理論力學(xué)-汽服-課程教學(xué)大綱

《理論力學(xué)》本科課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱理論力學(xué)TheoreticalMechanics課程代碼2080181課程學(xué)分3課程學(xué)時48理論學(xué)時48實踐學(xué)時0開課學(xué)院機(jī)電學(xué)院適用專業(yè)與年級機(jī)械、汽服專業(yè)一年級或二年級課程類別與性質(zhì)專業(yè)基礎(chǔ)必修考核方式考試選用教材理論力學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室編高等教育出版社2016年9月第8版是否為馬工程教材否先修課程高等數(shù)學(xué)（上）2100013（6）、大學(xué)物理(1)2100001（3）課程簡介理論力學(xué)是研究物體機(jī)械運動一般規(guī)律的科學(xué)，本課程研究的內(nèi)容主要包括靜力學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)三大部分。本課程是機(jī)械類專業(yè)的一門理論性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。通過對本課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生獲得分析、綜合和歸納力學(xué)問題的能力，為今后從事機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計、制造、維修、調(diào)試、產(chǎn)品開發(fā)與管理工作打下堅實的基礎(chǔ)。本課程的主要任務(wù)是使學(xué)生獲得研究物體受力的分析方法，物體的運動規(guī)律以及受力物體的運動與作用力之間關(guān)系的能力。是從事機(jī)械專業(yè)技術(shù)人員必須具備的基礎(chǔ)知識與基本能力。其課程的知識結(jié)構(gòu)和目標(biāo)是：使學(xué)生初步掌握靜力學(xué)基本知識，平面力系，空間力系，摩擦，點的運動，點的合成運動，剛體的平面運動，動力學(xué)基本方程，動量定理，動量矩定理，動能定理，達(dá)朗伯原理，虛位移原理。為今后進(jìn)一步深造打下基礎(chǔ)。理論力學(xué)是現(xiàn)代工程技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)，它在工科院校中是一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。一方面可以直接應(yīng)用理論力學(xué)的知識來解決工程中的實際問題；另一方面理論力學(xué)也可以為學(xué)習(xí)一系列后續(xù)課程，例如材料力學(xué)，結(jié)構(gòu)力學(xué)，機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計以及流體力學(xué)等提供重要基礎(chǔ)。理論力學(xué)是一門演繹性較強(qiáng)的課程，對訓(xùn)練邏輯思維頗有好處，同時，理論力學(xué)的習(xí)題變化多端，可以培養(yǎng)學(xué)生靈活運用及其分析問題和解決問題的能力。選課建議與學(xué)習(xí)要求本課程適用于機(jī)械類、機(jī)電類專業(yè)本科生選修。選修時間最好是大一第二學(xué)期或二年級。學(xué)習(xí)該課程的基礎(chǔ)知識要求是：高等數(shù)學(xué)和大學(xué)物理（力學(xué)部分）。

二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求（一）課程目標(biāo)類型序號內(nèi)容知識目標(biāo)1理解靜力學(xué)平面和空間力系平衡問題，掌握受力分析和求解平衡方程。2理解運動學(xué)質(zhì)點、剛體的不同運動形式，掌握求解速度、加速度、運動軌跡的不同方法。3理解動力學(xué)的基本定律，運用質(zhì)點的運動微分方程。技能目標(biāo)4能夠利用力學(xué)知識對生活或生產(chǎn)中的實際問題進(jìn)行受力分析及運動學(xué)計算。素養(yǎng)目標(biāo)(含課程思政目標(biāo))5能在涉及機(jī)械工程的專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中綜合考慮社會、環(huán)境、健康、安全、法律和文化等制約因素。6了解工程領(lǐng)域中的橋梁建設(shè)、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用案例，體會這些領(lǐng)域?qū)τ谏鐣l(fā)展的重要性，培養(yǎng)社會責(zé)任感和使命感。（二）課程支撐的畢業(yè)要求LO1工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決機(jī)械專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的復(fù)雜工程問題。=2\*GB3②能針對具體的對象建立數(shù)學(xué)模型并求解；能夠?qū)⑾嚓P(guān)知識和數(shù)學(xué)模型方法用于推演、分析汽車服務(wù)工程專業(yè)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題LO2問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析機(jī)械工程相關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計、制造、運行控制、檢測維修等有關(guān)的機(jī)械領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。=1\*GB3①能運用相關(guān)科學(xué)原理，數(shù)學(xué)模型方法，識別和判斷機(jī)械領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵參數(shù)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并可正確表達(dá)相關(guān)復(fù)雜工程問題。LO3設(shè)計/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計針對機(jī)械領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。=3\*GB3③能在涉及復(fù)雜的專業(yè)技術(shù)問題方案解決過程中綜合考慮社會、環(huán)境、健康、安全、法律和文化等制約因素。LO12終身學(xué)習(xí)：具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。=1\*GB3①能在社會發(fā)展的大背景下，認(rèn)識到自主和終身學(xué)習(xí)的必要性；（三）畢業(yè)要求與課程目標(biāo)的關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點支撐度課程目標(biāo)對指標(biāo)點的貢獻(xiàn)度LO1=2\*GB3②M1.理解靜力學(xué)平面和空間力系平衡問題，掌握受力分析和求解平衡方程。40%M2.理解運動學(xué)質(zhì)點、剛體的不同運動形式，掌握求解速度、加速度、運動軌跡的不同方法。40%L3.理解動力學(xué)的基本定律，運用質(zhì)點的運動微分方程。20%LO2H4.能夠利用力學(xué)知識對生活或生產(chǎn)中的實際問題進(jìn)行受力分析及運動學(xué)計算。100%LO3=3\*GB3③H5.能在涉及機(jī)械工程的專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中綜合考慮社會、環(huán)境、健康、安全、法律和文化等制約因素。100%LO12H6.了解工程領(lǐng)域中的橋梁建設(shè)、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用案例，體會這些領(lǐng)域?qū)τ谏鐣l(fā)展的重要性，培養(yǎng)社會責(zé)任感和使命感。100%三、課程內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計（一）各教學(xué)單元預(yù)期學(xué)習(xí)成果與教學(xué)內(nèi)容單元知識點能力要求教學(xué)難點1.靜力學(xué)（24課時理論）1.知道平衡、剛體和力的概念。L12.理解等效力系和平衡力系的概念。L23.運用靜力學(xué)的公理，綜合受力圖的畫法與技巧。L34.運用力、力矩和力偶的概念及其性質(zhì)和計算。L25.綜合平面力系的平衡條件和平衡方程。L56.知道靜定與靜不定問題的概念。L17.理解空間力的投影、力對軸之矩與力偶矩的計算。L28.運用摩擦的基本知識、知道摩擦錐、摩擦自鎖和滾動摩阻的概念。L31.能夠準(zhǔn)確畫出研究對象的受力圖。2.能夠運用平面任意力系的平衡條件和平衡方程。3.能夠理解空間匯交力系、空間力偶系與空間任意力系的平衡條件。4.能夠分析考慮摩擦?xí)r物體和物體系統(tǒng)的平衡問題。1.物體系統(tǒng)的平衡問題。2.空間力系的平衡方程。3.考慮摩擦?xí)r物體系統(tǒng)的平衡問題。2.運動學(xué)（16課時理論）1.理解點的運動和剛體的簡單運動。L22.運用描述點運動的矢量法、直角坐標(biāo)法和自然坐標(biāo)法。L33.知道剛體平動的特征和結(jié)論。L14.知道剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的特征。L15.運用定軸轉(zhuǎn)動剛體的角速度、角加速度以及剛體內(nèi)各點的速度和加速度的計算公式。L36.理解合成運動的基本概念。L27.分析點的速度合成定理和牽連運動為平動或轉(zhuǎn)動時點的加速度合成定理。L48.理解剛體平面運動的概念。L29.分析基點法、瞬心法和速度投影法求解有關(guān)平面圖形上各點的速度。L410.理解平面圖形上各點的加速度計算方法。L21.能夠運用直角坐標(biāo)法和自然法研究點的運動。2.能夠正確分析剛體平動、定軸轉(zhuǎn)動時剛體內(nèi)各點的速度和加速度。3.能夠運用點的速度合成定理及牽連運動是平移時點的加速度合成定理。4.能夠運用基點法、瞬心法和速度投影法求解有關(guān)平面圖形上各點的速度和加速度。1.矢量法研究點的運動。2.牽連運動是定軸轉(zhuǎn)動時點的加速度合成定理、科氏加速度。3.基點法求平面圖形內(nèi)各點的加速度。3.動力學(xué)（8課時理論）1.理解動力學(xué)的基本定律，運用質(zhì)點的運動微分方程。L22.理解動量、沖量、轉(zhuǎn)動慣量、動量矩、動能、功、勢能等概念。L23.分析動量定理、動量矩定理、動能定理及其守恒定理。L41.能夠運用質(zhì)點運動微分方程解決動力學(xué)第一類問題（已知質(zhì)點的運動方程求力）和第二類問題（已知受力求運動）。2.能夠分析質(zhì)點系動量定理、質(zhì)心運動定理，及其相應(yīng)的守恒定理。3.能夠運用質(zhì)點系的動量矩定理、剛體定軸轉(zhuǎn)動的微分方程及其相應(yīng)的守恒定理。1.剛體平面運動的微分方程。2選擇動力學(xué)普遍定理的綜合運用求解質(zhì)點、質(zhì)點系的動力學(xué)問題。（二）教學(xué)單元對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系課程目標(biāo)教學(xué)單元1234561：靜力學(xué)√√√√2：運動學(xué)√√√√3：動力學(xué)√√√（三）課程教學(xué)方法與學(xué)時分配教學(xué)單元教與學(xué)方式考核方式學(xué)時分配理論實踐小計1：靜力學(xué)理論教學(xué)、分組討論平時作業(yè)、課堂表現(xiàn)、期末考試24242：運動學(xué)理論教學(xué)、分組討論平時作業(yè)、課堂表現(xiàn)、期末考試16163：動力學(xué)理論教學(xué)、分組討論平時作業(yè)、課堂表現(xiàn)、期末考試88合計4848四、課程思政教學(xué)設(shè)計一、學(xué)習(xí)切入點 強(qiáng)調(diào)國家發(fā)展戰(zhàn)略：介紹理論力學(xué)在航空領(lǐng)域和國家發(fā)展戰(zhàn)略中的地位和作用，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)理論力學(xué)對航空領(lǐng)域發(fā)展的重要性。 突出社會責(zé)任感：介紹工程領(lǐng)域中的橋梁建設(shè)、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用案例，讓學(xué)生了解這些領(lǐng)域?qū)τ谏鐣l(fā)展的重要性，從而培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和使命感。 二、開展途徑 案例分析法：通過分析我國航空發(fā)展的典型案例，引導(dǎo)學(xué)生深入了解理論力學(xué)的應(yīng)用和前景。 小組討論法：通過小組討論的方式，引導(dǎo)學(xué)生探討工程的倫理、安全和社會責(zé)任等問題。三、考核方式 課堂表現(xiàn)：觀察學(xué)生在課堂上的參與度和討論表現(xiàn)，評估他們對課堂思政內(nèi)容的理解和認(rèn)同。 案例分析報告：要求學(xué)生撰寫航空應(yīng)用的案例分析報告，評估他們對相關(guān)知識的掌握和應(yīng)用能力。 小組討論成果：評估學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)，包括發(fā)言質(zhì)量、團(tuán)隊協(xié)作和問題解決能力等方面。 通過以上課堂思政元素，培養(yǎng)