《工程力学》课程大纲（含课程思政）

PAGE6《工程力学》课程大纲一、课程基本信息表1课程基本信息表课程名称工程力学开设系（院）部数控技术学院课程代码40711010开课形式混合式教学课程性质专业基础必修课课程类型B类课程学时48课程学分3学分开课部门数控技术学院开课学期（第II学期）先修课程《机械识图与公差配合》《高等数学》后续课程《机械设计基础》《工装夹具设计》《机械制造工艺》《机械装调实训》《机械创新设计》总学时48学分3.0分适用专业（层次）机械设计与制造（普专/对口/五年制）二、课程性质（一）课程描述本课程《工程力学》是工科机械类专业教学中的一门专业基础必修课。工程力学是将力学原理应用于有实际意义的工程系统的科学，本课程的目的是使学生建立对于工程力学的整体认识，掌握力学的最基本概念、理论和方法；既具有基础性，为后续课程的学习提供必要的力学知识与分析计算能力；又具有很强的工程应用性，为高等学校工科学生提供必备的现代力学基本素质教育，培养学生在工程中认识、提出力学问题，并利用力学知识研究、解决问题的素质和能力。课程定位本课程是高职机械专业的一门专业基础课程。前承《高等数学》、《机械识图与公差配合》（工程识图能力），后启《机械设计基础》、《工装夹具设计》、《机械制造工艺》、《机械创新设计》等专业课程，重在培养学生运用力学工具分析工程结构、解决实际问题的能力，为后续专业课程中的机械创新设计、结构优化及施工方案制定奠定力学分析基础，是衔接基础理论与工程实践的桥梁。课程融入大国工程案例（如桥梁/机械中的力学智慧）及结构失效警示，强化安全规范意识；设置优化设计任务，激发创新思维，同时通过工程力学史（如经典理论发展脉络）渗透科学探索精神。通过本课程的教学，学生能运用“理论推导-仿真模拟-实验验证”闭环思维，独立完成典型结构（如桁架、传动轴）的受力分析、强度校核及优化方案制定，掌握生产一线技术问题的解决能力，同步塑造严谨规范、协作攻坚、精益求精的职业品格，为成长为高技能人才奠定基础。三、课程内容与学时分配表1课程内容与学时分配模块项目教学内容重点、难点思政元素及融入途径学时项目一绪论工程力学的研究对象和研究方法掌握工程力学的研究对象、基本任务与研究方法【思政元素】：爱国主义精神；民族自豪感【融入途径】：1.播放我国重大工程（港珠澳大桥、高铁、航天装备）力学应用短视频；2.讲解钱学森、茅以升等力学前辈爱国报国事迹，引入中国工程成就案例；3.引导学生认识力学与国家发展、国防建设的紧密联系。理论2实践0项目二静力学基本知识任务1.基本概念2、基本公理3、力矩1、掌握力、载荷和力学的概念；2、熟练掌握力学基本公理的内容和涵义；3、熟练掌握力矩的概念和求法【思政元素】：创新意识；工匠精神；职业精神【融入途径】：1.观看精密制造、机械设计相关工匠视频；2.结合工程实例强调“差之毫厘，谬以千里”的严谨态度；3.讲解力学发展史，鼓励学生敢于质疑、勇于创新。4力偶力的平移定理掌握力偶和力偶矩的概念；掌握力偶的三要素；熟练掌握力偶的基本性质；熟练掌握力的平移定理的内容和原理；【思政元素】：环保意识;奉献精神；工匠精神【融入途径】：1.结合轻量化、节能型构件设计图片/视频，讲解力的平移定理在绿色工程中的应用，渗透低碳环保理念；2.展示基建抢修、应急工程中工程师坚守岗位、无私奉献的案例，传递奉献精神；3.要求学生规范完成力偶计算、定理推导，强调步骤完整、数据准确，培养严谨细致的工匠精神。2项项目三平面力系约束反力熟练5种约束以及对应的约束力【思政元素】：大国工匠精神、团队协作；【融入途径】：1.观看大国工匠高精度装配、约束检测的短视频，感受“执着专注、追求卓越”的大国工匠精神；2.分组完成“复杂构件约束识别与反力分析”任务，明确分工、互相配合，培养团队协作能力；3.结合工程规范，强调约束反力分析的规范性，树立“遵守标准、敬畏职业”的意识。4项项目四轴向拉伸和压缩材料力学基础，轴向拉伸和压缩变形的外力与内力计算外力法、截面法求杆件横截面上内力的能力；绘制轴力图的能力。强度、刚度、稳定性的概念；杆件变形的基本形式；计算轴力的方法，轴力图的绘制【思政元素】：团队协作；爱岗敬业；文化自信【融入途径】：1.分组完成材料拉伸实验，分工操作仪器、记录数据、计算轴力、绘制轴力图，互相检查、规范操作，培养团队协作和爱岗敬业的职业素养；2.展示国产高强度钢材、大国重器（如高铁轨道、高层建筑立柱）的轴向受力设计案例，对比我国与国际先进水平的差距与优势，增强文化自信；3.强调实验数据和计算结果的真实性，培养严谨求实的职业操守。6项目五剪切与挤压剪切与挤压概念，剪切、挤压强度实用计算掌握剪切和挤压时轴力的计算。【思政元素】：大国工匠精神【融入途径】：1.观看航空发动机叶片、精密齿轮等零件的剪切与挤压加工短视频，了解高精度加工的要求；2.强调剪切、挤压强度计算的准确性，结合工匠“毫厘必争”的加工案例，传递“精益求精、追求极致”的大国工匠精神；3.要求学生规范完成计算步骤，培养严谨认真的工作态度。2项项目六圆轴扭转圆轴扭转的受力特点及变形特点，外力偶矩和扭矩计算、扭矩图。学会计算外力偶矩和扭矩、会画扭矩图；掌握圆轴扭转的强度与刚度计算。【思政元素】：人文素养职业精神培养：（团队意识、工作规范、爱岗敬业、一丝不苟、严谨认真【融入途径】：1.规范扭矩计算步骤和扭矩图绘制格式，强化工作规范和严谨认真的态度；2.分组完成扭矩计算、绘图、校核任务，明确分工、互相配合，培养团队意识；3.结合我国古代天文仪器（浑仪）的轴系扭转设计，讲解古代工匠的智慧，融合人文素养与工程知识，提升综合素养。4项项目七直梁弯曲支平面弯曲的概念理解并掌握剪力、弯矩的概念和符号规定。弯矩方程，剪力方程，熟练绘制弯矩图。【思政元素】：大国工匠精神（创造精神、创造精神、服务精神）【融入途径】：1.展示桥梁、厂房、建筑承重梁的创新结构图片/视频，讲解直梁弯曲原理在工程创新中的应用，培养创造精神；2.组织小组开展“直梁弯曲优化设计”活动，鼓励学生提出轻量化、高强度的设计方案，激发创新思维；3.结合乡村基础设施建设案例，引导学生运用直梁弯曲知识解决实际问题，践行“力学服务社会、服务民生”的服务精神。2四、教学方法与实施本课程利用线上课程资源实现线上线下混合式教学，照课前资讯、课中研讨探究、课后拓展的整体思路进行实施按。教学过程中注意整体设计对应教学内容及思政育人目标，选择思政要素切入点及对应元素、融入方式与载体等。教学方法根据教学目标以及学情分析，适配与学生响应度高的教法与学法，充分体现学中做做中学，以学为主以教为辅的理念。（一）数智化理虚实一体化教学法教师运用多媒体课件、动画等资源精讲工程力学核心理论知识，如静力学中的力系平衡原理、材料力学中的应力应变关系等。借助力学虚拟仿真实验平台、有限元分析模拟软件等理实互动实训教学平台，让学生在虚拟环境中进行结构受力分析、构件变形模拟等上机练习。再结合桥梁工程、机械零件设计等实际工程案例资料，开展岗位模拟核算体验，解决学生对复杂工程力学问题理解困难、理论与实践脱节的问题，有效突破教学难点。适用于“结构的强度与刚度计算”“机械运动的动力学分析”等教学项目。（二）项目教学法以实际工程力学项目为载体，采用数智化工具辅助教学。师生共同实施项目，具体环节如下：利用数字化教学资源进行情景导入，明确项目任务，如设计某小型桥梁的力学结构方案；学生通过在线学习平台收集资料、制定方案；在自主协作实施阶段，运用数智化工具完成结构建模、受力分析等工作；教师通过教学管理平台进行点拨引导和过程检查；学生借助多媒体设备展示成果，并在线上平台收集反馈进行修正完善；最后通过智能评价系统进行评估检测，结合拓展学习资源实现能力升华。适用于“复杂工程结构力学综合分析”等教学项目。（三）任务驱动教学法在讲解工程力学知识点前，借助虚拟工程案例、短视频等引出实际任务，如“分析某机械零件在运动过程中的受力情况”，为解决任务问题，引导学生学习相关的运动学、动力学知识，提高学生学习兴趣。在任务完成过程中，鼓励学生使用力学计算小程序、在线模拟工具等数智化手段，适用于课程中运动分析、动力计算等具体业务教学。（四）案例教学法将工程力学案例分为引导案例、教学案例和阅读分析案例三类。引导案例以动画、图文等数字化形式放在每个教学模块前，如通过播放古代建筑力学智慧的动画视频，引发学习兴趣，明确学习任务；教学案例在课堂教学中结合虚拟仿真演示、在线互动讲解等方式，实现老师讲解和学生学做结合；阅读分析案例以电子文档形式下发，学生通过线上小组讨论、数据分析工具完成阅读、思考、讨论和分析，最后教师通过线上平台进行点评，培养学生分析和解决问题的能力。在课程思政融入中，通过数字化展示我国现代重大工程中的力学成就案例，激发学生爱国热情和创新精神，适用于每一节课教学。（五）问题引导法教师在课堂上利用在线问卷、弹幕互动等方式提出工程力学相关问题，如“如何提高高层建筑结构的稳定性”，引导学生通过查阅数字图书馆资源、使用力学分析软件模拟等方式分析问题，最后在课堂上通过线上投票、小组汇报等形式达到解决问题的目的。此方法以问题设计和解决为核心，教师借助教学数据分析平台了解学生思维过程，优化引导策略，适用于每节课课前导入和知识巩固环节。五、考核评价（一）课程考核方式本课程的考核以定量方式呈现评价结果，成绩评定采用百分制，采用过程考核和结果考核相结合的形式，过程考核占40%（依据线上教学平台数据统计结果与线下课堂表现，包括在线学习时间，作业完成情况，参与讨论等），增值评价占20%（依据思政素养提升以及对比学习数据和阶段性考核比较评分，）期末结果考核占40%（采用教学平台组卷测试）。（二）课程考核标准1.思政态度与增值考核标准主要针对学生的出勤有无迟到早退现象、是否具有饱满的精神风貌、是否具有良好的职业操守等方面内容进行评价，以及学生平台数据比对分析，占最终成绩的20%。过程实施考核标准采用学生自评、小组互评、教师点评的方式对学生进行综合评价，具体包括课前线上教学平台的任务预习情况、课中学生的表现情况、课后作业的完成情况，分项目视完成质量记成绩，占最终成绩40%。3.期末结果考核标准采用闭卷形式，建试题库，从中抽取。客观题占20%，成本核算管理和业务处理题占80%，占最终成绩的30%。表2考核标准考核项目考核标准过程考核（40%）课前预习（8%）按时完成资源预习任务，参与课程前侧。课堂表现（12%）上课认真听讲，遵守课堂纪律；积极踊跃回答课堂提问并认真记录笔记；主动参与小组活动。课后作业（10%）能够保质保量按时上交作业，积极参加拓展活动。增值考核（20%）思政态度（10%）无旷课、迟到早退现象；具备饱满的精神风貌和良好的职业操守。成长进步（10%）阶段性数据比对分析，进步超过5%计1分