1、土建力学课程标准一、课程性质及作用土建力学是市政工程技术专业的专业一般课程。教学目标是在掌握经典力学的基本知识、基本理论和基本分析方法的基础上，力求科学地反映当前道桥工程中各类新型结构的力学性能特点，培养学生分析基本结构受力组成、平衡计算、几何组成、计算简图选取及计算强度、刚度、稳定性等问题的能力，促进学生处理实际工程问题能力的提高。本课程的前续课程：应用高等数学本课程的平行课程：工程测量技术、道路建筑材料、结构设计原理本课程的后续课程有：工程地质与土力学、桥梁上部工程技术、桥梁下部工程技术和隧道施工技术等。二、课程设计思路本课程标准以道桥工程技术专业学生的就业为导向，根据行业专家对道桥工程技
2、术专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，同时遵循高等职业院校学生的认知规律，确定本课程的工作模块和课程内容。为了充分体现任务引领、实践导向课程思想，本课程按照访问道桥工程结构计算分析的基本顺序即按力学计算模型选取、平衡方程应用、承载能力计算、杆件体系几何组成分析、影响线绘制及应用和超静定结构分析进行课程内容安排。（1）设计六个学习情境即：力学计算模型选取；平衡方程应用；承载能力计算；杆件体系几何组成分析；影响线绘制及应用；超静定结构分析。每个学习情境分为若干个教学项目，打破传统的知识传授方式，以“学习情境”为主线，培养学生的实践分析能力。课程教学目标设计体现目前高等职业教育的最新教学理念
3、，采用凸显职业教育的教学方法和评价体系，最终达到高等职业教育培养学生的目标要求，即用职业能力表述课程目标。（2）采用灵活多样的教学方法。针对不同的教学任务可分别采用课堂讲授、行动导向教学法、多媒体教学、任务引领教学、理实一体化和案例教学等教学方法。（3）教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式，通过理论与实践相结合，重点评价学生对本课程基本知识和基本技能的掌握情况。（4）项目设计：基于市政工程技术专业人员从事道路路基、路面、桥涵、隧道等分部分项工程为特点，依托分部分项或单位工程来设计课程教学项目，以真实或模拟的任务为载体来组织教学过程，根据每个情境的内容不同，分别构建课程的项目和任务，通
4、过每个具体任务开展基本的教学，采用灵活多样的教学方法和手段培养学生道路与桥梁工程试验能力。（5）考核评价设计：课程以典型、具体的工作任务为考核依据，建立以综合职业能力考核为主线的开放式、全过程的课程考核体系。采取灵活多样的考核方式，即采用知识与技能相结合的考核模式，即闭卷与开卷相结合、笔试和口试相结合、个人自主学习与项目任务相结合的“多元化”考核方法。考核方案以学习情境为序，考核目标按教学任务分为理解（A）、掌握（B）和综合运用（C）三个层次进行。三、课程目标通过任务引领型的项目活动，掌握力学分析计算的技能和相关理论知识，对各类工程结构的组成及受力特点有一个基本了解，能够承担工地现场施工方案机
5、构验算等工作任务。同时培养诚实、守信、善于沟通和合作的品质，为发展职业能力奠定良好的基础。1专业能力目标:1）道桥工程中各种结构的组成特点和受力特性2）结构中各部分间的连接装置及与基础间的连接类型3）杆件受力变形的基本形式及荷载的种类4）承载能力的概念5）力和刚体的基本性质6）力学分析计算的基本概念7）静力学基本公理8）工程常见约束的类型与性质9）受力分析的基本步骤10）投影、力矩、力偶11）力的平移定理12）平衡方程13）应力、应变、轴力、轴力图14）胡克定理、轴向拉压变形计算15）强度指标、塑性指标、应力应变图16）平面弯曲、剪力和弯矩、叠加法17）梁、刚架、拱、桁架的组成特点18）形心、
6、面距和惯性矩19）弯曲正应力和剪应力20）结构位移、虚功原理、单位荷载法和图乘法21）功的互等定理、位移互等定理、反力互等定理21）工程结构的组成性能、几何可变和几何不变22）几何组成规则23）移动荷载、影响线、最不利荷载位置24）超静定次数、多余约束、力法方程25）结点位移、位移法方程2.社会能力目标1）进行结构简化、选取力学模型2）能正确绘制结构以及构杆的受力图3）能计算力在坐标轴上的投影和力矩4）能对各种平面力系进行简化和计算分析5）能计算各类单跨梁的支座反力6）能分析轴向拉压杆件的内力、应力和变形7）能描绘低碳钢拉伸变形的特征和各类指标8）能正确分析各类结构的内力和内力图9）能根据虚功
7、原理确定计算特定截面位移的方案10)会根据基本组成规则判断体系是否几何不变11)能绘制单跨梁在直接荷载和间接荷载作用下反力、内力量值的影响线12)能利用影响线计算固定荷载作用下量值的大小13)能描述超静定结构的特点；15)能描述力法和位移法的计算原理3.方法能力目标1）培养学生具有强烈的社会责任感，明确的职业理想和良好的职业道德，具有一定的吃苦耐劳的精神2）培养学生与人协助工作的良好品德，理论联系实际、实事求是、言行一致的思想作风，踏实肯干、任劳任怨的工作态度3）培养学生与人沟通的能力，不断追求知识、独立思考、勇于自谋职业和自主创业4)具有面向基层、服务基层、扎根于群众的思想观点5)搜集、整理
8、、分析资料的能力6)与他人沟通的能力7)规划组织工作能力8)团队合作能力9)利用所学知识解决问题的能力10)系统化思考的能力四、学习情境设计1学习情境划分表1 土建力学课程内容结构安排表序号学习情境任务单元参考学时1力学计算模型选取1基本概念及公理82约束的类型及性质3受力图4计算简图2平衡方程应用1投影、力矩、力偶162力系简化和平衡3平衡问题的计算3承载能力计算1杆件结构内力分析402强度计算3结构位移计算4几何组成分析1杆件体系自由度62基本组成规则及几何组成分析5影响线绘制及应用1影响线绘制62影响线应用6超静定结构分析1力法原理42位移法原理2学习情境描述表2 学习情境1学习情境1
9、力学计算模型选取学时8学习目标能对实际工程结构进行简化，选取合适的力学计算模型；根据各部分间的连接类型选择合理的支座形式；能描述结构受力分析的要素和步骤；正确绘制结构以及组成结构的各部分杆件的受力图。学习内容教学方法和建议项目1基本概念及公理任务 ：静力学基本要素分析（2学时）1、力和刚体的基本性质；2、力学分析计算的基本概念；3、二力平衡公理；加减平衡力系公理；平行四边形公理；作用反作用公理。行动导向、多媒体项目2约束的类型及性质任务：各类约束所对应的约束力性质和数目分析（2学时）1、柔性约束、光滑接触面约束；2、固定铰支座、可动铰支座、固定端支座；3、铰结点和刚结点。行动导向、多媒体、互动
10、项目3受力图任务：根据约束特点正确绘制各类结构的受力图（2学时）1、研究对象、隔离体选取；2、主动力和约束力的数目及方向判断。行动导向、多媒体、案例教学项目4计算简图任务 ：对实际的工程结构选取合适的力学计算模型（2学时）1、杆件的简化；2、支座和约束的简化；3、荷载的简化。任务驱动、多媒体、案例教学教学媒体与设备：学生已有的知识和能力要求教师执教能力的要求多媒体教室课件、影像资料1.逻辑思维能力2.逻辑推理能力3.编制报告能力1.讲师或工程师以上职称；2.具备丰富的工程实践经验。表3 学习情境2学习情境2平衡方程应用学时16学习目标能根据工程实际受力情况计算力的投影和力矩；能正确描述力偶的特
11、点和性质；能根据物体的受力情况对力系进行简化分析；能分析系统的平衡问题，计算平衡状态下各支座处的反力及各约束处的约束力；能根据梁的受力熟练计算单跨梁的反力。学习内容教学方法和建议项目1投影、力矩、力偶任务：投影、力矩的计算（4学时）1、投影；2、力矩；3、力偶。行动导向、多媒体、讨论项目2力系简化和平衡任务：分析平面力系的最终简化结果（4学时）1.力的平移定理；2.主矢与主矩的计算；3.平衡方程。行动导向、多媒体、讨论项目3平衡问题的计算任务：对某工程结构所受力系进行简化分析和结果讨论（8学时）1.投影方程；2.力矩方程；3.合理选取投影轴方向和矩心位置。行动导向、多媒体、讨论、案例教学教学媒
12、体与设备：学生已有的知识和能力要求教师执教能力的要求多媒体教室课件、影像资料1.逻辑思维能力2.逻辑推理能力3.分析计算能力1.讲师或工程师以上职称；2.具备丰富的工程实践经验。表4 学习情境3学习情境3承载能力计算学时40学习目标能绘制工程杆件结构各部分的内力变化规律图；能根据工程结构受力特点分析杆件强度计算的三类问题；能根据虚功原理确定计算特定截面位移的方案；学习内容教学方法和建议项目1杆件结构内力分析任务：分析杆件结构及各组成部分在外载荷作用下的内力变化规律（14学时）1. 轴力和轴力图；2. 剪力图和弯矩图；3多跨梁内力分析；4刚架内力分析。行动导向、多媒体、任务驱动、案例教学项目2强
13、度计算任务：根据强度条件进行三类问题的计算（14学时）1.应力和应变；2.材料的力学性能；3.平面图形几何性质；4.轴向拉压强度计算；5.弯曲强度计算；6.提高强度措施分析。行动导向、多媒体、任务驱动、案例教学项目3结构位移计算任务：计算杆段的变形及结构某特定截面的位移（12学时）1.胡克定律；2.虚功原理；3.单位荷载法；4.图乘法。行动导向、多媒体、任务驱动、案例教学教学媒体与设备：学生已有的知识和能力要求教师执教能力的要求多媒体教室课件、影像资料1.逻辑思维能力2.逻辑推理能力3.分析计算能力1.讲师或工程师以上职称；2.具备丰富的工程实践经验。表5 学习情境4学习情境4几何组成分析学时
14、6学习目标能描述三种杆件体系的几何组成特征；计算杆件体系的自由度；能判断刚片、单铰的约束数目；能描述几何组成分析的基本组成规则，对杆件体系进行几何组成分析。学习内容教学方法和建议项目1杆件体系自由度任务：描述各类杆件体系的几何组成特点，计算自由度（2学时）1.几何可变、几何不变、几何瞬变；2.自由度行动导向、多媒体、讨论、案例教学项目2基本组成规则及几何组成分析任务：分析杆件体系的几何组成，并判断多余约束数目（4学时）1.三刚片规则、两刚片规则、二元体规则；2.几何组成分析。行动导向、多媒体、讨论、案例教学教学媒体与设备：学生已有的知识和能力要求教师执教能力的要求多媒体教室课件、影像资料1.逻
15、辑思维能力2.逻辑推理能力3.分析计算能力1.讲师或工程师以上职称；2.具备丰富的工程实践经验。表6 学习情境5学习情境5 影响线绘制及应用学时6学习目标能描述工程结构所受荷载的各种分类；能绘制单跨梁在直接荷载和间接荷载作用下反力、内力量值的影响线；能利用影响线计算固定荷载作用下量值的大小；能描述最不利荷载位置、绝对最大弯矩和内力包络图的概念。学习内容教学方法和建议项目1影响线绘制任务：影响线绘制（4学时）1.移动荷载、单位荷载；2.影响线方程；3.影响线图形；行动导向、多媒体、讨论、案例教学项目2影响线应用任务：影响线应用（2学时）1.固定荷载作用下量值大小的计算；2.最不利荷载位置。行动导
16、向、多媒体、讨论、案例教学教学媒体与设备：学生已有的知识和能力要求教师执教能力的要求多媒体教室课件、影像资料1.逻辑思维能力2.逻辑推理能力3.分析计算能力1.讲师或工程师以上职称；2.具备丰富的工程实践经验。表7 学习情境6学习情境6 超静定结构分析学时4学习目标能描述超静定结构的特点；能描述力法和位移法的计算原理；能建立力法方程和位移法方程；能分析力法变形协调条件和位移法平衡条件；学习内容教学方法和建议项目1力法原理任务：力法计算超静定结构（2学时）1.多余约束、超静定次数、基本结构；2.变形协调条件；3.力法正则方程； 行动导向、多媒体、讨论、案例教学项目2位移法原理任务：位移法计算超静
17、定结构（2学时）1.结点位移；2.转角位移方程。行动导向、多媒体、讨论、案例教学教学媒体与设备：学生已有的知识和能力要求教师执教能力的要求多媒体教室课件、影像资料1.逻辑思维能力2.逻辑推理能力3.分析计算能力1.讲师或工程师以上职称；2.具备丰富的工程实践经验。五、实施建议1学习材料选用与编写（1）教材应依据本课程标准编写，充分体现任务引领、项目导向课程的设计思想。（2）教材应图文并茂，提高学生的学习兴趣，加深学生对钢结构工程的认识和理解。教材表达必须精炼、准确、科学。（3）教材内容应体现先进性、通用性、实用性，要将本专业新技术、新工艺、新材料及时地纳入教材，使教材更贴近本专业的发展和实际需
18、要。（4）教材中的活动设计的项目要具体，确保工程实际中的构件制作方法都能训练到位。2教学组织与设计土建力学课程采用以项目为载体的行动导向教学方法，实现学习过程与工作过程的统一，实现理论与实践一体化；教学与评价一体化；教育与德育一体化。在教学过程中，创设工作情景，使学生掌握计算分析的基本技能，提高学生的岗位适应能力，同时采用灵活多样的教学方法。（1）行动导向教学法：针对课程教育目标，教师有目的地、系统化地组织学生在实际或模拟实际的职业性情境的行动中，积极主动参与项目设计、项目实施、过程检查、结果评价，目的在于培养学生独立学习、计划、实施和检查的能力，使学生在学到工作方法的同时，能用之独立解决今后
19、的职业生涯中遇到的问题。（2）项目教学法：将课程内容按照工程项目分为6个核心情境即力学计算模型选取、平衡方程应用、承载能力计算、杆件体系几何组成分析、影响线绘制及应用和超静定结构分析。（3）案例教学法：对于课程中知识能力的综合应用部分引入案例教学法，如梁板最佳吊点位置判断、危险截面分析、承载能力分析等；此外，工程实际应用案例将引导学生从课程走向实际工程应用。（4）多媒体教学法：利用多媒体教学设备和教学课件、工程图片、试验录像、动画等手段进行多媒体教学，使学生在直观感受中学习掌握课程教学内容。（5）讨论教学法：讨论教学法是发挥学生自主学习、思考的主要手段之一，对于刚刚学过的教学内容，组织学生进行
20、分组讨论，加深学生对所学知识和能力的理解与掌握。3课程考核与评价（1）考核目的建立以学生综合职业能力考核为主线的开放式、全过程的课程考核体系，更好地调动学生自主学习的积极性，全面掌握学生对该门课程的学习动态，总结和发现教师与学生在教与学两个环节中的经验和问题，指导教师和学生更好地完成教学任务。（2）考核原则 体现高职“教、学、做”结合原则，提高学生学习的主观能动性和积极性； 考核过程中要坚持体现学生的能力，以能力强弱来衡量学生成绩的高低； 采用过程性考核和终结性考核相结合的成绩评定方式，突出过程性考核和能力考核。（3）考核形式采取多元性评价的方式，即学生完成教学任务效果、单项能力考核、终结考试
21、情况来综合评价学生成绩。（4）考核内容考核内容以市政工程技术专业土建力学课程标准中规定的学习情境和教学任务的教学内容进行考核。考核方案以学习情境为序，考核目标按教学任务分为理解（A）、掌握（B）和综合运用（C）三个层次进行。表8 土建力学考核内容序号学习情境任务考核内容考核层次1力学计算模型选取1静力学分析基本要素1.刚体、力的三要素2.力系分类3.基本公理A、B2各类约束所对应的约束力性质和数目分析1、柔性约束、光滑接触面约束性质；2、固定铰支座、可动铰支座、固定端支座性质；3、铰结点和刚结点性质。A、B3根据约束特点正确绘制各类结构的受力图1、研究对象、隔离体选取；2、主动力和约束力的数目
22、及方向判断。A、B、 C4对实际的工程结构选取合适的力学计算模型1、杆件的简化；2、支座和约束的简化；3、荷载的简化。A、B、 C2平衡方程应用1投影、力矩的计算1、投影；2、力矩；3、力偶。A、B2分析平面力系的最终简化结果1.力的平移定理；2.主矢与主矩的计算；3.正确建立平衡方程。A、B、C3对某工程结构所受力系进行简化分析和结果讨论1.投影方程；2.力矩方程；3.合理选取投影轴方向和矩心位置。A、B、C3承载能力计算1分析杆件结构及各组成部分在外载荷作用下的内力变化规律1. 轴力和轴力图；2. 剪力图和弯矩图；3多跨梁内力分析；4刚架内力分析。A、B 、C2根据强度条件进行三类问题的计
23、算1.应力和应变；2.材料的力学性能；3.平面图形几何性质；4.轴向拉压强度计算；5.弯曲强度计算；6.提高强度措施分析。A、B、C3计算杆段的变形及结构某特定截面的位移1.胡克定律；2.虚功原理；3.单位荷载法；4.图乘法。A、B 、C4几何组成分析1描述各类杆件体系的几何组成特点，计算自由度1.几何可变、几何不变、几何瞬变；2.自由度A、B2分析杆件体系的几何组成，并判断多余约束数目1.三刚片规则、两刚片规则、二元体规则；2.几何组成分析。A、B、C5影响线绘制及应用1影响线绘制1.移动荷载、单位荷载；2.影响线方程；3.影响线图形； A、B、C2影响线应用1.固定荷载作用下量值大小的计算
24、；2.最不利荷载位置。A、B、C6超静定结构分析1力法计算超静定结构1.多余约束、超静定次数、基本结构；2.变形协调条件；3.力法正则方程；A、B、C2位移法计算超静定结构1.结点位移；2.转角位移方程。A、B、C（5）成绩考核与评定考核成绩由平时成绩占20%、技能考核占40%和期末考试占40%三部分组成。4课程教学资源使用与建设（包括条件）（1）注重教学模型的开发和应用。（2）注重课程资源和现代化教学资源的开发和利用，激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的理解和掌握。建议加强课程资源的开发，建立多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学校多媒体资源的共享，以提高课程资源利用效率。（3）积极开发和利用网络课程资源，充分利用诸如电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网上信息资源，使教学从单一媒体向多种媒体转变；教学活动从信息的单向传递向双向交换转变；学生单独学习向合作学习转变。积极创造条件搭建远程教学平台，扩大课程资源的交互空间。（4）建议本专业开放实训中心，使之具备现场教学、实验实训的功能，实现教学与实训合一，满足学生综合职业能力培养的要求。10 / 10
