同濟大學國家級力學實驗教學示範中心

同濟大學力學實驗室的建設可以追溯到上世紀50年代中期。當時在力學教研室下設材料力學實驗室和給排水實驗室。1964年在國內實驗力學著名教授趙清澄主持下組建了光測力學實驗室與電測力學實驗室。

2004年學校將原隸屬於力學系的材料力學實驗室、流體力學實驗室、理論力學實驗室與實驗力學研究室合併組建同濟大學力學實驗中心。

基本介紹

• 中文名：同濟大學國家級力學實驗教學示範中心
• 英文名：National Mechanics Experimental Teaching Demonstration Center of Tongji University
• 創辦時間：20世紀50年代
• 類別：工科
• 學校類型：211工程

同濟大學力學實驗中心簡介

同濟大學力學實驗室的建設可以追溯到上世紀50年代中期。當時在力學教研室下設材料力學實驗室和給排水實驗室。1964年在國內實驗力學著名教授趙清澄主持下組建了光測力學實驗室與電測力學實驗室。以後又建立了理論力學實驗室和振動力學實驗室。後因學科發展需要，光測力學實驗室、電測力學實驗室、振動力學實驗室合併成立實驗力學研究室，給排水實驗室發展成為流體力學實驗室。2004年學校將原隸屬於力學系的材料力學實驗室、流體力學實驗室、理論力學實驗室與實驗力學研究室合併組建同濟大學力學實驗中心。

同濟大學力學實驗中心以同濟大學力學學科為依託，是同濟大學力學學科的重要組成部分。同濟大學力學學科師資力量雄厚，具有一級學科博士學位授予權和博士後流動站，其工程力學二級學科是全國重點學科。力學實驗中心作為面向全校本科生的力學實驗教學基地和創新能力培養基地，承擔了大面積的力學公共基礎課以及部分土木類、機械類的力學專業基礎課的實驗教學任務。力學實驗中心還積極參與學科建設，承接各類科研和社會服務項目。

力學實驗中心以及前身的各力學實驗室在長期的建設與發展中形成了教學認真、管理嚴格、服務規範的特點，得到了學校的重視與支持，力學實驗課程始終受到廣大學生的歡迎。曾先後被評為國家教委的先進集體、國家教委的院校物資工作先進集體、上海市高等院校先進集體以及校先進集體等，並在2006年被評定為國家級實驗教學示範中心。

同濟大學簡介

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”的重點建設高校，學校十分重視本科生教育，將本科生教育作為立校之本。學校堅持以學生為本，傳授知識、培養能力、提高素質協調發展，注重對學生探索精神、科學思維、實踐能力、創新能力的培養。學校十分重視實驗教學，充分認識並落實實驗教學在學校人才培養和教學工作中的地位，專門成立實驗室與設備管理處，負責實驗室建設與實驗教學的規劃與管理工作，並制訂了一系列政策，改變了以往實驗教學依附於理論教學的傳統觀念，形成了理論教學與實驗教學統籌協調的理念和氛圍。

師資力量

實驗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。擁有實驗室面積3100M^2，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、發表的實驗與教學論文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。

教學改革思路

改革綜述

力學實驗中心近年來，根據同濟大學專業設定的特點，吸收國內外實驗教學的先進經驗，結合現代化的實驗教學手段，樹立“以培養學生實踐能力和創新意識為宗旨，以實驗教學改革和實驗教學隊伍建設為抓手，以先進的實驗教學手段、開放的實驗設備資源、完善的實驗室管理制度為保障，全面提高實驗教學質量和設備使用效益”的實驗教學理念，逐漸形成了有同濟特色的力學實驗教學改革思路，總結起來，主要有如下幾個特點：

基本功訓練與創新意識培養並舉

根據本科生培養的特點，強調力學實驗基本功訓練的同時，注意學生創新意識的培養。在實驗課程安排上，既有基礎性的驗證型實驗內容，又有創新性、綜合性的設計型實驗內容；既有必修課，也有選修課；以學生為本，因材施教。

實驗教學與理論教學的和諧統一

力學是理論性和實踐性都很強的學科。根據力學實驗的特點，我們將學生能力的培養貫穿於整個實驗教學過程中，特別是培養學生的力學基礎理論知識綜合運用能力和解決工程實際問題的能力。一方面通過實驗內容的精心設計來闡釋力學的基礎理論知識，加深學生對理論知識的理解；另一方面在實驗中體現理論的指導作用，培養學生對理論課學習的興趣。達到實驗教學與理論教學的和諧統一。

傳統實驗內容與現代實驗內容的滲透融合

力學是一門古老的基礎學科，它有很多經典的實驗內容，是工程類學生所必須掌握的；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。現代力學實驗課教學必須與時俱進，體現這種特點。我們通過開設先進複合材料力學實驗、生物力學實驗等課程和國際力學前沿研究領域接軌，激發學生對力學課程學習的興趣。

基礎力學實驗與後繼專業課程的有機銜接

根據不同專業學生培養要求的不同，吸收相關學科的專業教師參與實驗室建設與實驗教學，做到基礎力學實驗與後繼專業課程的有機銜接。在土木類學生的培養上已形成有顯著同濟特色的力學實驗教學體系。近年來又根據學校學科布局的發展，探索建立有同濟特色的汽車類、航空類學生的力學實驗教學體系。

充分利用現代電子信息技術改進實驗教學手段

現代電子信息技術的發展為實驗教學提供了新的手段，也提出了新的要求。我們通過學校投入和自籌經費，近年已逐步將大部分機械式的實驗設備更新或改造成電子式的實驗設備，並利用多媒體和網路等先進手段構建實驗室信息平台以及實物實驗與虛擬實驗相結合的教學平台。

力學實驗中心教學體系

基礎力學實驗課程

包括材料力學實驗（或工程力學實驗、建築力學實驗）、理論力學實驗、流體力學實驗（或流體力學與流體機械實驗、水力學實驗）等，

專業力學實驗課程

包括複合材料力學實驗、實驗力學實驗（電測、光測、振動測試）等。所有的實驗課程其內容均包括基本實驗和提高性實驗（體現綜合性、設計性、套用性等特點）。

開放性實驗

按學生對力學實驗掌握的狀況，推薦優秀學生繼續選修開放性力學實驗項目，目前開設的有：

1. 疊合梁的彎曲設計實驗；

2. 在機動荷載條件下桁架橋樑結構的靜、動應力測試實驗，

3. 在機動支座下樑變形的綜合性實驗，

4.雙自由度系統的減振設計實驗，

5.不同水工模型的水動力學實驗，

6. 工程力學實驗設計等。

另外學生還可通過自選課題或參加教師的科研實驗項目，在實驗中心教師的指導下進行前沿性的研究創新型實驗，如納米纖維無紡布力學性能的測定、植物纖維複合材料力學性能的測定、生物力學實驗等。

示範中心特色

力學實驗中心及其前身的力學實驗室在長期的發展過程中，形成了有同濟特色以及學科特點的實驗教學體系、實驗教學方法、實驗教學隊伍和實驗室管理模式，具體體現在如下幾個方面：

顯明的土木類力學實驗教學特色

同濟大學的土木學科門類齊全，在全國處於領先地位，每年招收土木類學生數居全國之首，而土木類學生的培養計畫中，力學基礎課和力學專業課占有很大的比重，理論力學、材料力學、流體力學、結構力學、彈性力學、塑性力學、振動力學、實驗應力分析等是必修課和選修課，其中的實驗教學部分占有相當的比例。同濟大學力學實驗中心承擔的教學任務三分之二以上是為土木類學生開設的，因此在力學實驗教學項目的安排上，具有顯明的土木類力學特色，以土木工程為套用背景的材料力學性能測試和結構力學特性實驗在實驗項目中占有很大的比例。

緊密結合工程實際的能力培養模式

同濟大學力學實驗中心的許多實驗教學項目設定都強烈地體現著培養學生研究與解決工程實際問題能力的特色，使學生在實驗操作能力提高的同時，儘早建立工程概念和學以致用的思維方式。比如材料力學的拉、壓、扭轉與疲勞振動的學生實驗項目，全安排在可滿足現代工程檢測要求的大型試驗機上進行，而不是安排僅滿足教學示範要求的小型組合試驗裝置上進行。同樣在流體力學的課程上，實驗中心也建造了近30米長的工程水槽與幾百米的管道來實現真正的工程狀況流態實驗，而不是僅做些模擬水槽演示，使學生真正了解水工工程知識。這種緊密結合工程實際的實驗同樣體現在光測實驗、電測實驗、振動實驗等實驗項目中。

教學科研融為一體的實驗隊伍建設

長期以來，同濟大學的力學實驗教學隊伍除了在基礎力學實驗教學方面不斷總結經驗，提高教學水平外，在實驗力學研究方面，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。這既有利於中心實驗教學人員提高自身的業務水平，還可從科研和服務項目中提煉合適的實驗範例，充實教學的內容，促進了實驗教學與科研、工程和社會套用實踐的結合。

嚴格規範的實驗室管理和教學質量保證體系

同濟大學力學實驗中心在長達半個世紀的發展過程中，形成了嚴格規範的管理氛圍，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。許多實驗中心人員對待實驗室工作的關心遠勝過對自己家庭的關心。特別是對實驗室的設備精心管理與保養，幾十年如一日。實驗中心內至今還完好保存著由美國Tinius Olsen公司100多年前生產的萬能材料試驗機，這台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，這種長期對實驗設備的精心管理成為力學實驗中心的一個特點。將實驗教學納入同濟大學教學質量保證體系，進行統一管理和監督，確保了實驗教學的質量和水平。

在同濟大學領導的關心和支持下力學實驗中心在2006年分別被評定為上海市實驗教學示範中心和國家級力學實驗教學示範中心。力學實驗中心被評為國家級實驗教學示範中心後引起了學校領導對實驗教學的重視與投入。當前學校正在建設一批校級的實驗教學示範中心，通過有方向、有目標的建設使同濟大學實驗教學建設有較明顯的提高。

隊伍建設

建設綜述

同濟大學長期以來十分注重實驗教學隊伍建設，在職務晉升、崗位評聘等方面給予特殊的政策支持。

力學實驗中心以及前身的各力學實驗室始終把建立一支技術水平高、教學效果好、穩定的師資隊伍作為工作的重點。原上海市人大常委會主任陳鐵迪、同濟大學現任校長萬鋼等都曾經在力學實驗室工作過。原力學實驗中心的主要學術帶頭人方如華教授曾擔任中國力學學會副理事長和上海市力學學會理事長、2005年退休後仍擔任力學實驗中心的學術顧問和全國性的《實驗力學》雜誌主編。現任力學實驗中心主任仲政教授是國家傑出青年科學基金和首屆高校青年教師獎獲得者，常務副主任韋林副教授是中國力學學會理事、科普工作委員會秘書長。

近年來力學實驗中心以力學學科為依託、發揮作為全校性實驗教學平台的作用，吸引不同層次、不同學科背景的教師從事和參與實驗教學和教學改革。在學校和學院的支持下，主要採取以下幾項措施：

1）出台一系列政策和措施，穩定和扶持一支精幹、數量合理的專職實驗教學隊伍。在職務晉升、崗位評聘時不強調學歷，主要看工作實績；在年終考核時，對於專職實驗技術人員，有別於一般教師的考核，主要根據實驗教學效果、設備管理水平和學生評價以及在實驗中心建設中的貢獻進行考核，不考核論文、經費、獲獎等，使專職實驗教學人員安心於本職工作，以培養學生、上好實驗課為首要任務。

2）通過政策引導，吸收力學學科的理論課教師以及其他相關學科的專業教師（包括一部分資深教授、博導）作為兼職人員參與實驗室建設與實驗教學，以提升實驗教學的水平，促進實驗教學與學科建設、科研、工程和社會套用實踐的結合，以及理論教學與實驗教學、專業教學與基礎實驗教學的有機銜接。

3）鼓勵實驗教學人員通過參加教改項目、科研和社會服務項目、參加國內外實驗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驗教學人員自主研製教學儀器以及開發新的實驗教學項目。

學院在新一論崗位設定中，專門設定了實驗教學與實驗室管理責任教授崗位，並且普遍提高了實驗教學人員的崗位津貼，使從事實驗教學的人員與具有同等職稱的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驗教學工作量進行補貼。通過政策導向，保護和鼓勵實驗教學人員從事實驗教學和教學改革的積極性。

經過多年努力，力學實驗中心現在擁有了一支年齡層次結構合理、高水平、可持續發展的實驗教學和研究隊伍，基本滿足實驗中心正常運轉的需要。既有專職人員，又有兼職人員的隊伍組成模式，一方面保證了基本隊伍的穩定和連續性，另一方面又保持了隊伍的活力和流動性。

實驗中心還注重對專職人員的培養和兼職人員的選聘。通過崗位培訓和參加國內外實驗教學交流，鼓勵專職人員在崗學習，在工作中提高；對於兼職人員則實行任期制，定期考評。通過這些措施，達到最佳化實驗教學隊伍的目的。

在實驗室的專、兼職人員中目前有博士生導師8人，其中有長江學者特聘教授1人（黃爭鳴）、國家傑出青年科學基金獲得者2人（仲政、徐鑒）。

實驗教學中心隊伍結構狀況

年齡知識結構	職 稱	人數	<40	40-45	45-55	56以上	比例; %
	高級職稱	24	6	5	7	6	72.7%
	中級職稱	8	4	2	1	1	24.3%
	初級職稱	1	0	0	1	0	3.0%
	合計	33	10	7	9	7	100%

運行機制

學校每年下達實驗中心運行費，另外實驗中心也通過社會服務等途徑籌措一部分經費，確保實驗中心各項工作的正常運行。

近年來學校投入力學實驗中心的建設經費較為充足：2002年學校投入了420萬元用於力學實驗中心基礎力學部分實驗設備的更新與環境改造；2003年“211工程”重點建設項目投入400萬元對力學實驗中心的部分設備進行改造以及計算機房建設；另外在2005年學校還投入10萬元的專項建設費來支持三項力學開放實驗項目的建設。2006年投入14萬元用於力學實驗中心網路平台建設，2006年投入專業實驗室建設與改造的專項基金400萬，針對力學實驗中心的專業實驗教學設備與環境改造。

從2007年開始為加大對實驗示範中心建設的規模，又投入了80萬元的基礎力學設備建設基金，以及投人80萬元的創新實驗項目基金，另外又有60萬元的實驗示範中心專頃基金。