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课程简介 教师队伍  

■ 课程简介
课程名称: 工程力学 一级学科:  01 哲学
二级学科: 0101 哲学类 教学层次:  高职高专
负责教师: 杨慧丽 学校名称:  黄河水利职业技术学院
院系名称:   申报状态:  已获奖
申报级别: 国家级 申报文件下载:  无下载文件
获奖名称: 获奖年度:  2006
主页地址: http://jpkc.yrcti.edu.cn/2006/gclx/ 是否交换: 
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课程介绍:

4-2理论课和理论(含实践)课教学内容
4-2-1结合本校的办学定位、人才培养目标和生源情况,说明本课程在专业培养目标中的定位与课程目标
随着经济结构和产业结构调整力度的加大,为我国的职业教育带来了新的发展机遇。为国家培养高技能人才,增强职业技术学院毕业生在人才就业市场中的竞争能力和自立创业能力,成为职教发展的方向。根据这一要求,为培养社会适用型人才,我院在工程力学课程的选择上进行了大胆的改革:结合专业的要求取舍内容,适度更新,适当降低理论难度要求,强调本学科的基础性、科学性和时代性。把工程力学课程定位在注重培养学生的工程实践能力、综合职业能力和社会适应能力上。
?? 把造就应用型、技能型人才作为工程力学课程培养的目标, 在学生应掌握基本理论的前提下,加强实践能力的培养。建立完备的实践教学体系,在实验、微机综合练习和综合实训等诸多环节上加强学生的职业技能训练,增强学生的就业能力。同时提出在教学的各个环节强调理论联系实际的教学原则,即要培养学生运用理论知识解决工程中的实际问题的能力,又可有效地把知识转化为相应的工作能力和技能。
4-2-2知识模块顺序及对应的学时
谨说明我院国家级精品专业——水利水电工程专业知识模块顺序及对应的学时。
工程力学课程近几年来采用新的课程体系,打破了传统的三大力学的界限,根据意义相近、内容相似放在一起的指导思想,将力学内容重新组合,同时又将此体系分成五大模块:
1、力学基础知识
学会运用静力学理论和方法,对单个物体和简单物体系统进行受力分析和平衡计算。
2、静定结构的内力
理解工程上常用的约束及性能。了解选择结构计算简图的原则和方法。掌握平面体系的几何组成分析。掌握截面法计算内力的方法,能绘制杆件和静定结构的内力图。
3、杆件的强度、刚度和稳定性计算
掌握平衡状态下弹性杆件承载能力计算的基本方法和提高其承载能力的途径。了解材料力学实验的基本方法及材料的主要力学性能与测试方法。
4、超静定结构的内力计算
?????? 掌握超静定结构在荷载下的位移计算及力法、位移法、力矩分配法的基本概念,能用这些方法计算简单超静定结构的内力。
5、影响线
?? 了解影响线、内力包络图的概念。掌握简支梁绝对最大弯矩的计算和内力包络图的画法。
知识模块对应的学时分配表

序号
课程内容
学时分配
合计
理论课
习题课
实验课
大作业
机动
?
一.力学基础知识
24
16
8
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?
?
1
绪论、力与受力分析
8
6
2
?
?
?
2
平面力系的平衡条件
10
6
4
?
?
?
3
空间力系与物体的重心
6
4
2
?
?
?
二.静定结构的内力
36
24
12
?
?
?
4
结构计算筒图及几何组成分析
6
4
2
?
?
?
5
杆件内力的基本概念
2
2
?
?
?
?
6
拉压杆的内力
3
2
1
?
?
?
7
受扭杆的内力
3
2
1
?
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?
8
静定梁的内力
10
6
4
?
?
?
9
静定平面刚架、架和三铰拱的内力
12
8
4
?
?
?
三.杆件的强度、刚度和稳定性计算
56
32
14
8
?
?
10
建筑结构、构件、变形体的基本假设、变形分类
2
?
?
?
?
?
11
拉压杆的强度条件和变形计算
8
4
2
2
?
?
12
剪切与挤压的实用计算
4
4
?
?
?
?
13
扭转圆杆的强度和刚度条件
6
2
2
2
?
?
14
平面图形的几何性质
6
4
2
?
?
?
15
梁的强度条件
12
8
2
2
?
?
16
梁的刚度条件
8
4
2
2
?
?
17
组合变形杆的强度条件
6
4
2
?
?
?
18
压杆稳定条件
4
2
2
?
?
?
四.超静定结构的内力
20
14
6
?
?
?
19
静定结构位移计算
6
4
2
?
?
?
20
力法
6
4
2
?
?
?
21
位移法概念与力矩分配法
8
6
?
?
?
?
五.影响线及动荷应力
8
4
4
?
?
?
22
静定结构的影响线
4
2
2
?
?
?
23
梁的内力包络图
4
2
2
?
?
?
综合作业
6
?
?
*
?
?
机动
4
?
?
?
?
4
合计
150
90
44
8
6
4

4-2-3课程的重点、难点及解决办法
1、? 课程的重点、难点
(1)力学基础知识
物体的受力分析,画受力图和平面一般力系的平衡问题是本模块的重点也是难点。
(2)静定结构的内力
基本变形杆件的内力和截面法、静定结构受力分析是本模块的重点也是难点。
(3)杆件的强度、刚度和稳定性计算
杆件的强度、刚度和稳定性是工程力学最核心的内容之一。所以它也是本模块的重点、难点。
(4)超静定结构的内力计算
静定结构的位移计算是用力法计算超静定结构内力的基础,其重点是用图乘法计算静定结构在荷载作用下的位移。
力法是计算超静定结构内力的基本方法之一。重点是力法的基本概念、基本思路。
位移法是计算超静定结构内力的另一方法,主要目的是为矩阵位移法建立力学模型。
力矩分配法是用手算的一种实用计算方法。
以上三种方法都是重点。
(5)影响线
重点影响线的概念、内力包络图计算和作图方法。
2、? 解决办法
(1)重点内容反复讲述和练习,逐步达到熟练掌握。
(2)以训练学生能力为手段,包括理解能力、分析能力、动手能力、应变能力。对每个模块的重点、难点配备大量的自测题、试题库、习题集和练习题,帮助学生消化吸收所学的知识,并且对于程度不同的学生可以各取所需,能帮助学生有效地测定学习能力的高低。
? (3)让学生亲自参与设计。从工程中选取实际结构,学生从选取计算简图开始,制定截面形状和尺寸到结构的内力计算和强度计算。这样一个过程使学生不仅理解了计算步骤,而且培养了学生的应用能力,有效地促进知识向能力转换。
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4-2-4实践教学的设计思想与效果(不含实践教学内容的课程不填)
1、实践教学的设计思想
(1)实验性教学:分演示实验 操作实验,其目的是通过演示实验,让学生了解塑性材料与脆性材料的受力与变形的特点,增加感性认识。操作实验让学生了解静态应变仪的原理及操作方法,提高动手能力,增强学生学习的积极性和主动性.
(2)微机综合练习:为使学生能将本课程所学课程与工程实际结合,依据不同专业课程安排综合练习内容:如双拱肋渡槽(简化三角拱),小型三孔闸.闸底版(简化为连续梁)以及钢筋混凝土渡槽.水电站厂房,重力坝等的内力计算以及连续梁的内力包络图的绘制,通过练习使学生对该课地位和作用有了更清楚的认识,对所学知识进行一次全面复习,使之更加充分全面掌握。
(3)综合练习:根据工程实例进行综合练习。例如:水闸工作桥的内力计算;单层工业厂房横向排架的内力计算;钢筋混凝土涵洞结构计算等。
2、实践教学效果
实践教学效果可以实现以“教师为主”转为“学生为主”,是实现教育方法创新的核心内容。学习效果不只由考试成绩测定,还要看其实际掌握的知识和方法及其分析解决问题的能力。在实验、微机综合练习和综合实训等诸多环节上加强学生的职业技能训练,帮助学生消化吸收课堂上所学的知识,培养了学生运用理论知识解决工程中的实际问题的能力,又可有效地把知识转化为相应的工作能力和技能。
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4-3教学条件(含教材使用与建设;促进学生主动学习的扩充性资料使用情况;配套实验教材的教学效果;实践性教学环境;网络教学环境)
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一、? 教材使用与建设
近几年我们使用的教材是根据教育部《关于加强高职、高专教育人才培养工作若干意见》和《面向21世纪教育振兴行动计划》,由中央财征安排的“支持示范性职业技术学院建设”项目经费编写的一本教材。本教材依照高等职业技术教育水利水电工程建筑、水利工程施工、农田水利等水利类专业教学计划和有关教学基本要求编制,也适用于工业与民用建筑、道路桥涵等其它土木建筑类专业。
1、教材的内容体现了当代科学技术发展的新水平
我们对传统的教材删繁去旧,精选教学内容,反映现代科学技术的发展。随着计算机被广泛地应用,我们把矩阵位移法写入教材,主要以杆件结构为例介绍了矩阵位移法的基本原理。这种计算方法的掌握为以后分析力学有关的技术和新理论问题打下了基础。
2、注重理论联系实际的原则
该书在取材上,特别重视理论和工程实际相适应,在选材、结构、计算方法以至技术资料的引用都注重专业的需要。如无剪力分配法在水工专业有着广泛地应用,编为一节选用的内容。挡土墙、混凝土挡水坝截面上的应力分析选为结合生产实际的例题和习题。这些在传统教材上没有列入而在生产实际上又有广泛应用的内容使传统教材内容得到了更新。
二、? 扩充性资料
??? 1、《工程力学微机综合练习任务书和指导书》
我们编写的《工程力学微机综合练习任务书和指导书》是高等职业技术教育中,培养学生综合力学计算能力、培养学生应用计算机解决工程问题的能力和操作能力的重要环节之一;是在学完了工程力学必要的理论知识之后,即将转入专业课程的学习,从专业技术基础课向专业课过渡的,必要的实践性教学环节。通过工程力学综合练习,使学生进一步加深对所学工程力学知识的理解,使之系统化,连贯化,建立正确的力学分析与计算方法。
2、教学课件
《工程力学》教学课件于1999年开始制作,2000年下半年初步制作完成,同年经河南省教育厅签定评价为国内先进水平。随着力学课件的完成,多媒体教学开始在力学教学中发挥作用。在有限的时间内,教学的信息量大大丰富,而且重点突出,动静结合,图文并茂,操作灵活、简便,抽象难懂的教学内容变的直观易懂。多媒体现代化教学手段的应用,使教学上了一个新的台阶。
三、配套实验教材
实验是本专业教学过程中必不可缺的实践性教学环节,实验教学是整个教学工作的有机组成部分。它的基本任务是对学生进行科学实验基本技能的训练,通过实验教学,加深学生对所学理论的理解,培养学生进行科学实验和独立工作的能力及严肃认真的科学态度和求真务实的工作作风。我们编写的《工程力学实验报告与实验指导书》包含的内容为:金属拉伸试验;金属压缩试验;拉伸时低碳钢弹性模量E的测定;剪切试验;圆轴扭转现象;扭转时金属材料剪切弹性模量G的测定;梁的弯曲正应力实验;疲劳试验(演示)。
四、实践性教学环境
力学教研室下属的力学实验室属实验中心管理,其规模和功能如下:
1、规模
工程力学实验室始建于50年代,现拥有实验用房约250平方米,包括工程力学实验室、应力实验室、光弹实验室。
工程力学实验室主要设备(1)WE—1W型万能材料实验机一台。(2)NJ---100型扭转实验机一台。(3)PQ---6型纯弯曲疲劳实验机一台。(4)B6KY.m三用冲击实验机一台。可进行各类材料的拉伸、压缩、剪切、扭转冲击、疲劳实验。
应力实验室主要设备:应力测试实验设备六套。可进行构件应力测定及材料弹性指标的测试实验。
光弹实验室主要设备:普通光弹实验仪一台。主要模拟、观察、分析材料的光弹性。
仪器设备总值19.13万。
随着新校区的建成,力学实验室建设项目计划实验室占地面积约400平方米,总建筑面积450平方米,大型仪器16台,其中万能材料实验机三台、冲击实验机四台、疲劳实验机四台、扭转实验机四台、光弹实验机一台。弯曲实验架15座,静态电阻应变仪30台。配套电脑六台、配套打印机两台。仪器设备总投资约为41.6万元,分两期建设。
2、功能
可对水利水电工程专业、道路与桥梁专业、工业与民用建筑专业、工程造价管理专业、工程机械专业、工程设计制造等专业进行教学大纲规定的材料力学的实验。实验的内容包括:金属的拉伸压缩试验、材料的剪切试验、直梁弯曲试验、材料的扭转试验、材料的冲击试验、材料的疲劳试验。主要功能为测试材料的力学性质,以完成工程力学教学任务为主,同时可承担生产任务、科研任务。
五、网络教学环境
(一) 网络资源建设
1、拥有自己独立的域名及网站(www.yrcti.edu.cn)。
2、校园网实现主干千兆、百兆到桌面,网络主干采用星形交换式以太网结构,以千兆光纤连接全校教学区,网络中心采用高性能的千兆第三层交换机为核心交换机,将全校各子网配置于不同的虚网中,并在较大规模的局域子网中配置相应的三层交换机,利用其第三层交换功能,根据不同的服务类别,提供服务质量,使整个校园网得以高速、安全、平稳运行。
3、主交换机为Avaya P882千兆路由交换机,汇聚交换机、接入交换机分别为Avaya P580千兆路由交换机、Avaya P333R千兆路由交换机、Avaya P133G2以太网交换机、D-LINK以太网交换机等交换设备。
4、配备有专用的Web、DNS、E-mail、数据库、FTP、VOD等服务器,西、北校区及新校区通过光纤接入东校区,东校区通过CNC光纤分别接入CHINANET(100M)和CERNET(1000M)。
5、校内计算机?? 除专门用途外全部接入校园网,入网计算机近2000台。
(二) 主要硬件设备:
1、SUN E250、HP6000服务器各1台,
2、IBM服务器6台,
3、曙光1220服务器6台。
4、专业级DV摄像机3台(SONY DV CAM),
5、学校现有多媒体投影教室27个
6、多媒体制作室1个
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(三) 软件资源开发
1、自行设计开发了“网上课堂”和“黄河影院”版块支持视频点播和直播。视频中心收集视频资料800GB,
2、网上精品课程:国家级四个,省级一个,正在申报国家级二个。
3、图书馆建有超星数字图书馆、万方数据、书生之家数字图书馆等镜像站点。目前,可供查询的中文电子期刊4000余种,电子图书4万册。
4、开发了毕业生就业信息网站,并与《河南省毕业生就业信息网》互联互通。
(四) 工程力学课程在网络环境教学中的进展
我院2002年建成网络教育中心,给工程力学课程的现代化教学提供了良好的条件。我们通过新的网络教学模式和管理模式合理地将现代信息技术、现代教学手段较完美地、恰当地融合到课程中,对课程进行优化配置和重新整合。其中,已实现的有:
1.自行研制开发的教学软件《高职高专工程力学CAI课件开发研究》,2004.5河南省教育厅鉴定(豫高教改鉴字(2004)192号文件)。此项目已投入网络教学实践并取得了良好的教学效果。
2."构建工程力学新型网络教学模式的框架结构",河南省教育厅教高{2006}102号文件批准为河南高等教育教学研究省级立项项目,正在完成中。
此项目通过对网上资源的开发,充分发挥了网络和多媒体作用,使学习资源更加丰富。其内容包括课堂讲授的教案、课程辅导、解题方法及习题详解、自测、习题库、综合练习等。并配有flash动画和录象和大量的图片资料、工程实例、国内外力学发展的动向资料等。将视频、动画、图片、文本组成一套完整的网络教学系统,从而对工程力学课程实现较完美的“课程整合”。
3.工程力学教学大纲、教案、习题集、试题库、实验指导、参考文献、网络课件、辅助教学录像等已上网开放。
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4-4教学方法与教学手段(含多种教学方法灵活使用的形式与目的;教育技术应用与教学改革)
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  一、使用的教学方法与手段
  每种教学方法其都有优越性和局限性。工程力学课程在教学方法选择上根据教学任务,教材内容的特点采取不同的教学方法,包括讲演教学、辅助教学、综合练习、实验教学、观察教学,并根据不同的教学方法采用不同的教学手段。其教学方法与教学手段之间的关系见下图:
  二、实施的过程及效果?
  1.把专业课知识引入工程力学课的教学中
加强基础理论教学与实际应用有机的结合,也是提高教学质量的基本要求。工程力学课是水利工程专业中重要的技术基础课。本课程的教学效果及学生对课程知识的掌握程度,直接影响着后续课程的理论学习和专业基本技能的提高。技术基础课与专业课之间存在着紧密的内在的联系,工程力学课要为专业课打好基础,专业课又是工程力学课的深化和应用。我们根据“水利工程建筑专业”的教材《水工建筑物》、《水电站》、《水泵和水泵站》及三门课教学大纲需要掌握的内容,汇集各章节需用到的工程力学的知识,列出本课程与专业课的对应关系,制成对应表格。并以此作为我们每学期制订学期授课计划和编写教案的依据。这不仅有助于课程的理论教学应服从专业培养目标的要求,也有利于学生掌握理论知识的实际应用。
  2.? 计算机辅助教学应用到工程力学课程中
(1)采用计算机多媒体手段丰富教学容量
计算机具有强大的处理文字、图形、动画等多媒体信息的能力和计算功能。它给教学手段的创新提供了良好的条件。我们采用现代化教学手段,改变传统的教学模式,实行“课程整合”。把大量的多媒体素材存储在网络服务器里。这样,就可利用多媒体技术扩大课堂教学空间,即可把实验与工程实例搬入课堂。并且可深化与扩展课堂讲授,例如采用动画演示某些复杂力学现象。使教师在教学过程中,能按自己组织教学的需要,紧密的结合教材,灵活的调用所需的信息以辅助教学。这样,讲授、演示、练习穿插进行。例如,讲解三铰拱的内力计算,调用相关的模块,输入初参数值,可迅速地得到结果。它最大的优势是输入不同的数值使学生直观的观察到各种参数对三铰拱内力的影响。教师在教学过程中,将课堂教学需要的内容,通过计算机演示、可以使学生获得丰富的感性材料,调动学生的积极性,形成学习过程的良性循环。
(2)进行初步的程序设计训练,提高学生独立思考及解决问题能力
计算机辅助教学,不仅可以联机演示各种应用软件的使用,还可以对学生进行初步的程序设计训练。使学生把要解决的问题编成程序。例如,多跨静定梁、连续梁、三铰拱和无铰拱、桁架、刚架的内力计算;活荷载作用下简支梁内力包络图的绘制等,都可以进行这种训练。更重要的是在上机的过程中学生通过操作,能够有效的提高自学能力、动手能力、独立思考及解决问题能力。这种逻辑思维的训练使学生能达到一专多能,并成为培养学生技能的有效途径。
(3)充分运用课件、多媒体等现代化教学手段提高教学效果。
该项目按照职业技术教育水利类专业力学课程的内容和教学要求开发的力学课件使原有的教学内容及教学手段得到了优化。并且课件的界面清晰,操作方便,通用性强,功能全面,易学、易懂、易应用。作为教学的配套工具,对职业技术教育的教学目的起到有力的推动作用。
三、考试
?? 1.考核的方法
????本课程采用期末考试成绩和平时成绩综合的方法评定学生的成绩。理论考试成绩为 100 分。 期末考试:安排在期末,占总分的 80% 。平时成绩:分三部分,平时测验(包括综合练习)(占总分 12% )、作业完成情况(占总分 5% )、考勤情况(占总分 3% )。
????2. 考试试题的基本类型
????试卷均按教学大纲各章考核要求中所列的各知识点内容出题。采用判断题、单项选择题、简单分析题、计算题四种题型。四种题型所占分数比例大致为:判断题 10% ,选择题 20% ,简单分析题 20% ,计算题 50% ,总题量在 30 题左右。判断题每题 1 分、选择题每题 2 分、简单分析题一般每题 4 分、计算题一般每题 10 分左右。
????3. 考试命题
????根据教学大纲和教材,确定各部分教学内容的题量比例。
命题质量:命题时要根据教学大纲的要求确定考试内容。对本课程知识点的组合,应覆盖本课程要求重点掌握的基本概念、基本理论、基本公式和基本方法,使试卷能真实地反映教师的教学水平和学生的学习效果。
????命题难易程度:考试试题的四种题型中,包括客观性题和非客观性题。客观性题:可以考察出学生的记忆、理解、判断、推理、比较和分析鉴别的多种能力。非客观性题:可考察学生的综合、分析、计算能力,此类题有一部分要求有一定的深度,使试卷形成一定难易程度的梯度,以考出学生的差异水平。
????4. 知识点的测定
???? 对本课程大纲要求掌握的知识点以三种形式测定。
  一个知识点出一道试题;一道试题综合考核多个知识点;一个知识点以不同题型考核。
  四、工程力学实验课
实验课注重增加设备,增加参与性,提高学生动手能力。对某些实验,我们增加了实验设备,变演示实验为学生自己动手操作实验,如低碳钢弹性模量E测定,电测法弯曲正应力实验,在原来仅有两台设备,每次只可以做两组,每组6-7人,现在增加到6套,每次做6组,每组2人,基本做到每人均可动手操作,增加了动手机会,另外还将实验设备与计算机联网,直接在计算机上操作全部实验过程,提高了学生对实验的兴趣。
五、综合练习?
由力学教研室自编《工程力学微机综合练习》。可使学生上机练习。
工程力学综合练习。例如:内力图综合练习、梁的强度计算综合练习、组合变形综合练习。能起到阶段性练习和复习、巩固基本理论和方法的作用。

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