曲华師范大学课程教学大纲学院：物理工程学院理论力学课程名称：英文名称：#Theoretical Mechanics课程代码：072113课程性质：专业核心课程计划学时：理论：54实践/实验：18学3分：1-18 周授课时间：授课地点：物理楼物理学适用专业：执笔人：朱保刚审核人：仪双喜批准人：课程负责人：张英杰授课教师：张英杰、李士玲、朱保刚、闫国安修订日期：2023年7月9日
学 院： 物理工程学院 课程名称： 理论力学 英文名称： Theoretical Mechanics 课程代码： 072113 课程性质： 专业核心课程 计划学时：理论：54 实践/实验：18 学 分： 3 授课时间： 1-18 周 授课地点： 物理楼 适用专业： 物理学 执笔人： 朱保刚 审核人： 仪双喜 批准人： 课程负责人： 张英杰 授课教师： 张英杰、李 士玲、朱保刚、闫国安 修订日期： 2023 年 7 月 9 日
《理论力学》课程教学大纲一、课程简介理论力学是物理学专业的第一门理论物理课，也是学生第一次用高等数学方法处理物理问题的一门基础理论课程，是高等师范院校物理学专业学生必修的一门专业基础课。通过学习，学生不但应该对宏观机械运动的基本概念和基本规律有比较系统的理解，而且应能掌握处理力学问题的一般方法，培养解决一般物理问题所必需的抽象思维能力。通过本课程的学习，要求学生进一步掌握力学的基本原理的应用、掌握运用数学工具处理力学问题的方法，为学习其它理论物理课程打下基础。二、课程目标本课程着眼于通过高等数学方法处理物理学基础理论问题，学生能够牢固掌握理论力学的基本原理和思想，正确理解和运用理论力学基本概念、基本原理解决力学问题的能力，提高自身抽象思维能力和逻辑推理能力，具备分析和解决实际问题的能力。表1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表课程目标1：使学生了解理论力学在生活及科研工作中的重要意义，牢固掌握理论力学的基本原理和思想，培养学生正确理解和运用理论力学基本概念、基本原理解决力学问题的能力，培养学生抽象思维能力和逻辑推理能力，了解中学物理学科中力学问题的认知特点和一般讲授方式方法。课程目标2.培养学生科学的思维方法、严谨的科学态度和细致、踏实的工作作风，培养创新精神以课程目标及实事求是的人生态度，在学习过程中锻炼与他人沟通合作的技能，初步具有分析和解决实际问题的能力。课程目标3．培养学生主动查阅、整理文献的习惯，在阅读与整理文献的过程中形成批判性思维，培养终身学习的能力，激发学生的爱国情怀，引导学生认识科学技术是第一生产力，提高利用信息技术获取及处理信息的能力，了解理论力学发展前沿的先进思想与技术。课程目标课程目标1课程目标2课程目标3毕业要求指标点2-1：对教师职业有强烈的认同，具有积极的从教意愿和动机，端正的从教态V度，认同教师工作的专业毕业要求2：性和意义。教育情怀2-2：具有人文底蕴与科学精神，富有爱心、责任心和事业心，自觉成为学生锤炼品格、学习知识、创1/9
《理论力学》课程教学大纲 1 / 9 一、课程简介 理论力学是物理学专业的第一门理论物理课，也是学生第一次用高等数学方法处理 物理问题的一门基础理论课程，是高等师范院校物理学专业学生必修的一门专业基础课。 通过学习，学生不但应该对宏观机械运动的基本概念和基本规律有比较系统的理解，而 且应能掌握处理力学问题的一般方法，培养解决一般物理问题所必需的抽象思维能力。 通过本课程的学习，要求学生进一步掌握力学的基本原理的应用、掌握运用数学工具处 理力学问题的方法，为学习其它理论物理课程打下基础。 二、课程目标 本课程着眼于通过高等数学方法处理物理学基础理论问题，学生能够牢固掌握理论 力学的基本原理和思想，正确理解和运用理论力学基本概念、基本原理解决力学问题的 能力，提高自身抽象思维能力和逻辑推理能力，具备分析和解决实际问题的能力。 表 1：课程目标与毕业要求具体指标点的对应关系表 课程目标 课程目标 1. 使学生了解理论力学在生活及科研工 作中的重要意义，牢固掌握理论力学的基本原理和 思想，培养学生正确理解和运用理论力学基本概 念、基本原理解决力学问题的能力，培养学生抽象 思维能力和逻辑推理能力，了解中学物理学科中力 学问题的认知特点和一般讲授方式方法。 课程目标 2. 培养学生科学的思维方法、严谨的科 学态度和细致、踏实的工作作风，培养创新精神以 及实事求是的人生态度，在学习过程中锻炼与他人 沟通合作的技能，初步具有分析和解决实际问题的 能力。 课程目标 3. 培养学生主动查阅、整理文献的习惯， 在阅读与整理文献的过程中形成批判性思维，培养 终身学习的能力，激发学生的爱国情怀，引导学生 认识科学技术是第一生产力，提高利用信息技术获 取及处理信息的能力，了解理论力学发展前沿的先 进思想与技术。 课程目标 毕业要求指标点 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 毕业要求 2： 教育情怀 2-1：对教师职业有强烈的 认同，具有积极的从教意 愿和动机，端正的从教态 度，认同教师工作的专业 性和意义。 √ 2-2：具有人文底蕴与科学 精神，富有爱心、责任心 和事业心，自觉成为学生 锤炼品格、学习知识、创 √
《理论力学》课程教学大纲新思维、奉献祖国的引路人。2-3：树立正确的教师观、学生观，理解教师作为学生学习促进者的角色要求，懂得尊重学生人格及个体差异，因材施教，对学生富有爱心与责任心，能够促进学生自主与全面发展。3-1：掌握理论力学基本原理和解决问题的方法。能够运用理论力学基本定理和定理，解决基本物理模毕业要求3：型的力学问题。学科素养3-2：掌握理论力学所必需的数学知识，提高学生运用数学知识解决物理问题的能力。4-1：通过引导学生观摩授课老师的讲课过程，做笔7记，熟知中学物理学科中力学问题的认知特点和一毕业要求4：般讲授方式方法。教学能力4-2：通过课堂讨论和语言表达训练，初步具备讲授2学习内容的能力。7-1：通过查阅文献资料获取有价值信息，养成终身学习的习惯，具有在物理MV教育和科研等专业领域发展的意识。毕业要求7：7-2：通过学习理论力学中学会反思的基本原理、定律和方法以及其应用，掌握一定的77反思方法和技能，具有一定的创新意识和批评性思维。8-1：能够根据实际问题通过查阅有关文献和参考MV毕业要求8：书，以学习小组为单位正沟通合作确抽象出物理模型。8-2：培养学生主动查阅、VV2 /9
《理论力学》课程教学大纲 2 / 9 新思维、奉献祖国的引路 人。2-3 ：树立正确的教师观、 学生观，理解教师作为学 生学习促进者的角色要 求，懂得尊重学生人格及 个体差异，因材施教，对 学生富有爱心与责任心， 能够促进学生自主与全面 发展。 √ 毕业要求 3 ： 学科素养 3 - 1 ：掌握理论力学基本原 理和解决问题的方法。能 够运用理论力学基本定理 和定理，解决基本物理模 型的力学问题。 √ 3 - 2 ：掌握理论力学所必需 的数学知识，提高学生运 用数学知识解决物理问题 的能力。 √ 毕业要求 4 : 教学能力 4 - 1 ：通过引导学生观摩授 课老师的讲课过程，做笔 记，熟知中学物理学科中 力学问题的认知特点和一 般讲授方式方法 。 √ √ 4 - 2 ：通过课堂讨论和语言 表达训练，初步具备讲授 学习内容的能力。 √ √ 毕业要求 7 ： 学会反思 7 - 1 ：通过查阅文献资料获 取有价值信息，养成终身 学习的习惯，具有在物理 教育和科研等专业领域发 展的意识 。 √ √ 7 - 2 ：通过学习理论力学中 的基本原理、定律和方法 以及其应用，掌握一定的 反思方法和技能，具有一 定的创新意识和批评性思 维。 √ √ 毕业要求 8 ： 沟通合作 8 - 1 ：能够根据实际问题， 通过查阅有关文献和参考 书，以学习小组为单位正 确抽象出物理模型。 √ √ 8 - 2 ：培养学生主动查阅、 √ √
《理论力学》课程教学大纲整理文献的习惯，培养终身学习的能力，提高利用信息技术获取及处理信息的能力，了解理论力学发展前沿的先进思想与应用技术。三、教学内容表2：讠课程目标与教学内容和教学方法的对应关系表学时教学课程目课程目课程目周次章节日期内容提要分配方法标1标2标3新课讲从2.13绪论绪论；运动的描述方授、问答13VV法到2.19$ 1. 1讨论$1.2速度、加速度的分量新课讲从2.202$1.3表示；平动参照系：授、问答3到2.26$1.4讨论质点运动定律：新课讲$1.5质点运动微分方程；从2.27$1.6授、问答3非惯性系动力学3到3.5$1.7讨论（一)：功和能：新课讲质点动力学的基本$1.8授、问答从3.6到4定理与基本守恒定3y73.12$1.9讨论、习律；有心力；题课新课讲从3.13$2.1质点组；动量定理与53授、问答Y到3.19$2.2动量守恒定律：讨论动量矩定理与动量新课讲$2.3从3.206授、问答矩守恒：动能定理与3V到3.26$2.4讨论机械能守恒律：$2.5两体问题；质心坐标新课讲从3.27$2.673授、问答系与实验室坐标系；到4.2$2.7变质量物体的运动；讨论小结习题分从4.3到3.87习题课V析4.9新课讲$ 3. 1从4.10刚体运动的分析；角93授、问答VV到4.16$3.2速度矢量；讨论新课讲$3.3从4.17欧拉角；刚体运动方103授、问答到4.23$3.4程与平衡方程；讨论从4.24$3.5转动惯量；刚体的平新课讲V1137到4.30$3.6动与绕固定轴的转授、问答3 /9
《理论力学》课程教学大纲 3 / 9 整理文献的习惯，培养终 身学习的能力，提高利用 信息技术获取及处理信息 的能力，了解理论力学发 展前沿的先进思想与应用 技术。 三、教学内容 表 2：课程目标与教学内容和教学方法的对应关系表 周次 日期 章节 内容提要 学时 分配 教学 方法 课程目 标 1 课程目 标 2 课程目 标 3 1 从 2.13 到 2.19 绪论 §1.1 绪论；运动的描述方 法 3 新课讲 授、问答 讨论 √ √ √ 2 从 2.20 到 2.26 §1.2 §1.3 §1.4 速度、加速度的分量 表示；平动参照系； 质点运动定律； 3 新课讲 授、问答 讨论 √ √ 3 从 2.27 到 3.5 §1.5 §1.6 §1.7 质点运动微分方程； 非惯性系动力学 （一）；功和能； 3 新课讲 授、问答 讨论 √ √ 4 从 3.6 到 3.12 §1.8 §1.9 质点动力学的基本 定理与基本守恒定 律；有心力； 3 新课讲 授、问答 讨论、习 题课 √ √ √ 5 从 3.13 到 3.19 §2.1 §2.2 质点组；动量定理与 动量守恒定律； 3 新课讲 授、问答 讨论 √ √ √ 6 从 3.20 到 3.26 §2.3 §2.4 动量矩定理与动量 矩守恒；动能定理与 机械能守恒律； 3 新课讲 授、问答 讨论 √ √ √ 7 从 3.27 到 4.2 §2.5 §2.6 §2.7 小结 两体问题；质心坐标 系与实验室坐标系； 变质量物体的运动； 3 新课讲 授、问答 讨论 √ √ √ 8 从 4.3 到 4.9 习题课 3 习题分 析 √ √ 9 从 4.10 到 4.16 §3.1 §3.2 刚体运动的分析；角 速度矢量； 3 新课讲 授、问答 讨论 √ √ 10 从 4.17 到 4.23 §3.3 §3.4 欧拉角；刚体运动方 程与平衡方程； 3 新课讲 授、问答 讨论 √ √ 11 从 4.24 到 4.30 §3.5 §3.6 转动惯量；刚体的平 动与绕固定轴的转 3 新课讲 授、问答 √ √
《理论力学》课程教学大纲动；讨论$3.7刚体的平面平行运新课讲从5.1到$3.8动：刚体绕固定点的授、习题1235. 7小结分析转动；新课讲从5.8到$4.1平面转动参照系：空授、问答1335.14$4.2间转动参照系；讨论非惯性系动力学新新课$4.3从5.1514讲授、习（二）：地球自转所3到5.21$4.4产生的影响：题分析新课讲$ 5. 1从5.22约束与广义坐标；虚15授、问答3到5.28$5.2功原理；讨论新课讲$5.3从5.29拉格朗日方程：小振16授、问答3$5.4动;到6.4讨论新课讲从6.5到$5.5哈密顿正则方程；泊授、问答1736.11$5.6松括号与泊松定理；讨论新新课$5.8从6.12318正则变换讲授、习到6.18习题课题分析四、课程考核（一）课程目标与课程考核的对应关系表 3：课程目标与课程考核的对应关系表考核方式及占比考核内容课程目标1课程目标2课程目标3平面极坐标系中质点速度、加速度的分量表示式：质点运动微分线上学习、课堂参方程的应用：保守力的定义与判与、课后作业、阶段性测验、期末考定；质点动力学的基本定理与基试本守恒定律的应用：有心力和有心运动的定义与特点。质点组质心的定义及求法；动量线上学习、课堂参定理与动量守恒定律的内容及应与、课后作业、阶用；动量矩定理与动量矩守恒定段性测验、期末考律的内容与求法；动能定理与机试械能守恒定律的内容与应用。刚体运动的自由度及分类；角速线上学习、课堂参度失量；刚体运动方程与平衡方与、课后作业、阶程；转动惯量的物理意义；定轴段性测验、期末考转动的动力学方程；刚体的平面试平行运动的运动学和动力学问4/9
《理论力学》课程教学大纲 4 / 9 动； 讨论 12 从 5.1 到 5.7 §3.7 §3.8 小结 刚体的平面平行运 动；刚体绕固定点的 转动； 3 新课讲 授、习题 分析 √ √ 13 从 5.8 到 5.14 §4.1 §4.2 平面转动参照系；空 间转动参照系； 3 新课讲 授、问答 讨论 √ √ 14 从 5.15 到 5.21 §4.3 §4.4 非惯性系动力学 （二）；地球自转所 产生的影响； 3 新新课 讲授、习 题分析 √ √ √ 15 从 5.22 到 5.28 §5.1 §5.2 约束与广义坐标；虚 功原理； 3 新课讲 授、问答 讨论 √ √ √ 16 从 5.29 到 6.4 §5.3 §5.4 拉格朗日方程；小振 动； 3 新课讲 授、问答 讨论 √ 17 从 6.5 到 6.11 §5.5 §5.6 哈密顿正则方程；泊 松括号与泊松定理； 3 新课讲 授、问答 讨论 √ √ 18 从 6.12 到 6.18 §5.8 习题课 正则变换 3 新新课 讲授、习 题分析 √ √ 四、课程考核 （一）课程目标与课程考核的对应关系 表 3：课程目标与课程考核的对应关系表 考核内容 考核方式及占比 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 平面极坐标系中质点速度、加速 度的分量表示式；质点运动微分 方程的应用；保守力的定义与判 定；质点动力学的基本定理与基 本守恒定律的应用；有心力和有 心运动的定义与特点。 线上学习、课堂参 与、课后作业、阶 段性测验、期末考 试 √ √ 质点组质心的定义及求法；动量 定理与动量守恒定律的内容及应 用；动量矩定理与动量矩守恒定 律的内容与求法；动能定理与机 械能守恒定律的内容与应用。 线上学习、课堂参 与、课后作业、阶 段性测验、期末考 试 √ √ √ 刚体运动的自由度及分类；角速 度矢量；刚体运动方程与平衡方 程；转动惯量的物理意义；定轴 转动的动力学方程；刚体的平面 平行运动的运动学和动力学问 线上学习、课堂参 与、课后作业、阶 段性测验、期末考 试 √ √ √