《建筑力学》课程标准.docx

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《建筑力学》课程标准

课程名称：

建筑力学与结构

课程代码：

2040003

课程类型：

Ⅱ

学　　分：

4.0

计划学时：

实践课时比例：

主要授课方式：

课堂讲授

考核方式：

考试

适用专业：

建设工程管理

先修课程：

《建筑工程专业认知》、《建筑工程制图与识图》、《建筑材料与检测》

1.概述

1.1课程的性质

建筑力学是建设工程管理专业最重要的专业基础课之一，建筑力学是今后学生毕业后从事施工、设计、管理的必备基础知识。

通过本课程的学习，学生掌握建筑力学中杆件的受力性能与简单的计算，达到能够认识并绘制结构施工图的能力。

1.2课程设计理念

本课程立足于学生会施工、懂设计、善管理的实际能力培养，对课程内容做了实质性改革，以力学知识、理论知识够用为原则，精简力学理论计算和复杂理论，打破以传统知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以模块、项目为中心组织课程内容和课程教学，让学生更加结合工程实际为学习知识，发展职业能力。

行业、企业专家深入到本专业教学教改中，结合实际工程需要，本课程最终确定了以下工作模块：

静力基本知识、平面体系的几何组成分析、静定结构的内力分析、应力与强度、结构变形计算、压杆稳定、超静定结构的内力计算。

这些模块主要是针对学生职业技能的培养，并为今后学生执业资格考试奠定基础。

1.3课程开发思路

以项目教学为指导，将建筑力学与结构这门课程打造成理实一体化的课程，用相应的工程实例来学习每一个模块的学习，让学生在学中做，做中学。

2.课程目标

2．1知识目标

（1）了解力学基本概念、结构、构件类型构；

（2）了解平面体系的几何组成，并会简单判定结构几何性质；

（3）掌握拉、压、弯、剪构件的内力计算；

（4）掌握梁构件中应力计算，会判定梁破坏的条件；

（5）掌握超静定结构的内力计算，并会绘制内力图，判定结构的危险位置；

2．2素质目标

（1）具有较好的学习新知识和技能的能力；

（2）具有解决问题的方法能力和制定工作计划的能力；

（3）具有综合运用知识与技术从事程度较复杂的技术工作的能力；

（4）具有自学能力、理解能力与表达能力；

（5）培养学生理论指导实际、实际提升理论的能力。

2．3能力目标

（1）具有一定的力学分析能力；

（2）具有构件的强度计算能力；

（3）具有构件的刚度计算能力；

（4）具有构件的稳定性计算能力。

3.课程内容和要求

学习情境/项目/模块

工作任务

知识要求

技能要求

授课形式

学时

安排

绪论

本课程的研究对象

了解结构与构件、结构类型、构件类型

根据所学知识，能分清建筑的结构形式及各自的特点

结合图片讲授

0.5

本课程的主要任务、内容和学习目标

了解本课程的主要任务、内容、学习目标

明确课程任务，制定适合自己的学习目标

分组讨论

0.5

本课程的理论基础

熟悉力学基本假设、杆件变形形式、结构简化

能够对实例构件、结构简化成计算模型

研讨

静力学基本知识

静力学基本概念和基本公理

熟悉力、力系及静力学概念

能够判断力的类型，计算力、力矩的大小

讲授

约束及约束反力

掌握约束反力的类型

识别作用力与反作用力及常见的约束类型

研讨

物体的受力分析及受力图

掌握内力图的绘制

能对单个物体、物体系统的受力分析

讲授

平面力系的平衡条件

了解几中常见的力系

能够判定静定结构与超静定结构

情境模拟

平面体系的几何组成分析

平面体系基本概念

了解几何体系的组成、自由度和约束的概念

能够准确识别自由度和约束的个数

讲授

无多余约束的几何不变体系的基本组成规则

掌握两、三刚片规则、二元体规则

利用规则能够准确判断体系的几何性质

利用动画讲授后分组研讨

平面体系的几何组成分析举例

掌握几何组成分析

能对工程实例进行几何分析

情境模拟

静定结构的内力分析

内力和截面法

掌握截面法

利用截面法对杆件进行内力分析

讲授

轴向拉（压）杆的内力与内力图

掌握拉、压力计算及内力图形绘制

能计算受拉、压杆件的内力，并画出轴力图

讲授后，布置项目，分组完成

梁的内力计算

掌握弯矩、剪力的计算

能正确识别工程中梁的受力形式，并能算出梁内力大小

讲授

列内力方程和画梁的内力图

掌握弯矩图、剪力图的绘制

通过弯矩图、剪力图能分析实例中梁的内力分布规律，为配筋提供依据

情境模拟

简捷法画梁的内力图

熟悉梁内力的图绘制方法

迅速绘制梁的内力图

研讨

叠加法画梁的弯矩图

了解叠加法

能将复杂荷载分成简单荷载后进行内力分析，最后叠加得到梁的内力图

讲授后，动画示意

静定平面刚架的内力

掌握刚架的内力计算及内力图绘制

能正确计算刚架的轴力、剪力、弯矩并绘制内力图

讲授

静定平面桁架的内力

了解桁架的内力分析

正确识别二力杆，零杆

情境模拟

三铰拱的内力

了解三铰拱的内力计算

知道三铰拱的优势及在实际工程中的应用

情境模拟

应力与强度

应力

了解应力的概念

正确理解正应力、剪应力

结合图片讲授

工程材料的力学性能

掌握塑性材料的力学性能

能对钢筋制作、加工、下料等

分组研讨

轴向拉（压）杆的强度

掌握轴向拉压杆的强度计算

计算杆件能承受的容许最大荷载

讲授

截面的几何性质

了解相关几何概念

正解计算惯性矩

图片讲授

梁的正应力强度

掌握正应力的计算

通过对正应力的计算，能判断出梁中受力最大的截面

讲授后，分组分成布置的任务

梁的剪应力强度

掌握剪应力的计算

能正确判断出梁中受剪破坏的形式

讲授

结构的变形计算

梁的变形及刚度校核

掌握梁的变形计算

通过对梁的变形计算，采用实际措施防止梁变形破坏

情境模拟

静定结构的位移计算

掌握位移计算

能利用图乘法计算构件位移

讲授

压杆稳定

压杆稳定的概念

了解压杆稳定的概念

能正确判断细长杆、粗杆

结合图片讲授

细长压杆的欧拉公式

了解欧拉公式

能正确计算受压杆件能承受的最大荷载

情境模拟

压杆的稳定计算

了解压杆承载力的计算

通过对压杆承载力的计算能采用相应的措施防止失稳破坏

讲授

超静定结构概述

了解超静定的概念

能正确判断超静定结构

讲授

力法

掌握力法计算结构内力

能利用得力法求梁的内力

结合图片讲授

位移法

掌握位移法计算结构内力

能利用位移法计算多次超静定梁、刚架的内力并绘制内力图

分组研讨

力矩分配法

掌握力矩分配法计算结构内力

能利用力矩分配法计算结构内力

讲授

机动

合计

4.课程实施和建议

4.1课程的重点、难点及解决办法

重点：

平面一般力系的平衡求解；梁内力图绘制；刚架内力图绘制；桁架内力计算；轴向拉压应力及其强度条件；梁的正应力、剪应力及其强度条件；图乘法计算梁和刚架的位移；力法的基本解题方法，心受压构件的设计方法和规范的有关规定；

难点：

一般力系的平衡求解；梁内力图绘制；刚架内力图绘制；梁的正应力、剪应力及其强度条件；位移法；力矩分配法。

解决方法：

以常用结构为载体，提高学生学习兴趣；增强实践教学环节，加深学生对知识点的理解；采用任务驱动、小组讨论教学法，以学生为中心，提高学生的积极主动性和责任心；考核过程化、多元化，让学生积极参与到每一个教学环节中来。

4.2教学方法和教学手段

4．2．1教学方法

采用多种教学方法优化教学过程，体现了教学过程立体化的特征。

根据当代教育理论，运用先进教学技术，综合运用现场教学法、项目教学法、案例教学法、直观教学法和讨论教学法等多种教学方法优化教学过程，提高教学质量和效率。

（1）课堂教学法

课堂教学是最直接最方便的教学方法，老师在课堂上可以将书本中的知识最直观的传授给学生，借用PPT，多媒体、网络，建筑模型，让学生宏观上更清楚的学习知识。

同时，学生和老师之间也可以随意互动，解决部分学生在学习过程中的疑难问题。

（2）项目教学法

老师可以针对实用性的知识设计一个完整的项目，并将班级中的学生分成若干组，学生结合之前学的知识在教师指导下完成教学任务，也可采取告诉学生课程设计项目内容要求、设计应涵盖的知识点等，以此“项目驱动”来展开教学。

这种教学方法极大的发挥了学生的主观能动性，同时不同分组的同学之间也形成竞争意识，学生的学习积极性也提高了很多。

（3）实践教学法

教师可以充分利用学校的实训场地，理实一体教室，让学生亲身经历施工现场，更为直观的学习知识，教师在学生亲历现场的同时，可以对于学生不懂的工程问题提出解答，这样就为今后的工作打下了坚实的基础。

学生学习知识也记得牢，记得准。

4．2．2教学手段

（1）注意教学手段的灵活性，可组织学生讨论、问题教学、阅读指导、分任务、分项目等。

借用多媒体的声像演示，对工程实例进行展示，提供给学生直观的印象。

通过工程实例的分析，培养学生运用书本理论来分析问题、解决问题的能力和研究意识。

（2）教学内容全部上网：

本课程的教学大纲、教案、习题、实验指导、参考资料、教学录像等内容全部上网，并向学生免费开放，通过网络化的教学方式（网络课件、网上答疑、网上提交作业、视频点播），学生可以在课外自主学习提高。

（3）利用理实一体教室，利用实训场，建立校外实训基地。

4.3教学评价

1、课程考核方式

（1）过程考核

类别

考核要点

考核标准

课程表现

上课出勤

上课出勤是保证教学内容顺利的前提条件。

无规矩不成方圆，根据上课出勤情况做出评价：

遵守上课纪律，不旷课、不迟到、不早退。

上课点名是教学环节之一，是评价上课出勤情况的主要方式。

根据学院要求，缺勤总学时1/3以上的学生不能参加期末考试。

项目准备

项目任务下发后，主动查阅资料，如书籍、国家标准、规程、图集和行业规范。

参与程度

积极主动地参与项目的各个环节，起到模范带头作用，善于与小组其他同这一起克服困难和承担责任；对于不懂问题及时与教师沟通或咨询其他教师。

学习态度

上课专心听讲、认真做笔记、不扰乱课程秩序；主动学习，及时与老师或同学交流，积极参与项目；从多方位提高自己的知识水平。

课堂表现

积极地听课，及时跟上教师讲的内容，及时交流、互动；善于思考、踊跃答题、发言积极、表现活跃；积极讨论问题、正确回答提问，对教师的不对或有怀疑的地方，积极提出并探讨。

素质体现

安全意识

课堂上不打闹嬉笑，在实训场地时，要带安全帽，穿防滑鞋。

纪律卫生

遵守校纪校规，不在教室里吃早餐，零食，保持教室、实训场地，卫生整洁。

团结协作

小组成员具有团队精神、吃苦耐劳、同甘共苦；项目实施过程中，组织协调合理，小组成员分工明确、各司其职、相互配合、协调操作；相互监督、指导、帮助，能及时发现问题、集体解决问题。

职业素质

诚实守信，不抄袭其他同学的作业、项目成果资料，培养良好的职业道德。

沟通交流

课堂上，课下，如有问题及时与教师交流，甚至可以去向经验丰富的专家，教授探讨。

项目成果

参考适当

前期收集资料时，结合自己的知识可以查阅相应资料，不得大篇借用，参考，特别是早年的书籍，尽量少参考。

按时提交

及时整理成果，准时提交资料；课后作业、报告方案等按时完成、保证质量；计算细致耐心、验算结果准确、设计精益求精。

资料完备

按照项目的设计要求，保质保量完成各环节的学习任务；提交完备的项目成果资料，做到资料齐全、整洁。

格式正确

项目成果要严格按照撰写格式写，符合要求，章节层次清晰。

分析全面

通过做项目，要全方法分析自己的优势和不足，解决一些实际问题，能提出一些实质性问题或发展前景。

步骤规范

方案合理、计算准确、设计步骤规范；处理问题方法得当，善于发现问题，全面分析问题，妥善解决问题。

结果准确

项目的结果准确，误差应在允许的范围内。

表述条理

成果报告整理规范，分析全面，表述条理；课程设计，设计方案计算规范，分析全面，表述条理。

（2）期末考试

期末考试采用闭卷笔试方式，占总成绩的50%。

在课程结束后开展，主要考察学生对主要知识的掌握程度、综合运用能力和实际应用能力。

考试内容包含基础知识（占50%）、知识应用（占40%）、设计题目（占10%）三部分。

试题依据各教学项目考核权重，根据期末考试要点，从课程题库中选取，题型包括填空（占10%）、选择（占30%）、简答（占40%）、计算（占20%）等。

（3）总成绩评定

课程成绩由过程评价成绩（50%）、期末考试成绩（50%）两部分组成。

2、课程考核标准

序号

项目

知识考核点

能力和素质

考核点

评价方式

评价标准

满分

绪论

1.结构与构件、结构类型、构件类型

2.力学基本假设、杆件变形形式、结构简化

1.根据所学知识，能分清建筑的结构形式及各自的特点

2.能够对实例构件、结构简化成计算模型

学生自评

小组互评

教师评价

1.分清建筑的结构形式及各自的特点；

2.实例构件、结构简化成计算模型

静力学基本知识

1.静力学基本概念和基本公理

2.约束及约束反力

3.物体的受力分析及受力图

4.平面力系的平衡条件

1.熟悉力、力系及静力学概念

2.掌握约束反力的类型

3.掌握内力图的绘制

4.了解几中常见的力系

学生自评

小组互评

教师评价

1.力的类型，计算力、力矩的大小

2.常见的约束类型

3.能对单个物体、物体系统的受力分析

4.能够判定静定结构与超静定结构

平面体系的几何组成分析

1.平面体系基本概念

2.无多余约束的几何不变体系的基本组成规则

3.平面体系的几何组成分析举例

1.了解几何体系的组成、自由度和约束的概念

2.掌握两、三刚片规则、二元体规则

3.掌握几何组成分析

学生自评

小组互评

教师评价

1.准确识别自由度和约束的个数

2.准确判断体系的几何性质

3.对工程实例进行几何分析

静定结构的内力分析

1.内力和截面法

2.轴向拉（压）杆的内力与内力图

梁的内力计算

3.列内力方程和画梁的内力图

4.简捷法画梁的内力图

5.叠加法画梁的弯矩图

6.静定平面刚架的内力

7.静定平面桁架的内力

8.三铰拱的内力

1.掌握截面法

2.掌握拉、压力计算及内力图形绘制

3.掌握弯矩、剪力的计算

4.掌握弯矩图、剪力图的绘制

5.熟悉梁内力的图绘制方法

6.了解叠加法

掌握刚架的内力计算及内力图绘制

7.了解桁架的内力分析

8.了解三铰拱的内力计算

学生自评

小组互评

教师评价

1.截面法

2.轴力图

3.梁的受力形式，并能算出梁内力大小

4.弯矩图、剪力图

5.迅速绘制梁的内力图

6.叠加得到梁的内力图

7.刚架的轴力、剪力、弯矩并绘制内力图

8.正确识别二力杆，零杆

应力与强度

1.应力

2.工程材料的力学性能

3.轴向拉（压）杆的强度

4.截面的几何性质

5.梁的正应力强度

6.梁的剪应力强度

1.了解应力的概念

2.掌握塑性材料的力学性能

3.掌握轴向拉压杆的强度计算

4.了解相关几何概念

5.掌握正应力的计算

6.掌握剪应力的计算

学生自评

小组互评

教师评价

1.正应力、剪应力

2.钢筋制作、加工、下料等

3.计算杆件能承受的容许最大荷载

4.计算惯性矩

5.受力最大的截面

6.受剪破坏的形式

结构的变形计算

1.梁的变形及刚度校核

2.静定结构的位移计算

1.掌握梁的变形计算

2.掌握位移计算

学生自评

小组互评

教师评价

1.梁的变形计算

2.图乘法

压杆稳定

1.压杆稳定的概念

2.细长压杆的欧拉公式

3.压杆的稳定计算

1.了解压杆稳定的概念

2.了解欧拉公式

3.了解压杆承载力的计算

学生自评

小组互评

教师评价

1.正确判断细长杆、粗杆

2.正确计算受压杆件能承受的最大荷载

3.压杆承载力的计算

超静定结构概述

1.超静定结构概述

2.力法

3.位移法

4.力矩分配法

1.了解超静定的概念

2.掌握力法计算结构内力

3.掌握位移法计算结构内力

4.掌握力矩分配法计算结构内力

学生自评

小组互评

教师评价

1.正确判断超静定结构

2.能利用得力法求梁的内力

3.能利用位移法计算多次超静定梁、刚架的内力并绘制内力图

4.能利用力矩分配法计算结构内力

合计

100

4.4课程资源的开发与利用

1．教辅材料：

要力求接近实践，最好是来源于实践的案例与情境，并开发课程的习题、参考文献等内容，向学生开放，以利于学生自主学习。

2．实训指导书：

格式正确、内容全面，且能具体写明对学生的各项要求。

3．软件环境：

不断完善物流综合实训室的软件环境，引进一些与采购管理软件用于教学，为学生提供更好的采购软件模拟条件。

4．硬件环境：

希望能够加大对硬件实训内容的建设，例如尽快组建校内实训小超市，为学生提供校内亲身参与采购管理工作的环境；同时，通过各种渠道加大对校外实训基地的建设，为学生的校外实践提供环境条件。

5．信息技术：

充分的利用各种信息技术，例如网络、多媒体课件等，为学生提供学习的便利条件。

例如加大课程的网络资源建设，把与课程有关的文献资料、教学大纲、电子教案、教学课件、习题、教学视频、采购管理的相关前沿信息、与职业资格考试相关的资料、学生与教师的互动等都放到网上，充分的为学生的自主学习提供环境条件。

4.6师资和实训条件

组员

职称

执业资格

学历

朱占元

教授

国家一级注册结构工程师

博士

邹祖银

副教授

国家一级注册结构工程师

博士

聂绍伦

副教授

无

本科

郭子红

副教授

国家一级注册结构工程师

博士

万兵

副教授

无

本科

杨圣飞

高级工程师

无

研究生

莫忧

讲师

国家一级注册结构工程师

国家二级注册建筑师

本科

魏久平

讲师

无

研究生

马婷婷

讲师

无

研究生

杨春

讲师

国家一级建造师

国家二级结构师

研究生

龚猛

无

研究生

张小龙

助教

国家二级建造师

本科

蒋凯

无

本科

张杰

无

本科

李维

无

本科

4.7其它说明

1.本课程标准适用于高中毕业，学制为3年的高等职业技术教育建筑工程管理专业的学生。

2.本课程标准中理论知识的学习安排顺序可根据具体情况进行相应调整。

4.8教材及参考资料

教材内容应突出体现建筑结构施工、设计、管理的工作内容及岗位要求，同时也要满足执业资格证书考试的需要，还应体现先进性、通用性、实用性，要将本专业新技术、新工艺、新设备及时纳入教材，更贴近本专业的发展和实际需要。

参考高等职业教育专业教学资源库建设项目规划教材《建筑力学》，该教材由滕斌、任晓辉主编，采用了最新标准和规范，注重理论联系实际，特别注重了与工程实践的结合和技能的培养，体现了加强实际应用、服务专业教学的宗旨。

4.8.2自编教材

（1）依据本课程标准编写教材，教材应充分体现项目或任务内容、理实一体化教学。

（2）教材将项目任务为依托，划分为静力基本知识、平面体系的几何组成分析、静定结构的内力分析、应力与强度、结构变形计算、压杆稳定、超静定结构的内力计算等项目，引入必要的理论知识，增加实践操作内容，强调理论在实践过程中的应用。

（3）教材应大量采用工程中的图片教学，加深学生对不同学建筑结构形式的施工工艺、验收标准更清楚的认识和理解。

（4）教材内容依据最新使用的规范、标准、规程等编写，使教材更贴近本专业的发展和实际需要。

土木工程学习网

筑龙网：

中华钢结构论坛：

悠悠在线教育网：

51自学网：

编写：

校对：

专业负责人审核：

教学院长审核：

建筑工程学院

2016年3月25日

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