安全技术与工程专业数值模拟课程教学内容探讨

刘芳芳

(云南国土资源职业学院，云南 昆明 650000)

安全技术与工程专业注重培养能从事安全技术及工程，安全科学与研究，安全监察与管理，安全健康环境检测与监测，安全设计与生产，安全教育与培训等方面复合型的高级工程技术人才，是一个涉及面极广的综合交叉学科。其专业涉及很多领域，比如管理学、电力法规、力学、机械和土木学以及电器等各领域的专业都需要学习，繁多的专业内容往往使学生在校期间有限的时间内难以消化，学而不精。这就需要安全工程专业专门设立一门学科，帮助他们综合的利用这些专业知识，由于人们的努力，目前已发展了许多数值计算方法。其中数值模拟这一门新兴的计算方法，可以帮助安全工程专业的学生综合应用专业知识。

1 掌握专业软件知识并进行数据处理

在学习数值模拟课程时，需要对一门专业软件进行学习并进行数据处理，这个课程是第一阶段。在学习这个专业软件的时候，首先要了解这门专业软件的基础知识，其涉及很多领域，现在已经深入到计算机，力学和工学等领域，不仅理工科的学生在使用该专业软件，高职高专毕业生也在运用其去解决一些模拟课程的问题，在了解了这个专业软件的知识之后，应该学会操作和应用专业软件的运算规律，预算流程运算的数据分析，以及专业软件的运动设计等各种程序，这个专业软件应用的范围极其广泛，因此在学习其基础知识时一定要在熟练掌握之后，才可以进行专业软件的操作，否则在进行操作时很难有效果，并且在操作这个软件时，需要对一些理论知识进行谨慎认真的数据分析，不可马虎。

2 了解有限元分析并制作简单程序

2.1 有限元概况分析

数值模拟课程教学第二个阶段，主要是让学生掌握有限元的分析方法，进行简单的有限元编程。因为它的简洁性和方便性，所以广泛的应用到各个专业领域，几乎每一个专业，每一个部门领域，它都有涉及。安全工程的专业学生大多都从事于力学，建筑学等专业，而有限元分析方法在这些领域更加深入，有限元分析方法在这些领域的深入，也要求了学生的知识应该到位，为了适应有限元分析方法的快速发展，又要求安全技术与管理专业的学生应该具备相应的理论知识，从而更好的应用有限元方法进行分析。对于安全工程专业的学生来说，传统的教学模式注重实践教学而非理论，但是随着有限元分析方法的深入，需要他们加强自己的理论基础知识，这就要求教师在进行教学时，要加强对有限元理论知识的讲解。

2.2 有限元教学内容

在进行有限元课程教学的时候，教学的主要内容是对力学的一些基础知识，钢铁理论知识有限元的分析以及平面图形有限元问题的分析，还包括有限元软件的编程，有限元软件的编程是极其复杂的，但是，安全工程专业的学生应该了解一些有限元软件编程的方法，学会制作一些简单的有限元编程，从而更好地运用到工作之中。

3 了解软件的应用并进行实践分析

3.1 数值模拟的概况

现在科技十分发达，同一种类型，同一种专业的软件，有不同的种类，而数值模拟应用软件有很多种类，在这些种类繁多的软件中，他们各有所长。安全工程专业的学生应该系统了解模拟软件的理论知识并能够进行运用，这是数值模拟课程教学的第三个阶段。虽然种类很多，但是安全工程专业的学生可以宏观的对模拟软件进行学习，在宏观分析模拟数值软件的基础上，对一些安全工程专业知识的关键结构和关键部分进行定量分析，从而增强分析的科学性，准确性和严密性，并且通过在分析过程中出现的一些问题，提出相应的解决方法，这也要求安全工程专业的学生应该在系统了解到数值模拟软件的理论知识之后才能去操作数值模拟软件的应用。

3.2 数值模拟软件的教学内容

数值模拟软件是一个功能十分强大的软件，它具有很多优点，在应用上十分的便利，并且它的理论知识涉及各个领域的各个方面，涉及面非常广泛，数值模拟教学内容主要包括对3D建模的应用，对有源网络模拟的建立，对建筑学钢筋混凝土结构强度和硬度结构安全的分析，以及对数值模拟技术理论知识的掌握。数值模拟软件应用的范围十分广泛，它的教学内容也十分丰富，在进行这一阶段的教学与学习中，要求学生一定要充足涉及各个领域。

4 结 语

以上这三个阶段的教学内容都是环环相扣的，第一阶段的专业软件理论知识学习要求，必须学习专业软件理论知识，对它进行熟练的掌握，才能够进行相关软件的应用，并且专业软件涉及各个领域。在进行操作时，操作的领域也有很多，对它们的理论知识一定要熟练掌握。在第二阶段时，对有限元网络的理论知识进行学习，在学习有限元网络的理论知识时，一定不能拘泥于某个领域，要在各个领域都有涉及，第二领域与第三领域也有结合，比如说第三领域的有限元网络就与第二领域的有限元分析方法有所联系。因此，第二领域理论知识的学习也是在为第三领域有限元网络的操作应用打好基础，在有限元分析理论知识的掌握之后，再进行操作，这时就必须要学会制作一些简单的有限元程序操作的方法，从而进行这个操作，有利于强化安全技术与管理专业的学生有限元基本知识的掌握。在进行第三阶段时需要对数值模拟软件进行理论知识的掌握，数字模拟软件的种类有很多，这就需要安全技术与管理专业的学生们对他们所从事行业的软件进行系统的掌握。