年度汇报

2006年年度汇报

分类:2006 发布日期:2010-4-15 10:53:49 点击:3546

附件二:

 

国家级实验教学示范中心

申请书

 

 

推荐单位 上海市教育委员会                  

学校名称 同济大学                

中心名称 力学实验中心            

中心网址 http://cai.tongji.edu.cn/lixue  

中心联系电话:  021-65982267            

中心通讯地址:  上海市四平路1239       

申报日期 20068              

 

 

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

力学实验中心

所属学科名称

力学

隶属部门/管理部门

同济大学/航空航天与力学学院

成立时间

2004

中心建设

发展历程

同济大学力学实验中心正式成立于20043月,其发展可分成两个阶段:20043月中心成立前的各个力学实验室的独立发展阶段、20043月各个力学实验室合并成立力学实验中心后的协调发展阶段。

力学实验室的建设可以追溯到上世纪50年代中期。当时在力学教研室下设材料力学实验室和给排水实验室。1964年在国内实验力学著名教授赵清澄主持下组建了光测力学实验室与电测力学实验室。以后又建立了理论力学实验室和振动力学实验室。后来因学科发展需要,光测力学实验室、电测力学实验室、振动力学实验室合并成立实验力学研究室,给排水实验室发展成为流体力学实验室。2004年学校将原隶属于力学系的材料力学实验室、流体力学实验室、理论力学实验室与实验力学研究室合并组建同济大学力学实验中心,挂靠新成立的航空航天与力学学院管理。

同济大学力学实验中心以同济大学力学学科为依托,是同济大学力学学科的重要组成部分。同济大学力学学科师资力量雄厚,具有一级学科博士学位授予权和博士后流动站,其工程力学二级学科是全国重点学科。力学实验中心作为面向全校本科生的力学实验教学基地和创新能力培养基地,承担了大面积的力学公共基础课以及部分土木类、机械类的力学专业基础课的实验教学任务。力学实验中心还积极参与学科建设,承接各类科研和社会服务项目。

力学实验中心以及前身的各力学实验室在长期的建设与发展中形成了教学认真、管理严格、服务规范的特点,得到了学校的重视与支持,力学实验课程始终受到广大学生的欢迎。曾先后被评为国家教委的先进集体、国家教委的院校物资工作先进集体、上海市高等院校先进集体以及校先进集体等。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

中心主任

   

仲政

性别

出生年月

1964.11

民族

专业技术      

教授

学位

博士

毕业院校

清华大学

通讯地址

上海市四平路1239号同济大学航空航天与力学学院

  

200092

电子邮箱

zhongk@mail.tongji.edu.cn

联系电话

021-65983998

主要职责

全面负责力学实验中心实验教学、规划、建设与管理工作

教学科研

主要经历

 

一、学历及主要任职

1985年、1987年和1991年获清华大学学士、硕士博士学位。曾先后在加拿大多伦多大学、香港科技大学和新加坡南洋理工大学进行合作研究和讲学。

现任同济大学特聘教授、博士生导师,同济大学航空航天与力学学院副院长兼力学实验中心主任,中国力学学会力学史与方法论专业委员会委员、固体力学专业委员会委员兼断裂与损伤专业组副组长,上海市力学学会理事,上海市复合材料学会副理事长,《力学进展》、《固体力学学报》、《应用力学学报》、《同济大学学报》和International Journal of Mechanics and Materials in Design编委,《力学季刊》副主编

二、教学经历

主讲的本科生和研究生课程有“非线性连续介质力学”、“弹塑性力学”、“塑性力学”、“细观力学”等。

博士生8名(已毕业4名),硕士生12名(已毕业6名),博士后6名(已出站5名)。

三、科研经历

主持的主要科研项目有:

国家自然科学基金重点项目“功能梯度材料与结构的关键力学问题研究”。

国家自然科学基金项目“梯度功能压电材料设计中的力学问题研究”、“复合材料弱界面问题的细观力学研究”和“考虑晶界滑动的多晶体本构关系的研究”。

高等学校博士学科点专项科研基金“磁致伸缩复合材料的非线性力学行为”。

上海市重点学科项目“复合材料应用于基础设施工程的若干关键力学问题研究”

教学科研

主要成果

入选国家和上海市的人才计划有:国家杰出青年科学基金(2001年)、上海市曙光计划(1998年)、上海市优秀学科带头人计划(2006年)。

获得的教学类奖项有:首届全国高校青年教师奖(2000年)、同济大学隧道奖教金(2003年)。

获得的科研类奖项有:国家教委科技进步奖一等奖(1995)、上海市科技进步奖三等奖(2003

获得的其他荣誉有:国务院政府特殊津贴2005年)、上海市优秀曙光学者(2005)、同济青年五四奖(2004年)。

在国内外发表论文100多篇,其中被SCI收录40多篇,被他人引用160多次(据SCI)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

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

3

11

7

1

7

3

5

7

22

45

占总人数比例

0.136

0.5

0.318

0.045

0.318

0.136

0.227

0.318

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/

实验人时数/

21

57

32

6000/

110818

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

3100M2

586

1400

95%

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

7

 

9

1

近五年经费投

入数额

来源

 

主要

投向

2002年,学校投入420万元用于力学实验中心基础力学实验设备更新与环境改造。

2003年,“211工程重点建设项目投入400万元用于力学实验中心设备改造以及计算机房建设。

2005年学校投入10万元用于开放实验项目建设。

2006年,学校投入专项基金400万用于力学实验中心的专业实验室建设与设备改造、更新。

2006年学校投入14万元用于力学实验中心信息网络平台的建设。

 

 

 

近五年

中心

人员

教学

科研

主要

成果

教学类成果:

1.  上海市实验教学示范中心, 2006

2.  上海市精品课程,结构力学2004

3.  国家级精品课程,结构力学,2005

4.  现代结构力学课程建设与教学改革,上海市教学成果二等奖2005

5.  《理论力学》(教材),江苏省教学成果二等奖(第二获奖人),2004

6.  朱慈勉教授获上海市首届高校教学名师奖,2003

7.  程军获全国徐芝伦杯全国基础力学青年教师讲课比赛三等奖,2004

8.  温建明获全国徐芝伦杯全国基础力学青年教师讲课比赛三等奖,2004

9.  王斌耀获全国优秀力学教师称号,2004

10.            叠层梁、复合梁正应力分布规律实验(开放式实验),同济大学实验教学改革二等奖,2005年。

 

科研类成果:

1.  管阵的振动和稳定性,上海市科技进步奖,二等奖,2002,主持单位

2.       汽车模型风洞建设及其测试分析技术,上海市科技进步奖,二等奖,2003主持单位

3.       城市轨道交通桥梁设计主要参数与预应力作用下变形的研究,上海市科技进步奖,二等奖,2003主持单位

4.       块堆堆本体抗震性能安全评价方法研究,上海市科技进步奖,二等奖,2003主持单位

5.       若干夹杂问题的解析解及应用,上海市科技进步奖,三等奖,2003,主持单位

6.       纤维增强复合材料的非线性本构理论-桥联模型,上海市科技进步奖,三等奖,2004,主持单位

7.       缠绕式增强塑料夹砂管在上海市污水治理工程应用中的试验研究;上海市市政局科技进步奖,二等奖,2001,参加单位

8.       复杂非线形系统的动力学理论与方法,天津市自然科学奖,一等奖,2002,参加单位

9.       大口径玻璃纤维增强塑料夹砂管,上海市科技进步奖,三等奖,2003,参加单位

 

其他:

1.      上海普通高校实验室管理工作表彰(2002)

2.      校先进集体(2005)

中心成员简表

序号

 

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

仲政

1964.11

博士

主任

教授

固体力学

1

负责全面工作

 

2

韦林

1953.7

本科

付主任

副教

工程力学

20

行政管理

 

3

陈荣康

1954.10

本科

付主任

高工

工程力学

28

设备管理

 

4

杨国标

1969.5

博士

付主任

副教

固体力学

7

教学管理

 

5

薛元德

1941.12

本科

教师

教授

工程力学

35

教学

 

6

黄争鸣

1957.7

博士

教师

教授

固体力学

3

教学

 

7

张若京

1946.12

博士

教师

教授

固体力学

3

教学

应用力学

研究所

8

朱慈勉

1947.7

博士

教师

教授

工程力学

3

教学

结构力学

教研室

9

姜建华

1961.2

博士

教师

教授

一般力学

3

教学

基础力学

教学研究部

10

戴瑛

1966.10

博士

教师

教授

固体力学

2

教学

计算力学

研究所

11

虞爱民

1948.4

本科

教师

教授

固体力学

3

教学

基础力学

教学研究部

12

李尧臣

1943.3

博士

教师

教授

工程力学

10

教学

基础力学

教学研究部

13

  

1961.12

博士

教师

教授

一般力学

7

教学

基础力学

教学研究部

14

  

1946.1

博士

教师

教授

一般力学

15

教学

动力学与

控制研究所

15

孙春方

1963.2

硕士

教师

副教

固体力学

17

教学

 

16

李岩

1971.6

博士

教师

副教

复合材料

4

教学

 

17

袁国青

1967.1

博士

教师

副教

工程力学

8

教学

 

18

  

1969.1

博士

教师

副教

固体力学

7

教学

 

19

朱立明

1960.12

硕士

教师

副教授

流体力学

20

教学

 

 

 

20

陈和

1957.10

本科

教师

高工

固体力学

28

教学与设备管理

 

21

朱金龙

1962.10

本科

教师

高实

工程力学

20

教学与设备管理

 

22

董国华

1956.10

大专

教师

高实

工程力学

20

教学与设备管理

 

23

顾蔚

1962.12

大专

教师

工程师

工程力学

24

教学与设备管理

 

24

王慧萍

1956.9

大专

教师

实验师

工程力学

31

教学与设备管理

 

25

曾伟明

1966.12

大专

教师

工程师

固体力学

18

教学与设备管理

 

26

君实

1950.1

大专

教师

工程师

工程力学

19

教学与设备管理

 

27

余永辉

1968.6

中专

教师

实验师

流体力学

19

教学与设备管理

 

28

鲁书浓

1970.11

硕士

教师

工程师

工程力学

12

教学与设备管理

 

29

朱启荣

1976.11

博士

教师

讲师

固体力学

2

教学与设备管理

 

30

侯顺龙

1953.7

大专

教师

助工

工程力学

27

教学与设备管理

 

31

王斌耀

1954.7

本科

教师

副教授

一般力学

15

教学

基础力学

教学研究部

32

胡影影

1972.11

博士

教师

副教授

流体力学

4

教学

基础力学

教学研究部

33

温建明

1972.11

博士

教师

讲师

一般力学

5

教学

动力学与

控制研究所

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.实验教学

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

同济大学是一所以工科为主的综合性、研究型大学,是“211”和“985”的重点建设高校,学校十分重视本科生教育,将本科生教育作为立校之本。学校坚持以学生为本,传授知识、培养能力、提高素质协调发展,注重对学生探索精神、科学思维、实践能力、创新能力的培养。学校十分重视实验教学,充分认识并落实实验教学在学校人才培养和教学工作中的地位,专门成立实验室与设备管理处,负责实验室建设与实验教学的规划与管理工作,并制订了一系列政策,改变了以往实验教学依附于理论教学的传统观念,形成了理论教学与实验教学统筹协调的理念和氛围。

同济大学力学实验中心作为面向全校本科生的力学实验教学基地,承担了大面积的力学公共基础课以及部分土木类、机械类的力学专业基础课的实验教学任务。近年来,根据同济大学专业设置的特点,吸收国内外实验教学的先进经验,结合现代化的实验教学手段,树立“以培养学生实践能力和创新意识为宗旨,以实验教学改革和实验教学队伍建设为抓手,以先进的实验教学手段、开放的实验设备资源、完善的实验室管理制度为保障,全面提高实验教学质量和设备使用效益”的实验教学理念,逐渐形成了有同济特色的力学实验教学改革思路,总结起来,主要有如下几个特点:

(1)   基本功训练与创新意识培养并举

根据本科生培养的特点,强调力学实验基本功训练的同时,注意学生创新意识的培养。在实验课程安排上,既有基础性的验证型实验内容,又有创新性、综合性的设计型实验内容;既有必修课,也有选修课;以学生为本,因材施教。

(2)   实验教学与理论教学的和谐统一

力学是理论性和实践性都很强的学科。根据力学实验的特点,我们将学生能力的培养贯穿于整个实验教学过程中,特别是培养学生的力学基础理论知识综合运用能力和解决工程实际问题的能力。一方面通过实验内容的精心设计来阐释力学的基础理论知识,加深学生对理论知识的理解;另一方面在实验中体现理论的指导作用,培养学生对理论课学习的兴趣。达到实验教学与理论教学的和谐统一。

(3)   传统实验内容与现代实验内容的渗透融合

力学是一门古老的基础学科,它有很多经典的实验内容,是工程类学生所必须掌握的;力学又是一门发展中的学科,新兴交叉学科与高新技术的发展不断丰富力学研究的内容。现代力学实验课教学必须与时俱进,体现这种特点。我们通过开设先进复合材料力学实验、生物力学实验等课程和国际力学前沿研究领域接轨,激发学生对力学课程学习的兴趣。

(4)   基础力学实验与后继专业课程的有机衔接

根据不同专业学生培养要求的不同,吸收相关学科的专业教师参与实验室建设与实验教学,做到基础力学实验与后继专业课程的有机衔接。在土木类学生的培养上已形成有显著同济特色的力学实验教学体系。近年来又根据学校学科布局的发展,探索建立有同济特色的汽车类、航空类学生的力学实验教学体系。

(5)   充分利用现代电子信息技术改进实验教学手段

现代电子信息技术的发展为实验教学提供了新的手段,也提出了新的要求。我们通过学校投入和自筹经费,近年已逐步将大部分机械式的实验设备更新或改造成电子式的实验设备,并利用多媒体和网络等先进手段正在构建实验室信息平台以及实物实验与虚拟实验相结合的教学平台。

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)

同济大学力学实验中心作为面向全校本科生的力学实验教学基地,承担了大面积的力学公共基础课以及部分土木类、机械类的力学专业基础课的实验教学任务。2005~2006学年为例(其他年份类似)力学实验中心面向学科专业的开课情况如下:

1.      工程力学实验:855人,专业:土木工程、测绘工程、材料科学与工程、工程管理、环境工程、给水排水工程、机械工程及其自动化(职教)。

2.      材料力学实验:980人,专业:工程力学、飞行器制造工程、土木工程、车辆工程、机械设计制造及自动化、汽车、交通运输、建筑环境与设备工程、热能、机械电子工程、汽车服务工程、建筑设施智能技术。

3.      建筑力学实验:235人,专业:城规、建筑、历史保护建筑。

4.      材料力学实验(函授生等)250人,专业:道路、桥梁等。

5.      工程力学实验(函授生等)250人,专业:建筑环境与设备工程、给水排水工程。

6.      理论力学实验:1300人,专业:土木工程、飞行器制造工程、机械设计制造及自动化、交通运输等。

7.      流体力学实验:1996人,专业:土木工程、给水排水工程、环境工程、建筑环境与设备工程、交通工程、港口航道与海岸工程、飞行器制造工程、建筑环境与设备工程(函授生)、给水排水工程(函授生)

8.      实验力学实验:55人,专业:工程力学、土木工程,其它专业选修。

9.      复合材料力学实验:55人,专业:工程力学、土木工程等。

10.         工程力学实验设计(小学期设计性实验,要求80学时)552(包括转专业后补实验的学生),专业:土木工程等。

11.        开放性实验:按学生对力学实验掌握的状况,推荐部分优秀学生继续选修开放性力学实验项目。

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

同济大学力学实验教学体系由两部分组成:(1)基础力学实验课程,包括材料力学实验(或工程力学实验、建筑力学实验)、理论力学实验、流体力学实验(或流体力学与流体机械实验、水力学实验)等,(2)专业力学实验课程,包括复合材料力学实验、实验力学实验(电测、光测、振动测试)等。所有的实验课程其内容均包括基本实验和提高性实验(体现综合性、设计性、应用性等特点)。另外学生还可通过自选课题或参加教师的科研实验项目,在实验中心教师的指导下进行前沿性的研究创新型实验,如纳米纤维无纺布力学性能的测定、植物纤维复合材料力学性能的测定、生物力学实验等。

二、实验课程内容与实验项目名称

(1) 材料力学实验

本课程通过实验让学生验证《材料力学》、《工程力学》、《建筑力学》等课程中阐述的材料力学相关知识,巩固和加深对理论知识的理解。同时,学生在实验中,学习材料力学实验的基本内容,学会实验实际操作,特别是材料试验机的操作,以及数据采集和分析的技能,掌握对材料进行基本力学性能测试的方法。以及通过综合性实验与设计性实验提高学生的实验独立完成的能力。

实验项目名称与内容:

1.      拉伸、压缩:试验设备介绍,低碳钢及铸铁的拉伸和压缩性能测试。

2.      弹性模量测定:引伸仪及测量原理介绍,低碳钢弹性模量测定。

3.      扭转:试验设备介绍,低碳钢及铸铁的扭转性能测试。

4.      扭转剪切模量测定:扭角仪及测量原理介绍,低碳钢剪切模量测定。

5.      梁弯曲:电测原理介绍,测定弯曲梁应力分布,验证弯曲理论。

6.      弯扭组合变形:利用应变电测原理,测定结构任意点主应力大小方向。

7.      压杆稳定:测定细长受压杆件临界力。

8.      疲劳演示和冲击实验:钢的疲劳实验演示,钢和铸铁的冲击试验。

9.      应变电测原理介绍:应变片电测原理介绍及应变仪介绍。

10.  应变片接桥方法:根据测试要求自行设计电桥连接方法,达到提高测量精度,设置温度补偿,测试所需分量,消除不需要分量的目的(综合性实验)

11.  叠合梁的弯曲实验:设计两种不同性质材料被胶结而成叠合梁的正应力分布规律。用实验结果来分析叠合梁的弯曲正应力,建立计算公式,改进实验方案,做对比实验分析(设计性实验)

(2).理论力学实验

通过本实验,要求达到以下目的:

1、掌握理论力学(静力学、运动学、动力学部分)中的受力分析、运动分析和机械振动原理及其实验的基本技能。

2、熟悉并掌握一些基本仪器的用途、特点和使用方法。培养学生的动手和创新能力。

3、通过对试验结果的分析和理论探讨,巩固所学的理论力学、材料力学等学科的基本知识和相关的专业知识。

4、通过整个实验过程,尤其是设计性实验,使学生初步了解科学研究的一般过程,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的综合能力,启发学生的创新思维。

实验项目名称与内容:

1.      理论力学创新应用实验演示:理论力学在具体工程和科研中的应用实例(静力学4,运动学5个,动力学6个。

2.      理论力学创新应用开放实验:30多个理论力学创新应用实验模型或装置可供学生操作和设计(综合性实验)

3.      单自由度系统振动实验:a. 验证圆盘转动惯量的理论公式与三线摆实测周期,计算转动惯量公式,并确定线长对测量误差的影响。b.用等效方法求非均质(///记忆合金)发动机摇臂的转动惯量。

4.      动力减振实验:用一个竖立的悬臂梁振动装置模拟一栋高层建筑的地震状态。通过对振动系统的计算,设计制作一个单自由度的振动系统使振动模型达到消振或减振效果(设计性实验)

(3).流体力学实验

要求学生能掌握综合应用流体要素的量测技术,结合一般工程的设计要求,运用流体力学理论知识,拟定实验方案,采集数据和分析结果。提高学生对各种水流现象、管道及河道水流流态变化分析能力,熟练掌握测量仪器的原理和操作方法。

实验项目名称与内容:

1.    静水压力实验:测定静止液体内部的静水压强。

2.    液体相对平衡实验:观察实际流体的流动图象,加深对流体运动规律的认识。

3.    能量方程实验:验证实际液体的能量方程式,并清楚掌握水流中能量守恒和转换规律。

4.    文氏流量计实验:测定文氏管的流量系数,绘出流量压差关系曲线。

5.    动量方程实验:测定动量修正系数(综合性实验)

6.    流态演示:观察管内层流和紊流现象。

7.    管路沿程阻力实验:测定沿程阻力数λ数。

8.    自循环流谱演示实验:观察流体在不同断面处的流动现象。

9.    管路局部阻力实验:测试各种局部阻力系数。

10.水击演示实验:观察有压管道中水击现象,增强对水击特性的感性认识。

11.孔口、管嘴实验:观察各种孔口和管嘴的出流现象。

12.水跃演示实验:观察水跃现象及三种连接形式。

13.堰流实验:测定簿壁三角堰、梯形堰和宽顶堰的流量系数。

14.水面曲线实验:观察明渠恒定非均匀流在棱柱体中的12条水面曲线。

(4) 复合材料力学实验

通过实验课,使学生对复合材料的原材料、制备、性能、复合效应、实验方法有所了解与掌握基本的实验测试方法。

实验项目名称与内容:

1.      单向纤维布、双向织物强度和弹性模量的测定:测试单向碳纤维布、玻璃纤维织物的强度和弹性模量。

2.      树脂浇铸体拉伸性能测试:测试环氧树脂或不饱和聚酯树脂拉伸性能。

3.      树脂浇铸体压缩性能测试:测试环氧树脂或不饱和聚酯树脂压缩性能。

4.      FRP复合材料单层板拉伸性能试验:设计复合材料单层板,测试板拉伸强度和弹性模量(设计性实验)

5.      FRP复合材料单层板压缩性能试验:设计复合材料单层板,测试板压缩强度和弹性模量(设计性实验)

(5) 实验力学实验

实验目的:

1.掌握工程应力测试中常用的设备和设备的原理、结构和特点。

2.掌握工程应力测试中常用仪器的用途,使用方法和各仪器间的配套使用,以及实验基本技能,培养学生动手能力。

3.掌握光弹性材料的浇铸、光弹性材料的特性。

4.熟悉掌握平面光弹性应力-光学定律、等色线、等倾线、剪应力差法、钉压法。

5.掌握电阻应变测量基本原理,能动手贴应变片,掌握电阻应变仪器操作。

6.掌握测量电桥的半桥接法,和全桥接法。

7.掌握工程振动测试中常用的激振设备、测振传感器、放大器、记录器和分析设备的原理、结构和特点。

8.掌握正弦稳态激振、瞬态激振和和随机激振的基本原理和测试方法。

9.熟悉和掌握振动特性参数的常用测量方法以及对实验数据进行分析处理,得到结构动力特性参数。

10.通过整个教学实验过程,尤其是综合性实验、设计性实验,使学生了解科研实验的一般过程,培养学生观察现象,分析问题和解决问题的能力,同时巩固所学的理论知识。

实验项目名称与内容:

1.      光弹性仪的认识实验:了解光弹性仪及各部件的作用,初步掌握仪器的使用。了解等色线的意义,获得等色线的初步知识。

2.      光弹性材料浇铸示范试验:了解浇铸光弹性板的全部过程及工艺。了解原材料的配比、用量计算。

3.      材料条纹值测定:通过圆盘对径受压,拉伸试件,纯弯曲梁,测定材料条纹值。

4.      描绘等色线:描绘圆环对径受压时的等色线图。水平对称轴上内外边界应力补偿。描绘圆环内孔边界应力分布图。

5.      钉压法及特性点认识:用钉压法判断圆环的内外边界应力的符号。观察圆环,中心有小圆孔的圆盘,对径受压时所出现的各向同性点、奇点、隐没点、发源点。(综合性实验)

6.      剪应力差法:了解对径受压圆盘的等倾线规律,并描绘对径受压圆盘等色线图和等倾线图。

7.      电阻应变计的粘贴技术:初步掌握常温用电阻应变计的粘贴技术。为后续实验做好准备。

8.      应变计灵敏系数测定:本实验采用等强度梁装置、三点挠度计和电阻应变仪,测定应变计的灵敏系数。掌握半桥测量方法。

9.      电阻应变计横向效应系数的测定:本实验采用等强度梁装置、电阻应变仪,测定应变计的横向效应系数。熟练掌握半桥测量方法。

10.  薄壁圆管的弯扭应力测量:本实验采用薄壁圆管弯扭装置、电阻应变仪,测量在弯扭复杂受力情况下的应力应变。掌握全桥测量方法。

11.  长导线电阻对应变测量值的影响和修正:本实验采用薄壁圆管弯扭装置、电阻应变仪。用10欧姆小电阻串联模拟长导线,组成全桥进行测量。了解长导线对应变测量值的影响并进行修正。

12.  悬臂梁的振动频率和应力测量:本实验采用等强度梁装置、动态应变仪、动态分析仪。了解动态应变测量的基本方法(综合性实验)

13.  电磁式振动台的认识实验:了解电磁式振动台的原理及使用方法,学习频率、振幅、振型测试方法。

14.  低频速度型传感器的使用:了解速度型传感器的结构及原理,学会仪器配套使用,根据自由衰减振动曲线计算阻尼比及实验系统的固有频率。

15.  传感器(或测振系统)校准实验:速度型传感器、加速度传感器或测振系统校准(包括灵敏度、频响、线性度)。

16.  钢悬臂梁自振频率、阻尼及振型测定:学习用共振方法测定结构的动力特性参数(综合性实验)

17.  利用环境随机激振法测定结构动力特性参数:学习用随机激振法测定结构动力特性参数,学习动态信号采集分析系统。

18.  用瞬态激振法测定小型结构的动力特性参数:学习用锤击法测定结构的动力特性参数。

(6) 工程力学实验设计(小学期设计性实验)

这是安排在小学期的一门设计性实验课,学生按照教师提供的基本制作要求,完全由自己设计与制作各种不同类型的木制桁架达到比强度最高,通过抗弯性能试验,优化桁架的组合形式,让学生获取最佳的桁架设计方案。

(7) 开放性实验

按学生对力学实验掌握的状况,推荐优秀学生继续选修开放性力学实验项目,目前开设的有:1. 叠合梁的弯曲设计实验;2. 在机动荷载条件下桁架桥梁结构的静、动应力测试实验,3. 在机动支座下梁变形的综合性实验,4.双自由度系统的减振设计实验,5. 不同水工模型的水动力学实验, 6. 工程力学实验设计。

三、综合性、设计性、创新性实验所占比例

目前力学实验中心按教学大纲要求,实验项目开出率达到100%,其中实验课时与理论课时的比例达到22%26%(含课内外学时)。所有的实验课程内都包含有综合性、设计性、创新性的实验。

四、实验教学与科研、工程和社会应用实践结合情况

力学实验中心在保证实验教学的同时,还利用雄厚的科研力量与先进的实验设备,积极组织中心人员面向社会承接各类科研和服务项目,并参与研究生、大学生的学位论文指导工作。一方面,中心人员注意从科研和服务项目中提炼合适的实例,不断充实实验教学的内容;另一方面,中心人员参加科研项目研究也有助于提高自身的业务水平,促进实验教学与科研、工程和社会应用实践的结合。

国家大口径玻璃纤维夹砂管检测中心和同济大学检测中心力学分中心分别挂靠在力学实验中心力学实验中心还与中船重工集团公司第七0二研究所、上海市建筑科学研究院有限公司、上海飞机制造厂、江西洪都航空工业集团公司和襄樊航空救生设备有限公司等五个单位签订了长期合作协议,与长春试验机研究所、上海东部机电技术创新有限公司等单位共建实验教学基地。

同时,力学实验中心与院计算中心共同建立了我校力学虚拟仿真实验室,通过前期的建设,目前已经和美国MSC公司共同建立CAE/VPD人才培养基地。

2-4.实验教学方法与手段实验技术、方法、手段,实验考核方法等)

1、   力学实验中心经常组织中心人员进行实验技术、实验教学思想与教学法的讨论研究,倡导教学示范讲课,互相学习,互相听课,集体讨论与备课。鼓励教师和实验人员从培养学生的科学思维和创新意识出发,开发新的实验项目或改进原有的实验方案设计。

2、   改进实验教学方法,建设实物实验与虚拟实验相结合的教学平台,通过直观的实验设备与电脑视屏,开展启发式教学、建立以学生为中心的实验教学模式,提倡学生在实验中积极讨论,自我动手,自行设计实验方案,独立完成实验,形成以自主式、合作式、研究式为主的学习方式。

3、   在保证基础型实验质和量的同时,提高综合性、设计性和创新性实验的水平,这类实验主要是培养学生的综合分析能力,设计实验能力以及实验研究能力。精心设计这类实验的思考点和创新点,增加学生动手、动脑的机会,增强学生通过实验发现问题、解决问题的能力。对于综合性、设计性和创新性实验,重在效果而不在数量。

4、   实验课程教学大纲、实验指导书完备、规范。为保证学生实验前对实验过程的了解与预习,以及实验完成后的总结经验,实验中心还自主研制了“超媒体教学软件”与“工程力学题库”(包括实验部分),还与长春试验机研究所共同开发了“材料力学虚拟实验教学软件”。通过图、文、音并茂的教学软件的动态显示技术,提高实验教学的视觉效果和感性认识。在实验课中加入工程实例的讲解,利用三维动画对工程背景给予全面的介绍。由于将先进的计算机技术运用到课堂教学中,从而完善了实验教学环节,提高了教学质量。

5、   在引进先进的实验设备的同时,实验中心人员还自己动手制作与改造了一批实验设备与器材,如:在机动支座下梁变形的综合性实验装置、双自由度系统的减振设计实验装置、不同水工模型的水动力学实验装置光纤传感应变实验装置、振动测试系统实验装置数字相关应变测试系统实验装置、汽车风截面测量装置、显微光力学系统利用偏光显微镜实验装置、三维电子散斑测试系统实验装置。这些自制与改造的实验设备改进了实验教学的手段,提高了实验教学的效果。

6、   对于参与综合性、设计性和研究型实验的学生,实验中心实行实验导师制进行指导。条件允许的情况下还吸收优秀学生参加科研项目。比如,近一两年学生参加老师实验课题研究的有:

(1) 汽车用绿色材料的性能实验研究(本科生:邓虹霞,欧阳小穗)

(2) 新型环保建筑材料的性能实验研究(本科生:赵拴龙,梁塬,王诗婷)

(3) 生物材料的细观力学研究(本科生:罗业,董闽沈,范亚男)

(4) 复合材料的长期性能监测的实验研究(本科生:于天崇,田立娜)

(5) 新型多功能光测系统在实验力学中的教学研究(本科生:吴愧,李萍萍,郭铁丁)

(6) 应用投影栅线技术建立三维数字化牙齿模型的研究(本科生:胡燕萍,廖泽邦,龙武智,赵劲松)

7、   实验课程按多元考核方法,考核时注重学生在实验过程中的创新思维与严谨学风。力学实验课程评分一般占总授课评分的20%~30%,其中综合性、设计性实验与学生创意小论文占有70%。对按部就班,认真填写实验报告的学生能给到基本的合格分。而有创意的实验报告与实验小论文可以给高分甚至满分。这使学生实验兴趣得到激发,实验能力得到提高。其中理论力学的实验课在近二年中几乎每位同学都会递交自己的小论文,将所学力学知识运用到身边的实例中,实验教师也积极指导学生的小论文。这种实验教学考核方法也受到学生的欢迎。

2-5.实验教材(出版实验教材名称、自编实验讲义情况等)

1994 年,材料力学教学实验,李宗榕等,同济大学出版社。

2002 年,材料力学教学实验,周润玉等,同济大学出版社。

2005年,材料力学教学实验,韦林等,同济大学出版社。

2003年,流体力学和水力学实验,俞永辉等,同济大学出版社。

1996年,光测力学教程,赵清澄,高等教育出版社(1998年获上海市优秀教材二等奖)。

1987.实验应力分析,赵清澄、石沅,科学出版社。

1980.光测力学,赵清澄,上海科技出版社。

除正式出版的实验教材外,力学实验中心先后有9本自编实验讲义使用,如理论力学实验讲义,复合材料力学实验讲义,航空材料实验指导等。

 

3.实验队伍

3-1.队伍建设学校实验教学队伍建设规划及相关政策措施等)

同济大学长期以来十分注重实验教学队伍建设,在职务晋升、岗位评聘等方面给予特殊的政策支持。

力学实验中心以及前身的各力学实验室始终把建立一支技术水平高、教学效果好、稳定的师资队伍作为工作的重点。原上海市人大常委会主任陈铁迪、同济大学现任校长万钢等都曾经在力学实验室工作过。原力学实验中心的主要学术带头人方如华教授曾担任中国力学学会副理事长和上海市力学学会理事长、2005年退休后仍担任力学实验中心的学术顾问和全国性的《实验力学》杂志主编。现任力学实验中心主任仲政教授是国家杰出青年科学基金和首届高校青年教师奖获得者,常务副主任韦林副教授是中国力学学会理事、科普工作委员会秘书长。

近年来力学实验中心以力学学科为依托、发挥作为全校性实验教学平台的作用,吸引不同层次、不同学科背景的教师从事和参与实验教学和教学改革。在学校和学院的支持下,主要采取以下几项措施:

1)  出台一系列政策和措施,稳定和扶持一支精干、数量合理的专职实验教学队伍。在职务晋升、岗位评聘时不强调学历,主要看工作实绩;在年终考核时,对于专职实验技术人员,有别于一般教师的考核,主要根据实验教学效果、设备管理水平和学生评价以及在实验中心建设中的贡献进行考核,不考核论文、经费、获奖等,使专职实验教学人员安心于本职工作,以培养学生、上好实验课为首要任务。

2)  通过政策引导,吸收力学学科的理论课教师以及其他相关学科的专业教师(包括一部分资深教授、博导)作为兼职人员参与实验室建设与实验教学,以提升实验教学的水平,促进实验教学与学科建设、科研、工程和社会应用实践的结合,以及理论教学与实验教学、专业教学与基础实验教学的有机衔接。

3)  鼓励实验教学人员通过参加教改项目、科研和社会服务项目、参加国内外实验教学研讨会等形式提升业务水平,其中有两位教师前年被选送到国外深造(已按期回国)。从政策上鼓励和引导实验教学人员自主研制教学仪器以及开发新的实验教学项目。

4)  学院在新一论岗位设置中,专门设置了实验教学与实验室管理责教授岗位,并且普遍提高了实验教学人员的岗位津贴,使从事实验教学的人员与具有同等职称的理论课教学人员的待遇持平。另外每年还设立专项经费对实验教学工作量进行补贴。通过政策导向,保护和鼓励实验教学人员从事实验教学和教学改革的积极性。

3-2.实验教学中心队伍结构状况(队伍组成模式,培养培训优化情况等)

年龄知识结构

人数

<40

40-45

45-55

56以上

比例

%

高级职称

24

6

5

7

6

72.7%

中级职称

8

4

2

1

1

24.3%

初级职称

1

0

0

1

0

3.0%

 

合计

33

10

7

9

7

100%

经过多年努力,力学实验中心现在拥有了一支年龄层次结构合理、高水平、可持续发展的实验教学和研究队伍,基本满足实验中心正常运转的需要。既有专职人员,又有兼职人员的队伍组成模式,一方面保证了基本队伍的稳定和连续性,另一方面又保持了队伍的活力和流动性。

实验中心还注重对专职人员的培养和兼职人员的选聘。通过岗位培训和参加国内外实验教学交流,鼓励专职人员在岗学习,在工作中提高;对于兼职人员则实行任期制,定期考评。通过这些措施,达到优化实验教学队伍的目的。

在实验室的专、兼职人员中目前有博士生导师8人,其中有长江学者特聘教授1人(黄争鸣)、国家杰出青年科学基金获得者2人(仲政、徐鉴)。

3-3.实验教学中心队伍教学、科研、技术状况(教风,教学科研技术能力和水平,承担教改、科研项目,成果应用,对外交流等

力学实验中心是一个团结奋进、爱岗敬业的集体。中心所有教学人员教学认真、工作负责,而且多年来没有出现任何教学事故和安全事故,得到学校、广大师生的好评,也获得了各种表扬和奖励,包括国家教委的院校物资工作先进集体(1991)、上海市高等院校先进集体(1991)、国家教委先进集体(1999)、上海普通高校实验室管理工作表彰(1998年和2002)、校先进集体(2005)

目前实验中心的主要成员都有10~25年以上的教学经历,有丰富的实验教学经验和研究工作经验。总体来看,中心人员具有较高的教学科研技术能力和水平。  

近年来中心专、兼职人员承担的教改、科研项目以及成果情况如下:

一.教学类成果

1.  上海市实验教学示范中心, 2006

2.  上海市精品课程,结构力学2004

3.  国家级精品课程,结构力学,2005

4.  现代结构力学课程建设与教学改革,上海市教学成果二等奖2005

5.  《理论力学》(教材),江苏省教学成果二等奖(第二获奖人),2004

6.  朱慈勉教授获上海市首届高校教学名师奖,2003

7.  程军获全国徐芝伦杯全国基础力学青年教师讲课比赛三等奖,2004

8.  温建明获全国徐芝伦杯全国基础力学青年教师讲课比赛三等奖,2004

9.  王斌耀获全国优秀力学教师称号,2004

10.        叠层梁、复合梁正应力分布规律实验(开放式实验),同济大学实验教学改革二等奖,2005年。

11.        材料力学课程建设,上海市教学成果二等奖,1998年。

二、教学改革项目

1.      工程(材料)力学创新实验—曲梁和复合曲梁实验,上海市教育科学研究项目,项目负责人:虞爱民等,2006年。

2.  新型多功能光测系统在实验力学中的教学研究上海市教育科学研究项目,项目负责人:杨国标2006年。

3.  叠层梁、复合梁正应力分布规律实验(开放式实验)上海市教育科学研究项目,项目负责人:韦林、鲁书浓等,2005年。

4.  不同水工建筑物的表面压力特性实验(开放式实验) 上海市教育科学研究项目,项目负责人:朱立明、俞永辉等,2005年。

5.  《理论力学》课堂多媒体辅助教学研究,同济大学教改项目,项目负责人:徐鉴,2005年。

6.  工程力学通用试题库的一体化建设,同济大学教改项目,项目负责人:姜建华,2005年。

7.  材料力学双语教学研究,同济大学教改项目,项目负责人:李尧臣,2004年。

8.  《理论力学》课程精品化建设,同济大学教改项目,项目负责人:徐鉴,2003年。

9.  《材料力学》精品课程建设,同济大学教改项目,项目负责人:虞爱民,2003年。

10.            《理论力学》课程开放性实验,同济大学教改项目,项目负责人:王斌耀、董国华,2003年。

11.            理论力学电子教案研制,同济大学教改项目,项目负责人:韦林,2003年。

12.            《动手玩科学》科普书及音像集(包括力学实验内容),中国科协科普项目,项目负责人:韦林、陈洁,2003年。

三.科研类成果

1.      增强塑料夹砂复合管道设计和制造技术,教育部科技进步奖,二等奖,2000,主持单位

2.      管阵的振动和稳定性,上海市科技进步奖,二等奖,2002,主持单位

3.      汽车模型风洞建设及其测试分析技术,上海市科技进步奖,二等奖,2003主持单位

4.      城市轨道交通桥梁设计主要参数与预应力作用下变形的研究,上海市科技进步奖,二等奖,2003主持单位

5.      块堆堆本体抗震性能安全评价方法研究,上海市科技进步奖,二等奖,2003主持单位

6.      若干夹杂问题的解析解及应用,上海市科技进步奖,三等奖,2003,主持单位

7.      纤维增强复合材料的非线性本构理论-桥联模型,上海市科技进步奖,三等奖,2004,主持单位

8.      缠绕式增强塑料夹砂管在上海市污水治理工程应用中的试验研究;上海市市政局科技进步奖,二等奖,2001,参加单位

9.      复杂非线形系统的动力学理论与方法,天津市自然科学奖,一等奖,2002,参加单位

10.  大口径玻璃纤维增强塑料夹砂管,上海市科技进步奖,三等奖,2003,参加单位

四.科研项目

1.固体力学,国家杰出青年科学基金,项目负责人:仲政,2001

2.动力系统的分岔、混沌,国家杰出青年科学基金,项目负责人:徐鉴,2006

3.功能梯度材料与结构的关键力学问题研究,国家自然科学基金重点项目,项目负责人:仲政,2004

4.时滞系统的动力学与控制,国家自然科学基金重点项目,项目第二负责人:徐鉴,2005

5.飞机结构腐蚀状态的原位无损检测方法研究,国家自然科学基金项目,项目负责人:杨国标,2006

6.一般的界面端失效判据的建立与验证,国家自然科学基金项目,项目负责人:戴瑛,2006

7.天然纤维增强复合材料的界面力学研究及优化设计,国家自然科学基金项目,项目负责人:李岩,2006

8.随机杂交互补-松弛动力系统建模、算法及控制研究,国家自然科学基金项目,项目负责人:冯奇,2006

9.各向异性闭口薄壁、自然弯扭梁力学行为的理论研究,国家自然科学基金项目,项目负责人:虞爱民,2005

10.          分层复合连续纳米纤维的成型机理研究,国家自然科学基金项目,项目负责人:胡影影,2005

11.          梯度功能材料燃气舵的高温力学性能实验分析,国家自然科学基金项目,项目负责人:程军,2004

12.          时滞非线性振动系统的双Hopf分岔和不变流形方法,国家自然科学基金项目,项目负责人:徐鉴,2004

13.          界面端应力奇异性失效判据研究,国家自然科学基金项目,项目负责人:戴瑛,2003

14.          管阵流固耦合振动的模态局部化研究,国家自然科学基金项目,项目负责人:张若京,2002

15.          铁电薄膜在红外辐射作用下的力学响应分析,国家自然科学基金项目,项目负责人:李尧臣,2002

16.          梯度功能压电材料设计中的力学问题研究,国家自然科学基金项目,项目负责人:仲政,2000

17.          单向约束动力系统数学建模和算法研究,国家自然科学基金项目,项目负责人:冯奇,2000

18.          光滑或非光滑非线性振动系统多时滞效应复杂性,国家自然科学基金项目,项目负责人:徐鉴,2000

 

(其他科研项目略)

 

力学实验中心还利用中心的设备条件,在教学之余为社会服务, 建设部大口径玻璃纤维夹砂管检测中心和同济大学建设工程质量检测中心力学分中心挂靠在力学实验中心,每年有相当数量的实验检测任务。

力学实验中心还积极开展国内外交流,和国内其他大学的力学实验中心(室)经常有人员互访,国外的一些教授也到实验中心来访问讲学。近年来,中心青年教师杨国标和程军分别被学校选送到德国和法国的相关实验室进行为期一年的进修,并已按期回国。

实验中心人员积极组队参加国际国内有关实验研究、技术和教学的会议。主要有历届国际实验力学会议The International Conference on Experimental Mechanics (ICEM),历届国内实验力学会议;还承办过全国实验力学会议和华东实验力学会议。

 

4.体制与管理

4-1.管理体制(实验中心建制、管理模式、资源利用情况等)

1. 实验中心建制

力学实验中心作为面向全校本科生的力学实验教学基地和创新能力培养基地,在建制上受学校和学院双重领导,在学校领导下,实验中心实行主任负责制,由中心主任统筹安排、调配、使用实验教学资源和相关教育资源,实现优质资源共享,组织开展实验教学、进行实验教学改革与建设、实验室管理等各项工作。教学实验经费由学校下拨、教学实验任务由实验室与设备管理处下达,学科建设和人员管理归属学院。在管理体制上,中心被纳入学校教学实验中心的管理序列,接受学校统一管理。

2. 管理模式

实验中心在管理上始终坚持以人为本、树立服务意识、完善规章制度的宗旨。

中心实行主任负责制,主任由学校任命。领导班子由主持全面工作的主任、主管行政的常务副主任、主管实验教学的副主任、主管实验设备的副主任各一人组成。每个员工各司其职,对主任负责。中心还下设设备管理组长、实验中心秘书、设备管理员等兼职岗位。由实验中心工作委员会负责实验教学与管理工作的安排与考核。中心教学实验环境、资源、队伍建设实行统一管理和调度。

3.资源利用情况

近年来,力学实验中心千方百计筹措资金加大对实验设备的改造和更新,坚持统筹规划、充分论证、科学管理,实行“集中投资、重点建设、立项拨款、招标采购、效益评估”的经费管理使用办法,重视对教师、用房、仪器设备等基础性教学科研资源进行整合,避免低水平重复建设,强化中心主任统一调配和管理实验设备和人员的职责,从而保证了资源配置的优化和使用效益的提高。

经过连续几年的投入和建设,力学实验中心的实验教学资源得到了很大的改观,实验条件和环境有了明显改善,能较好地满足不同专业与不同基础力学实验课程、专业力学实验课程、提高性力学实验课程的需要。一些高、精、尖的实验仪器与设备,保证了传统实验内容与现代实验内容的渗透融合。中心在为本科生开设教学实验的同时,还能为本科生、研究生和广大教师从事科学研究提供强有力的支撑,这进一步放大了资源效益。反过来科学研究又促进了实验教学工作的发展和实验中心的学科建设。

4-2. 信息平台(网络实验教学资源,实验室信息化、网络化建设及应用等)

力学实验中心已初步建成独立的实验教学网站。具备教学管理、学生实验选课管理、成绩管理、课程设置管理、教学质量评估等信息管理功能。

实验中心通过校园网络可与学校管理部门和相关院系之间实行实验管理信息、综合教学管理信息、实验设备管理等多元化网络交流。

实验中心还自主研制了超媒体教学软件工程力学题库(包括实验部分),与长春试验机研究所共同开发了材料力学虚拟实验教学软件。同时在力学实验中心的计算机内安装了各类实验教学课件、实验教学讲义、各届学生实验教学小论文,以及实验教学视频文件。这些信息可为全校师生免费使用,既实现了实验教学资源的共享,也保护了实验教学资源的知识产权。

在学校设备处的支持下,目前实验中心正在对实验室网络信息化做较全面的完善,包括:1、重新购置IBM的高速服务器,做好内、外信息的快速交流;2、在网页上增强学生选各项教学实验与开放的教学实验项目的功能;3、在网页上公布实验室拥有的主要实验设备清单,并附上主要功能介绍,建立开放设备的联络与使用方式。

4-3.运行机制(开放运行情况,管理制度,考评办法,质量保证体系,运行经费保障等)

1开放运行情况

力学实验中心的设备大都是昂贵的大型设备,为安全起见,这些设备必须有专人操作。因此力学实验中心对量大面广的基础实验项目实行的是有限度的开放式教学(每个实验项目给定3-4个时间段,让学生自己选择做实验的时间段)。对开放性实验项目则实行全开放制度,学生可以随时预约实验时间。

2、管理制度

实验教学是实验中心的中心工作,实验教学管理是中心管理的重点,实行实验教学课程组制度,每门实验课程均由责任教师负责。中心各大型设备设专人负责,并配备备用材料库、维修室、器材与设备保管库等。经学校批准中心专设了管理人员编制,实验中心设备保管员负责实验中心设备的管理。各管理岗位都有相应的管理职责要求。实验管理体系要求规范化、人性化、以学生为本。中心还制定了中心领导岗位责任、安全卫生检查制度、中心全体人员例会制度、中心人员年度考核制度、青年教师培养制度等。

3、考评办法

根据不同岗位的管理职责条例进行考核,每学年考核一次,评出优、良、及格、不及格各个档次,对评为优良的教师在升等与岗位聘任上优先考虑;对不及格教师,若经传、帮、带仍考评不及格,将调离工作岗位,流动待安排。在年终考核时,对于专职实验技术人员,有别于一般教师的考核,主要根据实验教学效果、设备管理水平和学生评价以及在实验中心建设中的贡献进行考核,不考核论文、经费、获奖等。

去年长期从事实验教学管理的陈荣康高工获得上浮两级岗位的奖励,独立开设“叠梁、复合梁正应力分布规律开放性实验的鲁书浓工程师获得了上浮一级岗位的奖励。今年学院又将3%加工资的额度奖励给了长期勤勤恳恳、踏踏实实工作在基础实验教学第一线的君实实验师。

4、质量保证体系

将实验教学纳入同济大学教学质量保证体系,进行统一管理和监督。

学院还成立实验室工作委员会对实验中心的教学和管理工作进行监督和评价。学校的教学质量管理部门对教学进行定期检查(包括教学听课,学生调查)。学院领导和实验教学督导对实验教师上课进行不定期检查。发现问题,及时反馈,及时解决。学院与实验室分别在学期结束时以表格形式征求有关教师与学生对实验教学质量的改进意见。

5、运行经费保障

学校每年下达实验中心运行费,另外实验中心也通过社会服务等途径筹措一部分经费,确保实验中心各项工作的正常运行。

近年来学校投入力学实验中心的建设经费较为充足:2002年学校投入了420万元用于力学实验中心基础力学部分实验设备的更新与环境改造;2003年“211工程重点建设项目投入400万元对力学实验中心的部分设备进行改造以及计算机房建设;2006年投入专业实验室建设与改造的专项基金400万,针对力学实验中心的专业实验教学设备与环境改造。

另外在2005年学校还投入10万元的专项建设费来支持三项力学开放实验项目的建设。2006年投入14万元用于力学实验中心网络平台建设。


5.设备与环境

5-1.仪器设备配置情况(购置经费保障情况,更新情况,利用率,自制仪器设备情况等,列表说明主要仪器设备类型、名称、数量、购置时间、原值

实验中心对近年来投入的1千多万元仪器设备配置和实验教学环境建设,始终按设备配置必须具有一定的前瞻性,品质精良,组合优化,数量充足,满足综合性、设计性、创新性等现代实验教学的要求。实验室环境、安全、环保符合国家规范,设计人性化,具备信息化、网络化、智能化条件,运行维护保障措施得力,适应开放管理和学生自主学习的需要。并对购置的设备项目必须由学院内、外的反复论证与调整。做到购置10万元设备由力学实验专家组审定。购置30万元设备由校内、外力学实验专家组审定。近五年设备更新达65%,仪器设备完好率在95%以上。

力学实验中心的目前主要实验设备(详细情况另附表)

(1).大型试验机类

1.电液伺服疲劳试验机 (250kN), 美国INSTRON公司1343型。

2.电液伺服疲劳试验机 (拉压与扭转双向实验), 美国MTS公司。

3.程控高频疲劳试验机 (100kN  红山试验厂。

4.电子万能试验机, AG250KN,日本岛津制作所,(-18003500C环境箱及非接触式引伸仪)

5.电子万能试验机 (CSS500kN一台,CSS200kN四台,CSS100kN一台,CSS--20kN一台)。

6.电子扭转试验机(3)500Nm1000Nm,长春科新公司。

(2).现代光力学测试系统

1.云纹干涉、加载及相移装置;激光全息干涉、散斑系统。

2.电子散斑ESPl;光纤、光栅传感、光学器件。

3.高速CCD数据采集测试系统;大功率激光设备。

(3).实验信息采集处理分析系统

1.图像数字采集分析系统一套 (含图像采集卡2块);        

2.视频显微镜  (DG2)镜头:(2004000倍)  SCALAR3.专业数码    150万象素CCD

4ZJ112型光学气垫防震台、升降台、连接件、支架、多维调整架、偏振器、空间滤波器等附件 ,

(4).振动测试类

1.振动台系统   TV5550型;加速度计 (393型)。

2.振动测试系统(480848094810激振器、,33834373传感器、2635电荷放大器),加速度计 (393型),丹麦B&K公司。

3.动态分析系统 ( CF910),日本小野测器株式社。

4.DSPS动态信号采集分析系统;DH3818动态信号采集分析系统。

5.14通道磁带记录仪 (XR-510C), 日本TEAC公司。

6.静态应变测试分析系统(TDS-60280) NI.SCXI+PXI静态应变测试分析系统。

7.NI动应变数据采集仪

8.DH3816静态应变仪

(5).流体力学实验设备

1.便携式超声波流量计(TDS-100P),八路光纤测速仪( OA型),南京瑞迪高新技术公司。

3LMC超声波明渠流量计(LMC-Y50),4空气动力学与教学小风洞(K&D-03)

(6).材料工艺设备

1、复合材料制作热压灌f1.0*2.0,热压机系统(50T)

2、 材料高精度研磨、抛光两用机。

3、 光学显微镜 (材料的微观性能表征)

4、氙灯老化箱(航空材料的老化行为研究)

5、 超声清洗器、电热恒温水槽、恒温恒湿箱、程控人工气候箱(航空材料的老化行为研究)

6、                  高精度电子分析天平(材料的制备及微观性能表征)

(7).数控机制加工设备

1. 数控铣床1台,型号:XK5640, 包含1台数控分度头,

2数控车床2台,型号:CAK6150NCYNCP-400 

3数控刨床1台,型号:B6050

(8).CAE数值分析系统

1.    MSC软件包,包含: MSC.PATRAN, MSC.NASTRAN, MSC.DYTRAN, MSC.MRRC, MSC.FATGUE, MSC.MVISION程序,捆绑CATIA5个用户节点,美国MSC.SOFTWARE公司产品。

2.    MSC.ADAMS程序,捆绑GS-MESHER,美国MSC.SOFTWARE公司产品。

3.    FLUENT&FIDAP程序,捆绑网络生成器,1个用户节点,美国FLUENT公司产产品。

4.    在线有限元程序自动生成系统,IEFPG4.2,北京飞箭软件有限公司。

5-2.维护与运行(仪器设备管理制度、措施,维护维修经费保障等)

实验中心设有专职的实验室设备管理员,组成设备管理组。并制订各类设备管理员的职责条例、实验室管理条例等(详细另附),包括:

a)      同济大学实验室安全工作规定

b)      同济大学实验室工作暂行办法

c)      同济大学本科实验教学管理暂行办法

d)      同济大学教学实验项目管理暂行规定

e)      同济大学实验室队伍建设和管理暂行办法

学校每年下达设备维护维修费(主要用做日常的教学设备、器材维护维修),对于比较大型、昂贵的设备维修可申请专项经费支持。

 

5-3.实验中心环境与安全(实验室智能化建设情况,安全、环保等

近期力学实验中心的各实验室环境都进行了改建与装修,实验教学环境有了很大的改观,所有的实验室区域都实行安全监控与夜间红外线遥控监测的联网管理,并在每幢实验楼内实行全年24小时的保安管理与专职专人负责环境卫生的保洁。实验中心与各实验室实施专人安全负责制,各实验室责任人均需对实验室安全、环境卫生等负责。同时实验中心将进一步建立智能化的安全管理网络系统。

实验中心的各实验室都在醒目位置悬挂实验管理条例与学生实验守则,其中包括学生实验中注意的安全事项。每次在实验课前,对学生做安全教育是必备的内容。

 

 

 

 

 

 

 

 

6.特色

6.特色

    同济大学力学实验中心及其前身的力学实验室在长期的发展过程中,形成了有同济特色以及学科特点的实验教学体系、实验教学方法、实验教学队伍和实验室管理模式,具体体现在如下几个方面:

1)显明的土木类力学实验教学特色

同济大学的土木学科门类齐全,在全国处于领先地位,每年招收土木类学生数居全国之首,而土木类学生的培养计划中,力学基础课和力学专业课占有很大的比重,理论力学、材料力学、流体力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、振动力学、实验应力分析等是必修课和选修课,其中的实验教学部分占有相当的比例。同济大学力学实验中心承担的教学任务三分之二以上是为土木类学生开设的,因此在力学实验教学项目的安排上,具有显明的土木类力学特色,以土木工程为应用背景的材料力学性能测试和结构力学特性实验在实验项目中占有很大的比例。

2)紧密结合工程实际的能力培养模式

同济大学力学实验中心的许多实验教学项目设置都强烈地体现着培养学生研究与解决工程实际问题能力的特色,使学生在实验操作能力提高的同时,尽早建立工程概念和学以致用的思维方式。比如材料力学的拉、压、扭转与疲劳振动的学生实验项目,全安排在可满足现代工程检测要求的大型试验机上进行,而不是安排仅满足教学示范要求的小型组合试验装置上进行。同样在流体力学的课程上,我们也建造了近30长的工程水槽与几百米的管道来实现真正的工程状况流态实验,而不是做些模拟水槽演示,使学生真正了解水工工程知识。这种紧密结合工程实际的实验同样体现在光测实验、电测实验、振动实验等实验项目中。

3)教学科研融为一体的实验队伍建设

长期以来,同济大学的力学实验教学队伍除了在基础力学实验教学方面不断总结经验,提高教学水平外,在实验力学研究方面,其水平也在国内名列前茅,承担了大量的科研和社会服务项目。这既有利于中心实验教学人员提高自身的业务水平,还可从科研和服务项目中提炼合适的实验范例,充实教学的内容,促进了实验教学与科研、工程和社会应用实践的结合。

4)严格规范的实验室管理和教学质量保证体系

同济大学力学实验中心在长达半个世纪的发展过程中,形成了严格规范的管理氛围,这种氛围不仅仅是管理制度的建立,它已经成为一种作风,甚至是一种文化,它不随人员的更迭而改变。许多实验中心人员对待实验室工作的关心远胜过对自己家庭的关心。特别是对实验室的设备精心管理与保养,几十年如一日。实验中心内至今还完好保存着由美国Tinius Olsen公司100多年前生产的万能材料试验机,这台机器在长期的精心维护下,仍能正常使用,国内外参观者无不称奇,这种长期对实验设备的精心管理成为同济大学力学实验中心的一个亮点。实验教学纳入同济大学教学质量保证体系,进行统一管理和监督,确保了实验教学的质量和水平。

7.实验教学效果与成果

7-1.实验教学效果与成果(学生学习效果,近年来主要实验教学成果,获奖情况等

由于精心设计的力学实验教学项目融合了力学基本理论知识与工程实践背景,教师在实验中又做到启发式、讨论式的教学方式,所以学生对力学实验兴趣浓厚,主动性、创新性都得到较好发挥。

学校每年的大范围学生问卷调查以及校实验教学督导组的现场综合评定,都表明各类力学实验课程教学效果好,广受学生欢迎,位居学校同类课程前列。

近五年来学生参加竞赛、获奖与发表论文情况:

1.       2004年第五届全国周培源大学生力学竞赛同济大学代表队获得团体第三名、个人一等奖1名、三等奖2名、优秀奖2名、单科优秀奖3名。

2.       2004年在由澳门大学主办有境内、外七校参加的“第三届校际大学生土木工程邀请赛”上,同济大学两支代表队分获团体总分冠军和季军。

3.       2005年在浙江大学举办的多校结构设计邀请赛上同济大学大学生代表队夺得冠军。

4.       工程力学专业学生的X-1号偏转旋翼无人机项目获2004年度上海高校学生创造发明“三枪杯奖。

5.        Yan Li, Hongxia Deng (学生:邓虹霞) and Yehong Yu Evaluation of Interfacial Properties of Sisal Fiber Reinforced High Density Polyethylene (HDPE) Compositesaccepted by Key Engineering Materials.

6.      李岩,胡春静 (学生),介电分析在纤维增强复合材料健康监测中的应用, 第十四届全国复合材料会议论文集,200610月,湖北宜昌市。

7.      米红林(学生)等,“实验力学多媒体CAI课件的研制”,《实验力学》,2003,第十八卷,第一期

近五年来实验中心人员获得的教学奖励和承担的教改项目

1.      上海市实验教学示范中心, 2006

2.      国家级精品课程,结构力学,2005

3.      上海市精品课程,结构力学2004

4.      现代结构力学课程建设与教学改革,上海市教学成果二等奖2005

5.      《理论力学》(教材),江苏省教学成果二等奖(第二获奖人),2004

6.      朱慈勉教授获上海市首届高校教学名师奖,2003

7.      叠梁、复合梁正应力分布规律实验(开放式实验),同济大学实验教学改革二等奖,2005年。

8.      工程(材料)力学创新实验—曲梁和复合曲梁实验,上海市教育科学研究项目,项目负责人:虞爱民等,2006年。

9.      新型多功能光测系统在实验力学中的教学研究上海市教育科学研究项目,项目负责人:杨国标2006年。

10.  叠层梁、复合梁正应力分布规律实验(开放式实验)上海市教育科学研究项目,项目负责人:韦林、鲁书浓等,2005年。

11.  不同水工建筑物的表面压力特性实验(开放式实验) 上海市教育科学研究项目,项目负责人:朱立明、俞永辉等,2005年。

12.  《理论力学》课堂多媒体辅助教学研究,同济大学教改项目,项目负责人:徐鉴,2005年。

13.  工程力学通用试题库的一体化建设,同济大学教改项目,项目负责人:姜建华,2005年。

14.  材料力学双语教学研究,同济大学教改项目,项目负责人:李尧臣,2004年。

15.  结构力学精品课程建设,同济大学教改项目,项目负责人:朱慈勉2004年。

16.  《理论力学》课程精品化建设,同济大学教改项目,项目负责人:徐鉴,2003年。

17.  《材料力学》精品课程建设,同济大学教改项目,项目负责人:虞爱民,2003年。

18.  《理论力学》课程开放性实验,同济大学教改项目,项目负责人:王斌耀、董国华,2003年。

19.  理论力学电子教案研制,同济大学教改项目,项目负责人:韦林,2003年。

20.  现代结构力学框架体系和教学改革,同济大学教改项目,项目负责人:朱慈勉2001年。

21.  《动手玩科学》科普书及音像集(包括力学实验内容),中国科协科普项目,项目负责人:韦林、陈洁,2003年。

近五年来实验中心人员发表的实验与教学论文:

1.      全局观在培养学生思维方式中的重要作用,力学与实践2006

2.      梁的弯曲正应力的材料力学方法修正,力学与实践,2006

3.      经典弹性力学与应用力学方法,力学与实践2006

4.      含无限刚性体结构的动力学特征与工程应用,力学与实践,2005

5.      从机械性学习向发现性学习的转变,教育发展研究,2005

6.      工程(材料)力学创新实验-曲梁和复合曲梁实验,实验技术与管理,2005

7.      自然弯扭梁广义翘曲坐标的求解,应用数学和力学,2005

8.      复合曲梁剪应力积分方程的理论解,同济大学学报(自然科学版)2005

9.      应用力学方法初探,力学季刊,2005

10.  关于叠加法的广义表述和适用条件及其在工程力学教学中的意义,高等建筑教育,2003

11.  抓住机遇,促进工程力学的建设发展,教育改革与管理,2002

12.  含无限刚性体结构的静力学特征与工程实践,力学与实践,2002

13.  土木工程专业理论力学教学改革试点的探索,同济教育研究,2001

14.  工程力学课程教学改革的实践与认识,高等建筑教育,2001

15.  超静定结构受力状态的定性分析,教育部力学基础课程教指分委扩大会议专题报告,2004

16.  概念结构力学与软件设计,教育部力学基础课程教指分委扩大会议专题报告,2003

17.  结构力学的发展与教学改革,教育部力学基础课程教指分委扩大会议专题报告,2002

18.  土木工程中的概念力学问题,教育部力学基础课程教指分委扩大会议专题报告,2001

19.  光纤检测系统在燃气管道应力、位移实验分析中的应用,实验力学,2006

20.    数字相关方法在S195型柴油机气缸内径测量中的应用,计量学报,2006

21.  光纤传感系统应用于FRP混凝土结构振动检测的实验研究,计量技术,2006

22.  光纤系统应用于FRP混凝土结构的实验研究,玻璃钢/复合材料,2005

23.  复合材料泡沫夹层结构力学性能与试验方法,玻璃钢/复合材料2005

24.  离心模型试验边界效应分析,力学季刊,2005

25.  现场桥梁静载试验评定与分析,公路,2005

26.  吊车压轨器强度的实验测试,力学季刊,2005

27.  光纤传感振动检测系统及其实验研究,力学季刊,2004

28.  人防地下室结构加固试验研究,结构工程师,2004

29.  关于城市轨道交通桥梁设计的横向摇摆力与脱轨状态检算,城市轨道交通研究,2004

30.  高炉在工作中的应力测试技术,实验力学,2003

31.  金属蜂窝夹心板等效弹性模量的实验测试;实验力学,2003

32.  高架轨道交通车辆运行舒适度测试与分析,城市轨道交通研究,2003

33.  FRP混凝土结构力学性能的实验研究,实验力学,2003

34.  Stress Analysis of Shell of Blast Furnace Using a Digital Correlation Method,光学技术和图像处理于流体固体诊断,SPIE/BEIJING2002

35.  数字相关方法在测量CJ6120LC6HK型客车前后轮轴心距离的应用研究,力学季刊,2002

36.  Study & Application of Measuring the Front and Trailing Axes Distance of CJ6120LC6HK Carriage with Digital Correlation Method,光学技术和图像处理于流体固体诊断,SPIE/BEIJING2002

37.  瓷修复体界面断裂行为的模拟实验研究,力学季刊,2002

38.  城市轨道交通桥梁动力性能试验与分析,城市轨道交通研究,2002

39.  城市轨道交通桥梁的动力系数计算式探讨,同济大学学报,2002

40.  Study on interfacial fracture behaviors of the Procelain?fused ?to-metal restoration by moiré interferometry method and finite element analysis. SPIE2001

41.  光力学法在汽车模型风截面测量中的应用,力学季刊,2001

42.  The research of some problems for quantitative measurement of the structure vibration by interferometric optical fiber sensor, SPIE 2001

43.    Method of vibration signal processing for interferometric optical fiber sensor, SPIE 2001

44.  Stress Testing For The Inter-vertebral Disc Joints’ Core,北京第三届国际实验力学学术会议,2001

口腔金瓷修复体的无损检测研究,医用生物力学,2001

7-2.辐射作用

同济大学力学实验中心的实验教学体系是从上世纪50年代开始逐步建立起来,半个世纪来同济大学力学实验教学形成了自己的特色,特别是在土木类专业学生的培养方面在国内处于领先水平。国内一些院校的土木类专业选用了同济大学的力学教材与实验教材。

在实验力学研究与教学领域,同济大学长期在国内处于前列。在每次全国实验力学的学术会议上,同济大学的报告都引起国内同仁的兴趣,许多力学实验教师特地到同济大学力学实验中心参观与交流,其中包括清华大学、上海复旦大学、西安交通大学、上海交通大学等一批全国各地名校,并有美、法、德等国与香港、台湾地区的教师来实验中心进行参观、学习和交流。

在完成实验教学的同时,力学实验中心解决工程中重大问题的能力,也一直受到工程界与高等院校同行的赞赏,每年实验中心承接的科研与社会服务项目上百万元。近年来力学实验中心开展的部分工程研究课题有

1、  某卫星结构方案研究与动力学分析

2、  轿车底盘构件疲劳的试验分析研究

3、  XX-5整星的静力试验

4、  纤维增强复合材料在土木工程应用中的耐久性研究

5、  60616082锻铝应变疲劳参数试验研究

6、  GMX020控制臂疲劳特性

7、  GMW3032-ST-SHR340疲劳性能研究

8、  别克副车架疲劳与CAE分析研究

9、  宝钢1号高炉炉壳应力检测

10、            宝钢转炉托圈疲劳试验研究

11、            ISTANA车身模态试验

12、            高速机车转向架动应力分析

13、            雷达卫星天线支撑架应力应变实验分析

14、            核电站阻尼器光测试验分析

15、            上海电视塔坏梁节点光弹性实验研究

16、            教八机翼主梁接头三维光弹性应力测试与分析

17、××飞机复杂多裂纹应力强度因子检测

18、 11飞机座舱口框梁应力测试与疲劳寿命研究

19、“西气东输”上海输气管网沉降监测与应用研究—管线特殊地段管道沉降安全理论分析与试验模拟子课题

20、高精度的回弹仿真系统开发的实验研究

8.自我评价及发展规划

8-1.自我评价

同济大学一贯重视本科生教育,将本科生教育作为立校之本。学校坚持以学生为本,传授知识、培养能力、提高素质协调发展,注重对学生探索精神、科学思维、实践能力、创新能力的培养。学校十分重视实验教学,充分认识并落实实验教学在学校人才培养和教学工作中的地位,并制订了一系列政策,从根本上改变了以往实验教学依附于理论教学的传统观念,形成了理论教学与实验教学统筹协调的理念和氛围。

同济大学力学实验中心作为全校性的力学实验教学基地,近年来根据同济大学学科专业设置的特点和国内外实验教学的发展趋势,大力开展力学实验教学改革,取得了良好的教学效果,深受学生欢迎。以能力培养为核心、层次分明的实验教学体系设计合理,涵盖了基本型实验、综合设计型实验、研究创新型实验等内容体现了基本功训练与创新意识培养并举、实验教学与理论教学和谐统一、传统实验内容与现代实验内容渗透融合基础力学实验与后继专业课程有机衔接和充分利用现代电子信息技术改进实验教学手段的特点。

力学实验中心以力学学科为依托、发挥作为全校性实验教学平台的作用,吸引不同层次、不同学科背景的教师从事和参与实验教学和教学改革。经过多年努力,现在拥有了一支年龄层次结构合理、高水平、可持续发展的实验教学和研究队伍。既有专职人员,又有兼职人员的队伍组成模式,一方面保证了基本队伍的稳定和连续性,另一方面又保持了队伍的活力和流动性。实验教学队伍教风优良,治学严谨,勇于探索和创新教学,科研创新能力强,实验教学水平高,积极参加教学改革、科学研究、社会应用实践和对外交流。实验中心具有教学认真、管理严格、服务规范的特点。仪器设备管理制度、实验室安全和环保制度健全。实验室中心面积、空间、布局比较科学合理。

同济大学力学实验中心在长期的发展过程中,形成了显明的土木类力学实验教学特色以及紧密结合工程实际、教学科研融为一体、严格规范的实验教学管理等特点,为同济大学的学科建设和人才培养做出了重大贡献,已成为培养高质量工程类本科生的重要保障和支撑,在同类实验室中具有较强的示范作用和辐射作用。

8-2.实验教学中心今后建设发展思路与规划

同济大学力学实验中心尚存在如下不足:(140岁以下的实验技术骨干(工程师、实验师)储备不足;(2)研究创新型实验的数量尚少,还需进一步总结开设此类课程的经验;(3)部分实验设备的利用率还需提高。

今后实验教学中心建设发展的总体思路:进一步学习《教育部关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知》(教高〔20058号)精神,对照实验教学示范中心的建设目标,学习其他实验教学中心的先进经验,进一步加强自身建设,优化师资队伍,开展国际交流,抓好中心的可持续发展,积极开展实验教学研究和其它各类科研活动,使教学和科研相得益彰。

具体规划如下:

1.      坚持以学生为本的理念,把学生实践、创新能力的培养作为实验教学改革的核心。进一步加强实验教学队伍建设,把培养优秀的青年学术带头人和实验技术骨干作为今后工作的重点,探索新型的实验室管理模式和用工模式,建立健全岗位聘任与职级晋升、年终考核与激励制度。

2.      以教指委发布的力学基础课程教学基本要求为标准,进一步审定各专业大类各门课程的实验教学大纲,实验项目和实验指导等教学文件。研究在力学课程理论教学时数普遍减少的新形势下实验教学应采取的对策。包括实验教学的体系、课程设置、实验设计等的研究。

3.      继续搞好实验教学研究,不断开发高质量、受学生欢迎的综合性、设计性、应用性强的提高型实验和创新型实验,并在新一轮实验教材编写时能予以反映。积极组织实验中心教师做好力学实验系列教材与多媒体课件的出版工作,并开发计算机辅助的教学实验电子教案和多媒体实验教学课件。

4.      对前期教学改革的各项成果进行整理,归纳、总结、完善,积极承担各类教改项目和精品课程建设项目、积极申报教学成果奖。继续探索实验教学导师制的规律,吸引优秀的学生参与科研课题研究,争取在开放实验课程中涌现出更多的学生成果与作品。

5.      进一步应用现代化的教学手段与方法结合网络技术开展力学实验教学。改造实验中心的网站,增强服务器运行速度,加强网上选课、预订实验时间、答疑与预习实验项目的功能。

6.      进一步改善实验中心环境和设备条件,创造良好的实验室文化氛围,设计一批与实验教学有关的宣传橱窗、展板等,使实验室的各项技术、环境指标达到示范中心的建设标准,为学生创造一个优良的实验教学平台。

9.各部门意见

 

 

 

同意申报。

 

 

 

 

 

 

          负责人签字  杨东援   (公章)

2006 8 29

省级教育行政部门推荐意见

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

负责人签字            (公章)