《建筑力学》课程标准.docx

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《建筑力学》课程标准

《建筑力学》课程标准

一、课程代码

100101

二、适用专业

建筑工程技术专业

三、课程性质

建筑力学是建筑工程技术专业的一门专业基础课，属必修课性质。

它包括理论力学、材料力学和结构力学几部分。

通过本课程的学习，要求学生了解一般建筑结构的组成方式，对建筑结构的受力性能具有明确的基本概念和必要的基础知识，对结构内力、应力及位移的分析计算问题具有初步的能力，从而使学生能对一般的建筑工程问题进行初步分析，为学习后续的专业如建筑结构、平法识图与钢筋翻样等专业课程提供一定的力学基础。

学习本课程要求有较好的数学基础知识。

四、课程学分与时数分配

《建筑力学》课程共160学时，安排在第一、二学期授课，共10学分。

教学单元

主要教学内容

学习目标

能力要求

参考学时

静力学基本概念、基本理论、平衡计算

1.力的概念

2.静力学公理

3.约束与约束反力

4.物体的受力分析与受力图

1.明确力、平衡、约束、约束反力的概念。

2.深刻理解静力学公理。

3.掌握常见约束的特点及相应约束反力

4.能对单个物体和简单的物体系统进行正确的受力分析并正确绘出受力图。

能对单个物体和简单的物体系统进行正确的受力分析并正确画出受力图。

6

26

1.力矩与力偶

2.力的平移

3.平面力系向一点的简化

4.平面力系的平衡方程及其应用

5.物体系统的平衡问题

1.掌握力矩的概念和计算，合力矩定理及其应用。

2.掌握力偶的概念、力偶的基本性质以及平面力偶系的合成和计算。

3.掌握力的平移定理和平面一般力系的简化结果。

4.掌握平面力系平衡方程的一般形式、二矩式和三矩式。

5.掌握平面汇交力系、平面平行力系、及平面力偶系的平衡方程。

6.会利用平衡方程求解平衡问题。

能熟练应用平面一般力系的平衡方程求解单个物体和简单物系的约束反力。

10

静定结构的内力分析

杆件的基本变形及内力的概念

了解杆件的基本变形及内力的概念

能够分辨杆件的四种基本变形

1

轴向拉压杆的内力计算

1.掌握截面法计算内力

2.掌握轴向拉压杆的内力计算及轴力图的绘制.

能准确熟练计算轴向拉压杆的轴力。

4

26

梁的内力计算

1.掌握微分关系法绘制梁的内力图

2.掌握叠加法绘制梁的内力图.

能够对单跨静定梁的内力进行分析，并且能正确作出弯矩图和剪力图

8

刚架的内力计算

会刚架的内力图的绘制

能够对静定平面刚架的内力进行分析，绘制内力图

6

桁架的内力计算

会用结点法和截面法计算桁架的内力

能准确计算静定平面桁架的轴力。

6

三铰拱的内力计算

理解三铰拱的支座反力和内力分析

会用三铰拱的内力公式计算拱截面上的内力

4

组合结构的内力计算

1.分清梁式杆和桁式杆

2.正确计算桁式杆的内力

3.正确计算梁式杆的内力

能够对组合结构的内力进行分析，绘制内力图

4

杆件的应力与强度计算

材料在拉压时的力学性质

1．分析低碳钢和铸铁的轴向拉压试验结果，

2．比较塑性材料和脆性材料的力学性能。

会根据材料的应力应变曲线分析材料的力学性能

4

48

轴向拉压杆的应力与强度计算

1.掌握轴向拉压杆横截面上正应的分布规律

2.理解轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式并会计算横截面上的正应力

3.建力轴向拉压杆横截面上的正应力强度条件

1.能计算轴向拉压杆横截面上的正应力。

2．能对轴向拉压杆进行强度计算

4

平面弯曲梁的应力与强度计算

1.掌握平面弯曲梁横截面上正应、切应力的分布规律

2.理解平面弯曲梁横截面上正应、切应力的计算公式并会计算横截面上的正应力、切应力

3.会建立平面弯曲梁正应、切应力的强度条件，进行强度计算

1.能计算平面弯曲梁横截面上的正应力及切应力。

2.能进行梁的强度计算。

12

组合变形时的应力与强度计算

1.会分析斜弯曲梁的应力；并能进行强度计算。

2.会分析偏心拉压杆的应力；并能进行强度计算。

能对斜弯曲梁、偏心拉压杆进行应力分析和强度计算。

2

应力状态与强度理论

1.理解应力状态的概念。

2.理解四种强度理论。

能对复杂应力状态进行强度计算。

2

构件的变形和结构的位移计算

1.轴向拉压杆的变形

2.静定结构在荷载作用下的位移计算公式.

3.图乘法.

4.梁的变形及刚度计算

1.掌握轴向拉压杆的变形规律。

2.理解结构位移计算公式中各项的力学意义

3.会用单位荷载法正确计算梁、刚架、桁架在荷载作用下的位移；

4.掌握图乘法及其应用条件

5.理解梁的刚度条件

1.会计算轴向拉压杆的变形

2.能用图乘法计算梁和刚架的位移；

3.能对梁进行刚度计算，

6

20

压杆稳定

1.杆稳定的概念

2.压杆的临界力与临界应力

3.压杆的稳定计算

1.明确压杆失稳，临界力的概念；

2.掌握欧拉公式及其范围；

3.掌握压杆的稳定性校核，

4.明确提高压杆稳定性的一般措施。

能对压杆进行稳定性计算

10

10

截面的几何参数

静矩和形心

1.理解静矩、形心惯性矩的概念；

2.记住矩形和圆形惯性矩的计算结果；

3.理解惯性矩的平行移轴公式

4.会计算组合截面的形心、静矩和惯性矩

会应用平行移轴公式计算组合图形对形心轴的惯性矩。

8

8

机动

10

合计

160

五、课程设计思路

本课程设计的思路为：

通过深入进行企业调研、召开企业实践专家访谈会、课程团队共同分析梳理职业岗位所需要的知识、能力、素质要求。

在课程标准编写中，以能力分析为基础设计课程，以能力培养为中心组织教学，以能力形成为目标引导学生学习，以企业认可的能力指标体系评价学习成果。

以就业为导向，培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。

1.以职业能力为本位，确定课程目标

本课程标准的总体设计思路是打破传统的学科式课程体系，变知识学科本位为职业能力本位，从“工作任务与职业能力”分析出发，设定职业能力培养目标。

紧密结合行业发展，遵循学生认知规律，培养学生正确分析结构受力的核心能力，使其能深刻理解提高构件承载能力所采取的工程措施，为后续课程的学习和发展职业能力奠定良好的基础。

2．以课程为依据，选取课程内容

本课程以宽基础、重实践、会实际的专业岗位技能要求，以教学主题模块为基本单元，将结构受力分析作为组织学生课程学习的主要线索，适当使学生了解后续课程与教学内容的联系，使教学内容具有一定的前瞻性，增强学生学习的自觉性和主动性。

通过案例教学等手段，使学生逐步认识到本课程的学习对提高专业理论知识和技能的重要性。

本课程的工程性、实践性、技术性比较强。

课程改革应及时更新教学内容，引入行业新技术、新标准和实际工程案例，使得学生“所学既所用”，增强学生的岗位适应能力。

3.以案例分析、任务驱动为导向，组织课程教学

为了充分体现任务驱动，实践导向的课程设计思想，变本书知识的传授为动手能力的培养，在课程教学中采用案例分析、任务驱动等教学手段，以实际工程项目为载体组织教学，通过具体工程案例和施工图纸，引出相关专业理论知识，使学生在技能训练中加深对专业知识的理解和应用。

加强实践性教学环节，营造真实的工作氛围，实现现场教学、边讲边练，“教、学、做”融为一体，突出课程的开放性和职业性。

4．以过程评价为重点，制定考核评价标准

建立一套以能力考核为核心、以过程考核为重点的学习绩效考核评价体系，强调以学生为主体，注重过程评价与结果评价相结合，关注学生在学习过程中的体验和发展，过程评价包括学生参与教学活动的程度、自信心、独立思考的习惯，搜集和整理信息的能力，合作交流的意识，解决专业问题的综合能力等方面。

强化课程评价的诊断、激励与发展作用，更真实地反映课程的能力目标和教学质量效果。

六、课程总体目标

1.知识目标

（1）掌握静力学的基本概念、原理。

（2）掌握求解杆件内力的基本原理及绘制杆件内力图的方法。

（3）掌握一般常用材料拉压的力学性能。

（4）掌握基本变形及组合变形构件的应力分布规律。

（5）理解正应力和切应力强度条件的建立思想。

（6）掌握构件的强度、刚度和稳定性计算的原理及方法.

（7）理解应力状态的概念，理解常用的强度理论。

2.能力目标

（1）能够熟练准确地对物体进行受力分析。

（2）能够熟练准确地对平面静定结构进行内力计算。

（3）能够准确地对杆件进行强度计算。

（4）基本能够对杆件进行刚度计算。

（5）能够对压杆进行稳定性分析。

3.素质目标　　　　　

（1）养成辩证思维和一丝不苟的科学态度，保持自主学习的兴趣和愿望，具有正确的技术观和较强的技术创新意识，培养综合素质和职业能力，促进学生全面而富有个性的发展，为迎接未来社会挑战，实现终身发展奠定基础。

（2）注重学生的自身发现与行业特点紧密联系，培养学生正确的就业观念，鼓励学生主动参与实践，逐步形成良好的学习习惯和严谨细致的工作态度，具备较强的表达与沟通能力。

（3）树立爱岗敬业、诚实守信、团结协作的品质，加强环保、节能、安全意识和执法观念，为发展职业能力奠定良好的基础。

七、课程内容与教学要求

教学单元

主要教学内容

学习目标

能力要求

参考学时

静力学基本概念、基本理论、平衡计算

5.力的概念

6.静力学公理

7.约束与约束反力

8.物体的受力分析与受力图

1.明确力、平衡、约束、约束反力的概念。

2.深刻理解静力学公理。

3.掌握常见约束的特点及相应约束反力

4.能对单个物体和简单的物体系统进行正确的受力分析并正确绘出受力图。

能对单个物体和简单的物体系统进行正确的受力分析并正确画出受力图。

6

16

6.力矩与力偶

7.力的平移

8.平面力系向一点的简化

9.平面力系的平衡方程及其应用

10.物体系统的平衡问题

1.掌握力矩的概念和计算，合力矩定理及其应用。

2.掌握力偶的概念、力偶的基本性质以及平面力偶系的合成和计算。

3.掌握力的平移定理和平面一般力系的简化结果。

4.掌握平面力系平衡方程的一般形式、二矩式和三矩式。

5.掌握平面汇交力系、平面平行力系、及平面力偶系的平衡方程。

6.会利用平衡方程求解平衡问题。

能熟练应用平面一般力系的平衡方程求解单个物体和简单物系的约束反力。

10

静定结构的内力分析

杆件的基本变形及内力的概念

了解杆件的基本变形及内力的概念

能够分辨杆件的四种基本变形

0.5

轴向拉压杆的内力计算

1.掌握截面法计算内力

2.掌握轴向拉压杆的内力计算及轴力图的绘制.

能准确熟练计算轴向拉压杆的轴力。

1.5

16

梁的内力计算

1.掌握微分关系法绘制梁的内力图

2.掌握叠加法绘制梁的内力图.

能够对单跨静定梁的内力进行分析，并且能正确作出弯矩图和剪力图

6

刚架的内力计算

会刚架的内力图的绘制

能够对静定平面刚架的内力进行分析，绘制内力图

2

桁架的内力计算

会用结点法和截面法计算桁架的内力

能准确计算静定平面桁架的轴力。

2

三铰拱的内力计算

理解三铰拱的支座反力和内力分析

会用三铰拱的内力公式计算拱截面上的内力

2

组合结构的内力计算

4.分清梁式杆和桁式杆

5.正确计算桁式杆的内力

6.正确计算梁式杆的内力

能够对组合结构的内力进行分析，绘制内力图

2

杆件的应力与强度计算

材料在拉压时的力学性质

1．分析低碳钢和铸铁的轴向拉压试验结果，

2．比较塑性材料和脆性材料的力学性能。

会根据材料的应力应变曲线分析材料的力学性能

2

14

轴向拉压杆的应力与强度计算

1.掌握轴向拉压杆横截面上正应的分布规律

2.理解轴向拉压杆横截面上正应力的计算公式并会计算横截面上的正应力

3.建力轴向拉压杆横截面上的正应力强度条件

1.能计算轴向拉压杆横截面上的正应力。

2．能对轴向拉压杆进行强度计算

2

平面弯曲梁的应力与强度计算

1.掌握平面弯曲梁横截面上正应、切应力的分布规律

2.理解平面弯曲梁横截面上正应、切应力的计算公式并会计算横截面上的正应力、切应力

3.会建立平面弯曲梁正应、切应力的强度条件，进行强度计算

1.能计算平面弯曲梁横截面上的正应力及切应力。

2.能进行梁的强度计算。

6

组合变形时的应力与强度计算

3.会分析斜弯曲梁的应力；并能进行强度计算。

4.会分析偏心拉压杆的应力；并能进行强度计算。

能对斜弯曲梁、偏心拉压杆进行应力分析和强度计算。

2

应力状态与强度理论

1.理解应力状态的概念。

2.理解四种强度理论。

能对复杂应力状态进行强度计算。

2

构件的变形和结构的位移计算

1.轴向拉压杆的变形

2.静定结构在荷载作用下的位移计算公式.

3.图乘法.

4.梁的变形及刚度计算

1.掌握轴向拉压杆的变形规律。

2.理解结构位移计算公式中各项的力学意义

3.会用单位荷载法正确计算梁、刚架、桁架在荷载作用下的位移；

4.掌握图乘法及其应用条件

5.理解梁的刚度条件

1.会计算轴向拉压杆的变形

2.能用图乘法计算梁和刚架的位移；

3.能对梁进行刚度计算，

6

6

压杆稳定

1.杆稳定的概念

2.压杆的临界力与临界应力

3.压杆的稳定计算

1.明确压杆失稳，临界力的概念；

2.掌握欧拉公式及其范围；

3.掌握压杆的稳定性校核，

4.明确提高压杆稳定性的一般措施。

能对压杆进行稳定性计算

4

4

截面的几何参数

静矩和形心

1.理解静矩、形心惯性矩的概念；

2.记住矩形和圆形惯性矩的计算结果；

3.理解惯性矩的平行移轴公式

4.会计算组合截面的形心、静矩和惯性矩

会应用平行移轴公式计算组合图形对形心轴的惯性矩。

2

2

机动

2

合计

80

八、教学实施建议

1.教学方法建议

本课程在教学过程中，要突出学生的主体地位和教师的引导作用，努力提倡启发式、探究式、开放式教学。

要从学生的认知和能力结构特点出发，创设有助于学生自主学习的问题情境，引导学生积极思考、探索、参与、交流，激发学生的学习潜能，鼓励学生大胆创新与实践，促进学生在教师的指导下主动地、富有个性地学习。

在课堂授课和实践教学中可以灵活运用以下教学方法：

（1）探究式教学法

该方法旨在激发学生主动观察、思考、阅读、动手的学习兴趣，进而分析总结客观规律，既牢固掌握所学知识，又培养学生独立分析和解决问题的能力。

该方法可用于本课程的理论教学中，由教师事先提出先导问题，引导学生课后观察、现场印证或查阅资料，然后进行课堂讨论、分析得出答案。

该教学方法使学生成为教学活动的主体，形成了学生自主学习、研究性学习和开放性学习的氛围。

（2）案例教学法

在课堂授课时，通过典型工程的案例教学（如设计方案实例、施工图实例、常见工程做法等）为学生提供一种借鉴和引伸的范例，既丰富了教学内容，加深了学生对所学知识的理解，同时也丰富了学生的感性认识，激发了学生的学习兴趣，增强了学生的经验积累。

（3）虚拟现实教学法

本课程是一门实践性和应用性都很强的专业课，在教学计划中，除完成以专业理论知识为主的课堂授课外，还应利用先进的仿真模拟软件ANSYS等，对结构的承载情况进行仿真模拟，增加学生的理解深度，提高学生的学习兴趣。

通过观看现实结构支座录像了解结构计算简图中支座的简化等。

2.教材编写与选用建议

（1）教材编写建议

本教材的编写应力求体现高等职业教育的特点，按照专业人才培养目标对本课程的教学要求，对基本理论的讲授以应用为目的，教学内容以必需、够用为度。

针对学生特点，编写的教材应能降低学生学习的难度，理论联系实际，使教材内容在实际工程中能找到落脚点；要采用大量的实际工程图片素材，增加广大学生学习的目的性和主动性，给学生指明了所讲解内容在后继课程及实际工作中的应用。

为学生的长远发展打造一个坚实的平台。

总之，教材要做到理论与工程实际紧密联系，体现知识和能力相结合，力求反映工程和理论实际相结合的特点。

（2）.教材选用建议

本课程应为适应高职高专人才培养目标，适合高职高专教学规律，体现职业教育特色的实用性教材。

可选用由正规出版社出版的规划教材或优秀教材，或选用由学校和企业合作编写的工学结合、特色鲜明的校本教材。

推荐教材：

本课程可选用高等教育出版社出版的由刘寿梅主编的《建筑力学》、科学出版社出版的由沈养中主编的《建筑力学》、武汉理工大学出版社出版的由张流芳主编的《材料力学》、武汉工业大学出版社出版的《结构力学》（胡兴国主编）等。

3.课程资源的开发与利用建议

开发和利用各种课程资源是课程建设的重要途径。

要充分利用多媒体教学、网络技术和各种媒体（报纸、杂志、电视等）获取信息和资料，为学生提供丰富多彩的学习素材，不断充实、更新课程内容。

要创造性地使用教材，融合教材、教案和课件三部分内容，丰富课堂信息量。

教案的编写应该比《课程标准》的要求更具体，更生动，更便于操作。

因此，教案的编写是一个再创造的过程，应在课程内容标准、呈现方式、案例选择等方面为实践活动的实施创造条件。

多媒体课件直观性强，信息量大，易于学生接受，成为教材的有力补充。

此外，本课程还应配置包括常用国家（行业）规范、标准、工具书及各种常用标准图集、技术文件范本等工程技术资料，以及试题库等配套完整的教学资源。

课堂教学应结合模型、实物等教具，在讲授过程中采用录像播放、图片演示、仿真软件应用、实物讲解、学生动手操作相结合的方法，这些资源有利于创设形象生动的现场工作情景，充分调动学生的学习积极性和参与意识，以增强学生的感性认识，启迪学生的科学思维，扩大学生的知识面。

课程建设还应积极开发网络教学资源，包括建立课程网络，为学生提供相关的网络课程资料、网上答疑、行业动态等，为学生搭建一个自主性学习、研究性学习和开放性学习的互动平台。