《工程力学》课程标准

青海交通职业技术学院 课程标准 课 程 名 称： 工 程 力 学 专 业 名 称： 机械类 [object Object] 课程建设负责人： 吉久正 系（部）主 任： 罗国玺 制 订 日 期： 2015年8月 审 核 时 间： 2012年2月 《工程力学》课程标准 学    时：45 学    分：3 适用专业：机械类 1  课程性质及类型 课程性质：基础课； 课程类型：B类； 2  设计思路 该课程是机械大类专业的一门专业素质教育课程，是在多年教学改革的基础上，通过对焊接技术自动化、铁道机车车辆及工程机械运用与维护等专业工作岗位进行充分调研和分析的基础上，借鉴先进的课程开发理念和基于工作过程的课程开发理论，进行重点建设与实施的学习领域课程。工程力学涵盖了原有理论力学和力学两门课程的主要经典内容，同时又扩展了部分现代计算力学与工程应用方面的内容，既保持了课程的系统性和机械大类专业的针对性，又符合学生认知过程的连续性和科学性，使有限的课时得到有效的利用。通过对《工程力学》的学习，学生可以掌握如何对处于静定平衡状态的物体进行静力分析和对构件进行强度、刚度和稳定性的分析。这门课以《高等数学》为基础，也是进一步学习《机械基础》等其它专业课程的基础。《工程力学》课程在机械大类专业人才培养计划中占有举足轻重的地位，是衔接基础课程与专业课程的纽带。 3  设计思路 1、该课程是依据焊接技术自动化、铁道机车车辆及工程机械运用与维护等三个专业人才培养中的“专业知识结构”部分设置的。其总体设计思路是构建具有高职高专特色、理论与实践并重、以岗位群技术应用能力为主线的新的课程体系。根据教学内容的特点，灵活运用探究式、启发式、类比式、归纳式、互动式、提问式等多种教学方法，有效调动学生的兴趣，促进学生积极思考与实践。根据就业岗位需求和前后续课程的衔接，选取相关实践技能训练为主的教学内容，并将职业技能鉴定融入到教学过程中。课程的教学过程要通过校企合作，校内实训基地建设等多种途径，采取工学结合等形式，充分开发学习资源，给学生提供丰富的实践机会。教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生的职业能力。 2、该门课程的总学时为45。以基于工作过程得课程开发理念为指导，以职业能力培养和职业素养养成为重点，根据技术领域和职业岗位（群）的任职要求，融合结构工程师，监理师等职业资格标准，以对结构进行内力、变形的计算为主要授课内容，以来源于工程一线的实际案例为载体，以理实一体化的教学实训室为工作与学习场所，对课程内容进行序化。通过教学模式设计、教学方法设计、教学手段的灵活运用、教学目标的开放性设计、教学考核方法改革等，保证了学生专业能力、方法能力和社会能力的全面培养。 4 课程目标 1)知识目标 ● 掌握工程力学的研究对象，研究方法； ● 掌握一般构件的受力分析，受力图的绘制方法； ● 熟练掌握平面力系的平衡原理、平衡方程和计算方法； ● 掌握拉压、剪切、和弯曲等基本变形的概念和内力计算； ● 熟练掌握在不同变形情况下，杆件强度、刚度和稳定性的概念与计算； ● 熟练掌握材料应力分析方法及材料力学实验的基本知识； 2）素质目标 ● 培养良好的思想品德、心理素质； ● 培养良好的职业道德，包括爱岗敬业、诚实守信、遵守相关的法律法规等； ● 培养良好的团队协作、协调人际关系的能力； ● 培养对新知识、新技能的学习能力与创新能力； 3）能力目标 ● 能利用静力平衡方程计算工程结构的支座反力和内力； ● 能根据内力计算方法判断工程结构的危险截面； ● 能对工程结构进行承载力的分析和计算； ● 能根据结构特点合理布置荷载； ● 能对工程结构进行材料、截面形状和尺寸的设计； ● 能对工程结构的进行强度、刚度和稳定性校核； 5  课程内容和要求 根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求，确定课程内容和要求，说明学生应获得的知识、技能与态度。 学习情景 工作任务 知识要求 技能要求 学时 安排 1. 绪论 1.1 工程力学的研究对象和研究方法 掌握工程力学的研究对象、基本任务与研究方法； 掌握杆件变形的基本形式； 能辨别刚体和变形体，弹性变形和塑性变形； 能理解对构件进行强度、刚度和稳定性计算和校核的必要性； 掌握杆件变形的基本形式 1 2.静力学的基本知识 2.1基本概念 基本公理 力矩 掌握力、荷载和力系的概念； 熟练掌握力学基本公理的内容和涵义； 熟练掌握力矩的的概念和求法； 能够识别结构所受的荷载和力系； 能够对作用在工程结构上的荷载进行平衡分析；学会判断构件的运动和它所受的力或力矩的关系； 2 8 2.2力偶 力的平移定理 掌握力偶和力偶矩的概念； 掌握力偶的三要素； 熟练掌握力偶的基本性质； 熟练掌握力的平移定理的内容和原理； 学会识别工程结构所受的力偶； 能够判断工程结构的位移和它所受到的力偶的关系； 2 2.3受力图 理解绘制物体受力图的必要性和重要性； 学会辨别已知力和未知力； 熟练掌握单个物体和物体系统绘制受力图的步骤； 会绘制工程结构和构件的受力图； 4 3.平面力系的合成与平衡 3.1平面汇交力系的合成与平衡 掌握平面汇交力系合成与平衡的几何法； 熟练掌握平面汇交力系合成与平衡的解析法； 会利用平面汇交力系的平衡方程求工程结构的支座反力； 4 19 3.2平面力偶系的合成与平衡 掌握平面力偶系的合成； 掌握平面力偶系的平衡条件； 会利用平面力偶系的平衡方程求工程结构的支座反力； 3 3.3平面任意力系的简化 掌握平面任意力系向一点简化的方法； 学会对平面任意力系的简化结果进行分析； 会对平面任意力系进行简化并能够对简化结果进行分析； 4 3.4平面任意力系的平衡条件及其简化 掌握平面任意力系的平衡条件和平衡方程； 熟练掌握平面任意力系平衡方程的应用； 熟练掌握物体系统的平衡； 掌握静定结构和超静定结构的概念； 会利用平面任意力系的平衡方程求解工程结构或构件的支座反力； 8 4.轴向拉伸与压缩 4.1轴向拉（压）杆的内力与轴力图 掌握截面法求轴向拉（压）杆的内力； 掌握轴力图的绘制方法； 会对发生轴向拉（压）变形的构件进行内力计算； 2 16 4.2 轴向拉（压）杆横截面上的正应力 掌握应力和应变的概念； 掌握轴向拉（压）杆横截面上的正应力计算方法； 会对发生轴向拉（压）变形的构件进行应力计算； 2 4.3轴向拉（压）杆的强度计算 掌握容许应力和安全系数的概念； 熟练掌握强度条件及其应用。 会对发生轴向拉（压）变形的构件进行强度计算和校核； 4 4.5轴向拉（压）杆的变形计算 掌握线变形、线应变、胡克定律的概念和计算公式； 掌握横向变形、泊松比的概念和计算公式； 会对发生轴向拉（压）变形的构件进行变形计算； 4 拉伸试验 熟悉不同材料拉伸时的力学性能 能对工程构件中不同材料抵抗拉伸变形的能力有所了解； 2 压缩试验 熟悉不同材料压缩时的力学性能 能对工程构件中不同材料抵抗压缩变形的能力有所了解； 2 5．梁的内力、应力计算 大作业 5.1剪力图和弯矩图 熟练掌握绘制梁的剪力图和弯矩图的方法 能对发生弯曲变形的工程结构进行内力计算； 6 10 5.2 应力计算 熟练掌握对梁截面进行应力计算的方法 能对发生弯曲变形的工程结构进行应力计算； 4 大作业一、 截面图形的几何性质 熟练计算由型钢和钢板组成的组合截面图形的几何性质 能计算工程结构的截面几何性质； 2 6 大作业二、弯曲应力 进一步熟练做弯矩图和剪力图的方法 能对工程结构进行内力计算； 2 大作业三、梁的强度和刚度计算 进一步熟练掌握梁的强度和刚度计算 能对工程结构进行强度和刚度计算。 2 合计 60             6  考核办法 6.1 考核目的及意义 为全面考核学生的学习情况，本课程主要以过程性考核为主，考核指标内容涵盖项目的“计划、决策、实施、成果”全过程。过程考核以“注重技能操作，兼顾知识运用，贯穿素质考核”为原则设计考核指标、标准及分值。 6.2 考核内容、要求、形式、评价标准、成绩比例与时间安排 6.2.1平时考核内容 出勤考核：每次上课记录每位同学的出勤情况，满分10分。学生上课全勤、没有迟到早退或病事假次数不超过2个学时，可得满分10分；迟到早退一次扣0.5分，无故缺席旷课一次扣1分。 作业考核：要求学生每次按要求完成作业，并准时提交，满分20分。准时提交作业、内容基本正确和符合要求可得满分10分；迟于时间上交作业者每次扣1分；作业内容有明显抄袭痕迹或完全不符合要求者每次扣2分；不交作业者每次扣3分。 随堂提问：教师随堂进行考核，形式内容不做限定，由教师根据学生的学习情况、时间情况自由安排，满分10分。对考查结果进行记录，作为学生最后成绩的依据；将多次考核的成绩求平均值就是学生此项的最后得分。 2、理论考核成绩 理论考核在期末采用闭卷的形式进行，占总评成绩的60%： 6.2.2实践考核内容、方法、评价标准、成绩比例、时间安排 大作业实训成绩占总评成绩的20%：按照图纸作业绘图质量的高低和内容的准确性作为依据，综合评定给出成绩。 6.2.3卷面考试内容、方法 理论至少由四类型组成，允许携带绘图工具。 6.3 课程补考考核方式及时间要求 补考安排在学期末，闭卷成绩占60%，试卷难易程度降低； 7  实施建议 7.1教材选用及编写 教材应充分体现任务引领、实践导向的设计思想，突出职业能力培养的设计思路。教材编写在内容上要体现先进性、通用性、实用性；教材应图文并茂，引用图表要清晰精美；语言表述应深入浅出、文字精炼。 7.2课程资源的开发与应用 大部分高职高专学校也已开发完成《工程力学》网络课程和精品课程，教师和学生可登录相关网页进行课外学习和教学资料的补充。 7.3本课程所需的师资 1名主讲教师。 7.4教学评价 本课程主要以过程考核为主，考核指标内容涵盖项目的“计划、决策、实施、成果”全过程。过程考核以“注重技能操作，兼顾知识运用，贯穿素质考核”为原则设计考核指标、标准及分值。此外由于本课程的理论知识点较多，设置期末考试环节，形式为闭卷笔试，试题内容侧重知识的理解和运用。 建议：课程总成绩=项目过程考核成绩×40%+期末闭卷笔试成绩×60%。 7.5教学条件和环境 为保证学生顺利实施与完成项目任务，本课程的教学场地包括：多媒体教室、机房。 7.6教学方法上的特殊性 1．教学方法： 在课堂教学上克服了以往单纯以老师为主的教学方法，积极利用“启发式”和“探究式”的方法进行教学。我们尽量从实际问题引入新内容，启发学生深入思考，引导学生积极讨论，充分调动学生的主观能动性，力求做到学生在教师的指导下对学习的内容自主学习，主动发现，积极探索，寻求答案，而不是被动接受、理解和记忆。同时，在学生学习过程中，还注重学生逻辑性思维和创造性思维的培养。 本课程除了不断完善理论教学外，还非常注重理论和实践相结合。首先，积极组织工作在结构设计一线的结构工程师给学生授课，让学生从真实的结构设计案例中了解《工程力学》的广泛应用性和它在专业发展中的重要性， 使学生的学习更加切合于实际。同时，《工程力学》教学组还定期邀请工程技术人员来校作各种讲座，激发学生对所学桥梁的热爱和自豪，使学生了解国内外桥梁发展历史和现状。另外，积极培养学生的动手能力，例如，在学生中组织了桥梁设计大赛，从而提高了教学质量，获得了良好的教学效果。这样既锻炼了学生理论和实际相结合的能力，也可以培养学生树立正确的集体观念和合作意识。 在课堂外，积极增加教与学的互动。充分利用校园网设立了结构论坛和答疑系统，学生除课堂外还可以在网上与教师探讨问题，并利用网上查询自己的学习成绩。 多种教学方法的灵活应用，能够大大的激发学生的学习热情，从而增强该门课程的教学效果。 2．教学手段 传统的板书与现代的多媒体教学相结合。理论计算采用传统的板书，以启发式、互动式为主；对桥梁结构采用多媒体教学，以工程案例、图表、动画、录像等手段，将庞大的桥梁与复杂的施工现场搬进课堂，形象、直观，通俗易懂，学生学习兴趣高。 充分利用丰富的网络资源。先进的现代教育技术手段、丰富的网络资源，提升了课程的品质和内涵。在校园网上提供了丰富的网络资源，其中主要包括网络课程、电子参考书、网上自测系统、道桥论坛及网上答疑等内容；指导学生学会在网上查找资料，特别是能够快速查到一些著名大学、施工单位和科研院所的网站，且在网上提供了几个相关连接。不仅可以满足了本课程学生自主学习和上网学习的需要，也起到了教育学生、激励学生、教书育人的作用。 8  教材及参考资料 8.1教材： 么居标 凌红.工程力学.北京：机械工业出版社，2014 课程建设负责人：吉久正