《工程力學(xué)》課程教學(xué)大綱（機器人工程專業(yè)）

《工程力學(xué)》課程教學(xué)大綱一、課程簡介課程中文名工程力學(xué)課程英文名EngineeringMechanics雙語授課□是eq\o\ac(□,√)否課程代碼24112031課程學(xué)分3總學(xué)時數(shù)48（含實踐4）課程類別□通識教育課程□公共基礎(chǔ)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(zhì)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(xué)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(xué)院機器人工程學(xué)院開課系(教研室)智能制造工程面向?qū)I(yè)智能制造工程開課學(xué)期第3學(xué)期先修課程高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等后續(xù)課程機械設(shè)計基礎(chǔ)等選用教材工程力學(xué).全錦主編.機械工業(yè)出版社,2019年.參考書目材料力學(xué).同濟大學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)研究部.同濟大學(xué)出版社,2014年.課程資源西南交通大學(xué)沈火明慕課《工程力學(xué)》。課程簡介本課程是一門理論性較強的工程技術(shù)基礎(chǔ)課,支撐專業(yè)畢業(yè)要求1、畢業(yè)要求2。主要任務(wù)：掌握結(jié)構(gòu)及部件的受力分析,熟悉桿件結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算及應(yīng)力分析，并進行強度、剛度、穩(wěn)定性分析，進行桿件結(jié)構(gòu)的設(shè)計,為后續(xù)專業(yè)課程提供力學(xué)和理論依據(jù),并能夠解決簡單的工程設(shè)計和工程事故問題。熟悉力學(xué)的發(fā)展歷程，了解力學(xué)在國防、航空航天、軍工、交通、運輸?shù)裙こ填I(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，認識到許多高新技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用都與力學(xué)的計算密不可分，提升學(xué)生的力學(xué)素養(yǎng)和工程意識，培育工匠精神，堅定民族復(fù)興的責(zé)任感和使命感。二、課程目標(biāo)表1課程目標(biāo)序號具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1通過本課程的學(xué)習(xí)，了解力學(xué)在工程中的主要支撐作用，銘記錢學(xué)森、郭永懷、錢偉長等老一輩力學(xué)家為中國航空航天、兩彈一星等國防事業(yè)所做的貢獻。掌握力學(xué)相關(guān)的基本理論和公式；掌握物體受力分析方法，掌握力學(xué)建模思想，并熟練掌握畫受力圖并列出平衡方程進行計算求解。課程目標(biāo)2掌握有關(guān)構(gòu)件強度、剛度的相關(guān)理論知識，并熟練掌握內(nèi)力、應(yīng)力的求解方法，掌握變形的計算方法；掌握應(yīng)力狀態(tài)理論，并掌握構(gòu)件組合變形工況下的強度計算，熟悉力學(xué)建模過程，培養(yǎng)嚴(yán)謹?shù)乃季S方式和實事求是的力學(xué)精神，提高對工程構(gòu)件進行設(shè)計分析能力及解決工程實際問題的能力。表2課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)畢業(yè)要求1：工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決機械工程及相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題?！綡】1.2掌握解決機械工程問題所需的工程基礎(chǔ)知識，并能夠應(yīng)用。1畢業(yè)要求2：問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析機械工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論?！綧】2.2能夠應(yīng)用工程科學(xué)的基本原理正確識別、表達復(fù)雜機械工程問題，以獲得有效結(jié)論。2三、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法表3課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)重點難點教學(xué)方法學(xué)時1物體及系統(tǒng)的受力分析緒論力學(xué)發(fā)展歷程靜力學(xué)公理及推論常見約束及約束反力物體受力分析方法及畫受力圖1．課堂提問。2．拓展閱讀：中國力學(xué)發(fā)展史。3．作業(yè)：畫受力圖課程目標(biāo)11.認識力學(xué)的重要性，明確責(zé)任感、使命感，激發(fā)愛國熱情和學(xué)習(xí)熱情；2.五個公理、兩個推論的應(yīng)用；3.物體受力圖畫法。4.剛體系統(tǒng)受力圖畫法講授法：引導(dǎo)學(xué)生了解力學(xué)概念和定理，促進學(xué)生對力學(xué)的認識和興趣。62物體及系統(tǒng)的平衡問題1.力系簡化與合成的方法2.平衡問題的解題思路、方法及要點1．課堂提問2．拓展閱讀：力學(xué)的工程應(yīng)用。3．作業(yè)：平衡問題課程目標(biāo)1課程目標(biāo)21.平面任意力系下的平衡問題求解。2.空間平衡問題求解講授法：掌握平衡問題求解83單一變形下的構(gòu)件設(shè)計1.基本概念：內(nèi)力、應(yīng)力、應(yīng)變的概念2.內(nèi)力圖的繪制：軸力圖、扭矩圖、彎矩圖的繪制3.拉壓桿的內(nèi)力、應(yīng)力、強度計算4.材料的拉壓力學(xué)性能5.扭轉(zhuǎn)和彎曲構(gòu)件設(shè)計1．課堂提問。2．拓展閱讀：材料的破壞形式。3．作業(yè)：桿件變形的內(nèi)力及應(yīng)力計算。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)21.強度、剛度、穩(wěn)定性等材料力學(xué)的基本概念；2.構(gòu)件在基本變形下的強度、剛度設(shè)計。講授法、討論法：充分邏輯思維創(chuàng)新思維能力184應(yīng)力狀態(tài)與強度理論1.數(shù)解法的公式及計算方法2.畫三向應(yīng)力圓3.利用畫應(yīng)力單元體確定構(gòu)件的危險點4.在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，運用強度理論對、構(gòu)件進行強度計算1．問題交流：課堂提問。2．拓展閱讀：應(yīng)力強度理論。3．作業(yè)：應(yīng)力圓的畫法。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)21.應(yīng)用圖解法分析應(yīng)力狀態(tài)；2.應(yīng)用強度理論建立復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強度條件。講授法、討論法：充分邏輯思維創(chuàng)新思維能力65組合變形下的構(gòu)件設(shè)計1.通過畫內(nèi)力圖確定構(gòu)件的危險截面2.根據(jù)應(yīng)力分布規(guī)律確定危險點3.斜彎曲組合變形的設(shè)計計算4.彎拉（壓）組合變形的設(shè)計計算5.彎扭（拉）組合變形的設(shè)計計算1．問題交流：課堂提問。2．拓展閱讀：組合變形形式。3．作業(yè)：組合變形的設(shè)計計算。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2彎拉(壓)、彎扭組合變形構(gòu)件的強度、剛度設(shè)計計算。講授法、討論法：充分邏輯思維創(chuàng)新思維能力6實驗學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求序號項目名稱實驗類型實驗性質(zhì)學(xué)習(xí)內(nèi)容（明確重點難點）課程目標(biāo)學(xué)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(guān)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(xué)性能。（難點）課程目標(biāo)1課程目標(biāo)22實驗要求：1.分組：8人1組；2.實驗準(zhǔn)備（①萬能材料試驗機、游標(biāo)卡尺、拉伸試件；②預(yù)習(xí)拉伸實驗的實驗操作步驟；③準(zhǔn)備實驗報告冊）；3.其他具體要求詳見實驗指導(dǎo)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(guān)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(xué)性能。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)22實驗要求：1.分組：6人1組；2.實驗準(zhǔn)備（①萬能材料試驗機、游標(biāo)卡尺、拉伸試件；②預(yù)習(xí)壓縮試驗的實驗操作步驟；③準(zhǔn)備實驗報告冊）；3.其他具體要求詳見實驗指導(dǎo)書。四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項目考核占比考核方式課程目標(biāo)11.靜力學(xué)的基本概念、公理、約束類型等135×%課堂提問課后作業(yè)閉卷考試2.受力分析和畫受力圖13.平面各種力系的簡化、力矩的概念等24.建立物系的平衡方程并求解平衡問題2課程目標(biāo)21.內(nèi)力、應(yīng)力、應(yīng)變的概念,桿件的基本變形365×%課堂提問課后作業(yè)實驗報告閉卷考試2.畫軸力圖、扭矩力、剪力圖和彎矩圖33.材料的力學(xué)性能34.構(gòu)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(gòu)件的設(shè)計計算35.畫三向應(yīng)力圓、定危險點36.復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)運用強度理論對構(gòu)件進行強度計算49.彎拉扭組合變形的設(shè)計計算5合計100%100%評分依據(jù)：課堂回答問題表現(xiàn)、考試試卷評分細則。表5課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比課堂表現(xiàn)成績比例10%作業(yè)完成情況成績比例10%實驗報告成績比例10%期末成績比例70%課程目標(biāo)150%40%0%30%30%課程目標(biāo)250%60%100%70%70%（二）成績評定1.平時成績評定（30%）（1）課堂表現(xiàn)（10%）：通過學(xué)生的課堂表現(xiàn)、提問與發(fā)言、學(xué)習(xí)態(tài)度，學(xué)習(xí)筆記及出勤等情況來評定成績。（2）作業(yè)完成情況（10%）：圍繞課程學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計和安排作業(yè)，以鞏固所學(xué)知識，并檢測學(xué)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(xué)生完成作業(yè)的質(zhì)與量，給出等級并予以記載。（3）實驗報告（10%）：對學(xué)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(nèi)容為五大課程模塊?！拔矬w及系統(tǒng)的受力分析”模塊，考核基本概念、基本定律和公理、物體受力分析方法；“物體及系統(tǒng)的平衡問題”模塊，考核平衡方程的建立和物系平衡問題的求解方法；“單一變形下的構(gòu)建設(shè)計”模塊，考核基本概念、基本計算公式、桿件內(nèi)力及強度計算等；“應(yīng)力狀態(tài)與強度理論設(shè)計”模塊，考核應(yīng)力單元體的畫法、三向應(yīng)力圓的畫法、以及應(yīng)力強度理論的一些概念及應(yīng)用；“組合變形下的構(gòu)件設(shè)計”模塊主要考核組合變形情況下的桿件的強度設(shè)計情況。后三大