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人体工程学的概念精选(九篇)

人体工程学的概念

第1篇:人体工程学的概念范文

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。

第2篇:人体工程学的概念范文

关键词:建筑;概念设计;结构设计

前言

随着科技的快速发展,时代不断进步,,国内人们的生活水平越来越高,对生活质量的要求也逐渐提高。为了满足人们日益增长的物质文化需要,满足消费者的需求,我国的建筑行业在建筑结构方面的设计也在改革发展。在国外先进设计理念的影响下,我国结构工程师也在总结自身的设计经验,利用概念设计的新理念来进行建筑结构设计。概念设计是指在没有经过计算的前提下,特别是在没有条件进行精确的力学分析,或者在设计规范中没有定义的情况下,从整体的角度来进行结构设计。通常包括整体的设计布置,以及抗震方面的细节设计。通过整体来进行建筑结构设计的宏观调控。

一、概念设计的重要性

在传统的建筑结构设计中,结构工程师依据以前的设计施工经验,经过不断的总结和追求完善,设计经验与理念也在实际工作中得到进步和创新。随着时间的推移,经验不断丰富,设计理念不断完善,设计的作品逐渐成熟。但是,由于很多工程在创新方面的努力不够,习惯于依据规范和设计手册等传统书籍,只是借鉴以前的设计风格和设计手法。不仅对于国外、国内的先进技术和理念没有给予足够的重视,在设计中进行改进和运用,也过分依赖设计程序,忠于传统设计,因为害怕创新和手工的设计作品不符合设计的要求造成不的后果。还有的工程师在设计的过程中,因为依赖设计程序的运用,对于程序给出的运算数据不质疑,大胆用,没有足够的认真和质疑的精神来对待设计结果,造成没有发现程序设计中的错误。而且,结构设计需要运用的知识涵盖建筑学的很多方面,很多知识是在工作经验中总结的,或者是自己的想法和领悟,并不是在学校学习的系统知识,相对的分散,不容易记忆,因此在设计中也不容易进行运用。概念设计的重要性不仅在于概念设计在传统设计理念的优点结合,并在传统设计的不足之处进行改进,将计算理论的漏洞从整体的角度来进行解决。例如,混凝土的结构设计。虽然内力计算的理论支持是弹性理论,但实际上,界面设计的计算支持却是塑性理论。这个不同就会造成计算得到的结论与实际的情况相距甚远。为了避免出现这样的情况,就需要进行良好的概念设计的把握。计算机的特点在于计算精度高,计算速度快。

但工程师又会因此对结构性能产生不明白的地方。因此,工程师有良好的概念设计技能,才能正确的理解结构工作性能。设计的初期,所有的准备工作是计算机不能胜任的,需要手工进行。概念设计在这个阶段就显得非常重要。结构工程是良好地运用概念设计在结构设计中,能够让设计的方案更加的合理,性价比低,更加符合实际情况。因此,工程师需要在工作中不断地完善概念,尽自己的能力去了解结构设计内容和理念,争取良好地进行运用。

二、建筑结构设计中的概念设计

我国在概念设计方面还不十分完善,在整体设计的技术上还存在一定的局限性。也就是说,在我国传统的结构设计中,在设计内容上很多都进行了假设和简化。这就让工程师在设计的过程中,进行自主的选择和判断,照搬设计的方法是行不通的。而是应该将规范当作一种工具,为自己的设计提供思路。所以,工程师应该将概念设计运用到实际的设计中区,将自身对结构设计的理解和创新将结构设计进行得更加完美。

概念设计在整体结构体系方面的理念的运用相较于传统设计更加深入。分体系力学方面也是。尤其是在结构破坏机理的理解和运用方面有很强的宏观性。在规范不能规定以及不能精确分析的情况中,概念设计可以从整体的视角来处理问题。运用类似估算的方式,将设计方案进行改革。使其能够在结构体系方面的设计更加直白,方便理解和计算。这种设计通常在概念方面的定性准确,没有歧义。在设计的时候能够避免某些不必要的计算,安全可靠性高。同时,也是能够对计算机得出的数据结论进行判断。例如,在底层框架的计算中,传统的结构设计途径很多。可以通过多、高层结构三维空间分析程序来进行。某些工程师习惯设置抗震强。这样不仅在底层框架的承受能力上没有得到真实反映。在刚度比上也不能满足。这个情况的症结在于结构概念设计没有在不同的结构体系的不同之处着想。而且,对计算机的过度依赖也会造成一定的后果。如果没有能及时地发现计算机结论的错误,那么还不如不用计算机程序来进行设计。否则,发生事故是迟早的问题。结构设计中经常会碰到这样的问题。例如在传统结构设计中,对结构抗力的关注度很高。要对其进行提高,就需要相应地提高混凝土等级、配筋量。这就造成工程的成本提高。工程师在这方面的注意力只在于不超过最大配筋率。往往就造成肥梁、深基础。与我们要的良好的经济性、适用性结果不符。概念设计能很好地解决这个问题。概念设计的优点不仅在于提供设计的新思路,也能够一定程度地避免旧的设计理念的干扰。

三、概念设计的问题

虽然概念设计在我国的应用越来越广泛,这一设计理念也在工程师的设计之间经常见到。但是,在我国的高校相关专业科目的教学中,在力学概念的教授方面还比较片面。大多数比较重视单独构件和孤立分体系的学习。特别是在高校的专业课中,教师的讲课内容多是围绕单项计算进行。在综合练习的方面比较不足,这对于学生在整体上对设计进行把握不利。而且,教师的这种教学理念通过考试等方式的结合,深深地融入到学生的学习中,让其对这样的思维方式进行强化。久而久之,学生就会变得只会在解题的时候将公式带入进行计算,而不知道为什么。随着计算机网络的普及,毕业设计也过于依赖计算机。计算机对设计思路的屏蔽,让学生在手算方面显得更加不足。这样的教学就会造成学生的实际操作能力下降,对概念的理解和把握不足。这些将会成为工程师的学生的设计思路会因此受到影响。

四、建议和意见

人们对建筑设计的要求越来越高,因此设计也要进行创新。建筑架构设计应该建立在计算机的良好运用的基础上,还要结合概念设计,将结构设计进行优化。环保、优质建材的使用,只是建筑结构设计的一部分。最重要的是对概念设计的理解。通过对结构设计的创新,才能够将建筑设计的创新和发展进行得更加顺利。所以,可以说,推广概念设计,将其深刻的进行理解,是工程师的首要任务。结合教育机构对于教材和教学方式的改革,将概念设计在学生时代就进行培养,对于我国的建筑结构设计方面的进步非常重要。

第3篇:人体工程学的概念范文

关键词:桥梁;概念设计;教与学

中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0147-05

一、引言

土木工程从17世纪中叶诞生开始,经历了最初近300年的“奠基时期”和一战前后的“成熟时期”,并以计算机和信息技术为标志,进入了现代桥梁工程发展阶段。这一时期,中国桥梁经历了“80年代的崛起”和“90年代的腾飞”两个阶段,取得了举世瞩目的成就,但在设计创新、桥梁美学和经济性方面存在一些问题,这三个问题与设计人员的素质直接相关。桥梁设计人员的素质与其所接受的工程教育密切相关。传统桥梁工程的教学是按照不同材料讲授结构原理,按照不同规范教授设计方法。这种传统的教学方法使得学生容易形成思维定式,限制了学生的创意思维。同时,在教学当中缺少桥梁美学、桥梁经济性能比选这两方面的教育。学生在学习完《结构力学》、《材料力学》和《理论力学》等基础课程,《桥涵水文》、《桥梁施工》、《桥梁工程》等专业课程之后,所学知识是一堆分散的、凌乱的知识点,在毕业设计阶段,学生常常感觉到毕业设计难以着手展开。为了加强学生对桥梁设计的整体理解,整合学生本科学习的知识,培养学生的在桥梁设计时在创新理念、工程质量和美学考虑三方面的能力,同济大学桥梁系在本科生中增加了《桥梁概念设计基础》的课程。本文着重介绍了本科《桥梁概念设计》课程的教学目的和课程设置,并就教学特色谈谈作者的体会。

二、课程设置

桥梁的概念设计就是选择满足桥梁功能、结构、施工、耐久、环保、经济与美观要求和设计原则的最佳设计的过程。学生学完结构力学、材料力学、土力学等力学知识以及桥梁工程、桥涵水文、基础工程、桥梁施工等专业知识后,如何让他们学到《桥梁概念设计》所必须的基础知识是课程设置中必须考虑的问题。概念设计首先要分析设计环境,即分析该桥建设的自然条件、人文条件,社会条件和技术条件;然后生成一系列概念方案,针对不同桥型确定桥梁的各个层次的基本参数;最后根据《桥梁概念设计》的六个基本原则——“安全、适用、经济、美观、耐久、环保”,从这六个角度对概念方案逐一对比分析,比选出最优的案。图1较为直观地介绍了《桥梁概念设计》的设计流程。

根据桥梁概念设计基本流程和本科阶段的特点,《桥梁概念设计基础》课程主要设置以下内容。

1.概念设计概论。概论当中,首先整合了桥梁工程的知识体系,介绍了桥梁的基本组成和分类;然后介绍国内外桥梁的最新发展动态。并从中国桥梁建设当中出现的问题的角度,说明概念设计的目的、意义和重要性。最后介绍了《桥梁概念设计》中安全、适用、经济、美观、耐久、环保的原则及其含义,并详细阐述了如何建立创新理念。

2.桥梁美学设计。美学是人们对于美和丑的认识,虽然不同人拥有不同的看法,但是美学还是有其一般性的规律。在桥梁美学设计当中,首先介绍了东西方美学的哲学基础,提出了桥梁美学的五个基本原则——“多样与统一”、“比例与匀称”、“平衡和和谐”以及“韵律与协调”。并针对桥梁,提出了概念设计中的美学考虑和处理方法。最后,介绍了桥梁美学设计的实例。

3.设计构思和总体布置。设计构思和总体布置是《桥梁概念设计》中最为关键的环节,是生成概念方案所必须有的过程。设计构思主要是分析桥位处的自然条件、技术条件、人文条件、社会条件,进而对桥梁总体设计进行设计。①自然条件。自然条件主要包括河势、水文、气象气候、地形地貌、地质水质和地震这七个方面。在概念设计阶段,这些资料的应用一般有两个方面:一方面,在理解消化这些资料的基础上,抓住核心要素和控制条件,形成构思和布局的雏形;另一方面,用于总体和关键构件的宏观、控制性的计算和分析,来验证和调整先前的构思和布置。②技术条件。经过近200年的发展,桥梁的上部结构和下部结构已发展形成了一些较为成熟的形式,在当今技术条件下,这些不同类型的上部结构和下部基础都有着各自的适用范围,在桥梁概念设计的初始阶段,我们应当尽可能地根据桥梁所处的自然条件,选择最为合适的上部结构和下部基础。③人文条件。人文条件主要是指桥梁所处地区的历史文化背景和该区域的桥梁使用者对于美的诉求。桥梁作为一种永久建筑物,除了跨越功能之外,其景观功能也是其功能的一个重要方面,在某些情况下,尤其是城市桥梁当中,桥梁的景观功能可能是其最为重要的一个方面。只有在这些准备工作做好之后,才能够根据“变化与统一”、“比例与匀称”、“平衡与和谐”,“韵律与协调”这些基本的美学基本原则,设计出满足人们人文诉求和美学要求的美的桥梁。④社会条件。社会条件主要是指桥梁的使用功能、桥梁的经济性。使用功能包括交通功能、航运功能。交通功能方面,对于公路桥梁、铁路桥梁和城市桥梁,其荷载标准和建筑界限不同;不同的航道等级和通航标准对应的通航净空也不相同。经济性方面,不同的桥型、总体布置、基础方案和施工方案对于桥梁的经济性能均有影响。

4.结构安全验证。在结构安全验证中,介绍了桥梁的荷载,讲解了结构分析的一般方法和结构的强度、刚度、稳定性、动力特性的验算,然后介绍了桥梁耐久性设计的一般原则和耐久性验算的方法。

5.工程案例分析。通过分析《桥梁概念设计》的工程实例,来完整的介绍桥梁概念设计的流程,以及各个步骤当中应当注意的问题,使学生在掌握全局的同时不忽略细节。

三、概念设计教学特色

同济大学桥梁系在国内土木工程专业首先开展了概念设计的课程,作为桥梁工程教学改革的一部分,这门课程尝试了一些新的教学方法。具有以下几个方面的特点。

1.强调桥梁创新和美学设计。通过概论,首先强调《桥梁概念设计》中创新的重要性,从总体布局、结构体系和局部构造三个层次引入创新理念。并分别配以工程实例,深入浅出,强化了创新和美学设计在桥梁设计中的重要性,引导学生在创新和美学方面进行思考。如在讲解从总体布局的角度创新桥梁设计时,列举了某高新区中央岛的桥梁概念设计。

由于该区域是交通道路上的重要视觉节点,连岛的两座桥梁需要表现出磅礴的气势和很好的视觉冲击力,常规桥梁无法表现这一特征。虽然可以通过大跨度悬索桥、斜拉桥凸显气势,但是桥位处没有大跨度斜拉桥的要求,同时,大跨度桥梁经济上也不合理。通过总体布局的创新,采用建筑学上借势造景的技法,将一座常规大跨度桥梁一分为二,分别放在南北两个河道处,中间道路形成虚拟的桥梁中跨,远处观看,如同一座十分宏伟的大跨度悬索桥,既凸显了气势,又满足了经济合理的要求。

2.注重讲解概念性的原理。传统的桥梁工程注重从力学计算方面推导出一些公式,通过公式里的参数分析来讲解桥梁工程中的基本力学原理。在《桥梁概念设计》的教学当中,复杂的力学计算不是重点,因为其与概念设计注重概念的理念背道而驰。相反,概念性的原理才是重中之重,一方面,概念性的原理便于理解性记忆;另一方面,如果概念设计不合理,将直接导致后续力学计算结果出现问题,进而需要返工或者通过额外措施解决出现的问题。例如,在讲解桥梁结构体系对于桥梁受力性能的影响时,列举了作者设计的昆山玉峰大桥的外部约束、内部链接和刚度分配处理方法的例子。

?摇?摇昆山某区域需建立一座城市桥梁,通过概念分析,拟建立一座斜靠拱桥。由于该区域为软土地基,无法承担水平推力。因此,主拱圈采用无水平推力的系杆拱(外部连接),主拱圈承担主要的恒载,主拱圈斜靠拱共同承担活载(刚度分配),进而解决了软土地基的问题。在讲解主拱圈和主梁之间的内部连接方式时,同样也采用了重视概念、简化计算的教学思路。由于主梁为双边箱钢箱梁主梁,在纵横梁上搭设混凝土预制桥面板,桥面板之间通过现浇段和横纵梁上的剪力钉连接,因此在拱梁交接处存在着负弯矩区段,会导致桥面板开裂。为了解决这个问题,主拱圈和主梁之间采用铰接的连接方式,释放了负弯矩;同时,等主梁支架拆除后再浇筑现浇段,通过让混凝土桥面板和钢主梁在不同的阶段参与受力,也减小了拱梁连接处的桥面板拉应力,防止了桥面板开裂。由于一般的系杆拱桥主梁为混凝土箱梁,可以张拉预应力,因此拱梁交接处主梁拉应力不是设计的关键因素,但是在玉峰桥中,在混凝土桥面板中张拉预应力较为困难,因此采用了释放拱梁之间弯矩的铰接的连接方式。

3.教学结合工程实际。以上两个例子,只是《桥梁概念设计》课程教学当中所举的众多例子的一个缩影。为了改变传统桥梁工程教学时,学生只知其然,不知其所以然的状况,在《桥梁概念设计》教学中加入了众多的工程实例,讲解出原因,让学生加深理解,加深印象。例如,在介绍悬索桥抗风问题时,列举了著名的“塔科马大桥风毁”事故,并从悬索桥的计算理论发展的角度,解释了塔科马大桥发生风毁的背景。在线弹性理论当中,不考虑结构变形对于平衡的影响,因此主梁高度很大;随着挠度理论的诞生,人们发现主梁的刚度对于悬索桥的整体刚度贡献不大,最终,从曼哈顿桥到金门大桥,悬索桥主梁高度越来越小。到塔科马大桥时,主梁高跨比只有1/350,主梁形式为抗扭性能差的双边主梁开口断面,最终导致主梁发生风致颤振破坏。这种结合工程事故发生的理论发展背景的讲解思路,让学生的理解更为深入。

4.整合知识体系。通过一个完整的桥梁概念设计流程,学生明白了本科所学课程在桥梁概念设计中的作用以及各个课程之间的关系,进而达到了整合学生的知识体系的目的;同时,概念设计当中历史文化、美学诉求方面的人文内涵需要学生提高综合素质,耐久性、环保以及全寿命设计思想要求学生进一步学习相关知识,从这个角度来说,概念设计也起到了引导学生学习方向的目的。

5.注重学习与实践相结合。让学生更深入地理解《桥梁概念设计》,最好的方式是让学生参与到真实的桥梁概念设计当中。在教师指导下,学生参加桥梁方案竞赛是一个很好的方式。从同济大学桥梁系开设《桥梁概念设计》课程以来,历届学生分别参加了广东省虎门二桥、北京长安街西延永定河桥、北京通州运河区北运河桥和通惠河桥的国际方案竞赛。在参与竞赛的过程中,学生对桥梁概念设计的流程有了更深入地理解,同时也增强了实践能力。下面介绍了长安街西延永定河桥梁的概念设计。桥位位于首钢工业改造区,该区域规划功能定位为北京西部综合服务中心和后工业文化创业产业区。桥位北部为被誉为“燕都第一仙山”的石景山,西岸为门头沟滨水商务区,功能以商业服务,文化娱乐为主。大桥跨越永定河莲石湖,该湖注水后,形成湖滨绿色生态走廊。概念设计当中,石景山、永定河和首钢是不可或缺的三个元素,桥梁应当与这三个元素相互融合,构建出“一山、一水、一桥,一部钢铁史”的和谐篇章。①跨径布置。桥位处控制桥梁跨径的主要因素有:路线与河道及两侧道路斜交53度;东侧跨越丰沙铁路和东滨河路(红线宽度40米);西侧跨越河堤路(红线宽度30米);河堤处不能设置桥墩。因此,采用东侧一跨跨越丰沙铁路、东滨河路和东河堤,西侧采用一跨跨越西河堤及西河堤路,最小跨径均为120米。河道中桥墩设置不受通航影响,但需要考虑排洪的作用,桥位处上下游桥梁跨径均为40米左右。②桥型选择。桥型选择考虑结构的外形与周边环境相符,控制结构的高度,是的结构与石景山和山下的首钢厂区高度协调,不遮挡永定河自南向北的视觉走廊。根据跨径布置,梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥都是可行的。③横断面布置。桥位处道路规划红线宽度为80米,若采用单层桥面布置,桥面宽度约为60米;若采用双幅桥面布置,桥型选择限制较多,如采用横向四片拱肋的拱桥,景观效果不佳;如采用双层桥边,可以使桥宽变为30米左右,同时具有许多优点。非机动车道、人行道和车行道分离,为互通立交的实现提供了很好的条件;双层桥面的下层人行道、非机动车道可以与东滨河路实现平交,方便了行人。④概念生成与选择。梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥都是可选桥型,根据上述分析,概念生成了十四个比选方案。从安全适用、结构布置的合理性与经济性、与环境的协调和美观、可设计性和可施工性、耐久环保五个方面进行综合比选打分,最终概念选择了五跨连续桁架拱桥方案、斜拉桥和梁桥组合方案、斜拉桥和拱桥组合方案,进行下一步的设计。以下为三个方案——锦绣河山(五跨连续桁架拱桥方案)、日月同辉(斜拉桥和梁桥组合方案)、龙凤呈祥(斜拉桥和拱桥组合方案)的效果图。

⑤概念设计。下面简略介绍锦绣河山方案极其概念设计。

美学处理方面,五跨连续桁架拱桥方案主梁和拱肋均采用钢桁架形式,厚实的金属质感让人们感受到首钢改造区曾经辉煌的钢铁文化。桥面以上主拱圈的高度近似按照黄金分割比设计,犹如连绵起伏的山峦,突出了锦绣河山的主题。桥头堡外形也同样进行了美学优化,参照石景山上宝塔的形象进行了处理。主桥为采用双层桥面的梁拱组合体系,各跨拱脚均采用固定铰支座约束。主梁宽度为32.6m,高度为6.5m。上下桥面每隔6m设置一道横梁,梁高1.5m。采用正交异性钢桥面板,主梁上吊杆间距为6m。除拱肋的风撑与弦杆,腹杆与弦杆采用高强螺栓连接外,其他钢构件采用焊接连接。基础采用钻孔灌注桩。永定河大桥概念设计是国际方案竞赛,有六家国际知名设计单位的十八个方案参加竞争,最终有六个方案入围。作者指导学生所完成的三个方案均得以入选。部分竞争者的方案因采用大跨、奇异的造型来标新立异而被淘汰,而学生们所完成的方案思路清晰、考虑的因素较为全面,创新性、经济性均较好,设计方案外形也比较优美,因此得以入围。在前面提到的另外两个国际比赛中,学生们的方案也获得了第二和第一名。参加比赛既提高了学生的学习积极性,也达到了《桥梁概念设计》的教学目的。

四、学生反应

本文第二作者作为《桥梁概念设计基础》课程的学生,也切身体会到了《桥梁概念设计》不同于传统的灌输式教学。传统的桥梁教学思路只重视结构计算,而《桥梁概念设计》重概念、重视原理、重视讲解思路,重视用实例说明抽象的问题。这些教学思路对于学生的理解十分有益。同时,提高了创新和美学考虑在桥梁设计中地位,让听课的学生认识到,新的桥梁设计理念需要工程师从传统的桥梁计算工程师转变到桥梁创新设计工程师甚至是桥梁建筑师,让其更为重视自身的人文修养和综合素质发展。《桥梁概念设计》的学习就是一个桥梁概念设计训练的过程,本科学习的知识经过梳理后成为了一个体系。在进行本科毕业设计,学生拿到一个桥梁基本信息后,处理更为得心应手。最后,参与方案竞赛的实践帮助学生从理论性的知识当中走出来,进行实际的概念设计操作,加深了学生对概念设计本身的理解,对概念设计流程也更加熟悉。

我们国家的桥梁在过去的三十年当中实现了跨越式的发展,但是,这种高速发展的背后也隐藏着很多问题,创新理念不足、桥梁不够优美以及经济性能不好是众多问题中比较突出的几个方面。

高校学生是未来青年工程师中的骨干力量,是未来桥梁设计的中坚。同济大学桥梁系率先开展《桥梁概念设计》这一课程,希望能够通过这门课程,加强学生对桥梁概念构思的重视,将创新思维和美学优化的理念贯穿桥梁设计始终。希望通过这种形式,在桥梁界中倡导一个重视概念设计、重视创新、重视美学优化的氛围,为中国桥梁的进步贡献出一份力量。

参考文献:

[1]项海帆,肖汝诚,徐利平,等.桥梁概念设计[M].北京:人民交通出版社,2011:39-41.

第4篇:人体工程学的概念范文

在当前的工业设计领域中,要想确保产品能够在进入市场过程中第一时间吸引大众眼球,进而赢得市场,就需要提高对产品概念设计的重视程度,通过创新概念设计理念来满足消费者个性化、多元化需求。基于我国工业设计领域中相应产品概念设计起步较晚,因此,如何实现产品概念的完善设计并抓住设计的要点,亟待解决。本文针对工业设计中产品概念设计相关问题进行了研究与探讨。

关键词:

工业设计;产品;概念设计;研究

在社会主义经济迅速发展的背景,人们物质生活水平的不断提升促使其对精神生活提出了更高的要求,对于工业领域而言,基于消费理念的变化与发展,要求要在注重产品性能质量的同时,提高对产品设计的重视程度。实现工业产品概念化设计能够赋予产品以鲜明的外观形象特点,进而在第一时间吸引消费者的注意力,并满足当前消费者的个性化需求特点,通过产品概念设计来不断拓展产品的市场占有份额,为提升相应企业的经济效益与竞争实力奠定基础。

一、相关概念综述

所谓的概念设计指的是在明确设计任务的基础上,以抽象化的思维模式、结合产品实际功能特点等来定位求解的途径,最终生成相应的方案。而基于工业设计领域下,所谓的产品概念设计指的是在进行工业设计的过程中,要针对相应的结构模型来实现不断的创新,并通过阶段性评价来搭建出现行的评价模式,以最终生成相应概念设计方案。在实际落实的过程中,主要的内容类型为:第一,以图表等基本说明与表格的编写为基础;第二,实现符号推理性工作,也就是实现设计方案的拟定与生成。按照设计方案学理念则就是分别实现细节设计与概念设计,而其中的概念设计则是由功能与结构这两种设计构成的。概念设计主要是在进行产品设计的初级阶段,将所形成的设计思想理念进行框架搭建,然后在通过不断的评估与优化来完善相应的设计细节,在此过程中,概念上设计的过程就是思维创新的过程,是建立在设计者知识经验基础上,并通过反复探究与实践来实现的一种设计方案,并确保产品在投入市场后能够满足受众的实际需求。在理解概念设计内涵的过程中,需要意识到这一设计是贯穿于产品全生命周期的,要建立在产品基本功能与结构基础上进行构思,这一创新的过程也可被看作是求解的过程,要求相应的设计人员要在具备深厚专业理论知识与丰富实践经验的基础上,能够以现代化的方法与技术来构思与求解。

二、工业设计中产品概念设计所呈现出的特征分析

1、创新性特点

不论是在任何设计领域中,创新都是实现概念设计的灵魂所在,因此,对于工业设计领域而言也不另外,其需要以创新来实现产品的概念化设计,比如汽车、电脑等,只有在不断优化产品性能的基础上,创新产品的结构,以体现出产品的个性化特点,才能够满足用户的实际需求特点,同时要在创新的过程中肩负产品的生产成本,以实现产品经济效益的最大化。而在实际进行产品概念设计创新的过程中,要求要在不断评价的过程中,实现方案的优化与完善,最终才能够生成具有可行性的概念设计方案。

2、多样性特点

在进行概念设计的过程中,所呈现出的主要特点之一便是设计过程与结果都存在着明显的多样化特点。基于产品功能定义以及实际工作原理等各方面所具备的不同特点,在进行概念设计的过程中,相应的思维模式也就随之发生了变化,通过功能这一载体进行呈现时相应的方案则就不同。比如,我们最常见到的便是设计结果的多样性,如手表这一工业产品,基于石英表与机械手表间的功能不同,相应的设计结果也就不同,展现出的最终设计效果就因此而呈现出了多样性的特点。

3、层次性特点该特点

主要通过如下两方面进行体现:第一,整体上在进行产品概念设计的过程中,则主要是通过功能层与结构层来实现的,同时,相应产品本身的功能层与结构层间存在着映射关系。第二,从个体角度出发,不论是功能层还是结构层,其本身具备了自身的层次关系特点,相应功能层的不同促使相应的结构层随之发生变化。

三、工业设计中产品概念设计的实现方法与关键点

1、工业设计中产品概念设计的实现途径

1)将类比法与逆向法进行完善应用

在实际进行这一产品概念设计的过程中,采用其中额类比法,能够促使相应的设计者以类似产品对对比对象,通过对比分析后来生成高于原有产品设计理念与方式下的新实现,进而通过全新概念设计方案的生成来赋予产品全新的设计。事实上,采用这一方法的本质则是在原有概念设计理念与方案上进行继承与创新。而采用逆向法进行产品概念设计的过程中,相应的设计者需要找到思路来进行设计,但是,很多时候思维会被局限而难以打开,进而陷入僵局中,此时,设计者就可以以逆向法,以逆向逻辑思维来进行构思,然后在生成设计思路框架的基础上,通过不断的优化调整来实现产品概念设计。

2)以联想法或是移植法来实现设计思维的创新

在实际进行该项设计工作的过程中,创新作为产品概念上设计的灵魂所在,要想通过这一设计理念将产品本身特点进行有效呈现,相应的设计者则就可以借助联想法来进行概念设计。所谓的联想法指的是结合产品功能与结构需求,同时,也可以在进行新产品研发的过程中,借助

3)以分析法和评价法来进行产品概念设计

采用分析法来进行产品概念设计的过程中,要求相应的设计人员要基于市场用户群体的实际需求特点,这样才能够迎合当前市场需求所呈现出的多元化、个性化需求特点,为确保产品在打入市场的过程中,能够迎合受众之需来抢占市场份额。在此过程中,要求相应的设计人员要通过对市场的调查走访,实现全面需求信息资料的搜集,进而通过分析来进行产品概念设计的目标与方向。而采用评价法来进行产品概念设计的过程中,可从用户评价反馈信息中来获取产品概念设计的思路,这样才能够通过大众化产品的生产来最大程度度的提高产品在市场上的竞争力。

2、工业设计中产品概念设计的关键点

1)以创造性思维的应用为核心

创新是民族的灵魂,是推动社会进步与发展的源动力,对于工业领域而言也是如此,在进行产品概念设计的过程中,如果没有创新性思维的融入,产品也就难以体现出个性化的特点,进而在进入市场后也就与其他产品没有差别,这也是当前工业流水线生产的产品之所以大打价格战的原因之一。因此,对于设计者而言,需要能够善于捕捉灵感,积极的发散拓展思维空间来进行创新性思维在产品概念设计中的应用,进而实现产品的个性化设计来满足市场需求。

2)要注重实现技术领域的创新

科学技术是第一生产力,只有不断的创新技术,才能够确保工业产品在当前高科技市场中站稳脚跟、赢得先机。而概念设计作为产品的一大点睛之笔所在,需要以技术创新为支撑,进而将所创新的技术进行应用,赋予产品以全新的特点,展现出产品的现代化特点,以新颖别致等特点来获取受众的关注。而只有将所创新的技术应用于产品之中,才能够实现其所具备的商业价值,所以,在进行产品概念设计之初,就需要将技术创新这一理念进行融入,进而才能够在产品设计中得到体现。

3)积极的将虚拟现实技术进行应用

在工业设计中,产品概念设计要想实现市场化发展,则就需要将发展的目标放在先进的技术成果应用上,进而才能够满足市场实际需求趋势,获得竞争的优势。而虚拟现实技术的应用则能够在进行产品概念设计的过程中,实现相应概念场景的搭建,进而赋予产品概念设计以真实的生命力。同时,虚拟现实技术的应用需要借助计算机技术的应用来实现,而这对于当前的设计领域而言,相应的设计者将从传统的设计方法模式中解脱出来,并且以立体化且真实化产品概念设计的模型进行情感上的体验,并在反复评价与感知的过程中更好的实现产品概念设计方案的不断优化与完善。此外,这也是保障产品实现一次性成功研发的关键所在,在此过程中,对于设计者而言更像是经历一场体验的过程,能够切实实际的站在用户的角度去体验产品,确保工业产品能够借助产品概念设计的优势作用来赢得市场竞争先机,确保相应的企业在不断提高自身竞争实力的过程中,实现稳健发展。

四、总结

综上所述,对于工业产品的设计而言,实现概念设计方法的有效应用并抓住产品概念设计的重点,能够最大程度的确保产品在打入市场的过程中,第一时间吸引受众的注意力,并迎合当前市场消费群体所呈现出的个性化、多元化需求特点。在实际进行工业产品概念设计工作的过程中,需要积极将类比法、逆向法、移植法、联想法、分析法以及评价法进行科学运用,同时要注重创新思维、实现技术的积极创新并将虚拟现实技术进行应用,以在提高工业产品概念设计水平的同时,为当前社会大众不断带来新的体验视野。

参考文献

[1]刘艳.产品概念设计研究及其在工业设计领域中的运用[D].天津大学,2010.

[2]曹志鹏.工业设计中概念设计教学的研究与应用[D].江南大学,2011.

[3]杨洋,毕笑如.工业设计中产品概念设计研究[J].河南科技,2014,01:16.

[4]赵永立.工业设计中的产品概念设计[J].产业与科技论坛,2016,03:61-62.

[5]刘国昌,苟秉宸.产品概念设计可制造性评价方法研究[J].计算机工程与应用,2013,05:55-58+76.

[6]傅赛珍.数字化工业设计系统及其在气钉枪产品设计中的应用研究[D].浙江工业大学,2009.

[7]文湘隆.工业设计中概念设计的知识管理与应用[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2016,12:65-67+100.

第5篇:人体工程学的概念范文

一、概念教学是生物学教学的基础和核心

1.认识概念才能应用好概念教学

从科学认识过程可划分为实体概念(细胞核、染色体、基因等)、关系概念(光合、呼吸等)、过程概念(进化、发育、分化、消化等)。

从单元知识教学可划分为核心概念、一般概念。

概念有内涵与外延:内涵是反映生命现象和生命活动规律的本质特征。外延是指内涵所适应的范围和条件。内涵和外延是概念的总和。

2.概念教学中要注意的问题

(1)概念教学中要注意提问的目的

苏格拉底对学生发问,不在于考查对方知道了什么,而是通过巧妙的问题,引发对方内心的冲突,“迫使”对方反复思考自己的回答,发现自己回答中的破绽,最终接近合理的解释。

(2)概念教学中要注意情境设置

情境设置,可以将理性的教学内容以感性的方式直观反映出来;可使抽象的概念化为具体、熟悉、生动的形象;可使学生置身于可知可感的环境中观察、体验、感受。

案例:①讲生态系统概念时,设计了大量动物世界的画面,让学生观察各种生物间的关系。②讲微生物发酵时,用多媒体将半个厨房展现出来,创设生活情境。总之,情境设置达到了形式与内容的统一,增强了生物课堂概念教学的实效性。

(3)概念教学中要注意指导好阅读

北师大版初中生物教材的特点有整体性、实践性、开放性;多元化、多层次;情感性。我在概念教学中,充分利用教材优势,指导学生阅读:①指导学生读懂教材的目录,由字体颜色找主题,找知识点,明确大小关系,生成相应概念;②指导学生读懂基本概念的内涵和外延,会应用概念;③指导学生读懂概念中重要的字、词、句,不断强化学生对概念中“关键词”的理解和掌握。总之,阅读是学生学习知识、发展智力的前提,做好这一步,为提高概念教学效果打好了基础。

二、概念教学的工具――概念图

1.认识概念图

概念图利用节点代替概念,连线表示概念之间的意义关系,将不同概念之间的意义联系通过连接词以科学命题的形式显示,其包括概念、命题、交叉连接和层级结构四个基本要素。概念图能整合新旧知识,建立知识网络,浓缩知识结构,从而在整体上把握知识,有效帮助教师掌握学生的认知和思维情况,构建高效课堂。

2.发挥概念图在概念教学中的作用

(1)概念图用于教学设计

教学设计是进行教学的必要环节,它设计的对象可以是一门课程、一个教学单元,还可以是一堂课。我充分利用这些手头上的资源,对概念图进行取舍、再加工、整合,来归纳、整理教学思路,将头脑中的教学内容、教学策略以可视化的形式展现出来,进行最佳的教学设计,做到在课堂教学中真正发挥主导作用,学生能成为主动参与者,真正提高了概念教学的效率。

(2)概念图用于合作学习工具

合作学习能使学生的潜能充分发挥。概念图作为合作学习工具,支持学习者与他人共享学习成果,建立学习共同体。我把学生分成生物兴趣小组,每组有一名负责人(组长)。课堂上每人根据学习内容绘制概念图,这些概念图是学习的成果,反映了学生对某些问题的思路和观点。

(3)概念图用于评价

第6篇:人体工程学的概念范文

关键词:概念设计;结构设计;运用

Abstract: This paper analyzes the content and practical application of the concept design, talk about the concept design in the structural design work after the promotion.Key words: conceptual design; structural design; use

中图分类号:TB482.2 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

概念设计必然会成为今后结构设计的主流思想,这就让我们来共同学习、发展它,为结构设计的发展作出应有的贡献。

现行的《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用。概率极限状态设计法更科学、更合理。但该法在运算过程中还带有一定程度的近似,只能视作近似概率法。在不断的结构设计研究与实践中,人们积累了大量有益的经验,并体现在设计规范、设计手册、标准图集等等。我国结构计算理论经历了经验估算,容许应力法,破损阶段计算,极限状态计算,到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。随着计算机技术和计算方法的发展,计算机及其结构程序在结构工程中得到大量地应用,每个设计单位都在为彻底甩掉图板而做努力。结果给部分结构工程师造成一种错觉,觉得结构设计很简单,只需遵循规范、手册、图集,等待建筑师给出一个空间形成的方案(非结构的),使用计算机,然后设法去完成它,自己只不过是一个东拼西凑的计算机画图匠而已。这不仅不能有效地运用他们的知识、精力和时间,而且还会与建筑师的交流中产生分歧与矛盾。并且光凭极限状态设计也很难估计建筑物的真正承载力的。事实上,建筑物是一个空间结构,各种构件以相当复杂的方式共同工作,且都并非是脱离总的结构体系的单独构件。目前,人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性,在设计过程中采用了许多假定与简化。作为结构工程师不应盲目的照搬照抄规范,应该把它作为一种指南、参考,并在实际设计项目中作出正确的选择。这就要求结构工程师对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识,把概念设计应用到实际工作中去。

所谓的概念设计一般指不经数值计算,尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法,可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的的经济可靠性能。同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。比如,有的设计人员用多、高层结构三维空间分析程序来计算底层框架,还人为的布置一些抗震墙,即不能满足楼层间的合理刚度比,也不能正确地反映底层框架在地震时受力状态。问题在于结构概念不明确,没考虑这两种结构体系的差异。软件的选择和使用不当,造成危害是不容忽视的。美国一些著名学者和专家曾警告工业界:“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”然而避免这种情况,概念设计的思想不妨是个好方法。

运用概念设计的思想,也使得结构设计的思路得到了拓宽。传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力,以至混凝土的等级越用越高,配筋量越来越大,造价越来越高。结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率,结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。以抗震设计为例,一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度,再由结构刚度算出地震力,然后算配筋。但是大家知道,结构刚度越大,地震作用效应越大,配筋越多,刚度越大,地震力就越强。这样为抵御地震而配的钢筋,增加了结构的刚度,反而使地震作用效应增强。其实,为什么不考虑降低作用效应呢?目前在抗震设计中,隔震消能的研究就是一个很好的例子。隔震消能的一般作法是在基础与主体之间设柔性隔震层;加设消能支撑(类似于阻尼器的装置);有的在建筑物顶部装一个“反摆”,地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反,从对建筑物的振动加大阻尼作用,降低加速度,减少建筑物的位移,来降低地震作用效应。合理设计可降低地震作用效应达60%,并提高屋内物品的安全性。这一研究在国内外正广泛地深入展开。在日本,研究成果已经广泛应用于实际工程中,取得良好的经济、适用效果。而我国由于经济、技术和人们认识的限制,在工程界还未被广泛地应用。

同时,在目前建筑结构抗震鉴定及加固中,概念设计的思想也应得到延伸。在 1976年唐山地震中,天津市加固的2万间民房无一倒塌,但天津第二毛纺厂三层的框架厂房,却因偏重于传统构部件的加固,忽视结构总体抗震性能的判断,造成不合理的加固使抗震薄弱层转移,仍然倒塌。

概念设计的思想被越来越多的结构工程师所接受,并将在结构设计中发挥越来越大的作用。然而现在的高校教学中,往往只重视单独构件和孤立的分体系的力学概念讲解。尤其在专业课教学中,单项计算练习居多,综合练习偏少,并着重体现在考题中,使得相当部分学生养成只知套用公式解题的习惯。而且近年来强调计算机应用教育,比如,毕业设计用结构设计软件计算、出图。但由于计算机设计过程的屏蔽,手算过程训练程度的削弱,造成学生产生一定依赖性,结果综合运用能力下降,整体结构体系概念模糊。这些对于培养具有创造力、未来的工程师是相当不利的。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中,打破建筑结构设计中的墨守成规,充分发挥结构工程师的创新能力,是相当必要的。因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。这则需要工程界和教育界进行共同的努力。推广概念设计思想是一种有效的办法。

著名的美国工程院院士林同炎教授在《结构概念和体系》一书中为结构工程师提供了广泛而又有独特见解的结构概念设计基础知识和设计实例。该书着重介绍用整体概念来规划结果总体方案的方法,以及结构总体系和个分体系尖的相互力学关系和简化近似设计方法。为结构工程师和建筑师在设计中创造性地相互配合,设计出令人满意的建筑奠定基础。这本书第二版的出版,为我们更好的加深概念设计的理解,提供有益的帮助。

总之,针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象,提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展。所谓的概念设计一般指不经数值计算,尤其在一些难以作出精确力学分析或在规范中难以规定的问题中。

参考文献:

第7篇:人体工程学的概念范文

【关键词】网络协作学习;概念图;协作知识建构;协同创作

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009-8097(2012)08-0089-05

引言

随着网络和多媒体技术的发展与普及,以Internet为平台的E-learning已成为学校和企事业单位的一种有效学习方式。在E-learning中,概念图是一种有效的学习支持工具,它能创造、保存新知识,并能沟通复杂概念与论题,支持协同知识建模。然而,网络远程学习中教师和学生在时空上处于物理分离状态,这将导致学生的知识建构不能在同一个知识空间中发生同化和顺应,导致其学习绩效达不到面对面的基于概念图的协作学习。鉴于此,在Internet上创建协同创作概念图的学习环境,使学生的学习方式由个体构图转变为协同创作的即时交互过程,实现网络环境下基于该概念图的协同知识建构,成为教育技术研究者面临的一项亟需克服的难题。

本研究以协作知识建构理论为指导,借鉴桌面式概念图创作工具的工作原理,使用Flex和FMS关键技术,探索概念图协同创作系统的研发过程,实现一种基于Web的协作知识建构的学习环境。

一 文献综述

1 概念图

概念图是教育心理学家约瑟夫D.诺瓦克提出的一种有意义学习的支持工具,其理论基础是奥苏贝尔的有意义学习理论。概念图是用来组织和表征知识的工具,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,连接上标明两个概念之间的意义关系。理论和实践已证明,概念图能促使学生发生有意义学习和创造性学习。

随着计算机技术的革新与发展,市场上己出现多款专业的概念图编著软件工具,如MindManager,Inspiration和CmapTools等。学习者使用这些软件。可以在本地计算机上方便、快捷地绘制概念图。然而,它们是基于C/S模式开发的单机客户端软件,不支持学习者在基于Web的学习环境中协同创作概念图,不支持学习者基于概念图协作建构知识。

2 有意义学习理论

奥苏贝尔的有意义学习理论是概念图的理论依据。奥苏贝尔认为:影响教学中意义接受学习的最重要的因素是学生的认知结构。而认知结构是学生现有知识的数量、清晰度和组织方式,是由学生能回想起的事实、概念、命题、理论等构成。奥苏贝尔提出有意义学习的两个条件:一是学生表现出一种有意义学习的心向,即表现出一种在新学的内容与已有的内容之间建立联系的倾向;二是学习内容对学生具有潜在意义,即能够与学生已有的知识结构联系起来。

诺瓦克教授认为;学习新的概念和命题时,学生有两种进入长时记忆的方式:一是与认知结构中已有的概念和命题隔离开来的机械学习,二是与已有的概念和命题相结合的有意义学习。有意义学习的优势是知识被长久保持,能应用在解决新问题的情境中,且促进以后的相关学习。

因此,我们认为,强化新知识与学生已有知识结构的联系,加深学生认知结构中与新知识有关的观念的认识,是促进学习新知识的前提。而概念图恰好能够很好地将新旧知识联结起来,可视化地表征知识点之间的关系,是学生进行有意义学习的有效支持工具。

3 基于概念图的知识建构研究

知识建构是个体在某特定社区中互相协作、共同参与某种有目的的活动(如学习任务、问题解决等),最终形成某种观念、理论或假设等智慧产品。个体在该公共知识的形成过程中获得相关知识。

学习者创作概念图的过程是建构新知识的过程。首先,概念图作为一种知识表征的工具,以简洁明了的图形形式表现复杂的知识结构,形象地呈现各知识点之间的联系。学习者利用概念图理解新知识与已有知识结构之间的联系,支持大脑的同化认知过程,构建更完整的知识结构。其次,知识建构是一种协作的、有目的的活动。个体在特定社区中互相协作、共同参与某种有目的的活动,通过协作和讨论,最终形成某种公共的观念或理论。因此,在协商讨论时,学习者提出自己的观念,与他人的观念进行交流和协商,在观点的冲突过程中通过大脑的顺应认知过程建构新知识。

综上所述,支持协同创作概念图的工具可作为一种知识建构的支持环境,为学习者提供协作学习的平台,实现全体学习者针对特定观念的讨论、建立和修改概念关联,支持学习者创建出新的观点,实现有效的协作知识建构。

4 协同概念图创作的原理与机制

计算机支持的协作学习(CSCL)旨在通过计算机技术实现多位学习者针对同一学习内容进行交互与协作,以达到掌握知识的目的。CSCL已成为网络教育的一种有效的学习方式,而协同创作概念图是CSCL的一种有效模式。

图1显示了概念图的协同创作过程。在协同概念构图的过程中,学生在共享的知识空间内创作同一个概念图,克服个人在理解上的片面性和局限性,实现在线的协作学习。并且,构图者在工作空间内的所有操作,均能实时地显示在其他成员的工作空间中,实现“你见即我见”的同步效果。这种协同创作的概念图的方式,不仅能调动学习者的情感、思维和感官,使其全身心地投入到学习中,而且能够在所有学习成员间建立共同的观察、经历和理解方式。

二 概念图协同创作系统的设计方案

第8篇:人体工程学的概念范文

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)。

第9篇:人体工程学的概念范文

关键词:土木工程专业;结构概念;创新设计;课程教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)06-0199-02

一直以来,我国土木工程专业本科培养的学生具有一定的理论水平,但应用实际工程的能力较差,独立和创新的工程意识较低。原因是以往的教学中,教师单纯地讲授理论知识,学生实践能力训练不足,缺乏理论与实际工程相结合的锻炼,教学与实践无法有效衔接。目前,土木行业越来越多的地方用到了概念设计,这种理念在很多实际的建筑方案中得以应用,对土木工程影响巨大[1]。因此,概念设计在土木建筑工程专业教学环节中应当加以体现、反映。针对这样的现状,土木工程专业进行《结构概念与创新设计》课程教学研究就十分有意义。这对改革工程教育的教学模式有利,又能检验学生对所学理论知识的掌握,并且锻炼他们提出问题、分析问题、解决问题的能力,激发其建立工程意识和培养创新能力[2]。

一、《结构概念与创新设计》课程教学内涵和意义

土木工程结构概念设计是工程当中结构设计的灵魂,是利用设计概念并以自身为主线贯穿全部设计过程的一种设计方法。概念设计是完整和全面的设计过程,它将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计[3]。社会经济的飞速发展,人们的生活水平日益提高,对建筑结构设计也有了一个更高的要求。如何打破土木工程结构设计过于墨守成规,能将结构工程师的创新能力充分发挥出来,对于现代社会是迫切需要的。因为他们才是结构设计革命的推动者和执行者[4]。

《结构概念与创新设计》课程是在原《结构创新设计》课、《结构概念与体系》课及《事故分析与结构原理》等土木工程专业课程基础之上,发展整合及改造后新设立的课程。该课主要是以学生创新性设计制作实验为主线,训练学生工程意识、动手能力、创新能力、实践能力等。它体现了工程教育的特色,以结构设计制作实验项目为载体,探索在干中学、理论与实践紧密结合的教学模式。把工程培养所必要的基础知识、工程设计思想和方法、自学和终身自学的能力和兴趣的培养等内容放在第一位。《结构概念与创新设计》课提出建筑结构概念设计的概念和原则,并结合学生的创新性设计制作实验案例进行点评分析。概念与体系部分介绍结构概念设计的背景、思路、基本做法、设计过程中经常用到的结构概念。

该研究的理论意义和实际意义在于探索通过该课程的教学设计,教学内容和教学方法的改革研究,适应新的教育理念和人才培养模式。培养学生的创新和实践能力,掌握善于主动学习的方法,形成良好的学习和工作习惯。

二、我校的教学改革研究的基础和环境

1.专业建设基础好。河北工程大学土木工程学院以开设创新性结构设计大赛10年。完成了校教研项目《土木工程专业创新性结构实验探索研究》和《结构创新设计等系列课程的教学研究》两项。学院已开设《结构创新设计》、《结构概念与体系》、《事故分析与结构原理》、《混凝土结构设计》、《结构抗震设计》等课程。

2.师资力量强。上述这些课程由多位建筑工程系的老师担任,职称结构合理,形成了相对稳定的老中青队伍结构。因此,对于结构概念与创新设计教学改革研究的可持续性提供了保证。

3.实验室基地条件良好。本专业下设的结构实验室是河北省结构实验教学示范中心,为学生建立模型实验提供了科学的、可靠的硬件条件。

三、《结构概念与创新设计》课程教学方案设计

1.教学目标。初步形成《结构概念与创新设计》课的教学理念和教学思想,完成《结构概念与创新设计》课的教学大纲制定,确定教学内容,初步形成教学方法和教学模式,为指导其他工程设计课程教学改革探索经验。

2.教学内容。《结构概念与创新设计》课程教学内容包括教学设计、教学内容和教学方法研究。

教学内容:创新性设计制作实验项目的设计,项目要包含若干个结构和力学的概念的运用,如拉、压、弯、剪、扭、稳定、倾覆等,使用材料应宜于制作,实验的方法要直观。项目的要求应是概括性的,应用较少的约束,以使学生开阔思路。给出的条件应尽量少,要学生自己寻找所需的条件。布置结构设计制作实验项目,首先让学生以小组形式讨论分析项目,提出问题。学生分析问题并寻找解决问题的方法,通过自学、讨论、查阅相关资料等方法解决问题。学生应经过结构方案设计、一定的计算分析、绘制施工图、施工制作结构模型、进行结构实验、实验分析、总结等过程。

教学方法:本课程的教学手段主要以讲课、学生设计、模型制作和模型实验相结合的方式,从不同的角度和理念启发学生将所掌握的基本结构概念有机地结合起来,培养学生的创造力。在模型实验之前教师上课以引导为主,主要由学生自学、讨论和分析计算设计制作出结构模型。教师引导学生将自己的设计与所学内容联系起来,甚至产生出学生还未学到的问题,让学生自己思考分析。

教师的教学主要以指导为主,如结构概念设计的原则、路线、方法,基本思路、基本做法以及设计中常用到的结构概念等,并结合学生的创新性设计制作实验案例进行点评分析。

基本教学过程:布置题目――学生以小组讨论学习――提出问题――教师指导学生分析问题解决问题(教师重点要起到启发、督促、指导、控制进度的作用)――学生形成方案――教师根据方案指导学生改进方案――学生制作模型――学生实验――教师点评总结(重点是设计思路和设计方法及学生学习方法的总结)――学生总结(学习过程总结)

3.存在的问题。(1)如何将“培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力,培养学生自学和终身学习的能力等”教学理念落实到教学实践中,是本教学课程首要解决的关键问题。(2)研究创新性设计制作实验题目。研究题目的内涵、题目的难易程度、题目的适用性、题目的趣味性、题目对学生学习的引导性等。(3)研究课程的教学内容和教学方法,形成即稳定又灵活的教学内容和方法。稳定是要教学理念要坚持不懈,总结提高,教学模式要稳定形成套路和程序,便于教师掌握和控制教学进度。灵活是具体的教学内容,比如涉及的结构概念很多不可能在课堂上全讲,需教师具有灵活性和启发性的教学方法指导学生学习。(4)初步形成课程所需的教学文件。如教学大纲、教学设计、教学教案、教学讲义、题目库、教学录像等内容。

四、《结构概念与创新设计》课程的实施

我校土木工程专业开设《创新性结构设计》等一系列课程以来,我们在不断探究和改进教学方法,对于启发式教学、案例教学、项目教学法均有了一定程度的研究,并取得了阶段性成果。我们已经完成了《土木工程专业创新性结构实验探索研究》和《结构创新设计等系列课程的教学研究》两项校级的研究,并开设了相应的课程。相关教师在工程教育方面有长期的思考和教学实践探索,并且已成功组织土木工程结构大赛10年。已开设《结构创新设计》、《结构概念与体系》、《事故分析与结构原理》、《混凝土结构设计》、《结构抗震设计》等课程,相关教师教学水平高,有丰富的教学经验。具体实施如下:

1.修订《结构概念与创新设计》课程教学大纲,包括课程目标、内容安排及学时安排。

2.选择土木工程专业和工程力学专业大学三年级学生的第二学期开始该课程教学。

3.自土木工程专业和工程力学专业大学三年级学生的第一学期期末,研究确定题目及相应的教学安排。

4.将大学三年级专业学生按班级分给不同的教师,教师则分头实施教学,定期讨论交流改进教学。在教学实践中,将教师授课、学生设计、模型制作和模型实验相结合,启发学生将理论知识与工程实际相结合,培养学生工程概念设计与创新能力、自学能力。

5.在大学三年级专业学生的第二学期期末,教师对课程实践进行总结,提出改进措施和方法。

五、总结和探讨

本文方案结合新的科研成果开设出新的课程以及课程标准化建设。探索建立新课程的教学理念、教学内容和教学方法。本方案突出土木工程专业特色,加强了实践教学环节的创新研究与实践。将工程项目、创新能力培养融入课程体系建设中,进行课程计划和实践内容的一体化设计,培养学生的工程创新意识。本方案突出启发式教学和指导式教学,培养学生的学习兴趣、善问求知和动手实践能力。

参考文献:

[1]张海峰,乔安宇.论建筑结构设计中的概念设计及其措施[J].黑龙江科技信息,2012,(12):36-39.

[2]刘彦艳.浅谈建筑结构概念设计[J].科技风,2009,(13):52-55.