新媒体视域下高校网络思政育人工作的机遇与挑战——以太原理工大学土木工程学院官方公众号为例

新媒体的迅速发展为高校网络思政育人工作带来了前所未有的机遇和挑战,目前高校的网络思政育人工作面临一系列实践困境,无法达到我国教育改革的发展新要求。高校教育工作者应当高度重视、推陈出新,探寻高校网络思政育人工作的新路径,推动高校网络思政育人工作在新形势下更好地发展。

美国土木工程专业本科培养方案解读及启示——伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校

土木工程作为最具代表性的工科传统专业之一,制定合理的土木工程培养方案对培养高素质人才和推进“新工科”建设具有重要现实意义。采用比较分析方法,阐述了美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(UIUC)土木工程本科培养方案的核心内容,特别对课程体系的设置原则和规定做了详细解读。发现:专业理论课程占比达52.3%,特别注重其中工具课程(如工程数学和计算机语言等)的设置;专业核心课程中划分出十个领域的课程体系(包括七个传统领域:施工技术与管理,建筑材料,环境工程,岩土工程,结构工程,交通运输工程,水资源工程与科学;三个跨学科领域:能源—水—环境可持续性,社会风险管理,可持续和韧性基础设施系统),规定在其中同时选择两个不同的领域作为主修领域和辅修领域;开设了写作原理和科技写作课程,强调科技写作能力的培养;倡导教师顾问制度,提倡教师为学生提供全过程全方位的咨询和辅导。UIUC土木工程专业培养方案体现出如下特点:课程划分细致保证了课程讲授的难度和深度、课程体系选课灵活且操作性强、同时选定主修领域与辅修领域兼顾了专业知识的深度和广度、选修预备课程的硬性规定保证了课程体系的有效衔接、新生制定课程安排计划书需校方多级签认避免了学生盲目选课等,对我国土木工程本科专业优化人才培养模式、提高人才培养质量、促进教育教学改革具有借鉴作用。

徽州古桥文化融入土木工程专业实践教学环节研究

目前土木工程专业实践教学环节普遍存在重视程度不够以及效果不佳等问题。探讨如何将徽州古桥文化融入土木工程专业实践教学环节,具体措施包括建立徽州古桥实践教学素材库,采用徽州古桥文化开展课程思政实践活动以及鼓励学生参与徽州古桥文化特色实践课题等。徽州古桥文化融入土木工程专业实践环节,既能弘扬徽州古桥文化,提升学生的民族自豪感,又能以徽州古桥为载体,提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新精神,使该校土木工程专业的教学融入地域文化特色中。

原位激发微生物矿化处理铅污染土的工程特性与环境安全性研究

随着城市化进程的加速,重金属污染场地的修复、开发和再利用日益受到社会关注。以典型重金属污染物铅为研究对象,利用原位激发微生物矿化方法探究了铅浓度对土壤酸碱度、活菌数以及尿素和铵根浓度等细菌活性指标的影响,通过测试固化土的无侧限抗压强度、渗透系数和毒性浸出浓度,评估了铅污染土的固化效果。结果表明,原位激发方法可以实现低铅浓度污染土中脲酶菌的富集,激发7d后土中活菌数最高可达到10^(9)CFU/g数量级,但高浓度的铅污染物将显著抑制微生物的生长与活性。原位激发MICP处理铅污染土的强度和防渗性均随固化时间呈增长趋势,其中40mM铅污染土固化14d的强度大幅提高,渗透系数可降低至6.5×10^(-6)m/s。铅的浸出浓度随固化时间均不断降低,低铅浓度污染土固化14 d后在中性或弱酸性环境下的浸出浓度可低于0.1 mg/L。根据固化铅污染土的工程特性与环境安全性试验结果,结合环境扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)和微生物16 s全基因组重测序等手段,揭示了原位激发微生物矿化处理铅污染土的固化机理。

智慧化技术在城市滨海软土工程的应用前景与挑战

在城市建设高质量发展阶段,滨海地区面临迫切的城市更新需求。这类地区通常环境敏感复杂,传统的软土工程数据采集与分析手段往往需借助大量的人力、物力,且难以保证大范围、高效率、不间断地执行,智慧化技术成为解决这一问题的重要手段。梳理了智慧化技术在数据感知、智能预测和可视化交互3方面的现状,分别对比总结了接触式、非接触式感知技术,大数据分析与参数化建模方法,数字孪生与交互式平台,及其在软土工程中的应用与挑战,为深入理解智慧化技术的内涵及应用前景提供支持,助力行业新质生产力发展。

基于能量守恒原理的巷道混凝土损伤蠕变模型

为了更好地获取深部地下混凝土结构的长期变形特性,采用TAW-2000试验系统开展了混凝土的单轴力学特性和蠕变特性试验,分析了不同应力作用下混凝土的蠕变变形规律以及获得了混凝土的长期强度。在不考虑岩石内部热交换的情况下,由能量守恒定律重点研究岩石加速蠕变,建立了一维状态下基于能量守恒原理的混凝土损伤蠕变模型。在此基础上,假设深部地下工程中混凝土结构的力学参数和流变参数都是关于时间的函数,构建了基于能量守恒原理的非定常蠕变模型。结果表明:基于能量守恒原理的混凝土损伤蠕变模型可以较好地描述混凝土的蠕变全过程曲线,且模型曲线和试验曲线的相关性系数均在0.95以上,这说明了本文所建立蠕变损伤模型的正确性。该模型不仅准确地反映衰减和稳定蠕变阶段的蠕变特性,也较好地描述了加速蠕变的缺点。

新时代大学生积极社会心态培育的路径探索

积极社会心态不仅关乎大学生个体的成长与发展,更关乎国家与社会的和谐稳定。然而,当前大学生群体中存在着不同程度的消极社会心态,如抱怨、愤世嫉俗、逃避责任等。大学生积极社会心态培育的不仅有助于大学生个人成长和社会发展,更关于国家的未来。然而,新时代大学生积极社会心态培育面临着教育体制、社会环境和个体因素等方面的现实困境。作为新时代人才培养的重要要求,培育大学生积极社会心态需要从加强思想政治教育、劳动和实践教育、心理健康教育、校园文化建设和优化教育教学方式等方面着手。

加强土木工程毕业设计实践性和创新性探讨

在工程教育专业认证背景下,以增强毕业设计实践创新性与培养工程高素质人才为目标,对土木工程专业本科毕业设计教学进行改革探讨与实践。将思政理念融入毕业设计全过程,立德育人,引导学生树立科学的价值观。突出设计选题的多元性与实践性,注重设计内容的难度划分与特色体现,提出传统设计与计算机辅助相结合的设计方法,深入推进校企联合指导模式;加强过程管理与优化考核方式,逐步构建更为系统化、多元化、信息化的毕业设计指导与学习体系。实践证明,该土木工程毕业设计模式取得了良好教学效果,整体毕业设计质量获得一定程度提高。

大学生结构设计竞赛受压空心长杆屈曲试验研究

为探讨大学生结构设计竞赛常用竹皮制作的不同箱型空心长杆的轴压屈曲稳定性能,由不同队员采用竹皮制作了不同长度和截面形式的空心受压箱型长杆,测试了杆件的质量和极限承载力。试验结果表明:随杆件长度增加,受压长杆承载力和荷质比降低,双层竹皮长杆的荷质比可达140 N/g;现有竹材受压长柱计算公式能较为准确地计算其极限承载力;为提高竞赛成绩,应选择单层或双层竹皮制作的受压空心短柱作为结构设计模型杆件,但不同队员手工制作水平导致承载力差异较大,应着重处理角点等容易损坏的位置。

交通强国背景下校企合作实践教学体系探究——以道路桥梁与渡河工程专业为例

交通强国背景下,文章针对道路桥梁与渡河工程专业(简称道桥专业)实践教学环节存在的实习内容形式较少、校企合作模式单一等问题,以太原理工大学道桥专业为例,提出了长期实习和短期集中实习相结合的全过程本科实践教学改革新举措。长期实习致力于对企业实际项目需求进行从设计到校核的全流程设计方案产出,短期集中实习是长期实习的有效补充。通过改革可建立一套与社会发展相适应的道桥专业本科实践教学体系,切实提高学生的综合创新实践能力。

MICP增强改性煤矸石在水稳材料中应用的试验研究

为解决煤矸石集料强度低、吸水率高、易崩解等问题,采用微生物诱导碳酸盐沉积(MICP)技术对煤矸石进行了增强改性。通过表观密度、吸水率、压碎值和超声波质量损失率的测试,同时结合SEM,EDS和XRD微观表征,研究了微生物矿化时间、菌液浓度和煤矸石粒径对MICP增强改性煤矸石性能的影响,并揭示了MICP增改性煤矸石的机理。将MICP增强改性煤矸石应用于水稳材料,通过无侧限抗压强度、间接抗拉强度和抗压回弹模量的测试,对比了MICP增强改性煤矸石水稳材料与普通煤矸石水稳材料的性能。结果表明:采用MICP增强改性技术可以提升煤矸石的物理力学性能,并且煤矸石的粒径越大增强改性效果越明显;在菌液OD600值(溶液在600 nm波长处的吸光值)为0.8、矿化改性7 d的条件下,MICP增强改性煤矸石比普通煤矸石的表观密度增加了14.66%,吸水率降低了40.94%,压碎值降低了7.93%;经MICP增强改性后的煤矸石表面包裹的生物CaCO_(3)方解石使得煤矸石的表观密度增加,吸水率和压碎值降低,强度提高,从而提升了煤矸石的性能;水泥稳定MICP增强改性煤矸石混合料最佳含水量比普通煤矸石水稳材料降低了17.3%,最大干密度增加了7.9%;MICP增强改性煤矸石水稳材料各龄期的无侧限抗压强度、间接抗拉强度和抗压回弹模量比普通煤矸石水稳材料均显著提升,表现出更高的强度、更好的抗裂性能和抗变形能力。

煤系高岭石热活化及其对水泥净浆长期强度的影响研究

【目的】煤矸石的高值化利用是目前研究的热点,煤矸石中高岭石的活化及作用对煤矸石的高值化利用意义重大。【方法】首先采用正交试验方法进行了煤系高岭石的热活化参数优化设计研究,再以最优条件形成的煤系偏高岭土替代部分水泥,对净浆的抗压强度、物相组成及微观结构进行了分析。【结果】试验结果表明,煤系高岭石最佳热活化条件为煅烧温度800℃,保温时间2 h,粉磨细度2.82μm.煅烧温度对煤系偏高岭土活性影响最大,粉磨细度次之,保温时间最小;采用煤系偏高岭土替代20%(质量分数)水泥,可加快水泥的水化反应速率,有效提升净浆在各养护龄期的抗压强度,其中早期强度提升最显著;微观机理分析发现,煤系偏高岭土发生火山灰反应消耗了大量氢氧化钙,形成了结构更致密的低钙硅比水化硅酸钙。

建筑钢结构设计课程线上线下混合式教学探索与实践

从分析建筑钢结构设计课程存在的主要问题入手,探索实施线上线下混合式教学的创新型教学模式。将课程的建设重点重构为温旧、预习、多形式线下课堂、扩展性实践课堂、课后实践复习、挑战性作业六个模块,并针对这六大模块的改革进行探索与实践。结合授课内容,把握培养政治认同、家国情怀和职业道德素养思政主线,打造课程专业知识和思政育人并行的课程新形态。

河南矿区高灰细泥煤泥水的絮凝沉降试验研究

目的随着采煤机械化程度的提高和重介质选煤工艺普及,入选浮煤泥中高灰细泥的含量逐渐增加。高灰细泥是影响煤泥水沉降效率的最直接因素,对煤泥水中的高灰细泥进行处理,直接关系着煤炭资源生产和水资源利用。针对河南矿区煤泥水具有高灰细泥的特性,方法通过设计正交试验测试不同种类的絮凝剂和搅拌速度对煤泥水的沉降率的影响及其之间的相互作用的效果,提高煤泥水沉降效率。结果结果表明:六偏磷酸钠与聚丙烯酰胺的分散性能及絮凝性能更优,搅拌速度、六偏磷酸钠用量、聚丙烯酰胺用量对高灰细泥煤泥水沉降率的影响程度依次减小,搅拌速度和聚丙烯酰胺用量之间的相互关系对沉降率影响最为显著;当六偏磷酸钠用量40.08 mg/L、聚丙烯酰胺用量5.75 mg/L、搅拌速度411.12 r/min,沉降率可达95.5%,沉降率提高的原因在于高灰细泥絮凝过程中絮团成球明显,絮凝剂的桥接作用可以使分散颗粒聚团并发展为球形,长条不规则颗粒明显减少,颗粒群粒形的改变有助于煤泥水的沉降,在一定搅拌速度下粒形保持较为规整,可增加沉降概率,使煤泥水得以有效沉降。结论通过改善煤泥水中颗粒的粒度粒形特性,可以有效提高河南矿区高灰细泥煤泥水的沉降效率。研究结果可为处理高灰细泥煤泥水提供理论支持和实践参考。

H形钢构件双向压弯下全过程弯矩计算模型

为探究可发展全截面塑性的H形钢构件在双向压弯加载全过程中塑性应力及两主轴弯矩的发展机制,基于经由已有实验数据校核过的建模方法,采用ABAQUS建立了不同轴压比、腹板和翼缘宽厚比的H形截面构件在不同加载角度下的参数分析模型。结合有限元分析结果,考察了双向压弯下H形截面钢构件的塑性应力发展规律,引入平截面假定,对其应力分布形式进行一定的简化处理。进一步,通过最小二乘法拟合得到相关参数,建立加载位移、塑性发展程度和宏观承载能力三者之间内在联系,构建H形钢构件双向弯矩的理论计算模型。该模型充分考虑了截面尺寸、位移加载方向角、轴压比和加载位移的影响。通过对模型计算结果的分析,验证了该模型可得到构件在加载任意时刻的应力分布形式,并为考虑一定截面塑性发展的双向抗弯设计提供更为简便的设计方法。

非饱和粉质黏土中毛细作用对X70钢电化学腐蚀行为的影响

【目的】探究毛细作用对X70钢在土壤中腐蚀的规律。【方法】基于非饱和土与电化学阻抗谱理论,结合极化曲线技术(PC)、电化学阻抗技术(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)等测试方法,在室内条件下通过一维土柱仪的模拟试验研究了粉质黏土中毛细作用对X70钢的电化学腐蚀行为。【结果】试验结果表明,毛细作用对X70钢的电化学腐蚀行为具有一定的影响,即在土柱12 cm、27 cm高度位置处的钢片腐蚀速率随埋置时间先增大后减小,在土柱42 cm、57 cm高度位置处的钢片腐蚀速率随埋置时间先减小后增大;毛细水在粉质黏土中的上升速率满足先快后慢的规律。【结论】X70钢片表面的腐蚀类型以点蚀为主,且腐蚀产物表面伴有较深较宽的裂缝,随着土样高度的增加,腐蚀程度降低,整体上腐蚀坑的大小和数目均呈现出减小趋势;毛细水上升过程中,当X70钢片处于固-液-气三相界面(TPB)时,其腐蚀速率最快,腐蚀程度最严重。

氧化钙改性赤泥固化黄土的电阻率特性及机理

【目的】研究CaO改性赤泥固化黄土的电阻率特性。【方法】对不同CaO和赤泥掺量以及养护龄期条件下的电阻率进行测试,分析了电阻率的变化趋势。另外,测试了不同条件下试样的XRD、SEM、EDS和孔隙度、孔喉分布率,通过分析微观指标的差异揭示了电阻率的变化机理。【结果】研究结果表明:随着CaO和赤泥的增加,电阻率呈现降低的趋势;与水泥固化土相比,CaO改性赤泥固化土孔隙水中的导电离子在离子种类和离子浓度两方面都有所增加,这导致孔隙水的导电性增加;而CaO改性赤泥固化土的孔隙度和孔喉分布率差别不大,所以试块内部的导电通路差别不大。随着养护龄期的增加,电阻率整体呈现出对数增长的趋势;水泥固化土中的导电离子因参与反应逐渐减少;CaO改性赤泥固化土中过量的CaO未参与反应,导致孔隙水中的导电离子持续存在,因此养护龄期大于28 d时孔隙水的导电性降低幅度有限;另外,由于固化土的孔隙度和孔喉分布率均有所增加,且试块处于非饱和状态,故其内部断路增多导致导电通路减少,致使电阻率随着龄期的增加而变大。

氧化钙掺加对赤泥导电性能的影响及机理

电阻率是胶凝材料固化的重要表征方法,为研究CaO掺入对赤泥电学性能的影响,对不同CaO掺量的赤泥进行了电阻率测试,利用低场核磁共振、X射线衍射和电镜扫描等手段,揭示样品电阻率变化的机理。结果表明:随着养护龄期的增加,试样的电阻率逐渐增大,不同龄期电阻率峰值对应的CaO掺量不同;随着CaO掺量和养护龄期的增加,试样的孔隙率增加、孔径增大,孔隙水连通性降低,导致其导电通路减少,电阻率升高,与此同时试样的孔隙水导电性却逐渐增强,说明孔隙水连通性对电阻率的影响高于孔隙水离子浓度;研究结果可为相关结构物的无损检测提供理论依据。

探索型人才培养的钢筋混凝土梁受弯综合性实验设计

文章在钢筋混凝土梁受弯试验的基础上拓展教学内容,注重系统性和开创性,设计了钢筋混凝土梁受弯综合实验,对前置知识如混凝土基础力学实验、混凝土配合比计算方法等进行融合,并根据实测数据,建立混凝土本构曲线,进而采用有限元模型进行仿真与验证。该实验集成了混凝土结构设计、土木工程材料、有限元基础重要知识点,对学生创新能力与动手能力起到很好的锻炼作用,极大地提高了土木工程专业学生的科研能力与创新素质。

水灰比、砂率及纳米碳纤维对混凝土微波加热性能的影响

通过调整水灰比和砂率,研究了混凝土基本参数对其微波加热性能的影响,并对比分析了水灰比和砂率对混凝土力学性能及微波加热性能的影响程度。为提高混凝土的微波加热性能,以纳米碳纤维为吸波剂,研究了其对混凝土升温速率、温度分布、除冰效率等的影响。并通过介电常数试验和电阻率试验,分析了纳米碳纤维的影响机理。结果表明:随着水灰比和砂率的增大,混凝土的微波加热性能不断增强。与水灰比相比,砂率的改变对混凝土微波加热性能的影响程度更大。改变砂率对于混凝土微波加热性能的影响比对力学性能的影响更为显著。纳米碳纤维通过增大混凝土的介电常数、降低混凝土的电阻率,从而增强混凝土的介电损耗能力和电阻损耗能力,进而提高混凝土的微波加热性能。纳米碳纤掺量越大,混凝土的微波加热性能越佳。