材料力学论文

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材料力学论文范文第1篇

一、从天然树脂到合成树脂

一些树木的分泌物常会形成树脂，不过琥珀却是树脂的化石，虫胶虽然也被看成树脂，但却是紫胶虫分泌在树上的沉积物。由虫胶制成的虫胶漆，最初只用作木材的防腐剂，但随着电机的发明又成为最早使用的绝缘漆。然而进入20世纪后，天然产物已无法满足电气化的需要，促使人们不得不寻找新的廉价代用品。

早在1872年德国化学家拜耳（A．Bayer）首先发现苯酚与甲醛在酸性条件下加热时能迅速结成红褐色硬块或粘稠物，但因它们无法用经典方法纯化而停止实验。20世纪以后，苯酚已经能从煤焦油中大量获得，甲醛也作为防腐剂大量生产，因此二者的反应产物更加引人关注，希望开发出有用的产品，尽管先后有许多人为之花费了巨大劳动，但都没有达到预期结果。1904年，贝克兰和他的助手也开展这项研究，最初目的只是希望能制成代替天然树脂的绝缘漆，经过三年的艰苦努力，终于在1907年的夏天，不仅制出了绝缘漆，而且还制出了真正的合成可塑性材料——Bakelite，它就是人们熟知的“电木”、“胶木”或酚醛树脂。

Bakelite一经问世，很快厂商发现，它不但可以制造多种电绝缘品，而且还能制日用品，爱迪生（T．Edison）用于制造唱片，不久又在广告中宣称：已经用Bakelite制出上千种产品，于是一时间把贝克兰的发明誉为20世纪的“炼金术”。

以煤焦油为原粒的酚醛树脂，在1940年以前一直居各种合成树脂产量之首，每年达20多万吨，但此后随着石油化工的发展，聚合型的合成树脂如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的产量也不断扩大，随着众多年产这类产品10万吨以上大型厂的建立，它们已成当今产量最多的四类合成树脂。合成树脂再加上添加剂，通过各种成型方法即得到塑料制品，到今天塑料的品种有几十种，世界年产量在1．2亿吨左右，我国也在500万吨以上，它们已经成为生产、生活及国防建设的基础材料。

二、从天然纤维到合成纤维

人类使用棉、毛、丝、麻等天然纤维的历史已经有几千年，但由于全球人口的不断增加和对纺织品质量的更高要求，从19世纪起，人们就为寻求新的纺织品原料而努力。

1846年制成硝化纤维；1857年制成铜氨纤维；1865年制成醋酸纤维；1891年制成粘胶纤维。由于粘胶纤维的原料是来源丰富的木材浆粕、棉短绒及棉纱下脚料等，再加上制成的纤维性能好，以至它的产量到20世纪50年代已经超过羊毛。

尽管上述几种称为“纤维素纤维”或“人造纤维”的出现是继纺织机械发明之后的又一次纺织革命，但它仍意味着人只是用化学方法，对天然植物纤维的再加工，而通过化学方法，制取全合成的、性能更为优异的纺织纤维阶段，才迎来了第三次纺织革命。

1928年32岁的美国化学家卡罗塞斯（W．H．Carothers）博士从大学岗位上应聘到杜邦公司，负责对不久前才兴起的高分子化学的基础研究，他们研究了多种脂肪族二元酸与二醇或二元胺的缩合反应，由于保证了反应物料的严格配比，从而获得分子量很高的缩聚物，但大多数产物的熔点偏低、不耐水，虽然有的可以抽丝，但不适于用做纺织纤维。反复不断地失败使卡罗塞斯在精神上受到很大打击，以至身上经常携带着一小瓶准备自杀的氰化钾。一直到工作6年后的1934年，终于在合成的数百种产品中，找到有希望成为优良纺织纤维的聚酰胺－66，尼龙（Nylon）是它在投产时公司使用的商品名。

杜邦公司为了使它工业化，动员了230多名各方面专家，花费2200万美元，到1939年始正式投产。这一成功不仅是合成纤维的第一次重大突破，也是高分子科学的重要进展。

尼龙投产后，杜邦公司马上宣布他们生产了比蜘蛛丝还细，比钢还结实的全新有机纤维。尽管当时第二次世界大战已经开始，仍然引起各方面关注。用它织成的女丝袜，销售第一天就卖出400万双，报纸上还报道了当时许多销售店曾引起“尼龙骚动”的场面，可惜的是卡罗塞斯本人却没有看到这种情况。41岁的他，虽然知道尼龙的研究已经取得突破性进展，但却总感到心力交瘁地被失败所缠绕，终于在1937年服毒自杀，留下深深的遗憾。

1938年德国研制出聚酰胺－6，即聚己内酰胺；1941年英国制出了聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，商品名Dacron、“的确凉”、或涤纶；1939年德国人又研制出聚丙烯腈纤维，但到1949年才在美国投产，商品名Orlon，我国称腈纶，此又出现多种新型合成纤维，满足了多种需要，但从应用范围和技术成熟等方面看，仍以上述几种为主，其产量约占总量的90％。

三、从天然橡胶到合成橡胶

自然界中虽然含有橡胶的植物很多，但能大量采胶的主要是生长在热带雨区的巴西橡胶树。从树中流出的胶乳，经过凝胶等工艺制成的生橡胶，最初只用于制造一些防水织物、手套、水壶等，但它受温度的影响很大，热时变粘，冷时变硬、变脆，因而用途很少。

1839年美国一家小型橡胶厂的厂主古德易（Goodyear）经过反复摸索，发现生橡胶与硫黄混合加热后能成为一种弹性好、不发粘的弹性体，这一发现推进了橡胶工业迅速发展。在这之前，橡胶的年产量只有388吨，但到1937年已增加到100万吨，即100年间增加了2000倍，这在天然物质利用史上是十分罕见的，尤其是1920年以后，由于汽车工业兴起，进一步扩大需求，以致世界各国开始把天然橡胶作为军用战略物资加以控制，这就迫使美、德等汽车大国，但却是天然橡胶的穷国开展合成橡胶的研究，这种研究是以制造与天然橡胶相同物质为目的开始的，因为人们已知它是由多个异戊二烯分子通过顺式加成形成的聚合体。

1914年爆发第一次世界大战，德国由于受到海上封锁，开展了强制性的合成橡胶研制和生产，终于实现了以电石为原料合成甲基橡胶的工作，到终战的1918年，共生产出2350吨。

战后，由于暂时性天然橡胶过剩，使合成橡胶的生产也告中止，但其研究工作仍在进行。先后研制成聚硫橡胶（1931年投产）、氯丁橡胶（1932年）、丁苯橡胶（1934年）、丁腈橡胶（1937年）等。

第二次世界大战期间，尤其是日本偷袭珍珠港、占领东南亚后，美国开始扩大合成橡胶生产，并纳入国防计划，1942年产量达84．5万吨，其中丁苯橡胶为70．5万吨。1950年以后，由于出现了齐格勒纳塔催化剂，在这种催化剂的作用下，生产出三种新型的定向聚合橡胶，其中的顺丁橡胶，由于它的优异性能，到20世纪80年代产量已上升到仅次于丁苯橡胶的第二位。此后又有热塑性橡胶、粉末橡胶和液体橡胶等问世，进一步满足了尖端科技发展的需要。

回顾过去，展望未来，在新世纪里新技术将更加迅猛发展，与此同时，作为技术革命物质基础的，以合成高分子为代表的新材料的研制和开发，也将越来越起着重要作用。

参考文献

材料力学论文范文第2篇

关键词：万能材料试验机，偏心拉伸，弯组合变形，设计

 

1 引言

万能材料试验机是科研单位对金属材料进行力学性能的测试的主要大型设备，同时也是工科院校材料力学实验室的重要设备。论文格式，弯组合变形。工科院校材料力学实验室依靠万能材料试验机完成对低碳钢和铸铁两种材料的拉伸、压缩、剪切和梁的弯曲实验，通过实验教学让同学们了解低碳钢和铸铁两种材料的不同力学特性，验证教材理论公式，测定弹性模量E和泊松比等，都可以在万能材料试验机进行。论文格式，弯组合变形。

众所周知：万能材料试验机只能对材料施加拉伸、压缩、剪切和弯曲四种基本变形，要想同时实现拉伸和弯曲组合变形，（偏心拉伸实验）依靠现有的万能材料试验机是无法实现的，因为材料试验机只能对材料进行轴向拉伸。但我们只要对材料试验机稍加改造，就可以实现即拉又弯的复合变形（偏心拉伸实验），笔者在这方面进行了尝试，达到了预期的目的，下文介绍怎样稍加改造，实现偏心拉伸实验以及完成偏心拉伸实验的试验数据报告。

偏心拉伸是材料力学实验教学项目之一，该实验内容旨在考察学生对拉弯组合变形章节对应用。论文格式，弯组合变形。偏心拉伸是工程中需要考虑对实际问题，理想轴向拉伸固然好，但从工程机构设计的安全因素，需要考虑允许误差的偏心距e。论文格式，弯组合变形。

传统的万能材料试验机上无法对偏心拉伸进行测定，采用偏心拉伸简易装置可以在任何一台万能材料试验机上进行偏心拉伸实验，从某种意义上说，偏心拉伸简易装置扩展了万能材料试验机的功能。论文格式，弯组合变形。论文格式，弯组合变形。

2 设计偏心拉伸简易装置

首先介绍稍加改造的主要事实，所谓稍加改造就是在万能材料试验机的上下夹头之间增加间接装置。

2.1结构图

图1 偏心夹具装配示意图

图2 偏心夹具分解示意图

按图1和图2加工偏心夹具和偏心试样安装在试验机的上下夹头之间，就可以进行偏心拉伸实验

3 偏心拉伸方案

图3 偏心拉伸试件及布片图

3.1实验原理和方法

偏心拉伸试件，在外载荷作用下，其轴力N=P，弯矩M=P·e，其中e为偏心距。根据迭加原理，得横截面上的应力为单向应力状态，其理论计算公式为拉伸应力和弯矩正应力的代数和。即

(1)

偏心拉伸试件及应变片的布置方法如图3，R1和R2分别为试件两侧上的两个对称点。论文格式，弯组合变形。则

ε1=εP+εM （2）

ε2=εP-εM （3）

式中：εP—轴力引起的拉伸应变；εM—弯矩引起的应变。论文格式，弯组合变形。

将（2）（3）得到：

（4）

（5）

按单臂外加温度补偿电阻联接桥路，分别测R1和R2的应变值并记录列表

图4 单臂外加温度补偿电阻联接桥路

图4中AB间接待测电阻R1和R2由切换开关控制，BC间外接温度补偿电阻.

4 实验报告

实验给定条件如表1所示。实验数据记录如表2。

表1 实验相关数据

材料力学论文范文第3篇

关键词：虚拟实验系统 web 材料力学

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）10-0181-01

1 引言

随着计算机的发展，计算机已经在日常各类教学活动中扮演着无可替代的角色，计算机的高效和智能解决了教学生活中许多重大或者难以解决的问题。计算机网络也继承了这些特性，同时，计算机网络比起计算机软件又拥有着许多特有的优点，比如计算机网络可以做到实时更新与维护，而且比计算机软件占用更少的资源，开发难度也大大降低。

虚拟实验是以计算机技术为基础的虚拟技术。早起仅在模拟电路中被提出。比如著名的电路模拟软件Labview便是虚拟实验系统的典型案例。在结构和力学领域，国内外采用有限元软件、结构设计软件、以及部分建造软件进行实验，但是，这一类软件主要是以分析和设计为主，但是在功能上，操作的流程和实验的现象展示往往很难满足实验教学的需要。

力学实验教学一直是力学教学中一个必不可少的组成部分，但是随着力学科学的发展，以及力学学科内部划分的纷繁复杂，力学实验器材种类特别繁多复杂，而且作为教学器材，数目巨大，且频繁使用增加了器材的损耗，这无疑大量增加了教学费用的开支。

本课题利用计算机网络所具有的特性，通过计算机web的开发，利用计算机网络技术，制作了一款解决现实世界材料力学实验教学所面临的各类问题的虚拟实验系统，通过网页接入的方式，非常方便快捷高效的将现实世界材料力学实验教学移植于网络平台。将所有教学活动网络化，将使材料力学实验教学变得非常低廉、高效和可持续。

2 系统结构概述

材料力学虚拟实验系统开发分为以下几个阶段完成。第一个阶段由材料力学教研室完成典型的实验项目和内容，为进一步开发提供理论保障；第二阶段由学习材料力学的学生提实验操作的实际要求，操作的简易程度；第三阶段由开发人员根据教师和学生提出的实验要求进行开发和推广。材料力学虚拟实验教学系统的总体设计目标为：（1）对已有的教学实验内容和项目进行有效分析、整理和完善。特别对影像照片、力学图纸、力学使用说明和操作流程等技术资料进行归档，为后期开发提供素材；（2）利用计算机虚拟技术，在线模拟实验的全过程，再现不同测试方法和实验现象，将该技术应用于本科实验教学的各个环节；（3）利用大型虚拟设备，并借助于虚拟现实技术再现实验外的典型应用和操作流程，用于本科生入学，其他专业学生和实验人员开展相关活动。

本系统主体是web网站，采用了B/S模式下的三层架构的实现模式和 JavaEE及相关技术进行界面开发，采用SQL数据库管理技术对信息进行高效安全管理。系统主要由三大功能模块组成：学生界面模块：主题是在线模拟实验模块，同时包含在线交流答疑、公告广播接收等辅助功能。教师界面模块：主要提供模拟实验的更新、公告广播的、学生档案管理等功能。数据库模块：主要是对各类信息数据的管理。

3 系统的需求分析

在力学虚拟实验系统中，系统需求分析主要分为三块，一块是学生端实现，一块是教师端实现，另一块为数据库实现。

3.1 学生端

学生端主要为虚拟实验的实现。系统的虚拟实验模块，虽然包含多个物理实验模型，但其基本技术原理相同，受文章篇幅的限制，本文将以拉伸实验为例介绍虚拟实验模块的原理。

3.2 学生端登陆

学生若要使用本系统，必须拥有已注册于服务器的账号，如若没有则需通过注册向服务器录入学生个人信息。注册将会对注册信息进行必要的合法性检查，其利用本地的JavaScript，通过后才会将个人信息录入服务器数据库中。登陆完成后即可进入学生端界面。

3.3 虚拟实验

虚拟实验界面中包含“实验大纲”、“实验指导”、“仪器试件”、“虚拟实验”、“实验报告”、“留言答疑”以及“我的信息”等板块。“实验大纲”、“实验指导”界面为收录的本次实验的原理教学和实验流程，“仪器试件”则通过图片形式展示本次实验所用到的各类仪器。学生用户可以通过浏览这些分类板块了解本次实验的原理、流程、目的以及实验要求等信息，达到实验前的教学目的。当学生充分理解实验后，就可以正式开始“虚拟实验”环节，这也是本系统核心功能模块。

“虚拟实验”环节开始后，系统会通过前提JS，一些复杂的实验则通过后台servlet和 javaBean，依据具体实验随机生成一定合理范围内的实验数据，并通过request或session对象传递给jsp页面。当完成以上实验步骤后，学生用户即可将虚拟实验所得数据代入具体公式计算得出实验结果，至此整个“虚拟实验”环节结束。

3.4 报告提交

当学生完成整体虚拟实验后，即可将整个实验流程和所得数据结果整理成报告，并通过网络上传提交与服务器数据库中，以备教师调阅或者学生自己查阅。同时系统也提供在线答疑功能，学生可将实验步骤中难以理解的环节通过邮件形式发予任课教师进行咨询，回复也以邮件形式发回学生邮箱中。

3.5 教师端

教师使用此系统也需要进行账号注册以及信息的验证，验证过程同学生模块，注册完成后将信息收录数据库中。教师模块的权限要高于学生模块，教师模块拥有整个系统的控制权限，教师可以通过教师端界面管理整个系统的数据库。

3.5.1 报告管理

当学生将实验报告提交于服务器数据库之后，教师即可通过“报告管理”模块查询到所需要调阅的报告。查询功能采用模糊搜索方式，可以根据 “名称”、“起始时间”、“结束时间”等条件对数据库中的报告进行检索。教师拥有对报告数据库表的更新管理权限，可以随时删减数据库中的报告文件，并且教师可以上传报告模版文件，供学生下载使用。

3.5.2 成绩管理

通过“成绩管理”模块，教师可以在线打开学生提交于报告数据库中的文件。在打开后的报告界面会出现“评分”选项，教师可以通过审阅学生提交的报告对学生虚拟实验的完成情况进行等级评定工作。当评定完成之后，评定的结果信息会被储存于服务器数据库中，对不及格的报告，教师可在“报告管理”模块将其删除。学生可在收到评定结果为“不合格”的消息后再次进行模拟实验并重新提交报告，直至评定结果为“合格”为止。教师也可在评定结果后再次进行修改，更改评定的结果。

同时，教师也可在此模块中进行检索，搜索出所有“合格”或“不合格”的学生信息及报告，并通过相应模块做后续的管理操作。

4 结语

本文通过详细的介绍，描述了材料力学虚拟系统的组成结构及工作流程，阐述了材料力学虚拟系统的优越性，以及对现实物理实验所面临的问题的解决策略，材料力学模拟系统极大减少了现实物理实验的人力财力支出，是对现实物理实验的强大补充和替代。

参考文献

[1]黄丽婷，等.土木工程结构试验动载教学实验的改革与实践[J].高等建筑教育，2005（2）：93-95.

[2]陈丽珍.虚拟实验的哲学反思[D].南昌：南昌大学，2009.

[3]杜承烈，等.虚拟实验软件平台技术的研究与展望[J].计算机测量与控制，2011（3）：490-492，530.

[4]周淼，等.建筑结构试验与检测实验教学改革探讨[J].实验科学与技术，2010（3）：93-94.

材料力学论文范文第4篇

1征文范围

1.1CAE当前研究热点与未来发展趋势

(1)计算流体力学、结构力学、材料力学、仿生力学、爆破力学等新进展;(2)新材料与新工艺、生物材料、微纳米、复合材料的CAE应用技术;(3)高性能计算与CAE;(4)智能化CAD/CAE集成;(5)多学科、多尺度CAE仿真技术;(6)可靠性分析与CAE工程稳健设计;(7)非线性有限元进展及应用;(8)有限元网格自动生成技术.

1.2CAE专项技术应用探讨

(1)产品结构强度分析、疲劳寿命分析、振动及噪声仿真分析、碰撞仿真;(2)机构动力学、多体动力学与控制仿真技术;(3)跌落以及冲击、多物理场耦合分析;(4)结构轻量化设计与拓扑优化技术;(5)先进材料/结构一体化设计技术.

1.3CAE的平台技术与应用

(1)虚拟产品开发平台;(2)分布式仿真平台技术与协同仿真;(3)产品研发仿真流程和数据管理平台建设;(4)企业级仿真和多学科联合仿真.

1.4CAE技术的行业应用与解决方案

(1)CAE在航空、航天、兵器、船舶工业中的应用;(2)CAE在海洋工程、核工业及特种行业的应用;(3)CAE在汽车制造、铁道机车行业中的应用;(4)CAE在装备制造及通用机械工业中的应用;(5)CAE在电子、材料、土木工程、生物科技中的应用;(6)CAE技术在国家重大工程与装备中的应用.

1.5CAE技术的人才培养

(1)社会对仿真分析工程师的需求及要求;(2)高校CAE课程的设置及人才培养模式;(3)社会科技中介及培训机构的CAE人才培训项目开发.

2征文要求

(1)围绕主题内容、充实、数据准确、文字通顺,字数在5000字以内,未在正式刊物发表;(2) 会议收录论文,不收取任何费用,仅供业内人士交流参考;(3)文章的格式编写要求请访问.cn或;(4)论文结束页后另附论文全部作者详细信息,包括作者职称、学历、职务及主要专业方向,联系方式,并标明按上述5个专题论文应属的类别;(5)论文请务必在7月10日之前发送到()邮箱里.

3论文评审

组委会将组织专家组对征集的论文进行严格评审,根据评审结果向论文作者发出录取通知和参会通知,并选出优秀论文颁发获奖证书和奖品,优秀论文将推荐给专业刊物正式发表.

4联系方式

材料力学论文范文第5篇

关键词 卓越工程师；工程力学实验；装备建设；师资建设

中图分类号：G642.423 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2013）12-0120-03

卓越工程师教育培养计划是一项面向高等工程教育的重大教改项目，要顺利推进该项目，就必须构建教学质量保障和评价的新体系[1]。实验教学是教学体系中的重要一环，它可以帮助学生理解和巩固理论知识，培养学生的实践能力、创新能力以及实事求是的工作作风，这些正是卓越工程师所必需的基本素养。基础力学的实验教学涉及的工科专业多，影响面也较广，其重要性是显而易见的。但与此不相协调的现实是目前基础力学的实验教学在很多高校并未得到足够的重视，主要表现为：实验教学长期处于从属地位，教学内容以验证理论课的基本知识点为主，陈旧而缺乏更新，且教学手段单一；不能为学生创造独立思考和动手实践的空间等；在教学模式上往往是教师机械地灌输实验内容，学生被动地接受学习，依葫芦画瓢，这样根本不能激发学生获取知识的强烈愿望，极易造成学生的思维局限性和心理惰性，难以满足对学生进行工程实践能力训练的需要[2]。

上述弊病直接导致学生对实验兴趣索然，甚至敷衍了事，教学效果根本无从保障。在国家大力推进卓越工程师教育培养计划的背景下，笔者所在学校有多个专业被列入培养计划。为使基础力学的实验教学取得较好的教学效果，更好地培养学生的创新能力和工程实践能力，将原有的基础力学实验整合成一门工程力学实验课程，建立新的教学体系，同时从评价模式、装备建设、师资建设等方面做了一些有益的探索和实践。

1 重构教学体系 培养创新能力

1.1 实验独立设课，拓展教学自和改革空间

要构建培养创新人才的教学体系，实验教学环节要尽可能地独立开设实验课[3]。实验独立设课，不仅有利于实验教学的改革，还可以提高实验教学的地位，便于对实验进行科学管理，有利于实验室对学生开放，提高学生的重视程度[4]。为此，对理论力学和材料力学的课内实验内容进行整合和扩充，开设工程力学实验课程。围绕如何适应创新人才培养的需要，遵循既与理论教学紧密结合，又相对独立的原则重新构建工程力学实验教学体系；并将实验课程安排在材料力学课程之后，教学内容上以理论课所授知识为基础，在保障基本实验的同时，着力更新和开发提高型、研究型实验项目。

工程力学实验独立设课后，明确了该课程在卓越工程师培养体系中的任务和作用，也在教学内容的安排和组织运行模式方面有了更大的自；同时，实验学时也大大增加，这为改造传统实验、增加新实验提供了良好的条件；此外，由于实验课程与学分挂钩，学生也更加重视。近年的实践证明，独立设课对增强工程力学实验的教学效果起到很好的支撑作用。

1.2 设置选修实验项目，促进实验项目更新和学生创新能力的培养

基于近年来基础力学课程学时大幅减少的现实，在工程力学实验中安排了2学时的选修实验。针对这2学时的选修实验，开设13个实验项目供学生根据自身情况进行自由选择。这些实验项目有的来自科研或教研项目，有的来自工程实践，但都和基本的力学知识点紧密相关，如复杂零件的转动惯量测试、焊缝残余应力测试、基于振动法的索力测试等，学生可以根据自己的兴趣选修其一。这种课内的选修实验虽然学时占比小，但对促进学生的学习积极性和培养其创新精神有着很大作用，它扩大了学生学习的自，提升了他们的学习主动性，既能帮助他们巩固力学知识和实验技能，又能拓展其视野，激发其动手实践的兴趣和创新思维。同时再以这些课内选修实验为基点，拓展开发出相关研究型的课外开放选修实验项目，向学有余力或对力学问题兴趣浓厚的学生开放，学生在完成实验并通过考核后可获得技术类选修课学分。这类选修实验对学生的创新能力和实践能力培养产生巨大的促进作用。

此外，课内选修实验项目很好地解决了实验项目更新和相对固定的教学时数之间的矛盾。在保留必要的基础实验和经典的提高型实验的基础上，通过设置选修实验项目，使得实验项目的开发和更新不必受课程学时的制约，能促进实验项目的更新，而学生也获得更大的自主空间。同时，将受学生欢迎且教学效果良好的选修实验项目在适当的时候变更为必修实验，而效果差的则予以淘汰。这种方式为实验项目的更新提供了更大的空间，能切实保障实验教学的质量，且效果显著。

1.3 改革评价模式，挖掘学生的主观能动性和创新潜力

科学的评价模式可以检验学生的学习情况，评价教学效果，同时也将影响学生的学习导向。此外，强化实践教学环节考核，可以有效调动学生学习的积极性，使学生变被动学习为主动学习[5]。为此，将工程力学实验的考核设计成“平时实验、操作考核及期末笔试”三个部分，以加权求和的方式给出总评成绩。平时实验包含预习报告（方案设计）、实验操作和实验报告等，占总成绩的50%；实验操作考核的内容从提高型实验中选取，占20%；期末笔试则以实验基本原理和实验方案设计为主要内容，占总成绩的30%。这种评价模式既能反映学生的平时实验情况，又能考查其对知识点的掌握情况及综合运用知识的能力；不仅有利于引导学生认真对待每一个实验，更利于培养学生的综合能力。

在此基础上，尝试将笔试环节改为课程论文的撰写和知识点的面考。教师给出论文指南，学生则可以在给定范围内自由命题，并按照科技论文的规范写作并提交论文。而把实验相关的知识点放到操作考核环节以面对面提问的方式考核。从实践结果看，操作考核中插入面对面的问答是可行的，可以较客观地评价学生对实验相关知识点的掌握情况；课程论文的情况则要复杂一些，分化较严重：约55%的学生能认真对待但论文质量一般，有约20%的学生能写出自己的新观点和新创意，内容包括实验现象的再分析、实验项目的改造、实验装置的改进、设计等，其中一些论文还变成了自命题课外开放选修实验；而还有约25%的论文有不同程度的抄袭痕迹。通过尝试得出结论：课程论文可以进一步激发学生的创造力，相对笔试也更受大多数学生欢迎；同时，通过论文撰写，学生的文献检索、信息加工能力得到进一步提高，其科研能力也得到培养。笔者相信，经过日后不断的摸索和改进，此种评价模式的优点将进一步显现。

2 树立生本理念，引导学生思考与实践，实现教学相长

在实验教学中，既要培养、锻炼学生的能力，又要让学生保持对实验的浓厚兴趣。这就要求明确教师与学生的关系，明确学生在学习中的主导地位。知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情景即社会文化的背景下，在获取知识的过程中借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式获得[6]。所以应从以教为主向以学为主转变，绝对摒弃灌输式教学方式，而让学生带着问题去检索查阅资料，发挥他们的主观能动性和潜能，成为实验的主人。教师要积极发挥指导作用，因势利导，启发学生思考与大胆实践；当学生实验不顺利时，要科学分析，加强交流，帮助其找到问题的症结，增强学生成功的信心，促使学生克服困难并最终获得成功。这样不但融洽了师生关系，调动学生的积极性，也使教师得到学习和进步，做到教学相长。

3 合理规划装备建设，改善实验教学效果

加大对实验教学设备的投入，降低实验分组人数，是增加学生实践机会的有效途径，这对卓越工程师培养而言尤为重要；而现状是在普通高等工科院校，教学设备不足、部分实验设备陈旧是通病[7]，与之对应的是目前大部分高校在基础力学装备建设上的投入相对来说较少。这就要求基础力学实验室在装备的投入上要科学规划，兼顾科研教学的需要，优先解决基础教学装备的建设。特别是一些基础的、小型的实验装置和设备，投入较少的经费就可以明显提升实验教学效果，笔者认为此类装备应优先建设。

以矩形梁纯弯曲实验为例，以前实验室只有10套实验装置能满足该实验的教学，实验时每组学生数为2～3人；经过近两年的建设，现有同类实验装置40套，实现了一人一组；学生单独实验，独立分析和总结实验现象和规律，大大增加了学生的实践机会，培养了他们的动手能力，同时有效遏制同组学生间的实验报告抄袭现象，增强了实验教学效果。此外，还应重视自制实验设备的工作，利用自制仪器设备的专业性、直观性、超前性、及时性等特点[8]，开发更多的实验项目来充实实验教学内容，促进实验项目的改进和更新，同时也让教师在设备开发中得到锻炼，提升业务水平。

4 重新阐释实验教师的定义，形成提高实验教学质量的中坚力量

实验队伍的稳定与提高是保证实验教学质量和实验室建设水平的关键[9]，所以必须抓好实验教师队伍的建设。但当前很多高校实验师资队伍存在较大问题：实验师资队伍的总量不足，实验师资队伍人员构成和结构不合理，实验师资队伍整体素质不高，实验师资队伍不稳定[10]，等等。笔者所在学校从体制和氛围上给予实验教师和理论课教师同等地位，在待遇、课题申报、评奖评优等方面一视同仁，激励和增强实验教师的工作积极性和责任心，对实验教师队伍的建设给予有力支持。

在学校的制度框架下，笔者所在工程力学实验室的一些做法对促进实验师资队伍建设也起到很好的效果，具体有：1）积极引进硕士以上学历的人员充实到专职实验教师队伍中，同时鼓励在岗的实验教师通过各种方式进修，提高学历层次；2）做好培训和交流计划，以轮流的方式保证每个实验教师每年都有参加培训或学术交流的机会；3）在与其他教师联合申报项目的基础上，积极把需要实验支撑的项目引进实验室，给予实验教师更多参与科研课题的机会，不断提高其业务素质；4）打破理论课教师和实验教师的传统分工模式，建立理论课教师参与实验教学和实验室建设工作，实验教师承担一定的理论授课任务的制度，两者在分工上既有侧重又相互交叉，相辅相成；5）将在读研究生引入实验室，以助管身份来参与实验教学和管理的辅工作，并给予津贴。通过这些措施，重新阐释实验教师的定义，优化实验教师队伍的结构，稳定了一支业务素质优良、充满朝气的实验教师队伍，使实验室的各项工作能够有条不紊地进行，也使实验教学质量大大提高。

5 结语

工程力学实验是一门培养学生实践能力和创新能力的技术基础课程，对造就高素质的理工科人才起着重要的支撑作用。在面向卓越工程师教育培养时，提高该实践教学环节的教学质量有着积极的现实意义，同时也对教学理念、实验教学体系、实验指导教师的业务能力，以及实验室的建设和管理水平提出新的挑战。教学实践表明，对工程力学实验的教学改革是有效的，对提高实验教学质量、培养学生的创新能力起到积极的作用。培养学生的实践能力和创新能力是一个系统工程，在完善教学体系的基础上必须切实增强实验教学效果，做好与实验教学相关的软件和硬件的配套工作；同时这也是一个动态的改革过程，必须紧随时展和人才培养的需要不断推陈出新。

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