设计的基本原理精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇设计的基本原理范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

[关键词]生态工程 基本原理 教学过程 教学反思 

[中图分类号] G633.91[文献标识码] A[文章编号] 16746058（2016）140114 

一、 教学过程 

1. 巧用道歉视频，创设情境导入 

播放冯小刚导演，葛优、李小璐、郑恺、白百何主演的2014年贺岁片《私人订制》最后一段“向大自然道歉”视频。学生观看视频，教师依次提出下列问题，引发学生思考分析：（1）四位主角为什么要向大自然道歉？（学生：雾霾天气频发、森林乱砍滥伐、煤炭过度开采、生态环境污染等问题都与人类的不当活动有关）（2）这些问题的背后又折射出怎样的问题？（学生：人口快速增长的压力、生产生活及经济发展所需等导致人类对资源的不合理开发与利用，由此引起的生态恶化和环境污染，充分暴露出传统经济发展模式的弊端，难以可持续发展。）（3）解决上述问题的有效途径是什么？（教师：建设生态工程，就是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，达到经济效益和生态效益的同步发展，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展，进而实现可持续发展。与一般的传统工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。） 

2.运用模型构建，引导学生自主探究 

[案例1]出示“石油农业”模式图。教师：“石油农业”模式是以美国为代表的西方经济发达国家的高投入、高产出的农业现代化模式，由于需要大量使用石油作为原料或动力而得名。该农业模式对解决粮食需求和提高粮食产量起到重要作用，但同时由于其高能耗、高污染，使粮食品质和安全不断下降，难以可持续发展。解决这一问题的有效途径之一就是要发展生态农业。 

介绍“传统生态农业”模式。教师：“无废弃物农业”模式是我国古代最早、最生动的一种生态工程模式。请同学们利用所给的项目绘制“无废弃物农业”的物质和能量流动图，可分组讨论、交流与合作。在学生讨论出现疑惑的地方时，教师应协助学生解答，以完成概念图的模型构建。 

根据上述模型构建活动，教师提出以下思考问题：上述“无废弃物农业”模式的突出优势是什么？（回答：充分利用废弃物中的能量，通过物质的循环利用和能量的多级利用，实现废弃物的资源化，达到无废弃物生产，减少环境污染。）进而引导学生归纳总结出“物质循环再生原理”。 

引出“现代生态农业”模式。教师：上述“无废弃物农业”模式是我国传统农业的辉煌成就之一，但已无法满足人们对现代农业发展的需要。在上述传统农业的基础上，可增设沼气池、蘑菇等环节更好地利用物质能量。请同学们自主构建，完成下列“现代生态农业”的物质和能量流动图。 

[案例2]出示“纯樟子松林、珊瑚礁区”图片。教师：我国“三北防护林”取得了巨大的生态效益和经济效益，但最初进行林带建设时，单一种植的樟子松林遇松毛虫害大量毁坏死亡；而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？这是为什么呢？ 

学生：纯樟子松林的生物多样性低，食物链短而简单，缺少松毛虫的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而导致树林的大量毁坏死亡。珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的生物占据不同的生态位，通过食物链关系互相依存，充分利用了珊瑚礁生态系统的环境，实现了很好的物质循环和能量流动。 

教师：从上述正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？ 

学生：进行植树造林等生态工程建设时，必须要考虑生物的多样性，只有保持生态系统较高的生物多样性，才能维持生态系统结构和功能的稳定和平衡。（归纳总结出“物种多样性原理”） 

[案例3]出示“灰色长城、水葫芦疯长、草原过度放牧”图片。教师：“三北防护林”的西北防护林早期栽种不适应当地环境的杨树林，导致“绿色”长城变成“灰色”长城。江苏、上海和浙江三省市交界孕育吴越的美丽太湖。近年来，由于富营养化促使太湖水体中水葫芦和藻类疯长，并导致鱼虾等水生生物大量死亡，给水生生态系统造成极大危害。如果在西北草原地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？ 

学生：西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量（环境容纳量）；针对公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人的管理积极性，减少过度放牧现象。另外，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。 

教师：从上述3个实例，你能得出怎样的结论？ 

学生：进行生态工程建设时，要处理好生物与环境的协调与平衡问题，要栽种适宜树种，要考虑生物数量不能超出环境承载量。（归纳总结出“协调与平衡原理”） 

教师：进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更要整体考虑经济和社会等的影响力。例如，进行林业生态工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑  [本文由WWw.DYLw.NET提供，第 一论 文网进行和服务，欢迎光DYlw.NeT 联系方式QQ 712086966]贫困地区农民的粮食、烧柴以及收入等生活问题。如果农民的生计得不到保证，随时会发生“前面造林，后面砍林”的现象。这体现了什么原理？ 

学生：整体性原理。 

[案例4]出示“四位一体”农业生态工程模式图。教师：“四位一体”生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、厕所、蔬菜栽培与日光温室有机组合在一起，将农业生产、农村经济发展、生态环境保护、资源高效利用融为一体。图3为“四位一体”农业生态工程模式及物质和能量流动图。 

篇(2)

关键词：问题意识 基本原理概论课程 教学设计

“基本原理概论”课（以下简称“原理”课），是大学阶段4门思想政治理论课中学术性和逻辑性最强的一门课程，它是从基本理论的角度帮助大学生弄清楚什么是，为什么要始终坚持，如何坚持和发展。中央五号文件及其实施方案规定，“原理”课要着重讲授的世界观和方法论，帮助学生从整体上把握的科学内容和精神实质，正确认识人类社会发展的基本规律。这里明确规定了“原理”课教学要把握“一个主题”，贯穿“一条主线”，突出“一个重点”。也就是说，“原理”课要以什么是、为什么要始终坚持、怎样坚持和发展为主题，以认识人类社会发展的基本规律为主线，以阐述的世界观和方法论为重点，掌握了这“三个一”，就掌握了“原理”课的定位和基本任务。

概观“基本原理概论”课程的教材，基本是按照“原理”课的这一定位和基本任务编写的。但如何把这一教材体系转化为教学体系，却需要每一位任课教师发挥自己创造性的潜能，认真思考和精心设计来完成。笔者认为以问题意识为切入点设计整个教学活动和各个教学环节，是一条切实可行且行之有效的方法。

教学上的问题意识

教学上的问题意识，是指在教学设计和教学过程中，始终从学生的生理和心理特点出发，以学生感兴趣的社会热点和理论上感到困惑的问题为主线，通过运用的方法论对社会热点或理论困惑进行系统分析，达到阐释基本原理的目的。需要特别指出的是，这里强调的问题意识，是强调教学是一项目的性很强的工作理念，必须有对一门课的整体设计和每节课的专门设计。同时强调教学本身是一项创造性很强的工作，也是一个发现问题、解决问题的过程，只是这里发现和解决的是学生的问题。

从问题意识入手进行教学设计，主要出于两个方面的考虑：一是大学生群体的生理和心理特点。他们对任何新奇的事物都抱有兴趣，加之互联网技术的发达，使他们关注世界和社会的发展变化，喜欢思考任何突发事件和突出事件背后的深层次原因；二是大学阶段是大学生世界观、人生观和价值观形成的关键时期。虽然学生喜欢思考和寻找问题背后的深层原因，但由于他们没有掌握的科学世界观和方法论，对事物的看法有时过于肤浅和零散，加之受到网络上各种不同观点的影响，有时甚至会显得偏激。通过问题意识进行教学设计，一方面可以激发学生的学习兴趣，另一方面可以通过对问题的系统分析，帮助学生在解决实际问题的过程中掌握科学的世界观和方法论，学会运用的方法去分析问题和解决问题。

通过问题意识设计教学环节

在教学活动中，通过问题意识设计教学环节，主要需做到3个方面：

一是选准切入点。切入点是指学生感兴趣，但还没意识或反思到的问题。切入点找到了，一方面可以激发学生的学习积极性和主动性；另一方面可以找到贯穿整个教学环节始终的主线。例如，基本原理的开篇就讲到唯心主义和唯物主义，学生在高中阶段就已经知道了不管是物质第一性，还是精神第一性都是区分唯物主义和唯心主义的根本标准。在讲这一部分的时候，我们找到的切入点是：“物质‘第一性’与精神‘第一性’”这两个“第一性”是不是一回事，应该怎样理解哲学上的“第一性”。

二是教学活动环节设计本身要有逻辑性和系统性。教学活动环节的设计在找准切入点的基础上，对教材的内容要进行有逻辑性的系统设计，力求把原理讲透，讲出理论所应有的吸引力和慑服力。

三是要引导学生“举一反三”，有针对现实案例的实际训练。重点从两个方面引导学生进行思考：如何从实际案例中找到切入点，发现问题；如何运用的基本原理对问题进行系统分析。

以问题意识进行教学设计

以问题意识进行教学设计，需要处理好3对基本矛盾：

一是处理好案例选择与阐述原理之间的矛盾。“原理”课的主要教学目的是阐述的世界观和方法论，而我们往往是通过一个个特殊的案例来阐述一个普遍的原理和方法，因此，在教学中必须首先处理好案例选择和阐述原理之间的矛盾。我们认为案例教学和原理阐述之间是手段和目的的关系。案例教学是一种教学方法和教学手段，因此在案例的选择和应用上应该清楚案例实际是现实生活中出现的热点、难点和困惑，是一个切入原理阐述的话题，通过对话题进行的分析，达到阐述原理的目的。也就是说案例是感觉经验意义上的问题，而原理的阐述则是借助于概念对原理进行的系统阐释。

二是处理好体系精神与逻辑表达之间的矛盾。基本原理是一个内容系统完整且包罗万象的整体。马克思说：“不论我的著作有什么缺点，它们都有一个长处，即它们是一个艺术的整体。” 由于教学时数的限制，不可能对基本原理的所有方面都进行面面俱到的讲授，只能有所选择，而这种选择应体现出基本精神内涵的概念范畴和基本原理。基本原理是由一系列特定的概念建构而成的逻辑框架和体系，这一框架和体系就其内在精神来讲，就是一切从实际出发，实事求是地用哲学方法和认识方法；从外在表现来看，则是由“外在”具体的概念、范畴组成的逻辑表达框架。体系精神与逻辑表达框架结合在一起，就构成了的基本原理，因此在教学过程中需要从分析的基本原理的逻辑表达方式入手，引导学生掌握基本原理的内在体系精神。

三是处理好学术研究与问题教学之间的关系。学术研究和教学密不可分、相辅相成。只有有了高水平的学术研究成果，才能有高水平的教学。但是学术研究与教学活动是两类不同的活动，相关学术研究成果只有通过教师的创造性转化，才能用在教学过程中。正如马克思在《政治经济学批判・导言》中指出：“整体，当它在头脑中作为思想整体而出现时，是思维着的头脑产物，这个头脑用它所专有的方式掌握世界，而这种方式是不同于对世界的艺术精神的、宗教精神的、实践精神的掌握的”。 马克思在此提出了人类掌握世界的不同方式问题，并且认为每一种方式都以其“所专有的方式掌握世界”。教学也是这样，需要教师遵从大学生身心成长的规律，用教学所需要的专有方式去设计教学过程。

注：本文系北京航空航天大学教务处2011年重点课题“拓展本科生思想政治理论课教学内容的实现途径研究”阶段性成果。

参考文献：

1.张汝伦：《黑格尔在中国―一个批判性的检讨》，《复旦学报》，2007年第3期。

2.马克思：《马克思恩格斯选集》（第一卷），人民出版社1995年版，第58页。

3.列宁：《哲学笔记》，人民出版社1993年版，第216页。

篇(3)

关键词：独立任务型课程；模块化；课程过程考核评价

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：10052909（2015）04011204

课程考核方法是实现人才培养目标的重要手段，是高校教学过程管理的一个重要环节。高等工程教育很多专业基础课程和专业课程，其知识体系由相互近似独立的工程任务组成，且设计、分析和计算的原理也不相同。这些专业知识的掌握、能力的培养是一个复杂的分段逐步实现的过程，成绩评定不是一个简单的标准考试的结果，应以人才培养目标为导向，结合不同的教育经验，形成以多模块、多形式、多手段的进程性的过程评价为主的考核评价体系，并在教学中不断指导学生，创造问题情景，激励学生自主学习、独立思考、判断和分析。通过课程评价督促教师纠正教学方法，调整学习的方向和方法， 进而更好地达到人才培养目标。文章基于课程与教学课程基本原理中的过程考核原则，以钢筋混凝土结构设计原理课程为例，研究了独立任务型课程模块化过程考核评价的方法。

一、课程考核评价研究概况和基本原理

（一）研究概况

关于中美大学在课程考核方式上的差异，南京财经大学高等教育研究所陈棣沭等对此进行了系统对比，他认为中国各大学课程评价方法多采用标准化考试，而美国

则更注重过程性考核，并将其成绩纳入课程考核评价体系中[1]。美国也曾认为标准化考试是课程评价的最佳方法，但标准化考试使用了20多年后其弊端逐渐暴露[2]。为此，20世纪30年代美国教育学家泰勒经过了8年的

教育研究，提出了课程与教学基本原理的4条原则[3]，构建了当今美国及西方国家从小学到大学课程教学设计的基本准则。其中，泰勒的课程与教学基本原理中第4条给出了课程教学的过程评价方法。20世纪70年代，教育学家欧・桑迪在泰勒课程原理和教育心理学研究成果的基础上，进一步提出了现代课程评价的7条原则[2]，其核心是通过引导和刺激，调动学生内在的学习动机，激励其自主学习，强调自我评价，同时，在考核评价手段上注重多样化，在教学进程中采用观察等方法，发现学生的创造力，考察其认识、感悟及应用能力

。目前美国各大学的学生考核方式无不受泰勒和欧・桑迪等教育学家课程考核评价原理的影响。对于中国应用型工程技术学院，德国教育经验值得学习。德国双元制职业教育久富盛名，德国职教界明确将培养学生的综合职业能力作为其主要目标，具体包括专业能力、方法能力和社会能力三大能力。考核标准围绕知识、技能、素质，构建课程考核标准， 体现能力本位的职业教育理念[4]。

（二）任务型课程过程考核评价方法

基于泰勒课程原理，课程考核即课程评价。其主要目的是通过考核检验学生对知识的掌握程度，是否达到了预期的教育效果，以及反馈教学过程中存在的教学问题[5-6]。目前中国各高校传统的课程考核方式是通过期末课程结业标准化考试来评价本学期的教学效果，存在反馈滞后的问题，对学生知识的掌握极为不利。同时，传统的课程考核方式，题型固定、答案统一，禁锢了学生主观能动性和创新思维能力的发挥[7]。

课程考核实质上就是课程教学效果的评价，对于土木工程专业的学生来说，钢筋混凝土结构设计原理课程教学主要目的是使学生具备钢筋混凝土梁、板、柱等构件承载的力学行为的分析能力，并基于分析进行工程结构设计。工程设计问题的分析和解决是结构设计逐步选优的过程，没有绝对统一的答案，因此需要培养学生运用不同方法和手段解决具体工程结构设计的能力。

钢筋混凝土结构设计原理是土木工程专业重要的工程结构设计的基本原理课程，主要包含钢筋混凝土梁和柱构件的承载、构造和耐久性的设计基本原理，具有多个模块工程设计任务型的知识点群。各模块之间的知识体系前后继承性不强，相对独立。因此，该课程知识点具有模块化特点，配合模块化教学模式，其考核方式分模块、分阶段、分类别进行，其目的是使教学工作的重点真正落实到学生的工程设计能力培养之上，使学生在掌握结构设计基本原理的基础上，增强自主独立的工程设计和分析能力，真正实现土木工程专业人才培养目标。

二、课程考核模块划分

钢筋混凝土结构设计原理课程教学目的是让学生掌握结构设计基本原理，进而进行各类钢筋混凝土结构梁、板、柱等构件的承载设计，具体包括结构材料的选择、构件截面的尺寸设计、截面配筋设计。基于课程由不同工程设计任务组合而成的特点，按不同预定完成任务，将模块具体划分如下。

（1）结构材料性能和结构设计基本原理模块主要知识点主要包括：钢筋和混凝土的材料性能及选用原则荷载、材料强度的取值方法和结构设计的基本原理三个方面。

该部分知识点作为课程后续的梁、柱等设计的基础知识，将为这些构件设计提供材料力学性能和结构设计方法，因此考核重点是钢筋混凝土结构设计的基础理论，以及与其相关的土木工程材料力学性能的基础知识。

（2）钢筋混凝土梁构件截面抗弯、抗剪和抗扭设计原理模块的主要知识点包括： 钢筋混凝土梁在弯矩，或剪力，或扭矩作用下截面破坏过程；构件承载力截面设计的基本假定和设计原理；构件承载力设计和梁结构的构造要求三个方面。

该模块教学目的是使学生能够运用所学的结构材料性能、结构设计的基本原理，掌握梁的构造设计方法，利用理论力学和材料力学等相关力学理论和混凝土梁试验研究成果，分析梁截面破坏过程，构建钢筋混凝土梁极限承载力理论计算模型，掌握梁构件的承载力计算方法，同时应用这些方法，进行钢筋混凝土梁构件截面的配筋设计和截面承载能力验算。该部分重点考核学生是否具备钢筋混凝土梁承载的力学行为的分析和工程设计能力，同时，考虑到专业知识的迁移和延伸，着重考核学生的专业知识综合应用能力，重点是将钢筋混凝土梁设计的基本原理拓展到实际的工程结构（框架结构，连续梁，简支梁、悬臂梁结构）应用中。

（3） 钢筋混凝土设计原理模块的主要知识点包括：钢筋混凝土柱构造设计要求（材料、截面、钢筋）；

轴心受压构件正截面的破坏过程和特征及承载力计算方法；

偏心受压构件破坏过程和特征及正截面承载力计算方法；

偏心受拉构件正承面载力和斜截面承载力计算方法；

对称配筋条件下，柱的承载力设计五个部分。

该模块教学目的是使学生熟练掌握结构材料性能和结构设计的基本原理，进行柱的构造设计，利用理论力学、材料力学相关理论，以及混凝土柱试验研究成果，分析柱的截面破坏过程，构建钢筋混凝土柱极限承载力理论计算模型，掌握柱构件在轴心、偏心受压条件下，以及对称与非对称条件下的承载力计算方法，同时运用这些方法进行钢筋混凝土柱构件截面设计。重点考察学生是否具备钢筋混凝土柱承载设计的能力和对该类工程问题的分析能力。

（4）钢筋混凝土梁构件正常使用阶段挠度和耐久性的设计原理，以及预应力混凝土梁设计原理模块，主要考核构件截面在长期和短期荷载作用下截面刚度和变形控制设计；构件截面裂缝宽度的验算方法和环境侵蚀对构件承载能力的影响；预应力混凝土构件的预应力损失、预应力设计和构件承载力计算方法及构造要求。

该模块教学目的是使学生能够运用所学的结构材料性能和结构设计基本原理，理解和掌握构件正常使用的设计方法，利用理论力学和材料力学相关理论，学会构建钢筋混凝土梁正常使用阶段截面刚度理论计算模型，掌握混凝土结构耐久性设计要求，通过对预应力结构施工工艺、承载设计原理的理解，掌握预应力结构设计方法。是否具备预应力梁结构的设计能力是考察的重点。

三、考核方式和标准的设计

基于模块化教学改革的要求和独立任务型课程模块化过程考核评价的基本原理，该课程考核评价引入了分阶段、按模块、多手段的考核模式，最终目的是调动学生学习的积极性和主动性，强化学生“能力”培养，真正实现人才培养的目标。同时，解决教与学的偏差、教学信息反馈滞后问题，提高课程教学质量，最终实现进程性模块化课程过程考核评价的设计。该评价方式和标准的设计主要包括各模块考核评价的要点设计和课程考核成绩评定方案设计两部分。

（一）模块考核评价要点

教学模块1包括钢筋混凝土结构设计的基础理论和结构材料力学性能，主要为其它模块知识点的理解和掌握提供理论支撑。该部分知识贯穿整个教学过程，因此其考核要点是专业基础概念和基本原理。为了便于学生综合应用相关课程（土木工程材料，材料力学等）知识，理解和掌握结构设计基本原理，考试中增加混凝土材料组成和制备、钢筋混凝土材料力学性能的基本知识。该部分考核以书面闭卷形式为主，题型主要有名词概念、简答、钢筋混凝土工程材料问题分析。

教学模块2、3是该课程的重点教学内容，主要培养学生工程问题综合分析、工程设计和创新思维能力。由于该部分理论性和工程应用性强，而且每一个知识点具有明确的工程设计目的。因此该模块考核可根据工程设计的特点，采取以灵活多样的开卷（工程问题分析、研究、工程设计计算）考试为主，以试验研究、工程设计大作业、结构设计大赛、结构问题研究为辅进行考核，其目的是考查学生对工程（梁、柱）设计理论方法的理解和掌握情况，以及工程实践分析和创新解决工程问题的能力。其中工程设计作业、工程设计大赛和梁柱的试验等辅考核，由课题组教师指导，以小组为单位共同完成。通过设计作品展示、试验设计和钢筋混凝土结构设计大赛、研究报告等形式，较好地激发学生对结构分析和设计的兴趣，培养学生的创新能力、协作能力和团队合作精神。

由于教学模块4教学知识点体系内容多，通过单一试卷考试不能全面反映学生对该部分知识点的掌握程度，因此，该模块考核以具体工程项目中预应力梁设计为背景的大作业形式为主，全面考核学生进行新型结构研究和创新实践的能力。

（二）课程考核成绩评定方案的设计

基于该课程考核要点，并结合阶段模块化教学改革的要求，有针对性地进行题型设计。在考试题型设计中，工程问题分析，解决问题的方案、思路和工程设计计算作为重点题型，考核学生是否能够善学善用，运用所学工程设计原理，进行独立思考、解决和分析工程问题。在考核评价过程中，鼓励学生提出具有创新性的、探讨性的观点，并在分值上给予体现，同时，工程问题论述分析题的评分标准要基于工程设计原理，允许有不同见解的答案，评卷时应着力关注试卷的分析问题和计算推导，以及不同方案的比选过程。具体题型设计和考核评定标准如表1。

研究性试验、构件设计作业，竞赛、研究报告100小组考核100全过程

平时平时出勤（20%）、作业（40%）、课堂笔记（20%其检查4次）、互动问题回答（课堂活动和小组互动20%）100全过程

总成绩平时（10%）+考试（60%）+研究型（30%）100

四、结语

（1）课程教学过程考核和考核手段多样化是目前国内外高等教育课程考核评价的主要方法和趋势。

（2）课程考核评价模式的改革要结合课程特点，以实现人才培养目标为指导思想，因地制宜进行系统设计，实现课程教学和评价一体化的改革。

（3）对于独立任务型课程，采用分阶段、按模块、多手段的过程考核模式符合现代课程过程评价改革的理念。参考文献：

[1] 陈棣沭，韩婧.大学课程考核方法之比较分析[J].教育与现代化，2009，29（2）：91-96.

[2] 韩锋.美国评价学生的七项标准[N].山东教育，2001，19：124.

[3] （美）劳拉夫.泰勒.课程与教学基本原理[M].施良方，译.北京：人民教育出版社，1994：23.

[4] 张海容.德国职业教育对我院高职教育课程考核模式的启示[J].北京劳动保障职业学院学报，2010，4（3）：41-44.

[5] 黄亚红，曹弋.对当前大学课程考核模式改革的思考[J].高等函授学报：哲学社会科学版，2007，20（2）： 67-68.

篇(4)

ABAQUS是一套功能强大的工程模拟有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。被广泛用于土木工程专业领域的科学研究和工程设计。许多高等院校也争相开设ABAQUS有限元课程，一些学者也将ABAQUS有限元软件用于教学研究工作，得出了很多有益的成果［1-4］。将有限元ABAQUS软件用于《混凝土结构基本原理》课程的教学具有以下优势:

1)直观化教学，有利于学生对混凝土结构基本理论知识的理解。比如在讲授混凝土材料的抗压强度时，学生很难理解为什么混凝土抗压强度远低于砂浆和骨料任一单一材料的强度。其原因可从混凝土受压破坏的机理来分析。由于水泥、水、骨料组成的混凝土，在硬化过程中水泥和水形成的水泥石与骨料粘结在一起。凝结初期由于水泥石收缩、骨料下沉等原因，在水泥石和骨料之间的交界面上形成微裂缝。在外力作用下，微裂缝将有一个发展过程，混凝土的破坏过程就是裂缝不断产生、扩展和失稳的过程。这些过程无法直观观测到，只能通过超声波、X光、电子显微镜进行直接或间接观测。引入有限元软件后，这些问题就能得到解决。图1就是通过有限元软件数值模拟了混凝土材料内部微裂缝在荷载作用下扩展、贯通破坏的全过程，形象直观，有利于学生们对混凝土结构抗压强度概念的理解，也增强了学生的学习兴趣［5，6］，通过指导学生建立混凝土有限元模型和对模型进行数值模拟实验，能够提高学生的动手能力，学习掌握有限元基本概念和软件操作，为学生今后从事混凝土领域的科学研究工作打下基础。

2)部分替代混凝土构件承载力实验，具有一定的经济效益。《混凝土结构基本原理》课程中轴心受力构件承载力方程、受弯构件正截面承载力方程、受弯构件斜截面承载力方程等均是通过对钢筋混凝土构件的承载力实验破坏现象、特征规律和材料的破坏程度等进行一定的理论分析得到，因此《混凝土结构基本原理》课程的教学离不开钢筋混凝土构件的承载力实验。通过实验过程中钢筋混凝土构件的设计、制作和受力全过程的实验，对构件承载力、刚度和裂缝进行测定，并对破坏形态进行观测等工作，进一步加强了学生对钢筋混凝土构件受力性能、承载力计算理论、裂缝及变形性能的理解，初步掌握结构实验测量数据的整理和分析，提高了实验分析报告的撰写能力。根据笔者对多个大专院校《混凝土结构基本原理》课程教学的调查分析，鉴于实验条件和学时限制，大多数院校所开设的实验项目较少，仅开展了钢筋混凝土适筋梁正截面破坏的受力全过程实验、钢筋混凝土梁斜截面剪压破坏的受力全过程实验和大偏心受压构件正截面破坏的受力全过程实验。对于钢筋混凝土少筋梁、超筋梁正截面破坏的受力全过程实验;钢筋混凝土梁斜截面斜压破坏、斜拉破坏的受力全过程实验以及小偏心受压构件正截面破坏的受力全过程实验并未开设。个别院校未开设任何混凝土构件承载力破坏实验，仅通过观看实验录像了解混凝土承载力破坏现象。由于缺乏混凝土构件承载力破坏实验，学生对混凝土构件的承载力基本原理与钢筋设计计算方法理解不透彻，教师在授课时也感觉底气不足。然而如果大面积开展混凝土构件承载力实验又是不现实的。首先经济投入大，成本高。混凝土构件承载力破坏实验需要有加载装置、测试仪器及制作构件等费用，需要几十万的经费投入，同时要有相关的场地及人工成本。另一方面，《混凝土结构基本原理》课程的学时有限，目前课程普遍为64学时，如果在混凝土结构实验方面投入太多学时，就会出现《混凝土结构基本原理》理论知识学时不够的难处。因此采用有限元软件对混凝土构件破坏发展过程进行数值模拟实验，并且可以重复性观看，使学生获得更多的混凝土知识，取得较好的经济效益。数值模拟实验研究，在某些方面可以取代或优于实验室实验研究［7，8］。

2ABAQUS有限元软件在《混凝土结构基本原理》课程教学中的应用案例

混凝土材料的强度尺寸效应是指混凝土强度随着结构体积的增大而降低的现象。该理论是《混凝土结构基本原理》课程教学中的难点，学生往往很难理解混凝土材料的强度尺寸效应现象。如果采用试验教学，经济投入高且占用学时。为此我们在《混凝土结构基本原理》课程中引入新的教学手段。借助于ABAQUS有限元软件，建立不同体积的混凝土立方体、棱柱体有限元仿真模型，开展了直接拉伸和压缩荷载作用下的混凝土强度尺寸效应的数值模拟。图2为边长150mm，250mm，350mm和450mm的立方体混凝土细观力学模型，开展立方体单轴拉伸数值实验，测得了不同体积混凝土试件模型的抗拉强度，如表1所示。

3结语

篇(5)

【关键词】高考复习；化学实验；应对策略

化学实验题最能考查学生的思维、表达、探究等各方面的综合能力。2009年高考课改卷更加注重对化学实验的考查，突出了实验在学科中的地位。新课改2009年高考化学大纲强调了对实验能力和实践能力的考查，这将更有利于推进中学素质教育的实施。

结合近几年的高考实验试题特点以及发展趋势，本文就高考化学实验专题复习提出一些建议。

一、准确掌握化学实验基本技能

高考化学实验题中既有常见仪器的规格和使用，又有正确操作的了解和错误操作的辨别，着重考查考生的实验基本操作技能。

1.熟悉常用仪器

熟练掌握化学实验中常用仪器的结构、用途是提高实验答题能力的必备的基础。在复习时，建议让学生接触感受这些常用仪器，掌握这些常有仪器的名称，结构，规格，用法及用途。

2.掌握基本操作

基本的实验操作有药品的取用、仪器的洗涤、试纸的使用、试剂的存放、物质的分离和提纯、物质的检验与鉴别等。对化学实验基本操作的复习，最好让学生亲自动手做。设置不同的实验情景，积极疏导，大胆动手，多向思考，仔细观察，认真记录，做好实验基本操作。有助于全面提高学生的基础实验能力。

二、认真分析课本实验基本原理

近几年高考实验试题倾向于回归教材，体现了来源于教材又高于教材的特点。问题多围绕教材实验展开，如基本操作，变换原理，方法，角度等进行命题，增强教材实验的开发、迁移、考查学生对实验的掌握情况。这就要求学生在复习实验时要多问是什么（即实验目的）？（即实验原理）为什么？怎么做（即实验步骤）？不这样会产生什么结果（即实验拓展）？尤其要重视课本实验，认真做好课本上的演示实验和学生实验，认真分析实验原理，掌握典型的实验装置和原理，并进行相应的挖掘和提升。三、注意培养创新意识和能力

应用性和开放性试题已成为高考试题的新热点，其重点在于考查学生的创新精神。复习时要在实验原理、实验目的、实验步骤、实验方案以及实验方案的评价上做文章。教师应引导学生改进、完善、拓展教材实验，增强实验的探索性、综合性，使之更贴近对实际问题的解决，培养学生的创新能力。

“在化学科学的研究中，科学、合理、周密、巧妙的实验设计，往往能导致化学科学的重大发现。”化学实验设计也成为对学生各项能力进行综合测试最好的方法，近年高考实验方案设计题受到命题专家的青睐，逐渐成为考查的重点。[2]实验设计是指实验者在实施实验之前，依据一定的实验目的和要求，运用有关的知识与技能，对实验的仪器、装置、步骤和方法等在头脑中所进行的一种规划。在复习过程中，教师要引导学生综合运用所学知识，帮助其认识实验设计的基本原理，了解实验设计的一般思路和方法，再评价和优化，以提高学生的实验设计水平，强化创新能力。

四、加强习题选编、训练和讲评

综合实验题属于能力考查题，能有效地考查学生的观察能力、思维能力、实验能力。其命题思路是依据化学实验本身具有很强的包容性和兼容性的特点，将化学实验的考查与化学其他板块的知识甚至是其他学科的知识、方法等有机地结合，实现学科知识的综合考查，考查的内容可以是元素及其化合物的有关知识，也可以是化学基本原理的有关知识，同时包括实验基本原理和基本技能。在复习过程中，教师要通过精心研究、分析、比较、筛选，把一些有针对性和代表性的典型习题进行整理，有计划、分阶段地进行训练。让学生了解这些试题的主要类型、功能和特点，掌握典型题目的解题思路、方法、技巧、步骤及注意事项，进行强化训练，增强他们的题型意识。要学生明白高考实验考什么、怎样考、只有学生对实验题的功能，考查范围、考查特点弄清楚、才能理顺解答实验题的思路。引导学生在分析典型综合实验题的过程中积累经验，达到知识与能力相结合，真正提高实战能力。

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“冷热不均引起大气运动”是人教版高中地理教材必修一第二章“地球上的大气”第一节，本节由大气的受热过程、热力环流、大气的水平运动三部分内容组成。这三部分知识环环相扣、前后承接，逻辑性和系统性极强，本节教学要求2课时完成，本课时完成前两部分内容。课标要求是“运用图表说明大气受热过程”。“标准”中以“运用图表”作为大气受热过程的突破方式，突出学生读图、析图能力对于本节课学习的重要性。本节课图文结合，通过“大气的受热过程”图了解大气的增温过程，用“大气的保温作用”图理解大气保温作用的基本原理，通过展示“月球表面和地球表面受热过程比较”图，认识太阳辐射到达地球后的能量转换过程，归纳大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用，利用“热力环流的形成”图说明大气热力环流的形成过程。“标准”中虽未明确提出“热力环流”，但它却是本章的关键部分，起承上启下作用，是学气水平运动的基础和解释气压带和风带形成的基本原理，因此也是本节课学习的重点。教材安排了三个活动，教学中要充分开展，培养学生分析问题、解决问题的能力，养成良好的思维品质。

二、教学目标

知识与技能：明确大气的热量来源，即导致大气运动的能量来源，说明大气的受热过程；理解大气保温作用的基本原理，能用该原理解释生活中的现象；说明热力环流的形成，并且能解释自然界中的热力环流现象。

过程与方法：通过读图了解大气的受热过程，理解大气保温作用的基本原理，培养学生读图分析问题的能力；通过flas模拟实验操作，感知热力环流现象；通过自主合作探究学习，结合教师自制教具，培养探究问题和合作交流解决问题的能力。

情感态度与价值观：通过对大气受热过程的学习，认识生活中的地理，激发学生探究地理问题的兴趣，养成科学探索的态度和精神；通过对热力环流形成的研究，培养学生观察自然现象、探索科学原理、分析地理问题的科学思维。

三、教学分析

重点：大气的受热过程；大气保温作用的基本原理；大气热力环流的形成过程。

难点：大气受热过程中的能量转换；热力环流的形成过程；等压面的变化规律。

方法：flas演示、自主探究、合作探究、教师自制教具演示等。

教具：多媒体课件、拔罐器、教师自制教具。

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（沈阳市科学技术情报研究所，辽宁 沈阳 110003）

【摘要】随着网络信息技术发展，使传统的情报收集、检索和分析面临着前所未有的海量信息处理压力，因此情报的智能化处理需求变得越来越迫切。如何建立一套科学、高效、实用的情报智能化处理系统是目前情报界的主要研究课题之一。主要探讨了在开报智能化处理系统过程中，如何运用和体现情报学的基本原理，以保证智能处理机制符合情报的基本规律。

关键词 情报学；基本原理；智能处理

0引言

信息技术的快速崛起促进了情报处理系统的大踏步发展，互联网的应用更是使情报收集、检索和分析面临着前所未有的海量信息处理压力。因此情报的智能化处理需求变得越来越迫切，同时情报的智能处理也能为决策部门提供更加科学、客观的依据。然而，在大数据时代，信息的海量性、异构性和无序性使得情报的即时获取、智能解析和准确评价等方面都存在着许多困难。

另一方面，情报学作为一门新兴学科，与其他学科一样具有一些带有普遍意义的、基础性的思想和原则，这些思想和原则主导着情报学的发展，我们称其为情报学的基本原理。无论时代怎么发展，技术怎样创新，这些基本原理作为独立的理论或规律在情报学中的作用和地位是不会改变的。

由此可以得出，情报的智能化处理机制和系统的建立，一定要基于情报学的基本原理，否则将使情报工作陷于纷繁复杂的泥淖之中不能自拔。情报应该是对关注对象所处环境与状态的全面监测过程，即通过广泛搜集相关的大量信息，经过筛选、提炼和综合分析，对关注对象进行综合评定，进而提出相应对策的过程。这是一个计算机高效处理性能与情报分析人员判断相结合的智能系统，从智能处理的系统性和情报学的基本原理出发，可以将智能情报处理系统分为信息/数据层、逻辑业务层和功能层三个层次，而情报学的基本原理在这三个层次中都有不同程度的运用和体现。

1基于离散分布原理选择信息源

信息/数据层，是将分布在世界各地的感兴趣的信息资源采集下来并进行初步处理，形成网络信息资源库，进一步按照所属领域构建相关的知识库。这项工作是情报智能化处理机制的基础部分，工作量巨大，且时效性很强，因此可交由计算机按照事先设定好的程序自动检索完成。其检索程序的设计应遵循情报的离散分布原理。

信息、知识和情报是以离散形式分布的，在离散的基础上趋于集中。情报的离散分布现象是全部情报活动的基石，因此对情报分散规律的研究不仅有助于信息资源库和知识库的建立，也将对情报学的发展起到奠基性的作用。迄今为止对情报离散分布现象研究最富盛名的成果是布拉福德（Bradford）定律，它与描述科学生产率分布的洛特卡（Lotka）定律，词频分布的齐夫（Zipf）定律，文献增长老化的指数定律具有共同的渊源和机理。布拉德定律在研究中创造了频次-等级排序法：按某一具体事项（如标题、作者、

关键词 等）在其主体来源（如期刊、作者集合等）中出现的频次按递减顺序排列，就会导出布拉德福分布，其特点在于所考察的具体对象大多数都集中于少数主体来源[1]。例如，某一主题的科学论文约三分之二集中在少数期刊上。导致这种结果的主要原因是，作者在写文章或发表文章时，总是希望选择常用的、传递功能强的词汇和期刊。这种现象实际上是情报离散分布基础上形成的核心趋势，是成功经验积累的结果，也是“马太效应”的表现形式。

因此，在运用计算机自动检索技术搜集情报过程中，应充分考虑情报的这一基本原理，首先选择相关领域的权威期刊或网站，这些期刊或网站往往集中了大量的有价值的知识和情报。以这些期刊或网站作为相关领域情报的主要来源，不仅能提高情报检索的效率，而且能保证所搜集情报的质量。

2利用有序性原理对情报进行“深加工”

搜集到信息资源库或知识库里的“情报”，准确的说还不能称之为情报，只能称其为有价值的但未经处理的信息。按照情报智能化处理机制的要求，接下来在信息资源库和知识库的支持下，计算机将完成信息的逻辑计算，包括对相关信息的进一步分/聚类、信息的访问与传递、信息的业务管理，以及为情报分析人员提供交互工具、评估工具、建模环境等，这部分工作在情报智能化处理机制中称之为逻辑业务层，由计算机和情报分析人员共同完成，其工作的机理同样需要遵循情报学的基本原理——有序性。

情报结构无论是以自然系统存在还是以人工系统存在，都具有某种“序性”。研究和揭示这种“序性”是设计最优情报系统的基础。情报的有序性结构既来自情报创造过程的机理，也来自知识体系自身的组织功能。在知识体系结构中具有不同的功能，但都会通过知识的自组织而形成有序性结构。20世纪70年代中期，布鲁克斯曾提出描述情报作用的基本方程式：

K[S]+ΔI=K[S+ΔS]

式中K[S]为原有的知识结构，K[S+ΔS]为吸收情报以后的知识结构，ΔI为增加的情报。这个方程式说明新的知识结构形成是由于吸收情报的结果。30多年来这个以伪数学形式表达的简单方程式引起了人们广泛的兴趣和关注，认为它对描述情报的概念和作用是最基本的。

情报不仅仅是简单的逻辑计算，更重要的是情报分析人员对信息的解读和加工。这种对情报的“深加工”是以新知识结构的产生为目的，是以人为中心的信息处理过程。因此情报智能处理系统的设计应利用情报的有序性原理，模拟情报人员工作时的动态思维过程，综合人的认知判断能力与计算机的逻辑运算能力。这不仅需要通常意义上的算法、建模与仿真，更重要的是启发人们对新知识结构的认知，为进一步的科学决策提供有价值的和有竞争力的情报服务。

3面向实际应用提供多功能情报服务

情报最突出的特点就是“智慧”，它不是简单的数据堆积，也不是简单的信息加工，而是要注入许多创造性的智力劳动，从反映客观事物的信息中，通过识别、分析、评价，最终形成新的增值情报产品，并服务于科学决策[2]。因此，智能情报处理机制必须要面向实际应用，为用户提供如标准事件、可能性事件、突发事件等多种应对方案，以及决策性咨询服务等。

在此过程中应体现出情报的准确性、预见性和易用性原理。随着获取信息渠道的不断拓宽以及信息智能处理技术的研发，情报服务也从最初的“比多比全”发展为现代的“比精比准”[3]。情报的准确性，不仅指情况的真实、数据的准确，更重要的是分析判断的准确。这种提前的判断体现了情报的预见性。情报是为计划、决策提供依据的，是为将要实施的行动服务。因此，情报的准确性和预见性，是情报服务的最高价值体现。

此外，在提供情报服务过程中，还应充分考虑其易用性的原理。人类交流、获取和利用信息、知识、情报，总是趋向简捷、方便、易用和省力。穆尔斯定律指出，一个情报检索系统，如果用户从它取得情报比不取得情报更伤脑筋和麻烦的话，这个系统就不会得到利用。因此，智能情报处理机制一定是从用户的角度出发，建立在易于（下转第318页）（上接第311页）存取、易于利用的基础之上的，甚至在某些情况下用户对于情报的易用性比情报本身的要求都高。

4结束语

综上所述，智能情报处理机制应该是以情报学基本原理为基础建立和发展的，网络信息技术为智能情报服务系统的开发提供了实践的土壤。相信在不远的未来，以情报学基本原理为基础、以用户实际需求为导向的智能情报服务系统必将得到长足的发展和广泛的应用。

参考文献

［1］马费成.论情报学的基本原理及理论体系构建[J].情报学报,2007（1）.

［2］吕志坚,王冠宇,崔霞.网络环境下情报智能处理机制研究[C]//北京科学技术情报学会年会.,2009,12.