新工科背景下Python程序设计课程思政教学研究

围绕新工科建设理念,Python程序设计的教学应在知识传授和能力培养的基础上注重对学生价值塑造。该文综合考虑工科专业的教育发展趋势和需求,从港口航道及海岸工程专业人才培养方案出发,结合Python程序设计教学实际,深入充分地挖掘与Python程序设计课程思想一致的思政元素,创新思政元素的融入方式,建立基于产出导向(OBE)的Python程序设计实践案例教学模式,创新应用教学载体,加速推动工科专业课程思政建设。

礁坪上波浪传播的数值模拟

本文基于具备间断捕捉能力的二阶全非线性Boussinesq数值模型,对规则波和随机波在礁坪地形上的传播变形进行了数值模拟。该模型采用高阶有限体积法和有限差分方法求解守恒格式的控制方程,将波浪破碎视为间断,同时采用静态重构技术处理了海岸动边界问题。重点针对礁坪上波浪传播过程中的波高空间分布和沿程衰减,礁坪上的平均水位变化,以及波浪能量频谱的移动和空间差异等典型水动力现象开展数值计算。将数值结果与实验结果对比,两者吻合情况良好,验证了模型具有良好的稳定性,具备模拟破碎波浪和海-岸动边界的能力,能较为准确地模拟波浪在礁坪地形上的传播过程中发生的各种水动力现象。

岛礁海域的近岸水动力特性研究进展

岛礁独特的地形地貌特征导致岛礁海域的近岸水动力特性极其复杂。研究分析波浪在岛礁地形上的传播变形过程及其相关水动力特性是当前研究的热点,国内外很多学者在该领域做了大量工作,取得了不少成果。文章从当前岛礁海域的近岸水动力特性主要研究方向入手,总结分析了国内外主要研究进展,并对当前研究在物理模型实验、现场观测实验、数值模型和岛礁海床大粗糙度特征处理上存在的限制和不足展开论述。

不规则波在孔隙介质礁坪上传播过程的波高和增水变化数值研究

采用σ坐标系统下以体积平均的雷诺时间平均方程作为控制方程的三维非静压模型,对随机波浪在带有孔隙介质的岛礁地形上的传播过程进行了模拟,重点分析了礁坪上方波高和增水的变化。通过与多个组次工况的物理模型实验数据进行对比,结果显示,本文模型能很好地模拟波浪在孔隙介质上传播演化的过程,与实验结果吻合程度很高。分析结果表明,相比于光滑底床,孔隙介质的存在造成破碎点附近波高平均下降12%,礁坪上方波高平均下降28%。对于平均水位,孔隙底床条件下的最大减水幅值减小了43%,同时礁坪上方增水幅值上升6%。另外,孔隙率在0.47~0.87范围内变化时,对礁坪上方平均水位的变化基本无影响。