岩土工程中的多场多尺度模拟（英文）

在岩土工程领域,许多应用都涉及到多尺度和多物理场,例如内部侵蚀、水力压裂、能源桩、城市垃圾处理、非常规油气藏的生产、天然气水合物的热激法和降压法开采、路面的冻融循环、放射性废物处理、污染物运移和二氧化碳封存等等。在文献中,这些多物理场通常可能包括以下两个或者两个以上方面：固体变形、流体流动扩散、热传导和热对流、化学/生物反应、电场等等。此外,所研究的空间尺度可以从纳米级到微米级到数百公里级,时间尺度也可以从纳秒到数百或数千年不等。近些年来,受益于计算能力的持续发展和对精密设备制造的大量投资,数值模拟和多尺度实验室测试已成为地质力学及其相关领域的主流方法。科学家们为了求解多尺度和多物理场过程,已经开发并成功应用了不同的本构理论、控制方程模型、数值离散方法、求解器等等。为此,本专题收集在该研究领域具有代表性的研究成果,涵盖用计算流体动力学和离散元法进行多层土的潜蚀模拟、裂缝变形滞回曲线对二氧化碳吞吐的影响、盐碱岩和石膏岩的溶解、射孔围岩水力压裂的起裂过程这四个方面。我们希望通过本专题,能帮助读者加强对各个研究领域的理解,进一步推动多场多尺度问题的应用和发展。     

工程教育认证促进国家级一流本科专业建设的探索与实践——以山东科技大学交通运输专业为例

工程教育专业认证与一流本科专业建设目标具有一致性,工程教育认证的指标体系可操作性强,是实现一流专业建设目标的有力保障。文章分析了山东科技大学交通运输专业建设过程中,在专业特色、课程体系、师资队伍等方面存在的问题,并以国家级一流本科专业为建设标准,以工程教育专业认证的指标体系为抓手,综合考虑学校人才培养定位及专业优势,从专业定位与特色、协同育人机制、师资队伍建设、课程教学改革等方面进行了探索与实践。明确专业特色,设置三个特色方向,构建了“政—城—产—企—校”五位一体协同育人机制,采用“专兼结合,引育并举”的措施优化师资队伍,以“金课”建设为引领,改革实践教学,创新教学方法,有效提升了专业建设水平。     

新工科大学生创新教育的探索

在新工科的培养目标中,创新能力成为对高素质复合型人才的重要评价标准。工程教育的最终目标是培养符合时代需求的工程师。文章针对工程教育和创新人才的关系,结合世界各国的优秀经验和我国西南联大的成功经验,总结了在我国工科创新教育改革中较为重要的三点分别是增强驱动力、设置创新课程和改变教学方法,基于理论进行教学实践并给出相应分析。     

“以学生为中心”教育理念下工程制图课程教学改革

文章首先分析了工程制图课程教学现存问题,然后概述了“以学生为中心”的教育理念,接着提出了“以学生为中心”教育理念下工程制图课程教学改革,最后阐述了“以学生为中心”教育理念下工程制图课程教学改革成效。     

工程认证背景下“水库调度”课程教学改革策略

文章从秉持面向产出和持续改进理念、充分利用基于JupyterHub的水库数据和优化调度平台、培养学生解决复杂工程问题的能力、重视课程思政建设四个方面论述了工程认证背景下“水库调度”课程教学改革策略。     

构建校地认同、产业耦合的“特色育人”生态系统——以省级重点产业学院黄淮学院防水材料与工程学院建设为例

新发展阶段校企合作的高级形式是区域性产教融合生态系统的形成。现代产业学院建设是深化应用型高校产教融合、形成生态系统的创新路径。黄淮学院防水材料与工程现代产业学院紧贴产业发展需求,校政企多主体协同,以组织模式改革催生产业复合型、创新型人才培养模式的深层次变革：描绘产业人才画像,变革人才培养目标;重构产业课程地图,变革课程体系;创设新型教研组织,变革师资队伍;跨学科、项目化的ADRE学习团队,推行研究型教学方法改革等;打造产教融合创新平台。建立了“3+1+X”校企协同的新工程教育模式;形成教师发展生态;构建校地认同、产业耦合的“特色育人”生态系统。     

基于OBE理念的“路由与交换技术”实践教学改革

针对“路由与交换技术”实践教学中存在的问题,基于OBE理念对“路由与交换技术”实践教学进行改革.以学生为中心和以产出需求为导向设计课程教学目标,设计具有区分度的实践教学内容体系,着重培养学生解决复杂工程问题和创新能力,持续推进实践教学改革.结果表明,将OBE理念引入课程实践教学,激发了学生的学习兴趣,提高了自主学习能力,取得了预期的教学效果.     

建“私属”专家团队，打造教师数字素养共生圈

《教师数字素养》标准的发布,让教师数字素养提升成为培养高素质教师队伍的重要内容。如何大规模、个性化地培养教师数字素养,有效提升教师开展数字化教学的意愿、能力和责任,成为未来教育发展的重要命题。学校可构建以有效决策为鲜明特点的“私属”专家团队,依托“测—评—培”路径,从顶层设计、学科引领和校本实践层面精准施策,从而整体促进教师队伍数字素养提升。     

面向应用型人才培养的工程管理专业教学改革与实践——以工程事故分析与对策课程为例

应用型人才培养已经得到社会的普遍关注,而如何构建科学、有效的教学模式成为高校教师和管理人员面临的重要问题。针对工程管理专业面向应用型人才培养模式的教学改革目标,本文以工程事故分析与对策课程的改革与实践为例,分析了课程特点、考核模式以及目标达成度等要素,最后提出了工程管理专业教学改革的建议。本文的研究成果可以为面向应用型人才培养的工程管理专业教学改革的实施路径提供参考和借鉴。     

将仿真工具引入工程热力学和传热学课程教学中的探索与实践

“工程热力学”和“传热学”作为建筑环境与能源应用工程专业的根底课程,对后续课程的学习影响较大。但“工程热力学”概念多、公式多、理论抽象、工程性强,对于大二的本科生来说,由于无实践经验很难建立热力学思维;相比于热力学,“传热学”在理论上更容易让学生接受,但无法灵活应用理论解决具体工程问题。针对两门课程的教学特点和难点,本文探讨在“工程热力学”和“传热学”教学中适时地引入仿真工具,利用其可视性强、颜色突出、动画丰富的特点对两门课程个别教学案例进行数值分析,启发学生自主创新应用,引导学生自主探究,以提高教学效果,培养学生的工程思维,提高学生的就业能力。