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文化建设有关论文范文文献,与铁道工程专业“工程结构设计原理”课程文化建设的与实践相关论文开题报告
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摘 要：课程文化建设是高职院校培养高素质应用型人才的必然要求.高职教育在课程文化建设的过程中,需要避免简单地把文化建设理解为文化课程的建设,而是要将知识传授与观念、理念、思维的培养协同起来,推行知识、能力与素质三位一体的教学模式.本文基于高职铁道工程专业的专业基础课程多年教学实践与研究,提出了构建高职专业技术课程文化建设的概念、思路与途径.
关 键 词：铁道工程专业；工程结构设计原理；课程文化建设
中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1672-5727（2014）12-0089-04
以应用能力培养为核心目标的高职教育教学改革已取得了很多成果.其中,将知识传播与能力培养相结合,知识、能力、素养三位一体的教学目标已经形成共识.从培养综合能力,提高从事职业活动的认知能力、思维能力、判断能力、方法能力的角度,把课程知识作为载体,将文化教育渗透其中,形成反映课程知识与能力特征的课程文化,从而使课程教育立体化,可以让学生不再执著于课程知识的“迷宫”.
“工程结构设计原理”课程是铁道工程专业的一门专业基础知识课程,以道路桥面类桥涵设计通用规范、混凝土结构技术规程为基础,主要教授钢筋混凝土、预应力混凝土、圬工结构构件的设计原理,其主要内容包括如何合理选择构件截面尺寸及其联结方式,并根据作用的情况验算构件的承载力、稳定性、挠度和裂缝等问题,它为学习铁道工程、桥梁隧道构造物的设计计算与施工技术奠定理论基础.
当我们从传授知识的视角,将其视为一门重要的技术基础课时,我们意识到了这门课程对规范条文的概念、实质的理解与应用能力的重要性.
结构的静力平衡条件与事物的生存法则
静力平衡条件是钢筋混凝土受弯构件按承载能力极限状态设计,无论是单筋矩形截面,或双筋矩形截面或T形截面,基本计算式从两个方面得到,一是水平力平衡,二是弯矩平衡.以单筋矩形截面为例：
由水平力平衡,即∑H等于0,可得
fcdbx等于fsdAs（1）
由弯矩平衡,即∑M等于0,可得
M等于fcdbx（h0-）（2）
根据按承载能力的极限状态设计的原则得出两个公式：
γ0Md≤fcdbx（h0-）（3）
γ0Md≤fcdAs（h0-）（4）
公式的适用条件是
X≤ξ0h0（5）
ρ等于≥ρmin（6）
结构计算的目的要求得到As并确定梁体截面尺寸b和h0.从数学的角度,在给定已知参数的情况下,用公式（1）、与公式（3）或（4）两个方程就可以解出包括在内的两个未知数.
这种结构设计计算的关键不在于解方程的技巧,而在于对计算公式适用条件的选择.需要讨论x≤ξbh0的条件是否满足.一是要考虑平衡建立的基础条件：承载能力达到极限状态下梁在下部截面上发生了什么?二是要考虑梁的配筋条件设定得是否合理,钢筋过多还是过少.
从知识的角度,我们引导学生把问题简单化,即只要会解这个二元二次方程就行了；强调从思维能力的角度,需要学生考虑一个问题,那就是任何事物处于平衡状态都是有条件的.
事物的平衡条件包括两个方面――主观条件与客观条件.在这里客观条件就是要求梁的极限承载能力发生时既不能钢筋太少,也不能钢筋太多,即公式（5）、（6）给定的条件；主观条件则是由自己设定的,设计者一开始假设的参数as（公式中h0等于（h-as））是否合理.通过反复的练习,学生主要不是在解题熟练程度上的长进,而是对适用条件的掌握,懂得了自己设定的条件会成为所得结果的重要影响因素.当跳出这种计算,我们会发现,世上事物的许多不平衡往往确实存在着客观条件限制,这是我们很难改变的,但更多情况下是由于我们自身设定的偏差.调整设定值,问题就能得到圆满的解决.
结构设计的多方案性与三分法思维
土建结构的设计与施工所面对的工程项目具有四大特性,即作业条件与环境的开放性；时间、地点、资源的制约性；项目本身与最终成果的唯一性；进度、成本、质量影响因素的不确定性等特征.因此具体到每一个设计结果,答案不是唯一的.在结构设计原理的设计案例中,有时未知数条件过多需要假设,有时需要多次修改反复验算,条件不同答案就不同.对于一个梁的承载能力计算,满足同样的荷载要求,梁的截面与配筋方案可以是多样的,关键看设计者在计算过程中将什么视为主要因素.我们在批阅学生完成的设计方案时,对其答案不应该简单地用“√”或“×”来进行判断.很多情况下,要从他考虑问题的角度考察其过程是否正确,考虑的因素是否齐全,鼓励学生从多角度考虑设计问题.
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工程结构设计需要多方案比较,这是由工程设计的特性决定的.在结构设计原理学习中,特别鼓励学生对同一设计案例作出多种方案.在学习过程中逐步培养工程思维能力,即充分论证方案的可行性、可操作性和运筹性；正确处理方案的可靠性与可错性、容错性；积极调动设计者思维的流畅性、变通性和独特性.
面对一个命题,我们往往容易急于做出判断,得出结论：即对于一个问题仅得出“是”或“非”这种两分法答案.然而,社会是开放的,环境是开放的,这就要求我们的思维也必须开阔.“斟酌”是一种工作方法,古人说的“三思而后行”就是要求我们做多方案比较,权衡不同的因素在命题中的影响作用,对于每一个答案不能简单地用“是”或“非”、“好”或“不好”来做判断,这就是“三分法”.
三分法是一种思维模式,是一种对事物决策强调理性思考过程的方法,也是从事工程结构设计的智慧之一.三分法思维能够有效地避免人们在决策过程中种种偏执、武断、急躁、冲动情绪的影响.对于未来从事结构工程施工与维护的高级专门技术人才来说,善于权衡利弊,反复论证,培养三分法思维,并能有效地应用于工程专业的生产实践中,是一种可贵的职业素质.受弯构件试验梁的设计与创新思维的实践性特征
图1是用于分析钢筋混凝土受弯构件受力全过程与破坏特征的试验梁.
从学习知识的角度,介绍这个梁具有纯受弯构件的特性,且属于弯矩为恒值就可以了.当我们进一步分析构件的弯矩图与剪力图特征时,发现学生对于“为什么是这种梁,而不是其他形式的梁”更有兴趣.通常,我们简单地表述一个受弯构件是下页图2中a的受力形式,即一个梁体在跨中受到一个集中力.这时的弯矩分布呈现为倒三角形,而剪力分布在整个梁体上,左侧为正,右侧为负.比较下页图2中a与b可以发现,当由一个集中力演变为两个集中力时,构件的受弯与受剪特性发生了质的变化.这个演变过程叫做“一生二”的过程.
作为试验梁,测试数据的基本要求是符合规律性,因此试验条件必须具备良好的重演性,试验影响因素必须具有确定性或唯一性.显然,下页图2中a构件梁体的每个截面弯矩值都不同,每个截面既受弯矩又受剪力,不能满足试验研究的基本条件.进而对梁体的特定截面分别进行剪力与弯矩计算发现,采用b的集中力分布使得在梁体的CD段出现纯受弯与弯矩为恒值的特征.由一个集中力到两个集中力,是集中力的数量变化,而引起的结果是受力性质的改变.经过对知识的深入挖掘,当我们再看试
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