在最新公布的第三批教育部国家级一流本科课程中,西安交大《工程有限元与数值计算》课程成功入选。《工程有限元与数值计算》课程自2005年开设以来,历经几代教师接续建设与改革创新,实现了从专业选修课到国家级一流本科课程、从传统课堂教学到现代化创新育人模式的跨越式发展。课程通过课堂教学、上机练习、科教融合、英文授课以及真实工程问题驱动的实验教学等方式,已成为学校工科学生面向复杂工程问题、培养数字化思维和数值分析能力的核心支撑。

《工程有限元与数值计算》系列中英文教材
薪火赓续 名师引领:打造高水平教学团队
课程教学团队由领军学者陈雪峰教授牵头成立,由一支结构优化、实力突出、治学严谨的高水平师资队伍组成。成员在有限元理论、故障诊断等研究领域具有深厚学术造诣与广泛行业影响力,其中国家级青年人才5人。团队教师娄燕山教授提出的屈服方程与失效准则被国际主流有限元软件LS-DYNA采纳并命名,获由“有限元之父”授予的国际顶级辛凯维奇奖。团队还配备三名专职实验教师,专注课程实验教学改革与实践平台建设,形成了“学术引领、教学深耕、实验支撑、协同育人”的完备教学梯队,为课程高质量发展提供了坚实的师资保障。

《工程有限元与数值计算》课程组
思政铸魂、润物无声:推动价值引领与知识传授深度融合
我国有限元方法研究起步于20世纪60年代,科研工作者在艰苦条件下独立自主开展理论探索,为课程建设奠定了重要基础。长期以来,课程组坚持知识传授与价值引领同向同行,结合课程工程性、理论性强的特点,将工匠精神与爱国奉献精神有机融入教学全流程,实现思政教育潜移默化、润物无声。
课堂教学中,课程组精选典型教学案例,将冯康先生攻克国家重点工程难题、独创变分原理的科研历程,以及顾崇衔、谢友柏等西迁教授扎根西部、服务国家的奋斗故事融入课堂,引导学生传承精神血脉、厚植家国情怀。实践教学中,结合航空发动机等国之重器核心部件仿真计算案例,让学生参与问题分析、仿真求解与工程攻关,深刻认识有限元技术在突破国外技术垄断、保障高端装备自主可控中的关键作用,树立科技报国的理想追求。课程先后获评省级思政示范课程,获西安交通大学课程思政百名教师大练兵一等奖。


《工程有限元与数值计算》中英文班课堂
数字赋能、产教融合:以科研创新赋能工程人才培养
面向智能制造与专业发展新需求,课程组紧跟产业前沿、聚焦国家战略,持续推进课程数字化、智能化改革,构建起 “数字赋能、产教融合、科教融汇” 的三层级课程体系。
在数字赋能层面,课程创新推行混合式教学模式,建设配套在线实践课程,推动教学方式数字化升级;将数字孪生技术深度融入本科教学,自主研发叶片扫频有限元仿真与实验系统、航空发动机叶片应力评估实验平台、蒸压釜开合门力学评估数字孪生实验平台、数控机床刀具故障诊断监测数字孪生平台等一批高水平实验教学平台,形成“科研成果反哺教学、真实项目驱动实践”的特色育人模式。课程紧密对接国家重大装备与行业关键技术需求,将国家技术发明奖二等奖、国家973计划项目等真实科研问题与工程场景引入教学,实现从理论学习、仿真分析到工程验证的全链条培养,显著提升了人才培养的高阶性、创新性与挑战度。

《工程有限元与数值计算》学生实验实践
深耕笃行、硕果盈枝:一流课程建设成果丰硕
多年来,课程坚持理论与实践结合、教学与创新协同,育人成效得到学生与行业的广泛认可。近三年,教学团队指导本科生依托有限元技术开展创新实践,获国家级及以上科创竞赛奖励34项;本科生以第一作者发表高水平期刊论文7篇,其中SCI收录3篇,学生创新能力与科研素养得到显著提升。
2025年底,课程成功入选教育部国家级一流本科课程,标志着课程建设迈上新台阶。团队相关教学成果先后获国家级教学成果二等奖、中国机械行业产教融合教育教学创新大赛特等奖、全国教学数字化大赛特等奖、2025新域新质创新大赛特等奖等多项国家级荣誉。课程组编写的9本中英文成套教材,被上海交通大学、中国科学技术大学等多所高校选用,具备广泛的辐射影响力,为我国工科一流课程建设提供了实践经验与交大方案。
面向未来,课程组将以国家级一流本科课程为新起点,持续深化教学改革、创新育人模式、强化实践支撑,不断提升教学质量与育人水平,为学校“双一流”建设和新时代拔尖工程人才培养持续贡献力量。