工程力学课程教学大纲

《工程力学》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称工程力学EngineeringMechanics课程代码课程性质限选授课学期第三学期学分/学时3/48课内学时48理论学时48实验学时0实训（含上机）00实习0其他适用专业2021级纺织化学与清洁生产211101,211102授课语言中文对先修的要求《大学物理》、《高等数学》。对物理学、数学的基本概念、基本原理、基本规律有比较全面而系统的认识，具备基础的力学分析思维和力学科学思维能力。对后续的支撑《环境工程专业课程设计》、《环境工程专业毕业设计》。在环境工程专业课程设计、毕业设计（论文）中，能够运用工程力学相关知识，分析、探索环境保护和污染控制中的关键问题，建立具体环境工程问题模型并能识别关键参数。课程思政设计充分发挥本课程的德育功能，通过课堂教学，运用德育的思维方式，提炼工程力学课程中蕴含的文化基因和思政范式，将其转化为社会主义核心价值观具体化、生动化的有效教学载体，将马克思主义的认识论、科学工程伦理观、文化自信“内化、入脑”，使学生识国情、明责任，受教育、长才干，成为德才兼备，创新发展的社会主义建设人才。创新创业教育设计工程力学是纺织化学与清洁生产专业的工程基础课程。本着“重基础、宽口径，培养具有扎实的理论基础”原则，课程结合科研、环境工程实践进行创新创业教育设计，提升学生创新能力、创新实践能力。课程简介课程定位：工程力学是纺织化学与清洁生产专业的工程基础课程，课程内容在纺织化学与清洁生产学科发展与实践应用中扮演重要的角色。核心学习结果：将力学原理应用于有实际意义的工程系统的科学，为工科学生分析解决工程中的力学问题奠定重要基础。教学内容涵盖现代工程力学重要的知识点，在纺织化学与清洁生产专业学习与工程实践应用中扮演重要的角色。。主要教学方法：通过本课程的学习，要求学生掌握力、力偶、约束等基本概念和力系的简化、平衡等刚体静力学的基本理论与方法：了解材料的基本力学性能；掌握应力、应变、刚度、强度等基本概念；具有轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲问题的基本分析和计算能力。通过本课程的学习，培养学生的力学分析思维和力学科学思维，提高学生的分析、解决工程力学问题的能力，提升学生解决工程问题的的综合素质，为后续工程设计课程奠定坚实基础。

二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑序号课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求1目标1：掌握物体的平衡规律和力系平衡理论，并能将其用于环境工程问题的表述。1.2具备工程基础和专业基础知识，并用于环境工程领域复杂工程问题的表述。毕业要求1工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决清洁生产、环境工程领域复杂工程问题。2目标2：掌握轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲的基本概念、基本分析和基本计算，并能将其运用于识别和判断环境工程领域复杂工程问题的关键环节。2.1能够运用数学、自然科学的和工程科学的基本原理，识别和判断清洁生产、环境工程领域复杂工程问题的关键环节。毕业要求2．问题分析：能够应用数学、自然科学、纺织工程及环境工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析清洁生产、环境工程领域复杂工程问题，得出有效结论。三、教学内容及进度安排序号教学内容学生学习预期成果课内学时教学方式支撑课程目标1静力学的基本概念；静力学公理；约束与约束力；物体的受力分析和受力图。重点：静力学的基本概念、公理、约束类型及力学模型。难点：约束反力和物体受力分析。思政课程：介绍我国古代工程力学成就，培养学生的爱国主义精神，严谨治学态度，增强民族荣誉感和自豪心，提升学生的文化自信和思想自信。创新创业教育：介绍我国古代工程力学实践，提升学生创新能力、创新实践能力。1.理解力、刚体、平衡的概念以及静力学公理的内涵与外延；2.理解约束和约束力的基本概念、特点及其表示方法，学会正确判定二力杆；能正确地画出各种常见的约束反力；3.具备物体的受力分析能力，理解三力平衡在画图中的应用，能正确地画出物体的受力图。4讲授。讲授：静力学的基本概念；静力学公理；约束与约束力；物体的受力分析和受力图。目标12平面汇交力系合成与平衡的几何法；平面汇交力系合成与平衡的解析法。重点：用解析法求解平面汇交力系的平衡问题。难点：用几何法求解平面汇交力系的平衡问题。1.理解平面汇交力系的合成的几何方法及平面汇交力系平衡的几何条件；2.理解合力投影定理，平面汇交力系的合成的解析法。4讲授。讲授：平面汇交力系合成与平衡的几何法；平面汇交力系合成与平衡的解析法。目标13力对点的矩；力偶与力偶矩；平面力偶系的合成与平衡。重点：力对点的矩、力偶与力偶矩。难点：力偶的性质、平面力偶系的合成与平衡。1.理解力对点之矩的基本概念，掌握平面力对点之矩的计算；2.理解力偶与力偶矩的基本概念，掌握力偶的性质。3.掌握平面力偶系的合成方法及平衡条件。6讲授。讲授：力对点的矩；力偶与力偶矩；平面力偶系的合成与平衡。目标14平面任意力系向一点简化；平面任意力系的平衡；物体系的平衡问题。重点：平面任意力系的平衡方程及其运用、求解物体系的平衡问题。难点：求解物体系的平衡问题。1.理解力的平移定理；平面任意力系向一点简化的方法，并熟练运用力此方法来讨论平面一般力系向一点的简化结果；2.理解平面任意力系、平面平行力系的平衡方程及其各种表达方式。3.学会处理物体系统平衡的基本方法，能用力系的平衡求解物体系统的平衡问题。6讲授。讲授：平面任意力系向一点简化；平面任意力系的平衡；物体系的平衡问题。目标15材料力学的基本任务；材料力学的基本假设；材料力学的研究对象；杆件的基本变形理解材料力学的基本假设；掌握杆件的基本变形1讲授。讲授：材料力学的基本任务；材料力学的基本假设；材料力学的研究对象；杆件的基本变形。目标26轴向拉伸与压缩的概念和实例；内力与截面法、轴力与轴力图；应力概念、拉压杆的应力；应变概念·拉压杆的变形；拉压杆的强度计算。重点：内力与截面法；轴力图的画法；拉压杆的应力、应变；强度条件及其应用。难点：拉压杆的强度计算。1.理解轴向拉伸压缩概念、掌握工程实例中的轴向拉伸压缩问题；能用截面法求指定截面内力；熟悉轴力图绘制方法，正确熟练的绘制轴力图；2.理解拉（压）杆的内力、内力图和应力的概念及计算；理解应力的分布规律；掌握横截面上的应力分布及计算；3.理解轴向拉压强度公式解决的三类问题，掌握拉压杆的的强度条件和强度计算；8讲授。讲授：引言；内力与截面法、轴力与轴力图；应力概念、拉压杆的应力；应变概念·拉压杆的变形；拉压杆的强度计算。目标27扭转的概念和实例；外力偶矩的计算、扭矩和扭矩图；扭转圆轴横截面上的应力；扭转圆轴的强度计算；扭转圆轴的变形与刚度计算。重点：扭矩图的绘制，圆轴扭转时的应力和强度、刚度计算。难点：圆轴扭转时的应力和强度、刚度计算思政课程：帮助学生认识与了解所学工程力学知识在国民经济建设特别是国家水利建设工程中的重要指导意义，教导学生在今后从事相关专业工作时，始终认识到自己的工作与国家建设息息相关，培养学生的职业使命感与责任感。1.理解扭矩的相关概念和计算方法，会用截面法求杆件横截面的扭矩，能熟练画出杆件的扭矩图；2.扭转圆轴；3.扭转圆轴的强度计算4.扭转圆轴的变形与刚度计算。8讲授。讲授：引言；外力偶矩的计算、扭矩和扭矩图；扭转圆轴横截面上的应力；扭转圆轴的强度计算；扭转圆轴的变形与刚度计算。目标28弯曲的概念和实例；梁的计算简图；梁的支座反力；剪力和弯矩；剪力方程和弯矩方程·剪力图和弯矩图。重点：剪力图、弯矩图的绘制。难点：剪力与弯矩的计算、剪力图与弯矩图的绘制。1理解梁横截面上的内力、剪力和弯矩；会用截面法计算指定截面的剪力和弯矩；2.理解剪力方程和弯矩方程，能绘制剪力图、弯矩图。11讲授。讲授：弯曲的概念和实例；受弯杆件的简化；剪力和弯矩；剪力方程和弯矩方程·剪力图和弯矩图。目标2四、课程考核序号课程目标（支撑毕业要求指标点）考核内容评价依据及成绩比例(%)成绩比例(%)平时表现作业考试1目标1：掌握物体的平衡规律和力系平衡理论，并能将其用于环境工程问题的表述。（支撑毕业要求指标点1.2）静力学的基本概念；静力学公理；约束与约束力；物体的受力分析和受力图；平面汇交力系合成与平衡；平面力对点之矩的概念及其计算；平面力偶系的合成与平衡；平面任意力系向一点简化；平面任意力系的平衡；平面平行力系的平衡；物体系的平衡问题。51030452目标2：掌握轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲的基本概念、基本分析和基本计算，并能将其运用于识别和判断环境工程领域复杂工程问题的关键环节。（支撑毕业要求指标点2.1）拉压杆的内力；拉压杆的应力；拉压杆的应力的变形；拉压杆的强度计算；外力偶矩的计算、扭矩和扭矩图；扭转圆轴横截面上的应力；扭转圆轴的强度计算；扭转圆轴的变形与刚度计算；剪力和弯矩；剪力方程和弯矩方程·剪力图和弯矩图。5104055合计102070100五、教材及参考资料1.教材《工程力学（静力学与材料力学）》，王永廉,方建士著，北京:机械工业出版社，2020，第二版，ISBN：9787111654285；2.主要参考书[1]《工程力学：工程静力学与材料力学》，范钦珊著，北京:高等教育出版社，2010，第二版，ISBN：9787040218138；[2]《工程力学》，陈传尧著，北京:高等教育出版社，2006，ISBN：9787040193312；[3]《工程力学（静力学与材料力学）学习指导与题解》王永廉,汪云祥,方建士著，北京:机械工业出版社，2021，第一版，ISBN：9787111465232；六、教学条件多媒体教室。。

附录：各类考核评分标准表平时表现评分标准教学目标要求评分标准权重（%）90-10080-8960-790-59目标1：掌握物体的平衡规律和力系平衡理论，并能将其用于环境工程问题的表述。（支撑毕业要求指标点1.2）1.出勤率100%；2.课堂问答和测验中，涉及物体的平衡规律和力系平衡理论正确无误，表达方法合理、标注正确完整和清晰。1.出勤率90%以上；2.课堂问答和测验中，涉及物体的平衡规律和力系平衡理论存在少量非原则性错误，表达方法和标注基本合理正确。1.出勤率70%以上；2.课堂问答和测验中，涉及物体的平衡规律和力系平衡理论有不少错误，表达方法和标注均少量非原则性错误。1.出勤率小于70%；2.课堂问答和测验中，涉及物体的平衡规律和力系平衡理论错误严重，表达方法不合理、标注错误较多。5目标2：掌握轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲的基本概念、基本分析和基本计算，并能将其运用于识别和判断环境工程领域复杂工程问题的关键环节。（支撑毕业要求指标点2.1）1.出勤率100%；2.课堂问答和测验中，涉及轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲的基本概念、基本分析和基本计算正确无误，表达方法合理、标注正确完整和清晰。1.出勤率90%以上；2.课堂问答和测验中，涉及轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲的基本概念、基本分析和基本计算存在少量非原则性错误，表达方法和标注基本合理正确。1.出勤率70%以上；2.课堂问答和测验中，涉及轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲的基本概念、基本分析和基本计算有不少错误，表达方法和标注均少量非原则性错误。1.出勤率小于70%；2.课堂问答和测验中，涉及轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲的基本概念、基本分析和基本计算错误严重，表达方法不合理、标注错误较多。5平时作业评分标准教学目标要求评分标准权重（%）90-10080-8960-790-59目标1：掌握物体的平衡规律和力系平衡理论，并能将其用于环境工程问题的表述。（支撑毕业要求指标点1.2）1.按时提交作业；2.作业中涉及物体的平衡规律和力系平衡理论正确无误，表达方法合理、标注正确完整和清晰。1.按时提交作业；2.作业中涉及物体的平衡规律和力系平衡理论存在少量非原则性错误，表达方法和标注基本合理正确。1.按时提交作业；2.作业中涉及物体的平衡规律和力系平衡理论有不少错误，表达方法和标注均有少量非原则性错误。1.不按时提交作业；2.作业中涉及物体的平衡规律和力系平衡理论错误严重，表达方法不合理、标注错误较多。10目标2：掌握轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲的基本概念、基本分析和基本计算，并能将其运用于识别和判断环境工程领域复杂工程问题的关键环节。（支撑毕业要求指标点2.1）1.按时提交作业；2.作业中涉及轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲的基本概念、基本分析和基本计算正确无误，表达方法合理、标注正确完整和清晰。1.按时提交作业；2.作业中涉及轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲的基本概念、基本分析和基本计算存在少量非原则性错误，表达方法和标注基本合理正确。1.按时提交作业；2.作业中涉及轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲的基本概念、基本分析和基本计算有不少错误，表达方法和标注均少量非原则性错误。1.不按时提交作业；2.作业中涉及轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲的基本概念、基本分析和基本计算错误严重，表达方法不合理、标注错误较多。10课程考试评分标准教学目标要求评分标准权重（%）90-10080-8960-790-59目标1：掌握物体的平衡规律和力系平衡理论，并能将其用于环境工程问题的表述。（支撑毕业要求指标点1.2）考试中涉及物体的平衡规律和力系平衡理论正确无误，表达方法合理、标注正确完整和清晰。考试中涉及涉及物体的平衡规律和力系平衡理论存在少量非原则性错误，表达方法和标注基本合理正确。考试中涉及涉及物体的平衡规律和力系平衡理论有不少错误，表达方法和标注均少量非原则性错误。考试中涉及涉及物体的平衡规律和力系平衡理论错误严重，表达方法不合理、标注错误较多。30目标2：掌握轴