力学与现代生活——开启科学人生
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spContent=本课程将借助力学启蒙与文化素养教育揭示现代生活之力学奥秘,在引领你感知“宇宙天地自然”之力世界、纵览“力学浇灌科技开花”之绚丽图景中,开启你的科学人生...
—— 课程团队
课程概述

       力学是古老而又年轻的专业学科,在整个人类科学与技术发展历史中起着重要的支撑作用,几乎所有科技分支学科均是在力学基础上建立发展起来的。力学作为人类必备“文化素养”知识,在众多现代生活—日常生活、工程技术领域和社会经济运行中应用极其广泛。
      本项课程针对非力学专业本科生及从业人员,首先从总体上介绍力学在认识自然(包括天地与宇宙人生)和现代生活(日常生活、工程技术和社会经济运行)中的作用,然后回顾人类科技发展历程及其启迪—科学技术.vs.力学发展,包括中国的历史贡献与当今科技发展水平,激发学生崇尚科学并为实现中国梦而努力奋斗的精神。
      随后,课程针对人类生活所处的“静态、动态、流体”三大基本力世界,围绕现代生活常见的力学知识和普遍关注的力学技术,包括航空航天、地震、材料工程、振动与噪声控制、文学与体育等领域涉及的力学问题,着重讲解“静力学、机械振动与声学、流体动力学”的简单力学研究模型、基本概念、基础理论、技术原理和计算分析方法。通过课程讲解与学习者学习,将使学习者能够掌握现代生活中的基本力学及相关科技知识,从而能自主地解释自然现象与工程科技问题,促进对科学人生的兴趣与追求。
      总体而言,本在线课程的教学目标是:为学习者提供力学启蒙教育、 提升力学文化素养、拓宽专业知识面并实现学科交叉渗透,从而为学习者开启科学人生之路,最终提高综合素质、创新思维能力和现代生活品质。

课程大纲

第一章 现代生活▬▬力学知多少?
1-1-1 认识自然:人感知的力、遨游宇宙人生
1-1-2 天地人的几个世界:人类对宇宙天地的认识理论
1-1-3 相对论、黑洞、引力波
1-2-1 物质:从宏观到微观
1-2-2 量子世界
1-3-1 力的起源:四种基本相互作用力
1-3-2 我们关注的力世界之力学及其分支
1-4-1 力学在现代生活中的作用━I
1-4-2 力学在现代生活中的作用━II

第二章 力学浇灌科技开花▬▬历史启迪
2-1 力学发展的三阶段:三个基本常数
2-2-1 科技长河波澜壮阔:人类文明与科技发展六时代
2-2-2 近500 年重大科技之花━I
2-2-3 近500 年重大科技之花━II
2-2-4 世界科技贡献率:中国科技现状与希望曙光
2-3-1 必须点赞的科学四巨人:唯一与现代科学相通的天才
2-3-2 现代科学之父
2-3-3 人类最伟大的科学伟人
2-3-4 人类宇宙头等光辉的巨星、历史启迪

第三章 “静”力世界▬▬概念、分析与计算
3-1 力学范畴、质点运动与动力学
3-2-1 刚体静力学:力与力矩
3-2-2 力系、力偶、约束、平衡
3-2-3 受力分析与计算
3-3-1 弹塑体材料力学:材料发展简史与工业革命
3-3-2 四种基本变形与强度、刚度、稳定性概念
3-4 应力、应变分析计算与强度设计

第四章 “动”力世界▬▬振动与波
4-1-1 “动态”力世界
4-1-2 振动与波分类、基本振动分析模型
4-1-3 共振、减振与防震案例
4-2-1 地震与地震波
4-2-2 声与声波
4-3 静、动力学实验分析方法

第五章 “流”力世界▬▬航空与航天
5-1 “流动”力世界、十大人造高速飞行器
5-2 人类飞行简史、里程碑式飞机、最大飞机
5-3-1 流体动力学:从运动中采集活力
5-3-2 马格努斯效应、飞机升力、风洞
5-4-1 空气动力学:进一步认识升力与阻力
5-4-2 层流、湍流、卡门涡街
5-4-3 汽车阻力、飞机尾翼和起落架
5-5 超音速飞行:从“噩梦”到现实
5-6 飞天:从“火箭”到“阿波罗登月”、空天技术未来

证书要求

1. 成绩分配:期末考试40% +每周作业40%+线上讨论记录20%

2. 成绩总分:100

3. 及格分限:60

4. 优秀分限:85+