賀敏 袁澤同 田婧 張銘中 侯潤(rùn)琨 侯鋼領(lǐng)
摘? 要:通過(guò)介紹學(xué)科融合的教育策略,討論在核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)教育中引入多學(xué)科視角的重要性。通過(guò)學(xué)科融合,學(xué)生可以全面理解和解決核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的復(fù)雜挑戰(zhàn)。在核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中,學(xué)科融合涵蓋土木工程、核工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。通過(guò)學(xué)科融合的教育策略,學(xué)生不僅了解各學(xué)科的基礎(chǔ)理論,還能夠在實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用這些知識(shí),培養(yǎng)跨學(xué)科思維和解決問(wèn)題的能力。這種教育策略有助于為未來(lái)的工作和研究培養(yǎng)具備復(fù)合型能力的工程專(zhuān)業(yè)人才。
關(guān)鍵詞:核電站;結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè);人才培養(yǎng);多學(xué)科;學(xué)科融合
中圖分類(lèi)號(hào):C961? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ? ? 文章編號(hào):2096-000X(2024)20-0167-04
Abstract: By introducing an educational strategy of disciplinary integration, this paper discusses the significance of incorporating a multidisciplinary perspective into the education of structural health monitoring in nuclear power plants. Through disciplinary integration, students can gain a comprehensive understanding of and address the complex challenges in the field of structural health monitoring for nuclear power plants. Disciplinary integration in the structural health monitoring of nuclear power plant encompasses various fields such as civil engineering, nuclear engineering, computer science, and data science. Through the educational strategy of disciplinary integration, students not only acquire foundational theories from each discipline but also apply this knowledge in real-world projects, fostering interdisciplinary thinking and problem-solving skills. This educational approach contributes to the cultivation of engineering professionals with versatile capabilities for future work and research.
Keywords: nuclear power plant; structural health monitoring; talent development; multidisciplinary; disciplinary integration
核電站作為一項(xiàng)重要的能源設(shè)施,在現(xiàn)代社會(huì)的能源供應(yīng)中扮演著至關(guān)重要的角色[1-2]。然而,隨著核電站的不斷運(yùn)行和環(huán)境變化的影響,其結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)變得尤為重要[3]。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)旨在實(shí)時(shí)評(píng)估結(jié)構(gòu)的狀態(tài),以確保設(shè)施的安全性、可靠性和持續(xù)運(yùn)行[4]。在過(guò)去的幾十年里,結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域已經(jīng)有了顯著進(jìn)步[5-6],從傳統(tǒng)的定期檢查發(fā)展到利用先進(jìn)的傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)和計(jì)算機(jī)模擬等方法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。然而,核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域依然面臨一系列挑戰(zhàn),包括復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特征、多變的工作環(huán)境、長(zhǎng)期運(yùn)行引起的結(jié)構(gòu)疲勞等問(wèn)題[7]。這些挑戰(zhàn)要求不僅要持續(xù)改進(jìn)監(jiān)測(cè)技術(shù)本身,還需要培養(yǎng)能夠全面理解和解決這些問(wèn)題的工程專(zhuān)業(yè)人才。傳統(tǒng)的工程教育模式可能無(wú)法滿足這一需求,因此,需要尋求新的教育策略,使學(xué)生能夠在跨學(xué)科的背景下培養(yǎng)全面的技能,以更好地應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的復(fù)雜挑戰(zhàn)。
在這一背景下,本論文的焦點(diǎn)是探討在核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)教育中引入多學(xué)科視角的教育策略。本文將這種策略稱(chēng)之為“學(xué)科融合”,旨在將土木工程、核工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)和方法整合在一起,為學(xué)生提供更全面、綜合的學(xué)習(xí)體驗(yàn)[8-9]。通過(guò)這種跨學(xué)科的教學(xué)模式,希望培養(yǎng)出能夠在實(shí)際工作中跨足多個(gè)領(lǐng)域、協(xié)作解決問(wèn)題的工程師。學(xué)科融合并不僅僅是簡(jiǎn)單地將不同學(xué)科的課程堆疊在一起,而是通過(guò)深度融合,使學(xué)生能夠理解不同學(xué)科之間的聯(lián)系,形成全面的思維方式。在核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中,學(xué)科融合可以涵蓋土木工程、核工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。土木工程提供了結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),核工程提供了對(duì)核電站運(yùn)行環(huán)境的深刻理解,而計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)則為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和大數(shù)據(jù)分析提供了強(qiáng)大的工具。
通過(guò)學(xué)科融合的教育策略,學(xué)生將不僅僅能夠了解各個(gè)學(xué)科的基礎(chǔ)理論,還能夠在實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用這些知識(shí)。例如,學(xué)生可以參與模擬核電站結(jié)構(gòu)在不同工況下的響應(yīng),使用計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)的技術(shù)分析大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),并通過(guò)核工程的知識(shí)評(píng)估結(jié)構(gòu)的安全性。這樣的綜合性學(xué)習(xí)經(jīng)歷將使學(xué)生更好地理解復(fù)雜問(wèn)題,培養(yǎng)跨學(xué)科解決問(wèn)題的能力。
本論文將通過(guò)對(duì)學(xué)科融合教育策略在核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行深入研究,期望通過(guò)這一研究,能夠?yàn)楹穗娬窘Y(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的教育提供有力支持,通過(guò)促進(jìn)不同學(xué)科的交叉融合,培養(yǎng)具備全面能力的專(zhuān)業(yè)人才,并為工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生提供更為有效的跨學(xué)科培訓(xùn)模式。
一? 核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的重要性
核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的重要性在于確保核電站的結(jié)構(gòu)安全、可靠、持續(xù)運(yùn)行,并提供實(shí)時(shí)的結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)信息。表1是關(guān)于核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)重要性的一些內(nèi)容。
綜合來(lái)看,核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的重要性體現(xiàn)在提高安全性、延長(zhǎng)壽命周期、降低成本、提高效率和應(yīng)對(duì)緊急情況等多個(gè)方面。這一系統(tǒng)性的監(jiān)測(cè)方法不僅對(duì)核電站自身的可持續(xù)運(yùn)行至關(guān)重要,也是保障公共安全和環(huán)境保護(hù)的必要手段。
二? 多學(xué)科視角下的核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)
多學(xué)科視角下的核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)強(qiáng)調(diào)通過(guò)整合不同學(xué)科的知識(shí)、技術(shù)和方法,全面理解和評(píng)估核電站結(jié)構(gòu)的健康狀況。這種方法超越了傳統(tǒng)的單一學(xué)科視角,涉及土木工程、核工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域,為解決核電站結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)中的復(fù)雜問(wèn)題提供了更全面的解決方案。基于此,本文提出了多學(xué)科視角下核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的一些重要方面。
結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)。土木工程師在核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中負(fù)責(zé)對(duì)建筑和結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析。他們關(guān)注結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、荷載分布、地震響應(yīng)等,確保結(jié)構(gòu)能夠承受各種外部力的作用。
輻射環(huán)境與核安全。核工程師關(guān)注核電站的輻射環(huán)境和核安全性。他們需要確保結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)輻射環(huán)境的適應(yīng)性,以及在發(fā)生核事故時(shí)能夠提供關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)健康信息,保障核電站的核安全。
傳感器網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)采集。計(jì)算機(jī)科學(xué)家負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和維護(hù)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的傳感器網(wǎng)絡(luò)。他們利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)收集大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),確保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)結(jié)構(gòu)的覆蓋面廣、采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。
大數(shù)據(jù)分析與預(yù)測(cè)模型。數(shù)據(jù)科學(xué)家利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)處理傳感器生成海量數(shù)據(jù)。他們構(gòu)建預(yù)測(cè)模型,通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)結(jié)構(gòu)健康未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè),有助于實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)。
傳感器和儀器設(shè)備。電氣工程師設(shè)計(jì)、部署和維護(hù)核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的傳感器和儀器設(shè)備。他們確保這些設(shè)備的準(zhǔn)確性和可靠性,以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的各個(gè)方面。
虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。利用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),可以為工程師提供仿真環(huán)境,進(jìn)行結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)方面的培訓(xùn)和模擬。這有助于提高工程師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),應(yīng)對(duì)各種情況。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。通信工程師負(fù)責(zé)建立高效的數(shù)據(jù)傳輸通道,確保傳感器生成的數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)傳送到監(jiān)測(cè)中心。這對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)問(wèn)題和采取應(yīng)對(duì)措施至關(guān)重要。
環(huán)境監(jiān)測(cè)與適應(yīng)性。環(huán)境工程師關(guān)注核電站周?chē)h(huán)境的變化對(duì)結(jié)構(gòu)健康的影響。他們確保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有適應(yīng)性,能夠在各種環(huán)境條件下正常運(yùn)行。
通過(guò)多學(xué)科視角,不同專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的專(zhuān)家能夠共同協(xié)作,解決核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的復(fù)雜問(wèn)題。這種整合性的方法有助于提高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的效能,降低風(fēng)險(xiǎn),保障核電站的可持續(xù)運(yùn)行和公共安全。
三? 學(xué)科融合的教育策略
學(xué)科融合的教育策略在當(dāng)今的教育環(huán)境中越來(lái)越受到重視。這種策略強(qiáng)調(diào)的是將不同學(xué)科的知識(shí)和方法進(jìn)行有機(jī)整合,打破傳統(tǒng)學(xué)科之間的壁壘,幫助學(xué)生建立起跨學(xué)科的思維模式,培養(yǎng)他們?nèi)?、深入地理解和解決問(wèn)題的能力。特別是在核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)這一領(lǐng)域,學(xué)科融合的教育策略顯得尤為重要。核電站是一個(gè)高度復(fù)雜且精密的系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)不僅涉及到土木工程的知識(shí),還需要核工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科的深入理解。因此,在教學(xué)中,不能只局限于某一學(xué)科的視角,而是需要從多個(gè)角度、多個(gè)層面來(lái)審視和理解這個(gè)問(wèn)題。土木工程學(xué)科關(guān)注的是核電站結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性;核工程學(xué)科則關(guān)注的是核反應(yīng)堆的安全性和能效;計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)則提供了對(duì)大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理和分析的方法。這四個(gè)學(xué)科在核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中相互交織,互為補(bǔ)充。因此,在教育實(shí)踐中,我們需要采用學(xué)科融合的策略,引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)角度去理解和分析核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的問(wèn)題,培養(yǎng)他們跨學(xué)科的思維方式和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。這不僅可以提高他們的學(xué)習(xí)效果,更可以為他們未來(lái)的職業(yè)生涯打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。以下是對(duì)學(xué)科融合教育策略的詳細(xì)展開(kāi)。
綜合性課程設(shè)計(jì):制定一系列綜合性的課程,將土木工程、核工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)等相關(guān)學(xué)科內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。這些課程應(yīng)覆蓋核電站結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)、監(jiān)測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析方法等方面,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠全面理解和應(yīng)用多學(xué)科知識(shí)。
跨學(xué)科項(xiàng)目實(shí)踐:設(shè)計(jì)跨學(xué)科的項(xiàng)目,要求學(xué)生組成團(tuán)隊(duì),每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員代表不同的學(xué)科背景。項(xiàng)目可以模擬真實(shí)的核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)場(chǎng)景,要求學(xué)生運(yùn)用各自專(zhuān)業(yè)知識(shí),共同解決實(shí)際問(wèn)題。這樣的實(shí)踐項(xiàng)目有助于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作和解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。
跨學(xué)科導(dǎo)師團(tuán)隊(duì):組建由不同學(xué)科領(lǐng)域的教師組成的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)。這樣的團(tuán)隊(duì)可以為學(xué)生提供更廣泛的學(xué)科指導(dǎo),確保學(xué)生在不同學(xué)科領(lǐng)域都能得到專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)。導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)的跨學(xué)科性質(zhì)也有助于更好地整合不同學(xué)科的教學(xué)資源。
虛擬實(shí)驗(yàn)室和仿真技術(shù):利用虛擬實(shí)驗(yàn)室和仿真技術(shù)模擬核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的實(shí)際情況。通過(guò)這些虛擬環(huán)境,學(xué)生可以在不受限制的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和模擬,更好地理解多學(xué)科知識(shí)如何協(xié)同工作。
交叉學(xué)科研究中心:建立交叉學(xué)科研究中心,集結(jié)來(lái)自不同學(xué)科領(lǐng)域的研究人員和學(xué)生。這個(gè)研究中心可以成為學(xué)科融合的創(chuàng)新和實(shí)踐平臺(tái),促進(jìn)不同領(lǐng)域之間的學(xué)術(shù)交流和合作。
行業(yè)合作與實(shí)習(xí)機(jī)會(huì):與核電站運(yùn)營(yíng)公司和相關(guān)行業(yè)建立合作關(guān)系,提供學(xué)生實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)。這樣的實(shí)習(xí)經(jīng)歷能夠讓學(xué)生親身感受多學(xué)科知識(shí)在實(shí)際工作中的應(yīng)用,促使他們更好地理解學(xué)科之間的相互關(guān)系。
跨學(xué)科研討會(huì)和講座:組織跨學(xué)科研討會(huì)和講座,邀請(qǐng)不同領(lǐng)域的專(zhuān)家分享他們的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。這有助于學(xué)生更深入地了解不同學(xué)科的前沿動(dòng)態(tài),拓展他們的學(xué)科視野。
評(píng)估與反饋機(jī)制:設(shè)計(jì)全面的評(píng)估機(jī)制,包括考試、項(xiàng)目評(píng)估、團(tuán)隊(duì)評(píng)估等多個(gè)方面。通過(guò)及時(shí)的反饋,學(xué)生可以了解自己在不同學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)習(xí)情況,從而更好地調(diào)整學(xué)習(xí)策略,提高綜合素質(zhì)。
通過(guò)學(xué)科融合的教育策略,學(xué)生將能夠得到全面發(fā)展,不僅在自己專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域深耕,還能夠理解和應(yīng)用其他學(xué)科的知識(shí),為將來(lái)解決跨學(xué)科問(wèn)題做好準(zhǔn)備。這樣的教育模式有助于培養(yǎng)具備復(fù)合型能力,能夠在復(fù)雜多變的工作環(huán)境中勝任各類(lèi)任務(wù)的工程師。
四? 實(shí)例分析
哈爾濱工程大學(xué)煙臺(tái)研究院致力于培養(yǎng)具備跨學(xué)科能力的專(zhuān)業(yè)人才,特此組建了核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的學(xué)科融合團(tuán)隊(duì)。為了使學(xué)生能夠全面掌握并應(yīng)用不同學(xué)科的知識(shí),團(tuán)隊(duì)開(kāi)設(shè)了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)相關(guān)課程。課程的核心內(nèi)容是讓學(xué)生整合土木工程、核工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí),設(shè)計(jì)和實(shí)施核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研發(fā)。這樣的綜合性項(xiàng)目不僅有助于學(xué)生對(duì)各個(gè)學(xué)科的理論知識(shí)有更深入的理解,同時(shí)也能提升他們?cè)趯?shí)際操作中的技能。通過(guò)這樣的教學(xué)模式,學(xué)生不僅能夠掌握單一學(xué)科的專(zhuān)業(yè)知識(shí),更能培養(yǎng)跨學(xué)科的思維方式和實(shí)踐能力。這種能力在未來(lái)的工作和研究中都是不可或缺的,也將為學(xué)生未來(lái)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。其主要通過(guò)以下步驟實(shí)施。
課程建設(shè):團(tuán)隊(duì)教師設(shè)計(jì)了一門(mén)名為土木結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與工程實(shí)踐的課程,由土木工程、核工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)的教師以及企業(yè)專(zhuān)家聯(lián)合教授。課程包括理論知識(shí)講解、實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐和綜合項(xiàng)目。
學(xué)科團(tuán)隊(duì)組建:學(xué)生在課程開(kāi)始時(shí)被分成小組,每個(gè)小組由來(lái)自不同學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)生組成。例如,一個(gè)小組可能包括土木工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生、核工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生、計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生和數(shù)據(jù)科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生。
虛擬實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐:依托校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室——智慧城市與重大工程基礎(chǔ)設(shè)施智能監(jiān)測(cè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這個(gè)環(huán)境,他們能夠模擬核電站結(jié)構(gòu)在不同條件下的響應(yīng),優(yōu)化傳感器網(wǎng)絡(luò)布局,學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)采集和分析技術(shù)。
項(xiàng)目任務(wù)分配:每個(gè)小組的項(xiàng)目任務(wù)涉及到不同學(xué)科的內(nèi)容。土木工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì),核工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生負(fù)責(zé)核安全性和輻射環(huán)境的考慮,計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生則負(fù)責(zé)傳感器網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)分析。
導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)輔導(dǎo):項(xiàng)目中設(shè)有一個(gè)由導(dǎo)師組成的團(tuán)隊(duì),這個(gè)導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)涵蓋了各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。導(dǎo)師們?yōu)閷W(xué)生提供專(zhuān)業(yè)的指導(dǎo),確保項(xiàng)目能夠在各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域得到充分考慮。
實(shí)地考察與實(shí)踐:學(xué)生團(tuán)隊(duì)進(jìn)行實(shí)地考察,實(shí)際了解核電站結(jié)構(gòu)和運(yùn)行環(huán)境。他們與當(dāng)?shù)睾穗娬镜墓こ處熯M(jìn)行交流,獲取實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn),并將這些經(jīng)驗(yàn)融入到他們的項(xiàng)目設(shè)計(jì)中。
成果展示與評(píng)估:項(xiàng)目的最終成果由每個(gè)小組在期末展示中呈現(xiàn)。學(xué)生需要解釋他們的設(shè)計(jì)理念、展示虛擬實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐的結(jié)果,并討論他們?cè)诟髯詫W(xué)科領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮了學(xué)生對(duì)各學(xué)科知識(shí)的理解和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
通過(guò)這個(gè)學(xué)科融合項(xiàng)目,學(xué)生不僅深入了解了核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的全貌,而且培養(yǎng)了跨學(xué)科思維和綜合解決問(wèn)題的能力。他們通過(guò)實(shí)際項(xiàng)目實(shí)踐,獲得了更深層次的專(zhuān)業(yè)知識(shí),同時(shí)也在團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通和領(lǐng)導(dǎo)力方面取得了顯著進(jìn)展。這樣的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)使他們更好地為未來(lái)的工作和研究做好準(zhǔn)備,成為具備跨學(xué)科能力的工程專(zhuān)業(yè)人才。
五? 結(jié)論與展望
學(xué)科融合的教育策略在核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域取得了顯著成果。通過(guò)綜合性課程設(shè)計(jì)、跨學(xué)科項(xiàng)目實(shí)踐、虛擬實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐和導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)輔導(dǎo)等手段,學(xué)生在土木工程、核建設(shè)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)據(jù)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域中得到了全面的培養(yǎng)??鐚W(xué)科合作和項(xiàng)目實(shí)踐使學(xué)生能夠更好地理解和應(yīng)用各學(xué)科的知識(shí),培養(yǎng)了他們解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。未來(lái)可以進(jìn)一步深化跨學(xué)科合作,引入更多新興學(xué)科,如人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等,以應(yīng)對(duì)不斷發(fā)展的監(jiān)測(cè)技術(shù)和方法。提供更多實(shí)地考察、實(shí)踐和實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),讓學(xué)生更直接地接觸核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的實(shí)際問(wèn)題,提高實(shí)際應(yīng)用能力。通過(guò)不斷優(yōu)化和完善學(xué)科融合的教育策略,將為培養(yǎng)更具綜合素質(zhì)的核電站結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)專(zhuān)業(yè)人才打下更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。
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基金項(xiàng)目:教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目“基于Simdroid提高核電站結(jié)構(gòu)力學(xué)安全性能的創(chuàng)新型教學(xué)研究與實(shí)踐”(220806517284114);黑龍江省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“數(shù)字化核能供熱堆三維隔震減震技術(shù)研究”(2022ZX01A14);煙臺(tái)市校地融合發(fā)展項(xiàng)目“核科學(xué)與土木水利交叉學(xué)科——核電站建設(shè)與安全類(lèi)建設(shè)”(22MZ03CD012);哈軍工精神研究項(xiàng)目“哈軍工精神引領(lǐng)的土木水利專(zhuān)碩產(chǎn)教融合培養(yǎng)模式變革:理論構(gòu)建、創(chuàng)新路徑與實(shí)證研究”(01762002051240)
第一作者簡(jiǎn)介:賀敏(1989-),男,漢族,山東濟(jì)寧人,博士,準(zhǔn)聘副教授,碩士研究生導(dǎo)師。研究方向?yàn)榻Y(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)。
*通信作者:侯鋼領(lǐng)(1973-),男,漢族,陜西渭南人,博士,教授,博士研究生導(dǎo)師,院長(zhǎng)助理。研究方向?yàn)橹卮蠼Y(jié)構(gòu)與核設(shè)施地震安全、結(jié)構(gòu)優(yōu)化。