工程问题的概念精选(九篇)

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第1篇：工程问题的概念范文

一、注重重要概念的比较，揭示概念的本质属性

概念在数学中具有较强的抽象性，然而小学生在进行数学概念学习时，通常只关注与自身生活紧密相连的属性，教师在进行概念教学时如能有效应用比较教学法，就能帮助学生更好的理解概念的内涵，从而揭示概念的本质属性。那么应该如何确保应用的有效性呢？

1.求同比较

很多概念虽然不同，但也具有一定的共性，只要经过精心分析就能找出二者的关联，从而更好地掌握概念间的联系。

例1.小明家今年喂养了10只鸡，每只鸡的平均重量为3.5千克，总共卖得910元，鸡的单价是多少钱一斤？

分析：在这一问题中，千克与斤的概念不同，但二者共性都是重量单位，且1千克等于2斤。通过这一问题的设计，学生不仅沟通了千克与斤之间的关系，而且与实际生活紧密相连，从而激发学习兴趣。

2.求异比较

数学中很多概念、题目、公式看似相同且存在较大的差异。一旦观察不仔细、分析不认真，则会产生混淆。因而在数学中更多的是寻求不同概念的异同点，但这必须确保比较教学法应用的有效性，从而更好的引导学生理解概念的本质属性。

例2.（1）剪掉一根绳子的1/4后剩下4米，这根绳子有多少米？

（2）剪掉一根绳子的1/4米后剩下4米，这根绳子有多少米？

在这一组例题中，“1/4”和“1/4米”所表达的含义截然不同，前者表示是绳子的1/4，而后者则是绳子的1/4米，即0.25米。学生如果不注意区分二者的概念，那么就会出错。因而应在解题之前引导学生注重概念的求异比较，才能更好的提高解题的正确率。

二、注重结构比较以体现解题的规律

1.厘清应用题结构变化规律

学生学习每一种新的应用题型，通常会与已经学过的应用题产生混淆。因而在教学设计时教师应注意新旧应用题的比较，使其更好地掌握新学应用题的特点。

例3.（1）超市运来了大米1000千克，第一天就卖了1/4，请问卖了多少千克的大米？

（2）超市运来了大米1000千克，第一天就卖了1/4，请问还剩下多少千克的大米？

在这一组例题比较过程中，题2是对题1的升级，这就需要对题1到题2的变化进行讲解，使学生明白在没有明确给出简单条件的同时还隐藏了一个中间问题，将问题变得更复杂，如上述例题中要解答题2，必须解答出题一中的“卖了多少千克的大米”才能进行题2的解答，而这一比较过程中，通过引导学生分析比较能找出新旧知识的结合，从而更好的掌握应用题结构

2.洞察应用题的数量关系

小学生在初学应用题时，往往只能浅显地理解表面而对本质的理解且相对缺乏。因而在帮助其弄清应用题的数量关系时，应将数量与内容相同但关系不同的应用题摆在一起来比较用于区别和比较，从而在比较中帮助学生掌握应用题中的数量关系，从而掌握正确的应用题解题办法。

例4.（1）A、B两地的距离为100公里，某汽车从A地开往B地，当走完全程的4/5时，汽车行驶了多少公里？

（2）某汽车从A地开往B地，当走完全程的4/5时，刚好行驶了100公里，那么A、B两地的距离是多少公里？

在上面两道例题中，题1给出的条件是全程长度，要求就行驶的公里数，题2则只给出行驶的公里数，而需要求两地的距离。分别给出的条件和求解对象均不同，因而在教学过程中，教师应引导学生进行比较和分析，才能得出总行程乘以分率等于所行驶公里数的数量关系，从而根据这一数量关系进行题1和题2的计算。从这一组例题中，通过引导学生分析比较，掌握应用题的基本结构，再逐步掌握此类行程问题的解题规律，最终提高学生的解题速率。

3.区分关键词的含义促进理解

小学生在进行应用题解答时往往由于不细心而出错，甚至根据某句话、某个词就草率的得出解法。因而在教学时，为提高学生的审题能力与水平，应将内容大致相同却极易混淆的应用题摆在一起并让学生进行比较。

例5.（1）一辆汽车由A地驶往B地，当行驶至全程的1/4时，汽车离终点还剩下100公里，A、B两地的距离是多少公里？

（2）一辆汽车由A地驶往B地，当行驶至全程的1/4时，汽车离中点还剩下100公里，A、B两地的距离是多少公里？

在这一组例题中，两道题只有一字之别，教师应引导学生进行自解，当发现学生由于不细心将“终点”和“中点”混为一谈，那么就不可能得出正确的答案。因而教师在教学时应引导学生进行分析比较，让学生在分析和比较过程中找出二者的不同点所在，只有这样才能更加及时地发现真正的题意，以便提高学生的审题能力和水平。

三、通过变式比较提高综合运用能力

因应用题结构发生变化导致学生一时找不出正确的解题思路。应采取变式教学策略比较拓展学生解题思路。因而在变式教学时，可以设置一组由复习题和变式题组成的案例，引导学生发现其中的规律。

例6.（1）一项工程如果由A、B两队独立完成，分别需要8天和12天，若A、B两队合作要多少天完成这项工程？

（2）一项工程如果由A、B两队独立完成，分别需要8天和12天，若A队先做3天后再由B队做剩下的工程，需要多少天完成这项工程？

（3）一项工程如果由A、B两队独立完成，分别需要8天和12天，若B队先做3天后再由A队做剩下的工程，需要多少天完成这项工程？

（4）一项工程如果由A、B两队独立完成，分别需要8天和12天，若A队先做若干天，剩下的工程由A、B两队在3天内完成，那么A队先做多少天？

（5）一项工程如果由A、B两队独立完成，分别需要8天和12天，若由A、B两队合做若干天，剩下的工程由A队在3天内完成，那么A、B两队合做多少天？

从这一组递进式的例题来看，其随着条件的变化，

解题的难度也在逐渐地加大。因而在教学过程中，作为教师只要引导学生通过分析比较找出其中的解题规律（即工作时间始终由工作总量和效率决定），才能拓展学生的解题思路，活跃学生的数学学习思维，提高学生的应用题解题能力。

“咬文嚼字见精神”，这个精神就是语言形式所表征的思维实质，是学好数学的基本前提，而比较法则是实现这一精神内核的重要方法。作为新课改背景下教育工作者，应在日常教学中引导学生注意分析和比较不同知识点之间的内在联系和区别，从而确保学生具备良好的数学素养和过硬的数学知识，在促进小学数学教学质量提升的同时为新课改教学目标的顺利实施注入强劲的动力。

参考文献：

＼[1＼]李进枝.浅谈比较法在小学数学教学中的应用＼[J＼].新课程（小学），2008，（8）.

第2篇：工程问题的概念范文

关键词：软件工程；概念和术语；实例；实践

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)06-10ppp-0c

Designing a Software Engineering Teaching Scheme

WEN Zhi-xiong,CHEN Zhen-ting

(Brief Introduction of Kunming Metallurgy College, Kunming 650033, China)

Abstract: This paper proposes a teaching scheme based on the idea of software engineering, which is teaching together with examples, attaching importance to convey the key concepts, persisting in engineering awareness cultivating and practice training during all the school period.

Key Words: Software Engineering; Concepts and terminology; Example; Practice

1 引言

高职软件技术专业培养目标是：“能够从事软件企业桌面应用开发、软件生产企业编码、系统支持、软件销售与应用开发、非IT企业事业单位信息化等工作。”

软件工程是专业培养方案核心课程之一，它是指导计算机软件开发与维护的一门工程学科。

计算机专业的学生毕业之后，无论从事软件开发、维护还是销售，都离不开软件工程的知识。可以说，软件工程概论课是他们参加工作后马上就要直接应用的一门专业课。

但是，由于下述原因：

（1）由于为了推进就业，各学校都采取最后一个学期进行毕业设计和就业实习的做法，所以，学制三年的高职，课堂学习时间两年半；作为国家紧缺人才培养工程的二年制软件技术专业，课堂学习时间一年半。而学习软件工程涉及的前驱课程比较多，学习时间紧。

（2）计算机高职学生对动手解决实际问题的能力较强，但对《软件工程》理论学习，普遍感到内容比较抽象，不易理解，学生学习的积极性很难调动起来。

因此，如果没有一整套科学、合理的教学方案设计，就不可能在短时间内，培养出具有较强工程能力的软件人才。

2 教学方案设计的依据

（1）在软件工程的理论学习中，有些概念、术语反复出现，它们对内容的理解起着至关重要的作用，所以，我们的教学要重视这些概念的传达。

（2）Jennifer Niederst Robbins在他的广受读者欢迎的著作《学习Web设计》一书中写到：“很多人通过读书和理解并修改存在的例子自学JavaScript”[1]，等。所以，实例软件工程教学是一种好方法。

（3）L.G.Alexander在其编著的《新概念英语》教程中，就外语学习的基本原理，致教师和学生：“学习语言与学习乐器十分相似”。同样，“软件设计是一个创造性的过程。从书本上学不会设计，只能经过实践，通过对实际系统的研究和实践才能学会”[2]。所以，我们的软件工程教学要加强实践教学。

总之，通过重视关键概念、重点难点内容的讲解，实施实例教学以及加强实践环节，使学生成为教学的主体，通过自主学习来了解、掌握相关知识和技能。

3 教学方案设计

3.1 重视几个重要概念和术语的传达

在软件工程中有几个出现频率非常高的术语，理解掌握它们对促进学生的自我学习将起到一两拨千金的作用。

3.1.1 模型

（1）定义：模型就是为了理解事物而对事物做出的一种抽象，是对事物的一种无歧义的书面描述。通常，模型由一组图形符号和组织这些符号的规则组成[3]。

（2）建立模型的一般步骤：1）客观、正确地调查和分析所要解决的问题；2）在明确问题的性质和关键所在后，根据知识进行归纳和总结；

（3）抽象地建立起求解问题的模型；4）考察和证实模型是否准确地反映了实际问题运行的规律。

结构化分析主要建立功能模型和数据模型。数据流图是建立功能模型的基础，实体－联系图是用于建立数据模型的图形。软件设计的目标是设计出所要开发的软件的模型，等等。

3.1.2 抽象

人类在认识复杂现象的过程中使用的最强有力的思维工具是抽象。人们在实践中认识到，在现实世界中一定事物、状态或过程之间总存在着某些相似的方面（共性）。把这些相似的方面集中和概括起来，暂时忽略它们之间的差异，这就是抽象。或者说抽象就是抽出事物的本质特性而暂时不考虑它们的细节，即在解决问题的过程中集中考虑与当前目标有关的方面，忽略与当前目标无关的方面。

软件工程中从软件定义到软件开发要经历多个阶段。在这个过程中每前进一步都可以看作是对软件解法的抽象层次的一次细化。抽象的最低层就是实现该软件的源程序代码。

3.1.3 逐步求精

逐步求精是一种求解问题的技术。Miller在他于1956年3月发表的著作"The Magical Number Seven, Plus or Minus Two: Some Limits on Our Capacity for Procession Information"中指出，一个人在任何时候只能将注意力集中到7+-2的信息块上。

1971年，Wirth在他的"Program Development by Stepwise Refinement"中首先提出了逐步求精的开发技术。他指出，逐步求精可以帮助工程师将精力集中到当前的开发阶段，而忽略其他细节问题。Miller规则是人类的智力限制，我们不可能战胜我们的自然本性，所以我们要与之共存，接受自身局限，并在这个前提下尽我们的最大努力。

所以，逐步求精是一种“为了求解重要问题而尽量推迟对细节进行考虑”的基本解题方法。

3.1.4 演绎、归纳

归纳和演绎是人们认识过程中的两种推理形式。归纳是从个别事实走向一般的结论、概念的思维方法。演绎法是从一般原理、概念走向个别结论的思维方法。

3.2 在校期间持续培养工程意识

针对学制短、时间紧的情况，在前驱的课程中就要让学生了解软件工程框架、熟悉模型元素。如在结构化程序设计课程教学中坚持用用流程图表达算法思想，在面向对象程序设计课程中，表达面向对象的思想时使用UML图和图素（基本图素如角色、用例、类、接口等）；在对应的课程设计中，教师以软件工程框架（目标、过程和原则）来指导学生的设计，并要求同学使用相应的开发工具（如C，VC#.NET）来实现老师给出的（或与同学一道做出的）软件模型。总之，要求同学要具有按“图”（模型）施“工”（编码）的能力，为更深入地学习和今后从事软件工程打下良好的基础。

第3篇：工程问题的概念范文

论文摘要:本文主要从水力学课程教学和实脸教学两个方面探讨了提高水力学教学质的方法。

1水力学课程特点

水力学是给排水等非力学专业的一门重要的技术基础课，是一门理论性、实践性、运用性均较强的课程。水力学课程中的基本概念和理论推导比较多，在学习中需要对基本概念、基本公式及其运用条件有比较清楚的了解，才能对整个课程的知识有系统而连贯的认识;实验是学习本课程的重要环节，其对培养学生的动手能力以及对理论知识的进一步认识起到至关重要的作用;水力学课程与《排水工程》、《水泵与泵站》等后续专业课程联系紧密，在实际工程运用中许多环节都需要《水力学》知识，这些对该课程的实际运用提出了较高的要求。

在水力学教学过程中，发现水力学教学中还存在一些问题:水力学研究的是以水为代表的液体，由于水流运动多变，研究边界条件复杂，水力学基本理论通常借助许多假定来简化复杂的问题，因此公式中往往有许多系数待定，这给水力学教学带来许多学生难以理解、感到疑惑的地方;水力学课程内容安排中实践性教学内容不太突出，习题和例题与工程实际联系不十分紧密，章节中相应的工程实例应用问题较少，也没有专门的课程设计或综合练习，对培养学生的综合分析能力及向工程设计过渡起不到积极作用;目前开设的实验多为验证性实验和演示型实验，限制了学生思考问题、分析问题和解决问题的能力，不利于学生素质和能力的培养，也不适应工程实际对工程技术人员的培养要求。

培养学生解决实际问题的能力是当前水力学教学改革的重要任务之一。基于水力学教学的以上特点，本文就如何提高水力学教学质量进行了研究分析，并且在实际教学过程中进行了实施，认为采取多样化的教学方法、加强课程与实际工程的联系以及重视实验教学的改革是切实可行的措施，可以取得较好的教学效果。

2理论教学改革

2 .1采取多样化的教学方法

在教学过程中采用多种教学方法相结合的方式，不同的内容采用不同的教学方法。对不涉及难以理解的基本概念，主要是公式推导的教学内容，例如能量方程、动量方程等的推导和应用，采用传统板书和讲授的方式进行教学，这样有利于学生跟随教师思路，逐渐理解掌握方程的推导过程，同时也可根据推导过程锻炼其分析问题和解决问题的能力。

对于某些抽象的概念，仅仅依靠板书和教师的口头解释是难以让学生顺利理解的，如真空的概念、气穴的现象、急流与缓流的区别等，则采取多媒体辅助教学进行相应的动画演示。

在实验条件允许的条件下，让学生自己进行一些流动演示实验，如边界层分离，漩涡，射流紊乱扩散等，这样使得非常抽象的流动概念变得十分具体而容易接受。

课堂教学中，积极实施启发式、互动式教学，为使学生注意听讲和主动思考问题，常采用教师主讲与课堂讨论相结合的方法，并将每节课的最后几分钟留作专题讨论，增强学生敢想、敢问及敢于动手实践的信心和勇气。

课后结合实际生活中碰到的水力学问题布置思考题，增加学生学习的主观能动性，同时也加深学生对课堂知识的理解。例如在讲解伯努利方程时，让同学思考为什么足球运动中高速飞行的球能够在水平方向做曲线运动，即所谓的香蕉球;在讲解气穴的时候让学生思考为什么潜水员每次深潜上岸后，需要在减压舱内呆几个小时以防止潜水病;在讲解层流紊流的时候考虑心血管疾病的成因及其防治等。通过这些与生活紧密相关的水力学问题的思考，学生学习水力学的兴趣大为增加。

2.2充实教学内容与专业课程相结合

学生上水力学课前没有参加过工程实习，缺乏对工程的感性认识，对抽象的理论在理解土有一些困难，为此在授课的过程中经常为学生补上这部分的内容。在学生进行一段时间的课程学习、有了一定的基本概念后，组织学生观看水力学原型水流录像片，并进行详细的讲解，画面中的水流现象真实可信，并清楚的展示了实际水流现象与理论描述的差异，让学生对实际水流现象有直观的认识，利于其对基本概念的理解。对常用的一些工程应用问题，着重在原理上进行深人讲解，如能量方程的应用，让学生能够灵活运用。

将水力学课程的知识点与专业课相结合，并在教学中结合专业课的特点深化和丰富水力学课程的内涵，使教学内容更加充实，更加结合工程实际，从而提高学生学习的兴趣，提高教学质量。例如结合隧洞、涵管、给水管道讲授管流的水力计算;结合渠道、排水管道等的水力计算讲授明渠均匀流;结合闸门、挡土墙的设计讲静水压强及其分布规律及静水总压力的计算等。

3实验教学的改革

实验教学是水力学教学的重要组成部分，它独立于理论教学体系又和理论教学密切相关，在理论知识的验证和理解方面有着理论课程无法替代的作用，是实现知识与能力，理论与实践相结合的关键环节。国内外经验证明，要培养高质量人才，必须加强基础理论、基础技能和基本知识的教育，重视能力的培养。学生主动深入的钻研理论，认真深入实验，是提高自己动手能力和创新能力的重要途径。如何充分发挥学生在实验中的主动性和创造性、提高学生的实验技能，是实验教学的首要问题。

在实验教学中，安排形式多样的实验项目，包括验证实验、设计性实验、综合性实验等，使学生在水流现象的观察、理论的验证和量测水位、流量、流速、压强等基本技能上获得足够多的经验，提高动手能力。对于验证性试验，实验过程中不直接回答学生提出的问题，只是多引导、多启发、提出分析问题的方法，指出解决问题的方向，并强调学生对实验数据的整理分析;设计性实验则以培养学生独立思考能力和自主设计能力为目标;综合性实验在于培养学生的创造思维，如水面曲线实验、堰流实验等，把实验任务布置给学生后，在老师的指导下，各个实验小组根据实验方案进行可行化分析，研究和解决在实验过程中出现的各种问题。

在实验教学过程中，通过定期组织实验竞赛等活动来激发学生的实验兴趣和动手能力。

第4篇：工程问题的概念范文

关键词：及时教学法；软件工程；设计模式

1软件工程理论课程教学中存在的问题

软件工程是国内大多数高校计算机本科专业的重要专业基础课程，着重培养学生在软件开发过程中独立分析问题和解决问题的能力。软件工程课程体系涵盖技术方法、工具环境、过程管理等多个领域，尤其是需求分析、设计模式、项目管理等环节，一般需要授课对象具备较高层次的抽象思维能力，且有一定的实际开发经验。然而多数国内在校本科生缺乏团队协作和解决工程问题的能力[1-2]，难以对软件工程内在的逻辑关系进行整体把握，从而学习效果普遍不佳。（1）概念比较抽象。软件工程中存在大量的概念、原理和模型，导致多数主题和章节的理论性很强。尽管结合案例的教学方法可对部分概念的理解起到一定的辅助作用，但受课时所限，很难将实际的庞大工程背景与复杂上下文环境在课堂上描述完整。对软件系统的分析、测试、模式设计的精髓等，往往只能点到为止，多数学生都无法在短时间内深入理解。（2）教学手段陈旧。软件工程是一门实践性和综合性都比较强的课程，但在实际教学过程中，师生之间缺乏有效的信息交流和沟通手段。既缺少课上针对授课主题的分析讨论，也较少使用网络化的交流平台和手段，因此，很容易陷入传统的模式化和程式化的教学循环。（3）学习效率不高。软件工程中概念和理论层面中需要学生识记的较多，真正动手去做的较少，容易导致理论和实践脱节。此外，学生的主动性和参与性无法充分调动，也导致教学效果与期望目标相差较大。

2JiTT方法简介

及时教学法（just-in-time-teaching,JiTT）[1]强调基于网络的、活动/任务导向的、自主学习的教学模式。JiTT从20世纪末提出以来，已广泛应用于医学[2]、控制[3]、语言[4]等领域的教学活动。现将JiTT理念引入软件工程理论教学，利用网络教学平台，结合课前预习、分组学习、课后实验等教学活动，提高学生自主学习能力，改善教学效果。JiTT基于一系列在线和课堂的教学活动，为教师和学生提供有效的互动教学策略，其主旨思想和核心理念，是通过将一部分学生评测活动移到课前，让学生在课堂活动之前有比较充分的时间阅读并在线完成预热（warm-up）问题，教师可提前查看这些问题的回答情况，并适当调整课堂教学重点，从而取得较好的教学效果。同时，辅以课堂分组讨论、课后实验等环节，将课堂教学内容和课外延伸活动有机结合，形成及时反馈。一般的，对于一个专题（章节），教师提前1周开始准备课前阅读材料和预热问题，学生阅读预习材料后在上课前2天在线提交预热问题的答案，教师提前1天根据学生答题情况对课堂教学活动重点进行微调，并针对错误或问题集中的知识点，强化课堂活动内容。软件工程理论课程，尤其是概论和导论类课程，课时偏少，课程容量很大，另外，国内多数高校采取合班授课，针对这种情况，结合JiTT活动对传统的课堂分组方式进行了调整，如图2所示。分别布置A、B两组不同话题（知识点）的预热问题，学生随机选择一组，在课前进行充分预习和思考，课堂教学过程中，两组学生分别进行交换问答与讨论，既节省课堂时间，又可使学生充分了解了另一分组中的相关知识。

3JiTT在软件工程教学中的应用

本节以设计模式这一主题为例，描述JiTT各环节在软件工程教学中的具体应用。软件体系结构和设计模式是软件工程理论体系中的一个重要组成部分。这个主题要求学生在掌握基本的面向对象（objectoriented,OO）编程思想和程序语言的基础上，针对软件设计过程中的某一类常见问题，提供一般性的解决方案。对多数本科生而言，尽管对多态、继承、封装等OO概念有所了解，但由于缺少实践经验，往往对设计原则和模式的意图、演化过程和适用场合无法深入理解和灵活应用。1）课前预习阶段。尝试让学生完整地解决一个编码问题，为此，采用一组案例引入设计模式主题，并不断地进行代码重构和设计演变，最终给出一个特定模式的解决方案。图3所示为“策略（strategy）模式”中的一个课前预热问题。这个环节要求学生通过一个“愤怒的小鸟”游戏，掌握“策略模式”的设计原则。学生在阅读并了解游戏的基本需求后，根据给出的设计框架填充相关代码，完成相应的功能。通过3~5个类似的问题，可使学生进一步了解后续设计的逐步改进的过程。2）问题评价阶段。教师对预热问题的难度和学生回答情况进行评估。将学生分为A、B两组，分别阅读“策略模式”和“观察者（observer）模式”的相应材料并回答问题。其中，“策略模式”的预热问题平均得分89.73%，“观察者模式”预热问题的平均得分91.02%。将针对学生的评测移到课前，可以发现，多数学生能够理解这个案例游戏的基本设计需求，即便在尚未掌握设计模式时，也可以通过此前掌握的手段完成部分功能的实现，OO和UML基础普遍较好。3）课堂讨论阶段。在这个阶段，大部分学生已经对两类设计模式中提出的案例问题比较熟悉，也能发现设计过程中存在的问题（如代码重复、无法高效应对需求变化等）。在此基础上，通过交叉分组讨论，最终给出两种设计模式的一般解决方案，从而强化学生对这类复杂概念的理解。评估结果（见表2）表明，超过85%的学生认为，此前的阅读和预热问题有效提高了课堂讨论的效率，90%以上的学生认为一系列课堂活动基本解决了课前阶段所存在的疑惑和问题。4）课后评估阶段。通过补充实验，学生有机会分别利用两种设计模式最终完成两个案例问题的程序编写，并查看实际运行效果。为此，在实验和作业中，给出了部分超类和接口的定义，要求学生填写相应的代码，所有问题和答案均通过在线方式。

4效果评估

为对JiTT在软件工程设计模式主题中全过程应用的教学效果进行评估，设计了一组调查问卷，问卷分为3组共31个问题，包括对JiTT过程的评价、对原理和概念的理解，以及对学习效果的评估（见表3），评估结果如图4所示。本科三年级的133名学生参与了问卷调查评估。结果显示，90.98%的学生认为，与传统的授课方式相比，JiTT活动可以有效帮助其理解比较复杂和抽象的概念；93.23%的学生表示，通过在线的课前阅读和预热问题，提高了课堂讨论的针对性和效率，对课后作业和相关实验的完成有明显帮助；88.72%学生愿意将JiTT方法应用在软件工程的其他理论课程中。

5结语

结合网络教学平台，通过拓展阅读和预热问题使学生提前介入相关概念的学习；通过分组讨论、课堂讲授和课后实验等，使学生对两类设计模式的理解更加深入。我们对本科三年级百余名学生的实际评估结果，发现JiTT模式和活动对设计模式的教学有积极影响，有利于将理论知识与开发实践相结合，可显著提高教学效果。当然，软件工程领域的课程特点差异较大，本文主要将JiTT方法应用于设计模式等理论难度较大的主题，未来将探索该方法在数据库原理、软件测试等其他核心主干课程中的应用。

参考文献：

[1]骆斌,葛季栋,丁二玉,等.软件工程专业课程体系的研究与创新实践[J].计算机教育,2010(23):9-13.

[2]樊富有,孟林,李忠.新形势下软件工程人才培养的思考[J].计算机教育,2013(13):82-86.

[3]王鸿丹.基于claroline的JiTT教学模式在高职教学中的应用研究——以C语言程序设计课程为例[J].软件导刊(教育技术),2016(4):15-16.

[4]王雪莹,徐晖.及时教学法在无菌技术实验教学中的应用[J].护理学杂志,2013(21):70-72.

第5篇：工程问题的概念范文

关键词：案例教学法；数字逻辑；创新意识

随着嵌入式系统的发展，硬件可编程芯片人才的社会需求日益增大。作为计算机专业的硬件基础课，数字逻辑一方面需要为学生硬件课程的学习奠定坚实的理论基础，另一方面需要培养学生扎实的硬件工程素质和对硬件课程的强烈兴趣。然而，目前数字逻辑的教学效果并不理想，学生多停留在理论学习和习题解答上，对工程问题缺乏思考和解决能力[1]。事实上，随着数字逻辑课程建设的发展，包括我院在内的很多高校在数字逻辑教学内容设置上增加了基于硬件描述语言的现代设计方法，内容随着技术发展进行了更新。然而，这并没有在实质上激发学生的创新意识。以教师为中心的传统教学模式，没有在教学过程中为学生提供发现问题、独立思考问题、解决问题的空间，影响了学生主动性的发挥，阻碍了对学生创新能力的培养。因而，探索如何改进传统的以教师为中心的教学模式，培养学生的自主学习意识，重视讨论式、研究式学习方式的培养，在数字逻辑课程教学过程中加以实施，对提高教学效果，培养应用创新性人才具有重要意义。

案例教学自1920年在美国问世以来，被认为是一种卓有成效的教学方法。运用案例教学法组织经济管理类课程的教学活动，并用案例分析来考核和评价学生学习成绩的优劣，己收到良好的效果。具有明显的目的性、启发性和客观性，案例教学符合当前教学方法改革的要求[2-4]。作为为培养未来计算机工程师奠定重要硬件基础的数字逻辑课程，不仅要培养学生的理论基础，更需要培养学生树立很强的工程意识，养成良好的工程素质。面向这一需求，我们在课程教学中引入案例式教学方法，阶段性地设计一些具有工程性质的案例，鼓励学生面向案例解决方案加以讨论，分析方案的设计架构、思路，根据所学专业知识提出改进方案，并对其方案的可行性展开广泛讨论和验证。下面笔者从案例设计和考核方法等几个方面，对基于案例教学法在数字逻辑课程中的应用方法加以探讨，力图为应用创新人才培养教学模式研究提供实践经验。

1案例教学法内涵分析

案例式教学模式是研究型教学的模式之一，在管理、金融等学科的课程教学中得到了成功应用。其本质在于基于真实案例展开深入讨论、分析，通过学生共同参与，提升其对理论和实践的认知水平，提高学生分析和解决问题的能力，达到教学目标。

案例教学法目前常见的几个典型定义有：①教师根据教学目标的需要，采用案例进行讲解及组织学生对案例进行研讨，引导学生从实际案例中学习、理解和掌握一般规律、原则、方法及操作实验，从而有效地将理论知识和实践技能相互结合。②在教师的精心策划和指导下，根据教学目的、教学内容的需要，运用典型案例，将学生带入特定事件的现场，深入分析案例，以提高学生分析问题和解决问题的能力。③利用以真实事件为基础所撰写的案例进行课堂教学，让学生对案例进行分析、讨论、交流，充分表达自己的见解，以达到高层次的认知学习目标。④通过一组案例提供高度拟真的情境，让学生尝试在分析具体问题中独立作出判断和决策，以培养学生运用所学理论解决实际问题的能力[5]。

从上述定义可以看出，与传统的以教师为核心的教学方法相比，在案例教学法中，学生是教学过程的主体，通过学生自主对案例的分析、讨论和参与，达到教学目标。因此，案例教学法中案例的设计是关键，正确引导学生参与，则是教师在整个教学过程中所起的作用。在基于案例的教学法中，重要的基础就是案例的选择和设计，以及教学过程引导方法的设计。

2阶段性引入案例，建立理论与工程概念的桥梁

在多年的教学过程中，我们发现，理论方法的掌握并不是学生学习的主要障碍，其主要问题是缺乏理论知识和实践问题认知的沟通。虽然实验教学过程对此可以有所改善，但课堂的理论化教学仍然分割了学生对理论和实践联系的认识。因而，在教学过程中引入工程性问题，从问题中抽象出概念，可使学生更容易理解理论概念，有益于培养他们更强的工程意识，将理论很好地应用于实际问题的解决中。在教学过程中，主要引入两类案例。一类是一开始引入开篇案例，帮助学生理解抽象概念；另一类是在一定的学习基础上引入综合性较强的案例，建立完整的知识体系，培养学生的工程意识和创新意识。

2.1设计开篇案例，帮助学生理解抽象概念

在学习组合逻辑的功能电路的设计阶段，我们发现学生对译码器、编码器等逻辑功能接受比较困难。抽象的功能表描述，往往使学生不知所云，很难理解功能表中表述的输入和输出的逻辑功能具体含义。因此，在课程教学工程中，我们结合实验和生活经验选择了下面的一个案例，力图从学生熟悉的日常生活概念中抽象出逻辑概念，提出问题，进而学习设计方法，收到了比较好的效果。以编码器的学习为例，本课程选用竞赛用抢答电路设计为案例。该案例描述如下：设计一个多人抢答器电路，应用于知识比赛中，假设有八个组，每组一个抢答按键，抢答器电路能够识别哪个参赛组最先按下按键，并将该组的编号显示在数码管上。其示意图如图1所示。在编码器介绍的开篇，首先给学生引入该案例，让学生围绕该案例思考几个问题。

1) 抢答器电路的输入和输出是什么？

2)输入和输出在数字电路中的表示形式是什么？

3) 输入转换为输出的内涵是什么？

4) 这种类型电路还有哪些可能的应用？

显然，学生根据生活常识，很容易确定输入是“按键按下”的状态。即有否按键按下，哪个按键最先被按下。电路的作用就是响应最先抢答方的按键按下状态，对其他按键则不予响应，输出则为抢答方的编号。这种形式抽象为数字电路中的逻辑变量，就构造出如表1所示的真值表。具有类似功能的电路还有数字键盘电路，实现10个数字按键对应按键的数字码输出。不同的应用功能具有相似的逻辑表述，而实现这种输入到输出的转换功能就是编码器。图2为其逻辑符号，左边为输入I0，I1……In，即参赛各方的按键；右边线表示输出，即抢答成功组的编码。进一步围绕该案例，很自然地可以将输入输出的物理形式和逻辑表示形式问题呈现给学生。通常可以设计在课堂上提出这一问题，并引导学生结合前面介绍的码制和数制进一步探讨该问题。

案例的引入将原本抽象的编码器具体化，学生一方面比较容易理解编码器的含义，另一方面又能体会编码器的应用。在学生将抽象的编码器功能表理解后，再围绕该功能展开基于门级设计介绍内部电路，基于中规模芯片实现功能电路设计，并学习基于硬件描述语言的设计方法。多层次、多方位的引入将实际工程问题抽象并转换为逻辑电路设计问题，最后选用相应的方法设计实现。

总之，在案例式教学模式中，实例设计是一个关键点。引入具有工程性的实例作为开篇，通过实例分析，确定待解决问题的目标、任务，可让学生明确可能存在的知识点，带着问题去听课，在掌握相应理论和工程方法基础上，对实例的解决方案加以总结。

数字逻辑课程实例的设计是一个难点。作为一门专业基础课，由于学生尚未具有足够的知识积累思考复杂的设计任务，因此实例设计不能过于复杂，但也不能停留在一般的例题形式，这样无法激发学生的创新思维，不利于工程意识的培养。因而在课程建设中，教师要以课程大纲为目标，选择适当案例进行简化、裁剪，在开始章节要选择接近日常生活的问题规划案例，随着知识学习的积累，再逐步选择专业性较强的案例，由易到难、由简到繁。

2.2设置开放性案例，引导学生主动探究问题

案例教学法是在学习了一定专业知识的基础上，通过学生独立思考、相互讨论和教师启发获得案例问题的解决方案。这里问题求解的自主思考能力和方案可行性分析、判断能力是培养的主要目标。因而在教学的一定阶段，需要规划具有综合性的题目，引导学生采用不同的解决方案，鼓励学生通过课下习题、仿真实验，对方案加以验证，适当地组织一些课堂讨论。对某些案例中学生提出的较好方案，教师要安排学生在课堂上进行论述，并广泛展开讨论，通过学生之间的经验分享加深其对知识点的掌握，提高学生的自主探究意识。

该类案例设计的要点是对基于不同方法的设计加以比较。以抢答器的设计为例，在开篇中，该案例帮助学生理解编码器的逻辑功能；在学习了编码器的功能和引入芯片的概念后，教师可以给学生提出问题：如何用编码器来实现该功能？同时利用硬件描述语言又如何实现？如何应用门电路加以实现？在学生提出解决方案后，教师将不同的设计方案加以比较，组织学生对方法的异同、优劣展开讨论，寻找规律。在学生主动参与的过程中，激发其探究问题的兴趣。

另外，设计这类案例的重点是要综合多个知识点实现系统设计。例如，在学习完计数器后，可以针对抢答器设计进一步提出设计要求，增加抢答时间倒计时的功能。如果规定时间内未有人抢答，则问题无效，继续下一个问题。显然，这要通过增加减法计数器实现。进而可以提出增加记分器的设计，将加法器与寄存器的概念融入案例中。这种案例的设计可使学生对所学功能模块在实际工程问题中的应用以及系统级的设计方法有更为清晰的认识，有助于学生建立系统的概念，避免知识点的孤立，从而建立更强的工程意识。

3建立有效激励机制，发挥教师的引导作用

3.1完善备课计划

由于多年来养成面向高考的学习习惯，学生并不太习惯自主学习，讨论课比较难以展开；同时由于学生知识面和经验的欠缺，在以学生为主体的讨论课堂中，教师不仅不能完全放手，而且更要全程参与，通过对课堂的控制和有效引导，启发学生思考和推进讨论气氛。这种参与建立在教师扎实的知识基础上。在备课过程中，教师要建立更为详实的教案，就可能出现的问题加以罗列，规划、启发和引导学生开展开放性思维活动的命题，引导学生提出不同的方案，特别有意识地引导学生注意知识点之间的关联关系，启发学生对不同的方案加以分析，研究和设计一些讨论场景，从而引发学习者的自主学习兴趣与主动性。

3.2培养学生创新能力的多元考试方案和评分方法

合理地设置考核方案，也是鼓励学生讨论积极性的有效方法。案例教学法有助于培养学生开发分析、综合及评估能力等高级智力技能，因而设置评价体系的时候，要综合采用多元的评价体系，结合传统的笔试，增加方案设计报告评价；同时对过程要给予奖励， 不仅评价其设计方案，对学生参与讨论的积极性以及能够提出有价值的评判问题和归纳出有价值的结论，也要给予鼓励。具体在设计评分标准时，要充分考虑各种因素，包括关键问题、问题相关性等。

4结语

数字逻辑是一门传统的专业基础课程，有很多经典的内容，随着现代电子制造技术、可编程器件和EDA平台的发展，又发展了许多新的内容。面对丰富的教学内容，如果孤立地讲授，会让学生不知所措。因而在具体教学过程中，教师应结合实际引入和简化一些工程问题，帮助学生将繁多、抽象的概念、方法具体化，由浅入深地将知识点结合起来，帮助学生建立更强的工程概念。面向案例的自主学习和讨论，可培养学生的开放性思维方式和面向实践的工程意识，通过阶段性引入案例，达到较好的教学效果。在后续的教学过程中，我们还有待建立更多案例，并根据教学实践编写相应教材，同时完善教案和评价体系，进一步提高学生的工程创新意识。

参考文献：

[1] 邓春健,李文生,石建国,等.“数字逻辑电路”教学改革与实验平台建设[J]. 实验实训与实践教学,2009(10):139-142.

[2] 尹子民,张彩虹. 案例教学方法的探讨与应用[J]. 辽宁工业大学学报:社会科学版,2008,10(5):93-96.

[3] 吕志平. 现代高等教育的案例教学研讨[J].中国科教创新导,2008(31):125.

[4] 宋高初. 论法学案例教学法[J]. 浙江师范大学学报:社会科学版,2009,34(1):102-105.

[5] 郭晓红,关海霞,徐洪政. 案例教学法本质内涵及特征分析[J]. 哈尔滨金融高等专科学校学报,2008(96):67-68.

Discussion on Case Study Approach Application in Digital Logic Course

JIA Xibin

(College of Computer Sciencs, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China)

第6篇：工程问题的概念范文

【关键词】CDIO 概念车制作 课程 教学 设计

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）10-0107-02

一、引言

据麦肯锡咨询公司（ McKinsey Global Institute） 的研究报告统计[1]，我国的工科毕业生只有不到 10% 适合在跨国公司工作。高素质工程技术人才的缺乏是不适合跨国公司工作的关键。与欧洲等国家工程类大学毕业生相比，中国高等教育在培养高素质工程技术人才方面存在三大弊端：一是教育重理论、轻实践，工程教育的师资队伍普遍缺乏行业背景，二是课程设置僵硬，缺乏知识的融合与交叉，创新教育不足；三是缺乏对工程科技与创新的兴趣培养，缺少职业能力及职业道德教育。这样的状况导致培养的工程技术人才创新能力不足，缺乏动手和解决问题的能力，团队合作意识和人际沟通能力不强。中国提出在2020年前完成建立创新型国家的目标，这就需要培养出基于工程实践的新型工程技术人才，因此，更新教育观念、实施工程教育改革成为第一要务[2]。实现第一要务要从最基本的课程教学改革和创新开始，课程创新是教育改革的关键，没有课程教学创新，教育改革就是空中楼阁。

2000年，美国爱德华・克劳利教授研究组开始对工程教育改革进行研究。经过四年探索和实践，他们合作苑⒊隽说囊桓鲂滦偷墓こ探逃模式――CDIO[3]。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运行（Operate），以CDIO教学大纲和标准为基础，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习和获取工程能力。CDIO模式为国际工程教育提供了一个新的思路和研究方向，也为我国的工程教育改革提供一些有益的借鉴[4]。

将CDIO模式应用到课程教学上进行改革和创新，是课程改革和创新的新尝试。“概念车制作”是新开设校级综合性专业校选课程，所涉及的内容是概念车制作的整个过程，教学方法采用学生主动研究和学习，教师指导方式。将CDIO模式应用到“概念车制作”课程中，以学生团队在工作室（课堂）针对概念车为情境的理论学习、分析、思考为重点，构建一个“构思-设计-实施-运行”的重理论又重实践的工程教育环境。

二、课程设置的目的

设置“概念车制作”课程，旨在培养学生综合运用专业知识的能力；培养学生思考问题的逻辑性、灵活性与广泛性，培养和提高学生的科研素质、工程意识和创新精神。该课程要求学生树立工程的概念，同时了解在完成工程的过程中，所涉及到的相关内容，使学生了解作为一名工程技术人员，不仅需要具有相关的技术技能，同时更重要的是具有良好的职业道德、团队合作能力、书面及口头交流能力、资料的使用及查阅能力等，还有自我学习和管理等相关能力。使学生在系统分析与设计、制作、调试、信息处理、文档写作和团队合作等方面的能力都有一个质的飞跃，为从事技术和管理工作积累实践经验，为造就出高素质工程技术人才打下良好的基础。

三、课程的组织

“概念车制作”是一个复杂的设计、制作和调试的过程，将概念车制作分成多项目（或系统）。该课程分成五组，每组学生 3～5人，包括车身组、传动组、转向及车架组、发动机组以及电器组。要求汽车服务工程和车辆工程专业学生基本安排在传动组、转向及车架组、发动机组以及电器组，成型专业学生安排在车身组，机械制造及自动化专业分派到各组承担零部件的制作。

四、CDIO模式下的课程

1.课程的构思（C）

概念车就是最先进、前卫、环保、最能代表造车工艺的技术与科技发展设计的未来汽车。教学内容的构思是以概念车制作为平台，课程教学内容包括技术和管理两个方面。

该课程技术内容构思是概念车的制作项目，制作概念车要求每循环教学都有创新，在汽车节能、环保，轻量化等方面进行改进和创新。概念车主要包括发动机、底盘、电器和车身四大部分，每循环教学创新都要从这四个方面考虑。基于比赛和教学规律的考虑，每循环教学项目都在变化，构思概念车的系统创新是关键，这就是项目任务书。如2015年是转向系统的优化，2016年是发动机电控系统的开发。

该课题管理内容构思以质量管理体系ISO9001进行管理，使学生团队受现代企业管理方式的熏陶。

2.课程的设计（D）

根据构思的项目任务书，对构思课程教学进行设计。

（1）教学过程的设计

“概念车制作”教学过程的设计与传统的课程教学过程有很大差别，时间不固定，按照项目计划时间运行。主讲教师不站在讲台上将知识或技术灌输给学生，深入到学生团队中去，引导学生去思考和解决问题。学生团队按照项目计划书去学习和研究，推动项目逐步接近技术指标。

（2）教学方法的设计

“概念车制作”授课在 CDIO 模式框架内进行，需将 CDIO 精神灵活地贯穿于教学活动中，突出以学生为中心的观念。采用以学生动手和自行思考为主，教师指导为辅的教学方式。在整个教学过程中学生学习、研究和思考自行完成，遇到问题，教师引导学生思考研讨，和学生一起寻找解决问题的方法和手段，最后解决问题。在教学过程中教师不仅要引入工程的概念，而且还要按照ISO9001质量管理体系严格要求学生。

（3）教学内容的设计

教学内容包括技术方面和管理方面的教学内容。技术方面包括，调研、构思、设计、制作、调试和比赛（若有比赛）或总结等内容；管理方面包括大学生日常管理、经费管理、数据管理、设备管理以及基地管理等。

（4）实训基地的设计

实训基地设计是按照ISO9001管理体系进行现场设计，将占地面积500平方米制作基地划分为车身成型区、学习区、加工区、组装台架调试区以及设备存放区。

3.课程的实施（I）

（1）技术方面的实施

实施过程按照项目计划时间进行。制作过程主要在实训基地。首先，学生团队调研和检索材料，了解和掌握该任务的技术动态和发展趋势。如2016年的主要任务是发动机电控系统的开发，就要了解发动机电控知识和技术，掌握电控技术动态和发展趋势。学生团队要出去调研，记录和撰写调研报告。

根据比赛和教学的要求，撰写项目任务书。首先，设定本学期概念车需要解决的关键问题。如2016年关键技术是发动机电控部分，其他系统进行优化。其次，对概念车进行总体布局，如2016年概念车采用三轮行驶系统，转向系统采用阿克曼转向方式，车架采用前一字后井字结构以及车身采用锥形流线型等。第三、零部件设计采用CAI设计并进行仿真车身强度、刚度进行有限元分析和计算。第四、按照已经学过的《机械零件》的知识，对零部件选型。

按照零部件的要求以及计算分析结果，对零部件进行绘制，设计零部件的加工工艺和工装夹具。根据图纸的内容进行制作，制作大部分都是学生团队在学院加工中心自行完成。

零部件全部制作完毕进行组装，组装后进行调试，调试先进行台架测试，台架测试通过后，再进行路试，如果有问题或效果不理想，再进行零部件优化，然后再调试，直到达到比较理想状态为止。学生团队在计算分析、制作以及调试过程中遇到技术问题查资料或看讲义以及教师指导。

课程技术内容讲义总计九章，主要包括车架设计与制作、车身设计与制作、转向系统的设计与制作、制动系统设计与选型、传动系统的设计与选型、电动车动力系统的设计与选择、燃油车动力系统的设计与选择、电动车测试过程以及燃油车测试过程。

（2）管理方面的实施

大学生日常管理、经费管理主要管理者是学生辅导员承担。数据管理、设备管理、以及管理实训基地的管理按照ISO9001质量管理体系实施，主要管理者由主讲教师或其助教承担。

4.课程的运行（O）

逐步建立较完善的“概念车制作”教学体系和实训体系，构建与现代企业较为一致的行业质量管理体系（ISO9001），使“概念车制作”课程能够正常运行，并逐步完善，实现培养学生创新能力和人文素质的目标。

五、课程考核方法

考核方式按照平时考核、平时记录情况、月汇报情况、会议纪要、以及总结报告相结合考核方法实施。即每阶段或过程都有记录，记录作为考核的依据（20%）；不定期或定期讨论问题和措施有会议纪要，纪要也作为考核的依据（20%）；每月有各组汇报，汇报情况也是考核依据（20%）；最后总结报告也是考核依据（20%）。平时有考核记录（20%），平时考核成绩由学生辅导员确定，其他考核由主讲教师确定。

六、结语

“概念车制作”课程经过2015年的试验，取得了一些成绩和效果，积累了一些课堂教学经验，为2016年正式确定校级选修课程打下良好的基础。2016年开课已经开始，制定了教学大纲和考试大纲，自编了课程讲义，制定了课程考勤管理办法以及定期汇报制度，基本建立了课程教学体系和实训体系，构建与现代企业较为一致的行业质量管理体系（ISO9001）。仅一年的课堂教学经验只是雏形，持续的改进并逐步完善“概念车制作”课程，才能培养出更多的高素质工程技术人才。

参考文献

[1] 麦肯锡.Addressing China's Looming Talent Shortage，McKin-sey Global Institute，October 2005

[2] 查建中. 论“做中学”战略下的 CDIO 模式[J].武汉：高等工程教育研究，2008，（3）.

第7篇：工程问题的概念范文

论文关键词： 力学课程 实验环节 科学素养 创新能力

论文摘要： 力学课程是工程技术人才所必须学习的课程之一，由于课程的概念性强、抽象性强、应用性强等特点，课程中实验环节的设置是必不可少的，而且实验对课程的学习有着非常大的促进作用，实验环节是培养工程技术人才科学素养，创新能力的有效途径，我们在教学过程中应当加深对实验环节教学的探索，提高实验环节的课时比率，提高力学教学水平，促进教学方法的改革与创新。

1前言

力学课程作为专业基础课，大部分的工科专业的学生都要进行学习。按照学生层次、专业类别、力学知识深度的不同，力学课程包括《建筑力学》、《工程力学》、《材料力学》、《理论力学》等。对于建筑，机械，航空等这些与工程结合密切的专业来说，力学课程是及其重要的技术基础课，是这些专业学生学好专业课的一个重要前提。力学课程的特点就在于它所研究的问题都是与工程实际相结合的，是在生产生活中实实在在所遇到的问题。我们知道，实验也是解决实际工程问题的方法之一，因此力学课程的学习与实验就有了不可分离的关系。在力学课程中加开实验环节，就成了学好力学课程的有效方法。力学课程的学习离不开实验环节，加入实验环节是学好力学课程的最直观，最有效的方法。所以，实验环节在力学课程中的作用是十分重要的。

2实验环节可以更好的激发学生学习力学课程的兴趣

兴趣是推动人认识活动行为的重要动机，在课堂上，如果学生对所学的知识怀有兴趣，便会抱积极的态度、以愉快的心情去参与进去，从而体验到学习是一种无穷的乐趣。而力学理论的学习是枯燥无味的，课程内含力学相关基本概念和术语，有很多易混淆的名词，力学作用情景抽象，实际应用性强，如果不加以正确有效的引导学生学习，会很容易让学生知难而退，放弃对课程的学习。因此必须针对力学课程概念性强、抽象性强，应用性强等特点对学生进行一步一步的引导，这就需要力学实验的配合进行。力学实验主要包括材料力学实验，结构力学实验，根据课程的重点难点设置不同的实验项目，达到帮助学生学习的目的。比如在材料力学部分，材料的拉伸、压缩、扭转等内力的概念在学生中有很多疑点，必须给予明确而有说服力的解释，否则不利于培养学生的分析、思维能力。讲解每一概念后，到实验进行对应的实验项目，对实验过程进行详细的指导，对实验后的试件破坏形式和实验数据进行科学分析，使学生对相关的内力概念有一个深刻的理解。从而解决了力学课程概念性强，情景抽象的问题。对于力学课程实践应用性强这个特点，这就要求在讲课过程中必须加入工程实际问题的举例。比如说，在材料的轴向拉伸和压缩试验中，做实验的目的是什么，在工程实际中的作用是什么，这个实验可以对机械零件，建筑材料进行检测，是研究材料性能，设计新零件等所必须要进行的实验，比如说:起重装置中载重件的设计、减速器中传动轴的设计等都需要进行实验，都需要经过周密的科学的计算才能设计尺寸选取材料。在力学课程的教学中根据课程的这些特点，有针对性的开设实验项目，激发学生们对力学知识的学习兴趣，养成从实验方面解决问题，在快乐中学习的习惯，教师应充分利用力学学科的特点及实验条件为课程服务，来激发学生的学习兴趣，解决学生在力学学习中的问题。

3实验环节可以培养学生的科学素养

科学素养(ScientificLiteracy)主要包括人们对于科学知识达到基本的了解程度;对科学的研究过程和方法达到基本的了解程度;对于科学技术对社会和个人所产生的影响达到基本的了解程度等三方面，科学素养是公民基本素质的一部分。当今培养学生的科学素养已成为时代呼唤高科技人才的需求，已成为今后社会进步、国家生存发展对公民综合素质的普遍要求。现在努力培养掌握科学技术的新世纪的公民就意味着将来提高国家的国际地位和综合国力。科学教育的目标有两个特点:一方面是把如何学习科学纳人科学教育的目标;另方面是强调学生个性和潜能的发展。因此为了适应国家建设、科技事业发展的需要，创新型人才应该具备良好的科学素养，应该具备必要的科学知识，科学的思维方式，对科学的理解，科学的态度与价值观，以及运用科学知识和方法解决问题的意识和能力 [1] 。力学知识作为工程技术人才的所必须具备的知识，力学课程的教学也就显得格外的重要，在教学过程中，必须要把对学生科学素养的培养和提高作为教育的一个基本目标。学生经过高等学校的学习，理工科的学生应该具备良好的道德品质、丰富的知识和技能、具有创造性思维和分析问题解决问题的能力，具有诚信的态度和健康向上的精神，成为国家建设的栋梁。为了达到教育目标，需要靠教育过程中的各个教学环节来体现，而实验环节对学生科学素养的培养起着重要作用。对于理工类的许多学科和专业，力学是主修骨干课程，它既有一条发展的主线，又与其它课程有着密切联系。 通过对力学专门知识的系统的深入的钻研和专业工程中的应用训练，学生逐步掌握广博深入的力学知识，学会正确的思维方法，获得分析和解决工程中与力学有关问题的能力。实验又在学生科学素养的培养过程中处于承上启下的重要阶段。力学实验对培养学生良好的科学素养至关重要。在实验环节进行过程中让学生对实验内容进行有意义的建构，通过使用先前所学的力学理论去进行有意义的建构当前试验内容，如果遇到问题需要课后找资料自学，这就培养了学生继续学习的能力，即学会学习;同时在实验中，学生通过一个完整的科学研究过程的训练，初步瞳得如何从事科学研究，培养了实践能力，即学会做事;在实验中，与指导老师的沟通，与同组同学的沟通与合作，在全班同学面前的表达能力等，既学会协作;同时，学会力学实验的实践操作技能，掌握技术，适应生存。在这一系列的过程中，学生的科学素养在慢慢的培养起来。

4力学实验与工程实际结合紧密，是培养工程技术人才的必要手段

实验在各个学科中的地位都是十分重要的，科学技术的发展，离不开实验，不经过实验检验的理论，也仅仅是空头理论。力学课程的教学过程更是离不开实验环节，在力学发展的道路上，许多科学家的发明、创造都是靠大量科学实验而得到的结果，因而实验能力在培养现代工程技术人才中，占有重要的地位。在力学知识的学习过程中，肯定会遇到很多困难，结合实验进行学习是一个十分有效的方法。实验教学是一种智力与能力，理论与实践相结合的教学活动。其功能是巩固加深对力学基本概念，基本理论的理解，并使学生在接触和熟悉实验仪器的使用过程中掌握基本测试技能，了解科学的实验方法，培养学生应用所学理论综合分析问题和解决实际问题的能力，有利于养成学生手脑并用，细心观察事物的习惯，让学生了解进行实验是解决工程问题的有效手段。所以，实验教学是整个教学过程的重要环节，与理论教学是相辅相成的。要培养出优秀科技人才，离不开实验教学。

5力学实验是培养学生创新能力的基础

创新能力是能够创造出具有社会价值的新理论和新事物的各种心理特点的综合，是指能独创性解决问题的能力。主要包括创造性思维与创造性想象，而以创造性思维为创造性心理的核心。创造性思维是人类思维的综合，是智力发展的高级表现形式。当人类进入了21世纪，科学技术的发展是日新月异，国家之间，行业之间的竞争越来越激烈，其中，人才的竞争更是愈演愈烈，说到人才的竞争归根结底是创新能力的竞争。在培养工程技术人才的教育过程中，创新能力的培养是十分必要和重要的。创新能力的培养是各个学科教育的重要目的，学科发展，科学技术的发展离不开创新能力[2]。力学学科的教育更是应该注重对学生创新能力的培养，这就要求在教学过程中通过多方面的训练提高学生的思维能力，发挥学生的自主学习能力，激发学生的求知欲，更好地培养学生的创新能力。力学实验就是一个很好的训练手段。工程力学实验作为工程力学课程的组成部分，它对学生实际操作技能的训练，动手能力的培养，创新思维的形成等都有重要作用。在力学实验包括基础实验、综合性实验、开放性实验等，学生通过基础实验熟练掌握了仪器、设备的使用方法和工作原理，完成教学大纲要求的基本实验技能。之后，再通过进行综合性实验，让学生把相关的知识用实验的方法结合起来去解决问题，提高学生对知识的综合认知水平。最后，发挥学生的主观能动性，指导学生进行设计性，创新性实验，此类实验才是实验环节的关键所在，实验者的设计思想和动手能力将在这一阶段集中地体现出来。让学生自己设计实验方案，包括实验所用仪器，实验步骤，实验原理等，在设计性实验中，学生将成为实验研究的主角，通过专业基础知识与工程实际相结合，一定能激发出学生的创造性，尤其是提供了所学知识的纵向和横向扩展与创新的舞台，既加深了学生对所学知识的理解和应用又训练了学生解决问题，处理问题的能力，提高了学生的创新思维和实践能力。

6小结

力学教学具有理论性、工程实践性强的特点，实验环节是教学过程中必不可少的，实验对教学的作用也是十分明显的，但是，现阶段我们的实验教学环节还不是很成熟，有些院校对力学实验课时比率设置较低，或者借课改减少其所占比率。我希望广大的力学教育工作者继续加深对力学教学方法的探索，尤其是对实验教学环节的创新，充分发挥实验教学的特点，提高力学教育的水平，多多培养出具有良好科学素养，创新能力强的新时代工程技术人才!

参考文献

第8篇：工程问题的概念范文

关键词：工程设计，概念设计，创造性思维，创新

1工程领域中的概念设计

现代科技的迅猛发展，尤其是微电子、信息、新材料及集成技术的进展，使产品结构发生了革命性的变化，机电一体化、模块化已成为工程产品的发展趋势；计算机技术的飞速发展和广泛应用，深刻的影响着设计开发过程、制造过程、营销和售后服务过程，并改变着产品的结构和功能；先进工艺技术和先进制造技术为现代工程设计提供了前所未有的工艺技术手段和社会化制造体系。这些变化都深刻地影响着工程设计的发展。

工程设计是人们运用科技知识和方法，有目标地创造工程产品构思和计划的过程，几乎涉及到人类活动的全部领域。工程设计的费用往往只占最终产品成本的一小部分（8~15%），然而它对产品的先进性和竞争能力却起着决定性的影响,并往往决定70~80%的制造成本和营销服务成本。所以说工程设计是现代社会工业文明的最重要的支柱，是工业创新的核心环节，也是现代社会生产力的龙头。工程设计的水平和能力是一个国家和地区工业创新能力和竞争能力的决定性因素之一。

工程设计的全过程就是不断建立各种模型，并不断进行综合和分析的过程，即反复地创造模型和评价模型的过程。工程设计的内容大致可分为两类：一类是数值计算型的工作，包括大量的计算、分析、绘图、编写说明书和填写各种表格；另一类是符号推理性的工作，主要是方案设计工作。在设计方法学中，前者称之为细节设计，后者称之为概念设计。概念设计主要包括功能设计和结构设计两大部分。其作用主要体现在产品设计的早期阶段，把主设计师根据产品功能的需求而萌发出来的原始构思和冲动形成产品的主体框架，及它应包括的各主要模块和组件，以完成整体布局和外型初步设计。然后进行评估和优化，确定整体设计方案。再由各责任设计师把总设计师的设计思想落实到具体设计中去，实现细节设计。可见概念设计是个创造性过程，它要求设计者能综合运用许多学科的专门知识和丰富的实践经验，并通过广泛的调查研究而占有大量的信息资料，再经过反复思考、推理和决策，才能创造出与众不同的、满足用户要求的设计方案来。

在工程设计领域中存在这样一个误区：设计、构思的原始冲动是三维概念，最终设计实施之结果即产品也是三维形体。可是多年来以二维绘图为基础的产品设计、制造模式严重地束缚了工程技术人员的创造力和想象力，成为创新的桎枯。

三维建模技术的崛起以及虚拟制造技术的出现为概念设计和创新提供了一种极好的工作平台，设计师们可以直接从三维概念和构思入手，进行概念设计，形成产品的初步框架，然后进一步通过工程分析、数字仿真、虚拟现实等高新技术手段来分析和评价设计方案的可行性及未来产品的质量、可靠性。这种设计方法尤其能充分发挥自顶向下的设计过程中,设计者的智慧和创新能力，不必拘泥于平面图纸的限制和束缚，而把主要精力聚焦于创造性的劳动——创新。

2概念设计与创造性思维和技术创新

2.1创造性思维及其特点

要设计就要有创新，而创新正是设计人员进行创造性思维的结果。设计人员要打破习惯性思维，变换角度，开阔视野，才能使自己的创造力得到更充分的发挥。创造性思维是指有创建的思维，即通过思维，不仅能揭示事物的本质，而且能在此基础上提供新的、具有社会价值的产物。创造性思维有扩散思维和集中思维、逻辑思维和形象思维、直觉思维和灵感思维等多种形式。在工程设计的概念设计中，要努力发掘创造性思维的能力，充分注意扩散思维和集中思维的辨证统一，准确把握逻辑思维和形象思维的巧妙结合，善于捕捉直觉思维和灵感思维的“闪光和亮点”，这样才有可能设计出新颖、独特、有创意的产品。

创造性思维具有如下一些特点：

（1）独创性：创造性思维所要解决的问题是不能用常规、传统的方式解决的问题。它要求重新组织观念，以便产生某种至少以前在思维者头脑中不存在的、新颖的、独特的思维。这就是它的独创性。独创性要求人们敢于对司空见惯或“完美无缺”的事物提出怀疑，敢于向传统的陈规旧习挑战，敢于否定自己思想上的“框框”,从新的角度分析问题、认识问题。

（2）连动性：创造性思维又是一种连动思维，它引导人们由已知探索未知，开拓思路。连动思维表现为纵向、横向和逆向连动。纵向连动针对某现象或问题进行纵深思考，探询其本质而得到新的启发。横向连动则通过某一现象联想到特点与它相似或相关的事物，从而得到该现象的新应用。逆向连动则是针对现象、问题或解法，分析其相反的方面，从顺推到逆推，从另一角度探索新的途径。

（3）多向性：创造性思维要求向多个方向发展，寻求新的思路。可以从一点向多个方向扩散；也可以从不同角度对同一个问题进行思考、解决。

（4）善于想象：创造性思维要求思维者善于想象，善于结合以往的知识和经验在头脑里形成新的形象，善于把观念的东西形象化。爱因斯坦有一句名言：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。”只有善于想象，才有可能跳出现有事实的圈子，才有可能创新。

（5）突变性：直觉思维、灵感思维是在创造性思维中出现的一种突如其来的领悟或理解。它往往表现为思维逻辑的中断，出现思想的飞跃，突然闪现出一种新设想、新观念，使对问题的思考突破原有的框架，从而使问题得以解决。

2.2概念设计呼唤技术创新

技术创新在概念设计中发挥着至关重要的作用。概念设计中技术创新的本质就是要在工程设计领域中发现某种新事物、提出某种新思想，在很多情况下是因为现有的产品不能满足社会（用户）的需求而激发出的新颖构思和创见。技术创新的基础是知识的积累和灵感的迸发，是设计人员进行创造性思维的结果。创新本身就意味着不拘一格，不局限也不依赖于某种特定的模式，以下诸多方面都是孕育技术创新的土壤：

（1）多项现有技术的有机结合或综合运用往往会产生意想不到的效果；

（2）对已有知识的创造性总结和应用常常带来重大的科技突破；

（3）突发奇想但经过科学论证或实验证明所产生的新思路、新方法、新技术；

（4）新知识与现有知识的合理嫁接；

（5）产品功能上的兼收并蓄和去粗取精；

（6）学科间的交叉、交融和借鉴；

（7）新技术、新材料、新工艺的有机结合及应用；

（8）科学研究中的新发现和新成果应用于工程实践……。

由此可以进一总结出多种行之有效的创新技法：

l智力激励法：又称集智法、智暴法。即通过集会让设计人员用口头或书面交流的方法畅所欲言、互相启发进行集智或激智，引起创造性思维的连锁反应；

l提问追溯法：根据研究对象系统地列出有关问题，逐个核对讨论，从中获得解决问题的办法和创造性发明的设想，或是针对新开发产品的希望点（或缺点），逐点深入分析，寻找解决问题的新途径；

l联想类推法：通过相似、相近、对比几种联想的交叉使用以及在比较之中找出同中之异、异中之同，从而产生创造性思维和创新的方案；

l反向探求法：采用背离惯常的思考方法，通过逆向思维、转换构思，从功能反转、结构反转、因果反转等方面寻求解决问题的新途径；

l系统搜索法：从一个初始状态开始，分析影响系统的各个参量，逐步向前搜索，或采用孤立因素、更换参数等方法获取系统的多种解法并求得最优解；

l组（综）合创新法：将现有的技术或产品通过功能原理、构造方法的组合变化，或者通过已知的东西作媒介，将毫无关联的不同知识要素结合起来，摄取各种产品的长处使之综合在一起，形成具有创新性的设计技术思想或新产品；

l知识链接法：创新是一个动态的和复杂的作用过程和知识流，它包括知识的产生、开发、转移和应用，这四个阶段构成一条“知识供应链”并按照下述原则进行管理：把技术创新过程作为一个集成化的系统，只有将所有涉及该过程的伙伴捆绑在一起，才能发挥最大作用，这些伙伴都应明确什么知识内容才能满足用户最大需求，知识转移的特征和形式是什么，最终用户是谁，他们何时需要使用这些知识？涉及创新的所有信息流和通信流对全体伙伴都是开放的，在每个知识供应者和知识使用者之间建立信息反馈，使信息交换更为有效，知识供应链中每一个伙伴能够感受到整个系统和他们自己都从中获得巨大利益，认识到自己是链中不可缺少的重要环节。该方法适于更大范围内、更高层面上的技术创新。

3工程设计领域中的概念设计技术创新实践

基于上述分析，我们提出了若干种含有技术创新的产品概念设计范例：

（1）采用先进的控制、驱动和定位系统，由局部小画面组成整体大画面的可变画面巨型灯箱广告机的设计；

（2）时速超过运七飞机的高速铁路机车车身外型设计，既要满足空气动力学性能，又要有美观的外型，三维CAD建模技术和NURBS曲线面理论的应用；

（3）适应于多弯道和小半径城市轨道交通环境下的摆式列车车身及减振转向架的设计；

（4）反求工程已广泛应用于一些具有复杂曲面的实物模型（如模具）的三维数据重构，不妨借鉴用来对生物医学图象进行数字图象处理，为医务人员的临床诊断和治疗提供更逼真的三维模型和实体模型；

（5）基于电动机——发电机可逆原理的新型电动自行车的设计，把（下坡时）车轮转动的动能所转化成的电能再回充给蓄电池，从而增加电动自行车蓄电池一次充电使用的续行距离；

（6）加工中心自动换刀功能的扩展，用于东风4（11）型内燃机车发动机端面多轴孔加工的自动换箱多轴箱设计；

（7）把列车检修工人的丰富经验升华为专家系统——基于加速度传感器和单片机控制的智能式检振锤的设计；

（8）虚拟轴机床（并联机床）的概念设计。

这里以铁路机车车身设计为例，对概念设计及创新的过程加以说明。

时速300公里以上的高速列车在欧美、日本等发达国家得到广泛应用。我国已通过论证并计划在下世纪初建设第一条（京沪）高速铁路。

当我们看到法国TGV（TraindelaGrandeVitesse）实验车速达到515.25公里／小时时，我们知道这已经超过了我国“运八”飞机的时速，设计师的头脑中自然应该产生这样的概念：时速300公里的铁路机车车头的外型也应该像飞机那样具有流线型和光顺性，才会有较好的动力学特性。“光顺”一词的几何意义是所构造的曲线、曲面应具有C2连续，且无奇点。从通俗的概念来理解，即为“光滑顺眼”之意。

由这些概念和构思出发，我们可以由整体构思和概念设计逐步进入流线型机车车身的细节设计环节。

铁路工业和汽车工业对车身外型设计的先进性和创新性的都有着一致和迫切的要求。归纳起来应是以下几个方面：

l具有良好的空气动力学特性，以减少在高速运行时的摩擦阻力。

l具有良好的结构布局及足够的强度和刚度。

l具有美学曲面的质感和动感，以美化生活和环境。

l尽可能短的设计和制造周期，以尽快地占领市场。

显然满足上述诸要求的车身外型曲面是相当复杂的，非一般常规曲面（如柱面、球面、锥面、环面等）所能表达。再者，若按常规设计、制造方法和过程来完成如此高要求的设计外型，则上述第四项要求更是高不可攀。只有积极谋求技术进步，大力推广应用CAD/CAM技术才是解决车身外型改型频繁、不断创新且满足上述各种要求的关键所在。

近十年来，CAD业界涌现出一批象EDS的UG、PTC的Pro-Engineer、MATRA的EUCLID、IBM的CATIA等等一系列优秀的CAD/CAM软件，为我们提供了一个极好的开发工具和环境。它们的三维实体建模、参数建模及复合（Hybrid）建模技术，实体与曲面相结合的造型方法，以及自由形式特征建模（FreeFormFeatureModeling）技术为我们的设计工作提供了强有力的工具。

这里具体地介绍如何使用UG的FreeFormFeature等功能，来实现车身外型的概念设计到细节设计。

UG的FreeFormFeatureModeling模块把实体建模和表面建模技术集成为一个功能十分强大的建模工具组，它支持复杂自由曲面的造型设计。它的复合建模技术，自由型面特征建模，可视化编辑，多组件装配，二维视图自动生成，尤其是伴随最新UGV14.0版本推出的全新概念设计WAVE（What-ifAlternativeValueEngineering）可使不同部门的工程师在设计的早期阶段，站在系统工程的角度，同时针对多种可供选择的方案进行评估，通过将设计意图组织到一个“控件结构”中去，使工程师十分有效地控制设计变更，而且所发生的变更会自动地传递到上级设计中去。

这里以创建流线型机车车身外型为例，具体步骤如下：

（1）根据前节所述模线的来源，本例参考法国TGV和德国ACE机车外型模板，并加以个性化修改。所选定的23条模型基线见于图1。

外形模型基线向等值半径线云图

以这一组模线为基础，采用UG的FreeFormFeature/ThroughCurve来创建曲面；采用Info/Analysis/FaceCurvature功能来观察和分析该曲面的光顺性，图2即为车身外型曲面及顶面法向半径等值线云图。

在构造模线的原始数据中可能有“瑕点”，或者仅凭“感觉”进行判断，创建的曲面不一定能完全满足C2连续的条件和光顺性的要求,可以通过光顺处理予以满足。图3是对其中一条模线进行光顺处理的过程。值得重视的是：获得一组光顺的模线是生成光顺曲面的必要条件。

采用光顺后的模线重新构造车身外型曲面。采用UG/Photo功能并指定材质，可进行着色、光照、渲染，以得到更为逼真的三维造型图。见图4。

图4机车车身三维造型图5机车车身二维投影图

（5）对机车车身裙部和头部下端，可采用Feature/Curve/Mesh功能分片进行创建。这里充分体现出UG软件对角域曲面的三维造型能力。

（6）机车车身三维造型基本实现之后，还可进一步作局部修改，由于UG软件的“相关”（Associative）能力,这里进行的修改将影响到它所关联的所有设计过程。

（7）三维造型细节设计完成之后，其各方向二维视图可由应用软件自动生成，设计人员不必再做重复工作。图5即为该机车车身外型的二维侧视图。

参考文献

[1]齐从谦.汽车覆盖件具CAD/CAM中的曲面特征造型及特征识别.中国机械工程:15~18

[2]熊鸣镝.三维设计将CAD应用引向深入.机电一体化.1997.(5):5~7

第9篇：工程问题的概念范文

一、立足概念，在认真查看定义与性质中挖掘隐藏条件

在小学数学的解题中，涉及到多种公式和概念，如果能灵活应用这些公式和概念，避免思维的固化，往往能从数学概念的相关定义、性质中挖掘出解题所需要的隐含条件.因此在解题教学中，教师应以数学概念为根本出发点，通过公式变形或扩展凸显解题中所必须的解题条件，让学生摆脱固定的思路，开拓学生的思路，从而有效解决数学问题.

例1一个梯形的面积是40平方厘米，它的上底和高分别是3厘米和5厘米，求它的下底是多少厘米.

解梯形的下底=梯形的面积×2÷高-上底

=40×2÷5-3=13（厘米）.

对于这种题目，如果将题目改成：一块梯形的麦田，上底是36米，下面是54米，高是40米，求这块麦田的面积.学生很容易根据梯形的面积公式求出麦田的面积，S=（上底+下底）×高÷2，即麦田的面积=（36+54）×40÷2=1800平方米.但如果换一种问法，如已知上底和下底，求它的高，或者是如题目中这样的问法，那么就会难倒不少学生.因此，教师可以在学生熟练掌握计算梯形面积的基础上，逆向运用公式，培养学生的逆向思维技能，即让学生根据梯形的面积公式转换出“梯形的下底=梯形的面积×2÷高-上底”的公式，求出下底.同样的方法，学生也就不难求出梯形的上底或高的公式.

可见，数学知识具有明显的复杂性、融合性，利用已知条件，结合数学定义与性质，挖掘其隐含的深层次的条件，可以理清问题的结构和形式，能够较好解决数学问题.

二、仔细观察，在实物演示操作中挖掘隐含条件

教学实践告诉我们，小学生在解决实际问题的过程中往往难以理解和解决一些较为抽象的问题.为此，我们可以借助利用学生思维的直观教具，如实物、模型、图片或多媒体等辅助教学手段进行实物演示，在课堂上引导学生自己动手做一做、试一试，变抽象为具体，往往能让学生的解题思路豁然开朗，找出解题的关键所在，揭示出解题的思路.这在解决某些特定对象的题目时往往会有较好的解题效果.

例2一列火车长700米，以每小时24千米的速度通过一座长900米的大桥，需要几分钟？

解路程（700+900）÷速度（24000÷60）=4（分钟）.

对于这道题目，有些学生就会觉得“火车长700米”是个多余的干扰信息，直接将大桥的长度900米除以火车每小时的速度（24000÷60）.的确，在解答普通的行程问题中，一般是不需要考虑汽车、自行车等物体的车身长度的.但是在此题目中，通过大桥的物体是火车，一列火车有700米长，火车要完全通过大桥，不能忽略不计火车车身的长度.为此，教师可以实物演示操作的方法引导学生将铅笔当作火车，将文具盒视作大桥，自己动手演示操作一下，火车要完全通过大桥，也就是从笔尖靠紧文具盒的一端，直到笔尾完全离开文具盒，所行的路等于桥长与车长的和，即s=桥长+车长=1600米.

上述案例表明，以实物演示操作的方法能使问题直观显现，在动手探究中寻找最佳解题方法，省去大量的理论分析过程.因此在教学中，教师应引导学生通过直观教具发现解题线索，不仅有利于学生动中学、学中做，也能帮助学生深挖隐藏在题目中的各种解题条件，使复杂的问题简单化，从而得到更为简捷的解题方法.

三、仔细剖析，在类比分析中挖掘隐含条件

开普勒说过：类比能揭示自然界的秘密，在数学中是最不可忽视的.在解题中合理应用类比分析，可以引导学生善于思考，通过比较，分析两类及以上对象之间的异同，正确区分概念、方法、公式和定理的不同，尤其是当数学公式进行了扩展、变形，运用类比思想，可以运用所学知识，通过比较分析已知条件，寻找其相同之处，找出其隐含条件.

例3客车从甲地开往乙地要10小时，货车从乙地开往甲地要15小时，如果两车分别从甲、乙两地同时开出，几小时可以相遇？

解1÷（115+110）=6（小时）.

一看到题目，就有学生表示无从下手，因为在“行程问题”中，要知道路程和速度，本题目中恰恰隐藏了路程这个关键信息.为此，教师可以先引导学生联想在小学数学解题中的“工程问题”，“工程问题”中同样有三个数量关系，即工作效率×工作时间=工作总量这样的关系.而“行程问题”中的三个量也有类似的关系：速度×时间=路程.因此，工程问题的解法可以类推到行程问题中去.这道题目中，既不知两站之间的距离，也不知客车的速度，因此，教师可以引导学生换一个角度，采用与之前所学过的工程问题的解题思路.在“工程问题”中，工作总量可以看作单位“1”，工作效率可以看作是“1/x”.套用在这一题“行程问题”中，同样可以把总路程看作单位“1”，客车速度看作是1/10，货车速度看作是1/15，即可类推出本题的解法：1÷（115+110）.