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目前签订建设工程施工合同,普遍采用建设部与国家工商局共同制定《建设工程施工合同》示范文本。该文本由协议书、通用条款、专用条款及合同附件四个部分组成。签订合同前仔细阅读和准确理解“通用条款”十分重要。因为这一部分内容不仅注明合同用语的确切含义,引导合同双方如何签订“专用条款”,更重要的是当“专用条款”中某一条款未作特别约定时,“通用条款”中的对应条款自动成为合同双方一致同意的合同约定。
有关建设工程施工合同的法律、法规规定主要有:《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》、《建设工程质量管理条例》、《建筑业资质管理规定》、《建筑业资质等级标准》(试行)、《建筑安装工程总分包实施办法》、《建设工程施工发包与承包价格管理暂行规定》等。
《协议书》中明文要求发包人和承包人,“依照《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》及其他有关法律、行政法规,遵循平等、自愿、公正和诚实信用的原则,双方就本建设工程施工事项协商一致,订立本合同。”
二、严格审查发包人资质等级及履约信用。
施工单位在签订《建设工程施工合同》时,对发包人主体资格的审查是签约的一项重要的准备工作,它将不合格的主体排斥在合同的大门之外,将导致合同伪装的坑穴和风险隐患排除在外,为将来合同能够得到及时、正确地改造奠定一个良好的基础。
根据我国法律规定,从事房产开发的企业必须取得相应的资质等级,承包人承包的项目应当经依法批准的合法项目。违反这些规定,将因项目不合法而导致所签订的建设工程施工合同无效。因此,在订立合同时,应先审查建设单位是否依法领取企业法人营业执照,取得相应的经营资格和等级证书,审查建设单位签约代表人的资格,审查工程项目的合法性。其次还应对发包方的履约信用进行审查。
三、关于工期、质量、造价的约定,是施工合同最重要的内容。
“工期、质量、造价”是建设工程施工永恒的主题,有关这三个方面的合同条款是施工合同最重要的内容。
1、实践中关于工期的争议多因开工、竣工日期未明确界定而产生。开工日期有“破土之日”、“验线之日”之说:竣工日期有“验收合格之日”、“交付使用之日”、“申请验收之日”之说。无论采用哪种,均应在合同中予以明确约定,并约定开工、竣工应办理在那些手续、签署何种文件。对中间交工的工程也应按上述方法作出约定。
2、根据国务院《建设工程质量管理条例》的规定,工程质量监督部门不再是工程竣工验收和工程质量评定的主体,竣工验收将由建设单位组织勘察、设计、施工、监理单位进行。因此,合同中应明确约定参加验收的单位、人员,采用的质量标准,验收程序,须签署的文件及产生质量争议的处理办法等。
3、建设工程施工合同最常见的纠纷是对工程造价的争议。由于任何工程在施工过程中都不可避免设计变更、现场身份证和材料差价的发生,所以均难以“一次性包死,不作调整”。合同中必须对价款调整的范围、程序、计算依据和设计变更、现场身份证、材料价格的签发、确认作出明确规定。
四、对工程进度拨款和竣工结算程序做出详细规定。
一般情况下,工程进度款按月付款或按工程进度拨付,但如何申请拨款,需报何种文件,如何审核确认拨款数额以及双方对进度款额认识不一致时如何处理,往往缺少详细的合同规定,引起争议,影响工程施工。一般合同中对竣工结算程序的规定也较粗,不利操作。因此,合同中应特别注重拨款和结算的程序约定。
五、总包合同中应具体规定发包方、总包方和分包方各自的责任和相互关系。
尽管发包方与总包方、总包方与分包方之间订有总包合同和分包合同,法律对发包方、总包方及分包方各自的责任和相互关系也有原则性规定,但实践中仍常常发生分包方不接受发包方监督和发包方直接向分包方拨款造成总包方难以管理的现象,因此,在总包合同中应当将各方责任和关系具体化,便于操作,避免纠纷。
六、明确规定监理工程师及双方管理人员的职责和权限。
《民法通则》明确规定,企业法人对它的法定代表人及其它工作人员的经营行为承担民事责任。建设工程施工过程中,发包方、承包方、监理方参与生产管理的工程技术人员和管理人员较多,但往往职责和权限不明确或不为对方所知,由此造成双方不必要的纠纷和损失。合同中应明确列出各方派出的管理人员名单,明确其各自的职责和权限,特别应将具有变更、签证、价格确认等签认权的人员、签认范围、程序、生效条件等规定清楚,防止其他人员随意签字,给各方造成损失。
七、不可抗力要量化
施工合同《通用条款》对不可抗力发生后当事人责任、义务、费用等如何划分均作为详细规定,发包人和承包人都认为不可抗力的内容就是这些了。于是,在《专用条款》上打“√”或填上“无约定”比比皆是。
国内工程在施工周期中发生战争、运筹、空中飞行物体坠落等现象的可能性很少,较常见的是风,雨、雪、洪、震等自然灾害。达到什么程度的自然灾害才能被认定为不可抗力,《通用条款》未明确,实践中双方难以形成共识,双方当事人在合同中对可能发生的风、雨、雪、洪、震等自然灾害程序应予以量化。如几级以上的大风、几级以上的地震、持续多少天达到多少毫米的降水等等,才可能认定为不可抗力,以免引起不必要的纠纷。
八、运用担保条件,降低风险系数。
在签订《建设工程施工合同》时,可以运用法律资源中的担保制度,来防范或减少合同条款所带来的风险。如施工企业向业主提供履约担保的同时,业主也应该向施工企业提供工程款支付担保。
关键词:工程;施工合同
Abstract: the construction contract is the construction enterprise construction, claim for compensation, control engineering cost and completion settlement basis, and provide the possibility for the transfer of risk, so the construction enterprise should pay attention to contract management, system construction and timely, the establishment of the contract management system, in order to reduce the cost of enterprise risk control of enterprise. In this paper, combined with the actual situation of the conclusion of engineering construction contract, and sums up the contract should pay attention to the problem and some signed skills.
Keywords: engineering construction contract;
中图分类号: TU723.1 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
工程施工合同的作用
1.1 合同是项目施工的依据。项目管理部门要根据工程规模、难易程度组建,工程的施工组织设计、计划、报表、竣工结算等要按合同的约定编制、报送,工程的质量、进度等都需按合同的要求组织施工,工程的材料、设备等应按合同约定的规格、数量、价格进行购买。1.1.2 合同是发生纠纷时企业进行索赔的依据。索赔合同索赔主要包括三个方面的内容:一是由于业主违约引起,主要指业主未按《示范文本》规定完成应该完成的工作以及未能按时拨付预付款、工程款、拖延图纸审批、拖延对承包方提出变更、索赔的答复等;二是由于工程项目本身变更引起,如工程量的变化、材料价格变化、现场签证等;三是由施工条件和环境变化引起,如一周内连续停水、停电超过8小时,连续大雨不能进行室外作业等。
1.3 合同能够有效转移企业风险。《示范文本》中有违约、索赔、争议、保险、担保等转移风险条款,如能将这些内容协商并写进合同,那么就可将业主违约、工程变更以及自身在施工中发生的一些意外伤害向业主或第三方转移。
施工合同签订过程中需要注意的问题
通过上述对合同作用的研究可以看出,合同关系到施工企业的工程进度、风险转移和争议处置等涉及企业生存和发展的关键问题,对施工企业意义重大。因此,对合同签订的注意事项和技巧进行归纳和总结是十分必要的。
1合同内容的严谨性和合法性。(1)确保合同措辞的严谨性。目前签订建设工程施工合同,普遍采用建设部与国家工商局共同制定的《建设工程施工合同》示范文本,但也有使用业主与承揽方协商起草的其它合同文件。建设部与国家工商局共同制定的示范文本,主要由协议书、通用条款、专用条款及其合同附件四个部分组成。签订合同前仔细阅读和理解通用条款十分重要,因为这一部分内容不仅注明合同用语的确切含义,引导合同双方如何签订专用条款,更重要的是当专用条款中某一条款未作特别约定时,通用条款中的对应条款自动成为合同双方一致同意的合同约定。如果使用由业主起草的合同文本,则更应该仔细研究,对关键词和关键语句含义要达成共识,避免在理解合同条款时产生多义性和随意性。(2)确保签订合同的合法性。签订合同的内容要合法,内容的合法性具体表现在工程合同的各项条款中。合同的主要条款规定了双方的权利和义务,反映了当事人对合同的要求,工程合同价款中,履行方式及违约责任等必须符合法律规定的要求。关系到有关双方权利和义务等各项条款,在订立合同时应考虑全面、细致,避免出现责任不清。对于合同各项条款的规定,在文字表达上应当严谨明确,不能模棱两可,含糊其词。否则,会造成合同履行中的困难和产生纠纷。
2.2审查发包人和分包人的资质等级及履约能力和信用。施工单位在签订《建设工程施工合同》时,对发包人和分包人主体资格的审查是签约的一项重要的准备工作,它将不合格的主体排斥在合同的大门之外,将导致合同伪装的风险隐患排除在外,为将来合同能够得到及时、正确和顺利履行奠定一个良好的基础。根据我国法律规定,从事建筑工程设计、房产开发的企业或从事工程监理、建筑施工的企业都必须取得相应的资质等级,承包人承包的项目应当是依法批准的合法项目。违反这些规定,将因项目不合法而导致所签订的建设工程施工合同无效。因此,在订立合同时,应先审查建设单位是否依法取得企业法人营业执照、是否取得相应的经营资格和等级证书,审查建设单位签约代表人的资格,审查工程项目的合法性以及发包方的履约能力和信用情况。在现实工程中对分包方的审查相对审查发包方更为重要,施工单位与分包单位的法律纠纷在工程中最为普遍也最为棘手,如何防止各分包单位的违约对施工单位来说至关重要。
2.3施工合同最重要的几项内容。工期、质量、造价是建设施工企业的最重要问题,因此有关这三个方面的合同条款是施工合同最重要的内容,必须详细考虑和制定。(1)对工期的规定。实践中关于工期的争议多因开工、竣工日期未明确界定而产生。开工日期有“破土之日”、“验线之日”或“合同签订之日”之说;竣工日期有“验收合格之日”、“交付使用之日”、“申请验收之日”之说。无论采用那种,均应在合同中予以明确约定,并约定开工、竣工应办理的那些手续、签署何种文件,对中间交工的工程也应按上述方法做出约定。(2)对工程质量的规定。根据国务院《建设工程质量管理条例》的规定,工程质量监督部门不再是工程竣工验收和工程质量评定的主体,竣工验收将由建设单位组织勘察、设计、施工、监理单位进行。。因此,合同中应明确约定参加验收的单位、人员,采用的质量标准,验收程序,须签署的文件及产生质量争议的处理办法等。(3)对工程造价的规定。建设工程施工合同最常见的纠纷是对工程造价的争议。由于任何工程在施工过程中都不可能避免设计变更、现场签证和材料差价的发生,所以均难以“一次性包死,不作调整”。因此,合同中必须对价款调整的范围、程序、计算依据和设计变更、现场签证、材料价格的签发、确认做出明确的规定。这样,将对后续结算工作的顺利进行提供依据。
2.4施工合同法律纠纷的地域管辖问题。由于工程施工具有综合性、复杂性、多元性和流动性的特点,受社会关系及环境等不可遇见因素影响非常大,使得在实际的工程合同履行过程中产生的合同相关纠纷普遍存在,大部分的纠纷通过双方协商和调解基本能够得到合理的解决。而一些无法调和的合同纠纷付诸法律后,人证物证的采集认定,法律程序的履行所产生的成本,有可能因合同法律纠纷管辖属地条款约定的不合理而耗时耗财损失巨大。当前,工程作业跨地区跨行业的多方协作非常普遍,而各地区合同纠纷的处理往往也存在区域性的差异和处理方式,不可否认的是也同时存在地域的法律亲缘性。根据合同法规的相关规定,在合同双方未就合同法律纠纷地域管辖进行约定的,按工程所在地作为法律合同纠纷管辖属地。所以如何约定合同法律纠纷解决的管辖属地应从工程本身和法律途径的便利条件进行慎重考虑,签订人要予以高度重视。
2.5施工合同签订的审核程序保障。施工合同涉及工程技术、质量、安全、管理、进度、预结算、材料及设备的采购以及法律关系等诸多内容,所涉及的专项之多、范围之广是一般合同所无法比拟的,同时也存在相当大的合同风险,因而在合同的管理和审查把关方面要有组织程序上的保障措施,避免因合同起草人和签订人员个人专业知识和经验的不足造成合同缺陷和隐患。目前管理规范的施工单位采用的是组织集中有丰富经验专业人员对各专项内容分别审核,各审核人员承担相应审核责任,通过层层把关降低合同风险。
各乡镇党委,各街道(管委会)党工委,区委各部委,各直属党组(党委)、总支、支部,各人民团体:
按照区委“不忘初心、牢记使命”主题教育安排,经纪委研究,决定对违反中央八项规定精神的突出问题及对群众关心的利益问题漠然处之、空头承诺、推诿扯皮,以及办事不公、侵害群众利益突出问题专项整治情况进行督查。现就有关事宜通知如下:
一、督查内容
1.2018年违反中央八项规定精神突出问题专项治理“回头看”的清查及整改情况;
2.对“”隐形变异的9类问题及形式主义、官僚主义整治工作开展情况;
3. 对群众关心的利益问题漠然处之、空头承诺、推诿扯皮,以及办事不公、侵害群众利益突出问题专项整治情况;
4.巡视巡察反馈违反中央八项规定精神问题的整改情况。
二、督查方式
主要通过查阅相关资料、提问等方式进行。
三、督查时间
督查考核时间:2019年10月22日至10月25日(如有变动另行通知)。
四、督查考核组成员
关键词:椭圆型方程 混合变分形式 混合有限元 非协调元
中图分类号:O241.82 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)04(a)-0248-03
A New Nonconforming Mixed Finite Element Method for Elliptic Equations
Zhang Xianqiang
(School of Mathematics and Statistics, Ningxia University, Yinchuan Ningxia, 750021, China)
Abstract: In this paper, we develop and analyze a nonconforming mixed finite element method for the Poisson equation based on a new mixed variational formulation. The velocity is approximated by piecewise constant element and the pressure by nonconforming Crouzeix-Raviart element. It is shown that this pair of finite elements is stable and yields optimal accuracy in some sense.
Key Words: Elliptic equation; Mixed variational formulation;Mixed finite element; Noncomforming element
文考虑如下的二阶椭圆方程边值问题:
(1)
这里为一个有界凸多边形区域,表示外力。 此方程广泛应用于物理学、力学等领域, 其混合有限元方法的研究一直是个热点问题[1-6]。传统的混合变分形式要求速度具有较高的正则性,而在实际中仅需要具有-正则性。 基于此,文献[7-8]中给出了一种新型混合变分形式, 并证明了其解的存在唯一性。由于压力空间不再是传统的空间,而是空间,因此混合元的选取变得简单容易。针对Poisson方程,文献[7]讨论了由分片常数速度元和分片线性压力元构成的协调有限元对。文献[8]采用最低等阶协调有限元对求解并利用速度的局部Gauss积分之差对其离散格式加以稳定。随后,文献[9]研究了稳定化最低等阶非协调混合有限元方法。
与协调有限元法相比,非协调Crouzeix-Raviart元可以降低对连续性的要求,具有计算简单、收敛速度快、利于并行求解的优点,且更易满足离散的LBB条件,实际计算效果常常优于协调有限元[10]。该文的主要工作是将[7-9]中的方法加以推广,对椭圆型提出和建立了一个稳定的非协调有限元格式。
该文结构如下: 第2节介绍模型问题的变分形式及其非协调元离散方法。第3节分析离散问题的稳定性和收敛性。该文采用通常的Sobolev空间的定义、范数、半范数和记号。文中C为一般常数,在不同的地方具有不同的含义。
1 混合变分形式及其非协调元离散
定义空间:
引入通量,则方程(1)的一个新的变分形式为: 求,使得:
(2)
其中:
由文献[8]中的引理1和引理2,应用Babuska-Brezzi理论[1,3], 我们可得问题(2)解的存在唯一性。
设是的一个拟一致正则三角形剖分,网格步长为。记为内部单元边的集合。对于任意的边,的中点记为。我们定义非协调元离散空间为:
这里表示区域上的线性多项式空间,为区域上的常数空间。显然。
问题(2)的非协调混合有限元离散逼近格式为:求,使得:
(3)
其中:
这里,算子定义为:
对任意的,定义范数:
定义为标准的投影算子,即:
定义为标准的Crouzeix-Raviart插值算子,即:
由插值理论[10]可知:
≤ (4)
≤ (5)
≤ (6)
≤ (7)
引理:在空间中是连续的, 且:
(8)
在空间中也是连续的,且存在不依赖于的常数,使得:
≥ (9)
因此, 问题(3)存在唯一解。
证明:利用Cauchy-Schwarz不等式,我们知道和是连续的,且(8)是显然的。故我们只需证明(9)。由文献[3]可知:对任意的,存在,使得:
≤
由的定义以及为分片常数可知:
,利用(4)式,有:
≥
≥
由此即得到(9)式的结论.由(8)式,(9)式和混合元理论([1-5])知, 离散问题(3)有唯一解。
2 收敛性分析
由定理1, 我们有:
引理:设和
分e为(2)和(3)的解,则:
≤ (10)
证明:由第二Strang引理[1-5]可知:
(11)
其中:
(12)
(13)
另一方面,注意到当时,,故:
。 (14)
利用Green公式和(1)式可得:
(15)
其中为函数在单元边界上的跳跃。注意到在单元边界的中点上连续。利用(13),(15)式和迹不等式可得:
(16)
其中投影算子定义为:
结合(6), (7)和(11)- (16)知引理成立。
4 结语
在科学与工程计算的研究领域中,许多问题可以用椭圆型方程进行描述。传统的混合元格式对速度需要散度空间,且论证复杂,给实际的计算带来了诸多困难。基于实际问题对通量较低的正则性要求,该文在椭圆型方程的一种新型稳定化混合变分形式的基础上,采用非协调混合有限元的方法对其求解,证明了有限元解的存在唯一性,以及有限元逼近在某种意义下是最优的。
参考文献
[1] Brezzi F, Fortin M. Mixed and Hybrid Finite Element Methods[M]. New York: Springer-Verlag,1991.
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[8] 史峰,于佳平,李开泰. 椭圆型方程的一种新型混合有限元格式 [J].工程数学学报,2011,28(2):231-237.
关键词 :社会工程 食品安全 保障体系
随着现代社会经济的全球化持续发展,科技的进步,人类社会正在从工业社会向信息社会的慢慢的过渡,乃至今后由信息社会向更高级的社会转变。而“社会工程”在这剧烈而复杂的社会形态转变的过程中起着至关重要的作用。德国社会学家马克斯?韦伯早在 1922 年就使用了“社会工程”这一词,奥地利科学哲学家卡尔?波普尔也提出过“渐进的社会工程”这一理论,英国思想家戴维?米勒把“社会工程”理解为改造社会机构的一种社会实践活动。
马克思早在1857年《政治经济学批判》导言:中就曾指出:“整体,当它在头脑中作为思想整体而出现时,是思维着的头脑的产物,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于世界的艺术精神的,宗教精神的,实践精神的掌握的。” 在这里马克思实际上是讨论了关于人类把握世界的方式及其问题,而进一步引申到了实践的方式问题。
作为社会实践的一种具体存在方式或在社会实践上的逻辑延伸,社会工程是人们改造社会的一项现实的过程。在此,社会工程作为一个哲学范畴,是人类改造、建构世界现实过程的一种“具体的再现”。与此同时作为现代社会人类把握世界的一种基本方式,社会工程更具有创造性、科学性、超越性和系统性。而详细地说,社会工程是对世界哲学的把握方式,也是在现代社会的一种特殊表现形式。
关于食品安全的定义有很多种说法,现在普遍使用的食品安全的概念是 由1996 年世界卫生组织所提出来的及“对食品按其原定用途进行制作和食用时不会使消费者受害的一种担保。它主要是指在食品的生产和消费过程中没有达到危害一定剂量的有毒、有害物质或因素的加入,从而保证人体按正常剂量和以正确方式摄入这样的食品时不会受到急性或慢性的危害,这种危害包括对摄入者本身及其后代的不良影响。”随着时代的发展食品安全的定义在不断地发展和完善,现在由于食品的买方市场是一种高度的自由经济,而当人们提及食品安全时其主要是指食品的质量安全。
联合国粮农组织(FAO)等机构在1974 年举行的世界粮食会议,将食品安全定义为:“所有人在任何情况下都能获得维持健康的生存所必需的足够食物”。联合国粮农组织前总干事爱德华?萨乌马于 1983 年将食品安全定义为:“确保所有人在任何时候既能买得到又能买得起他们所需要的基本食品”。 世界卫生组织在 1984 年将食品安全定义为:“生产、加工、储存、分配和制作食品过程中确保食品安全可靠,有益于健康并且适合人消费的种种必要条件和措施” 。
通过以上对国外对食品安全问题的研究梳理,笔者认为国外对于食品安全的概念主要有以下三个方面:首先对于食品安全的数量上,认为是满足人们的需求,人们能够购买的起的,其次是在食品的质量上,食品无毒无害,可供人们食用且无副作用的,最后是在食品对于人们的发展角度来讲,通过对食品安全的保障不断的完善建构来提高人们的生活水平,同时改善环境生态质量,合理的利用资源,确保和谐社会的构建、可持续地发展。
田鹏颖教授在《社会工程哲学教程》一书中曾指出:“当今世界,社会问题不计其数,在人们竭尽全力解决这些问题的过程中,大量可能的解决方法已纷纷出台,但是,显然人们在何者为最好的解决方面仍未达成共识,这些问题形形,比如:文盲、、酗酒、营养不良、食品安全等、解决这些问题常常需要启动变革公众观念及行为的社会工程。” 社会工程涉及到了社会问题,而食品安全正是一项社会问题的具体体现,所以它是一项社会工程。
本文在对食品安全问题理论研究文献综合的基础上,结合我国的实际情况和理论状况,对食品安全问题根源与社会工程之间的关系进行探索性研究,提出食品安全问题是一项社会问题,也是一项社会工程问题。从社会工程视角出发,科学合理的构建食品安全保障体系之路需要我们用心探究。
参考文献:
[1]马克思、恩格斯.马克思恩格斯选集.[M].北京:人民出版社,1972.
[2]马克思.1844 年经济学哲学手稿.[M]. 北京:人民出版社,2000.
[3]田鹏颖.社会工程哲学教程.[M].社会科学文献出版社,2012.
【关键词】土建结构;工程;安全性
结构安全性是结构工程中最重要的一个质量指标,具体指结构防破坏、防倒塌的能力。土建结构工程安全性主要是由结构的设计、施工水准决定的,同时也与结构的定时维护、正确使用有关,而这些又与土建工程结构设计中的规程、条例、技术标准的正确设置,合理运用相关联。结构的系统安全则是指土建工程结构在一定时间限内,整个系统及其结构构件在各种材料缺陷、结构自重等内部因素,或环境变化、外力作用等外部因素的作用下不发生倒塌、结构破坏等事故。
1.我国的结构工程安全现状
对于结构工程的设计工作,结构安全性体现在结构的耐久性、结构的整体牢固性、结构的耐久性、构件的承载能力等诸多方面。我国的建筑、桥梁隧道等土建结构设计规范在很多方面的安全水准设置,在总体上远低于国外同类结构设计规范,尤其是与部分发达国家相比,差距显而易见。结构安全水准规范中又最为重要的两个因素:材料强度分项系数和荷载分项系数。规范中规定了结构需要承受荷载的标准值,即这个结构需要承受多大的荷载。以商用的写字楼为例,我国采用的规范自1959年设立以来,均规定商用写字楼楼板需要承受150kg/m2的活荷载,而美国、英国相关规范中则分别将这个活荷载规定为240kg/m2与250kg/m2。结构设计规范中规定的荷载分项系数与材料强度分项系数,前一个是用于计算确定的荷载作用于结构构件,将荷载标准值进行放大的系数,后一个则是用于计算确定了结构构件固有承载能力之后,将构件的材料强度标准值机型缩小的系数。这些用量值来表示的系数,可以反映结构构件在给定标准荷载作用下的安全程度。安全系数的设计方法与设计规范中,同样也体现了所需的安全储备程度。这一量值在可靠度设计方法与规范中被称为分项系数,体现了一定的可靠指标与名义失效概率。分项系数(安全系数)的值越大,则表明土建结构的安全程度越高。尽管我国设计规范中设定的安全储备并不是非常高,但是很多工程采用的材料用量却高于国外同类工程,其中的主要问题是设计工作墨守陈规,在材料选用、结构方案、结构构造、分析计算等步骤缺乏创新。
2.我国结构工程安全方面的主要问题
2.1结构的整体牢固性问题
土建结构安全性规范中要求结构构件具有足够的承载能力,同时,结构物还需具有一定的整体牢固性。整体牢固性是指局部的结构破坏不导致大范围的连续破坏、倒塌,也就是说结构不应该出现与诱因不匹配的严重破坏后果。结构的整体牢固性要求在设计过程中考虑必要的冗余度与良好的延展性,以应对爆炸、地震等灾害荷载,或者因人为因素导致的灾难后果,达到减轻灾情损失的目的。从历史的实例中看,我国土建结构整体牢固性尚有待提高。
2.2结构的耐久安全性问题
我国土建结构的相关设计与施工规范中,重点在针对不同荷载作用下结构强度的要求,而针对工程周围水、大气侵蚀、有害化学介质等环境因素作用下的结构耐久性相对考虑较少。混凝土结构由混凝土腐蚀、钢筋锈蚀等原因导致的安全事故的严重程度早已超过了结构构件承载力安全水准低这一问题,因而对环境因素需格外重视。我国现行的结构设计规范与耐久性具有一定的联系,规范中提出了防止钢筋受到锈蚀的混凝土保护层的最小厚度以及混凝土最低强度。这两则规定均远低于国外同行业相关规范。影响结构承载力安全性仅仅是耐久性低的不利后果之一,提高结构承载能力的安全水准,在一定程度上也有助于增强结构耐久性,延长结构使用寿命。
3.结构工程安全性问题的对策与解决方法
与发达国家相比,我国现行的结构设计规范安全设置水准很低,这样的现状与我国建国以来长期处于计划经济与短缺经济体制这一历史因素关系密切。但是,即使如此,我国现行的安全设置规范在总体上并不需要革新性的改动。我国现行的安全设置水准规范相对我国的社会发展程度是可以满足需要的,而且现行的规范也已被长期实践所验证,从某个角度上讲,长期的实践给我们积累了很多具有针对性成功经验,而这些经验是不能轻易丢弃的。相比之下发达国家的国情,社会结构,经济体制均与我国有所不同,因而在安全度的相关规范这一问题上,不能盲目的追逐英国、美国等发达国家的高标准。安全度过高势必引起资源的浪费,除个别不合理之处需要进行调整,我国的结构安全设计规范总体上不需大幅度变动。在物质条件逐渐改善的市场经济背景下,结构安全设置水准的规范可以应适当提高。但是需要注意的是,鉴于我国尚属发展中国家,考虑到我国国情,这种制度上的提高只能适度进行。
此外,我国土建结构工程安全规范的可靠度设计方法是存在问题的。我国采用的可靠度方法中对安全度的概率定义比定值的安全系数更加清晰,然而概率可靠度设计方法本身尚存缺陷,需要进一步修改与完善。结构设计安全规范所针对的是多样化的复杂群体,在安全度的角度上必须要考虑到不确知与不确定的因素,具体情况比较复杂,用统计学观点下的概率定义来描述可能会缺乏科学性。现行的可靠度方法在我国过去的十多年实践结果可以说明,可靠度方法并未给结构设计安全性带来明显的、实效性的改善,相反却造成了安全概念定义上的混乱。对相关领域的工程技术人员来说,安全度用可靠指标与虚假的失效概率来表达,会变得更加模糊,更加难以揣测。如果像安全系数定义方法那样,从安全储备的角度出发,则使问题显得更为直观,具体工程中的安全问题更加便于处理。我国现行设计规范中定义的可靠度方法尚部成熟,存在根本缺陷。有学者指出,半概率多安全系数的方法可能更加适用于现行规范,而可靠度分析结果则可以视为一种参考,在对安全系数合理取值进行综合判断时予以考虑。因此,相关行业工作者也应努力改进、优化具体的土建结构设计方法。
[关键词]CNO 网管数据 邻区优化 频率干扰 KPI报表
1 引言
每一个网优工程师,无论是运营商的网优人员还是设备商的技术支持人员,想必对这样一种工作情景都不会陌生:每日埋没于从网管上提取出的大量网络性能KPI统计报表,凭借经验从这海量的数据中判断分析出问题小区的蛛丝马迹,需要修改网络参数时花费大量的时间在网管的操作上。这种工作模式由于excell、WP等常用网优分析工具和各厂家网管所识别的数据格式的不互通导致大量的工作都消耗在毫无意义的数据提取和格式互换上,同时所有的调整工作都需要手工在网管上再操作一遍,效率极为低下。这是所有网规网优工程师所深恶痛绝却又无能为力的。那么,有没有这样一种网规网优分析工具,它能够实现网管的输出数据直接输入,又能辅以强大的自动分析处理功能帮助工程师判断问题,同时还可以直接输出调整命令在网管上实现呢?
中兴通讯的日常网优工具CNO就能提供这样的解决方案。它能够实现中兴通讯的V2、V3、SDR等全系列设备的无线参数、性能数据的提取与输入,集成强大的分析处理功能和GIS渲染功能辅助工程师快速判断网络问题从而进行相应的调整,所有的调整工作可在软件中完成,以MMI命令、调整通知单、工单稽核等多种方式直接在网管上下发实现。日常网规网优中常见的工作频率的规划与优化、邻区的规划与优化、无线参数的查询与管理、性能参数的查询与管理,在CNO-G中都有对应的模块实现,同时辅以高效的自动邻区规划/优化算法、频率优化算法,将以往更多依赖工程师经验且实现效率很低的工作改以机器通过自动算法实现,准确而高效。可以说,CNO工具的出现,使得广大中兴通讯网规网优工程师真正掌握了一柄解决日常网优工作难题的利刃,无论多复杂的问题从此都能轻松面对,游刃有余。
从功能实现上来说,CNO的出现能够很好地解决困扰运营商日常网优的四大难题,真可谓“日常网优,难遍天下;CNO不出,谁与争锋”。那么,是哪四大难题成为日常网优的拦路虎,CNO又有何独特的解决之道呢?且看下文一一道来。
2 问题1:网管操作多又乱,如何管理是难题
对于日常网优来说,每日的无线参数/地面参数都可能面临大量的修改,可能涉及到的修改人员既包括局方的网优人员、维护人员,也可能是设备商的网优支持人员、外包人员。如何管理记录每日修改的无线参数/地面参数,以使运营商对每日修改的参数心中有数?如何快速判断哪些无线参数经过修改已经与当初开站时的定标参数有所不同,从而判断是否需要更正?如何判断网管中的实际无线参数是否即是网规网优工程师规划的数据?这些都成了不小的难题。
CNO实现了网管无线参数/地面资源管理参数和规划参数、无线定标参数的直接输入识别功能,从而实现今天与昨天的无线参数/地面资源管理参数比较、规划参数与网管无线参数比较、无线定标参数与网管无线参数比较的三大功能,对于比较结果可直接通过生成工单稽核的方式在网管上下发执行同时生成变更报告。通过此功能。CNO很好地起到了沟通网管和网优人员的桥梁作用,通过数据的互通实现了网管数据的管理功能,从而实现了网优参数的规范管理。
3 问题2:邻区规划与优化,费时费力费脑筋
对于GSM系统来说,邻区优化占据了工作量的较大部分,包括邻区的初始配置、邻区漏配的发现、冗余邻区的删除等。邻区配置不合理,轻则导致切换不及时影响通话质量,重则导致切换失败甚至掉话。提升邻区相关问题处理的工作效率,对快速优化网络具有重要的意义,而工作效率的提升很大程度上依赖于专业网优工具的使用。
CNO工具对于新开站点可以提供快速的自动邻区配置规划,只需要输入基本的工程参数,CNO就可以根据小区间的距离和方向夹角,采用专利雷达算法进行所有小区间的重叠覆盖区域计算,并以之为基础进行邻区的规划。以往一个BSC的小区约有7000~8000个邻区需要规划,如采用手动规划费时费力,而采用CNO自动规划方式区区几小时即可完成。相比于采用仿真方式进行邻区规划,CNO自动规划其优势在于简单、迅速,不需要专门的电子地图输入,对网规网优工程师的技术水平和工作经验要求相对较低。
不过该功能一般仅适用于初始规划中,并不意味着绝对的准确,主要原因在于:
(1)没有立体的位置考虑:地形、地貌、高度、阻挡物等,仅仅是二维层面的规划;
(2)全网统一化规则并不能满足各种不同地理环境下的邻区配置需要。
在网络开通运行之后,需要根据实际情况,通过邻区自动优化工具来提升网络性能指标。目前常用的方式是通过对路测数据的分析,找出漏配、单配的邻区关系。其优点在于结果准确可靠,但是费时费力,无法对路测线路以外的区域进行邻区漏配分析,并且对于冗余邻区的删除也无法提供有足够说服力的数据支撑。相比之下,CNO通过系统自动全频段BA调度获取全网小区之间的C/I关系,以之为依据可以自动进行全网的邻区自动优化,准确判断冗余邻区、潜在邻区,一举提升了工作效率和判断精度。
4 问题3:频率干扰是难题,需要合理来规划
GSM网络系统与其他制式的网络系统(例如CDMA、UMTS等)相比,是个频率受限系统,网络问的同邻频干扰是制约网络性能的重要因素。尤其是在运营商频段有限、频点资源紧张的情况下,如何通过合理的频率规划,优化来尽可能减少网络间的同邻频干扰是每日网优工作的一项重要组成部分。CNO工具的频率优化模块集成频率资源利用率统计、同频复用距离检查、同邻频小区渲染等模块,帮助网优工程师快速发现网络中存在的同邻频现象并结合性能指标判断小区间是否存在干扰从而判断是否需要进行频率的调整。
GSM网络中尽管存在非常多的同邻频小区对,但并不是所有的同邻频之间都有干扰,如何快速判断出真正可能存在问题的同邻频关系是日常网优的难题之一。在CNO中支持两大频率检查功能,即主邻小区间的同邻频检查功能和自定义距离范围内的同频小区检查功能,根据网管导出的无线参数进行自动检查,快速缩小调整范围,定位问题小区对从而进行调整。
CNO在频率的调整过程中,直观的GIS渲染功能辅助网优工程师判断新方案中哪些小区间存在同邻频现象;结合距离方向角的pathloss提供修改频率的建议并预估方案修正后的最大影响小区,从而实现步步推连续修改的功能;在有自动BA调度的C/I数据输入的情况下,通过网络间各小区相关关系强弱的判定,给出BCCH频率修正的辅助优化建议,对 于那些与主小区相关关系强的BCCH,在主小区频率修正时应该避免与之同邻频,如图1所示:
5 问题4:性能报表多又杂,关联分析靠经验
从网管提取KPI性能报表找到网络中的问题小区,然后通过excell的宏或者自定义公式筛选查询进行多指标间的联动分析,最终定位问题原因,这样的日常优化模式相信绝大多数的网规网优工程师都不会陌生。然而,这种工作方式却存在着很多的不足和制约因素:
(1)需要提取太多的报表。为了获取足够多的数据,需要获取网络从宏观到微观各个层面的不同时间级别(全网级别、BSC级别、小区级别的每日忙时和全天)的KPI报表,这样下来所需要提取的报表数量就十分庞大,对于经验稍逊的工程师来说如何从这一大堆的报表中快速定位网络问题是有不小困难的,而且过多的报表对于数据的提取和管理来说也是一个难题。
(2)由于提取的报表都是网管定义的KPI指标,无法实现运营商个性化的自定义指标分析,需要在网管上创建新的指标来提取,同时无法观察具体计数器的值,无法实现更细层面的分析。
(3)各指标间的联动分析需要工程师自己编写excel宏来实现,对网优工程师的要求比较高,缺乏将相关指标组合联动分析的功能。
(4)所提取的指标仅仅包含网元的无线信息,不包含工程信息,对于那些问题网元仅仅能知道其名称,缺乏GIS联动渲染功能,无法判断某些问题是否为区域性现象。
在CNO中,这些问题一一得到了解决。在CNO中通过NDET具可以直接获取各个时段的自定义选择的分类性能数据,实现数据的一次获取功能而无需多次提取;同时实现自定义KPI指标公式和模版查询筛选功能,软件内部集成常用KPI指标同时支持自定义指标的定制并实现模版化导入导出功能,指标的查询更加便捷;具备单项指标的网络最差小区一键筛选功能,可进行详细关联指标分析,无需在多表间查找:多指标多时段多对象的联动分析、单指标波动分析和网络健康度检查等特色功能辅助进行优化分析;所有查询指标都有GIS渲染功能,问题小区地理分布环境一目了然。
图2即为TOPN最差小区的筛选及详细关联指标分析图:
通过以上几大功能,CNO成功地降低了日常KPI工作分析的难度,借助软件实现庞大数据的管理与分析,帮助工程师更快地从海量数据中找到网络问题的症结。
6 结语
关键词:炉壳结构; 高炉; 有限元分析; ANSYS; APDL
中图分类号:U441.5; U444.18; TB115文献标志码:A
Development on mechanics analysis software of
blast furnace shell structure
SHAO Tongping
(Tech. Research Institute, WISDRI Eng.& Research Co. Ltd., Wuhan 430223, China)
Abstract: To explore a general method based on ANSYS by which different types of engineering structure analysis software can be developed, a mechanics analysis software packages of blast furnace shell structure is taken as an example, for which VC++ is used to implement the encapsulation of ANSYS. The method can modify the input parameters of ANSYS APDL data files, run ANSYS-APDL batch processing programs automatically, and make post-process using the OUT result files. The post-process can also be done with other software. With the method, the users who are not skillful with ANSYS modules can utilize ANSYS to perform finite element analysis and calculation on engineering projects.
Key words: shell structure; blast furnace; finite element analysis; ANSYS; APDL
收稿日期:2009-[KG*9〗10-[KG*9〗09修回日期:2009-[KG*9〗11-[KG*9〗06
作者简介: 邵同平(1972―),男,湖北武汉人,工程师,硕士,研究方向为抗震减灾以及隔振与减振等,(E-mail)0引言
ANSYS的功能十分强大,要求操作人员较为熟悉所用到的ANSYS模块,并对掌握力学和有限元的理论知识有较高要求.[1]针对实际工程问题,可用ANSYS的APDL封装ANSYS软件开发出个性化系统.这种系统只要求操作人员输入前处理参数,然后自动运行ANSYS进行求解.但完全用APDL编写的宏还存在弱点,如用APDL较难控制程序的进程,虽然它提供循环语句和条件判断语句,但总体还是个流水账.APDL也提供参数的界面输入,但功能还不是太强大,交互性不够流畅,图形处理功能也不是很强.针对这种情况,本文用VC++ 6.0开发出高炉炉壳结构力学分析软件[2-5],能克服上面提到的一些不足,并使整个产品成为商品化软件.
1实现方法
利用ANSYS的特点建立通用有限元模型,并计算求解.在建立模型时,先根据模型中所有可变数据定义相应的参数名,并使用参数名表示相应的数据值;然后用APDL将其生成为程序模块.
编写程序必须具备4个功能:(1)前处理参数输入;(2)根据用户输入的参数修改APDL程序模块参数表中对应的参数值;(3)将完成的APDL程序模块提交给ANSYS程序进行批处理操作;(4)程序必须能够判断ANSYS的批处理操作何时结束.
2关键技术
该高炉炉壳结构力学分析软件是基于ANSYS的APDL参数化模型开发技术[6-7],在ANSYS平台上进行二次开发形成的.APDL是一种面向工程的、结构化的解释性语言,具有高级语言的基本特征与功能,但其逻辑运算和条件处理等功能较弱.
2.1模型参数库的调用
APDL中打开库文件的命令为*ULIB,〈库名〉,〈扩展名〉. 利用它先打开上述模型参数库文件,再利用宏调用命令*USE,〈参数模块名〉. 这样可将结构的参数模块嵌入到其模型产生程序中,并可在其后程序段中引用这些变量名或数组名.因此,结构参数模块的独立定义与有限元模型的产生程序可分开进行.这样熟悉工程设计但不懂APDL编程的工程师就可以方便地定义结构的参数模块.
2.2参数化模型程序的开发技术
利用APDL开发具体的结构有限元参数模型程图 1二次开发高炉炉壳结构力学分析软件流程序,是与具体的工程对象相结合的二次开发工作.图1给出利用APDL进行二次开发的高炉炉壳处理流程.炉壳有限元模型程序库包括方案设计模型及详细设计模型的产生程序,主要输入参数是相应模型结构几何参数模块和载荷参数模块等.这些程序的主要输出结果是ANSYS求解器能够执行的有限元模型及运行流程命令行.这些参数化程序的集合构成高炉炉壳的FEM模型程序库.图2给出模型程序库中高炉炉壳参数化模型程序的结构框图.它们调用相应的结构参数模块及有关载荷参数模块,各种炉型及炉容应具有自己的参数模块形式,因此与其相应的FEM模型产生程序也不相同,彼此独立.具体的FEM模型产生程序是APDL语句流,可分为:(1)ANSYS分析控制与分析类型定义;(2)打开参数库参数块的调用;(3)参数变量及数组定义;(4)关键点(KP)定义;(5)线的几何与分网定义;(6)面和面的材料与物理特性定义;(7)载荷定义;(8)约束定义;(9)分析流程定义;(10)后置处理定义.
图 2高炉炉壳参数化模型程序结构
2.3用户界面接口技术
用VC++ 6.0编制菜单调用ANSYS软件,前处图 3数据转换流程理模块主要包括输入参数和自动生成有限元计算模型等.高炉炉壳结构计算模型主要包括ANSYS的结构力学(包括弹性及弹塑性)分析计算,后处理模块主要包括生成应力沿母线及环向分布曲线图、薄膜力及边缘效应、洞口应力峰值等.图3为程序的数据转换流程.在VC++ 6.0中可利用CreateProcess函数创建1个进程以执行其他程序,并且可以设置该进程的优先级.ANSYS提供一种批处理方式的格式:“Ansys.bat-I InputName-OutName”,其中InputName和OutName分别为输入和输出文件名.假设log文件名存放在m_LogFileName变量中,而结果输出文件名存放在m_OutFileName变量中.程序代码如下:
void CContainer View::RunAnsys()
{…
STARTUPINFO StartupInfo;//记录进程初始状态
Memset(&StartupInfo,0,sizeof(STARTUPINFO));
//初始化变量StartupInfo;
StartupInfo.cb=sizeof(STARTUPINFO);
//设置变量StartupInfo的字节大小;
StartupInfo.dwFlags=STARTF-USESHOWWINDOW;
//设置ANSYS批处理程序以窗口方式运行
StartupInfo.wShowWindow=SW_SHOWMINIMIZED;
//设置ANSYS批处理程序以最小化方式运行
Char AnsysCommand[100];
//记录ANSYS的路径及批处理时所带的参数
Cstring AnsysFile=“c:\ANSYS\BIN\ANSYS.BAT-I”
//记录ANSYS批处理的文件名
Sprinf (AnsysCommand,“% s% s% s% s”,AnsysFile,m_LogFileName,“O”,m_OutFileName);
//指定ANSYS命令行参数
::CreateProcess//创建ANSYS进程;
(NULL,AnsysCommand,NULL,NULL,FALSE,0,NULL,NULL,&StartupInfo,&ProcessInfo);//判断计算结束}
在Windows NT操作系统中,当1个进程运行完毕后,窗口的标题会有“已完成”这几个字符产生.如当ANSYS批处理完成后,窗口标题会显示“ANSYS已完成”字符. 因此,可以利用这一特点判断进程是否运行完毕.程序代码如下:
void Cclock::IsRunAnsysOver()
{//判断ANSYS是否运行完毕,如果运行完毕则关闭窗口并退出时钟对话
…
CString OverStr1= “已完成”,OverStr2= “Ansys”,OverStr3=“ANSYS”;
//设置ANSYS程序运行后窗口标题的内容
Cstring TitleStrl=“”;//记录窗口标题的内容
Int nMaxCount=2,Indexl,Index2,Index3;
Char Title[200];//记录窗口标题的内容
HWND hWnd=::GetWindow(::GetDesktop Window(),GW_CHILD);
//取得在Windows下运行程序的句柄
Windows:HWnd=::GetWindows(hWnd,GW_HWNDFIRST);
//取得在Windows下第1个运行程序的句柄
while(hwnd=NULL)//如果程序句柄不为空
{::GetWindowText(hWnd,Title,nMaxCount);
//取得程序的标题;
TitleStr=Title;//将标题赋给字符串
Index1=TitleStr.Fnd(OverStrl1);
//查找标题中是否含有OverStrl1;
Index2=TitleStr.Fnd(OverStrl2);
//查找标题中是否含有OverStrl2;
Index3=TitleStr.Fnd(OverStrl3);
//查找标题中是否含有OverStrl3;
if(Index!=-1&&(Index2!=-1||Index3!=-1))
{//如果为真,则表明ANSYS程序运行已完成
::SendMessage(hWnd,WM_CLOSE,0,0);
//关闭ANSYS程序的窗口
AfxMessageBox(“程序运行完毕,现在可以后处理操作!”);//提醒用户程序运行完成}
hWnd=::GetWindow(hWnd,GW_HWNDNEXT);//取得下个程序的句柄}
…
Return;}
3高炉炉壳结构力学分析软件
用上述编程思想和技术编制软件包,它包含工程设计人员必须涉及到的设计输入输出信息.运行该软件后,可以十分方便地得到供计算使用的有限元模型和后处理结果,设计可靠性和效率大大提高.
4结语
(1)用VC++编写针对高炉炉壳结构力学分析的封装程序.操作用户只需输入工程中的可变参数,即可运行ANSYS的批处理进行分析计算.后处理部分可以借用ANSYS的后处理功能,也可借助其他商业软件进行后处理操作.(2)摸索1种封装ANSYS软件的方法,从而达到让不了解ANSYS的人运用ANSYS的强大功能分析计算工程实际问题的目的.(3)工业建筑结构中,具有相同功能的构筑物,其有限元模型的参数通常可以归为1类.上述编程思路可用来开发各种类构筑物的通用有限元分析软件,就这个意义而言,本文探索出1条开发软件的思路,并能大大提高工程设计的质量与进度.参考文献:
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关键词:独立学院;线性代数;数学建模思想;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0039-02
近年来,我国独立学院发展迅速,目前国内独立学院已有三百多家。独立学院是由普通高校依据教育部下发的《关于规范并加强普通高校以新的机制和模式试办独立学院管理的若干意见》,借助社会力量以新模式、新机制共同举办的一种新型办学形式的本科层次的院校,主要办学目标是培养具有综合素质的新型的应用型人才。线性代数是独立学院理工类专业一门非常重要的必修的公共基础课程之一,它具有较强的逻辑性、抽象性和应用性,它是培养学生的解决实际问题能力、逻辑思维能力和创新能力的重要途径。随着计算机科学技术的飞速发展,线性代数的理论得到广泛的应用,通过与计算机的使用结合,已经成功应用到生物技术、国民经济、工程技术、社会科学、金融、航天等各个领域。[1]但是,很多独立学院对线性代数这门课程的重视程度不够,课时安排较少,缺少实验课时,很多教师在线性代数的教学过程中只能完成线性代数的理论教学。学生在学习过程中感觉线性代数的理论知识具有较强的抽象性、逻辑性,学习难度大,大大降低学生的学习兴趣。因此,非常有必要对线性代数课程的各个环节进行教学改革,在教学过程中融入数学建模思想,让学生了解如何利用线性代数理论去解决工程技术、生物技术、金融等实际问题,激发学生的学习兴趣。
一、将数学建模思想融入到独立学院线性代数教学中的重要性
目前,大部分独立学院线性代数课程体系构建都是照搬母体学校的课程体系,教学内容抽象、单一,教材过于追求严密性,缺少与各学科的联系,没有体现数学建模意识,没能让学生真正感受和接触到线性代数理论知识在工程技术、生物技术、金融等各领域的应用,学生无法意识到学习线性代数理论知识的实用价值。目前国内许多独立学院数学类课程中也增加开设数学建模和数学模型课程,但多数是以选修课形式开设,受益学生范围较小。数学建模是联系数学相关理论知识与实际问题的桥梁,数学建模在科技发展中的作用越来越受到数学界、航空界等各界的重视。为了适应当代社会科学技术发展的需要,数学建模已经在大学数学教育中逐步开展,因此,很多高等院校纷纷对基于数学建模教学和竞赛的数学类课程进行教学改革。在独立学院线性代数教学中融入数学建模思想,让学生感受到线性代数知识不仅能够为深入学习专业知识提供必要的数学基础外,还能在实际应用中起到重要作用,同时可以激发学生的学习兴趣,提高课程的吸引力。因此,将数学建模思想融入独立学院线性代数教学中有着十分重要的作用。
二、在独立学院线性代数教学中融入数学建模思想的途径
1.将数学建模的思想融入线性代数定义教学中。线性代数中复杂抽象的定义都来源于实际问题,因此,在讲授线性代数的定义时可以选取一些生动形象的实际例子来讲解定义产生的背景、产生的过程。通过对实际背景问题的提出、分析、归纳和总结过程的引入,使学生感受到由实际问题背景转化为数学定义的方式和方法,逐步培养学生的数学建模思想。[2]矩阵是线性代数中的一个基本概念,在工程技术、生物技术、金融与生产实践中有许多问题都与矩阵有着密切的联系,都需要用矩阵理论来处理。因此在矩阵定义的引入时,可以介绍一些矩阵概念产生的背景。我们可以发现这类问题所涉及的数据都可以用矩形表来表示,这样的矩形表称为矩阵。这样就很自然的引入矩阵的概念。通过实际应用背景介绍线性代数中的定义,学生学习起来更加清晰明了。
2.融合相关学科,提高学生解决实际问题的能力。由于大部分独立学院学生家庭条件比较优越,这些学生存在一些共同点,他们的学习基础比较差,因此学习能力、兴趣相比普通二本以上院校的学生存在一定的差距,这是造成独立学院学生的数学基础两极分化比较严重的原因。因此,在讲授线性代数理论知识时,要根据独立学院学生特点,适当讲解与学生相关专业的实际例子,引导学生进行分析,建立简单的数学模型并求解,得出相关结论。这样不仅能给学生灌输数学建模的思想,也能让学生体会线性代数理论知识能解决专业的实际问题的重要作用。针对不同专业的学生,在讲授线性代数实际例子的数学模型时应该有不同的侧重点,例如针对经济管理专业学生,讲授矩阵的乘法时,以产品成本为例题;在讲授特征值和特征向量的时候,以人口流动为例题。[3]在讲授逆矩阵知识时,可以针对不同专业的学生讲授与专业相关的例子,例如对计算机专业的学生,我们可以讲如何破译密码问题的实例,对生物科学专业的学生,我们可以讲如何预测动物繁殖问题的实例。
3.在独立学院线性代教学活动中增加数实验课。随着计算机科学技术的飞速发展,很多独立学院在线性代数教学中增加数学实验课,提高学生应用数学软件MATLAB解决线性代数相关问题的能力。在学生基本掌握了线性代数的理论知识、基本方法的前提下,我们可以在教学过程中引入计算机等辅助工具,使一些复杂的计算和推导过程在计算机上使用数学软件MATLAB得以实现。例如,由于向量组的线性相关性的理论知识相对比较抽象,在讲授这些理论知识时,我们可以利用MATLAB数学软件,结合图形讲解从一维、二维、三维向量逐步推广到n维向量的线性相关性的各种情形。独立学院以培养具有综合素质的新型应用型本科人才为主要办学目标,因此非常有必要对线性代数这门课程教学方法进行深入改革,加强与和完善线性代数的实验教学平台和教学手段,使学生能够很好地掌握计算机及各种计算机软件在数学中的应用,增加开设线性代数数学实验课程。
近年来,很多独立学院积极参与全国大学生数学建模竞赛,同时也取得不少成绩。数学建模是综合运用数学知识、计算机等知识分析、解决实际问题的过程。因此,线性代数的教学改革是势在必行的,将数学建模思想融入到教学环节中去能提高学生的分析处理问题的能力以及解决实际问题的能力,同时可以培养学生的创新能力。
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