数字化技术在土木工程中的应用文档

数字化技术在土木工程中的应用6、露凝无游氛，天高风景澈。7、翩翩新来燕，双双入我庐，先巢故尚在，相将还旧居。8、吁嗟身后名，于我若浮烟。9、陶渊明（约365年—427年），字元亮，（又一说名潜，字渊明）号五柳先生，私谥“靖节”，东晋末期南朝宋初期诗人、文学家、辞赋家、散文家。汉族，东晋浔阳柴桑人（今江西九江）。曾做过几年小官，后辞官回家，从此隐居，田园生活是陶渊明诗的主要题材，相关作品有《饮酒》、《归园田居》、《桃花源记》、《五柳先生传》、《归去来兮辞》等。10、倚南窗以寄傲，审容膝之易安。数字化技术在土木工程中的应用数字化技术在土木工程中的应用6、露凝无游氛，天高风景澈。7、翩翩新来燕，双双入我庐，先巢故尚在，相将还旧居。8、吁嗟身后名，于我若浮烟。9、陶渊明（约365年—427年），字元亮，（又一说名潜，字渊明）号五柳先生，私谥“靖节”，东晋末期南朝宋初期诗人、文学家、辞赋家、散文家。汉族，东晋浔阳柴桑人（今江西九江）。曾做过几年小官，后辞官回家，从此隐居，田园生活是陶渊明诗的主要题材，相关作品有《饮酒》、《归园田居》、《桃花源记》、《五柳先生传》、《归去来兮辞》等。10、倚南窗以寄傲，审容膝之易安。第十四章数字化技术在土木工程中的应用14.1计算机辅助设计(cAD)14.2信息化施工14.3智能化建筑的定义及分类14.4智能化交通14.5仿真系统14.6土木工程专业中计算机辅助教学与网络教学引言数字化技术更越来越多的应用到各个领域,小到产品的策划、设计、制造、销售;大到医疗、教育、军事等等都在探索使用数字化技术。数字化技术是以计算机硬软件、周边设备、协议和网络为基础的信息离散化表述、定量、感知、传递、存贮、处理、控制、联网的集成技术。计算机辅助设计、信息化施工、智能建筑、智能交通、仿真系统等是土木工程数字化技术发展的主要方向,网终教学也将成为土木工程发展的重要分支。我县是一个农业县，学生大部分来自农村，底子较差，初中化学基础较差，学习方法欠缺，在学习化学上存在许多困难。这些学生在学习过程中能经常坚持预习的很少，化学成绩不理想的原因大部分是在学习上下工夫不够。这些学生主要表现为缺乏自信，对化学学习缺乏爱好，在考场上出现怯场、缺乏解决实际问题的能力；记忆能力差，元素及其化合物中的典型反应，理解不透彻；文字表述不准确，缺乏理科思维的严密性，语言也不流畅；四是审题能力差，不能找出试题中突破口，更找不到题中的隐含条件；学习欠努力，较懒惰，这样日积月累，导致化学成绩每况愈下，越来越对化学失去爱好，学习化学不主动。1.化学学习形成困难原因（1）家庭环境对学生的学习心态起着重大的影响。现在大多数子女都是独生子女，都是在父辈们或祖辈们的溺爱中长大，缺乏一种耐挫能力，有的学生家长长期在外打工，靠祖辈们带大，得不到父辈们的爱，还有的家庭是单亲家庭，或离异家庭，有的家长对自己孩子在校情况不问不闻，只关注其生活，不过问其学习，也不与老师交流，家庭教育与学校教育严重脱节。（2）农村普通高中生，由于基础差一些，学校每年考上本科院校的学生较少，而随着高校的扩招，大多数学生还是能被大专院校录取，从而导致学生的学习积极性差，一种比学赶帮的氛围未形成，个别学习努力的学生，看到四周同学学习也不怎么努力，自己也随波逐流，缺乏自控能力，从而出现了一些不思学习，贪图享乐，厌学逃学的学困生。当今社会是一个经济社会，竞争激烈，拜金主义严重，新的读书无用论在滋长，部分家长或学生认为大学毕业自己找工作，还不如现在就外出打工，早赚钱，而且有的同志文凭并不高，但他们在外打工收入较高，并不比大学毕业生差，从而导致他们读书没有激情，出现厌学、逃学。（3）高中化学是在初中化学基础上更加深化，不仅信息量大，而且其深度与难度也加大了许多。要记忆的知识更多，有的需要死记，如：元素符号、常见元素的主要化合价化学用语等；有的需要理解记忆，没把握这些基础知识，会给今后的学习造成困难。而一部分学生往往在上课时，机械听课，只听不记忆，不思考；复习时，只看书，不动笔去做，思想不集中；练习时，懒于动脑，抄袭作业。这种不恰当学习方法，必然造成学习成绩不理想，上课听不懂，作业也只好抄别人的了，学习任务不能完成，久而久之，学习成绩下降，对化学不感爱好，对学习化学的心理负担越来越重，造成了化学学习上的困难。2.转化农村普通高中化学学习困难学生的对策针对高中教学中高考竞争的压力，在教学中，通过有针对性地对学生的心理疏导，让学生正确的熟悉自我，能够调节和控制好自己的情绪，保持健康的心理状态，增强心理承受能力，提高对化学学习的爱好，使学生的化学学习处于一个良好的心境状态中，从而克服化学学习上的困难。（1）寓感情交流于教学中。情感有力量，情感中有教育，情感的培养是长期的、教师应通过自身的努力，通过语言沟通和实验示范，通过自身形象的展示，不断地营造充满激情的教学环境，创造活跃的课堂气氛；并注意用微笑、语言、眼神、手势去鼓励和激发每一位学生的学习冲动，把激情传递到课堂的每一个角落，让激情产生强烈的感染力、吸引力、感召力，使学生情不自禁地产生共鸣而融入教学之中，开放自我、表现自我、重塑自我，将情感因素巧妙地寓于化学教学中，就能使教学效果产生事半功倍的效果。（2）加强对学生自信心的培养，让学生在成功中进步。在化学教学中，要采取各种激励机制，让学生在学习中不断获得成功的机会，增强他们的自信。教师的赏识、表扬对于学生固然重要，同伴的欣赏、鼓励同样缺一不可。而在使学生学会自信的过程中，最重要的是学生的自我承认、自我激励。因此，作为教师，应在教学中努力营造一个让学生互相表扬、自我鼓励的良好氛围。在平时的教学中，我注意充分发挥学生的自主，并经常采用小组合作学习的方式。在小组合作学习中，我根据学生自己的学习意愿和他们的实际情况，给每一个学生都作明确分工，让每一个学生都能尽情发挥自己的特长。这样，当学生进步时，他们的分工也会有所改变。在合作学习时，每个人都有发言的机会，同时小组内先进行评价，然后全班再进行评价。这样教师精心营造互相鼓励、自我激励的氛围，学生们在潜移默化中渐渐地学会了自信，他们会从内心发出“我能解决这么多问题呀！”的自我评价。（3）在探究活动中，建立新型的师生关系，相互合作，彼此分享。教学是师生双边活动，教学质量的高低直接取决于教学氛围和师生关系的和谐程度。营造一个生动、活泼、民主的课堂教学氛围是培养学生创新精神的重要前提和保证。一堂自由、民主的科学课可以充分展示学生的个性，使他们在课堂上独立的思考、想象、选择，做出决定。课堂上应给予他们充分的时间，让他们有机会进行一系列的创新活动。课堂中教师与学生，学生与学生间不仅是知识的传递，也是情感的交流。当我们在互动过程中，达到“相互信任，彼此尊重，融洽相处”时，学生成了真正的学习主人，才能敢想、敢说、勇于创新。（4）全面了解学生，关心学生身心健康。作为教师，要全面了解自己所教学生的思想状况，成长过程，家庭环境，心理品质，性格特征，学习能力，身体状况等，从而采取因材施教的原则，教师可以通过座谈、组成各种活动、家访等形式来了解学生，帮助学生解决一些实际问题，加强对学生心理疏导，提高他们自控能力，使他们的身心得以健康发展，从而克服学习化学的心理障碍。（5）不断改进教法，加强学法指导，培养学习化学的爱好。在课堂教学过程中，要不断改进教学方法，加强学法指导，培养学生自主探究的精神，培养学习化学爱好。①把探究法运用到实验教学中去，培养学生观察问题、分析问题、解决问题的能力。探究法就是学生依据实验原理，利用自己已有的知识和技能进行创造思维。通过探究确定实验仪器、装置、操作步骤的一种学习活动。这种实验教学方法体现出化学学科的教学特点，突出体现学生的自主活动。②精心设计教学，培养学生观察、分析、解决问题的能力。对于化学教学中难度比较大的知识点，精心设计成若干个有一定梯度的小题，然后师生共同分析、对比、讨论研究。在此过程中要鼓励学生，仔细观察、对比，积极探求问题解决的途径。③采用多种提问方式，引发思考，培养学生知识运用的能力。一个好的提问，有利于师生情感交流，唤起学生的注意力，激发学生的求知欲望，促进学生能力的提高。为此每节课都有意识设计有启发性，又能引发学生思维活动的问题，培养了学生灵括运用的能力。④采用化学方程式联想法培养学生归纳、总结、概括的能力。化学方程式联想法就是以化学方程式为主线，把涉及到的各种物质的名称、颜色、状态、性质、用途、相应实验室制法、收集方法、反应类型、物质分类等等串成-个知识网络。这样的知识网络使学生掌握的知识不再是一个个的点，而是前后融会贯通，结为一个整体。同时也培养学生思维迅速，举-反三的能力，可见此方法不失为复习当中-个比较好的方法。高中学生虽然基础差，但也有了一定的自主性，教师只需当好一堂课的导演，成为学生的学习的引导者、组织者，让学生成为的学习真正主人，从而激发学生的学习热情，培养学生发现问题，解决问题的能力，克服学习化学过程中的困难，成效也一定是可观的。收稿日期：2012-08-18我校是一所农村中学。由于农村中学地处偏僻，加上近几年择校之风盛行，生源流失严重，教学对象大部分是基础较薄弱的学生；再加上学生的个性差异、教材的难易、教师的教学方法的异同。导致数学教学中的两极分化现象相当严重。面对现实，如何调动学生学习积极性，激发学生学习数学的兴趣，最大地缩短两极分化的距离，使优差生共同提高，已成为每个数学教师为推进素质教育所面临且要解决的问题。1.使学生树立正确的学习观农村中学的学生，从小生活在农村，见识少，所学知识均为书本知识，对于生活中常见的一些现象缺乏认识。因此，他们认为所学知识对自己的将来没有什么作用。另外，家长多数都是文盲或半文盲，不懂得知识的重要性，也不懂怎样教育儿女，甚至还有家张教给儿女的是"学那么多于什么，会写字就行了"。针对这一系列阻碍学生学习的客观条件，教师有责任、有义务帮学生树立正确的学习观。在这一点上，教师应多与学生进行交流，了解他们的内心世界，告诉他们知识的重要性，也可以带他们去做一些有利于学习的活动，给他们讲和他们生活有关的应用问题，或足农村中知识的应用问题，让学生发现知识存在于社会，存在于生活，和我们的生产、生活等密切相关，并不是自己和家长所想的那样_一无是处，从而使学生产生求知欲，把"要我学"变为"我要学"的正确学习观。2.创设适合学生的实际背景多数农村教师均有这样的感觉，多次强调的问题学生总是记不住，殊不知在讲的过程中所创设的背景不切合学生实际。我们农村中学生没有见过许多先进的交通工具和生活用品等农村不具备的物品。因此，教师在创设教学背景时不要死板的套用课本，应了解学生的实际情况，针对学生的实际情况来创设教学背景。如求"打的"费用，多数农村学生没坐过出租车，对其分段收费不理解，因而在实际教学时可以把这一"打的"背景改为"打电话"等学生比较熟悉的身边事。这样学生就更容易掌握了。3.教会学生学习数学的方法3.1教会学生预习的方法。预习是学习各科的有效方法之一，但农村中学90%以上的学生不会用这一方法进行学习。因此，教师有必要教给他们预习的方法。预习，也就是在上课前将所要学的内容提前阅读，达到熟悉内容，认识自己不懂的。地方的一种方法。在此过程中，教师应教会他们"打记号"。如有效数字这一内容不懂，就在这一地方打上记号，以便于在上课时认真听教师讲，从而真正理解这一内容。3.2教会学生听课。听课是教学中最为重要的一个环节。多数农村学生在"听"时不懂方法，学习效果也就不明显。怎样听好课呢？第一，在听课过程中必须专心，不要"身在教室心在外"。第二，抓重点，做笔记。在上课时，教师都会强调某些问题（或多次提到的问题）即为本节重点。学生在听时只是暂时的记住和理解，因此要将知识点记下来，以便于复习巩固。第三，预习中打记号的知识点，应"认真听，多提问"，保证做到听懂自己打记号的知识点。第四，积极回答教师上课的提问，做到先思考后回答，不要不经思考乱回答。第五，认真完成课堂练习，将所学知识当堂巩固，发现自己在这一节中的不足之处要多想多问，尽量当堂解决。4.激发学生学习数学的兴趣中学数学是较为枯燥的一门学科。多数农村中学的学生不喜欢学数学，觉得难，没有兴趣。对于这一情况，我们教师应该采取一些措施激发学生的学习兴趣。4.1从"奇"人手，引发兴趣。中学生正处在对任何事物都倍感好奇的年龄阶段。教师可抓住这一心理特征，大胆创设能让他们好奇的实际问题。如在讲解乘方的时候，可让学生讨论"一张足够大的纸，对折五十次后有多高"。学生讨论后，教师再告诉他们结果。这时学生会觉得非常好奇（因为他们想不到会有教师说的那么高）。这样学生对学习乘方就产生了很大的兴趣。4.2贴近生活，启发兴趣。在讲二元一次方程组的解的时候我是这样引入的：现有足够的2元和l元的钱，要将l张10元的钱换成2元和l元的零钞，问有多少种换法？同学们一下子兴奋起来，通过讨论提出了这样的方案：设换2元的x张，换l元的y张，列方程2z+y=10，求这个方程的非负整数解，有6种换法。这样学生对二元一次方程的解有了进一步的认识，也培养了学生数学建模的思想。5.指导学生掌握思维的方法思维主要以所掌握的知识为基础，它是初中学习的重要内容之一。在农村中学，学生难以领会和掌握较为复杂或困难的方法，这里主要以下面三种为主：5.1分析与综合。分析，即将某一知识或某一题目分为几部分进行研究和讨论。综合就是将所研究和讨论的问题的各部分组合起来组成一个新的整体。分析和综合是密不可分的两种思维方法。如：解求值题：已知（a+b-5）？2+（a-b+7）？2=0，求（a？2-b？2）+（a+b）的值，我们将这个问题分为两个部分，A：（a+b-5）？2+（a-b+7）？2=0，与B：（a？2-b？2）+（a+b）经过分析后发现由A得a+b=5；a-b=-7由B得（a？2-b？2）+（a+b）=（a+b）（a-b）+（a+b），综合A、B运用整体代入法即可求解，这就是分析与综合的运用。5.2归纳与演绎。如完全平方公式，是从一些例题中归纳出来的，当把它们运用到解决问题中来时，也就是演绎。5.3类比与联想。如完全平方差公式（a-b）？2和平方差公式（a？2-b？2）的类比，可增强对两种公式的理解，并可使学生对公式的运用有进一步的帮助。经分析得出：可以把工作量问题按照行程问题一样处理，另有工程问题、水流问题都与行程问题基本一致。6.教学方式的选择当然、初中数学的教学方法有很多，因为篇幅有限，在此、不再一一列举。在选择教学方式时，关键问题不是你选择什么教学方式，而是在于对教学方式内涵的把握，对知识点特性的把握，只有选择了适合教学内容的教学方式才是最好的教学方式。7.合理的评价方式对于对学生的评价方式，我认为其目的应从对学生客观的评定转化为不定时的鼓励。对学生的评价时间不是在学期结束或者考试之后，应该在整个教学过程之中。对学生评价的方式不应该仅限于评语，或者语言的表扬，还应该包括具体的行动，如某学生在解题时新颖的思路，可以让学生亲自给大家讲解；或者对作业完成态度严谨的学生，可以把其作业在课堂上展示等等。总之，笔者认为评价是鼓励的一种方式，是教学手段的一种，是与教学过程不可分割的一部分。随着教改的深入发展，农村中学的数学教学只有不断优化教学方案，因地制宜、与时俱进地改变教学方法，才能适应新课改的需要。第十四章数字化技术在土木工程中的应用14.1计算机辅助设计(cAD)14.2信息化施工14.3智能化建筑的定义及分类14.4智能化交通14.5仿真系统14.6土木工程专业中计算机辅助教学与网络教学引言数字化技术更越来越多的应用到各个领域,小到产品的策划、设计、制造、销售;大到医疗、教育、军事等等都在探索使用数字化技术。数字化技术是以计算机硬软件、周边设备、协议和网络为基础的信息离散化表述、定量、感知、传递、存贮、处理、控制、联网的集成技术。计算机辅助设计、信息化施工、智能建筑、智能交通、仿真系统等是土木工程数字化技术发展的主要方向,网终教学也将成为土木工程发展的重要分支。14.1计算机辅助设计(CAD)计算机辅助设计(ComputerAidedDesign),简称CAD。CAD是利用计算机硬件系统和软件系统强大的计算功能和高效灵活的图形处理能力,帮助工程技术人员进行工程设计、产品设计与开发,以达到缩短设计周期、提高设计质量、降低成本、提高市场竞争力的一门先进技术我国对CAD的应用和研究,开始于20世纪70年代,在80年代中期进入了全面开发应用阶段,并对土木工程设计工作带来了越来越大的影响◆CAD系统发展历程与计算机软硬件系统的发展息息相关单功能CAD系统(20世纪50年代—20世纪70年代末期);基于文件管理功能的多功能CAD系统(20世纪80年代20世纪末期);基于工程数据库技术的集成化CAD系统CMIS将CAD/CAM系统的数据库、管理系统、网络通信相结合(21世纪初期—今)。CAD应用软件的发展方向:集成化、图视化、智能化、并行化、标准化。◆CAD技术的应用现状:涉及众多学科的高新技术领域。例如计算机硬件技术、工程设计知识与方法;计算数学、计算力学、计算机图形学;数据结构和数据库、有限元法;计算机网络、仿真技术。◆常用的CAD软件包括:PKPM、MIDAS、SAP等。软件名称开发单位适用范围主要功能及特点PKPM|中国建研院框排架、框剪、砖混|建筑、结构、设备集成的大型PKPM工程部等多、高层建筑CAD系统AutoCAD美国AUtodesk通用交互式绘图软件,有很强的三维设计、实体结合造公司绘图功能完善、使用型和数据库管理等功能方便Xsteel芬兰Tekla主要应用于钢结构设是基于面向对象技术的智能软件公司计与分析包,独立的三维智能钢结构模拟详图的生成等。天正结构北京天正工程建筑结构设计绘图与计算程序的简单接口,可以生软件公司(在autoCad上运行)成模板施工图。建筑平面图接口可与其他建筑软件连接ANSYS/M美国ANsY公主要应用于航空、桥|是一个完整的有限元分FEA软件ultiPhysi司梁、建筑等各个工程包,包括(1)机械结构(2)电磁cs系列软件领域的结构分析、热学(3)计算流体动力学等三个主分析