高等学校基础课实验教学示范中心建设标准(三）

四、力学
实验教学参考内容
基本实验：
1．材料性能参数测定实验：含各向同性、各向异性材料弹性常数、温度对材料弹性常数的影响、摩擦系数、强度指标、塑性指标、能量测定等。
2．材料在基本载荷作用下的破坏行为实验：伸、压缩、扭转、剪切等。
3．简单杆件应力应变测定实验：含叠梁、复合梁及简单结构静态应力应变、动态应力应变及动载系数测定等。
4．杆件及简单杆系变形测定实验；含伸长量、挠度、转角的测量以及位移互等定理的应用。
5．受压杆件临界载荷测定实验。
6．高、低周疲劳基本实验。
7．振动基本实验：含单自由度和多自由度机床电气电路仿真实训考核装置系统频率、振幅和相位的测量。
8．基本运动参数测试实验：含位移计和加速度计的校准与使用，单自由度系统的位移、加速度及相位测量。
9．流体力学基本实验：含能量方程、动量方程等。
提高性实验(综合性、设计性和应用性)
1．桁架、刚架及其他工程结构(模型)变形、应力测试实验。
2．压杆稳定综合实验：含细长杆临界载苘的测定、大挠度屈曲行为观测、约束条件对临界载荷影响的观测、组合杆件稳定特性等。
3．光测应力实验：含光测实验应力方法、激光散斑及云纹干涉法测量局部位移和应力等。
4．薄壁结构性态实验：含应力应变测试分析，万能机床电路实训考核鉴定装置静力等效适应范围讨论。
5．断裂韧性实验：测量金属、非金属材料的KIC等。
6．材料损伤演示实验。
7．复合材料性能实验。
8．残余应力测试实验。
9．单转子动力学实验：含刚性支撑转子的涡动及转轴动反力测量。
10．雷诺实验。
11．低速绕流装置实验。
前沿性实验：
与新材料、新结构、新工艺、新理论和新实验技术研究有关的研究性实验，仅面向部分学生开课。
仪器设备配备
基本教学设备
1．材料力学性能测试设备
万能材料试验机；多功能加载架；扭转试验机；机床电气电路实训考核鉴定装置冲击试验机；*高、低周疲劳试验机；载荷、位移、变形传感器；显微镜等显微观测仪器；*应力应变观测图象系统。
2．电测设备
静态应变仪；动态应变仪；*多点信号采集系统；*应力无损检测仪器。
3．光学应力测试设备
光弹性仪；图象采集与分析系统；*全息台与光学元件。
4.动力学实验设备与仪器
振动实验台；测振仪；*振动数据分析系统；*非惯性系、动量、动量矩、动能实验系统。
5．工程流体力学实验仪器与设备
流体力学基本参数测定、基本规律验证常用设备；*激光测速仪；*热线分析仪。
6．多媒体系统。
7．网络设备。
8．与上述仪器设备配套的附件及元器件。
五、机械
实验教学参考内容
基本实验：
1．平面立体及其截交线；2．回转体及其截交线；3．组合体；4．*组合体构形设计；5．*机械零件测绘的方法和步骤；6．计算机绘图；7．机构运动简图绘制；8．机构认知；9．*机构创新认知；10.数控车床实验台；11．*机械运转调速系统测定；12．机构动平衡；13．*机构运动参数测定；14．试样制备及平衡组织观察；15．*钢的热处理、硬度测试及其组织观察；16．液态成型工艺：17．塑性成型工艺；18．焊接成型工艺；19．*材料成型工艺过程展示；20．材料切削加工性；21．*带传动；22．*滑动轴承；23．*螺栓联接；24．机械拆装与结构分析；25．机械传动认知；26．支承零、部件认知；27．联接及其他零部件认知；28．机械结构认知；29．轴系结构设计；30．机械原理课程设计；31．数控仿真软件机械设计课程设计。
提高性实验：
1．*组合体构形设计；2．*机械零件测绘的方法和步骤；3．部件测绘的方法和步骤；4．计算机图形学实验；5．*机构动平衡；6．*机构运动参数测定；7．典型机构及机构系统的分析；8．*机构创新认知；9．*机械运转调速系统测定；10．工业机器人认识与实践；11．常见工程材料性能测试及组织观察；12．工程材料选择与处理工艺设计；13．*钢的热处理、硬度测试及其组织观察；14．材料成型综合；15．特种成型工艺；16．*材料成型工艺过程展示；17．数控加工；18．*带传动；19．*滑动轴承；20．*螺栓联接；21、机械传动性能测试； 22．机械系统课程设计；23．数控车床智能实训考核设备机械CAD课程设计；24．三维产品造型设计；25．实验技术手段认知。
研究创新型实验：
1．机构运动方案创新设计；2．机械传动方案设计；3．材料成型新工艺；4．虚拟设计与制造；5．机械基础虚拟实验。
说明：带*号的实验项目，可根据开设的方法和具体的实验内容作为基本实验或提高性实验开设。
仪器设备配备
基本教学设备
（一）测量工具类
1．直尺；2．内外卡尺；3.游标卡尺；4．螺纹卡规；5．千分尺；6．轮廓仪；7．测角仪；8．铜棒；9．拉拔器。
（二）模型类
1．带切口的平面立体模型；2．带切口的回转体模型；3．组合体模型；4．轴类零件；5．盘盖零件；6．叉架类零件；7．箱体类零件；8.球阀部件；9．齿轮泵部件；10．减速器部件；11．典型机器(如牛头刨床，缝纫机、包糖机，碎矿机，插齿机，发动机，走刀箱，绞绳帆，油泵等)；12．各种典型机构：(连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、间歇运动机构、轮系、组合机构、空间机构等)；13．各种构思巧妙的机器或机构及小发明；14．电力拖动技能实训装置、锻、焊等工艺模型、图样、工模具；15．各种类型的减速器、发动机、机床部件；16．各种类型及各种材质的齿轮、齿轮加工刀具、蜗轮蜗杆、带、带轮、链条、链轮，螺旋传动的零部件实物；17．各种失效零件实物；18．各种类型的齿轮受力分析模型；19．各种类型的轴、轴承实物；20．轴上零件的轴向固定和周向固定实物；21．轴瓦和轴承衬实物；22．轴承、轴、轴瓦失效实物；23．各种类型的螺纹联接实物；24．各种类型的螺栓、螺母及垫圈实物；25．螺纹联接的失效实物；26．各种类型的键、销实物；27．各种类型的键、销实效实物；28．各种类型的焊接、铆接实物；29．各种类型的弹簧和弹簧失效实物；30．各种联轴器、离合器实物模型；31．数控铣床电气控制与维修实训台机-光-电一体化产品。

（三）仪器设备及装置类
1．转子动平衡仪；2．运转调速测定系统；3．机构运动参数测定装置；4．机构动平衡实验装置；5．机构创新组合模型；6．数控车床综合实训考核装置；7．小型化机器人及其控制装置；8．自动及半自动抛光机；9．金相显微镜；10．多媒体图象处理仪；11．高温箱式电阻炉；12．中频感应炉；13．布式与洛式硬度计；14．硬度试验机；15．材料试验机；16．液态成型实验装置；17．黏度测试仪；18．塑性成型实验装置；19．焊接成型实验装置；20．红外热像仪；21．数控维修实验台压铸机；22：数值式差热分析仪；23．挤压机；24．焊机；25．混粉及球磨机；26．激光原形加工机床；27．粉末压坯机；28．注塑机；29．数控加工机床；30．车床及加工精度测试仪；31．带传动实验机；32．应力与温度测试仪；33．多功能微机机械效率测试仪；34．滑动轴承试验机；35．多通道微机压力位移测试仪；36．螺栓联接实验机；37．多功能微机应变测试仪；38．机械传动创新实验台；39．机械传动性能测试仪；40．模块化轴系结构设计实验装置、数控车床维修实训台。
（四）计算机及相关设备类
1．计算机(586以上)；2．局域网；3．投影仪；4．摄像机；5．数码式照相机；6．文件服务器；7．代理服务器；8．交换机；9，集线器；10．稳压电源；11；网络打印机；12．网络绘图仪器；13．扫描仪；14．相关的正版软件；15．数值式视频及动画采集卡。
以上所列设备是与实验项目相配套的，选做实验的仪器设备为选配仪器设备，供建设中心时参考。
六、电工电子
实验教学参考内容
基本实验：
1．电工电于实践初步
常用电子器件、电子仪器的使用；交流电路和安全用电技术；电工实训台焊接技术、印刷电路板的设计与制作。
2．电路基础实验
电路定理实验；受控源特性实验；电路的频域响应和时域响应。
3．教学型数控车床电子技术实验
模拟电子技术；数字电子技术。
4．电工技术实验
电工技术；电力电子基本电路；PLC应用基础；变频调速技术。
5．微机硬件和软件应用技术。
6．数字、模拟、微机应用综合性系统实验。
7．电磁场基础实验。
实验项目：
1．电工电子实践初步
常用电子元器件的识别和测试；
常用电子仪器的使用初步(示波器、函数发生器、数控铣床、直流稳压电源、交流毫伏表等)；直流电路和交流电路常识；焊接技术、印刷电路板的设计与制作；安全用电知识。
2．电路基础实验
电路定理实验(包括基尔霍夫定理、迭加定理、戴维南定理等）；数控加工中心受控源特性实验；电路的频域响应和时域响应实验；三相电路实验。
3．电工技术实验
交流阻抗测试及功率因素改善实验；电动机的继电器、接触器控制实验；维修电工实验台、电力电子基础电路实验(如：相控整流、斩波、电工考核台、电工考核鉴定柜等)；PLC应用基础实验；变频调速器实验。
4．模拟电子技术实验
基本放大电路实验(如：双极型或场效应管、单极低频电压放大器、差分放大电路等)；集成运算放大器的线性应用实验(如：同相比例、反相比例、加法运算、差分放大、电流-电压变换、积分电路、有源滤波电路、正弦波产生电路等)；集成运算放大器的非线性应用实验(如：施密特触发器、精密整流电路等)； PLC可编程控制器实训装置功率放大器实验；其他模拟集成电路实验(如：低频PLL应用电路、V/F变换器、集成定时器等)；*高频电于线路实验(如；高频电子仪器的使用、LC正弦波振荡器、集成模拟相乘器、调幅与检波、频率调制与解调等)；*可编程模拟集成电路实验；*MATLAB软件应用实验(如：卷积实验、工业自动化综合实训装置零极点实验及其频响、信号调制与解调等)。
5．数字电子技术实验
门电路实验(包括：与非门、三态门、OC门等)；组合逻辑电路实验；触发器和时序逻辑电路实验；存储器实验；综合应用实验(如：乘法器、模拟乒乓球比赛实验、交通灯控制电路等)；嵌入式微处理器系统实验，嵌入式系统综合实验。
6．微机硬件应用实验
微机应用单元实验；变频调速技术实训装置、微机硬件应用综合设计；微机实时监测系统实验；微机控制系统实验；微机网络通信实验；微机应用系统综合设计。
7．数字信号处理实验
DSP系统实验；DSP系统应用设计。
8．电子系统综合设计实践
在介绍电子系统设计导论、信号的调制与变换、单片机应用系统、PLD数字系统及电子系统的技术实现等内容的基础上，布置若干综合应用型的电子系统课题，由2-3人一组独立进行设计与实践。课题类型可参照全国大学生电子设计竞赛题型，诸如机电一体化数控编程实验室设备、数字式工频电气参数测试、温度测量与控制、数字化语言存储系统、调频接收机等。
注：(1)以上实验内容主要针对电气电子信息类各专业，其他专业可根据教学计划要求酌情选择。
(2)以上基本实验内容中的1/5-1/3应由虚拟实验室完成。
(3)以上高频电子线路实验、微机硬件实验以及电子场实验等可以在电工电子实验中心进行，也可在其他实验室进行。
仪器设备配备
1．模拟示波器(20MHz以上，双通道)；2．函数发生器(0MHz一15MHz，任意波形)；3．直流稳压电源(0V--25V，1A--5A)；4．数字万用表(四又二分之一位)；5．低频信号发生器；6.晶体管特性图示仪；7．模拟电路实验板；8．数字电路实验板；9．可编程多路电源；10．数字频率计；11．电工综合实验台；12．数控车床；13．虚拟仪器实验平台(包括多功能I/O卡、开发工具软件、示波器卡、数字多用表)；14．PLC实验台、电工电子实验室设备；15．变频器；16．高频Q表；17．高频功率表；18．超高频毫伏表；19.射频信号源(100 kHz一150MHz)；20．RF模拟信号发生器；21．RF数字信号发生器；22．数字示波器(100MHz，4通道)；23．可编程信号发生器(0MHz--15MHz)；24．逻辑分析仪(50MHz，32通道)；25．扫频仪；26．数字示波器(100MHz,4通道)；27．数字存储示波器(100MHz)。
虚线以下(26,27项)属于先进性和前瞻性的仪器设备。
七、计算机
实验教学参考内容
计算机基础教学课程体系分为三个层次：
计算机文化基础；
计算机技术基础；
计算机软件技术基础
计算机硬件技术基础
计算机应用基础。
(一)基础与验证型实验
1．计算机用户界面的基本使用；2．文档制作；3．电工电子电力拖动实验室设备；4．网页制作与信息发布；5．多媒体计算机组装(常规软硬件配置)。
(二)基础与验证型实验
1．数揩库与信息管理初步；2．数据库与SQL语言编程；3．高级语言编程1：侧重算法设计、语言基本结构使用、编程实现与上机调试。只涉及一种编程语言。4．高级语言编程2：基于面向对象语言编程，侧重简单的面向对象分析与设计、面向对象的编程实现。只涉及一种编程语言。5．应用开发技术：基于可视化程序设计与集成开发环境，开发一个简单的应用系统，领会基于面向对象的组件技术和现代开发环境与工具的使用。6．多媒体信息应用：常见多媒体外部设备的使用，多媒体信息的输入输出、常见多媒体工具使用，多媒体信息的管理及应用。理工科学生，电工电子实验室成套设备编程训练要求较高，文科学生，侧重数据库和多媒体信息的使用。
(三)基础与验证型实验
1．汇编初步；2．汇编语言编程；3．软中断程序设计；4．计算机的并行通信接口；5．电力拖动实验台计算机的串行通信接口；6．数模转换电路实验；7．数据采集系统实验。
(四)设计与开发型实验
1．科学计算型实验
以算法与高级语言编程为基础，注重数字电子实验台训练编制较大规模应用程序的能力。
实验对象主要是将来从事科学计算的有关专业学生。
2．信息管理型实验
以数据库和相关开发技术为基础，设计并实现一个完整的小型管理信息系统，其中包括系统功能设计、数据库设计、开发与实现等。实验要有文档要求。
实验可分为单机模式(主要对文科学生)、Clien/Server模式、以及采用WWW技术的三层结构(较高要求)。
(五)设计与开发型实验：
1．语音采集、存储与回放
设计并实现语音采集、存储与回放系统，建立WAV格式或其他格式的声音文件。电工实验台实验涉及模电、数电、计算机及接口、以及多媒体的有关知识。
2．液晶显示与控制
设计并实现计算机的液晶显示系统，能显示字符和图形。实验涉及计算机接口、液晶控制器等方面的内容。
3．小型分散式控制系统
设计并实现一个完整的电工实验台分散式控制系统，包括多点温度测量、红外检测、步进马达控制等定时、随机测量控制环节。实验涉及模电、数电、传感器、计算机、接口、汇编语言与高级语言结合及多机通信等方面的内容。
4．组网实验
实现一个局域网，包括物理连接、网络操作系统安装、设置，网络连通实验等。
5．计算机小系统(设计并实现一个计算机小系统，实验涉及计算机系统、接口、监控程序等方面的内容。
仪器设备配备(含软件)
硬件建设
（一）与计算机相关的设备
1．微机设备
考虑计算机多媒体、网络化的应用需求。微机的档次根据硬件实验要求合理配置。
2．输入输出设备
打印机(针打、喷墨或激光打印设备)、绘图设备、扫描仪、多媒体信息输入输出设备等。
3．网络设备
至少有1-2台专用网络服务器(Sever)；根据网络分段或根据局域网情况，配备网络交换机或智能型集线器(Hub)；网络中心交换机及外接端口(设备)必须满足不低于100MB传输，内部端口可以是10MB/100MB传输；网络连线采用5类或模拟电子实验台双绞线。
4．服务器配置
WWW服务器；文件服务器；数据库服务器；其他网络应用服务器；管理服务器。
5．电源设备
配备不间断电源(UPS)，建议配备电子技能综合实训考核装置在线式(Online)UPS；在电网电压不稳定地区，必须配备电子交流稳压设备；电源设备的负载容量必须大于中心设备电源容量，考虑设备更新和升级带来的功率容量变化。
（二）硬件实验室专用设备
1．硬件实验系统
16位以上的实验装置，如TPC系列的实验系统，或16位的单片机实验系统。PLC控制器、工业控制计算机、单片机开发系统等有关测量、控制用的专用计算机系统。
2．实验仪器
示波器、函数发生器、逻辑分析仪、数字万用表、中级电工技术实训考核装置、稳压电源、网络测试仪，以及必要的计算机输入输出设备，如打印机、绘图仪、扫描仪、摄像机、图像采集卡、数字相机、多媒体输入输出设备等。
3．其他有关器件
芯片、液晶、传感器、DSP处理器等。
软件建设
1．常用教学用软件
办公自动化软件、计算机语言环境、常用开发工具软件、数据库软件、多媒体制作软件、CAD软件、EDA软件、科学计算软件包等。
2．CAI课件资源(包括CAI课件、素材库等)。
3．网络辅助教学系统(作业、答疑、讨论，网上学习高级电工技术实训考核装置等环境)。
4．网上考试系统。
5．中心网站建设，其中包括计算机基础教学信息及实验室有关信息等。
6．系统安全保护子系统。