简论创新型工科的力学课程体系
面向新工科的力学类课程教学改革与实践研究
面向新工科的力学类课程教学改革与实践研究作者：王小蔚王敏容陈孔亮颜少荣来源：《科技风》2021年第28期摘要：面向新工科，力学类课程教学改革重在对学生力学思维的培养。
从专业层面优化力学类课程体系，本专业的人才培养方案中体现对力学思维有层次递进式的培养：力学思维养成→力学思维提升→力学思维深化;从课程层面以三段式教学为主，辅以课程思政进课堂、项目式教学等教学方式进行改革，注重思维教学;对应完善了教学评价方法，实现了多样化考核环节及多元化教学评价方案。
关键词：新工科;力学思维培养;思维教学;教学评价多元化1绪论自2016年“新工科”被正式提出以来[1]，“知识产权设计+自主研发能力”是新经济形势下新工科建设的需要。
新经济形势下新工科建设将目光聚集在工科从业者的基本素质上，要求工科从业者学识基础及专业知识宽厚扎实，不仅要具备独立自主知识产权的工业设计能力，而且还需要掌握扎实的力学计算和分析能力。
由于在解决高技术领域发展中的突出问题上，力学发挥着关键性的作用，因此，力学课程被视为“新工科”的一门核心课程，以适应新经济形势下创新型应用型人才培养的新需求。
面向新工科的力学类课程教学改革，应通过力学课程学习培养学生的力学思维。
面向新工科的力学课程教学改革，应当将聚焦于力学思维的培养。
故本力学类课程教学改革以力学思维培养为导向，为培养基础及专业知识宽厚扎实的创新型应用性“新工科”人才培养进行实践性探索。
2现状分析我国目前工科培养力学教学中存在以下问题：2.1力学课程体系不完整2003年黄再兴[2]等人就对大学工科专业力学课程进行了调查分析，相比国外工科专业对力学课程的重视程度，国内则相差甚远：国内高校中力学课程学分占比毕业总学分仅为6.4%，欧美国家高校这一比例达到11.8%;我国在过去一段时期侧重于“拿来主义”，缺乏理论的深度研究，由此导致国内高校力学课程体系不完整，直接影响了工科从业人员的创新能力培养，无法满足新工科的发展对创新型应用性人才的需求。
新工科背景下力学课程体系教学改革探索
新工科背景下力学课程体系教学改革探索随着新工科的兴起与发展，力学课程体系的教学改革正在逐步展开。
新工科教育要求学生在学习理论知识的能够灵活运用所学知识解决实际工程问题。
而传统的力学课程教学往往过于理论化，缺乏与工程实践的结合，因此需要对力学课程的教学体系进行改革与探索，以适应新工科的教育需求。
一、背景新工科教育是近年来兴起的一种工科人才培养模式，其核心理念是将工科教育与实际工程实践相结合，培养具有工程实践能力的高素质人才。
在新工科教育模式下，学生需要在理论学习的基础上，通过实践项目和工程实践，培养创新精神和解决实际问题的能力。
而传统的力学课程往往难以满足这一培养目标，教学内容过于抽象，缺乏与实际工程的联系，因此需要进行教学体系的改革。
二、教学目标在新工科背景下，力学课程的教学目标应该是培养学生的工程实践能力和创新能力。
在课程学习过程中，学生不仅要掌握力学的基本理论知识，还要能够将这些知识运用到实际工程实践中，解决实际工程问题。
力学课程的教学目标需要从传统的理论学习向实践能力的培养转变，注重学生的动手能力和工程实践能力的培养。
三、教学内容在新工科背景下，力学课程的教学内容需要重新调整和优化，以适应新工科教育的需求。
除了传统的力学理论知识外，还应该增加工程实践案例分析和工程实践项目设计等内容。
通过引入工程实践案例分析，可以帮助学生将理论知识与实际工程案例相结合，加深对理论知识的理解和应用。
而通过开展工程实践项目设计，可以让学生在实际项目中应用所学知识，培养其工程实践能力和创新能力。
四、教学方法在新工科背景下，力学课程的教学方法也需要进行改革，注重学生的参与性和实践性。
传统的力学课程教学往往以教师讲授为主，学生被动接受知识。
而在新工科教育模式下，应该采用更加灵活多样的教学方法，鼓励学生参与讨论和实践。
可以采用问题驱动式教学方法，通过提出实际工程问题，引导学生分析和解决问题，培养其问题解决能力和创新能力。
全面深化新工科建设中“理论力学”课程内容体系探索
全面深化新工科建设中“理论力学”课程内容体系探索作者：方棋洪冯慧刘又文刘彬来源：《教育教学论坛》2024年第07期［摘要］全面深化新工科建设是为适应时代发展，响应国家战略和新兴产业发展需求，培养具有全球视野、创新精神和实践能力的复合型人才。
“理论力学”是高校理工类专业必修的专业基础课程，是从基础理论学习迈向专业学习的关键一步。
基于新工科建设对人才培养的目标，通过对“理论力学”课程体系和教学内容的思考、探索和实践，提出了几点有特色的建议，注重培养学生逻辑推理能力、强化问题分析能力、加强发散思维训练，激励学生科技报国，激发学生自主学习，为后续“理论力学”课程内容体系改革提供参考和思路。
［关键词］新工科；理论力学；创新思维；自主学习；研究性教学［基金项目］ 2021年度湖南省普通高校教学改革研究重点项目“面向国家战略需求的力学—多学科交叉拔尖人才培养模式探索与实践”（HNJG-2021-0026）；2021年度湖南大学本科规划教材建设项目“‘理论力学’（刘又文主编）第二版修订”（HNUJC-2021-24）［作者简介］方棋洪（1977—），男，浙江淳安人，博士，湖南大学机械与运载工程学院教授，主要从事先进材料和结构力学与人工智能辅助的新型合金强韧化设计研究；冯慧（1988—），女，山西晋中人，博士，湖南大学机械与运载工程学院副教授，主要从事断裂力学与细微观力学研究；刘又文（1948—），男，湖南益阳人，硕士，湖南大学机械与运载工程学院教授，主要从事复合材料细微观力学研究。
［中图分类号］ O31 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）07-0009-04 ［收稿日期］ 2023-01-162017年以来，教育部积极推进新工科建设，为主动应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展等一系列国家战略服务［1］。
新工科建设培养实践能力强、学习能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质杰出优秀人才。
新工科背景下力学课程体系教学改革探索
新工科背景下力学课程体系教学改革探索随着新工科背景下的力学课程体系教学改革的探索，力学课程体系的教学内容和教学方法将得到一系列的革新和创新。
本文将从新工科背景下的力学课程目标、教学内容和教学方法三个方面进行探索和分析。
新工科背景下的力学课程目标的改革是力学课程体系教学改革的重要方面。
传统力学课程注重学生对物体运动规律的理解和应用，强调知识的传授和应用能力的培养。
而在新工科的背景下，力学课程的目标应该更加注重学生的综合能力培养，包括创新能力、团队合作能力、跨学科应用能力等。
力学课程应该将学生与实际工程问题联系起来，培养学生的实践能力和解决问题的能力。
力学课程的教学内容也需要在新工科背景下进行改革。
传统的力学课程内容主要包括静力学、动力学和弹性力学等基础理论。
在新工科背景下，力学课程的教学内容需要更加贴近实际工程问题，引入一些新的内容和理论。
力学课程可以引入材料力学、流体力学、非线性力学等新兴领域的内容。
力学课程还可以引入一些前沿的研究成果和应用案例，让学生了解最新的科研进展和工程应用。
力学课程的教学方法也需要在新工科背景下进行改革。
传统的力学课程以理论授课为主，以讲解为主要教学方法。
在新工科背景下，力学课程的教学方法应该更加注重学生的主动参与和实践能力的培养。
可以采用案例教学、项目驱动、团队合作等教学方法，让学生能够主动思考和解决实际问题。
可以利用现代教育技术手段，如虚拟实验、模拟仿真等，提供更加丰富的教学资源和工具，增强学生的学习效果。
新工科背景下的力学课程体系教学改革是一个复杂而艰巨的任务，需要教师和教育机构共同努力。
新工科背景下的力学课程目标、教学内容和教学方法的改革是该课程体系教学改革的重要内容，需要结合实际情况进行深入探索和创新。
只有通过不断的改革和创新，才能更好地培养具有综合能力的工科人才，适应新工科背景下的社会需求。
新工科背景下力学课程体系教学改革探索
新工科背景下力学课程体系教学改革探索作者：蒋瑜来源：《现代交际》2020年第07期摘要：为主动应对世界范围内新一轮科技革命和产业变革，我国抓住机遇，寻找战略，推动工程教育改革创新，达成“新工科”建设，对于高校来说，新工科就是对传统高校工科专业的升级改造。
在新工科背景下，以水利水电工程专业为例，对专业核心课力学课程体系进行教学改革探索。
从学生和教师两个主体入手，融入新理念，寻找新模式，优化力学课程体系，提升教师的力学功底，保证学生拥有扎实的力学知识，培养出符合“新工科”要求的人才。
关键词：新工科力学课程体系教学改革中图分类号：G642; 文献标识码：A; 文章编号：1009-5349（2020）07-0226-02当今世界范围内，以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济呼唤“新工科”建设[1]。
“新工科”建设是我国为应对挑战、适应改革提出的重要战略举措，对工程教育和人才的专业性、创新性、综合性等提出了新的要求，注重理论到实践的转化，通过教育和人才，提升国际竞争力。
地方性院校应该对传统工科专业进行新的改造，通过教与学的改革，培养应用型和技术技能型人才。
水利水电工程专业是传统的工科专业，而力学课程体系是它的专业核心课。
以铜仁学院为例，该专业开设了理论力学、水力学、土力学、材料力学、结构力学五门力学课程，各力学课程之间相互联系，是学生学好后续专业课的基础，如何使这些力学课程之间配合好，形成完整的知识体系，使学生能够在学好的基础上灵活运用，培养学生的工程思维等，这些都是我们需要围绕“新工科”的任务和要求进行探索的。
一、学与教两个主体的感受1.学生方面通过对学生的调查了解，大部分学生对力学课程有畏惧感，没接触之前听名称就觉得难度大，而且也从学长学姐处打探到挂科率高;在接触课程后，发现力学课程和数学有一定联系，如微积分、极限等数学基本知识，很多学生对高数的基础掌握不好，导致对力学课程的畏惧感又加深了一点;在学习的过程中，学生认为课程内容较多，理论推导很难听不懂，结论不会灵活运用;上课比较枯燥，提不起兴趣。
新工科背景下“理论力学”课程建设与学生科学思维培养
小车的运动。进一步，结合通过惯性半径计算转动惯量的简
单形式，介绍惯性半径在工程实践中的重要意义。在对动量
教育现代化，2019（91）：237-239.
［3］季德生，李宏伟.应用型本科机械类专业理论力学教学
方法改革探索与实践［J］.中国教育技术装备，2019
（13）：95-96，99. ［4］胡海岩.力学教育的几个问题及其对策［J］.力学与实践，
2020（5）：598-602. ［5］叶红玲，杨庆生，刘赵淼，等.理论力学课程教学高阶
问题的能力；②能基于理论力学静力学、动力学、运动学的 理论知识，经过抽象化建立力学模型，分析物体运动规律，
球工程教育的中国模式、中国经验，助力高等教育强国建设。 分析物体产生这种运动规律的原因；③能根据理论力学基础
在中国新工科本科人才培养的大背景下，以新工科人才 知识，针对复杂机械工程问题，能够选择和使用恰当的方法
飞行器、汽车变速箱等受力的空间力学问题，汽车行驶直接 驱动力、千斤顶工作原理的摩擦问题等。这些工程问题可以 在具体知识的讲授中让学生意识到所学知识的存在价值及 意义，引起学生的学习兴趣。
在“方法”部分，针对上述问题建立不同的数学模型， 将工程或者理论问题转化成数学问题，通过应用不同的方法 求解上述数学方程，可以对比不同的方法求解的异同，使学 生加深对不同方法的理解和认知，产生探索问题的工程科学 思维。
在“理论力学”课程建设中，如何考查学生对基本知识 的掌握程度，检验课程改革和探索的成效也是需要认真思考 的问题。针对理论教学与实践应用的结合，以问题、方法、 结论三要点为主线的“理论力学”课程建设模式，探索在实 践中检验理论学习成果就显得尤为必要[7]。主要考查措施和 内容可包括：①力学相关工程问题的数学建模。在课程考查 中，检验学生对工程问题的理解能力和认知情况。②不同求 解方法的对比分析。考查学生对课程中所述求解方法的掌握 情况，对基础数值计算方法的理解情况。③现代工程软件的 应用。数值计算的应用主要是在理解基本求解思路的基础 上，考查学生对计算软件的应用熟练程度。④对求解结果基 于工程意义的解释。从工程实际得到的数学问题，针对求解 结果，应摆脱传统数学课程抽象理解的束缚，着重考查学生 对求解结果的基于工程意义的解释，使数学问题重新回归到 工程实际问题中。 3 加强学生科学思维能力培养的思考
新工科课程体系
新工科课程体系
新工科课程体系是一种适应新时代工程教育发展需求的课程体系，旨在培养具备创新精神和实践能力的高素质工程技术人才。
该课程体系具有多样性和灵活性的特点，包括通识教育课程、专业教育课程、实践课程等多个模块，旨在实现专业培养目标和培养标准。
通识教育课程注重培养学生的综合素质和人文素养，包括数学、物理、化学等基础学科，以及人文社科、经济管理等相关课程。
这些课程为学生提供了广阔的视野和深入的思考能力，有助于培养学生的创新思维和综合素质。
专业教育课程则聚焦于工程学科的专业知识和技能，包括工程数学、工程力学、工程热力学、电路分析等核心课程，以及针对特定工程领域的专业课程。
这些课程旨在使学生掌握扎实的专业基础和前沿的工程技术，为未来的工程实践和创新奠定基础。
实践课程是新工科课程体系中不可或缺的一部分，包括实验、实训、课程设计、项目实践等多种形式。
这些课程旨在培养学生的实践能力和创新精神，通过实际操作和问题解决，使学生能够将理论知识应用于实际工程中，并不断提升自己的工程素养和实践能力。
除了以上三个模块，新工科课程体系还可能包括跨学科课程、创新创业课程等，以满足不同专业和不同学生的需求。
同时，该课程体系也注重与国际接轨，引入国际先进的工程教育理念和教学方法，提高学生的国际竞争力和适应能力。
总之，新工科课程体系是一种适应新时代工程教育发展需求的课程体系，旨在培养具备创新精神和实践能力的高素质工程技术人才。
该课程体系具有多样性和灵活性的特点，注重学生的综合素质和专业能力的培养，同时强化实践和创新能力的训练，为学生的未来发展奠定坚实的基础。
新工科背景下 力学教学
新工科背景下力学教学力学是一门研究物体运动和受力情况的学科，它是工程科学中的基础学科之一。
在新工科背景下，力学教学需要结合实际应用场景，培养学生的动手能力和问题解决能力。
一、力学教学的重要性力学作为工程科学的基础学科，对于学生的专业发展具有重要意义。
通过力学教学，学生能够了解物体运动的基本规律，掌握力的概念和作用，培养分析和解决问题的能力。
力学作为一门实践性很强的学科，需要学生进行大量的实验和实践操作，从而培养学生的动手能力和实践能力。
二、力学教学的改革方向在新工科背景下，力学教学需要与行业需求相结合，注重学生的实际应用能力培养。
一方面，力学课程需要加强实践环节，提供更多的实验和实践机会，让学生能够通过实际操作来理解和应用力学知识。
另一方面，力学课程需要与工程实践相结合，引入相关的案例和项目，让学生能够将力学知识应用到实际问题中解决。
三、力学教学的教学方法在新工科背景下，力学教学需要采用多种教学方法，培养学生的创新思维和实践能力。
一方面，可以采用案例教学的方法，引入实际工程案例，让学生通过分析和解决实际问题来理解和应用力学知识。
另一方面，可以采用项目驱动的教学方法，让学生参与到真实的工程项目中，通过实际操作和实践来学习和应用力学知识。
四、力学教学的实践环节在新工科背景下，力学教学需要加强实践环节，提供更多的实验和实践机会。
通过实验，学生可以亲自操作和观察，深入理解力学原理和规律。
通过实践，学生可以将力学知识应用到实际问题中解决，培养解决实际问题的能力。
同时，实践环节还可以培养学生的动手能力和团队合作能力，为他们未来的工程实践打下坚实的基础。
在新工科背景下，力学教学需要与实际应用场景相结合，培养学生的动手能力和问题解决能力。
通过加强实践环节，采用多种教学方法，让学生能够亲自操作和实践，理解和应用力学知识。
力学教学的改革需要与行业需求相结合，注重学生的实际应用能力培养，为他们未来的工程实践做好准备。
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简论创新型工科的力学课程体系作者简介：郑泉水，工学博士（清华大学，1989）、清华大学工程力学系教授（1993至今）、清华学堂钱学森班创办首席教授（2009至今）和清华大学微纳米力学与多学科交叉研究中心创办主任（2010至今）等。
曾任清华大学工程力学系主任（2004-2011）、中国力学学会力学学报和Acta Mechanica Sinica主编（2011-2015）和清华大学-以色列特拉维夫大学XIN中心创办主任（2014-2015）等。
郑教授早期建立了作为非线性和各向异性材料本构方程研究理性基础的现代张量函数表示理论，获国家自然科学二等奖（第一获奖人，2004）。
近十五年来，郑的研究在国际上实现了超润滑领域的一次重大突破，即在微米尺度实现了固体表面之间直接接触“零”摩擦，引发了一系列的基础研究和技术创新，再获得了国家自然科学奖二等奖（第一获奖人，2017），有望在高端制造以及信息技术领域催生一系列颠覆性新技术；提出了极端疏水新概念并奠定了其理论和实验基础，并致力于在医疗器件、能源环境等方面的应用。
本文是文献（郑泉水.论创新型工科的力学课程体系. 力学与实践, 2018, 40(2): 194-202）的简化普及版。
摘要：进入21世纪，创新被国家置于全局发展的核心位置，如何培养技术创新拔尖人才，既是钱学森之问，更是时代之问。
力学的内在属性决定了它能够、并且应该在回答钱老之问时，起到基础性作用。
基于这个使命，清华大学于2009年设立了定位于工科基础，入选了首批国家基础学科拔尖学生培养实验计划的钱学森班。
作为负责钱学森班的首席教授，我在本文里首先论证三个基本观点：1）力学同时拥有定量化“基因”和技术创新“基因”；2）前者在以往发展得很好，后者却相对发育不良；3）这种发展不平衡大大限制了工科创新。
接下来，在简要介绍钱学森班培养方案和实践案例的基础上，力图表明：以“通过研究学习”为牵引，可以构建一个大幅删减总课时要求却同时加强创新或量化基因的课程体系，并激发学生的强烈学术志趣。
实践证明，这个培养模式受到了学生们的欢迎和国内外诸多学科导师的认可。
关键词：创新型人才培养，工科基础，力学的基因，通过研究学习，课程体系引言撰写本文的背景是钱学森之问所揭示的国家之痛：“现在中国没有完全发展起来,一个重要原因是没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学,没有自己独特的创新的东西,老是‘冒’不出杰出人才。
这是很大的问题。
”进入21世纪后，互联网和人工智能等新兴技术，正加速将人类带近到从未面临过的一个“奇点”：智力被非人类全面超越，导致对教育的核心需求产生了千百年来最大的一次变化：从知识传授转为创新能力培养，且这一转变到来的速度和范围都远远超过预期，从而，破解钱学森之问迅速成为最急迫的国家战略性挑战之一，创新被摆在国家发展全局的核心位置，这对构建创新型工科提出了迫切要求。
本文第1节阐述了关于力学核心特质的思考；第2节分析了工科的力学课程体系、影响它形成和发展的历史、当今和未来的主要因素；第3节介绍在创新型工科背景下的清华钱学森班的理念、课程体系、实践案例；第4节对全文作了一个小结，并引出课程体系与新生招生重要性比较的问题。
一、力学的“基因”力学的本源和“基因”是什么呢？1687年出版的牛顿《自然哲学的数学原理》标志着力学成为第一个精确化的科学。
从此，研究物质的运动与受力等的关系以及定量化，成为了力学的基本特征。
在随后的两个多世纪里，力学和它所代表的科学方法论及数学化手段，主导了科学的发展，相继产生了拉格朗日-哈密尔顿力学、电动力学、热力学、相对论、量子力学等，成为了今日整个物质科学的基础。
二十世纪后力学朝物质科学方向发展成为了近代物理体系。
牛顿既是近代科学的奠基人，又是微积分的发明者。
力学的定量化特征，使得力学长期以来与数学密不可分、相辅相成。
这个现象一直延续到二十世纪中叶。
如柯西，既是十九世纪最伟大的数学家之一,也是应用力学的奠基人之一；又如成立于1952年的北京大学数学力学系和成立于1958年的清华大学工程力学数学系，直到文革前后力学和数学才分家。
沿着定量化方向，力学促进了许多数学分支的形成和发展。
十八世纪工业革命的兴起，对工程和技术从定性走向定量产生了决定性的推动。
以纳维、柯西、泊松、斯托克斯等人在十九世纪上半叶建立起弹性力学和流体力学基本方程为代表，实现了可“精确”描述固、液、气体复杂的变形和流动，力学逐渐成为了工科的基础。
此后，力学朝着工科基础的方向发展，成长为当今的应用力学体系。
上述溯源表明，力学作为工科基础，同时兼备了科学、数学和工科三重属性。
力学因拥有这个特征，从而天然地扮演着工科基础（或技术科学、工程科学）的独特角色。
数学属性带给了力学量化“基因”，而科学属性赋予了力学技术创新“基因”。
在过去的一个世纪里，量化基因的代表性发展是创立了有限元法，而技术创新基因的代表作是航空航天技术和工业的诞生。
二、工科的力学课程体系以清华大学工科为例，除了信息科学技术学院之外的其它6个工科类学院，即土木水利、建筑、机械工程、航天航空、环境、材料学院等，都将理论力学、材料力学、流体力学三者或将前两者合并为工程力学列为必修课程。
全国高校工科在安排力学必修课方面的情况大同小异。
虽然没有被列为核心基础课，力学在信息科学与工程、生物医学工程等，依然有着十分重要的应用。
是什么要素促使工科选择了上述力学课程呢？这些要素在今天有了哪些不同、未来几十年还可能发生哪些根本性的变化呢？2.1 历史的要素在20世纪中叶基于电子计算机的计算力学出现之前，弹性力学、流体力学等只有很少的问题可以求解。
普朗特、冯.卡门等，创立了边界层理论、奇异摄动理论等，使得一大类工程中的流体力学问题得到了求解，解决了当时航天、航空中最关键的一些问题。
由此，冯.卡门成为公认的二十世纪最伟大的航天工程家。
面对工程师们的大量需求，铁木辛柯自20世纪30年代开始撰写了材料力学、结构力学、弹性力学、弹性稳定性理论、工程中的振动问题和板壳理论等20多部教材。
这些教材影响巨大，被翻译为世界各国的多种文字出版，形成了工科力学课程体系的主流骨架延续至今。
顾名思义，材料力学该是研究（固体）材料的力学;但实际上，它基本上局限于梁-杆-轴这类“一维”固体。
优点是：1）工程中这种材料体系极多甚至是主体；2）用微积分就基本上可以求得解析解；3）这些解析解对于完成“一维”固体材料体系的设计，非常实用，甚至小至10纳米以上都适用（如原子力显微镜；广泛应用于物联网、自动驾驶等各种类型的传感器、微机电系统等,多数采用梁的变形或共振作为核心原理之一）。
上述优点，使得材料力学至今依然充满生命力，被多数工科选为基础课程之一。
受限于材料力学的“一维”体限制，欲研究工程中的三维体，常见的板、壳等“两维”体、以及“一维”体的端部或集中受力部位，就需要用到弹性力学。
这时，需要用到数学物理方法、偏微分方程理论、渐近求解的方法（摄动理论、变分法等）、甚至泛函分析理论等，故需要投入比学习微积分多得多的学时。
即使这样，能够求解的弹性力学问题，不仅极其有限，而且越来越少。
这样一种低效“投入/产出”比，对于大多数工科学生和工程师来讲，难以接受；只有那些坚持研究工程难题的人，需要也愿意投入。
理解了上述历史原因，也就不难理解如下几个现象：1）工科最多安排弹性力学简明教程；2）力学专家常常成了应用数学家；3）有相当比例的工科顶尖学者其实又是深刻理解和掌握力学的专家。
除量化基因外，应用力学作为工科基础本应还具有的技术创新基因，现实中则比较罕见，只有极个别应用力学家华丽转身为工程创新之父，如航空航天领域的冯×卡门与钱学森、生物医学工程领域的冯元桢等。
一个值得思考并重视的现象是，这几位都曾长期任教于加州理工，而加州理工的特色是物理与创新，这应该不是偶然现象。
这个观察促使清华钱学森班创办伊始，就非常重视加强力学的技术创新基因，并与加州理工建立了密切的联系。
2.2 今天的因素和力学的困境对现代应用力学进程影响最大的是电子计算机和有限元法为代表的计算力学方法。
一方面，以应用力学家为主发明了有限元法、创建了计算流体力学等，使得不仅仅弹性力学，还有更为复杂的塑性力学、粘性流体动力学等各种非线性、复杂边界问题可迎刃而解；另一方面，正是这些方法的出现使得曾以量化见长的力学界渐渐陷入了一种尴尬境界----因为越来越多的用户更友好的功能更强大的软件使得非力学专家可以越来越便利地应用这些方法，传统意义上的力学人的必要性显得不是很充分。
2.3 未来几十年的趋势每门具体的工科，常常对应的是一个工业或技术行业的存在。
这个内涵一方面决定了具体工科的现时实用性，另一方面也决定了它的相对短暂性。
与此对照，没有单一行业背景的应用力学，其核心使命是研究物质的运动和变形、与受力的关系和定量化等“永恒”存在的主题，则必然在可见的未来继续扮演着工科基础的角色，尤其是在物质科学基础上的新工科诞生（创新）和走向成熟（定量化）之前，扮演重要的、甚至是关键的角色。
进入21世纪，人类知识的加速指数增长态势越发明显，信息革命、生物技术、纳米技术带来的影响无处不在。
特别是互联网、大数据、人工智能、机器人等，对社会、经济、教育、技术和研究的发展，带来了前所未有的机遇和挑战。
作为工科基础的力学课程体系应该如何重构，以适应中国和全球对技术创新和创新型人才培养越来越迫切的需求？三、面向创新型工科的一个实验田--清华大学钱学森班3.1 钱学森班的使命和定位2009年创立的钱学森班，定位于工科基础，使命是发掘和培养有志于通过技术改变世界的创新型人才，探索回答“钱学森之问”。
该实验班的项目组由来自清华大学十多个院系和研究机构的几十位老师和工作人员组成，由首席教授负责，秉承钱老技术科学、大成智慧的教育思想，致力于构建一个开放性的环境，帮助学生在跨学科领域学习技术创新和领导力，完成使命。
对已有5届毕业生的统计和调研数据表明，钱学森班的工科基础定位的可行性得到了广泛认可。
如毕业生读研方向大体上是力学占1/3、其它学科（航天航空、机械工程、土木水利、材料科学与工程、信息技术、生物医学工程、数学、管理等）占2/3；又如最近毕业的2013级28名学生中，有4名同学获得了MIT三个院系（机械、材料、信息）共5份博士生奖学金名额。
3.2 钱学森班的课程体系和学生的T型知识体系钱学森班培养方案（2016年版）总学分要求是148，分三个层构：荣誉挑战性课组（70学分）、基本结构性课组（>50学分）和全校普遍性课组（如思政、体育、英语等，共28学分）。
其中挑战性课组含18门课，分为6类：数学、自然科学、工科基础、专业与研究、人文、综合与贯通。