《建筑力學》課程標準.doc

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《建筑力學》課程標準 一、課程代碼 100101 二、適用專業(yè) 建筑工程技術專業(yè) 三、課程性質(zhì) 建筑力學是建筑工程技術專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，屬必修課性質(zhì)。它包括理論力學、材料力學和結構力學幾部分。通過本課程的學習，要求學生了解一般建筑結構的組成方式，對建筑結構的受力性能具有明確的基本概念和必要的基礎知識，對結構內(nèi)力、應力及位移的分析計算問題具有初步的能力，從而使學生能對一般的建筑工程問題進行初步分析，為學習后續(xù)的專業(yè)如建筑結構、平法識圖與鋼筋翻樣等專業(yè)課程提供一定的力學基礎。學習本課程要求有較好的數(shù)學基礎知識。 四、課程學分與時數(shù)分配 《建筑力學》課程共160學時，安排在第一、二學期授課，共10學分。 教學單元 主要教學內(nèi)容 學習目標 能力要求 參考學時 靜力學基本概念、基本理論、平衡計算 1. 力的概念 2. 靜力學公理 3. 約束與約束反力 4. 物體的受力分析與受力圖 1.明確力、平衡、約束、約束反力的概念。 2.深刻理解靜力學公理。 3.掌握常見約束的特點及相應約束反力 4.能對單個物體和簡單的物體系統(tǒng)進行正確的受力分析并正確繪出受力圖。 能對單個物體和簡單的物體系統(tǒng)進行正確的受力分析并正確畫出受力圖。 6 26 1. 力矩與力偶 2. 力的平移 3. 平面力系向一點的簡化 4. 平面力系的平衡方程及其應用 5. 物體系統(tǒng)的平衡問題 1.掌握力矩的概念和計算，合力矩定理及其應用。 2.掌握力偶的概念、力偶的基本性質(zhì)以及平面力偶系的合成和計算。 3.掌握力的平移定理和平面一般力系的簡化結果。 4.掌握平面力系平衡方程的一般形式、二矩式和三矩式。 5.掌握平面匯交力系、平面平行力系、及平面力偶系的平衡方程。 6.會利用平衡方程求解平衡問題。 能熟練應用平面一般力系的平衡方程求解單個物體和簡單物系的約束反力。 10 靜定結構的內(nèi)力分析 桿件的基本變形及內(nèi)力的概念 了解桿件的基本變形及內(nèi)力的概念 能夠分辨桿件的四種基本變形 1 軸向拉壓桿的內(nèi)力計算 1. 掌握截面法計算內(nèi)力 2. 掌握軸向拉壓桿的內(nèi)力計算及軸力圖的繪制. 能準確熟練計算軸向拉壓桿的軸力。 4 26 梁的內(nèi)力計算 1. 掌握微分關系法繪制梁的內(nèi)力圖 2. 掌握疊加法繪制梁的內(nèi)力圖. 能夠?qū)慰珈o定梁的內(nèi)力進行分析，并且能正確作出彎矩圖和剪力圖 8 剛架的內(nèi)力計算 會剛架的內(nèi)力圖的繪制 能夠?qū)o定平面剛架的內(nèi)力進行分析，繪制內(nèi)力圖 6 桁架的內(nèi)力計算 會用結點法和截面法計算桁架的內(nèi)力 能準確計算靜定平面桁架的軸力。 6 三鉸拱的內(nèi)力計算 理解三鉸拱的支座反力和內(nèi)力分析 會用三鉸拱的內(nèi)力公式計算拱截面上的內(nèi)力 4 組合結構的內(nèi)力計算 1. 分清梁式桿和桁式桿 2. 正確計算桁式桿的內(nèi)力 3. 正確計算梁式桿的內(nèi)力 能夠?qū)M合結構的內(nèi)力進行分析，繪制內(nèi)力圖 4 桿件的應力與強度計算 材料在拉壓時的力學性質(zhì) 1．分析低碳鋼和鑄鐵的軸向拉壓試驗結果， 2．比較塑性材料和脆性材料的力學性能。 會根據(jù)材料的應力應變曲線分析材料的力學性能 4 48 軸向拉壓桿的應力與強度計算 1.掌握軸向拉壓桿橫截面上正應的分布規(guī)律 2.理解軸向拉壓桿橫截面上正應力的計算公式并會計算橫截面上的正應力 3.建力軸向拉壓桿橫截面上的正應力強度條件 1.能計算軸向拉壓桿橫截面上的正應力。 2．能對軸向拉壓桿進行強度計算 4 平面彎曲梁的應力與強度計算 1.掌握平面彎曲梁橫截面上正應、切應力的分布規(guī)律 2.理解平面彎曲梁橫截面上正應、切應力的計算公式并會計算橫截面上的正應力、切應力 3. 會建立平面彎曲梁正應、切應力的強度條件，進行強度計算 1.能計算平面彎曲梁橫截面上的正應力及切應力。 2.能進行梁的強度計算。 12 組合變形時的應力與強度計算 1. 會分析斜彎曲梁的應力；并能進行強度計算。 2. 會分析偏心拉壓桿的應力；并能進行強度計算。 能對斜彎曲梁、偏心拉壓桿進行應力分析和強度計算。 2 應力狀態(tài)與強度理論 1.理解應力狀態(tài)的概念。 2.理解四種強度理論。 能對復雜應力狀態(tài)進行強度計算。 2 構件的變形和結構的位移計算 1.軸向拉壓桿的變形 2.靜定結構在荷載作用下的位移計算公式. 3.圖乘法. 4.梁的變形及剛度計算 1.掌握軸向拉壓桿的變形規(guī)律。 2.理解結構位移計算公式中各項的力學意義 3.會用單位荷載法正確計算梁、剛架、桁架在荷載作用下的位移； 4.掌握圖乘法及其應用條件 5.理解梁的剛度條件 1.會計算軸向拉壓桿的變形 2.能用圖乘法計算梁和剛架的位移； 3.能對梁進行剛度計算， 6 20 壓桿穩(wěn)定 1.桿穩(wěn)定的概念 2.壓桿的臨界力與臨界應力 3.壓桿的穩(wěn)定計算 1.明確壓桿失穩(wěn)，臨界力的概念； 2.掌握歐拉公式及其范圍； 3.掌握壓桿的穩(wěn)定性校核， 4.明確提高壓桿穩(wěn)定性的一般措施。 能對壓桿進行穩(wěn)定性計算 10 10 截面的幾何參數(shù) 靜矩和形心 1.理解靜矩、形心慣性矩的概念； 2.記住矩形和圓形慣性矩的計算結果； 3.理解慣性矩的平行移軸公式 4.會計算組合截面的形心、靜矩和慣性矩 會應用平行移軸公式計算組合圖形對形心軸的慣性矩。 8 8 機動 10 合計 160 五、課程設計思路 本課程設計的思路為： 通過深入進行企業(yè)調(diào)研、召開企業(yè)實踐專家訪談會、課程團隊共同分析梳理職業(yè)崗位所需要的知識、能力、素質(zhì)要求。在課程標準編寫中，以能力分析為基礎設計課程，以能力培養(yǎng)為中心組織教學，以能力形成為目標引導學生學習，以企業(yè)認可的能力指標體系評價學習成果。以就業(yè)為導向，培養(yǎng)學生的綜合職業(yè)能力，滿足學生職業(yè)生涯發(fā)展的需要。 1.以職業(yè)能力為本位，確定課程目標 本課程標準的總體設計思路是打破傳統(tǒng)的學科式課程體系，變知識學科本位為職業(yè)能力本位，從“工作任務與職業(yè)能力”分析出發(fā)，設定職業(yè)能力培養(yǎng)目標。緊密結合行業(yè)發(fā)展，遵循學生認知規(guī)律，培養(yǎng)學生正確分析結構受力的核心能力，使其能深刻理解提高構件承載能力所采取的工程措施，為后續(xù)課程的學習和發(fā)展職業(yè)能力奠定良好的基礎。 2．以課程為依據(jù)，選取課程內(nèi)容 本課程以寬基礎、重實踐、會實際的專業(yè)崗位技能要求，以教學主題模塊為基本單元，將結構受力分析作為組織學生課程學習的主要線索，適當使學生了解后續(xù)課程與教學內(nèi)容的聯(lián)系，使教學內(nèi)容具有一定的前瞻性，增強學生學習的自覺性和主動性。通過案例教學等手段，使學生逐步認識到本課程的學習對提高專業(yè)理論知識和技能的重要性。 本課程的工程性、實踐性、技術性比較強。課程改革應及時更新教學內(nèi)容，引入行業(yè)新技術、新標準和實際工程案例，使得學生“所學既所用”，增強學生的崗位適應能力。 3.以案例分析、任務驅(qū)動為導向，組織課程教學 為了充分體現(xiàn)任務驅(qū)動，實踐導向的課程設計思想，變本書知識的傳授為動手能力的培養(yǎng)，在課程教學中采用案例分析、任務驅(qū)動等教學手段，以實際工程項目為載體組織教學，通過具體工程案例和施工圖紙，引出相關專業(yè)理論知識，使學生在技能訓練中加深對專業(yè)知識的理解和應用。加強實踐性教學環(huán)節(jié)，營造真實的工作氛圍，實現(xiàn)現(xiàn)場教學、邊講邊練，“教、學、做”融為一體，突出課程的開放性和職業(yè)性。 4．以過程評價為重點，制定考核評價標準 建立一套以能力考核為核心、以過程考核為重點的學習績效考核評價體系，強調(diào)以學生為主體，注重過程評價與結果評價相結合，關注學生在學習過程中的體驗和發(fā)展，過程評價包括學生參與教學活動的程度、自信心、獨立思考的習慣，搜集和整理信息的能力，合作交流的意識，解決專業(yè)問題的綜合能力等方面。強化課程評價的診斷、激勵與發(fā)展作用，更真實地反映課程的能力目標和教學質(zhì)量效果。 六、課程總體目標 1.知識目標 （1）掌握靜力學的基本概念、原理。 （2）掌握求解桿件內(nèi)力的基本原理及繪制桿件內(nèi)力圖的方法。 （3）掌握一般常用材料拉壓的力學性能。 （4）掌握基本變形及組合變形構件的應力分布規(guī)律。 （5）理解正應力和切應力強度條件的建立思想。 （6）掌握構件的強度、剛度和穩(wěn)定性計算的原理及方法. （7）理解應力狀態(tài)的概念，理解常用的強度理論。 2.能力目標 (1) 能夠熟練準確地對物體進行受力分析。 （2）能夠熟練準確地對平面靜定結構進行內(nèi)力計算。 （3）能夠準確地對桿件進行強度計算。 （4）基本能夠?qū)U件進行剛度計算。 （5）能夠?qū)簵U進行穩(wěn)定性分析。 3.素質(zhì)目標　　　　　 (1) 養(yǎng)成辯證思維和一絲不茍的科學態(tài)度，保持自主學習的興趣和愿望，具有正確的技術觀和較強的技術創(chuàng)新意識，培養(yǎng)綜合素質(zhì)和職業(yè)能力，促進學生全面而富有個性的發(fā)展，為迎接未來社會挑戰(zhàn)，實現(xiàn)終身發(fā)展奠定基礎。 (2) 注重學生的自身發(fā)現(xiàn)與行業(yè)特點緊密聯(lián)系，培養(yǎng)學生正確的就業(yè)觀念，鼓勵學生主動參與實踐，逐步形成良好的學習習慣和嚴謹細致的工作態(tài)度，具備較強的表達與溝通能力。 (3) 樹立愛崗敬業(yè)、誠實守信、團結協(xié)作的品質(zhì)，加強環(huán)保、節(jié)能、安全意識和執(zhí)法觀念，為發(fā)展職業(yè)能力奠定良好的基礎。 七、課程內(nèi)容與教學要求 教學單元 主要教學內(nèi)容 學習目標 能力要求 參考學時 靜力學基本概念、基本理論、平衡計算 5. 力的概念 6. 靜力學公理 7. 約束與約束反力 8. 物體的受力分析與受力圖 1.明確力、平衡、約束、約束反力的概念。 2.深刻理解靜力學公理。 3.掌握常見約束的特點及相應約束反力 4.能對單個物體和簡單的物體系統(tǒng)進行正確的受力分析并正確繪出受力圖。 能對單個物體和簡單的物體系統(tǒng)進行正確的受力分析并正確畫出受力圖。 6 16 6. 力矩與力偶 7. 力的平移 8. 平面力系向一點的簡化 9. 平面力系的平衡方程及其應用 10. 物體系統(tǒng)的平衡問題 1.掌握力矩的概念和計算，合力矩定理及其應用。 2.掌握力偶的概念、力偶的基本性質(zhì)以及平面力偶系的合成和計算。 3.掌握力的平移定理和平面一般力系的簡化結果。 4.掌握平面力系平衡方程的一般形式、二矩式和三矩式。 5.掌握平面匯交力系、平面平行力系、及平面力偶系的平衡方程。 6.會利用平衡方程求解平衡問題。 能熟練應用平面一般力系的平衡方程求解單個物體和簡單物系的約束反力。 10 靜定結構的內(nèi)力分析 桿件的基本變形及內(nèi)力的概念 了解桿件的基本變形及內(nèi)力的概念 能夠分辨桿件的四種基本變形 0.5 軸向拉壓桿的內(nèi)力計算 1. 掌握截面法計算內(nèi)力 2. 掌握軸向拉壓桿的內(nèi)力計算及軸力圖的繪制. 能準確熟練計算軸向拉壓桿的軸力。 1.5 16 梁的內(nèi)力計算 1. 掌握微分關系法繪制梁的內(nèi)力圖 2. 掌握疊加法繪制梁的內(nèi)力圖. 能夠?qū)慰珈o定梁的內(nèi)力進行分析，并且能正確作出彎矩圖和剪力圖 6 剛架的內(nèi)力計算 會剛架的內(nèi)力圖的繪制 能夠?qū)o定平面剛架的內(nèi)力進行分析，繪制內(nèi)力圖 2 桁架的內(nèi)力計算 會用結點法和截面法計算桁架的內(nèi)力 能準確計算靜定平面桁架的軸力。 2 三鉸拱的內(nèi)力計算 理解三鉸拱的支座反力和內(nèi)力分析 會用三鉸拱的內(nèi)力公式計算拱截面上的內(nèi)力 2 組合結構的內(nèi)力計算 4. 分清梁式桿和桁式桿 5. 正確計算桁式桿的內(nèi)力 6. 正確計算梁式桿的內(nèi)力 能夠?qū)M合結構的內(nèi)力進行分析，繪制內(nèi)力圖 2 桿件的應力與強度計算 材料在拉壓時的力學性質(zhì) 1．分析低碳鋼和鑄鐵的軸向拉壓試驗結果， 2．比較塑性材料和脆性材料的力學性能。 會根據(jù)材料的應力應變曲線分析材料的力學性能 2 14 軸向拉壓桿的應力與強度計算 1.掌握軸向拉壓桿橫截面上正應的分布規(guī)律 2.理解軸向拉壓桿橫截面上正應力的計算公式并會計算橫截面上的正應力 3.建力軸向拉壓桿橫截面上的正應力強度條件 1.能計算軸向拉壓桿橫截面上的正應力。 2．能對軸向拉壓桿進行強度計算 2 平面彎曲梁的應力與強度計算 1.掌握平面彎曲梁橫截面上正應、切應力的分布規(guī)律 2.理解平面彎曲梁橫截面上正應、切應力的計算公式并會計算橫截面上的正應力、切應力 3. 會建立平面彎曲梁正應、切應力的強度條件，進行強度計算 1.能計算平面彎曲梁橫截面上的正應力及切應力。 2.能進行梁的強度計算。 6 組合變形時的應力與強度計算 3. 會分析斜彎曲梁的應力；并能進行強度計算。 4. 會分析偏心拉壓桿的應力；并能進行強度計算。 能對斜彎曲梁、偏心拉壓桿進行應力分析和強度計算。 2 應力狀態(tài)與強度理論 1.理解應力狀態(tài)的概念。 2.理解四種強度理論。 能對復雜應力狀態(tài)進行強度計算。 2 構件的變形和結構的位移計算 1.軸向拉壓桿的變形 2.靜定結構在荷載作用下的位移計算公式. 3.圖乘法. 4.梁的變形及剛度計算 1.掌握軸向拉壓桿的變形規(guī)律。 2.理解結構位移計算公式中各項的力學意義 3.會用單位荷載法正確計算梁、剛架、桁架在荷載作用下的位移； 4.掌握圖乘法及其應用條件 5.理解梁的剛度條件 1.會計算軸向拉壓桿的變形 2.能用圖乘法計算梁和剛架的位移； 3.能對梁進行剛度計算， 6 6 壓桿穩(wěn)定 1.桿穩(wěn)定的概念 2.壓桿的臨界力與臨界應力 3.壓桿的穩(wěn)定計算 1.明確壓桿失穩(wěn)，臨界力的概念； 2.掌握歐拉公式及其范圍； 3.掌握壓桿的穩(wěn)定性校核， 4.明確提高壓桿穩(wěn)定性的一般措施。 能對壓桿進行穩(wěn)定性計算 4 4 截面的幾何參數(shù) 靜矩和形心 1.理解靜矩、形心慣性矩的概念； 2.記住矩形和圓形慣性矩的計算結果； 3.理解慣性矩的平行移軸公式 4.會計算組合截面的形心、靜矩和慣性矩 會應用平行移軸公式計算組合圖形對形心軸的慣性矩。 2 2 機動 2 合計 80 八、教學實施建議 1.教學方法建議 本課程在教學過程中，要突出學生的主體地位和教師的引導作用，努力提倡啟發(fā)式、探究式、開放式教學。要從學生的認知和能力結構特點出發(fā)，創(chuàng)設有助于學生自主學習的問題情境，引導學生積極思考、探索、參與、交流，激發(fā)學生的學習潛能，鼓勵學生大膽創(chuàng)新與實踐，促進學生在教師的指導下主動地、富有個性地學習。在課堂授課和實踐教學中可以靈活運用以下教學方法： （1）探究式教學法 該方法旨在激發(fā)學生主動觀察、思考、閱讀、動手的學習興趣，進而分析總結客觀規(guī)律，既牢固掌握所學知識，又培養(yǎng)學生獨立分析和解決問題的能力。該方法可用于本課程的理論教學中，由教師事先提出先導問題，引導學生課后觀察、現(xiàn)場印證或查閱資料，然后進行課堂討論、分析得出答案。該教學方法使學生成為教學活動的主體，形成了學生自主學習、研究性學習和開放性學習的氛圍。 （2）案例教學法 在課堂授課時，通過典型工程的案例教學（如設計方案實例、施工圖實例、常見工程做法等）為學生提供一種借鑒和引伸的范例，既豐富了教學內(nèi)容，加深了學生對所學知識的理解，同時也豐富了學生的感性認識，激發(fā)了學生的學習興趣，增強了學生的經(jīng)驗積累。 （3）虛擬現(xiàn)實教學法 本課程是一門實踐性和應用性都很強的專業(yè)課，在教學計劃中，除完成以專業(yè)理論知識為主的課堂授課外，還應利用先進的仿真模擬軟件ANSYS等，對結構的承載情況進行仿真模擬，增加學生的理解深度，提高學生的學習興趣。通過觀看現(xiàn)實結構支座錄像了解結構計算簡圖中支座的簡化等。 2.教材編寫與選用建議 （1）教材編寫建議 本教材的編寫應力求體現(xiàn)高等職業(yè)教育的特點，按照專業(yè)人才培養(yǎng)目標對本課程的教學要求，對基本理論的講授以應用為目的，教學內(nèi)容以必需、夠用為度。針對學生特點，編寫的教材應能降低學生學習的難度，理論聯(lián)系實際，使教材內(nèi)容在實際工程中能找到落腳點；要采用大量的實際工程圖片素材，增加廣大學生學習的目的性和主動性，給學生指明了所講解內(nèi)容在后繼課程及實際工作中的應用。為學生的長遠發(fā)展打造一個堅實的平臺?？傊滩囊龅嚼碚撆c工程實際緊密聯(lián)系，體現(xiàn)知識和能力相結合，力求反映工程和理論實際相結合的特點。 （2）.教材選用建議 本課程應為適應高職高專人才培養(yǎng)目標，適合高職高專教學規(guī)律，體現(xiàn)職業(yè)教育特色的實用性教材。可選用由正規(guī)出版社出版的規(guī)劃教材或優(yōu)秀教材，或選用由學校和企業(yè)合作編寫的工學結合、特色鮮明的校本教材。 推薦教材：本課程可選用高等教育出版社出版的由劉壽梅主編的《建筑力學》、科學出版社出版的由沈養(yǎng)中主編的《建筑力學》、武漢理工大學出版社出版的由張流芳主編的《材料力學》、武漢工業(yè)大學出版社出版的《結構力學》（胡興國主編）等。 3.課程資源的開發(fā)與利用建議 開發(fā)和利用各種課程資源是課程建設的重要途徑。要充分利用多媒體教學、網(wǎng)絡技術和各種媒體（報紙、雜志、電視等）獲取信息和資料，為學生提供豐富多彩的學習素材，不斷充實、更新課程內(nèi)容。要創(chuàng)造性地使用教材，融合教材、教案和課件三部分內(nèi)容，豐富課堂信息量。教案的編寫應該比《課程標準》的要求更具體，更生動，更便于操作。因此，教案的編寫是一個再創(chuàng)造的過程，應在課程內(nèi)容標準、呈現(xiàn)方式、案例選擇等方面為實踐活動的實施創(chuàng)造條件。多媒體課件直觀性強，信息量大，易于學生接受，成為教材的有力補充。此外，本課程還應配置包括常用國家（行業(yè)）規(guī)范、標準、工具書及各種常用標準圖集、技術文件范本等工程技術資料，以及試題庫等配套完整的教學資源。 課堂教學應結合模型、實物等教具，在講授過程中采用錄像播放、圖片演示、仿真軟件應用、實物講解、學生動手操作相結合的方法，這些資源有利于創(chuàng)設形象生動的現(xiàn)場工作情景，充分調(diào)動學生的學習積極性和參與意識，以增強學生的感性認識，啟迪學生的科學思維，擴大學生的知識面。 課程建設還應積極開發(fā)網(wǎng)絡教學資源，包括建立課程網(wǎng)絡，為學生提供相關的網(wǎng)絡課程資料、網(wǎng)上答疑、行業(yè)動態(tài)等，為學生搭建一個自主性學習、研究性學習和開放性學習的互動平臺。