力学概论课程详细信息

课程号 00330120 学分 1
英文名称 Introduction to Mechanics
先修课程
中文简介 北京大学力学专业是由我国著名科学家、教育家和社会活动家周培源先生于1952年亲手创办的,是我国最早建立的力学专业。本专业历史悠久,基础雄厚,为国家培养了大批优秀的力学领域专门人才。力学与工程科学系是国家理科基础科学研究和教学人才培养基地,力学专业是教育部高等学校特色专业建设点。经过多年的发展,北京大学力学专业已形成了自己独有的学科特色。坚实、深刻的基础理论研究一直是本专业的传统优势。
针对学科发展及融合趋势,为更好地适应教学改革发展需要,使学生更好地理解力学学科的内涵和外延,故开设此概论课程。课程内容包括北京大学力学学科相关研究领域的研究背景、研究内容、学科进展以及本学科师生及校友在基础研究和国家重大工程建设中发挥的作用。课程内容包括流体力学、固体力学、计算力学、动力学与控制、生物力学与医学工程、航空航天科学与工程等领域的介绍等。
英文简介 The mechanics specialty of Peking University was founded in 1952 by Mr. Zhou Peiyuan, a famous scientist, educator and social activist. It is the earliest mechanics specialty in China. The specialty has a long history and a solid foundation, and has trained a large number of excellent mechanical professionals for the country. After 65r years, mechanics specialty in Peking University has developed its own characteristics: solid theoretical foundation.

In view of development and integration of disciplines, in order to better meet the needs of teaching reform and development, and enable students to better understand the connotation and extension of mechanics, this introduction course is offered. The course includes the research background, content, progress and the role of teachers, students and alumni in basic research and major national engineering construction. The course covers fluid mechanics, solid mechanics, computational mechanics, dynamics and control, biomechanics and medical engineering, aerospace science and engineering, etc.
开课院系 工学院
通选课领域  
是否属于艺术与美育
平台课性质  
平台课类型  
授课语言 中文
教材 无;
师道心语,周年采访文集编委会,北京大学出版社,2018年4月,
参考书 第1版,978-7-301-24553-8 2018;
教学大纲 北京大学力学专业是由著名科学家周培源教授于1952年创建的,是新中国的第一个力学专业。自创立之日起,以周培源为代表的一大批著名学者,如钱敏、吴林襄、叶开沅、陈耀松、董铁宝、王仁、周光炯、孙天风等为北大力学的创立付出了他们的努力和智慧,奠定了北大力学系发展的坚实基础。经过几代人的艰苦创业、辛勤耕耘,力学与工程科学系在教学、科研和基础建设等各方面取得了很大发展。科学研究取得一系列成果,做出了重要的理论与技术贡献;培养出一大批优秀力学与工程技术人才,他们已经成为科技、教育、国民经济与国防建设各行业的领军人物、技术骨干、力学与其它方面的专家学者。当选为中国科学院院士和中国工程院院士的16位校友就是他们的杰出代表。力学与工程科学系为我国力学学科的发展、为我国的社会主义现代化建设做出了重要贡献。
经过多年的发展,北京大学力学学科已形成了自己独有的学科特色。坚实、深刻的基础理论研究一直是本学科的传统优势。上世纪五十年代,周培源先生主持力学专业的办学方向和力学人才培养模式等重要原则问题,倡导并培育了强调基础理论、重视实验研究、理论联系实际等优良学风。在最近两次教育部全国高校学科评估中都并列第一。
力学既是一门基础科学,旨在探索物体运动的普遍规律,同时也是一门技术科学,构成许多工程技术的理论基础。力学的这种基础科学和技术科学的二重性令许多学生对力学学科的内涵和外延都比较难以理解。本课程的目的不在于介绍力学学科的研究内容和研究方法,而是更多地介绍力学学科存在的挑战性理论课题和国家发展战略中各种重大工程中需要解决的力学问题,使学生既了解力学学科的自身理论体系和发展,也了解相关工程领域中的应用前景,能够更好地确立专业兴趣和更早地做好人生发展规划。
课程内容包括北京大学力学学科相关研究领域的研究背景、研究内容、学科进展以及本学科师生及校友在基础研究和国家重大工程建设中发挥的作用。
课程内容包括:
1)流体力学的理论与工程应用 (4学时)
湍流与多尺度复杂系统的层次结构理论、多尺度运动级串动力学、不可压缩和可压缩湍流转捩、不可压缩和可压缩湍流的精细实验测量、大涡模拟和可压缩湍流
2)固体力学理论与工程应用(2学时)
纳米材料和结构、新型智能材料、结构与微机械系统(MEMS);静载、冲击载荷及极端条件下材料与结构的弹塑性力学,电磁热力耦合作用;波动计算,冲击动力学的数值方法,多尺度计算方法;冲击实验的新方法,动态断裂实验方法,大型工程结构动力学分析,无损检测方法
3)计算力学理论与工程应用(2学时)
结构动力学、计算流体力学、流固耦合力学、计算几何、计算机图形学
4)力学系统与控制(2学时)
复杂力学系统与控制、多智能体协同动力学与控制、非线性与鲁棒控制、航天器动力学控制、近空间飞行器动力学与控制、散体介质冲击动力学、飞行器导航与控制、飞行器控制系统仿真、关联系统/复杂动态网络分析与控制、故障诊断与容错控制、实时控制
5)生物力学与医学工程概论(2学时)
细胞力学、细胞钙信号动力学、生物流体力学、生物固体力学、生物传热传质、生物力学行为多尺度模拟、生物材料力学、仿生力学、康复医学、运动医学、医学成像以及医学信号图像分析
6)航空航天科学与工程概论(2学时)
航空发动机、飞行器设计、航天信息
7)北京大学力学专业的历史与发展(2学时)
发展历史、理论与工程领域贡献、杰出校友
1)邀请各学科杰出教授以及杰出校友进行课堂讲授;
2)安排相关实验室接待学生参观,进行现场讲解;
3)安排各学科教师组织座谈。
1)在经过课堂教授、实验室参观和专业座谈后,学生撰写专业认知报告;
2)课程负责人负责成绩评定,评定结果分为合格和不合格。
教学评估