24-25春夏学期浙江大学《以经典建筑结构为例的计算力学分析》国际化课程选课通知

课程名称：《以经典建筑结构为例的计算力学分析》

中方老师： 郑延丰  浙江大学，建筑工程学院

海外教师：Ronaldo Borja斯坦福大学土木及环境工程学院土木及环境工程学系副系主任、终身教授

课程性质：国际化课程，不算第四课堂学分

课程代码：CCEA2723M       学分：3.0  

场地：线下上课，紫金港教室待定

课程号：(2024-2025-2)-CCEA2723M-0015757-1，不对外选课，后台统一导入

面向对象：全校理工科本科生、研究生

预修要求：微积分、线性代数

期中、期末线上进行，时间待定。

最后大作业提交时间：2025年6月2日前

具体上课时间见下表：时间有冲突的同学，请不要选课。

报名时间：2025年3月10日15：00前

联系人：徐畅 建筑工程学院教育教学办公室 88208683

报名链接：https://wj.qq.com/s2/18091588/f7f2 

报名二维码：

课程简介和教学大纲

课程代码：CCEA2723M

课程中文名称：以经典建筑结构为例的计算力学分析

课程英文名称：Computational Mechanics

学分：3周学时：3.0 总学时：48

课程类别：国际化课程(不算第四课堂学分)

面向对象：全校土木、机械、力学等专业本科生，或对该内容感兴趣的理工类学生

预修课程要求：具备微积分、线性代数的基础。

一、课程介绍

（一）中文简介

本课程将向学生介绍有限元法的概念和应用，这是在科学研究和工程领域中应用最广泛的求解边值问题的计算方法。学生将学习该方法的理论和基本原理，并使用ANSYS工程软件进行仿真。学生还将学习有限差分法并将其与有限元法进行比较。课程结束前，将会有关于有限质点法（FPM）和光滑粒子流体动力学（SPH）等的专题讨论式学术报告。

（二）英文简介

This course will introduce students to the concepts and applications of the Finite Element Method (FEM), which is the most widely used computational method for solving boundary value problems in scientific research and engineering fields. Students will learn the theory and fundamental principles of this method and will conduct simulations using the ANSYS engineering software. Additionally, students will study the Finite Difference Method and compare it with the Finite Element Method. Before the end of the course, there will be a seminar-style academic report on the topic of Finite Particle Method (FPM) and Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH).

二、教学目标

（一）学习目标

《以经典建筑结构为例的计算力学分析》是一门面向土木、机械、力学等相关专业的国际化课程。该课程以经典建筑结构为例，讲解计算力学的理论，使学生深入理解建筑结构力学行为的计算方法，培养学生运用计算力学方法分析和解决复杂工程问题的能力。通过本课程的学习，学生将达成以下学习目标：(1)掌握计算力学的基本概念，包括线性方程组、微分方程、有限差分法、有限元法及其应用；(2)学会运用专业软件进行建筑结构建模和仿真；(3)熟悉有限质点法（FPM）和光滑粒子流体动力学（SPH）等的计算力学前沿研究领域，培养学生从事计算力学科学研究的兴趣。课程通过理论与实践结合的方式，培养其工程思维和创新意识，为后续专业课程的学习以及未来从事工程设计分析等工作奠定坚实的理论基础。

（二）育人目标

本课程是一门全英文课程，由外教和中方教师共同授课。课程不仅注重专业知识的传授，更致力于从多方面培养学生的综合素质。通过中外教师的协同教学，学生将接触到国际先进的教学理念和方法，了解计算力学领域的最新研究成果和应用趋势，拓宽国际视野，提升跨文化交流能力。同时，课程结合我国在计算力学领域取得的进展，启发学生的创新思维，鼓励学生探索未知，培养自主学习能力、实践创新能力和社会责任感。

（三）可测量结果

（1）学生掌握有限元法、有限差分法的基础知识和原理，理解相关的计算和应用方法；

（2）学生能够掌握有限元法、有限差分法、有限质点法等方法的区别和适用范围；

（3）学生能够掌握Ansys等工程软件进行建模仿真，面向建筑结构对象完成计算分析。

以上结果通过期中期末测试、大作业等方式测量。

三、课程要求

（一）授课方式与要求

a.教师讲授（讲授核心内容、引导讨论、总结、按顺序提示今后内容、答疑、点评课程作业等）

b.作业训练（学生课后通过在线教学平台完成）

c.期中考核

d.期末大作业

（二）考试评分与建议

课程考核或评测目标不仅包括学生对课程内容的掌握程度，更希望能对学生的探索能力和分析应用知识的能力进行全面地评估，其具体如下：

（1）作业训练（50%）

（2）期中考核（25%）

（3）期末大作业（25%）

四、教学安排（含每讲主要内容及时间表。通识课程应至少纳入3个课程思政案例，专业基础课程、专业课程应至少纳入2个课程思政案例；至少1次课程作业/讨论/实验实践等融入课程思政元素）

在实际教学过程中，教学内容会根据学生反馈及具体授课情况有所调整。

五、参考教材及相关资料

1. 本课程讲义

2. Introductory Finite Difference Methods for PDEs, D.M. Causon & C.G. Mingham

3. Linear Algebra, 3rd Edition, J. Hefferon

4. The Finite Element Method, T.J.R. Hughes

6. 课程教学网站

通过学在浙大智云课堂class.zju.edu.cn网络平台，可在线听课、回放，实现线上线下混合教学。