东莞理工学院：材料科学与工程学院2023-2024第一学期高分子材料与工程专业《工程力学》课程教学大纲

《工程力学》教学大纲课程名称：工程力学课程类别（必能/选修）：限选课程英文名称：EngineeringMechanics总学时/周学时/学分：32/2/2其中实验/实践学时：0先修课程：高等数学、线性代数后续课程支撑：材料科学与工程基础、覆铜板材料制备与工艺学、材料的制备与表征实训授课地点：松山湖校区6B-303授课时间：1-16周，星期五1-2节授课对象：2022级高分子材料2班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：胡杨凡/教授、崔有江/副研究员答疑时间、地点与方式：周四下午（线下4B211面对面答疑，线上邮件或微信答疑）程核方式：开卷（）团卷（V）课程论文（其它（）使用教材：《工程力学》，单辉祖等编高等教育出版社，2007教学参考资料：（1）《材料力学（第二版）》，单辉祖编，高等教育出版社，2004：（2）《工程力学》，工程力学学科组编，机械工业出版社，2018。课程简介：《工程力学》是材料大类方向的核心课程之一，具体的授课内容方式因不同专业而异。针对高分子材料专业，本课程作为专业限定选修课开设。本课程是在学生已修完高等数学、线性代数等课程的基础上展开的。通过本课程的学习，要求学生掌握力、力偶、约束等基本概念以及力系的简化平衡等刚体静力学的基本理论与方法：在了解材料基本力学性能的基础上，掌握应力、应变等基本概念：具有杆件强度、刚度问题和稳定性问题的基本分析和计算能力。以及，以构件为研究对象，运用力学的一般规律分析和求解构件受力的情况及平衡问题，建立构件安全工作的力学条件。通过该课程，使学生具有对一些简单工程对象建立准确受力分析模型的能力，并可以从静力学、材料力学方面对其正确分析。此外，对一些复杂构件的受力、强度、刚度和稳定性等问题有确切的基本概念和分析计算能力。为后续课程学习、进一步深造以及将来从事工程技术工作打下坚实的基础。1

1 《工程力学》教学大纲 课程名称：工程力学 课程类别（必修/选修）：限选 课程英文名称：Engineering Mechanics 总学时/周学时/学分：32/2/2 其中实验/实践学时：0 先修课程：高等数学、线性代数 后续课程支撑：材料科学与工程基础、覆铜板材料制备与工艺学、材料的制备与表征实训 授课时间：1-16 周，星期五 1-2 节 授课地点：松山湖校区 6B-303 授课对象：2022 级高分子材料 2 班 开课学院：材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称：胡杨凡/教授、崔有江/副研究员 答疑时间、地点与方式：周四下午（线下 4B211 面对面答疑，线上邮件或微信答疑） 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材：《工程力学》, 单辉祖等编 高等教育出版社，2007 教学参考资料：（1）《材料力学(第二版)》，单辉祖编，高等教育出版社，2004；（2）《工程力学》，工程力学学科组编，机械工业出版社，2018。 课程简介：《工程力学》是材料大类方向的核心课程之一，具体的授课内容方式因不同专业而异。针对高分子材料专业，本课程作为专业限定选修课 开设。本课程是在学生已修完高等数学、线性代数等课程的基础上展开的。通过本课程的学习，要求学生掌握力、力偶、约束等基本概念以及力系的 简化/平衡等刚体静力学的基本理论与方法：在了解材料基本力学性能的基础上，掌握应力、应变等基本概念；具有杆件强度、刚度问题和稳定性问题 的基本分析和计算能力。以及，以构件为研究对象，运用力学的一般规律分析和求解构件受力的情况及平衡问题，建立构件安全工作的力学条件。通 过该课程，使学生具有对一些简单工程对象建立准确受力分析模型的能力，并可以从静力学、材料力学方面对其正确分析。此外，对一些复杂构件的 受力、强度、刚度和稳定性等问题有确切的基本概念和分析计算能力。为后续课程学习、进一步深造以及将来从事工程技术工作打下坚实的基础

课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标一掌握静力学基本概念及原理，理解材料力学基本假设和1.1能将数学、自然科学、工程科学的1.工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础拉压、扭转、弯曲模型的推演核心思想，学会应用工程力语言工具用于高分子材料与工程领域专业知识用于解决高分子材料工程专业领域的复学知识分析材料工程专业领域常见的力学问题。杂工程问题。复杂工程问题的表述。目标二深入理解和区分工程力学中强度、刚度的概念，熟练掌握2.问题分析：能够应用数学、自然科学和高分子材应力分析方法，学会结合工程材料服役环境和材料性能2.1能运用数学、自然科学及高分子材料工程的基本原理和技术，识别、表达、并通过文建立正确的应力状态模型进行材料失效分析。料与工程的相关科学原理，识别和判断献研究分析高分子材料与工程领域的复杂工程问复杂工程问题的关键环节。题，以获得有效结论。目标三深入理解桁架、杆件等材料在实际工程中的正确应用，在6.2能分析和评价高分子材料与工程专6.工程与社会：能够基于高分子材料与工程相关背熟练掌握应力分析的基础上，学会结合工程中的要求选业工程实践对社会、健康、安全、法律、景知识进行合理分析，评价高分子材料与工程领域用强度、刚度合适的材料。文化的影响，以及这些制约因素对项目实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、实施的影响，并理解应承担的责任。法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。2

2 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标一 掌握静力学基本概念及原理，理解材料力学基本假设和 拉压、扭转、弯曲模型的推演核心思想，学会应用工程力 学知识分析材料工程专业领域常见的力学问题。 1.1 能将数学、自然科学、工程科学的 语言工具用于高分子材料与工程领域 复杂工程问题的表述。 1．工程知识：能够运用数学、自然科学、工程基础 专业知识用于解决高分子材料工程专业领域的复 杂工程问题。 目标二 深入理解和区分工程力学中强度、刚度的概念，熟练掌握 应力分析方法，学会结合工程材料服役环境和材料性能 建立正确的应力状态模型进行材料失效分析。 2.1 能运用数学、自然科学及高分子材 料与工程的相关科学原理，识别和判断 复杂工程问题的关键环节。 2．问题分析：能够应用数学、自然科学和高分子材 料工程的基本原理和技术，识别、表达、并通过文 献研究分析高分子材料与工程领域的复杂工程问 题，以获得有效结论。 目标三 深入理解桁架、杆件等材料在实际工程中的正确应用，在 熟练掌握应力分析的基础上，学会结合工程中的要求选 用强度、刚度合适的材料。 6.2 能分析和评价高分子材料与工程专 业工程实践对社会、健康、安全、法律、 文化的影响，以及这些制约因素对项目 实施的影响，并理解应承担的责任。 6. 工程与社会：能够基于高分子材料与工程相关背 景知识进行合理分析，评价高分子材料与工程领域 实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、 法律以及文化的影响，并理解应承担的责任

理论教学进程表教学模式授课教掌时教学内容（重点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题（线上/混合式教学方法作业安排师数点)程目标/线下重点：工程力学在解决实际问题中的重要性，工程力学思维和研究方法。难点：工程力学基本假设和刚体静力学公理。工程力学绪论1思政融入点1：结合当下国内重视制造课堂讲授业和实体经济的政策，阐明本课知识在崔有江线下和小组讨目标一国民工业和军工中的重要性，使学生坚论定科技报国理想重点：力、力系的概念静力学基本概念1难点：力系的概念及分类课后作业：识别约重点：常见约束及约束反力、受力图崔有江线下课堂讲授物体受力分析2目标一2束并给出约束反力难点：根据约束类型进行受力分析。3

3 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教 师 学时 数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 （线上/混合式 /线下 教学方法 作业安排 支撑课 程目标 1 工程力学绪论 崔有江 1 重点：工程力学在解决实际问题中的重 要性，工程力学思维和研究方法。 难点：工程力学基本假设和刚体静力学 公理。 思政融入点 1：结合当下国内重视制造 业和实体经济的政策，阐明本课知识在 国民工业和军工中的重要性，使学生坚 定科技报国理想 线下 课堂讲授 和小组讨 论 目标一 静力学基本概念 1 重点：力、力系的概念 难点：力系的概念及分类 2 物体受力分析 崔有江 2 重点：常见约束及约束反力、受力图 难点：根据约束类型进行受力分析。 线下 课堂讲授 课后作业：识别约 束并给出约束反力 目标一

m重点：平面汇交力系课后作业：受力分线下汇交力系崔有江4课堂讲授目标1难点：平面力系的平衡条件、二力杆的析综合习题概念4重点：力偶系基本概念。线下力偶系崔有江2课堂讲授目标1难点：力偶系的合成、等效及平衡条件重点：平面任意力系的平衡条件、刚体系的平衡。难点：力的平移和简化、静定和静不定课堂讲授问题概念。课后作业：平面力线下平面任意力系崔有江和小组讨目标126思政融入点2：立足当前国内发展迅猛系综合习题论的基础建设背景，结合我国古代建筑所用桁架的特点，使学生充分认识民族智慧之伟大。重点：平面任意力系的求解练习、静力课堂讨论：强度刚线下崔有江课堂讲授目标3平面任意力系求解27学综合练习度稳定性的例子难点：约束反力的求解4

4 3 汇交力系 崔有江 4 重点：平面汇交力系 难点：平面力系的平衡条件、二力杆的 概念 线下 课堂讲授 课后作业：受力分 析综合习题 目标 1 4 5 力偶系 崔有江 2 重点：力偶系基本概念。 难点：力偶系的合成、等效及平衡条件 线下 课堂讲授 目标 1 6 平面任意力系 崔有江 2 重点：平面任意力系的平衡条件、刚体 系的平衡。 难点：力的平移和简化、静定和静不定 问题概念。 思政融入点 2：立足当前国内发展迅猛 的基础建设背景，结合我国古代建筑所 用桁架的特点，使学生充分认识民族智 慧之伟大。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课后作业：平面力 系综合习题 目标 1 7 平面任意力系求解 崔有江 2 重点：平面任意力系的求解练习、静力 学综合练习 难点：约束反力的求解 线下 课堂讲授 课堂讨论：强度刚 度稳定性的例子 目标 3

重点：工程实际构件分类、材料力学基课誉讨论：工程力课堂讲授本假设。学与大学物理课程线下胡杨凡和小组讨目标三材料力学绪论128所学力学的联系和难点：力和应力的区分，外力和内力的论区别。分析方法，应力和应变的概念。重点：轴力：胡克定律与拉压变形。课堂讨论：通过实难点：拉压杆应力：应力集中概念。例，讨论应力在结课堂讲授思政融入点3：以我国正在建设空间站构工程设计中的重线下拉伸与压缩胡杨凡和小组讨目标二49-10上的机械臂为例，结合东莞市制造业现要性。论状，讲述我国由材料制造大国到制造强课后作业：拉伸与国的变化，使学生充分认识科技创新的压缩综合习题。重要性。重点：梁计算简图、弯矩图：对称弯曲课堂讲授弯曲模型。课后作业：弯曲综线下胡杨凡和小组讨目标二411-12难点：剪力、弯矩与在和集度间的微分合习题。论关系：惯性矩与平行轴定理。重点：扭矩、圆轴扭转横截面应力、剪课堂讨论：扭转力课堂讲授切胡克定律。学模型对应实际生线下扭转胡杨凡和小组讨目标二213活中的案例有哪难点：剪应力互等定理、圆轴扭转破论些?坏、变形的强度5

5 8 材料力学绪论 胡杨凡 2 重点：工程实际构件分类、材料力学基 本假设。 难点：力和应力的区分，外力和内力的 分析方法，应力和应变的概念。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：工程力 学与大学物理课程 所学力学的联系和 区别。 目标三 9-10 拉伸与压缩 胡杨凡 4 重点：轴力；胡克定律与拉压变形。 难点：拉压杆应力；应力集中概念。 思政融入点 3：以我国正在建设空间站 上的机械臂为例，结合东莞市制造业现 状，讲述我国由材料制造大国到制造强 国的变化，使学生充分认识科技创新的 重要性。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：通过实 例，讨论应力在结 构工程设计中的重 要性。 课后作业：拉伸与 压缩综合习题。 目标二 11-12 弯曲 胡杨凡 4 重点：梁计算简图、弯矩图；对称弯曲 模型。 难点：剪力、弯矩与在和集度间的微分 关系；惯性矩与平行轴定理。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课后作业：弯曲综 合习题。 目标二 13 扭转 胡杨凡 2 重点：扭矩、圆轴扭转横截面应力、剪 切胡克定律。 难点：剪应力互等定理、圆轴扭转破 坏、变形的强度 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：扭转力 学模型对应实际生 活中的案例有哪 些？ 目标二

重点：平面应力状态应力分析、广义胡克定律课后作业：应力分线下课堂讲授目标三应力状态分析胡杨凡414-15难点：极值应力与主应力、复杂应力状析综合习题。态的最大应力确定。重点：断裂强度理论、屈服强度理论、组合变形分析简介课堂讲授强度理论基础与前难点：强度理论的选用。线下胡杨凡和小组讨目标三:416沿思政融入点4：介绍先进材料变形和失论效预报领域的科研进展，培养学生的科研精神。32合计课程考核权重(%)评价依据及成绩比例（%）课程目标支撑毕业要求指标点作业考试课堂表现与考勤5目标一1.11020356

6 14-15 应力状态分析 胡杨凡 4 重点：平面应力状态应力分析、广义胡 克定律 难点：极值应力与主应力、复杂应力状 态的最大应力确定。 线下 课堂讲授 课后作业：应力分 析综合习题。 目标三 16 强度理论基础与前 沿 胡杨凡 4 重点：断裂强度理论、屈服强度理论、 组合变形分析简介 难点：强度理论的选用。 思政融入点 4：介绍先进材料变形和失 效预报领域的科研进展，培养学生的科 研精神。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 目标三 合计 32 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 权重（%） 课堂表现与考勤 作业 考试 目标一 1.1 5 10 20 35

n10目标二2.12035in101530目标三6.2153055总计100备注：1）根据《东第理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课3次（或6课时）学生不得签加该课程的期然者核。2）各项者核标准见附件所示。大纲编写时间：2023年9月1日系（部）审查意见：我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。南泉系（部）主任签名日期：2023年9月2日7

7 目标二 2.1 5 10 20 35 目标三 6.2 5 10 15 30 总计 15 30 55 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2023 年 9 月 1 日 系（部）审查意见： 我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期： 2023 年 9 月 2 日

附录：各类考核评分标准表课堂表现与考勤评分标准评分标准观测点A(90-100)B(80-89)C(60-79)D(0-59)1）听课认真，表现活跃，积1)听课较为认真，表现较为活1）听课不认真，不参与讨论，1）听课态度，与老师和1）听课认真，表现较为活极参与讨论、主动回答问题，跃，偶尔参与讨论、被提问时，同学的互动：跃，参与讨论、回答问题：被提问时，不能回答问题：能回答问题：提出自己意见和看法：2）迟到或早退1次。2）出勤率2)迟到或早退3次，旷课2次。2）不迟到、不早退、不旷课。2）迟到或早退2次，旷课1次。作业评分标准评分标准观测点A(90-100)B(80-89)C(60-79)D(0-59)概念不太清楚，答题概念比较清楚，作业比较认真，概念基本清楚，答题基本正基本概念掌握程度概念清楚，答题正确。确。答题比较正确。错误较多。概念比较清楚，作业比较认真，概念基本清楚，答题基本正概念不太清楚，答题解题思路清晰，计算正确。解决问题的方案正确性确。答题比较正确。错误较多。未交作业或后期补按时完成，书写较为一般，按时完成，书写工整、清晰，符按时完成，书写清晰，主要符号、交，不能辨识，符号、作业完成态度部分符号、单位按照规范执单位按照规范执行。单位等不按照规范执号、单位等按规范要求执行。行。行。6

8 附录：各类考核评分标准表 课堂表现与考勤评分标准 观测点 评分标准 A(90-100) B(80-89) C(60-79) D(0-59) 1）听课态度，与老师和 同学的互动； 2）出勤率 1）听课认真，表现活跃，积 极参与讨论、主动回答问题， 提出自己意见和看法； 2）不迟到、不早退、不旷课。 1）听课认真，表现较为活 跃，参与讨论、回答问题； 2）迟到或早退 1 次。 1）听课较为认真，表现较为活 跃，偶尔参与讨论、被提问时， 能回答问题； 2）迟到或早退 2 次，旷课 1 次。 1）听课不认真，不参与讨论， 被提问时，不能回答问题； 2）迟到或早退 3 次，旷课 2 次。 作业评分标准 观测点 评分标准 A(90-100) B(80-89) C(60-79) D(0-59) 基本概念掌握程度 概念清楚，答题正确。 概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题 错误较多。 解决问题的方案正确性 解题思路清晰，计算正确。 概念比较清楚，作业比较认真， 答题比较正确。 概念基本清楚，答题基本正 确。 概念不太清楚，答题 错误较多。 作业完成态度 按时完成，书写工整、清晰，符 号、单位等按规范要求执行。 按时完成，书写清晰，主要符号、 单位按照规范执行。 按时完成，书写较为一般， 部分符号、单位按照规范执 行。 未交作业或后期补 交，不能辨识，符号、 单位等不按照规范执 行