本课程教学设计遵循由浅入深、由易如难的引导式教学原则,同时注重与学生预备知识的衔接、以帮助学生更好地理解和掌握新的、较难的知识点。
在课程整体设计方面:首先介绍结构动力学基本概念,包括学科体系、研究方法、基本理论、工程应用以及结构动力分析的特点和意义,使学生开章明义地了解课程总体特征和内容;为了更好地与学生在本科阶段所学的动力学基本知识相衔接,系统介绍了单自由度体系基本动力方程的建立、自由振动和强迫振动特性及分析理论,包括基于叠加原理的频域和时域分析方法,以及适用于非线性分析的分步分析方法,帮助学生在最简单的单自由度体系动力分析中全面掌握各种重要的动力响应分析方法;进而将分析对象拓展到更为复杂的多自由度体系和无限自由度体系,但仍然延续了从基本动力方程、到自由振动分析、再到强迫振动分析的教学思路,以利于学生将单自由度体系的知识体系和学习方法延伸拓展到更复杂的结构体系;考虑到工程结构的大型化、复杂化和分析的精细化发展趋势,安排了难度较大的结构非线性振动分析和结构随机振动分析方面的教学内容。
在课程细节设计方面:为帮助学生在学习中与课程所需预备知识进行更好的衔接,在课程教学中对预备知识中的难点进行了适当的介绍,如在结构随机振动教学开始时,安排了随机数学中随机变量和随机过程基础知识的教学,在多自由度体系振动分析中,安排了矩阵论中特征值问题基础知识的教学。通过这些基础知识的教学,实现不同阶段教学内容的呼应和贯通,形成高等结构动力学完整的整体教学架构。