材料力学大纲-材料.docx

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1、材料力学课程教学大纲一、课程基本信息课程名称材料力学Mechanics of Material课程代码1000330课程性质必修开课院部应用物理与材料学院课程负责人课程团队材料科学与工程专业基础课教学团队授课学期5学分/学时2/32课内学时32理论 学时32实验 学时0实训n（含上机）实习0其他0适用专业材料科学与工程专业，2020级授课语言中文对先修的 要求学生需掌握基本的微积分的运算求解知识，具备使用微积分求解具体问题的 能力；掌握基本的大学物理和化学知识。先修的主要课程包括：高等数学、基础物理和材料科学基础。对后续的 支撑对后续课程材料研究和测试方法、材料加工工艺等提供材料在力学方 面的

2、基础知识，包括材料的受力与变形等，提供运用材料力学知识对材料科 学与工程，特别是新能源材料与器件中复杂工程问题进行分析和表达的能 力。课程思政 设计结合材料力学等方面的发展动态以及实际建设过程中克服的种种技术难关， 激发学生对科学的兴趣，鼓励学生为国家的科技进步而努力，培养学生严谨 的科学作风、工程伦理和开拓创新精神。创新创业 教育设计通过本课程的学习，结合实际案例，引导学生领会工程设计中科学与美学的 巧妙结合，培养学生的创新意识以及创业知识和品质。本课程是材料科学与工程专业本科生的重要基础课程，是后续各门材料 类专业课程的基础课。通过本课程的学习，学生能掌握材料在拉伸、压缩、剪切、扭转、弯曲

3、 等各类变形过程中的受力情况分析，理解材料的应力应变相关理论；学生能课程简介运用本课程的相关知识去识别、分析和表述材料科学与工程中的复杂工程问 题。本课程通过讲授、案例分析等多个教学环节，使学生能将基础理论与实 际应用紧密结合，加强学生的应用意识，培养学生观察、分析和解决材料领 域相关问题的能力，并为学习后续专业课程、从事材料科学研究和工程技术 工作积累一定的知识。二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑序号课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求1目标1：能够理解材料力学的 相关概念及原理，并能将其用 于判别材料的受力与变形状o指标点1.2：能将物 理、化学和专业基础 知识用于材料领域复 杂工程问题的

4、判别、 建模和求解。毕业要求1:能够利用数学、 自然科学、工程基础知识和 专业知识来解决材料科学 与工程领域，尤其是新能源 材料与器件行业中的复杂 工程问题。2目标2：运用材料力学中的相 关原理与规律，可对材料的受 力与变形等复杂工程问题进 行分析。指标点2.1：能应用自 然科学和工程科学的 基本原理，对工程领 域中复杂工程问题进 行分析。毕业要求2：能够应用数学、 自然科学和工程科学的基 本原理，结合文献对材料科 学与工程领域，尤其是新能 源材料与器件行业中的设 计、加工工艺和性能优化等 复杂工程问题进行分析，以 获得有效结论。3目标3：基于对材料力学性质 的掌握，能够针对材料科学与 工程领

5、域中的关于各种材料 受力与变形方面的复杂工程 问题进行计算，得出合理的结 论。指标点3.1：能完成对 新能源材料与器件的 结构和性能需求分 析，并明确材料与器 件设计、加工和优化 过程中的约束条件。毕业要求3：能够针对材料 科学与工程领域，特别是新 能源材料与器件行业中的 复杂工程问题制定解决方 案，设计满足特定需求的材 料与器件，开发有效的加工 工艺流程，并能够在材料与 器件设计环节中体现创新 意识，同时考虑社会、健康、 安全、法律、文化及环境因 素。三、教学内容及进度安排序教学内容学生学习 预期成果课 内 学 时支撑 课程目标1第一章绪论材料力学的基本概念、基本假设教学重点及难点：1、内力

6、的概念，利用截面法计算 内力2、应变的概念及计算方法。思政教学内容：以建筑物的梁柱、 桥梁、机床等构件的技术要求为切 入点，培养学生学习研究材料力学了解材料力学的 基本概念，掌握 内力和应变的计 算方法。2讲授/案例 分析（建筑 物的梁柱、 古代桥梁、 车间机床等）目标1目标2的兴趣。创新创业：以古代和现代不同建筑 物的特点，通过讲述其中的力学构 造及美学概念，引导学生领会其中 的创造力，培养学生的创新意识。2第一章拉伸、压缩与剪切杆件的轴向拉伸（压缩）与剪切变 形的概念，材料拉伸与压缩时的内 力与应力及力学性能，轴向拉压杆 的强度计算和变形计算，简单拉压 静不定问题，剪切与挤压的实用计 算教

7、学重点及难点：1、分析不同变形条件下杆件的受 力状况2、分析计算内力与应力思政教学内容：通过讲述拉伸、压 缩、应力的概念与相关假设，培养 学生严谨的科学作风与工程伦理。了解材料轴向拉 伸压缩的概念， 能分析并计算内 力，了解拉伸或 压缩时的材料性 能,掌握轴向拉 压杆的强度计算 和变形计算，实 用剪切和挤压的 计算。6讲授/案例 分析（工地 的工程作业 车、吊车等）目标1目标2目标33第三章扭转扭转变形的概念，外力偶矩的计 算，扭矩与扭矩图，纯剪切的概念 与切应力互等定理，圆轴扭转时的 应力与变形教学重点及难点：1、扭矩的计算方法2、利用扭转的强度条件进行强度 校核3、利用变形协调关系和平衡关

8、系 求力偶矩创新创业：学生通过学生强度校核 的知识点，培养学生的严谨科学等 创业品质。了解扭转变形的 概念，掌握外力 偶矩的计算，了 解纯剪切的概 念，掌握圆轴扭 转的应力与应变 计算。6讲授/案例 分析（自行 车中轴、轮 胎、汽车等）目标1目标2目标34第四章弯曲内力剪力与弯矩，剪力与弯矩方程的建 立，剪力图与弯矩图教学重点及难点：绘制剪力图与弯矩图课程思政内容：讲述中国桥梁的发 展，提高学生热爱祖国、为国自豪 的意识。掌握剪力方程与 弯矩方程的建 立，掌握剪力图 与弯矩图的绘制6讲授/案例 分析（起重 机大梁、火 车轮轴等）目标1目标2目标35第五章弯曲应力纯弯曲与横力弯曲，正应力的计算

9、与推导，截面梁切应力的分布与计 算教学重点及难点：1、正应力与最大应力的计算2、要应力的计算3、理想正应力与切应力的推导课程思政内容：讲述中国工程建设 中遇到的困难，培养学生热爱科 学、学习中国先辈不畏艰难的品 质。了解纯弯曲与黄 力弯曲的概念， 掌握正应力的计 算，掌握截面要 应力的分布与计 算。6讲授/案例 分析（伽利 略木梁弯曲 实验等）目标1目标2目标36第六章应力和应变分析强度理论应力状态与分析，广义胡克定律， 几种常用强度理论教学重点及难点：解析法和图解法进行应力状态分 析创新创业：基于前期学习的知识 点，结合本章的各强度理论及应力 应变状态表达，培养学生严谨科 学、勇于突破的创业

10、品质。掌握应力状态相 关概念，掌握应 力状态的分析方 法，理解广义胡 克定律和几种常 用强度理论。6讲授/案例 分析（低碳 钢拉伸等）目标1目标2目标3四、课程考核序 当课程目标（支撑 毕业要求指标 点）考核内容评价依据及成绩比例（）成绩比例（）作业课堂测验考试1目标1（支撑毕业 要求指标点1.2）考核对力学相关概念的识别和判断 能力。5515252目标2（支撑毕业 要求指标点2.1）考核对材料力学性质及相关规律的 理解能力，考核基于材料受力与变形 特点对材料的力学性能等复杂问题 进行分析的能力。5515253目标3 （支撑毕 业要求指标点 3.1）考核运用材料的力学性质等知识，基 于设计、制

11、备或应用需求，进行正确 的计算，得出正确的结论。10103050合计202060100五、教材及参考资料教材：1.材料力学I，刘鸿文主编，高等教育出版社，2017年，第6版，ISBN： 978-7-04-047975-1六、教学条件2名材料力学专任教师；多媒体教室大纲执笔人：梁萍审核人（专业负责人/系主任）：陈梅制定时间： 2022年8月27日附录：各类考核评分标准表作业评分标准教学目标要求评分标准权重（%）90-10080-8960-790-59目标1 （支撑 毕业要求指标点1.2）作业中能正确 描述材料力学 的各种概念原 理，能准确地 说明材料的力 学性质。作业中能较正 确描述材料力 学的

12、各种概念 原理，能较准 确地说明材料 的力学性质， 存在少量的疏 漏和错误。作业中能描述材 料力学的各种概 念原理，能地说 明材料的力学性 质，但存在较多 疏漏和错误。作业中不能正 确描述材料力 学的各种概念 原理，不能准 确地说明材料 的力学性质， 存在大量疏漏 和错误。5目标2 （支撑 毕业要求指标点 2.1）作业中对材料 的力学性质阐 释准确，能针 对材料的力学 性质进行正确 地分析。作业中对材料 的力学性质阐 释较准确，能 针对材料的力 学性质进行较 正确地分析， 存在少量的错 误。作业中能对材料 的力学性质进行 阐释，能针对材 料的力学性质进 行分析，但存在 较多错误。作业中不能对

13、对材料的力学 性质进行阐 释，不能针对 材料的力学性 质进行分析， 存在大量错 误。5目标3 （支撑 毕业要求指标点 3.1）作业中能对材 料的力学性质 及状态进行分 析，并进行正 确地计算，得 出合理的结 论。作业中能对材 料的力学性质 及状态进行分 析，并进行较 正确地计算， 存在少量错 误。作业中能对材料 的力学性质及状 态进行分析，并 进行计算，但存 在较多错误。作业中不能对 材料的力学性 质及状态进行 合理地分析， 不能准确地进 行计算。10课堂测验评分标准教学目标要求评分标准权重（%）90-10080-8960-790-59目标1 （支撑 毕业要求指标点 1.2）课堂测验中能 正确

14、描述材料 力学的各种概 念原理，能准 确地说明材料 的力学性质。课堂测验中能 较正确描述材 料力学的各种 概念原理，能 较准确地说明 材料的力学性课堂测验中能描 述材料力学的各 种概念原理，能 地说明材料的力 学性质，但存在 较多疏漏和错课堂测验中不 能正确描述材 料力学的各种 概念原理，不 能准确地说明 材料的力学性5质，存在少量 的疏漏和错误。误。质，存在大量 疏漏和错误。目标2 （支撑 毕业要求指标点 2.1）课堂测验中对 材料的力学性 质阐释准确， 能针对材料的 力学性质进行 正确地分析。课堂测验中对 材料的力学性 质阐释较准 确，能针对材 料的力学性质 进行较正确地 分析，存在少 量

15、的错误。课堂测验中能对 材料的力学性质 进行阐释，能针 对材料的力学性 质进行分析，但 存在较多错误。课堂测验中不 能对对材料的 力学性质进行 阐释，不能针 对材料的力学 性质进行分 析，存在大量 错误。5目标3 （支撑 毕业要求指标点 3.1）课堂测验中能 对材料的力学 性质及状态进 行分析，并进 行正确地计 算，得出合理 的结论。课堂测验中能 对材料的力学 性质及状态进 行分析，并进 行较正确地计 算，存在少量 错误。课堂测验中能对 材料的力学性质 及状态进行分 析，并进行计算， 但存在较多错 误。课堂测验中不 能对材料的力 学性质及状态 进行合理地分 析，不能准确 地进行计算。10考试评

16、分标准教学目标要求评分标准权重（%）90-10080-8960-790-59目标1 （支撑 毕业要求指标点 1.2）考试中能正确 描述材料力学 的各种概念原 理，能准确地 说明材料的力 学性质。考试中能较正 确描述材料力 学的各种概念 原理，能较准 确地说明材料 的力学性质， 存在少量的疏 漏和错误。考试中能描述材 料力学的各种概 念原理，能地说 明材料的力学性 质，但存在较多 疏漏和错误。考试中不能正 确描述材料力 学的各种概念 原理，不能准 确地说明材料 的力学性质， 存在大量疏漏 和错误。15目标2 （支撑 毕业要求指标点 2.1）考试中对材料 的力学性质阐 释准确，能针 对材料的力学

17、性质进行正确 地分析。考试中对材料 的力学性质阐 释较准确，能 针对材料的力 学性质进行较 正确地分析， 存在少量的错 误。考试中能对材料 的力学性质进行 阐释，能针对材 料的力学性质进 行分析，但存在 较多错误。考试中不能对 对材料的力学 性质进行阐 释，不能针对 材料的力学性 质进行分析， 存在大量错 误。15目标3 （支撑 毕业要求指标点 3.1）考试中能对材 料的力学性质 及状态进行分 析，并进行正 确地计算，得 出合理的结 论。考试中能对材 料的力学性质 及状态进行分 析，并进行较 正确地计算， 存在少量错 误。考试中能对材料 的力学性质及状 态进行分析，并 进行计算，但存 在较多错误。考试中不能对 材料的力学性 质及状态进行 合理地分析， 不能准确地进 行计算。30