工程力学的概念篇1
的一个挑战。笔者结合自身多年的教学经验，介绍了几个基本概念的讲解方法，以此期望能够更好地完成教学工作。
关键词：工程力学基本概念教学
工程力学是研究机械运动一般规律的科学，是自然科学的理论基础，又是现代工程技术的理论基础，在日常生活和生产实际中具有非常广泛的应用。工程力学的授课方法较数学、物理、化学有所不同，需要用理论研究和实验分析相结合的观点，将一些复杂的研究对象分解为力学模型，使学生不光理解推导的结果，更要掌握推理的技巧，培养学生分析问题和解决问题的能力，逐步形成正确的逻辑思维，在获取知识的同时，能将所学的知识融会贯通，学到科学的思想方法。在工程力学中存在很多的基本概念，若理解不透，做题时就无从下手。笔者在近几年的教学实践中，简单介绍几个基本概念的讲解方法，以供参考。
1不同角度拓展对“平衡”的理解
所谓物体的平衡，我们在工程力学中讲述的概念是是指物体相对于周围物体保持其静止或匀速直线运动的状态。平衡时机械运动的特殊形式，是物体在特殊力系作用下的特殊运动形式。事实上，静止只是存在于理论上面，静止也只是相对的，平衡是力学中一个重要的基本概念，也是学好工程力学的基础，为了加强学生对“平衡”概念的理解，如果能从不同的角度来讲述这个概念，对于学生知识的拓展将会有很大帮助。从整体到局部的关系来探讨平衡的问题，当平衡系统由两个或两相以上物体组成，系统平衡，则组成系统的单个物体也处于平衡状态，系统中的单个物体都可以列出独立的平衡方程；从动力学的角度探讨平衡的问题，当质点做变速运动时，质点的加速度与合外力的方向一致，当加速度等于0时，物体处于匀速直线运动，这就是平衡状态，这个时候质点所受的作用力、反作用力与质点的惯性力组成了零力系，实际上质点是处于假设的平衡状态，也就是相对平衡。
2对杆件“内力”概念的讲解
在工程技术实际操作中，构件的内力计算是普遍存在的（如悬梁、传动轴、桥梁等），但内力的概念抽象，常常让学生感到含混不清。如何让学生更好地掌握内力的概念、判断截面内力的方向呢？这是工程力学课程需要重点解决的问题。要了解构件的内力，还需要对所受的外力作出分析，那么内力和外力是怎样一种关系呢？他们就类似于初中物理中学过的的拉力与摩擦力的关系。拉力作用于物体，会使物体产生，但是在物体运动之前，摩擦力等于拉力，并随着拉力增大而增大，但增大到一个最大值后，就不会再增大了，即摩擦力有个最大值，就是最大静摩擦力，此时，拉力如果继续增大，就会让物体运动。内力和外力的关系类似于摩擦力与拉力的关系。在构件没有被破坏之前，内力等于外力，并随着外力增大而增大，但增大到一个最大值后，就不会再增大了，这就是内力的最大值，此时，外力如果继续增大，就会破坏构件的结构。了解了内力和外力的关系后，再进行构件内力的分析，在工程力学中求内力往往采用截面法。介绍截面法时，应具体地讲述截面法的步骤，采用截面法的必要性，只有用截面法才可以分析梁的内力情况，对梁的应力可以作进一步的分析。所以先用截面截开梁，将梁的内部露出来，再来分析梁的的内力分布情况。下面介绍一下具体的分析方法：用截面假想把构件分成a、B两部分（如下图），取出a部分，对于a部分进行受力分析，除受外力F1、F2和F3外，在截面上还有来自B部分的作用力，这就是内力。a部分在上述外力和内力的共同作用下保持平衡。类似地，如取出B部分，则它是在外力F4、F5和截面上的内力共同作用下保待平衡。至于部分B的截面上的内力则是来自a部分的反作用力。根据作用和反用定律，a、B两部分在截面上相互作用的内力，必然是大小相等方向相反的。对于内力这个概念有两个总结：第一，内力是在外力作用下，由于变形而产生的附加内力；第二，这种内力随外力的增大而增大，但不会无限增大，内力达到某一极值，材料将发生破坏。掌握这些结论性的秘诀，一方面可以将较复杂、理论性较强的内力计算和方向判断简单化；另一方面又可做到理论与实际相结合。十多年的教学实践证明，学生对这种方法较易接受，且记忆比较牢固，学习效果很好。
3对比法分析工程力学中四种变形的概念
在工程力学的教学中，四大基本变形是材料力学的主要内容，学生在学习四种基本变形时，往往把几个内力混淆，惯性矩与极惯性矩也分不清，怎样在教学中能够讲清这四种基本变形，也不是一件容易的事。在教学中如果采用对比分析的方法来讲解这四种变形，会更容易理解。这四种基本变形，虽然受力及变形特点各不相同，但这四种变形的研究方法基本相似：首先，这四种基本变形都是按照“外力分析—内力及内力图—应力分析—建立强度条件”的方法来研究的；其次，都使用了截面法求内力；另外强度公式相似，分子都是表示内力的量，分母都是与截面形状和尺寸有关的几何量。因而，只要掌握了一种变形的研究方法，其它几种变形就很容易理解，关键对比分析其中不同之处。为了区别这四种变形的不同，可以从生活中寻找例子，如用弹簧来说明拉伸压缩变形的受力特点，拿剪刀剪布、剪纸等例子来说明剪切变形的受力特点；用方向盘来说明扭转变形的受力特点；在弯曲变形中就拿晾衣杆等来说明弯曲变形的受力特点，这样，通过具体的观察、形象的思考、抽象的分析这些从具体到抽象的认识过程，有效地促进难点的转化。
总之，很多同学都认为《工程力学》是一门很难的学科，其实，只要掌握了一定的方法就能迎刃而解，对课程的概念、公式是很容易掌握的。
参考文献：
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[2]罗澄清.关于工程力学教学的探讨[J].太原城市职业技术学院学报，2006，（1）.
工程力学的概念篇2
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关键词：电动势；概念教学；思维加工
中图分类号：G633.7文献标识码：a文章编号：1003-6148（2015）6-0014-3
课程目标与教学目标都要通过学生经历特定的学习过程来达成。物理概念教学的目标之一是形成正确的概念。学生需要在获得足够的感性材料的基础上，运用各种思维方法，对感性材料进行思维加工，进而抽象概括出事物的本质属性，从而形成概念[1]。下面以“电动势”的教学为例，探讨物理概念教学中的思维加工策略。
1设置认知冲突，激发思维活动
转变错误前概念有利于学生在原有知识储备的基础上形成科学认识，这对提高概念教学的效率大有裨益[2]。学生在初中物理的学习的基础上，容易形成“电源电压恒定不变”的错误前概念。电动势概念的教学可以尝试从转变这个前概念引入。
展示生活中熟悉的一些电池，干电池有1.5V的标志，纽扣电池有3V的标志，锂电池有3.7V的标志……提出问题：电池上的1.5V、3V、3.7V等标志有什么含义？是电压吗？
实验1：按图1所示连接电路，将一节标有1.5V的干电池与电压表接入电路。闭合开关，观察电压表的读数。
实验2：再接上一个小灯泡，按如图2所示连接电路。闭合开关，观察到电压表的读数变小。为了避免偶然性，还可以再并联几个小灯泡，发现并联的灯泡越多，电压表的读数越小。
由于前概念的存在，学生会对实验2的结果感到惊讶，这是认知冲突的表现，由此激发了本节课的思维活动。在《普通高中物理课程标准（实验）》中，“电动势”概念属于二级主题“电路”。电动势是描述电源特性的物理量，而电路恰是电源表现这种特性的环境。电动势反映了电源的内部本质，而路端电压是电源的这种内在性质在电路中的外在表现。由外在表现深入内部本质，符合科学概念产生和发展的规律，也符合学生的学习心理。这样引入教学，为后面建立电动势概念，认识电动势与电压概念的区别，创设了良好的思维情境。
2通过类比思维，建立新的概念
类比作为一种思维方式，不仅在科学研究中有重要作用，还是中学物理教学中广泛采用的类比教学法的重要基础。建构主义学习理论解释了类比法使用的合理性[3]。对于电动势这类抽象的概念，可通过类比思维加工，降低理解的难度。认识“非静电力”是理解电动势概念内涵的关键。
图3中aCB为一段弯曲的滑轨，小球从滑轨的顶端a自由释放，经过滑轨下滑到达底端B。若要循环此过程，须通过“非重力”做功将小球从B搬回到a再释放。将弯曲滑轨上的力学过程与闭合电路中的电学过程（图4）进行类比，引入“非静电力”。通过非重力做功和非静电力做功的类比，形成电动势的概念。
需要强调的是，使用类比的思维加工策略时，参与类比的事物或过程在物理本质上应当具有一致性。图3与图4所示的物理过程的类比，从做功与能量转化的本质关系上讲是一致的。通过类比的思维加工，分析电源的作用，引出“非静电力”的概念。类比的关键是引导学生基于功和能的观点，将非静电力做功的本领与电源本身转化能量（即提供电能）的能力联系起来，最终建立起电动势的概念。
引导学生讨论怎样描述非静电力做功的本领：非静电力搬运电量为q的正电荷从负极到正极做功w。搬运电量为2q的正电荷呢？搬运电量为3q的正电荷呢？……在归纳出功和电量的比值是定值之后，再引导学生分别从功和能的角度分析该比值的物理意义：一方面表示电源非静电力做功的本领，另一方面表示单位电量的电荷通过电源获得的能量。
3通过辩证思维，全面理解概念
电动势虽然是个抽象的物理概念，但又是一个可测量的物理量，这恰恰是电源的内在特征和外在表现两者之间矛盾的统一。电动势是电源本身的性质，与电源所处的外部环境（是否接入电路或如何接入电路）没有关系。而电源的这种特性只有在接入电路，发挥其功能时才能表现出来，由此产生了路端电压和电源内阻的概念。围绕这对矛盾的辩证关系，可引导学生设计实验，探究闭合电路中外电路电阻与路端电压的变化关系。
实验3：将图2电路中的小灯泡换成滑动变阻器，如图5所示。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，观察到电压表读数随之变化。
问题1：可以将电源两端的“电压”理解为电源的“电动势”吗？为什么？
问题2：电源两端的“电压”和电源的“电动势”有可能在数值上相等吗？
路端电压的变化是由于外电路电阻与电源内阻的比例关系发生变化而导致的，于是在“做”实验的过程中自然形成了电源内阻的概念。更重要的是，引导学生思考此变化关系的本质――电源提供给整个电路的电能的分配关系，从而站在电路的视角，认识电动势的物理意义。通过辩证的思维加工，从不同的视角理解电动势的概念，可以更全面地把握概念的内涵。
4通过批判性思维，深化概念理解
批判性思维是指，为决定相信什么或做什么所进行的合理的、反省的思考[4]。物理思维属于科学的思维方式，本身就决定了其应当具有批判性。实验3的探究完成之后，学生在实验1与实验2的比较中产生的认知冲突得到了化解，实现了由前概念到科学概念的转变。至此，本节课的任务似乎已经完成，然而，学生对电动势和电压这两个概念的本质区别还不一定真正理解。在问题1和问题2的基础上，通过批判性思维的加工，可提出下面的问题：
问题3：不能把电源两端的“电压”理解为电源的“电动势”，仅仅是因为两者在数值上可能不相等吗？
问题4：“电压”与“电动势”虽然都可用“伏特”作为单位，但是，在本质上有什么区别吗？
问题5：实验1中电压表的读数真的和电源电动势在数值上相等吗？换句话说，实验1真的可以测量电源的电动势吗？
问题6：有办法准确测量电源电动势吗？“准确”意指排除电表内阻的影响。
通过问题3和问题4，引发对于“电动势”与“电压”本质区别的思考。其关键是基于功和能的观点，从做功的力与能量转化的方向两个方面，对电动势与电压两个概念进行辨析，深化概念的理解。问题5和问题6通过反思实验过程，激发学生进一步钻研的兴趣，使本节课中思维品质的教育价值得到充分挖掘和体现。
以上分析了电动势概念教学中的思维加工策略：在解决认知冲突的问题驱动下，引入概念；通过类比的思维加工，形成概念；通过辩证和批判性的思维加工，深化对概念的理解。综上，学生在形成新的物理概念的过程中，需要经历丰富的思维活动，获得充实的思维体验。这种体验应当是一种螺旋式、上升式的思维过程，并充分体现批判性。
参考文献：
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[4]张大昌，等.普通高中课程标准实验教科书《物理?必修①》[m].北京：人民教育出版社，2010.
工程力学的概念篇3
概念图是一种有效教与学的策略。在新课程改革的背景下，利用概念图组织教学也是必然趋势之一。本文就我自己的体会什么是概念图、概念图的绘制步骤、规范和概念图教学建议作如下介绍。
一、概念图绘制步骤
一般包括：①确定关键概念和概念等级。②选取一个熟悉的知识领域。③初步拟定概念图纵向分层和横向分支。④建立概念之间的连接，并在连线上用连接词标明两者之间的关系。⑤在以后的学习中不断修改和完善。
二、概念图绘制规范
①概念图中每个概念只出现一次。②连接两个概念间的联系词应尽可能选用意义表达具体明确的词。③连接概念的直线可以交错，但向上或向两侧联系时需加箭头（没有箭头时默认时由上往下）。④概念名词要用方框和圆圈圈起来，而联系词则不用。有人就概念图教学提出建议认为：①演示制作实例。②给学生练习机会，让学生自行制作。③对概念图构建提出适当指导建议，并鼓励进行修改。④鼓励学生创造性构建概念图。
高中生物新课程改革即将实施，尤其强调教会学生“学会学习”。在高中生物教学中，我们究竟如何进行概念图教学呢？根据高中生物学科实际情况、兄弟学校概念图教学情况和自己教学实践，我思考如下：
三、概念图教学过程思考
1、概念图制作属于程序性知本文由收集整理识。程序性知识获得，需要给学生范例，让学生加以揣摩、领悟和模仿。通过上面程序，在教师点拨下，学生能够较快地把握和遵循其中规范。在概念图制作的教学中，若先详细介绍概念图制作知识，空洞抽象，学生往往不知所云，不符合学生程序性知识获得的学习心理。呈现一个简单、富有代表性的、规范的概念图范例，学生可以掌握概念图绘制的一般规律。学生领悟基础上再由学生尝试制作，积极性较高。对学生作品和前面范例的加以评讲，可使概念图制作规范和要求进一步得以内化。
2、关于概念图变式训练。概念图是一种教与学的工具，也可以作为教学评价工具和知识表征工具。在湖南省2005年高中生物ibo初赛试卷中的43题已经得到体现。在将来高中生物考试中，概念图可能作为一类考试题型出现。在平常的教学中尝试进行概念图教学，可以培养学生学习能力。然而，概念图制作方法和规范属于陈述性知识，而具体制作过程则是将陈述性知识转化成程序性知识的过程。程序性知识获得需要进行变式训练。所谓“变式”指概念或规则的“正例的变化”。通过提供变化的正例，让学生练习，从而掌握程序性知识。
3、概念图教学与其他学习方式、传统概念教学方式的关系处理。学生学完一章给自己做个全章摘要，可以鼓励他们用各种方式概括总结-用图表、概念图、比较/对比表、文字描述或任何其它他们喜欢的方式。概念图是信息处理的方式之一。因此，概念图是一种对陈述性知识的表征方式，对于其他方式不应该排除，应互相补充，相得益彰。否则学生的综合能力得不到很好发展。在高中生物的学习中，应针对学科内容特点，教会学生采取相应学习方式，利用不同知识表征方式加以学习，从而取得好的学习效果。
4、概念图的展示。教师在呈现概念图时应采取分步教学，由局部到整体，逐步展示。效果比预演时展示概念图全图要好。这样概念层次清晰，关系简洁明了，有利于学生把握复杂的概念和概念关系，有利于概念图制作概程序性知识的掌握。当然现在有概念图制作软件，采取分步教学，效果较好。但对教师要求较高，必须预先设计好。否则随意性加大，制作的概念图不符合规范，漏洞百出，造成学生对概念图规范的陈述知识和概念图绘制程序性知识获得出现偏差，不利于学生生物知识的系统获得。
四、概念图的不足
1、“ 专家图”对学生高中生物个性化学习不利。研究表明：“专家图”是否应该存在以及是否能够作为评分依据，却也处于激烈的争论之中。概念图主要只对图的创建者是有用，构图过程为学生在特定主题上进行反思提供了结构化空间，学生只要能够清楚表达他对于主题的想法就可以了。强调“专家图”的存在和作用不利于学生个性化学习，不利于学生自我反思。我的观点是：只要学生按照概念图制作规范要求的思想构建高中生物概念图就可以了。按照建构主义和多元智能理论，学生原有知识和表达方式有明显差异，对高中生物某些知识的概念整理方式和审视角度存在明显差异。如果他能够按照概念图绘制规范对某一内容进行整理并不断发散性联系，反而是学生创造性学习的具体表现。对于“专家图”，我比较乐于接受的观点是，它可以作为一个很好的范例，供学生领悟和参照，而不能仅作为评价工具，否则对学生的创造性学习和“个性化”学习是不利的。概念图本身也是一个发散性思维的很好工具，我们又何必让学生画的一定要跟专家一样呢？
2、忽视对学生的技能训练，并对高语文能力学生造成学习干扰。概念图往往反映了学生知识结构中的静态部分，因而对培养学生抽象思维能力、想象能力和运用科学知识解决实际问题的能力有一定影响。因此，概念图只是一种陈性述知识表征工具，对学生其他能力把握存在不足。另外，一些学生有个性化的学习风格和认知方式，在高中生物学习中不愿意建构概念图，这不利于学生学习和教师教学。
3、有研究数据表明：学生对概念图学习策略的理解具有一定难度，并表现出畏惧心理。在高中生物教学尤为明显。我认为概念图在国内推广困难与我们的思维心理、个人性格有关。它的表现形式可能存在不足。不一定符合我们思维习惯、知识表征形式和交流习惯。当然我们可以从中学到一点东西加以运用。
工程力学的概念篇4
（大连理工大学软件学院，辽宁大连116024）
摘要：软件工程是一门综合培养学生分析问题和解决问题能力的专业基础课程，涉及计算机理论、技术与管理等各方面。文章主要阐述形象思维和抽象思维的含义及在软件工程教学中加以强调的必要性和重要性，结合软件工程实际教学经验，探讨培养及提高学生形象和抽象思维能力的途径。
关键词：抽象思维；形象思维；软件工程
文章编号：1672-5913(2015)17-0088-03中图分类号：G642
第一作者简介：朴勇，男，副教授，研究方向为数据库与数据挖掘，eric_piao@163．com。
0引言
软件工程课程是软件工程学科的一门专业基础课，其核心内容是软件开发方法学等，教学目标是让学生掌握现代软件开发的方法和思想，具备软件工程师所需的专业技能。课程特点一是强调理论的综合性，涉及的概念和理论较多；二是技术与方法的实践性，强调与工程实践的紧密联系。学好软件工程不仅可以很好地将理论联系实际，解决工程实践中的问题，而且实践经验对于理解和掌握软件工程理论和方法也提供了便利。学生在学习中既需要思想升华的抽象思维，又需要进行实践理解的形象思维。
1概念简述
抽象思维是一种思维形式，其基本特征是以概念、判断和推理作为思维的基本形式，以分析、综合、比较、抽象、概括和具体化作为思维的基本过程，从而揭露事物的本质特征和联系。抽象思维一般有经验型与理论型两种。前者是在实践活动基础上，以实际经验为依据形成概念，进行判断和推理。日常生活中运用经验解决问题多属于这种类型。后者是以理论为依据，运用科学的概念、原理、定律、公式等进行判断和推理。科学家和理论工作者的思维多属于这种类型。
形象思维是思维的另一种形式，是凭借头脑中储存的表象进行的思维。基本特征是以格局、想象和重组作为思维的基本形式，以模式化、联想推演和格局具体化作为思维的基本过程，从而领悟事物的结构特征和发展情景。
软件的使用与开发是人类进化过程中的一次创新，作为工程类学科，软件工程综合了计算科学、管理科学、经济学、社会学等多个学科的内容，是一个新的交叉学科。软件开发需要有专业化、系统化的方法加以指导。由于计算机科学或计算机工程课程体系具有较强的技术性，而软件工程课程特别是管理类、经济类、人际关系类的课程与前述课程有本质的区别，因此，对于计算机学科的教师而言，在教学实践中对课程的把握相对困难一些；而对于管理、经济和社会学科的老师来说，他们计算机专业知识薄弱，缺少理论的分析和原理性的过渡，很难做到承上启下，融会贯通。软件工程的课程内容和教学方法有其特殊性，需要综合地培养学生的抽象思维和形象思维能力，才能达到更好的教学效果。
2软件工程中两种思维能力的培养
2.1注重概念教学，把握内容本质
抽象思维与形象思维不同，它是以概念为起点进行思维，再由抽象概念上升到具体概念。概念是事物的本质和共性，只有形成概念才会具有进一步推理和判断的条件。因此，抽象思维能力的培养要从两方面做起：一是准确界定概念，准确界定概念的内涵、外延和数量属性；二是准确判断概念之间的关系，准确判断概念之间的演绎关系和数量、属性关系。同时，抽象思维能力的培养要有一个认识及训练的过程，应该结合形象思维方式对学习的内容进行有意识的整合，从而培养初步的分析、综合、比较能力，并在此基础上形成更进一步的抽象和概括能力。
在面向对象的分析过程中，很多学生分不清楚业务用例、概念用例和系统用例的联系和区别，这时，教师可以使用一个简单的框图将它们之间的关系界定清楚。业务用例是从客户的角度出发描述某个业务的具体工作流，是一次涉众与实现业务目标功能之间的交互，其中可能包含手工和自动化的过程；系统用例则是用来描述参与者如何与计算机技术相联系以及与计算机系统交互的过程，而不是详细的业务流程描述。这两种用例类型其实是密切相关的，在一个项目中的业务用例和系统用例存在一定的对应关系，系统用例描述了对应业务用例在软件系统中的实现，有时还需要添加一些额外的系统用例用以对数据库的建立与维护等工作。概念用例一般处于业务用例和系统用例之间来建立它们之间的对应关系。简言之，概念用例是业务用例的精化，而系统用例又是概念用例的精化，这需要教师在理解相关概念并抽象出实质后，引导学生形象地理解。
重视概念的理解及厘清模糊概念间的关系，对学生技术水平的提升具有重要的作用。注重概念教学、把握内容本质、丰富课堂教学、提高学生的感性认识是培养学生抽象思维和形象思维能力的基础。
2.2围绕建模能力的培养，增强抽象思维和形象思维能力
软件开发的分析和设计环节一般需借助某些工具进行建模，用以表述开发者对问题的理解。建模是指对客观事物建立一种抽象的表示方法用以表征事物及对事物本身的理解，同时把这种理解概念化并将逻辑概念组织起来，形成对目标对象内部结构和工作原理的便于理解的表达。
软件开发离不开模型，但在教学实践中经常发现学生对模型的理解深度不够，甚至不清楚为何要使用模型。为了给学生更直观的认识，教师可以形象地将建模过程类比成写作文。模型本身是提出论点，模型包括静态图和动态图，静态图相当于论据，动态图相当于论证。建立模型的过程实际上就是采用论据来论证论点的过程。模型可以使用不同的语言来表达，如统一建模语言UmL是一个代表性的语言工具，它相当于词汇和语法；而写作的风格和文体可以类比成项目的生命周期模型，它告诉我们应该在什么时间和地点给出哪些模型。有了这些形象的描述后，学生可以更直观和深入地理解模型的作用和重要性。
抽象层次是面向对象方法中极其重要而又比较难掌握的技巧，学会站在不同的抽象层次考虑问题是建立好模型的基础。抽象层次越高，具体信息越少，概括程度越高；反之，具体信息越丰富，结果越确定，但相应的概括程度越低。从信息的表达能力上说，抽象层次越高，表达能力越强，越容易理解。对面向对象的方法来说，就需要较高层次上的抽象，用新的概念来概括一部分相关的信息，抽象层次越高，被屏蔽的信息也就越多，信息量越少也就越容易理解和处理，这也是面向对象比面向过程具有优势的原因。
在软件开发过程中，主体上应当采用自顶向下的方法，用少量的概念覆盖系统需求，屏蔽细节，逐步降低抽象层次，直到代码编写；同时应当辅以自底向上的方法，通过总结在较低抽象层次的实践经验改进较高层次的概念，以提升软件质量。例如，所有的基本设计原则围绕的都是“稳定”的思想，设计原则的组合应用形成不同的设计模式，其中蕴含的目的也是“稳定”。这是一个抽象层次，从此概念出发引导学生理解具体模型，探究设计者的设计“初衷”，只有这样才能更好地提升建模和应用能力。
模型是抽象思想的形象表达，提供给教学者一种阶梯工具，带领学生在不同的抽象层次间穿行，同时将概念、原则、模式等抽象的内容具体化、形象化。对建模能力的培养是软件工程教学的核心任务之一。
2,3注重实践教学，与学生建立双向互动教学模式，培养创造性思维
实践教学是联系抽象思维和形象思维的纽带，重视实践教学环节是软件工程教育工作者的共识，如何加强实践教学也一直是大家探讨的热点之一。软件过程之一的敏捷过程是一种应对需求快速变化的软件开发方法，在软件工程课程讲解过程中对敏捷过程以及围绕敏捷过程的方法通常以理论基础的介绍为主，实践和应用环节较为欠缺。这主要是因为敏捷方法中对“工具”的作用进行了弱化，更加注重面对面地直接交流、白板上的勾画以及手写的用例（用户故事），不是一种纯面向技术的基础设施。这就给这部分内容的讲解带来诸多问题，学生普遍感觉理论空洞，无法联系实际，在实际项目中的应用更是无从谈起。我们认为，一方面工具能够帮助扩展敏捷方法的使用范围，减少或降低很多敏捷方法中应用条件的限制；另一方面在教学中结合敏捷工具的介绍，可以使授课过程更直观、更形象，提高学生对敏捷方法的全面认识和理解，在课堂教学中加入对具体工具的实际介绍和演示，改变原本对敏捷过程内容纯理论灌输的教学方式，消除敏捷过程的神秘感，可以提高学生学习的兴趣。
另外，要注意学生创造性思维能力的保护和培养，这是综合利用抽象思维和形象思维的结果。长期以来，我们习惯了教师讲、学生听的教学方法，即使是经过改革后的启发式教学也存在着把学生的思维限制在教师所规定的范围内的弊病。教师应注重创造师生、生生间沟通讨论的机会和环境，以项目驱动教与学。教师聆听，提出建议，给出指导意见，引导学生进行合理的抽象，保护和培养学生的想象力和创造力；鼓励团队合作精神，培养学生个体在团队中分析问题、评估项目、讨论问题和演讲的能力，让学生在不断地探索中提高抽象思维和形象思维的能力。
3结语
总之，抽象思维和形象思维贯穿于软件工程的整个教学过程，需要教师注意整理和凝练，提升学生两种思维的能力。实践证明，通过抽象思维和形象思维能力的培养，不仅可以提高学生的理论学习和实践能力，而且对课堂教学水平和效果的提高也有很大帮助，令教与学有机结合，构成和谐统一的整体。
参考文献：
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工程力学的概念篇5
【关键词】概念图高中生物教学途径
【中图分类号】G633.91【文献标识码】a【文章编号】2095-3089（2013）11-0175-01
上世纪60年代美国康奈尔大学的诺瓦克教授等人就提出了概念图理论。他认为概念图是组织和表征知识的工具。概念图在高中生物教学中不仅可以实现知识的有效迁移，提高学生信息的处理能力，还可以激发学生们的创新热情，改善学生学习效率。高中生物的学习过程可以理解为不断学习新知识复习学过知识的过程，通过概念图不仅可以实现快速的掌握新知识，及时复习学过的知识，加深对高中生物的概念的理解。而且高中生物概念繁多，彼此之间的关系错综复杂。提高学生复习的兴趣和注意力，获得好的复习效果，关键是教师要认真研究教法和学法，使教和学互相促进，互相渗透，同步发展。
一、概念图在高中生物教学中运用的意义
1.概念图作为教师的教学工具
概念图合理的运用可以作为教师有力的教学工具，促使教师准确的把握生物教学中各类知识的相互联系，定位各类知识在高中生物教学中的分量，在此基础上，构建起来整体的生物教学体系和知识框架，并不断在完善教学方案，改进教学思路，使得生物课堂更加便于理解，贴近学生们的思维。
2.概念图作为学生的学习工具
高中学生无论在学习过程中和复习过程中都可以运用概念图，将不容易理解的知识和概念链接起来，通过贯通各类知识的联系不断加深对原有知识的理解，使得原来不清晰或模糊的知识理解的更加透彻化，将零散的知识连成一片。
3.概念图作为促进交流合作的工具
运用概念图在学习生物知识时，学生们既可以独立完成，也可以小组协作，遇到不理解的问题还可以请教老师，共同来解决难题。这样就有利于为学生创造合作、互助、民主、开放的学习环境，师生之间以及学生之间的平等对话和协商，促进学生合作意识和合作能力的养成，也促进了师生之间以及生生之间的交流。
二、概念图在教师教学过程中的应用
1.授课过程中使用概念图，帮助理解新知识
在进行生物教学过程中，学生必然会遇到很多难懂的知识或概念，教师可以通过概念图建立起知识的整体构架或体系，让学生们了解某个概念或哪部分知识在这个章节中处于什么样的地位，并且通过概念图的展示让学生们更为深刻的理解新知识，从而避免传统罗列教学的方法来进行知识的传授。教师们通过文字与知识相结合，可以使学生们对知识更加快速的理解，从而了解知识中的发声原理。对学生们新知识的学习效率有很大的提高。
2.在课后复习中唤醒学生对知识整体内容的记忆
高中生物需要学习很多知识，如果运用合理的方法去复习知识，就成为能否吸收和消化知识的重中之重。在复习过程中，学生已经对知识的大体内容以及原理有了一定的掌握，这时候就需要合理的运用概念图唤醒学生对知识的认识，实现知识的再升华，让学生在复习的过程中，更加灵活和熟练的掌握知识的运用。例如，光学作用的发生过程这一概念图，通过使用概念图，学生们可以快速的唤起对图中各个知识点的记忆，这种复习方式更加快速更加方便。而且进行合理化的图形绘制，可以消除学生们在学习过程中的乏味心理，更好的提高学习热情。
3.合理运用概念图帮助师生准确自我定位和评价
概念图的另外一大功能就是可以帮助教师进行教学评估，还可以实现学生的自我评价和定位。概念图的这种作用可以有效的帮助改善授课过程中存在的问题，这样对于课堂整体效果的把握是十分有益的。此外，概念图还可以帮助学生们进行自我定位，知识在学习后，很容易被遗忘，学生可以通过概念图主线来将知识链接起来，在脑中认真的回忆或在纸上多写几次，这些办法都可以有效提高学习效率。在构建概念图的过程中，学生可以通过对知识内容的分析和知识结构的概括来使自己的知识体系更加完善，从中对知识的学习和认识有了更新的体会。
概念图的自我定位和评价功能表明：无论是教师还是学生，都可以通过概念图反思生物教学存在的问题，以及在学习生物知识过程中存在的漏洞，这样可以促使师生共同进步，克服教师授课中的不利因素，帮助学生们加深对生物整体学科的理解。
4.通过概念图引导学生的学习思路，激发学生的创新意识
合理的运用概念图可以帮助学生们在学习生物知识的过程中少走弯路，激发学生们的创新意识，提高学生们的学习能力。例如，学生们在学习蛋白质分解的时候，教师可以运用概念图给学生设置a、B、C、D四个目标，通过每一个阶段目标的实现来引导学生们学习，在学习的过程中提高学生们的创新意识。教师再通过提问，来指引学生进行讨论，发表自己的看法，从而培养学生的创新能力。
三、结束语
概念图作为高中生物教学的一种教师教学和学生学习技能或策略，可以通过让学生们了解高中生物基本概念之间的联系，来达到高中生物教学举一反三的作用，还可以有效的促进学生们将零散的知识“组装”为系统、有层次、有结构的学习框架。本文通过分析概念图在课程教育过程、复习过程中如何使用，概念图如何实现自我评价以及如何激发学生们学习的创新能力阐述了概念图如何应用于高中生物教学，进而实现高中生物教学中每一层次之间有机的结合在一起，实现学生知识的迁移和拓展。总之，概念图可以满足不同学习者由浅入深、个别化学习的需求。它改变了死记硬背学习生物知识的观念，是一种值得推广的教学工具。
参考文献：
[1]陈敏.概念图在高中生物复结中应用的初探[J].宁德师专学报（自然科学版）.2008（01）
[2]曹玉民.概念图――化学学习的有效工具[J].河北师范大学学报（教育科学版）.2001（02）
[3]吴君民.高中生物学概念图的初步研究与应用[J].网络科技时代.2008（19）
[4]蒋霞，徐慧，杨锦天.概念图在初中语文教学中的应用[J].中国教育信息化.2009（24）
[5]李欧.例谈概念图在复习教学中的应用[J].生物学教学.2010（08）
工程力学的概念篇6
1概念图的简介
概念图是一种用节点代表概念，连线表示概念间关系的图示法，是一种知识及其内在关系的网络图形化表征，也是思维可视化的方法。它一般由节点、链接和连接词组成。教师利用概念图教学不仅可以发展学生的知识迁移能力，帮助学生更好地掌握所学知识，还可以改善学生的认知结构和信息处理能力。
2概念图在能量流动教学中应用
2.1能量流动在教材中的地位分析
“生态系统的能量流动”属于人教版必修三第五章第二节，是在前面学习了生态系统的类型、生态系统的结构之后继续学习的一部分内容，关系到生态系统中各营养级生物量的制约与发展，同时也为后面学习物质循环打好基础。
2.2导课中利用概念图展示教学流程
概念图可以作为一种引导工具，促进知识结构的整合，并且把整合过程以一种清晰的、可视化的形式呈现出来，这种整合过程就是新知识被同化的过程。如图1所示，一层是学生在第一节学习过的内容，上新课前巩固旧知，对于知识的衔接起到连贯的作用;二层是这节课将要学习的内容，通过概念图展现出来能帮助学生明确本节的学习目标。
2.3新课中运用概念图剖析所授知识点
概念图可以作为一种分析工具展现知识结构，帮助学生从纷繁的信息中找到信息间的联系。本节的重点是能量流动的过程，即能量是怎么输入生态系统的，能量流入某一营养级时的去路有哪些，能量是怎么散失的……这些问题都比较抽象，如果教师以概念图的形式呈现出来，则能够加强学生对此知识点的理解（图2）。
2.4知识比较中运用概念图辨析相关知识点
概念图可以作为一种辨析工具，比较相关知识点的区别和联系。能量流动作为生态系统的一个功能，是生态系统的动力;生态系统还有另一功能――物质循环，作为能量的载体，以元素形式在生物群落和无机环境之间循环利用。两者同为生态系统的功能，可是在形式、特点、范围等方面有着很大的区别，教师可以通过构建概念图，强化它们之间的区别和联系（图3）。
2.5单元小结中运用概念图构建本章整体知识框架
概念图可以作为一种总结工具概括本章主要内容，将所学的知识系统化。生态系统这章所涉及内容较多，共5节，分别为生态系统结构（1节）、功能（3节）、稳定性（1节），节和节之间既独立成章又有一定的联系。教师在整章上完后，引导学生绘制概括所有重点知识的概念图，则能帮助学生构建整体知识框架，理清章节之间的联系（图4）。
工程力学的概念篇7
[关键词]学生心理数学概念兴趣理解效果
学生在学校里掌握知识,主要是通过教学来实现的。从教师教到学生掌握知识,要通过学生心理的积极活动过程,要经历一个从不知到已知,从知之甚少到知之较多的转化过程。而要实现这个转化,就要依靠教师的主导作用和学生的积极性与自觉性共同发挥作用。因此,要使学生理解和掌握数学概念,就必须研究、探索学生在掌握数学概念过程中的心理活动状态、特点和规律,从而调动学生的感知、思维和各种心理因素,使之能积极地调动大脑思维协同活动,促进学生迅速、准确地掌握概念,从而加强学生的理解能力,提高运算能力。
通过多年中专数学教学工作的实践以及对学生学习数学各部分知识点的考核,我发现个别学生对数学基本概念的某些知识点理解得不清楚。因此,数学解题的基本技能较差的现象普遍存在。以我校01级某班的38名学生为例,较多的学生对异面直线的概念和指数函数、对数函数的定义及性质理解不透彻,做题时不知从何处下手。再如,讲授数列的基本概念及极限运算时,由于学生的分析能力差,对数列的基本概念理解不深,导致解决此类问题时的错误率较高。
因此,我根据学生在理解概念上出现的问题及其产生的原因,认真分析学生心理特征,加强数学概念教学,从而提高数学教学效果。
一、提高学生对数学概念学习的兴趣
中等职业学校的数学教学内容是紧密围绕专业课教学内容,是为专业教学打基础、保驾护航的学科。因此,相当一部分学生认为数学课程学好学坏对将来就业没有影响。并且觉得学习数学枯燥无味,又无用处,因而对数学概念教学不感兴趣。这是数学概念教学的大敌,每个教师必须对此引起足够的重视。一个人的兴趣是随着人们对有关事物感到需要而发生和发展起来的。当教师的必须让学生充分意识到数学知识在人们工作生活当中的不可或缺性,揭示获得数学知识以便掌握自己未来前途的重要意义,并使学生对学习数学知识产生新的认识的需要,从而激发学生学习数学知识的兴趣。
我们知道,在数学教学过程中,数学概念教学贯穿于学生学习过程的始终,只有理解和掌握了数学概念,学生才能掌握数学学习的主动权,从而激发学生进一步探究和学习数学知识的欲望。作为教师,必须始终注意培养和激发学生的学习兴趣,这样才能推动学生去主动探求知识并激发进一步体验数学学习乐趣的意向。
为此,在立体几何教学中,为了启发学生对学好三垂线定理的兴趣,我把书中的例题拿出来作引例:道旁有一条河,彼岸有电塔aB,高15m,只有测角器及皮尺作测量工具,能否求出电塔顶与道路的距离。组织学生议论一下利用已有的知识能否解决这个问题,然后从实际问题的需要出发,引出学习新定理的必要,以引起学生的注意思考,激起学生探究的欲望,从而引出了三垂线定理。在学生充分理解定理内涵的基础上,再由学生自己去解决实际问题。这样,不仅可以提高学生学习的兴趣,还可以加深学生对概念的理解。随着知识的深化,教师还要善于发现学生对概念理解上的误解,及时加以纠正。如在讲完直线与平面垂直的判定定理后,有这样一道练习题,求证:正三棱锥的侧棱与它所对的底面的一边互相垂直。此题可用直线与平面垂直的判定定理证明,也可用三垂线定理来证明。而有些学生却把这两者混在一起,直观图上引的辅助线是为第一种证法做准备的。而实际求证时,却错用了三垂线的定理,条件和结论对不上号,造成证题失败。我在教学中及时抓住这些问题,指出概念不清将直接影响解题的正确性,启发学生认识到这些定理的相同与不同点,进而加深对相关定理的理解与记忆,使学生自觉认识到学好数学概念的重要性,进一步激发学生学好数学概念的积极性。
二、要求学生对概念的内涵和整体有全面完整的理解
在人们的思维中,对某一类事物的本质属性有了较完整的反映时,才能说形成了这一类事物的概念。
数学上的基本概念,不仅指那些术语的定义,同时也包括基本定理、定律和法则。只有正确地理解、掌握数学概念,才能在判断、推理的过程中有依据,才能正确地、创造性地解决问题。概念是数学知识的最基础部分,是提高解题能力的关键。
而对于一个概念,学生往往容易停留在片面、表象的认识上,而不能全面、深刻地理解其内容,因而导致在解题思路上的错误。
针对学生在掌握概念过程中的这种心理现象,教师不论采用哪种方法引入概念,必须首先考虑引入概念的途径,阐明概念的本质,指出概念的存在性,以及掌握概念的作用等,给每一个概念以应有的、完整的描述,引导学生理解定义、掌握内涵、完成分类,使学生逐步取得较全面的认识,正确地形成概念。只有这样,学生才能应用已形成的概念指导他们获得新的技能,运用已获得的技能,又可深化概念。
三、加强培养学生的自学能力,提高识记效果
数学概念较多,学生容易产生一种难于识记的畏难心理,从而影响概念的掌握。教师必须在教学过程中积极引导学生提高学习的自觉性和独立性,如在讲解定理、公式、法则的过程中可启发学生独立推导,使推导过程成为学生学习实践的过程,以促进识记成效。对知识的熟记,可根据知识的不同特点采取不同的方法,帮助学生总结归纳,减轻思想负担,提高识记效果。比如二次曲线的概念较多,但各部分联系紧密,分类不很多,因此可采取列表填项,通过比较,掌握规律、整体记忆的方法。
在掌握概念的过程中的另一个心理现象,就是遗忘。为了指导学生克服遗忘现象,教师要注意掌握教材中那些最基本最重要的概念,反复经常地巩固与运用,设法防止遗忘,不要强求学生对所有的概念都不遗忘,以免增加学生负担。
如果在一定阶段,给以综合性的练习,在课堂中不断地引用和复习旧的概念,就可以使概念得到巩固。
例如,讲完二次方程后,布置这样一个作业:
在方程4X2+4KX+2K-1=0中,K为任意的实数。问:①此方程有没有实根,为什么?
②在什么情况下,这个方程有有理根?
③K为何值时,这个方程有相等的实根?
④K为何值时,这个方程有绝对值相等的实根?
⑤若0
⑥K为何值时,此方程有两个负根?
⑦若这个方程有一根等于K,问K应等于什么?
工程力学的概念篇8
关键词：课程特点;教学方法;教学改革
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2015）45-0096-02
《新概念武器原理》是一门专门介绍新概念武器的工作原理、关键技术、现状与趋势，以及新技术在未来武器装备中转化应用前景的专业选修课程，主要面向我院本科生和国防生开设。通过该课程学习，主要让学员了解最新的武器装备前沿技术和未来武器装备发展趋势，拓展学员思维能力，开阔学员视野，提高其发现问题、分析问题和解决问题的能力，为培养创新型军事人才奠定基础。由于新概念武器是一类范围非常宽泛的武器装备，它的内涵决定了其研究的范围和包含的种类都在不断地变化，因此，《新概念武器概论》课程要积极适应这种变化，不断加强教学改革，以提高授课质量、强化教学效果。
一、新概念武器的特点
《新概念武器原理》课程的主要研究对象是新概念武器，因此要分析课程特点，首先要了解新概念武器的特点。总体上，新概念武器具有以下几个特点：
1.原理概念新。新概念武器一般指尚没有装备部队，还处于研制或探索中的武器装备。有的新概念武器甚至还只是一个大胆的设想，并没有进入事实研制阶段。因此，新概念武器在工作原理、设计思想、杀伤机制等各个方面都具有较强的新颖性或前瞻性。
2.威慑力大。新概念武器由于采用了新的工作原理、新的杀伤机制，其杀伤破坏效应可能更强，或是对敌方人员造成的心理影响更大，具有现役常规武器装备无法比拟的威慑能力。比如高能激光武器，通过激光反卫、激光反导，能给对方的通信侦察卫星、洲际弹道导弹带来严重威胁，从战略上显著提高我国的威慑能力。
3.时代性强。任何武器装备的发展都受限于当时的科学技术条件和科研人员的认知水平，因此具有很强的时代性。目前，装备部队的各种新型武器装备，在多年前就曾作为一种新概念武器被提出;而如今提出的新概念武器，随着科学技术的发展，在多年以后就可能研制成功，列装部队而成为现役装备。因此，新概念武器是相对当时特定历史时期或特定历史条件而言的，具有很强的时代性。
4.带动性强。任何武器装备的发展都涉及多种技术、多个行业的交叉与融合，新概念武器也不例外。新概念武器的天然特性决定了它的出现会在未来相当长的一段时间内将引领某一领域或者某一方向的武器发展方向，同时会推动相关产业的快速发展，提升整体科技实力和水平。
二、《新概念武器原理》课程特点及现状
新概念武器自身的特点，要求《新概念武器原理》课程体系要与之相适应，才能提高授课质量和教学效果。因此要根据武器装备的发展现状和趋势，在理解和掌握新概念武器发展特点的基础上，准确把握《新概念武器原理》课程的特点和现状，为开展课程教学改革奠定基础。总体上，《新概念武器原理》课程的特点和现状主要包括以下几个方面。
1.技术覆盖面广。新概念武器包括高能激光武器、电磁发射武器、高功率微波武器、环境武器、特效毁伤武器等，种类繁多，相关技术涉及材料、化学、电子、机械等多个学科，因此，《新概念武器原理》课程在介绍新概念武器的工作原理、杀伤机制时，也同样会涉及多个技术领域的交叉融合，从而对授课教员的知识结构、能力素质提出了很高的要求。一方面要注重学科交叉和技术融合，广泛涉猎各种知识，同时又要牢牢把握概论课程的性质，不能过于追求精深，要把握好广度和深度之间的平衡。
2.教材体系滞后。新概念武器的内容新、技术新，所以授课内容应该比较新颖，具有前沿性。但是在当今科技飞速发展的时代，新概念武器的发展可谓是日新月异，而《新概念武器原理》课程使用的教材的编写和更新需要投入较多的人力和物力，因此在时间上很难和新概念武器的发展做到完全一致，具有一定的滞后性，在一定程度上影响了教学质量的提升。
3.教学手段受限。由于新概念武器仍然处于研制或探索研究阶段，因此在教学过程中，不可能采用实装教学;同时由于新概念武器的技术复杂度和系统集成度都较高，许多新概念武器还只是一个概念构想，因此也不可能制作各种教学模型或原理模型进行模拟教学，所以，《新概念武器原理》课程目前主要采用的是课堂讲授方式，教学手段比较有限。而作为专业选修课，“满堂灌”的教学模式很难引起学员的积极性，使得教学效果大打折扣。
三、《新概念武器原理》课程内容体系
新概念武器的内涵非常广泛，任何新技术、新材料、新工艺的出现，都可能催生新概念武器的出现，有些被认为是异想天开的想法，也可能在未来得以实现军事应用。为此，在构建《新概念武器原理》课程内容体系时，既要有所侧重，又要尽可能包罗万象，真正起到开拓学员学术视野、启迪创新思维的作用。
按照人才培养方案需求，构建的课程内容体系主要包括化学能超高速发射武器、电热发射武器、电磁发射武器、电磁装甲武器、定向能武器、非致命武器等六大内容模块，每个内容模块又可以进一步细分为若干个子内容，构建的课程内容体系如图1所示。
对于图1中的每一类新概念武器，还可以按照内容进一步细分，比如对于电磁线圈炮，可以分为同步感应线圈炮、异步感应线圈炮、磁阻线圈炮等，对于每一种线圈炮，重点介绍其结构组成、工作原理、特点优势、关键技术、研究现状和发展趋势。比如对于电磁轨道炮，可结合其研制发展的历程，分析相关技术进步对电磁轨道炮研制的推动作用，一方面可以更加深刻地掌握其研制过程中的关键技术，主要包括能源小型化技术、轨道的抗刨削和烧蚀技术、一体化电枢技术等;另一方面可以从中体会需求牵引与技术推动两者的相互影响，认识武器装备从概念到型号的发展过程与规律，从而提高授课和学习效果，真正起到启迪思维的目的。在教学过程中，要结合当前美国的研究现状和制定的发展路线图进行分析，从而科学把握电磁轨道炮的未来走向和新的军事应用前景。
四、《新概念武器原理》教学改革
为提高教学质量，增强教学效果，要针对《新概念武器原理》课程中存在的不足，积极开展教学改革，构建适应新概念武器发展规律的课程体系。
1.动态更新教材体系。广泛收集资料，了解新概念、新原理、新技术在武器装备发展中的应用现状和趋势，并对种类繁多的新概念武器进行科学合理的界定与分类。同时，课程教学组针对不同类别的新概念武器，分别开展章节编写和修订，最终完成《新概念武器》教材的编写。对于动态更新的新概念武器，由课程组每半年组织一次讲义编写，及时将新的内容以讲义形式和教材同步下发给学员，实现对教材体系的良好补充，尽可能做到装备发展和课程建设同步。
2.多样化的教学手段。尽管新概念武器概论课程的授课不能借助实装完成，但是对于信息技术高度发达的今天来说，通过多媒体示教系统、动画演示等方法，也不失为一种很好的补充。课题组利用动画制作软件，构建新概念武器的原理模型，通过动画演示，形象直观地展示新概念武器作用原理;同时可以制作示教板，演示新概念武器的工作流程。对于电磁发射武器，可以制作简易的缩比教学模型，提升教学效果。
3.开放式的考核模式。《新概念武器原理》课程的考核不能拘泥于传统的课程考试或课外作业，而应该采用开放式的考核模式。比如课程学习后，学员撰写的小论文、制作的新概念武器演示动画或教学模型、构建的三维模型等，都可以作为课程结课成绩的评价依据。通过这种方式，一方面可以使得教员的课程资源更加丰富，另一方面也加深了学员对知识的理解和掌握，强化了其动手实践能力。
五、结束语
《新概念武器原理》是一门拓展学员思维、激发学员创新意识、培养学员创新能力的专业课程，因此要积极适应信息化教学改革的趋势，深入研究课程特点，不断深化教学改革，构建完善的课程体系，探索具有新概念武器特色的教学规律，为提高授课质量、强化教学效果，实现课程建设水平的整体跃升奠定坚实基础。
参考文献：
[1]魏敬和.21世纪新概念武器的特点及应对策略[J].中国电子科学研究院学报，2011，6（2）：136-139.
[2]吕信明.关于新概念武器的发展[J].国防科技，2011，（3）：36-38.
工程力学的概念篇9
【关键词】概念设计；建筑结构设计；应用
1.前言
概念设计对于建筑结构的设计至关重要，通过应用概念设计，可以从建筑结构中体现出规范精神与先进思想。换句话说，在设计建筑结构的过程中，设计师不仅需要充分发挥自身设计经验，而且还要有效应用概念设计，确保建筑结构设计的可靠性与实用性。此外，国内设计师还可以吸取国内成功的经验，避免在概念设计应用时出现不必要的麻烦。
2.概念设计内涵与发展
2.1概念设计内涵
概念设计需要进行紧急数值的计算，其是按照用户需求分析，形成概念的产品，其是从抽象具体、从粗精以及从模糊清楚的过程。换句话说，概念设计的应用主要是指，在建筑结构设计全过程中融入概念设计理念。就建筑结构的设计层面来看，部分无法进行分析研究的难题，需要应用概念设计来分析结构体系，同时还要按照自身经营与分析结构来设计建筑结构，进而做好工程建筑抗震设计与总体布置。随着科学技术发展，工程建筑的结构设计要求越来越高，因此，需要在建筑结构的设计中应用概念设计，将设计主题思想变成设计的概念。
2.2概念设计发展的状况
各种活动中都会体现出概念设计，并且概念设计的存在没有意识性。在科学技术发展的背景下，建筑结构设计内容越发复杂，加大了建筑结构实际设计难度，这就需要在建筑结构设计中充分应用概念设计。但由于在概念设计应用过程中，很多研究者都是来自各个领域，对于设计问题难以达成一致的观点，对于概念设计理解也就会存在分歧，可见，概念设计还不够成熟，目前，还处在创建的阶段。近几年来，随着计算机技术的发展，在某种程度上推动概念设计发展[1]。
3.建筑结构的设计中关于概念设计的实例应用分析
3.1工程简介
某栋大厦是集居家、商业与办公为一体的高层综合建筑，其建筑总面积是30500平方米，十六层主要包含三层裙房，四层大平台上设置了娱乐活动的场所与屋面花园，主楼的建筑高度为60米。五到十六层是办公、餐饮与文化娱乐活动的场所，而地下一层是人防地下室、设备用房与车库。该大厦主楼使用剪力墙结构，而住宅楼主要使用框架的结构，住宅楼和主楼间设置了抗震缝；基础的设计使用钻孔与冲孔灌注桩，且桩端的持力层是中风化的基岩，而地下室的底板埋深大约是4.6米。由于建筑立面造型与平面布置加大了设计复杂性，因此，在该大厦结构设计中应用了概念设计，这样仅可以提出出时代的特色，而且可以保证经济合理性。
3.2工程结构设计中关于概念设计的应用
3.2.1在电算分析中应用概念设计
近几年来，计算机的信息技术发展迅速，各行各业普遍应用计算机信息技术，当然，在工程建筑的行业中，也逐渐应用计算机信息技术。就实际应用效果而言，计算机信息技术在很大程度上降低了工程设计人员工作量。但是由于受到多种因素影响，计算机的软件自身存在诸多缺陷，并且不同软件的缺陷也存在差异。若是没有科学、合理应用计算机信息技术与软件，就会严重影响到工程计算结果的准确性。因此，在电算分析的工作中需要充分应用概念设计，也就是借助计算机信息技术获得结果以后，相关设计人员还要按照自身专业知识与实际经验，准确分析与判断电算的结果，确保计算结果真实性与准确性[2]。
3.2.2在方案选择中应用概念设计
在选取建筑结构设计方案的过程中，为了确保选择方案经济性与合理性，需要融入概念设计思想。换句话说，在基础方案选择过程中，需要全方面考虑结构类型、施工现场地质条件、荷载的分布情况与施工条件等因素，选取基础设计的最优方案。在地基基础设计时，需要按照前期实地勘察的报告来设计，若是没有获得实地勘察的报告，需要相关设计人员搜集相关资料，充分掌握工程施工现场地质的情况，只有获取完整信息，才可以确保设计工作准确性与合理性。需要重视的是：同一个工程建筑结构只可以使用一种结构，因此，在概念设计应用时，需要将地基潜力充分发挥出来，并在条件允许情况下，进行结构变形验算的工作。
3.2.3在抗震设计中应用概念设计
在设计建筑结构的抗震效果时，设计人员基本都了解初始尺寸与砼等级，并计算结构实际的刚度，然后按照刚度对结构进行计算，从而准确判断地震力，并获取所需配筋数量。配筋数量、结构刚度与地震力三者是呈正相关的管理，结构刚度愈大，地震力就会愈大，所需配筋数量也就会愈多。如果配筋数量愈多，结构刚度就会愈强，地震力就会愈大。因此，不能盲目增加配筋数量，需要根据地震力情况来调整配筋数量，确保工程建筑的抗震效果。而将概念设计应用在工程抗震建设过程中，可以对设计思路进行拓展，充分结合配筋数量、地震力与结构刚度三者之间的关系进行设计，确保工程建筑抗震设计的效果。也就是，应用隔震的效能概念设计措施，将隔震层设置于建筑整体与基础间，或是设置于建筑的顶端，这样能够将地震力效果大幅度降低[3]。
4.结语
总而言之，将概念设计应用在建筑的结构设计中，既可以构成合理、科学的结构体系，又能够节省施工的原材料。近几年来，随着概念设计应用，大部分设计工作人员越发重视该理念，同时在工程建筑结构的设计中应用概念设计，并将概念设计作为重要理念。并且在不断改进和发展过程中，设计人员势必会在各种建筑结构设计中大规模的应用概念设计，从而给建筑结构设计创作便利。
参考文献
[1]梁明钊.探讨建筑结构设计过程中的概念设计及结构措施[J].中国新技术新产品，2014，21（12）：137-138.
工程力学的概念篇10
1《结构力学》、《桥梁工程》和《桥梁概念设计》内容之间的联系
《结构力学》是《桥梁工程》的先修基础，两者有着密切的联系。桥梁结构有梁式桥、拱式桥、斜拉桥和悬索桥等，结构力学的学习可以很好地为桥梁工程的学习打下力学基础，学生在没有结构力学基础知识的情况下，很难理解这些结构复杂的受力机理，如梁式桥的受弯，拱式桥的受压等。当我们在分析结构力学特性时，如静定和超静定结构，就需要用到结构力学的知识进行讲解。而在教学过程中，如果能够适当结合一些工程实例，介绍简支梁桥和连续梁桥的区别，学生便可以更容易理解梁式结构的受力特点。通过结构力学的融入，可以使桥梁工程的课程更加注重工程背景而不必再进行基本力学知识的讲解。另外，《桥梁工程》既是重要的专业课程，又是《桥梁概念设计》的先修课程。同济大学主编的概念设计教材在桥梁工程课程内容的基础上，进一步对整个桥梁结构的设计过程方法进行总结阐述。桥梁工程是重要的专业课程，着重讲述施工和设计技术，疏于对于桥梁设计理念的指导，我校编写的概念设计教材作是我国第一本桥梁工程领域有关桥梁概念设计的研究生教材，对培养新一代桥梁工程师的概念设计和创新能力是一种重大的参考，通过课程教学将克服中国桥梁在创新理念、工程质量和美学考虑三方面的不足，从而提供更加公平的竞争氛围，避免我国进入盲目追求跨度第一、规模之最的误区，并不断加强技术建设，使我国桥梁的经济性、耐久性不断提高。
2结论体会
在桥梁工程学科的教学中，《结构力学》《桥梁工程》和《桥梁概念设计》是三门最重要的主干课程，处理好三门课程之间的教学关系意义重大。在桥梁的计算上，基本上依靠三大力学，主要是结构力学；桥梁工程则是具体到各种桥型的建设理论，为桥梁设计提供重要知识基础；而概念设计是将所学的桥梁知识化为设计理念，最终形成整体桥梁设计方案。桥梁工程专业整个课程内容繁杂，既有桥梁结构的基本力学知识，也有桥梁设计和建造的关键技术等内容，不同的知识内容与知识结构都需要探讨不同的教学方法与教学手段。《结构力学》《桥梁工程》和《桥梁概念设计》三门课内容各有重点，互有联系，互为衔接，但三门课之间存在一些内容重复的，有的内容重要需要强调可以在不同课程中讲解，而有些内容不需浪费课时重复教学。桥梁工程系应着眼于土木工程专业的未来发展方向，根据《同济大学深入开展高等工程教育改革实施方案》的精神，努力进行调研和专家会议，桥梁工程系在原有教学情况的基础上，对本科生培养计划做了大幅度调整，系里各位教授多次商讨最后定稿新的培养计划。其中，专业基础课由其他学院承担基础教学任务，不在新修订的培养计划范围之列，主要进行专业课和实践环节课程设置改革。通过以上探讨，桥梁工程系将对本科“教学改革与教学质量工程”建设有着更加清晰的认识，希望能够达到全面提升桥梁工程系的教学水平和质量的期望。
作者：张志超吴迅单位：同济大学