教育与研究

力学—数值双循环驱动土木数值分析课程改革与实践

林 逸洲

东莞理工学院 生态环境与建筑工程学院

武 静

东莞理工学院 生态环境与建筑工程学院

DOI: https://doi.org/10.59429/jyyj.v7i8.11052

Keywords: 双循环认知耦合；数值分析教学；土木工程教育创新

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Abstract

针对土木工程数值分析课程长期存在的算法应用与工程实践脱节问题，本研究创新性构建“力学思维—数 值求解”双循环驱动教学模式。该模式突破传统“理论推导—代码复现”的线性框架，通过外循环构建“工程问题 抽象→力学模型提炼→工程决策验证”的系统思维链，同步以内循环深化“数值算法实现→求解策略优化→误差溯 源控制”的计算能力链，形成双链闭环互馈的认知升级机制。教学实践中，通过引入真实工程场景的渐进式复杂问 题序列，建立“假设缺陷暴露→模型迭代修正→算法适配升级”的动态纠偏路径，有效破解学生“机械编码”与“模 型失能”并存的困局。实证数据表明，采用双循环模式的教学组在工程模型合理性论证通过率、算法选择自主优化 率及设计规范达标率等核心指标上实现跨越式提升。研究证实，该模式通过“计算反推建模”的逆向训练机制，重 塑了算法工具与工程思维的共生关系，为破解工科教育中普遍存在的“惰性知识”困境提供了方法论突破。

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