《理论力学》课程教学大纲

《理论力学》教学大纲课程编号：16140101英文名称：TheoreticalMechanics学分：3学时：总学时48学时，其中理论48学时，实践0学时先修课程：高等数学1，大学物理，土木工程概论课程类别：专业基础课程授课对象：土木工程专业学生教学单位：土木工程学院修读学期：第2学期一、课程描述和目标本课程是一门理论性较强的技术基础课，其任务是使学生了解和掌握物体机械运动的一般规律及其研究方法，并能初步运用这些规律对简单的实际问题进行分析、科学的抽象，进而予以解决，同时也为学习后继课程和进一步学习有关科学技术打好必要的基础。本课程拟达到的课程目标：课程目标1：具备一定的工程基础知识，能够根据力学基本原理对土木工程问题可进行简化描述。课程目标2：培养科学的力学思维能力，具备与课程相关的工程概念；能够针对土木工程专业的工程问题，建立简化的合适的力学计算模型，具备相应的数字计算能力、文字和图像的表达能力。课程目标3：培养严谨求真的工作作风，对复杂工程问题，能够利用图纸、图表、文字等，进行建模分析，得到合理有效结论。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重1-1具备数学、自然科学、工程基础知识，并将其用于土木工程问题的描述。课程目标10.21-2具备相关数学、自然科学和专业知识，并能应用其对相关土木工程问题建立数学模型并求解。课程目标20.62-2能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理，利用图纸、图表和文字等对复杂土木工程问题进行正确地建模和表达。课程目标30.2三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学

方式对应课

程目标1绪论基本要求：了解本课程的研究对象、主要内容、研究方法及工程中的应用。重、难点：理解理论力学研究内容。德育元素：严谨细致的工作学习作风。1讲授研讨课程目标12静力学基本概念和公理基本要求：掌握物体的受力分析和受力图。重、难点：常见约束的类型的作用特点，受力分析。德育元素：严谨细致的工作学习作风。2讲授研讨课程目标1、2、33平面力系基本要求：理解力线平移定理；掌握各种平面力系的简化、合成方法；建立平衡方程，用平衡方程求解物体系统的平衡问题；掌握桁架杆件内力计算的节点法和截面法。重、难点：平面力系平衡条件和方程。德育元素：严谨细致的工作学习作风。10讲授研讨课程目标1、2、34空间力系基本要求：了解力在空间直角坐标轴上的投影，力对轴的矩的计算。掌握重心的求法重、难点：物体的重心。德育元素：严谨细致的工作学习作风。2讲授研讨课程目标1、2、35摩擦基本要求：了角滑动摩擦定律，能分析并解决有摩擦时物体系统的平衡问题。重、难点：包含摩擦力的物体平衡条件。德育元素：严谨细致的工作学习作风。2讲授研讨、课堂测试课程目标1、2、36运动学基础基本要求：理解描述点的运动学的三种方法：矢量法，直角坐标法，自然坐标法；切向加速度和法向加速度的概念及求解方法；刚体平动的运动特征；刚体绕定轴转动的转动方程，角速度和角加速度，定轴转动刚体内各点速度和加速度的求法重、难点：运动的描述。平动和定轴转动的运动特征。德育元素：严谨细致的工作学习作风。4讲授研讨课程目标1、2、37点的合成运动基本要求：掌握相对运动、绝对运动和牵连运动的概念；相对速度（加速度）、绝对速度（加速度）、牵连速度（加速度）的概念；点的速度合成定理；牵连运动是平动时点的加速度合成定理重、难点：点的合成运动中速度和加速度的求解。德育元素：严谨细致的工作学习作风。6讲授研讨课程目标1、2、38刚体的平面运动基本要求：平面运动的分解思路；用基点法、速度瞬心法、速度投影定理求平面图形内各点的速度。重、难点：基点法求解速度和加速度。德育元素：严谨细致的工作学习作风。6讲授研讨课程目标1、2、39质点动力学基本定律基本要求：理解质点运动微分方程：矢量形式、直角坐标形式、自然轴投影形式。重、难点：质点运动微分方程。德育元素：严谨细致的工作学习作风。1讲授研讨课程目标1、2、310动量定理基本要求：掌握质点系的动量、力的冲量的计算；动量定理，动量守恒条件；质心运动定理，质心运动守恒定律。重、难点：物体动量的计算，动量定理的应用，质心运动定理的应用。德育元素：严谨细致的工作学习作风。4讲授研讨课程目标1、2、311动量矩定理基本要求：掌握质点系的动量矩、定轴转动刚体对转轴的动量矩、转动惯量的计算；动量矩定理，动量矩守恒条件；回转半径的概念，平行移轴定理；刚体定轴转动微分方程；刚体平面运动微分方程重、难点：物体动量矩的计算，动量拔茅定理的应用，刚体平面运动微分方程的应用。德育元素：严谨细致的工作学习作风4讲授研讨课程目标1、2、312动能定理基本要求：掌握力的功的表达式，重力、弹性力、摩擦力、约束力、转矩的功；质点系的动能；平动、定轴转动和平面运动刚体的动能；质点系动能定理。重、难点：常见力做功计算，物体动能计算，动能定理的应用。德育元素：严谨细致的工作学习作风。4讲授研讨课程目标1、2、313达朗伯原理基本要求：了角质点系的达朗伯原理；平动、定轴转动和平面运动刚体的惯性力简化。重、难点：达朗伯原理的应用。德育元素：严谨细致的工作学习作风。2讲授、答疑、课堂测试课程目标1合计48四、课程教学方法以课堂集中讲授为主，使用多媒体、板书、动画演示等教学手段，结合分析讨论习题课、课后作业、课堂测验、专题研习、答疑等教学方式共同实施。五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由平时作业、专题研习、期末考试等项组成，各项成绩均按百分制计分。其中：平时作业、课堂测验、专题研习、课堂表现分别占15%，10%，5%，10%，期末考试成绩占60%。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1

（分值）课程目标2

（分值）课程目标3

（分值）合计1平时作业393152课堂测验244103专题研习12254课堂表现253105期末考试12361260课程目标对应分值205624100（二）考核与评价标准1.平时作业考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分平时作业能按时独立完成。90%以上的作业内容正确。作业解题步骤规范。受力图绘制正确。能按时独立完成。70%以上的作业内容正确。作业解题步骤较规范。受力图绘制较正确。能按时独立完成。60%以上的作业内容正确。作业解题步骤基本规范。受力图绘制基本正确。作业延期较长时间完成或抄袭。60%以上的作业内容不正确。作业解题步骤不规范。无受力图。2.课堂测验考核与评价标准根据测试题目的作答情况及相应评分标准，给定测验分数（百分制）。3.课程论文考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分课程论文论文主题明确，符合课程教学内容。正文撰写时，能恰当运用自己的语言组织素材，无摘抄现象，文字表述清晰，论点分析明确，排版格式规范。能做到图文并茂。参考文献格式符合标准；正文引用恰当。论文主题明确，符合课程教学内容。正文撰写时，能恰当运用自己的语言组织素材，无摘抄现象，文字表述较清晰，论点分析较明确，排版格式较规范。能较好地做到图文并茂。参考文献格式较符合标准；正文引用较恰当。论文主题基本明确，符合课程教学内容。正文撰写时，运用自己的语言组织素材的能力一般，存在摘抄现象但较少，文字表述基本清晰，论点分析基本明确，排版格式基本规范。不能做到图文并茂。参考文献格式不符合标准；正文引用较恰当。论文主题不太符合课程教学内容。正文撰写时，运用自己的语言组织素材的能力较差，摘抄现象较多，文字表述不太清晰，论点分析不太明确，格式不太规范。不能做到图文并茂。参考文献格式不符合标准；正文引用较少或没有。4.课堂表现考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分课堂表现上课听讲认真，能正确地回答课堂提问，课堂笔记完整、可读性强，与师生的互动性良好。上课听讲认真，能较正确地回答课堂提问，课堂笔记较完整、可读性较强，与师生的互动性一般。上课听讲较认真，能基本正确地回答课堂提问，课堂笔记的完整性一般、可读性一般，与师生的互动性一般。上课听讲不认真，基本不能正确地回答课堂提问，无课堂笔记，无师生互动。5.期末试卷考核与评价标准根据课程目标及教学内容，设计期末考试题目，以此检验学生对课程知识的掌握程度，以及解决问题的能力。根据考试题目的作答情况及相应评分标准，给定考试分数（百分制）。六、教材与参考书（一）推荐教材1．《理论力学（I）》（第8版），哈尔滨工业大学理论力学教研室编，高等教育出版社，2017；2．《理论力学》（第4版），洪嘉振，刘铸永，杨