1、工程力學(xué)教學(xué)大綱課程名稱：工程力學(xué)課程英文名稱：Theoretical mechanics課程編碼：1301XK062課程類別：基學(xué)科礎(chǔ) /必修學(xué)分：3.0 分總學(xué)時/理論/實驗（上機(jī)）：48/48/0開課單位：地球科學(xué)學(xué)院適用專業(yè)：地質(zhì)學(xué)專業(yè)（工程地質(zhì)方向）先修課程：大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)一、課程簡介工程力學(xué)是地質(zhì)學(xué)專業(yè)（工程地質(zhì)方向）一門學(xué)科基礎(chǔ)課。它包括理論力學(xué)和材料力學(xué)這兩門課的主要部分內(nèi)容。工程力學(xué)中的理論力學(xué)內(nèi)容主要是靜力學(xué)部分，是在牛頓經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)上，運用高等數(shù)學(xué)、幾何學(xué)等工具，研究質(zhì)點、質(zhì)點系、剛體、剛體系的平衡問題。工程力學(xué)中的材料力學(xué)部分是研究構(gòu)件在外力作用下的變形、受力與破

2、壞或失效的規(guī)律，為合理設(shè)計構(gòu)件提供有關(guān)強度、剛度與穩(wěn)定性分析的基本理論與方法。本課程是理論性很強的一門課程。要求學(xué)生學(xué)習(xí)該課程后，掌握剛體靜力平衡的相關(guān)知識、構(gòu)件在外力作用下的受力特點、變形規(guī)律和破壞規(guī)律；具備把簡單的實際問題抽象為工程力學(xué)模型并分析求解的初步能力；為學(xué)習(xí)有關(guān)的后續(xù)課程打好必要的基礎(chǔ)；樹立唯物主義這一科學(xué)的世界觀；具備熱愛科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的新時代科學(xué)家精神。保證學(xué)生達(dá)成專業(yè)的相應(yīng)畢業(yè)要求。二、課程教學(xué)目標(biāo)通過對本課程各教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對簡單的工程對象建立正確力學(xué)模型的能力，并掌握對這些力學(xué)模型進(jìn)行靜力學(xué)分析和計算的能力；同時對構(gòu)件的強度、剛度以及穩(wěn)定性問題有明確的基本概念

3、和基本的計算能力。掌握運用這種理論和規(guī)律去分析和解決工程實際問題的方法，提高分析問題的能力，樹立理論聯(lián)系實際觀念和耐心細(xì)致的品格，樹立熱愛科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)、勇于探索的價值觀。為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)及從事地質(zhì)工程相關(guān)工作打下堅實的理論基礎(chǔ)。1、價值目標(biāo)：引導(dǎo)學(xué)生樹立尊重知識、崇尚創(chuàng)新、熱愛科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的宏大志向，培養(yǎng)具有強大創(chuàng)新動力，胸懷祖國、服務(wù)人民的新時代大學(xué)生。2、知識和能力目標(biāo)：（1）理解掌握剛體靜力學(xué)的基本概念，能夠準(zhǔn)確、熟練地對物體進(jìn)行受力分析。（2）理解掌握平面力系的等效簡化，并能夠利用相關(guān)理論方法分析解決平面力系平衡問題。（3）理解掌握變形固體的基本假設(shè)，桿件變形的基本形式，桿件拉壓

4、時桿的內(nèi)力、應(yīng)力和變形求解，理解應(yīng)力集中的概念。（4）熟練掌握截面幾何性質(zhì)的相關(guān)計算內(nèi)容；理解掌握材料扭轉(zhuǎn)的強度和剛度計算。（5）理解掌握梁的平面彎曲變形及其內(nèi)力(剪力、彎矩)，剪力圖與彎矩圖繪制的原理和應(yīng)用。（6）理解掌握材料的應(yīng)力狀態(tài)和強度理論。三、課程教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時分配課程教學(xué)包括課堂教學(xué)、課堂習(xí)題及課后習(xí)題三部分。課內(nèi)理論教學(xué)48學(xué)時，講授48學(xué)時（含課堂習(xí)題）。課堂理論教學(xué)內(nèi)容、要求及學(xué)時分配如下：課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)習(xí)要求章節(jié)內(nèi)容思政融入點要 求學(xué)時支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點理解掌握分析與應(yīng)用1. 緒論1.1 力學(xué)發(fā)展史講述中國“力學(xué)之父”錢偉長院士及錢學(xué)森院士的科學(xué)家精神，激發(fā)學(xué)生愛國情懷高

5、中低21.21.2 我國力學(xué)發(fā)展情況1.3 研究任務(wù)、研究內(nèi)容1.4 研究方法、研究目的2. 剛體靜力學(xué)基本概念與原理2.1 剛體靜力學(xué)基本概念由“約束”的概念引申國家法治，號召學(xué)生遵紀(jì)守法，具備正義感和誠信觀念。將“主動力”與學(xué)生學(xué)習(xí)的動力相類比，將“約束力”與學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的一些制約因素相類比，激勵學(xué)生克服困難，樹立遠(yuǎn)大的理想，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。高高高42.2 靜力學(xué)公理2.3 力合成、分解、投影2.4 約束與約束反力2.5 物體的受力分析與受力圖2.6 平面匯交力系的合成與平衡2.7 平面力對點的矩2.8 平面力偶理論3. 力系的簡化和平衡3.1 力系的分類由平面任意力系、空間任意力

6、系平衡方程的幾種解法，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。強調(diào)“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。培養(yǎng)學(xué)生探索未知、追求真理的科研精神。高高高82.43.2 力的平移定理高中中3.3 平面任意力系的簡化中高高3.4 平面任意力系的平衡中高高3.5 剛體系的平衡中中高3.6 平面簡單桁架中中高4. 空間力系4.1 空間匯交力系的合成與平衡中中中42.44.2 力對點的矩和力對軸的矩高高高4.3 空間任意力系的簡化與平衡高高高4.4 重心中中中5. 材料力學(xué)部分緒論5.1 材料力學(xué)的任務(wù)將剛體與變形體的兩種材料與中老年與青年類比，強調(diào)青少年更有可塑性，應(yīng)該把握青春，不負(fù)韶華，努力積累學(xué)科基本知識，敢于創(chuàng)新，勇于創(chuàng)新，努

7、力做個有強硬的專業(yè)知識及堅定的社會使命感的有志青年！高高中22.45.2 變形固體的基本假設(shè)高高中5.3 內(nèi)力、截面法和應(yīng)力高高中5.4 變形與應(yīng)變中中中5.5 構(gòu)件分類及桿件變形基本形式高高中6. 軸向拉伸與壓縮6.1 軸向拉（壓）桿橫截面上的軸力及軸力圖高中中62.46.2 軸向拉（壓）桿內(nèi)的應(yīng)力高中中6.3 軸向拉（壓）桿的變形高中中6.4 材料受拉（壓）時的力學(xué)性能講到材料低碳鋼在受拉（壓）時表現(xiàn)出的“屈服強化”特性時，將“屈服”類比于同學(xué)們平時所受的種種挫折，“強化”類比于同學(xué)們迎難而上、走出困境之后的涅槃重生，鼓勵同學(xué)們樹立積極樂觀，不畏困難的人生態(tài)度。高中中6.5 軸向拉伸或壓縮

8、時的強度計算高中中6.6 應(yīng)力集中的概念高中中7. 扭轉(zhuǎn)7.1 扭轉(zhuǎn)的概念高中中62.47.2 外力扭矩的計算高中中7.3 扭矩、扭矩圖高中中7.4 薄壁圓筒的扭轉(zhuǎn)高中中7.5 圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力與變形高中中7.6 圓軸扭轉(zhuǎn)時的強度、剛度條件高中中8. 梁的彎曲內(nèi)力8.1 彎曲的概念及梁的分類講到“彎曲及撓度”時，引申講解革命先烈們不屈不撓的革命奮斗史，憶苦思甜，啟發(fā)同學(xué)們作為當(dāng)代青年應(yīng)當(dāng)負(fù)有的感恩之心與社會責(zé)任感。高中中42.48.2 剪力和彎矩高中中8.3 剪力方程、彎矩方程和剪力圖、彎矩圖高中中9. 梁的彎曲正應(yīng)力與強度計算9.1 梁彎曲時橫截面上的正應(yīng)力高中中21.22.49.2 彎曲正

9、應(yīng)力的強度條件高中中9.3 提高梁的彎曲強度的措施高中中10. 梁的彎曲變形與剛度計算10.1 工程中的彎曲變形問題講應(yīng)力、應(yīng)變時，用“應(yīng)力”類比于同學(xué)們平時所受的各種文化教育的沖擊，“應(yīng)變”類比于同學(xué)們在思想上必然的變化過程，引導(dǎo)同學(xué)們多讀書、讀好書，自發(fā)地把這種影響向正能量方向發(fā)展。高中中22.410.2 梁的撓曲線的近似微分方程高中中10.3 積分法求梁的變形高中中10.4 疊加法求梁的變形高中中11. 應(yīng)力狀態(tài)與強度理論11.1 應(yīng)力狀態(tài)的概念高中中81.22.411.2 平面應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力分析高中中11.3 三向應(yīng)力狀態(tài)的最大應(yīng)力高中中11.4 廣義胡克定律高中中11.5 強度理論的

10、應(yīng)用高中中注：在“要求”欄內(nèi)以高、中、低來表示對學(xué)生學(xué)習(xí)程度的要求，高為最高要求。理解指能對所學(xué)的內(nèi)容作歸納、分類、解釋、總結(jié)、推斷和一定程度的發(fā)揮。掌握指能理解學(xué)習(xí)材料的內(nèi)涵和意義，包括具體分類、區(qū)別、流程、誤區(qū)等的認(rèn)知和學(xué)習(xí)?？梢越柚N形式來表明對材料的領(lǐng)會，一是轉(zhuǎn)換，即用自己的話或用與原先表達(dá)方式不同的方式表達(dá)自己的思想；二是解釋，即對一項信息加以說明或概述；三是推斷，即估計將來的趨勢（預(yù)期的后果）。分析指能將所學(xué)的內(nèi)容分解并找出它們的相互關(guān)系和構(gòu)成，或能計劃、創(chuàng)造、建造或有改變的重構(gòu)。應(yīng)用指能將學(xué)習(xí)材料用于新的具體情境，包括原則、方法、技巧、規(guī)律的拓展， HYPERLINK /doc

11、/6670661-6884501.html t _blank 代表較高水平的學(xué)習(xí)成果。應(yīng)用需要建立對知識點掌握的基礎(chǔ)上。四、教學(xué)方法本課程以“夯實基礎(chǔ)理論、注重能力培養(yǎng)”為教學(xué)理念，采用理論教學(xué)、課堂、課后習(xí)題與課堂研討等相結(jié)合的教學(xué)方式方法，達(dá)到使學(xué)生掌握理論力學(xué)基本理論和基礎(chǔ)知識，并用于分析和解決工程實際問題的教學(xué)目標(biāo)。主要教學(xué)環(huán)節(jié)包括課堂教學(xué)、課堂和課后習(xí)題練習(xí)以及課后自學(xué)。1課堂教學(xué)課堂教學(xué)以“提問式”和“啟發(fā)式”方法為主導(dǎo)，同時有意識設(shè)計一些討論性問題，引導(dǎo)學(xué)生運用學(xué)過的知識進(jìn)行思考，通過師生互動交流，得到客觀合理的認(rèn)識，主要教學(xué)目的是使學(xué)生逐步形成力學(xué)分析的思維能力。在這一教學(xué)環(huán)節(jié)

12、，學(xué)生以聽課為主，并參與討論，每次課程開始或課程中間進(jìn)行提問，課后留思考題。教師主要講授課程的基本概念、基本理論和基本方法。2課堂、課后習(xí)題和自學(xué)對于本課程中主要知識點，布置適當(dāng)習(xí)題，讓學(xué)生在課堂和課后進(jìn)行練習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步理解和鞏固課程所學(xué)的基本概念、基本理論和方法。對較容易理解的章節(jié)讓學(xué)生自學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識和能力以及抓住要點的能力。五、考核及成績評定方式1考核方式：考核方式為閉卷考試。2考核內(nèi)容課程考核包括考勤、課后作業(yè)、隨堂測驗、平時提問、期末考試五種方式考核學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。前四種考核方式的綜合結(jié)果作為平時成績，占比40%，包括：隨機(jī)7-10次點名考勤、4-5次課后作業(yè)、1次

13、隨堂測驗，若干次平時提問（雙向提問，學(xué)生向老師提問可加分）。主要考核學(xué)生對知識點的理解掌握情況，及對常見的工程問題進(jìn)行分析的能力（畢業(yè)要求1.2）。期末考試成績：60%。采取閉卷考試方式，內(nèi)容涵蓋本課程的基本概念、基本理論和基本方法（畢業(yè)要求2.4）。通過綜合分析題考核學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力?？荚囶}型包括單項選擇題（10 分）、填空題（10 分）、繪圖題（20 分）、計算題（30分）、綜合分析題（30分）。（畢業(yè)要求2.4）六、參考教學(xué)資源1 孫雙雙. 工程力學(xué)簡明教程 M. 機(jī)械工業(yè)出版社, 2013.2 侯作富、胡述龍、張新紅、夏成宇. 工程力學(xué) M. 武漢理工大學(xué)出版社, 2018.3 蔡路軍、張國強. 工程力學(xué) M. 華中科技大學(xué)出版社, 2020. 4 曹麗杰. 工程力學(xué)習(xí)題與學(xué)習(xí)指導(dǎo) M. 西安電子科技大學(xué)出版