综合性高校一流本科课程建设的改革探索——以中山大学为例

课程是教学体系的基本单元,更是高校人才培养最基础、最重要的载体。一流课程追求高质量目标,作为高校课程建设的标杆,具有很好的示范性作用。以中山大学一流本科课程建设为例,总结了综合性大学如何对标国家一流课程建设目标,构建“五个融合”卓越人才培养体系,在兼顾学科差异的基础上系统推进本科课程的建设和改革创新,提升课程体系“三性”标准,加强对一流课程群培育力度,推动一流课程认定落实落地,探索促进课程建设持续发展的思路和做法。

土木工程专业本科有限元课程教学探索

文章以土木工程专业本科有限元课程教学为例,开展了面向学术能力培养的教学探索研究。在本课程的教学过程中,任课教师通过基础理论普及、编程学习、软件学习、开放性问题探索、学术能力培养等多种方法,提升本科学生逻辑思维能力、解决问题能力、学术能力和学生学习能力,为学生未来的工作和进一步学习打下基础。

基坑被动区加固对邻近既有铁路工程变形影响研究

针对邻近既有铁路工程进行基坑开挖时二者相互影响的问题,以秦望隧道明挖段基坑为例,建立三维有限元模型,分析被动区抽条和裙边加固相结合的方式下基坑开挖对围护结构、地表及邻近铁路工程变形的影响规律,研究了加固参数对邻近铁路工程建筑物变形的影响,分析变形原因并采用主成分分析法提出具体工程的最优加固参数。结果表明:被动区在多种加固方式下,天然地表沉降曲线发生变化;铁路路基基础设施变形,受到多种因素的共同作用,增加抽条加固宽度有利于减小侧移,增加裙边加固宽度有利于减小沉降。

新工科背景下实验室建设与创新型人才培养——以土木、水利与海洋工程专业为例

新工科建设背景下,高校实验室面临新的机遇和挑战。土木、水利与海洋工程作为新工科建设的重要专业之一,以培养多学科交叉融合的“大土木”创新型和复合型工程人才为目标,充分运用计算机、VR、AR等信息化技术,构建具有学科特色的虚拟仿真实验室,服务于“大土木”创新型人才的培养。新工科建设还应积极推动实验室信息化建设,建立实验室与仪器设备共享平台,扩大实验室和仪器的开放程度,鼓励学生开展多学科交叉融合的综合性实验。通过建立实验室安全管理系统,实现对实验室内重点区域的监控,保障实验室的安全。

思政引领、以人为本的桥梁工程教学设计——以梁桥概述为例

当前高等教育改革中,思政元素的引领作用日益凸显。该文以桥梁工程课程的梁桥概述一节为例,探讨如何在课程教学中融入思政元素,实现以人为本的教学目标。首先介绍思政元素在高等教育改革中的重要性,接着从教学目标设计、教学内容设计、学情分析与学情优化等角度,详述思政元素引领下,以人为本的桥梁工程教学设计理念。实践表明,思政元素的融入有助于帮助学生树立正确的价值观和人生观,增强社会责任感和职业道德观念,提高综合素质和核心竞争力,对培养具有家国情怀和国际视野的土木工程专业人才具有重要意义。

新工科背景下工程水文与水利计算课程教学改革探讨

工程水文与水利计算课程是水利类专业的重要基础课程。该文针对工程水文与水利计算教学中存在的问题,围绕新工科背景下新经济、新产业以及水利事业发展新形势的需求,以“四个面向”为导向,以培养创新型复合人才为目标,工程水文与水利计算课程建设需有机融合课程思政、注重创新创造能力培养、倡导多元教学方式、强化理论与实践并重,厚植学生爱国主义情怀,有效提升学生的工程实践与创新能力。

EBL教学模式在隧道工程教学中的应用

分析EBL教学模式的定义、特点及在隧道工程教学中的应用,探讨通过EBL教学模式提高学生的综合能力和实践能力。提出了应用EBL教学模式的具体方法和策略,包括引导学生主动学习、联系实际工程和评价学习效果等。通过实际案例分析和评价,验证了EBL教学模式在隧道工程课程中的有效性和实用性。

汉江流域骤旱演变规律及其对南水北调中线工程的响应分析

通过识别汉江流域骤旱事件,分析了汉江流域在南水北调中线工程实施前后其骤旱事件特征的差异,并且使用偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression, PLSR)、支持向量机(Support Vector Machine, SVM)和随机森林(Random Forest, RF)3种机器学习方法建立了骤旱历时回归模型,定量分析了南水北调中线工程对骤旱历时的影响。结果表明:(1)南水北调中线工程实施后,汉江流域骤旱频次从平均每年0.7次上升至0.9次,骤旱历时从平均每年24.6 d上升至34.5 d,但在空间上,上游骤旱历时显著延长,中游增加幅度减弱,下游骤旱历时却缩短;(2)骤旱爆发历时在空间分布上由5~6 d均匀分布变为上下游不均分布,上游爆发历时缩短至3~5 d,而中下游地区延长至7~9 d;(3)随机森林对骤旱历时模拟效果最好,气候条件对骤旱历时影响最大,相对重要性为0.34,其中降水为0.14,净辐射为0.12,相对湿度为0.08,南水北调中线工程延长了汉江流域中下游地区的骤旱历时,相对重要性为0.12。

BIM技术在城市主干道立交工程中的应用研究

广州市番禺区某主干道近年来交通需求急剧增加,面临着日趋严重的交通拥堵问题,因此针对该主干道立交节点的系统改造迫在眉睫。本研究应用BIM技术对该主干道的改造工程进行了详细的规划、设计和建模,并采用Lumion10进行三维动态展示来反映建设成果。研究表明,BIM技术的应用能够提高城市主干道立交工程的设计与施工效率,为工程的高效实施奠定基础,从而缩短城市交通系统改造所需的时间周期。本文研究成果对于其他类似的交通基础设施工程具有重要的借鉴意义,为大型城市交通基础设施改造提供了有力支撑。

基于产学研融合的隧道工程课程实践教学探索

产学研深度融合的隧道工程课程实践教学模式可以更好地培养高校土木工程专业的学生,提高其实践能力和创新意识。通过学科理论与实际工程案例相结合,课程组与工业界保持深度合作,从课程设置、实践教学手段、产学研融合机制等方面深入探讨,为土木工程专业的教学改革和发展提供了有益的参考。

“三全育人”视域下“大土木”专业本科生导师制的探索与实践

“三全育人”是新时代高等教育思想的重要变革。在“大土木”专业人才培养过程中,以本科生导师制为依托,践行“三全育人”理念,探索建立完善的全员育人机制、开展丰富的全过程育人实践以及拓展多维度的全方位育人空间,有利于形成专任教师、管理人员、思政队伍育人合力,发挥导师制育人功能,与大类本科专业宽口径课程设置方案形成互补,落实个性化的人才培养目标,激发学生的学习力,提升学生的思想力和实践创新能力,对提升本科人才培养质量具有重要意义。

“土木工程+AI”本科人才培养现状分析

人工智能(AI)技术发展迅猛且应用广泛,在各行各业都展现出巨大潜力和价值。目前,随着AI向更高阶段的通用人工智能(AGI)进化,其对各学科的影响势必更为深入,且与前序AI初级阶段有着本质不同。土木工程作为最古老的学科之一,如何将AI融入人才培养以应对新挑战和把握新机遇,已成为该学科急需摸索和回答的关键问题。鉴于此,首先搜集100所高校(国内50所,国外50所)在土木工程学科的本科人才培养方案,进而对培养方案进行比较和总结,分析国内外高校在土木工程学科融入人工智能本科教育方面的现状与不足。最后,提出人才培养方案改革策略,为土木工程学科AGI时代人才培养提供参考。

北江流域防洪骨干“调蓄”工程体系完善和优化策略

文章针对“22·6”特大洪水期间北江流域“调蓄”工程体系暴露出的问题,从新建、改扩建水库,已建枢纽工程优化调度等角度开展研究,提出北江流域防洪骨干“调蓄”工程体系完善和优化策略。初步确定了墨江冷水迳和罗坝水库,连江黄茅峡水利枢纽工程的防洪库容;制定了飞来峡枢纽防洪优化调度方案,并对其他“调蓄”工程提出了完善和优化措施。该项研究聚焦于以往被忽视的上游浈江和支流连江,对加快构建北江流域江河安澜防洪保障网具有重要意义。

新工科背景下信息化技术在创新型人才培养中的运用——以土木、水利与海洋工程专业为例

土木、水利与海洋工程专业是教育部新颁布的新工科专业改革19个项目群中“土木、建筑、水利、海洋类”的主要部分。如何将当下迅猛发展的信息化技术与土木、水利与海洋工程专业结合,培养具备更高的创新创业能力和跨界整合能力的高素质复合型工程人才仍需深入探索与实践,在新工科背景下从根源上提升工程人才培养质量,仍然是困扰工程教育发展的难题,任重而道远。以面向社会产业需求和科技发展方向为导向,从土木、水利与海洋工程专业教学、协同创新共享平台建设及毕业设计新方式等多个环节展开讨论,将先进信息化技术深度融入本科创新人才教育教学的各个环节,培养具有多学科交叉融合背景的土木、水利与海洋工程专业创新型人才。

深圳滨海大道改造工程超宽坑中坑降水与开挖响应实例分析

为探究超宽坑中坑降水与开挖过程中基坑变形和地下水的变化特征,采用实测分析方法对围护结构侧移、地表沉降、周边建筑物沉降及地下水与潮汐水之间的关系进行分析。同时,利用ABAQUS有限元软件建立考虑潮汐补水的三维流固耦合模型,研究基坑降水和开挖过程中地下连续墙的侧移规律,并验证分段降水控制和换撑措施对墙体变形的控制效果。主要结论如下:1)基坑开挖过程中,围护结构最大侧移为29.5 mm,南北墙顶均向坑外侧移,地表沉降最大为29.4 mm,立柱、周边建筑物竖向位移量均小于6.5 mm;2)潮汐补水和降雨导致南北两侧坑外水位降落分别约-1.0 m和-1.5 m;3)在坑中坑降水和开挖深坑阶段,采用分段降水控制和钢支撑换撑使墙体最大侧移减小约29%和21%。

供水管道水平定向钻穿越航道关键技术研究——以闽江水平定向钻穿越工程为例

为解决福州市琅岐岛供水不足问题而建设的塘坂引水工程琅岐支线(马尾段)供水管道,横跨穿越闽江航道,该管道内径为1 200 mm,长度为1 934 m,管材采用Q345B钢管。为减少该工程施工对现有地面设施的破坏并保证闽江主航路畅通,采用水平定向钻穿越施工法进行施工。本工程穿越地层为岩石与淤泥质黏土软硬交替地层,采用我国自主研发的新型2 000 t级电驱动水平定向钻机,应用新型的KY-100水平定向钻磁靶导向定位系统,并采用国际先进的双钻机对接穿越施工工艺,确保工程顺利实施;同时为了克服该工程穿越地层复杂、人工磁场铺设困难、穿越距离长、入出土点易冒浆等一系列工程技术难题,采取了双层套管、壁钩打捞及套洗钻具解卡等技术手段对钻杆弯曲、断裂等孔内事故进行了处理,提高了施工工效,减小了定向钻施工对地面设施和环境的影响。该相关技术经验可为类似工程的安全施工提供数据和技术支撑。

软流塑地层盾构切削钢筋混凝土桩基工程实践

为实现软流塑地层盾构连续穿越大直径钢筋混凝土群桩,以绍兴地铁2号线切桩工程为例,从盾构机的选型、参数控制、切混凝土及切钢筋机理、刀具磨损等方面分析了撕裂刀对钢筋混凝土桩基的切削效果。主要结论为:1)采用MJS(metro jet system,全方位高压喷射注浆)地层预加固技术和3层刀布置技术顺利完成软流塑地层盾构切桩任务;2)“慢推速、中转速、小扭矩、严控浆、早补强、勤量测”盾构施工控制准则,适宜软流塑地层盾构磨桩施工;3)钢筋存在剪拉、弯拉和纯剪3种破坏形式,剪拉和纯剪破坏各占47%和25%,满足预期目标;4)钢筋主要缠绕在中心区刀梁孔洞处和R≤2025 mm范围内,长度以小于3 m居多,以弯拉破坏为主;5)刀具破损率及磨耗量均随轨迹半径增大而增加,2500 mm为刀具磨损陡增的临界值;6)基于现有刀具磨损状态,预计可继续切削1根直径1 m全断面工程桩。

新工科背景下工程水文与水利计算课程思政建设探索

课程思政是落实立德树人这一根本任务的战略举措,各类课程都应积极构建课程思政体系,将其有机融入教学中。工程水文与水利计算课程是水利类专业的核心课程,探讨其课程思政建设体系具有重要意义。文章从工程水文与水利计算理论课程和课程设计两方面出发,系统探讨了课程思政从顶层设计到具体实施的整体建设路径,提出了家国情怀、责任担当、辩证思维、个人素养、科学精神、工匠精神及生态文明理念等七维课程思政建设体系,最后提出完善课政融合教学效果评价机制,以期为水利类专业人才培养提供有益借鉴。

基于陆气耦合模式的降雨径流模拟研究进展

基于陆气耦合模式的降雨径流模拟是变化环境下水文循环过程研究的重要内容之一。围绕陆气耦合降雨径流模拟,分析基于陆气耦合模式的降雨径流模拟框架,对比基础输入资料、天气模式和陆面水文模型各方面的优缺点,回顾基于该框架的发展历程,从集合预报、数据驱动、陆面水文模型与天气模式3个方面介绍了陆气耦合降雨径流模拟技术的发展,提出多尺度转换、双向耦合、不确定性问题及误差修正4个热点关键技术问题,并对未来研究进行展望,以期为推进基于陆气耦合模式的降雨径流模拟研究提供参考。

基于创新实践能力强化的工程水文与水利计算课程教学模式探索

工程水文与水利计算课程是水利工程专业的一门重要核心课程。文章针对工程水文与水利计算课程中存在的课程知识创新性不足、教学手段单一、重理论轻实践等问题,围绕新工科和“卓越工程师”教育体系对工程专业人才的需求,以培养创新型复合人才为目标,提出工程水文与水利计算课程建设需开展线上线下相结合的多元化教学模式、重视前沿学科知识、强化课程实践教学等措施,不断提升学生的实践能力、科研创新能力。