枣庄学院：《力学综合实验》课程教学大纲 Comprehensive Experiment of Mechanics

课程名称：《力学综合实验》英文名称：ComprehensiveExperimentofMechanics课程性质：学科教育必修课程课程编号：T121016周学时：2学时总学时：16学时学分：0.5学分开设学期：第二学年第3学期教学对象：土木工程专业（本科）学生一、课程简介本课程是土木工程专业的学科教育必修课，内容主要包括材料力学基本实验和流体力学基本实验，通过简单实验使学生进一步掌握力学基本原理。其先修课程包括理论力学、材料力学、流体力学，后续课程包括结构力学、混凝土结构基本原理等。二、课程教学目标课程教学目标1：观察材料基本变形现象，学会测定材料力学指标及水力要素，验证材料力学及流体力学基本原理;课程教学目标2：学会设计实验方案并分析处理实验数据；课程教学目标3：培养沟通交流及团队合作能力。表1课程教学目标与毕业要求的对应矩阵关系毕业要求课程教学贡献度课程教学目标M(中)4.研究课程教学目标1-29.个人和团队L (低)课程教学目标3

课程名称：《力学综合实验》 英文名称：Comprehensive Experiment of Mechanics 课程性质：学科教育必修课程 课程编号：T121016 周 学 时：2学时 总 学 时：16学时 学 分：0.5学分 开设学期：第二学年第3学期 教学对象：土木工程专业（本科）学生 一、课程简介 本课程是土木工程专业的学科教育必修课，内容主要包括材料力学基本实验和流体力学基本实 验，通过简单实验使学生进一步掌握力学基本原理。其先修课程包括理论力学、材料力学、流体力 学，后续课程包括结构力学、混凝土结构基本原理等。 二、课程教学目标 课程教学目标1： 观察材料基本变形现象，学会测定材料力学指标及水力要素，验证材料力学及流体力学基本原 理； 课程教学目标2： 学会设计实验方案并分析处理实验数据； 课程教学目标3： 培养沟通交流及团队合作能力。 表1 课程教学目标与毕业要求的对应矩阵关系 毕业要求 课程教学贡献度 课程教学目标 4.研究 M（中） 课程教学目标1-2 9.个人和团队 L（低） 课程教学目标3

三、实验主要仪器设备电液伺服万能试验机，扭转试验机，电阻应变仪，弯曲正应力实验装置，弯扭组合实验装置：雷诺试验仪、流体综合试验台、局部阻力试验仪、沿程阻力试验仪、能量方程试验台、文丘里流量计。四、实验主要消耗材料低碳钢及铸铁拉伸试件、压缩试件、扭转试件，水。五、安全风险及控制措施1.仪器操作风险，控制措施：实验过程中使用仪器、工具时应严格按照实验规程操作，注意安全，避免受伤。多人使用同一台设备时，应有序使用，并按要求填写实验项目卡及使用记录本。2.仪器故障风险，控制措施：实验前及结束后都应检查仪器设备是否完好，实验过程中出现的仪器故障或问题必须及时向指导教师报告，不可随意自行处理。3.实验室环境风险，控制措施：实验室全面禁烟，学生不得携带任何易燃、易爆或有挥发性、放射性等危险性物品进入实验室。实验结束后，废料应丢弃至规定地点，仪器应清理于净并归原位，所用工具应清理干净并交实验室管理人员点验。实验完成后关闭水电门窗等，确定无安全隐患后方可离开。六、实验项目汇总表对应的学时实验思政映射序号实验项目课程教学目分配类型与融入点标观察破坏现课程教学目标2验证性1材料拉伸（压缩）实验象，增强责1-3任意识课程教学目标无22验证性材料扭转实验1-3 课程教学目标无32验证性弯曲正应力实验1-3课程教学目标4无2验证性弯扭组合实验1-3课程教学目标52验证性无雷诺实验1-3课程教学目标62验证性无伯努利方程实验1-3课程教学目标无72验证性局部阻力实验1-3课程教学目标2验证性无8沿程阻力实验1-3七、实验教学要求（含教学重点、难点）：实验项目一材料拉伸（压缩）实验（2学时）

三、实验主要仪器设备 电液伺服万能试验机，扭转试验机，电阻应变仪，弯曲正应力实验装置，弯扭组合实验装置； 雷诺试验仪、流体综合试验台、局部阻力试验仪、沿程阻力试验仪、能量方程试验台、文丘里流量 计。 四、实验主要消耗材料 低碳钢及铸铁拉伸试件、压缩试件、扭转试件，水。 五、安全风险及控制措施 1.仪器操作风险，控制措施：实验过程中使用仪器、工具时应严格按照实验规程操作，注意安 全，避免受伤。多人使用同一台设备时，应有序使用，并按要求填写实验项目卡及使用记录本。 2.仪器故障风险，控制措施：实验前及结束后都应检查仪器设备是否完好，实验过程中出现的 仪器故障或问题必须及时向指导教师报告，不可随意自行处理。 3.实验室环境风险，控制措施：实验室全面禁烟，学生不得携带任何易燃、易爆或有挥发性、 放射性等危险性物品进入实验室。实验结束后，废料应丢弃至规定地点，仪器应清理干净并归原 位，所用工具应清理干净并交实验室管理人员点验。实验完成后关闭水电门窗等，确定无安全隐患 后方可离开。 六、实验项目汇总表 序号 实验项目 学时 分配 实验 类型 思政映射 与融入点 对应的 课程教学目 标 1 材料拉伸（压缩）实验 2 验证性 观察破坏现 象，增强责 任意识 课程教学目标 1-3 2 材料扭转实验 2 验证性 无 课程教学目标 1-3 3 弯曲正应力实验 2 验证性 无 课程教学目标 1-3 4 弯扭组合实验 2 验证性 无 课程教学目标 1-3 5 雷诺实验 2 验证性 无 课程教学目标 1-3 6 伯努利方程实验 2 验证性 无 课程教学目标 1-3 7 局部阻力实验 2 验证性 无 课程教学目标 1-3 8 沿程阻力实验 2 验证性 无 课程教学目标 1-3 七、实验教学要求（含教学重点、难点）： 实验项目一 材料拉伸（压缩）实验（2学时）

【教学要求/目的】观察低碳钢和铸铁两种材料在拉伸和压缩时不同的破坏现象，观察低碳钢拉伸的几个阶段，测定弹性模量、伸长率、断面收缩率。【教学内容】低碳钢和铸铁的拉伸、压缩实验。【教学重点】万能机的操作，实验数据处理。【教学难点】实验数据处理。实验项目二材料扭转实验（2学时）【教学要求/目的】观察低碳钢和铸铁两种材料在扭转时不同的破坏现象。【教学内容】低碳钢和铸铁两种材料的扭转实验。【教学重点】扭转实验机的操作。【教学难点】扭转实验机的操作。实验项目三弯曲正应力实验（2学时）【教学要求/目的】了解电测法原理，掌握电阻应变仪的使用方法，验证弯曲正应力公式。【教学内容】电测法原理，电阻应变仪的使用方法，验证弯曲正应力公式。【教学重点】电阻应变仪的使用方法，验证弯曲正应力公式。【教学难点】

【教学要求/目的】 观察低碳钢和铸铁两种材料在拉伸和压缩时不同的破坏现象，观察低碳钢拉伸的几个阶段，测 定弹性模量、伸长率、断面收缩率。 【教学内容】 低碳钢和铸铁的拉伸、压缩实验。 【教学重点】 万能机的操作，实验数据处理。 【教学难点】 实验数据处理。 实验项目二 材料扭转实验（2学时） 【教学要求/目的】 观察低碳钢和铸铁两种材料在扭转时不同的破坏现象。 【教学内容】 低碳钢和铸铁两种材料的扭转实验。 【教学重点】 扭转实验机的操作。 【教学难点】 扭转实验机的操作。 实验项目三 弯曲正应力实验（2学时） 【教学要求/目的】 了解电测法原理，掌握电阻应变仪的使用方法，验证弯曲正应力公式。 【教学内容】 电测法原理，电阻应变仪的使用方法，验证弯曲正应力公式。 【教学重点】 电阻应变仪的使用方法，验证弯曲正应力公式。 【教学难点】

电阻应变仪的使用方法。实验项目四弯扭组合实验（2学时）【教学要求/目的】了解弯扭组合变形的发生条件，测定弯扭组合变形时一点的主应力【教学内容】弯扭组合变形的概念，测定弯扭组合变形时一点的主应力。【教学重点】测定弯扭组合变形时一点的主应力。【教学难点】数据处理。实验项目五雷诺实验（2学时）【教学要求/目的】观察流体在管内流动时的两种不同型态。观察层流状态下管路中流体速度分布状态。测定流动形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。【教学内容】观察流体在管内流动时的两种不同型态。观察层流状态下管路中流体速度分布状态。测定流动形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。【教学重点】测定流动形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值，【教学难点】测定流动形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。实验项目六伯努利方程实验（2学时）【教学要求/目的】熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系，加深对伯努利方程式的理解。观察各项能量（或压头）随流速的变化规律。【教学内容】流体流动中各种能量和压头的概念：各项能量（或压头）随流速的变化规律

电阻应变仪的使用方法。 实验项目四 弯扭组合实验（2学时） 【教学要求/目的】 了解弯扭组合变形的发生条件，测定弯扭组合变形时一点的主应力。 【教学内容】 弯扭组合变形的概念，测定弯扭组合变形时一点的主应力。 【教学重点】 测定弯扭组合变形时一点的主应力。 【教学难点】 数据处理。 实验项目五 雷诺实验（2学时） 【教学要求/目的】 观察流体在管内流动时的两种不同型态。观察层流状态下管路中流体速度分布状态。测定流动 形态与雷诺数 Re 之间的关系及临界雷诺数值。 【教学内容】 观察流体在管内流动时的两种不同型态。观察层流状态下管路中流体速度分布状态。测定流动 形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。 【教学重点】 测定流动形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。 【教学难点】 测定流动形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。 实验项目六 伯努利方程实验（2学时） 【教学要求/目的】 熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系，加深对伯努利方程式的 理解。观察各 项能量（或压头）随流速的变化规律。 【教学内容】 流体流动中各种能量和压头的概念；各项能量（或压头）随流速的变化规律

【教学重点】各项能量（或压头）随流速的变化规律。【教学难点】各项能量（或压头）随流速的变化规律。实验项目七局部阻力实验（2学时）【教学要求/目的】掌握测定管道局部水头损失系数的方法。对圆管突扩突缩局部阻力系数的经验公式实验验证与分析。加深对局部阻力损失机理的理解。【教学内容】测定管道局部水头损失系数的方法。对圆管突扩突缩局部阻力系数的经验公式进行实验验证与分析。【教学重点】测定管道局部水头损失系数的方法。【教学难点】测定管道局部水头损失系数的方法。对圆管突扩突缩局部阻力系数的经验公式进行实验验证与分析。实验项目八沿程阻力实验（2学时）【教学要求/目的】测定流体在不同雷诺数情况下，管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。学会体积法测流速及压差计的使用方法。【教学内容】管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。体积法测流速及压差计的使用。【教学重点】管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。体积法测流速及压差计的使用。【教学难点】管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。体积法测流速及压差计的使用。八、课程考核

【教学重点】 各项能量（或压头）随流速的变化规律。 【教学难点】 各项能量（或压头）随流速的变化规律。 实验项目七 局部阻力实验（2学时） 【教学要求/目的】 掌握测定管道局部水头损失系数的方法。对圆管突扩突缩局部阻力系数的经验公式实验验证与 分析。加深对局部阻力损失机理的理解。 【教学内容】 测定管道局部水头损失系数的方法。对圆管突扩突缩局部阻力系数的经验公式进行实验验证与 分析。 【教学重点】 测定管道局部水头损失系数的方法。 【教学难点】 测定管道局部水头损失系数的方法。对圆管突扩突缩局部阻力系数的经验公式进行实验验证与 分析。 实验项目八 沿程阻力实验（2学时） 【教学要求/目的】 测定流体在不同雷诺数情况下，管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。学会体积法测流速及压 差计的使用方法。 【教学内容】 管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。体积法测流速及压差计的使用。 【教学重点】 管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。体积法测流速及压差计的使用。 【教学难点】 管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。体积法测流速及压差计的使用。 八、课程考核

本课程为考查课，考核的主要环节包括：考勒及课堂表现、实验操作、实验报告三个部分，分别占比为：考勤及课堂表现（20%），实验操作（40%），实验报告（40%）。各环节考核主要内容、依据、计分方式等参见下表：表2实验课程考核细则建议对应的考核依据考核/评价细则比例课程教学目标1.课前预习准备充分；课程教学目标12.按时出勤，不迟到不早退：缺勤1次扣5分，缺勤3次考勤及课堂表20课程教学目标2及3次以上者实验课成绩为0分；现课程教学目标33.试验过程中遵守课堂纪律，不打闹喧哗，不做与课堂无关的事情，能按照指导教师的要求开展实验。1.能积极、认真参与实验任务各环节；课程教学目标12.能够与团队成员有效交流沟通、团结协作：40实验操作课程教学目标23.实验操作能够严格按照相关规范和操作规程开展：课程教学目标34.能够爱护仪器设备，使用后清理干净并按时归还。1.报告必须有以下六个部分：实验名称、实验目的、课程教学目标1实验仪器、实验原理、实验内容与操作步骤、实验数据与处理。还可包括收获体会、意见建议等。40实验报告课程教学目标22.简明扼要，文理通顺，字迹端正，图表清晰，结论课程教学目标3正确，分析合理，讨论力求深入。十、参考书目[1]王彦生.《材料力学实验》，中国建筑工业出版社，2009.[2]吴持恭流体力学（第四版）北京：高等教育出版社，2008

本课程为考查课，考核的主要环节包括：考勤及课堂表现、实验操作、实验报告三个部分，分 别占比为：考勤及课堂表现（20％），实验操作（40％），实验报告（40%）。各环节考核主要内 容、依据、计分方式等参见下表： 表2 实验课程考核细则 考核依据 建议 比例 考核/评价细则 对应的 课程教学目标 考勤及课堂表 现 20 1.课前预习准备充分； 2.按时出勤，不迟到不早退；缺勤1次扣5分，缺勤3次 及3次以上者实验课成绩为0分； 3.试验过程中遵守课堂纪律，不打闹喧哗，不做与课 堂无关的事情，能按照指导教师的要求开展实验。 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 实验操作 40 1.能积极、认真参与实验任务各环节； 2.能够与团队成员有效交流沟通、团结协作； 3.实验操作能够严格按照相关规范和操作规程开展； 4.能够爱护仪器设备，使用后清理干净并按时归还。 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 实验报告 40 1.报告必须有以下六个部分:实验名称、实验目的、 实验仪器、实验原理、实验内容与操作步骤、实验数 据与处理。还可包括收获体会、意见建议等。 2.简明扼要，文理通顺，字迹端正，图表清晰，结论 正确，分析合理，讨论力求深入。 课程教学目标1 课程教学目标2 课程教学目标3 十、参考书目 [1]王彦生.《材料力学实验》，中国建筑工业出版社，2009. [2]吴持恭.流体力学（第四版）.北京：高等教育出版社，2008．