一、实验室基本情况

道路施工技术与装备实验室已有四十年的建设和发展历史。1985年被确定为世界银行第二个大学贷款项目重点支持的实验室，投资近百万美元；2006年4月通过验收被批准为教育部重点实验室，是长安大学利用世界银行贷款和“211工程”建设资金重点建设的实验室之一。我校“211工程”一期投入专项建设资金1680万元，二期专项建设资金为500万元。实验室拥有一个占地420余亩，与我校载运工具运用工程学科共用的车辆和道路施工与养护机械综合实验基地。

1.实验室研究人员的构成

道路施工技术与装备实验室一直围绕着该领域的关键理论与技术问题，全面深入地开展跨学科科学研究。在四十余年的建设发展过程中，已凝聚了一支结构合理、团结协作、勇于创新、素质精良、有能力承担跨学科重大科研项目的科研队伍。有一个高效、精干、管理经验丰富，具有开拓精神的领导班子。

目前，实验室研究人员总人数51人，专业涵盖道路施工机械、机电液一体化、材料工程、交通运输、车辆工程、内燃机、计算机等。其中，具有高级职称任职资格者47人，有中级职称任职资格者4人，年龄35岁以下青年科技人员6人，年龄35～50岁之间的中年科研人员43人，50岁以上的科研人员2人（见下表）。

实验室研究人员的职称、学位构成和年龄结构

2.实验室的研究方向

道路施工技术与装备实验室的总体研究方向可以概括为：以道路施工机械机群智能化为主攻方向；以道路施工机械牵引动力学、智能化道路施工机械与装备、道路施工机械自适应控制技术、高速公路机械化施工技术、道路施工机械新型材料开发与应用、车辆新能源开发与节能、高等级公路快速养护技术等为主要研究方向，为我国的公路交通的现代化建设服务。实验室主要研究方向和内容如下：

（1）道路施工机械牵引动力学与优化设计

主要研究领域为：工程机械动态牵引性能研究；地面力学和行驶理论研究；工作装置与介质相互作用理论研究；作业质量控制研究；工程机械动态仿真与参数优化等。

（2）道路施工机械机电液一体化技术

该研究方向根据道路施工机械（特别是路面机械）作业特点而展开，主要开展道路施工机械机电液一体化技术、智能化道路施工机械与装备、电控泵—马达车辆行驶控制系统、工程机械电液控制关键技术研究，以及道路施工机械电子监控技术、道路施工机械静动态应力测试与疲劳寿命评估等研究。

（3）工程材料性能与应用技术

主要研究内容为工程机械材料性能及表面改性应用技术、耐磨铸铁、耐磨低合金钢、陶瓷颗粒增强金属基复合材料、稀土磁滞伸缩功能材料等。该学科方向开展的纳米结构金属陶瓷复合材料、复合金属涂层长效防腐体系、稀土磁滞伸缩功能材料等都属于当今材料科学的前沿领域。

（4）高速公路机械化施工与养护技术

主要研究领域为：道路施工机械选型配套、现代机群施工技术、设备资源优化配置、设备作业参数优化、作业质量控制以及车辆运输物流理论与体系研究。

（5）车辆环保技术及清洁能源研究

主要研究领域为：绿色交通能源与应用基础研究；车辆发动机工作过程优化控制；车辆尾气排放控制与降噪技术；车辆代用燃料发动机研究；电动车辆研制；车辆节能专用装置开发。

上述研究方向，构成了道路施工技术与装备实验室完整的研究体系，有着广阔的发展前景。

3.实验室各研究单元的构成

和实验室的5个主要研究方向相对应，道路施工技术与装备实验室由5个实验分室和1个中心组成，分别是道路施工机械牵引动力学分室、道路施工机械机电液一体化分室、高速公路机械化施工分室、工程材料分室、车辆环保技术及清洁能源研究分室、道路施工机械测试中心。各分室均汇聚了一支结构合理、团结协作、敢于创新、素质精良、有能力承担跨学科重大科研项目的科研队伍，专业涵盖道路施工机械、机电液一体化、材料工程、交通运输、车辆工程、内燃机、计算机等领域。各分室的主要研究内容见下表。

实验室的研究单元与主要研究内容

二、实验室硬件建设

本实验室已投入建设资金4640万元（不含筑路与养护机械综合实验基地1100万元），其中设备总价值2946万元，价值10万元以上的仪器设备40多台套，总值达1507万元。现有实验室条件基本可以满足道路施工技术与装备领域开展多学科综合性课题试验研究和教学的需要，是目前我国道路施工技术与装备领域最大的教学、科研、试验与产品质量检测基地。

本实验室拥有一批具有国际先进水平的仪器设备和试验设施，实验设备优良，性能先进。例如，能进行各种道路施工机械模型或原型实验和进行各种道路施工机械工作装置与工作介质相互作用过程实验的亚洲最大的室内试验土槽（110m×7.8m×2.5m）、汽车全自动检测线和全国高校唯一的汽车环形试验场等先进设施、近程和远程遥测系统、大型转鼓底盘测功机、车辆排放测试系统、W-700电涡流测功机、AVL发动机自动试验台、发动机动态性能模拟加载实验台、图像分析系统、动态信号分析系统、运动粒子全息测试仪等。这些设备和设施，在国内公路施工机械研究领域，无论在主导设备的技术水平上，还是在配套设备的完善性上都处于国内领先地位。

本实验室建筑面积8480m²，其中80m²以上的学术报告厅有2个，均具备现代化会议条件（包括多媒体投影仪、大屏幕实物投影仪、扩音设备及各种计算机）；办公室用房超过600m²，均具备现代化办公条件和快速上网条件，另配有专用的研究生学习室及计算机机房和文献资料室。实验室基本条件及主要仪器设备见下面两个表。

道路施工技术与装备实验室基本条件

现有主要配套仪器设备

三、实验室组织结构与管理模式

1.实验室日常运行管理

实验室为相对独立的科研实体，由教育部聘任实验室主任1人，全权负责实验室的工作；实验室副主任3人，由依托单位聘任协助主任开展工作；实验室设立专职秘书1名，协助做好实验室的日常管理工作；各实验分室主任由实验室主任提名聘任，负责所属分室的各项工作。

实验室工作由一名校领导主管，并由学校科技处和实验室管理处进行宏观管理。

实验室采取在编固定人员、流动人员和客座研究人员相结合的人员编制形式，实行课题制管理，以保证实验室的开放与运行并促进科研人员的流动和学科间的相互渗透，同时大力吸收和培养青年科技人员，引进和吸引有成就的出国留学、进修人员回国参加工作。

实验室的经常费用（包括基本运行经费）由部门科研事业费支出，实验室在向社会开放的环境中，将通过本身工作质量、研究水平的提高、科技成果的转化和优良的社会服务来获取经费支持。另外，将设立实验室主任基金，用于支持具有创新思想的课题、新研究方向的启动和优秀年轻人才的培养。

实验室设置独立的学术委员会，其主要职责是审议实验室的学术活动，审议实验室的目标、任务及年度工作，决定实验室的研究方向，审定研究课题，监督经费使用，协调开放事宜，组织论文答辩及成果评价。实验室主任每年要向学术委员会作一次年度工作汇报。学校还将委托学术委员会定期对实验室进行专门评估，并将评估结果对外公布。

2.仪器设备管理与使用

为了加强实验室仪器设备的管理，提高设备的利用率，实验室成立了由在编固定人员6人，主要为高级工程师（高级实验师）、讲师和助理工程师组成的技术支撑队伍，负责实验室仪器设备的日常技术管理与维护，保证设备的完好，保障正常的研究条件。

实验室仪器设备采取相对集中、统一管理的模式，所有符合条件的仪器设备均对外开放，以提高利用率。实验室建立了多种规章制度，包括人员培训制度、仪器保管责任制、安全操作制度、值班人员条例、仪器维修管理办法等，并加强考核，将考核结果和相关人员的奖金、工资挂钩，以确保仪器设备的安全使用，充分发挥仪器设备的效益。实验室充分利用现代信息技术，完善网络建设，对内实现计算机联网，建立内部信息管理系统，对外建立独立的网站和网页，最大限度实现资源共享。

四、实验室的本科实验教学工作

1.实验室承担的本科实验教学任务

实验室目前承担长安大学机械类专业的机械基础和机械专业的实验教学任务，每年约 接待800名学生，涉及面广，工作量大。实验室积极探索机械基础和机械专业的实验教学规律，提出了基础训练与工程实际紧密结合、宽口径培养人才的思想，建立了分层次实践教学体系，突出学生实践能力和创新能力的培养。实验室重新制定了发展规划、修订了实验教学大纲、改革和优化了实验内容、重新编写了实验教材、增大了设计性和综合性实验比例、不断对实验方法作了改进，以提高实验项目的层次和实验内容的科学性、先进性。实验室具有一整套完整的管理制度，确保一切实验教学工作正常进行，教学质量不断提升。我校机械专业的毕业生以“动手能力强”而闻名于我国交通领域，这和他们在实验室得到的训练是分不开的。

2.实验教学改革

实验室按照国家经济建设和社会发展对高素质创新人才的培养需求，科学地设置实验项目。实验室进一步深化教育改革，进行了一系列的实验教学改革工作， 对实验课程体系进行了层次化、具体化整合。

（1）层次化是把实验教学分为三个层次

基础实验：是学生开始学习每门课程的基本实验，如机构运动简图测绘；齿轮范成实验；动平衡实验；带传动实验；减速器拆装；车刀几何角度测量实验；切削用量对加工质量影响；加工误差分析；CAD\CAM动态仿真；数控加工演示；切削层变形测量；切削力测量；数控机床剖析；硬度测试；试样制备和平衡组织观察；合金的流动性测定；焊接接头组织观察等；主要目的是培养学生使用常用机床和基本实验设备的能力、对机械设计、制造和材料成型的基本理论知识的理解。

综合性和设计性实验：综合性和设计性实验是指学生在学习机械基础课程到一定程度时，由教师提出要求，学生自行设计实验方案，包括实验方法、步骤、调试，实验的主要目的是培养学生应用基本知识和理论的能力。综合性和设计性实验包括凸轮机构运动参数测定；连杆机构运动分析；工业机器人的认识与实践；齿轮误差项目综合测量；机床静刚度和动刚度；机床振动测试；加工中心编程和应用；钢的非平衡组织、铸铁组织观察；材料成型综合实验等。

研究创新型实验：研究创新型实验是指学生利用实验室的设备和创新实验台，自行设计和完成新的实验。实验的主要目的是培养学生的创新能力、工程实践能力以及科研、开发能力等。如机械运动方案创新设计；虚拟设计与制造；CAD\CAM动态仿真；材料成型新工艺开发等。

另外，各专业依据其发展方向，对学生在校期间的不同阶段，还开设了相应的机械原理课程设计、机械设计课程设计、工程材料及机械制造基础实习、生产实习等实践教学环节。

（2）具体化是把实验项目和具体专业的应用相结合，使实验目的更明确，突出长安大学机械设计制造及自动化专业在筑路机械、建筑机械方面的特色。

3.实验室对本科生的开放工作

实验室通过开放实验室培养学生的科研和工程实践能力，并吸收学生直接参加所承担的科研课题，实验室承担着学校每年度的毕业设计、课程设计、全国大学生机械设计竞赛及学校内机械设计竞赛的培训、选拔参赛等实践工作，取得了良好的效果。

实验室建立了网络教学平台，主要功能如下：

（1）在网上预约实验时间、内容及实验室；

（2）网上教学，下载有关实验参考资料、实验内容，定期公布开放实验项目；

（3）在实验室联网设备上进行实验管理；

（4）面向校内外的交流平台、对外服务。

学生可以自行设计实验方案、实验方法、步骤、调试，实验的主要目的是培养学生应用机械基础基本知识和理论的能力。学生可以结合自己的专业方向开展有特色实验项目，通过上述方法，训练学生基本动手技能，创新能力，以达到培养高质量技术人才。目前实验室的部分开放性实验、自选参考实验项目如下：

（1）外螺纹综合误差测量与数据分析

（2）材料综合设计实验

（3）发动机与液力变矩器特性实验

（4）零件的测量与活塞连杆组的装配

（5）液压系统调速特性

（6）机电产品造型模型制作实验

（7）等离子喷涂功能涂层制备

（8）高温真空烧结陶瓷材料

4.实验室的教学成果

（1）《机械基础系列课程教学内容和课程体系改革的研究与实践》2003年获得陕西省教学成果二等奖 陕西省人民政府

（2）《机械设计系列课程计算机多媒体教学的研究与实践》2001年获得陕西省教学成果一等奖 陕西省人民政府

（3）《机械基础系列课程教学内容和课程体系改革的研究与实践》2003年获得长安大学教学成果特等奖

（4）《工程机械构造实习实验课的教学改革与实践》2003年获得长安大学教学成果优秀奖

（5）《测试技术》课程教学改革与实践2004年获得长安大学教学成果二等奖

（6）《行业性高等学校主体专业宽口径人才培养模式的研究与实践》2003年获得长安大学教学成果特等奖

（7）《工程机械概论CAI课件》2001年获得长安大学教学成果二等奖

五、实验室近期的科研情况

实验室正承担着多项有关工程机械的国家和省部级重大项目，其中包括国家“863”项目“机群智能化工程机械”、国家“863”子项目“智能压路机计算机控制技术方案研究与设计”、国家“863”子项目“沥青路面就地再生技术及企业信息化”、

国家自然科学基金项目“粉土、干砂及高含水量粘土压实机理研究” 、国家自然科学基金项目“多功能多变换器电源系统综合分析理论与实现技术” 、国家自然科学基金项目“单晶高温合金的超高温度梯度定向凝固组织超细化研究”、国家自然科学基金项目“混凝土振动搅拌机理的研究”，多项国家西部公路建设重大科技项目、多项陕西省自然科学基金项目和陕西交通科技项目。实验室除了取得12项国家发明专利以外，还取得9项实用新型专利。

实验室近期代表性科研成果

序号	名称	数量	序号	名称	数量
1	获省部级成果奖	8项	5	鉴定成果	11项
2	取得国家发明专利	12项	6	出版专著	15部
3	发表科研论文	123篇	7	取得实用新型专利	8项
4	论文被SCI收入	1篇	8	论文被EI收入	19篇