材料力学大纲-材料

《材料力学》课程教学大纲

一、课程基本信息

二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑

三、教学内容及进度安排

四、课程考核

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，ISBN978-7-04-047975-1

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课堂测验评分标准考试评分标准课程名称材料力学MechanicsofMaterial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、制备或应用需求，进行正确的计算，得出正确的结论10103050合计202060100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。