《工程力學(xué)B》課程教學(xué)大綱

1、工程力學(xué)B課程教學(xué)大綱課程英文名稱：Engineering MechanicsB課程編號：HZ191140課程類別：專業(yè)教育課程（專業(yè)基礎(chǔ)課）課程性質(zhì)：必修課學(xué)分：2學(xué)時：32（其中：講課學(xué)時：32 實驗學(xué)時：0上機學(xué)時:0 ）適用專業(yè)：地質(zhì)工程專業(yè)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)物理后續(xù)課程：巖石力學(xué)、土力學(xué)、巖土支擋與錨固、混凝土結(jié)構(gòu)原理等一、課程目標通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備以下能力：1、能理解靜力學(xué)的基本原理和基本概念，對物體及簡單的物體系統(tǒng)進行正確的受力分析、畫出受力圖并進行相關(guān)計算。針對桿件進行受力分類和判別，掌握分析桿件內(nèi)部應(yīng)力的步驟和方法。2、掌握平面應(yīng)力分析

2、方法和通用強度理論，并能計算桿件內(nèi)危險點應(yīng)力，掌握彈性桿件的工程構(gòu)件拉伸壓縮、扭轉(zhuǎn)、純彎曲的強度、剛度設(shè)計與校核方法，對危險點的強度進行分析并得出是否安全的結(jié)論。對應(yīng)力狀態(tài)理論與強度理論有初步的認識，并能進行組合變形下桿件的強度計算，能分析簡單壓桿的臨界載荷，并進行穩(wěn)定性校核等計算。3、能利用材料力學(xué)的基本理論和方法為后續(xù)課程（如巖石力學(xué)、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程、混凝土結(jié)構(gòu)原理、巖土支擋與錨固）的學(xué)習(xí)奠定理論基礎(chǔ)。二、課程目標與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系課程目標指標點畢業(yè)要求11.2掌握工程基礎(chǔ)知識，能應(yīng)用其基本概念、基本原理與方法，針對地質(zhì)工程相關(guān)工程問題進行判別和分析。1.工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)

3、、工程基礎(chǔ)知識和地質(zhì)工程、資源勘查及礦產(chǎn)資源開發(fā)利用等知識用于解決復(fù)雜工程問題。21.2掌握工程基礎(chǔ)知識，能應(yīng)用其基本概念、基本原理與方法，針對地質(zhì)工程相關(guān)工程問題進行判別和分析。1.工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)知識和地質(zhì)工程、資源勘查及礦產(chǎn)資源開發(fā)利用等知識用于解決復(fù)雜工程問題。31.2掌握工程基礎(chǔ)知識，能應(yīng)用其基本概念、基本原理與方法，針對地質(zhì)工程相關(guān)工程問題進行判別和分析。1.工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)知識和地質(zhì)工程、資源勘查及礦產(chǎn)資源開發(fā)利用等知識用于解決復(fù)雜工程問題。三、課程目標與教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的對應(yīng)關(guān)系工程力學(xué)B教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法課程目標講授討論課時訓(xùn)練

4、環(huán)節(jié)1靜力學(xué)的基本概念和公理講授討論2作業(yè)112平面匯交力系講授討論413平面一般力系講授討論314材料力學(xué)概述講授討論3作業(yè)225拉伸和壓縮講授討論32、36圓柱扭轉(zhuǎn) 講授討論4作業(yè)32、37彎曲應(yīng)力講授討論62、38應(yīng)力狀態(tài)分析講授討論5作業(yè)42、310壓桿的穩(wěn)定問題講授討論22、3四、課程的主要內(nèi)容及基本要求（一）理論學(xué)時部分第1單元靜力學(xué)的基本概念和公理（支撐課程目標1）知識點力和剛體的概念；靜力學(xué)公理及其推論；約束和約束反力，物體的受力分析和受力圖。重點 1平衡、剛體、力等基本概念和靜力學(xué)公理。2約束類型及約束反力。3受力分析、畫出受力圖。難點1準確理解靜力學(xué)的公理。2掌握常見約束的

5、特點及正確畫出約束反力?；疽?1、識記：乎衡、剛體、力等基本概念2、領(lǐng)會：靜力學(xué)公理3、簡單應(yīng)用：各種約束類型的性質(zhì)畫出相應(yīng)的約束反力4、綜合應(yīng)用：熟練地進行受力分析，正確地畫出受力圖第2單元平面匯交力系（支撐課程目標1）知識點平面匯交力系合成幾何法和平衡幾何條件；合力投影定理；平面匯交力系合成的解析法和平衡的解析條件；力對點之矩；合力矩定理。力偶及其性質(zhì)重點1計算力在坐標軸上的投影；2應(yīng)用匯交力系平衡的幾何條件和解析條件(平衡方程)求解匯交力系的平衡問題。3力偶的基本性質(zhì)。4力偶系的合成方法。5力偶系的平衡條件。難點1合力投影定理。2力矢量在直角坐標軸上的投影。3力偶的基本性質(zhì)。4同平面

6、內(nèi)力偶的等效定理?；疽?1、識記：力偶的三要素2、領(lǐng)會：力偶系的平衡條件求解平衡問題3、簡單應(yīng)用：匯交力系的幾何合成法與解析合成法，熟練計算力在坐標袖上的投影，會作力三角形4、綜合應(yīng)用：應(yīng)用匯交力系平衡的幾何條件(力多邊形自行封閉)和解析條件(平衡方程)求解匯交力系的平衡問題。第3單元平面一般力系（支撐課程目標1）知識點 力線平移定理，平面一般力系向一點簡化，力系的主矢的主矩，簡化結(jié)果的分析，合力矩定理，平面一般力系向一點簡化，平面一般力系的平衡條件和各種形式的平衡方程重點1平面力系的簡化方法與簡化結(jié)果。2正確應(yīng)用各種形式的平衡方程。3剛體及物體系統(tǒng)平衡問題的求解。難點1主矢與主矩的概念。

7、2物體系統(tǒng)平衡問題的求解。3物體系統(tǒng)靜定與靜不定問題的判斷?；疽?1、識記：平移定理，力系的主矢、主矩的概念2、領(lǐng)會：平面一般力系的簡化方法和簡化結(jié)果，平面一般力系的平衡條件和各種形式的平衡方程及其附加限制條件3、簡單應(yīng)用：熟練地計算平面一般力系的主矢和主矩，理解靜定與靜不定的概念，會判斷物體系統(tǒng)是否靜定。4、綜合應(yīng)用：應(yīng)用各種形式的平衡方程求解單個物體和簡單物體系統(tǒng)的平衡問題。第4單元材料力學(xué)概述（支撐課程目標2）知識點材料力學(xué)的任務(wù)和主要研究對象，材料力學(xué)的基本假設(shè)，連續(xù)性、均勻性、各向同性、小變形的概念。，桿件變形的基本形式，拉伸（壓縮）、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲的概念，強度、剛度和穩(wěn)定性的

8、概念重點1內(nèi)力、應(yīng)力、應(yīng)變的概念；2桿件變形的基本形式、變形體的基本假設(shè)。難點1.材料力學(xué)的基本假設(shè)?；疽?1、識記：材料力學(xué)的任務(wù)，應(yīng)力應(yīng)變的概念，強度、剛度和穩(wěn)定性的概念2、領(lǐng)會：變形體的的基本假設(shè)3、簡單應(yīng)用：內(nèi)力的概念及求截面上內(nèi)力的方法，桿件變形的基本形式第5單元拉伸和壓縮（支撐課程目標2、3）知識點應(yīng)力和應(yīng)變的概念、截面法、軸力圖、拉（壓）桿的應(yīng)力分析、許用應(yīng)力強度條件、低碳鋼的拉（壓）試驗、拉（壓）桿斜截面上的應(yīng)力，拉壓破壞分析、應(yīng)力集中現(xiàn)象、拉（壓）桿的縱向變形和胡克定律、拉（壓）桿的縱向變形和泊松比、簡單桿系變形計算重點1軸向拉伸與壓縮的應(yīng)力；2強度條件的應(yīng)用；3軸向拉伸

9、與壓縮的變形；4材料在拉伸與壓縮時的力學(xué)性能；5簡單桿系變形計算。難點1. 簡單桿系變形計算?；疽?1、識記：材料的基本力學(xué)性能以及試件拉、壓破壞時的現(xiàn)象和原因；應(yīng)力集中的概念。2、領(lǐng)會：拉、壓桿的虎克定律3、簡單應(yīng)用：截面法分析桿件軸力，正確繪制軸力圖4、綜合應(yīng)用：桿件拉、壓時的強度校核和截面設(shè)計第6單元圓柱扭轉(zhuǎn)（支撐課程目標2、3）知識點扭轉(zhuǎn)的概念，功率、轉(zhuǎn)速與外力偶矩之間關(guān)系，扭矩的概念及其計算，扭矩圖，剪應(yīng)力互等定律和剪切胡克定律，切應(yīng)力互等定律和剪切胡克定律，圓軸扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力分析，極慣性矩、抗扭截面模量和抗扭剛度，圓軸扭轉(zhuǎn)破壞分析，圓軸扭轉(zhuǎn)時的強度條件和剛度條件重點受扭軸應(yīng)力計算方

10、法。難點受扭軸應(yīng)力計算方法及轉(zhuǎn)角計算及其運用?；疽?1、識記：剪應(yīng)力互等定律和剪切胡克定律，切應(yīng)力互等定律和剪切胡克定律2、領(lǐng)會：扭轉(zhuǎn)的概念，功率、轉(zhuǎn)速與外力偶矩之間關(guān)系3、簡單應(yīng)用：扭矩的概念及其計算4、綜合應(yīng)用：圓軸扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力分析，極慣性矩、抗扭截面模量和抗扭剛度，圓軸扭轉(zhuǎn)破壞分析，圓軸扭轉(zhuǎn)時的強度條件和剛度條件第7單元彎曲應(yīng)力（支撐課程目標2、3）知識點 純彎曲時的正應(yīng)力；橫力彎曲時的正應(yīng)力；慣性矩的計算；彎曲切應(yīng)力；梁彎曲時的強度計算；提高梁彎曲強度的措施。重點 梁彎曲時的正應(yīng)力及其強度計算；提高梁彎曲強度的措施。難點 平截面假設(shè)；正應(yīng)力的推導(dǎo)方法、適用條件；脆性材料梁的強度計算。

11、基本要求 1、識記：純彎曲時的正應(yīng)力；2、領(lǐng)會：橫力彎曲時的正應(yīng)力；3、簡單應(yīng)用：慣性矩的計算；彎曲切應(yīng)力；4、綜合應(yīng)用：梁彎曲時的強度計算；提高梁彎曲強度的措施。第8單元應(yīng)力狀態(tài)分析（支撐課程目標2、3）知識點 應(yīng)力狀態(tài)的概念；平面應(yīng)力狀態(tài)；空間應(yīng)力狀態(tài)（簡介）；廣義虎克定律；材料的失效形式；強度理論。重點 平面應(yīng)力狀態(tài)，廣義虎克定律，強度理論。難點 主應(yīng)力方向的判定?；疽?1、識記：應(yīng)力狀態(tài)的概念；2、領(lǐng)會：平面應(yīng)力狀態(tài)；3、簡單應(yīng)用：廣義虎克定律；4、綜合應(yīng)用：材料的失效形式；強度理論。第9 單元組合變形（支撐課程目標2、3）知識點斜彎曲，拉扭組合變形，彎扭組合變形，。重點 臨界力的

12、計算，壓桿的穩(wěn)定計算，提高壓桿穩(wěn)定性的措施。難點 歐拉公式的適用范圍；臨界應(yīng)力總圖?；疽?組合變形的概念1、識記：組合變形；2、領(lǐng)會：組合變形問題分解為基本變形的組合；3、簡單應(yīng)用：分析斜彎曲、拉（壓）彎、偏心拉伸（壓縮）等組合變形桿件的內(nèi)力、應(yīng)力和對桿件進行強度計算；4、綜合應(yīng)用：應(yīng)用強度理論對彎扭等組合變形桿件進行強度校核。第10 單元壓桿的穩(wěn)定問題（支撐課程目標2，3）知識點壓桿穩(wěn)定的概念；細長壓桿的臨界力；歐拉公式的適用范圍及經(jīng)驗公式；壓桿的穩(wěn)定計算；提高壓桿穩(wěn)定性的措施。重點 臨界力的計算，壓桿的穩(wěn)定計算，提高壓桿穩(wěn)定性的措施。難點 歐拉公式的適用范圍；臨界應(yīng)力總圖?；疽?1

13、、識記：壓桿穩(wěn)定的概念；壓桿的穩(wěn)定計算；2、領(lǐng)會：細長壓桿的臨界力，臨界力及壓桿的穩(wěn)定計算；3、簡單應(yīng)用：歐拉公式的適用范圍及經(jīng)驗公式，影響臨界壓力的因素；4、綜合應(yīng)用：提高壓桿穩(wěn)定性的措施?！緦W(xué)時分配】知識單元理論學(xué)時第1單元靜力學(xué)的基本概念和公理2第2單元平面匯交力系4第3單元平面一般力系3第4單元材料力學(xué)概述3第5單元拉伸和壓縮3第6單元圓柱扭轉(zhuǎn)4第7單元彎曲應(yīng)力6第8單元應(yīng)力狀態(tài)分析5第10單元壓桿的穩(wěn)定問題2合計32五、教學(xué)方法與手段在工程力學(xué)課程的教學(xué)過程中，要認真貫徹以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教育理念；應(yīng)遵循學(xué)生的認知規(guī)律，注重理論聯(lián)系實際，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)，鼓勵個性發(fā)

14、展。1、教學(xué)方法：采用演繹、歸納、啟發(fā)、討論、研究等多種行之有效的教學(xué)方法，加強師生之間、學(xué)生之間的交流，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考，強化科學(xué)思維的訓(xùn)練。鼓勵通過網(wǎng)絡(luò)資源、探索性實踐、小課題研究等多種方式開展探究式學(xué)習(xí)，因材施教，激發(fā)學(xué)生的智力和潛能，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。2、教學(xué)手段：充分發(fā)揮好課堂教學(xué)的作用，充分合理利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢輔助教學(xué)，同時采用導(dǎo)學(xué)加入課堂討論環(huán)節(jié)以及多種實驗手段相結(jié)合提高學(xué)生對理論知識的掌握能力。六、考核要求、方式與成績評定考核要求：考試內(nèi)容為教材中重要的基本原理、基本方法與基本技能。考核形式：考試、考查，結(jié)構(gòu)評分成績評定：工程力學(xué)課程是理論性較強的

15、課程，演繹、推理和計算能力的培養(yǎng)很重要，同時輔以一定的實驗以訓(xùn)練學(xué)生的實驗操作和設(shè)計能力，故實行以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的全過程課程考核，成績采用結(jié)構(gòu)評分?？己嗽u分體系：課后作業(yè)25%，章節(jié)復(fù)習(xí)測驗及討論15%，期末考試（筆試）60%，采用閉卷形式。在平時成績的評分標準中，為了體現(xiàn)成績的差異性同時便于操作，采用的是百分制，在計算綜合考核成績時在根據(jù)其各自所占比例進行折算。評價組成評價環(huán)節(jié)評估課程目標對應(yīng)畢業(yè)要求期末考試（筆試）（60%）填空課程目標1、21.2（15分）選擇課程目標1、21.2（15分）作圖題課程目標21.2（10分）計算題課程目標2、31.2（20分）平時成績小測驗及討論（15%）紙

16、質(zhì)或口頭形式課程目標1、2、31.2（15分）課后作業(yè)（25%）作業(yè)一課程目標1、2、31.2（8分）作業(yè)二課程目標1、2、31.2（9分）作業(yè)三課程目標1、2、31.2（8分）作業(yè)四課程目標1、2、3平時成績評分標準評定項目評估課程目標內(nèi)容分值總分值課堂測驗就討論課程目標1、2、3不按時出勤，不能認真聽講，做與上課無關(guān)的事，不參加課堂討論，不能正確回答課堂提問0-60100分按時出勤，課堂較認真聽講，被動參與課堂討論，不主動回答課堂問題60-75按時出勤，課堂認真聽講，主動參與課堂討論，能夠正確回答課堂提問75-90按時出勤，課堂認真聽講，主持小組的課堂討論，能夠積極主動且正確地回答課堂提問90-100作業(yè)課程目標1、2、3未完成作業(yè)，未獨立完成作業(yè)，計算過程和結(jié)論不正確0-60100分獨立完成作業(yè)，方法運用正確，計算過程有較多錯誤，計算結(jié)果不正確60-75獨立完成作業(yè)，計算過程有少許錯誤，結(jié)論基本合理75-90獨立完成作業(yè)訓(xùn)練題目，計算過程正確，結(jié)論合理90-100七、選用教材、講