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土木工程科研数据共享对人才培养的意义

 高校土木工程专业系统庞大,应用型人才培养涵盖内容丰富,其研究范围包括岩土工程、结构工程、市政工程、防灾减灾工程及防护工程、桥梁与隧道工程、土木工程材料等,该学科的研究以应用为导向,一般采用基于理论分析、试验研究(模型试验、现场调查与实测)和数值计算的研究方法。高校许多研究者为了定性或定量探索材料、结构、工程的性质规律,进行了大量的模型或原型试验,如清华大学、湖南大学、北京交通大学、福州大学等高校的学者都对钢管活性粉末混凝土柱的性能开展了系列的研究,福州大学吴炎海和林震宇进行了一批钢管活性粉末混凝土短柱试验,探讨了柱的破坏形态与破坏过程,清华大学冯建文等讨论了钢管活性粉末混凝土短柱受轴向荷载的破坏过程,北京交通大学季文玉、闫志刚、杨国静等对多根钢管活性粉末混凝土轴压短柱进行了试验研究,给出了钢管活性粉末混凝土短柱的极限承载力建议公式,湖南大学杨吴生进行了短柱受压试验,并提出了轴压短柱的极限承载力计算公式。由于这些研究数据并没有在高校中形成共享机制,更没有相关领域的数据共享平台,造成了不必要的重复。基于此,本文提出土木工程专业科研数据平台建设及共享对人才培养的意义及对策。

一、高校土木工程专业科研数据共享对人才培养的意义

传统大学培养专业人才主要是通过课程的学习、课余教学实验或论文写作等教学环节来实现。然而,现有的这些教学环节通常都是彼此分开,没有形成系统的过程,导致学生的科研与创新思维无法得到全面的锻炼与提高,本科生所学知识不能很好地与主流研究方向结合。大学生参与科研是教学活动的延续和深入,是实践教学的重要环节,有助于推进教学改革,有利于全面提高综合素质和人才培养。高校土木工程专业要求学生能够针对复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,预测与模拟复杂工程问题,具备使用现代测试工具对土木工程专业复杂工程问题预测与模拟结果进行实验验证的能力。因此,高校土木工程专业数据共享对于该领域的大学生参与科学研究及人才培养是至关重要的,具体来说,其重要性主要体现在以下几个方面:验证研究的合理性,并促成研究的自我纠正;节约科学研究的成本,避免科研不必要的重复浪费;使得研究结果为公众所用,由此推动科学研究分析方法和观点的多样性;保证科学研究的累积性和创新性。大量数据的累积可以作为大学生人才培养的研究基础,从新的角度,用新的分析方法,提出新的问题,保证科研的可延续性。

二、高校土木工程专业科研数据共享现状及存在问题

在科研数据共享上,我国并没有比较好的传统,在高校土木工程专业领域里的科研数据共享还几乎是空白。分析其原因,主要有以下一些方面:一是各高校缺乏数据交流和共享机制。由于土木工程专业涵盖范围广,高校各方向研究者多,研究点多、面广,然而同一方向领域的研究者各自封闭其研究成果和数据,缺少交流和共享,不利于对科学数据的有效利用。二是由于交流和共享的缺失,同一领域的科研数据缺少同行和社会对数据质量的公共评价,使得相似的数据也无法累积。三是各高校科研设备、科研水平不一致,研究者的科研习惯也不一样,同一领域的科研数据难以对比,难以进行数据的共享和深度挖掘。四是缺乏数据管理系统和管理措施,数据遗失现象严重,新的研究项目往往需要从头开始,研究者无法有效地借鉴前人的研究成果和经验教训,因此延长了项目的研究周期,不利于学术的积累和发展。

三、高校土木工程专业科研数据共享平台建立和管理

目前我国已经建立了多个科技数据库,但数据库的利用率较低。究其原因,一方面,数据库数据量大,研究者很难短时间找到自己需要的数据;另一方面,数据库中重复数据多,研究者难以有效查找利用需要的数据。高校土木工程专业科研数据成果产量非常高,因此,需要建立高校间土木工程方向科研数据的共享平台,合理地管理数据共享平台,并实现科研数据的有效共享。1.营造良好的共享氛围和机制,并制定合理的共享体系标准。搭建合理的共享平台,并规范数据的产生、分类、质量控制等,营造一个良好的共享氛围,为保障高校土木工程专业科研数据的有效共享提供良好的前提。2.实现高校间科研设备的共享。实验室中的研究仪器是科研创新工作的物质载体,以风洞为例,由于风洞是用来研究空气动力学的一种大型试验设施,风洞实验室的建设需要大量的人力、物力和财力的投入,全国只有几十个高校风动实验室,遍布各省重点高校,所以若能实现科研设备的共享,就可以大量节省资源,并提高实验室的利用率,增加实验室成果产出。在科研设施共享中,使得院所、高校的实验室、科研设施逐步向社会开放。另外,需要进行仪器设备的信息化管理,提高共享仪器的使用效率。3.实现科研数据、成果的共享。一方面应实现高校科学数据库资源的共享,另一方面,应该建立高校土木工程基础理论及应用性试验数据库,实现交流和共享。4.完善科研数据、成果共享平台管理机制。一是对不同采集方式的数据实行分类管理。研究数据可以实行有条件的共享,管理制度中明确数据共享的程度、数据使用条件、数据需求和提供程序等。二是对数据实体进行审查,保障数据的可靠性;同时,还设置同行专家审核机制,保障数据的准确性、系统性和科学性。三是采取有效措施鼓励数据共享的实现。数据共享的日常工作涉及数据复制、发送等琐碎内容,所以应与考核方法和激励机制相联系。四是整合各部门人才信息资源,建立与成果、专利、机构等信息库的数据链接,实现多样化的人才服务功能。

四、结语

从国内高校土木工程专业科学研究数据、成果共享的现状可见,国内高校土木工程专业科研数据平台建立和管理并不完善,甚至有所空缺。然而土木工程是科研数据的高产专业,对于高校人才培养而言,建立高校土木工程专业科研数据平台非常必要。通过平台建设能将科研数据集中,提供长期保存并实现人才数据的共享和再利用,从而提高高校学术交流效率和成果产出速度,促进科学研究。科研数据只有通过共享管理才能最大限度地发挥其投资的效益。我国作为一个国有科学数据大国,科学数据的共享管理任务艰巨,需要国家层面上从政策环境、数据共享管理技术等方面给予推动。

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