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名學生的規模，占全學院本科招生數量的三分之二。目前，土木工程業在校本科生數量多達近千名，外加少數研究生、留學生。土木工程系現有教師只有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展原則，兼顧現代高校教育科研與教學并重的發展思路，正努力將本專業辦成具有自身專業特色突出、辦學質量一流、科研水平在國內同行中具有相應的知名度和學術地位的主干專業。然而，土木工程系教師隊伍規模目前明顯偏小，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，考慮到土木工程學科未來發展的需要，借著華南農業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“土木工程數字化實驗與數值模擬分析中心”作為本學科發展的一個堅實平臺，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）土木工程專業學生，和其他工程類專業學生一樣，需要通過大量實踐教學環節，包括實習、實驗教學等手段，提高對實際工程的感性認識，構建扎實的專業知識和技能。其中傳統的實驗教學環節費時、費力、可重復利用性差。“土木工程數字化實驗與數值模擬分析中心”將引進現代計算機和數值模擬分析技術，實現土木工程專業一些典型實驗教學內容和流程的、標準化、數字化和可視化，實現同類實驗的可重復性。從而大大節省實驗教學環節的人力、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、結構優化設計研究、工程災害防治等研究，都具有明顯的數學力學計算分析特點。數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代化手段。為“土木工程數字化實驗與數值模擬分析中心”配備先進的力學計算與數值模擬分析軟件，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“土木工程數字化實驗與數值模擬分析中心”建設團隊，確定建設目標，制定時間節點，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、科研建設與發展方面應起的積極作用。

　　“土木工程數字化實驗與數值模擬分析中心”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“土木工程數字化實驗與數值模擬分析中心”可行性調研，包括技術上的可能性、所需經費額度、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）“土木工程數字化實驗與數值模擬分析中心”場地準備、辦公座椅購置。

　　2）數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值模擬分析軟件的安裝與調試工作。

　　6）購置或制作土木工程專業本科實驗數字化軟件。

　　7）構建典型實驗可視化電子資料數據庫。

　　8）完成調試，制定中心管理使用制度，中心正式投入使用運行。

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

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

　　2）“土木工程數字化實驗與數值模擬分析中心”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“土木工程數字化實驗與數值模擬分析中心”真正成為師生可信賴的教學與科研平臺。

 

 

　　四、預期成果

　　“土木工程數字化實驗與數值模擬分析中心”的建設是土木工程專業學科建設的重要內容，其建設宗旨是為本學科的發展創造更優質的教學與科研平臺，三年建設期內，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數字化實驗教學示范點，取代部分或全部取代傳統土木工程專業基礎力學實驗。在此基礎上，申請相關數字化實驗教學教改項目或質量工程項目1至2項。校級精品課程2至3門。出版專業教材1至2部。

　　2、總結開展數字化實驗教學的相關經驗，探索向其他工科類專業推廣數字化實驗教學的可行性，形成相關研究報告，發表相關論文3至5篇。

　　3、“土木工程數字化實驗與數值模擬分析中心”配置的數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化成科研生產力，在研究生培養、科研項目與成果培育、科研項目完成、科研論文發表等方面發揮教學科研平臺應有的促進作用。培養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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