东莞理工学院：材料科学与工程学院2021-2022学年第一学期高分子材料与工程系《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（必修/选修）：专业限定选修课程英文名称：EngineeringMechanics其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：32/2/2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7B-313授课时间：1-16周，星期四、五3-4节37B-412授课对象：2020级高分子材料1、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/特聘教授、杨鑫/讲师答疑时间、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）课程考接方式：开卷（）闭卷（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、约束等基本概念和力系的简化平衡等刚体静力学的基本理论与方法：了解材科的基本力学性能：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的受力分析模型的能力，并可以从静力学、动力学方面正确分析。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）：专业限定选修 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，星期四、五 3-4 节 授课地点：松山湖校区 7B-313 7B-412 授课对象：2020 级高分子材料 1、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/特聘教授、杨鑫/讲师 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、约束等基本概念和力系的简化/ 平衡等刚体静力学的基本理论与方法：了解材料的基本力学性能；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的受力分析模型的能力，并可以从静力学、动力学方面正确分析。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：毕业要求支撑毕业要求指标点课程教学目标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、工程基压、扭转、弯曲模型的推演核心思想，学会应用工程力学语言工具用于高分子材料与工程领域础专业知识用于解决高分子材料工程专业领域的知识分析金属材料工程专业领域常见的力学问题。复杂工程问题的表述。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2.问题分析：能够应用数学、自然科学和高分子应力分析方法，学会结合工程材料服役环境和材料性能建2.1能运用数学、自然科学及高分子材材料工程的基本原理和技术，识别、表达、并通过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，识别和判断文献研究分析高分子材料与工程领域的复杂工程复杂工程问题的关键环节。问题，以获得有效结论。目标三深入理解架、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用业工程实践对社会、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 知识分析金属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学时教学内容（重点、难点、课程思政融入支撑课周次教学主题（线上/混合式作业安排教学方法师数点）程目标/线下课程思政作业：通重点：工程力学在解决实际问慰中的重过网络检索，举例要性，工程力学思维和研究方法。论述中国在古代、难点：工程力学基本假设和公理。近代、现代三阶段思政融入点1：结合当下国内重视制造业中有显示度的大发绪论杨鑫2线下课堂讲授目标一I明、大工程中的力和实体经济的政策，阐明本课知识在国学问题，每人撰写民工业和军工中的重要性，使学生坚定1000字左右的调研科技报国理想。报告。重点：工程中的各种约束，受力图。约束，受力分析杨鑫2线下课堂讲授目标一2难点：平面力系的平衡条件。重点：汇交力系的合成杨鑫2线下课堂讲授目标一n汇交力系难点：汇交力系的平衡条件。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 绪论 杨鑫 2 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 课程思政作业：通 过网络检索，举例 论述中国在古代、 近代、现代三阶段 中有显示度的大发 明、大工程中的力 学问题，每人撰写 1000 字左右的调研 报告。 目标一 2 约束，受力分析 杨鑫 2 重点：工程中的各种约束，受力图。 难点：平面力系的平衡条件。 线下 课堂讲授 目标一 3 汇交力系 杨鑫 2 重点：汇交力系的合成。 难点：汇交力系的平衡条件。 线下 课堂讲授 目标一

课堂讨论：力偶的等效条件和性质。课堂讲授重点：力偶系基本概念。杨鑫2线下和小组讨课后作业：刚体静目标一4力偶系难点：力偶系的合成、等效及平衡条件论力学、汇交力系、力偶系综合习题。重点：平面任意力系的平衡条件、刚体2线下目标一杨鑫课堂讲授5平面任意力系系的平衡。难点：力的简化、静定和静不定问题。重点：空间任意力系的基本概念。线下杨鑫2课堂讲授目标一6空间任意力系难点：空间任意力系的平衡。重点：桁架的特点、基本假设。难点：桁架力分析方法。课堂讲授思政融入点2：以当前国内发展迅猛的基课后作业：力系综杨鑫线下目标三2桁架和小组讨7合习题。础建设为背景，结合我国古代建筑所用论桁架的特点，使学生充分认识民族智慧之伟大。重点：工程实际构件分类、材料力学基课堂讨论：工程力课堂讲授本假设。学与大学物理课程杨鑫线下2目标三8材料力学绪论和小组讨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。4

4 4 力偶系 杨鑫 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 和小组讨 论 课堂讨论：力偶的 等效条件和性质。 课后作业：刚体静 力学、汇交力系、 力偶系综合习题。 目标一 5 平面任意力系 杨鑫 2 重点：平面任意力系的平衡条件、刚体 系的平衡。 难点：力的简化、静定和静不定问题。 线下 课堂讲授 目标一 6 空间任意力系 杨鑫 2 重点：空间任意力系的基本概念。 难点：空间任意力系的平衡。 线下 课堂讲授 目标一 7 桁架 杨鑫 2 重点：桁架的特点、基本假设。 难点：桁架力分析方法。 思政融入点 2：以当前国内发展迅猛的基 础建设为背景，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：力系综 合习题。 目标三 8 材料力学绪论 杨鑫 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

课堂讨论：通过实课堂讲授例，讨论应力在结重点：轴力与轴力图。和小组讨目标二9构工程设计中的重难点：拉压杆应力与圣维南原理。论要性。线下杨鑫轴向拉压重点：胡克定律与拉压变形。难点：应力集中概念。思政融入点3：以天宫二号航天器上的机2课堂讲授目标二10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。课堂讨论：扭转力课堂讲授重点：扭矩、圆轴扭转横截面应力、剪学模型对应实际生2和小组讨目标三11切胡克定律。活中的案例有哪论难点：剪应力互等定理些?胡杨凡线下扭转重点：极惯性矩与抗扭截面系数课后作业：圆轴扭2课堂讲授目标二12难点：圆轴扭转破环、变形的强度转习题。5

5 9 轴向拉压 杨鑫 2 重点：轴力与轴力图。 难点：拉压杆应力与圣维南原理。 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。 目标二 10 2 重点：胡克定律与拉压变形。 难点：应力集中概念。 思政融入点 3：以天宫二号航天器上的机 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。 课堂讲授 目标二 11 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 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？ 目标三 12 2 重点：极惯性矩与抗扭截面系数 难点：圆轴扭转破坏、变形的强度 课堂讲授 课后作业：圆轴扭 转习题。 目标二

课堂讨论：讨论剪重点：梁计算简图、剪力、弯矩图，对课堂讲授力、弯矩与在和集称弯曲模型。胡杨凡线下2和小组讨度间的微分关系与目标二13弯曲内力难点：剪力、弯矩与在和集度间的微分论高等数学微积分知关系。识的关联。课后作业：梁的弯重点：对称弯曲剪应力。胡杨凡2线下目标二14 弯曲应力课堂讲授曲、弯曲内力、应难点：惯性矩与平行轴定理。力习题。重点：平面应力状态应力分析、广义胡胡杨凡线下目标二215应力状态分析课堂讲授克定律。难点：极值应力与主应力。重点：断裂强度理论、屈服强度理论、课堂讨论：针对实际压力容器、火电组合变形分析简介。厂高压蒸汽管道选难点：复杂应力状态的最大应力确定、课堂讲授强度理论的选用、承压容器应力分析。材和设计案例讨论胡杨凡线下目标三2强度理论16和小组讨思政融入点4：以我国古建筑赵州桥为材料强度理论。论课后作业：应力状例，结合当下我国桥梁建设的迅猛发展，凸现中华民族对于科技创新的重要体态分析及强度理论习题。现，激发学生的民族自豪感。32合计6

6 13 弯曲内力 胡杨凡 2 重点：梁计算简图、剪力、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。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：讨论剪 力、弯矩与在和集 度间的微分关系与 高等数学微积分知 识的关联。 目标二 14 弯曲应力 胡杨凡 2 重点：对称弯曲剪应力。 难点：惯性矩与平行轴定理。 线下 课堂讲授 课后作业：梁的弯 曲、弯曲内力、应 力习题。 目标二 15 应力状态分析 胡杨凡 2 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。 线下 课堂讲授 目标二 16 强度理论 胡杨凡 2 重点： 断裂强度理论、屈服强度理论、 组合变形分析简介。 难点：复杂应力状态的最大应力确定、 强度理论的选用、承压容器应力分析。 思政融入点 4：以我国古建筑赵州桥为 例，结合当下我国桥梁建设的迅猛发展， 凸现中华民族对于科技创新的重要体 现，激发学生的民族自豪感。 线下 课堂讲授 和小组讨 论 课堂讨论：针对实 际压力容器、火电 厂高压蒸汽管道选 材和设计案例讨论 材料强度理论。 课后作业：应力状 态分析及强度理论 习题。 目标三 合计 32

课程考核评价依据及成绩比例（%）权重(%)课程目标支撑毕业要求指标点作业考试课堂表现5102035目标一1.152.1102035目标二5目标三6.2101530总计153055100备注：1）根据《东莞理工学院专试管理规定》第士二条规定：旷课3次（或6课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项核标准见附件所示。大纲编写时间：2021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。杏神泉系（部）主任签名：日期：年9月1日2021备注：7

7 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 作业 考试 目标一 1.1 5 10 20 35 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：2021 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： 2021 年 9 月 1 日 备注：

附录：各类考核评分标准表考勤评分标准评分标准观测点A(100)B(85)C(70)D(50)迟到或早退3次，旷出勤率不迟到、不早退、不旷课迟到或早退1次。迟到或早退2次，旷课1次课2次。课堂表现评分标准评分标准观测点A(90-100)B(80-89)C(60-79)D(059)听课很认真，表现活跃，积极听课较为认真，表现较为活听课不认真，不参与听课态度，与老师和同学的互听课认真，表现较为活跃，参与讨论，被提问间时，不参与讨论、主动回答问题，提跃，偶尔参与讨论、被提问动讨论、回答问题。时，能回答间题。出自己的意见和看法。能回答问题。8

8 附录：各类考核评分标准表 考勤评分标准 观测点 评分标准 A(100) B(85) C(70) D(50) 出勤率 不迟到、不早退、不旷课 迟到或早退 1 次。 迟到或早退 2 次，旷课 1 次 迟到或早退 3 次，旷 课 2 次。 课堂表现评分标准 观测点 评分标准 A(90-100) B(80-89) C(60-79) D(0-59) 听课态度，与老师和同学的互 动 听课很认真，表现活跃，积极 参与讨论、主动回答问题，提 出自己的意见和看法。 听课认真，表现较为活跃，参与 讨论、回答问题。 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。 听课不认真，不参与 讨论，被提问时，不 能回答问题

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，答题解决问题的方案正确性解题思路清晰，计算正确确。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，交，不能辨识，符号、按时完成，书写工整、清晰，按时完成，书写清晰，主要符号、作业完成态度部分符号、单位按照规范执单位等不按照规范执符号、单位等按规范要求执行单位按照规范执行行行考试评分标准评分标准观测点D(0-59)A(90-100)B(80-89)C(60-79)客观题符合标准答客观题按标准答案评分，主观客观题比较符合标准答案，主观客观题基本符合标准答案，案，主观题解析思路客观题符合标准答案，主观题题按解题步和思路分布给题解析思路比较清晰，答案大部主观题解析思路基本清晰，解析思路清晰，答案正确合理基本清晰，答案不正分分正确答案基本正确确9

9 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 考试评分标准 观测点 评分标准 A(90-100) B(80-89) C(60-79) D(0-59) 客观题按标准答案评分，主观 题按解题步骤和思路分布给 分 客观题符合标准答案，主观题 解析思路清晰，答案正确合理 客观题比较符合标准答案，主观 题解析思路比较清晰，答案大部 分正确 客观题基本符合标准答案， 主观题解析思路基本清晰， 答案基本正确 客 观 题 符 合 标 准 答 案，主观题解析思路 基本清晰，答案不正 确