《材料力學(xué)課程》課程教學(xué)大綱

《材料力學(xué)》課程教學(xué)大綱一、課程簡(jiǎn)介課程中文名材料力學(xué)課程英文名MaterialsMechanics雙語(yǔ)授課□是否課程代碼24112007課程學(xué)分3.5總學(xué)時(shí)數(shù)56課程類別□通識(shí)教育課程□公共基礎(chǔ)課程專業(yè)教育課程□綜合實(shí)踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)必修□選修□其他課程形態(tài)□線上線下□線上線下混合式□社會(huì)實(shí)踐□虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式閉卷□開(kāi)卷□課程論文□課程作品□匯報(bào)展示□報(bào)告課堂表現(xiàn)階段性測(cè)試平時(shí)作業(yè)□其他（可多選）開(kāi)課學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院開(kāi)課系(教研室)材料成型及控制工程面向?qū)I(yè)材料成型及控制工程開(kāi)課學(xué)期第4學(xué)期先修課程高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、理論力學(xué)后續(xù)課程材料成型原理、沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)、材料連接原理與技術(shù)選用教材1.范存新主編.《材料力學(xué)》（第2版）[M].重慶大學(xué)出版社,2021.參考書(shū)目1.范欽珊主編.《材料力學(xué)》[M].高等教育出版社,2005.2.金忠謀主編.《材料力學(xué)》[M].機(jī)械工業(yè)出版社出版社,2009.3.陳建橋主編.《材料力學(xué)》[M].華中科技大學(xué)出版社出版社,2001.4.同濟(jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)研究部編.《材料力學(xué)》[M].同濟(jì)大學(xué)出社,2011年.課程資源中國(guó)大學(xué)MOOC官網(wǎng)，大連理工大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、湖南大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)的《材料力學(xué)》課程的在線自主學(xué)習(xí)。課程簡(jiǎn)介材料力學(xué)是研究結(jié)構(gòu)構(gòu)件和機(jī)械零件承載能力的一門專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科。其基本任務(wù)是：將工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械中的簡(jiǎn)單構(gòu)件簡(jiǎn)化為一維桿件，計(jì)算桿中的應(yīng)力、變形并研究桿的穩(wěn)定性，以保證結(jié)構(gòu)能承受預(yù)定的載荷。通過(guò)學(xué)習(xí)本門課程，學(xué)生應(yīng)能夠理解材料力學(xué)的基本原理和概念；分析和解釋材料的力學(xué)行為，能夠運(yùn)用材料力學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題，如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇；具備使用計(jì)算工具進(jìn)行材料力學(xué)模擬和數(shù)值計(jì)算的能力。二、課程目標(biāo)表1課程目標(biāo)序號(hào)具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1理解材料力學(xué)的基本概念、基本理論、基本變形。掌握各種基本變形和組合變形桿件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性分析方法，培養(yǎng)學(xué)生比較熟練的計(jì)算能力和分析能力。課程目標(biāo)2掌握材料力學(xué)分析研究問(wèn)題的方法，培養(yǎng)學(xué)生抽象化能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，解決材料成型及控制工程過(guò)程中的復(fù)雜工程問(wèn)題具備對(duì)實(shí)際問(wèn)題。課程目標(biāo)3培養(yǎng)學(xué)生初步的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、表達(dá)能力、自學(xué)能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力，通過(guò)自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)拓展學(xué)生的知識(shí)，培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才；具有高度的社會(huì)責(zé)任感、愛(ài)國(guó)主義情懷、辨證唯物主義的科學(xué)世界觀和正確的人生價(jià)值觀。表2課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求4：研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)材料成型工藝、模具設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過(guò)信息綜合得到合理有效的結(jié)論?！綡】指標(biāo)點(diǎn)4.2：能夠根據(jù)對(duì)象特征，選擇研究路線，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案?！綡】課程目標(biāo)1畢業(yè)要求4：研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)材料成型工藝、模具設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過(guò)信息綜合得到合理有效的結(jié)論?！綡】指標(biāo)點(diǎn)4.3：能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，安全地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，正確地采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?！綡】課程目標(biāo)2畢業(yè)要求4：研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)材料成型工藝、模具設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過(guò)信息綜合得到合理有效的結(jié)論?！綡】指標(biāo)點(diǎn)4.4：通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得有效數(shù)據(jù)，能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理分析和解釋，得出有效結(jié)論。【L】課程目標(biāo)3三、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表3課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對(duì)應(yīng)關(guān)系序號(hào)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(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)方法學(xué)時(shí)1單一變形下的構(gòu)件設(shè)計(jì)1.相關(guān)基本概念、定理和公式2.材料力學(xué)常用的基本法；3.構(gòu)件發(fā)生基本變形時(shí)應(yīng)力和變形的計(jì)算，應(yīng)力分布規(guī)律；4.畫(huà)軸力圖、扭矩力、剪力圖和彎矩圖；1.練習(xí)課后作業(yè)2.小組討論課程目標(biāo)1-3重點(diǎn)：1.強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等材料力學(xué)的基本概念；2.截面法、疊加法等材料力學(xué)常用的基本方法；3.基本變形時(shí)構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算；4.基本變形時(shí)構(gòu)件的剛度計(jì)算；難點(diǎn)：1.拉伸壓縮超靜定問(wèn)題、溫度應(yīng)力和裝配應(yīng)力；2.圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力、變形；3.剪力圖和彎矩圖，剪力、彎矩和分布載荷集度間的微分關(guān)系；4.簡(jiǎn)單超靜定梁求解；1.課堂講授2.案例教學(xué)3.作業(yè)指導(dǎo)281.構(gòu)件發(fā)生基本變形時(shí)如何建立強(qiáng)度條件、剛度條件；2.從而進(jìn)行構(gòu)件的設(shè)計(jì)算；3.了解超靜定問(wèn)題的計(jì)算。1.提高構(gòu)件強(qiáng)度、剛度的措施；2應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論應(yīng)用1.數(shù)解法的公式及計(jì)算方法；2.畫(huà)三向應(yīng)力圓，利用應(yīng)力單元體確定構(gòu)件的危險(xiǎn)點(diǎn)；1.練習(xí)課后作業(yè)2.小組討論課程目標(biāo)1-2重點(diǎn)：1.畫(huà)應(yīng)力單元體并確定危險(xiǎn)點(diǎn)；2.畫(huà)三向應(yīng)力圓，確定應(yīng)力極值難點(diǎn)：選擇和運(yùn)用強(qiáng)度理論進(jìn)行復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度計(jì)算；1.課堂講授2.案例教學(xué)3.作業(yè)指導(dǎo)61.在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，運(yùn)用強(qiáng)度理論對(duì)、構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算；3組合變形下的構(gòu)件設(shè)計(jì)1.通過(guò)內(nèi)力圖確定構(gòu)件的危險(xiǎn)截面；2.根據(jù)應(yīng)力分布規(guī)律確定危險(xiǎn)點(diǎn)；3.斜彎曲、彎拉（壓）、彎扭（拉）組合變形的設(shè)計(jì)計(jì)算；1.練習(xí)課后作業(yè)2.小組討論課程目標(biāo)1-2重點(diǎn)、難點(diǎn)：組合變形條件下構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算1.課堂講授2.案例教學(xué)3.作業(yè)指導(dǎo)…4細(xì)長(zhǎng)壓桿設(shè)計(jì)1.壓桿穩(wěn)定性計(jì)算的相關(guān)基本概念2.運(yùn)用歐拉公式計(jì)算臨界壓力和臨界應(yīng)力1.拓展閱讀和了解壓桿失穩(wěn)的一些案例2.小組討論課程目標(biāo)1-3重點(diǎn)、難點(diǎn)：1.利用歐拉公式計(jì)算臨界壓力和臨界應(yīng)力；2.提高壓桿穩(wěn)定性的措施；1.課堂講授2.案例教學(xué)1.提高壓桿穩(wěn)定性的措施；5動(dòng)載荷下的構(gòu)件設(shè)計(jì)1.動(dòng)載荷、疲勞極限等基本概念；2.構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算方法；3.提高構(gòu)件抵抗沖擊能力的措施；1.拓展閱讀和了解疲勞極限及其應(yīng)用實(shí)例2.小組討論課程目標(biāo)1-3重點(diǎn)、難點(diǎn)：1.疲勞極限的理解及實(shí)際測(cè)量方法2.疲勞強(qiáng)度的計(jì)算方法；1.課堂講授2.案例教學(xué)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(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項(xiàng)目考核占比考核方式課程目標(biāo)11.相關(guān)基本概念、定理和公式；材料力學(xué)常用的基本方法；構(gòu)件發(fā)生基本變形時(shí)應(yīng)力和變形的計(jì)算，應(yīng)力分布規(guī)律；畫(huà)軸力圖、扭矩力、剪力圖和彎矩圖；154%平時(shí)作業(yè)課堂表現(xiàn)階段性測(cè)驗(yàn)期末考試2.數(shù)解法的公式及計(jì)算方法；畫(huà)三向應(yīng)力圓，利用應(yīng)力單元體確定構(gòu)件的危險(xiǎn)點(diǎn)；23.通過(guò)分解與平移進(jìn)行構(gòu)件載荷的標(biāo)準(zhǔn)化處理；通過(guò)內(nèi)力圖確定構(gòu)件的危險(xiǎn)截面，根據(jù)應(yīng)力分布規(guī)律確定危險(xiǎn)點(diǎn)；34.壓桿穩(wěn)定性計(jì)算的相關(guān)基本概念，運(yùn)用歐拉公式計(jì)算臨界壓力和臨界應(yīng)力4課程目標(biāo)21.構(gòu)件發(fā)生基本變形時(shí)如何建立強(qiáng)度條件、剛度條件，從而進(jìn)行構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，了解超靜定問(wèn)題的計(jì)算；136%平時(shí)作業(yè)課堂表現(xiàn)階段性測(cè)驗(yàn)期末考試2.在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，運(yùn)用強(qiáng)度理論對(duì)、構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算；23.斜彎曲組合變形的設(shè)計(jì)計(jì)算，彎拉（壓）組合變形的設(shè)計(jì)計(jì)算，彎扭（拉）組合變形的設(shè)計(jì)計(jì)算；34.沖擊條件下構(gòu)件的應(yīng)力及強(qiáng)度計(jì)算，構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算方法；5課程目標(biāo)31.提高構(gòu)件強(qiáng)度、剛度的措施，了解超靜定問(wèn)題的計(jì)算；110%素質(zhì)考核2.提高壓桿穩(wěn)定性的措施；43.提高構(gòu)件抵抗沖擊能力的措施；5表4-2課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比期末考試60%課堂表現(xiàn)10%課后作業(yè)10%素質(zhì)考核10%階段性測(cè)驗(yàn)10%課程目標(biāo)160%60%60%060%54%課程目標(biāo)240%40%40%040%36%課程目標(biāo)3000%100%010%（二）成績(jī)?cè)u(píng)定1.平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定（1）課堂表現(xiàn)（10%）：通過(guò)學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)情況、發(fā)言與提問(wèn)情況，來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生相關(guān)的能力。根據(jù)上課是否積極聽(tīng)講，是否與教師有互動(dòng)交流、是否有睡覺(jué)或者玩手機(jī)的情況，是否有擾亂課堂秩序的情況，按照百分制進(jìn)行計(jì)分。（2）課后作業(yè)完成情況（10%）：圍繞課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行作業(yè)的設(shè)計(jì)。如針對(duì)重點(diǎn)章節(jié)內(nèi)容布置習(xí)題，以鞏固所學(xué)知識(shí)。根據(jù)學(xué)生是否正確完成作業(yè)、是否獨(dú)立完成作業(yè)按百分制計(jì)分。（3）素質(zhì)考核（10%）：主要包括學(xué)生在言行中表現(xiàn)出的家國(guó)情懷、社會(huì)責(zé)任、學(xué)科專業(yè)意識(shí)、世界觀與人生價(jià)值觀、學(xué)習(xí)紀(jì)律、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣、科學(xué)精神、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力水平與終身學(xué)習(xí)意識(shí)。（4）階段性測(cè)驗(yàn)（10%）：期中考試、測(cè)驗(yàn)學(xué)期中間掌握課程的情況；2.期末成績(jī)?cè)u(píng)定本課程建議采用閉卷形式考試，期末卷面成績(jī)占總成績(jī)的70%，考核內(nèi)容為本期所學(xué)全部?jī)?nèi)容，包括：“單一變形下的構(gòu)件設(shè)計(jì)”、“應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論應(yīng)用”、“組合變形下的構(gòu)件設(shè)計(jì)”、“細(xì)長(zhǎng)壓桿設(shè)計(jì)”、“動(dòng)載荷下的構(gòu)件設(shè)計(jì)”五大課程模塊?！皢我蛔冃蜗碌臉?gòu)件設(shè)計(jì)”主要考核基礎(chǔ)知識(shí)，包括基本概念、基本定理、基本計(jì)算和基本技能，“組合變形下的構(gòu)件設(shè)計(jì)”及“細(xì)長(zhǎng)壓桿設(shè)計(jì)”這兩部分為重點(diǎn)內(nèi)容，主要考核綜合應(yīng)用能力。3.總成績(jī)?cè)u(píng)定總成績(jī)應(yīng)由平時(shí)考核成績(jī)和期末考核成績(jī)構(gòu)成，其構(gòu)成比例應(yīng)科學(xué)合理。書(shū)寫(xiě)格式：總成績(jī)（100%）=平時(shí)成績(jī)（40%）+期末成績(jī)（60%）（三）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表5評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)考核項(xiàng)目評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)課堂表現(xiàn)（1）課堂紙練習(xí)、回答問(wèn)題正確，且能進(jìn)行解釋（50%）。（2）提問(wèn)、討論發(fā)言觀點(diǎn)正確，問(wèn)題有深度、有創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測(cè)驗(yàn)、回答問(wèn)題正確，但解釋欠清楚（50%）。（2）提問(wèn)、討論發(fā)言觀點(diǎn)正確，但問(wèn)題無(wú)深度或無(wú)創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測(cè)驗(yàn)、回答問(wèn)題大部分正確，且不能解釋（50%）。（2）提問(wèn)、討論發(fā)言觀點(diǎn)基本正確，但問(wèn)題無(wú)深度、無(wú)創(chuàng)新（50%）。（1）課堂測(cè)驗(yàn)、回答問(wèn)題錯(cuò)誤率在30~50%之間，且不能解釋（50%）。（2）提問(wèn)、討論發(fā)言觀點(diǎn)有部分錯(cuò)誤，或邏輯不嚴(yán)密（50%）。（1）課堂測(cè)驗(yàn)、回答問(wèn)題錯(cuò)誤率超過(guò)50%，且不能解（50%）。（2）提問(wèn)、討論發(fā)言觀點(diǎn)錯(cuò)誤，思路不清晰，邏輯不嚴(yán)密（50%）。如出現(xiàn)錯(cuò)誤價(jià)值觀、反黨反社會(huì)言論，記為0課后作業(yè)（1）答案正確率超過(guò)90%（80%）。（2）部分作業(yè)完成方法、思路有創(chuàng)新（10%）。（3）書(shū)寫(xiě)規(guī)范，無(wú)抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在80~89%（80%）。（2）整個(gè)作業(yè)完成方法、思路無(wú)創(chuàng)新（10%）。（3）書(shū)寫(xiě)規(guī)范，無(wú)抄襲，態(tài)度端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在70-79%（80%）。（2）整個(gè)作業(yè)完成方法、思路無(wú)創(chuàng)新（10%）。（3）書(shū)寫(xiě)較規(guī)范，無(wú)抄襲，態(tài)度基本端正（10%）。（1）作業(yè)正確率在60-69%（80%）。（2）整個(gè)作業(yè)完成方法、思路無(wú)創(chuàng)新（10%）。（3）書(shū)寫(xiě)不夠規(guī)范，或有少量抄襲痕跡（10%）。（1）作業(yè)正確率在60%以下（80%）。（2）整個(gè)作業(yè)完成方法、思路無(wú)創(chuàng)新（10%）。（3）書(shū)寫(xiě)不規(guī)范，有明顯抄襲，或有部分作業(yè)未完成（10%）。未提交作業(yè)記0分素質(zhì)考核（1）學(xué)習(xí)態(tài)度端正，能按時(shí)完成課前網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)學(xué)習(xí)任務(wù)；學(xué)習(xí)興趣濃厚，經(jīng)常問(wèn)問(wèn)題；遵守紀(jì)律，課堂發(fā)言積極（20%）。（2）熱愛(ài)科學(xué)，有刻苦鉆研的科學(xué)精神（20%）（3）討論發(fā)言世界觀、價(jià)值觀正確（30%）。（4）有強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感和家國(guó)情懷（30%）。（1）學(xué)習(xí)態(tài)度較端正，大部分時(shí)間能按時(shí)完成課前網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)學(xué)習(xí)任務(wù)；有學(xué)習(xí)興趣，有時(shí)會(huì)問(wèn)問(wèn)題；課堂上有主動(dòng)發(fā)言；遵守紀(jì)律（20%）。（2）熱愛(ài)科學(xué)，有一定刻苦鉆研的科學(xué)精神（20%）。（3）討論發(fā)言世界觀、價(jià)值觀正確（30%）。（4）有社會(huì)責(zé)任感和家國(guó)情懷（30%）。（1）學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正，經(jīng)常不按時(shí)完成課前網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)學(xué)習(xí)任務(wù)；學(xué)習(xí)興趣不夠濃厚，很少問(wèn)問(wèn)題；課堂上從不發(fā)言；遵守紀(jì)律（20%）。（2）不夠熱愛(ài)科學(xué)，缺乏艱苦奮斗精神（20%）（3）討論發(fā)言世界觀、價(jià)值觀正確（30%）。（4）有一定的社會(huì)責(zé)任感和家國(guó)情懷（30%）。（1）學(xué)習(xí)態(tài)度不端正，一半以上的時(shí)間不按時(shí)完成課前網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)學(xué)習(xí)任務(wù)；基本沒(méi)有學(xué)習(xí)興趣，從不問(wèn)問(wèn)題；課堂上從不發(fā)言；不太遵守紀(jì)律（20%）。（2）不熱愛(ài)科學(xué)，沒(méi)有刻苦鉆研的科學(xué)精神（20%）（3）討論發(fā)言世界觀、價(jià)值觀基本正確（30%）。（4