《材料力學》課程教學大綱（機械設計制造及其自動化專業(yè)）

《材料力學》課程教學大綱一、課程簡介課程中文名材料力學課程英文名MaterialMechanics雙語授課□是eq\o\ac(□,√)否課程代碼24112007課程學分3總學時數(shù)48（含實踐4）課程類別□通識教育課程□公共基礎課程eq\o\ac(□,√)專業(yè)教育課程□綜合實踐課程□教師教育課程課程性質eq\o\ac(□,√)必修□選修□其他課程形態(tài)□線上eq\o\ac(□,√)線下□線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學考核方式eq\o\ac(□,√)閉卷□開卷□課程論文□課程作品□匯報展示□報告eq\o\ac(□,√)課堂表現(xiàn)□階段性測試eq\o\ac(□,√)平時作業(yè)eq\o\ac(□,√)其他（可多選）開課學院機器人工程學院開課系(教研室)機械制造工程面向專業(yè)機械設計制造及其自動化開課學期第4學期先修課程高等數(shù)學、大學物理、理論力學等后續(xù)課程機械設計、機械制造技術、熱工基礎及流體力學等選用教材材料力學（第2版）[M].范存新編.重慶大學出版社,2023.5參考書目材料力學.金忠謀編.機械工業(yè)出版社出版社,2009年.課程資源無課程簡介材料力學是一門理論性較強的工程基礎課。支撐專業(yè)畢業(yè)要求1、畢業(yè)要求3和畢業(yè)要求4。課程內容及主要任務：熟練運用桿件結構的內力計算及應力分析，并進行強度、剛度等分析，熟知應力狀態(tài)理論，能進行桿件結構的設計,為后續(xù)專業(yè)課程提供力學計算依據(jù),并能夠解決簡單的工程結構設計問題；熟悉了解力學的發(fā)展歷程，了解力學在國防、航空航天、軍工、交通、運輸?shù)裙こ填I域的廣泛應用，提高工程意識，培育工匠精神，堅定民族復興的責任感和國家使命感；通過學習本課程的研究方法，具備一定的邏輯思維能力、創(chuàng)造性思維能力。二、課程目標表1課程目標序號具體課程目標課程目標1具備一定的力學素養(yǎng)，能夠運用力學內力計算，分析判斷構件破壞問題；熟悉強度、剛度、穩(wěn)定性的概念；熟悉構件發(fā)生基本變形時內力、應力、變形分析及強度、剛度計算方法；熟悉組合變形條件下構件的設計方法。課程目標2通過學與用的結合，提高分析計算能力，具有安全可靠、經(jīng)濟節(jié)省地設計工程構件，解決工程實際問題的能力；為今后從事專業(yè)工作，進行創(chuàng)新實踐打好基礎。課程目標3能夠運用強度理論解決組合變形構件的設計問題；培養(yǎng)學生根據(jù)所需解決的工程問題，建立材料力學計算模型的能力。表2課程目標與畢業(yè)要求對應關系畢業(yè)要求指標點課程目標畢業(yè)要求1：工程知識：能夠將數(shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識用于解決機械工程及相關領域的復雜工程問題。【M】1.2掌握解決機械工程問題所需的工程基礎知識，并能夠應用。1畢業(yè)要求3：設計/開發(fā)解決方案：能夠設計針對復雜工程問題的解決方案，設計機械工程中的控制系統(tǒng)、機械部件或工藝流程，并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮法律、健康、安全、文化、社會以及環(huán)境等因素。【L】3.3能夠考慮社會、健康、安全、法律、文化和環(huán)境等因素，對設計和方案的合理性及可行性進行分析、論證。2畢業(yè)要求4：研究：能夠基于科學原理并采用科學方法對機械工程及相關領域復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、建模、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結論?！綡】4.1能夠基于科學原理對機械工程相關的物理化學現(xiàn)象、材料特性進行研究和實驗分析。3課程學習內容與方法（一）理論學習內容及要求表3課程目標、學習內容和教學方法對應關系序號課程模塊學習內容學習任務課程目標學習重點難點教學方法學時1單一變形下的構建設計1.相關基本概念、定理和公式；2.材料力學常用基本方法；3.構件發(fā)生基本變形時應力和變形的計算，應力分布規(guī)律；4.畫軸力圖、扭矩力、剪力圖和彎矩圖；5.構件發(fā)生基本變形時如何建立強度條件、剛度條件從而進行構件的設計計算；6.提高構件強度剛度的措施;7.了解超靜定問題的計算。1．問題交流：課堂提問。2．拓展閱讀：材料的變形形式。3．作業(yè)：課后習題課程目標1課程目標21.強度、剛度、穩(wěn)定性等材料力學的基本概念；2.截面法、疊加法等材料力學常用的基本方法；3.基本變形時構件的強度計算方法；4.基本變形時構件的剛度計算方法講授法：能夠引導學生了解桿件的變形情況，促進學生對內力和應力的計算。262應力狀態(tài)與強度理論設計1.數(shù)解法的公式及計算方法；2.畫三向應力圓；3.利用畫應力單元體確定構件的危險點；4.在復雜應力狀態(tài)下，運用強度理論對、構件進行強度計算。1．問題交流：課堂提問2．拓展閱讀：力學的工程應用。3．作業(yè)：三向應力圓。課程目標2課程目標31.畫三向應力圓并確定應力極值；2.畫應力單元體并確定危險點；3.選擇和運用強度理論進行復雜應力狀態(tài)下的強度計算講授法：能夠引導學生對應力狀態(tài)的理解，促進學生掌握強度理論。83組合變形下的構件設計1.通過分解與平移進行構件載荷的標準化處理；2.通過畫內力圖確定構件的危險截面；3.根據(jù)應力分布規(guī)律確定危險點；4.斜彎曲組合變形的設計計算；5.彎拉（壓）組合變形的設計計算；6.彎扭（拉）組合變形的設計計算。1．問題交流：課堂提問。2．拓展閱讀：組合變形下的桿件設計。3．作業(yè)：彎扭組合變形。課程目標2課程目標3彎扭（拉）組合變形構件的強度計算和剛度計算。講授法、討論法：充分邏輯思維創(chuàng)新思維能力10實驗學習內容及要求序號項目名稱實驗類型實驗性質學習內容（明確重點難點）課程目標學時1拉伸實驗驗證性實驗必做1.將試件拉至斷裂，繪制拉伸曲線；（重點）2.觀察屈服、強化和頸縮現(xiàn)象，記錄相關數(shù)據(jù)；（重點）3.計算屈服極限、強度極限、延伸率和斷面收縮率；（難點）4.了解其主要力學性能。（難點）課程目標1課程目標22實驗要求：1.分組：6人1組；2.實驗準備（①萬能材料試驗機、游標卡尺、拉伸試件；②預習拉伸實驗的實驗操作步驟；③準備實驗報告冊）；3.其他具體要求詳見實驗指導書。2壓縮實驗驗證性實驗必做1.將低碳鋼試件壓至鼓形，觀察屈服現(xiàn)象；2.將鑄鐵試件壓至斷裂，觀察斷口形狀，記錄相關數(shù)據(jù)；3.計算屈服極限、強度極限；4.比較兩種材料主要力學性能。課程目標1課程目標22實驗要求：1.分組：6人1組；2.實驗準備（①萬能材料試驗機、游標卡尺、拉伸試件；②預習壓縮試驗的實驗操作步驟；③準備實驗報告冊）；3.其他具體要求詳見實驗指導書。四、課程考核（一）考核內容與考核方式表4-1課程目標、考核內容與考核方式對應關系課程目標考核內容所屬學習模塊/項目考核占比考核方式課程目標11.材料力學的基本方法、構件發(fā)生基本變形時應力和變形的計算145.5%課堂表現(xiàn)平時作業(yè)閉卷考試2.畫軸力圖、扭矩力、剪力圖和彎矩圖；13.構件發(fā)生基本變形時如何建立強度條件、剛度條件從而進行構件的設計計算；14.提高構件強度剛度的措施；15.通過畫內力圖確定構件的危險截面；36.根據(jù)應力分布規(guī)律確定危險點；3課程目標21.數(shù)解法的公式及計算方法；畫三向應力圓；233.3%課堂表現(xiàn)平時作業(yè)閉卷考試3.利用畫應力單元體確定構件的危險點；24.在復雜應力下，運用強度理論對構件進行強度計算。2課程目標31.組合變形的設計計算；321.2%平時作業(yè)閉卷考試2.利用材料力學理論解決工程中的一些實際設計問題；3合計100%表4-2課程目標與考核方式矩陣關系課程目標考核方式考核占比課堂表現(xiàn)9%平時作業(yè)12%實驗報告9%閉卷考試70%課程目標150%50%0%50%45.5%課程目標230%35%60%30%33.3%課程目標320%15%40%20%21.2%（二）成績評定1.平時成績評定（30%）（1）課堂表現(xiàn)（30%）：通過學生的課堂表現(xiàn)、提問與發(fā)言、學習態(tài)度，學習筆記及出勤等情況來評定成績。（2）作業(yè)完成情況（40%）：圍繞課程學習目標設計和安排作業(yè)，以鞏固所學知識，并檢測學生對知識點的掌握和運用情況。批改作業(yè)時根據(jù)每位學生完成作業(yè)的質與量，給出等級并予以記載。（3）實驗報告（30%）：對學生做實驗的態(tài)度、撰寫實驗報告等進行評價。2.期末成績評定（70%）期末考核成績占總成績的70%，采用100分制試卷，閉卷考核形式，考核內容為三大課程模塊?！皢我蛔冃蜗碌臉嫿ㄔO計”模塊，考核基本概念、基本計算公式、桿件內力及強度計算等；“應力狀態(tài)與強度理論設計”模塊，考核應力單元體的畫法、三向應力圓的畫法、以及應力強度理論的一些概念及應用；“組合變形下的構件設計”模塊主要考核組合變形情況下的桿件的強度設計情況。3.總成績評定總成績應由平時考核成績和期末考核成績構成，總成績（100%）=平時成績（30%）+期末成績（70%）（三）評分標準表5評分標準（非試卷考核項目）考核項目評分標準優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現(xiàn)能完成100%以內的課程任務。且沒有遲到，按時出勤能完成90%以內的課程任務，且遲到2次以上能完成80%以內的課程任務，遲到4次以上能完成70%以內的課程任務，且遲到6次以上能完成60%以內的課程任務，遲到8次以上平時作業(yè)較高質量的完成全部作業(yè)90%以上的作業(yè)可以較高質量的完成80%以上的作業(yè)可以較高質量的完成70%以上的作業(yè)可以較高質量的完成60%以上的作業(yè)可以較高質量的完成實驗報告實驗操作規(guī)范，在規(guī)定時間內完成，報告準確，認真，與要求完全相符。實驗操作規(guī)范，在規(guī)定時間內完成，報告基本準確，與要求相符