《概率论》教学大纲 课程类别：学科基础 课程性质：必修 英文名款：Probability theory 总学时： 32 讲授学时：32 学分 0 先修课程：高等数学 适用专业：机械设计制造及其自动化 开课单位：信息工程学院 一、课程简介 《概率论》是机械设计制造及其自动化专业的一门学科基础课，是近代数学的重要分 支，概率论是描述事件发生 可能性的度 对间 单随机事件的研究 逐步进入复 机现象规律的研究，是研究复杂随机现象的有效方法和工具，是数理统计学的基础。它也 一直是基础数学、应用数学乃至其他相关学科硕士研究生入学的必考科目之一。 二、教学内容及基本要求 第一意：贿机事件 (6学时) 数内容 1基本概念 1.2事件的概率 1.3古典概率概型 1.4条件概率 1.5事件的独立性 教学要求： 1,掌握事件概率的公理化定义及其性质。 2。会用古典概型、几何概型和贝努利概型求概率。 3.掌握条件概率、全概率公式及应用。 4。掌握事件的独立性 授课方式：讲授 二章：随机变量 (10学时) 教学内容： 2.1随机变量定义 2.2离散型随机变昂 2.3连续型随机变量 2.4随机变量函数的分布 教学要求： 1.掌握离散型随机变量及其分布列。 2.掌握连续型随机变量及其密度函数。 3.熟悉随机变量函数的分布。 课方式，授 三章：随机向量 (8学时) 教学内容： 3.1二维贿机向量及其分布函数 3.2二维离散型随机向量 3.3一维车续型随机向晶 3.4二维随机变量边缘分布和条件分布 9
9 《概率论》教学大纲 课程类别：学科基础 课程性质：必修 英文名称：Probability theory 总学时： 32 讲授学时：32 学分： 2 先修课程：高等数学 适用专业：机械设计制造及其自动化 开课单位：信息工程学院 一、课程简介 《概率论》是机械设计制造及其自动化专业的一门学科基础课，是近代数学的重要分 支。概率论是描述事件发生可能性的度量，通过对简单随机事件的研究，逐步进入复杂随 机现象规律的研究，是研究复杂随机现象的有效方法和工具，是数理统计学的基础。它也 一直是基础数学、应用数学乃至其他相关学科硕士研究生入学的必考科目之一。 二、教学内容及基本要求 第一章：随机事件 （6 学时） 教学内容： 1.1 基本概念 1.2 事件的概率 1.3 古典概率概型 1.4 条件概率 1.5 事件的独立性 教学要求： 1．掌握事件概率的公理化定义及其性质。 2. 会用古典概型、几何概型和贝努利概型求概率。 3．掌握条件概率、全概率公式及应用。。 4．掌握事件的独立性。 授课方式：讲授 第二章：随机变量 （10 学时） 教学内容： 2.1 随机变量定义 2.2 离散型随机变量 2.3 连续型随机变量 2.4 随机变量函数的分布 教学要求： 1．掌握离散型随机变量及其分布列。 2．掌握连续型随机变量及其密度函数。 3．熟悉随机变量函数的分布。 授课方式：讲授 第三章：随机向量 （8 学时） 教学内容： 3.1 二维随机向量及其分布函数 3.2 二维离散型随机向量 3.3 二维连续型随机向量 3.4 二维随机变量边缘分布和条件分布
3.5二维随机变量的独立性 3.6二维随机变量函数的分布 教学要求： 1.掌握 二维离散型随机变量的联合分布列与边缘分布列及其性质 2.掌握二维连续型随机变量的联合密度函数与边缘密度函数及其性质。 3.理解二维随机变量的函数的分布及条件分布。 4.学握二维随机变量的互相独立性。 授里方式，进授 第四章：数字特征 (6学时) 教学内容 4.1数学期望 4.2方差 4.3协方差与相关系数 4.4矩与协方差矩阵 教学要求 1.学握随机变量的数学期望与性质。 2.学握随机变量的方差及其性质。 3.掌握随机变量的协方差、相关系数及其性质。 4。了解矩、功方差矩阵 第五章：极限定理 (2学时) 教学内容： 5.1大数定律 5.2中心极限定理 教学要求： 1.理解大数定律 2.会应用中心极限定理解决实际问题。 授课方式：讲授 三、其他教学环节安排 四、考核方式 本课程成绩根据作业、出席情况和期末考试进行评定，课程成绩以百分制计算，分配 比例如下： (1)平时成绩20%。其中：作业和出勤各10%。 (2)期末成绩80%。在期末考试时学生可带计算器。闭卷考试。 五、教材及主要参考书 (1)使用教材：冯敬海.概率论与数理统计，大连：大连理工大学出版社，2007 (2)主要参考书： 1.王松桂.概率论与数理统计.北京：科学出版社，2006. 2.盛骤.概率论与数理统计.北京：高等教育出版社，2005. 3.袁荫棠.概率论与数理统计.北京：中国人民大学出版社，1995， 4.王艳芳.概率论与数理统计同步辅导.大连：大连理工大学出版社，2008 撰写人：王艳芳 审核人：梁平 课程负责人：王丽琦
10 3.5 二维随机变量的独立性 3.6 二维随机变量函数的分布 教学要求： 1．掌握二维离散型随机变量的联合分布列与边缘分布列及其性质。 2．掌握二维连续型随机变量的联合密度函数与边缘密度函数及其性质。 3．理解二维随机变量的函数的分布及条件分布。 4．掌握二维随机变量的互相独立性。 授课方式：讲授 第四章：数字特征 （6 学时） 教学内容： 4.1 数学期望 4.2 方差 4.3 协方差与相关系数 4.4 矩与协方差矩阵 教学要求： 1．掌握随机变量的数学期望与性质。 2．掌握随机变量的方差及其性质。 3．掌握随机变量的协方差、相关系数及其性质。 4．了解矩、协方差矩阵 授课方式：讲授 第五章：极限定理 （2 学时） 教学内容： 5.1 大数定律 5.2 中心极限定理 教学要求： 1. 理解大数定律。 2. 会应用中心极限定理解决实际问题。 授课方式：讲授 三、其他教学环节安排 无 四、考核方式 本课程成绩根据作业、出席情况和期末考试进行评定，课程成绩以百分制计算，分配 比例如下： （1）平时成绩 20%。其中：作业和出勤各 10%。 （2）期末成绩 80%。在期末考试时学生可带计算器。闭卷考试。 五、教材及主要参考书 （1）使用教材：冯敬海．概率论与数理统计．大连：大连理工大学出版社，2007. （2）主要参考书： 1.王松桂．概率论与数理统计．北京：科学出版社，2006． 2.盛骤．概率论与数理统计．北京：高等教育出版社，2005． 3.袁荫棠．概率论与数理统计．北京：中国人民大学出版社，1995． 4.王艳芳．概率论与数理统计同步辅导．大连：大连理工大学出版社，2008． 撰写人：王艳芳 审核人：梁 平 课程负责人：王丽琦
《大学物理B》教学大纲 课程类别：学科基础 课程性质：必修 英文名称：College Physics B 总学时：80 讲授学时：80 分.5 先修课程：高等数学 适用专业 非物理类理工学科各专业 开课单位：物理科学与技术学院 一、课程简介 (一)课程性质： 物理学是研究物质的其太结物、相互作用和物质品其木品普骗的标动形式（机城云 动、热运动 由= 微观粒子运动等)及它们之间相互转化的科学。物理学的内容丰 涉及 它的基 本理论渗透在自然科学的各 个领域 ,应用于 技术的许多 是自然 和 技术 以物理学基础为内容的大学物理课程 学校理工 各专业学生 门重要的通识性必修基础课。大学物理课程在培养学生现代的科学的自然 观、宇宙观和辨证唯物主义世界观，培养学生的科学思维能力，学握科学方法等方面，都 具有其他课程不能替代的重要作用 (二)致学目的与任务是： 1,培养学生实事求是的科学态度和辩证唯物主义的世界观。了解名种理想物理模型 并能根据物理概念、问题的性质和需要，抓住主要因素，略去次要因素， 对所研究的对 进行合理的简 养学生科学的思维方法， 使其学 会运用物理学 的原理 观点和方法 算或估算一般难度的物理问题，并能根据单位、数量级和与已知典型结果，判断结果的合 理性。 3。培养学生基本的科学素质，使之能够独立地阅读相当于大学物理水平的教材、参 考书和文献资料，并能理解其主要内容和写出条理较清楚的笔记、小结或读书心得。 4.培养学生对所学知识的综合及运用能力，增强学生毕业后对所从事工作的适应能 力。 (三)本课程与其它课程的关系 1 由于本课程将充分运用高等数学表述物理规律和分析物理问题，为保证其水平和质 量， 本课程适宜在第三学期开课 理工类各专业的许 基础课 技术基础课有着密切明 系，因此在教学中必须注意其联系和分工，既要避免不必要的重复（包括避免与中学物理 内容的重复)，也要避免脱节。 3.在处理与《理论力学》、《电工学》等课程的配合和分工时，本课程将系统地讲授 本知识、基本概念和基本规律，侧重于从物理本质上加以阐述和理解。 (四)对教师的教学要求： 1.在本课程的教学过程中，要注意各部分内容之间的相互联系，使学生学得活些，还 要注意扩大 使学生学得) 应精 基本内 注意教学方 充 分利用 CAI、录像 和演示实验等形象化教学 段，展示某种物理现象或某一现象的静态和动态过程，提高课堂讲授效果，注意培养学生 的自学能力及科学思维能力。 3.习题讨论以围绕习题解决物理问题为主。通过课堂上教师有目的的示范、启发、诱 导，以及学生课堂上的独立思考、演算达到掌握基本物理概念和原理，提高运用所学知识 解决实际问题的能力。 11
11 《大学物理 B》教学大纲 课程类别：学科基础 课程性质：必修 英文名称：College Physics B 总 学 时：80 讲授学时：80 学 分：5 先修课程：高等数学 适用专业：非物理类理工学科各专业 开课单位：物理科学与技术学院 一、课程简介 (一) 课程性质： 物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本、最普遍的运动形式（机械运 动、热运动、电磁运动、微观粒子运动等）及它们之间相互转化的科学。物理学的内容丰 富、涉及面广，它的基本理论渗透在自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门， 是自然科学和工程技术的基础。以物理学基础为内容的大学物理课程，是高等学校理工科 各专业学生一门重要的通识性必修基础课。大学物理课程在培养学生现代的科学的自然 观、宇宙观和辨证唯物主义世界观，培养学生的科学思维能力，掌握科学方法等方面，都 具有其他课程不能替代的重要作用。 (二) 教学目的与任务是： 1．培养学生实事求是的科学态度和辩证唯物主义的世界观。了解各种理想物理模型 并能根据物理概念、问题的性质和需要，抓住主要因素，略去次要因素，对所研究的对象 进行合理的简化。 2．培养学生科学的思维方法，使其学会运用物理学的原理、观点和方法，研究、计 算或估算一般难度的物理问题，并能根据单位、数量级和与已知典型结果，判断结果的合 理性。 3．培养学生基本的科学素质，使之能够独立地阅读相当于大学物理水平的教材、参 考书和文献资料，并能理解其主要内容和写出条理较清楚的笔记、小结或读书心得。 4．培养学生对所学知识的综合及运用能力，增强学生毕业后对所从事工作的适应能 力。 （三） 本课程与其它课程的关系： 1.由于本课程将充分运用高等数学表述物理规律和分析物理问题，为保证其水平和质 量，本课程适宜在第三学期开课。 2.本课程是一门基础理论课，与理工类各专业的许多基础课、技术基础课有着密切联 系，因此在教学中必须注意其联系和分工，既要避免不必要的重复(包括避免与中学物理 内容的重复)，也要避免脱节。 3.在处理与《理论力学》、《电工学》等课程的配合和分工时，本课程将系统地讲授基 本知识、基本概念和基本规律，侧重于从物理本质上加以阐述和理解。 （四）对教师的教学要求： 1.在本课程的教学过程中，要注意各部分内容之间的相互联系，使学生学得活些，还 要注意扩大知识面，使学生学得广些。 2.应精讲基本内容，注意教学方法，充分利用 CAI、录像和演示实验等形象化教学手 段，展示某种物理现象或某一现象的静态和动态过程，提高课堂讲授效果，注意培养学生 的自学能力及科学思维能力。 3.习题讨论以围绕习题解决物理问题为主。通过课堂上教师有目的的示范、启发、诱 导，以及学生课堂上的独立思考、演算达到掌握基本物理概念和原理，提高运用所学知识 解决实际问题的能力
4.课外作业应包括一定数量的计算题和一定数量的概念题。除安排一般必做习题外， 也可增加若干较难的题目给优秀学生选做，以利因材施教。 5.为反映工科大学物理课程特点和科学技术的新进展，以物理学为基础的相关现代工 程技术的内容可根据学生所学专业的具体情况由任课教师自选】 级： 理解、 了2 属较高要求，对于要求学握的内容（包括定理、 定律、原理等的内容、物理意 义及适用条件)都应比较透彻明了。并能熟练用以分析和计算工科大学物理水平有关问题， 对于那些能由基本定律导出的定理要求会推导。 理解：属一般要求。对于要求理解的内容（包括定理、定律、原理等的内容、物理意义及 适用条件)都应明了，并能用以分析和计算工科大学物理水平的有关问题。对于那些能由基本 定律导出的定理不要求会推导。 了解：属较低要求。对干要求了醒的内容，应该知道所涉及的问题的现象和右关式哈 并能对他们进行定性解释，还应知道与问题直接有关的物理量和公式等的物理意义 了解的 在经典物理部分 般不要求定量计算 在近代物理部分要求能作代公式 性的一类的计算 一、 教学内容及基本要求 部分：力学 (讲授：12学时)（习题课：4学时） 力学是大学物理学中最基本而又非常重要的部分，重点在于使学生能运用微积分及乡 量运算，加深对位矢、位移、速度、加速度、切向加速度、法向加速度、角速度、角加速 度、角动量、变力的功、保守力的功、力矩等概念的理解。明确牛顿力学连续性、因果性 决定性…的深刻含义。并能熟练地应用运动定律及守恒定律分析和计算有关问题，以培 养学生分析问题和解决问题的能力。本篇还要使学生注意区别质点和刚体两个模型及其适 用的定理 定 说明和建议 1.力学的核心是牛顿运动定律和三个守恒定律的意义及其成立条件。 2.力学中除角动量、刚体部分外绝大多数概念学生在中学阶段己有接触，故教学中展开应 适度，以避免重复。 通过把研究对象抽象为质点、刚体理想模型，逐步使学生学会建立模型的科学研 究方法 4,应注意学习矢量运算、微积分运算等方法在物理学中的应用。 第一章：运动学 (4学时) 教学内容： 第1节质点运动的描述：位置矢量、运动方程、位移、速度、加速度 第2 平面极坐标、角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度、圆周运动 基本要 1.掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动及运动变化的物理量。 2.理解这些物理量的矢量性、瞬时性和相对性。 3.理解运动方程的物理意义及作用。 4.掌握运用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度的方法（第一类题），以 及已知质点运动的加速度和初始条件求速度、运动方程的方法（第二类题）。 5.能计算质点在平面内运动时的速度和加速度，以及质点作圆周运动时的角速度、角 加速度、切向加速度和法向加速度。 章：运动定律 (2学时) 教学内容： 笋1节牛顺定书 第2节物理量的单位和量纲
12 4.课外作业应包括—定数量的计算题和一定数量的概念题。除安排一般必做习题外， 也可增加若干较难的题目给优秀学生选做，以利因材施教。 5.为反映工科大学物理课程特点和科学技术的新进展，以物理学为基础的相关现代工 程技术的内容可根据学生所学专业的具体情况由任课教师自选。 （五）教学基本要求的级别说明： 教学基本要求分三级：掌握、理解、了解。 掌握：属较高要求，对于要求掌握的内容(包括定理、定律、原理等的内容、物理意 义及适用条件)都应比较透彻明了。并能熟练用以分析和计算工科大学物理水平有关问题， 对于那些能由基本定律导出的定理要求会推导。 理解：属一般要求。对于要求理解的内容(包括定理、定律、原理等的内容、物理意义及 适用条件)都应明了，并能用以分析和计算工科大学物理水平的有关问题。对于那些能由基本 定律导出的定理不要求会推导。 了解：属较低要求。对于要求了解的内容，应该知道所涉及的问题的现象和有关试验， 并能对他们进行定性解释，还应知道与问题直接有关的物理量和公式等的物理意义。对于 要求了解的内容，在经典物理部分一般不要求定量计算：在近代物理部分要求能作代公式 性的一类的计算。 二、教学内容及基本要求 第一部分:力学 （讲授: 12 学时）（习题课: 4 学时） 力学是大学物理学中最基本而又非常重要的部分，重点在于使学生能运用微积分及矢 量运算，加深对位矢、位移、速度、加速度、切向加速度、法向加速度、角速度、角加速 度、角动量、变力的功、保守力的功、力矩等概念的理解。明确牛顿力学连续性、因果性、 决定性……的深刻含义。并能熟练地应用运动定律及守恒定律分析和计算有关问题，以培 养学生分析问题和解决问题的能力。本篇还要使学生注意区别质点和刚体两个模型及其适 用的定理、定律。 说明和建议: 1. 力学的核心是牛顿运动定律和三个守恒定律的意义及其成立条件。 2. 力学中除角动量、刚体部分外绝大多数概念学生在中学阶段已有接触，故教学中展开应 适度，以避免重复。 3. 通过把研究对象抽象为质点、刚体理想模型，逐步使学生学会建立模型的科学研 究方法。 4. 应注意学习矢量运算、微积分运算等方法在物理学中的应用。 第一章:运动学 （4学时） 教学内容： 第 1 节 质点运动的描述:位置矢量、运动方程、位移、速度、加速度 第 2 节 平面极坐标、角速度、角加速度、切向加速度、法向加速度、圆周运动 基本要求： 1.掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动及运动变化的物理量。 2.理解这些物理量的矢量性、瞬时性和相对性。 3.理解运动方程的物理意义及作用。 4.掌握运用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度的方法（第一类题），以 及已知质点运动的加速度和初始条件求速度、运动方程的方法（第二类题）。 5.能计算质点在平面内运动时的速度和加速度，以及质点作圆周运动时的角速度、角 加速度、切向加速度和法向加速度。 第二章:运动定律 （2 学时） 教学内容： 第 1 节 牛顿定律 第 2 节 物理量的单位和量纲
第3节几种常见的力 第4节牛顿定律的应用举例 基本要求： 1.掌握牛顿三定律及其适用条件。 2.能用微积分方法求解一维变力作用下简单的质点动力学问题。 3.掌握功的概念，能计算直线运动情况下变力的功。 4.理解保守力作功的特点及势能的概念，会计算重力、弹性力和万有引力势能 第三章：基本定理和守恒定律 (2学时) 教学内容： 第1节质点和质点系的动量定理 第2 动量守恒定律 第4花 动能定 与非保守力势能 机械能守恒定律 第6节 能量守恒定 基本要求： 1.掌握质点的动能定理和动量定理，通过质点在平面内的运动情况理解角动量（动量 矩)和角动量守恒定律，并能用它们分析、解决质点在平面内运动时的简单力学问题。 2.掌握机械能守恒定律、动量守恒定律，掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法， 能分析简单系统在平面内运动的力学问题 第四章：刚体 (4学时) 教学内容： 第1节刚体的定轴转动 第2节力矩转动定律转动惯量 第3方 用 动量 角动量守恒 定律 第4节 力矩作功刚体定轴转动的动能定理 基本要求 1.理解描写刚体定轴转动的物理量 2.掌握角量与线量的关系。 理解力矩 动惯量概念 4.掌握刚体绕定轴转动的转动定理。 5.理解角动量概念。 6.掌握质点在平面内运动以及刚体绕定轴转动情况下的角动量守恒问题。 7理解刚体定轴转动的转动动能概念，能在有刚体绕定轴转动的问题中正确地应用机 械能守恒定律，能运用以上规律分析和解决包括质点和刚体的简单系统的力学问题 第二部分：电磁学 (讲授：24 学时 )(习题课：6 学时) 场☒ 物质存在的普遍形式以前还讨论得很少，本篇主要介绍电磁场这 一重要的场的 基本性质和运动规律。重点介绍静电场和稳恒磁场的描述、性质、所遵循的基本规律，以 及静电场与导体和电介质的相互作用、稳恒磁场与磁介质的相互作用等。通过这两种不随 时间改变的电磁场的讨论，进一步讨论一般的电磁场的运动规律，从而得出电磁场普遍遵 循的麦克斯韦方程组。 本篇教学使学生学会能根据所研究问题抓住主要因素，忽略次要因素，对所研究对象 进行合理简化的研究方法， 培养学生运用微积分及矢量 场论禁 能力 说明和建议： 1,对中学物理个绍得比较多的申力、磁力、静电感应及申磁感应现象等内容，讲术中 13
13 第 3 节 几种常见的力 第 4 节 牛顿定律的应用举例 基本要求： 1．掌握牛顿三定律及其适用条件。 2．能用微积分方法求解一维变力作用下简单的质点动力学问题。 3．掌握功的概念，能计算直线运动情况下变力的功。 4．理解保守力作功的特点及势能的概念，会计算重力、弹性力和万有引力势能。 第三章:基本定理和守恒定律 （2 学时） 教学内容： 第 1 节 质点和质点系的动量定理 第 2 节 动量守恒定律 第 3 节 动能定理 第 4 节 保守力与非保守力 势能 第 5 节 功能原理 机械能守恒定律 第 6 节 能量守恒定律 基本要求： 1.掌握质点的动能定理和动量定理，通过质点在平面内的运动情况理解角动量（动量 矩）和角动量守恒定律，并能用它们分析、解决质点在平面内运动时的简单力学问题。 2.掌握机械能守恒定律、动量守恒定律，掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法， 能分析简单系统在平面内运动的力学问题。 第四章:刚体 （4 学时） 教学内容： 第 1 节 刚体的定轴转动 第 2 节 力矩 转动定律 转动惯量 第 3 节 角动量 角动量守恒定律 第 4 节 力矩作功 刚体定轴转动的动能定理 基本要求： 1.理解描写刚体定轴转动的物理量。 2.掌握角量与线量的关系。 3.理解力矩和转动惯量概念。 4.掌握刚体绕定轴转动的转动定理。 5.理解角动量概念。 6.掌握质点在平面内运动以及刚体绕定轴转动情况下的角动量守恒问题。 7.理解刚体定轴转动的转动动能概念，能在有刚体绕定轴转动的问题中正确地应用机 械能守恒定律,能运用以上规律分析和解决包括质点和刚体的简单系统的力学问题。 第二部分:电磁学 （讲授: 24 学时）（习题课: 6 学时） 场这一物质存在的普遍形式以前还讨论得很少，本篇主要介绍电磁场这一重要的场的 基本性质和运动规律。重点介绍静电场和稳恒磁场的描述、性质、所遵循的基本规律，以 及静电场与导体和电介质的相互作用、稳恒磁场与磁介质的相互作用等。通过这两种不随 时间改变的电磁场的讨论，进一步讨论一般的电磁场的运动规律，从而得出电磁场普遍遵 循的麦克斯韦方程组。 本篇教学使学生学会能根据所研究问题抓住主要因素，忽略次要因素，对所研究对象 进行合理简化的研究方法，培养学生运用微积分及矢量运算，场论等分析处理物理问题的 能力。 说明和建议: 1.对中学物理介绍得比较多的电力、磁力、静电感应及电磁感应现象等内容，讲述中