工程力学实验中心课件

关于力学实验教学目的的再审视上海交通大学工程力学系杨凤鹏许金泉提要实验教学地位实验教学的重要性；目前教学中存在的一些问题实验教学目的实验教学的目的是什么？怎样理解实验教学目的？实验教学改革怎样进行教学改革？教学改革效果实验教学地位实验教学的重要性实验教学是人才培养的重要环节具有直观性、实践性的特点，是传授知识、训练技能的有效手段；具有探索性的特点，是发现问题，提高科学实验素养的重要途径是其他教学环节不可替代的的重要环节。实验教学存在的问题基础力学教学模式

材料力学理论+实验教学理论力学理论+实验教学流体力学理论+实验教学

实验教学课时有限

基础力学实验教学学时一般占理论课时的10％左右。近年来，由于基础力学课时大幅压缩，实验课时只能安排4~6学时。实验教学课时大幅压缩实验教学存在的问题实验多为基础性力学实验

由于实验课程学时的限制，通常学生所修实验多为验证性基础实验。缺乏综合性实验和研究性实验。

学生准备不足，重视不够

学生对实验兴趣不足，在课前往往不做任何准备，甚至有些学生不知做什么实验。实验过程中无所适从，必须经老师详细讲解，否则实验无法进行。实验教学课时大幅压缩体系单调，学生重视不够目前实验教学存在的问题基础理论课教师要求不一

由于基础力学实验教学为理论教学服务，在课时压缩的情况下，很多教师对实验教学重视不够，对学生实验要求不一，造成实验教学被动，质量得不到保证。

考核尺度难以把握

由于学生多以成组进行实验，学生在实验前期预习，实验过程以及后期报告书写过程中存在诸多因素，特别是实验报告抄袭严重，很难给出公正成绩。实验教学课时大幅压缩体系单调，学生重视不够考核机制模糊，难以把握目前实验教学存在的问题实验设备资源有限，维护困难

实验教学设备总量有限，为了尽可能让每位学生都能亲自动手实验，必须将学生分组，这极大加重实验教师的负担。使得教师频于应付教学，而无暇进行实验设备和实验内容的改革和创新。

设备更新维护困难

虽然国家加大高校设备购置的投入，但一些大型设备在使用过程中耗费严重，更新维护困难。实验教学课时大幅压缩体系单调，学生重视不够考核机制模糊，难以把握设备资源有限，维护困难目前实验教学存在的问题诸多因素限制综合性实验的开展

由于综合性实验往往涉及到多个理论或多项实验技术，因此会需要学生使用更多的课时来完成，而这对于日益紧张的力学实验教学课时来讲无疑是非常困难的。此外，资金费用，教师的精力等都是限制新实验开发和开展的重要因素。

研究性实验需要更大的支持

由于研究性实验通常都是从科研课题或工程项目中提炼出来，因此需要专业教师，代课教师以及实验教师等多方协调才能开展。实验教学课时大幅压缩体系单调，学生重视不够考核机制模糊，难以把握设备资源有限，维护困难综合研究性实验开展困难目前实验教学存在的问题如何解决教学中存在的问题？全方位进行实验教学改革？实验教学改革实验教学改革把实验内容的创新作为衡量其成败的重要标准要求必须突出实验内容的创新性，一定数量的实验应具有设计性和综合性。我们到底想要什么样的实验教学改革实验教学改革是不是指实验的创新？什么是创新实验？怎样开展创新实验？实验教学目的教学目的现代高校教育理念“以人为本，注重学术，服务社会，改革创新，培养创新型人才”；以人为本——现代高校的教育哲学观——把培养社会所要求的、具有全面综合素质的“人”放在一切教育活动的中心，全面提高人的综合素质，把学生培养成为富有主体精神和创造力的“人”；注重学术——现代高校的生机和活力——注重学术是现代大学存在的基础；教学与研究结合是一种有效机制；服务社会——现代高校的办学方向——高校必须面向社会；坚持学校教育与经济、科技的结合；改革创新——现代高校前进的强大动力教学目的谈推进教育创新(教育部部长周济)：

培养具有创新能力的高级人才是高等教育的根本任务

高等教育教学推进教育创新要做好三件事：

一是把学生创新能力的培养作为教育改革的重点二是加强培养模式和课程体系的创新三是不断推进教学内容和教学方法的创新教学目的关于学生“创造能力”的界定(教育科学研究院朱九思教授)：学生要善于运用和发展已经获得的知识；要有很强的自学能力，不断吸收新的知识要具有产生新的思想、新的观念、新的见解的能力教学目的如何理解实验教学的目的？巩固力学概念，加深理论认识；掌握力学基本检测方法与技术；初步培养实验研究问题思路，提高动手分析解决问题能力。实验教学改革实验教学改革实验教学改革把实验内容的创新作为衡量其成败的重要标准要求必须突出实验内容的创新性，一定数量的实验应具有设计性和综合性。我们到底想要什么样的实验教学改革实验教学改革是不是指实验的创新？什么是创新实验？怎样开展创新实验？以培养创新人才为目标以实验教学目的为中心实验教学改革综合创新型人才的培养实验教学改革教学课程改革教学内容改革教学模式改革师资队伍建设实验教学目的实验教学改革实验教学改革把实验内容的创新作为衡量其成败的重要标准要求必须突出实验内容的创新性，一定数量的实验应具有设计性和综合性。我们到底想要什么样的实验教学改革实验教学改革是不是指实验的创新？什么是创新实验？怎样开展创新实验？实验教学改革应包含教学模式，教学内容，教学资源，师资队伍等多项内容的改革。循序渐进的教学内容体系实验分类及功能基础性力学实验：由验证性和演示性实验组成，以深入理解力学基本概念、了解力学实验技术基础、培养学生基本力学实验技能为目的。综合性力学实验。目的是强化分析力学机理和解决力学问题的能力，培养学生的工程观点；提高学生的动手能力。与工程实践相结合，可由学生根据问题的性质综合运用所学知识，自行设计实验方案，拟订实施的具体步骤。

研究应用性力学实验。从科研和工程实践中发现和凝练力学问题，培养学生应用力学知识和方法独立提出解决方案并付诸实施的能力。循序渐进的教学内容体系

基础性力学实验

综合性实验

研究应用性实验实验课程新体系——按学生认识事物的规律，由浅入深、由简到繁、由个别单元到综合应用，有层次地设置实验课。教学实验内容的创新，而非形式上的创新。“创新”的实验内容在综合性“创新”实验中给出具体问题，提出合理化建议让学生自主提出解决方案让学生解释方案的合理性，判断最终结果的有效性。

在研究应用性“创新”实验中给出实际工况，让学生自己发现问题，提出问题自主给出解决方案，并采用相关技能解决判断最终结果的有效性。

多样化的实验课程设置与理论课程同步的基础实验教学针对不同专业开设的独立授课课程针对力学等相关专业开设的深化实验课程对有兴趣有余力的学生开展的PRP项目，创新大赛等。实验教学改革实验教学改革把实验内容的创新作为衡量其成败的重要标准要求必须突出实验内容的创新性，一定数量的实验应具有设计性和综合性。我们到底想要什么样的实验教学改革实验教学改革是不是指实验的创新？什么是创新实验？怎样开展创新实验？创新实验是能够指引学生能够独立思考问题，创新实验的开展需要循序渐进，有的放矢，多样化的教学形式。教学改革效果教学改革效果实验中心是力学基础课程实验教学平台通过一系列的实验教学体制改革，实现多层次，开放式的教学模式，鼓励学生多动手参与实验，掌握实验理论知识和测试技术。实验中心是学生创新能力培养的基地鼓励学生参与研究性试验，积极参与课外实验竞赛和活动。学生PRP项目本科生研究计划（ParticipationinResearchProgram，简称PRP）对于贯彻以学生为主体、以教师为主导的办学思想，突出学生创新精神和实践能力培养，推动实验室建设和开放等具有积极的意义。

近年来承担了5项PRP项目，并吸收学生参与创新实验的开发和研制。

项目编号项目名称执行时间100205网球拍的动力特性试验研究2003.2-2003.7100206非线性自治系统自激振动实验研究2003.2-2003.10100207复杂物体质心自动测量2003.2-2003.7100208高碳钢在复合外力作用下疲劳特研究2003.2-2003.7T01009006强迫振动实验的设计与研制2006.2-2006.8学生PRP项目强迫振动实验动力消振实验多自由度实验传感器标定实验隔振实验近年来承担多项PRP项目，学生参与创新实验的开发和研制开发各类实验软件学生创新实验论文通过创新实验，提高学生的综合素质和科研能力学生撰写创新实验论文相当一部分创新实验成为学生的毕业论文许多学生都因此直升本校的研究生年度PRP论文实验论文200303200427200504200637学生创新实验论文序号项目名称学生论文性质1基于实测物理参数干摩擦自激振动的数值模拟研究阳光2004年PRP论文2干摩擦自激振动形成与特性的实验研究李卫炜2004年PRP论文3基于Labview的频响函数测定实验系统开发崔铭超2006年PRP论文4多自由度系统演示仪及实验指导系统的开发何晓2006年PRP论文5基于Labview的隔振系数测定实验系统开发李露源2006年PRP论文6复合材料层合板结构模态的实验研究陈敏2003届毕业论文7流体测速计技术探讨李波2003届毕业论文8柔性体的撞击动力学研究季硕2003届毕业论文9水波实验的数学模型钟星儿2004届毕业论文10颈动脉分叉管内不对称速度分布流场显示和测量王志涛2004届毕业论文11风洞中尾流场测试技术研究李健2004届毕业论文12流场中物体间的相互作用马阳2004届毕业论文13柔性梁的碰撞问题盛立伟2004届毕业论文序号项目名称学生论文性质14受横向时变载荷和纵向时变激励的弹性梁的振动研究李智勇2004届毕业论文15带任意边界和中间约束的复杂梁振动研究盛秋峰2004届毕业论文16颤动脉分叉管流动研究夏琰2005届毕业论文17波浪试验若干问题研究盛涵涛2005届毕业论文18高粘性流体经过圆管的压力驱动流实验研究孙川2005届毕业论文19压电主动传感器的机电阻抗建模用于圆柱壳结构的健康监测胡宇航2005届毕业论文20颈动脉分叉管流动的数值和实验研究王亮2006届毕业论文21分层流实验技术的研究胡川2006届毕业论文22孤立波与水下运动物体相互作用的研究王贺2006届毕业论文23漂流物体与固定物体之间的水动力相互作用胡兴2006届毕业论文24舷侧通海阀流动噪声测量与控制方法的研究崔铭超2006届毕业论文25导弹垂直发射过程中的水锤现象的研究何晓2006届毕业论文26不等壁矩形钢管混凝土构件承载力的研究马燊2006届毕业论文教学效果学生获奖情况

1.首届全国大学生结构设计竞赛获得一等奖和三等奖等多种奖项，国家教育部高等教育司和中国土木工程学会教育工作委员会，2005年

2.“精工杯”第四届华东地区高校结构设计邀请赛获得一等奖和二等奖，2007年

3.第二届中国大学生船舶与海洋工程设计大赛特等奖，2006年

4.李世远、杨宇光，中国力学学会教育工作委员会力学专业与力学课程优秀学生，2004年度

5.首届全国大学生船舶海洋设计大赛一等奖高斌、张磊

6.华东地区结构设计大赛第二名和第四名陈思佳、李檀等

7.上海市造船学会论文交流会一、二、三等奖陈震等五位同学

8.上海市海洋科普知识竞赛第一名姜哲、石珣、徐伟

9.全国大学生数学建模竞赛二等奖崔书田李