年度汇报

2009年上海市教委

分类:2009年 发布日期:2010-4-15 11:32:42 点击:5781

附件1

 

上海市市级实验教学示范中心

建设情况报告

 

 

学校名称:

同济大学                

中心名称:

力学实验中心

中心网址:

http://lx-lab.tongji.edu.cn/shifan/

中心联系电话:

021-65982267

中心通讯地址:

同济大学航空航天与力学学院

填报日期:

2009.12.22

                 

 

 

 

 

上海 市 教 育 委 员 会 印 制

??年四月十五日

 

 

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

同济大学力学实验中心

所属学科名称

力学

 

隶属部门/管理部门

航空航天与力学学院/校实验设备与管理处

批准时间

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。

20068月获得上海市力学实验示范中心,同年10月获得国家级力学实验示范中心。

 

 

 

 

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院长兼力学实验中心主任,中国力学学会常务理事兼断裂与损伤专业组副组长,上海市力学学会副理事长兼秘书长,上海市复合材料学会副理事长,《中国科学》、《力学进展》、《力学学报》、《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。

培养博士生17名(已毕业9名),硕士生17名(已毕业12名),博士后8名(已出站6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“功能梯度材料与结构的波动力学”“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)、“上海市领军人才计划”(2007)、“新世纪百千万人才工程国家级人选”(2007)。

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)、中国力学学会“青年科技奖”(2006年)。

在国内外发表论文100多篇,其中被SCI收录60多篇,被他人引用400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

5

10

5

1

7

3

5

6

21

46

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/

38

57

34

6300/

120118

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

5100M2

630

2400

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

经费投入

(万元)

       内容

时间

教育部拨款

市教委拨款

学校配套

其他

合计

备注

2000-2004

400

 

420

 

820

 

2005

 

 

10

 

10

 

2006

 

 

414

 

414

 

2007

50

 

105

 

205

 

2008

 

 

10

 

10

 

2009

 

 

280

 

280

 

2005年以来中心人员的教学科研主要成果

1.  上海市实验教学示范中心, 2006

2.  国家级实验教学示范中心, 2006

3.  上海市精品课程,结构力学2004

4.  国家级精品课程,结构力学,2005

5.  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

6.  《理论力学》(教材),江苏省教学成果二等奖(第二获奖人),2004

7.  朱慈勉教授获上海市首届高校教学名师奖,2003

8.  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

9.  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

10.        王斌耀获全国优秀力学教师称号,2004

11.        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。

12.        材料力学课程建设,上海市教学成果二等奖,1998年。

13.        华宁获全国力学青年教师讲课比赛特等奖,20087月。

14.        韦林老师获全国优秀力学教师称号。

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:杨国标等,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。

 

 

近年来实验中心教师指导学生参加竞赛项目及取得的成绩

(1)     2007年上海市力学竞赛中同济大学代表队获得团体二等奖,个人一等奖3名、个人三等奖9名。

(2)     2007年第六届全国周培源大学生力学竞赛中同济大学代表队获得团体优胜奖、个人三等奖3名、、优秀奖8名。

(3)     2009年上海市力学竞赛中同济大学代表队获得优秀组织奖,个人一等奖1名。

(4)      2009年第六届全国周培源大学生力学竞赛中同济大学代表队获得团体二等奖。

(5)     2007年全国航空航天模型科技实践锦标赛中学生廖泽邦、陈杰等设计与制作的全复合材料板壳沟槽翼模型飞机获得科研类二等奖,学生徐照杰、廖泽邦等设计与制作的可倾转涵道式飞艇获得科研类三等奖。

(6)     2008年全国航空航天模型科技实践锦标赛中获得科研创新类三等奖。

(7)     2009年全国航空航天模型锦标赛,科研创新类二等奖,科研创新类三等奖。

(8)     创新杯未来飞行设计大赛(2009年)获得全国业余成人优秀奖。

(9)     创新杯未来飞行设计大赛(2009年)获得上海市赛区第一名、第二名。

(10) 首届全国大学生水利创新设计大赛(2009), 学生:蒋茗韬、蔡朱峰获得一等奖,指导教师:陈硕(航力),刘曙光(土木)

(11) 第一届“SAMPE CHINA超轻复合材料学生机翼大赛”(2009),本科生陈翼,张禹等获得第三名,指导教师:李岩教授。


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

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

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

固体力学

7

教学管理

 

5

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

6

黄争鸣

1957.7

博士

教师

教授

固体力学

3

教学

 

9

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

10

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

11

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

12

戴瑛

1966.10

博士

教师

教授

固体力学

2

教学

计算力学

研究所

14

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

15

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

16

  

1961.12

博士

教师

教授

一般力学

7

教学

基础力学

教学研究部

17

  

1946.1

博士

教师

教授

一般力学

15

教学

动力学与

控制研究所

18

孙春方

1963.2

硕士

教师

副教

固体力学

17

教学

 

19

李岩

1971.6

博士

教师

复合材料

4

教学

 

20

袁国青

1967.1

博士

教师

副教

工程力学

8

教学

 

21

  

1969.1

博士

教师

副教

固体力学

7

教学

 

22

朱立明

1960.12

硕士

教师

副教授

流体力学

20

教学

 

23

陈和

1957.10

本科

教师

高工

固体力学

28

教学与设备管理

 

24

朱金龙

1962.10

本科

教师

高实

工程力学

20

教学与设备管理

 

25

董国华

1956.10

大专

教师

高实

工程力学

20

教学与设备管理

 

26

顾蔚

1962.12

大专

教师

工程师

工程力学

24

教学与设备管理

 

27

王慧萍

1956.9

大专

教师

实验师

工程力学

31

教学与设备管理

 

28

曾伟明

1966.12

大专

教师

工程师

固体力学

18

教学与设备管理

 

29

君实

1950.1

大专

教师

工程师

工程力学

19

教学与设备管理

 

30

余永辉

1968.6

中专

教师

实验师

流体力学

19

教学与设备管理

 

31

鲁书浓

1970.11

硕士

教师

高工

工程力学

12

教学与设备管理

 

32

朱启荣

1976.11

博士

教师

副教授

固体力学

2

教学与设备管理

 

33

侯顺龙

1953.7

大专

教师

助工

工程力学

27

教学与设备管理

 

34

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

同济大学力学实验中心在200612月份申报国家级力学实验教学示范中心获得通过后,学校就同济大学力学实验教学示范中心的长期建设与发展随即拟定相关政策,通过力学实验教学示范中心的建设与规划来带动全校各实验教学中心的建设,并正式启动建设校级的实验教学示范中心的工作,通过有方向、有目标的建设使同济大学实验教学建设有了较明显的变化和进展。目前同济大学的实验示范中心巳从原有力学实验教学示范中心发展为3个国家级的实验示范中心,4个市级的实验示范中心,10个校级的实验示范中心

为保证学校的实验教学示范中心具有可持续性的长期发展能力和示范性,学校有关部门与学院加大对示范中心支持力度,保证示范中心的优先发展,主要政策与措施为:

1、  每年调拨示范中心专项经费支持建设工作;

2、  调拨教师培训专项基金,加大实验教学人员培训,支持实验教师进修;

3、  开通实验人才引进的绿色通道,保证示范中心充实青年教师的引进;

4、  增补示范中心教学设备运行经费,做到专款专用;

5、  通过职称评定单例提高实验人员职称,稳定实验教学队伍,争取外部资源平台,提高实验队伍水平;

6、  对长期从事基础实验人员实施应有的岗位特殊鼓励政策;

7、  对开放实验人员另实行岗位补编的特殊政策;

8、  建立校级实验示范中心,鼓励实验中心的教学建设;

9、  全校评审精品实验项目,激励实验创新项目建设;

10、  建立校实验教学示范成果展示会,加强实验成果的交流。

 

 

 

 

 

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。

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)

、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。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。

发表实验教学论文:50多篇。

20082月出版了《材料力学教学实验》第2版实验教材。

巳整理出学生的开放创新实验小论集;

 

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)

 

实验中心目前共有专职教职工21人,其中正高级5名,副高级10名,中级5名,拥有实验室面积5100M2,设备总资产约2400万元。

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任教授岗位,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。

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、国家杰出青年科学基金获得者2人。

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)

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)20068月获得上海市力学实验示范中心,同年10月获得国家级力学实验示范中心。

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.      20068月获得上海市力学实验示范中心

2.      200610月获得国家级力学实验示范中心。

3.      上海市精品课程,结构力学2004

4.      国家级精品课程,结构力学,2005

5.      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

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

7.      朱慈勉教授获上海市首届高校教学名师奖,2003

8.      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

9.      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

10.  王斌耀获全国优秀力学教师称号,2004

11.  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。

12.  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.    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。

2.      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。

3.      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。

4.      《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。

5.      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。

6.      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。

7.      《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。

8.      《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。

9.      《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。

10.  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。

11.  《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。

12.  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。

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

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)

同济大学力学实验中心管理架构

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)

我中心网络实验教学平台的内容共设五个大部分

具体如下:

(一)、力学实验中心首页管理

1、 进入后台管理(有专门的网络管理人员定期维护同济大学力学实验教学示范中心网站,及时调整人员信息、仪器设备信息;预约登记、网上选课、实验课成绩查询等

2、 首页内容管理(定期更改同济大学力学实验教学示范中心网站首页内容)

3、 教师介绍(对同济大学力学实验教学示范中心教师进行网络介绍)

4、 图片管理(对同济大学力学实验教学示范中心的设备、参加实验教学会议、学生上课情况等进行网络介绍)

5、 校友管理(和校友以及其他高等院校老师和学生进行网络互动)

(二)、用户管理(网络管理人员对同济大学力学实验教学示范中心网站注册用户进行管理、发布消息、反馈情况等活动)

(三)、教学管理

1、实验管理(公布实验教学课程设置、开课时间、变更内容等事项)

2、添加课程(添加实验教学课程设置)

3、为实验课程分配实验

4、为实验课程添加学生

5、设置课程的选实验时间、选实验的条件

6、查看课程的选实验情况

(四)、学生学习

1、进入课程(从同济大学力学实验教学示范中心网站学习实验知识)

2、选实验(从同济大学力学实验教学示范中心网站进行选做实验)

3、查看课程要学习的实验,以及实验成绩(无纸化作业和批改作业)

(五)、教师教学

1、进入课程(进入同济大学力学实验教学示范中心网站学习实验课程内容)

2、教师查看学生选实验情况

3、教师输入学生成绩

 

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。

网站的维护与后台管理由我力学实验中心的老师和研究生助教做兼职负责,以保证网站的正常运行。

网站自建立以来,主要承担了学生网上选课的功能,学生等录网站后只要输入自己的学号和密码(予先设定)即可进入选课过程;改变了以往由课堂上老师安排学生实验时要指定人数、组数(尤其是大班)和具体时间等付出的大量工作量,网上选课的效率得到了极大的提升。

 

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。

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。

 

 

 

 

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

力学实验中心的目前主要实验设备

(1).大型试验机类

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

2.电液饲服疲劳试验机 (拉压与弯曲双向实验), 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) 10X3  5001000Nm,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。

4.光弹仪、光纤测试系统

(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)  SCALAR

3.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动静态应变测试分析系统。

(5).流体力学试验设备

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套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、光学显微镜金属(材料的金相制备及微观性能表征)

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(金属材料的金相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

4.普通机车若干台

(8).CAE数值分析系统

1.   MSC软件包,

2.   包含:MSC.PATRAN,MSC.IVASTRAN,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。

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

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

5.   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,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在200612月份申报国家级力学实验教学示范中心获得通过后,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发展思路,包括如下五个特色方向:

1)、基本实验训练与创新实验培养并举

2)、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

4)、基础力学实验与后继专业课程的有机衔接

5)、充分利用现代电子信息技术改进实验教学手段

 

(1)   基本实验训练与创新实验培养并举

根据本科生培养的特点,力学实验中心首先强调完成力学实验基本性训练的同时,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。

力学实验中心建设了24小时向全校学生开放的力学开放性实验室,并且建设了可提供学生们做好相关的实验课程操作的预习和按学生个人的要求可反复指导实验学习过程的虚拟实验教学室,同时通过实验导师制的项目推动本科生的创新实验能力。

(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述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。

力学实验中心在这个方面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,目前巳固定开设15个具有设计性、创新性的开放性实验项目。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。

力学本科实验教学的许多创新教学项目设置都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。比如创新试验对应的开放实验项目,大学生独立完成的SITP创新项目。这种紧密结合工程实际的创新实验是同济大学的特色点。

力学实验中心积极组织教师在引进先进的实验设备的同时,还提倡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创新实验教学的手段,提高了创新实验教学的效果。这些对本科生的培养目标与方式满足了国家对拔尖人才和社会紧缺人才的需要。

(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。

力学实验中心在实验建设与改造建设中始终将现代力学实验技术贯彻在其中,我们在材料力学实验中增加了具有现代工程叠合梁的实验,在理论力学实验中增加了具有创新的摩擦综合性实验,在实验力学增加了现代光纤维测试实验项目,并在光测实验项目上引进了先进的数据处理系统等等。这些现代的实验技术使传统实验项目发辉着与时俱进的良好实验效果。

(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。

力学实验中心2007年开始每年向全校学生推荐若干个科研与教学的研究题目,通过专职教师的指导,让同学独立完成这些研究题目,我们目前通过学生立题的研究题目巳有四十项,近三年吸收本科生参与教师的部分实验研究项目为:15项,以本科生为第一作者正式发表的论文20篇。

我们希望学生通过这些研究题目的训练,学生能应用前期基础力学实验所掌握的技能与后继专业课程的知识有机结合来解决这些研究题目,从而能培养学生创新思维与严谨学风,激发学生对力学课程学习的兴趣,掌握国内、国际力学前沿研究领域的知识。

(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。

实验中心组织具有丰富实验教学经验的教师研制了对应各项实验的实验教学电子教案,并在力学实验中心五处实验教学点上安置了大屏幕的投影机和大屏幕的液晶电视机,并通过反复的使用与提高,现已利用这项先进的教学技术服务于实验教学中,并取得良好效果。

同时实验中心通过计算机管理系统来完善实验教学网络管理系统,其中包含:创新实验安排创新实验管理办法,创新实验网上信息反馈,网络监视,教师值班表,网上答题系统,网上选课系统,网上仪器使用预约系统等各项管理功能。

 

 

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,2005年来主要实验教学成果,获奖情况等

同济大学力学实验中心评定为国家级实验教学示范中心后,积极整合实验教学队伍,组合实验教学课程,规范实验教学管理,在继续抓好实验教学内容中的“基本力学实验” 建设的同时,努力建设一批“提高型实验(综合性、设计性、应用性等)”和“研究创新型实验(前沿性实验)”项目,带动实验室向高等学校基础实验教学的国家级示范中心建设标准的要求努力,进一步按照国家级实验示范中心的模范来建设好力学实验中心。

力学实验中心经过近三年来艰苦的建设与努力的发展,现巳取得如下几个方面的成果与效果:

1添置实验的设备,增加学生实验动手能力,提高实验教学课程中综合性、设计性、创新性实验所占的比例

通过学校资金的连续投入和建设,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,但力学实验的设备大都是昂贵的大型设备,为满足示范中心每套设备的实验学生人数要求,实验中心已在适当的添置一些实验设备套数,提高教学实验的质量,在增加实验设备论证时,应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。添置一些高、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。

按照国家实验教学示范中心的建设要求,实验中心巳通过添置新的3台电子万能拉伸试验机和12台电子扭转试验机设备、2台静态电阻超大应变仪、1台复合材料冲击试验机、1台光学显微镜系统,以及添置了流体力学的2套堰流实验设备、大显示屏幕与增加实验时段来减少某些实验项目的学生人数,增加每个同学动手参与实验的条件,同时力学实验中心也与一些力学研究所、加工厂共同研制了一批综合性、设计性、创新性的实验设备(如新添的6台光纤实验装置,2台具有图像处理的光弹实验装置,4理论力学教学的摩擦实验综合装置,新配置66台改制的DH3818 电阻应变仪等),并对实验中心人员加强了实验教学的能力培训。目前力学实验中心按教学大纲要求向全校、全院所承担的实验项目开出率达到100%,其中所有的实验课程内都包含有一定比例的综合性、设计性、创新性的实验项目。其中有三个实验项目已通过校级的综合性、设计性、创新性的精品实验项目评选。

并且新建设了同济大学嘉定校区的基础力学实验室(730平方米)和正在新建3千多平方米的复合材料与航空实验室。

2、结合工程背景与研究项目来建立开放性实验室

同济大学是一所工科类的综合大学,力学实验中心又以力学学科为依托,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,力学实验中心长期积极参与学科建设,承接着各类科研和社会服务项目。因此力学实验中心新建设的开放性实验室内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,甚至有些新建的开放实验教学项目就是具体工程项目委托的科研内容。

力学开放创新实验项目可使学生在基础力学学习阶段中,综合运用机、电、光以及计算机信号处理技术等相关知识,提出和解决部分土木、交通、机械等各自专业的工程问题,强化基础力学知识的学习,培养学生的创新能力。使学生将在基础实验教学阶段所掌握知识与其他课程融会贯通,结合创新课题、小论文、小制作等第二课堂活动,充分发挥学生的主观能动性,由学生自己提出问题,教师配合,设计实验方案,搭建测试系统,让学生亲自动手做实验,并自己进行数据处理和分析,全面提高学生的综合素质和创新能力,为培养学生的创新能力提供坚实的实验平台。

学生可通过校园一卡通通过电子门锁,使创新开放试验区向全校学生24小时全面开放,学生可以不受时间限止,自己动手操作创新实验项目,自主进行创新实验演示,拓展课堂知识,启发创新思维。

目前已新开放的15个具有设计性、创新性的开放性实验项目:

1)叠合梁的弯曲设计实验(包括:曲线叠合梁的弯曲设计实验)

2)工程力学创新设计性实验;

3)在机动荷载条件下桁架桥梁结构的静、动应力测试实验;

(4)在机动支座变移下梁变形的综合性实验;

(5)双自由度系统的减振设计实验;

(6)不同水工模型的水动力学实验;

(7)塔结构动、静测试的创新实验;

(8)桥梁结构动、静测试的创新实验;

(9)组合桁架的动、静测试的创新实验;

(10)弦索预张力的创新实验;

11)含损伤复合结构的力学性能试验研究;

12)投影栅线法对结构内部缺陷检测开放实验;

(13)新型光纤传感器研究及检测应用(创新性实验)

(14)FRP复合材料单层板拉伸性能试验(设计性实验)

(15)光纤测试的综合性实验

由于精心设计的开放性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,所以学生对这些力学实验兴趣浓厚,主动性、创新性都得到较好发挥。

3、建设虚拟实验的教学中心,提高学生参与实验的能力

在力学教学中开展实验教学是极其重要的一个环节,为了有效地让学生完成相关的实验课程,避免学生在实际的实验操作过程中的盲目性,力学本科教学创新基地巳建立开发的力学虚拟实验室,实验室内26台联网的计算机安装着各类力学虚拟实验软件(有些是学生自己研制的),通过使用的力学与飞行器实验虚拟软件可以让学生从实验课外在计算机上应用图、文、音并茂的计算机动态技术来模拟实验教学的整个操作过程,并在操作中配有相应的理论指导,通过这个环节来较好地解决相关的教学盲点。并且学生可不受时间约束、不受地点限制,按个人的要求反复使用虚拟试验来指导自己的创新实验学习过程,甚至可以按自己的要求设计新的实践项目。

1.和目前常规实验相匹配的材料力学虚拟实验。

2.和目前常规实验相匹配的理论力学虚拟实验。

3.其它力学虚拟实验。

这些拟实验建设后,可补充常规实验的学时与项目,提高学生设计性、创新性实验的能力,学生也可以通过网络通讯予以学习这些实验项目,巩固所学的理论知识。按建设规划这个虚拟实验的教学中心将与全校各实验中心、校图书馆联网,实现资源共享的条件。

4、改革实验教学,研制实验教学的电子教案

计算机辅助教学(简称CAI)是本世纪五十年代末兴起的一种现代教育技术,随着计算机技术,教育理论及教育的发展,CAI应用已经深入到学校的教育环节,从而促进了教育的发展、教育技术和教育观念的变革。使用电子教学的手段可使每个实验教学版面是以动态形式按学生理解的能力逐段逐块显示实验教学内容,在显示不同实验教学内容时可用不同字体与色彩来突出各种实验教学要求,以加深学习者第一视觉的影响,对重点难以讲解的实验内容可以配合图、文、音并茂的图像演示系统来提高讲解的实验教学质量与学习者理解的层次,在讲解中采用三维动态图形来表达工程背景的实例,因此可以有效地起到动静结合,图文并茂,语音混插的全方位实验教学效果。学习者可全方位的掌握力学的实验教学环节,从而有效的学习力学实验教学知识。

为了利用这项先进的教学技术服务于实验教学,力学实验中心在所有的实验教学点上安置了大屏幕的投影机和大屏幕的液晶电视机,并且实验中心自己研制了对应的实验教学电子教案实践于各教学环节,已取得良好的效果。

5实验创新教学与科研、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,积极组织本科生通过导师制吸收优秀学生参加科研项目。在导师的指导下让大学生早期介入科研活动,使实验中心真正成为培养学生创新能力和思维的“摇篮”,这样,学生便可将在课堂上学到的知识直接在实践中得到巩固和加深,学生深刻地体会到了自己所学的知识原来可以有如此多的用途,使得很多学生重新建立起了专业兴趣,学生学习热情逐渐高涨。有些学生在实验导师的指导和帮助下,还积极参加了各类大学生科技活动,还有些学生在本科生阶段就在核心期刊发表专业学术论文,这些都很大程度上提高了学生的创新实践的自信心与能力。对人才培养起到了积极的作用,学生在实验导师的关心和指导下,参加各类研究课题使之不断成才,成为对社会对国家有用的栋梁之材。

近三年吸收本科生参与教师的部分实验研究项目为:

(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)    随机非光滑系统中的摩擦和接触研究,国家自然科学基金(王锐敏,指导教师:温建明)

(8)    主汽轮齿轮机组隔振设计与计算,中船重工集团第703研究所,(游潇,指导教师:温建明)

(9)    典型环境下复合材料长期力学行为及其老化失效机理研究,国家自然科学基金,(董闽沈、孙博,指导教师:李岩)

(10)高性能轻量化复合材料汽车零部件开发与示范应用上海市科委,(韩士奇,指导教师:李岩)

(11)电动汽车外顶棚的绿色化及轻量化研究,上海市科委,(范亚男,指导教师:李岩)

(12)天然纤维增强复合材料的界面力学研究和优化设计国家自然科学基金,(邓宏霞、胡燕萍、陈笑俊,指导教师:李岩)

(13)飞机内饰用绿色复合材料的研制美国波音公司,(罗业、杨伟东、陈翼,指导教师:李岩)

(14)粘性流体中液滴相互作用的耗散粒子动力学研究,国家自然科学基金,(赵岩, 指导教师:陈硕)

(15)液气共存的耗散粒子动力学研究,国家自然科学基金,(王晓亮, 指导教师:陈硕)

近三年由教师指导,学生独立完成的实验创新项日

立项人

项目名称

方虹斌

摩擦驱动仿真实验

裴琦

微小飞行器简易风洞的设计与制造

刘磊

高耸结构静力动力试验研究

赵鹏抟

力学机构的动态建模与制作

赵星蔚

弦索的拉力试验研究

黄维妍

投影栅线法对结构内部缺陷检测

周煌星

先进翼型后缘设计的气动研究

胡立辛

含损伤复合结构的力学性能试验研究

王晓亮

新型光纤传感器研究及检测应用

杨路平

轻质、环保多功能一体化建筑材料研制

沈沉

新型螺旋桨叶片

王诗婷

航空用复合材料服役行为评价

李青

低速翼型升组特性研究和优化设计

周煌星

MiniTED先进后缘设计的气动研究

王泽海

水面波动对地效飞行器翼型气动性能的影响研究

沈沉

新型海上风力发电机组

赵星蔚

力学模型在经济学领域的应用浅究

邱广凯

应用高变焦比视频显微镜实现材料微观力学性能测试

杨伟东

飞机板料成形性能测试

成航

初级飞行模拟器设计

孙博

遥控空投装置设计

聂帅

设计铲雪除冰车模型

王晓亮

高焓激波管内非定常流场的数值模拟

陆闻

航天用热致变形形状记忆复合材料研究

董晓刚

航拍无人机

孙毫棋

无人机自动驾驶的地面模拟器

张超颖

跨音速巡航条件下MiniTED的气动优化设计

周冉

机舱内温度场,流场的数值模拟及舒适度的分析

邱良骏

飞机风挡抗鸟撞实验数值仿真

高磊

可智能化控制小型双足机器人

刘凌

叠合曲梁在不同约束的静力学和动力学分析

何侃

输液管道非线性振动试验研究

那帅

基于内部质量系统的水上驱动器设计与制作

陈翼

图书馆防占座系统的设计与实现

张禹

天然纤维复合材料假山的工艺设计与制作

刘凌

叠合曲梁在不同约束条件不同荷载情况下的静力学和动力学分析

谢庆光

冰雪气候下防止高压输电线塔倒塌的最优化方案设计

白银标

新型低噪音低空飞行器外观造型试验研究

薛栋

人力飞机

何侃

输液管道非线性振动实验研究

 

力学实验中心培养的大学生近期发表的部分实验论文:

(1)   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.

(2)   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。

(3)   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

(4)   温家鹏,唐寿高,顾易?,拉压不同弹性模量变厚度圆柱壳基本方程及其应用,玻璃钢/复合材料,p3-6,30;2005年第5期。

(5) 虞爱民,舒伟杰(学生)等,力学创新实验——曲梁和复合曲梁的应力测量,《力学与实践》,2009,第31卷,第2期。

(6) 王臻(学生),戴瑛,嵇醒,复合材料撑杆性能对撑杆跳高高度的影响,《力学与实践》,2008,第30卷,第3期。

(7) 朱毅(学生),李军等,MSG-3法在飞机维修方案制定中的应用,《中国民航大学学报》,2008年,Vol.26 增刊

(8) Y Li, Y Luo and S HanMulti-Scale Structures of Natural Fibres and Their Applications in Making Automobile PartsNatural Fibres 0914-15-16 December 2009IOM3, 1 Carlton House Terrace, London

(9) 李岩,董闽沈,韩士奇,车用天然纤维增强复合材料吸声和热性能研究,2009年增刊2, 75-78

(10)      Yan Li, Yi Chen, Chunjing Hu, Ye LuoEffects of Ultraviolet and Moisture Aging on the Mechanical Properties of Natural Fiber Reinforced Composites,材料工程,2009年增刊2, 427-433

(11)      Yan Li, Feng Lv, Xiaojun Chen, Yehong Yu, Multi-Scale Structures of Natural Fibers, 中国力学大学2009 (CCTAM2009) 2009年8月24-26日,中国郑州

(12)       张明,罗业,党国栋,李岩,陈春海,安学峰,益小苏,含氟聚醚醚酮增韧环氧树脂相形貌与性能研究,热固性树脂,第23卷第6期,200811月,1-4.

(13)      Yan Li, Feng Lv, Hongxia Deng, Ron Kollmansberger, Shanying Zeng, Effects of fiber surface treatments on the moisture absorption and interfacial properties of natural fibers and their composites, Materials Science Forum, Vol610-613, 2009, 728-733 (SCI EI检索)

(14)      Yan LiYanping HuChunjing Hu and Yehong Yu, Microstructures and Mechanical Properties of Natural Fibers, Advanced Materials Research Vol. 33-37, 2008, 553-558 (SCI EI检索)

(15)      Yan Li, Hongxia Deng and Yehong Yu, Evaluation of Interfacial Properties of Sisal Fiber Reinforced High Density Polyethylene (HDPE) Composites, Key Engineering Materials, Vol. 334-335, 2007, pp625-628.  (SCI EI检索)

(16)      刘天一,如何在REALFLIGHT中自建模型飞机,航空模型,ISSN1000-6885,9-10/2009

(17)      于天崇,聂国隽,仲政,STATIC AND DYNAMIC ANALYSIS OF FUNCTIONALLY GRADED MAGNETOELECTROELASTIC CIRCULAR PLATE (功能梯度磁电材料圆板的静动力分析)Proceedings of The 2008 Symposium on Piezoelectricity, Acoustic Waves and Device Applications978-1-4244-2891-5

(18)      Guanshi LI,Zheng ZHONG,Guojun NIE (李冠石 仲政 聂国隽)THREE-DIMENSIONAL ANALYSIS OF FUNCTIONALLY GRADED PIEZOTHEMOELASTIC ANNULAR PLATEProceedings of The 2008 Symposium on Piezoelectricity, Acoustic Waves and Device Applications978-1-4244-2891-5

(19)      Wang Xiao, Liang,Numerical simulation of vapor-liquid coexistence by dissipative particle dynamics, Procedings of ASCHT09, 2nd Asian Symposium of on Computational Heat Transfer and Fluid Flow,October 20-23, 2009, Jeju, Korea,中国工程热物理学会多相流学术会议, 2008,926-29,青岛

(20)             赵岩, 剪切流中变形液滴碰撞的耗散粒子动力学模拟, 中国工程热物理学会多相流学术会议, 2008,9

6实验创新教学与社会活动结合情况

同济大学的力学实验中心每年的力学基础实验课是量大面广,在本科生的授课比例中占有很大的比重,为了提高学生对力学实验课程中理论知识的应用,实验中心教师还利用实验中心条件积极指导大学生参与力学竞赛和其他课外科技竞赛活动,特别是参与高等教育司、全国力学学会所组织的全国周培源力学大赛,通过组织全校学生参与这个全国性的力学大赛来带动全校本科生对力学知识的学习和运用的积极性,并取得了极其优异的成绩。

近三年来实验中心教师指导学生参加竞赛项目及取得的成绩

(12) 2007年上海市力学竞赛中同济大学代表队获得团体二等奖,个人一等奖3名、个人三等奖9名。

(13) 2007年第六届全国周培源大学生力学竞赛中同济大学代表队获得团体优胜奖、个人三等奖3名、、优秀奖8名。

(14) 2009年上海市力学竞赛中同济大学代表队获得优秀组织奖,个人一等奖1名。

(15)  2009年第六届全国周培源大学生力学竞赛中同济大学代表队获得团体二等奖。

(16) 2007年全国航空航天模型科技实践锦标赛中学生廖泽邦、陈杰等设计与制作的全复合材料板壳沟槽翼模型飞机获得科研类二等奖,学生徐照杰、廖泽邦等设计与制作的可倾转涵道式飞艇获得科研类三等奖。

(17) 2008年全国航空航天模型科技实践锦标赛中获得科研创新类三等奖。

(18) 2009年全国航空航天模型锦标赛,科研创新类二等奖,科研创新类三等奖。

(19) 创新杯未来飞行设计大赛(2009年)获得全国业余成人优秀奖。

(20) 创新杯未来飞行设计大赛(2009年)获得上海市赛区第一名、第二名。

(21) 首届全国大学生水利创新设计大赛(2009), 学生:蒋茗韬、蔡朱峰获得一等奖,指导教师:陈硕(航力),刘曙光(土木)

(22) 第一届“SAMPE CHINA超轻复合材料学生机翼大赛”(2009),本科生陈翼,张禹等获得第三名,指导教师:李岩教授。

同时,力学实验中心也积极组织各种校内的力学知识大赛与飞行器飞翔活动:

如:200947,同济大学力学结构动手做竞赛在力学实验中心一楼大厅展开。本届竞赛共有126名在校本科生报名参加,组成了34支代表队,报名人员涵盖大一至大三年级。竞赛决赛当天,共有32支参赛队派代表,携带结构模型和实验报告参加比赛;由学院资深教师和有学术专长的高年级学生组成评委团,对选手们的模型结构现场点评并打分;力学实验中心为本次竞赛特别制作的加载装置,对参赛模型予以加载,并当场给出相应数据。最终根据评委的评分以及加载试验数据,评定出参赛组的竞赛成绩,按照成绩排名,评选出一等奖小组3组,二等奖小组5组,三等奖小组8组,优秀奖小组16

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都选用了同济大学的力学教材与实验教材。

同济大学力学实验中心被评定为国家级力学实验教学示范中心后带动了同济大学与上海市相关高校实验教学的进一步发展,同时促进了各个高校实验教学项目向综合性、设计性、创新性实验建设的能力与交流的渠道。同济大学力学实验教学示范中心的示范与辐射作用主要具有三个方面功能:

1.力学是一门承上启下的基础技术课,力学实验示范中心的建设经验具普遍的示范意义。

在大学课程中一类是量大面广的基础课程,另一类是工程背景较强的专业课程,而力学课程是可以始终承上启下的课程。在同济大学工科类课程中,力学实验中心建设为上海市、国家级实验教学示范中心后,巳对全校大部分实验中心建设起到有效的辐射与示范作用,学校有关部门已在力学实验中心多次召开实验示范中心建设的交流会,同济大学通过力学实验教学示范中心这个点来推动整个学校的实验中心建设的工作,目前同济大学的实验示范中心巳有3个国家级的实验示范中心,4个市级的实验示范中心,10个校级的实验示范中心,从而使力学实验教学示范中心的建设推动了整个同济大学实验教学的优质建设。

2.同济大学力学实验示范中心具有显明的土木类实验教学辐射作用

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、实验力学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。

同济大学力学实验中心被评定为国家级示范中心后,许多具有土木类特色的学校、学院纷纷上门学习与交流,选用同济大学力学实验教学的教材与创新实验项目,因此同济大学力学示范中心建设也带动了全国土木类学校的实验教学示范中心的建设。

3.同济大学力学实验教学示范中心具有上海地区的实验教学辐射作用

上海地区是高校聚集的区域,百年建校的同济大学在上海地区又是名列前茅的高校,同济大学力学实验中心被评定为国家级示范中心后,上海地区许多学校、学院纷纷上门学习与交流,并且在200710月份而上海市教育委员会有关领导的主持下在同济大学召开了首届上海高等学校力学实验教学会议,在这个实验教学会议上建立了上海高等学校力学实验教学协作委员会,同时推举同济大学为协作委员会的主任与秘书长单位,2007同济大学与上海高教共同主办了“上海高校实验室建设现场交流研讨会” 有33所高校80人参加会议,这就使同济大学力学示范中心建设也起到向上海地区的实验教学辐射作用。

同济大学力学国家级示范中心的实验教学经验的交流和辐射下,上海交通大学和上海大学的力学实验中心先后也被评为国家的示范中心。

同济大学在实验力学研究与教学建设领域长期在国内处于前列。在每次全国实验力学和基础力学教学的学术会议上,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,近年来力学实验中心开展的部分研究课题涉及土建、航空航天、汽车车辆、冶金、化工等诸多领域。力学实验中心解决重大工程问题的能力,一直受到工程界与高等院校同行的赞赏。

 

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

 

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,吸收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。

今后继续努力的方向和目标如下:

1.      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教学骨干作为今后工作的重点,建立健全岗位聘任与晋升、年终考核与激励制度。

2.      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.      不断开发综合性、设计性、应用性强的提高型实验和创新型实验项目,继续做好力学实验系列教材与多媒体课件的出版工作,开发教学实验电子教案和多媒体实验教学课件。

4.      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,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。进一步加强网站建设。

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,使实验室的各项技术、环境指标达到示范中心的建设标准。

 

 

9.审核意见

 

同济大学力学实验教学示范中心是国家首批的实验教学示范中心,也是同济大学第一个国家级的实验教学示范中心。学校通过力学实验教学示范中心建设起到有效的辐射与示范作用,从而推动整个学校实验教学示范中心建设的工作。

200710月份由上海市教育委员会有关领导的主持下建立了上海高等学校力学实验教学协作委员会,同时推举同济大学为协作委员会的主任与秘书长单位,使得的实验示范效果促进到整个上海力学实验的发展,从而也使同济大学力学实验中心近几年来不断发展和完善,取得了较好的成绩。我们相信我校力学实验中心在今后建设中将会继续保持示范作用,推动实验教学改革和发展。

 

 

 

             

                  负责人签字         (公章)

                            2009         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

负责人签字           

2009