当前位置: 首页 精选范文 工程地质的概念范文

工程地质的概念精选(十四篇)

发布时间:2024-01-20 10:44:17

工程地质的概念

篇1

关键词:工程地质 水利水电 勘察

中图分类号:TV文献标识码: A

一般来说,工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。工程地质研究的主要内容有:确定岩土组分、组织结构(微观结构)、物理、化学与力学性质(特别是强度及应变)及其对建筑工程稳定性的影响,进行岩土工程地质分类,提出改良岩土的建筑性能的方法;研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡,以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;研究解决各类工程建筑中的地基稳定性,如边坡、路基、坝基、桥墩、硐室,以及黄土的湿陷、岩石的裂隙的破坏等,制定一套科学的勘察程序、方法和手段,直接为各类工程的设计、施工提供地质依据;研究建筑场区地下水运动规律及其对工程建筑的影响,制定必要的利用和防护方案;研究区域工程地质条件的特征,预报人类工程活动对其影响而产生的变化,作出区域稳定性评价,进行工程地质分区和编图。随着大规模工程建设的发展,其研究领域日益扩大。除了岩土学和工程动力地质学、专门工程地质学和区域工程地质学外,一些新的分支学科正在逐渐形成,如矿山工程地质学、海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学。但是随着我国经济的迅速发展现代化建设与环境存在冲突,而且现在大学生虽多,但真正的人才却少之又少,因此我们要抓住机遇,迎接挑战,正确处理工程地质 环境 人才 机遇之间的关系,总之工程地质与人类的生活密切相关。

一、崩塌的概念

崩塌是指陡峻斜坡的巨大岩块,在重力作用下突然而猛烈地向下倾倒、翻滚、崩落的现象。崩塌经常发生在山区河流、河谷的陡峻山坡上,有时也发生在高陡的边坡上。它来势迅猛,对道路交通可造成直接危害。在设计中应避免使用不合理的高陡边坡,避免大挖大切。在施工中应清除坡面危石或采取坡面加固、调整水流等措施。

二、滑坡的概念:

滑坡的概念:滑坡是指斜坡岩土体在重力作用下,一定的软弱面或华东带整体下滑的现象。西南地区(云、贵、川、藏)是我国滑坡分布的主要地区,其他地区的山区、丘陵区、包括黄土高原,亦有不同类型的滑坡分布。

1、滑坡的发育过程

(1)、蠕动变形阶:历时长,是滑坡预测和预防的重要阶段。

(2)、滑动破坏阶段: 速度大、来势猛、破坏力大。

(3)、渐趋稳定阶段。

2、影响滑坡的因素

(1),边坡形态;坡高,坡角。

(2)、岩土性质;强度,含水量,完整性。

(3);构造面的产状。

(4),水;静水,动水

(5)、振动荷载;地震。

三、泥石流的概念:

由暴雨或冰雪迅速融化形成的一种突然爆发性的含大量泥沙、石块的急骤水流,并且携带堆积在缓坡或山谷中的大量堆积物成为泥石洪流冲向山前地带的现象,称泥石流泥。石流是主要发生在地质不良、地形陡峻的山区或山前区,与水文气象、人类活动有关,是突然爆发性的,由泥砂石块组成的特殊洪流。泥石流的防治可考虑水土保持、跨越、排导和滞流拦截等措施。

其形成原因主要有;

(1).沟槽纵坡较大、便于积水、集物的陡坡的地形地貌。

(2).流域内有丰富的松散固体物。

(3).流域中上游有大量的降雨,急剧消融的冰雪或水库的溃决短时间内有大量的水源供给。

四、水利水电工程地质的特点

1 特殊性与复杂性

在水利水电、电力、工民建、交通、港航、航天、航空、地矿、市政建设等等凡是存在土建工程,要与地质体(地基)打交道的行业,都有工程地质专业,因此,我们称工程地质专业是工程建设的基础性专业,是不必争议的。由于水利水电工程建设自身的特殊性和复杂性,使得水利水电工程地质又是所有这些不同行业的工程地质专业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的业界龙头。

水利水电工程建设的特殊性首先表现在工程建筑物的特殊性。工业与民用建筑到处可以见到基本相同甚至完全相同的建筑物,可以部分或全部套用标准设计图纸。而水工建筑物则不然,世界上有成千上万座水库大坝,你就很难找到两座完全相同的大坝。决定大坝的规模、坝型、结构等工程要素的自然条件很复杂,而工程地质条件则是最主要的自然条件之一。水工建筑物的第二个特殊性是与水打交道,所承受的主要荷载是水荷载。水利水电工程不允许失事,一旦失事,损失将十分惨重。

2 实践性与经验性

水利水电工程地质的另一特点是强烈的实践性与经验性。在中国水利学会勘测专委会1999年度学术研讨会上,工程地质界知名前辈专家天津院的李仲春教授语重心长地警示工程界:工程地质这个专业太难了,工程地质决策不是通过计算和试验所能左右的,很大程度上取决于我们的工程经验,即是十分成功的工程,也很难证明它既安全可靠又经济合理。李仲春教授的肺腑之言充分表达了工程地质专业的实践性与经验性的深刻含义。 工程地质理论上的任何一项新进展,新方法,新技术,都必须通过大量试验研究、分析论证和工程实践的检验。例如,近二十年来随着数理基础学科和计算机技术的发展,坝基、洞室和边坡稳定性分析计算的理论和方法有了长足的进展,但是这些计算成果仍然只能是工程设计和决策的一种参考,因此在工程界有一种通用说法:不可不信也不可全信。许多工程实例足以说明采取慎重态度的必要性。有些工程从分析计算上看是安全的,实际上却出了问题;而另一些工程通过计算认为不安全,但却安全运行了数十年。因此我们搞工程建设,工程经验往往又是起决定作用的。

3工程地质测不准原理

著名的量子力学测不准原理:“不能同时测准粒子在某一瞬间的速度和位置”。我们不妨借用这个原理来揭示工程地质的一些本质性问题事实上,地质体中的某些性质的确是测不准的。例如某一组结构面的产状,你只能用一个区间值来表述,如果仅用一个确定值来表述则肯定不符合客观实际。又如工程地基岩体的物理力学参数,它只能是一个区间值或统计值,因为地质体中每一点的性质都可能是变化的。地质参数精确到某一个具体数值的时候,千万不要把它当成是绝对准确的,否则会误导精确评价的可信性。

五、小结

人类社会的进步与发展,实际上又是一部人与自然相互协调和相互影响的壮丽史诗。以前我们把人与自然的关系当成是与天斗与地斗的斗争关系,实践证明,人与大自然斗争的结果,虽然取得了一些局部性的小胜利,而大自然反过来对人类的惩罚却是灾难性的。人类的每一次产业革命,无不与工程建设有直接关系,与地质环境有直接或间接关系。建国以来,我国的基本建设此起彼伏,新一轮的建设高潮正在兴起。在多专业组成的基建队伍这个庞大乐团中,地质师要起到指挥和首席演奏家的作用,甚至还要担负起独奏华彩乐章的作用。尽管工程地质学科正在经历着前所未有的挑战,工程地质工作也存在着这样那样的问题和难题,然而这更是机遇。抓住机遇迎接挑战,顺应自然,保护环境,防止灾害,造福人类,是工程地质学家和地质师的艰巨任务和不可推卸的责任。

参考文献

1:韦港 《工程地质随想》 1996年4月24日

2:何培玲 张婷 《工程地质》 2007年1月

篇2

[关键词]岩土工程;概念设计;必要性

中图分类号:E951 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0380-01

引言

一项设计的优劣成败,设计思想最为重要,概念设计就是一种设计思想。岩土工程设计受诸多不确定因素的影响,单纯的计算一般是不可靠的。因此,虽然岩土力学理论取得了长足进展,计算方法和设计软件不断创新,但概念设计仍不可忽视。概念是一种思维方式,将认识过程中感受到事物的共同特征抽象出来,加以概括,就是概念。

1 岩土工程概念的形成与发展

概念是反映对象的本质属性的思维形式。科学认识的成果,都是通过各种概念来加以总结和概括的。概念不是永恒不变的,而是随着社会历史和人类认识的发展而变化的。岩土工程概念,是随着人们对岩土体性状的认识,以及工程地质学、水文学、岩土力学、支护形式与支护作用原理,工程设计理论与方法等新成就逐步形成与发展的。由于法规总是滞后于科学新成就,因而新旧概念,往往是长期交错、并存使用的。

2 概念设计

(一)概念设计的必要性

对岩土工程的概念设计,目前尚无统一的认识。狭义的概念设计可理解为框架设计;广义的概念设计,是指设计思想,设计主导理念。

一项设计的优劣成败,设计思想最为重要。岩土工程设计受诸多不确定因素的影响,单纯的计算一般是不可靠的。所以概念反映的不是事物的表面,不是事物的片面,而是事物的本质。

概念设计要从总体上,从本质上把握,对症下药,而不是单纯某一经验的应用,不是单纯的截面设计,承载力计算,变形计算之类,更不是简单的直观判断。概念设计时;必须对原理有深刻的理解,有丰富经验的总结,有灵活动作的能力,从主导理念上总揽全局,牢牢掌握影响工程成败的关键,关于实施效果有基本准确的估计,不犯概念性错误。概念创新设计则一定有总体上、本质上的创新。

(二)安全和功能要求

岩土工程设计必须保证工程在使用期间的安全和满足预定功能要求,一般包括下列方面:

(1).在正常施工和正常使用条件下,能承受可能出现的各种作用。包括传至基础底面的结构荷载,边坡、基坑、地下工程的岩土压力,地下水的静水压力和动力压力,必要时还要考虑地震作用,风荷载、波浪作用等等。必须保证在各种作用发生时,工程具有足够的安全度。

(2).在正常使用条件下具有良好的工作性能。例如:对于建筑物地基,变形(沉降、差异沉降、倾斜、局部倾斜)不得超过限值;对于基坑,变形不得危及邻近建筑物及市政设施的安全;对于基坑地下水的控制,应保证坑内适宜正常施工作业,确保相邻工程和周边环境不被破坏等等。

(3).在正常维护条件下具有足够的耐久性。例如:对于长期缓慢沉降的地基,应考虑工程在整个使用年限内均能满足变形限制的要求;对于地下室的防水抗浮设计,应按使用期间可能出现的最高水位设计;对于垃圾填埋场,其防渗衬层的材料和结构,应保证使用年限内有效,不致老化、开裂、渗漏;对于基坑,如需渡过雨季、冬季,应保证雨季、冬季的安全;对于邻近有重要工程的永久性边坡,设计使用年限不应低于受影响的相邻工程的使用年限等等。

(4).在偶然事件发生时或发生后,仍能保证必需的整体稳定性。例如:某些高边坡、围堰、垃圾填埋场等,在发生罕遇地震时,可能发生破坏,但不致因整体失稳而造成十分严重的后果(人的生命,重大经济损失和社会影响)。

(5).在正常施工、使用和维护条件下,对环境的影响不超过限值;例如:施工噪音,强夯振动,挤土效应等对环境和邻近工程的影响;降低地下水位造成区域降落漏斗的影响;在已有建筑物侧旁开挖,使既有建筑物产生附加变形,甚至威胁其安全;垃圾填埋场污染物泄漏和运移造成环境污染等等。

(三)设计条件的概化

概化是将复杂的具体事物,通过科学方法,取其本质,形成模型。模型不是实物,是实物的典型化,是分析和设计的基础。以地基设计为例,传至基础底面的压力不应大于地基的承载能力(包括强度和变形限值)。如果荷载和地基性能指标都是确定性的,岩土是均匀的,问题就很简单。但实际工程往往很复杂,首先是荷载,有永久荷载、可变荷载和偶然荷载,各种不同的荷载组合―基本组合、标准组合、准永久组合等,设计时选取其中最合理的组合,就是对荷载的概化。其次是地基,严格地说,地基都是不均匀的,岩土性质具有时空变异性,需用数理统计方法求出它们的代表值,将地基条件概化为地质模型。再次是如何考虑安全度,有容许应力法和极限状态法,有定值

法和概率法,有安全系数和分项系数表达。此外,必要时为了便于分析,又需要对基础和上部结构的刚度进行概化处理。将复杂的客观地质条件准确地概化为便于分析的地质模型,是岩土工程概念设计的重要步骤。最简单的地质模型,是一张带有各层岩土特性指标和地下水位的综合柱状图或综合地质剖面图。如果条件差别较大,则应充分建立地质模型。岩体内存在极为复杂多变的破裂面,想要具体描述这些破裂面的分析和性状是不可能的。于是有了结构面的产状和分类,结构体的分类,岩体完整性的分类,岩体基本质量的分级,各种围岩分级等等,都是某种概化的地质模型。

正确的概化应注意两方面:一是系统地占有原始数据,原始数据越丰富、越准确、越有代表性,概化效果越好,但付出的成本也越高。二是概化方法的科学性和实用性,要抓住事物的本质特性,针对影响工程安全和使用功能最关键的因素。

(四)设计原理的科学性

设计原理、计算方法、控制数据,是岩土工程设计的三大要素。其中,设计原理最为重要,也是概念设计的核心,必须牢牢掌握。掌握设计原理就是掌握科学概念。概念不是直观的感性认识,不是分散的具体经验,而是对事物属性的理性认识,是从分散的具体经验中抽象出来的科学真理。我们学习科学知识,最重要的就是学会掌握这些概念。解决工程问题时,概念不清,往往只见现象,不见本质,凭直观的局部经验处理问题。概念错了,可能犯原则性的错误。概念清楚的人,能透过现象,看到本质,举一反三,能自觉地运用理论和经验。对于岩土工程设计,力学原理、地质演化的科学规律,岩土性质的基本概念,地下水的渗流和运动规律,岩土与结构的共同作用等等,都是我们常用的科学原理,设计时必须牢记。

3 结语

通过本文的分析研究,我们对岩土工程概念设计有了更深层次的认识和了解,明确在设计过程中概念的重要性,利用概念设计的相关理论,以指导工程实践。所以,我们要树立概念设计目标,走概念设计综合技术路线,促进岩土工程向着更科学、更全面、更实际的方向发展。

参考文献

[1] 梁炯望:如何对待新奥法.隧道及地下工程,1985(2).

[2] 中国金属学会召开喷锚支护学术会议.治金建筑,1982(2).

篇3

关键词:教学概念;意义;形成过程;常见问题

文章编号:1005-6629(2013)7-0003-05

中图分类号:G633.8

文献标识码:B

教学概念对于从事教育工作的人来说并不陌生,不少一线教师也会在自己实践的基础上提出某些教学概念。随着近几年来课程教学改革的发展,特别是教师考核制度对教学研究能力要求的提高,越来越多的一线化学教师开始关注、研究教学实践中遇到的问题,并且踊跃参与交流、讨论。但是,由于对教学概念形成过程及方法缺乏深入的认识,他们虽然拥有丰富的实践经验、能够发现有价值的研究问题,但在提出恰当的教学概念时仍存在较大的困难,会出现这样那样的问题。有鉴于此,本文拟对以教师为主体提出的教学概念的意义、类型、形成、界定及常见问题等做一些讨论,以促进教学研究更好地开展,促进教学经验更好地升华和推广。

1 什么是教学概念

概念是反映事物(对象)及其属性的思维形式,教学概念则是反映教学活动中某种(类)事物(对象)及其属性的思维形式。

这里所说的教学事物大体上包括教学中的物和教学中的事两个方面。教学中的“物”不仅指教学中涉及的无生命的静物(例如有关的工具、中介物等),也包括教学中有生命的各种人物在内,比较恰当的称谓是“实体”。教学中的“事”则是指教学中的种种事件、现象,是在教学活动中发生和变化的。

教学活动是人的活动的重要类型之一。人的活动的本质是实践。构成人的活动过程的基本环节包括活动的目的、活动的手段、活动的对象和活动的结果,它们之间是相互联系、相互作用的。从横向上看,人的活动又可以分为“主体-客体”和“主体-主体”两大关系领域。其中,“主体-客体”关系领域包括实践活动、认识活动、价值活动和审美活动等;“主体-主体”关系领域包括人与人的各种社会交往活动,它们构成人的活动的基本层次。横向上的基本领域和纵向上的基本环节错综复合的稳定联系与关系总和,构成了人的活动的基本结构。人的活动过程具有多样性、复杂性和阶段性等特点。教学活动也具有人的活动的这些基本属性。

过去常把概念所反映的属性限定为本质属性。所谓本质是指事物固有的决定事物性质、面貌和发展并且规定和影响事物其他属性的根本属性,是事物的内部联系,由事物的内在矛盾构成,也是同类事物必然具有的最一般、最普遍和最稳定的方面。本质的对立面是现象;现象是本质在多方面的外部表现,通常能被人的感官直接感觉到,是事物比较表面的、零散的和多变的方面。本质主义认为:任何事物都有与复杂多变的现象相对的不变的本质,而且本质是唯一的,是属于事物自身的,不是外部强加的,也不依赖于外部的任何关系而存在;人能够透过现象认识事物的本质,科学研究的终极目标就是克服一切困难把握事物的本质;人对事物本质的认识就是真理,其他的都是伪知识。可见,本质主义信仰本质的存在并致力于对本质的揭示和追求。但是,20世纪以来,面对现实世界的相对性、复杂性、不确定性和非完全性,传统哲学家探究的不变本质受到普遍的怀疑和否定。例如,整体论者认为,本质主义只适用于认识简单事物,对于复杂事物(例如人体生命)而言,一旦被分割,将会因此丧失许多信息而失真。事物的复杂程度越高,由分割引起失真的程度就越严重,因此,应该从整体的角度来把握复杂事物。反本质主义认为,本质主义肯定事物的本质永远不变,认为研究者可以克服一切困难,通过研究能够认识本质并最终获得“终极真理”即本质,是“荒唐可笑”的:世间万物可能是像洋葱那样,现象和本质、形式和内容之间并没有清晰的分界线,它们可能共同融合于“洋葱瓣”之中,研究者若一瓣一瓣地剥下去,最后可能什么也找不到。因此,反本质主义认为本质问题是一个虚假的哲学问题,不承认本质的存在,拒斥现象和本质的二元区允认为终极本质观可能只是一种信仰,而非真实的存在。反本质主义还质疑本质主义对现象一本质认识的线性化和简约化,认为本质主义先验地把事物划分为现象和本质两部分,将事物的本质与事物的现象一一对应,在线性化认识事物的同时试图从纷繁芜杂的现象中找到号称本质的东西,以“本质”的东西取代或忽略现象和“非本质”的属性,把一切事物归结为“科学方法”处理的题材,“渴望共性,蔑视个性”,是不合理的。反本质主义是一种后现代的哲学观点,有其合理的一面,对我们正确认识和处理复杂事物,认识和处理一般与特殊、认识与实践、人文与科学之间的关系是有所助益的。

教学系统是开放的复杂巨系统,在这个背景下,我们认为教学概念只反映教学事物的重要属性,甚至于只反映教学事物的一般属性或者某些特征,不宜强调教学概念只反映教学事物的本质属性。例如,在20世纪80年代,国内常用“边讲边实验”来概括一种常见的实验教学方式,这应该算是一个教学概念。“边讲边实验”这个概念提出之后,这种教学方式就风行一时,在化学实验教学理论的形成和发展中占有一席地位,推动了当时的化学教学改革。但是它并没有反映这类教学方式的本质或重要属性,只是反映了这种教学方式的外部特征(作为实验教学的一种方式,把它称为“边实验边讲”可能倒确切一点)。之后,实验教学方式在这个概念基础上逐步发展,形成了实验-讨论法,“边讲边实验”这个教学概念似乎完成了自己的历史使命,就少有人提了。

广义的教学概念不但涉及教的活动和学的活动,还包含跟教学活动有关的其他方面,例如学科教学内容。狭义的教学概念只包含前者,不包括后者。本文主要讨论的是狭义的教学概念。

2 教学概念的意义

列宁曾经用“自然科学的成果是概念”这句话来说明概念对于自然科学的重要性。其实,对于教育科学和教学工作来说,概念也同样是十分重要的。

一般地说,概念的意义主要在于:概念能概括同类事物,以压缩的形式表示大量事实、现象,从而便利于对事物的认识和陈述;概念能反映同类事物的重要特征,深化人们对事物的认识;概念是思维的基本单位,有了概念才能进一步进行判断、推理等思维活动;概念的形成是感觉的升华,是认识过程中的一次重要飞跃,标志着人的认识由感性阶段深入到理性阶段。

教学概念的意义还在于:

(1)为研究教学实践提供基础的理论工具

在新课程改革前,一些教学概念就为概括、研究化学教学实践提供了便利的理论工具,前面所介绍的“边讲边实验”概念就是一个生动的例子。随着新课程改革的逐步展开,越来越多的教学现象、越来越多的教学问题引起一线教师和研究人员的关注和思考,一些富有创意的新的教学概念也应运而生,例如展示课、研究课、常态课、家常课、“同课异构”、对话教学、学案、伪实验、“师源性化学学习障碍”……等等,这些概念的提出为进一步研究教学实践提供了基础的理论工具。

(2)推动教学实践和教学研究深化发展

教学概念能够推动教学实践和教学研究深化发展。例如,“研究课”、“同课异构”在推动教学多样化,推动教学研究,推动教学改革进一步推广和深化方面正在发挥越来越大的作用;“自主性学案”在落实新课程“以学生发展为本”理念,促进学习方式转变、促进学生发展方面具有积极的意义;“伪实验”这个概念则尖锐地揭露了形形旨在取消实验教学的说法和做法的实质,有利于坚持和巩固实验教学。

(3)补充、完善基本的教育理论体系

科学理论是有关规律(包括原理、定理、定律或规律)的集合,而原理、定理、定律或规律都是用有关的科学概念总结出来的,科学概念则是对科学事实进行抽象、概括的结果。这就是说,科学理论的完整体系是以科学事实为基础,由概念、用有关概念构成的基本规律(基本判断),以及对概念作逻辑推理得到的结论这3种成分构成的。如果不是这样,理论就不是科学的理论,就是不可靠的。没有科学的教学概念,就没有科学的教育教学理论;要根据教育教学实践的发展及时地、恰当地补充、完善基本的教育理论体系,就必须注重由教学实践形成新的教学概念;不及时地对新的教学事实进行抽象、概括,形成新的教学概念,就没有教育教学理论的发展。

(4)提升教师的教育教学水平

教学概念是在教学实践基础上概括出来的成果,它可以反过来成为教师认识教学和改善教学的工具。这是因为,感觉到了的东西,人们不一定能够理解它、把握它,而理解了的东西却能更深刻地感觉它、把握它。教师要具有较高的教育教学水平,仅仅具有感性经验是不够的,还要注意把感性经验上升为理性经验,才能够自觉地、必然地(而不是偶然地)提高自己的教育教学水平,并且取得好的效果。这就需要通过思考,将丰富的感觉材料转化成科学的教学概念,并且运用概念进行判断、推理等,以至于形成比较完整的理性经验。

化学教学概念是化学教育工作者总结、概括、推理出来的理论成果,其根植于教学实践的特点赋予了化学教学概念对于提高化学教学效果的成效。

3 教学概念的分类

对教学概念可以从多种角度进行分类,例如:

根据教学概念所反映的对象的基本属性分为反映教学中的实体(有关的工具、中介物、人物等)的教学概念和反映教学中的事情(事件、现象等,如“拼图式合作学习”)的教学概念两大类。

根据教学概念的内容领域分为关于实践领域教学活动的教学概念(如“PBL教学法”)、关于认识领域教学活动的教学概念、关于价值领域教学活动的教学概念、关于审美领域教学活动的教学概念等。

根据教学概念所反映的对象在教学活动结构中的位置,分为(1)反映教学中的主体一客体关系的教学概念,具体包括关于教学活动目的的教学概念、关于教学活动手段的教学概念、关于教学活动对象的教学概念、关于教学活动结果的教学概念等;(2)反映教学中的主体-主体关系的教学概念,具体包括反映教导主体-学习主体关系的教学概念、反映学习主体-学习主体关系的教学概念、反映教导主体-教导主体关系的教学概念等。

根据教学论范畴分为:关于教育教学目的(或目标)的教学概念、关于教学原理的教学概念、关于教学组织的教学概念、关于教学内容的教学概念、关于教材的教学概念、关于教学过程的教学概念、关于教学方法的教学概念、关于教学工具的教学概念、关于教学效果及其评价的教学概念、关于教学中的教育的教学概念、关于教学研究的教学概念(如“元分析”、“复盘式评课”)等。

还可以根据教学系统的要素结构对教学概念进行分类,分为关于学习主体、教导主体、教学内容及其载体以及教学工具手段等要素的教学概念;关于各要素相互作用的教学概念关于系统运行的教学概念等等。

此外,从逻辑学角度看,教学概念也有单独概念与普遍概念、集合概念与非集合概念、正概念与负概念、实体概念与属性概念之分。

总之,教学概念涉及许多方面,这可以为教学概念的提出提供一点启示。

4 教学概念的形成和界定

4.1教学概念的形成

在教学实践中,有关的事物反复引起人们的感觉,使人们产生印象,形成感觉材料。对丰富的感觉材料进行“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的抽象思维加工,就会形成概念,发生认识的突变(飞跃)。

在初期,由于思维加工深度不足,形成的概念大多是粗浅的、表象的,有些模糊不清,不能清晰表达,常常“说不清、道不明”,“只可意会,不可言传”,属于缄默知识(或缄默认识)之列;用它作出的判断、推理也常常是逻辑上不严密,经不起推敲、反思和批判的。实质上,这时的概念处于前概念、潜概念阶段,是概念形成过程中的“半成品”。

在经过足够的思维加工,弄清有关事物的重要属性、它跟其他事物的区别,以及它的同类事物等等之后,概念才能进入比较清晰、可以表述的阶段。接着,进一步明确概念的内涵、外延及其划分,对概念进行恰当的界定,并经过实践检验,才能最终形成科学概念。

总之,概念是抽象思维的结果,概念的形成通常要经过反复的科学抽象来逐步形成。只有经过科学抽象,不断地由表及里、去粗取精、去伪存真,撇除次要的属性,才能概括出一类事物的重要属性,从而形成此类事物的普遍概念。概念是在实践中逐步形成和发展起来的,是实践发展的产物。概念的内涵是否正确,外延是否恰当,都要由实践来检验。随着时间的不断推移,概念的内涵和外延也在不断地发生变化。概念是不断地修正、完善的结果,是否定、抛弃错误概念的结果。

概念的形成依赖于丰富的实践感知,也依赖于对丰富的感觉材料进行恰当的理性加工。在积累丰富的感觉材料方面,教学第一线的教师具有得天独厚的有利条件,只要他们掌握对丰富的感觉材料进行理性加工的科学抽象思维方法,就能够使丰富的感觉材料升华为科学的教学概念,从而使自身成为提出教学概念的主体力量。平时一贯坚持对教学实践活动进行细致和全面的观察、思考,注意做好观察记录、教学笔记、教学反思,并且善于运用科学抽象、科学思维方法进行总结升华等等,都有利于教学概念的发现和形成。

4.2教学概念的界定

科学的概念都必须进行界定,这是它跟日常概念的重要的和显著的区别。所谓“概念的界定”有狭义与广义之分:为了揭示事物的本质,人们常用下定义描述概念内涵的方法来反映事物的重要属性,狭义的概念界定即是指定义;广义的界定还包括明确限定概念的外延。

“属概念加种差”是科学概念最常用的定义方法,所谓种差是属概念下位的各个种概念间的主要差别。

在属概念或者种差难以明确时这种界定方法无法采用,常改用下列方式:

(1)罗列多种性质,形成性质定义;

(2)说明如何发生,形成发生定义;

(3)说明主要功用,形成功用定义。

它们都是属概念加种差定义的特殊情形之一。此外,还有词解式定义,即通过对有关字词做出解释或规定来明确概念含义,严格地说这不是定义。

一般说来,教学概念在初期不会进行界定,此时它还不是科学的概念。随着它被越来越多的人接受和使用,会有人尝试从语词角度说明其含义(词解式定义),并逐步出现对它作出性质定义或者发生定义、功用定义等。教学概念一旦被用“属概念加种差”方法作出定义,它也就跨入科学概念行列之中了。

概念需要用语词(词项)来表达,但是,概念与语词不是一一对应的,概念与语词之间存在着“一义多词”和“一词多义”现象,教学概念也不例外。在理论上,表达概念的语词(概念的名称)不过是一种符号、一种标志,用什么语词都可以,只要大家都接受就行了。在实际上,选择恰当的语词做概念的名称,能够有利于更多的人理解和把握概念,能够避免错误的理解和运用,因而是一件应该认真考虑的事。

5 教学概念的常见问题

前已述及,教学概念有着多方面的意义。然而,不恰当的“教学概念”却会干扰人们的注意和正常思维,带来负面影响。片面地追求“新概念”,新名词满天飞,是学风不正的表现,令人厌恶。为了教学概念的健康发展,需要注意研究和避免不恰当的“教学概念”。为了说明问题,下面列举了一些例子,别无他意,尚祈读者不要“对号入座,自寻烦恼”。

5.1常见不当教学概念

常见的不当教学概念主要有:

5.1.1归属越位,概括不当

例如,有人把“因陋就简”理念、“安全实验”理念也归结为“化学实验中的科学理念”,把比较具体、下位的“因陋就简”、“安全实验”等理念跨位拔高,显然属于归属(概括)不当。

再如,有人提出“教师自身教学”来指称教师在边研究边实践中实现专业化发展的现象。实际上,人们很难把“教师自身教学”这个名称跟“教师在边研究边实践中实现专业化发展的现象”对应起来,也属于归属(概括)不当。

5.1.2故弄玄虚,特质不明

常常有人用数量词来概括某些教学过程、教学方法或者教学模式,例如×模块建构式教学;×步教学法;×环节教学法;×阶×步教学法……其泛滥程度已到了使一些编辑拒绝接受的地步。仅从名称根本无法了解其特质,而其中包含的环节和整体结构又特质不“特”;用数量词来概括,指称有故弄玄虚之嫌。

5.1.3搬弄名词,乔装打扮

例如,有人提出“先学后教”,光看语词,似乎提出者倡导“以学为先”、“以学定教”,然而看具体内容,实际上是以“练”代“学”,“先练后教”,“以练便教”,行的是“题海训练”之实。这说做法严重干扰了“以学为先”“以学定教”本来的正确含义。

再如,有人提出“信息化说课”概念,其主要内容并无信息化之实,只不过是借用“信息化”一词的光鲜而已。

5.1.4考虑不周,难经推敲

例如有人用“前备知识”来概括学生已有的认知基础、技能和生活经验等。粗看没有什么问题,细细一想,“备”字有准备之意。实际上,学生已有的经验未经激活是不能进入学习准备状态的,不宜称为“备”。

再如有人提出“生活化教学”是当前课程改革研究热点。所谓“生活化”是指从学生已有的生活背景和生活经验出发,创设学生熟悉的生活情境或为学生提供实践机会,把抽象的知识转化为生动的现实原型,与生产、生活密切联系,并应用到生活中。应该承认,这种主张对于部分教学内容是适用的、需要的,然而,用了一个“化”字就有了普遍实行、一概实行之意,这是欠妥的。

5.1.5涵义不明,令人费解

例如有人提出“实案”概念,“实案”一词颇令人费解,不细看其具体内容,根本想不到是指称有目的、有计划地加以实施的具体的方案及其操作过程。还有人提出“健康课堂”概念,一会儿说其目的是让学生健康地成长,一会儿说其内容是关于(身体)健康的知识,弄不清究竟是什么意思。

5.1.6“画蛇添足”,没有必要

例如,有人提出“学生实验时教师的友情提醒”这个教学概念。实际上,“提醒”一词已经足以说明问题,硬要再造一个概念,是没有必要的。

再如,有人提出用“实境”来表示“实际情境”,除了令人费解之外,没有什么必要。

在实践中还有其他种种情况,平时只要稍加注意就不难发现,这里也就不再列举了。

5.2纠正与预防

一个好的教学概念的提出,一定是“厚积薄发”的结果,否则就很容易出现这样那样的问题。要纠正和预防不当概念,首先是必须坚持形成概念的正确过程和方法,要勤于思考,多从正反两方面进行思考。其次,应注意端正学风和文风,实事求是,不“哗众取宠”。第三,要恰当地把握好“创新”的分寸,杜绝只顾“创新”而不顾真、美。第四,注意使用“共同体语言”:有志于开展教学研究、搞好教学的人实际上组成了像“科学共同体”那样的“教学研究共同体”,共同的语言是维系“共同体”的重要因素之一。因此,要注意学习、研究和使用“共同体语言”,自觉地把自己融入教学研究共同体之中。第五,要注意多学一点哲学,多学一点逻辑学,多读多看优秀的教育教学论文。

篇4

(永嘉县水云学校,浙江 永嘉 325116)

【摘 要】在初中科学学习中,建构并利用概念图能使得学生直观快速地把握一个概念体系,有助于学生理解概念之间的关系,改变只是简单地记住一些孤立的、零散的事实与概念的现状。

关键词 复习教学;概念图;建构;应用

在初中科学教学中,我们经常遇到这样的问题,一些学生易错的概念,在复习时教师尽管再三分析纠正,但学生在解答类似的问题时,雷同的错误依然存在。显然复习教学的有效性受到了质疑。那么,如何提高初中科学复习教学的有效性、提高学生的学习能力呢?经过前段时间阅读《思维导图——大脑使用说明书》、《试论概念图及其对科学教育的启示》、《初中化学概念地图》、《初中物理概念地图》和《概念图——化学概念复习的火车头》等一系列书后,我认为利用“概念图”教学策略可改变学生的认知方式,提高复习的有效性。

1 什么是概念图

概念图是诺瓦克博士根据奥苏贝尔的“有意义学习理论”提出的一种教学策略。所谓概念图,简单讲就是一个概念关系图,是用来组织和表征知识的工具[1]。它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中,然后用连线将相关的概念和命题连接,连线上标明两个概念之间的意义关系。如图1所示。

由图可见,概念图能够建构一个清晰的知识网络,并使得学生通过概念图直观快速地把握一个概念体系,有助于学生理解概念之间的关系,改变只是简单地记住一些孤立的、零散的事实与概念的现状。在建构概念图时,可先罗列与主题有关的核心概念,将列出来的概念排序,把最有包容性的主概念放在图的中心、顶端或前端,逐步用箭头把概念连接起来,并用连接词加注,也可以把说明概念的具体例子写在概念旁来完善整个概念图,概念图是一种有效的复习与教学工具。

在诺瓦克看来,概念图是用视觉再现认知结构、外化概念和命题的一种方法[1]。由于每个人感知事物及其规律的差异,每个人建构的概念图结构也各不相同。所以学习者制作的概念图在很大程度上反映了学习者的认知结构,教师可以据此了解学生知识的掌握情况。从某种意义上说,学习过程就是概念图不断完善的过程,教学者和学习者可以通过不断地建构,寻求达成一致的机会。

2 概念图在初中科学复习中的应用

2.1 利用概念图梳理概念,进行有意义学习

建构主义学习理论认为,只有发挥学生的主观能动性,使用已有的知识经验,亲身经历知识的形成过程,才能够使学生理解知识。绘制概念图能够有效促进这一过程的发生,并且能把这个整合过程形象直观地呈现出来。在绘制、修改完善的过程中,不断分析、比较概念与概念之间的异同和内在联系,比单纯靠记忆来学习概念更能激发学习兴趣,知识提取和运用的正确率也越高。

平时我们的教学都是按照单元课次顺序进行的,由于学生学习的概念还处于孤立、零散阶段,尚未将其联系成网络与体系。在教学中,我们常常遇到的“一错再错”现象;学生做完一道科学题后,问他这道题运用了什么科学知识,它们之间有什么样的联系,有90%左右的同学都回答不知道。究其原因,是学生对相关概念理解不到位造成的,为了帮助学生建立科学概念之间的联系,我以概念图作为教学工具,如在复习八年级科学上册第一章第4节《物质在水中的分散状况》和第5节《物质的溶解》的教学中,可以先列出如图2所示的概念图。

然后要求同学们把各个概念之间的“连接词”填到相应的括号中去,于是就变成了如图3所示的概念图。

接着,再问学生:“你们看这几个概念之间还有联系吗?”学生通过讨论后发现饱和溶液和不饱和溶液之间的联系,对图上内容作了补充,变成了如图4所示的新概念图。

概念图的绘制与不断完善过程是学生对概念的外延和内涵的一次再认识过程。由上例可见,应用概念图进行概念树立,已不是新授课的简单重复,而转化成了学生的思考活动。概念图可帮助学生将多个概念(事实)有机地联系起来,使零散的知识形成有结构的知识体系。这种有意义的学习,能够有效地防止学生对知识的死记硬背,从而提升学生对科学知识的理解能力。

2.2 利用概念图作为可视化思维支架,提高原认知水平

概念图作为一种认知工具,可以引导和支持学生的思维活动。学生在整理、复习的时候,在概念图的引导下进行比较、分析、综合等多种思维活动;在绘制概念图的过程中,帮助学生理清思路,提高思维品质,支持知识的建构。如,学生对化学式“CH4”所表示的含义的漏答或错答现象,可指导学生仿照教材上化学式“CO2”的概念图,来建构化学式“CH4”所表示的含义概念图,如图5所示。

要将概念图成为学生学习的工具,需要经过模仿阶段和教师的指导。例如,上例中在寻求化学式“CH4”的含义时,要按一定的逻辑或顺序布局,从宏观上看,它表示的是“一种物质”;从微观上看,它表示一种物质的“分子”;从组成上看,它是由“元素”组成;从构成上看,它的分子是由“原子”构成;从物质表示的量来分析,它包含“相对分子量”、“各元素质量比”、“原子个数比”、“元素质量分数”等信息,最后用箭头连线和简洁明了的连接词来表明概念含义的指向,画出概念框图。

概念图作为表征知识工具,可以有效地将思考过程可视化,在画的过程中理清知识形成的思路,有助于陈述性知识向程序性知识的转化,从而提高学生的原认知水平,提高学习的效率。

2.3 利用概念图来诊断,促进自省纠错

概念图可以在教学中用于评测学生对概念的理解程度[2]。在教学任务完成以后,教师将评价主题中的核心概念和相关概念罗列出来,或者让学生列出该主题中的核心概念,并完成概念图。例如,在复习物质的构成这一主题时,我把涉及物质的构成的“分子”、“原子”、“离子”、“元素”、“纯净物”、“混合物”等核心概念进行了罗列(如图6所示)。

然后,让学生用连接词及箭头把它们连接起来,清楚地呈现出各概念之间的联系。最后,教师出示事先制作的“相对标准”概念图(见图7),对学生概念图中所反映的知识掌握质量进行定性评判,引导学生依照“相对标准”概念图进行自我评价。

如果对概念不理解,概念间关系不清晰,学生是很难将这些概念组织成层次清晰、关联准确的概念图的。只有对相关概念有了较深的认知和理解,学生才能正确地用连接词及箭头把它们连接成一个概念图。所以,利用概念图评价可以准确地反映学生对相关概念的认知和理解程度,是测量学生的理解水平、评价教学效果的理想工具。

3 应用概念图教学的几点思考

3.1 概念图教学策略有一定局限性

在课型方面,比较适合复习课,而新课中的应用则极少;在学科方面,初中科学中的生物和物理知识相对较少,在初中化学方面相对较多;在知识方面,概念图教学策略适合应用于一个概念较为集中的领域,从这个概念能引出相关的一系列概念,这样的知识领域比较适合这一方法,如物质的构成、物质的分类等,至于那些浅显的、基本的知识领域的概念一般不必用概念图来表达,以免把简单的问题复杂化。

3.2 概念图教学策略的利用有前提

就是学生已经初步了解了相关的概念,概念图是把这些概念用连接词及箭头连接起来,以图的形式来表现概念与概念之间的相互关系,以建立良好的知识结构。如果学生没有这些概念基础,就无法绘制概念图。

3.3 要及时有效反馈

同学间的分析和讨论是修正、完善概念图的必要环节,教师应及时发现学生在构建概念图过程中出现的错误、遇到的问题等,及时反馈与指导解决。

3.4 在制作概念图时,一个概念图只能有一个主题

要从涵盖范围最广的概念出发,根据概念之间的关系以箭头相连,连线旁写连接词。概念图有一个完善的过程,有了初步的概念图以后,随着学习的深入,可以不断地修改。绘制时还应注意字迹要工整清晰,连接词要简洁明了,预留适当的自由拓展空间,以便修正和改进。

4  结束语

总之,在科学学习中用概念图教学策略可以帮助学生了解科学知识的结构,有利于学生对知识的记忆和保持,有助于学生理解核心概念及其网络等知识;还有助于培养学生发散思维能力,检查、发现知识的不足或错误,及时进行补救和调整。绘制、修改和完善概念图有利于提高学生的学习能力,改进学习方法、提高学习兴趣,减轻学生的学习负担。以概念为载体,以概念图构建为平台,可使“教师的教”与“学生的学”和谐统一,以最简明的方式建构最丰富的知识体系,从而促进科学课堂学习的有效性。

参考文献

[1]伍新春.试论概念图及其对科学教育的启示[J].心理发展与教育,2007(8).

篇5

关键词 地理概念教学;概念;教学方法

在地理课堂教学过程中,大多数老师对于地理原理的分析相当不错,但是对于地理概念教学笔者认为值得商榷。从近期听的几节公开课中对于概念教学有这样的体会,由于一味地过度追求生活化、趣味化和教学的流畅,淡化了地理教育最为本质的特征——地理本色化,“浮光掠影”式的概念教学屡见不鲜,表面的喧闹替代了学生本应有的深层次的思考,因为缺乏深刻的理解,学生的学习效果令人担忧。本文就几节公开课中涉及到的有关地理概念,浅谈如何进行地理概念教学。

“概念”是用符号来标志的具有共同的关键属性的一类事物或特性(教学心理学定义)。概念是地理基础知识的重要组成部分,学习概念有利于促进思维,提高学生的认识能力,教给学生正确、清晰、完整的地理概念是提高地理教学质量的根本。

理解概念应达到以下三点要求:①明确概念的内涵和外延。②明确这个概念和其它一些概念的关系。③能正确运用概念。概念的掌握是一种特殊的认识活动,需要经历复杂的心理过程,教师必须遵循学生掌握概念的心理过程和认知结构的发展规律,充分发挥表象的“中介”作用,让学生利用表象作“渡船”,从感知的彼岸顺利到达抽象思维的彼岸。

因此,在我们的教学中,如何进行概念教学呢?这就是要谈到教学方法问题。

一、从感知中深化表象

首先,我们的教学面对的什么样的群体,是学生,他们是来接受知识并达到能理解与掌握知识的目的。对于地理概念教学,不能仅仅停留在表面上,让学生读一遍或是对着某个概念简单地讲一下,学生在课后能否真正掌握这个概念,理解这个概念,从我的感觉看并没有。

例如,关于城市化这一概念,某位老师将书本的定义让学生读了一遍就结束了。其实书本关于城市化这个概念的文字描述,包含了几层基本内涵,一方面是对概念的全面陈述,另一方面也是为下面关于城市化问题作了最好的铺垫。

我觉得老师在备课时,就要明确这几层含义,并且在教学过程中对概念进行分析说明时,引入同学们熟悉的知识或生活常识,会加深学生对概念的理解与掌握。如引入已经学过的民工流问题进行分析,问:大量的民工进城打工将对城市带来什么变化?人口增加学生自然会答到。问:当人口增加后可能会带来什么变化,诸如城市面积扩大等方面的问题,学生也会想到,促进了人口向城市集聚;既是对城市化概念的讲解,同时也为后面城市化对地理环境的影响等知识作了铺垫。再将目前乡村地区的变化这一生活化的问题引入,也有利于学生对乡村变为城市的过程这一陈述的理解。

二、在比较中明确概念

学生由直观感知所获得的对于概念的认识是粗略的、肤浅的,因此,要通过分析和比较,使表象由模糊到清晰,由分散到集中,从而抽象出共同的本质属性,形成完整的、准确的概念。

如循环经济概念,人教版必修2第六章第二节中的描述:循环经济是建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式。根据资源输入减量化、资源再利用和使废弃物再生资源化等三个原则,把经济活动组织成一个反复循环流动的过程。要使学生理解此概念,在教学中教师应先通过对表6.1《清洁生产与末端治理的比较》的分析比较,获得传统经济活动与循环经济活动两者间的差异。再通过案例2《河南某酒精总厂的清洁生产》、案例3《北京留民营的生态农业》等问题的讨论,使学生获得其概念的内涵。真正理解在工业经济结构调整中,实现循环经济的基本途径是清洁生产,农业经济结构调整中,实现循环经济应大力推行生态农业的本质内涵。这样学生对于循环经济的概念理解就不会停留在表象,也会进一步理解其深刻内涵。

三、在应用中促进理解

学生对概念的掌握不是一次就能完成的,需要由具体到抽象,再由抽象到具体多次重复,所以当学生初步建立新概念后,需要应用多种方法,促进概念在学生认知结构中的保持,并通过不断运用概念,加深对概念的理解。

学生既可对概念作表面加工(只注意概念表述的准确词句),也可以作深入的心理加工(对概念的意义作深刻的思考)。信息加工理论的研究表明:意义的编码越深刻越精细,即加工水平越深,记忆就越好。因此学生初步建立概念后,要引导学生对概念的意义作多方面的深入思考。例如:学生获得“水循环”的概念后,要引导学生领悟水循环概念中的

关键词 语,“自然界的水”、“四大圈层”、“各个环节连续运动”等。让学生自己说说看

关键词 语是哪些?你是怎么理解的?以及水循环发生的领域、水循环的环节及水循环的意义等方面,使学生能根据表象重建概念。同时,概念的应用是掌握概念过程中一个不可缺少的阶段,通过应用可以加深理解,增强记忆。如学习了水循环概念之后,通过不同的例题和练习来加深对理解水循环概念的理解,在练习中要引导学生说出判断的思维过程,使学生进一步从练习中体会到水循环这一概念的真正内涵。

篇6

“测量质量是开发高质量软件系统的关键”,这一观念正在逐步得到认可。此外人们广泛地认识到获得较好的软件系统的关键是:制造该人工制品的早期测量质量特性,而这些特性是在概念建模阶段产生的,因此改进概念模型的质量是改善软件系统开发质量的一个主要步骤。自从20世纪70年代起,软件工程师提出了用于软件产品过程及资源的许多度量,但是没有给予概念模型任何的关注。从20世纪90年代中起,对概念建模度量的需要日渐形成。本书提供了现有对概念模型度量的最适合的提议的概述,涉及了适用于产品和过程这两个方面的概念模型。

本书共有8章。第1章关于概念建模质量框架,提供了理解概念建模质量研究的综合框架;第2章对概念模型完整性测量的提议,提供了概念模型完整性测量即拟合测量,表明了概念模型与一个给定的范围有多么地匹配;第3章应用实例的度量:对当前建议的综述。本章的内容为应用事例提供一个详尽的最新度量,涉及了用于项目估计的使用事例度量;第4章用于统一建模语言类图的定义与证实度量,研究了UML类图结构性质最合适的提议,例如大小、复杂性及耦合等;第5章对对象约束语言(OCL)表达式的度量:一种基于认知技术的方法,以方法学的方式提出了测量OCL表达式结构性质的一组度量,认为这些OCL概念涉及了两种认知技术,即组块与跟踪;第6章数据仓库概念模型的度量,介绍了对用一种扩展的UML规定的数据仓库概念模型的一组度量;第7章统一建模语言状态图的度量,涉及了行为图的质量方面,特别将注意力放在UML状态图结构复杂性的度量上;第8章软件过程模型的度量,介绍了过程模型的某些度量。

本书具有如下3个特点: (1) 介绍了概念模型度量最为恰当的现有提议;(2)提供了有关这个课题的最新参考文献; (3) 这是惟一的把焦点放在概念模型质量方面的书籍。

本书适合大学四年级学生及研究生,可以作为对他们的软件工程课的补充材料。对研究人员、博士生、分析人员、设计人员、软件工程师及那些负责软件质量及审查的人而言,本书对他们的工作是有帮助的。

篇7

在高中历史教学生涯中,我越来越感觉到,上述问题的产生,更多的应该是由于历史概念问题而引起的。而历史概念问题,又恰恰是基础知识中不可或缺的部分。研究概念,是历史教学问题中最基本也最容易被忽视的一环。本文试着探讨这个问题,并希望引发专家、同仁对这个问题的新思考,从而更加有效的促进高中历史课教学。

首先,什么是概念?概念是指在头脑中所形成的反映对象本质属性的思维方式。人们通过实践,从对象的诸多属性中,抽出特有的、本质的属性概括而成《辞海》。中学历史概念则应该是指历史内容中的本质属性,是我们对历史事实实质的抽象概括。

其次是历史概念的基本分类的问题。从史与论应该区分开来的角度,历史概念可以划分为理论概念与史实概念两大类。

一、理论概念

理论概念是指某些同类事件的理论概括,并对于这类事件的规律的、本质的概括。在高中历史课程中常用的有:生产力(生产方式)、生产关系、经济基础、上层建筑、(革命性质如资产阶级或无产阶级革命)、市场、各种社会形态(制度,社会性质)、自然经济(小农经济)、商品经济、社会矛盾、阶级关系、原因、过程、影响(意义)等等。这些概念几乎在每节课中都有不同程度的运用.如果这类概念不清甚至概念模糊,就抓不住这节课的关键。这些理论概念的理解,又必须以马克思主义为指导,否则又会陷入思维的误区。例如,生产力是指人类征服自然和改造自然的能力,重要标志是生产工具。那么,当我国产生青铜器(虽然少量运用于生产),当我国产生铁制农具的时候,就是生产力提高的主要表现。当英国工业革命之后,机器生产代替手工劳动的时候,真正意义上的近代就开始了;又如自然经济是指只是为了满足生产者本身或经济单位(如氏族、庄园)的需要而进行生产的经济,也就是自给自足的经济,就不会简单地理解自然经济为封建经济了,自然经济是与商品经济相对的概念,当外国资本主义对中国的人侵促成中国农业与手工业的分离,就是教材中所说“自然经济逐渐解体”,客观上推动中国商品经济的发展。有的理论概念的理解比较复杂,涉及众多其他概念,比如革命性质(这里的革命是指暴力革命),性质是指区别于其他事物的根本属性,暴力革命的主要内容应该是两个基本阶级的斗争,那么,判断革命性质的关键要素就是看革命的任务与内容,如资产阶级革命,一般是指资产阶级封建阶级,以建立资产阶级的社会为目的的革命,判断的依据就是看它的反封建性,包括经济、政治、思想文化等等。而封建阶级又是由它所代表的经济基础决定的,封建阶级是封建经济(自然经济)的代表者,封建社会的根基又是封建地主阶级土地所有制,所以,判断一场资产阶级革命的性质,就是看它反封建的内容,主要看它在土地所有制方面的内容。1997年全国高考有一道选择题:

17世纪的英国革命是资产阶级性质的革命。下列各项中最能表明这一性质的是。

A.采取武装斗争方式打败了王军

B.没收、出卖王室土地,废除地主对国王的义务

C.处死国王查理一世

D.1649年5月英国宣布为共和国

答案之所以为B,理解了革命性质的概念和判断方法,答案就不言而喻了。同样高一教材中关于太平天国运动性质的三种观点也就好解释了。

二、史实概念

史实概念是对具体历史事件或人物的概括及其评价,因此包括具体历史事件和历史人物两类。这类概念支撑起了整个高中阶段的历史教材体系,构成高中历史学科的主干知识。比如:鸦片战争、太平天国运动、洋务运动、甲午中日战争、、辛亥革命、新航路的开辟、英国资产阶级革命、第一次世界大战、昭君出塞、郑和下西洋、雅克萨之战、洪秀全、孙中山、、克伦威尔、拿破

仑等等。历史事件概念的内涵应该包括时代背景、过程、结果及其影响(或者评价);历史人物概念的内涵包括所处时代、重大贡献、主要事迹、产生的作用或者影响等。

三、历史理论概念和史实概念的关系

我们经常说,论从史出,就极好地表明了二者的关系。理论概念解决了事物的规律与本质问题,史实概念解决了历史演进过程中的发展规律与过程问题,前者以论为主,后者以史为主。在日常教学过程中,只有把二者紧密结合起来,才能较好传道、授业、解惑。否则就有误子弟之嫌。一个史实概念的讲解,往往需要理论概念的支撑,一个理论概念的把握,必须要用史实概念加以阐发。比如,鸦片战争这个史实概念的讲解,首先要引导学生分析战争的时代背景:那就是英国为代表的西方国家资本主义的崛起,市场是资本主义的生命线。工业革命的率先完成推动英国资本主义迅速发展,急需拓展海外市场和寻求原料产地,这就是鸦片战争爆发的历史必然性。否则当同学问到“唐朝时中国如此强盛为什么没有大规模对外发动战争?”这类问题时该怎么解释?其次是简要介绍战争的过程,最后

讲解对中国社会产生的影响。在影响中,中国社会性质的变化如何讲清“半殖民地半封建社会”这个概念,中国社会主要矛盾的变化如何讲清“封建主义与人民大众之问的矛盾”而不表述为“地主阶级与农民阶级之间的矛盾”,中国革命性质变化如何讲清“旧民主主义革命”就成为学生掌握问题以及对后面课文内容的理解的至关重要的问题了。因此我们说,只有把握了历史理论概念,才能把握历史史实的本质,只有准确全面把握历史史实概念,才能形成历史学科的总体框架或者轮廓,历史的教学才能是让学生真正进入历史的海洋中,自主地、有鉴别地、有头脑地分析问题,增长智慧,才能真正“明智”。

四、当前中学历史教学中对于概念教学的现状和建议

篇8

关键词: 科学概念教学 感性认识 思维方式 思维障碍

一、引言

在科学概念教学的过程中,让学员掌握建立科学概念的基本思维方法,使学员形成、理解和掌握科学概念,发展思维能力,将新概念纳入概念结构或学科结构之中,使学员真正理解概念的实质和内涵,并将其应用到实践中去,把科学概念转化为实践技能,是培养学员思维能力的一个重点。教员在概念教学的活动中应当从使学员获得足够的感性认识入手,通过引导使学员在感性认识的基础上对感性材料进行思维加工进而形成科学概念,并且要注重学员思维障碍问题的解决,通过加强应用、分层指导等方式使学员最终能掌握科学概念的根本,强化科学概念的应用,并在此过程中培养思维能力。

二、学员的感性认识

感知活动是形成科学概念的基础,是培养学员思维能力的前提条件。学员获得与科学概念有关的客观事物的感性认识主要来源于生活经验和观察实验。科学概念的形成过程是以感觉、知觉和表象为基础,通过分析、综合、抽象、概括、系统化、具体化等思维活动,从个别到一般、从具体到抽象、从现象到本质的认识过程。

获得感性认识的主要途径是生活经验。学员在学习科学概念之前,头脑中已经存在一些来源于生活经验对一般客观事物的直觉的认识,通常被称为前概念。科学概念教学就是要将学员的前概念转变为科学概念。教员应当在科学概念教学中恰当地列举生活中的典型事例,创设良好的科学概念学习的环境,以引发学员的感性认识。在一个科学概念所概括的大量事例中,有的事例是含有事物本质属性的例证(肯定例证),有的事例是没有事物本质属性的例证(否定例证)。为了使学员能够掌握概念的本质,教员必须注重变式的运用。在变式教学中,教员应首先列举足够充分的、典型的、恰当的、学员熟知的肯定例证,将其与科学概念有关的特征加以比较,通过分析、概括这些例证进而抽象出科学概念;再列举足够多的、恰当的否定例证,比较与科学概念无关的特征,从而使学员真正理解、掌握科学概念。

学员获得感性认识的另一重要途径是实践教学。通过实践式教学展示有关的现象和过程,可以使学员获得典型、生动、深刻且能反映事物本质属性和共同特征的感性认识。观察包含着积极的思维活动和稳定的有意注意,并借助过去经验作用于人的感觉器官对客观事物进行形象感知和反映,是一种系统的、较持久的知觉。在实践教学过程中要使学员的观察和思维活动结合起来,亦需要教给观察方法,培养观察思路,揭示现象本质。有目的、有计划的观察往往采用顺序观察、分部观察和对比观察,并在观察中进行分析、综合、归纳、概括。

三、概念形成的思维方式

思维是人的大脑对客观事物的反映。它主要源于大脑对客观事物进行抽象和概括的过程。学员只有在形成感性认识的基础上,经过分析、抽象、概括等思维过程,才能形成科学概念。由此可见,思维加工是形成科学概念和培养学员思维能力的关键。

学员在感性认识的基础上,对感性材料进行思维加工进而形成科学概念。这是一种创造性的脑力劳动,不仅需要运用抽象思维,而且需要依赖于形象思维和直觉思维,依赖于各种思维方法的综合运用。

不同的科学概念,形成的思维方法不尽相同。最基本的思维方法有如下几种。

(1)分析概括一类事物的共同属性和本质特征。

(2)抽取物质运动的某一属性,得出表征物质或运动的某种性质的量。

(3)用理想化的方法进行科学抽象。理想化的方法就是从多维的具体图像中抓住最具有本质特征的图像,建立起一个轮廓清晰、主体突出、易于研究、能从主要方面反映研究客体及其过程的新图像。

(4)概念的组合及发展。科学概念有机地组成一个整体,各个概念间存在着密切的逻辑关系,一个概念往往是一些概念的发展,这一概念往往又是另一些概念的基础。因此,依据概念之间的这种联系从一个或几个已知概念可以组合或者发展成另一个新的概念。

在科学概念的教学中,若只向学员提供形成科学概念的感性材料,而不让学员参与思维加工活动和掌握建立科学概念的思维方法,尽管教员在引出概念的文字表述或数学表达式时讲解得很清楚,但对学员来说,表面联系与本质联系、感性认识与理性认识、生活经验与科学概念仍处于“分离状态”,对科学概念的认识是肤浅的、片面的,思维能力未得到发展,当解决实际问题时往往出现错误。因此,要使学员真正理解科学概念的内涵和外延,有效地培养学员的思维能力,就必须在他们获得必要的感性认识的基础上,按照科学概念建立的思维过程,引导学员运用分析、综合、比较、抽象、概括、类比等思维方法对感性材料进行思维加工,抽象、概括出事物的本质属性和共同特征,进而形成科学概念。这是在科学概念教学中培养学员思维能力的关键。

四、概念教学中的思维定势与思维障碍问题

思维定势是人们在思维中普遍存在的一种心理现象,是指人们按照某种固定的思路或模式去考虑问题,表现为思维的倾向性和专注性。在学习科学概念的过程中,思维定势既有积极的意义,又有消极的影响。积极的思维定势是指人们把自己头脑中已有的思维模式恰当地运用到新的思维情景中去,促进问题的解决。消极的思维定势是指人们把自己头脑中己有的、习惯了的思维方式不恰当地运用到新的情景中去,固守一种分析问题的思路不变,从而对问题的解决产生干扰和不良的影响。相关概念的干扰主要有两种类型:一是不能区分相近的概念;二是前科学概念的干扰。排除这些思维障碍,对于正确理解科学概念,发展学员的思维能力具有重要的意义。

在科学概念教学的过程中,要让学员掌握建立科学概念的基本的思维方式;要列举生活中的典型事例,组织开展实验,让学员获得丰富的感性认识,使之在此基础上进行思维加工,形成科学概念;要充分发挥思维定势的积极作用,消除思维定势的消极影响,引导学员不拘泥于某些原有的思维模式,着力于知识和方法的迁移,培养思维的灵活性,建立新的、灵活多样的思维模式;要利用观察、实验、变式等方法排除前科学概念的干扰,用科学的概念去置换学员头脑中的错误概念。总之,排除思维障碍是正确掌握概念、发展思维能力的重要环节。有鉴于此,我们要重视和加强对学员学习思维障碍的研究,并采取有效措施予以排除。

五、理解应用与形成结构

教员让学员明确科学概念的内涵,了解科学概念的外延,加强科学概念的应用,形成科学概念的结构,是掌握科学概念的根本,对培养学员的思维能力有重要的作用。对科学概念的理解和应用,需要注意以下几个方面。

(一)自主定义科学概念

对于科学概念的认知,可以先让学员根据获得的感性认识自己概括出概念的基本含义,再有针对性地加以指导,可以有效地培养学员的抽象概括能力。这种方式的实现前提是使学员获得足够的实践经验,以引发学员对科学概念内涵和外延的思考。科学概念的内涵是科学概念所反映的对象、现象、过程所特有的本质属性;科学概念的外延是指具有科学概念所蕴含属性的全体对象。在确定科学概念的内涵和外延时,通常要用到比较、分类等思维方法,故可以培养学员比较、分类等思维能力。

(二)强化实践

一切理论和概念都源于生活实践并最终应用于解决生活中的问题。应用是学习科学概念的目的,也是衡量科学概念掌握程度的重要标志。通过将科学概念付诸于实践中,以巩固、深化、活化概念,培养学员分析问题和解决问题的能力,提高其思维品质。在教学活动中,教员要注意总结和分析学员学习科学概念的思维障碍,了解学员的认知结构和能力特点,有针对性地选择一些典型问题,让学员从多视角、多侧面予以思考和辨识,使之更全面、更深入地理解和掌握科学概念,从而发展思维能力。

(三)针对不同层次学员分别引导

由于科学概念一般较为复杂,因而要求学员一次性理解科学概念是不符合认知规律的。学员理解概念的过程,大致可分为领会、运用、完善、扩展四个阶段。领会阶段,主要是初步理解概念的定义、内涵及外延。运用阶段,主要是直接应用初步理解的概念来分析或解决简单的问题。完善阶段,主要是理解全部内涵,掌握外延,明确其与相关概念的区别和联系。扩展阶段,主要是深刻理解和熟练、灵活地运用概念,即概念的深化和活化阶段。在这四个阶段中,前两个阶段的时间衔接比较紧凑,第二阶段为第三阶段作必要的铺垫,后两个阶段之间可以有一段时间间隔。为此,在科学教学中,我们要针对不同的阶段和不同学员的特点提出不同的要求,并给予分类指导。

六、结语

学员基于对科学概念的理解和应用,只有将新概念纳入概念结构或学科结构之中,才能真正理解概念的实质和内涵。教员应根据科学概念教学的特点,帮助学员形成合理的概念认知结构,使之掌握系统知识的方法,更重要的是在实际工作环境中如何恰当地运用这些概念性知识,并将其转化为实践技能,这样才能更有效地培养学员的思维能力。

参考文献:

[1]林崇德.学习与发展[M].北京师范大学出版社,1999.

篇9

关键词:建筑结构;设计思路;概念

在建筑工程项目的施工中,建筑结构设计是十分关键的环节,其设计水平直接影响到整个建筑工程项目实施的质量,从分析工程建筑的结构设计充分说明了它的重要性,因此我们必须从本质上对工程建筑结构设计质量有所提高,通过多种方式达到建筑结构设计的效果,其中概念设计尤为突出,在建筑设计中,采用概念设计,充分发挥概念设计的最大价值,促使工程建筑结构设计水平的提升。

一概念设计应用在建筑结构设计中的重要性分析

第一,就不利地段,结构工程师需要提出相关的避开要求,在不能避开的时候,就需要采取相关的措施,充分考虑到地震因场地条件间接引起结构破坏的原因,比如说:地基土不均匀的沉陷,地震引起的地表错动、地裂等,即选择出对建筑抗震有利的场地,避免对建筑抗震不利的地段进行施工建设。第二,采用了哪一种的结构材料,什么样的结构体系,经过了对经济条件综合比较分析,力求结构延性较好、强度、重力比值较大,均质性较好,正交各向同性等,降低房屋重心,充分发挥了结构强度特点,提出结构两个主轴方向动力特点相近的抗震概念。第三,对于不规则的建筑结构进行设计时,应该对其水平地震作用进行计算,并且调整内力,对于薄弱部位,需要采用有效抗震构造的措施,借鉴国外先进的施工规范,实现对我们设计的优化,即在建筑平立面布置应该符合概念设计要求,避免采取不规则的方案。

二建筑结构设计中概念设计应用原则

1优化选型原则

优化选型原则主要是对建筑结构进行优化,首先,在进行结构体系优化设计的时候,应着重掌握建筑结构的基本特点,按照周边的地理环境、使用状况等,确定出优化方案的措施,对各情况进行假设、猜测等,以便进行建筑结构的构建,按照几何结构,实现对建筑主体结构体系的完善。第二,优化结构布置的时候,在确保建筑工程使用需求、意向过程中,实现建筑楼层盖水平、柱墙竖向支撑系统、基础系统等进行优化。

2空间作用原则

在建筑结构的优化设计阶段,应用概念设计需要充分体现出建筑物是以空间结构呈现出来的,以保障建筑结构空间设计合理性,促使建筑结构设计在建筑设计的过程中更加的科学合理。

3结构延性设计的原则

在一般情况下,由延性系数表示充分体现出结构的延性,主要是体现在结构极限变形、屈服变形之间的比值,若是比值较大,其自身的结构延性也就更好。反之,其结构延性也就更差,若是整体建筑结构的构建有着良好的延性,其建筑结构的自身就有着良好的延性。

4等强度与耗能设计原则

因为生态环境破坏,自然灾害也逐渐的变多。所以,在建筑工程结构设计过程中,着重抗震结构设计,确保建筑物的坚固,还需对其强度、耗能等进行设计,避免个别因素所引起的水平承重结构破坏,直接影响整个建筑抗震指标,给建筑施工、后期等埋下了安全隐患。因此,在建筑工程结构设计阶段,任何细节都是不容小觑的,对于薄弱环节需要加强分析,尽可能的考虑周全,除此之外,注重耗能设计的同时,注意耗能构件设计,以达到了工程项目相关标准。

三建筑结构设计中概念设计应用

所谓的概念设计就是从个体到整体,从整体到个体的一种设计理念,建筑结构设计必须要落实到每一个环节上的设计,不过在实际建设中全面实行概念设计也是存在一定难度的。在现阶段,建筑结构设计中概念设计的应用主要有以下几种。

1概念设计在方案选择中的应用

完整的建筑结构设计主要是由很多因素所构建而成的,其主要包含了对建筑场地结构、地理环境因素等,由此保证了设计的方案的合理性。然而在实际的建筑设计中,在基础设计方案选择的时候,应充分结合当地的地质因素、施工条件、场地结构类型以及外加因素等,选择出最合适的基础设计方案。例如:在房屋地基设计的时候,应按照建筑实际的环境进行设计,相关设计人员需要在施工现场收集需要的资料数据等,确保了最终设计方案的可行性和真实性。只有掌握了全面的信息,设计方案进而实现经济性、合理性。

2概念设计在分析计算中的应用

在如今这个信息科技发展较快的时代,计算机技术已经在各个行业中的广泛的应用,当然工程建筑业是一样。根据当代建筑行业发展情况进行分析,计算机技术就在一定程度上增加行业工作的效率,减少施工人员的工作强度,而计算机的运行应根据相关程序编策实施,程序本身也会由于平凡的使用出现故障,因此要不断完善程序,使其能更完善的在检出工程结构设计中发挥其最大价值,避免不必要的问题出现。例如:结构计算软件计算简图的选用不妥当,结构安全事故的随时引发。因此,在分析计算中,可引入其概念设计,经过计算机软件广泛的使用,设计师能结合有关概念设计知识和实际情况在计算机中绘制建筑结构设计图,从而分析计算机做出的结果,从而确保建筑结构设计方案的合理性。

3概念设计在抗震设计工作中的应用

一栋良好的建筑物不仅需要一个较好的结构设计做支撑,还需要做好建筑基础工作,确保承载地基的坚固性和稳定性及后续建设顺利开展。其中抗震因素也是在结构设计时必须考虑到的,在建筑场地的选择时,尽可能的选择在抗震指数较高的地基,如若抗震系数较低就会给后期施工及竣工后的使用埋下安全隐患。不过在土地资源稀少的环境下,很难找出抗震系数较高的建筑场地,所以,我们应该着重于建筑基础结构、主体结构方面的设计。通常来说,设计师从地震荷载、钢筋根数及结构框架等方面加强建筑的抗震系数。在实际建筑抗震结构的概念设计中,通过对建筑工程平面与结构体系的结合,全面分析建筑主体的结构体系和及基础结构体系的构建原理,对整个建筑物的平面、框架的调整,能增强整体结构的稳定性,提高结构的抗震系数,在一定程度上节俭了工程成本。

四结束语

总之,在我国科学技术不断的发展下,计算机应用程序也得到了广泛的应用,为建筑结构设计带来了较大的便利,极大地提升建筑结构工程施工设计质量,在一定程度上造成设计人员更加的依赖计算机,更加的懒惰,人为建筑结构的设计十分简单,只是按照图纸、规范性标准进行执行就可以。往往在实践中,个别设计人员还是没有深刻意识结构整体的稳定性和合理性的重要性,因此,我们必须着重注意概念设计的应用,从整体上推动工程建筑结构设计水平的上升阶段,使我们建筑行业能够快速稳步发展。

作者:施红飞 李建飞 单位:1.浙江华越设计股份有限公司 2.浙江省地下建筑设计研究院

参考文献:

篇10

关键词: 化学学习 概念图 促进

作为科学教育的重要组成部分,化学是集严密性、逻辑性、精确性、实验性、创造性和想象力于一身的科学,具有独特的知识结构体系。学习者在组建化学认知结构的过程中需要将理论与化学事实进行有机结合,建立清晰的知识网络。概念图作为一种能够有效地促进概念间的知识联系、加强概念间理解的教学工具,能够在很大程度上帮助学生发展一种理解化学概念和现象的整体性知识框架,建构丰富、完备的化学知识网络。在化学学习中构建概念图,可以帮助学生完善化学知识认知结构,促进学生学习策略的转变,使其学会学习。

一、强化知识理解,促进意义学习

Novak及其同事发现,概念图是一种有层次的意义网络,能扩展不同概念之间的联系,促进新旧知识的同化和整合,帮助学生组织和理解新知识,使学生学会有意义的学习。

如高中化学中关于“化学计量”知识的学习,可以让学生用相关计量如“物质的量”、“物质的质量”、“气体体积”、“溶液体积”、“溶液的物质的量浓度”、“微粒数”、“阿佛加德罗常数”、“摩尔质量”等概念来构建概念图,创造性地将抽象的概念以一定的换算方式交叉连接起来,如此学生不仅能够深刻理解掌握了概念,而且能够对各概念之间的关系有一定的把握,有利于概念的理解与学习。如图1。

二、建立知识网络,辅助知识整理

概念图清晰地展现了概念间的关系。化学学科中,诸如元素及其化合物知识,有机化合物知识,构成物质的微粒、元素,化学键,电解质,各化学反应类型等基本概念、基本理论都可编制成概念图。概念图的构建,可以帮助学生理清新旧化学知识间的关系,使学生全面深入地理解所学知识,熟练地将知识点连成知识线,形成知识网,系统地掌握知识脉络,从而使习得概念概括化、综合化,使所学知识系统化、网络化,进一步提高知识迁移能力和应用能力。利用概念图制作高中化学“位―构―性”之间的关系,可以将抽象的概念联系起来,以图式的形式展现出来,更易于学生学习、理解和把握。如图2。

三、培养创新思维,促进问题解决

概念图对于创新思维培养的重要意义是由概念图自身的特点所决定的。概念图并不是单纯线性的,而是交叉连接的,概念图中的连接表明了不同概念或者是命题甚至是不同领域知识间的关系。学生在错综复杂的交叉连接中会发现某些新的联系,产生新的认识,创造出新的知识和链接。利用概念图进行学习的过程,实际上是一种利用知识、概念进行创作的过程,是一项极好的创造性活动,可以培养学生敏锐的直觉思维、灵活的发散思维,从而促进其创新思维能力的发生和发展。学生创新思维能力的发展,可以使其在学习过程中能有效地将制作概念图和完成任务、解决问题结合起来,从而发现问题、识别问题,并最终创造性地解决问题。

四、增进师生交流,实现对话合作

概念图是理想的合作学习中介,是实现师生、生生互动的有利工具。绘制化学概念图,一方面可以促进师生交流。师生共同制作概念图,可以形成良好的师生关系,不但能“教学相长”,使学生深刻理解学习内容,还能激发学生学习的积极性。在一系列协商、对话、合作学习的活动中,师生的知识、能力能得到完善,师生之间的情感能得到提升。另一方面可以强化生生合作。通过学生分组并由小组成员共同创建概念图,可以促进学生间的交流讨论,增进民主气氛,加强学生之间的合作学习;而且学生共同思考,共同建构知识,也可产生更多创意及灵感,有利于小组成员创造性思维能力的发挥。

五、引导元认知,影响认知方式

概念图是一种知识的客观化视觉表征,能够使学生清楚地看到自己学习中存在的问题和不足,从而有针对性地进行知识的补充和修正,以及学习策略的调整。通过绘制概念图,学生能够有效地监控自己的学习过程,实时调控学习进度。因此,概念图可以引导并改善学生的元认知。不仅如此,概念图还可以改变学生的认知方式(Jungwirth,1980)。概念图是一种能形象地展示和说明概念的含义及概念间的意义连接的图式。运用概念图策略,学生采用的是规则的认知方式,即在学习新概念时,总是去分析概念之间的关系,并加以理解与记忆。而在传统学习系统中,学生采用的主要是记忆的认知方式。因此概念图作为一种有效学习策略,能改变传统学习系统中以记忆为主的认知方式,提高学生学习效率。

六、外化知识网络,评估认知结构

概念图是测量学生知识结构变化的敏锐工具。它与传统的试题测试相比,最大的优点在于它为教师和学生提供的测评结果不仅仅是抽象的分数,更包括学生头脑中知识结构图示的外化。Wallace和Mintzes通过研究发现,概念图能揭示学生知识基础在复杂性和命题结构方面的大量变化。结合十多年使用概念图的实践经验,他们认为概念图示法是调查认知结构变化的一种有效而有用的机制。在化学学习过程中,通过对学生构建概念图的过程及分析连续的化学概念图可以看出学生在概念理解及认知上的变化历程,可以看出在获得知识的过程中知识是怎样被重新建构的。笔者曾以“物质分类”为概念主题,对部分初、高中学生进行与此相关的概念图的调查,各选取典型概念图一例,如图3、图4。

七、强化自我激励,形成良性循环

Trowbridge等人在进行临床访谈时,发现学生对他们建构概念图的能力感到很自豪。Horton等人的研究发现,绘制概念图不仅能引起学生成绩的提高,同时还会改善学生的学习态度。概念图还可有效地降低学习者的焦虑水平(Novak,1991)。在化学学习中,让学生绘制概念图,他们会主动参与知识的回顾与提炼过程,对各阶段知识进行表征、检查、修正、完善,以达到知识灵活迁移的目的。在绘制概念图的过程中,学生因能完成概念图的建构,体会到概念对他的意义,促进其自尊,提高自身的自我效能感和学习积极性,从而更好地促进意义建构,实现化学学习的良性循环。

概念图是一种把概念和命题具体化、外显化的技术,是一种有效的学习策略。将概念图应用于化学学习,可以促进学生进行新旧知识的整合,建构知识网络,改组认知结构,实现有意义学习,最终使其学会学习。概念图无疑是提高学生的学习能力、思维能力、自我反思能力及创新能力的重要途径。

参考文献:

[1]Novak J D,Gowin D B.Learning How to Learn[M].London:Cambridge University Press,1984:1-56.

[2]刘知新.化学教学论[M].北京:高等教育出版社,1999.

篇11

关键词:钢混结构;设计;工程质量;现状问题

中图分类号:TV331 文献标识码: A

引言

混凝土作为目前世界上最大的商品之一是因为混凝土具有较好的延性和较高的强度,因此在结构设计中被广泛使用。在结构设计时应根据结构的具体设计环境要求选择混凝土强度等级。由于在设计过程中设计人员的不同而导致设计风格和理念有差异,因此在设计过程中会存在不同的设计方案,结构的质量也会有所差异。

一、建筑结构概念设计的涵义及地位

(一)、建筑结构概念设计的涵义

建筑结构概念设计就是设计师根据业主的建筑要求,运用一系列的设计方法,进行有序的,有组织的,有目标的设计过程,从而形成符合业主要求的概念建筑产品。它的形成以功能优越、造型美观、技术先进的总体方案为目标,一般有建筑方面的概念设计和结构方面的概念设计,两者相互影响、相互协调、相互结合。

(二)、建筑结构概念设计的地位

建筑结构概念设计所形成的建筑产品,是先于建筑初步设计的整体计划方案,为初步设计提供总体概念格局和基本框架,并为规划、建筑、施工、环境等因素提供统一的设计成果。由于概念设计先于初步设计,先于建筑施工,因此,概念设计在建筑中占有统领和协调地位,是建筑结构设计的灵魂,在建筑结构设计和施工中起到重要的协调作用、检验计算、辅助设计优化作用等。因此,建筑结构概念设计在整个建筑中地位不可动摇。

二、钢筋混凝土结构的原理

(一)、原理

素混凝土结构是由纯混凝土组合而成具有较好的抗压性能,但是抗拉性能和延性较差,因此为改善混凝土结构的抗拉性能和延性需要在混凝土结构中布置钢筋,极大改善混凝土结构的受力性能和使用性能,抵抗外部荷载,增加其耐久性能。

(二)、特性

钢筋混凝土结构的主要特性表现在其热胀冷缩和延性等反应中。混凝土结构在水泥水化反应过程和季节交替时的热胀冷缩过程中使得混凝土具有拉应力,混凝土内的钢筋产生压应力,这时应对混凝土材料本身进行设计,改善混凝土结构的收缩性能。通常混凝土的延性和混凝土的强度有着直接关系,强度越高延性越差,因此在设计时应根据工程具体情况选择不同强度的混凝土。一般的混凝土在-40℃~60℃时具有较好的、稳定的物理性能,因此在低于或者高于规定环境时应对混凝土结构采取一定措施防止混凝土冻害或者膨胀破坏。

三、我国钢混结构工程设计施工中的问题

目前,我国钢混结构在工程中应用非常广泛,并且生产质量管理体系也得到了较好地完善,大大地促进了钢混结构工程质量的提高。但是,仍然存在一些钢混结构企业,尤其是一些资质较低的企业,他们在承建中小型一般工程项目时,往往将企业管理技术和经验队项目施工计划的支撑和指导作用忽视掉了,这也造成了工程质量预控的先天性缺陷,由此可见施工企业的内部管理模式以及企业整体素养对钢混结构工程质量的控制起到至关重要的作用。

对所有发生的事故进行分析发现,造成事故的原因种类繁多,可能是单一原因也有可能是兼而有之,包括设计原因、制作原因、施工原因以及管理上的原因。工程在施工和使用过程中质量问题是不可避免的,一般我们将工程质量问题分为三类,分别为工程质量事故、工程质量缺陷以及工程质量通病。工程质量事故是指工程在建设或者交付使用中,对工程造成的结构、外形观感以及使用功能等方面的质量损伤。工程质量缺陷是指工程中所使用的技术未达到标准允许的技术指标。工程质量通病就是一些常见性质量损伤,具体包括工程(安全)结构、外形观感以及使用功能等方面。

四、钢混结构设计中的概念设计与结构措施

五、钢混结构施工措施

(一)、钢结构制作工程措施

钢结构工程的施工通常要经过工厂制作和现场安装两个阶段。钢结构工程有大部分时间是在工厂车间内部进行,由于钢结构构件在工厂内加工制造的质量好坏,对钢结构工程的现场安装及整体结构的安全稳定至关重要。因此钢结构制作生产厂家必须具备相应企业资质、生产规模、技术能力、机械设备及先进的工艺水平。钢结构一般制作工艺流程分为:放样下料拼板切割组立埋弧焊接钻孔组装矫正成型铆工零配件下料制作组装焊接和焊接检验防锈处理、涂装、编号构件验收出厂。在钢结构制作中,应根据钢结构制作工艺流程,抓住关键工序进行质量控制,如控制关键零件的加工,主要构件的工艺、措施,所采用的加工设备、工艺装备等。

(二)、钢筋箍筋加工

(三)、焊接工程

在钢结构制作和安装工程工程中焊接工程是最重要的环节,必须重视焊接工程质量控制。目前,钢结构在生产过程中大部分采用具自动埋弧焊机,部分具备半自动气体保护焊机,个别部位采用手工施焊。焊接质量问题较多存在于手工焊缝,这些问题有:焊瘤、夹渣、气孔、没焊透、咬边、错边、焊缝尺寸偏差大、不用引弧板、焊接变形不矫正、飞溅物清理不净等。鉴于这种情况,钢结构施焊前,对焊条的合格证要进行检查,按说明书要求使用,焊工必须持证上岗证,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤,一、二级焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹,一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷,一、二级焊缝按要求进行无损检测,在规定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。不合格的焊缝不得擅自处理,定出修改工艺后再处理,同一部位的焊缝返修次数不宜超过2次。

篇12

关键词:创造性合作;概念设计;习惯性传统设计;技术知识概念化

Abstract: The concept of "design" idea is a kind of advanced design idea, it formed a good cooperation between the architects and structure engineers and equipment engineers, in order to create outstanding designs. This paper discusses the connection and difference between concept design and structure design expounds the meaning, basis and principle conceptual design; emphasizes the conceptual design of the important role; and put forward their views on applying this advanced theory.

Key words: creative cooperation; conceptual design; the habit of traditional design; technical knowledge conceptualization

1、引言

建筑被称为凝固的音乐,一个成功的设计,既要满足功能要求,又要表现良好的空间形式,使之成为一件艺术品,给人们提供一个有某种追求的活动场所,以满足人们的心理要求。为满足以上需求,建筑物必须着眼于总体,构思一个总体的空间形式,以保证活动功能和感受需求协调一致,然后再通过具体设计去完善这个方案。但是这个方案是否能最终实现,又必须依靠结构。因此在方案阶段必须有建筑师和结构工程师的创造性合作,双方必须能从总体出发考虑技术问题。

一个好的建筑物应该是建筑师和结构工程师及设备工程师创造性的合作。清华大学罗福午教授形象地把一栋建筑物比作一个人,“建筑相应于人的容貌、体型、气质;结构相应于人的骨骼、耐力、寿命;电器、给排水和供热、通风等建筑设备相应于人的神经、脉络、器官。就像大自然完好地塑造人一样,建筑物的各种设计人员有责任全面地考虑建筑,结构,设备等方面的设计问题。”

美国华盛顿国家工程院院士,著名美籍结构和桥梁工程专家林同炎教授首先提出了一种先进的设计思想,即“概念设计”。他认为:未来环境设计者们的创造性合作是能够增进总体构思的。而总体构思能力是强调综合的建筑空间设计和更加专业、也更关心具体设计的结构工程师之间联系的自然桥梁。

2、概念设计与结构设计的区别

概念设计是依据个人经验,结合建筑功能要求、结构安全等级、抗震设防等级、地质资料、当地材料、当地自然环境等进行的定性设计过程,其主要内容包括:确定三缝设置、结构体系、基础形式和埋深、主要构件的几何尺寸等。

而结构设计则是概念设计的逆向过程,依据概念设计的总体要求、力学和数学的原理由定量(内力、配筋、稳定和变形)过度到定性(规范规定的构造要求)的一个过程。

两者的设计过程和要求对比见下表:

3 、概念设计的意义及依据

3 . 1概念设计的意义

能做到结构功能与外部条件一致;充分展现先进的设计;发挥结构的功能并取得与经济性的协调;更好地解决构造处理;用概念设计来判断计算设计的合理性。

3 . 2概念设计的依据

结构总体系与各分体系的工作原理和力学性质;设计和构造处理原则;计算程序的力学模型和功能;吸取或不断积累的实践经验。

4、概念设计的一般原则

4 . 1选择合适的基础方案

基础设计应根据工程地质条件,上部结构类型及荷载分布,相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析,选择经济合理的基础方案。设计时宜最大限度地发挥地基的潜力 ,必要时还应进行地基变形验算。基础设计应有详尽的地质勘察报告,对一些缺地质报告的小型建筑也应进行现场查看和参考邻近建筑资料。一般情况下,同一结构单元不宜采用两种不同的类型。

4 . 2合理选择结构方案

一个成功的设计必须选择一个经济合理的结构方案,即要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应受力明确,传力简捷,保证高的材料效能,同一结构单元不宜混用不同结构体系,地震区应力求平面和竖向规则。总之,必须对工程的设计要求、地理环境、材料供应、施工条件等情况进行综合分析,并与建筑、水、暖、电等专业充分协商,在此基础上进行结构选型,确定结构方案,必要时还应进行多方案比较,择优选用。

4 . 3选用恰当的计算简图

结构计算是在计算简图的基础上进行的,计算简图选用不当而导致结构安全的事故屡有发生,因此选择恰当的计算简图是保证结构安全的重要条件。实际结构的节点不可能是纯粹的刚结或铰结点,但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。

4 . 4正确分析计算结果

在结构设计中普遍采用计算机技术,但由于目前软件种类繁多,不同软件往往会导致不同的计算结果。因此设计师应对程序的适用范围、技术条件等全面了解。在计算机辅助设计时,由于程序与结构某处实际情况不相符合,或人工输入有误,或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果,因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认真分析,慎重校核,做出合理判断。设计师的知识、经验还是不可缺少的。

4 . 5采取相应的构造措施

始终牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”原则;注意构件的延性性能;加强薄弱部位;注意钢筋的锚固长度,尤其是钢筋的直线段锚固长度;考虑温度应力的影响。除此之外,还应注意按均匀、对称、规整原则考虑平面和立面的布置;综合考虑抗震的多道防线;尽量避免薄弱层的出现;以及正常使用极限状态的验算等等都需要概念设计作指导。

5、 总结

一个设计方案由建筑师决定后,送到结构师手中,然后结构师再依据规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计。特别是在一体化计算机结构程序全面应用的今天,结构师不应盲信计算程序,要充分发挥出创造性来。凡是概念设计做得好的结构工程师,其结构概念是随着年龄与实践的增长而越来越丰富,设计成果也越来越创新、完美。先进的设计思想也将通过概念设计充分地展现。

篇13

以2001年教育部印发的《基础教育课程改革纲要(试行)》为标志,我国开启了新中国成立以来的第八轮基础教育课程改革。作为一项关系重大、意义深远的系统工程,整个第八轮新课改涉及到培养目标的变化、课程结构的改革、国家课程标准的制定、课程实施与教学改革、教材改革、课程资源的开发、评价体系的建立和师资培训以及保障支撑系统等方方面面,是我国在基本普及九年义务教育之后全面落实素质教育,全面提升教育教学水平的自上而下、波及城市与乡村的教育革命,是一场为了中华民族的伟大复兴,为了每个孩子健康发展的教育革命,这场革命的成败同样关乎共和国未来的前途与命运,因为决定国家未来的是下一代人的素质与能力。

正如叶澜教授所说,“这场改革搅动了基础教育长期以来的稳态。广大中小学校正发生着悄然无声又积极本质的变化。” 变化,意味着新的风险和问题;变化,意味着反思、审视甚至否定自己;变化,意味着新的机遇和希望……在新课程改革的前行道路上,面对不断涌现的各种变化,教师又该如何应对呢?乐观者看到的是观念的变革、课程的进化,教材的多样化,学生主体地位的确认,教师作为平等中的首席的调整,校本课程建设与综合实践活动的重要性日益凸显。悲观者看到的是学生依旧课业负担沉重,不少课堂花哨很多,换汤不换药,教师依然是课堂的主宰,课改培训耗资巨大但观念更新成效甚微,教材建设中的贪多嚼不烂、质量低下的问题,不少专家学者与一线教师甚至发出了“穿新鞋走老路”的感叹,全面否定新课改成就,认为课改从本质上说是失败的悲观论调。为了帮助广大一线教师正确而全面地评价课程改革的得与失、功与过,我们策划组织了本次专题,本期刊发数篇颇有深度的调查报告性质的优秀稿件,用数据说话,带您穿过重重迷雾,探究课程改革的真实图景与美好未来。

(策划 陈见波 赵 悦)

一、研究背景

概念图是美国康奈尔大学诺瓦克教授在20世纪60年代首先提出的。他将各种概念及其关系以类似于脑对知识储存的层级结构形式排列,清晰地展现了概念之间的关系和知识整合的思路。从设计过程看,它是一种可视化的思维工具,能促进学习者提高认知水平;从设计结果看,它是分层级梳理概念的知识导源图,能帮助学习者学会学习,有利于学习者提高概念学习、记忆效率。已有研究表明,概念图作为开发学生思维的认知工具和教学策略,能有效地改变学生的认知方式,大面积提高学生的学习成绩等。相比较而言,概念图作为一种表征、检查、修正、完善教师专业知识结构化水平及教学有效性的评价工具,其研究成果少见,利用概念图分析评价新疆农村中学化学教师建构概念图的特征研究更是鲜见。

本研究以2012年“国培计划”新疆农村中小学教师短期集中和置换脱产两个项目的64名初中化学参训教师(以下简称教师)为研究对象,他们来自全疆11个地州的不同县乡镇级中学,其中女性教师占65%、少数民族教师占32%,从数据和覆盖面上可以代表新疆农村初中化学教师的专业样态。首先,对教师进行概念图相关理论与实践培训,教会教师制作概念图技能。其次,围绕新修订的《义务教育化学课程标准》和教科书(人教版),以任务驱动教师以个人与小组合作的方式完成主题及单元的概念图。以下选择其中以物质分类和结构微粒为主题的教师概念图作品为研究内容,从核心概念内容及数目、层级关系和链接等几个方面去分析研究,进而了解教师在有关概念形成的特点,概括教师概念图的特征。

二、教师概念图建构作品分析

笔者主要以教师的职称、教龄为依据,主观上判断新手教师和专家教师。新手教师是指刚入职、已基本掌握化学教育教学理论与学科教学知识,并具备基本的教育教学能力,教龄通常在5年以下或职称在中教一级以下的教师。专家教师是指熟练掌握学科教育理论与实践教学知识,具备丰富的教育教学经验和娴熟的教育教学技能,教龄通常在10年以上或具有中教高级职称的教师。从研究对象中选取了有代表性的概念图作品进行分析比较,概括其特征。下图分别是新手教师a、b和专家教师A所绘制的物质的概念图。

图1 新手教师a的概念图

图2 新手教师b的概念图

图3 专家教师A的概念图

1. 核心概念的确定。从图1和图2中可以看出新手教师a和新手教师b分别从物质的分类和微观粒子方面构建有关物质的概念图。新手教师基本能将有关物质的核心概念呈现出来,如按物质的分类,物质主要分为混合物、纯净物、单质和化合物等;按微观粒子的分类,物质包括原子、分子、元素、电子和原子核等基本概念。而两位新手教师只是单纯从物质的分类或微观粒子角度建构概念图,形式相对单一。图3中专家教师A建构的概念图比新手教师丰富,涉及学科知识全面,从物质的分类和微观粒子这两方面对物质进行概念图建构。从物质的学科知识领域看,专家教师已将应涉及的概念和相关概念全部呈现,如纯净物、混合物、化合物、原子、分子等一系列概念。

2. 层级结构的建构。概念图层级结构,一方面是指同一层面中的层级结构,即同一知识领域中的概念依据其概括性水平不同而分层排布,概括性最强,最一般的概念处于图的最上层,从属的放在其下,而具体的事例列于图的最下层;另一方面,不同层面的层级结构,即不同知识领域的概念图可就某一概念实现超链接。从新手教师和专家教师建构的概念图来看,大多数教师能形成很好的概念层次,有条理地将概念进行拓展和延伸,如物质可以分为纯净物和混合物,再将下一层纯净物的概念分为单质和化合物,然后依次将下属概念进行逐级划分,这样就形成了比较有层次的概念图。

图4 新手教师c的概念图 图5 新手教师d的概念图

但是,有个别新手教师还存在对概念理解有误,导致概念层级结构错乱的现象。如图4新手教师c和图5新手教师d所绘制的概念图(只截取概念图的片段)。新手教师c将纯净物划分为无机物和有机物,无机物又分为单质和化合物,其划分方式存在错误,有些有机物也是化合物,如乙酸。新手教师d将酸、碱、盐与无机化合物和有机化合物放在同一层级,而正确的知识是存在归属的关系。相比而言,有的新手教师对核心概念的理解不是很清楚,存在错误。而专家教师的概念图层级建构清晰、准确,逻辑性强。

3. 概念的链接。概念和概念之间具有某种意义的联系,不是随着人们主观意识去连接的。教师通过建构概念中的每一元素之间的关联,架构概念与概念的关系,实现知识的结构化。比如纯净物、单质和化合物的概念,它们之间就存在包含和属于的关系,只有恰当地连接概念,才能形成结构清晰和逻辑强的概念图。

新手教师在概念与概念之间的连接词运用得比较少,可以看出新手教师不注重概念与概念之间的连接关系。而有的新手教师用了错误的连接词,这就会造成概念与概念间结构的混乱。如新手教师e绘制的概念图(只截取概念图的片段)。

图6 新手教师e的概念图

由图6可以看出新手教师e用是否含有碳元素作为区分无机物和有机物的依据,明显是对无机物和有机物的概念本质理解不清楚。

专家教师在概念的链接中,较好地运用了连接词,明确表示概念之间的逻辑关系,如依据所电离出H+的数目,可将酸分为一元酸、二元酸和多元酸;若依据酸根中是否含氧,可将酸分为含氧酸和无氧酸。所以,通过恰当地使用连接词,能够更加清晰地体现概念之间的逻辑关系。通过观察概念图,还可以发现专家教师A所绘制的概念图中有很多的交叉连接。交叉连接是不同知识领域概念之间的相互关系,由此可以看出A教师对不同知识领域有较好的认识,体现了专家教师A学科知识的深度和广度,而且能自行发现与生成新的概念关系。他列举出很多事例置于图的下层,用举例形式详细地说明和表达相关概念,如金属氧化物有MgO,可溶性盐有Na2CO3等。

4. 教师概念图的特征。通过对新疆农村初中化学新手教师和专家教师在概念图的核心概念、层级结构和概念链接等三个方面的比较,发现新手教师的概念图与专家教师的概念图建构有明显的差别。新手教师的概念图特征:学科概念的基本上都能涉及到,但是缺乏知识的延伸和拓展,知识结构不完善和逻辑性不强,知识的整体排布不太合理、很少注重实例的举证,而且有个别教师存在知识点的错误。专家教师概念图兼具较为丰富的知识组块和具体知识点,知识结构逻辑性强,形成相对稳定的结构化知识体系,还包含哲学思想、实例的例举,是知识与经验相结合的有机整体。

三、提升新手教师概念图建构能力的建议

1. 丰富学科专业知识。教师要想成为一名合格的、成功的教育者,必须不断充实、丰富、完善自己的教学。教师要关注自身学科专业知识,在此基础上不断扩大知识空间,注重了解学科知识体系以及交叉学科间的知识衔接点。教师的成长必须全面学习和深刻理解本学科专业知识,许多新手教师还处于学习阶段,仍有一些专业知识和教学知识需要填补。教师应改变“化学知识的学习要靠死记硬背”等观念,多用教师的“教”和学生的“学”双重视角去理解和掌握学科教学知识。

2. 注重课堂教学反思。课堂教学反思被认为是提高教师学科教学知识的重要途径之一。美国著名的心理学家波斯纳曾提出一个教师成长的简要公式:经验 + 反思 = 成长,这表明反思性教学与教师专业发展联系密切。随着课程改革的推进,教学反思越来越被更多的学校、教师所关注和重视。如在教学过程结束后,及时将课堂教学突发事件解决策略,以及教学过程中的成功与失败进行教学反思,并和同事交流讨论,可以取长补短,相互提高,便于自身在不断学习和经验交流反思过程中成长。

3. 积极参与各级专业培训。通过培训进一步丰富和完善自身专业知识体系,转变教育理念。利用培训学习的机会,更好地汲取文化知识,提升自身的专业素养;结识一些志同道合者,通过沟通交流教学经验,共享成功教学案例,以实训的方式获取教学经验。然而新手教师参与专业培训的机会较少,希望通过专业引领,加强学习,汲取专家教师的经验,创建生成性教学,完善学科专业能力,从而提升自身素养。

篇14

【关键词】建筑结构设计;概念设计;应用

1引言

建筑工程结构设计好坏不仅会直接影响工程建设的顺利进行,而且还会在一定程度上影响建筑工程施工质量。因此,必须采用科学合理的方式进行建筑工程结构设计,提升建筑工程结构设计水平,采用概念设计方法有利于优化建筑结构设计方案,因此,对概念设计以及其具体应用方式进行详细探究具有十分重要的现实意义。

2建筑结构设计与概念设计概述

2.1建筑结构设计

建筑工程项目中的结构设计主要指的是指针对建筑物的结构进行恰当可行的设计,这种建筑结构设计其实也是运用结构元素进行建筑工程项目的表达,促使其能够满足于建筑工程项目的基本需求。从建筑结构设计的重要性上来看,建筑结构作为整个建筑工程项目的主体,因此需要对其予以足够重视,保障建筑结构的可靠性和稳定性,这样才有利于整个建筑物的应用,尤其是相对于建筑物后期应用过程中出现的一些沉降以及倾斜等问题而言,更需要从建筑结构方面进行严格全面的控制。在建筑结构设计方面,首先应该从建筑结构设计方面进行严格的把关,这种建筑结构设计的控制必须要从细节人手,重点把握好建筑结构设计的一些要点内容,避免在建筑结构设计中出现弊端,进而杜绝建筑结构不稳定现象的产生,更好地维系建筑结构的可用性。

2.2概念设计

概念设计是基于对用户实际需求进行分析,将其对产品理想化的要求转化为概念产品,概念设计的根本目的是在最大程度上满足用户需求,在具体的实施过程中,需要利用创造性思维使抽象的设计理念逐渐具体化、使杂乱的设计体系逐渐系统化、使模糊的设计思路逐渐清晰化。总体而言,概念设计是设计者利用统一的理想思维完成理想化物质形式的设计过程。建筑结构设计中的概念设计是当前建筑结构设计中一个新的领域,主要体现在对建筑抗震设计和总体结构特点,通过对建筑结构的总体把控,从细小部件入手,做好每一步设计工作,从整体结构上保证构件设计的合理性,进而在保证建筑质量的同时,对其功能进行完善和补充。

3建筑结构设计中概念设计的原则

3.1结构的简单性

结构简单性要求在建筑结构设计过程中,简化传力途径,提升结构的承载力。因此,在进行结构体系设计过程中,应该对建筑结构受力图进行精确计算,并且对内力和位移进行详细探究,有效限制薄弱部位的出现。

3.2结构的整体性

建筑结构能够聚集惯性力,而且还能够将惯性力传递至各竖向抗侧力子结构中,这就要求子结构具备相同的承载力,这样才能够有效抵御地震等自然灾害所造成的破坏作用。

3.3结构的规则性和均匀性

通过提升建筑结构的规则性与均匀性,能够有效避免建筑结构过早的出现破坏或者坍塌的问题,确保建筑物分布质量与结构刚度的协调性,使其能够充分发挥抵御自然灾害的能力。

3.4优化选型原则

在建筑结构设计中采用概念设计,能够有效优化结构体系以及结构布置形式。其中,优化结构体系指的是根据建筑结构的基本构件特征以及荷载实际情况,通过集合形式构成主要的结构体系。

4基于概念设计在建筑结构设计中的应用

4.1在建筑场地选择中的应用

在建筑工程设计过程中,为了提升建筑结构设计的科学性和有效性,需要做好建筑工程场地选择工作,这样才能够有效提升场地选择的合理性,保证建筑工程后续设计能够有效开展。因此,在建筑工程场地选择中,可以运用概念设计方法,具体而言,需要综合考虑以下几个因素:①地形因素。地形条件会对建筑结构产生较大影响,甚至会对建筑结构稳定性造成很大的制约作用,因此,在进行建筑结构设计过程中,应该综合考虑建筑结构设计要求和建筑实际情况,这样才能够选择出最符合工程建设需要的地形。②地质因素。地质因素也会在很大程度上影响建筑结构设计,其会对建筑工程基础结构设计产生较大影响,因此,在进行建筑工程场地选择时,应该对施工现场地质条件因素进行科学合理的评估,确保地质条件能够满足工程建设要求。③抗震性因素。建筑结构抗震性会直接影响建筑结构设计水平,因此,在建筑工程结构设计中,必须充分考虑抗震因素,优化建筑工程抗震设计,这样才能够有效提升建筑工程结构设计水平。

4.2在计算机分析中的应用

计算机分析是建筑结构设计中必不可少的工作环节,但是,在建筑工程设计时间中,建筑结构设计效果并不理想,难以达到设计人员预期的目的,计算机分析存在一定的缺陷,导致结构设计不科学。在进行计算机分析时应用概念设计,不能将计算机分析结果作为唯一的设计依据,还需要设计人员对结构设计知识的熟练掌握与应用,利用实践经验对计算机分析结果进行评估,判断其科学性及准确性,然后根据实际需求对设计方案进行适当的调整,这样才能有效避免因计算机分析结果不准确造成设计问题。

4.3在基础设计中的应用

在建筑结构设计中,基础设计是十分重要的设计内容,在基础设计中运用概念设计,能够有效提升基础设计的合理性。在设计过程中,首先需要对建筑工程施工现场环境以及地质条件进行全面勘查,确保结构设计形式符合地理条件要求,通过概念设计确定建筑结构形式基础。在建筑工程设计过程中,常用到的基础形式包括筏型基础、箱形基础等多种,其中,筏型基础的地基所承受的压力远远小于上部结构承受的压力,因此可以将地基荷载分散到上部结构中,这样能够有效避免出现地基沉降现象。另外,还需要注意的是,在使用箱形基础的时候,地基会与周围地层形成紧密的整体,建筑所承担的压力将会分摊给地基,因此能够有效提升建筑结构的整体稳定性。

4.4在建筑结构抗震设计中的应用

在建筑工程结构设计中,抗震设计十分重要,将概念设计方法应用于建筑工程抗震设计中,必须充分结合建筑平面对建筑结构体系进行科学合理的布置,与此同时,还应该综合考虑建筑主体的结构体型和各个部分的基础体系之间的力学关系。另外,通过调整建筑物质心、平面形心及结构刚心间的距离,可使得这三者尽可能靠近,进而最大限度的减小结构体系的扭转力,增强整个结构的稳定性,提高结构的抗震能力,节约建筑工程造价。

4.5在高层结构设计中的应用

如果高层建筑受到水平负荷,则会造成高层建筑结构发生侧移现象,这也是高层建筑设计的一个重点与难点问题,对此,每位建筑设计工作人员都必须要给予充分重视。因此,在进行高层建筑结构设计过程中,设计人员必须坚持概念设计基本原则,要充分考虑相关的要求与标准,同时还应该注意尽量选择选择更加科学、合理的抗侧力体系,另外,还需要对建筑物四周存在的其他建筑物的位置、结构等进行综合、全面的分析与考量,对建筑物对所要建设建筑物的风压布局所、造成的影响进行综合的考量。只有做到上述几点,则在进行建筑结构设计时,才能够采取有效的措施努力提升建筑物的竖向荷载及其抵抗力,使其能够保证平面结构的简单性以及规范性。然而,其在建筑结构设计方面还存在着诸多问题,为了能够有效地提升建筑结构设计水平,应该合理地应用概念设计方法,提升结构设计的完善性与可靠性,有效弥补在结构设计中存在的问题,优化结构设计方案,促进建筑结构设计水平的不断提升。

5结语

综上所述,在建筑结构设计过程中,应该讲概念设计贯穿整个设计过程,采用概念设计进行建筑结构设计,能够准确把握建筑结构设计要求和设计形式,保证建筑工程质量,提高结构设计水平。

参考文献

[1]赵领楠,葛莹.概念设计在建筑结构设计中的重要性及应用[J].企业导报,2012(22):254.

[2]杨全庆,杨庆兵.建筑结构设计中结构概念应用分析[J].科技致富向导,2014(02):70.