在河海大学国家力学教学基地的建设中，我们创建了理论力学创新实验室。本实验室的教学目的是通过课内、课外相结合，教学要求与个人兴趣相兼顾，培养和提高学生力学素质和创新能力。宗旨是在掌握力学基础理论的基础上，培养学生的独立思考和动手、动脑能力，启发优秀（或爱好）学生的创新思维，为创新学生提供技术指导和实施创新活动的条件，孵化创新成果，培养创新人才。

理论力学创新实验室主要由四部分组成：(a)多媒体创新思维导航厅；(b)演示性实验和基本量量测实验厅；(c)学生创新成果展示厅； (d)学生创新实验制作车间。

    一、多媒体导航厅
　　理论力学多媒体导航台把基本理论知识与实际生活和工程结合起来，以多媒体的形式展示给学生，以使学生得到启发，为其创新提供灵感。多媒体导航台由理论导航、生活导航、工程导航、量测导航四部份组成。

　　⑴、理论导航主要内容有
　　力、力矩、力偶、力螺的效应；
　　摩擦力及摩擦因素；
　　刚体基本运动：平移、转动、平面运动、定点运动
　　机械传动方式：转动的传动：带传动、链传动、齿轮传动；
　　转动到平移的传动：连杆机构、四杆机构、凸轮机构、间歇机构：
　　相对运动与相对轨迹；
　　科氏加速度与科氏惯性力；
　　运动与力：动量、动量矩、动能、陀螺、保守系统的稳定性、振动等。

　　⑵、生活导航的主要内容有
　　① 开瓶器（力螺、力矩）；
　　② 关于 摩擦因数（穿衣服的学问、橡胶支座等）；
　　③ 剃须刀的改进（转动、平移）；
　　④ 一段尼龙绳的创造（割草机、惯性力）；
　　⑤ 关于高空走钢丝（运动稳定性）；
　　⑥ 高层建筑的振动，消振器，窗玻璃共振的防止（减振与隔振）；
　　⑦ “一个动作的创新，意味着一个世界冠军”，跳高引起的话题（功与离心惯性力）；
　　⑧ 由蜻蜓翅膀的翅痣到飞机机翼的配重（颤振、仿生学）；
　　⑨ 从乒乓球海绵球拍、悉尼奥运会泳衣的改进到马尾巴功能的畅想（流体力学）。

　　⑶、工程导航的主要内容
　　① 从生活用剪刀到钢筋钳（杠杆、力矩）；
　　② 扭矩板手的工作原理（弹性变形与力矩）；
　　③ 潜孔钻（力螺）；
　　④ 理发推子、花木剪刀与收割机（平移）；
　　⑤ 工程建筑机械（运动的传动）；
　　⑥ 自动翻倒闸门的工作原理与减振（重心、减振）；
　　⑦ 蛙式打夯机（惯性力）；
　　⑧ 振动打桩机的振动锤（刚式、柔式、冲击式）。

　　⑷、量测导航主要内容
　　基本技能（测试理论、方法、手段）
　　⑴ 力的量测； 　　　　⑵ 静、动摩擦因数的量测；
　　⑶ 重心及重量的量测； ⑷ 转动惯量的量测；
　　⑸ 速度的量测； 　　　⑹ 加速度的量测。

    二、实验教学内容

    教学内容按要求分为三个层次：

    1.演示思考型实验：

(1)任意形状物体重量与重心的量测实验。

(2)多种材料之间静摩擦因数的量测实验。 

(3)多种材料之间动摩擦因数的量测实验。 

(4)三线摆装置测量小构件转动惯量的实验。 

(5)复摆装置测量任意形状板的转动惯量实验。

(6)滚轮的转动惯量的量测实验。

    (7)科氏加速度与科氏惯性力的演示。说明为什么北半球、自南向北流动的河流右岸受冲刷严重？课外观察与思考：火车运行是左交汇还是右交汇？为什么？

    (8)速度瞬心。观察运动自行车轮辐条的变化情况，分析其运动学规律

    (9)相对轨迹（教学重点、难点）的演示。

    (10)各种运动机构运动传递的演示。观察与思考：在风力发电（如新疆达坂城风力发电站等）中，风轮机的转动很慢，如何提高转速进行发电？

    (11)碰撞的演示。实际计算说明飞禽是飞机起降时的大敌。

    (12)静平衡和动平衡的演示。观察与思考：水力发电机安装完成后，调试的主要目的是什么？

    2.操作设计型实验（由学生自己设计）：

(1)影响动摩擦因数的几种因素实验研究。

(2)摩擦原理应用—剥毛豆机

(3)三线摆摆长对转动惯量量测精度影响实验研究。

(4)三线摆扭转角对转动惯量量测精度影响实验研究。

(5)高速转子动平衡测试实验。

(6)转动刚体动反力测试。

(7)单自由度振动系统固有频率的测量。

(8)单自由度系统振动幅值的测量。

(9)用自由衰减振动测定单自由度振动系统的阻尼比。

(10)用半功率点法测定单自由度振动系统的阻尼比。

3.创新实践：

(1)体重秤的力学原理分析。

    (2)铆枪的力学原理分析。

(3)钢筋钳省力原理分析。

(4)“死点”力学原理应用--快速夹具。

(5)挖掘机的机构运动与分析。 (9)运动机构设计。

(6)奇妙曲线原理分析。

(7)不自锁门铰中力学原理分析及新型门铰设计。

(8)锁边机机构运动传递分析。

(9)电动剃须刀改进及相关力学分析。

(10)汽车的几个典型运动过程的力学分析。

(11)走钢丝的平衡问题分析。

(12)玉米摘穗装置设计原理及分析。

(13)转动方便的铁皮钳的原理分析及改进设计。

(14)结构共振特性分析及隔振、减振方法研究。

(15)平衡稳定性原理及应用（不倒翁的力学分析）。

(16)振动产生优美音乐演示、思考及革新。

(17)陀螺进动章动演示、思考及应用。

    三、学生创新实验制作车间
　　将根据现有条件，为学生提供一定的思考题和工程实际问题，设置自己动手，进行创造发明的实验场所，其中有场地、加工工具、一定的经费、与其它实验室合作的通道等。
　　⑴、当学生受到启发，产生灵感，有创造的欲望时，教师及时发现并协助他们完成自选试验，在试验过程中，进一步培养他们的动手能力与科学研究能力。
　　⑵、重点培植有创新意义的、对生活、工程有价值的试验，帮助他们解决理论上的问题，制定更详细的试验计划、立项并给予经费资助，以鼓励其积极性。
　　⑶、教师应很敏感地抓住那些需要用到更多知识的、对工程有革新意义的设想，与有关学科教师一起，帮助他们制定在校期间试验计划，给予经费资助，提供试验场所，使设想变成成果甚至专利。

    四、教学效果及影响

    创新是民族的灵魂、是社会发展的动力。创新实践全部由学生自主选题，在教师指导完成。课程教学结束后，有创新要求的同学还可以在指导老师的帮助下继续他们的创新工作。我校创新思维大奖赛从2001年至今已举办5届,收到创新作品200多件，如2000级农水专业杨道明同学的“转筒式剃须机”、交通专业孙林同学的“防溅水新型鞋底”、2000级试点班辛凌同学的“科氏加速度演示仪――火车左交汇”等。在创新实践活动中，2项获得国家实用新型专利，1项获得江苏省特等奖，6项获得一等奖，12项获得二等奖等。         

我校的创新活动受到国内多家新闻媒体的关注，人民日报、光明日报、新华日报、香港大公报、新华网、江苏电视台、南京电视台等10余家媒体给予了报道。创新活动大大激发了同学的学习、创新兴趣，创新能力的提高也得到工程用人单位的肯定和有关专家的好评。 

创新教学活动	创新教学活动
创新实践活动	指导学生做实验