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力學實驗室-同濟大學

工程力學實驗室承擔《專業基礎實驗》、《材料力學實驗》、《建筑力學實驗》、《工程力學實驗》等課程的實驗教學,承擔土木工程一級學科碩士研究生的科研實驗指導工作。

同濟大學力學實訓室的建造設計可以追溯到上世紀50年代中期。當時在力學教研室下設材料力學實訓室和給排水實訓室。1964年在國內實訓力學著名教授趙清澄主持下組建了光測力學實訓室與電測力學實訓室。以后又建立了課程課程理論力學實訓室和振動力學實訓室。后因學科發展需要,光測力學實訓室、電測力學實訓室、振動力學實訓室合并成立實訓力學研究室,給排水實訓室發展成為流體力學實訓室。2004年學校將原隸屬于力學系的材料力學實訓室、流體力學實訓室、課程課程理論力學實訓室與實訓力學研究室合并組建同濟大學力學實訓中心。
同濟大學力學實訓中心以同濟大學力學學科為依托,是同濟大學力學學科的重要包括部分。同濟大學力學學科師資力量雄厚,設定有一級學科博士學位授予權和博士后流動站,其工程力學二級學科是全國重點學科。力學實訓中心作為面向全校本科生的力學實訓教學基地和創新能力培養基地,承擔了大面積的力學一起合作共用基礎課以及部分土木類、機械類的力學專業基礎課的實訓教學任務。力學實訓中心還積極參與學科建造設計,承接各類科研和社會服務項目。
力學實訓中心以及前身的各力學實訓室在長期的建造設計與發展中形成了教學認真、管理嚴格、服務規范的特別點,得到了學校的重視與支持,力學實訓課程始終受到廣大學員的歡迎。曾先后被評為國家教委的先進集體、國家教委的院校物資作業先進集體、上海市高等院校先進集體以及校先進集體等,可以在2006年被評定為國家級實訓教學示范中心。


實訓中心目前共有教職工22人,其中正高級3名,副高級11名,中級7名。擁有實訓室面積3100M2,設備總資產約1400萬元。中心近年承擔與參與的教改項目為21項、發表的實訓與教學論文44篇、開展的工程研究課題22項。其中獲上海市科技進步獎8項。

同濟大學是一所以工科為主的綜合性、研究型大學,是"211"和"985"的重點建造設計高校,學校十分重視本科生教育,將本科生教育作為立校之本。學校堅持以學員為本,傳授知識、培養能力、提升素質協調發展,注重對學員探索精神、科學思維、實踐能力、創新能力的培養。學校十分重視實訓教學,充分認知并落實實訓教學在學校人才培養和教學作業中的地位,專門成立實訓室與設備管理處,負責實訓室建造設計與實訓教學的規劃與管理作業,并制訂了一系列政策,改變了以往實訓教學依附于課程課程理論教學的傳統觀念,形成了課程課程理論教學與實訓教學統籌協調的理念和氛圍。

力學實訓中心近年來,按照同濟大學專業設定的特別點,吸收國內外實訓教學的先進經驗,集合現代化的實訓教學手段,樹立"以培養學員實踐能力和創新意識為宗旨,以實訓教學改革和實訓教學隊伍建造設計為抓手,以先進的實訓教學手段、開放的實訓設備資源、完善的實訓室管理制度為保障,全面提升實訓教學重量(kg)和設備使用效益"的實訓教學理念,逐漸形成了有同濟特色的力學實訓教學改革思路,--起來,主要有如下幾個特別點:
(1) 基礎功實訓與創新意識培養并舉
按照本科生培養的特別點,強調力學實訓基礎功實訓的--注意學員創新意識的培養。在實訓課程安排上,既有基礎性的檢驗型實訓內容,又有創新性、綜合性的設計型實訓內容;既有必修課,也有選修課;以學員為本,因材施教。
(2) 實訓教學與課程課程理論教學的和諧統一
力學是課程課程理論性和實踐性全部很強的學科。按照力學實訓的特別點,我們將學員能力的培養貫穿于整個實訓教學過程中,特別是培養學員的力學基礎課程課程理論知識綜合運用能力和解決工程實際問題的能力。一方面經過實訓內容的精心設計來闡釋力學的基礎課程課程理論知識,深入學員對課程課程理論知識的理解;另一方面在實訓中體現課程課程理論的指導作用,培養學員對課程課程理論課學習掌控把握掌控把握的興趣。達到實訓教學與課程課程理論教學的和諧統一。
(3) 傳統實訓內容與現代實訓內容的滲透融合
力學是一門古老的基礎學科,它有很多經典的實訓內容,是工程類學員所必須掌控把握的;力學又是一門發展中的學科,新興交叉學科與高新技術的發展不斷豐富力學研究的內容。現代力學實訓課教學必須與時俱進,體現這種特別點。我們經過開設先進復合材料力學實訓、生物力學實訓等課程和國際力學前沿研究領域接軌,激發學員對力學課程學習掌控把握掌控把握的興趣。
(4) 基礎力學實訓與后繼專業課程的有機銜接
按照不一樣專業學員培養要求的不一樣,吸收相關學科的專業教師參與實訓室建造設計與實訓教學,做到基礎力學實訓與后繼專業課程的有機銜接。在土木類學員的培養上已形成有顯著同濟特色的力學實訓教學體系。近年來又按照學校學科布置的發展,探索建立有同濟特色的汽車類、航空類學員的力學實訓教學體系。
(5) 充分運用現代電子信息技術改進實訓教學手段
現代電子信息技術的發展為實訓教學提供了新的手段,也提出了新的要求。我們經過學校投入和自籌經費,近年已逐步將大部分機械式的實訓設備更新或改造成電子式的實訓設備,并運用多媒體和互聯網等先進手段組建實訓室信息平臺以及實物實訓與虛擬實訓相集合的教學平臺。
力學實訓中心教學體系由三部分包括:
(1) 基礎力學實訓課程,含有概括材料力學實訓(或工程力學實訓、建筑力學實訓)、課程課程理論力學實訓、流體力學實訓(或流體力學與流體機械實訓、水力學實訓)等,(2)專業力學實訓課程,含有概括復合材料力學實訓、實訓力學實訓(電測、光測、振動測量試驗)等。全部的實訓課程其內容均含有概括基礎實訓和提升性實訓(體現綜合性、設計性、應用性等特別點)。(3) 開放性實訓,按學員對力學實訓掌控把握的狀況,推薦優秀學員繼續選修開放性力學實訓內容,目前開設的有:1. 疊合梁的彎曲設計實訓;2. 在機動荷載條件下桁架橋梁構造的靜、動應力測量試驗實訓,3. 在機動支座下梁變形的綜合性實訓,4.雙自由度系統的減振設計實訓,5. 不一樣水工模型的水動力學實訓, 6. 工程力學實訓設計等。另外學員還可經過自選課題或參加教師的科研實訓內容,在實訓中心教師的指導下實行前沿性的研究創新型實訓,如納米纖維無紡布力學功能的測量、植物纖維復合材料力學功能的測量、生物力學實訓等。
力學實訓中心在保證實訓教學的--還運用雄厚的科研力量與先進的實訓設備,積極組織中心人員面向社會承接各類科研和服務項目,并參與研究生、大學員的學位論文指導作業。一方面,中心人員注意從科研和服務項目中提煉合適的實例,不斷充實實訓教學的內容;另一方面,中心人員參加科研項目研究也有助于提升自身的業務水平,促進實訓教學與科研、工程和社會應用實踐的集合。
--力學實訓中心與航空航天與力學學院計算中心一起合作建立了我校力學虛擬擬真實訓室,經過前期的建造設計,目前已經和美國MSC公司一起合作建立CAE/VPD人才培養基地
力學實訓中心經常組織中心人員實行實訓技術、實訓教學思想與教學法的討論研究,倡導教學示范講課,互相學習掌控把握掌控把握,互相聽課,集體討論與備課。鼓勵教師和實訓人員從培養學員的科學思維和創新意識出發,研發新的實訓內容或改進原有的實訓方案設計。對于參與綜合性、設計性和研究型實訓的學員,實訓中心實行實訓導師制實行指導。條件允許的情況下還吸收優秀學員參加科研項目。
實訓課程按多元考核方法,考核時注重學員在實訓過程中的創新思維與嚴謹學風。力學實訓課程評定分數一般占總授課評定分數的20%~30%,其中綜合性、設計性實訓與學員創意小論文占有70%。對按部就班,認真填寫實訓報告的學員能給到基礎的合格分。而有創意的實訓報告與實訓小論文可以給高分甚至滿分。這使學員實訓興趣得到激發,實訓能力得到提升。其中課程課程理論力學的實訓課在近二年中幾乎每位同學全部會遞交自己的小論文,將所學力學知識運用到身邊的實例中,實訓教師也積極指導學員的小論文。這種實訓教學考核方法也受到學員的歡迎。
力學實訓中心以及前身的各力學實訓室始終把建立一支技術水平高、教學效果好、平穩的師資隊伍作為作業的重點。近年來力學實訓中心以力學學科為依托、發揮作為全校性實訓教學平臺的作用,吸引不一樣層次、不一樣學科背景的教師從事和參與實訓教學和教學改革。在學校和學院的支持下,主要采取以下幾項措施:
1) 出臺一系列政策和措施,平穩和扶持一支精干、數量合理的專職實訓教學隊伍。在職務晉升、崗位評聘時不強調學歷,主要看作業實績;在年終考核時,對于專職實訓技術人員,有別于一般教師的考核,主要按照實訓教學效果、設備管理水平和學員評價以及在實訓中心建造設計中的貢獻實行考核,不考核論文、經費、獲獎等,使專職實訓教學人員安心于本職作業,以培養學員、上好實訓課為首要任務。
2) 經過政策引導,吸收力學學科的課程課程理論課教師以及其他相關學科的專業教師(含有概括一部分資深教授、博導)作為兼職人員參與實訓室建造設計與實訓教學,以提升實訓教學的水平,促進實訓教學與學科建造設計、科研、工程和社會應用實踐的集合,以及課程課程理論教學與實訓教學、專業教學與基礎實訓教學的有機銜接。
3) 鼓勵實訓教學人員經過參加教改項目、科研和社會服務項目、參加國內外實訓教學研討會等形式提升業務水平,其中有兩位教師前年被選送到國外深造(已按期回國)。從政策上鼓勵和引導實訓教學人員自主研制教學儀表器具以及研發新的實訓教學項目。
學院在新一論崗位設定中,專門設定了實訓教學與實訓室管理責任教授崗位,并而而且普遍提升了實訓教學人員的崗位津貼,使從事實訓教學的人員與設定有同等職稱的課程課程理論課教學人員的待遇持平。另外每年還設立專項經費對實訓教學作業量實行補貼。經過政策導向,保護和鼓勵實訓教學人員從事實訓教學和教學改革的積極性。
經過多年努力,力學實訓中心現在擁有了一支年齡層次構造合理、高水平、可持續發展的實訓教學和研究隊伍,基礎適用實訓中心正常運行的需要。既有專職人員,又有兼職人員的隊伍包括模式,一方面保證了基礎隊伍的平穩和連續性,另一方面又保持了隊伍的活力和流動性。
實訓中心還注重對專職人員的培養和兼職人員的選聘。經過崗位培訓和參加國內外實訓教學交流ACAC,鼓勵專職人員在崗學習掌控把握掌控把握,在作業中提升;對于兼職人員則實行任期制,定期考評。經過這些措施,達到優化實訓教學隊伍的目的。
力學實訓中心是一個團結奮進、愛崗敬業的集體。中心全部教學人員教學認真、作業負責,目前實訓中心的主要成員全部有10~25年以上的教學經歷,有豐富的實訓教學經驗和研究作業經驗。總體來看,中心人員設定有較高的教學科研技術能力和水平。
力學實訓中心作為面向全校本科生的力學實訓教學基地和創新能力培養基地,經過連續幾年的投入和建造設計,力學實訓中心的實訓教學資源得到了很大的改觀,實訓條件和環境有了明顯改善,能良好地適用不一樣專業與不一樣基礎力學實訓課程、專業力學實訓課程、提升性力學實訓課程的需要。一些高、精、尖的實訓儀表器具與設備,保證了傳統實訓內容與現代實訓內容的滲透融合。中心在為本科生開設教學實訓的--還能為本科生、研究生和廣大教師從事科學研究提供強有力的支撐,這進一步放大了資源效益。反過來科學研究又促進了實訓教學作業的發展和實訓中心的學科建造設計。
力學實訓中心及其前身的力學實訓室在長期的發展過程中,形成了有同濟特色以及學科特別點的實訓教學體系、實訓教學方法、實訓教學隊伍和實訓室管理模式,具體體現在如下幾個方面:
(1)顯明的土木類力學實訓教學特色
同濟大學的土木學科門類齊全,在全國處于領先地位,每年招收土木類學員數居全國之首,而土木類學員的培養計劃中,力學基礎課和力學專業課占有很大的比重,課程課程理論力學、材料力學、流體力學、構造力學、彈性力學、塑性力學、振動力學、實訓應力解析等是必修課和選修課,其中的實訓教學部分占有相當的比例。同濟大學力學實訓中心承擔的教學任務三分之二以上是為土木類學員開設的,因此在力學實訓教學項目的安排上,設定有顯明的土木類力學特色,以土木工程為應用背景的材料力學功能測量試驗和構造力學特性實訓在實訓內容中占有很大的比例。
(2)緊密集合工程實際的能力培養模式
同濟大學力學實訓中心的許多實訓教學項目設定全部強烈地體現著培養學員研究與解決工程實際問題能力的特色,使學員在實訓實操能力提升的--盡早建立工程概念和學以致用的思維方法。比如材料力學的拉、壓、扭轉與疲勞振動的學員實訓內容,全安排在可適用現代工程檢驗測量試驗要求的大型試驗機和材料力學綜合測量試驗解析實訓臺,機械系統動力學飛輪調動速度創新集合實訓臺等力學實訓臺上實行,而不是安排僅適用教學示范要求的小型集合試驗裝置上實行。同樣在流體力學的課程上,實訓中心也建造了近30米長的工程水槽與幾百米的管道來完成真正的工程狀況流態實訓,而不是僅做些模仿水槽演示,使學員真正理解水工工程知識。這種緊密集合工程實際的實訓同樣體現在光測實訓、電測實訓、振動實訓等實訓內容中。
(3)教學科研融為一體的實訓隊伍建造設計
長期以來,同濟大學的力學實訓教學隊伍除了在基礎力學實訓教學方面不斷--經驗,提升教學水平外,在實訓力學研究方面,其水平也在國內名列前茅,承擔了大量的科研和社會服務項目。這既有利于中心實訓教學人員提升自身的業務水平,還可從科研和服務項目中提煉合適的實訓范例,充實教學的內容,促進了實訓教學與科研、工程和社會應用實踐的集合。
(4)嚴格規范的實訓室管理和教學重量(kg)保證體系
同濟大學力學實訓中心在長達半個世紀的發展過程中,形成了嚴格規范的管理氛圍,這種氛圍不僅僅是管理制度的建立,它已經成為一種作風,甚至是一種文化,它不隨人員的更迭而改變。許多實訓中心人員對待實訓室作業的關心遠勝過對自己家庭的關心。特別是對實訓室的設備精心管理與保養,幾十年如一日。實訓中心內至今還完好存檔著由美國Tinius Olsen公司100多年前生產的萬能材料試驗機,這臺機器在長期的精心維護下,仍能正常使用,國內外參觀者無不稱奇,這種長期對實訓設備的精心管理成為力學實訓中心的一個特別點。將實訓教學納入同濟大學教學重量(kg)保證體系,實行統一管理和監督,保證了實訓教學的重量(kg)和水平。
在同濟大學領導的關心和支持下力學實訓中心在2006年分別被評定為上海市實訓教學示范中心和國家級力學實訓教學示范中心。力學實訓中心被評為國家級實訓教學示范中心后引起了學校領導對實訓教學的重視與投入。目前學校正在建造設計一批校級的實訓教學示范中心,經過有方向、有目標的建造設計使同濟大學實訓教學建造設計置有較明顯的提升。


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