土木工程，工业实习一年 MEng (Hons)

University of Exeter - 埃克塞特大学

本模块采用一种新的方法，将GSPBL和EntreComp结合起来，重点关注创造力、创新、创业精神、先进技术、与行业的联系以及未来工作的21世纪技能。本模块旨在通过互动式研讨会活动和关于LiDAR（光探测和测距）扫描的技术推动型创业黄金标准项目学习（GSPBL）项目来培养你的创业能力。你将通过行业主导的LiDAR现场活动来学习，使用我们的Ex虚拟现实（VR）套件的设备，并通过行业嘉宾讲座来学习LiDAR的其他应用，如建筑信息模型（BIM）。这个模块应该点燃你创业精神的火花，并通过与鼓舞人心的企业家、商学院学者和特许工程师的互动研讨会，为你的创业能力奠定基础。

作为一名专业工程师，你的职业生涯将要求你在复杂和具有挑战性的项目中与跨学科团队有效合作。在为这种工作环境做准备时，你作为一个新的工程学生的第一个任务将是从事一个多学科的小组挑战项目。该项目在两个学期内完成，为PBL提供了一个总体载体，也是将核心知识在小组协作环境中付诸实践的一种手段。项目简介是根据一年级教授的核心内容而制定的。为了支持你的项目工作，你将参加素描、报告/技术写作和学习/研究技能的研讨会。

本模块通过在编程的同时教授数学，介绍了现代工程数学。你在本模块中学到的东西将支持整个课程中核心模块的数学内容。你将被介绍到用于工程系统建模的核心数学工具，这些工具将在二年级进一步发展。你将学习统计分析方法，这是实验工程师的重要工具。将提供关于python编程的基本介绍，这将使你具备宝贵的数据处理和建模技能。python的教学将反映数学内容，建立在矩阵和微分方程的专业软件包的知识上。

本模块是三个工程基础模块之一，将介绍机械、材料和电子领域的工程概念和理论，并为你在以后的模块中打下坚实的基础。在本模块中，我们重点关注两个子学科，即材料科学和材料工程，主题包括材料特性、材料结构、材料失效和材料应用。任何工程分析的核心是需要了解物体对应用条件的反应，无论是为避免加压容器的灾难性故障而允许的应力水平，还是改变材料的微观和纳米结构以提供更好的延展性、强度或抗断裂性。如果不首先了解基本材料，这些分析都是不可能的。

本模块将带领你进入电子工程的世界--这个领域涵盖了从无线电到太空飞行的一切。在本模块中，你将学习电荷、电流和电位的基本概念，这是电信号的基础。你将被介绍到基本的电子元件和电路规律，以开发重要的直流和交流电路，应用于电源、无线电力传输、信号滤波器和传感器电路。

本课程继续在ECM1111中开始的学习，推动你进入创业技能发展的下一个阶段。你将学到宝贵的技能，如自我推销和网络，并立即付诸实践，给你的同龄人留下深刻印象。你将在竞争对手面前推销自己，向埃克塞特大学未来分拆公司的潜在联合创始人宣传你的优势和专业领域。交流将开始，模拟公司团队将被组建。新成立的模拟公司团队将通过阶段门创新过程，并通过网站推销他们的公司（小组）。这将得到他们独立项目报告的支持。

当设计结构时，工程师往往需要平衡相互竞争的需求，结构效率必须与强度和安全相平衡。这些要求要求工程师掌握一系列的分析技能，其中许多技能在本模块中得到解决。该模块向你介绍了固体力学的基本原理和方法，这些原理和方法是材料和结构建模的高级研究的基础。涵盖的主题包括：确定的平面结构（梁、桁架、框架）的分析、结构元素的应力和应变、构成法则、应力状态（剪切、弯曲、扭转）、位移和变形以及受压容器的行为。设计练习被用来鼓励学生主导的学习。

作为土木工程师，几乎所有我们设计和建造的东西都会在某些时候与地球接触。因此，你必须了解支配土壤行为的基本力学原理。本模块介绍了工程地质学的基本概念、现场调查、土壤分类、岩体特征、土壤的渗流和抗剪强度，以及它们在岩土工程中的实际应用。它还包括一系列在岩土工程调查中经常进行的实验。你将在本模块中获得的知识将为你提供一个良好的基础，并为你以后进一步学习岩土工程奠定良好的基础。你还将有机会在现场解释地质特征，获得现场观察和测量技术、现场调查和土木工程结构初步设计的经验。

在这个小组项目中，你将从事一项小组挑战，要求你利用你在学位课程的前两年中已经开发和将要开发的知识和技能。发展技能和获得新知识的一个重要部分是将其用于实践。这个项目以与第一年项目相同的方式提供这个机会。你和你的团队的任务是为项目简介中概述的土木工程挑战开发一个解决方案。作为项目的一部分，你将完成土木工程测量和三维建模的研讨会。这些技能将在你的项目中立即投入使用。

现代工程正在发生变化。越来越多的工程设计、决策和产品被大数据所驱动。本模块将提供优化、控制和人工智能的工程方法的基本介绍；支持你学习如何将 "大数据 "应用于工程背景。这种基于问题的学习将探索在设计、自动化和控制方面的研究驱动的挑战背景下的基础数学和编程技术。该模块将包括对优化、反馈、回归、模糊逻辑等技术的介绍，以及对它们如何在工程背景下实施和应用的指导性教学。

本模块旨在向你介绍工程系统的数学建模技术，以及使用python的科学计算实现这些技术；特别是建立在一年级发展的定量技能上。你将通过对材料、结构、流体和波的建模来发展这些技能。通过这些案例研究和挑战，你将被介绍到解决普通和偏微分方程的数值方法：包括有限差分、射击、匹配、特征方法、变量分离、傅里叶和拉普拉斯变换以及矢量计算。

在本模块中，你将开始学习结构分析，这是土木工程和结构工程师的一项基石技能。本模块建立在早期模块的基础上，让你接触到真正的结构工程问题。在本模块中，你将开始对结构的技术行为以及它们如何对负载作出反应有更多的了解。你将提高你的数学分析能力，特别是将其应用于解决结构问题。你将探索结构分析的技术，包括虚拟工作方法和矩阵分析方法。你还将发展分析梁、框架和拱形结构的能力。

液压工程涉及流体的流动和运输，液压系统利用液体的力量来传输动力。本模块让你了解到分析和修改现有的液压系统和设计符合英国标准的新系统所需的知识。你将学习水在结构和用于控制水流的装置中的动态行为。这包括管道、隧道、泵、涡轮机、阀门、明渠、大坝、泄洪道、闸门和围堰。此外，你将学习用于描述水行为的模型和这些模型背后的理论。最后，你将获得对设计和检查水力系统和结构的分析和实验工具的全面了解.

本模块直接延续了你在第一学期的内容。你已经获得了投资，现在是交付的时候了。你和你的团队有11周的时间将你的概念发展成一个物理原型，能够被大规模生产并交付给市场，或被提交给进一步的投资。你将利用你以前在分析、设计和原型开发方面的所有经验来迭代你的方式，以获得一个可行的产品，满足你的最初目标。你在这个阶段的产出将取决于你的项目的性质，但将在一开始与模块召集人讨论并达成一致。

本模块是三个工程基础模块之一，将介绍机械、材料和电子领域的工程概念和理论，并为你在以后的模块中打下坚实基础。在这个模块中，我们重点介绍经典力学。任何工程分析的核心是需要了解一个物体对其环境的反应，无论是交通穿越桥梁时产生的力，还是让飞机飞行的升力。如果不首先了解经典力学，这些分析都是不可能的。在本模块中，你将涵盖基础的力学理论。... 要在任何行业取得成功，都需要对你所处的商业环境有一个敏锐的认识。土木工程也不例外；在这个项目中，你和你的团队将完成一个动手设计和建造的项目，挑战你开发、制作原型和探索市场，以解决一个土木工程的挑战。这个项目强调商业意识和健全的工程知识应用的结合。你将拥有创造性的自由，并被鼓励为现实世界的问题和市场机会开发创新的工程解决方案。

在本模块中，你将继续研究岩土工程，并探索结构与支撑它们的土壤之间的相互作用。你将发展关于岩土工程设计和分析的哲学和技术的知识，这是土木工程师培训的基本要素。此外，你将发展对地面条件和土木工程现场的一般安全的基本意识。最后，你将学习如何评估土质中的应力，浅层和深层地基的承载能力和沉降，重力和嵌入式挡土墙的稳定性以及斜坡的稳定性。

成功管理冗长而复杂的建筑项目是土木工程师的主要职责之一。在最简单的情况下，成功的项目管理需要在预算内按时交付项目，并达到指定的质量标准。为了实现这一目标，土木工程师必须对现代项目管理工具和技术有一个良好的掌握。在本模块中，你将发展你在项目管理领域的技能和知识，包括启动、计划、执行、控制和结束团队的工作，以实现特定的目标和满足特定的成功标准。

对结构设计和分析的哲学和技术的良好知识是土木工程师培训的基本要素。在本模块中，你将学习这些理念和技术，以及它们在钢和钢筋混凝土结构设计中的应用。在实验室实践课程中，你将通过观察和分析，了解弹性、开裂、抗拉强度、剪切和弯曲等因素。你将有机会磨练你在结构分析方法、技术报告写作和演示方面的技能。此外，该模块强调了工程委员会实践准则的作用，工程判断的应用，以及在设计问题上执行适当的结构分析。

在过去的20年里，技术的快速发展对建筑业产生了变革性的影响。现在，在现场工作开始之前，开发大型结构的完全数字原型已成为惯例。这是通过使用建筑信息模型（BIM）实现的；这是一个可以在项目的整个生命周期内应用的协作过程。BIM过程提供了一套集成的数字几何模型、数据和文件，捕捉到了项目生命周期中的信息。数字几何模型可以通过嵌入的数据和信息来表示部件和空间特征及关系。在这个模块中，你将被介绍到与BIM相关的工具和技术，为今天的土木工程师开发一个宝贵的技能集。

如果你正在学习 "工业年"，你将在第三年进行实习，并进行120学分的模块.

你将与一位专业的学术导师合作调查你的项目简介。这是最大的个人课程内容，为你提供了一个在你选择的领域发展深刻知识和理解的机会。你的个人努力将决定你最后的顶点项目的成功。你可以选择特定的选项，利用埃克塞特工程学院的研究专长，让你在学位课程中对专业课题有一个全面的了解。第四年的高潮是埃克塞特工程会议。这是一个让你向工作人员、其他学生和受邀的行业嘉宾展示你的项目成果的机会。这个活动既是一个评估机会，也是一个让你在潜在雇主面前展示你最好的工作的机会。

本模块的重点是发展你对广泛使用的土木工程材料的深入知识，如木材、砖石、预应力和预制混凝土，以及你对更小众的材料如碳纤维和结构玻璃和纤维增强混凝土的认识。你将探索这些材料的各种特征和特性，并了解在设计中使用这些材料时应用的原则。完成本模块后，你将对作为土木工程师所掌握的材料以及在选择和使用这些材料时需要考虑的问题有更广泛的认识。

在本模块中，你将继续你作为土木工程师的发展，进一步学习结构设计。该模块的重点是基于规范的钢筋混凝土和钢结构的高级设计。你将涵盖结构稳定性的概念，并学习在大型结构中实现稳定性的常见机制。该模块还将涵盖常见结构形式的设计，如RC平板、墙和框架。你将学习钢结构的分析和设计方法，如板梁、门框和桁架。按照行业惯例，你的所有设计工作将遵循相关的行业欧洲规范。

土壤行为的知识是岩土工程的一个关键部分。在本模块中，你将学习土壤力学的高级概念，包括研究弹性、塑性、应力路径和土壤行为。利用分析和数学技能，你将培养自己进行高级岩土工程建模的能力。重点是在临界状态理论的背景下对土壤进行宪法建模。