工程力學(xué)課程教學(xué)大綱

《工程力學(xué)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱工程力學(xué)EngineeringMechanics課程代碼課程性質(zhì)限選授課學(xué)期第三學(xué)期學(xué)分/學(xué)時3/48課內(nèi)學(xué)時48理論學(xué)時48實驗學(xué)時0實訓(xùn)（含上機(jī)）00實習(xí)0其他適用專業(yè)2021級紡織化學(xué)與清潔生產(chǎn)211101,211102授課語言中文對先修的要求《大學(xué)物理》、《高等數(shù)學(xué)》。對物理學(xué)、數(shù)學(xué)的基本概念、基本原理、基本規(guī)律有比較全面而系統(tǒng)的認(rèn)識，具備基礎(chǔ)的力學(xué)分析思維和力學(xué)科學(xué)思維能力。對后續(xù)的支撐《環(huán)境工程專業(yè)課程設(shè)計》、《環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計》。在環(huán)境工程專業(yè)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計（論文）中，能夠運(yùn)用工程力學(xué)相關(guān)知識，分析、探索環(huán)境保護(hù)和污染控制中的關(guān)鍵問題，建立具體環(huán)境工程問題模型并能識別關(guān)鍵參數(shù)。課程思政設(shè)計充分發(fā)揮本課程的德育功能，通過課堂教學(xué)，運(yùn)用德育的思維方式，提煉工程力學(xué)課程中蘊(yùn)含的文化基因和思政范式，將其轉(zhuǎn)化為社會主義核心價值觀具體化、生動化的有效教學(xué)載體，將馬克思主義的認(rèn)識論、科學(xué)工程倫理觀、文化自信“內(nèi)化、入腦”，使學(xué)生識國情、明責(zé)任，受教育、長才干，成為德才兼?zhèn)?，?chuàng)新發(fā)展的社會主義建設(shè)人才。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育設(shè)計工程力學(xué)是紡織化學(xué)與清潔生產(chǎn)專業(yè)的工程基礎(chǔ)課程。本著“重基礎(chǔ)、寬口徑，培養(yǎng)具有扎實的理論基礎(chǔ)”原則，課程結(jié)合科研、環(huán)境工程實踐進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育設(shè)計，提升學(xué)生創(chuàng)新能力、創(chuàng)新實踐能力。課程簡介課程定位：工程力學(xué)是紡織化學(xué)與清潔生產(chǎn)專業(yè)的工程基礎(chǔ)課程，課程內(nèi)容在紡織化學(xué)與清潔生產(chǎn)學(xué)科發(fā)展與實踐應(yīng)用中扮演重要的角色。核心學(xué)習(xí)結(jié)果：將力學(xué)原理應(yīng)用于有實際意義的工程系統(tǒng)的科學(xué)，為工科學(xué)生分析解決工程中的力學(xué)問題奠定重要基礎(chǔ)。教學(xué)內(nèi)容涵蓋現(xiàn)代工程力學(xué)重要的知識點(diǎn)，在紡織化學(xué)與清潔生產(chǎn)專業(yè)學(xué)習(xí)與工程實踐應(yīng)用中扮演重要的角色。。主要教學(xué)方法：通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握力、力偶、約束等基本概念和力系的簡化、平衡等剛體靜力學(xué)的基本理論與方法：了解材料的基本力學(xué)性能；掌握應(yīng)力、應(yīng)變、剛度、強(qiáng)度等基本概念；具有軸向拉伸和壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲問題的基本分析和計算能力。通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的力學(xué)分析思維和力學(xué)科學(xué)思維，提高學(xué)生的分析、解決工程力學(xué)問題的能力，提升學(xué)生解決工程問題的的綜合素質(zhì)，為后續(xù)工程設(shè)計課程奠定堅實基礎(chǔ)。

二、課程目標(biāo)及對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐序號課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求1目標(biāo)1：掌握物體的平衡規(guī)律和力系平衡理論，并能將其用于環(huán)境工程問題的表述。1.2具備工程基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)知識，并用于環(huán)境工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的表述。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)知識用于解決清潔生產(chǎn)、環(huán)境工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題。2目標(biāo)2：掌握軸向拉伸和壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲的基本概念、基本分析和基本計算，并能將其運(yùn)用于識別和判斷環(huán)境工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2.1能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)的和工程科學(xué)的基本原理，識別和判斷清潔生產(chǎn)、環(huán)境工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。畢業(yè)要求2．問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、紡織工程及環(huán)境工程科學(xué)的基本原理，識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析清潔生產(chǎn)、環(huán)境工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，得出有效結(jié)論。三、教學(xué)內(nèi)容及進(jìn)度安排序號教學(xué)內(nèi)容學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果課內(nèi)學(xué)時教學(xué)方式支撐課程目標(biāo)1靜力學(xué)的基本概念；靜力學(xué)公理；約束與約束力；物體的受力分析和受力圖。重點(diǎn)：靜力學(xué)的基本概念、公理、約束類型及力學(xué)模型。難點(diǎn)：約束反力和物體受力分析。思政課程：介紹我國古代工程力學(xué)成就，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神，嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度，增強(qiáng)民族榮譽(yù)感和自豪心，提升學(xué)生的文化自信和思想自信。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育：介紹我國古代工程力學(xué)實踐，提升學(xué)生創(chuàng)新能力、創(chuàng)新實踐能力。1.理解力、剛體、平衡的概念以及靜力學(xué)公理的內(nèi)涵與外延；2.理解約束和約束力的基本概念、特點(diǎn)及其表示方法，學(xué)會正確判定二力桿；能正確地畫出各種常見的約束反力；3.具備物體的受力分析能力，理解三力平衡在畫圖中的應(yīng)用，能正確地畫出物體的受力圖。4講授。講授：靜力學(xué)的基本概念；靜力學(xué)公理；約束與約束力；物體的受力分析和受力圖。目標(biāo)12平面匯交力系合成與平衡的幾何法；平面匯交力系合成與平衡的解析法。重點(diǎn)：用解析法求解平面匯交力系的平衡問題。難點(diǎn)：用幾何法求解平面匯交力系的平衡問題。1.理解平面匯交力系的合成的幾何方法及平面匯交力系平衡的幾何條件；2.理解合力投影定理，平面匯交力系的合成的解析法。4講授。講授：平面匯交力系合成與平衡的幾何法；平面匯交力系合成與平衡的解析法。目標(biāo)13力對點(diǎn)的矩；力偶與力偶矩；平面力偶系的合成與平衡。重點(diǎn)：力對點(diǎn)的矩、力偶與力偶矩。難點(diǎn)：力偶的性質(zhì)、平面力偶系的合成與平衡。1.理解力對點(diǎn)之矩的基本概念，掌握平面力對點(diǎn)之矩的計算；2.理解力偶與力偶矩的基本概念，掌握力偶的性質(zhì)。3.掌握平面力偶系的合成方法及平衡條件。6講授。講授：力對點(diǎn)的矩；力偶與力偶矩；平面力偶系的合成與平衡。目標(biāo)14平面任意力系向一點(diǎn)簡化；平面任意力系的平衡；物體系的平衡問題。重點(diǎn)：平面任意力系的平衡方程及其運(yùn)用、求解物體系的平衡問題。難點(diǎn)：求解物體系的平衡問題。1.理解力的平移定理；平面任意力系向一點(diǎn)簡化的方法，并熟練運(yùn)用力此方法來討論平面一般力系向一點(diǎn)的簡化結(jié)果；2.理解平面任意力系、平面平行力系的平衡方程及其各種表達(dá)方式。3.學(xué)會處理物體系統(tǒng)平衡的基本方法，能用力系的平衡求解物體系統(tǒng)的平衡問題。6講授。講授：平面任意力系向一點(diǎn)簡化；平面任意力系的平衡；物體系的平衡問題。目標(biāo)15材料力學(xué)的基本任務(wù)；材料力學(xué)的基本假設(shè)；材料力學(xué)的研究對象；桿件的基本變形理解材料力學(xué)的基本假設(shè)；掌握桿件的基本變形1講授。講授：材料力學(xué)的基本任務(wù)；材料力學(xué)的基本假設(shè)；材料力學(xué)的研究對象；桿件的基本變形。目標(biāo)26軸向拉伸與壓縮的概念和實例；內(nèi)力與截面法、軸力與軸力圖；應(yīng)力概念、拉壓桿的應(yīng)力；應(yīng)變概念·拉壓桿的變形；拉壓桿的強(qiáng)度計算。重點(diǎn)：內(nèi)力與截面法；軸力圖的畫法；拉壓桿的應(yīng)力、應(yīng)變；強(qiáng)度條件及其應(yīng)用。難點(diǎn)：拉壓桿的強(qiáng)度計算。1.理解軸向拉伸壓縮概念、掌握工程實例中的軸向拉伸壓縮問題；能用截面法求指定截面內(nèi)力；熟悉軸力圖繪制方法，正確熟練的繪制軸力圖；2.理解拉（壓）桿的內(nèi)力、內(nèi)力圖和應(yīng)力的概念及計算；理解應(yīng)力的分布規(guī)律；掌握橫截面上的應(yīng)力分布及計算；3.理解軸向拉壓強(qiáng)度公式解決的三類問題，掌握拉壓桿的的強(qiáng)度條件和強(qiáng)度計算；8講授。講授：引言；內(nèi)力與截面法、軸力與軸力圖；應(yīng)力概念、拉壓桿的應(yīng)力；應(yīng)變概念·拉壓桿的變形；拉壓桿的強(qiáng)度計算。目標(biāo)27扭轉(zhuǎn)的概念和實例；外力偶矩的計算、扭矩和扭矩圖；扭轉(zhuǎn)圓軸橫截面上的應(yīng)力；扭轉(zhuǎn)圓軸的強(qiáng)度計算；扭轉(zhuǎn)圓軸的變形與剛度計算。重點(diǎn)：扭矩圖的繪制，圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力和強(qiáng)度、剛度計算。難點(diǎn)：圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力和強(qiáng)度、剛度計算思政課程：幫助學(xué)生認(rèn)識與了解所學(xué)工程力學(xué)知識在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)特別是國家水利建設(shè)工程中的重要指導(dǎo)意義，教導(dǎo)學(xué)生在今后從事相關(guān)專業(yè)工作時，始終認(rèn)識到自己的工作與國家建設(shè)息息相關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)使命感與責(zé)任感。1.理解扭矩的相關(guān)概念和計算方法，會用截面法求桿件橫截面的扭矩，能熟練畫出桿件的扭矩圖；2.扭轉(zhuǎn)圓軸；3.扭轉(zhuǎn)圓軸的強(qiáng)度計算4.扭轉(zhuǎn)圓軸的變形與剛度計算。8講授。講授：引言；外力偶矩的計算、扭矩和扭矩圖；扭轉(zhuǎn)圓軸橫截面上的應(yīng)力；扭轉(zhuǎn)圓軸的強(qiáng)度計算；扭轉(zhuǎn)圓軸的變形與剛度計算。目標(biāo)28彎曲的概念和實例；梁的計算簡圖；梁的支座反力；剪力和彎矩；剪力方程和彎矩方程·剪力圖和彎矩圖。重點(diǎn)：剪力圖、彎矩圖的繪制。難點(diǎn)：剪力與彎矩的計算、剪力圖與彎矩圖的繪制。1理解梁橫截面上的內(nèi)力、剪力和彎矩；會用截面法計算指定截面的剪力和彎矩；2.理解剪力方程和彎矩方程，能繪制剪力圖、彎矩圖。11講授。講授：彎曲的概念和實例；受彎桿件的簡化；剪力和彎矩；剪力方程和彎矩方程·剪力圖和彎矩圖。目標(biāo)2四、課程考核序號課程目標(biāo)（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)）考核內(nèi)容評價依據(jù)及成績比例(%)成績比例(%)平時表現(xiàn)作業(yè)考試1目標(biāo)1：掌握物體的平衡規(guī)律和力系平衡理論，并能將其用于環(huán)境工程問題的表述。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.2）靜力學(xué)的基本概念；靜力學(xué)公理；約束與約束力；物體的受力分析和受力圖；平面匯交力系合成與平衡；平面力對點(diǎn)之矩的概念及其計算；平面力偶系的合成與平衡；平面任意力系向一點(diǎn)簡化；平面任意力系的平衡；平面平行力系的平衡；物體系的平衡問題。51030452目標(biāo)2：掌握軸向拉伸和壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲的基本概念、基本分析和基本計算，并能將其運(yùn)用于識別和判斷環(huán)境工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.1）拉壓桿的內(nèi)力；拉壓桿的應(yīng)力；拉壓桿的應(yīng)力的變形；拉壓桿的強(qiáng)度計算；外力偶矩的計算、扭矩和扭矩圖；扭轉(zhuǎn)圓軸橫截面上的應(yīng)力；扭轉(zhuǎn)圓軸的強(qiáng)度計算；扭轉(zhuǎn)圓軸的變形與剛度計算；剪力和彎矩；剪力方程和彎矩方程·剪力圖和彎矩圖。5104055合計102070100五、教材及參考資料1.教材《工程力學(xué)（靜力學(xué)與材料力學(xué)）》，王永廉,方建士著，北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2020，第二版，ISBN：9787111654285；2.主要參考書[1]《工程力學(xué)：工程靜力學(xué)與材料力學(xué)》，范欽珊著，北京:高等教育出版社，2010，第二版，ISBN：9787040218138；[2]《工程力學(xué)》，陳傳堯著，北京:高等教育出版社，2006，ISBN：9787040193312；[3]《工程力學(xué)（靜力學(xué)與材料力學(xué)）學(xué)習(xí)指導(dǎo)與題解》王永廉,汪云祥,方建士著，北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2021，第一版，ISBN：9787111465232；六、教學(xué)條件多媒體教室。。

附錄：各類考核評分標(biāo)準(zhǔn)表平時表現(xiàn)評分標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)要求評分標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重（%）90-10080-8960-790-59目標(biāo)1：掌握物體的平衡規(guī)律和力系平衡理論，并能將其用于環(huán)境工程問題的表述。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.2）1.出勤率100%；2.課堂問答和測驗中，涉及物體的平衡規(guī)律和力系平衡理論正確無誤，表達(dá)方法合理、標(biāo)注正確完整和清晰。1.出勤率90%以上；2.課堂問答和測驗中，涉及物體的平衡規(guī)律和力系平衡理論存在少量非原則性錯誤，表達(dá)方法和標(biāo)注基本合理正確。1.出勤率70%以上；2.課堂問答和測驗中，涉及物體的平衡規(guī)律和力系平衡理論有不少錯誤，表達(dá)方法和標(biāo)注均少量非原則性錯誤。1.出勤率小于70%；2.課堂問答和測驗中，涉及物體的平衡規(guī)律和力系平衡理論錯誤嚴(yán)重，表達(dá)方法不合理、標(biāo)注錯誤較多。5目標(biāo)2：掌握軸向拉伸和壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲的基本概念、基本分析和基本計算，并能將其運(yùn)用于識別和判斷環(huán)境工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.1）1.出勤率100%；2.課堂問答和測驗中，涉及軸向拉伸和壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲的基本概念、基本分析和基本計算正確無誤，表達(dá)方法合理、標(biāo)注正確完整和清晰。1.出勤率90%以上；2.課堂問答和測驗中，涉及軸向拉伸和壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲的基本概念、基本分析和基本計算存在少量非原則性錯誤，表達(dá)方法和標(biāo)注基本合理正確。1.出勤率70%以上；2.課堂問答和測驗中，涉及軸向拉伸和壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲的基本概念、基本分析和基本計算有不少錯誤，表達(dá)方法和標(biāo)注均少量非原則性錯誤。1.出勤率小于70%；2.課堂問答和測驗中，涉及軸向拉伸和壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲的基本概念、基本分析和基本計算錯誤嚴(yán)重，表達(dá)方法不合理、標(biāo)注錯誤較多。5平時作業(yè)評分標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)要求評分標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重（%）90-10080-8960-790-59目標(biāo)1：掌握物體的平衡規(guī)律和力系平衡理論，并能將其用于環(huán)境工程問題的表述。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.2）1.按時提交作業(yè)；2.作業(yè)中涉及物體的平衡規(guī)律和力系平衡理論正確無誤，表達(dá)方法合理、標(biāo)注正確完整和清晰。1.按時提交作業(yè)；2.作業(yè)中涉及物體的平衡規(guī)律和力系平衡理論存在少量非原則性錯誤，表達(dá)方法和標(biāo)注基本合理正確。1.按時提交作業(yè)；2.作業(yè)中涉及物體的平衡規(guī)律和力系平衡理論有不少錯誤，表達(dá)方法和標(biāo)注均有少量非原則性錯誤。1.不按時提交作業(yè)；2.作業(yè)中涉及物體的平衡規(guī)律和力系平衡理論錯誤嚴(yán)重，表達(dá)方法不合理、標(biāo)注錯誤較多。10目標(biāo)2：掌握軸向拉伸和壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲的基本概念、基本分析和基本計算，并能將其運(yùn)用于識別和判斷環(huán)境工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.1）1.按時提交作業(yè)；2.作業(yè)中涉及軸向拉伸和壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲的基本概念、基本分析和基本計算正確無誤，表達(dá)方法合理、標(biāo)注正確完整和清晰。1.按時提交作業(yè)；2.作業(yè)中涉及軸向拉伸和壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲的基本概念、基本分析和基本計算存在少量非原則性錯誤，表達(dá)方法和標(biāo)注基本合理正確。1.按時提交作業(yè)；2.作業(yè)中涉及軸向拉伸和壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲的基本概念、基本分析和基本計算有不少錯誤，表達(dá)方法和標(biāo)注均少量非原則性錯誤。1.不按時提交作業(yè)；2.作業(yè)中涉及軸向拉伸和壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲的基本概念、基本分析和基本計算錯誤嚴(yán)重，表達(dá)方法不合理、標(biāo)注錯誤較多。10課程考試評分標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)要求評分標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重（%）90-10080-8960-790-59目標(biāo)1：掌握物體的平衡規(guī)律和力系平衡理論，并能將其用于環(huán)境工程問題的表述。（支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1.2）考試中涉及物體的平衡規(guī)律和力系平衡理論正確無誤，表達(dá)方法合理、標(biāo)注正確完整和清晰?？荚囍猩婕吧婕拔矬w的平衡規(guī)律和力系平衡理論存在少量非原則性錯誤，表達(dá)方法和標(biāo)注基本合理正確。考試中涉及涉及物體的平衡規(guī)律和力系平衡理論有不少錯誤，表達(dá)方法和標(biāo)注均少量非原則性錯誤?？荚囍猩婕吧婕拔矬w的平衡規(guī)律和力系平衡理論錯誤嚴(yán)重，表達(dá)方法不合理、標(biāo)注錯誤較多。30目標(biāo)2：掌握軸