《理論力學(xué)》課程教學(xué)大綱

《理論力學(xué)》教學(xué)大綱課程編號(hào)：16140101英文名稱：TheoreticalMechanics學(xué)分：3學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)，其中理論48學(xué)時(shí)，實(shí)踐0學(xué)時(shí)先修課程：高等數(shù)學(xué)1，大學(xué)物理，土木工程概論課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課程授課對(duì)象：土木工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：土木工程學(xué)院修讀學(xué)期：第2學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)本課程是一門理論性較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，其任務(wù)是使學(xué)生了解和掌握物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律及其研究方法，并能初步運(yùn)用這些規(guī)律對(duì)簡單的實(shí)際問題進(jìn)行分析、科學(xué)的抽象，進(jìn)而予以解決，同時(shí)也為學(xué)習(xí)后繼課程和進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)科學(xué)技術(shù)打好必要的基礎(chǔ)。本課程擬達(dá)到的課程目標(biāo)：課程目標(biāo)1：具備一定的工程基礎(chǔ)知識(shí)，能夠根據(jù)力學(xué)基本原理對(duì)土木工程問題可進(jìn)行簡化描述。課程目標(biāo)2：培養(yǎng)科學(xué)的力學(xué)思維能力，具備與課程相關(guān)的工程概念；能夠針對(duì)土木工程專業(yè)的工程問題，建立簡化的合適的力學(xué)計(jì)算模型，具備相應(yīng)的數(shù)字計(jì)算能力、文字和圖像的表達(dá)能力。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求真的工作作風(fēng)，對(duì)復(fù)雜工程問題，能夠利用圖紙、圖表、文字等，進(jìn)行建模分析，得到合理有效結(jié)論。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重1-1具備數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)知識(shí)，并將其用于土木工程問題的描述。課程目標(biāo)10.21-2具備相關(guān)數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和專業(yè)知識(shí)，并能應(yīng)用其對(duì)相關(guān)土木工程問題建立數(shù)學(xué)模型并求解。課程目標(biāo)20.62-2能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，利用圖紙、圖表和文字等對(duì)復(fù)雜土木工程問題進(jìn)行正確地建模和表達(dá)。課程目標(biāo)30.2三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時(shí)教學(xué)

方式對(duì)應(yīng)課

程目標(biāo)1緒論基本要求：了解本課程的研究對(duì)象、主要內(nèi)容、研究方法及工程中的應(yīng)用。重、難點(diǎn)：理解理論力學(xué)研究內(nèi)容。德育元素：嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作學(xué)習(xí)作風(fēng)。1講授研討課程目標(biāo)12靜力學(xué)基本概念和公理基本要求：掌握物體的受力分析和受力圖。重、難點(diǎn)：常見約束的類型的作用特點(diǎn)，受力分析。德育元素：嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作學(xué)習(xí)作風(fēng)。2講授研討課程目標(biāo)1、2、33平面力系基本要求：理解力線平移定理；掌握各種平面力系的簡化、合成方法；建立平衡方程，用平衡方程求解物體系統(tǒng)的平衡問題；掌握桁架桿件內(nèi)力計(jì)算的節(jié)點(diǎn)法和截面法。重、難點(diǎn)：平面力系平衡條件和方程。德育元素：嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作學(xué)習(xí)作風(fēng)。10講授研討課程目標(biāo)1、2、34空間力系基本要求：了解力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影，力對(duì)軸的矩的計(jì)算。掌握重心的求法重、難點(diǎn)：物體的重心。德育元素：嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作學(xué)習(xí)作風(fēng)。2講授研討課程目標(biāo)1、2、35摩擦基本要求：了角滑動(dòng)摩擦定律，能分析并解決有摩擦?xí)r物體系統(tǒng)的平衡問題。重、難點(diǎn)：包含摩擦力的物體平衡條件。德育元素：嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作學(xué)習(xí)作風(fēng)。2講授研討、課堂測試課程目標(biāo)1、2、36運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)基本要求：理解描述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)的三種方法：矢量法，直角坐標(biāo)法，自然坐標(biāo)法；切向加速度和法向加速度的概念及求解方法；剛體平動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特征；剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方程，角速度和角加速度，定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)速度和加速度的求法重、難點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的描述。平動(dòng)和定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特征。德育元素：嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作學(xué)習(xí)作風(fēng)。4講授研討課程目標(biāo)1、2、37點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)基本要求：掌握相對(duì)運(yùn)動(dòng)、絕對(duì)運(yùn)動(dòng)和牽連運(yùn)動(dòng)的概念；相對(duì)速度（加速度）、絕對(duì)速度（加速度）、牽連速度（加速度）的概念；點(diǎn)的速度合成定理；牽連運(yùn)動(dòng)是平動(dòng)時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理重、難點(diǎn)：點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)中速度和加速度的求解。德育元素：嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作學(xué)習(xí)作風(fēng)。6講授研討課程目標(biāo)1、2、38剛體的平面運(yùn)動(dòng)基本要求：平面運(yùn)動(dòng)的分解思路；用基點(diǎn)法、速度瞬心法、速度投影定理求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)的速度。重、難點(diǎn)：基點(diǎn)法求解速度和加速度。德育元素：嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作學(xué)習(xí)作風(fēng)。6講授研討課程目標(biāo)1、2、39質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基本定律基本要求：理解質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程：矢量形式、直角坐標(biāo)形式、自然軸投影形式。重、難點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程。德育元素：嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作學(xué)習(xí)作風(fēng)。1講授研討課程目標(biāo)1、2、310動(dòng)量定理基本要求：掌握質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量、力的沖量的計(jì)算；動(dòng)量定理，動(dòng)量守恒條件；質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理，質(zhì)心運(yùn)動(dòng)守恒定律。重、難點(diǎn)：物體動(dòng)量的計(jì)算，動(dòng)量定理的應(yīng)用，質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理的應(yīng)用。德育元素：嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作學(xué)習(xí)作風(fēng)。4講授研討課程目標(biāo)1、2、311動(dòng)量矩定理基本要求：掌握質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體對(duì)轉(zhuǎn)軸的動(dòng)量矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算；動(dòng)量矩定理，動(dòng)量矩守恒條件；回轉(zhuǎn)半徑的概念，平行移軸定理；剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程；剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程重、難點(diǎn)：物體動(dòng)量矩的計(jì)算，動(dòng)量拔茅定理的應(yīng)用，剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程的應(yīng)用。德育元素：嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作學(xué)習(xí)作風(fēng)4講授研討課程目標(biāo)1、2、312動(dòng)能定理基本要求：掌握力的功的表達(dá)式，重力、彈性力、摩擦力、約束力、轉(zhuǎn)矩的功；質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能；平動(dòng)、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)和平面運(yùn)動(dòng)剛體的動(dòng)能；質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理。重、難點(diǎn)：常見力做功計(jì)算，物體動(dòng)能計(jì)算，動(dòng)能定理的應(yīng)用。德育元素：嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作學(xué)習(xí)作風(fēng)。4講授研討課程目標(biāo)1、2、313達(dá)朗伯原理基本要求：了角質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗伯原理；平動(dòng)、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)和平面運(yùn)動(dòng)剛體的慣性力簡化。重、難點(diǎn)：達(dá)朗伯原理的應(yīng)用。德育元素：嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作學(xué)習(xí)作風(fēng)。2講授、答疑、課堂測試課程目標(biāo)1合計(jì)48四、課程教學(xué)方法以課堂集中講授為主，使用多媒體、板書、動(dòng)畫演示等教學(xué)手段，結(jié)合分析討論習(xí)題課、課后作業(yè)、課堂測驗(yàn)、專題研習(xí)、答疑等教學(xué)方式共同實(shí)施。五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時(shí)作業(yè)、專題研習(xí)、期末考試等項(xiàng)組成，各項(xiàng)成績均按百分制計(jì)分。其中：平時(shí)作業(yè)、課堂測驗(yàn)、專題研習(xí)、課堂表現(xiàn)分別占15%，10%，5%，10%，期末考試成績占60%。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1

（分值）課程目標(biāo)2

（分值）課程目標(biāo)3

（分值）合計(jì)1平時(shí)作業(yè)393152課堂測驗(yàn)244103專題研習(xí)12254課堂表現(xiàn)253105期末考試12361260課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值205624100（二）考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)作業(yè)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分平時(shí)作業(yè)能按時(shí)獨(dú)立完成。90%以上的作業(yè)內(nèi)容正確。作業(yè)解題步驟規(guī)范。受力圖繪制正確。能按時(shí)獨(dú)立完成。70%以上的作業(yè)內(nèi)容正確。作業(yè)解題步驟較規(guī)范。受力圖繪制較正確。能按時(shí)獨(dú)立完成。60%以上的作業(yè)內(nèi)容正確。作業(yè)解題步驟基本規(guī)范。受力圖繪制基本正確。作業(yè)延期較長時(shí)間完成或抄襲。60%以上的作業(yè)內(nèi)容不正確。作業(yè)解題步驟不規(guī)范。無受力圖。2.課堂測驗(yàn)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)測試題目的作答情況及相應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，給定測驗(yàn)分?jǐn)?shù)（百分制）。3.課程論文考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分課程論文論文主題明確，符合課程教學(xué)內(nèi)容。正文撰寫時(shí)，能恰當(dāng)運(yùn)用自己的語言組織素材，無摘抄現(xiàn)象，文字表述清晰，論點(diǎn)分析明確，排版格式規(guī)范。能做到圖文并茂。參考文獻(xiàn)格式符合標(biāo)準(zhǔn)；正文引用恰當(dāng)。論文主題明確，符合課程教學(xué)內(nèi)容。正文撰寫時(shí)，能恰當(dāng)運(yùn)用自己的語言組織素材，無摘抄現(xiàn)象，文字表述較清晰，論點(diǎn)分析較明確，排版格式較規(guī)范。能較好地做到圖文并茂。參考文獻(xiàn)格式較符合標(biāo)準(zhǔn)；正文引用較恰當(dāng)。論文主題基本明確，符合課程教學(xué)內(nèi)容。正文撰寫時(shí)，運(yùn)用自己的語言組織素材的能力一般，存在摘抄現(xiàn)象但較少，文字表述基本清晰，論點(diǎn)分析基本明確，排版格式基本規(guī)范。不能做到圖文并茂。參考文獻(xiàn)格式不符合標(biāo)準(zhǔn)；正文引用較恰當(dāng)。論文主題不太符合課程教學(xué)內(nèi)容。正文撰寫時(shí)，運(yùn)用自己的語言組織素材的能力較差，摘抄現(xiàn)象較多，文字表述不太清晰，論點(diǎn)分析不太明確，格式不太規(guī)范。不能做到圖文并茂。參考文獻(xiàn)格式不符合標(biāo)準(zhǔn)；正文引用較少或沒有。4.課堂表現(xiàn)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分課堂表現(xiàn)上課聽講認(rèn)真，能正確地回答課堂提問，課堂筆記完整、可讀性強(qiáng)，與師生的互動(dòng)性良好。上課聽講認(rèn)真，能較正確地回答課堂提問，課堂筆記較完整、可讀性較強(qiáng)，與師生的互動(dòng)性一般。上課聽講較認(rèn)真，能基本正確地回答課堂提問，課堂筆記的完整性一般、可讀性一般，與師生的互動(dòng)性一般。上課聽講不認(rèn)真，基本不能正確地回答課堂提問，無課堂筆記，無師生互動(dòng)。5.期末試卷考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)課程目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)期末考試題目，以此檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的掌握程度，以及解決問題的能力。根據(jù)考試題目的作答情況及相應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，給定考試分?jǐn)?shù)（百分制）。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《理論力學(xué)（I）》（第8版），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，2017；2．《理論力學(xué)》（第4版），洪嘉振，劉鑄永，楊