成果导向教育的教材建设初探——以《最优控制》为例

我国新工科建设和工程教育改革,突出了学生中心、成果导向和持续改进三大理念,为课程建设与课程改革指明了方向。教材建设是课程建设或改革中非常重要但容易被忽视的方面,是人才培养的重要依托。本文以工科最优控制课程为例,探讨成果导向教育（outcome-based education, OBE）理念的教材建设。在简介300年来最优控制发展历程和近60年来教材建设情况基础上,详细介绍新教材的建设思路与教材特点,为未来OBE教材建设提供参考。

     

GIS技术在区域地震滑坡危险性预测中的应用——以龙陵地震滑坡为例

地震滑坡是一种有着严重危害的次生地震灾害形式,形成机制复杂,涉及因素众多。运用G IS丰富的空间分析功能,对地震滑坡的影响因素进行研究,并进行潜在地震滑坡区的预测,是地震滑坡研究领域的一种新的发展趋势。本文在对1976年龙陵地震引发的地震滑坡分布特征研究的基础上,结合前人有关中国西南地区地震滑坡特征的研究成果,应用G IS对该区潜在地震滑坡危险区进行了预测。     

结构力学教学核心概念的精细研究——以力法为例

平衡、约束、柔度等是力学理论的基本核心概念,本文旨在建立一种更为强调核心概念精细分析与理解的教学理念,而不仅仅重视求解题目.分析了两个教学案例：一是对称结构的柔度矩阵可逆性证明,利用实功恒为正值这一原理推导出柔度矩阵行列式恒不为零的结论;二是力法求解桁架结构时切断和拆除同一杆件,典型方程及柔度系数发生变化,从而显示出基本方程的物理意义、广义位移等概念,这种精细研究对深入理解算法机理具有重要作用.探讨了力学概念精细研究对于教学的重要性.     

国外本科流体力学实验教学——以艾奥瓦大学为例

从实验项目设置、教学手段和考核方式3个方面,对美国研究型大学——艾奥瓦大学的本科流体力学实验教学模式进行了详细阐述.其将传统实验与计算流体动力学技术有机融合,利用先进的实验平台和测试仪器开设了3个综合性实验,实验项目更具前沿性和实用性.同时采取自主、开放式教学手段,并执行严格的考核方式,充分调动学生学习的主观能动性.吸收借鉴国外大学先进的教学理念和模式,从而提升西华大学流体力学课程教学质量.     

关于全流域地质环境多层次、全方位的研究——以长江流域为例

中国是一个水资源相对匮乏的国家, 人均水资源占有量仅为世界人均占有量的 1/ 4, 随着国民经济的发展和人民生活水平的提高, 水资源匮乏的现象将更突出, 并将成为制约我国国民经济发展重要因素。据预测, 至 2 0 30年, 我国的人均水资源量将由现在的2 2 2 0m³降到 176 0m³,接近国际一般承认的用水紧张的国家标准 (人均水资源量少于 170 0m³)。我国水资源的一个重要特点是分布的不均衡和水、土资源区域分布的不协调。     

以开放实验强化弹性力学基础知识——以弯曲梁应力分布为例

弹性力学是本科阶段较难的一门力学课程,同时它也是后续有限元法的基础,在学时有限的条件下,提高教学效果是教师的主要任务.设计梁的弯曲变形为开放实验,可以有效地夯实弹性力学的基础知识、加深学生对解析方法的理解.同时,实验方案的自行设计与应变仪的使用能够强化学生的动手能力,提高实验技能.数值模拟的引入直观地表达了应力分布的特点,使抽象的力学概念变得生动形象,也为后续专业课程的学习起到了引领作用.因此,在学时少的情况下,进行开放实验能够显著提高学生的综合力学素养.     

工程科学教育中的力学——以法国工程师教育为例

工程科学是自然科学与工程技术的桥梁,钱学森先生对工程科学进行过深入分析,并指出了人才的成长路径。力学作为一门工程科学,是诸多工程领域的理论基础。在工程科学家的培养中,力学的深入学习起到至关重要的作用。本文以两所法国工程师学校为例,介绍其通识教育体系的设立、课程模式的制定,尤其重点介绍力学在其通识课程中所占的比重,以及教学内容的选取与设置。希望能为探索工程科学家培养模式的国内工科教育提供一定的参考。     

国外土力学本科教学探讨——以挪威科技大学为例

 教材建设、课堂教学以及实验教学是工科本科生培养的一个重要环节, 本科教材编写 和教学也要与时俱进, 不断创新、发展和提高. 土力学作为土木工程等专业一门重要专业基 础课程, 一直受到各相关高校普遍重视. 文中从教材编写、教材内容、国外课堂教学以及实 验教学等方面阐述了国外土力学教学的特色, 希望能对国内的土力学教材编写和课程教学有 一定的参考.     

红层区城镇地下水对建筑物基础腐蚀及防治研究——以天水市为例

地下水对建筑物基础腐蚀是发育广泛、速率缓慢的地质灾害,它对红层区城市基础工程危害尤显突出。以天水市的红层区为例,利用长期积累的大量地下水化学资料,探讨了腐蚀性地下水的成因,提出了防治地下水对建筑物基础腐蚀的对策。     

复振型的物理意义——以两自由度陀螺系统为例

在传统振动力学教学中,复振型主要用于振动方程解耦的数学操作,对其物理意义阐述不清楚。本文从简单的旋转框架下两自由度线性系统入手,阐述了模态振动中复振型表征各振子位移与速度组合的比例关系,而非实振型所表征的位移比例关系。本文明确了复振型振动的非同时性及伴随性,引导振动力学的初学者深刻理解复振型的直观物理意义。     

工程教育专业认证背景下地方应用型高校多元混合式一流课程建设——以“材料力学”为例

从工程教育专业认证的视角来看,课程教学已经不再以“内容为本”,教学内容、资源、手段和组织形式等需要围绕实现课程教学目标和达成学生预期学习成果而展开。将金课的“两性一度”、工程教育专业认证的“三大理念”和BOPPPS（bridge-in, objective, pre-assessment, participatory learning, post-assessment, summary）教学模型的“六个模块”相结合,探索了一种“导入有创新、目标较高阶、前测有挑战、以学生为中心的交互、以产出为导向的后测和持续改进的总结”的教学模式。以“材料力学”课程为例,探索在一流课程建设过程中,教师应该“如何教、教什么”才能让学生“乐于学、学的到”,逐步形成了以“课程目标—资源建设—组织实施—综合评价—持续改进”的集知识传授、能力培养和价值塑造为一体的课程教学闭环。

     

块状金属样品冲击温度的辐射法测量——以铜为例

利用“三层介质模型”对不同冲击压力及卸载压力和不同初始间隙宽度下无氧铜／氟化锂界面温度进行模拟计算。结果表明．在所选的计算条件下．当初始间隙宽度lo=1μm时，非理想界面的表观界面温度和理想界面条件下的界面温度差异一般不超过3％．这已在辐射法测温的误差范围之内。根据“三层介质模型”，采用无氧铜块状样品进行冲击温度的辐射法测量，测量结果与理论计算一致。研究表明．基于“三层介质模型”，采用块状无氧铜样品与氟化锂窗口直接整合接触的方法来测量铜的冲击温度的方法是可行的。     

以开放实验搭建基础力学与实践的纽带——以薄壁圆筒应力分析为例

以材料力学中典型的薄壁圆筒应力分析为例,设计了趣味开放实验.基于材料力学和弹性力学基础知识,将该例题结合易拉罐和储气罐等类似结构阐述薄壁圆筒的应力分布,通过理论分析、拉压实验和电测法实验探究了薄壁圆筒的内压和强度,实验结果与理论分析吻合较好.开放实验达成度表明,本项实验具有一定的趣味性和专业性,学生态度积极,综合应用能...     

关于Mei对称性与Noether对称性的关系——以Lagrange系统为例

文章以Lagrange系统为例研究Mei对称性与Noether对称性之间的关系.基于无限小生成元向量作用下Lagrange函数的变分问题,建立了其Euler-Lagrange方程,研究了该变分问题的Noether对称性与守恒量.研究表明:该变分问题的Euler-Lagrange方程,Noether等式和Noether守恒量分别与Lagrange系统Mei对称性的判据方程,结构方程和Mei守恒量完全一致.文末以著名的Emden方程为例说明结果的应用.     

大型滑坡地下水系统的概念模型——以长江三峡库区宝塔滑坡为例

本文以中国长江三峡工程库区大型滑坡——宝塔滑坡为例 ,在地质结构研究的基础上 ,尝试通过地下水动力场、水化学场、水温度场和水的环境同位素的调查研究 ,查清地下水补给、径流、排泄条件和地下水随外界因素 (降雨、水库蓄水和人为入渗、排水等 )变化的规律 ,从而建立滑坡地下水系统的概念模型。这既是滑坡的地下水预测和变形预测的必要基础 ,也为滑坡的治理指明了方向。     

长江河口滨海地区冲填土对地面沉降效应——以上海市临港新城为例

长江河口滨海地区广泛分布有大量的冲填土,由于其形成时间短,具有欠固结特性,因此对地面沉降影响较大。本文首先阐述上海市临港新城区冲填土分布特征,并按其填料不同将其分类后计算出不同种类冲填土大面积堆载所引起下部土层的地面沉降量和冲填土本身固结产生的沉降量,并与总的地面沉降量相比较,得出结论,并对进一步开展工作提出建议。     

地基与海洋建筑物相互作用——以最近西班牙海岸线建筑物内部损坏为例

海洋工程通常是一个细长的线。我们通常看到的仅仅是建筑物狭长的表面,而不分析支撑他们的大量水下材料。毋庸置疑,海底地基将承受来自于海洋的周期性和交替的静力以及变化的动力。外部和内部的海上工程均在复杂的环境中运行。固态颗粒(防波堤)可以吸入入射水流,并且通过颗粒之间的间距吸收海浪的能量。回流试图从固态颗粒中抽离物质,这样一个遵从太沙基原理的基于有效拉力和中性拉力之间的平衡建立起来。 在某些情况下,防护层的液化已经造成了防波堤崩溃(Sines,葡萄牙,1978年2月)。在其他情况下,虹吸作用或液化导致巨石(垂直的防波堤)毁坏或崩溃(新巴塞罗那港口,西班牙,2001年11月)。结合复合设计工具的地基-作用力——结构相互作用的过程是一个复杂的分析,关于其研究刚刚开始。 本文介绍了最近发生在西班牙的、由于地基失效导致的海上工程内部损坏的两个例子(马拉加,2004年7月,巴塞罗那,2007年1月),分析了其成因。     

结构力学教学核心概念的精细研究1）--以力法为例

平衡、约束、柔度等是力学理论的基本核心概念,本文旨在建立一种更为强调核心概念精细分析与理解的教学理念,而不仅仅重视求解题目.分析了两个教学案例：一是对称结构的柔度矩阵可逆性证明,利用实功恒为正值这一原理推导出柔度矩阵行列式恒不为零的结论;二是力法求解桁架结构时切断和拆除同一杆件,典型方程及柔度系数发生变化,从而显示出基本方程的物理意义、广义位移等概念,这种精细研究对深入理解算法机理具有重要作用.探讨了力学概念精细研究对于教学的重要性.     

新媒体创作在工科基础课程教学中的应用——以理论力学课程为例

随着我国高等教育迈向深化改革的新发展阶段,传统工科教学也面临理论结合实践、基础结合创新、传统结合多元的改革新目标和新要求。本研究以理论力学课程教学为例,提出了一种以学生为主体的短视频创作在工科基础课程教学中的应用模式,有效提升了学生学习效率和知识掌握程度,对开拓学生学习能力和创新思维具有显著促进作用。该模式为工科多元教学提供了新的思路,对与时俱进优化工科教学改革具有重要参考价值。

     

面向工程管理专业本科生的土力学教学——以水头概念的引入为例

工程管理专业本科生在学习土力学之前,往往并没有像土木工程专业的学生那样系统深入地学习过必备的固体和流体力学知识,这给其教学提出了挑战. 本文由生活经验和已有中学物理知识引出水头概念,将其表达为一个可感知的高度,具体形象,易于学生接受. 在深入了解学生现有知识结构和掌握程度的基础上,因材施教,以新颖合理的方式引入某些力学概念,实践表明这是对工程管理专业学生较为有效的一个教学方法.