建设培养创新型人才的土木工程专业

文章针对兰州大学土木工程专业的建设，从明确专业人才培养指导思想和培养目标、建立人才培养模式、完善课程体系建设、加强实践性教学环节等四个方面论述了建设培养创新型人才的土木工程专业的思想和认识。

新工科背景下土木工程专业本科学生培养模式的探索与改革——以保定理工学院为例

文章主要以新工科背景下的"新"字为出发点,对保定理工学院土木工程专业的培养方案进行修订。经过修订后的培养方案,对专业课进行模块化设置;在校企结合方面,增加学生进企业实习实训的过程;授课方式多样化,从线下到线上,从翻转课堂到微课;授课教师增加企业工程师。这次培养方案的修订,将彻底打破传统的土木工程专业学生的培养模式,真正体现新技术、新思想、新能力在本科学生培养模式中的应用。

基于黄土滑坡科学观测研究站进行课堂教学模式探索——以兰州大学地质工程专业为例

在"双一流"和新工科的大背景下,充分发挥西部高校的教育资源,在本科教学中探索新的教学模式,对提升高等教育教学质量具有重要意义。本文以兰州大学地质工程专业本科生为教学对象,榆中校区内黄土滑坡科学观测研究站为教学模式探索的基地,结合普通地质学等课程涉及的黄土沉积、黄土地貌和黄土地质灾害及其演化过程的相关内容进行课堂教学模式的实践,从理论和实践方面对地质工程专业现场课堂教学的适应性和有效性进行验证,为本科生课堂教学探索新模式提供借鉴。

兰州大学力学专业发展的历史沿革

兰州大学力学专业是在原兰州大学数力系力学教研室基础上组建的,经过半个世纪的发展,已从原来单一的固体力学硕士点、博士点发展到今天的力学一级硕士点和固体力学与工程力学两个二级博士点及拥有力学一级博士后科研流动站等较为齐全的力学学科格局;以及拥有西部灾害与环境力学教育部重点实验室科研平台和理论与应用力学甘肃省科学研究与人才培养基地等.科学研究已从20世纪50～80年代的板壳非线性力学领域研究发展到今天的电磁固体力学、智能结构与动力控制、多场耦合与风沙环境力学等多学科交叉的特色研究领域与研究方向.

兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室简介

依托于兰州大学的西部灾害与环境力学教育部重点实验室于2005年底获教育部批准建设,2006年经教育部组织的论证后正式进入建设期,2008年5月通过教育部组织的重点实验室建设评估后正式批准挂牌.实验室主任为教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者周又和教授,

以“刺激”为手段的土木工程材料课程改革探讨

学生作为学习主体,在土木工程材料课程学习中缺乏动力,教师在教学过程中缺乏有效的"刺激"手段。基于土木工程材料课程的特点以及教学现状,本文着重探讨通过调整教学内容、改善教学方法、完善评价体系和多样化实践教学等多种"刺激"手段,提高学生的学习主动性和兴趣度,同时培养学生的创新意识和动手能力,提升该课程的教学质量。

木质素改良黄土工程性质与加固机理

为有效改善黄土的不良工程性质,选择工业副产品木质素作为改良剂,对黄土工程性能进行改善,以满足工程对土体承载能力的要求。通过配置不同配比的木质素改良黄土,测试了改良黄土的相对质量密度、界限含水率、最大干密度-最优含水率和无侧限抗压强度,研究了素土和改良黄土的工程性质,探讨了木质素用于改良黄土的可行性。并结合物理力学特性测试结果,基于扫描电镜试验和X射线衍射试验,从细观结构和矿物成分方面分析了木质素改良黄土的加固机理。结果表明:与素压实黄土相比,木质素改良黄土的相对质量密度明显降低,液限、塑限和塑性指数均减小,最大干密度增大,最优含水率有所下降。木质素掺量和养护龄期对改良黄土工程性质有显著影响,养护龄期28 d、木质素掺量2%时,改良黄土抗压强度最大,相较于素压实黄土强度提升32%。木质素对黄土的改良加固的机制主要包括木质素对黄土的填隙作用、胶结作用、黏土矿物强化作用、离子交换和双电层吸附作用。

“岩土工程勘察”课程“理论+案例+实践”教学模式优化与创新探究

本文围绕“岩土工程勘察”课程开展调查研究,构建“理论+案例+实践”教学模式以提升学生分析和解决实际问题的能力,详细分析了该教学模式的理论基础、结构框架及实施过程。教学模式创新面临强化理论基础、案例更新、新技术及规范融合等挑战,需要校企合作、增加国家职业资格考试内容、优化理论学时结构等策略来推动。通过对教学框架的深入探究,以期为岩土工程勘察领域的学科教学改革提供新思路与实践经验。

小波数值方法及其在计算力学中的应用

随着力学研究不断向多学科交叉、跨尺度关联及极端环境影响推进,强非线性、强间断、多场强耦合、多尺度与复杂几何构型已成为解决各类力学问题定量分析所面临的共性特征.长期的定量研究表明,实现具有这类特征力学问题有效求解的核心之一,是构建在多尺度情形、非线性因素作用下具有准确识别、定位、捕获以及分离各个尺度特征尤其是小尺度局部特征能力的数值工具,这些能力包括大尺度低阶近似解与小尺度高阶微小截断误差的有效分离解耦.而小波理论固有的多分辨分析和时频局部化特性,以及丰富的基函数可选择性,恰好能满足这一数学特征需求,因此,可为发展各类复杂力学问题的高效定量求解方法提供有效的理论支撑和丰富多样的技术途径.基于这一事实,本文对小波理论进行了全面探讨,着重介绍了双正交多分辨分析的理论框架和常用小波基的构造方法.在此基础上,深入研究了有限区域上小波逼近格式的构建方法,并系统阐述了各类基于小波理论的数值方法的基本原理、发展历程及其优缺点.特别关注了近期出现的具有突出性能的几类新型小波方法,并详细评述了它们在典型力学问题求解中的应用效果.同时,本文也指出了当前小波方法在复杂强非线性力学问题求解中所面临的挑战,旨在为小波数值方法的未来发展及其在复杂力学与工程问题中的应用拓展提供有益的参考,并为最终实现这些问题的高效、高精度普适定量求解提供新的视角和方法.

二维周期排桩隔振技术应用于兰州中川国际机场的初探研究

为了克服传统隔振技术因需要在基础与地基之间埋置隔振装置从而削弱结构的整体性和限制隔振装置的更换等方面的不足,立足于屏蔽弹性波的新思想,基于周期结构的通禁带,采用数值模拟手段研究二维周期排桩结构的带隙特性及其对禁带频段内弹性波的抑制作用,并探讨将这种隔振新技术应用在兰州中川国际机场的新建航站楼与跑道之间来实现隔振时结构设计参数的选取规律。研究发现,对于相对刚度而言,在所选择的材料中,外层散射体钢和内层散射体混凝土及土体所组成的胞元具有最宽的弹性波衰减范围;减小晶格常数增大填充率或者构造含有两种晶格常数的胞元结构可获得更宽的弹性波衰减范围。研究结果可为中川国际机场的周期性排桩设计提供理论指导,从而精准地实现工程结构物的隔振需求。

信息检索与地质工程知识体系融合的教学研究

本文针对信息时代学生对搜索资源与学科主体知识体系融合不足的问题展开研究。首先,提出将主体知识体系按照对应的学生能力要求进行模块化分解;然后,从搜索信息、定位信息、利用信息三个角度,引入大语言模型原理、信息智能搜索与订阅、知识利用与加工三方面教学内容。以培养学生网络信息筛选与管理、信息对比分析与加工、自主搜索知识与学科主体模块融合三方面的能力为目标,设定考核评价体系。学情分析显示,综合目标达成度为0.837。

木钙对兰州黄土水理性质的影响

为揭示木钙对兰州黄土水理性质的影响,基于不同的木钙掺量和养护龄期,通过水滴入渗试验、渗透试验和崩解试验分析木钙土斥水性、渗透性和水稳性,并利用X射线衍射试验、扫描电镜试验探讨木钙土的改良机理。研究结果表明:木钙的掺入可以提升黄土的斥水性、水稳性,低掺量木钙土提升幅度有限,高掺量木钙土整体表现良好,而减弱渗透性的作用有限;木钙土的水理性质发挥具有龄期效应;28 d养护龄期下,木钙土的水理性质参数随木钙掺量的变化存在广义上的峰值,但峰值与木钙掺量的关系存在一定差异;木钙土的水理性质同力学性质保持了一定的正向关联性。木钙土并未产生新的矿物成分,但土颗粒双电层厚度变薄,而且胶结生成物包裹联结颗粒、填充孔隙,从而改善木钙土的水理性质。

在线教育发展现状及改进措施--以兰州大学为例

近年来,在线教育发展方兴未艾,国内外的顶尖高校成为在线教育发展的主力军。兰州大学也于2016年秋季学期跟随潮流开发了多门在线课程,其中包括4门翻转课堂的试点课程和8门MOOC。经过一学期的实践,发现兰州大学MOOC平台存在着学习者学习兴趣差、MOOC平台的稳定性差且学习监督机制不完善、知识点呈现方式单一、线下课堂知识点过多、没有开发优势学科相关课程等问题。文章主要通过文献搜集和整理的方法研究在线教育的现状,通过案例分析法和比较研究法研究兰州大学试点课程是否成功、存在的问题,并提出改进建议。

兰州大学分营:生活中的科学奥秘--线上科研实践活动

2020 年高校科学营兰州大学云上科学营分为云游兰大校园、与名家大师面对面、参观重点实验室、 线上科研实践和与朋辈互动交流 5 大板块。通过网络,营员参观了 5 个国家重点物理实验室:北京正 负电子对撞机实验室、兰州大学半干旱气候与环境观测站、功能有机分子化学国家重点实验室、兰州 大学草地农业生态系统国家重点实验室野外台站和兰州大学电镜中心。营员还参观了西迁博物馆和兰 州大学校园,聆听了兰州大学的百年校史和辉煌成就,对这座学府有了更深入的了解认识;主题直播、 线上实验、在线互动,精彩纷呈的活动赋予营员极大的参与感。通过科学营活动,营员感受到了科研 活动的魅力,培养了对科学的兴趣,深化了爱国情操。

兰州马兰黄土的物理力学特性

马兰黄土属水敏感性地质体,在水软化作用下,土体的物理力学与水理性质呈现出明显的规律性。采用不同的原位及室内试验方法,分别在兰州和荷兰尤怀特两地对兰州地区马兰黄土的工程地质性质进行了测试,系统研究了马兰黄土的物理力学特性。在大量黄土试验资料的基础上,对马兰黄土的工程地质特征进行了系统研究,重点论述了马兰黄土水敏感性和抗剪强度的变化规律,提出了马兰黄土的多项临界指标参数。

大型复杂钢结构施工力学及控制新技术的研究与工程应用

随着我国钢材产量持续位居世界首位,钢结构在建筑工程中的应用越来越广泛。特别是大型公共建筑领域,涌现出大量复杂钢结构工程。它们对施工力学分析和控制技术提出了多方面挑战,尤其表现在三维动态变形预调技术的发展,整体提升、落架、起扳、滑移、张拉技术的信息化应用,面向建筑全生命周期结构设计理念的实现以及对施工误差、施工环境温度、焊缝收缩、混凝土收缩徐变等影响成型结构性能的因素的控制研究上。这些技术难点,必须通过能够在时间域和空间域进行协同时变分析的一体化系统来解决。结合国内外具有代表性的大型复杂钢结构工程,阐述了一体化协同时变分析系统在解决上述施工力学和控制问题时的原理、方法以及其中的新算法、新技术,为今后的工程建设提供参考。

兰州新区水库工程地质分析

基于大量现场调查资料,分析了兰州新区水库地形地貌、地层岩性、地质构造特征、水文地质条件和物理地质现象,探讨了水库坝基稳定性、坝址及库区的渗漏、库岸塌岸等工程地质问题。针对所存在的工程地质问题进行评价分析及提出相应的处理措施,为黄土高原地区水库选址、设计及安全运行提供理论依据。

综合性大学岩体力学教学综合改革

针对岩体力学的特点及人才培养目标,兰州大学充分发挥综合性大学资源丰富、学科齐全、基础扎实的优势,结合教学研究项目和课程教学团队建设项目,开展岩体力学教学研究,构建"以三大先导学科群为基础、以岩体三大组成要素为总纲、三大研究内容为模块"的岩体力学框架体系,提出"以学校为资源平台、教师为引导者、学生为实践者"的自主学习教学模式,综合运用多种教学手段,探索基于工程导向的"多环节并行全程式工程实训"教学方法。基于这些举措的教学实践取得了显著教学效果,研究成果为其他工程类课程的教学提供了借鉴和参考,并已应用于我校地质工程专业培养方案和教学计划的修订。

兰州城市地质灾害与人类工程活动

兰州市地质环境条件复杂,人地矛盾突出,地质灾害发育,由人类工程活动所引发的地质灾害造成人员伤亡和财产损失占到致灾总数的90%以上.由于城乡建设的快速发展,工程建设、平山造地、绿化灌溉、污水不合理排放、城市垃圾无序堆置,以及矿产资源开采等为主的人类工程活动,成为城市地质灾害频发的触发因素.通过综合分析各类人类工程活动对引发、加剧地质灾害的影响,现状台塬坡脚建筑、平山造地等工程形成的黄土边坡,是城市地质灾害易发频发区段,是防治的重点.充分认识引发和加剧地质灾害主控因素,科学合理规范人类工程活动,是有效预防和避险兰州城市地质灾害的重要途径.

基于原子力显微镜的细胞力学性质的表征、测量和应用

医学与工程技术的交叉融合,即医工融合,已日益成为驱动现代医学不断进步的关键推动力,正在对传统医学技术和方法产生深远影响,生物力学的发展壮大正是其重要体现形式之一。生物力学主要通过融合生物医学与力学原理方法,对生命过程中的运动与变形等力学因素及其作用进行定量研究,以更好地认识生命过程的规律,解决生命与健康领域的科学问题。细胞力学是生物力学向微观发展的前沿分支之一,聚焦于细胞以及亚细胞结构生物学特性与行为的定量力学原理与调控途径。而细胞的力学性质则是指其在承载、变形、蠕变、松弛、流变、应力-应变关系等方面的特性,本质上为细胞受内部结构成分、组织形式和外部微环境控制而对外部机械刺激产生响应的一种可测量特征的体现形式。