材料力学实验教学思考——会做、会用、会意

在材料力学实验内容条件下,结合高校工程师教育和综合型人才培养模式,在材料力学实验教学中进行初步渗透,力求使不同专业的学生对材料力学实验的内容做到“三会”即:会做、会用、会意.会做即完成基本实验教学内容,会用即测定材料的力学性能时使用正确的实验方法,正确处理实验数据.会意即能够结合材料力学理论知识的学习,理解材料力学实验方法的适用条件,对较复杂问题可以通过查阅相关资料和再学习的方式,确定试验方法.     

力学实验教学示范中心建设与发展中的探索与实践

本文对力学实验教学示范中心的建设内容进行了探索性的研究,介绍了同济大学力学实验中心在建设实验教学示范中心过程中的一些探索实践与体会,希望其中一些有益的经验和实验建设内容能与同仁分享和交流。     

基础力学课程群实验教学改革的初步探索

介绍北京航空航天大学国家级精品课定位的基础力学实验教学的改革，包括以课程 群为整体规划的三层次实验教学体系(基础实验、综合研究型实验与学生自主创新实验)以 及结合教学实践关于基础与创新、能力与素质、本科教学与科研和校园文化诸关系的思考和 一管之见.     

“新冠肺炎”疫情环境下实验教学形式多样化的运用

实验教学的主要授课形式在科技的发展下已经变得多样化,实验课程不仅是学生实践与研究的基础,也是从知识理解向科学研究的转化,在教学中占据着不可缺少的地位。全国“新型冠状病毒肺炎”(简称“新冠肺炎”)疫情的爆发极具偶然性,给实验教学带来了前所未有的压力。在突发困难面前,通过直/录播线上教学、数字化资源的运用、授课形式的转变、评价体系的调整等一系列应急措施,在实验教学中取得了较好的效果。这不仅与理论课程形成了良好的配合,充分保障了实验教学的内容和质量,而且大大促进了学生的自主学习能力,还引发了对高校实验教学发展的思考,即,不应在疫情等特殊情况下才思考求变,实验教学应坚持不懈地着力于学生培养和持续改革。     

基于CDIO模式的材料力学实践教学研究与探索

为解决当前国内对培养"创新-应用"型人才的高等教育要求同滞后的材料力学实验教学条件、方法间的矛盾,通过引进国际先进的"CDIO"工程教育理念,依托土木工程专业特色,对材料力学实验教学模式进行了创新改革."电阻应变片的接桥方法"实验的具体实践表明该模式能够有力地提高学生自主学习能力、动手实践能力和创新创造能力,具有很强的可操作性,对促进国内高校"创新—应用"型人才培养具有重要意义.     

基于数字图像相关方法的材料力学实验教学探索

实验教学是培养学生实践和创新能力的重要手段,如何在有限的实验学时条件下,开展丰富高效的力学实验、关联更多的理论知识点是材料力学教学改革亟需解决的问题。本文引入数字图像相关（digital image correlation, DIC）方法,以带孔低碳钢拉伸和高温镍基合金热变形测量等试验为例,对材料力学实验教学进行改革探索。实践表明,基于DIC方法的实验教学可充分发挥出DIC全场变形可视化、测量过程简单、快速精确等优势,显著调动了学生的学习兴趣,加深了学生对多个关联知识点的理解,同时启迪了学生的科学创新意识。     

The teaching reform and practice of experimental of material mechanics based on CDIO pattern

为解决当前国内对培养"创新-应用"型人才的高等教育要求同滞后的材料力学实验教学条件、方法间的矛盾，通过引进国际先进的"CDIO"工程教育理念，依托土木工程专业特色，对材料力学实验教学模式进行了创新改革."电阻应变片的接桥方法"实验的具体实践表明该模式能够有力地提高学生自主学习能力、动手实践能力和创新创造能力，具有很强的可操作性，对促进国内高校"创新-应用"型人才培养具有重要意义.     

理论力学创新思维实验教学的探索与实践

结合力学实验教学示范中心建设,全面实施实验教学改革.在力学理论教学中,向学生灌输创新意识.开设理论力学创新思维实验课程,注重创新教育的普及.开展创新实践活动,定期开展创新大赛,培养创新精英.几年的理论力学创新思维实验教学实践表明,学生创新意识和科学思维方法得到全面提升,并完成了一批具有实用价值的创新成果.     

连续多跨梁结构模型在力学实验教学中的开发应用

 为了深化基础力学实验教学的改革，作者将力学课程中用变形能 法求解超静定结构的理论与工程实际密切结合，开发设计了连续多跨梁 的工程结构模型试验装置，为本科生开设出“工程结构电测应力分析” 教学实验. 通过教学实践，验证了该教学实验的综合性和创新性.     

基于新型光弹性实验技术的力学实验教学方法探索

为了解决传统光弹性实验教学中数据处理过于复杂、时间过长的问题,将新型光弹性实验技术探索性地运用于力学实验教学。本文在简要介绍该技术基本方法的基础上,以教学实例的形式着重阐述了其在实验教学中的运用。该技术在实验教学中的运用不仅使光弹性实验教学测量由定性判断过渡到定量测量,而且能够拓展学生的视野、培养学生的创新思维能力。     

实验力学专题序

<正>实验力学是在认识自然现象和解决工程实际问题的需求牵引下发展起来的一门学科。在科学技术飞速发展的今天,新材料与新结构不断涌现,且其制造和服役环境日趋极端,实验力学面临新的问题和挑战。《力学与实践》为聚焦实验力学最新研究成果,组织出版“实验力学”专题,包括2篇邀请综述论文和9篇研究论文。本专题旨在聚焦应力、应变、温度等关键参量的测量新方法,及在航空航天、生态环境、生物医疗等领域应用中的关键科学与技术问题,主要内容简要介绍如下。     

岩石三轴力学教学实验装置研制及教学应用

随着构思—设计—实现—运作教学理念在国内高校的推广,实验教学对学生学习越来越重要,但传统的常规三轴力学实验装置造价高且实验过程具有一定的危险性。为了克服以上实验教学过程中的局限,设计了一种内置框架岩石三轴力学教学实验装置。该装置省去了传统装置中体积巨大的框架结构,具有刚度大、体积小、成本低、操作安全简单等特点,有利于在实验教学中激发学生的科研兴趣,培养学生的动手实践能力。     

注重基础、立足工程、强化实践、融入模拟、激励创新——材料力学教学改革探索

材料力学是机械类、土木类和力学类等工科类专业的核心课程,课程秉承“强基础、重实践、融模拟、促创新”的理念;构建“融工程、融前沿、融思政”的教学资源与内容,夯实学生的力学理论知识,培养学生利用力学理论解决实际工程问题的能力,同时帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观和职业观;将抽象的力学概念与三阶递进的课程实践融会贯通,培养学生的动手实践能力、探索精神和创新能力;将数值模拟技术引入课堂,初步培养学生利用数值模拟软件解决力学问题的能力。建立以传授知识为中心,以解决工程问题为导向,以创新实践为特点,以数值模拟软件为工具,以立德树人为根本的课堂。     

高速切削实验平台在力学实验教学中的应用

传统的力学实验已无法满足研究生创新性实验教学的需要。为了使研究生在科学研究中掌握实验分析的基本方法和技能,本文基于Hopkinson压杆加载技术建立了一套高速切削实验系统。该实验系统作为一个科研平台,能够实现切削过程的瞬态冻结并完成变形场和切削力的实时测量,可为高速切削机理研究提供基础实验数据。同时,该实验系统也是一个综合性的实验平台。基于该平台,可以完成金相分析、光栅光纤测力、变形场测量以及塑性本构分析等力学实验教学。高速切削实验平台将力学实验与科学研究相结合,有利于培养研究生独立分析与研究的能力,为研究生未来的科研工作打下基础。     

第十三届全国周培源大学生力学竞赛“基础力学实验”团体赛命题和竞赛总结

对第十三届全国周培源大学生力学竞赛“基础力学实验”团体赛的命题过程、命题原则与思路、竞赛过程与结果等进行了分析和总结,并提出了相关意见与建议。     

土力学原理可视化演示模型实验系统的研究

为推进以教师为主导、学生为主体的创新型土力学实验教学改革,基于与工程实际密切相关的一系列土力学原理,自主研发了可视化演示模型实验系统.该系统体现了土压力破坏、振动液化、毛细作用、渗透破坏及电渗固结的产生机理,不仅可直观反映裂缝、沉陷、盐结晶等可视化的实验现象,还能利用设备的特殊构造与功能强化对机理影响因素效果的反映.该实验系统丰富了土力学实验教学内容,其研制和实验操作的过程也能培养学生的创新思维及实践能力,是对创新型实验教学模式的有益探索.     

关于21世纪力学实验教学模式探讨

通过对实验科学发展的简要回顾和我国目前实验教学现状的讨论，提出了新的实验教学模式，使实验教学走向社会化，来提高学生知识的“获得能”和应用知识的“操作能”。     

高等院校材料力学实验教学新模式

针对目前高等院校材料力学实验教学模式存在的主要问题,建立了``引导- 设计-实验-掌握'新的实验教学模式. 并通过实践研究,初步显示：新的实验教学 模式能达到实验培养的目标要求.     

力学虚拟实验系统及其在实验力学教学中的作用

力学实验教学中普遍存在的仪器和师资不足的问题严重影响了实验教学效果.本文发展了一套基于虚拟现实技术的力学虚拟实验系统,不仅能仿真实验结果,而且能仿真实验仪器和实验操作过程.系统可实现光弹性、电子散斑干涉、几何云纹、投影条纹、数字图像相关以及应变片实验共6个实验的仿真模拟.力学虚拟实验系统可作为常规实验力学教学的重要补充,在很大程度上缓解实验力学教学中存在的问题,改进教学效果.     

结构力学虚拟仿真实验教学研究

基于结构力学实验,应用Flash开发系统建立了结构力学实验的虚拟实验环境和虚拟实验物理的模型.通过将实验对象的数学模型引入到虚拟实验对象状态控制程序的方法,实现了对结构力学虚拟实验对象的实时判断和实际数据库的动态链接,使虚拟实验系统具有完好的交互性和实验现象、规律、实验结果的准确性.为加强实践教学环节提供了另一种实验教学的手段,为力学实验教学网络化提供了可视资源.