《工程力学》整体教学设计

1、工程力学整体教学设计 一、管理信息 课程名称：工程力学 学分：4 学时：60 课程类型：专业基础课 授课对象：一年级第一学期的高职土建类专业学生 先修课程：高等数学、道路工程制图、建筑材料 后修课程：、结构力学、结构设计原理、土力学、基础工程等 学生情况分析：应往届高中毕业生，应届职高毕业生，文理科生都有，交流表达能力较好， 愿意动手，有一定的计算机操作能力。多数学生数理基础差，学习习惯差，自我控制力差， 团队合作意识欠缺，职业素养欠缺，自主学习能力差。 二、课程设计 1课程目标设计 课程目标的设计应突出职业能力培养，体现基于职业岗位分析和职业岗位技术应用能力 培养的教学设计理念，以学生为主体

2、，以真实工作任务或土建工程结构为载体组织教学内容， 在真实工程案例中采用行动导向的教学方法和手段进行实施。培养学生在工程施工中必备的 力学素养和实际问题的解决能力。 工程力学课程目标分为职业能力目标和关键能力目标两个方面。见表1。 表1 课程目标 职业能力目标 关键能力目标 静定结构受力分析能力 学习能力 力系平衡条件的应用能力 工作能力 梁、柱的强度、刚度、稳定性计算能力 数字逻辑应用能力 基本的力学实验操作能力 信息技术能力 工程结构实际问题的解决能力 合作协调能力 创新能力 2、课程内容设计 重构内容体系：为适应湖南交通职业技术学院道路桥梁工程技术专业的校企合作、工学 交替人才培养模式和

3、“专业 +产业”系企一体的专业建设模式，以工作过程导向的课程观为 指导思想，根据职业岗位能力要求、 职业标准要求、工作任务要求、职业素质要求和前后续 课程的衔接。按照职业岗位和职业能力培养的要求，对教学内容进行遴选，重新构建了适应 施工岗位工作的过程性知识为主、陈述性知识为辅的内容体系，以梁、轴和柱等结构件为载 体，形成模块化的课程内容结构（见表 2、表3）。 实践内容设计：为了以真实的工作任务为载体，强化学生能力培养，本课程精心设计了 与理论知识相对应的实践教学项目。研究建立虚拟力学实验室， 设计验证性实验的模拟实验 软件。在校办企业试验检测中心建立仿真力学试验室，与企业工程师合作开发出真实

4、的力学 试验项目（见表2、表3）。 教学组织安排：以“项目任务”为载体，按照“教学做合一”的原则，合理安排授课、 练习、实验、见习、研讨等学习环节，探索课内与课外结合，个人与团队结合，教师与学生 结合，文本与网络结合，全面培养学生能力。实施“任务驱动”、“项目导向”、“现场见 习”等有利于增强学生能力的教学模式。 表2 课程内容模块 序号 课内知识模块 课时 课内训练模块 课时 课外实践模块 1 物体的受力分析 4 综合练习 1 学习小组活动计划 2 力系的合成与平衡 4 综合练习 2 力学模型的分析简化 3 组合截面的惯性矩计算 3 综合练习 1 施工现场考察见习 4 杆件的内力 10 单项

5、练习 2 综合作业 5 轴向拉压杆的强度计算 6 实验1+练习 2 施工现场试验 6 连接件实用计算 与圆轴扭转 4 实验2 2 工程结构研究分析 7 梁的弯曲应力与强度计算 6 实验3 2 小组项目研讨会 8 柱的强度计算 3 结构分析 2 撰写论文、制作汇报课件 9 细长压杆稳定计算 3 结构分析 1 力学知识应用专题研讨会 10 力学在工程中的应用 3 综合作业及答辩 合计 46 14 表3学习项目与课程内容模块对应表 序号 学习项目 知识模块 实践模块 1 钢筋混凝土梁受力分析 1、2、3、4、7 1、2、3、6、7 2 焊接的实用计算 1、 2、 4、 6 4、7 3 挡土墙受力分析

6、与基底应力计算 1、2、3、4、5、7、8 2、3、4、7、9 4 路基稳定性分析 1、2、3、4、9 2、3、4、7 5 支架的实用计算 1、2、4、5、7、8、9 2、3、4、7 6 龙门吊的实用计算 1、2 2、3、4、7 7 塔吊的实用计算 1、2 2、3、4、7 8 架桥机的实用计算 1、2 3、4、6、7 9 钢护筒的受力分析 1、2 2、3、6、7、8 10 钢管桩受力分析 1、2、3、4、5、7 2、3、6、7、8 11 围堰受力分析 1、2、3、4、5、7 2、3、6、7、8 12 预应力梁受力计算 1、2、3、4、5、7、8 3、4、7、8、9 13 桥梁吊装最佳吊点问题

7、1、2、3、4、7 4、6、7、8 14 建筑阳台横梁与挑梁计算 1、2、3、4、7 2、3、4、6、7、9 15 轻钢结构计算 1、2、7 2、3、4、7、9 16 现浇结构模板安装施工方案编制计算 1、2、4、5、7、8、9 6、7、8 17 钢材拉伸、压缩、扭转等试验 5、6 5、7 18 砼的抗压、劈裂等试验 5、7 5、7 19 预应力钢筋及钢铰线有关试验 5、7 5、7 20 桥梁基础检测、静载、动载等试验 5、7 5、7 三、考核方案设计 考核评价采用多形式、全过程的考核方式，如：笔试+口试、个人+小组，课内+课外、 作品+答辩等相结合的形式。学生成绩评价评价应该是终结性评价+表

8、现性评价。工程力 学课程考试采取模块化形式和知识+素质+能力相结合的评价标准。每一到二个模块进行 一次考试；理论知识考试采取闭卷笔试与小组活动答辩综合评分；实践技能考核采取课内课 外相结合，撰写调研报告单等方式；将理论知识和实践技能进行综合评定作为该模块的成绩。 将几个模块的成绩按课时比例折算成课程成绩。 1、具体考核评价标准见表4。 表4考核评价表 目标 评价要素 评价标准 评价依据 考核方式 评分 权重 知识 基本 知识 按教学大纲要求掌握的知 识点；运用知识完成书面作 业；运用知识分析和解决问 题。 个人作业 课堂笔记 课堂练习 章节测验 阶段考试 小组互评 5% 教师评定 作业成绩 笔

9、 试 期中考试 20% 期末考试 40% 能力 基本 技能 实验教材、用具齐备 正确使用工具、量具 认真观察、记录数据 施工现场考察，注意安全。 实验记录 实验报告 小组作业 调查报告 实 验 实验、实习态 度与操作 20% 实验、实习报 告与回答问 题 素质 学习 态度 遵守课堂纪律； 积极参与课堂教学活动； 按时完成作业； 按要求完成自主学习任务。 课堂表现记录； 考勤表；同学、 教师观察；课堂 笔记 学生自评 5% 小组互评 教师评定 沟通 协作 管理 乐于请教和帮助同学；小组 活动协调和谐；协助教师教 学管理；做好教室值日工 作；按要求做课前准备和课 后整理。 小组作业；小组 活动记录

10、；自评、 互评记录；值日 记录；同学、教 师观察 学生自评 5% 小组互评 教师评定 创新 精神 有自主学习计划；在作业练 习中能提出冋题和见解；对 教学或管理提岀意见或建 议；积极参与小组活动方案 设计；独立或协同完成力学 课程学习项目的任务作业 个人作业；自主 学习计划；学习 活动；个人口头 或书面提议 学生自评 5% 小组互评 教师评定 总计 100% 2、笔试内容考核标准 笔试可以分为期中+期末，也可采取静力学部分测验+拉压剪扭测验+弯曲测验+期末 等多次模块测验的方式。 表5笔试分模块考核分配比例 序号 教学单元 考核的知识点及要求 考核比例 1 静力学的基本概念 1、力、力系、平衡

11、、刚体、力偶特性、静力学四公 理、两推论、约束及约束反力； 2、物体物体系统的受力图 约15% 2 平面力系的合成与平 衡 1、平面一般力系平衡方程的应用 2、单跨梁的反力计算 约15% 3 空间力系 1、计算力对轴的矩； 2、力在空间三轴上的投影 约5% 4 平面图形的几何性质 1、形心的定义与计算； 2、惯性矩的定义与计算； 3、惯性矩平行移轴公式的应用 约5% 5 杆件的内力 1、绘制轴力图； 2、绘制扭矩图； 3、弯矩图、剪力图的绘制 约20% 6 轴向拉伸与压缩 1、正应力的计算与拉压杆的强度计算； 2、虎克定律的应用 约5% 7 剪切与扭转 1、连接件的剪应力计算； 2、圆轴扭转剪

12、应力的分布规律及强度计算； 3、扭转变形计算 约5% 8 弯曲强度计算 1、弯曲正应力的分布规律及计算； 2、弯曲强度、刚度计算； 3、提高弯曲强度的途径； 4、强度理论的内容 约10% 9 组合变形 1、组合变形的定义； 2、斜弯曲与偏心压缩的应力及强度计算； 3、截面核心的定义 约5% 10 压杆稳定 1、压杆稳定的概念； 2、欧拉公式的适用条件； 3、细长压杆的稳定性计算方法； 4、提高稳定性的措施 约5% 11 综合内容 约10% 合计 100% 四、学习资源设计 按照学习任务所需要的信息资源的种类和每种资源在学习过程中所起的作用来设计。包 括文本、图形、视频、声音、动画、软件、实物资

13、源以及通过网络可以获取的各种有关资源 的总和。 1、文本资源设计。工学结合的教材开发应以工作任务为出发点，设计模块化的教材内 容结构，编制相应的实践学习指导书， 策划学习小组活动等学习文件资料，编写电子教案和 习题库、试题库等。 2、制作多媒体课件。在课堂教学中恰当、充分地使用现代教育技术手段。制作与课程 内容模块相配套的工程力学多媒体课件。制作模拟试验课件和工程结构图片、工程施工 案例，使教学更加生动直观。 3、网络资源设计。网络资源要建成一个网络学习平台，为学生课外自主学习，拓展知 识面提供保障。具体内容如力学在工程中的应用示例；交通名人传；力学名人传；工程项目 介绍；工程事故分析；网上测

14、试；网上答疑等。 五、自主学习设计 自主学习不是由教师直接告诉学生如何去解决其面临的问题，而是由学习者本人，自主 地对学习任务进行计划、 决策、实施，从而解决问题。自主学习设计包含了学习方式设计和 学习任务设计。 1、学习方式设计：自主学习方式主要有合作学习和实践学习两种。 合作学习方式：合作学习是以小组活动为主体进行的一种学习活动，是学生与学生之间 的合作互助活动，是在教师的指导和控制下为达到一定的教学目标而展开的一种目标导向活 动。通过讨论、交流和不同意见的争论、可以修正、加深对所研究问题的理解。小组合作学 习的过程就是知识、技术应用的过程。 实践学习方式：当学习任务是建立在真实事件或真实

15、问题基础上时，学生就应在真实的 工作实践环境中通过现场考察见习或实际上岗操作，学习和掌握工作流程、操作工序、技术 标准与规范、管理制度及企业文化，学会实用的岗位技能。在实践中学生能切身感受和体验， 自主地理解知识，寻求解决问题的方法。 2、学习任务设计：学习任务是学习目标的知识载体。工学结合要求学习要解决真实环 境下的某一工作任务， 在解决工作任务的过程中达到学习的目的。表4为几个学习任务的示 例。 表4工程力学学习任务 序号 项目 基本要求 时间 1 考察 见习 1、以学习小组为单位，自拟考察见习、施工现场调研项目、考察见习工作计 划，分工及职责； 2、明确地点、单位、项目名称、考察或调研项

16、目概况等； 3、分析考察或调研的对象与力学相关的知识或试验（如：定理、定义、力学 模型、力学基本计算等）； 4、完成考察见习报告及小组活动考核评价，并提岀教学建议。 课外 2 综合 作业 以个人或小组为单位。关于一个典型工作任务中的结构或试验作岀综合分析 与计算。 1、分析结构在复杂力系作用下的外力、内力。 2、对结构物作强度计算。强度部分包括内力图、截面选择、荷载确定等，完 成计算说明书和作图； 3、根据分析计算结果或试验报告，考虑工作现场实际工作条件，得岀相关结 论； 4、完成内力图图纸一份，强度计算说明书一份（或试验报告一份）。 课外 3 专题 研讨 1、 每学期一次学生专题研讨，按4人一组准备； 2、每个组要写出不少于 5000字的论文搞，并且写出大约100字的摘要，3