一、背景及意義

　　多年以來，土木工程系每年招收本科生均保持在8個班，近240名學生的規(guī)模，占全學院本科招生數(shù)量的三分之二。目前，土木工程業(yè)在校本科生數(shù)量多達近千名，外加少數(shù)研究生、留學生。土木工程系現(xiàn)有教師只有17名，其中教授1名，副教授（含高級工程師、副研究員）10名，講師6名；博士生導師1名，碩士生導師3名。土木工程系秉承高校以教書育人為第一要務的發(fā)展原則，兼顧現(xiàn)代高校教育科研與教學并重的發(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、辦學質(zhì)量一流、科研水平在國內(nèi)同行中具有相應的知名度和學術地位的主干專業(yè)。然而，土木工程系教師隊伍規(guī)模目前明顯偏小，土木工程系教師需承擔著繁重的理論教學、實驗教學以及相關科研等任務。

　　從土木工程系當前需要面對的實際教學與科研條件與要求出發(fā)，考慮到土木工程學科未來發(fā)展的需要，借著華南農(nóng)業(yè)大學進入廣東省高水平大學建設行列的大好時機，提出構建“土木工程數(shù)字化實驗與數(shù)值模擬分析中心”作為本學科發(fā)展的一個堅實平臺，為土木工程學科的上臺階提供強有力的必要支撐，具有十分重要的現(xiàn)實意義和前瞻性。該中心的建成至少能取得以下兩個方面的成效：

　　1）土木工程專業(yè)學生，和其他工程類專業(yè)學生一樣，需要通過大量實踐教學環(huán)節(jié)，包括實習、實驗教學等手段，提高對實際工程的感性認識，構建扎實的專業(yè)知識和技能。其中傳統(tǒng)的實驗教學環(huán)節(jié)費時、費力、可重復利用性差。“土木工程數(shù)字化實驗與數(shù)值模擬分析中心”將引進現(xiàn)代計算機和數(shù)值模擬分析技術，實現(xiàn)土木工程專業(yè)一些典型實驗教學內(nèi)容和流程的、標準化、數(shù)字化和可視化，實現(xiàn)同類實驗的可重復性。從而大大節(jié)省實驗教學環(huán)節(jié)的人力、物力和財力投入，提高實驗教學的綜合效率。

　　2）土木工程領域的科研課題，無論是巖土工程加固機理、結構優(yōu)化設計研究、工程災害防治等研究，都具有明顯的數(shù)學力學計算分析特點。數(shù)學力學計算分析工作的計算機軟件化早已成為高水平大學、以及科研機構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)字化實驗與數(shù)值模擬分析中心”配備先進的力學計算與數(shù)值模擬分析軟件，無疑可以為廣大師生提供更先進、更可靠和更有效的進行本學科科學研究、完成相關科研任務的強有力工具，有效改善本學科師生從事科學研究工作的基礎條件，提升本學科師生的科研能力和水平。

 

 

　　二、管理和運行機制

　　在學院領導下，設立“土木工程數(shù)字化實驗與數(shù)值模擬分析中心”建設團隊，確定建設目標，制定時間節(jié)點，確保中心的建設進度和投入使用，確保該中心在土木工程學科教學、科研建設與發(fā)展方面應起的積極作用。

　　“土木工程數(shù)字化實驗與數(shù)值模擬分析中心”建設工作由系主任、學科建設主任牽頭負責、全員參與。

　　建設團隊由土木工程系現(xiàn)有教師科研團隊為基礎組建，人員包括：

　　劉愛華 教授、博士研究生導師

　　唐貴和、何春保、文建華 副教授、碩士研究生導師

　　胡海英、李文雄、李高揚 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、建設進度計劃

　　配合高水平大學建設規(guī)劃與時間安排，擬制定以下進度計劃：

　　1. 2015年，完成“土木工程數(shù)字化實驗與數(shù)值模擬分析中心”可行性調(diào)研，包括技術上的可能性、所需經(jīng)費額度、場地要求等論證，形成研究報告并提交學院審批，確保平臺建設所需場地到位。

　　2. 2016年全面進入中心硬件和軟件設施建設。包括：

　　1）“土木工程數(shù)字化實驗與數(shù)值模擬分析中心”場地準備、辦公座椅購置。

　　2）數(shù)值模擬專用計算機及配套軟件購置。

　　3）基本辦公設備（打印機、投影設備）購置。

　　4）數(shù)字化實驗專用攝像設備等購置。

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

　　6）購置或制作土木工程專業(yè)本科實驗數(shù)字化軟件。

　　7）構建典型實驗可視化電子資料數(shù)據(jù)庫。

　　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行。

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

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

　　2）“土木工程數(shù)字化實驗與數(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目提供高效、可靠的數(shù)值模擬與分析計算工具，成為師生出科研成果、出高水平論文的強有力支撐工具。

　　3）及時收集中心在使用過程中出現(xiàn)的各類問題，肯定成績、指出不足、并進行補充完善。使“土木工程數(shù)字化實驗與數(shù)值模擬分析中心”真正成為師生可信賴的教學與科研平臺。

 

 

　　四、預期成果

　　“土木工程數(shù)字化實驗與數(shù)值模擬分析中心”的建設是土木工程專業(yè)學科建設的重要內(nèi)容，其建設宗旨是為本學科的發(fā)展創(chuàng)造更優(yōu)質(zhì)的教學與科研平臺，三年建設期內(nèi)，預期能取得以下教學、科研成果：

　　1、將中心建設成為土木工程專業(yè)數(shù)字化實驗教學示范點，取代部分或全部取代傳統(tǒng)土木工程專業(yè)基礎力學實驗。在此基礎上，申請相關數(shù)字化實驗教學教改項目或質(zhì)量工程項目1至2項。校級精品課程2至3門。出版專業(yè)教材1至2部。

　　2、總結開展數(shù)字化實驗教學的相關經(jīng)驗，探索向其他工科類專業(yè)推廣數(shù)字化實驗教學的可行性，形成相關研究報告，發(fā)表相關論文3至5篇。

　　3、“土木工程數(shù)字化實驗與數(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科師生從事科學研究、完成科研項目的一種重要工具，將向土木工程系師生無條件全面開放，有限度地向其他有需要的師生開放使用，將先進科學技術真正轉(zhuǎn)化成科研生產(chǎn)力，在研究生培養(yǎng)、科研項目與成果培育、科研項目完成、科研論文發(fā)表等方面發(fā)揮教學科研平臺應有的促進作用。培養(yǎng)3至5名研究生，科研立項3至6項，科研成果培育1至2項，科研論文10至15篇。

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