国家级实验教学示范中心

1、国家级实验教学示范中心申请书推荐单位： 湖北省教育厅 学校名称： 华中科技大学 中心名称： 力学实验教学中心 中心网址： 中心联系电话：中心通讯地址： 华中科技大学力学实验教学中心 申报日期： 2007年6月 中华人民共和国教育部制填写说明1申请书中各项内容用“小四”号仿宋体填写。表格空间不足的，可以扩展。2“中心工作职责”是指在中心承担的具体教学和管理任务。3兼职人员是指编制不在中心，但在中心从事实验教学的教师或专业技术人员。1实验教学中心总体情况 实验教学中心名称力学实验教学中心所属学科名称力学 隶属部门管理部门华中科技大学/土木工程与力学学院成立时间

2、1999年 中心建设发展历程上世纪50年代华中科技大学的前身华中工学院成立数理学部，力学系隶属于数理学部，为全校学生开设力学基础课程，并于60年开始招收力学专业本科生,毕业一届后因国家专业调整而停止招生。在当时的华中工学院有一大批从全国各高校调入的知名教授和副教授，力学系人才济济，教学水平在全校名列前茅。77年高校恢复招生，学校随即恢复力学系建制，重新招收力学专业本科生。经过近二代人的努力，1990年获得固体力学博士学位授予权，1994年批准设立力学博士后流动站，2000年获得力学一级学科博士授予权。固体力学1998年被评为湖北省重点学科。我校是湖北省力学学会、武汉市力学学会、湖北省

3、振动工程学会理事长单位。中国力学学会主办的权威期刊固体力学学报挂靠本学科点，其英文版是国内最早由德国施普林格出版发行的SCI收录期刊之一。在90年代末成立力学实验教学中心之前，力学课程讲授及实验教学分属于各教研室，实验教学主要由教研室教师承担。力学系一贯重视本科力学教学， 90年代曾连续五年被评为学校“优良教风学风系”。90年代末为适应教学改革的需要，本着优势互补，资源共享的精神，在整合原理论力学实验室、材料力学实验室、实验力学实验室、流体力学与水力学实验室和工程力学实验室的基础上组建了华中科技大学力学实验教学中心。由学校主管，直属学院领导，院、系协调管理。中心实行主任负责制，由学校统一任命。

4、实验中心统筹调配、使用实验教学资源，统一安排实验教学任务。力学实验教学中心下设四个教学实验室，即工程力学实验室、流体力学与水力学实验室、现代力学测试技术实验室和结构工程实验室。面向全校，涉及机械、能源、材料、交通、土木、环境、水电、电气等二十余个本科专业的基础力学课程（理论力学、材料力学、工程力学、流体力学、水力学、水力学与桥涵水文以及结构力学等）和工程力学本科课程（振动力学、实验力学、断裂疲劳力学和计算机仿真等）以及力学和部分专业研究生的教学实验，同时接纳全校性本科选修课程的力学实验与实践教学，每年参加实验的各类学生人数超过3500人，实验学时数超过6万人时。2000年以来，学校以“21世纪

5、教育振兴行动计划”为契机，先后投入大量经费重点建设了面向全校1-2年级学生的包括力学在内的七个基础实验平台和相关学科专业实验平台，其中力学实验教学中心先后获得学校经费投入超过1100万元。力学实验教学中心依托学科优势，以力学课程体系、教学内容、教学方法改革为主线，推进了实验课程体系的改革及内容的整合和优化;建立了学科交叉渗透、课程相互贯通，与“面向21世纪力学系列课程教学内容与体系改革成果”相配套，以能力培养为核心的实验教学体系；加强综合性、设计性、创新性实验内容，将学科科研和教学优势纳入本科生实验教学的各环节中，有效地培养了学生的研究和创新能力。 近五年内，先后有近百所高校专家、同行来实验中

6、心参观指导，包括如杨卫院士，前任和现任基础力学课程指导小组组长樊钦珊、洪嘉振二位国家名师，上届和本届力学专业指导委员会委员，世行贷款专家及贷款高校实验中心主任，重点高校力学实验教学中心主任以及国内高校同行等等。他们对本校力学实验中心的建设给予了充分肯定，认为其建设成果在全国力学实验教学中心中有很好的示范作用，希望力学实验教学中心进一步扩大示范幅射作用。中心主任姓 名 何 锃性别 男出生年月1960年10月 民族汉 专业技术 职 务教 授博 导学位博士毕业院校西北工业大学通讯地址 华中科技大学土木工程与力学学院邮 编430074 电子邮

7、箱hz 联系电办手机)主要职责负责实验中心整体规划和建设方案并进行具体落实。教学科研主要经历1983年毕业于华中工学院机械工程一系机制专业，1991年西北工业大学振动工程研究所获一般力学专业博士学位，19911993年在哈尔滨工业大学机械工程博士后流动站做博士后科研工作。1993.7到华中科技大学力学系任教至今。现任力学系教授、博导、系主任；湖北省力学学会理事长、中国力学学会理事、中国力学学会一般力学专业委员会委员、中国振动工程学会结构动力学专业委员会委员。先后讲授本科“理论力学”、“振动力学”、“学科概论”和研究生“非线性振动”

8、、“耦合动力学”等课程,效果优良。主要研究领域为结构动力学及振动、噪声的分析与控制，致力于解决复杂结构系统中出现的各种耦合动力学问题的建模、计算模拟与控制。先后从事振动压路机动力特性分析与试验、机翼颤振主动抑制、结构振动主动控制、惯性导航测试设备研制、大跨越导线舞动分析计算、机械噪声控制、结构电磁耦合动力学分析、结构声耦合分析等研究工作。完成各类科研、教改项目近20项；发表论文50余篇，其中十余篇被SCI和EI收录；指导硕士生、博士生近20人。近5年主持和参与的主要科研、教改工作：（1）主持国家自然科学基金两项：（a）板壳结构磁约束阻尼振动控制系统的研究（批准号10472035；2005200

9、7）；（b）高压输电线路覆冰舞动的仿真和防舞设计方法的研究（批准号19872026；19992001）。（2）主持校行动计划建设项目：力学多样性动态实验室的教学改革与建设（20002002）。（3）主持教育部骨干教师资助项目：柔性缆绳的非线性水动和气动弹性力学研究（20002001）。（4）参与教育部新世纪高等教育教学改革工程项目：理工科力学专业创新能力培养和系列课程综合改革的研究与实践（20002003）。（5）主持校研究生教改基金项目：力学专业研究生主干课程体系建设（20042005）。（6）省级精品课程理论力学主持人，负责课程建设。教学科研主要成果 ®获奖：11997年获国家科

10、技进步一等奖，获奖项目：220500KV输电线路导线舞动的试验研究与治理。22002年获中国力学学会“青年科技奖”。32004年获湖北省教学成果奖一等奖，获奖项目：理工科力学专业创新能力培养和系列课程综合改革的研究与实践。42005年获校教学质量优秀一等奖。52005年获宝钢教育基金优秀教师奖。6. 2005年评为中国力学学会优秀力学教师。®出版教材：理论力学（华中科技大学出版社2007年出版；主编。2006年入选“十一五”国家级规划教材）®近年发表的代表性论文：1 An efficient prediction method for the two-dimensional

11、 coupled structural-acoustic analysis. Acta Mechanica Solida Sinica, 2006，（4）2 WB法在多域声学分析中的应用动力学与控制学报，2006，4(3): 278-283 3 The Self-Damping Characteristics of a Magnetic Constrained Fully Covered Sandwich Cantilever Beam. Trans. CSME, 2005, 29(3): 333-3414 局部磁约束悬臂板的振动分析华中科技大学学报（自科版），2005, 10(10): 25

12、-285 Influence of Permanent Magnets on Vibration Characteristics of A Partially Covered Sandwich Cantilever Beam Journal of Sound and Vibration, 2004, 274: 801-819 6 Comparison of Vibration Performance of a Sandwich Clamped-clamped with magnets Versus Conventional Constrained Damping Treatments. Act

13、a Mechanica Solid Sinica, 2004, 17(2): 121-130 7 磁约束阻尼的减振机理振动与冲击，2003，22(3)：71748 磁约束的双层夹心悬臂梁的振动分析应用力学学报，2004，21(1): 150-153 9 Active and passive magnetic constrained damping treatmentInternational Journal of Solids and Structures，2003，40：6767677910 安装防振锤的分裂导线自由振动的有限元分析计算工程力学，2003，20（1），101-10511 安装

14、失谐摆的大跨越分裂导线自由振动计算中国电机工程学报，2003，23（2），63-6612 Modes computations and analysis for long multi-span bundle conductors of power transmission lines with galloping control devices. Acta Mechanica Solid Sinica, 2002, 15(4): 350-35713 大跨越分裂导线的静力求解中国电机工程学报，2001，21（11），34-3714 力学专业本科学生创新能力的培养高等教育研究（增），2002，14

15、15 力学动态实验的教学与改革高等教育研究（增），2002，112114专职人员正高级副高级中级其它博士硕士学士其它总人数平均 年龄人数10111515858 36  42占总人数比例28304242251622教学简况实验课程数 实验项目数面向专业数实验学生人数/年实验人时数/年1088213500余人60500 环境条件实验用房使用面积（M2）设备台件数设备总值（万元）设备完好率1907450150096%教材建设出版实验教材数量（种）自编实验讲义数量（种）实验教材获奖数量（种）主编参编418 近五年经费投入数 额来 源主要投向一、实验中心建设经费1. 99-

16、05年，世行贷款项目：“基础力学实验中心建设”。$37万（美金）和校配套经费￥108万。2. 1999年获校“211工程”经费180万，建设“工程计算与仿真实验室”。3 2001年，校实验教学改革与建设贷款项目：“力学多样性动态实验的教学改革与建设”。经费￥120万。4 2002年获校“985”经费200万，建设“微尺度力学研究中心”。5. 2001年，校行动计划建设项目：“水力学及流体力学实验基地建设”。 经费￥100万。6. 06-07年，校行动计划建设项目： “力学示范中心建设”。经费￥120万。7. 06-07年，校行动计划建设项目：“土木工程多功能实验平台建设”。经费￥180万。 合

17、计：用于力学基础实验建设的投入合计约1100万元。另25万/年，校拨教学实验费和设备维护费。二、主要投向：购置仪器设备：约 360 台/套，价值：约 910 万元；环境维修：约 90 万元；设备升级维修及材料消耗：70 万元；师资培训费：10 万元；其它：20 万元。近五年中心人员教学科研主要成果力学实验教学中心依托优势学科，在教学、科研等方面取得一系列成果。一、 精品课程、品牌专业1. 工程力学课程06年评为国家精品课程。2. 材料力学课程03年评为省精品课程。3. 理论力学课程04年评为省精品课程。4. 流体力学课程04年评为省精品课程。5. 结构力学课程94年评为建设部二类优质课程；07

18、年评为省精品课程。6. 疲劳断裂力学课程07年评为省精品课程。7. 工程力学专业07年评为省品牌专业。二、 教学、科研主要成果（近五年）1. 承担的教育部面向21世纪力学系列课程教学内容与课程体系改革的研究与实践项目，00年通过省级鉴定，其研究成果01年评为省教学研究成果一等奖。2. 承担的世行贷款21世纪初高等教育教学改革项目“力学专业创新能力培养与系列课程改革”，04年通过教育部组织的鉴定，其研究成果评为省教学研究成果一等奖、校特等奖。3. 承担国家自然科学基金20余项，发表学术论文400多篇，其中SCI论文100余篇，出版专著4本。获国家科技进步二等奖1项、省部科技进步一等奖2项、湖北省

19、自然科学三等奖1项。4. 主持的省教改项目“高水平力学教学实验基地建设与创新实验开设的研究与实践”，通过省级鉴定，04评为校教学研究成果二等奖。5“面向二十一世纪工科力学系列课程研究弹性力学与结构力学课程体系与教学方法” 01年获湖北省教学成果二等奖。6. “大型装配式空间钢桁架实验研究”04年获华中科技大学实验教学改革一等奖。7. “多功能钢框架抗震减振教学实验平台的研制与开发”06年获华中科技大学实验 教学改革一等奖。8. 在05年首届全国大学生结构模型设计竞赛中获2个二等奖，其中结构计算部分的得分在所有参赛者中最高；派香港大学的交换生在香港大学结构力学考试中获第一名。9. 获湖北省优秀博

20、士学位论文四篇。10.力学实验教学中心01年评为省优秀实验室。11. 出版“十五规划”教材一种，“十一五规划”教材二种，“面向21世纪”教材四种，普通教材二种，辅助教学用书六种。三、 教学奖（近五年）1. 省级教学名师一人。2宝钢教育基金优秀教师三人次。2. 全国优秀力学教师（中国力学学会）三人次。3. “全国青年教师基础力学讲课竞赛”二等奖二人次。4. “全国青年教师结构力学讲课竞赛”三等奖一人次。5. 校教学质量优秀一等奖三人次。6. 校青年教师讲课竞赛一等奖二人次。序号姓 名性别出生年月学位中心职务专业技术职务所属二级学科中心工作年限中心工作职责是否专职兼职人员所在单位、部门1何锃男60

21、.10博主任教授博导工程力学15管理、教学专2王杏根男49.09副主任研究员工程力学31管理、教学专3朱鸿茂男47.03硕教授博导固体力学22教学专4何玉明男62.04博教授固体力学15教学专5倪樵男59.09博课程组长教授博导固体力学10教学专6李振环男68.09博教授博导固体力学9教学兼土木工程与力学学院7李国清男64.05博教授固体力学14教学专8陈传尧男45.02教授博导固体力学29教学专9陈建桥男57.12博教授博导固体力学22教学兼土木工程与力学学院10杨新华男67.03博教授博导固体力学6教学专11吴健康男46.12博教授博导流体力学29教学兼土木工程与力学学院12李光正男44.

22、05博教授博导流体力学28教学兼土木工程与力学学院13李万平男48.11博课程组长教授博导流体力学22教学专14赵汉中男54.09博教授博导流体力学20教学专15朱宏平男65.11博教授博导结构工程12教学兼土木工程与力学学院16李黎女56.09学士课程组长教授结构工程25教学兼土木工程与力学学院17熊世树男65.05博教授结构工程20教学兼土木工程与力学学院中心成员简表序号姓 名性别出生年月学位中心职务专业技术职务所属二级学科中心工作年限中心工作职责是否专职兼职人员所在单位、部门18吴莹女66.05在博副主任副教授工程力学20管理、教学专19钱勤男66.07博副教授固体力学13教学专20郑慧

23、明男68.08博课程组长副教授一般力学4教学专21匡健男58.05硕副教授固体力学25教学专22刘军华女69.03硕副教授一般力学5教学兼土木工程与力学学院23杨文兵男56.03硕副教授固体力学25教学兼土木工程与力学学院24姜振球男47.11学士副教授工程力学25教学兼土木工程与力学学院25刘小虎男68.12博副教授工程力学6教学兼土木工程与力学学院26司继文女59.03硕副教授工程力学25教学兼土木工程与力学学院27邹静女69.06博副教授工程力学8教学专28王忠年男53.05学士副教授工程力学24教学兼土木工程与力学学院29王元勋男64.10博课程组长副教授工程力学13教学专30罗俊男7

24、5.10博副教授工程力学3教学兼土木工程与力学学院31陈应华男64.01硕副教授流体力学10教学专32王晓华女54.03学士副教授流体力学22教学专33杨洪武男70.05在博讲师一般力学10教学专34汤正良男66.11硕讲师一般力学12教学专35杨汉文男64.04学士讲师一般力学9教学专中心成员简表（续）序号姓 名性别出生年月学位中心职务专业技术职务所属二级学科中心工作年限中心工作职责是否专职兼职人员所在单位、部门36赵高煜男75.11博讲师固体力学6教学专37章建军男67.01硕讲师固体力学12教学兼土木工程与力学学院38陈波男76.02博讲师流体力学6教学专39王琳男80.06博讲师固体力

25、学2教学专40魏俊红女78.11博讲师固体力学2教学专41黄敏生男79.10博讲师固体力学2教学专42李誉女57.12高工工程力学28教学专43黄丽婷女62.08硕高工结构工程20教学专44陈荣清男51.02高工工程力学33教学专45郑明亮男59.07副主任工程师固体力学14管理、教学专46胡鹏男70.12学士工程师固体力学13教学专47李建兵男68.02在博讲师固体力学12教学专48周哲男64.05工程师固体力学14教学专49安晋莉女72.06学士工程师流体力学11教学专50丁华明男67.12学士工程师流体力学10教学专51滕家秀女61.05技师固体力学28教学专中心成员简表（续）2实验教学

26、2-1实验教学理念与改革思路（学校实验教学相关政策，实验教学定位及规划，实验教学改革思路及方案等）1. 学校实验教学相关政策学校以提高学生创新精神与实践能力为目标，在巩固实验室建设与管理改革成果基础上，进一步加快实验教学改革。按照“具体规划，分布实施”原则，一方面加大经费投入，同时出台了一系列相应的政策和措施，加快了实验室建设步伐，提高了投资效益。 （1）华中科技大学关于加强实验教学示范中心建设的若干措施（校设【2005】9号，对加强实验教学示范中心教学队伍建设、加速实验教学示范中心全面开放与管理改革、创新基金的设立以及示范中心有关成果的政策规定等方面，在政策、制度、管理上加大了对实验教学示范

27、中心支持的力度。该文件包括三个附件：华中科技大学实验教学示范中心教学岗位聘任暂行办法、华中科技大学实验教学示范中心实验技术岗位聘任暂行办法、华中科技大学实验教学学范中心“创新”基金管理办法。 （2）华中科技大学关于面向21世纪教改及基地建设项目有关激励措施。文中规定，对于参加教改和实验中心建设的人员在成果认定、职称评定、劳务提成等方面采取与科研工作同等对待的方法，即将教改与实验中心建设项目与同级别的科研项目同等对待，而且对面向21世纪教改项目给予奖酬金补助。这些都有效地调动了教职工参与实验中心工作的积极性，吸引了高水平教师参加教改和实验中心建设工作。 （3）华中科技大学关于加强国家工科教学基地

28、建设的若干措施。文中规定，学校定期选派实验中心教师到国内外高校进修，以提高教师的学术水平；在实验中心设立主讲教授和主讲教师岗，以“高要求、高待遇”的政策导向，达到“高质量、高效益”的目的；在实验中心设立“创新”基金，鼓励学生的创新活动；同时，要求各实验中心的实验室扩大开放面和延长开放时间，提高实验室的使用效率。（4）华中科技大学关于加强国家工科教学基地建设的若干措施中规定：实验中心实验技术人员津贴是普通实验技术人员1.5倍，有效地调动了实验技术人员工作的积极性。 （5）教育部和我校对实验示范中心建设先后实施了211工程、世行贷款、行动计划、“985工程”项目，投入了大量的人力物力，为示范中心的

29、建设奠定了良好的基础。 2力学实验教学中心建设的总体思路以相关理工科专业人才培养需要为基础，以力学础课程体系与教学内容改革为核心，以课程体系内容的改革促进实验课建设；提高实验教学的地位，形成理论教学与实验教学统筹协调的理念和氛围。依托力学学科，立足于教学、科研相结合，提高师资队伍水平，保证实验中心可持续发展；注重力学作为连接基础科学与工程科学桥梁的重要地位，坚持知识传授、能力培养、素质提高协调发展，全面培养学生的探索精神、科学思维和综合解决问题的能力，为学生今后的学习与成长打造坚实的工程科学基础。3. 实验教学定位及规划定位：在力学实验教学示范中心的总体思路指导下，积极开展基地建设，认真进行整

30、体规划，注重将教学改革成果固化到实验教学体系中去，努力建设高水平的实验教学中心，为相关专业培养高素质人才提供良好的育人环境、优越的力学实践条件、浓厚的创新氛围、现代的教学手段、优秀的教学师资和先进的教学方法，同时充分发挥示范与辐射作用，实现“培养适应21世纪国民经济和社会发展的高素质人才”的崇高目标。规划： （1）力学是相关理工科学生的一个重要理论基础，力学实验是力学科学的基础，在复合型人才综合素质和创新能力培养方面有着不可或缺的重要地位和作用。进入二十一世纪以来，随着高新技术的迅速发展、社会主义市场经济的逐步形成和管理体制的改变对理工科人才的力学素养提出了更高的要求。因此，力学实验教学中心将

31、不断探索创新人才培养的途径，改革力学理论教学和实验教学体系和内容，形成以理论教学，创新认识、创新实践教学相结合的能力培养体系。（2）巩固、充实基本实验，提高起点，夯实学生基本的力学实验素质；与科研结合，将适宜的科研成果有效地固化到教学之中，增加动态的、综合性、研究性、前沿性实验内容，培养学生良好的科研素养；注重培养学生综合运用知识，发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生创新思维和能力。（3）不断用现代技术改造传统的力学实验设备，增加现代声、光、电测试技术，切实提高力学实验教学装备水平、改善力学实验条件；充分利用开放和网络、多媒体等现代教学手段，提高教学效果；营造良好的环境和氛围，促进学生

32、主动实践。（4）加强实验队伍建设；改革和完善实验教学运行管理体制。（5）进一步提高我校仪器设备的使用面，与兄弟单位一起，相互学习，互相帮助，共同提高，实现力学教学实验中心的示范作用。4. 实验教学改革思路及方案¿ 实验教学改革思路依托力学一级学科的优势，坚持创新发展的理念，大力推进实验教学体系、内容和实验教学方法、手段的创新，全面提高实验教学水平和人才培养质量。按基本型、设计综合型、研究创新型三个层次规划实验，进一步改革实验教学内容，减少验证性实验，增加设计性、综合性和研究型实验；不断探索创新人才培养的途径。努力创建国家级、开放性的实验教学示范中心。¿ 实验教学改革方案（1

33、）建设新型实践教学体系建设一个包括基本实验，综合性、设计性、提高性实验和工程力学认知实验的基础力学实验、实践教学平台，兼顾不同专业，满足不同层次学生的需求，因材施教，实行多层次实验教学，尽最大的可能使得最多的学生从中受益。将基础力学教学与科研前沿工作结合起来，在实践性教学环节中适当引入先进的科研成果，将适宜于向本科学生介绍的成果及时转化为教学资源，提高基础力学教学实验内容的设计性、综合性和创新性。（2）丰富实践性教学内容充分运用现代化的教学手段，发挥不同类型实验的优势，把较复杂的力学过程通过精心设计的实验表现出来，提高实验教学效率。突破实验课程的限制，将基础力学实践教学过程拓展至学生整个在校期

34、间，结合有关后续课程和课程设计、创新大赛等研究性教学环节，利用基地实验平台，开放实验资源，供学生开展研究工作，促进学生在基础力学实验教学阶段所掌握知识与其他课程融会贯通，培养良好的创造能力和创新精神。（3）实验仪器设备的先进性充分采用先进的信息技术与数字技术，改进和开发出新一代的基础力学实验教学设备，建设高水平的开放实验室。探索实践教育改革的新路，将经验与教训与其它高校同仁共享，进一步扩大先进教学仪器设备的使用范围，增加基地辐射的力度，大面积提高基础力学实验教学水平。（4）开放实验室为适应教学改革和本科扩招的需要，实行全天候开放。作为开放实验室的基础，研制实验室“网上预约系统”，全校本科生力学

35、实验已全面试行计算机网上预约。进一步探索“开放实验室”，通过开放性实验教学使学生从“被动、封闭、受束缚的状态”变成“主动、开放、较自由的状态”，使学生真正地成为实验的主人，教学的主体。基础性实验强调开放性，同时增强基础实验的启发性和研究性。综合、设计性实验，实现理论分析、计算机分析以及实验分析的综合，学科内相关实验课程的综合，跨学科实验教学内容的综合。开放创新实验除了实验室推荐的试验类型外，鼓励学生提出并实现自己的创意。形成开放型实验系列。如电测应力分析实验系列，动态力学性能测试实验系列，含缺陷体材料力学性能实验系列，复杂结构综合测试实验系列，流体和水力学实验系列等。（5）工程力学实验独立设课

36、淡化其依附课程、验证已知理论的功能。加强基本实验的规范化、标准化；开设综合性、开放式、研究型系列实验，突出培养利用实验观察现象、发现问题、探索规律、解决工程实际力学问题的能力。2-2实验教学总体情况（实验中心面向学科专业名称及学生数等） 1. 工程力学实验（独立设课），16学时。机械大类平台课程，涵盖机械设计制造及其自动化、材料成形与控制、热能与动力工程、船舶与海洋工程、轮机工程、交通运输、交通工程、工业设计、工业工程，每年约49个班， 1700人，合计27200人时数。2. 工程流体力学课程实验，4学时。机械大类平台课程，涵盖机械设计制造及其自动化、材料成形与控制、热能与动力工程、

37、船舶与海洋工程、轮机工程、交通运输、交通工程、工业设计、工业工程，每年约49个班， 1700人，合计6800人时数。3. 材料力学课程实验，8学时。土建环大类平台课程，涵盖道路与桥梁工程、土木工程、建筑环境、给水排水工程、环境工程，每年约19个班，650人，5200人时数。4. 流体力学课程实验，6学时。热能与动力工程，每年约15个班，500人，合计3000人时数。5. 水力学课程实验：4学时，涵盖建筑环境、环境工程，每年约6个班，200人，合计800人时数。6学时，涵盖土木工程、道路与桥梁工程，每年约8个班，280人，合计1120人时数。10学时，给水排水工程，3个班，105人，合计1050

38、人时数。6. 水力学与桥涵水文课程实验，6学时。道路与桥梁工程，每年3个班，100人，合计600人时数。 7. 工程力学实验：8学时，材料科学与工程，每年2个班，80人，合计640人时数。6学时，工程管理，每年2个班，80人，合计480人时数。 4学时，电气工程及自动化、水利水电工程、测控技术与仪器，每年约19个班，650人，合计2600人时数。8. 工程力学专业课程实验：材料力学课程实验8学时，流体力学实验16学时，振动理论8学时，力学性能测试24学时，力学现代测试技术和实验力学32学时，微机原理与接口12学时等，每年2个班，65人，合计6500人时数。9. 土木工程结构实验，16学时。涵盖

39、土木工程、道路与桥梁工程，每年约8个班，280人，合计4480人时数。 总计：每年超过3500学生（本科）实验，60470人时数。10. 另结构力学8机时、计算力学16机时，系统动力学基础16机时，计算流体力学16机时， 复合材料力学8机时，结构优化设计8机时等，上机机时4680。2-3实验教学体系与内容（实验教学体系建设，实验课程、实验项目名称及综合性、设计性、创新性实验所占比例，实验教学与科研、工程和社会应用实践结合情况等）一、实验教学体系建设1. 三个层次：基础性实验。以深入理解力学基本概念，增强基本力学现象和规律的直观认识，了解力学实验技术和实验分析方法为目的。强调实验的开放性，增强实

40、验的启发性、兴趣性，注重学生实验动手能力的培养。 综合（提高）性实验。由学生根据问题的性质，综合运用所学知识，自已设计实验方案，自主独立完成实验。强调学生实验的自主性，增强实验的启发性和研究性，注重学生的力学科研实验素养的培养。 研究（前沿）型实验。这类实验往往由力学学科及与其它学科交叉的科研成果转化而来，引入新的材料、新的结构形式、新的实验技术和新的测试手段。主要面向优秀学生和在实验方面具有潜能和兴趣的学生进行自主实验探索。强调实验的探索性，注重学生创新能力的培养。 2. 三个面向：（1）面向机械大类（机械、材料、能源、交通），实验独立设课，一学分，16学时。以深入理解力学基本概念、了解力学

41、实验技术和实验分析方法、使学生利用实验手段观察力学实验现象，探索力学实验规律，训练力学实验基本技能，为解决工程实际力学问题奠定良好的力学实验基础。在实验中更注重开放性，更注重培养学生的基本力学科学实验素质。（2）面向土建环大类和材料类专业（土木、道桥、工管、建环、给排水、环境和材料），配合课程教学进度进行力学教学实验，814学时。主要使学生进一步理解力学基本概念，掌握基础力学的实验基本原理、测试技术和实验分析方法。注重通过实验加深对力学基本概念的理解，注重培养学生的基本力学实验的动手能力。（3）面向电气、水电、测控等力学少学时类专业，4-6学时。配合课堂教学而进行的实验，增强基本力学现象和规律

42、的直观认识，使学生能进一步理解力学基本概念，了解基础力学的实验基本原理、测试技术和实验分析方法。3. 建设开放实验室近几年本中心开展了较大规模的建设工作，先后建成开放实验室4个，研制开发各类教学实验30余个，各种自制实验设备18类124台套。形成了一批开放性实验，例如：（1）开放性实验之一 ：电测应力分析实验电测应力分析实验内容比较丰富，包括：梁的弯曲应力实验、弯扭组合实验、互等定理实验、压杆稳定实验、弹性常数E、测定实验、偏心拉伸实验、薄壁圆筒（具有内压作用的）内力素测定实验、挠度和转角测定实验，以及桥路接法训练和应变片灵敏系数测定实验等等。这些实验对学生完全是开放的，实验室对学生提供一个实

43、验平台，由学生自行选定某一实验构架并建立相应的力学模型，自已推导应力分布规律和理论计算公式，可使用不同的测量方法测定实验结果，并与理论值进行比较。同一实验也可组成不同的力学模型。如梁的弯曲实验：学生可采用不同的支座形式，实现简支、或固支，组成静定梁（简支梁、外伸梁、或悬壁梁等）、或静不定梁；采用不同截面的梁，如矩形梁、夹层梁、迭梁、等强度梁和型钢梁等；采用不同的材质，如钢材、铝材和非金属材料；测定不同的力学量，如位移（挠度或转角）、应力；采用不同的测量方法，如应变计、接触式或非接触式引伸计，超声法等。（2）开放性实验之二 ：动态力学性能测试实验动态力学性能实验内容包括：梁的动态力学性能测量，刚

44、架的动态特性与动态应变测量，力学多样性动态实验。学生可根据自己的兴趣选择其中实验。梁的动态力学性能测量实验，包括梁的固有频率（瞬态激振法、或共振法）、振型、幅频特性曲线及阻尼比等特征参数测量，梁在冲击载荷、交变载荷作用下动应力、动应变测量。梁的动态力学性能测量实验均在“多性能梁试验装置（由本系研制）”完成。该装置可方便地实现不同的力学模型；可采用不同的激振方式进行激振；可实施冲击载荷或交变载荷；可考虑阻尼影响；采用非接触式测量。刚架的动态特性测量和刚架的动力吸振实验在“刚架测量系统（含计算机数据处理系统）”中完成。该系统模拟高层建筑结构受地震影响产生振动，根据减振理论、阻尼理论及其控制振动的调

45、谐理论，同时考虑工程应用背景，在实验中设计了水平、垂直及液体吸振单元，学生可以根据自己的兴趣，改变吸振振子的类型，选择不同粘度的液体，比较各种不同的吸振单元的吸振效果，得出最佳减振方案。旋转件应力测量实验。研制旋转轴动应力测量系统及装置，并配置自行研制的计算机数据处理系统。完成动应力、动反力测量和动平衡实验。（3）开放性实验之三 ：流体力学和水力学实验以国内高校同类实验室最高水准为起点，与武汉大学联合研制了流体力学和水动力学实验装置40台套，采用了一些创新成果，整体水平达到国内一流。实验室可进行16种量测实验(每种4台)和14种演示实验。针对实验室现有的实验装置和已经开设的实验项目，研究开发了

46、流体力学实验数据处理系统。为便于学生实验预习和对流体力学的进一步理解，研制了流体力学虚拟（仿真）实验课件，达到国内先进水平。（4）开放性实验之四 ：光弹性演示实验对普通光弹仪着手进行了改造，使光弹仪具备图象采集、投影和数据处理功能，对其他工科专业学生开设应力集中、应力应变等光弹演示实验。将专业实验推广应用到普通专业教学实验中，对学生很有启发，扩大了学生的视野，对学生留下了很深的影响。4. 综合性、研究型实验开发在基本实验开设质量进一步提高的基础上，重点研制开设了几组跨课程的综合性、研究型实验，重在培养学生的创新思维和能力。 （1）陀螺系统实验陀螺系统是一种复杂动力学系统，涉及刚体的运动分析，动

47、力学方程的建立、求解；可以表现出许多复杂的动力学行为，如章动、进动，扰动和运动稳定性问题等。研制的三轴陀螺仪在内环和外环轴的端部安装了测角模块，可以实时测出陀螺仪的章动和进动。学生通过对陀螺系统的实验和分析，可以掌握复杂运动的测试分析方法，对动力学普遍定理建立实在和深刻的认识。（2）复杂结构综合测试实验复杂结构（含刚架、桁架、网架、薄壁构件，汽车坐椅等）的静、动态力学性能及抗震减震综合测试实验，主要是给学生提供一个开放性、创新性、探索性实验平台。不限定具体的实验项目和实验内容，学生利用所学知识，自己进行独立的实验设计和创意，以满足不同层次、不同对象开展创新性、探索性实验的需要。如多功能钢框架力

48、学性能实验。学生可以根据需求自己动手扩展装卸框架斜撑，改变多种结构形式，调节阻尼器和结构质量达到不同的控制效果，同时进行框架的静态（静载下的应力、应变）、动态（动态响应、加速度等）力学性能测试及抗震减震实验。如自行车轮毂测试实验。从力学分析而言，自行车轮毂是一种复杂的超静定结构，其中涉及圆环（自行车车圈）的面内变形、非面内变形，钢丝的预应力与车圈构形的关系，车圈在外载作用下的常规应变规律；进一步还可以研究车圈的屈曲。学生通过对钢丝、车圈应力、应变和构形的测试，结合分析计算，可以了解圆环超静定封闭结构的结构特点，深化多方面的材料力学知识。（3）含缺陷体材料力学性能实验 材料对本身的裂纹或类裂纹缺

49、陷的存在十分敏感，裂纹失稳扩展是脆性断裂的主要原因，为使学生了解基本的“含缺陷体材料力学性能”，对机械大类专业开设了 “平面应变断裂韧性KIC测定” 系列实验。内容包括：试样制备（试件切口加工、预制裂纹、刀口粘贴）；材料的相关力学性能测定（E、和屈服极限测定）；测定实验（FV曲线测定、断口观察、裂纹测量）；数据处理（结果计算、有效性检验、误差分析等），形成了一个完整的实验链。（4）风洞综合实验研制的3台教学风洞，结构简单，设计新颖，非常适宜于流体力学实验。配以研制的实验模型（平板边界层、圆柱、翼型等），配置热线风速仪、压力传感器以及数据采集系统等，能开设较高质量的风洞综合实验和物体绕流综合实验

50、等。5. 探索本科生创新能力培养的新途径（1）依托学科基地，建设工程建模与分析计算能力培养基地。中心以“211工程”建设的“工程集成系统数值分析与计算机仿真”重点实验室为依托，建设了力学专业本科生“工程建模与分析计算能力培养基地”。2000年以来，工程力学专业有近1/2的本科生曾进入基地锻炼。参与并完成的了十项课题的研究；撰写研究报告十余份；在国内外高水平刊物上公开发表第一作者论文10余篇。许多学生能熟练掌握通用分析软件，工程建模与分析计算能力得到极大提高，一批优秀学生脱颖而出。例如，98级本科生黄敏生同学大三时进入基地，在近二年内，除完成多项工程应用项目的研究外，还参加了国家自然科学基金项目

51、的研究，在Int. J. of Solids & Structures，Acta Mechanica Solida Sinica等刊物发表SCI收录的论文三篇。实践证明，“能力培养基地”可为优秀学生较早进入研究提供机会，切实增强创新与实践能力；改变了以前本科生不了解学科研究和工程应用、得不到高水平教授指点、本科与研究生教学脱节的情况，充分利用现有资源，为本科生创新与实践能力培养提供了很好的途径。（2）从2001年开始，中心先后接纳了不同专业的近百名本科生和研究生，参与研发综合性、研究型实验装置，或利用这些装置完成课程设计、毕业论文。多项有实际工程背景课题的实验研究，激发了同学们的兴趣，大大促进了实践能力与创新能力的培养。如97级学生对古编钟进行力学动态性能分析；98级同学参与汽车簧板振动参数测试；摇臂钻、计算机电源噪声测试；基础激励下的结构振动测试等。99级同学结合毕业设计，完成了计算机光驱机芯的动态特