整门课的总体程序设计：
1、以工程实例和项目为载体设置教学单元，i=1,n,
2、根据课时、认知规律，分解为教学任务，j=1,m
3、分析教学重点、难点，设定“三基”要求与提高部分
4、选用教学形式、方法、手段
5、设计教学程序
6、教学实施，完成教学任务j,教学效果检查
7、完成单元教i,教学效果检查
一、将静力学和材料力学设置为各教学单元
单元 基本要求
静力学 受力分析 掌握常见的约束及约束力特点，能正确物体及物体受力图
基本力系 掌握平面汇交力学与力偶系的合成，平衡条件及应用
一般力系 掌握平面一般力学的简化方法，会求解平面一般力系的平衡问题
空间力系 掌握力在空间直角坐标系上的投影，力对轴之矩的计算方法，会求空间系平衡问题
材料力学 拉压杆与联接 掌握材料力学性能，会求拉压杆内力、应力、应变、变形量；会用强度条件解决三类问题
圆轴扭转 理解圆轴扭转概念，会做扭转图，会求剪力及切应力，会用强度及刚度条件解决解决三类问题
直梁弯曲 理解弯曲概念，会做内力图，掌握弯曲正应力，变形计算方法，会用强度条件解决问题
组合变形 了解组合变形概念，会拉（压）弯及弯扭组合变形的强度计算
压杆稳定 了解压杆稳定概念，掌握细长杆临界力的计算及稳定性计算校核方法
二、以项目和工程实例为载体将各单元分解为学习任务
单元 学习任务 情景实例 基本要求
基本力系 汇交力系合成与平衡的解析法 简易起重机 理解力在直角坐标轴上的投影 合力矩定理
平面力偶系 多轴钻床钻孔 理解力矩的概念和合力矩定理，理解力偶概念、性质、力偶系的合成平衡
一般力系 平面一般力系平衡方程及应用 塔机平衡配重选择 掌握平面一般力系的平衡方程及应用
考虑摩擦平衡问题 塔机起升制动器 掌握滑动摩擦力的计算
压杆稳定 压杆确定的概念，细长压杆的临界力 螺旋千斤顶压杆 了解压杆稳定的概念了解细长压杆的临界力计算
三、一次课程设计
本次课程主要针对《工程力学》中第六章圆轴扭转时的强度和刚度计算中的扭转概念和实例及扭矩的计算进行讲解和分析。
教学环境设计与组织安排 | 通过工程中方向盘受力分析，掌握扭转变形概念和受力特点，扭矩与扭矩图绘制。 |
教学目标及达成度 | 理论知识 | 掌握扭转变形概念和特点、扭矩图绘制 |
| 专业技能 | 掌握扭矩计算和扭矩图绘制。 |
| 职业道德 | 了解工程实践中的态度：严肃认真、求真务实、忠诚真实 |
| 通识能力 | 熟悉高等数学、理论力学、叠加法 |
教学重点难点 | 重点：扭矩计算公式 难点：扭矩图的应用 |
教学方法手段媒介 | 教学方法：讲授、实验、合作学习 教学媒介：教科书、多媒体 |
教学组织方式 | 1.讲解——扭转变形、扭矩计算 2.互动——讨论工程中扭转变形发生特点 |
实践环节 | 课内实践环节：方向盘的受力特点 课外实践环节：观察方向盘、扳手和阀门受力特点 |
教 学 设 计
【教学进程安排】 第三章 扭 转 3.1扭转的概念与实例 扭转是杆件的基本变形之一。工程中常把以扭转变形为主要变形的直杆称为轴。圆轴在工程中最常见，本节将研究圆轴扭转时的应力与强度计算。 一、 扭转的概念与实例
1、扭转的概念 杆件的两端受到大小相等、转向相反且作用平面直垂于杆轴线的力偶的作用，致使杆件各横截面都绕杆轴线发生相对转动，杆件表面的纵向线将变成螺旋线。 （1）受力特点：在垂直于杆件轴线的两个相邻平面内作用有反向等值力偶。  （2）变形特点：任意两个横截面绕杆轴线发生相对转动。
2、扭转的实例：以扭转变形为主的杆件称为轴，如汽车转向轴，攻丝时的丝钻、传动轴。 3.2传动轴的外力偶矩、扭矩及扭转图 一、 外力偶矩的计算 已知轴传递的功率，轴的转速，力偶矩的计算公式为：  其中：Nk---功率（kW) Me---外力偶矩(N.m) n---轴的转速r/min)
二、 扭矩：
1、截面法分析扭转的内力——扭矩(T) 当杆件受到外力偶矩作用发生扭转变形时其横截面上的内力偶矩。 （用T表示；单位：N.m或kN.m) 2、扭矩的正负号规定右手螺旋法则。  3、指定截面扭矩的计算方法。 用一假想的截从要求内力处将 杆件切开分成两段，取其中的任意一段为研究对象，画出其受力图，利用平衡方程，求出 内力（扭矩）注意：在受力图中，扭矩最好假设成正方向，如图。 由力偶平衡得：Me-T=0即：T=Me 三、扭矩图： 用一个图形来表示截面上的扭矩随其截面位置变化关系。 例1：图示圆轴的外力偶矩 MB=636.6N.m，MA=1591.5N.m， MC=954.9N.m。试作出其扭矩图。 解：1、用一截面从1-1处将轴切开，取左部分为研究对象， 受力图如图（c)由（c）图可得：T1- MB =0 所以 T1=636.6N.m2、用一截面从2-2处将轴切开，取右部分为研究对象，受力图如图（d)由（d）图可得：T2+MC=0 所以 T2= -954.9N.m3、作扭矩图 如图(b)  【归纳总结】 基本内容 1.扭转的受力特点和变形特点； 2.扭矩计算和扭矩图绘制。 重点：变形特点和扭矩计算公式 难点：扭矩图应用 【课外学习要求】 1.完成理论学习，观察生活实例并进行扭矩分析计算； 2.以小组为单位进行谈论，并将分析结果进行汇报。 【课后分析及改进】 1.加强学生独立设计能力和团队协作意识； 2.引导学生通过自学了解扭转应用。 | 注释及备注 上节回顾 掌握扭转变形特点 掌握扭矩计算公式 掌握扭矩正负号规定 掌握扭矩图绘制 |
