面向高年级本科生，培养专业基础技能，并学习进行工程科学实验研究的方法和培养解决工程实际问题能力。
1）面向力学专业，开设《力学基础实验》和《实验力学》两门必修课，《力学基础实验》课着重掌握力、压力、位移、应变、速度、加速度、流体的压强、流速、流量、密度和温度等基本物理量测量方法的学习；《实验力学》课侧重于实验流体力学、实验固体力学和动态实验力学的教学，要求学生掌握先进的实验力学技术。
2）面向能源、安全工程、核技术专业，开设热物理基础实验包括导热系数测定实验、动力粘度与运动粘度测定实验、热传导实验、热对流实验、热辐射实验、喷管实验、空气绝热指数测定实验、燃料元素含量测定、皮托管测速实验、伯努利能量方程实验、动量定理实验、沿程阻力与局部阻力实验、水煤浆滴燃烧特性实验、层流预混火焰稳定燃烧界限实验，层流预混火焰传播速度测定实验，射流火焰实验。
3）面向机械类专业，开设轴系结构设计分析、减速器结构拆装分析、计算机辅助加工测量与分析、车床主轴回转精度测量与分析、数据采集与处理、光纤传感器-转速测量、光电传感器应用、P/O电控设计、光电测速、太阳能电池电机驱动系统等一系列设计实验；还开设CAD/CAM系统、光学系统设计、机器人运动控制、先进制造技术、机电一体化系统、机构创新设计等一系列综合设计实验。
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