湖北文理学院
《材料力学》课程教学、育人“双大纲”
课程类型:学科基础课程
课程代码:xk10111
适用专业:土木工程
学分学时:4学分、82学时
一、人才培养目标定位和执业资格考试对课程教学的要求(略)
二、课程教学总目标定位
1、课程性质定位(略)
2、课程教学内容定位(略)
3、培养能力定位(略)
4、协同育人定位
《材料力学》课程是专业基础课和专业核心课程之间紧密联系的纽带,也是理论与实际工程紧密结合的桥梁,课程不仅要实现知识传授和能力培养的教学目的,而且要充分发挥思想育人、立德树人的教育本质。课程以“育人为本,德育为先”作为教育方针,培养学生爱国、敬业、诚信、友善的社会主义核心价值观;从专业角度培养学生遵纪守法、不偷工减料的职业道德,专业、严谨的职业态度,求真务实、开拓创新的职业精神;从思想上激发学生学习的动力,培养学生自主学习的能力。从学生的思想态度、学习能力、综合素质全方位的实现知识传授、能力培养和思想育人有机结合的“三位一体”的课程教学总目标。
三、注册结构工程师考试大纲(《材料力学》部分)(略)
第二章 轴向拉伸与压缩
一、本章教学目标:
使学生熟练掌握杆件轴向拉伸与压缩时的强度计算、变形与位移计算以及拉压超静定问题的解法,掌握材料在拉伸、压缩时的力学性能,了解应力集中的概念。
二、本章育人目标:
从轴心受压杆件的危险截面的概念出发,结合“木桶理论”,让每个学生都认识到一个构件或者一个结构的成败取决于“最弱”的位置,每个人也一样都应思考一下自己的“短板”所在,并尽早补足,从而提高自己的综合素质。
三、本章育人资源:
1、利用杆件危险截面的概念结合“木桶理论”,培养学生要全面发展的意识。
2、结合材料在拉伸时的卸载定理和冷作硬化知识,经过加载卸载可以提高材料的屈服强度,鼓励学生后天的磨砺和培养可以不断的提高自己,培养积极的生活态度。
四、本章主要教学内容:
1、轴向拉伸和压缩的概念
介绍什么是轴向拉伸(压缩),在现实工程中哪些位置的杆件属于轴向拉(压)杆。
2、内力·截面法·轴力及轴力图
讲述内力的概念,讲解如何用截面法求解杆件的轴力以及轴力图绘制要求和步骤。要求熟练掌握集中力和分布力作用时杆件轴力图的绘制。
3、应力·拉(压)杆的内力,横截面上的正应力,斜截面上的应力
介绍应力的概念,根据内力(轴力)如何求横截面和斜截面上的应力,什么是危险截面和最大工作应力。要求熟练掌握横截面上应力的求解。此部分知识在后续课程混凝土结构设计原理中的混凝土柱的配筋计算和结构力学中杆系结构的内力求解时需要用到。
4、拉(压)杆的变形与位移·胡克定律
主要讲解杆件的变形以及如何利用胡克定律来求解变形的问题。要求熟练掌握利用胡克定律求解杆件变形。
5、拉(压)杆的应变能
主要讲解如何利用应变能的方法求解杆件的变形。
6、材料在拉伸和压缩时的力学性能
主要介绍材料在拉伸、压缩时的力学性能,低碳钢拉伸试验时的四个阶段及所对应的四个特征应力,如何区分塑性材料和脆性材料;铸铁、混凝土和木材压缩试验时所表现的力学性能。要求学生重点了解低碳钢拉伸试验时的四个阶段及所对应的四个特征应力,如何区分塑性材料和脆性材料。
7、强度条件·安全因数·许用应力
主要讲述拉(压)杆的强度设计方面的问题、安全因数的作用以及许用应力的概念,要求学生掌握拉(压)杆的强度设计与计算。在混凝土结构设计原理柱的设计中会用到此部分知识。
8、应力集中的概念
主要介绍应力集中的概念及出现的位置,以及怎么减小应力集中现象。
五、本章重点难点:
1、内力·截面法·轴力及轴力图;
2、横截面上的正应力;
3、材料在拉伸和压缩时的力学性能;
4、强度计算;
5、变形与位移。
第四章 弯曲内力
一、本章教学目标:
使学生熟练掌握梁和刚架在荷载的作用下,横截面上内力、应力的计算,熟练掌握梁弯曲时弯矩图、剪力图的绘制,掌握横截面上正应力和剪力的分布规律,以及了解思考梁的合理设计方法。
二、本章育人目标:
先入为主从“国家栋梁”“中华脊梁”等词点出梁的重要性,通过列举中国的“世界桥梁之最”等大国工程,让同学们对祖国的强大和工程师的智慧感到无比自豪和敬佩,促使学生树立爱国敬业的价值观,树立成为一名工程师的远大理想;从科学、专业的知识体系中培养学生严谨的科学态度;从工程事故中让学生认识到结构设计的重要性和,从而培养学生遵纪守法、有责任有担当的职业道德,求真务实、开拓创新的职业精神。
三、本章育人资源:
1、列举国家的“世界桥梁之最”等大国工程,树立学生成为一名优秀工程师的远大理想。
2、通过工程事故反面教材的探讨分析,一方面树立学生遵纪守法的职业道德,另一方面要有严谨、有责任、有担当的职业态度。
四、本章主要教学内容:
1、对称弯曲的概念及梁的计算简图
通过工程实例讲解弯曲、梁和对称弯曲的概念及计算简图。
2、梁的剪力和弯矩·剪力图和弯矩图
主要讲解如何求解梁的剪力和弯矩,如何绘制剪力图和弯矩图。要求学生熟练掌握此部分内容。此部分内容在后续课程里涉及到梁的设计时都会用到。
3、平面刚架和曲杆的内力图
主要讲解平面刚架和曲杆的内力计算及内力图的绘制,要求学生掌握此部分内容。在后续课程的结构力学、单层工业厂房设计中会用到此部分知识。
4、梁横截面上的正应力·梁的正应力强度条件
主要讲解梁的正应力强度设计方面的问题,要求学生熟练掌握。在后续课程的混凝土结构设计原理、钢结构原理、基础工程中都会用到。
5、梁横截面上的切应力·梁的切应力强度条件
主要讲解梁的切应力强度设计方面的问题,要求学生熟练掌握。在后续课程的混凝土结构设计原理、钢结构原理、基础工程中都会用到。
6、梁的合理设计
主要讲述如何从梁的截面、材料、受力等多方面对梁进行合理的设计。要求学生理解梁的合理设计的理念。
五、本章重点难点:
利用荷载、剪力与弯矩间的关系绘梁的内力图。