应用型本科院校力学实验室建设

摘 要 针对应用型高校培养学生的重点和学校实际情况,调研了两所高校的国家力学实验示范中心,为应用型高校力学实验室建设指明了方向.通过对本校实验室建设,满足了学生课内实验的要求,接下来的目标是努力建设特色实验室,为培养具有较强动手能力和创新型的应用型大学生提供保障.

关 键 词 应用型本科 实验室建设 力学实验

中图分类号：G644.6 文献标识码：A

0 引言

基础力学实验是学生对所学内容的深刻理解,更好的融会贯通所学力学理论知识必不可少的环节,全国各高校都积极进行了实验室建设并取得很好的示范作用.上海应用技术学院针对应用型高校的对学生培养目标,积极进行力学实验室调研活动和实验室建设课题,作者于近期分别赴浙江大学和同济大学国家力学示范中心进行了走访和参观,为应用型高校未来力学实验室的建设提供了目标.上述两所高校均具有理论力学实验室、材料力学实验室、光测弹性力学实验室、振动试验室和学生创新实验室等.人员配置合理,年龄上老、中、青兼备,教授、副教授等职称人员比例合理.通过调研,笔者认为应用型高校要想培养出既具有较扎实理论知识又具有较强的动手能力的并适用于一线解决实际问题的工程师,就必须从实践上多下功夫,增加学生实际参与实践活动的机会.只有这样,才能培养出区别于重点大学和普通高职院校的学生,以满足工业界对应用型高校学生的需求.针对上海应用技术学院应用型高校的特点,对近年来实验室建设进行总结并对未来实验室建设提出目标,以期可以为类似应用型为主的高校从实际情况出发,建设好自己的基础力学实验室,为国家和地方培养出合格的应用技术型人才贡献力量.

1.上海应用技术学院力学实验室现状及未来发展方向

1.1 力学实验室现状

上海应用技术学院力学实验室是一个面向全校的基础性实验室,是本校承担实验教学工作最大的实验室之一.目前每年为机械、材料、土木等学院约40个自然班提供力学实验平台.专任教师2名,其中高级职称1人,中级职称1名.此外,每年还为8-10个班级的学生的测试技术课程设计提供支持,为1-2个班级的学生的模具实验提供支持,为本系及外系教师的科研需要提供装备支持.

从所承担的实验总量来看,每年有1000多名学生做力学实验.2006年为配合本科评估,进行了部分力学实验装备更新,包括：万能试验机2台、扭转试验机2台、多功能组合实验装备8套.为了更好的满足实验需求,2011年又进行了"多功能组合实验装备等扩套"的实验室建设.经过2年的建设,又购置多功能实验组合装置4套,包括静态电阻应变仪4台.初步缓解了弯曲正应力实验组数人员过多情况,大大改善该实验的质量,满足学生分组数量,提高学生亲自动手操作能力.

目前力学实验室拥有微机控制万能试验机2台（CMT5305格：300KN）,微机控制扭转试验机2台（500NM）,多功能组合实验装备12套（NH-3）,程控静态应变仪12套（TS3861恒流式（12个点））.可以开设拉伸压缩实验、扭转实验以及弯曲正应力实验.

1.2 未来展望

为培养适合社会需求的既具有基础扎实,动手能力强且具有创新精神的应用型大学生,积极探索适应于创新人才培养的创新实验室是应用型高校今后急切需要做的一项工作.建设以创新设计和研究探索为主题并与实践紧密联系,强调学生主体地位的创新实验室将会对具有创新意识的应用型本科生培养具有十分重要的作用.

与此同时实验力学竞赛也是能够促进和激发各高校教师和学生的实验能力的有效手段之一.目前首届全国大学生基础力学实验竞赛已于2010年在东南大学举行,全国性的基础力学实验竞赛是周培源力学竞赛的一个组成部分.每两年举办一届,与已举行多届的以力学理论及其应用为主的周培源力学竞赛交错进行.作为应用型高校应该注意该项实验力学竞赛,先以观察员身份进行观摩、学习,逐渐进入并参与竞赛,以此来带动应用型高校学生的分析问题、解决问题和实际动手能力的培养和提高.

另外,虚拟实验室的建设也是应用型高校未来建设的一个方向.目前许多应用型高校包括高职高专院校只安排验证性实验、演示性实验.造成这些情况主要有以下几个原因：但随着学生的扩招,给力学实验教学带来了巨大的压力.传统的实验教学已经不能满足新形势下的教学要求,从而面临各种各样的问题,如实验场地狭小,一些实验学生不能亲自操作,影响了学生对实验的亲身体验,同时实验室建设费用较高,传统的力学拉伸、压缩实验教学等主要依赖费用高昂的拉伸实验设备,存在前期投入大、后期维护费用高,开展过程受时间、地点、人力、物力、财力等限制问题,致使实验教学无法有效开展,严重影响教学质量,另外,实验教师有限,很难在有限的时间内细致地指导大批的学生,教学目标难以达到,因此设计性和探究性试验更是难以开展,这些瓶颈不突破,势必会影响应用型人才培养的质量.因此,针对传统实验教学中存在的教学方法单一,知识学习和实验动手操作相互分离,学生缺乏学习主动性和创造性等问题,开放式虚拟实验教学系统目前已经在一部分985,211高校使用,今后应用型高校也应自主研发或与有经验的高校进行合作尽快建设一套适合各自高校自身特点的力学虚拟实验教学新系统.

2.结束语

由于基础力学实验是工科类学生的一门重要的基础实验,不仅要求学生通过实验验证所学基本知识、掌握测试技术的基本理论和操作的基本方法,同时还要培养学生不断提高分析和解决实际问题的能力.因此按照培养应用型、复合型、一线工程师这一定位,积极探索和研究应用型高校力学实验室的建设工作非常必要,对高职高专等院校实验室建设也具有较好的启示作用.

基金项目： 2014年上海市高等学校专业综合改革试点项目；上海应用技术学院实验室建设项目（1020G110012 ）