《工程力学》课程教学大纲

《工程力学》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：105133123161课程名称（中/英文）：工程力学/EngineeringMechanics课程类别：学科专业基础课程学分：2.5总学时：40理论学时：40实验/实践学时：0适用专业：金属材料工程适用对象：本科先修课程：高等数学、大学物理教学环境：教室、多媒体、线上教学平台开课学院：土木工程学院二、课程简介1.课程任务与目的通过本课程的学习，使学生掌握受力分析的方法，获取平衡状态下构件的受力情况，掌握材料力学的基本概念和基本原理，学会必要的分析计算方法，培养学生分析和解决实际工程问题的能力，为学生从事相关科研和生产工作提供必备的专业技术知识。以立德树人为根本任务，将社会主义核心价值观和习近平新时代中国特色社会主义思想贯穿在整个教学过程中，在课程中无缝引入我国历史上的力学人物和典故，以及我国在工程建设中取得的伟大成就，如港珠澳大桥等我国超级工程，引导学生树立远大理想和爱国主义情怀，树立正确的世界观、人生观、价值观，培养学生科学严谨、认真细致、实事求是的科学态度和职业道德，全面提高学生思想政治素质。2.对接培养的岗位能力具备专业相关的力学知识，初步具备采用力学理论对工程实践问题进行分析与处理的能力。三、课程教学目标1.课程对毕业要求的支撑[毕业要求指标点1.2]能够综合运用数学、自然科学和工程基础理论和知识分析金属材料工程领域相关的复杂工程问题。[毕业要求指标点2.2]能够综合运用数学、自然科学以及金属材料工程的基本原理和专业知识，对金属材料工程领域的复杂工程问题进行建模。[毕业要求指标点3.1]能够运用数学抽象、计算、建模等知识，针对金属材料工程复杂工程问题，设计满足特定需求的方案或工艺流程。2.课程教学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下教学目标1：能够对物体进行正确的受力分析，获取物体静力平衡状态下的受力情况。能够确定构件在载荷作用下的变形形式，并利用相应的计算方法对构件进行校核和设计。（支撑毕业要求指标点1.2）教学目标2：能够综合运用工程力学的理论与方法对复杂工程问题进行建模。（支撑毕业要求指标点2.2）教学目标3：能够运用工程力学的理论与方法对复杂工程问题提供方案设计与优化。（支撑毕业要求指标点3.1）四、教学课时安排学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主题或知识点1工程力学的基本假设；变形固体的一般概念；杆件变形的基本形式22目标1目标2目标3主题或知识点2静力学公理；约束与约束力；受力分析与受力图44目标1目标2目标3主题或知识点3平面汇交力系；平面力对点之矩；平面力偶系；平面一般力系的简化与平衡；物体系的平衡88目标1目标2目标3主题或知识点4力的投影；空间力对点之矩与对轴之矩；空间力系的简化与平衡22目标1目标2目标3主题或知识点5拉（压）杆的内力、应力和变形量计算；材料拉伸和压缩时的力学性质；强度条件66目标1目标2目标3主题或知识点6薄壁圆筒的扭转；扭矩和扭矩图；扭转强度计算；扭转刚度计算44目标1目标2目标3主题或知识点7静矩和形心坐标；惯性矩和惯性半径；惯性积；平行移轴公式22目标1目标2目标3主题或知识点8弯曲的概念和实例；剪力和弯矩；剪力方程和弯曲方程；剪力图和弯矩图；载荷集度、剪力和弯矩间的关系44目标1目标2目标3主题或知识点9纯弯曲；纯弯曲时的正应力；横力弯曲时的正应力；弯曲剪应力44目标1目标2目标3主题或知识点10挠曲线近似微分方程；用积分法、叠加法求弯曲变形；简单静不定梁的解法44目标1目标2目标3合计4040五、教学内容及教学设计主题1绪论及基本概念1.教学内容工程力学的任务，工程力学的基本假设，变形固体的一般概念，杆件变形的基本形式。2.教学重点变形固体的一般概念，杆件变形的四种基本形式。3.教学难点应力和内力的关系。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，形象教学，讲练结合，课堂讨论。主题2静力学基础1.教学内容静力学基本概念，静力学公理，约束与约束力，受力分析与受力图。2.教学重点常见约束，画受力图。3.教学难点受力分析与受力图。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，形象教学，讲练结合，课堂讨论。主题3平面力系1.教学内容平面汇交力系，平面力对点之矩，平面力偶，平面力偶系，平面一般力系的简化与平衡，物体系的平衡。2.教学重点力的投影，力矩，平面力系的平衡，物体系的平衡问题。3.教学难点力的投影，力对点之矩，力偶，物体系的平衡问题。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，形象教学，讲练结合，课堂讨论。主题4空间力系1.教学内容力在空间坐标轴上的投影，空间力对点之矩与对轴之矩，空间任意力系的简化与平衡。2.教学重点力在轴上投影，力对轴之矩，空间力系的平衡。3.教学难点空间力系的平衡。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，形象教学，讲练结合，课堂讨论。主题5轴向拉伸与压缩1.教学内容轴向拉伸与压缩的概念与实例，轴向拉压时横截面上的内力和应力，直杆轴向拉压时斜截面上的应力，材料在拉伸、压缩时的力学性能，失效、安全因数和强度计算。轴向拉伸或压缩时的变形量计算。2.教学重点轴向拉伸与压缩时横截面上的内力、应力、变形量的计算，轴向拉压的强度计算。3.教学难点轴向拉伸与压缩时横截面上的内力、应力、变形量的计算，轴向拉压的强度计算。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，形象教学，讲练结合，课堂讨论。主题6扭转1.教学内容外力偶矩的计算，扭矩和扭矩图，圆轴扭转时的应力和变形，圆轴扭转时的强度计算和刚度计算。2.教学重点扭矩和扭矩图，圆轴扭转时的应力和变形，圆轴扭转时的强度计算和刚度计算。3.教学难点扭矩图，圆轴扭转时的应力和变形。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，形象教学，讲练结合，课堂讨论。主题7平面图形的几何性质1.教学内容静矩和形心坐标，惯性矩和惯性半径，惯性积，平行移轴公式。2.教学重点平面图形的静矩、形心坐标和惯性矩，平行移轴公式。3.教学难点平面图形的形心坐标和惯性矩，平行移轴公式。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，形象教学，讲练结合，课堂讨论。主题8弯曲内力1.教学内容弯曲的概念和实例，剪力和弯矩，剪力方程和弯曲方程，载荷集度、剪力和弯矩间的关系，剪力图和弯矩图。2.教学重点剪力图和弯矩图。3.教学难点剪力图和弯矩图。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，形象教学，讲练结合，课堂讨论。主题9弯曲应力1.教学内容纯弯曲的概念，纯弯曲时的正应力，横力弯曲时的正应力，弯曲剪应力，弯曲变形的强度计算。2.教学重点纯弯曲时的正应力，弯曲剪应力，弯曲变形的强度计算。3.教学难点纯弯曲时的正应力，弯曲剪应力，弯曲变形的强度计算。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，形象教学，讲练结合，课堂讨论。主题10弯曲变形1.教学内容挠曲线近似微分方程，用积分法、叠加法求弯曲变形，简单静不定梁的计算。2.教学重点挠曲线近似微分方程，用积分法、叠加法求弯曲变形。3.教学难点挠曲线近似微分方程，用积分法、叠加法求弯曲变形。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体教学，形象教学，讲练结合，课堂讨论。六、学生成绩评定1.课程考核方式及比例本课程考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题能力和创新能力等；考核方式采用出勤、课堂表现、作业评测、章节测验等多种形式、多个阶段等全过程的考核，使学生成绩评定更加合理多样，优化课程评价体系，进一步提升本课程教学效果。学生成绩评定表考核方式平时成绩期中考试期末考试出勤课堂表现作业章节测验答辩项目小论文实验√√√√成绩比例%551010702.课程考核方式评价权重本课程教学目标与考核方式评价权重如表所示：课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）过程性考核期末考试合计出勤及课堂表现作业及章节测验教学目标1指标点1.2482840教学目标2指标点2.2362130教学目标3指标点3.1362130合计1020701003.课程成绩评价标准平时成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）出勤及课堂表现（10%）无迟到、早退、旷课现象。积极参加课堂讨论，并有自己独到的见解，能够准确回答问题，并有自己独到的见解偶尔有迟到、早退现象。较为积极参加课堂讨论，能够准确回答问题，并提出自己的见解有迟到、早退现象。能够主动参加课堂讨论，能够回答问题有迟到、早退、偶尔有旷课现象。参与课堂讨论，基本能回答相关问题迟到、早退、旷课较多。不能有效参加课堂讨论，回答不出所有问题作业（10%）能够独立完成作业，作业完成质量优秀，能够灵活运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量较高，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量符合要求，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得有效结论基本能够独立完成作业，部分题目解答存在抄袭现象，运用所学知识和理论解决问题的能力基本符合要求不能独立完成作业，存在明显抄袭现象，不具备运用所学知识和理论解决问题的能力章节测验（10%）完成所有章节测验，根据参考答案评分，总评成绩为优秀完成大部分章节测验，根据参考答案评定分，总评成绩为优良完成大部分章节测验，根据参考答案评分，总评成绩为中等完成部分章节测验，根据参考答案评分，总评成绩为及格没有完成章节测验，根据参考答案评分，总评成绩不及格课程教学目标评价标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标1熟练掌握工程力学的基础知识和基本方法。具备熟练分析计算物体静力平衡状态下的受力情况的能力。具备从强度和刚度的角度熟练地对构件进行校核和设计的能力。准确掌握工程力学的基础知识和基本方法。具备准确分析计算物体静力平衡状态下的受力情况的能力。具备从强度和刚度的角度准确地对构件进行校核和设计的能力。掌握工程力学的基础知识和基本方法。具备分析计算物体静力平衡状态下的受力情况的能力。具备从强度和刚度的角度对构件进行校核和设计的能力。基本掌握工程力学的基础知识和基本方法。基本具备分析计算物体静力平衡状态下的受力情况的能力。基本具备从强度和刚度的角度对构件进行校核和设计的能力。没有掌握工程力学的基础知识和基本方法。不具备分析计算物体静力平衡状态下的受力情况的能力。不具备从强度和刚度的角度对构件进行校核和设计的能力。教学目标2能够熟练运用工程力学的理论与方法对复杂工程问题进行建模。能够准确运用工程力学的理论与方法对复杂工程问题进行建模。能够运用工程力学的理论与方法对复杂工程问题进行建模。基本能够运用工程力学的理论与方法对复杂工程问题进行建模。不能运用工程力学的理论与方法对复杂工程问题进行建模。教学目标3能够熟练运用工程力学的理论与方法对复杂工程问题提供方案设计与优化。能够准确运用工程力学的理论与方法对复杂工程问题提供方案设计与优化。能够运用工程力学的理论与方法对复杂工程问题提供方案设计与优化。基本能够运用工程力学的理论与方法对复杂工程问题提供方案设计与优化。不能运用工程力学的理论与方法对复杂工程问题提供方案设计与优化。七、教材、参考书目、重要文献以及课程网络资源建议教材：（1）孟凡深等主编.工程力学.河南科学技术出版社,2015（2）唐静静等主编.工程力学(第4版).高等教育出版社,2023主要参考书：（1）北京科技大学等主编.工程力学（静力学）(第5版).高等教育出版社,2020（2）北京科技大学等主编.工程力学