课程思政视域下力学实验课程教学探索

百年大计,教育为本,而教育之本在于立德树人。本文以基础力学实验课程为载体,采用案例式、参与式和线上线下结合的多元化教学方法,融入力学实验史和科学家的故事,激发学生勇于创新的科学精神;引入重大工程中的“同济智慧”,培养学生的自信心和团队精神;引入工程事故实例,提升学生的责任心和职业素养;增强教师课程思政建设的意识和能力,实现培根铸魂、启智润心的根本任务,培养新世纪卓越拔尖人才。

流体力学虚拟实验平台的建设与应用

借助现代多媒体技术和商用软件开发了同济大学流体力学虚拟实验平台。利用网络化的辅助教学平台和多元化的教学手段,还原真实实验,使学生能够更加直观地掌握流体的性能和实验内容。全面提高和培养了学生的创新能力和实践能力。虚拟实验在全校土木工程、给排水工程和环境工程等10余个工科专业中使用,取得了良好的实验教学效果。同时促进了精品实验项目的建设,提高了实验教学水平,推进了力学实验中心和虚拟仿真教学中心的发展。

双一流背景下建设“力学实验金课”之路径

建设“世界一流大学和一流学科”是我国高等教育发展的重大工程。实验课教学是高校教学的重要内容之一,在人才培养中具有不可替代的地位。如何建设优质实验课程,切实提升实验课教学水平,是摆在我们面前的任务。结合实际,探讨了金课的内涵,并以双一流人才培养理念为基础,提出了建设力学实验课程教学新模式的路径和措施。

伯努利方程精品实验建设

伯努利方程精品实验建设是对传统实验进行再设计和创新。采用多元化的实验教学过程和教学手段,从多方面培养了学生的创新能力。伯努利方程精品实验强化了网络教学平台建设,丰富了实验教学内容,提高了实验教学的质量,在实验教学中取得了良好的效果。

动量定律精品实验建设

动量定律精品实验建设注重对传统实验的充实和创新,采用Flex技术开发了动量定律虚拟实验训练平台和实验教学辅助系统。实验采用网络视频教学导学、网络虚拟实验预练习和真实实验操作三位一体的实验教学方法,使实验具有良好的交互性,极大地提高了学生的学习兴趣。同时实验采用灵活的考核模式,教师在教学中注重理论联系实际,鼓励学生自主设计并完成实验,全面培养学生的动手能力和创新能力。动量定律精品实验的建设和稳定运行带动了流体力学实验教学水平的整体提升,取得了良好的效果。

水面曲线虚拟实验的开发与应用

本文利用Flex等技术开发了水面曲线虚拟实验系统。在实验教学中采用虚实结合、相互补充的教学模式,多方位培养学生的实验操作、工程实践和创新能力。该虚拟实验促进了流体力学虚拟实验训练平台的建设,促进了国家级力学虚拟仿真中心的发展,提升了实验教学效果。

应用新型动光弹系统研究某设备受冲击载荷作用

结构受到冲击时,其应力分布与在静荷载作用下完全不同。本文应用新型动光弹实验系统研究了某设备在冲击载荷作用下其内部动态应力分布情况。该系统由部分传统的动光弹实验装置、高速摄影系统和数字光弹图像处理系统组成,并且采用激光光源、落锤冲击载荷加载装置。加工制作了该设备模型的光弹性模型,应用到冲击载荷作用下的实验研究中,得到了该关键设备在冲击载荷作用下的内部动态应力传播及分布规律、最大剪应力分布等结果。同时,应用ANSYS LS-DYNA软件模拟分析了该关键设备受冲击载荷的应力状态,并与实验结果对比分析,平均相对误差为5%左右。研究验证了该新型动光弹试验系统的可靠性,也根据应力分布情况为模型设计提供参考依据。