清华大学力学实验教学中心于2007年7月获批成为国家级实验教学示范中心，由航天航空学院和土木水利学院的10个实验室与1个学生实践基地组成，分别是：固体力学与材料力学实验室、流体力学实验室、动力学与理论力学实验室、生物力学实验室、热学实验室、结构力学与工程结构实验室、力学计算与仿真实验室、土力学实验室、水力学实验室、水工结构实验室与学生航空创新实践基地。

一、中心目标

在整个清华大学创新人才培养体系中，力学实验教学中心要实现两个目标：

第一是为全校工科专业的学生奠定扎实的力学基础，特别是力学实验基础；

第二是要为有志向、有特长的学生提供更大的发展空间，特别是培养其实践能力和创新精神，为他们将来成为工程力学领域的拔尖人才做好准备。

中心面向全校工科学生开设了材料力学、结构力学、理论力学、弹性力学、土力学、水力学、流体力学、土木工程CAD和计算力学等工科基础课和专业课，学生遍布土木、水利、环境、材料、工物、工业工程、建筑环境、建设管理、精仪、汽车、机械、航院、能源与动力工程等13个专业， 44个专业方向占了全部工科专业的一半以上，影响力大、受益面广。学生数为4000多人，实验教学生时数为62000生时；开设实验项目110多项，独立设课6门，实验教程总数4种。这些课程中，包括这些高水平课程（国家级精品课）能够很好地满足学生学习专业知识的需求。

中心承担的课程中，也包括向全校所有同学开放的《趣味力学试验及制作》、空天技术创新实践营等相关实践课程，在这些面向全校学生的课程平台下，不同专业的学生通过合作和竞争能够互相启发、实现充分的沟通和交流；同时，这类课程也极大地拓展了学生的思维，培养学生动手能力、实验能力和创新能力等，为学生今后承担创新创业类工作提供更大的可能。

二、人才队伍

中心在最近几年能够保持良好的发展态势，离不开中心拥有的一批高水平人才队伍。目前中心专职人员有50人，正高级职称15人占比30%，副高职称25人占比50%，其中博士35人占比70%，人员平均年龄在45岁。在中心层面，中心的主任和各实验室的负责人均由领域内有较高造诣的教授、副教授担任，负责规划中心和各实验室的发展方向。各门课程均设有教学组，由老、中、青结合的教师队伍负责课程教学。每次开课前和结课后都会组织全体教师和实验技术人员召开讨论会，进行工作的布置或教学经验的总结，并对实验课教学的改进方向提出意见和建议，在教学工作方面形成了“多付出、多投入，多思考、多讨论”的良好氛围。

三、实验教学

图1 材料力学创新实践教学

图2 流体力学实验室实验教学

四、实践教学——空天技术创新实践营

图3 航空航天技术科创实践营-航模组

图4 航空航天技术科创实践营-机器鱼组

图5 航空航天技术科创实践营-软体机器人组

图6 航空航天技术科创实践营-可伸缩折叠桥梁组

图7 微型飞行器创新设计

五、中心建设

中心队伍建设方面为了提高中心教师的教学水平，中心不断为实验教学一线的教师提供多种形式的学习和交流机会，互通有无、取长补短、开拓相关教师的视野，提高一线教工的教学水平，对稳步提升实验教学质量起到较好的效果。对中心贡献较大、成绩突出的一线教工稳步提高收入水平，真正体现出多劳多得的价值观。争取学校和院所政策倾斜和经费支持，为一线实验教学的教师有良好的职业发展前景，如职称晋升等。具体举措包括以下几个方面：

1、建立定期汇报交流机制

中心要求各部门结合各自专业特点和教学特点定期进行内部学术研讨和交流，提高授课技巧，共享创新思想与经验。中心定期交流会每学期至少召开一次，全体一线教工都要参加，每年定期举办两次以上。

图8 中心定期召开内部的交流讨论会，下设的7个实验室，均有实验技术人员分享自己的实验课教学和实验设备研发改造的经验

图9 中心相关教师每学期都要参加航院教育研讨会

2、鼓励相关教学一线老师参加相关的国内外会议等

在中心经费严重不足的情况下，中心主任通过多方努力筹集资金鼓励一线教师参加国内外相关领域的学术和教学会议，不但可以吸取相关研究经验及时跟进相关学科研究前沿，开拓一线实验教学教师的视野，不断将新技术和新科技应用到实验教学中，又可以将自身教学经验与国内外同行进行交流和起到辐射作用。

图10 中心相关教师参加了第五届全国力学实验教学学术会议

图11 中心教师参加了虚拟仿真实验教学创新联盟机械领域工作委员会成立大会

图12 中心教师参加了高等学校虚拟现实技术教育应用研讨会

图13 中心教师参加了实验教学中心可持续发展研讨会

3、与兄弟院校建立良好的互访交流机制

中心与各兄弟院校保持着良好的定期交流机制，中心相关专业教师通过与兄弟院校的互访，互通有无，交流彼此实验教学经验，提高了中心一线教师的水平，开拓一线教师创新思想。不断完善中心相关专业的实验教学，保证实验教学的引领地位。

图14 2018年浙大相关老师到中心现场交流

图15 2018年浙江大学航天学院相关教师来访

图16 同济大学相关教师到中心交流

图17 西安交通大学相关教师到中心现场交流

图18 中心相关教师到企业交流

4、人才队伍稳定和发展

利用学校教学改革契机，争取学校和院系的政策倾斜，保证一线教职工的编制和岗位，并大幅提升一线教工的工资和待遇，稳定一线教职工的队伍，保证实验教学的高质健康发展。并对中心建设和发展、实验教学改革与稳定等做出突出贡献的教师予以奖励和职称晋升推荐等。

2019年，第十二届全国周培源大学生力学竞赛理论设计与操作团体赛在清华大学举行，实验室参与了此次竞赛的命题工作、并对相关题目进行了大量的测试。实验室主要对“自停滚轮”项目进行了测试，调整了悬臂梁长度和厚度、滚轮直径、悬臂梁挠度范围等多个参数，以确定项目的可行性。经过一系列的测试，实验室明确了该项目的材料种类和数量，并进行相应的采购和准备等工作。

图20 中心理论力学实验室相关教师参与了第十二届全国周培源大学生力学竞赛并担任赛事裁判员

该项目要求参赛队利用提供的材料，制作一个能够在悬臂梁上自行停止运动的滚轮装置。停止的位置越接近悬臂梁末端得分越高，但未能实现自行停止的参赛队不得分。这一项目要求参赛队做出一种质心位置可变的机构，通过特定时刻重心的改变实现自行停止的效果。在竞赛中经过激烈的角逐，13个代表队取得了有效成绩，江苏科技大学代表队在该项目取得冠军。

六、中心科学研究等情况

中心积极鼓励一线教师积极参加相关专业的科学研究，并将新的研究成果和技术及时转化成实验教学内容，不断完善实验教学的短板，拓展实验教学方向和内容，提高学生的创新能力。中心教师承担的科研项目20个/年左右，项目经费5000万元/年左右；获得专利3个/年；发表论文50篇/年左右；获得省部委奖10多项。

七、各实验室基本情况

1、固体力学及材料力学实验室

固体力学与材料力学实验室承担着国家级精品课《材料力学》、本科生基础课《工程力学》、研究生实验课《实验固体力学》及航院暑期科创实践营相关的实践教学等课程的实验教学，其配套的实验教学内容是培养学生必不可少的环节。实验室每年服务于全校1200余名理工科本科生，累计课时约1.5万人时。

实验教学设备30多台套，主要包括电子万能试验机、静态应变仪、疲劳试验机、冲击试验机、硬度仪、相控阵超声探伤仪、红外热像仪、磁记忆检测仪、背散射扫描电子显微镜、高低温原位拉伸显微镜、原子力显微镜、3D-DIC等设备，在满足实验教学任务的同时为相关科研提供测试服务。

图21 固体力学与材料力学实验室实验教学环境

图22 中心科创实践平台及环境

2、动力与理论力学实验室

动力学与理论力学实验室主要负责《理论力学》、《振动量测》等课程的实验教学及航院暑期科创实践营相关的实践教学等课程的实验教学。

图23 动力与理论力学实验教学环境

3、流体力学实验室

流体力学实验室在全校支撑航院、机械、热能、土水等专业的国家级精品课《流体力学》等相关课程的实验教学及航院暑期科创实践营相关的实践教学等课程的实验教学。

图24 流体力学实验室教学环境

4、生物力学实验室

图25 生物力学实验室教学环境

八、示范中心数据

（数据采集时间为 2019年1月1日至12月31日）

1、示范中心基本情况

注：（1）表中所有名称都必须填写全称。（2）主管部门：所在学校的上级主管部门，可查询教育部发展规划司全国高等学校名单。

2、人才培养情况

示范中心实验教学面向所在学校专业及学生情况

注：面向的本校专业：实验教学内容列入专业人才培养方案的专业。