【一流专业】工程力学

一、专业概况

工程力学“钱伟长班”聚焦国家对力学专业创新实践型拔尖人才的迫切需求，培养面向航空、航天、国防科技工业等领域的“高层次、复合型、创新性”领军人才。在张阿舟、范绪箕等老一辈著名力学家的开拓和引领下，不断探索与实践拔尖人才培养模式，取得了显著成效：1989年获首届国家教学成果特等奖，1997年获国家教学成果二等奖，2004年成为国家工科基础课程（力学）教学基地，2006年“紧密结合新兴交叉学科，建设创新人才培养基地”获国家教学成果二等奖，2018年“依托优势学科 构建与实践工程力学专业创新人才培养新体系”获国家教学成果一等奖，2019年工程力学专业入选首批国家一流本科专业建设点，2020年依托工程力学专业成立的力学拔尖学生培养基地入选教育部基础学科拔尖学生培养计划2.0。

工程力学“钱伟长班”每届面向全校理工科专业选拔60人，配备由院士、国家级教学名师、长江学者、杰青等国家级人才领衔的导师团队和首届全国黄大年式教师团队，依托航空航天结构力学与控制国家重点实验室等6个国家级和5个省部级教学科研平台。

二、专业建设的创新举措、特色做法

（一）人才培养模式创新

工程力学专业实行“准书院制+导师制+国际化”的人才培养模式：1.“钱伟长班+航空学院”的准书院制协同育人模式。既突出钱伟长班承担“全人”教育的重要功能，又坚持航空学院专业教育的根本地位，实现通识教育、非形式教育与专业教育的有机融合。钱伟长班为学生提供集学习、生活与活动于一体的“文化空间”，突出隐性教育功能，通过青年教师兼职辅导员、举办校内外名家讲座、建设学习生活社区等方式促进学生良好品质的养成，注重学生相互间的学习、启发和引导。2.采用多层次全方位的导师+班主任培养路径。钱伟长班采用个性化的培养模式，由“首席导师+学业导师+学术导师”组成导师队伍，学生在导师的指导下根据自身条件制定个性化的培养方案，自行确定学习的进度和学习的难度。钱伟长班坚持立德树人，汇聚多方资源，发挥协同育人作用，实现全员育人责任链、全过程育人时间链、全方位育人价值链的新时代大学生“三全育人”培养体系。成立课程思政研究中心，实现课程思政所有教师和课程的全覆盖。3.国际化培养。依托学校“全球战略合作伙伴关系计划”项目，加深加强基地与国际院校的合作关系，切实推进学生双学位项目和科研合作项目，获批学校“全球战略合作伙伴关系推进计划”。开设学生中外联合培养项目，和澳大利亚、俄罗斯、韩国、法国等国家的著名大学开展联合培养交流合作。积极拓展加深与“一带一路”沿线国家、金砖国家等高校的合作，在学生联合培养、国际合作平台构建、成立联合科研机构方面展开深入合作。

（二）教学模式改革

1.立德树人融入课程教育。创建“航宇大讲堂”和“问道茶座”等文化育人品牌，先后邀请校长聂宏教授、赵淳生院士、胡海岩院士、郭万林院士、国家级教学名师范钦珊教授和周又和教授、力学专家卢天健教授和邹鸿生教授等做客“问道茶座”和“航宇大讲堂”，名师大家导航，言传身教，关爱学生，培育具有“航空报国”家国情怀的拔尖人才。与南航马克思主义学院合作成立航空学院课程思政研究中心，深入挖掘各类课程的思想政治元素，寻求显性与隐性融合、科学性与人文性融合，切实把思想政治工作贯穿于教育教学全过程，将知识、能力、价值塑造有效融合，为“立德树人”提供保障。注重教学育人、科研育人、实践育人三位一体，构建了校内校外、课内课外、网上网下协同育人层次结构模型，推动知识传授、能力培养与理想信念、价值信念、道德观念的教育有机结合的多维育人机制。

2.实施人才创新培养的精英化教育。针对航空、航天、国防科技工业对于高水平力学人才的迫切需求，在国内率先设立工程力学“钱伟长班”，在全校新生范围内择优选拔，实行“3-1制”培养模式，即每3名学生配备1名学业导师，实施本-硕-博连读的精英化教育。聘请国家教学名师范钦珊教授和著名力学家朱位秋院士长期担任“钱伟长讲座教授”和首席导师、主讲力学课程、开设力学讲座、指导教师开展研究型教学和教学研究。各级实验室、教学基地和实验教学示范中心、图书资料等校内优质教育资源让“钱伟长班”学生享受研究生“待遇”。优先资助创新性实验训练计划项目、创新基金项目、课外科技活动、学科竞赛。

3.理论教学与实践教学并重，夯实发展基础。根据本专业对基础理论的高要求，制定了与国际著名大学接轨的培养方案，设置了《数学分析》《高等代数》《数学物理方程》等理科专业的基础课程，夯实数理基础；根据本专业对航空航天背景的需求，在培养方案中设置了《飞行器结构力学》《高等动力学》《非线性振动》《流体力学》等理科力学的基础课程，以及机电、控制、飞行器等方面的课程，形成宽厚的知识结构。开设了《力学测试基础》《结构强度实验》《流体力学实验》《结构振动实验》等实践教学课程；开发了深梁结构实验、薄壁杆件弯曲实验、非定常流场实验、结构振动自适应控制实验等一系列自主创新的力学教学实验。设置了结构力学课程设计、工程训练、下厂实习等实践教学环节。将科研项目作为学生课外科技创新活动的内容，提高学生课外科技活动的层次和覆盖面，鼓励学生加入教师的科研团队，参与科研工作，提升工程实践能力。

4.科研成果转化教学资源。力学学科为“双一流”建设学科、一级学科国家重点学科、国防特色主干学科、“985优势学科创新平台”建设学科、江苏省高校优势学科一期和二期建设学科，建有“机械结构力学及控制”国家重点实验室和17个省部级重点实验室或中心等。依托上述科研平台，本专业建有“国家工科基础课程（力学）教学基地”“航空工程国家实验教学示范中心”“江苏省高校力学教学实验示范中心”等，注重将各类科研成果转化为教学资源，教学资源优势突出。

（三）教学团队建设

1.基础科学教学团队建设。工程力学专业获批了理论力学和材料力学两门公共基础课程教学团队建设项目（校级），以立德树人为根本，以“三全育人”为核心，建立有效的团队合作机制，共同开发理论力学、材料力学的教学资源。依托理论与实验并重、动态开放的课程群，共建共享精品教学资源，分模块共建共教虚拟教学班，推动教学内容更新和教学方法改革，促进教学研讨和教学经验交流，推进教学工作的老中青相结合。通过组织管理制度化、资源评价规范化、教研竞赛周期化、交叉融合深度化、教学相长常态化、培养建设长期化，整体提升教学梯队成员全方位的教学能力与育才水平，发挥好传、帮、带作用，建设可持续发展的一流基础力学教学团队。

2.教师发展与教学团队合作机制。始终将教师发展与教学团队建设作为专业建设的重点任务之一，培养与引进并举，将近年入职航空航天交叉研究院的5名优秀博士转入基础力学系的教师岗位,为基础力学教学团队补充新鲜血液,同时为他们配备指导教师,建立青年教师培训机制，构建了以国家级人才为核心的高水平教学团队，工程力学教师团队获“全国高校黄大年式教师团队”。

（四）教学资源建设

1.坚持课程建设。课程建设是专业建设的核心要素，以优秀教材、优秀教学资源支撑优秀课程，加强核心课程和特色课程建设，促进双语和全英文课程建设。建成国家级精品资源共享和在线开放课程2门，江苏省高校在线开放课程4门，江苏高校省级外国留学生英文授课精品课程1门；编写出版基础和核心教材、专著18部，其中国家级规划教材1部，江苏省高等学校重点教材2部，江苏省高等学校重点教材立项4部。

2.实践教育平台建设。坚持理论教学与实践实训并重，注重学生的动手能力和实践能力的培养，构建课内与课外、校内与校外贯通的实践教育体系。科教融合，将部分科研成果转化为实验实训条件，加强校外实习实践基地建设，开发具有自主知识产权、多功能、系列化的综合性力学实验教学平台。

三、专业建设成效

工程力学专业依托育部基础学科拔尖学生培养计划2.0，在拔尖创新人才培养模式上不断探索，通过召开力学拔尖学生培养论坛暨范钦珊教育教学思想研讨会、拔尖基地建设暨工程力学“钱伟长班”培养方案论证会等，制定了“力学拔尖人才培养战略行动计划”(419计划），为工程力学专业绘制了清晰明确的发展蓝图。

图1 力学拔尖学生培养论坛

工程力学专业的人才培养模式创新实现了长足发展，采用多层次全方位的导师+班主任培养路径，举办了丰富的学术活动，增加了“强国逐梦•大师引航”等新课程。在学分制方面，修订了钱伟长班培养方案，将立德树人融入教育教学全过程，适当增加了高等代数、复变函数等数学类课程课时量，设置了飞行器结构力学、流体力学等理科力学的基础课程，确保学生们具备深厚的数理基础和扎实的力学专业知识，以适应航空航天战略需求和现代科技发展趋势。在国际化方面，为了提升教师的国际化水平，拓展学生的国际化视野，持续强化国际合作交流和推进国际化师资培养，先后与马来西亚大学、马来西亚国立大学、意大利米兰理工大学等大学签署了一系列协议，为学生的访学交流、出国深造、双学位申请等国际化培养提供了高质量平台。

工程力学专业的教育教学改革取得显著成效，如表一所示。两项成果获江苏省教学成果奖（高等教育类）二等奖，一门课程获批国家级课程思政示范课，一人获“全国教材建设先进个人”，获批多项省级、校级的教改专项和一流本科课程，工程力学专业教师获第二届全国高校教师教学创新大赛一等奖、首届江苏省高校教师教学创新大赛一等奖以及江苏省高等院校力学类课程思政案例竞赛特等奖等七项竞赛获奖。

表1 教育教学改革成果

工程力学专业本科生在拔尖基地建设的基础上取得了优异成绩，如表二所示。注重培养学生参加国内外学术会议以及竞赛，增进学识、开阔视野。新加坡、美国境外教师为专业学生开设了学术报告/讲座，学生参加弘扬科学家精神的学术报告1次，交叉学科学术报告14次，学生境内外学术交流24次，其中应届生11次，发表论文1次。学生获国家级/国际学术竞赛类奖项37次，其他奖项2次，科创获奖率达90%以上。本科毕业生获江苏省优秀毕业设计三等奖、江苏省优秀毕业设计-团队优秀毕业设计4项、江苏省优秀毕业设计二等奖1项等。专业学生以继续升学深造为主，剩余少数本科毕业生集中在中航工业集团、中国商用飞机公司等国防企事业单位就业。

表2 工程力学专业本科生学术及竞赛成果