从力学的基础性谈工程科学的科研与教学——以《Journal of Ocean Engineering and Science》为例

力学是一门重要的基础学科,也是工程科学的先导和基础。科技期刊是科研成果的载体和服务科研的平台。本文以《Journal of Ocean Engineering and Science》为例,通过分析该期刊刊文的统计信息及与力学相关的文章,揭示了在海洋工程科学研究中涉及的基础学科主要是力学和数学以及两学科的重要性,探讨了力学等基础学科对工程科学的科研与教学方面的推动作用,进而结合该期刊刊文中有关力学问题的研究,讨论并提出了科技期刊促进科研与教学的建议。

科研―竞赛融合赋能机械类研究生创新实践培养

研究生是高校科研工作和活动的重要力量,是科研人才的重要储备,提高机械类研究生的创新实践能力,是推动中国制造、提升我国装备研发和制造业水平的重要举措。文章探索了在机械类研究生科研活动中,以科研课题为导入、以学科竞赛为提升,科研―竞赛融合赋能的创新实践培养方法及其路径。研究表明,将科研课题与学科竞赛融合,实现科研活动和研究生培养在时间和空间上的有效互动,促进研究生将理论知识和实验室成果转化为实际应用,能够激发学生科研创新的内驱动力,推动研究生实践创新能力的提升,切实提高机械类硕士研究生培养质量。

以经典科研案例为主线的断裂力学教学创新与实验设计

断裂力学课程知识体系复杂、重点难点分散,又偏重理论教学,因此针对性地提出以经典科研案例与理论知识串联、将特色性实验环节穿插其中的创新教学模式。基于高延性水泥基材料(ECC)发明过程中的断裂力学理论,建立脉络清晰、重点突出的知识框架,理论与实际问题结合,使断裂力学呈现出独特的工程魅力。借助与理论教学配合的实验教学,学生切身体验到理论知识的应用场景,培养前沿思考、创新意识和实操能力。同时,通过科研案例融入课程思政元素,鼓励学生聚焦国家重大工程需求,深入思考工程技术背后的科学逻辑。课程提升学生的学习兴趣、参与热情和研究主动性,取得较好的教学效果。

新工科背景下农机专业科教融合促进创新人才培养

针对新一轮产业革命和新工科发展背景下农业机械化及其自动化专业人才创新能力不强的问题,分析了制约创新型农业机械化人才的因素主要体现为学科融合度、实践教学特色和创新能力等方面,提出了教学科研融合协同育人促进创新能力培养的改革实践方法。通过科研成果和学科前沿发展动态引入课堂打造“金课”、多层次多维度搭建科研实践平台培育交叉型学科成果、以竞赛促学科融合等措施,形成以理论与实践相结合、教学与科研相互促进、多学科交叉融合为核心的理论教学+课程实践+项目提升科教融合型创新人才培养体系,从而提升学生实践和创新能力。该研究为新工科和新农科背景下农林高校农业机械化及其自动化专业人才创新能力培养提供参考。

科研成果融入研究生课程教学的探索与效果分析

科研成果融入研究生课程教学内容成为了硕士研究生教育改革中的主流,而如何将科研成果与课程教学融合,成为了研究生教育的研究主题。结合机械工程学科研究生教学特点,着重开展科研成果向教学资源转化的方式研究,并对实施的案例效果进行分析,得出科研成果对于促进课程教学内容的更迭和不断的升级的重要性和科研成果融入研究生课程教学的必要性。最后,通过研究探索取得的结果,为研究生教育的教学质量提高提供一种新的途径。

多元融合的科研育人新体系探索与实践——以土木类研究生培养为例

以“研”为中心、以创新能力培养为目标已成为研究生教育改革的主线。以西南交通大学土木工程学院研究生培养改革的实践为例,从导师队伍建设机制、科研育人长效机制、国际化人才培养机制三个方面介绍了土木类研究生培养的经验,以期为工科高素质专业人才的培养之路提供借鉴。创建大师引领、产学研管协同、全球聚力的导师团队建设机制,建成了“德艺双馨”的研究生导师团队;对接“军民融合”国家战略,依托大国工程,构建科研育人长效机制,培养心怀“国之大者”的优秀时代新人,实现了时空融合、多方互动的科研育人全过程协同管理和全过程评价;创新多元融合的交通土建国际化人才培养机制,提升了研究生的国际视野。

非饱和原状黄土强度特性的试验研究

用新研制的非饱和土直剪仪,进行了4组16个控制吸力的非饱和土直剪试验,得到了原状黄土的抗剪强度曲线。分析和探讨了非饱和原状黄土的强度特性。研究表明,同吸力对应的抗剪强度线在σ-τ图中的位置明显不同,且呈直线式上升;在试验研究的吸力范围内,原状黄土的摩擦角随吸力的变化很小,而粘聚力呈随吸力线性增加。

分散性土及工程应用的研究进展

分散性土在世界各地特别是干旱半干旱地区分布广泛,属于一种水敏性的特殊土,抗水蚀能力很低,容易形成管涌、洞穴、冲沟等破坏,对建筑物的安全性造成严重威胁。对分散性土的定义与内涵、分散机理、鉴定方法、改性应用进行了分析、总结与展望。分散性土是一种在水力坡降很低条件下由于土颗粒间的排斥力超过吸引力而导致土体产生分散流失的黏性土。分散性土的形成机理在于土体中的胶结物质特别是黏粒含量低或土体中含有较多的钠离子和酸碱度呈碱性。一般采用双比重计、碎块、针孔、孔隙水可溶性阳离子和交换钠离子百分比等室内试验结果来综合鉴定土样的分散性,野外调查和经验模型等方法可作为辅助鉴定手段。采用物理保护、化学改性或综合处治提高分散性土的水稳性,其中化学改性是最根本的方法。在未来的研究中,应重视与加强研究土粒间斥力与引力关系、探索分散性土渗透破坏特别是土体裂缝演变规律、研发经济高效环保的改性材料等方面工作。

长江科学院土工科研60年

简要地回顾了长江科学院土力学与工程专业60年来成长、发展、成熟的历程;介绍了土工研究所从事的主要工程研究项目及为长江治理和开发以及我国土工工程建设所作的贡献;叙述和评价了土工研究所在学术研究上的主要领域和成就,以及在土力学学科发展方面的贡献,最后对长科院土工专业的特点和研究风格作了述评。

基于强化科学研究及工程应用能力培养的弹性力学教学改革探讨

弹性力学是土木工程、水利工程和机械工程等学科的重要基础课,其研究方法和解答被大量运用于工程实践当中。针对目前弹性力学课程教学内容和教学方法存在的问题,以强化学生的科学研究及工程应用能力培养为落脚点,分别从弹性力学求解方法和解答在科研、工程中的应用以及弹性力学新求解方法的应用和发展等方面,探讨弹性力学课程教学内容和方法的改革思路,以期激发学生学习的主动性和积极性,提高教学质量。

长江科学院水工岩石力学与工程应用研究进展

结合长江科学院岩石力学专业10余年来已有研究成果,综述了长江科学院在水工岩石力学与工程应用研究的新进展,包括基础理论与数值方法、岩石力学试验方法与技术、岩体地应力测量技术与地应力场、岩体地球物理与超前探测技术、岩体及结构锚固与加固技术以及在岩体工程中应用与实践等方面。叙述了在认识岩体、利用岩体和加固岩体过程中,水工岩石力学未来面临的持续挑战。最后指出未来研究的核心问题,包括岩石力学的非线性属性问题、连续-非连续介质力学问题、跨尺度力学特性评价问题、多场耦合问题以及高地震烈度动力条件岩石力学研究等。

土力学教学中学生科研能力训练探索——以讲授土层应力历史为例

土力学是一门理论性较强的课程,其教学内容无论从深度还是广度来讲都非常适合用来训练学生的探索性思维能力。文章以讲授土层的应力历史为例,对土力学面向研究的教学方法进行探索。教师在授课时可围绕知识点设置一系列的问题来引导学生主动思考,通过解决问题的方式来理解知识点。在理解知识点的前提下,教师进一步就该问题进行拓展,引导学生进入更广阔的层面深入思考,使学生了解目前的研究概况,以及与知识点相关的科学研究前沿问题。通过教师引导、学生主动思考的教学方式既使学生更加深刻理解知识点,又能使学生的科研创新能力得以启蒙,从而达到良好的教学效果。

依托科研优势建设面向应用特色流体力学课程

本文对依托科研优势建设流体力学特色课程进行了有益的思考和探索。授课队伍依托华东理工大学煤气化教育部重点实验室的科研优势,将流体力学基本知识同科学研究和工程实践紧密结合,改革了教材内容,优化了授课的内容和方法。教学实践证明,科研的成果能拓宽对流体力学基础理论知识学习的广度,促进本课程教学质量的提升。

基于专创教科融合的机械设计教学研究

针对传统机械设计教学方法和内容不适应高校“新工科”建设要求,通过学生专业学习与创新教育相融合、教师教学与科研相融合的教学实践活动,达到了机械设计的分析、综合和评价的高阶教学目标。

机械专业《化学与环境工程》课程教学探索

在国家工程教育专业认证毕业要求中指出要求机械专业毕业生能运用化学科学的基本原理解决复杂工程问题,并且能够在设计工艺流程中考虑到环境因素,走可持续发展道路,因此《化学与环境工程》是一门重要的课程。针对该课程,提出以科研促进教学,激发学生对科学的兴趣;根据机械专业特点,紧密结合《工程材料》进行教学;以及加强环保意识教育,提高学生环保责任感使命感三条建议,以提高课堂教学质量,达到教学目的。

促进传热学基础实验平台与机械工程科研融合的探索

以国家教育工程认证为契机,针对专业基础课程——传热学,探索传热学基础实验在机械工程领域的应用,利用现有实验基础平台,研究机械工程材料的热导率、表面形状等对热量传递的影响,分析传热学对机械设备的设计、加工及维护过程的影响,进而引导学生将本科基础实验平台与科研活动相融合,利用科研成果促进和丰富本科教学,增强学生的工程实践能力、创新和思考能力,培养全面发展的高素质人才。

入主流 显特色 育英才——机电工程学院近十年发展历程

概述了河北农业大学机电工程学院现状,总结了学院过去十年间取得的主要成就,包括特色学科培育、学科点建设、重点学科建设、学术交流、本专科专业设置及教学改革、科研发展、校企合作、育人环境建设、就业平台构筑等方面。经过十年的发展,目前学院拥有农业工程一级学科博士点和博士后科研流动站,经费超过2000万元的国家级科研课题,特色鲜明的学科方向,结构合理的学科梯队,以及合署办公的长城汽车学院等。

统计创新体系建设及相关问题研究

加快统计创新的关键是要加快统计创新体系的建设,统计创新体系包括统计知识创新系统、统计技术创新系统、统计知识传播系统和统计创新成果的应用系统,提出加快统计创新体系建设重点应强化的措施和注意的问题。

竞赛驱动、科研引领的机械类创新拔尖人才培养模式探索与实践

该文重点研究面向粤港澳大湾区机械类创新拔尖人才的培养模式。探讨采用基于竞赛驱动、科研引领的“三体融合、四阶递进”人才培养模式,主要包括立足思政体系的思政、课程和工程的“三体融合”,以及创新荣誉课程、项目实践、学科竞赛创新创业项目和教师科研项目四阶递进的创新拔尖人才培养途径,实现多元协同育人,培养具有解决复杂科学和工程问题的能力,以及具有团队合作和担当精神的创新拔尖人才。

土工模型试验在教学中的应用探索

适应土木工程学科实验教学改革的创新要求,根据理论性和实践性并重的课程特点,提出两类土工模型试验在教学中的应用。其一是土力学综合性试验,将土力学课程常规试验项目与地基沉降的模型试验组合进行。其二是地基基础模型试验,分析基础模型与地基土的共同作用的承载性状和变形特征。通过试验的设计、测试和分析的过程,不仅有利于学生掌握理论知识,而且有助于培养学生的创新思维、实践能力和科学素质。