“分层次、模块化，全面开放”的工程力学实验教学体系
实验中心坚持以“加强基础、开拓思维、培养能力、提高素质”为指导思想，以培养与提高学生的科学实验素质和创新能力为目标，构建了分层次、模块化的力学基础实验课程，以满足不同专业人才培养的需要。《工程力学实验》分为基本实验、综合实验、创新实验、演示实验和虚拟实验五个模块，各模块的设置与作用如附图所示。教学内容分为材料力学性能实验、电测技术实验、光测技术实验、动力学实验和流体力学实验，形成“分层次多模块”实验教学体系，先后建设了实验项目50多项，涵盖的材料力学、理论力学和工程流体力学等各门基础力学课程的内容。
（1）“分层次”的力学基础实验课程
（a）与力学基础课程同步的实验课程。包括理论力学、材料力学、工程力学和流体力学等课程，涵盖机械工程与动力学院各专业，材料科学与工程专业，精密仪器专业等。
（b）独立设课的力学基础实验课程。包括《工程力学实验A》适用于以流体力学为基础的工科专业，如环境工程专业，《工程力学实验B》适用于以材料力学为基础的工科专业，如船舶海洋与建筑大平台专业。
（c）工程力学专业的实验课程。包括静态测试技术、动态测试技术和流场测量技术等课程。
（d）课外科技创新实验课程。面向本科的“大学生研究计划（PRP）”项目、科技设计大赛以及与工程力学协会学生课外兴趣小组。
教学内容
（2）“模块化”的教学内容
各层次的实验课程均分为五个模块：基本实验、综合实验、创新实验、演示实验和虚拟实验。每一个模块均有若干经过精心设计的实验项目组成。每一门实验课程均可以从模块中灵活集成。
各模块的主要特点
（a）基本实验
作为培养学生基本实验技能和动手能力的基本实验，是各个专业的必选实验。基本实验不仅仅是验证力学基础课程的基本理论，更重要的是通过具体的实验，培养观测力学现象、总结提炼力学规律的能力。同时也训练学生的动手能力和仪器设备的操作技能，为后续课程打下坚实的基础。
该模块共有16个实验项目，其中75%是近五年来更新或新增的。
（b）综合实验
综合实验中相当大比例的实验项目是直接来自于实际工程或从实际工程问题中提炼出来的。这些实验涉及到力学基础课程中多方面的知识，需要学生运用力学和测试技术等综合知识来完成，是培养学生综合能力的必要环节。
该模块共有14个实验项目，其中85%以上是近五年来更新或新增的。如具有中心特色的“对称和不对称工字梁的弯曲实验”与“切变模量测试实验”，前者试件的原型是来自于城市轻轨、跨江大桥等。通过该实验，不仅使学生掌握相关的弯曲理论和电测知识，而且通过两种不同结构应变的测试比较，会发现中性层的平移，加深对惯性矩、形心等概念的理解。后者通过千分表、电阻应变和光电编码器等三种测量结果的对比，让学生了解到解决问题的多样性，拓宽了解决问题的思路。
（c）创新实验
作为因材施教的主要教学内容，创新实验是中心提出的若干精心设计的实验命题，由学生自行设计方案，搭建实验装置，通过实验，完成报告。这种方式充分调动了学生的积极性，注重学生独立解决问题能力和创新能力的培养。
该模块共有10个实验项目是近五年来更新或新增的。如具有中心特色的“槽钢弯心的确定实验”，从实验方案、实验步骤、贴片、接线、加载、记录、数据处理等整个过程完全由学生自己完成，通过不断解决实验中的各种问题，学生动手能力得到锻炼，综合素质得到提高。
（d）演示实验
实验中心自制了8组形式多样的演示实验，其中60%以上是近五年来更新或新增的。学生可以通过操作演示实验，观察实验现象，锻炼了学生的观察能力，加深对抽象的力学概念的理解。如理论力学演示实验有哥氏惯性力、惯性主轴等动力学演示，静力学、运动学演示；材料力学演示实验有各种破坏断口形貌展示和各种复杂结构应力场演示；流体力学演示实验包括烟风洞演示和各种流场演示等。
（e）虚拟实验
自主开发具有独立知识产权的《理论力学求解器》，引入国际先进技术，结合课程新体系的改革要求，克服传统课程只能解决瞬时结果分析的缺点。通过建模、数值计算与动态演示，把运动学和动力学中的过程问题直观形象展示出来。由于对分析对象是全开放的，计算参数可以随意改变，通过不同结果的分析，提高了学生的兴趣，培养了学生根据工程背景正确进行建模的能力，分析问题和解决处理问题的能力。
该模块共有7个实验项目，全部是新开发的。
基本实验、综合实验、创新实验总数为40个，其中综合性、创新性实验总数为24个，占比例为60%。这五个模块构成了力学基础实验教学的主体，确保实验教学课程体系的多样性、完整性。
实验项目
1.注重基本技能培养的基本实验
1.1 金属材料拉伸与压缩，2学时
1.2 扭转实验，2学时
1.3 压杆稳定，2学时
1.4 动荷系数测定，2学时
1.5 弹性常数测定，2学时
1.6 偏心拉伸，2学时
1.7 材料条纹值测定，2学时
1.8 流体静压强测定，2学时
1.9 流体相对平衡实验，2学时
1.10毕托管测速，2学时
1.11 雷诺实验，2学时
1.12 伯努利(能量)方程实验，2学时
1.13 动量定理，2学时
1.14 管路损失测定，2学时
1.15 单自由度系统自由振动，2学时
1.16 单自由度系统强迫振动，2学时
2. 源自工程实际，应用于工程的综合实验
2.1 薄壁构件拉伸，2学时
2.2 电测技术训练，2学时
2.3 切变模量测试（机械、电测、光测），2学时
2.4 对称与不对称工字梁弯曲，2学时
2.5 弯扭组合，2学时
2.6 复合材料弹性常数测定，2学时
2.7 应力集中系数测定（光弹性），2学时
2.8 平板边界层实验，2学时
2.9 圆柱绕流实验(压强分布法) ，2学时
2.10物体升阻力测试，2学时
2.11机翼压力分布升阻力测试，2学时
2.12连杆质心和转动惯量测定，2学时
2.13转子系统临界转速，2学时
2.14柔性转子系统综合实验，2学时
3.自己动手的创新、提高性实验
3.1开口薄壁构件弯扭，2学时
3.2不同截面结构扭转，2学时
3.3应变场测试（云纹干涉），2学时
3.4全息干涉实验，2学时
3.5断裂韧性测定，2学时
3.6波浪水槽防波堤实验，2学时
3.7激光多普勒曲面边界层测速实验，2学时
3.8热线风速仪探针校准实验，2学时
3.9物体出入水高速摄影实验，2学时
3.10结构振动模态测试与分析，2学时
4.生动形象的演示实验
静力学演示，运动学演示，动力学演示、各种结构应力场演示、不同材料各种破坏断口展示、烟风洞流场显示实验、旋涡仪流谱显示实验、流体粘性显示。
5.充分利用计算机仿真技术的虚拟实验
理论力学求解器的使用，2学时
三孔拱桥的静力学分析，2学时
二梁桥的静力学优化分析，2学时
切板机的运动学、动力学分析，2学时
胶片随动机构的运动学、动力学分析，2学时
组织与方法
一、教学管理
1. 工程力学实验教学指导委员会
为了促进实验中心实验教学改革和发展，保证教学质量和效果，同时促进科研成果与实验教学的有机结合，为实验教学不断注入新的内容，工程力学实验中心成立了工程力学实验教学指导委员会。有国家教学名师洪嘉振教授担任实验教学指导委员会主任，担任理论力学、材料力学、流体力学和振动力学理论课教师和实验课教师参加，共同讨论教学改革与研究，理论联系实际，促进教学改革的不断深入。
2. 建立教学小组
实验中心分别建立理论力学、材料力学和流体力学教学组，各教学组负责相关方面的实验项目的规划和建设，组织本教学组的教学研究，促进教学改革的不断深入。实验中心建立主讲教师负责制，负责课程的教学大纲、实验开设计划和成绩评定等工作。实验中心建立了实验项目负责制，每个实验项目都有专人负责，负责实验项目的建立、实验指导书的编写、实验教案的组织，对实验项目的教学内容和教学方法提出建设意见，经过教学组讨论后加以更新和改造。在实验课前做好前期准备工作，确保实验教学工作正常有序地进行。
二、课程组织形式
根据教学计划确定实验安排的时间，并在网上公布，学生可以根据教学要求进行自由选择上课时间和实验内容，实现了开放式教学模式。
1. 课内实验
课内实验教学过程分三个环节：实验课前准备、课堂实验教学、实验课后。
1.1 实验课前准备
1) 实验室管理员准备
根据课程安排进度，实验项目负责人做好实验前仪器设备准备、实验预做。
2) 学生实验准备
学生选课后，课前可以在网上了解实验相关内容，课前进行实验预习，并做好预习报告，在上课交给上课带课教师检查。
1.2 实验课堂教学
1）实验主讲教师介绍实验内容、仪器使用、注意事项，约20分钟；
2）其余时间学生实验，教师巡视，检查是否有违反操作规程，并及时纠正，检查学生预习报告，指导学生实验，记录实验情况。
3）实验完毕，学生将实验数据送老师审查合格后，整理实验仪器设备恢复原来状态后离开。
1.3 实验课后
1）实验室管理员整理实验设备，教师批改前一次实验报告。
2）学生撰写实验报告。
2. 课外实验
多种形式的课外实验，主要以学校PRP项目（“本科生参加研究项目”的缩写）、课外兴趣小组，网上开放实验选课，学生社团活动的形式。可以进行让学生参加研究项目，参加实验室实验项目建设，参观现场实验，开展实验技术专题讲座等。以多样的课外实验形式来提高学生学习力学实验的兴趣，提高他们的创新意识。
考试与考核
工程力学实验考核更加注重学生动手能力的培养。以激发学生实验兴趣、培养学生实验能力、提高学生素质为目标，积极探索新的实验教学考核体系。
目前实验中心采用实验考试和平时实验相结合的方法。实验考试采用操作考试和笔试两种形式。实验考试是在课程实验中选取若干个反映课程要求的核心实验项目，要求学生随机抽取1-2个实验进行单独现场考试。因随机抽取，同学需要掌握所有的实验操作，才能保证考出很好的成绩。通过实验考试，不仅巩固和加强了学生对本课程所有实验的基本原理、基本方法和操作技能诸多方面的理解和掌握，而且对平时的实验教学也起到了良好的督促作用。笔试包括所有实验的基础知识和实验要点等方面的知识，让学生全面掌握本课程的主要内容。
平时实验成绩包括学生的实验预习、实验过程、实验效果和实验报告。平时实验成绩是学生所做的所有实验成绩的平均成绩。
实验考试现场
近年来，试行创新实验取代期末考试，极大提高了学生的学习积极性，收到了良好的效果。学生根据所学内容，在完成课程基本实验要求的同时，以小组为单位，自拟一个综合创新实验。要求在充分了解相关背景知识的基础上，提出实验问题，自行制定实验方案，完成实验内容，并对实验结果进行分析研究，撰写实验报告。并要求学生制作PPT，于课程结束时在全班范围内进行答辩和交流。创新实验成绩由学生和教师的共同评分基础上总评得出。学生自拟实验项目，实验涉及范围广，学生的兴趣极大。3-4人为小组单位，提高了学生的主动参与度。通过参与整个实验过程，用自己所学知识，提出问题，探索规律，解决问题，培养了学生的创新意识，锻炼了学生综合能力。通过在全班范围内进行答辩，让更多的学生相互了解对方的创新实验情况，通过答辩的形式进行交流，让同学们相互了解、拓展思考、交叉评价，不仅学到更多知识，也锻炼了他们的表达能力。