工程力学-工程力学-教案

教案1授课班级24机制大类授课章节绪论课时2教材名称及出版社《工程力学》北京理工大学出版社教学资源硬件：传感网平台、外设板、智慧盒。多媒体：PPT、教学视频、慕课教学平台：云班课学情分析一、学生现有知识水平：（1）知识掌握情况大部分学生有高中基础数学、物理知识，但根据人才培养方案，学生对《工程力学》的课程前测显示，虽然由于个体差异，不同学生对不同知识点的掌握程度不同，只有近30%的同学对工程力学造型有初步的认知。（2）技能掌握情况85%的同学能通过多种途径、运用多种手段手机完成工作任务所需要的信息，并对信息进行整理和分析。（3）素养形成情况针对课前对学生进行职业素养形成理论的知识测试，74%的同学通过前期课程的学习的掌握了基本的职业素养知识，且实操表现较好。但仍有11%的同学虽然职业素养理论知识较好，但实操表现差，因此在课程中仍需要不断对职业素养进行强调。二、学生认知特征：通过问卷调查、学生访谈和学生笔记检查情况可知，只有12%的学生回答能够主动完成学习任务，这就说明高职高专学生学习态度和积极性较差，对于学习没有激情、缺乏自信。大多数学生没有记课堂笔记的习惯，上课注意力不集中，爱玩手机。三、学生心理特征：

随着大学阶段知识量的急剧增加，思维已从经验型思维转向理论型逻辑思维，要求探究事物的本质和规律。通过学习和社会接触，掌握了较多的抽象概念，善于进行系统的、论证性的思维活动，希望对事物的因果关系作规律性探索。教学目标一、知识目标：（1）掌握工程力学的任务、地位、作用和学习方法，变形固体的基本假设，工程力学的研究对象（杆件），杆件变形的形式。（2）掌握工程力学的研究对象（杆件）的几何特征，使学生对工程力学这门课程的任务、研究对象有一个全面的概念。（3）掌握工程的发展简史和学习本课程的方法。技能目标：（1）能运用刚体和变形体的概念。（2）能运用集中力和分布力的概念。三、素质目标：（1）培养学生严谨的人生态度。（2）培养学生理论联系实际的能力。（3）培养学生敏锐的洞察力、严密的逻辑思维素质。课程思政及时间分配一、思政元素：通过钱学生的生平事迹引入工程力学的应用领域，及学习工程力学的目的，激发学生对工程力学学习的兴趣。二、融入过程小组讨论、完成任务环节融入沟通协调能力、团队协作能力的思政内容。（3-5分钟）教学重点和难点教学重点：（1）掌握工程力学的任务、地位、作用和学习方法，变形固体的基本假设，工程力学的研究对象（杆件），杆件变形的形式。（2）理解工程力学的研究对象（杆件）的几何特征，使学生对工程力学这门课程的任务、研究对象有一个全面的概念。（3）了解工程的发展简史和学习本课程的方法。教学难点：（1）刚体和变形体的概念（2）构件失效的形式（3）变形体的四种基本变形与“1+X”证书及技能赛项内容对接无课前活动预习内容教师活动学生活动时间分配1、使用云班课并加入班课。2、工程力学课程简介1、发布云班课使用指南2、发布预习：在云班课APP里发布预习内容。3、监督提醒：学生预习。1、加入云班课中对应班课1、预习：在云班课APP预习老师发布的内容。2、记录：预习问题，在课中请教老师。20分钟教学策略和方法（灵活多样、有效的教学方法及学习活动设计）回顾内容教师活动学生学习活动时间分配1、工程力学课程内容简介2、学习工程力学的目的3、工程力学衔接后续课程介绍1、考勤：点名。2、知识回顾：带领学生回顾预习内容中对课程内容、后续衔接课程的介绍。并通过钱学生的故事引入工程力学的应用领域及学习的重要性（思政）。1、签到：回答报到。2、听、思、记：跟着老师回顾。5分钟教学内容教师活动学生学习活动时间分配内容1：工程力学的研究对象1、杆件结构：由杆件组成的结构。图片及动画展示：杆件结构2、讲授：杆件的几何特征是其长度远远大于横截面的宽度和高度。轴线为曲线的杆称为曲杆，轴线为直线的杆称为直杆，各横截面相同的杆称为等截面：杆。本课程主要研究等截面的直杆，简称为等直杆。1、观察图片2、听、思、记：杆件的定义及特点10分钟内容2：工程力学的研究内容和任务工程力学研究内容工程力学研究任务讲授：工程力学是研究物体机械运动一般规律和构件承载能力的科学。图片及动画展示：连杆3、讲授：各种机械或结构都是由若干个基本的零、部件按照一定的规律组成的，组成机械或结构的基本零、部件统称为构件。4、讲授：工程力学主要任务：研究构件的受力与平衡规律，研究构件的强度、刚度和稳定性及材料的力学性能，为合理解决工程构件设计中安全与经济之间的矛盾提供基础理论、设计方法。1、观察图片。2、听、思、记：工程力学的主要内容及任务10分钟内容3：构件的失效形式强度失效刚度失效稳定失效图片及动画展示：齿轮折断2、讲授：强度失效是指构件在外力作用下发生塑性变形或断裂。3、图片及动画展示：机床主轴变形。4、讲授：刚度失效是指构件在外力作用下产生过量的弹性变形。5、图片及动画展示：千斤顶螺杆稳定失效。6、讲授：稳定失效是指构件在某种外力作用下突然丧失原有的平衡形式。1、观察图片及动画。思考：三种形式形式各有什么不同的特点？2、听、思、记：构件的失效形式。15分钟内容4：构建承载能力简介强度刚度稳定性1、讲授：构件的承载能力是指构件在确定的外力作用下安全正常的工作能力。分为强度、刚度、稳定性。2、讲授：（1）强度：构件在外载作用下，具有足够的抵抗破坏的能力（不断裂或不产生塑性变形）。例如储气罐不应爆破，机器中的齿轮轴不应断裂失效等。（2）刚度：构件在外载作用下，具有足够的抵抗变形的能力（不产生过量的弹性变形）。如机床主轴变形不应过大，否则影响加工精度。（3）稳定性：构件具有足够的保持其原有平衡状态的能力。如千斤顶的螺杆、内燃机的挺杆等。1、听讲解并思考。2、听思记：强度、刚度、稳定性的概念及要求。10分钟内容5：工程力学的模型力学模型变形固体及其基本假设1、讲授：（1）刚体：是指在力的作用下，大小和形状不变的物体。（2）变形固体:在外力作用下将产生变形的固体。2、讲授：变形固体及其基本假设（1）均匀连续性假设：认为整个物体所占空间内到处无空隙地充满物质。物体内的任何部分，其力学性能相同。（2）各向同性假设:认为物体内在各个不同方向上的力学性能相同。1、听、思、记：刚体及变形固体的概念。变形固体的基本假设。10分钟内容6：构件变形的基本形式简介拉伸压缩剪切扭转弯曲1、动画及图片展示拉伸压缩变形2、讲授：轴向拉伸或压缩变形：由大小相等、方向相反、作用线与杆件轴线重合的一对力所引起，表现为杆件长度的伸长或缩短。如托架的拉杆和压杆受力后的变形。3、动画及图片展示剪切变形4、讲授剪切变形：由大小相等、方向相反、相互平行且非常靠近的一对力所引起，表现为受剪杆件的两部分沿外力作用方向发生相对错动。如连接件中的螺栓和销钉受力后的变形。5、动画及图片展示扭转变形6、讲授：扭转变形：由大小相等、转向相反、作用面垂直于杆轴的一对力偶所引起，表现为杆件的任意两个横截面发生绕轴线的相对转动。如机器中的传动轴受力后的变形。7、动画及图片展示弯曲变形8、讲授：弯曲变形：由垂直于杆件轴线的横向力，或由作用于包含杆轴的纵向平面内的一对大小相等、方向相反的力偶所引起的，表现为杆件轴线由直线变为受力平面内的曲线。如吊车梁受力后的变形。听讲解并思考。2、听、思、记：拉伸压缩、剪切、扭转、弯曲四种变形的特点。15分钟总结内容教师活动学生活动时间分配工程力学的任务、地位、作用和学习方法。可变形固体的基本假设。工程力学的研究对象（杆件）。杆件变形的形式。1、点名提问：本节最核心的内容是什么？2、总结：工程力学的任务、地位、作用和学习方法，可变形固体的基本假设，工程力学的研究对象（杆件），杆件变形的形式。并且，理解工程力学的研究对象（杆件）的几何特征，使我们对工程力学这门课程的任务、研究对象有一个全面的概念。1、回答问题。2、听、思：总结内容。5分钟课后活动课后内容教师活动学生活动时间分配云班课思考题：工程力学的研究对象是什么？提醒督促学生完成作业，并提交至云班课，完成作业。自由安排改进与提高

教案2授课班级24机制大类授课章节第一章:刚体静力分析基础1.1力的概念及其性质课时2教材名称及出版社《工程力学》北京理工大学出版社教学资源硬件：传感网平台、外设板、智慧盒。多媒体：PPT、教学视频、慕课教学平台：云班课学情分析一、学生现有知识水平：（1）知识掌握情况大部分学生有高中基础数学、物理知识，但根据人才培养方案，学生对《工程力学》的课程前测显示，虽然由于个体差异，不同学生对不同知识点的掌握程度不同，只有近30%的同学对工程力学造型有初步的认知。（2）技能掌握情况85%的同学能通过多种途径、运用多种手段手机完成工作任务所需要的信息，并对信息进行整理和分析。（3）素养形成情况针对课前对学生进行职业素养形成理论的知识测试，74%的同学通过前期课程的学习的掌握了基本的职业素养知识，且实操表现较好。但仍有11%的同学虽然职业素养理论知识较好，但实操表现差，因此在课程中仍需要不断对职业素养进行强调。二、学生认知特征：通过问卷调查、学生访谈和学生笔记检查情况可知，只有12%的学生回答能够主动完成学习任务，这就说明高职高专学生学习态度和积极性较差，对于学习没有激情、缺乏自信。大多数学生没有记课堂笔记的习惯，上课注意力不集中，爱玩手机。三、学生心理特征：

随着大学阶段知识量的急剧增加，思维已从经验型思维转向理论型逻辑思维，要求探究事物的本质和规律。通过学习和社会接触，掌握了较多的抽象概念，善于进行系统的、论证性的思维活动，希望对事物的因果关系作规律性探索。教学目标一、知识目标：（1）掌握静力学的基本概念。（2）掌握静力学公理和推论的内容及适用范围。二、技能目标：（1）能用图示法表示集中力。（2）能熟练正确运用力的性质。（3）能对进行正确的进行正交分解。（4）能正确识别二力构件。（5）能运用均布载荷转换为集中力的方法。三、素质目标：（1）具有爱国主义和集体主义精神，拥护中国共产党领导和我国社会主义制度，爱国、敬业、诚信。（2）遵守职业规范，具有良好的专业精神、职业精神和工匠精神。（3）具有质量意识、安全意识、环保意识、创新思维、信息素养。课程思政及时间分配一、思政元素：通过汉语中早就有关联“力”的成语，如“齐心合力”“自力更生”“ 身体力行”“年富力强”等，引导学生还能说出那些带有“力”的脍炙人口的成语？思考这些成语中的“力”和静力学中的“力”是同一回事吗？二、融入过程：小组讨论、完成任务环节融入沟通协调能力、团队协作能力的思政内容。（3-5分钟）教学重点和难点教学重点：（1）静力学的基本概念。（2）静力学公理和推论的内容及适用范围。教学难点：（1）力的正交分解。（2）二力构件的概念及识别。与“1+X”证书及技能赛项内容对接无课前活动预习内容教师活动学生活动时间分配1、力的概念及性质2、力的分类1、发布预习：在云班课APP里发布预习内容。2、监督提醒：学生预习。1、加入云班课中对应班课1、预习：在云班课APP预习老师发布的内容。2、记录：预习问题，在课中请教老师。20分钟教学策略和方法（灵活多样、有效的教学方法及学习活动设计）回顾内容教师活动学生学习活动时间分配1、工程力学的内容2、工程力学的任务1、考勤：点名。2、知识回顾：带领学生回顾预习内容中对课程内容。1、签到：云班课签到。2、听、思、记：跟着老师回顾。5分钟教学内容教师活动学生学习活动时间分配内容1：力的概念力的定义力的效应力的三要素4、力的单位1、通过汉语中早就有关联“力”的成语，引入力的概念。（思政）2、讲授：力的概念：力是物体间的相互机械作用，这种作用可以改变物体的运动状态或使物体产生变形。3、图片及动画展示：力的效应4、讲授：外效应：在力的作用下，使物体的机械运动状态发生改变。

内效应：在力的作用下，使物体产生变形。5、图片及动画展示：力的三要素及图示6、讲授：力的三要素：大小，方向，作用点。力的单位：国际单位制,N(牛)或kN(千牛)。观察图片2、听、思、记：力的概念10分钟内容2：力的性质1力平行四边的形法则1、力的平行四边形法则；2、力的正交分解。1、讲授：工程力学是研究物体机械运动一般规律和构件承载能力的科学。2、图片及动画展示：平四边形法则3、讲授：作用于物体上任一点的两个力可合成为作用于该点的一个合力。4、图片展示：力的正交分解5、讲授：在工程实际中，常把一个力F沿直角坐标轴方向分解，从而得到两个相互垂直的分力Fx和Fy，称为力的正交分解。1、观察图片及思考。2、听、思、记：力的平行四边形法则及力的正交分解。10分钟内容3：性质２二力平衡条件二力平衡2、二力构件1、图片展示：二力平衡2、讲授：作用于同一刚体的两个力，使刚体处于平衡的充分和必要条件是这两个力大小相等，方向相反，且作用在同一条直线上。3、图片展示：二力构件4、讲授：二力构件：只受两个力作用而平衡的构件。二力构件的特点：（1）构件的自重不计；（2）构件的形状可以是直杆或曲杆，形状任意；（3）构件上只有两个受力点，两个力的方向待定，但必须在两个受力点的连线上。1、观察图片及动画思考：如何正确判断二力构件？2、听、思、记：二力平衡条件及二力构件的判别。15分钟内容4：性质3作用与反作用定律图片展示：作用与反作用定律2、讲授：两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，沿着同一直线，并分别作用在这两个物体上。注意：力总是成对出现的，有作用力，必定有反作用力，二者总是同时存在，同时消失。一般习惯上将作用力与反作用力用同一字母表示，其中一个加一撇以示区别。1、听讲解并思考。听思记：作用与反作用定律及适用范围5分钟内容5：性质4力的可传性图片展示：力的可传性2、讲授：作用于刚体上的力可沿其作用线移动到该刚体内任一点，而不改变力对刚体的作用效应，这一性质称为力的可传性。注意：力的可传性只适用于刚体，对变形体不适用。1、听、思、记：力的可传性及适用范围。10分钟内容6：课堂练习发布练习：PPT发布课堂练习。2、鼓励学生举手答题。3、讲授：结合课堂知识，讲解练习题。1、思考练习题。2、解答习题。3、听、思、记。15分钟内容7：集中力与分布力1、集中力2、分布力1、讲授：力总是作用在一定的面积或体积内的，称为分布力。当力的作用范围与物体相比很小时，可以近似地看作是一个点，该点为力的作用点，作用于一点的力称为集中力。分布在一定体积内的力，如重力，称为体分布力。分布在一定面积上的力，如水坝上的水压力等，称为面分布力。分布在一定长度上的力称为线分布力（又称为线分布载荷）。图片展示：均布载荷讲授：均布载荷合力的大小等于载荷集度q与其分布长度l的乘积，即合力的作用线过分布长度的中点，方向与均布载荷的方向相同。1、听讲解并思考。2、听、思、记：集中力及均布载荷及均布载荷的转换。10分钟总结内容教师活动学生活动时间分配1、静力学的基本概念；2、静力学公理和推论的内容及适用范围；1、点名提问：二力构件的特点是什么？2、总结：（1）静力学的公理及推论，适用范围。（2）二力构件的判别方法。1、回答问题。2、听、思记：总结内容。5分钟课后活动课后内容教师活动学生活动时间分配云班课思考题：课后思考题1-8提醒督促学生完成作业，并提交至云班课，完成作业。自由安排改进与提高

教案3授课班级24机制大类授课章节第一章:刚体静力分析基础1.2力的投影与合力投影定理课时2教材名称及出版社《工程力学》北京理工大学出版社教学资源硬件：传感网平台、外设板、智慧盒。多媒体：PPT、教学视频、慕课教学平台：云班课学情分析一、学生现有知识水平：（1）知识掌握情况大部分学生有高中基础数学、物理知识，但根据人才培养方案，学生对《工程力学》的课程前测显示，虽然由于个体差异，不同学生对不同知识点的掌握程度不同，只有近30%的同学对工程力学造型有初步的认知。（2）技能掌握情况85%的同学能通过多种途径、运用多种手段手机完成工作任务所需要的信息，并对信息进行整理和分析。（3）素养形成情况针对课前对学生进行职业素养形成理论的知识测试，74%的同学通过前期课程的学习的掌握了基本的职业素养知识，且实操表现较好。但仍有11%的同学虽然职业素养理论知识较好，但实操表现差，因此在课程中仍需要不断对职业素养进行强调。二、学生认知特征：通过问卷调查、学生访谈和学生笔记检查情况可知，只有12%的学生回答能够主动完成学习任务，这就说明高职高专学生学习态度和积极性较差，对于学习没有激情、缺乏自信。大多数学生没有记课堂笔记的习惯，上课注意力不集中，爱玩手机。三、学生心理特征：

随着大学阶段知识量的急剧增加，思维已从经验型思维转向理论型逻辑思维，要求探究事物的本质和规律。通过学习和社会接触，掌握了较多的抽象概念，善于进行系统的、论证性的思维活动，希望对事物的因果关系作规律性探索。教学目标一、知识目标：（1）掌握力的投影。（2）掌握合力的投影定理。二、技能目标：（1）能计算力在直角坐标系的投影，能熟练计算力在直角坐标轴上的投影。（2）能利用合力的投影定理合成汇交力系。三、素质目标：（1）帮助学生养成严谨的治学态度。（2）结合工程力学总论的案例，让学生明白工程力学的重要性，在未来工作中养成认真踏实的工作作风。课程思政及时间分配一、思政元素通过我国在建筑和机械设计领域中，力的投影和合力的投影用于确定结构的静态平衡的案例引入计算不同方向上的力的投影，可以确保结构在各个方向上都是平衡的。二、融入过程小组讨论、完成任务环节融入沟通协调能力、团队协作能力的思政内容。（3-5分钟）教学重点和难点教学重点：（1）直角坐标系中力的投影；（2）合理的投影定理及其应用；教学难点：（1）投影与正交分力的区别；（2）已知投影求解力；（3）利用合力的投影定理求解汇交力系的合力。与“1+X”证书及技能赛项内容对接无课前活动预习内容教师活动学生活动时间分配1.力的投影2.合力的投影定理1、发布预习：在云班课APP里发布预习内容。2、监督提醒：学生预习。1、预习：在云班课APP预习老师发布的内容。2、记录：预习问题，在课中请教老师。20分钟教学策略和方法（灵活多样、有效的教学方法及学习活动设计）回顾内容教师活动学生学习活动时间分配1、力的概念及其性质2、评讲上次课课后作业1、考勤：点名。2、知识回顾：带领学生回顾力的概念及其性质3、评讲作业：判别二力构件1、签到：回答报到。2、听、思、记：跟着老师回顾及修改作业中的错误10分钟教学内容教师活动学生学习活动时间分配内容1：力在平面直角坐标轴上的投影1、力的投影概念及求解1、图片及动画展示：力的投影2、讲授：设力F作用在物体上某点A,而点B为力F矢量的终点。在力F所在的平面内取直角坐标系Oxy,从力F的起点A和终点B分别向x轴作垂线，垂足分别为a和b,将线段ab的长度冠以适当的正负号，称为力F在x轴上的投影，用Fx表示。并且规定：从力起点的投影a到力终点的投影b的指向与坐标轴x的正向一致时，力的投影F取正值；反之，取负值。同样，在图1.5中线段cd的长度冠以适当的正负号，称为力F在y轴上的投影，用Fy表示。特别注意投影正负的判断3、讲授：（1）当力与坐标轴垂直时，力在该轴上的投影等于零。（2）当力与坐标轴平行时，力在该轴上投影的绝对值等于力的大小。（3）当力平移或坐标轴平移（正方向不变）时，力在轴上的投影不变。1、观察图片。2、听、思、记：求解力的投影、判断投影正负的方法，投影特性15分钟内容2：投影和分力的区别1、图片及动画展示：投影与分力2、讲授：如图，在直角坐标系中，分力Fx、Fy的大小，分别等于力F在同一轴上投影Fx、Fy的绝对值。应注意，力在坐标轴上的投影是代数量，而分力是矢量，且分力必须作用在原力的作用点上。当坐标轴Ox和Oy不垂直时，分力Fx、Fy的大小，不等于力F在同一轴上投影Fx、Fy的绝对值。1、观察图片。思考投影与正交分力的区别。2、听、思、记：投影与分力的区别。5分钟内容3：已知投影求解分力1、图片展示：力的投影2、讲授：若已知力F的投影Fx、Fy，则可求出力F的大小和方向3、实操练习：演示利用科学计算器中的反函数arctan可求解α的数值。并让学生跟随操作。1、观察图片及动画。思考：投影与力的联系。2、听、思、记：构件的失效形式。3、操作：利用科学计算器中的反函数求解角度10分钟内容4：例题讲解1、力的投影1、展示例题：2、例题讲解：讲解题中每个力的投影的求解方法，着重讲解投影正负的判断。1、看例题并思考2、听、思、记：投影求解的方法及正负的判断，特别注意易错点。10分钟内容5：平面汇交力系的合成多边形规则2、汇交力系合力与分力的矢量表达式3、图片及动画展示：多边形规则4、讲授：如动画所示，应用多边形规则合成平面汇交力系得到合力FR.5、讲授：平面汇交力系合成的结果是一个合力,合力的作用线通过力系的汇交点,合力的大小和方向由力多边形的封闭边表示，即等于力系中各力的矢量和。1、听、思、记：多边形规则的应用，平面汇交力系合成的矢量表达式。10分钟内容6：合力投影定理提问解答提问3、合理的投影定理1、提问：矢量是不能直接相加的，平面汇交力系合力的计算无法直接进行，我们学习了力的投影，我们可否利用力的投影来计算平面汇交合力的大小和方向？2、解答提问及讲授（1）对式合力的矢量表达式，两边同时分别向x,y轴投影，可得上式即合力投影定理：合力在任一轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和。（2）应用合力的投影定理，可以求出平面汇交力系合力FR的大小和方向：tanα=式中，α为合力FR与x轴所夹的锐角，合力的作用线通过力系的汇交点O，具体指向可由FX和FY的正负确定。1、思考及回答。可否利用力的投影来计算平面汇交合力的大小和方向。2、举手回答3、听、思、记：合力的投影定理及求解公式10分钟内容7：例题讲解1、求汇交力系的合力1、例题展示：如图示平面汇交力系，已知F1=200N，F2=300N，F3=100N，F4=250N，求此力系的合力。2、例题讲解：强调求解过程中容易出问题的地方。1、思考及计算求解例题2、听、思、记：汇交力系的合力求解的注意事项5分钟总结内容教师活动学生活动时间分配力的投影2、合力的投影定理1、总结：力的投影求解及注意点。合力的投影定理的应用。1、听、思：总结内容。5分钟课后活动课后内容教师活动学生活动时间分配云班课习题：课后习题1-2提醒督促学生完成作业，并提交至云班课，完成作业。自由安排改进与提高

教案4授课班级24机制大类授课章节第一章:刚体静力分析基础1.3力矩与合力矩定理1.4力偶及其性质课时2教材名称及出版社《工程力学》北京理工大学出版社教学资源硬件：传感网平台、外设板、智慧盒。多媒体：PPT、教学视频、慕课教学平台：云班课学情分析一、学生现有知识水平：（1）知识掌握情况大部分学生有高中基础数学、物理知识，但根据人才培养方案，学生对《工程力学》的课程前测显示，虽然由于个体差异，不同学生对不同知识点的掌握程度不同，只有近30%的同学对工程力学造型有初步的认知。（2）技能掌握情况85%的同学能通过多种途径、运用多种手段手机完成工作任务所需要的信息，并对信息进行整理和分析。（3）素养形成情况针对课前对学生进行职业素养形成理论的知识测试，74%的同学通过前期课程的学习的掌握了基本的职业素养知识，且实操表现较好。但仍有11%的同学虽然职业素养理论知识较好，但实操表现差，因此在课程中仍需要不断对职业素养进行强调。二、学生认知特征：通过问卷调查、学生访谈和学生笔记检查情况可知，只有12%的学生回答能够主动完成学习任务，这就说明高职高专学生学习态度和积极性较差，对于学习没有激情、缺乏自信。大多数学生没有记课堂笔记的习惯，上课注意力不集中，爱玩手机。三、学生心理特征：

随着大学阶段知识量的急剧增加，思维已从经验型思维转向理论型逻辑思维，要求探究事物的本质和规律。通过学习和社会接触，掌握了较多的抽象概念，善于进行系统的、论证性的思维活动，希望对事物的因果关系作规律性探索。教学目标一、知识目标：（1）掌握力矩的概念及求解。（1）掌握合力矩定理及应用。（1）掌握力偶的概念及性质。（1）掌握平面力偶系的合成。二、技能目标：（1）能够求解力对点之距（1）能够求解力偶（1）能够合成平面力偶系三、素质目标：（1）帮助学生养成严谨的治学态度。（2）对工程力学力矩的求解，让学生明白计算的严谨性，在未来工作中养成认真踏实的工作作风。课程思政及时间分配一、思政元素通过我国最早有关于力和力矩的文字论述见于春秋战国时期《墨子》一书,比西方要早100年左右，引入我们的祖先很早就开始使用简单机械如滑车、轮轴、轱辘等。二、融入过程小组讨论、完成任务环节融入沟通协调能力、团队协作能力的思政内容。（3-5分钟）教学重点和难点教学重点：（1）力矩及合力矩定理（2）力偶的概念及其性质教学难点：（1）力矩的正负判断及求解；（2）合力矩定理的应用（3）力偶的性质与“1+X”证书及技能赛项内容对接无课前活动预习内容教师活动学生活动时间分配1.力矩及合力矩定理2.力偶的概念及性质1、发布预习：在云班课APP里发布预习内容。2、监督提醒：学生预习。1、预习：在云班课APP预习老师发布的内容。2、记录：预习问题，在课中请教老师。20分钟教学策略和方法（灵活多样、有效的教学方法及学习活动设计）回顾内容教师活动学生学习活动时间分配1、力的投影及合力的投影定理2、评讲上次课课后作业1、考勤：点名。2、知识回顾：带领学生回顾力的概念及其性质3、评讲作业：求解汇交力系的合力1、签到：回答报到。2、听、思、记：跟着老师回顾及修改作业中的错误10分钟教学内容教师活动学生学习活动时间分配内容1：力对点之矩1、力矩的概念及求解1、图片及动画展示：2、讲授：如图所示，当用扳手拧紧螺母时，力F对螺母拧紧的转动效应不仅与力F的大小有关，而且还与转动中心O到力F的垂直距离d有关。因此以F与d的乘积及其转向来度量力使物体绕点O的转动效应，称之为力F对点O之矩，简称为力矩。在平面问题中，力矩是代数量，以符号MO(F)表示。即MO(F)＝±Fd式中，点O称为矩心，d称为力臂，正负号表示力矩在其作用面上的转向。任意规定力F使扳手绕O点逆时针转动为正，顺时针转动为负。MO（F）为代数量，单位：N·m或kN·m。3、我国最早有关于力和力矩的文字论述见于春秋战国时期《墨子》一书,比西方要早100年左右，引入我们的祖先很早就开始使用简单机械如滑车、轮轴、轱辘等。（思政）1、观察图片。思考什么是力矩？2、听、思、记：力矩的概念几求解15分钟内容2：合力矩定理1、例题展示：两种方法求解力矩已知Fn、、r，求力Fn对于轮心O的力矩。2、例题分析：（1）直接计算（2）把Fn分解后计算上式表明合力对平面内任一点之矩等于其分力对该点之矩的代数和。这就是合力矩定理。合力矩定理说明了合力与分力对同一点之矩的关系，它适用于有合力的任何力系。1、观察图片及例题。思考什么是合力矩定理2、听、思、记：合力矩定理的概念。10分钟内容3：例题展示合力矩定理的应用例题展示：力F作用在支架上的B点，如图所示。已知力F的大小和与铅垂线间的夹角α，以及长度L1、L2、L3。求力F对点A的矩。2、例题讲解：如图，力F对B点的矩，如果直接求解，力臂d的长度，很难得到。因此，考虑根据合力矩定理，将力F进行正交分解后，分别求分力矩，然后再得到合力矩。应用合力矩定理求解，根据公式可得MA(F)＝MA(Fx)+MA(Fy)＝-FL2sinα+F(L1-L3)这种方法极大的降低了结题难度。1、观察例题。思考：如何求解力矩最简单？2、听、思、记：合力矩定理的应用5分钟内容4：力偶的概念1、图片及动画展示：力偶的工程实例2、讲授：在日常生活和工程实践中，我们经常见到以下这些情形，汽车司机转动方向盘时，两手作用于方向盘的力；钳工师傅用丝锥攻螺纹时，两手加于丝锥铰杠上的力，以及人们用拇指和食指拧动水龙头等等。这些都是受到作用在物体上的两个大小相等、方向相反，而作用线不重合的平行力的作用。3、图片展示：力偶4、讲授：由两个大小相等、方向相反且不共线的平行力组成的力系，称为力偶。如图所示，记作(F，F')，力偶的两力之间的垂直距离d称为力偶臂，力偶所在的平面称为力偶作用面。由以上实例可知，力偶对刚体的外效应只能使刚体产生转动效应。5、讲授：力偶对刚体的转动效应用力偶矩表示，以符号M(F，F')表示，也可简写成M。力偶矩计算公式为M＝±Fd力偶的正负号一般以逆时针转向为正，顺时针转向为负。力偶矩的单位为N·m或kN·m。1、看图片并思考：什么是力偶？2、听、思、记：力偶及力偶矩15分钟内容5：力偶的性质1、力偶的性质1、讲授：力偶的性质1力偶在任一轴上的投影等于零。力偶不能合成为一个力，也不能用一个力来平衡，力偶只能由力偶来平衡。2、讲授：力偶的性质2力偶对其作用面内任意一点的矩恒等于该力偶的力偶矩，与矩心的位置无关。3、讲授：力偶的性质3只要保持力偶矩的大小和转向不变，则可将力偶在其平面内任意移转，或同时改变力和力偶臂的大小，而力偶对刚体的作用效应不变。4、图片展示：5、讲授：如图a所示转动方向盘，既可用力偶（F1，F1'）作用于它，也可用力偶（F2，F2'）作用于它，其效果相同。又如图b所示，用丝锥攻螺纹时，若将力增加一倍，而力偶臂减少一半，其效果仍相同。说明，虽然这两个力偶的力和力偶臂的大小以及它们在乎面内的位置都不同，但它们的力偶矩相等，作用效应相同。由此得出力偶的等效条件是：作用在同一平面内的两个力偶，只要其力偶矩大小相等、转向相同，则此两个力偶彼此等效。1、听、思、记：力偶的性质15分钟内容6：平面力偶系的合成1、讲授：如图，已知平面力偶系任选一段距离d，平面力偶系的合成结果是一个合力偶，合力偶的矩等于各分力偶矩的代数和1、听、思、记：平面力偶系的合成。5分钟总结内容教师活动学生活动时间分配力矩的概念及其求解2、力偶的概念及其性质总结：力矩的概念力矩是一个代数量，其大小等于力的大小与力臂的乘积，其正负号表示力使物体绕矩心转动的方向。通常规定：力使物体做逆时针方向转动时力矩为正；反之为负。当力臂值计算烦琐时，可应用合力矩定理计算力偶的概念力偶是两个具有特殊关系的力的组合，对刚体具有单纯转动效应，力偶不能用一个力等效，为此力和力偶是力学上的两个基本要素。1、听、思：总结内容。5分钟课后活动课后内容教师活动学生活动时间分配云班课习题：课后习题1-6提醒督促学生完成作业，并提交至云班课，完成作业。自由安排改进与提高

教案5授课班级24机制大类授课章节第一章:刚体静力分析基础1.6约束及约束力1.7物体的受力分析与受力图课时2教材名称及出版社《工程力学》北京理工大学出版社教学资源硬件：传感网平台、外设板、智慧盒。多媒体：PPT、教学视频、慕课教学平台：云班课学情分析一一、学生现有知识水平：（1）知识掌握情况大部分学生有高中基础数学、物理知识，但根据人才培养方案，学生对《工程力学》的课程前测显示，虽然由于个体差异，不同学生对不同知识点的掌握程度不同，只有近30%的同学对工程力学造型有初步的认知。（2）技能掌握情况85%的同学能通过多种途径、运用多种手段手机完成工作任务所需要的信息，并对信息进行整理和分析。（3）素养形成情况针对课前对学生进行职业素养形成理论的知识测试，74%的同学通过前期课程的学习的掌握了基本的职业素养知识，且实操表现较好。但仍有11%的同学虽然职业素养理论知识较好，但实操表现差，因此在课程中仍需要不断对职业素养进行强调。二、学生认知特征：通过问卷调查、学生访谈和学生笔记检查情况可知，只有12%的学生回答能够主动完成学习任务，这就说明高职高专学生学习态度和积极性较差，对于学习没有激情、缺乏自信。大多数学生没有记课堂笔记的习惯，上课注意力不集中，爱玩手机。三、学生心理特征：

随着大学阶段知识量的急剧增加，思维已从经验型思维转向理论型逻辑思维，要求探究事物的本质和规律。通过学习和社会接触，掌握了较多的抽象概念，善于进行系统的、论证性的思维活动，希望对事物的因果关系作规律性探索。教学目标一、知识目标：（1）掌握不同类型的约束及其对应的约束反力（2）掌握物体的受力分析的步骤和方法。二、技能目标：（1）能根据约束类型分析相应约束力（2）能够正确画出物体的受力分析三、素质目标：（1）帮助学生养成严谨的治学态度。（2）结合工程力学受力分析的步骤，让学生明白计算的严谨性，在未来工作中养成认真踏实的工作作风。课程思政及时间分配一、思政元素在讲解约束与约束力时，强调工程师在设计和分析结构时必须遵守的职业道德和规范，培养学生的责任感和职业精神。通过案例分析，引导学生树立正确的职业道德观念，做到诚实守信和敬业爱二、融入过程小组讨论、案例分析，完成任务环节融入沟通协调能力、团队协作能力的思政内容。（3-5分钟）教学重点和难点教学重点：（1）约束类型与对应的约束力。（2）单个物体的受力分析。（3）物体系统的受力分析。教学难点：（1）正确判别约束类型。（2）二力构件的受力分析。（3）物体系统的受力分析中作用力与反作用力的分析。与“1+X”证书及技能赛项内容对接无课前活动预习内容教师活动学生活动时间分配1、约束类型及约束力2、物体的受力分析1、发布预习：在云班课APP里发布预习内容。2、监督提醒：学生预习。1、预习：在云班课APP预习老师发布的内容。2、记录：预习问题，在课中请教老师。20分钟教学策略和方法（灵活多样、有效的教学方法及学习活动设计）回顾内容教师活动学生学习活动时间分配1、力的概念、力偶的概念及其性质2、评讲上次课课后作业1、考勤：点名。2、知识回顾：带领学生回顾力的概念及其性质3、评讲作业：求解力矩1、签到：回答报到。2、听、思、记：跟着老师回顾及修改作业中的错误5分钟教学内容教师活动学生学习活动时间分配内容1：约束与约束力的概念自由体非自由体约束约束力主动力1、图片及动画展示：自由体、非自由体2、讲授：在日常生活和工程中，我们对于在空间的位移不受任何限制，可以自由运动的物体称为自由体。相反，位移受到某些限制的物体称为非自由体。对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体，称为约束。例如，绳子是电灯的约束；合页是门、窗的约束；滑道是冲头的约束；轴承是飞轮和轴的约束；支座是桥梁的约束等。3、讲授：既然约束阻碍着物体的运动，那么当物体沿着约束所能限制的方向运动或有运动趋势时，约束对该物体必然有力的作用，以阻碍物体的运动，这种力称为约束力。约束力的方向总是与该约束所能阻碍的运动方向相反，这是确定约束反力方向的准则。物体所受的力，除约束反力外，还有促使物体运动或使物体有运动趋势的力，这种力称为主动力。如重力、水压力、风力、电磁力等。强调工程师在设计和分析结构时必须遵守的职业道德和规范，培养学生的责任感和职业精神。（思政）1、观察图片。思考自由体与非自由体的区别2、听、思、记：自由体、非自由体、约束、约束力、主动力的概念10分钟内容2：工程中常见的约束及其约束力1柔性（柔索）约束光滑面约束1、图片及动画展示：柔性约束2、讲授：柔性（柔索）约束：由柔软无重的绳索、胶带或链条等构成的约束。柔索对物体的约束力沿着柔索中心线背离被约束物体，为拉力，常用FT表示。3、图片及动画展示：4、讲授：光滑的接触面（平面或曲面）构成的约束。光滑面的约束力：作用在接触点处，沿接触面的公法线，并为指向被约束物体,又称法向约束力或正压力。1、观察图片。思考柔性约束及光滑面约束的特点及约束力特点。2、听、思、记：两种约束的特点10分钟内容3：工程中常见的约束及其约束力21、光滑圆柱铰链(中间铰链)约束2、固定铰链支座约束3、辊轴支座1、图片及动画展示：光滑圆柱铰链2、讲授：两个或两个以上物体上做出相同直径的孔并用一个圆柱形销钉连接起来，即构成圆柱铰链。如图，由于接触点的位置预先不知，约束力的方向不定，常用过铰链中心的两个正交分力表示。3、图片及动画展示：固定铰链支座4、讲授：结构物或构件连接在墙、柱、机器的机身等支承物上的装置支座。用光滑圆柱铰把结构物或构件与支承物底板连接，并将底板固定在支承物而构成支座，称为固定铰支座。固定铰链支座的约束力:通过铰链中心，方向未知,常用两个正交分力表示。5、图片及动画展示：辊轴支座6、讲授：若在固定铰链支座的底座与支承物体之间安装几个辊轴，可构成辊轴支座。辊轴支座的约束力：过铰链中心，垂直于支承面，指向未知。1、观察图片及动画。思考：三种形式形式的铰链约束各有什么不同的特点？2、听、思、记：三种铰链约束的特点及对应的约束力特点。10分钟内容4：工程中常见的约束及其约束力31、固定端（插入端）支座1、图片展示：固定端支座2、讲授：如房屋的雨篷、挑梁，其一端嵌入墙里，墙对梁的约束既限制它沿任何方向移动，同时又限制它的转动，这种约束称为固定端支座。固定端支座既限制物体的移动，又限制物体的转动,固定端支座的约束力有水平、竖向两个正交分力和一个限制物体转动的约束力偶。1、观察图片及动画。思考：固定端支座的特点？2、听、思、记：固定端约束力的特点。5分钟内容5：物体的受力分析与受力图1、讲授：为了清晰地表示物体的受力情况，我们把需要研究的物体（称为受力体）从与其相联系的周围的物体（称为施力体）中分离出来，单独画出其简图，这个步骤叫做取研究对象或取分离体。然后把施力体作用于研究对象上的主动力和约束反力全部画在简图上，这种表示物体受力情况的简明图形，称为受力图。画物体的受力图是解决静力学问题，乃至动力学问题的一个重要步骤。1、思考：什么是受力图？2、听、思、记：受力图的分析步骤5分钟内容6：例题讲解1、单个物体的受力分析1、例题展示：碾子重为G，拉力为F，A、Ｂ处光滑接触，画出碾子的受力图。2、例题讲解：(1)取碾子为研究对象，画出其分离体图。（2）分析并画出主动力,重力G和拉力F。（3）分析并画出约束力FNA和FNB1、思考及计算：求解例题2、听、思、记：单个物体受力分析的注意事项5分钟内容7：例题讲解：1、简单物体系统的受力分析1、例题展示：不计三铰拱桥的自重与摩擦，画出左、右拱AC、BC的受力图与系统整体受力图。2、例题讲解：（1）右拱BC为二力构件，其受力图如图所示。（2）取左拱AC,先画主动力，再画约束力，其受力图如图所示。（3）取整体,先画主动力，再画约束力，其受力图如图所示。1、思考及计算：求解例题2、听、思、记：物体系统受力分析的步骤及注意事项10分钟内容8：课堂练习1、发布练习：PPT发布课堂练习。2、鼓励学生举手答题。3、讲授：结合课堂知识，讲解练习题。1、思考练习题。解答习题。3、听、思、记。5分钟总结内容教师活动学生活动时间分配约束类型及约束力2、物体的受力分析总结：约束反力取决于约束的性质，有什么样的约束，就有什么样的约束反力。约束反力的方向在某些情形下是可以确定的，但是，在某些情形下约束反力的作用线和指向是未知的。当约束反力的作用线或指向仅凭约束性质不能确定时，可将其分解为两个互相垂直的约束分力。根据具体问题选择研究对象；确定物体所受的主动力或外加载荷；根据约束性质确定约束反力；考虑二力构件、三力平衡汇交定理、作用力与反作用力公理等的应用；绘制受力图。1、听、思：总结内容。5分钟课后活动课后内容教师活动学生活动时间分配云班课习题：课后习题1-10,1-11提醒督促学生完成作业，并提交至云班课，完成作业。自由安排改进与提高

教案6授课班级24机制大类授课章节第二章:力系的平衡方程及应用2.1平面一般力系的简化2.2平面力系的平衡方程课时2教材名称及出版社《工程力学》北京理工大学出版社教学资源硬件：传感网平台、外设板、智慧盒。多媒体：PPT、教学视频、慕课教学平台：云班课学情分析一、学生现有知识水平：（1）知识掌握情况大部分学生有高中基础数学、物理知识，但根据人才培养方案，学生对《工程力学》的课程前测显示，虽然由于个体差异，不同学生对不同知识点的掌握程度不同，只有近30%的同学对工程力学造型有初步的认知。（2）技能掌握情况85%的同学能通过多种途径、运用多种手段手机完成工作任务所需要的信息，并对信息进行整理和分析。（3）素养形成情况针对课前对学生进行职业素养形成理论的知识测试，74%的同学通过前期课程的学习的掌握了基本的职业素养知识，且实操表现较好。但仍有11%的同学虽然职业素养理论知识较好，但实操表现差，因此在课程中仍需要不断对职业素养进行强调。二、学生认知特征：通过问卷调查、学生访谈和学生笔记检查情况可知，只有12%的学生回答能够主动完成学习任务，这就说明高职高专学生学习态度和积极性较差，对于学习没有激情、缺乏自信。大多数学生没有记课堂笔记的习惯，上课注意力不集中，爱玩手机。三、学生心理特征：

随着大学阶段知识量的急剧增加，思维已从经验型思维转向理论型逻辑思维，要求探究事物的本质和规律。通过学习和社会接触，掌握了较多的抽象概念，善于进行系统的、论证性的思维活动，希望对事物的因果关系作规律性探索。教学目标一、知识目标：（1）掌握力的平移定理。（2）掌握平面一般力系的简化。二、技能目标：（1）能运用力的平移定理进行力系的简化。（2）能运用平衡方程求未知约束力。三、素质目标：（1）培养学生严谨的人生态度。（2）培养学生理论联系实际的能力。（3）培养学生敏锐的洞察力、严密的逻辑思维素质。课程思政及时间分配一、思政元素：给学生传授“大国工匠”精神和“大国工程”的震撼，使同学们共鸣起职业自豪感和作为一名社会主义建设者的自信心。二、融入过程：在讲解平面一般力系实例时，融入思政元素。（5分钟）教学重点和难点教学重点：（1）平面一般力系的简化。（2）平面平衡方程的求解。教学难点：主矢和主矩。平衡方程的三种形式与“1+X”证书及技能赛项内容对接无课前活动预习内容教师活动学生活动时间分配1、平面一般力系的简化。2、力系平衡方程。1、发布预习：在云班课APP里发布预习内容。2、监督提醒：学生预习。1、预习：在云班课APP预习老师发布的内容。2、记录：预习问题，在课中请教老师。20分钟教学策略和方法（灵活多样、有效的教学方法及学习活动设计）回顾内容教师活动学生学习活动时间分配1、力的平移定理。2、平面汇交力系的合力。3、力矩和力偶。4、常见约束力及受力分析。1、考勤：点名。2、知识回顾：带领学生回顾。力的平移定理，平面汇交力系的合力，力矩和力偶，常见约束力及受力分析。1、签到：回答报到。2、听、思、记：跟着老师回顾。5分钟教学内容教师活动学生学习活动时间分配内容1：平面一般力系的简化1、平面一般力系的简化2、主矢和主矩1、平面一般力系实例展示：给学生传授“大国工匠”精神和“大国工程”的震撼，使同学们共鸣起职业自豪感和作为一名社会主义建设者的自信心。（思政）2、讲授：平面一般力系：力系中各作用力的作用线都分布在同一平面内，既不汇交于同一点，也不互相平行。平面一般力系向作用面内任一点简化，一般可得到一个力和一个力偶矩。这个力的作用线通过简化中心，他的矢量等于原力系中各力的矢量和，称为主矢，这个力偶矩等于原力系中各力对简化中心之矩的代数和，称为主矩认真听讲、做好笔记、整理思路。学习重点知识：平面一般力系的简化20分钟内容2：一般力系的简化结果讨论1、主矢等于零，主矩不为零，原力系简化为一个力偶，在此特殊情况下，力系的主矩与简化中心的位置无关2、主矢不等于零，主矩等于零，原力系与一个力等效。3、主矩与主矢均等于零，原力系为平衡力系4、主矢与主矩均不等于零，由力的平移的逆定理，可进一步简化为一个合力讲授：根据主矢和主矩是否等于0，可能出现以下几种情况：（1）FR′=0，MO′≠0，说明原力系与一个力偶等效，而这个力偶的力偶矩就是主矩。（2）FR′≠0，MO′=0，则作用于简化中心的力FR′就是原力系的合力，作用线通过简化中心。（3）FR′≠0，MO′≠0，这时根据力的平移定理的逆过程，可以进一步合成为合力FR，经过新的简化中心O。平面任意力系的合力矩定理：平面任意力系的合力对力系所在平面内任一点的矩等于其各分力对同一点的矩的代数和。（4）FR′=0，MO′=0，此时力系处于平衡状态。1、认真听讲、做好笔记、整理思路。15分钟内容3：课堂练习发布练习：PPT发布课堂练习。2、点名学生答题。3、讲授：结合课堂知识，讲解练习题。1、思考练习题。2、解答习题。3、听、思、记。10分钟内容4：1、平面一般力系的平衡条件和平衡方程2、平面特殊力系的平衡方程讲授：一、平面一般力系的平衡条件和平衡方程1、平面一般力系的平衡条件：充分和必要条件是，力系的主矢等于零，力系对做用面内任一点的主矩等于零2、平面一般力系的平衡方程二、平面特殊力系的平衡方程1、平面汇交力系的平衡方程2、平面平衡力系的平衡方程3、平面力偶系的平衡方程听、思、记：1、平面平衡方程的求解。2、平衡方程的三种形式15分钟内容5：课堂练习发布练习：PPT发布课堂练习。2、点名学生答题。3、讲授：结合课堂知识，讲解练习题。1、思考练习题。2、解答习题。3、听、思、记。10分钟总结内容教师活动学生活动时间分配1、在画受力图时要细致，明确受力分析的步骤，熟练掌握各种约束类型约束力的画法2、画图之前先分析，比如先找出二力构件，可以更准确地画出物体受力图。1、点名提问：本节最核心的内容是什么？2、总结：总结、评价；重点力的平移定理与平面一般力系的简化及一般力系的简化结果讨论等知识点。1、回答问题。2、听、思：自主探究混合学习，通过练习强化重难点内容的掌握。5分钟课后活动课后内容教师活动学生活动时间分配云班课习题：课后习题2-3/2-4提醒督促学生完成作业，并提交至云班课。完成作业。自由安排改进与提高

教案7授课班级24机制大类授课章节第二章:力系的平衡方程及应用2.2平面力系的平衡方程以及应用课时2教材名称及出版社《工程力学》北京理工大学出版社教学资源硬件：传感网平台、外设板、智慧盒。多媒体：PPT、教学视频、慕课教学平台：云班课学情分析一、学生现有知识水平：（1）知识掌握情况大部分学生有高中基础数学、物理知识，但根据人才培养方案，学生对《工程力学》的课程前测显示，虽然由于个体差异，不同学生对不同知识点的掌握程度不同，只有近30%的同学对工程力学造型有初步的认知。（2）技能掌握情况85%的同学能通过多种途径、运用多种手段手机完成工作任务所需要的信息，并对信息进行整理和分析。（3）素养形成情况针对课前对学生进行职业素养形成理论的知识测试，74%的同学通过前期课程的学习的掌握了基本的职业素养知识，且实操表现较好。但仍有11%的同学虽然职业素养理论知识较好，但实操表现差，因此在课程中仍需要不断对职业素养进行强调。二、学生认知特征：通过问卷调查、学生访谈和学生笔记检查情况可知，只有12%的学生回答能够主动完成学习任务，这就说明高职高专学生学习态度和积极性较差，对于学习没有激情、缺乏自信。大多数学生没有记课堂笔记的习惯，上课注意力不集中，爱玩手机。三、学生心理特征：

随着大学阶段知识量的急剧增加，思维已从经验型思维转向理论型逻辑思维，要求探究事物的本质和规律。通过学习和社会接触，掌握了较多的抽象概念，善于进行系统的、论证性的思维活动，希望对事物的因果关系作规律性探索。教学目标一、知识目标：（1）掌握平面一般力系的平衡条件和平衡方程。（2）掌握平面特殊力系的平衡条件和平衡方程。二、技能目标：（1）能根据不同的平衡条件列平衡方程，求解问题。三、素质目标：（1）培养学生严谨的人生态度。（2）培养学生理论联系实际的能力。（3）培养学生敏锐的洞察力、严密的逻辑思维素质。课程思政思政元素：通过讲解平衡方程，提醒学生把握好学习和生活的方向，坚持初心，脚踏实地，才能走的更远。2、融入过程在课程总结时，融入思政元素。（5分钟）教学重点和难点教学重点：（1）力系平衡方程。教学难点：（1）平面力系平衡方程的应用。与“1+X”证书及技能赛项内容对接无课前活动预习内容教师活动学生活动时间分配1.力系平衡方程。2.平面力系的计算。1、发布预习：在云班课APP里发布预习内容。2、监督提醒：学生预习。1、预习：在云班课APP预习老师发布的内容。2、记录：预习问题，在课中请教老师。20分钟课中活动引言导入教师活动学生活动时间分配提出问题，一个物体处于光滑水平面上，给他一个向前的力，若想要使该物体处于平衡状态，应该如何处理？1、考勤：点名。2、知识引入：问题引入法，提出问题，引发同学思考，让同学带着问题展开今天的学习1、签到：回答报到。2、听、思、记：跟着老师回顾。5分钟教学内容教师活动学生活动时间分配内容1：讲解例题如图所示悬臂梁AB，A端为固定端支座，B端为自由端，已知梁上作用有载荷集度为q的均布载荷和集中力F，且F=2qa，α=45°，不计梁的自重，试求固定端支座A的约束力。1、讲授例题：（1）取梁AB为研究对象。（2）画出梁AB的受力图。梁上所受的均布载荷q、集中力F和支座约束力FAx和FAy及约束力偶MA组成平面一般力系。其中有三个未知量，可以求解。（3）建立坐标系，列平衡方程并求解。由：，则：由：，则：由：则：1、认真听讲、做好笔记。2、整理思路，练习例题。15分钟内容2：课堂练习发布练习：PPT发布课堂练习。2、点名学生答题。3、讲授：结合课堂知识，讲解练习题。1、思考练习题。2、解答习题。3、听、思、记。10分钟内容3：例题讲解图3－26a所示为一悬臂式起重机，A、B、C都是铰链连接。梁AB自重FG＝1kN，作用在梁的中点，提升重量FP＝8kN，杆BC自重不计，求支座A的反力和杆BC所受的力。讲解例题（1）取梁AB为研究对象，受力图如图3－26b所示。A处为固定铰支座，其反力用两分力表示，杆BC为二力杆，它的约束反力沿BC轴线，并假设为拉力。（2）取投影轴和矩心。为使每个方程中未知量尽可能少，以A点为矩,选取直角坐标系Axy。（3）列平衡方程并求解。梁AB所受各力构成平面任意力系，用三矩式求解：由ΣmA＝0，－FG×2－FP×3＋FTsin30º×4=0得：由ΣmB＝0：－FAy×4+FG×2+FP×1=0得：由ΣmC＝0：FAx×4×tan30º－FG×2－FP×3=0得；校核ΣFx=FAx－FT×cos30º＝11.25－13×0.866＝0ΣFy=FAy－FG－FP＋FT×sin30º＝2.4－1－8－13×0.5可见计算无误。1、认真听讲、做好笔记。2、整理思路，练习例题10分钟内容4：讲解例题三角形支架的受力情况如图所示。已知F=10kN，q=2kN/m。试求铰链A、B处的约束力。1、讲解例题（1）取三角形支架整体为研究对象。（2）因BC杆为二力构件，可画出整体的受力图,如图所示。整体受均布载荷q,集中力F及支座约束力FAx、FAy和FB，它们组成平面一般力系。（3）列平衡方程求解由：则由：则：由：则：认真听讲、做好笔记。整理思路，练习例题20分钟内容5：课堂练习发布练习：PPT发布课堂练习。2、点名学生答题。3、讲授：结合课堂知识，讲解练习题。1、完成练习题。2、解答习题。3、听、思、记。10分钟总结内容教师活动学生活动时间分配该节课我们学习了平面任意力系的平衡方程的基本形式，那么针对一个具体的受力问题，选用哪一种形式的平衡方程，要根据受力的特点来选择才可更快速地解决问题。要通过练习来帮助掌握平面任意力系平衡方程的形式。1、点名提问：力系平衡方程的求解步骤？（1）选取研究对象。（2）画受力图。（3）列平衡方程（4）求解并校核2、总结：总结、评价；重点关于平衡方程的建立等知识点3、思政：通过讲解平衡方程，提醒学生把握好学习和生活的方向，坚持初心，脚踏实地，才能走的更远。1、回答问题。2、听、思：总结内容。10分钟课后活动课后内容教师活动学生活动时间分配云班课习题：课后习题2-19/2-10提醒督促学生：完成复习和作业。完成：复习和作业。自由安排改进与提高

教案8授课班级24机制大类授课章节第二章:力系的平衡方程及应用2.3考虑摩擦时物体的平衡课时2教材名称及出版社《工程力学》北京理工大学出版社教学资源硬件：传感网平台、外设板、智慧盒。多媒体：PPT、教学视频、慕课教学平台：云班课学情分析一、学生现有知识水平：（1）知识掌握情况大部分学生有高中基础数学、物理知识，但根据人才培养方案，学生对《工程力学》的课程前测显示，虽然由于个体差异，不同学生对不同知识点的掌握程度不同，只有近30%的同学对工程力学造型有初步的认知。（2）技能掌握情况85%的同学能通过多种途径、运用多种手段手机完成工作任务所需要的信息，并对信息进行整理和分析。（3）素养形成情况针对课前对学生进行职业素养形成理论的知识测试，74%的同学通过前期课程的学习的掌握了基本的职业素养知识，且实操表现较好。但仍有11%的同学虽然职业素养理论知识较好，但实操表现差，因此在课程中仍需要不断对职业素养进行强调。二、学生认知特征：通过问卷调查、学生访谈和学生笔记检查情况可知，只有12%的学生回答能够主动完成学习任务，这就说明高职高专学生学习态度和积极性较差，对于学习没有激情、缺乏自信。大多数学生没有记课堂笔记的习惯，上课注意力不集中，爱玩手机。三、学生心理特征：

随着大学阶段知识量的急剧增加，思维已从经验型思维转向理论型逻辑思维，要求探究事物的本质和规律。通过学习和社会接触，掌握了较多的抽象概念，善于进行系统的、论证性的思维活动，希望对事物的因果关系作规律性探索。教学目标一、知识目标：（1）掌握静摩擦力的概念（2）掌握动摩擦力的概念（3）掌握摩擦角与自锁（4）掌握考虑摩擦时物体平衡问题的求解二、技能目标：（1）能根据静滑动摩擦定律计算物体受到的静摩擦力（2）能根据动滑动摩擦定律计算物体受到的动摩擦力（3）能根据摩擦角判断物体是否自锁（4）能在考虑摩擦的情况下计算物体的平衡问题三、素质目标：（1）培养学生严谨的人生态度。（2）培养学生理论联系实际的能力。（3）培养学生敏锐的洞察力、严密的逻辑思维素质。课程思政及时间分配一、思政元素：通过习题课的开展，培养学生严谨的治学态度，教导他们今后在从业过程中，不仅要有过硬的专业知识和爱岗敬业的工作作风，而且要有“家、国、天下”的博大胸怀。二、融入过程：在讲解习题时，适时融入思政元素。（5分钟）教学重点和难点教学重点：（1）摩擦角与自锁。（2）考虑摩擦时物体平衡问题的求解。教学难点：（1）考虑摩擦时物体平衡问题的求解。与“1+X”证书及技能赛项内容对接无课前活动预习内容教师活动学生活动时间分配1、摩擦力2、静动摩擦力1、发布预习：在云班课APP里发布预习内容。2、监督提醒：学生预习。1、预习：在云班课APP预习老师发布的内容。2、记录：预习问题，在课中请教老师。20分钟教学策略和方法（灵活多样、有效的教学方法及学习活动设计）引言导入教师活动学生学习活动时间分配我们前面分析物体的受力时，都假定两物体间的接触面是绝对光滑的，但是在实际情况中，物体的表面都是粗糙的，并且其粗糙表面产生的摩擦力是不可忽略的，那么接下来我们就来研究摩擦力的相关知识。1、考勤：点名。2、知识引入：展示需要利用摩擦力来实现工作的各种图片。1、签到：回答报到。2、听、思、记。5分钟教学内容教师活动学生学习活动时间分配内容1：滑动摩擦规律静摩擦力2、动摩擦力讲授：1、静摩擦力：静摩擦力的方向与物体相对滑动的趋势相反，大小由平衡条件确定，在零与最大值之间，最大静摩擦力的大小与接触物体间的正压力成正比，Fmax=fsFN2、动摩擦力：动摩擦力的方向与物体相对滑动的方向相反，大小与接触面间的正压力成正比，Fd=fFN1、认真听讲、做好笔记、整理思路。15分钟内容2：摩擦角与自锁1、摩擦角为全约束力与接触面发现间的最大夹角；2、主动力合力的作用线在摩擦角之内而使物体静止的现象称为摩擦自锁，摩擦自锁的条件为α≤φm讲授：1、摩擦角：临界平衡状态下，静摩擦力达到最大值Fmax，全约束力为φ角达到最大值φm——摩擦角摩擦锥：改变主动力FP的方向，则全反力FR的方向也随之改变，假如接触面在各方向的静摩擦因数都相同，则全反力FR作用线的极限位置形成一个以接触点为顶点顶角为2φm的圆锥，称为摩擦锥。自锁：主动力合力的作用线在摩擦角之内而使物体静止的现象称为摩擦自锁。摩擦自锁的条件为认真听讲、做好笔记、整理思路。学习重难点：摩擦角与自锁。20分钟内容3：1、平面一般力系的平衡条件和平衡方程2、平面特殊力系的平衡方程讲授：一、平面一般力系的平衡条件和平衡方程1、平面一般力系的平衡条件：充分和必要条件是，力系的主矢等于零，力系对做用面内任一点的主矩等于零2、平面一般力系的平衡方程二、平面特殊力系的平衡方程1、平面汇交力系的平衡方程2、平面平衡力系的平衡方程3、平面力偶系的平衡方程听、思、记：平面一般力系平衡方程的求解。2、平衡方程的三种形式20分钟内容4：课堂练习1、发布练习：PPT发布课堂练习。2、点名学生答题。3、讲授：结合课堂知识，讲解练习题。4、思政：通过习题课的开展，培养学生严谨的治学态度，教导他们今后在从业过程中，不仅要有过硬的专业知识和爱岗敬业的工作作风，而且要有“家、国、天下”的博大胸怀。1、思考练习题。2、解答习题。3、听、思、记。15分钟总结内容教师活动学生活动时间分配重点复述：（1）摩擦角与自锁。（2）考虑摩擦时物体平衡问题的求解2、难点强化理解1、点名提问：考虑摩擦时物体平衡问题的特点？2、总结：总结、评价。1、回答问题。2、听、思：通过练习强化重难点内容的掌握。5分钟课后内容教师活动学生活动时间分配课后活动云班课习题：课后习题2-16(ab)提醒督促学生完成作业，并提交至云班课。完成作业。自由安排改进与提高

教案9授课班级24机制大类授课章节第二章:力系的平衡方程及应用习题课课时2教材名称及出版社《工程力学》北京理工大学出版社教学资源硬件：传感网平台、外设板、智慧盒。多媒体：PPT、教学视频、慕课教学平台：云班课学情分析一、学生现有知识水平：（1）知识掌握情况大部分学生有高中基础数学、物理知识，但根据人才培养方案，学生对《工程力学》的课程前测显示，虽然由于个体差异，不同学生对不同知识点的掌握程度不同，只有近30%的同学对工程力学造型有初步的认知。（2）技能掌握情况85%的同学能通过多种途径、运用多种手段手机完成工作任务所需要的信息，并对信息进行整理和分析。（3）素养形成情况针对课前对学生进行职业素养形成理论的知识测试，74%的同学通过前期课程的学习的掌握了基本的职业素养知识，且实操表现较好。但仍有11%的同学虽然职业素养理论知识较好，但实操表现差，因此在课程中仍需要不断对职业素养进行强调。二、学生认知特征：通过问卷调查、学生访谈和学生笔记检查情况可知，只有12%的学生回答能够主动完成学习任务，这就说明高职高专学生学习态度和积极性较差，对于学习没有激情、缺乏自信。大多数学生没有记课堂笔记的习惯，上课注意力不集中，爱玩手机。三、学生心理特征：

随着大学阶段知识量的急剧增加，思维已从经验型思维转向理论型逻辑思维，要求探究事物的本质和规律。通过学习和社会接触，掌握了较多的抽象概念，善于进行系统的、论证性的思维活动，希望对事物的因果关系作规律性探索。教学目标一、知识目标：（1）掌握平面一般力系的平衡条件和平衡方程（2）掌握平面特殊力系的平衡条件和平衡方程二、技能目标：（1）能根据不同的平衡条件列平衡方程，求解问题三、素质目标：（1）培养学生严谨的人生态度。（2）培养学生理论联系实际的能力。（3）培养学生敏锐的洞察力、严密的逻辑思维素质。课程思政1、思政元素：从力学分析引申到社会发展的推动力，鼓励学生努力学习，为国家的发展增添活力。2、融入过程在讲解物体的受力分析时，从力学分析引申到社会发展的推动力，倡导学生做时代发展的动力。（5分钟）教学重点和难点教学重点：（1）构件的受力分析与受力图相关习题。教学难点：（1）简单物体系统的受力分析。与“1+X”证书及技能赛项内容对接无课前活动预习内容教师活动学生活动时间分配1、构件的受力分析与受力图2、平面一般力系的平衡条件3、平面一般力系的平衡方程1、发布预习：在云班课APP里发布预习内容。2、监督提醒：学生预习。1、预习：在云班课APP预习老师发布的内容。2、记录：预习问题，在课中请教老师。20分钟课中活动引言导入教师活动学生活动时间分配知识回顾，针对一个物体平衡，列其平衡方程应该怎么列？1、考勤：点名。2、知识引入：提出问题，引发同学思考，让同学带着问题展开今天的学习问题展开今天的学习。1、签到：回答报到。2、听、思、记：跟着老师回顾。10分钟教学内容教师活动学生活动时间分配内容1：讲解例题已知系统如图，不计杆、轮自重，忽略滑轮大小，G=20kN。求系统平衡时，杆AB、BC的受力。1、讲授例题：(1)AB、BC杆为二力杆，取滑轮B（或点B），画受力图。建立图示坐标系，列平衡方程。解得：解得：2、思政：在讲解物体的受力分析时，从力学分析引申到社会发展的推动力，倡导学生做时代发展的动力。1、认真听讲、做好笔记。2、整理思路，练习例题20分钟内容2：课堂练习1、发布练习：PPT发布课堂练习。2、点名学生答题。3、讲授：结合课堂知识，讲解练习题。1、思考练习题。2、解答习题。3、听、思、记。5分钟内容3：例题讲解已知M=Fa。求支座A、B处约束力。讲解例题取刚架为研究对象画受力图建立坐标系,列方程求解1、认真听讲、做好笔记。2、整理思路，练习例题20分钟内容4：课堂练习1、发布练习：PPT发布课堂练习。2、点名学生答题。3、讲授：结合课堂知识，讲解练习题。1、完成练习题。2、解答习题。3、听、思、记。10分钟总结内容教师活动学生活动时间分配1、重点复述2、难点强化理解3、布置作业总结：重点复述构件的受力分析步骤等知识点第二章小结：（1）平面一般力系的简化（2）平面力系的平衡方程及其应用习题课（3）考虑摩擦时物体的平衡1、听、思、记：总结内容。10分钟课后内容教师活动学生活动时间分配课后活动云班课习题：课后习题2-16（cdef)提醒督促学生：完成复习和作业。完成：复习和作业。自由安排改进与提高

教案10授课班级24机制大类授课章节第三章:构件基本变形时的内力分析3.1内力与截面法课时2教材名称及出版社《工程力学》北京理工大学出版社教学资源硬件：传感网平台、外设板、智慧盒。多媒体：PPT、教学视频、慕课教学平台：云班课学情分析一、学生现有知识水平：（1）知识掌握情况大部分学生有高中基础数学、物理知识，但根据人才培养方案，学生对《工程力学》的课程前测显示，虽然由于个体差异，不同学生对不同知识点的掌握程度不同，只有近30%的同学对工程力学造型有初步的认知。（2）技能掌握情况85%的同学能通过多种途径、运用多种手段手机完成工作任务所需要的信息，并对信息进行整理和分析。（3）素养形成情况针对课前对学生进行职业素养形成理论的知识测试，74%的同学通过前期课程的学习的掌握了基本的职业素养知识，且实操表现较好。但仍有11%的同学虽然职业素养理论知识较好，但实操表现差，因此在课程中仍需要不断对职业素养进行强调。二、学生认知特征：通过问卷调查、学生访谈和学生笔记检查情况可知，只有12%的学生回答能够主动完成学习任务，这就说明高职高专学生学习态度和积极性较差，对于学习没有激情、缺乏自信。大多数学生没有记课堂笔记的习惯，上课注意力不集中，爱玩手机。三、学生心理特征：

随着大学阶段知识量的急剧增加，思维已从经验型思维转向理论型逻辑思维，要求探究事物的本质和规律。通过学习和社会接触，掌握了较多的抽象概念，善于进行系统的、论证性的思维活动，希望对事物的因果关系作规律性探索。教学目标一、知识目标：（1）掌握内力的概念截面法（2）掌握截面法二、技能目标：（1）能运用截面法三、素质目标：（1）培养学生严谨的人生态度。（2）培养学生理论联系实际的能力。（3）培养学生敏锐的洞察力、严密的逻辑思维素质。课程思政及时间分配一、思政元素：通过内力的概念，引申出内力与外力的辩证关系，培养学生科学的思维方式和解决工程问题的科学方法。二、融入过程：在讲内力的概念时，适时融入思政元素。（5分钟）教学重点和难点教学重点：（1）内力的概念及特点（2）截面法。教学难点：（1）截面法。与“1+X”证书及技能赛项内容对接无课前活动预习内容教师活动学生活动时间分配1、外力与内力的概念。2、什么是截面法？1、发布预习：在云班课APP里发布预习内容。2、监督提醒：学生预习。1、预习：在云班课APP预习老师发布的内容。2、记录：预习问题，在课中请教老师。20分钟教学策略和方法（灵活多样、有效的教学方法及学习活动设计）引言导入教师活动学生学习活动时间分配通过图片展示，给相同材料相同长度不同粗细的棒体施加一个向下的压力，使其压缩，从而引申出构件基本变形时的内力分析这一主题。1