《安全工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱

1、安全工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱課程英文名稱：Mechanics experiment of safety engineering課程編號(hào)：HZ190120課程類別：工程實(shí)踐與畢業(yè)設(shè)計(jì)課程性質(zhì)：必修學(xué)分：1學(xué)時(shí)：16（其中：理論學(xué)時(shí)：0實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：16）適用專業(yè)：安全工程開課部門：環(huán)境與資源學(xué)院先修課程：高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理D后續(xù)課程：巖土工程基礎(chǔ)、土力學(xué)B、安全檢測(cè)與監(jiān)測(cè)、建設(shè)工程安全技術(shù)、工業(yè)通風(fēng)與除塵課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備下列能力：1、能夠針對(duì)復(fù)雜安全工程問題，選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)檢索和信息查詢；通過文獻(xiàn)研究分析，設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案

2、，并能進(jìn)行設(shè)備組裝。2、能夠針對(duì)安全工程問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)設(shè)備組裝，安全開展實(shí)驗(yàn)，并采集有效實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求畢業(yè)要求達(dá)成的教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)14.1針對(duì)復(fù)雜工程問題，能夠運(yùn)用安全工程及相關(guān)工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的研究方法和基本測(cè)試技術(shù)，在相關(guān)文獻(xiàn)檢索、調(diào)研的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案，并開展實(shí)驗(yàn)設(shè)備組裝和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)建。4、研究：能夠基于安全科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)安全問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。（1）實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告（2）實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程目標(biāo)24.2能夠安全地開展實(shí)驗(yàn)，有

3、效采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并能通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析、信息綜合得到有效的結(jié)論。三、課程教學(xué)內(nèi)容及安排（一）工程力學(xué)類實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1：脆性材料應(yīng)力應(yīng)變實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2 實(shí)驗(yàn)類型：綜合教學(xué)目標(biāo)（1）認(rèn)識(shí)壓縮實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)會(huì)脆性材料的壓縮應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量流程。（2）學(xué)會(huì)對(duì)脆性材料應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)處理方法。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及預(yù)習(xí)：加工脆性材料樣品及預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定方法及步驟、數(shù)據(jù)記錄表格設(shè)計(jì)課程目標(biāo)14.1測(cè)量尺寸，記錄位移和壓力表數(shù)據(jù)、觀察巖石壓縮失效方式課程目標(biāo)24.2= 3 * GB3測(cè)量彈性模量及斷裂強(qiáng)度；撰寫報(bào)告，總結(jié)脆性材料變形特點(diǎn)。課程目標(biāo)24.23、教學(xué)要求

4、實(shí)驗(yàn)前需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，并加工脆性材料實(shí)驗(yàn)樣品。熟悉實(shí)驗(yàn)相關(guān)裝置及儀器設(shè)備；根據(jù)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法和步驟開展實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，注意觀察斷裂點(diǎn)的出現(xiàn)壓縮設(shè)備安全。實(shí)驗(yàn)完成后，清理和整理儀器設(shè)備，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4、主要儀器設(shè)備（1）壓片機(jī)（2）巖石取樣機(jī)（3）游標(biāo)卡尺實(shí)驗(yàn)2：韌性桿件壓縮臨界應(yīng)力測(cè)試學(xué)時(shí)：3 實(shí)驗(yàn)類型：設(shè)計(jì)研究1、教學(xué)目標(biāo)（1）學(xué)會(huì)對(duì)不同壓縮桿件進(jìn)行甄別和分類，（2）學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)韌性材料的壓縮實(shí)驗(yàn)，并實(shí)現(xiàn)韌性桿件臨界應(yīng)力測(cè)試。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及預(yù)習(xí)：選擇韌性壓縮桿件，選擇細(xì)長(zhǎng)桿，中長(zhǎng)桿，粗短桿中選擇一種并確定實(shí)驗(yàn)方案課程目

5、標(biāo)14.1測(cè)量樣品尺寸，用千分尺測(cè)試不同壓力下位移數(shù)據(jù)和數(shù)字壓力表數(shù)據(jù)、觀察韌性桿件壓縮變形方式 課程目標(biāo)24.2= 3 * GB3分析韌性桿件其壓縮臨界應(yīng)力和彈性模量課程目標(biāo)24.23、教學(xué)要求實(shí)驗(yàn)前需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，針對(duì)自己選擇的桿件模型設(shè)計(jì)和加工韌性材料實(shí)驗(yàn)樣品。熟悉實(shí)驗(yàn)相關(guān)裝置及儀器設(shè)備；根據(jù)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法和步驟開展實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，注意觀察韌性桿件的塑性區(qū)變化形式。實(shí)驗(yàn)完成后，清理和整理儀器設(shè)備，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4、主要儀器設(shè)備（1）YP-15T型壓片機(jī)（2）電鋸（3）游標(biāo)卡尺（4）電子千分尺(5)數(shù)字壓力表實(shí)驗(yàn)3：金屬材料拉伸實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2 實(shí)驗(yàn)類型：綜合1、

6、教學(xué)目標(biāo)學(xué)會(huì)采用萬能材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)量材料彈性模量的方法。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及預(yù)習(xí)：學(xué)習(xí)材料試驗(yàn)機(jī)的操作和數(shù)據(jù)記錄方式，實(shí)驗(yàn)步驟課程目標(biāo)14.1測(cè)量樣品尺寸，用材料實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行金屬拉伸實(shí)驗(yàn) 課程目標(biāo)14.1= 3 * GB3由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程目標(biāo)24.23、教學(xué)要求實(shí)驗(yàn)前需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，熟悉實(shí)驗(yàn)步驟，聽老師詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄方式。根據(jù)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)中步驟開展實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，注意觀察金屬桿件拉伸前后截面變化形式。實(shí)驗(yàn)完成后，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析金屬材料的彈性模量和拉伸強(qiáng)度。4、主要儀器設(shè)備（1）萬能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)（2）電腦實(shí)驗(yàn)4：激光干涉儀測(cè)量材料沖

7、擊彈塑性實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：1 實(shí)驗(yàn)類型：綜合教學(xué)目標(biāo)了解氣炮和激光干涉儀的實(shí)驗(yàn)原理。了解材料動(dòng)態(tài)加載后的變形特征。在陶瓷或金屬材料中選擇一種，采用沖擊氣炮和激光干涉儀測(cè)量其彈塑性特征，了解氣炮和激光干涉儀的實(shí)驗(yàn)原理。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及預(yù)習(xí)：預(yù)習(xí)激光干涉測(cè)量位移的原理課程目標(biāo)14.1參觀氣炮和激光干涉測(cè)量組合裝置，測(cè)量波陣面的方法，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)課程目標(biāo)14.1= 3 * GB3根據(jù)數(shù)據(jù)采用origin等分析頻率的數(shù)據(jù)課程目標(biāo)24.23、教學(xué)要求實(shí)驗(yàn)前需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，熟悉實(shí)驗(yàn)步驟，聽老師詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄方式。記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中注意安全。

8、4、主要儀器設(shè)備（1）一級(jí)氣炮（2）激光干涉測(cè)速儀（3）數(shù)字示波器（二）流體力學(xué)類實(shí)驗(yàn) （共8課時(shí)）實(shí)驗(yàn)1：雷諾實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2 實(shí)驗(yàn)類型：綜合1、教學(xué)目標(biāo)（1）觀察層流、紊流的流態(tài)及其轉(zhuǎn)換特征。（2）測(cè)定臨界雷諾數(shù),掌握?qǐng)A管流態(tài)判別準(zhǔn)則。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及預(yù)習(xí)：預(yù)習(xí)雷諾實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案、熟悉雷諾實(shí)驗(yàn)儀操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定方法及步驟、數(shù)據(jù)記錄表格設(shè)計(jì)課程目標(biāo)14.1測(cè)量水溫，流量、時(shí)間和流速、觀察流態(tài)變化課程目標(biāo)24.2= 3 * GB3測(cè)定臨界雷諾數(shù)；撰寫報(bào)告，總結(jié)圓管流態(tài)判別準(zhǔn)則。課程目標(biāo)24.23、教學(xué)要求實(shí)驗(yàn)前需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，熟悉實(shí)驗(yàn)相關(guān)裝置及儀器設(shè)備

9、；根據(jù)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法和步驟開展實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，注意觀察流態(tài)的轉(zhuǎn)換特征。實(shí)驗(yàn)完成后，清理和整理儀器設(shè)備，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4、主要儀器設(shè)備（1）雷諾實(shí)驗(yàn)儀（2）量筒、轉(zhuǎn)子流量計(jì)（3）秒表實(shí)驗(yàn)2：能量方程實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：3 實(shí)驗(yàn)類型：綜合1、教學(xué)目標(biāo)（1）觀察恒定流情況下,水流所具的位置勢(shì)能、壓強(qiáng)勢(shì)能和動(dòng)能，以及在各種邊界條件下能量的守恒和轉(zhuǎn)換規(guī)律,加深對(duì)能量方程物理意義的理解。（2）理解測(cè)壓管水頭線和總水頭線沿程變化的規(guī)律，以及水頭損失現(xiàn)象。（3）理解管流中的真空現(xiàn)象及漸變流過水?dāng)嗝媾c急變流過水?dāng)嗝嫔系膭?dòng)水壓強(qiáng)分布規(guī)律2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及

10、預(yù)習(xí)：預(yù)習(xí)能量方程實(shí)驗(yàn)方案、熟悉能量方程實(shí)驗(yàn)儀操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定方法及步驟、數(shù)據(jù)記錄表格設(shè)計(jì)課程目標(biāo)14.1測(cè)量不同管道的總水頭、測(cè)壓管水頭課程目標(biāo)24.2= 3 * GB3繪制總水頭線和測(cè)壓管水頭線；撰寫實(shí)驗(yàn)分析報(bào)告。課程目標(biāo)24.23、教學(xué)要求實(shí)驗(yàn)前需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，熟悉實(shí)驗(yàn)相關(guān)裝置及儀器設(shè)備；根據(jù)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法和步驟開展實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，注意觀察流態(tài)的轉(zhuǎn)換特征。實(shí)驗(yàn)完成后，清理和整理儀器設(shè)備，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4、主要儀器設(shè)備（1）能量方程實(shí)驗(yàn)儀（2）轉(zhuǎn)子流量計(jì)（3）卡尺實(shí)驗(yàn)3：伯努利方程實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：3 實(shí)驗(yàn)類型：綜合1、教學(xué)目標(biāo)（1）熟悉流體流動(dòng)中各種種能量和壓頭的

11、概念及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，加深對(duì)伯努利方程式的理解。（2）理解各項(xiàng)能量(或壓頭)隨流速的變化規(guī)律。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及預(yù)習(xí)：預(yù)習(xí)伯努利方程實(shí)驗(yàn)方案、熟悉伯努利實(shí)驗(yàn)儀操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定方法及步驟、數(shù)據(jù)記錄表格設(shè)計(jì)課程目標(biāo)14.1測(cè)量管道流量，計(jì)算各點(diǎn)速度課程目標(biāo)24.2= 3 * GB3應(yīng)用測(cè)壓管測(cè)出管段各點(diǎn)全壓和靜壓，分析測(cè)壓管水頭線和總水頭線變化趨勢(shì)的相關(guān)性；撰寫實(shí)驗(yàn)分析報(bào)告。課程目標(biāo)24.23、教學(xué)要求實(shí)驗(yàn)前需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，熟悉實(shí)驗(yàn)相關(guān)裝置及儀器設(shè)備；根據(jù)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法和步驟開展實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，注意觀察流態(tài)的轉(zhuǎn)換特征。實(shí)驗(yàn)完成后，清理和整理

12、儀器設(shè)備，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4、主要儀器設(shè)備（1）伯努利方程實(shí)驗(yàn)儀（2）測(cè)壓管、皮托管（3）量筒、秒表四、考核要求、方式與成績(jī)?cè)u(píng)定本課程成績(jī)?cè)u(píng)定由實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告三個(gè)部分組成，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告成績(jī)占20%，實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)占30%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)占50%。課程目標(biāo)考核、評(píng)價(jià)方式及成績(jī)比例具體如下：評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)分值評(píng)估課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告20分課程目標(biāo)14.1實(shí)驗(yàn)操作30分課程目標(biāo)24.2實(shí)驗(yàn)報(bào)告50分課程目標(biāo)24.2成績(jī)?cè)u(píng)定細(xì)則：過程控制關(guān)注點(diǎn)80100分6079分60分以下實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃硎煜こ潭韧瓿深A(yù)習(xí)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)方案有創(chuàng)新完成預(yù)習(xí)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)方案可行基本完成預(yù)習(xí)報(bào)告，有實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)態(tài)度按時(shí)實(shí)驗(yàn)，原始記錄完整按時(shí)實(shí)驗(yàn)，原始記錄基本完整實(shí)驗(yàn)遲到，原始記錄不完整操作技能實(shí)驗(yàn)過程熟練、操作規(guī)范，動(dòng)手能力強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過程較熟練、操作較規(guī)范，能完成實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)過程不太熟練、需要在指導(dǎo)下完成操作操作協(xié)作精神主動(dòng)做好分配任務(wù)，并能協(xié)同小組成員 完成分配任務(wù)，并與小組成員配合被動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)分析處理能力數(shù)據(jù)整理規(guī)范、結(jié)果正確數(shù)據(jù)整理規(guī)范、結(jié)果基本正確數(shù)據(jù)整理和結(jié)果均有明顯錯(cuò)誤知識(shí)綜合應(yīng)用能力能綜合進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)論正確未能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，結(jié)論基本正確結(jié)論有錯(cuò)誤五、大綱說明1