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发展历程

新中国成立后,为了满足两弹一星和尖端科学的发展的需要,中国科学技术大学于1958年在北京应运而生。成立之初,一批国内最有声望的科学家直接参与学科教学和人才培养,钱学森院士创建了力学和力学工程系(现为近代力学系),吴仲华院士创建了物理热工系(现为热科学和能源工程系)。他们亲自登台授课,及时把最新科技成就和科研前沿课题传授给学生。他们承担了专业设置、教学计划、教学大纲制定以及讲义编写等一系列工作,极大地丰富了教学内容,保证了高起点、高水平的教学质量。

  工程科学学院成立于1998年,由近代力学系、精密机械与精密仪器系(在1958年学校成立时的机电工程教研室基础上建立)、热科学和能源工程系组成。2004年依托我校火灾科学国家重点实验室建立的安全科学与工程系,挂靠在工程科学学院。学院现设5个本科专业,即理论与应用力学、机械设计制造及其自动化、测控技术与仪器、热能科学和动力工程以及安全科学工程。理论与应用力学专业为全国仅有的两个理科力学人才培养基地之一。学院现有一级学科博士点和博士后流动站3个,分别为力学、动力工程与工程热物理以及仪器科学与技术,其中力学为国家一级重点学科,二级学科工程热物理、精密仪器及机械为省重点学科。

  为了适应21世纪对工程科学高层次科技人才的需求,工程科学学院根据国家教育部1998年颁布的新的专业目录,对各系的专业结构和课程体系进行了调整和改革,实验教学体系及其实验内容也随之进行相应的调整和改革。为了进一步整合资源,实现淡化专业、通才培养的目标,同时也为了专业交叉和实验资源共享及统一管理的需要,2000年3月在学校的统一安排下,原隶属学院各个系的教学实验室,整合为工程科学学院教学实验中心,下设材料力学实验室、电工基础实验室、力学基础实验室、机械与测控实验室、热科学基础实验室、计算机辅助工程教学实验室、大学生创新实践基地等七个院级教学实验室,主要承担学院学科群的基础教学实验课、专业基础和专业教学实验课。计算机辅助工程教学实验室主要承担全校学生自由上机和工程软件课程的培训等任务。大学生创新实践基地专门用于大学生的业余科技实践及科技创新活动,并面向全校开设一些选修课。2013年学校投资700多万面向全校学生建成的工程实践中心,在开设《金工实习》实践教学的同时,还为大学生创新实践项目提供自由开放,每年举办一次的全校机器人比赛项目参赛学生可以利用中心提供的设备和场地亲手制作机器人。工程实践中心纳入学院教学实验中心统一管理,2013年被评为安徽省级质量工程项目示范实验实训中心。

  2014年10月,为进一步提高工程科学学院的实验教学与管理水平,实现实验场地统一使用,实验教学统一安排,实验师资统一调配和实验仪器、设备集中统一使用、购置与管理,学校对工程科学学院教学实验中心进一步整合,升格为中国科学技术大学工程科学实验教学中心,建成面向全校工科基础实验课程建设的公共实验教学单元中心组成结构如下图所示。

 


  中心由学校负责组建,实行学校教务处和学院共同管理。中心实行主任负责制,中心人员实行公开招聘,竞争上岗,定期考核。

中心以钱学森工程科学教育思想为指导,坚持理实交融,为培养“理工结合”的创新人才提供一流的实验、实践教学条件。中心现有专职实验教学人员20人(其中,高级职称5人、博士学位9人),实验教学面积4065平方米,实验教学设备资产4100多万元。

中心2016年获批省级实验教学示范中心,2017年获批省级虚拟仿真实验教学中心,2018年“单点金刚石车削超精密加工虚拟仿真实验教学项目”获批国家虚拟仿真实验教学项目(国家级金课),2021年获批省级双创实践教学中心、《工程科学实践》课程获批教育部课程思政示范课程,2021年成为教育部基础学科拔尖学生培养计划2.0基地(钱学森力学拔尖学生培养基地)的重要组成,2023年获批省级校企合作实践教育基地、《工程科学实践》课程获批国家级一流本科课程(线上线下混合式一流课程)、《实验力学》课程获批国家级一流本科课程(线下一流课程)、“火旋风综合虚拟仿真实验”获批国家级一流本科课程(虚拟仿真实验教学一流课程)。2024年获批安徽省科学技术普及基地。

中心建有从常规低速风洞、跨/超声速引射风洞到激波管/激波风洞(高马赫数)的全体系、科研级流体力学实验教学平台,为航空航天拔尖创新人才的培养提供一流的教学和科研条件。

中心拥有Precitech公司Freeform L五轴单点金刚石车床、德玛吉森精机DMU50五轴数控加工中心等高精密数控加工设备,能够进行有色金属、红外材料等的精密加工。中心还拥有激光切割、3D打印等各类先进制造设备,可适应不同的个性化工件定制需求。

中心在双臂协作型机器人、轻量型仿生机械臂、四轮差动机器人开发平台、履带式移动机器人开发平台、全向轮移动机器人开发平台、水下移动机器人平台、三维运动捕捉系统、多通道脑电测量系统、表面肌肉电信号采集系统、便携式人机交互眼动仪、三维激光测距雷达、水下声呐扫描探测器、实验测试用航拍无人机基础上,构建了完整的临场感虚拟现实遥操作双臂机器人实验教学系统和基于脑-机接口的先进机器人控制实验平台。将现有两台六轴机器人和一台并联机器人,通过增加智能立库、开源视觉系统、传送机构等内容,建成了既贴近于工业化生产,又立足于教学,能让学生充分参与的技术先进的柔性智造装配生产线实训平台,可满足机器人工程专业方向教学、科研、创新应用和工程应用等方面的需要,为培养科技型、复合型、创新型人才提供保障。

中心在探索工程流体流动规律、燃料特性测定以及燃料洁净与高效燃烧应用技术,深入了解能量转换规律以及传热传质机理等方向配置了先进的实验教学设备;在热辐射相关的光谱测量方面,建成有紫外-可见-近红外-中红外-远红外-太赫兹波段的多光谱测量教学平台,为深空探测、红外隐身等多个领域的人才培养奠定了坚实基础。

中心积极探索科教协同的工程科学实验教学平台和课程体系建设,加强顶层设计,将科大特色的最新科研成果转化为虚拟仿真实验教学项目,并分步推进体系化建设,探索出实践(实验)课程线上线下混合式教学新模式。迄今已建设虚拟仿真实验教学项目国家级2项、省级7项、校级13项。主持的建设成果获高等教育国家级教学成果二等奖1项、安徽省教学成果奖特等奖2项、一等奖1项、二等奖2项、安徽省力学教学成果一等奖1项。

  经过多年的建设,我校工程科学实验教学的理念得到更新,教学研究活跃,教学改革成果显著,管理办法科学先进,教师队伍素质高、结构合理、人员稳定,实验教学水平已提高到了一个新的层次,进入了快速发展阶段。中心已成为我国培养工程科学创新人才的重要教学实践基地,受到同行专家的好评,正在产生良好的示范和辐射效应。

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