土木工程 BEng (Hons)

The University of Edinburgh - 爱丁堡大学

所有的工程师都利用基本的科学原理来设计和建造未来。他们在跨学科团队中工作，在不断变化的环境、经济、社会和政策环境中解决复杂问题。在此背景下，EP1提供了对成为一名工程师的洞察力，并展示了工程是如何完成的。它使你开始了成为一名成功工程师的旅程。特别是，EP1将（i）介绍核心工程原则；（ii）探索如何在跨学科工程背景下运用这些原则来解决问题；（iii）通过考虑职业道德、可持续性和安全因素，将问题和解决方案置于现实环境中；以及（iv）为灵活和敏捷的工程实践培养批判性思维和自学技能。EP1将以预录讲座、面授和在线辅导以及个人和小组活动相结合的方式进行，以探索工程中一系列不同方面的相关性.

本课程向学生详细介绍了英语在不同时期和不同地理空间的变化.... 该课程是工程专业学生的第一门大学水平课程。它提供了关键的基本数学技能，并自然地引向MATH08075工程数学1b的微积分。本课程只限于学生，它是他们学位课程的必修部分.

设计通常被认为是工程的核心创造性活动；工程设计1将为分析、综合和交流的技能打下基础，这些技能是开发开放式问题的解决方案所必需的。ED1着重于三方面。(i) 理解一个工程问题，(ii) 找到一个解决方案，(iii) 与他人交流该解决方案。本课程将主要通过以团队为基础的互动设计工作室课程进行教学，并辅以关于工程设计的哲学、历史和伦理等主题的讲座。一系列带有小型评估的小组活动将涵盖关键技能，如研究、问题解决以及工程概念的图形、口头或书面交流。

本课程介绍了土壤力学和工程地质学在岩土工程中的应用，如地基、铁路建设和隧道。它考虑了作为空气、水和固体颗粒的异质混合物的土壤的基本力学，以及这些材料从其母岩中的来源。它分析了由土壤组成或建立在土壤上的自然和人工结构的变形，以及流体在其中的流动。它发展了对地质科学的基本原则如何影响工程结构的设计和建设的理解。

本课程旨在支持工程系学生发展职业道德方面的技能，为将来成功地成为一名专业工程师打下基础。该课程将使用真实的案例研究、道德推理和实例问题的组合，为学生提供一系列的工具和资源，使他们能够发展自己的技能，调查、分析和决定与职业道德发展有关的想法.

本课程向工程系学生介绍了Python编程、软件工程和设计技术。它还介绍了SciPy、NumPy和Matplotlib等库的使用，以解决方程问题（使用适当的数值方法），以及使用JuPyter实验室笔记本来展示计算结果.

本课程分为两部分，每周一节课，同时授课。第一部分，数学方法，包括。多变量积分和工程的矢量微积分。梯度、切平面、法线；标量和矢量场；发散和卷曲；保守场和势；矢量微分特性；来自连续体和电磁学特性的简单应用。重复多次积分（改变积分顺序）；非笛卡尔坐标中的积分，雅各布；线积分（与电势和功的联系）；面积分（通量）；发散，格林定理和斯托克斯定理；应用和物理解释；第二部分，定量方法，包括：描述性统计和统计数据的呈现；概率理论；离散和连续概率密度函数；假设检验（包括单因素方差分析）；回归和实验设计.

普通微分方程、变换和傅里叶级数在工程中的应用。线性微分方程，均质和非均质方程，标准强制力的特殊解；拉普拉斯变换和应用；标准傅里叶级数，半程正弦和余弦级数，复数形式；傅里叶级数的收敛，傅里叶级数的微分和积分。偏微分方程简介.

本课程向学生介绍了土木/机械工程设计中需要的各种技能，这些技能也是工程师工具箱的一部分。它为学生提供了解决和交流开放式工程问题解决方案的经验，这些问题需要在相互竞争的标准和优先级之间做出妥协。它发展了沟通技巧的能力和信心，包括草图、工程图纸和口头表达。它还介绍了工程工具，如基本的CAD和电子表格技能，通过自我指导学习。

材料是所有工程学科的核心。当工程师对材料的特性有所认识和了解时，他们就是更好的工程师。科学给了我们一个理解材料的框架，在这个框架内我们可以包括所有类别的材料，因此在某种程度上统一了对金属、陶瓷、聚合物和复合材料的处理。这就是材料科学。材料科学的核心是微观结构，它描述了物质的内部结构。对材料的组成和内部结构的描述为我们理解工程特性提供了基础。掌握材料的基础科学的广泛知识，以及这些知识与特性的联系，使你能够在工程中应用这些概念。这涉及到仔细思考，辨别特定情况下的关键概念，并开始欣赏处理材料时出现的复杂性、微妙性和模糊性。这套技能是你作为一个解决问题的工程师发展的一部分.

学生应该发展对流体在典型情况下的定性行为的认识，以便建立问题的模型进行解决。本课程的目标是1.为从测量和管道流动领域的一些有用的应用中得出的模型产生定量的解决方案；2.建立足够的理论背景，以便能够理解这些基本解决方案的有效性范围；以及3.在术语和理论方面为随后几年更高级的研究提供一个起点.

本课程对环境工程和可持续发展进行了广泛的介绍，涵盖了水文循环、如何评估可使用的水量（饮用水供应、灌溉等）、如何确保可持续地满足所需水量以及工程师目前面临的挑战。此外，水的运输污染也将通过运输现象原理来涵盖。环境的可持续性将在工程背景下被研究，包括基本概念，如生命周期分析和环境影响评估。该课程将鼓励学生以跨学科的方式思考，做出判断和决定，以综合的方式解决环境问题。

本课程让学生了解与土木工程和机械工程师相关的结构力学的基本原理。具体课题包括：平衡、应力、应变、轴向载荷、扭转、弯曲、剪切和结构元素的挠度，包括梁、柱、支撑、拉杆和桁架。

在本课程中，学生将对钢、混凝土、木材、复合材料和其他结构部分的基本概念、行为、强度和设计有所了解。该课程还包括讨论轴向负载结构元件的屈曲问题。

土木工程主要涉及物理基础设施的交付，即那些社会有效运行所需的结构和设施。本课程将介绍基础设施的理论，为什么它很重要，以及通过对交通的关注，未来基础设施所面临的问题。它还将使学生了解提供基础设施所需的土木工程建设过程，了解承包商如何运作以及他们所做的工作如何以安全和有效的方式提供，并适当考虑到环境，以及了解工程测量技术如何用于土木工程建设项目的实际经验。该课程还将提供交通工程的选定要素：长期战略规划；高速公路路面；高速铁路工程介绍.

概念设计产生设计方案，以解决项目中相互竞争且往往相互冲突的需求。这个设计过程与工程可持续性交织在一起：设计不仅要解决客户的需求，还要解决其他广泛的项目驱动因素，如成本、报废退役、社会影响、可建性和环境影响.

在本课程中，学生将进一步了解土壤力学概念，并学会应用这些概念来解决岩土工程问题。该课程是二年级土壤力学模块的延续，并扩展了学生对土壤力学的理解，包括土壤系统的固结和剪切破坏。

本课程是环境工程与可持续发展2的水文部分和流体力学2的水力部分的自然延伸。 课程包括：社区发展对水的需求所产生的实际考虑；管道系统和明渠中的水运输；水、废水和污泥的现代处理过程；污水处理；河流污染。它为土木工程师提供了设计水或废水处理厂的必要工具，是四年级饮用水设计项目的必要知识。本课程旨在：深入了解水运输、水和废水处理工程的基本问题；发展对管道系统、管网、抽水管和明渠中稳定流动的理解；概述饮用水的生产方法、安全处置的废水处理以及处理工程的基本设计。

本课程介绍了静态不确定结构的经典分析方法，特别是由线状元素组成的结构，即梁、桁架和框架结构。它首先从早期的结构力学知识中的梁的挠度延伸到静定结构中挠度的一般分析，重点是虚拟工作的方法。接着是用力法（柔性法）分析不确定结构；用位移法分析不确定结构，包括斜面挠度法和弯矩分布法。然后是使用直接刚度法进行结构分析的矩阵刚度法，以及结构建模和计算机分析的一般方面。该课程全面涵盖了现代结构分析应用中需要的基本原理、分析技术和实践技能。学生还将深入了解不同结构分析方法之间的相互联系。

工程学院的土木与环境工程本科学位是由联合评审委员会（JBM）认证的。要求是在高等教育课程认证（AHEP）中规定的，包括获得实践技能。工程学位的学生将获得这些技能，这些技能是在相关学位课程表中规定的整个课程中进行的各种实践工作的一部分。本课程标志着这些实践要素的成功完成。

基础工程4建立在岩土工程3所学内容的基础上，根据欧洲规范7的设计规则探索基础系统的设计。该课程包括三个主要学习部分：地面调查介绍；深层（桩基）基础的理论和设计（包括阿尔法方法、横向承载力和群体承载力计算）；以及浅层基础的设计（围绕 "三N "方程式方法）。每个部分都通过辅导问题来支持，这些问题还包括近期地面调查或基础设计实例的案例研究计算。请注意，该课程不再包括辅助课程作业。

该项目汇集了在土木工程学位课程中所学习的许多分析、设计、规划和评估工具。它涉及一个实质性的设计项目，模仿现实世界中土木工程设计咨询公司的结构可行性设计。该项目是在有经验的高级结构工程师的帮助下进行的，有助于确保毕业的学生拥有在实践中作为工程师工作所需的技能，适合于获得工程学士学位的学生。

每个学生都必须在荣誉年结束前提交一份关于研究或设计项目的个人书面论文。荣誉论文是一个机会，让学生对一个具有挑战性的工程问题进行原创性研究。它的目的是促进知识的发展，大多数主题是基于指导人员的研究活动的专题研究项目。这是学生展示个人智慧、进取心、能力、活力和在即将到来的职业生涯中追求卓越工程的能力的最大机会。该课程为学生提供了一个机会，以扩大他们在合作和任务分配方面的技能，这是工程活动的一个正常特征。它还允许他们在研究一个具有挑战性的问题时取得相当大的进展，并确保他们在结束时产生了大量的新知识，他们必须连贯地介绍这些知识，而不能在已发表的文献中找到描述。每个学生都必须写自己的个人论文.

本课程提供了关于一般研究和研究方法的介绍。这是通过对研究过程的考虑和对适合该课程学生的方法的详细概述来实现的。该课程还将考虑使用视觉（海报）和书面文件传播研究的实际方面。

本课程旨在发展管道和明渠中不稳定流动的理论概念.

本课程解释了钢筋混凝土结构的行为，并探讨了如何在结构设计中应用对其行为的理解。在授课过程中，描述了混凝土结构成员的基本力学原理，并根据成员各自的功能建立详细的设计程序。设计规范在解释观察到的和理论上的行为方面的作用，通过欧洲规范设计混凝土构件的方法来解释和展示。

本课程解释了钢结构的行为，并探讨了如何在结构设计中应用对其行为的理解。描述了钢结构成员的基本力学原理。解释了设计规范在解释观察和理论行为方面的作用。本课程还介绍了薄壁结构件的行为和代数分析；涵盖了结构件的稳定性及其分析。