工程力學課程標準

1、工程力學課程標準 課程代碼： 課程性質(zhì)： 必修課 課程類型：B類課（一）課程目標 工程力學是模具設計與制造專業(yè)的一門重要的主干課程。在整個教學過程中應從高職教育培養(yǎng)目標和學生的實際情況出發(fā)，在教學內(nèi)容的深廣度、教學方法上都應與培養(yǎng)高技能人才目標接軌。通過本課程的學習，使學生達到以下目標：1.深刻理解力學的基本概念和基本定律，熟練掌握解決工程力學問題的定理和公式。能將實際物體簡化成準確的力學模型，應用力學基本概念和定理解決相關力學問題；2.能對靜力學問題進行分析和計算，對剛體、物系進行受力分析和平衡計算；3.正確應用公式對受力不很復雜的構(gòu)件進行強度、剛度和穩(wěn)定性的計算；4.通過應力狀態(tài)分析建立強

2、度理論體系。5.初步掌握材料的力學性能及材料的相關力學實驗。掌握基本實驗的操作及測試方法 （二）課程內(nèi)容與要求工程力學分為理論力學和材料力學部分。理論力學部分以靜力學為主，包括靜力學基礎、力系的簡化、力系的平衡 。材料力學部分包括桿件的四種基本變形（軸向拉伸與壓縮 、剪切與擠壓、扭轉(zhuǎn) 、彎曲）的內(nèi)力、應力和變形，應力狀態(tài)與強度理論，組合變形桿的強度和壓桿穩(wěn)定。第一篇 靜力學靜力學主要內(nèi)容有：力的概念，約束與約束反力，受力分析和受力圖；力對點的矩，力對軸的矩，力偶與力偶系的簡化，力的平移，力系的簡化；平衡條件與平衡方程，特殊力系的平衡，空間一般力系的平衡，物體系的平衡，平面靜定桁架的內(nèi)力，考慮摩

3、擦時的平衡。第二篇 材料力學 材料力學主要內(nèi)容有： 材料的力學性能，拉伸與壓縮時的力學性能，構(gòu)件的強度、剛度和穩(wěn)定性，強度條件、剛度條件，應力狀態(tài)分析與四種強度理論。課程要求：熟練掌握靜力學的基本概念：四個概念、六個公理及推論、一個定理。能應用靜力學的基本理論對剛體進行受力分析；明確平面任意力系的簡化；熟練掌握平面力系的平衡方程及其應用；掌握材料力學的基本概念；掌握四種變形方式的內(nèi)力、應力、內(nèi)力圖；學會四種載荷作用方式下強度、剛度、穩(wěn)定性計算；理解應力狀態(tài)與強度理論。（三）課程實施和項目設計1、課程實施高等職業(yè)技術教育培養(yǎng)的是應用性工程技術人才，結(jié)合模具專業(yè)及學生特點，對少學時工程力學的教學采

4、用講授、練習、自學、集中答疑等多種方法；在教學中要注意理論聯(lián)系實際，講解力學概念、原理和定理時，應從生活中的感性認識和生產(chǎn)實踐中常見的實際力學問題出發(fā)，通過理想的抽象分析的實驗觀察，進行科學的邏輯推理，得出結(jié)論。要指導學生將已學的知識應用到專業(yè)理論的學習和生產(chǎn)實習中去，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。課堂教學要確保教學大綱的教學要求和教學內(nèi)容的完成。為了加強基礎知識的教學，必須在教學中突出重點、抓住關鍵，解決難點。注意采用啟發(fā)式教學方法，引導學生在課堂教學過程中開展積極的思維。學生學習工程力學，應在理解工程力學的基本概念和基本工程的基礎上，學會應用所學的定理和公式去解決具體問題，因此，演算一

5、定數(shù)量的習題，是鞏固和加深理解所學知識的重要途徑。加強直觀教學是幫助學生更好地理解教學內(nèi)容，提高教學效果的重要方法之一。教師在教學中應充分運用各種實物、模型等教具和掛圖、教學錄像片，并組織進行現(xiàn)場參觀教學。同時應重視材料力學實驗課這一教學環(huán)節(jié)的開設。高職力學課程的教學，要緊貼高職專業(yè)的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)要求，在課程的教學上打破傳統(tǒng)的課程內(nèi)容體系，以實現(xiàn)相關內(nèi)容的相互貫通，相互滲透，消除重復，達到精選課程內(nèi)容，提高工程力學教學效率，滿足高職教學的基本要求和目的。通過任務引領的項目活動，使學生具備本專業(yè)高素質(zhì)勞動者和高技能應用性人才所必須的處理工程實際問題的能力。同時注重學生的智力開發(fā)、觀察分析能力的

6、培養(yǎng)和工作能力的提高。1）本課程共分三大模塊：靜力學；材料力學；運動學與動力學。第一模塊分兩大任務：靜力學基本概念和力系；第一模塊對基本概念和基本理論要求深入理解，但理論的證明和公式的推導都要力求簡明。著重分析公式的應用條件及物理意義。重點放在公式在工程實際中的應用上.本模塊學生演練一定數(shù)量的習題是非常必要的。第二模塊設一大任務，兩條線索，一是載荷作用方式，二是外力-內(nèi)力-內(nèi)力圖-應力-強度條件及應用。教學中要把培養(yǎng)學生處理工程實際問題的能力放在重要地位。注重學生的智力開發(fā)、觀察分析能力的培養(yǎng)和工作能力的提高。本模塊設有四個實驗，安排四個課時，通過實驗引出相關內(nèi)容。第三模塊學生自學。2）全書以

7、工作項目統(tǒng)領整個教學內(nèi)容，通過任務驅(qū)動，完成單個項目的訓練。3）復習習題課是進一步幫助學生深入理解課堂知識，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題能力的重要教學環(huán)節(jié)。要對典型例題進行剖析，辨明容易混淆的概念，糾正常見的錯誤，增強分析和運算能力。課外作業(yè)是檢查教學質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。作業(yè)要緊密聯(lián)系工程實際，分析要條理化，步驟要規(guī)范化，繪圖要正規(guī)化，這也是培養(yǎng)能力的一個重要方面。教師在教學和舉例時要作出較好的示范。廣泛推行職業(yè)導向型教學方法和多媒體教學手段，并能根據(jù)課程類型科學合理有效地使用包括現(xiàn)代信息技術在內(nèi)的各種教學手段，相關的課程標準、教案、習題、實驗（含實習與課程設計）指導、錄像、參考文獻等要上網(wǎng)開放，方

8、便學生自主學習，并在網(wǎng)上建立良好通暢的師生溝通渠道。4）實驗要求開出低碳鋼和鑄鐵的拉伸實驗、彈性模量的測定；梁的彎曲變形實驗和彎扭組合變形實驗。2、項目設計緒 論【教學目的和要求】1、明確學習本課程的目的。2、了解本課程的研究對象及內(nèi)容。3、掌握本課程的學習方法?！窘虒W內(nèi)容】：本課程的性質(zhì)、目的、教學內(nèi)容、地位二、工程力學的學習方法。第一篇 靜力學任務一：第一章 靜力學基礎概念【教學目的和要求】：1、明確力、平衡和剛體概念；熟練掌握力的基本性質(zhì)靜力學公理及其推論。2、掌握力矩、力偶、力偶矩的概念及合力矩定理，熟練進行力矩、力偶矩的計算；深刻理解力偶的基本性質(zhì)及等效條件；熟練計算平面力偶系的合力

9、偶矩和求解平面力偶系的平衡問題。3、掌握常見約束的類型、特性及約束力方向；學會物體受力分析方法，并畫出受力圖?！窘虒W內(nèi)容】：§1.1力的概念一、力的定義二、力的三要素三、力的單位四、力的表達方式五、力的性質(zhì)§1.2力對點的矩一、力矩的概念二、力矩的性質(zhì)三、合力矩定理§1.3力偶一、力偶的概念二、力偶的基本性質(zhì)三、平面力偶系的合成 §1.4力的平移定理一、力的平移定理及推導 §1.5 約束與約束力一、柔性約束二、光滑接觸面約束三、圓柱形鉸鏈約束四、固定端約束§1.6 受力圖任務二：第二章 平面力系 第三章 空間力系【教學目的和要求】：1

10、、掌握平面任意力系向作用面內(nèi)任一點簡化的理論；深刻理解主矢和主矩的概念；能判別簡單的靜定與超靜定問題；熟練地應用平面任意力系及平行力系、匯交力系平衡方程求解物體及物體系統(tǒng)的平衡問題；能應用滑動摩擦理論求解考慮滑動摩擦時簡單的平衡問題；3、掌握力在空間直角坐標軸上的投影和力對軸之矩的計算。4、理解重心的概念、坐標公式，學會重心位置的求法?！窘虒W內(nèi)容】：§2.1平面任意力系的簡化一、平面任意力系向一點簡化二、簡化結(jié)果的討論§2.2 平面力系的平衡方程及其應用一、平面任意力系的平衡方程二、利用平面任意力系平衡方程解題的一般步驟與方法三、平面特殊力系的平衡方程§2.3 靜

11、定與超靜定問題物系的平衡一、靜定與超靜定問題的概念二、物系的平衡§2.4 考慮摩擦時的平衡問題一、滑動摩擦二、摩擦角與自鎖現(xiàn)象三、考慮摩擦時物體的平衡問題四、滾動摩擦簡介§3.1 力在空間直角坐標軸上的投影一、直接投影法二、二次投影法三、合理投影定理§3.2 力對軸之矩一、力對軸指矩的概念二、合力矩定理§3.4 重心一、重心的概念二、重心坐標公式三、重心位置的求法任務三：第二篇 材料力學第四章 軸向拉伸與壓縮【教學目的和要求】：1、了解直桿在拉伸或壓縮時的受力和變形特點；2、建立內(nèi)力和應力的概念；學會應用截面法求軸力并畫出軸力圖。3、掌握直桿在拉伸或壓縮

12、時的應力和應變計算。4、熟練掌握應用拉（壓）桿的強度條件求解強度計算中的三類問題；并能求解簡單的拉壓一次超靜定問題?！窘虒W內(nèi)容】：§4.1軸向拉伸與壓縮的概念與實例§4.2截面法，軸力與軸力圖一、內(nèi)力的概念二、截面法，軸力與軸力圖§4.3 橫截面上的應力一、應力的概念二、橫截面上的正應力§4.4 軸向拉壓桿的變形 胡克定律一、縱向線應變和橫向應變二、胡克定律§4.6 軸向拉壓桿的強度計算一、極限應力 許用應力 安全因數(shù)二、拉壓桿的強度條件§4.7 拉壓超靜定問題簡介一、超靜定的概念及其解法二、裝配應力與溫度應力介紹第五章 剪切與擠壓的

13、實用計算【教學目的和要求】：1、了解聯(lián)接件的兩種破壞形式剪切破壞與擠壓破壞的特點。2、掌握剪切與擠壓實用強度計算方法。3、了解剪切變形概念與剪切虎克定律?！窘虒W內(nèi)容】：§5.1 剪切和擠壓的概念與實例一、剪切的概念與實例二、擠壓的概念與實例§5.2 剪切和擠壓的實用計算一、剪切的實用計算二、擠壓的實用計算第六章 圓軸扭轉(zhuǎn)【教學目的和要求】：1、 建立桿件內(nèi)力概念，掌握用截面法分析和計算圓軸內(nèi)力的方法。2、 理解切應力、切應變、剪切虎克定理和切應力互等定理3、 能熟練計算轉(zhuǎn)矩、扭矩和繪制扭矩圖。4、能牢固地掌握圓軸受扭時的切應力與強度計算和受扭圓軸的變形和剛度計算?！窘虒W內(nèi)容

14、】：§6.1 圓軸扭轉(zhuǎn)的概念與實例 扭矩與扭矩圖一、圓軸扭轉(zhuǎn)的概念與實例二、扭矩與扭矩圖§6.2 圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力與強度計算一、切應力互等定理 剪切胡克定律二、圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的應力三、圓截面二次極矩及扭轉(zhuǎn)界面系數(shù)的計算四、圓軸扭轉(zhuǎn)時的強度計算§6.3 圓軸扭轉(zhuǎn)時的變化與剛度計算一、圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形計算二、圓軸扭轉(zhuǎn)時的剛度計算第七章 平面彎曲內(nèi)力【教學目的和要求】：1、熟練掌握剪力與彎矩的計算；熟練列出剪力方程與彎矩方程并繪制剪力圖與彎矩圖?！窘虒W內(nèi)容】：§7.1 平面彎曲的概念與實例一、平面彎曲的概念與實例二、梁的計算簡圖及分類§7.2 平

15、面彎曲內(nèi)力剪切與彎矩一、截面法求內(nèi)力二、剪力和彎矩§7.3 剪切圖與彎矩圖一、剪力方程和彎矩方程二、剪力圖和彎矩圖第八章 平面彎曲梁的強度與剛度計算【教學目的和要求】：1、要求了解純彎曲與橫力彎曲的區(qū)別，中性軸的定義，慣性矩的定義和計算。2、了解抗彎截面系數(shù)和截面抗彎剛度的物理意義。3、掌握常用截面二次矩 ，平行移軸公式。4、熟練掌握彎曲正應力的強度計算，對彎曲切應力有初步了解，能應用彎曲理論知識分析梁的合理性?！窘虒W內(nèi)容】：§8.1 純彎曲時梁的正應力一、純彎曲試驗二、梁的正應力計算§8.2常用截面二次矩 平行移軸公式常用截面二次矩 平行移軸公式§8.

16、3 彎曲正應力強度計算一、彎曲正應力強度計算§8.4 彎曲切應力簡介一、矩形界面梁橫截面上的切應力二、其它常見典型截面梁的最大切應力公式三、梁的切應力強度條件第九章 應力狀態(tài)與強度理論【教學目的和要求】：理解軸向拉壓桿斜截面上的應力分析熟悉應力狀態(tài)的概念了解應力狀態(tài)分析掌握四種常見的強度理論【教學內(nèi)容】：§9.1軸向拉壓桿斜截面上的應力分析§9.2應力狀態(tài)的概念一點應力狀態(tài)一點應力狀態(tài)的研究方法主平面、主應力應力狀態(tài)的分類§9.3應力狀態(tài)分析簡介平面應力狀態(tài) 斜截面上的應力平面應力狀態(tài)主應力的大小和方向最大切應力§9.4強度理論強度理論的概念四

17、種常見的強度理論及適用范圍課時分配表序號課程 內(nèi) 容課時分配緒論2第一篇 靜力學（共 22）任務1第一章 靜力學的基本概念(8)學習情境1： §1.1 力的概念1學習情境2： §1.2 力對點的矩1學習情境3： §1.3 力偶1 學習情境4： §1.4 力的平移定理1學習情境5： §1.5 約束與約束力2學習情境6：§1.6 受力圖2任務2第二章 平面力系 第三章 空間力系（14） 學習情境1： §2.1 平面任意力系的簡化2學習情境2：§2.2 平面力系的平衡方程及其應用4學習情境3：§2.3 靜定與超

18、靜定問題物系的平衡2學習情境4：§2.4 考慮摩擦時的平衡問題2學習情境5：§3.1 力在空間直角坐標軸上的投影1學習情境6：§3.2 力對軸之矩1學習情境7：§3.4 重心2任務3第二篇 材料力學（26）學習情境1：第四章 軸向拉伸與壓縮（7）§4.1 軸向拉伸與壓縮的概念與實例（實驗1）1§4.2 截面法，軸力與軸力圖1§4.3 橫截面上的應力1§4.4 軸向拉壓桿的變形 胡克定律1§4.6 軸向拉壓桿的強度計算1§4.7 拉壓超靜定問題簡介1§4.8 壓桿穩(wěn)定的概念1學習情境2：第五章 剪切與擠壓的實用計算（2）§5.1 剪切和擠壓的概念與實例（實驗2)1§5.2 剪切和擠壓的實用計算1學習情境3：第六章 圓軸扭轉(zhuǎn)（5）§6.1 圓軸扭轉(zhuǎn)的概念與實例 扭矩與扭矩圖（實驗3）2§6.2 圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力與強度計算1§6.3 圓軸扭轉(zhuǎn)時的變化與剛度計算2學習情境4：第七章 平面彎曲內(nèi)力（4）§7.1 平面彎曲的概念與實例（實驗4）1§7.2 平面彎曲內(nèi)力剪切與彎矩1§7.3 剪切圖與彎矩圖2學習情境5：第八章 平面彎曲梁的強度與