代樹(shù)紅 宋維源

摘要：為解決新工科建設(shè)過(guò)程中不同工科專業(yè)學(xué)生對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的差異化和層次化需求問(wèn)題，針對(duì)不同專業(yè)課程體系需求、學(xué)生層次化需求、應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需求，結(jié)合力學(xué)數(shù)值和虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，開(kāi)展了力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐，對(duì)新工科建設(shè)中力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的提高起到了積極作用，并通過(guò)國(guó)家級(jí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心將該體系向國(guó)內(nèi)高校進(jìn)行了推廣與輻射。

關(guān)鍵詞：新工科；力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程；多學(xué)科；差異化；層次化；優(yōu)化設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）22-0276-03

為適應(yīng)當(dāng)前世界范圍內(nèi)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，我國(guó)已啟動(dòng)了新工科改革與建設(shè)。力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)就是為適應(yīng)新工科改革與建設(shè)，而開(kāi)展的力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容及體系的改革。力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容是力學(xué)、機(jī)械、材料、土建、巖土工程、安全和采礦等工科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中的重要組成，是各學(xué)科鞏固學(xué)生力學(xué)理論知識(shí)、啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考、培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力和創(chuàng)新能力的重要實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。從目前許多院校使用的力學(xué)實(shí)驗(yàn)教材來(lái)看，力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容多年來(lái)變化不大，完全不能滿足當(dāng)前我國(guó)高等教育對(duì)新工科建設(shè)和新興工程科技人才培養(yǎng)的迫切需求。工科不同專業(yè)的學(xué)生對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的差異化和層次化需求是新工科改革與建設(shè)中的突出問(wèn)題，針對(duì)該問(wèn)題國(guó)內(nèi)的一些高校、教育教學(xué)研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者開(kāi)展了探索性研究。清華大學(xué)、浙江大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高校的力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，通過(guò)力學(xué)創(chuàng)新教育、自主研發(fā)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和鼓勵(lì)學(xué)生參與科研項(xiàng)目等途徑，開(kāi)發(fā)了新的力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容；大連理工大學(xué)和東北大學(xué)的唐春安、朱萬(wàn)成、王述紅、張娟霞等學(xué)者，基于RFPA軟件分別在巖石力學(xué)、材料力學(xué)、巖土力學(xué)等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開(kāi)展了數(shù)值實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的研究，并設(shè)計(jì)了相關(guān)的數(shù)值實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容；遼寧工程技術(shù)大學(xué)代樹(shù)紅、任偉杰等學(xué)者在力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中開(kāi)展了虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的研究與實(shí)踐，中國(guó)科技大學(xué)、北京理工大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)等國(guó)內(nèi)多所高校，都根據(jù)自身教學(xué)需求建立了相關(guān)的虛擬力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容資源體系。為切實(shí)推動(dòng)新工科建設(shè)與發(fā)展，提高我國(guó)高等學(xué)校力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果，我校國(guó)家級(jí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心針對(duì)不同工科專業(yè)的課程內(nèi)容體系和學(xué)生對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容需求的差異化和層次化問(wèn)題，以及我校應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)的需求，結(jié)合力學(xué)數(shù)值和虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，開(kāi)展力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐。

一、依據(jù)學(xué)科課程體系優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)面向的學(xué)科主要包括：力學(xué)、機(jī)械、材料、土建、巖土工程、安全和采礦等高等學(xué)校的工科專業(yè)，主要涉及理論力學(xué)、材料力學(xué)、工程力學(xué)、流體力學(xué)、振動(dòng)力學(xué)和巖土力學(xué)等課程中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。當(dāng)前力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容是建立在力學(xué)理論課的教學(xué)基礎(chǔ)上的，主要是為了復(fù)現(xiàn)力學(xué)理論課程教學(xué)中的力學(xué)現(xiàn)象、力學(xué)過(guò)程或驗(yàn)證相關(guān)力學(xué)理論，基本不會(huì)考慮力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容同不同專業(yè)后續(xù)專業(yè)課間的關(guān)聯(lián)性，忽視了新工科建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中不同工科專業(yè)的學(xué)生在后續(xù)新興專業(yè)課學(xué)習(xí)中對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的真實(shí)需求。現(xiàn)以材料力學(xué)中關(guān)于測(cè)試材料應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為例，目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系中將低碳鋼拉伸試驗(yàn)作為教學(xué)實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)中包含楊氏模量的測(cè)定、觀測(cè)彈性和塑性變形規(guī)律以及材料應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)糖€的特征分析，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)學(xué)生能直觀地接觸并掌握低碳鋼類金屬材料的變形特征。因此，低碳鋼拉伸實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容對(duì)機(jī)械類學(xué)科的學(xué)生非常適用，也能為后續(xù)機(jī)械設(shè)計(jì)類專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的力學(xué)基礎(chǔ)。然而，對(duì)于土木、采礦、地質(zhì)等學(xué)科的學(xué)生而言，學(xué)生在后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)以及今后的科學(xué)研究和工程實(shí)踐中接觸到的材料主要是煤、混凝土和巖石類材料，該類型材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線及變形特征同低碳鋼材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線及變形特征存在巨大的差異性，尤其是煤、混凝土和巖石類材料抗壓不抗拉的特性使得這種差異性更為突出；同時(shí)針對(duì)以上學(xué)科的材料力學(xué)教材中通常將壓應(yīng)力設(shè)為正值，這同低碳鋼拉伸試驗(yàn)中規(guī)定的正應(yīng)力方向剛好相反。因此，將低碳鋼拉伸試驗(yàn)作為土木、采礦、地質(zhì)等學(xué)科專業(yè)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，非常容易誤導(dǎo)學(xué)生對(duì)巖石類材料變形特性的認(rèn)識(shí)，并直接影響到學(xué)生對(duì)后續(xù)相關(guān)專業(yè)課內(nèi)容的準(zhǔn)確學(xué)習(xí)。力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心在力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容體系優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，針對(duì)土建、巖土工程、安全和采礦學(xué)科培養(yǎng)巖土及能源相關(guān)領(lǐng)域的人才需求，將應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系測(cè)試實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中的低碳鋼試件替換為煤和巖石試件，分別設(shè)計(jì)了巖石材料的拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心在充分研究了力學(xué)專業(yè)、機(jī)械類專業(yè)和巖土類專業(yè)對(duì)該類實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的差異化需求后，同相關(guān)學(xué)科的專業(yè)課教師進(jìn)行了座談與論證，依據(jù)不同學(xué)科課程體系對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的差異化需求對(duì)該類實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，并建設(shè)了相應(yīng)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教材。優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容滿足了新工科不同專業(yè)對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的需求，更滿足了不同學(xué)科學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的差異化需求，實(shí)現(xiàn)了力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容同相關(guān)工科課程體系的緊密融合。

二、依據(jù)學(xué)生層次化需求優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在教學(xué)過(guò)程中都是以教師為主導(dǎo)的課堂教學(xué)模式，力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容是面向全體學(xué)生設(shè)計(jì)的且實(shí)驗(yàn)方法單一，學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，在新工科建設(shè)過(guò)程中不能滿足部分學(xué)生希望自主開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的高層次實(shí)踐需求。力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心為了解決部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的層次化需求問(wèn)題，在力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化過(guò)程中，增加了關(guān)于力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的教學(xué)內(nèi)容，如：聲發(fā)射技術(shù)、數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)和電荷檢測(cè)技術(shù)等，將相關(guān)工科產(chǎn)業(yè)中最新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)引入了力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)，為不同學(xué)科的學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的層次化需求提供了支持。國(guó)家級(jí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心在力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中不再為學(xué)生指定一致的設(shè)備、材料和方法，而是鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)不同的層次化需求和實(shí)驗(yàn)方法，開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)新型實(shí)驗(yàn)，完成力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)?，F(xiàn)以巖石材料的壓縮實(shí)驗(yàn)為例，學(xué)生提出了采用電測(cè)方法和聲發(fā)射技術(shù)協(xié)同觀測(cè)的實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀測(cè)到了巖石發(fā)生塑性變形階段聲發(fā)射事件密集出現(xiàn)的現(xiàn)象，并結(jié)合電測(cè)方法得到的應(yīng)力應(yīng)變曲線，對(duì)巖石的宏觀塑性變形和微觀損傷的相關(guān)性進(jìn)行了力學(xué)分析。這種注重講授力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，鼓勵(lì)學(xué)生自主開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容，把學(xué)生從被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)引導(dǎo)到了主動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，使學(xué)生從學(xué)的角色轉(zhuǎn)換到了學(xué)與用并舉的角色，滿足了學(xué)生對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的層次化需求。學(xué)生在完成創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，結(jié)合相應(yīng)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)際問(wèn)題，在全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生力學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽和全國(guó)周培源大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽中取得了優(yōu)異的成績(jī)。

三、依據(jù)數(shù)值和虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法優(yōu)化力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

在新工科建設(shè)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)和人工智能技術(shù)已經(jīng)融合到了工科專業(yè)的教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)。力學(xué)數(shù)值實(shí)驗(yàn)是計(jì)算力學(xué)理論與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。國(guó)家級(jí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心基于唐春安教授開(kāi)發(fā)的RFPA（Realistic Failure Process Analysis）數(shù)值實(shí)驗(yàn)軟件開(kāi)發(fā)了多類型的力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，模擬再現(xiàn)了一些工程背景復(fù)雜、危險(xiǎn)性高、不能重復(fù)的環(huán)境和災(zāi)害力學(xué)問(wèn)題，如：巖土工程、安全和采礦學(xué)科中的地震、瓦斯突出和滑坡等力學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并建立了力學(xué)數(shù)值實(shí)驗(yàn)室。

力學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)，即借助于多媒體和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)上構(gòu)造出力學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前得到可視化實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)，部分替代甚至全部替代實(shí)體實(shí)驗(yàn)的相關(guān)軟件和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)和多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)廣泛應(yīng)用于力學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)，并發(fā)揮著實(shí)體實(shí)驗(yàn)所不能替代的作用，它的經(jīng)濟(jì)性和自由操作的獨(dú)立性彌補(bǔ)了傳統(tǒng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足之處。力學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容可使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前通過(guò)個(gè)人電腦進(jìn)行多次相關(guān)的虛擬力學(xué)實(shí)驗(yàn)操作練習(xí)，掌握相關(guān)力學(xué)實(shí)驗(yàn)原理、操作過(guò)程和方法確保在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中更正確、準(zhǔn)確地完成實(shí)驗(yàn)。國(guó)家級(jí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心研發(fā)了力學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)中開(kāi)發(fā)了同《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《流體力學(xué)》、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》和《巖體力學(xué)》相關(guān)的虛擬力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容共包括41個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中包括一些同工程實(shí)際問(wèn)題復(fù)雜相關(guān)的高危險(xiǎn)性、高費(fèi)用和大尺度力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，并通過(guò)教材建設(shè)編寫(xiě)了《力學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)仿真實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)方法》。

力學(xué)數(shù)值實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容在新工科建設(shè)過(guò)程中，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法在時(shí)間、空間和實(shí)驗(yàn)設(shè)備等方面對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的限制，有效地實(shí)現(xiàn)了以上實(shí)體實(shí)驗(yàn)所不能完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行可視化實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后仍可再進(jìn)行相關(guān)的虛擬實(shí)驗(yàn)找到失敗原因，提高實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與創(chuàng)造力，釋放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的空間，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)在實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、管理、教學(xué)質(zhì)量和良好的開(kāi)放性方面都得到了補(bǔ)充和完善。國(guó)家級(jí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心在力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，結(jié)合新工科建設(shè)需求，將力學(xué)數(shù)值和力學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容融入到了傳統(tǒng)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系。例如：在力學(xué)實(shí)體實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容開(kāi)展前，首先開(kāi)展相同內(nèi)容的虛擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生用最短的時(shí)間了解了將要開(kāi)展的力學(xué)實(shí)體實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容；實(shí)體實(shí)驗(yàn)完成后，要求學(xué)生結(jié)合力學(xué)數(shù)值分析軟件，通過(guò)力學(xué)數(shù)值實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)實(shí)體實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，補(bǔ)充部分實(shí)體力學(xué)實(shí)驗(yàn)所不能實(shí)現(xiàn)的邊界或初始條件，解決實(shí)體實(shí)驗(yàn)中存在的尺寸效應(yīng)問(wèn)題或邊界效應(yīng)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)力學(xué)數(shù)值和力學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)和力學(xué)實(shí)體實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計(jì)及教學(xué)實(shí)踐，鞏固了學(xué)生的力學(xué)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)知識(shí)，鍛煉了學(xué)生通過(guò)力學(xué)實(shí)驗(yàn)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

四、依據(jù)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需求優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

我校是一所理工科專業(yè)為主的地礦類高校，傳統(tǒng)工科專業(yè)在當(dāng)前高速發(fā)展的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革前，遇到了前所未有的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。我校為適應(yīng)培養(yǎng)新興工程科技人才的需求，提出了應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)，力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在培養(yǎng)工科專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才過(guò)程中具有不可替代的作用。國(guó)家級(jí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心在優(yōu)化力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容體系的改革與實(shí)踐中，刪減了很多驗(yàn)證型和具有一定重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)置了更多的綜合型和設(shè)計(jì)型力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。這類綜合型和設(shè)計(jì)型力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化了對(duì)力學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)知識(shí)的傳授，強(qiáng)化了力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容同專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容的聯(lián)系，強(qiáng)化了對(duì)應(yīng)用力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法解決實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。國(guó)家級(jí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心通過(guò)對(duì)這類教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了教師從知識(shí)傳授型向能力引導(dǎo)型的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程從課堂教學(xué)型向創(chuàng)新實(shí)踐型的轉(zhuǎn)變，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)了學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)到主動(dòng)實(shí)踐的轉(zhuǎn)變。學(xué)生在這類綜合型和創(chuàng)新型力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的開(kāi)展過(guò)程中，深入地掌握了相關(guān)力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和方法，設(shè)計(jì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的流程和力學(xué)的基本原理，學(xué)生應(yīng)用力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和力學(xué)理論的能力得到了綜合性的訓(xùn)練，培養(yǎng)了學(xué)生在科學(xué)研究和工程實(shí)踐中的應(yīng)用創(chuàng)新能力。國(guó)家級(jí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心開(kāi)展的力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容體優(yōu)化工作，在我校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實(shí)踐中發(fā)揮了重要作用，學(xué)生成功申報(bào)了國(guó)家級(jí)、省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，相應(yīng)產(chǎn)出了一批發(fā)明專利的實(shí)用專利，其中一些實(shí)現(xiàn)了科技成果的轉(zhuǎn)化，學(xué)校也因此被教育部、財(cái)政部確定為全國(guó)首批大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目實(shí)施高校。

五、結(jié)語(yǔ)

國(guó)家級(jí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心通過(guò)對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐，滿足了學(xué)校在新工科建設(shè)過(guò)程中不同工科專業(yè)對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的差異化需求，滿足了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的層次化需求，滿足了應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革的需求；結(jié)合力學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)和數(shù)值實(shí)驗(yàn)方法優(yōu)化并創(chuàng)建了一套適用于新工科建設(shè)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系。力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系優(yōu)化設(shè)計(jì)的成果，為切實(shí)提高我校新工科建設(shè)水平提供了改革與教學(xué)實(shí)踐的新思路，同時(shí)該成果基于我校國(guó)家級(jí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心平臺(tái)向國(guó)內(nèi)的部分高校進(jìn)行了成功的推廣與輻射。

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