一、背景及意義

　　多年以來(lái)，土木工程系每年招收本科生均保持在8個(gè)班，近240名學(xué)生的規(guī)模，占全學(xué)院本科招生數(shù)量的三分之二。目前，土木工程業(yè)在校本科生數(shù)量多達(dá)近千名，外加少數(shù)研究生、留學(xué)生。土木工程系現(xiàn)有教師只有17名，其中教授1名，副教授（含高級(jí)工程師、副研究員）10名，講師6名；博士生導(dǎo)師1名，碩士生導(dǎo)師3名。土木工程系秉承高校以教書育人為第一要?jiǎng)?wù)的發(fā)展原則，兼顧現(xiàn)代高校教育科研與教學(xué)并重的發(fā)展思路，正努力將本專業(yè)辦成具有自身專業(yè)特色突出、辦學(xué)質(zhì)量一流、科研水平在國(guó)內(nèi)同行中具有相應(yīng)的知名度和學(xué)術(shù)地位的主干專業(yè)。然而，土木工程系教師隊(duì)伍規(guī)模目前明顯偏小，土木工程系教師需承擔(dān)著繁重的理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及相關(guān)科研等任務(wù)。

　　從土木工程系當(dāng)前需要面對(duì)的實(shí)際教學(xué)與科研條件與要求出發(fā)，考慮到土木工程學(xué)科未來(lái)發(fā)展的需要，借著華南農(nóng)業(yè)大學(xué)進(jìn)入廣東省高水平大學(xué)建設(shè)行列的大好時(shí)機(jī)，提出構(gòu)建“土木工程數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬分析中心”作為本學(xué)科發(fā)展的一個(gè)堅(jiān)實(shí)平臺(tái)，為土木工程學(xué)科的上臺(tái)階提供強(qiáng)有力的必要支撐，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和前瞻性。該中心的建成至少能取得以下兩個(gè)方面的成效：

　　1）土木工程專業(yè)學(xué)生，和其他工程類專業(yè)學(xué)生一樣，需要通過(guò)大量實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，包括實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等手段，提高對(duì)實(shí)際工程的感性認(rèn)識(shí)，構(gòu)建扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和技能。其中傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、可重復(fù)利用性差。“土木工程數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬分析中心”將引進(jìn)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和數(shù)值模擬分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)土木工程專業(yè)一些典型實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和流程的、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化和可視化，實(shí)現(xiàn)同類實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性。從而大大節(jié)省實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的人力、物力和財(cái)力投入，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綜合效率。

　　2）土木工程領(lǐng)域的科研課題，無(wú)論是巖土工程加固機(jī)理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究、工程災(zāi)害防治等研究，都具有明顯的數(shù)學(xué)力學(xué)計(jì)算分析特點(diǎn)。數(shù)學(xué)力學(xué)計(jì)算分析工作的計(jì)算機(jī)軟件化早已成為高水平大學(xué)、以及科研機(jī)構(gòu)極為依賴的一種可靠和有效的現(xiàn)代化手段。為“土木工程數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬分析中心”配備先進(jìn)的力學(xué)計(jì)算與數(shù)值模擬分析軟件，無(wú)疑可以為廣大師生提供更先進(jìn)、更可靠和更有效的進(jìn)行本學(xué)科科學(xué)研究、完成相關(guān)科研任務(wù)的強(qiáng)有力工具，有效改善本學(xué)科師生從事科學(xué)研究工作的基礎(chǔ)條件，提升本學(xué)科師生的科研能力和水平。

 

 

　　二、管理和運(yùn)行機(jī)制

　　在學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)下，設(shè)立“土木工程數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬分析中心”建設(shè)團(tuán)隊(duì)，確定建設(shè)目標(biāo)，制定時(shí)間節(jié)點(diǎn)，確保中心的建設(shè)進(jìn)度和投入使用，確保該中心在土木工程學(xué)科教學(xué)、科研建設(shè)與發(fā)展方面應(yīng)起的積極作用。

　　“土木工程數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬分析中心”建設(shè)工作由系主任、學(xué)科建設(shè)主任牽頭負(fù)責(zé)、全員參與。

　　建設(shè)團(tuán)隊(duì)由土木工程系現(xiàn)有教師科研團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)組建，人員包括：

　　劉愛華 教授、博士研究生導(dǎo)師

　　唐貴和、何春保、文建華 副教授、碩士研究生導(dǎo)師

　　胡海英、李文雄、李高揚(yáng) 副教授

　　郝彤琦、王海洋、李東南、呂艷梅 副研究員

　　陳凱、陸金池、張敏、黃俐、黃歡、楊雨冰 博士、講師

 

 

　　三、建設(shè)進(jìn)度計(jì)劃

　　配合高水平大學(xué)建設(shè)規(guī)劃與時(shí)間安排，擬制定以下進(jìn)度計(jì)劃：

　　1. 2015年，完成“土木工程數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬分析中心”可行性調(diào)研，包括技術(shù)上的可能性、所需經(jīng)費(fèi)額度、場(chǎng)地要求等論證，形成研究報(bào)告并提交學(xué)院審批，確保平臺(tái)建設(shè)所需場(chǎng)地到位。

　　2. 2016年全面進(jìn)入中心硬件和軟件設(shè)施建設(shè)。包括：

　　1）“土木工程數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬分析中心”場(chǎng)地準(zhǔn)備、辦公座椅購(gòu)置。

　　2）數(shù)值模擬專用計(jì)算機(jī)及配套軟件購(gòu)置。

　　3）基本辦公設(shè)備（打印機(jī)、投影設(shè)備）購(gòu)置。

　　4）數(shù)字化實(shí)驗(yàn)專用攝像設(shè)備等購(gòu)置。

　　5）完成土木工程類力學(xué)計(jì)算與數(shù)值模擬分析軟件的安裝與調(diào)試工作。

　　6）購(gòu)置或制作土木工程專業(yè)本科實(shí)驗(yàn)數(shù)字化軟件。

　　7）構(gòu)建典型實(shí)驗(yàn)可視化電子資料數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　8）完成調(diào)試，制定中心管理使用制度，中心正式投入使用運(yùn)行。

　　3. 2017年“土木工程數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬分析中心”正式啟用。主要工作包括：

　　1）用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)方式替代部分傳統(tǒng)土木工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，探索數(shù)字化實(shí)驗(yàn)工具在現(xiàn)代大學(xué)教育土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程上的優(yōu)勢(shì)，為該方法的在更大范圍內(nèi)的推廣與應(yīng)用累積經(jīng)驗(yàn)。

　　2）“土木工程數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬分析中心”向土木工程系師生全面開放，為師生完成各類科研項(xiàng)目提供高效、可靠的數(shù)值模擬與分析計(jì)算工具，成為師生出科研成果、出高水平論文的強(qiáng)有力支撐工具。

　　3）及時(shí)收集中心在使用過(guò)程中出現(xiàn)的各類問(wèn)題，肯定成績(jī)、指出不足、并進(jìn)行補(bǔ)充完善。使“土木工程數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬分析中心”真正成為師生可信賴的教學(xué)與科研平臺(tái)。

 

 

　　四、預(yù)期成果

　　“土木工程數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬分析中心”的建設(shè)是土木工程專業(yè)學(xué)科建設(shè)的重要內(nèi)容，其建設(shè)宗旨是為本學(xué)科的發(fā)展創(chuàng)造更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)與科研平臺(tái)，三年建設(shè)期內(nèi)，預(yù)期能取得以下教學(xué)、科研成果：

　　1、將中心建設(shè)成為土木工程專業(yè)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范點(diǎn)，取代部分或全部取代傳統(tǒng)土木工程專業(yè)基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，申請(qǐng)相關(guān)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)教改項(xiàng)目或質(zhì)量工程項(xiàng)目1至2項(xiàng)。校級(jí)精品課程2至3門。出版專業(yè)教材1至2部。

　　2、總結(jié)開展數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，探索向其他工科類專業(yè)推廣數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可行性，形成相關(guān)研究報(bào)告，發(fā)表相關(guān)論文3至5篇。

　　3、“土木工程數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬分析中心”配置的數(shù)值模擬與分析軟件作為本學(xué)科師生從事科學(xué)研究、完成科研項(xiàng)目的一種重要工具，將向土木工程系師生無(wú)條件全面開放，有限度地向其他有需要的師生開放使用，將先進(jìn)科學(xué)技術(shù)真正轉(zhuǎn)化成科研生產(chǎn)力，在研究生培養(yǎng)、科研項(xiàng)目與成果培育、科研項(xiàng)目完成、科研論文發(fā)表等方面發(fā)揮教學(xué)科研平臺(tái)應(yīng)有的促進(jìn)作用。培養(yǎng)3至5名研究生，科研立項(xiàng)3至6項(xiàng)，科研成果培育1至2項(xiàng)，科研論文10至15篇。

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