一、课程描述
理论力学是工科的一门重要的专业技术基础课,是后续力学课程的理论基础,同时又是一门具有完整体系并继续发展的独立学科,在许多工程技术领域中有着广泛的应用。内容主要包括二部分:运动学和动力学。运动学主要研究物体运动的几何性质,包括点的运动学、刚体的基本运动、点的合成运动以及刚体的平面运动。动力学主要研究物体的机械运动与作用力之间的关系,主要包括力的基本性质、物体的受力分析与受力图、各种力系的简化与平衡、质点动力学基本方程、动量定理、动量矩定理、动能定理以及达朗贝尔原理等。
它的一些基本概念、基本理论和基本方法可以用来解决工程中的实际问题,广泛应用于机械、材料、土木、交通、水利、能源、航空航天、船舶、采矿、生物医学等行业。通过本课程的学习,学生能够掌握力学的基本理论和计算方法、具备初步的分析并解决工程实际问题的能力,为今后从事科学研究和工程技术工作奠定良好的力学基础。
本课程基于“以学习为中心”和“以学习成果为导向”的教育理念进行设计,提出了多元化的学习目标,设计了丰富的学习活动,主要体现在以下方面:
(1)通过观看视频、阅读课件及其它学习资料、参加在线测试和在线作业,实现理论力学知识的理解和掌握。
(2)通过完成线上测试和线上作业、参加线上课程讨论,提高分析工程实际问题的能力,
(3)通过参加线上的讨论、案例分析等环节的学习,提高科学素养,增强创新意识。
二、选用教材
冯维明主编,理论力学,北京:机械工业出版社,2018年6月第一版。
三、授课教师
王炳雷,冯维明,宋娟,刘广荣,李文娟,王卫东
通过本课程的学习,掌握质点、质点系和刚体机械运动(包括平衡)的基本规律和研究方法,为学习后续课程打好必要的基础;应用理论力学的基本理论和基本方法分析、解决相关工程实际问题;培养学生获取新知识的能力以及提出问题、解决问题的能力;培养学生的创新意识。
学习目标1:理解点和刚体相对于参考坐标系的运动方程建立方法,分析机构运动,计算点和刚体的运动学几何特征量,包括点或刚体上点的运动方程、运动轨迹、速度、加速度和刚体转动的角速度、角加速度等。
学习目标2:理解有关力的基本概念和基本理论,基于基本概念和基本理论建立力学模型,列写平衡条件,对静力学问题进行力学分析和计算。
学习目标3:理解动力学相关的基本概念和基本理论,建立动力学模型,基于基本理论列写动力学方程,对动力学问题进行力学分析和计算。
学习目标4:应用基本概念、基本理论和基本分析方法,建立工程实际问题力学模型,基于工程相关背景知识进行合理分析,理解应承担的社会责任感和工程职业道德,并进行有效沟通与交流。
本课程成绩满分100分,分数构成如下:
1、课程讨论(0%):获取满分学生需要在课件的“讨论活动”中回帖的数量总共达10条及以上。课件中发布的讨论题会自动关联到讨论区版块中的老师“课堂交流区”,每章节的讨论题会集中呈现在这里供学生讨论。在此区域,学生只能回复讨论题不能发起新主题,也只有在这个区域的回帖或点赞,才可以被计入总成绩。水帖不计分。学生也可以在老师答疑区和综合讨论区发帖或提问。(暂时请忽略该项)
2、章测验(100%):每次测验允许尝试3次,每次在60分钟内完成,取最高成绩。计分方式:分值=50*每章获得分数之和/每章测试题总分之和。
1.完成先修课程《高等数学》的学习。
2.能够上传作业图片,并将图片、word等文件转为pdf文档上传。
3.能够熟练使用电脑或手机APP、在电脑和手机之间进行文件传输。
1、《理论力学》(第八版),哈工大理论力学教研组编著,高教出版社,2016年。经典教材,供参考。(可图书馆借阅或自行购买)
2、《理论力学》,李俊峰主编,北京:清华大学出版社,2005年。多角度讲解基本概念、基本公式和基本方法。(可图书馆借阅或自行购买)
3、《matlab理论力学》,程燕平主编,北京:高等教育出版社。引入数学软件matlab,参考计算机建模编程和分析计算。(可图书馆借阅或自行购买)
4、《理论力学精细辅导》,陈奎孚主编,北京:清华大学出版社,2018年。参考精选例题、习题解答。(可图书馆借阅或自行购买)
5、《理论力学习题全解》,孙毅主编 北京:高等教育出版社,2017年。哈工大理论力学教研组编著的《理论力学》(第八版)配套习题解答。
(可图书馆借阅或自行购买)