结构体系优化设计（共11篇）
结构体系优化设计 篇1
引言
现代科学技术的高速发展, 以及人们对住宅功能齐全、使用方便、居住舒适、安全节能、有益健康等方面的要求, 使钢结构住宅逐步替代传统木结构、砖混结构和钢筋混凝土结构住宅, 成为住宅产业的一只新生力量[1,2]。开发轻钢结构住宅体系已成为当前住宅结构研究中的热点, 而钢框架结构体系在低多层钢结构住宅中应用最为广泛[3]。因此对钢框架结构体系进行优化设计研究对推动住宅建设产业化发展具有突出的意义[4]。本文利用大型通用有限元软件ANSYS对低多层钢框架结构进行优化设计, 对低多层钢框架住宅结构体系的优化设计方法进行了一些探索。
1 基于ANSYS参数化设计语言APDL的结构优化设计原理
传统优化方法求解的基本前提在于目标函数及状态变量函数方程的建立。而对于复杂结构的有限元模型来说, 要想得出目标函数及状态变量的解析表达式是十分困难甚至是不可能的。有限元分析过程中几乎所有的设计量, 如厚度、长度、半径等几何尺寸、材料特性、荷载位置与大小等都可以用变量参数表示, 只要改变这些变量参数的赋值就能获得不同设计方案的分析过程。ANSYS基于有限元分析的优化设计技术就是在满足设计要求的条件下搜索最有设计方案。为了将有限元法与优化方法结合起来, 可以采用基于APDL语言的ANSYS优化设计模块OPT来实现。
ANSYS的软件的优化模块 (OPT) 集成于ANSYS软件包之中, 它必须和参数化设计语言APDL完全集合在一起工作才能发挥ANSYS优化设计的功能。其中APDL的利用是ANSYS优化设计的一个核心步骤。
基于参数化有限元分析过程的设计优化包含下列基本要素[5]。
(1) 设计变量 (design variables) :设计过程中需要不断调整赋值的设计变量参数。每个设计变量可能有上下限, 用规定设计变量的取值用于规定设计变量的取值范围。常见的设计变量如结构某部分的宽度、高度等几何尺寸。
(2) 状态变量 (state variables) :是约束设计的数值, 它们可以是设计变量的函数, 也可独立于设计变量, 状态变量可能会有上下限, 也可能只有单方面的限制。常见的状态变量如应力不能超过许用应力、变形不能超过规定大小、振幅限制。
(3) 目标函数 (objective function) :设计中极小化的变量参数, 也必须是设计变量的函数, 即改变设计变量的数值将改变目标函数的数值。在ANSYS优化程序中, 只能设定一个目标函数。常见的目标变量如重量、费用、应力、变量等, 或者某种导出结果如方差最小、平均值最小。
(4) 优化计算方法即优化设计工具:ANSYS软件提供了很多优化设计方法, 主要有零阶方法、一阶方法、随机搜索法等步长搜索法, 乘子计算法和最优梯度法等。除此之外, 用户可以提供外部优化算法替代ANSYS本身的优化方法。
2 基于APDL的优化设计过程
基于A P D L的优化设计方法采用ANSYS的批处理方法进行优化设计的主要分析过程如下:
(1) 构建一个优化分析文件:
(1) 参数化建模:利用ANSYS软件提供的参数化建模功能, 把将要参与优化的数据 (设计变量DV) 初始化, 并构建一个参数化分析模型, 为以后软件修正模型提供可能, 这一过程在前处理器PREP7中进行;
(2) 加载与求解:在求解器SOLUTION中对结构参数化模型进行加载与求解;
(3) 参数化提取结果:进入ANSYS的后处理模块POST1/POST26中, 提取有限元分析结构结果并赋值给状态变量SV (约束条件) 和目标函数OBJ (优化目标) , 提取数据的操作用*GET命令实现。
(2) 构建优化控制文件:
(1) 进入优化设计模块OPT, 指定优化分析文件;
(2) 声明优化变量:包括设计变量、状态变量和目标函数;
(3) 选择ANSYS优化工具或优化方法, 还可以采用用户自己的外部优化程序;
(4) 指定优化循环控制方式, 进行优化分析;
(5) 进行优化参数评价, 优化处理器根据本次循环提供的优化参数 (设计变量DV、状态变量SV、及目标函数OBJ) 与上次循环提供的优化参数作比较之后确定该次循环目标函数是否收敛, 或者说结构是否达到了最优。如果最优, 则完成迭代, 退出优化循环圈;否则, 进行下步。
(3) 根据已完成的优化循环和当前优化变量的状态修正设计变量, 重新投入循环。
(4) 查看设计序列结果 (OPT) 及后处理设计结果 (POST1/POST26) 。
(5) 检验优化设计序列。
3 基于ANSYS参数化设计语言APDL的钢框架结构优化设计
(1) 钢框架结构参数化有限元模型
参数化建模, 就是用设计变量作为参数建立实体模型。就本文研究的钢框架而言, 由于在建设规划时大多限制了钢结构建筑的用地, 建筑外围轮廓尺寸不能作修改, 即钢结构住宅的总长及总宽尺寸不能作优化调整。所以, 这里选定构钢结构建筑主要受力体系, 同时也是决定钢结构耗钢量高低最主要指标的钢框架的梁、柱作为参数, 即以梁截面翼缘的宽、厚, 腹板的高、厚;柱截面翼缘的宽度、厚, 腹板的高、厚为设计变量, 建立实体模型。
(2) 钢框架结构分析中特殊性问题
通过参数化模型进行结构重分析时需确定单元类型。ANSYS系统提供了120多种单元类型, 其数目随着计算技术和材料计算技术的发展不断增大。在结构分析中, 选择单元的原则是尽量选用维数比较少的单元来达到预期效果。单元类型的选择好坏, 直接影响到模型的复杂程度和结果的精确程度。
对于本文研究的钢框架, 由于钢框架中的梁、柱承受荷载作用下将引起梁、柱的弯曲, 所以可以考虑采用三维梁单元Beam4作为基本单元体。Beam4是一种可用于承受拉、压、弯、扭的单轴受力单元。这种单元在每个节点上有六个自由度:x、y、z三个方向的线位移和绕x、y、z三个轴的角位移。可用于计算应力硬化及大变形的问题。单元的几何模型如图3.1所示。
在进行钢框架结构优化设计时, 应在确保结构安全的前提下, 使结构的用钢量最省、造价最低, 这就是采用优化设计方法的优化目标。而在实用优化设计中, 钢框架的用钢量和造价又是由构件的截面尺寸和截面高度决定的。因此, 优化目标可以直接简化为如何选择经济合理的截面尺寸, 使其在满足强度、刚度、稳定性和易加工等要求的前提下, 截面面积尽可能最小、截面形状尽可能最优。也可以说, 优化目标就是钢框架结构杆件截面的优化。在实现截面优化后即可达到结构材料最省、造价最低和方便加工的优化目标。
4 工程算例
4.1 工程概况
某两跨四层钢框架结构住宅楼, 其框架计算模型见图4.1。
4.2 优化结果
目标函数以框架结构总体积VOLUME最小的结果。
采取零阶方法, ANSYS迭代26次后停止, 第26次为最佳设计序列。目标函数框架体积与优化设计序列号之间的关系曲线如图4.2所示。
采取一阶方法, ANSYS迭代34次后停止, 第33次为最优设计序列。目标函数框架体积与优化设计序列号之间的关系曲线如图4.3所示。
5 结果分析
表5.1列出了原设计方案与优化结果。
从表5.1可以明显看出:
(1) 当选择目标函数为钢框架总体积最小时, 采用有限元软件ANSYS提供的优化方法, 能够减轻结构重量, 降低工程造价, 使得设计趋于合理, 同时发现钢框架顶点水平位移已达限值;
(2) 使用一阶方法比零阶方法优化获得的结果更好。采用零阶方法耗时相对较少, 但会包含较多不合理的设计序列, 需要从更多的设计序列中选择合理的设计序列。采用一阶方法进行优化分析, 由于每次迭代采用梯度法搜索, 每迭代一步搜索的时间要远大于零阶方法的相应时间, 对计算机性能要求较高, 但其结果精确, 且不会产生大量不合理的设计序列。对于ANSYS软件中的优化计算方法建议采用一阶方法进行计算。
摘要：轻钢结构住宅体系已成为当前住宅结构研究中的热点, 而钢框架结构体系在低多层钢结构住宅中应用最为广泛, 本文利用大型通用有限元软件ANSYS对低多层钢框架结构进行优化设计, 对低多层钢框架住宅结构体系的优化设计方法进行了一些探索。
关键词：钢框架,结构优化设计,体积最小
参考文献
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[2]刘晓, 王兵.钢结构住宅发展趋势[J].钢结构住宅.2003 (4) , Vol.18, No.66:19～21.
[3]刘红玉.轻型钢结构体系在我国住宅建筑中的应用前景[J].建筑技术开发.2000, (5) .
[4]马恩成, 朱伟等.钢结构CAD软件STS的功能和应用[J].钢结构.2001 (6) Vol.16, No.56:62～63.
[5]龚曙光, 谢桂兰.ANSYS操作命令与参数化编程[M].北京:机械工业出版社.2004.
结构体系优化设计 篇2
社会的发展促使人们的生活水平得到了很大的提高，注重物质生活水平的追求也不断提高，这就形成了对建筑水平多样化的要求，要想在节约建筑成本与建造高质量工程中有效统一，就需要一定的建筑结构优化设计，建筑结构优化设计不仅能够在资源上节约成本的支出，还能够实现在资源的有限条件下使建筑的质量功能水平最优化，能够提高空间的利用率，发挥资源的最大功效，建筑的高质量包括建筑的环境以及使用功能，结构设计优化符合一定的经济发展原理，对资金，土地资源空间，建筑质量与水平都能做到合理的优化，建筑结构优化对于建筑行业的发展以及未来的经济可持续发展都有着很重要的作用。
结构体系优化设计 篇3
【关键词】建构 知识结构 初中物理 教学
【中图分类号】G434；G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）27-0126-02
初中物理是一个是由物理现象、物理概念和物理原理构建的知识体系。如果只是孤立地去学习一些分散的知识点，势必不可能全面、深刻、透彻地掌握物理概念和原理。只有建构系统的物理的知识结构，将分散的物理知识点纳入完整的知识体系中才能强化知识要点，提高学生的逻辑思考能力，促进物理教学质量的提升。并经常以它为指导来检查自己的日常教学工作，是提高当前物理教学质量所必需的。那么，应该如何构建初中物理知识结构体系呢？本文将就此做一些初步的探讨。
合理利用多媒体技术，帮助学生全面认识物理概念和物理原理。初中物理学科所涉及的物理知识具有一定的抽象性和模糊性，现象多、概念多，研究对象和问题也具有多样化的特点。因此学生在学习时需要一定的联想、推理能力，掌握一定的思想方法，否则理解起来具有一定的难度。为了增强学生对于物理知识、物理概念和原理的理解，训练学生的物理思想方法，应用多媒体技术来展示物理现象，形象直观地揭示物理原理和物理规律，能够为初中物理教学提供有力的技术支持，进而提高教学效率。此外，通过应用对媒体技术，能够帮助学生以图形的形式建立物理知识结构，加深学生对基本知识要点的理解，有效避免学生在学习物理的过程中出现死记硬背的现象。例如，在学习《欧姆定律》一节时，通过制作课件将这一规律的探究过程用动画的形式展示再多媒体屏幕上，让学生直观地观察当电阻不变时，电流随电压的变化；当电压不变时，电流随电阻的变化，然后总结出欧姆定律来。加深学生对这一自然规律的理解和认识程度。
深入钻研教材，挖掘物理知识的内在联系。物理是一门由具体现象、抽象原理和物理实验、物理概念组成的自然学科。初中物理学科内容之间具有密切的联系，它们共同组成了物理学科这一有机整体。因此，学习物理不仅仅是基础知识的学习，还包括物理思想方法、物理理论、实验的学习。针对初中物理，只有深入掌握物理知识、物理观念、科学方法这三类内容的有机联系，梳理清楚物理知识结构才能实现学习物理的目的。这就要求物理教师要对教材进行深入研究，详细分析各组成部分的知识点，抓住知识点的共性和联系对其进行正确的归类分析，进而实现对物理知识结构体系的合理建构。在这一过程中，教师要充分发挥学生的积极性和主动性，引导学生以基础知识为着眼点，启发学生通过分析思考、发言交流等形式，对知识点进行合理的归纳和概括，形成知识点之间的有机联系，为下一步绘制知识结构图奠定基础。教师要树立从中学物理知识整体高度的观点，高屋建瓴地来看待和重新认识每一个知识点，帮助学生建立和完善知识结构，掌握课本知识的内涵和外延，掌握每个知识点间的相互联系。
开展合作探究学习，引导学生独立总结概括。在初中物理教学中，要实现学生对于物理知识的顺应与同化过程，就要放手让学生去独立探究，使他们真正成为学习的主人和知识建构的主体。在此过程中，教师要以一个引导者、组织者、促进者、合作者的身份，启发学生进行一系列的思考和探究活动。教师要充分树立民主、平等意识，真正尊重与理解学生，通过积极地交流与讨论实现教师对于学习过程的启发与引导作用。师生讨论、小组讨论、学生自由发言等交流、讨论形式是充分发挥教师引导作用，促进学生自主探究的重要方法。例如，在《大气压强》一节内容中，教师可根据实验内容安排学生讨论可安排学生进行讨论：为什么玻璃管内的水银柱不会掉下来？根据学生的说法，进一步放手让学生进行探究，并因势利导地将液体压强与大气压强联系起来。教师引导学生自己找出两者间的关系，并及时总结概括，以利于学生更好地进行深入一步的知识建构。
归类整合知识，形成结构体系。通过引导学生自主探究进行知识点的总结与概括，教师帮助学生建立了较为完善的认知模式，在此基础上教师要进一步对知识点进行归类整合，将一些零散的、浅显的、片面的认知进行优化整理和加工，逐步理顺知识点之间的逻辑结构，建立知识点之间的紧密联系，使学生对于知识的认知更加全面和深刻，最终完善和丰富知识结构，巩固和深化学生的认知。例如，在“大气压强”一节内容中，在对大气压强的实验进行认知的基础上，教师进一步引导学生梳理测量大气压强的方法有哪些？實验原理又分别是什么？两实验中都用到了哪种科学方法？通过这些问题积极诱导思维，帮助学生加深对实验的理解，巩固本节课的知识难点。逐步深入的强化学生对于相关知识点的认知，形成知识点层层递进、相互联系的结构体系，使学生关于大气压强存在的认知模式更加趋于完善和巩固。
初中物理知识千变万化但其原理和规律却是有章可循。学习物理的关键在于掌握知识的内在联系，合理构建知识体系，完成由具体现象到抽象概念和原理的认知提升，学会运用物理知识解决实际问题。作为物理教师，要充分放手学生去思考和探究，引导学生通过分析，找出物理现象的共性，进而优化整理形成完善的物理知识结构体系。
参考文献：
[1]王福星.促进初中物理核心概念建构教学设计的步骤[J].山东教育，2014，Z2：58-60
[2]唐凤娟.基于建构主义的初中物理教学模式在信息技术环境下的研究[J].职业圈，2007，16：146-148
[3]叶成林.建构主义与初中物理的概念教学[J].中学物理，2013，08：27-28
结构体系优化设计 篇4
人才的培养受各种因素的影响,不同的社会发展时期就会对人才提出不同的要求,目前我国正处于现代化建设的重要转型期,全社会对医学人才的需求已经从专科医生发展到具有综合素质与综合技能的全科医生。基于此,作为医学人才重要的输送基地——医学专科学校,人才培养模式势必要发生根本性转变。应如何结合医学学科其综合性、服务性以及实践性的特点,通过人才培养结构的构建与优化,从“实践”与“应用”上下功夫,培养适应社会经济发展的应用型、实践型医学人才,成为了诸多医学教育工作者认真思考的问题。本文从医学人才培养体系的构建为切入点,对如何实现人才培养目标进行了详细阐述,供广大同行予以参考。
一医学人才培养结构体系的构建
作为一门综合性、实践性以及应用性较强的学科,医学人才培养如果想走上实践型、应用型、复合型人才培养模式,就要形成一个完整而系统的人才培养结构体系,不但要进行课程与教材结构的优化与重构,还要从知识、能力以及素质等多方面进行优化与构建,使人才培养结构更加科学和完善。
1知识结构的构建
优化医学人材培养结构首先要对知识结构进行优化与重构。一是专业知识方面。要针对于目前社会急需的护理专业以及临床医学专业,适当的将专业教学以及基础教学阶段将主干课程减少,同时增加或者修订一些必要的与课程相应的内容,使学生学习更具方向性;同时要大力发展特色专业,尤其是具有区域特点的医科学校,要结合本区域的产业特色有针对性的开展新兴专业和重点学科建设;要加大对紧缺人才的培养力度,制订专业培养计划、扩大专业建设领域。二是其他知识方面,包括人文社会以及自然科学。作为一个综合型医学人才只掌握医学专业知识显然是不够的,要通过人文社会知识来拓展学生的文化和知识空间,通过知识与文化的丰富性与多样性来让他们的思想和心智得到培养,使他们的审美观、价值观以及道德观上升到一个新的高度,为适应社会发展做好精神准备。而自然科学中的化学、数学以及物理学和生命科学等知识信息,都是学生进行专业学习的基础,伴随科技的飞速发展,医学与自然科学已经自然而然的产生了密切联系。
2能力结构的构建
医学人才的能力结构体现在两个方面:一是认知能力,即学生的自学能力、问题解决能力以及创新能力等等,由于医学专业其特殊性,毕业生走上从医岗位会面对很普遍的一些并没有定论的临床问题,而当面对这些问题时就是对学生的分析能力、应对能力的考验,因此,要让学生们在认知过程中学会独立学习,并通过参与社会实践使其创新思维与创新精神获得提高;二是实践能力,即学生的动手能力、组织能力、交流能力等等。医学学科具有很强的实践特征,这需要学生必须具有较强的实际操作能力,即我们所说的临床操作和实验操作方面的技能。医学专科学校的学生在文化素养以及智能发展等方面都已经具备了一定基础,但与医学实践的要求仍旧还有很大距离,因此注重学生动手实践能力的提高,不但是社会发展对优秀医学人才提出的要求,也是医学专科学校实现人才培养结构创新的有效途径。
3素质结构的构建
素质我们可以简单的理解为人自身所具备的特点以及后天形成的素养两者的总和。社会进步与医学发展,使人们对医学人才的需求标准也随之提高,传统的治病救人已经无法使服务对象得到满足,而新型医学人才必须要实现整体素质的全面提高。一是思想道德素质,新型医学人才不但要有坚定的政治信念和思想觉悟,还要有崇高的职业操守和敬业精神,只有具备了一定的思想道德素质,才能以救死扶伤、服务社会的思想对自己的行为加以规范;二是文化素质,文化素质是指学生所具备的能力、修养和知识的一个总和,它是以自然科学和人文科学为基础的,要求学生在具备专业知识之外还要有广阔的文化知识面,具备丰富的文化内涵和科学的知识结构;三是业务素质,是指学生在进行与专业业务活动的过程中应具备的能力与素养,它主要是对学生专业理论学习以及与医学相关专业知识的认知程度,以及学生在面对临床实际问题时运用专业知识进行解决的能力;四是身心素质,即医学人才在具备知识才能的基础上,首先要保障自己的身心健康,只有当学生拥有良好的心理、健康的体魄,才使促进其学业、事业走上成功。
二实现人才培养目标的方法途径
1注重人才培养基地建设,提高学生社会实践能力
为了使学生毕业后能够适应社会对医学人才的要求,提高学生的社会实践能力十分重要,培养实践型与应用型的医学人才,最重要的就是要给学生创造更多实践条件和实践机会,让学生们在进行知识学习的同时得到更好的实践锻炼,从而提高他们运用医学知识来解决现实问题的能力。一是要加强校内实验室的建设,给学生提供先进的仪器设备,通过专业实验室或者实训中心来优化实验室条件,并通过实验资源的整合与共享,使学生们有更多机会接触先进的医学设备和医学信息,使他们专业水平得到有效提高。二是要加强校外实践基地建设,由于社会对医学人才需求不断发生着变化,使得校内实践有着一定的局限性,因此,为了满足学生实训需要应该努力拓展校外实践基地建设,可以通过与医院和医药生产企业之间的合作,建立多样化的校外实践基地,让学生们通过社会实践来拓展和巩固专业知识,提高实践能力。通过实践证明,强化人才培养基地的建设,为学生营造一个集学习、实践、研究于一体的实践环境,不但可以使学生应用能力得到有效的培养,为用人单位输送更多合格的实干型人才,还可以通过学校与用人单位之间的合作,有效解决目前医学专科学校存在的基础性建设薄弱的困难,实现人才培养与人才需求的“双赢”。
2注重实践教学环节的强化,培养学生综合素质
实践教学是提高学生综合素质的一个有效途径,一般来说医学专业的实践教学分为四个环节,一是基础实验环节,要求学生们在本校实验室接受专业实训和专业课程的基础训练;二是医院实习环节,通过让学生们到医院进行现场实习来熟悉和了解医院环境和具体要求,通过见习的方式来让学生参与医疗实践活动,从而获得实际的医疗工作经验;三是现场实训阶段,让学生们在实践基地通过专业人员的引导,开展医学专业工作的实践训练。学生们在教师的指导下,通过实践训练来对先进的医疗技术和先进的医疗设备获得直接体验。同时还可以通过网络、多媒体技术将新技术引入到实践训练中来,让他们能够对最新的医疗技术动态做到及时掌握,从而帮助他们建立起科学、创新的思维方式和超前意识。四是毕业设计环节,即学生完成论文设计,并顺利通过论文答辩。要注重学生实践教学环节的强化,通过多种形式让学生的综合素质得到提高。如类似于临床、护理、口腔、药学、检验、影像、康复等专业可以利用本校实验条件,通过开展“毕业实习前技能强化培训和考试”活动,更有效、系统的对学生专业技能进行训练;公管、医保、药学、环境、英语、计算机等专业的学生,可以组织开展毕业实习前毕业论文开题报告和写作培训,强化学生的毕业实习管理水平,提高毕业实习及论文质量。
3注重师资队伍建设,为优秀人才的培养夯实基础
实践型、应用型医学人才培养的前提和保障就是要有一支高素质、高水平的师资队伍,人才质量的提高,人才培养目标的实现都与师资队伍的综合素质有着紧密联系。因此要加大师资队伍建设力度,一方面要鼓励教师接受继续教育和学历教育,为他们创造更多学习、交流的机会,通过到重点大学以及重点单位进行学位攻读和挂职进修的方式,使教师专业水平和综合素质得到相应提高;另一方面要注重教师的思想教育工作,要让教师对当前形势以及社会对医学人才的要求有一个客观、全面的了解,使其在人才培养计划、人才培养目标的制订与调整上更具有针对性,为优秀人才的培养打下良好基础;同时学校还应加快科研工作建设,通过创办科研基金的方法鼓励教师将更多时间投入到科技与科研开发中来,要通过制订一些关于奖励科研工作的制度和政策性文件来激发教师参与科研的积极性,使教师自身的综合水平得到提高,从而提升整体教学质量。
4营造良好的校因氛围,建立充满活力的学习机制
校园是学生获取知识的重要场所,一个高效的人才培养机制离不开校园环境的创设。在具体实施中,学校可通过内外部环境两个角度创设有利于培养人才的校园氛围,其中,内部环境建设体现在构建一个优美洁净的校园场地,让学生能够在紧张的学习之余有一个休憩身心的场地。同时,配置校园内部文化宣传栏,利用宣传栏为学生搭建一个学习和交流的平台,并为学生提供更多展示自我的机会。其次,外部环境建设体现在两个层面:第一是学校与周围民居或企业单位相处的融洽程度;第二是良好的社会声誉。综合来说,学校要重视校园文化建设,将人才培养与校园文化建设有机的结合起来,使校园文化能够加快人才培养的力度,使人才的综合素质进一步推动校园文化向着体系化、学术化、规范化的方向发展,从而加强学生的学术修养,加强人才培养的效用。
总之,为了使更多医学毕业生做到学有所用、学有所长,让他们能够在今后的工作岗位上更好的实现自我价值,医学专科学校必须要注重人才培养结构的优化与调整,要以社会需求、基层需求以及用人单位需求为本,深化改革,强化教学,为培养高素质、高技能的优秀人才不懈努力。
参考文献
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结构体系优化设计 篇5
【关键词】建筑结构设计；拱桁架结构；设计优化；方法
从性质上而言，拱桁架属于钢结构形式的一种，在现代建筑结构设计中得到了广泛的应用。拱桁架结构的最大特点是能满足大跨度屋盖结构设计需求，同时降低屋盖造价成本，因此受到了建筑结构设计行业的高度重视。结合拱桁架结构应用现状，笔者现对拱桁架结构设计优化方案作详细论述。
一、拱桁架结构的概述
1、拱桁架的特点
随着建筑事业的不断发展，建筑结构设计水平也变得越来越高，多种不同形式结构层出不穷，为建筑造型百变，建筑功能完善做出了巨大贡献。拱桁架结构作为一种常见钢结构，现已在大跨度建筑屋盖体系中得到广泛应用。
就我国当前的拱桁架结构发展状况来看，建筑结构设计中常见的拱桁架形式主要分为三种，即不拉索和杆结构、拉索结构以及拉杆结构。这三种拱桁架结构按照支座类型划分，原理在于，结构中拱所承受的荷载由曲杆承受，同时曲杆在承受荷载的同时将部分荷载传递到结构支座上，由支座来承受结构的整体受力。即是说，拱桁架结构支座负责承受结构所受的所有外力，包括结构竖向压力以及拱结构的水平推力。为此，在拱桁架结构设计中，支座处理是关键，设计时务必要做好支座受力设计方案的优化。
2、拱桁架支座设计
拱桁架支座抗衡、化解拱结构传递过来的水平推力方法主要有两种，一是将结构支撑，二是拉杆承受。前者是指利用支座结构来承受水平推力，后者则要求在拱桁架下方增设一个下弦单拉杆，利用拉杆来化解推力。
如设计中采用第一种方法，利用结构支座来支撑水平推力，会大大增加结构负荷，设计时为了防止结构坍塌，必须对结构构件质量提出高要求，这便很容易造成材料浪费，增加工程造价成本；如果采用第二种方法，在拱桁架下方设置下弦单拉杆，利用单拉杆化解水平推力，可大大减少支座受力，因此无需过分提高结构构件质量要求，所消耗的施工材料也比较少，工程造价自然会降低。所以一般情况下，拱桁架结构设计多采用拉杆增设方式，我们在探讨拱桁架结果设计优化方案时，可将拉杆设计作为突破口，合理优化拱桁架拉杆设计方案。
二、拱桁架结构设计优化
1、工程概况
在某地区的一个生态园区的发展建设中，为了满足生产的需要，要在园区内建造一个钢屋盖结构的大空间、大跨度建筑。在对工程进行设计的过程中，设计人员将屋盖结构的主体设计为采用钢管立体桁架的结构，其跨度为60m，柱距为8.1m，设计基准期为50年，设计使用年限为50年，建筑结构的安全等级为二级，结构重要性系数r0=1.0。
2、工程结构设计方案
本工程施工前期，应开发商要求，设计单位将工程的建筑结构风格定义在简单、大方之上，设计时尽量满足大空间建筑需求，既保证了建筑结构的实用性，又保证了建筑结构的美观性。实际设计时，设计人员采用大跨度空间网架结构作建筑结构设计方式，同时将网架结构形式确定为拱桁架，最终确定出了大跨度空间拱桁架结构设计方案。
为了满足建筑结构受力需求，设计人员在该套设计方案中融入了拱桁架拉杆结构，目的在于利用拉杆结构来分散拱桁架支座受力，减轻支座受到的拱结构水平推力，达到节省施工材料，降低工程造价成本要求。
3、工程结构设计方案的比较
在确定拱桁架结构设计方案之前，设计人员探讨出了几种各具优缺点的结构设计方法，并利用模型设计方式对几种设计方案的设计参数作了仔细比较，结合设计参数分析了几种结构各自的受力特点，详细方法如下：
3.1模型设计及参数计算
对拱桁架结构模型进行计算分析，得知拱桁架结构属性为平面结构，因此本工程在分析拱桁架模型设计时，只选用一榀拱桁架作设计模型。该结构设计模型中，拱桁架结构的总跨度为60米，结构高7.5米，横截面形状为倒三角形。该结构在设计施工时选用了型号为Q235B，弹性模量E=2.06E11N/㎡，屈服極限σs=235E6N/㎡的钢材料。拱桁架支座处理采用刚接和铰支方式。分析计算拱桁架结构模型时，设计者引进了ANSYS程序，计算得出相应的设计参数。
3.2单榀拱桁架的受力分析
对于单榀拱桁架结构的受力特点进行分析时，设计人员采用了结构静力分析法对各自结构受力情况作了探讨，并最终得出选用拉杆作为支座之间的连接方式是最具有经济价值和实用价值的，且比起其他方案，这种设计方式所具有的抗震性、经济性也更好，更能优化拱桁架结构受力。具体的方案设计方法和受力分析分别如下所示：
（1）Ⅰ方案拱桁架支座为两端铰支，其最大位移出现在跨中，值为54.2mm，下弦杆的内力最大，值为101MPa。
（2）Ⅱ方案中，考虑了索的预应力，通过调整张弦桁架中索的初始应变的方式施加预应力，对结构初始形态预起拱，按规定，几乎所有结构刚度不足工程均不需要对结构在荷载下产生的弹性位移进行控制，而通过结构的初始几何形态的预起拱实现结构正常使用的变形性能安全设计目标。但此时，结构的绝对位移值超过250mm，如此大变形对屋面围护次结构、屋面防水连接构造的正常使用的安全性能将产生严重不利影响。
（3）Ⅲ方案中，将拉索换为拉杆，其最大位移出现在跨中，值为87.8mm，下弦杆的内力最大，值为91.8MPa。
3.3方案分析
分析比较上述三种不同设计方案的优缺点之后，得出以下几点相关结论：Ⅰ方案的用钢量和支座反力最大，而这恰恰与甲方要求用钢量低、对下部结构负荷小的要求相违背；Ⅱ方案在索施加预应力的作用下，用钢量最省，如对索施加预应力来达到控制结构挠度的要求，则所施加的预应力较大，其索力约为670kN，上弦杆的断面也相应的增大，而且，施工难度比较大；Ⅲ方案的用钢量和支座反力居于Ⅰ方案和Ⅱ方案之间，且施工也不难，挠度也满足规范的要求。由于结构的自振特性是结构动力的基本性质，也是动力分析的基础。对结构进行动力特性分析可见，拉杆方案的基频远大于拉索方案的基频，则说明Ⅲ方案的面内刚度大于Ⅱ方案的面内刚度，抗震性能良好。
三、结束语
综上所述，拱桁架结构目前在建筑结构设计中的应用已经十分常见，尤其是在大跨度空间结构中，其以自身所具备的良好经济性、实用性，受到了建筑设计人士的广泛喜爱。鉴于拱桁架设计重点在支座处理，设计时如果在拱桁架结构下方增设拉杆，利用拉杆来分散支座受力，缓解支座荷载，可在更大程度上提高拱桁架荷载能力，优化结构，降低工程造价成本。由此可见，在拱桁架结构设计中，最佳的设计优化方式是支座处理，只要处理好了支座受力，最终所获得的工程效果势必会更好。
参考文献
[1]唐炯,秦冬祺.大跨度单榀拱桁架的非线性稳定分析[J].科技情报开发与经济,2008(34)
[2]李海旺,任澜涛,杜成云.某煤棚拱桁架结构动力特性及地震响应分析[J].科学之友,2010(03)
消防标准体系结构分析及优化对策 篇6
1 我国消防标准体系现状
1.1 标准体系的基本架构
标准体系是指一定范围内的标准按其内在联系形成的科学的有机整体。标准体系具有系统的集合性、目标性、可分解性、相关性、动态性和成套性等特征。一般来说, 宏观层面的标准体系包括国家标准体系、行业标准体系、专业标准体系三个层次。其层次结构见图1所示。
与实现某个行业标准化目的相关的标准, 可以形成该行业的标准体系, 比如消防标准体系、安防标准体系等。标准体系可以用图表的形式表示出来, 以反映某一特定专业范围内整套标准体系结构的相互关系, 这种图表就是标准体系表。
1.2 消防标准体系表
我国消防标准体系建设和标准体系表编制工作始于20世纪90年代初期, 第一版和第二版《消防标准体系表》分别于1992年、1999年发布, 在当时消防工作中发挥了重要作用。
为适应新时期我国消防标准化工作的需求, 尤其是2008年《中华人民共和国消防法》 (以下简称《消防法》) 颁布后的技术立法需要, 由全国消防标准化技术委员会秘书处和14个分技术委员会共同组成项目组, 完成了第三版《消防标准体系表》, 通过了公安部消防局组织的项目验收。
按照GB/T 13016-2009《标准体系表编制原则和要求》, 第三版《消防标准体系表》给出了消防标准体系的结构框图和对应的标准明细表。标准体系表总体结构框图见图2所示。图2中用实线连接的方框表示标准之间有着内在联系;虚线连接的方框表示与消防标准体系相关的标准体系或相关标准。
第一层为消防基础标准。共分为4个门类, 分别为“术语标准”、“图形符号标准”、“型号代号与分类标准”和“基础方法标准”。
第二层为消防通用标准。按照标准化对象的性质分为5个门类, 分别为“社会公共消防”、“建设工程防火”、“消防安全管理”、“灭火救援”和“建筑消防产品”。每一门类又分成不同的细化专业, 共有20个细化专业。
第三层为消防专用标准, 将对应于第二层的20个细化专业的标准, 按照产品、方法、过程、服务的排序方式排列, 并留出了可拓展的标准空间。
第三版《消防标准体系表》的标准明细表可反映标准体系表制订时的标准动态信息。现行有效的标准为带有年代号的完整编号, 并用GB、GB/T、GA、GA/T等代号表明了标准的级别与性质;无年代号的, 是将要制修订的标准。标准明细表还给出了采标信息和历次版本的发布情况。
第三版《消防标准体系表》是现阶段我国消防标准体系的真实反映, 适用于我国消防标准体系的建立, 国家标准、行业标准的规划以及消防标准制修订计划的编制。消防地方标准、企业标准的规划编制和制修订工作均可参考。
2 消防标准体系结构分析
在我国的消防现实工作中, 消防国家标准和行业标准是最主要的标准依据。与第三版《消防标准体系表》仅涉及消防国家标准和行业标准一样, 笔者仅就现行消防国家标准和行业标准的组成结构体系进行统计分析。
2.1 按标准分类统计
截至2013年7月, 我国现行消防标准439项, 其中国家标准281项, 行业标准158项。现有消防标准中, 涵盖了基础标准、方法标准、产品标准、管理标准和工程建设标准等类别, 其中产品标准和试验方法标准占了较大比例。消防标准分类统计情况见表1。
2.2 按标准性质统计
标准性质分为强制性标准和推荐性标准。现行消防国家和行业标准按性质分类统计, 见表2、表3和图3。
2.3 按专业分类统计
现行消防标准按专业进行分类统计情况见表4。
2.4 标准计划项目分专业统计
目前正在执行的消防国家标准和行业标准计划项目共179项, 分专业归口统计情况见表5。
2.5 消防标准体系完整性分析
分析消防工作发展的实际需求, 对照第三版《消防标准体系表》, 目前消防标准体系的完整性尚有欠缺, 主要是以下方面的标准存在较多缺项。
(1) 消防安全管理类标准;
(2) 社会消防技术服务标准;
(3) 建筑消防安全工程类标准;
(4) 灭火救援类标准;
(5) 消防应急救援技术装备标准;
(6) 电气防火类标准;
(7) 物联网消防技术标准;
(8) 城镇化建设消防规划标准;
(9) 工业生产过程防火安全标准;
(10) 消防人员资质标准等。
2.6 消防标准体系的综合评价
由上述分析可见, 目前消防标准体系的分类基本完善, 结构基本合理, 协调性尚好。但仍存在以下缺陷:
(1) 国家标准与行业标准总体上仍不适应快速发展的产业化、城镇化、市场化建设需求。
(2) 消防管理标准化薄弱, 社会消防管理、灭火救援、消防监督执法等标准数量较少, 且多是行业标准。
(3) 强制性标准数量比例较大, 且其范围较宽, 性质定位不准。
(4) 工程建设标准与产品技术标准的协调配套性方面仍存在明显问题, 规范修订滞后。
(5) 标准体系结构中各专业覆盖程度差异较大, 少数专业技术领域内的标准缺项较多。
(6) 消防产品标准虽基本齐全, 但需优化结构、调整组合、补差补缺。
3 消防标准体系结构优化对策
根据国家标准化管理部门近期提出的标准化工作思路, 结合消防工作实际, 应在进一步加强消防标准体系建设, 优化标准体系结构, 增强强制性标准权威性等方面做好分析、研究和策划工作。
3.1 引入和运用综合标准化理念
综合标准化是近年发展起来的一种以系统理论为基础的标准化方法。与传统标准化不同, 综合标准化以整体解决重大综合性问题、整套制定标准、发挥实际作用为目的, 逐步确立了以目标导向、系统分析和整体协调为基石的方法论。综合标准化在观念和方法上都有较大创新, 其特点可归纳为:系统工程的观点方法、实现目标清晰明确、标准制定齐全成套、技术要求兼容协调、实践检验持续改进、组织措施运转高效等。
尝试运用综合标准化方法进行消防标准体系结构优化是一条有效途径。首先, 综合标准化与标准体系建设并不是矛盾的, 方法和目的如果结合得好, 将相得益彰;其次, 综合标准化的理念和要求可以体现在标准体系中, 促进消防标准形成统一协调的整体;第三, 有利于建立标准综合体, 便于实现标准体系的整体优化。整体优化要求把标准化对象及其影响因素视为一个整体, 每一个标准都必须放到系统中加以考察和调整, 标准的性质、地位和功能都要受系统整体的约束。通过综合标准化的系统分析和整体协调方法的运用, 将使消防标准体系结构更加优化, 达到满足消防现实工作需求的目的。
在运用和操作环节上, 可考虑选择一些消防标准化分技术委员会, 如火灾探测与报警、固定灭火系统、消防车泵、防火材料等, 在归口的专业标准体系中进行综合标准化试点, 在取得经验并有效优化各自专业标准体系结构之后再适时开展全面优化工作。
3.2 整合优化强制性标准
强制性标准具有技术法规属性, WTO/TBT协定将强制性标准列入成员国之间相互通报的内容。因此在标准体系构建中应着重考虑:
严格限定强制性标准的制定范围。不论是全文强制还是条文强制, 强制性标准应严格限定在保障国家安全、保护人体健康和人身财产安全、保护动植物生命和健康、保护环境、防止欺诈、法律法规规定需要强制执行的技术和管理要求等方面。
调整优化强制性标准体系的结构、分类和内容。应尽可能按大类制定通用强制性国家标准, 规定基本技术和管理要求。加强推荐性标准与强制性标准的衔接配套, 统筹强制性标准和推荐性标准制定。
开展现行强制性标准的清理整合。遵循限定范围和优化体系结构的要求, 对分散在不同标准中属于同一大类的通用强制性要求, 适合整合的, 整合制定为新的强制性标准。现有标准技术内容落后, 不符合体系优化要求的, 应及时废止。
3.3 严格新标准项目的立项工作
为促进消防标准体系的进一步优化, 应严格执行新增标准项目的论证评审工作。在新增消防标准计划项目的立项工作中, 应做到:
(1) 立足于消防现实工作需求, 围绕建设现代化公安消防铁军和创新社会消防安全管理等中心工作, 以着力解决经济社会的快速发展和重特大火灾事故多发的严峻形势对消防标准的新需求为重点。
(2) 按照实施中长期科技发展战略和标准化规划的要求, 对照各专业标准体系表的欠缺内容, 根据轻重缓急, 做出项目安排, 及时补差补缺。
(3) 加强标准预研和自主创新, 优先扶持采用国际标准和国外先进标准的项目以及预研充分成熟, 具有自主知识产权科技成果转化的标准项目, 促进消防科研和技术创新成果向标准转化。
(4) 围绕消防产业发展和消防产品质量监管的多方位需求, 着重填补消防产品类标准体系的结构性空白。要在合理划分消防产品目录的基础上, 进一步完善消防产品的标准体系和标准结构, 新增和补充相关标准, 为新产品的强制性认证、技术鉴定等市场准入创造条件。
3.4 确定支撑性工作措施
为建立消防标准体系优化的长效机制, 下述支撑性工作措施应予以考虑:
(1) 综合标准化是在系统理论和系统方法的指导下产生的, 因此应在行业标准化主管部门推动下, 成立综合标准化工作组, 开展系统理论在消防标准体系建设中的适用性研究, 对综合标准化方法如何应用于消防标准体系优化过程提供路径。
(2) 加强消防基础标准研究, 加快制修订消防术语、图形符号和产品分类等基础标准, 充分发挥基础标准的引导作用。
(3) 组织各专业开展按产品类别制定通用标准的可行性、适用性研究工作, 适时进行强制性标准的合理整合, 改变强制性标准制定立项宽泛的局面。
(4) 开展社会公共消防安全管理、灭火救援管理等专业的标准研究工作, 增加消防管理类标准的比重和数量。将现行较为成熟的管理类消防行业标准适时转化为国家标准, 提高标准的执行力度。
(5) 在一些关键的试验方法标准领域加大科研力度, 如性能化消防评估、建筑材料、电缆及光缆燃烧性能和烟气毒性试验、建筑构件耐火性能试验等, 以期在上述专业内形成系统、完善的标准体系, 缩短与国际标准的差距。
(6) 工业生产过程防火安全标准和消防人员资质标准是薄弱环节, 某些方面几乎还是空白, 今后应加强调查研究, 特别是对国内相关行业标准和国外先进标准的跟踪, 力争填补空白, 在专业标准体系上取得突破。
(7) 继续深入研究国际标准化组织和发达国家的消防标准化发展动态, 积极采用国际标准和国外先进标准, 加快消化吸收, 为我所用, 尽快提高我国消防标准的技术水平并与国际接轨。
摘要：标准体系建设是一项重要的基础工作。对我国消防标准体系的现状和存在缺陷进行了分析, 从引入和运用综合标准化理念、整合优化强制性标准、严格新标准项目的立项工作以及确定支撑性工作措施等方面提出了消防标准体系的优化对策。
关键词：消防标准体系,综合标准化,优化对策
参考文献
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[4]王学友, 薄建伟.消防基础信息标准体系建设浅议[J].消防科学与技术, 2006, 25 (S1) :102-104.
结构体系优化设计 篇7
总需求是经济中各个部门愿意支出的总量, 它包括居民消费、政府购买、投资与净出口四个部分。其中, 内需包括居民消费和投资, 外需来自净出口, 政府购买为政策变量。弗里德曼认为, 消费由居民永久性收入决定, 具备稳定性特征, 消费的波动幅度往往小于其他需求乃至整体GDP的波动;投资需求本质上是消费需求的派生需求, 其扩张外延最终受到消费需求的限制;净出口是国外对本国产品的净需求, 受到国外经济状况的影响, 过高的外贸依存度将不可避免地影响一国经济发展的独立性;总需求的总体水平关乎经济发展的速度, 总需求的结构关乎经济增长的稳定性与持续性。
二、我国总需求的结构性特征
下表为近5年我国总需求的构成情况。不难看出, 居民消费支出在总需求中的比重呈现逐年递减的趋势, 我国GDP的增长主要依靠投资与净出口的拉动。付文林、沈坤荣 (2010) 采用H-P滤波方法考察了1952-2008年我国总需求的波动特征认为, 我国消费需求的波动远远小于投资的波动。近年, 净出口成为拉动我国经济发展的重要力量, 这一方面反应我国融入世界经济程度的提高, 另一方面也表明我国对国际市场依赖程度的提高, 外来的不稳定因素将越来越多地影响中国市场。
数据来源:根据历年《中国统计年鉴》数据整理计算而得。
三、我国总需求结构性特征的成因分析
(一) 居民永久性收入不足与收入分配失衡
弗里德曼提出的永久性收入是指收入的趋势水平, 即剔除了暂时或不固定因素影响之后的收入。从目前我国居民的资产结构来看, 要增加居民永久性收入的关键在于提高劳动者报酬。2000年我国劳动者报酬在GDP中的比重为53.72%, 截至2007年这一比例已经降至48.72%。改革开放以来, 我国城乡人均收入比例持续上升, 2008年达到3.31, 如果考虑住房、教育、医疗等隐形补贴后, 这一比值会更高。收入的差距导致消费水平的差距, 2008年城乡消费支出比率达到3.61, 农村同城镇在收入和消费水平上的差距与其庞大的人口规模极不相称。贫富差距的持续扩大与城乡居民收入分配的失衡都将抑制我国消费需求的增长。
(二) 居民支出结构的安排影响我国总需求结构的调整
房价的上涨并由此导致的居民住房开支的增加对总需求构成以下几个方面的影响:首先, 居民把可支配收入更多地用于购买或者储蓄起来准备购买住房, 刚性的住房需求挤出了消费支出;其次, 随着房价的上涨以及人们对未来住房供需状况的预期, 有更多的家庭愿意把收入储存起来用于购买住房, 以实现资产的保值增值;最后, 居民把收入更多地用于购买房产, 不仅减少了可用于消费的支出, 也增加了投资需求, 对投资在总需求中的主导地位起到了推波助澜的作用。
(三) 金融市场的发展是影响我国总需求波动的双刃剑
金融市场发展本身就是一把双刃剑。它既能有效地推动消费需求的增长, 又不可避免地对消费增长起到一定地负面作用。第一, 金融市场的发展支持着我国消费需求的增长。一是消费信贷的发展扩大了我国消费需求。1997年我国消费信贷规模是172亿, 2009年我国居民消费信贷余额已经超过4万亿, 12年的时间增长200余倍。居民通过消费信贷突破流动性约束的经济效应十分显著。二是近年我国保险行业得到迅速发展。2008年全国保险行业实现保费9784.2亿元, 在2007年的基础上增加了39.05%。规模的快速发展与不断增加的保险品种在一定程度上能够满足居民多元化的保障需要, 减少因不确定性预期而引致的预防性储蓄, 更多的收入将被用于消费。第二, 金融市场提供的日益丰富的金融产品对消费支出存在着一定的分流效应。目前, 市场上无论是银行、证券公司, 还是保险公司, 都为居民提供了各式各样的金融理财产品, 它们在为居民提供了更多金融投资渠道的同时, 对消费也起到了分流的作用。
(四) 消费品供给的结构性失衡
消费品分为3个层次:生存型、发展型和享受型。居民消费品结构会随着收入的增长而不断升级, 在低层次的生存型消费需求得到满足之后, 居民会更多地需要发展与享受性消费商品。如果供给不能赶上这种消费结构升级的步伐, 就会出现由供给不足导致的消费需求下降。贫富差距拉大是目前我国经济发展亟需解决的问题。先富起来的少数人越来越多地追求发展型和享受型消费品, 国内的产品供给已经远远不能满足他们的需要。
四、构建优化我国总需求结构的政策体系
(一) 通过初次分配与社会再分配机制的完善提高劳动者报酬, 缩小贫富差距
首先, 在国民收入初次分配中, 提高居民工资性收入。针对提高薪酬给企业带来的影响, 政府可以通过财税政策, 如提高税前计入成本的工资标准, 减税奖励涨薪企业等手段来缓解劳动成本压力。其次, 影响我国居民消费倾向的一个重要因素是教育、医疗等的预期支出较高, 因此, 加大政府对社会保障的投入显得尤为重要。再次, 2008年我国小型工业企业和工商个体经营户, 提供了65%的就业岗位, 其中劳动密集型行业消化了大量的劳动力。所以, 政府可以通过降低其税收负担, 并补贴其员工的社保开销, 为中小企业和劳动密集型企业创造良好的经营环境。最后, 加快城乡一体化改革进程, 推进进城农民工户籍、医疗与教育制度的改革将有利于缩小城乡差距, 进而提升社会消费总体水平, 改善我国总需求结构。
(二) 降低购房成本, 改善居民支出结构
从供给层面来看, 1998-2007年, 我国房地产投资完成额增长599.72%, 是同期人口增长率的101.55倍。因此, 我国房地产缺乏的不是供给, 而是居民的有效购买力。因此, 增加经济适用房、廉租房以及政策性租赁房的供给, 保障低收入家庭对住房的刚性需求, 是避免购房支出过分压缩消费支出的重要途径。从需求层面来看, 对房地产的需求包括居住的刚性需求和投机性需求。对于居住需求的满足是经济社会和谐发展的重要保证, 而投机性需求的增长不仅不利于房价的控制, 也将不可避免地增加经济的泡沫成份, 政府要通过利率、税收等市场手段严格控制住房的投机性需求。
(三) 引导金融市场向有利于改善总需求结构的方向发展
金融市场的发展对于总需求结构的调整有利有弊, 政府部门要引导金融行业向有利于总需求结构改善的方向发展。第一, 规范金融市场的投资理财产品, 通过提高资产性收入让居民共享经济高速发展的成果, 以引致消费带动我国总体需求。第二, 随着经济社会的快速发展以及人们意识的转变, 消费信贷已经成为支撑有效需求的重要手段。金融机构可以通过推出多元化、差异化的信贷产品带动各个层次的消费需求, 政府部门则从宏观上控制消费信贷的总量和方向, 在有效控制风险的基础上加快消费信贷的发展。
(四) 推动服务业的发展, 倡导环境、资源集约型的“低碳”消费模式
结构体系优化设计 篇8
1 宿迁市城镇体系现状
1.1 宿迁概况
宿迁市位于江苏省北部、长江三角洲北部地区, 市域面积8 555 km2, 是江苏省最年轻的地级市。至2013年年底, 下辖沭阳县、泗阳县、泗洪县及宿豫区、宿城区, 市域常住人口约481.9万人, 地区生产总值1 706.3亿元, 位列全国前百强。
1.2 城镇体系情况
目前, 市域辖104个乡镇、1 442个行政村。其中, 省级重点镇8个、市级重点镇15个 (见表1) 。
1.3 存在问题分析
1) 中心城市地理位置较偏, 空间结构布局分散, 综合吸引力有待提升;2) 中心城区对三县城的辐射力、带动力明显不足, 对乡村辐射力不足;3) 市级以上重点镇数量较多, 但综合服务功能不强、发展成效不明显;4) 城乡二元平行发展的现象明显, 城乡发展不协调问题较为突出。
2 现行城镇体系规划分析
2.1 城镇等级结构规划
宿迁市现行城镇体系规划于2012年编制完成, 规划形成“中心城市—次中心城市—中小城市—重点镇—一般镇”五级等级体系 (见表2) 。
2.2 城镇空间结构规划
规划形成“一极、两副、三带”的城镇空间格局, 根据区域发展不同特点差别化引导。其中, 一极即以中心城区与沭阳县城为核心组成城镇发展极化地区, 是宿迁城市竞争力集中体现的区域;两副是以泗洪、泗阳县城为市域城乡空间发展副中心, 加强与周边城镇的协调, 增强城市辐射带动能力, 成为统筹周边城乡发展的核心;三带即东南带———沿淮徐综合交通廊道, 由中心城区、洋河新城、泗阳县城、晓店镇、中扬镇、新袁镇组成, 是最具宿迁特色的市域城乡空间发展主轴, 东北带———沿宿连综合交通廊道, 由中心城区、沭阳县城、大兴镇、陇集镇、华冲镇组成, 南向带———沿宁宿徐综合交通廊道, 由中心城区、泗洪县城、龙河镇、归仁镇、梅花镇组成。
3 空间结构优化原因分析
3.1 对接区域发展的需要
随着新一轮江苏省城镇体系规划编制、沿海开发战略上升为国家战略等因素的出现, 宿迁快速发展环境受区域的影响日益突显。对接区域发展态势, 特别是呼应宿迁市城市总体规划确定的沿宿连、宁宿、徐宿淮三条发展轴发展成为重要议题 (见表3) 。
3.2 加快新型城镇化的需要
城镇化是宿迁发展的机遇和重点, 更是宿迁发展自身独特的红利所在。目前, 宿迁城镇化率为51%, 正处于城镇化加速发展关键时期。需要科学的城镇体系规划来指导全市城镇发展, 才能够少走弯路。
3.3 实现城乡统筹发展的需要
要实现全面小康, 破除城乡二元结构, 只靠中心城区和县城拉动是不够的, 而靠面广量大、重点不突出, 人力、物力、财力相对缺乏的乡镇拉动也是不够的。城乡统筹发展关键是要抓住城市结构中的重要节点, 分层拉动, 梯度带动, 以适度的中心强化和适度的均衡带动来实现城乡发展的新突破。
4 城镇体系优化研究
4.1 空间结构优化
结合市域空间发展政策分区引导, 规划在宿迁市域范围内构建“一轴、两副、九市、多点”的城镇空间发展格局, 根据各区域发展不同特点差别化引导城乡空间集聚。
一轴即以中心城区、洋河新区与泗阳城区为核心组成城镇发展轴, 强化城市功能、产业布局、交通等基础设施方面的衔接;两副即以泗洪、沭阳为副中心, 加强与周边城镇的协调, 增强城市辐射带动能力;九市即来龙、贤官、马厂、韩山、王集、新袁、双沟、龙河、界集为空间集聚的小城市;多点即若干一般镇。
4.2 等级规模优化
根据城镇发展战略, 规划形成“中心城市—副中心城市—小城市—一般镇”四级体系 (见表4) 。
4.3 职能结构优化
结合市域空间政策分区建议, 合理规划市域城镇职能, 强化中心城市, 差别引导, 促进市域城乡快速发展。
1) 宿迁中心城区:长三角北部地区新兴工商城市, 辐射带动千万人口的区域中心城市, 滨水旅游城市。2) 洋河新区:中国白酒产业基地;现代生物科技和临港临空产业集聚区;中心城市发展轴中部增长极;城乡统筹发展示范区。3) 泗阳城区:长三角北翼的绿色产业基地, 市域东部核心城市, 生态宜居城市。4) 沭阳城区:沿东陇海城镇轴的重要中心城市之一, 交通枢纽型城市;积极发展信息服务业、现代物流业以及专业服务业。5) 泗洪城区:滨水工贸旅游城市, 带动市域南部地区发展的重要城市;以旅游、农副产品加工业、食品加工为主。6) 小城市:根据区位、发展基础等条件, 规划贤官、韩山、马厂、新袁、王集、来龙、龙河、界集、双沟等9个小城市。具体职能详见表5。7) 一般镇。一般镇是推动宿迁市域城镇化的重要组成部分, 是市域空间促进发展的重要载体, 根据实际情况适度发展。特色镇的职能定位以农产品加工、无污染工业、涉农服务和社会事业服务为主, 成为适度规模的人口居住中心、镇域农村地区的服务中心。
摘要：针对以快速城镇化地区的阶段性问题, 以宿迁市为例, 基于城镇体系的发展现状与存在的问题, 结合区域协调、新型城镇化、城乡统筹等发展要求, 对市域空间结构、等级规模、职能结构等进行了优化, 以期促进宿迁市的快速平稳发展。
关键词：城镇体系规划,优化,空间结构
参考文献
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结构体系优化设计 篇9
自动控制原理课程作为电气、自动化类的一门专业主干课程,教学效果的好与坏直接影响着毕业生专业水平的高低,目前国内外很多高校已经调整现有的自动控制教学培养模式,改革教育的环境、以培养创新性、多层次、专业化的工程科技人才,在工科教育中加大研究性教学的实践与反思等,为我们进一步探索和实践工程教育在电气信息类创新人才培养模式提供了相当好的借鉴。教学模式的基本组成单元与执行终端都是课程,在整体构架出人才培养方案与课程体系的同时,还必须将新的教学理念与教学方法融入到具体的课程中,才能真正体现出教育的特色,并切实保证人才培养方案的实现,才能培养出工程教育所要求的具有工程意识、实践能力和团队合作的综合素质人才。
二、课题研究的主要内容
课题研究主要分为理论教学和实践教学两方面:
1. 理论教学方面:
(1)优化教学内容,精炼教学核心知识点。教学内容优化是教学改革的核心点,同时也决定着理论教学与实践能否衔接成功。传统的理论教学存在很多弊端,如:运用数学的力度大,抽象性强,学生只是机械地记住公式,面对具体工程问题却不知如何下手,在教学内容的改革中,主要精炼知识结构,贴合工程实际。教学内容优化集中在以下几个方面:“三基”要强化、基本概念、基本理论、基本方法要扎实,牢固,“工程实例”要引入、“三态”要不忘,整个理论体系中始终贯穿“稳定、稳态、动态”思想。(2)利用有效的教学方法,提高学生学习兴趣。探究式教学、案例式教学、讨论式教学都是目前应用很多的教学方法,我们融会贯通,去粗取精地应用到我们的研究中。(3)多种教学手段充分结合:针对某一具体系统,利用MATLAB软件中的SIMULINK建模,通过改变参数,直观的观察对控制系统的影响,加深对知识的印象。在网络资源中,我们建立自己的网站,学生可以下载需要的习题和资料,教师的课件、教案及视频讲座、给老师留言,提出自己的问题,还可以递交电子作业,历年试题和考研资料的下载和解析,教师和学生可以通过网络平台及时地沟通和交流。(4)双语教学的引进,锦上添花“”。教育部《关于加强高等学校本科教学工作,提高教学质量的若干意见》要求“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学。对高新技术领域如信息技术等专业,外语教学课程达到所开课程的5%—10%,双语教学的开展情况被纳入本科高校的评估指标之一。
2. 实践教学方面:
实践教学的目的是培养学生的创新精神,启发学生思维,激发学习兴趣,只有建立系统的实践教学体系,才能真正地顺应培养工程教育人才的宗旨。(1)改革实践内容。以往传统的实践多为实验室开出的基础性实验和验证性实验,综合性、设计性和研究性的实验内容相对少,而基础性实验往往只能巩固和验证所学理论知识,锻炼学生的基本技能,但学生的创新和思考能力却得不到锻炼。为解决以上问题,我们采取了删减基础性和验证性实验、提高综合性和设计性实验的开出量、设计研究性实验等方式。(2)改革实践方式。目前的自动控制实验高成本、高消耗,实验还未必能保证优质的实验效果,为此,我们进行尝试以下方式:将LABVIEW和MATLAB有机结合,开发出智能虚拟仪器,在新的实验系统中,不仅能提高单位学时实验内容,还能充分调动学生的学习积极性和分析问题、解决问题的能力。(3)考核方式和管理体制的改革。以往多采取分组操作和递交实验报告方式来进行。实验教学的考核可以增加多元化考核方式,除递交实验报告外,还可以增加实验后小组讨论、总结,实验操作故障讨论分析、实验心得体会环节,鼓励学生总结出实验中遇到的问题并及时解决问题,创造宽松的实验环境。同时实验室应该增加对学生开放力度,为有想法、有能力、肯钻研的学生提供实践活动的平台,充分发挥和调动学生的学习热情。
三、课题研究的关键问题
1. 教学内容的调整与优化:精简优化后的理论教学内容紧贴工程实际,使学生掌握理论知识的同时能够把书本理论嫁接到工程实践当中去,以点带面,面面关联做系统。
2. 综合网络平台和先进教学手段,融进先进前沿领域知识:充分利用网络教学平台,凸显网络教学的便利、快捷,使教师和学生通过网络平台实现资源共享、作业布置和提交、网上答疑、习题演练及BBS论坛等功能。多媒体技术和MATLAB的合理使用,增加教学信息量的同时,加深学生对图、公式的灵活记忆。
3. 改进实践教学环境,突出培养学生的动手、创新力:MATLAB和LABVIEW的结合,解放了以往实验的枯燥和局限性,拓宽学生的想象空间和创新能力。
4. 加强管理和考核方式,注重考查学生的应用和创新力:不同层次不同考核方式,激发学生的动手能力同时,激发学习兴趣。理论教学与实践教学有机结合,设计出适合不同专业的自动控制课程的培养方案。调研分析法、取长补短法、行动研究法并行,全方位打造立体式优化方案。
四、课题的落实措施和取得的效果
把握知识结构 优化练习设计 篇10
数学知识是经过严密的逻辑推理而形成的系统化的理论知识总和，是按照知识之间特定的内在联系组成的结构系统。每一部分数学知识既是前面旧知识的延伸和生长，又是后续新知识的基础和铺垫。因此，教师在设计练习时必须把握内在联系所构成的数学知识结构，从整体上研读教材，从系统上寻求教材内容的内在联系，设计科学合理的对比、变式、题组练习，在练习中使学生掌握知识、形成技能、发展智力、培养能力，提高练习的实效性。
一、科学设计对比练习，减少学习的负迁移
在教学中，教师要科学设计对比练习，尽量减少学生学习的负迁移，积极引导正迁移，促进学生的有效学习。如在教学小数加减法之前，先复习整数加减法，因为整数加减法“相同数位要对齐”的算理对学习小数加减法可以起到正迁移的作用。但是在学了小数点对齐再加减的法则后，还要回过来与整数加减法进行比较，使学生进一步理解小数点对齐也就是“相同数位要对齐”。“小数点对齐”的竖式写法，有可能对以后学小数乘法的竖式写法起负迁移作用，所以笔者在教学小数乘法之后，又回过来设计了和小数加减法的竖式写法的对比练习，消除其干扰。
又如，学习了“四舍五入”法后，进行“进一法”与“去尾法”的对比练习。
（1）食堂买来9200克菜油，把它分装在同样大小的油瓶里，每只油瓶最多能装油1千克，要装完这些菜油，至少需要这种油瓶多少只？
（2）某窗帘店有一块18米的布用来做窗帘，每块窗帘5米，可以做几块窗帘？
可见，在教学中运用学习迁移规律时，教师要充分注意正迁移及其产生作用的条件，同时在一定程度上要减少甚至防止负迁移的消极影响。
二、合理设计变式练习，突出教学的重难点
练习设计的原则首先是目的性，在内容上要紧紧围绕教学重点和难点，做到突出重点和难点。所以，教师一要深入钻研教材，明确本课的重点和难点；二要深入研究学生学习的实际情况。
笔者在参加一次“平行四边形面积”的同课异构活动中发现，当学生探索出平行四边形的面积公式后，两位执教教师在练习环节上进行了不同的设计。
A教师设计了两个层次的练习。
（1）出示了一张表格，内容有底、高的数据，求面积（如下表）。
底 高平行四边形面积
16米 25米
18厘米 10厘米
（2）给学生出了这样一道题：
如图1，一个平行四边形相邻的两条边分别是5.5厘米和4.8厘米，它的高是4厘米，求这个平行四边形的面积。
图1
学生解题有两种结果：5.5×4=22（平方厘米）；4.8×4=19.2（平方厘米）。然后组织学生讨论：你们认为这两个结果哪一个正确？还是两个都正确？
B教师设计了三个层次的练习。
（1）算一算：出示一个平行四边形（如图2），给出两条底边及两条高的数据，要求用两种方法计算出面积。
（2）说一说：出示在两条平行线之间画有若干个同底等高的平行四边形。（如图3，没有标数据）要求说出哪个平行四边形面积大，并说出理由。
（3）议一议：拉动用木条钉成，可以活动的平行四边形，我们看到它的底不变，而高发生了变化，随着高的变化，让学生讨论：面积的大小发生了怎样的变化？
图2
图3
两位教师在练习设计上都采用了变式练习，但不同的处理，收到了不同的效果。很明显，A教师的练习设计在教学重点上下功夫，忽略了教学难点。而B教师将练习的重心落在教学内容的重点和难点上，两者兼顾，相得益彰。
当然，练习设计把着力点放在重难点的同时，也要瞻前顾后，注意新旧知识的结合，设计一些综合性的题目，以提高学生的分析综合能力。如笔者在教学“方向与路线”（北师大版教材二下）之后，把方向、计算、平面几何图形三方面的知识综合设计在同一题里。
图4
在小兔的8个方向上画有8种几何图形（正方形、长方形、平行四边形、梯形、直角三角形、锐角三角形、钝角三角形、圆），让学生填写什么图形在小兔的（ ）面。（如图4）
三、精心设计题组练习，形成知识的结构树
抓住数学知识间的内在联系组织练习，将具有一定联系的知识通过题组练习，沟通知识与思维间的联系，形成知识的结构树，使学生把已学知识纳入知识网络。
如在教学“百分数的应用”时，教师可将北师大版教材六上第33页“练习二”的第8题（如图5）设计成题组练习（为了便于计算，将原题中的数据适当调整）。
图5
（1）某地区2001年苹果产量为4万吨，2002年达到5万吨。2001年的产量是2002年的百分之几？2002年的产量是2001年的百分之几？2001年的产量比2002年少百分之几？2002年的产量比2001年增产了百分之几？
（2）某地区2001年苹果产量为4万吨，2002年的产量是2001年的125%。2002年苹果产量是多少万吨？
（3）某地区2001年苹果产量为4万吨，是2002年苹果产量的80%。2002年苹果产量是多少万吨？
（4）某地区2001年苹果产量为4万吨，比2002年的产量少20%。2002年苹果产量是多少万吨？
（5）某地区2002年苹果产量为5万吨，比2001年的产量多25%。2001年的产量是多少万吨？
（6）某地区2002年苹果产量为5万吨，2001年的产量比2002年少20%。2001年的产量是多少万吨？
通过题组练习，进一步提高学生分析数量关系的能力，巩固对有关百分数实际问题的解题方法。让学生在比较中，进一步沟通百分数乘除法之间的联系与区别，形成完整的认知结构。题组练习按照一定的梯度层层递进，内化算法，不同程度地提升学生的思维水平，达到巩固知识、提高技能和发展智能的目的，取得举一反三、事半功倍的效果。
又如，在教学北师大版教材六下“总复习——空间与图形”时，教师可以设计如下的题组练习。
（1）如图6，在正方体水槽里灌入水，固定底面的一边倾斜水槽时，你看到了什么情景？能不能找到一些关系和规律？
图6
（2）如图7，随着水槽的左右倾斜，a与b的大小也不断变化，但变中有没有不变之处？4人小组做实验找规律。
图7
随着水槽的倾斜变化，可以发现很多关系和规律，比如：水的体积没有发生变化，水的重量也没有发生变化；水面的面积发生变化，水体左右两个侧面是长方形；水体正面的左右边的长度之和相同，即a+b=定值R；水面的左右两边的长度不变；以水槽的底面和桌面的夹角作为倾斜角，倾斜角度越大，水面就越广阔。
（3）请写出长方体、正方体、圆柱体的体积公式；请写出长方体、正方体、圆柱体的表面积公式。
（4）请你计算下面图形（如图8）：底面是正三角形的三棱柱的体积、表面积。（单位：厘米）
图8
通过题组练习，不仅使学生沟通了立体图形中长方体、正方体、圆柱体体积公式之间的内在联系，还统一了柱体的体积公式和表面积公式，还以此推出了底面是正三角形的三棱柱的体积与表面积计算方法。这样，学生在观察、探究、想象、验证的过程中，促进了思维和能力的发展，形成了数学知识的基本结构。
（浙江省丽水市实验学校 323000
浙江省丽水市莲都区中山小学 323000）endprint
数学知识是经过严密的逻辑推理而形成的系统化的理论知识总和，是按照知识之间特定的内在联系组成的结构系统。每一部分数学知识既是前面旧知识的延伸和生长，又是后续新知识的基础和铺垫。因此，教师在设计练习时必须把握内在联系所构成的数学知识结构，从整体上研读教材，从系统上寻求教材内容的内在联系，设计科学合理的对比、变式、题组练习，在练习中使学生掌握知识、形成技能、发展智力、培养能力，提高练习的实效性。
一、科学设计对比练习，减少学习的负迁移
在教学中，教师要科学设计对比练习，尽量减少学生学习的负迁移，积极引导正迁移，促进学生的有效学习。如在教学小数加减法之前，先复习整数加减法，因为整数加减法“相同数位要对齐”的算理对学习小数加减法可以起到正迁移的作用。但是在学了小数点对齐再加减的法则后，还要回过来与整数加减法进行比较，使学生进一步理解小数点对齐也就是“相同数位要对齐”。“小数点对齐”的竖式写法，有可能对以后学小数乘法的竖式写法起负迁移作用，所以笔者在教学小数乘法之后，又回过来设计了和小数加减法的竖式写法的对比练习，消除其干扰。
又如，学习了“四舍五入”法后，进行“进一法”与“去尾法”的对比练习。
（1）食堂买来9200克菜油，把它分装在同样大小的油瓶里，每只油瓶最多能装油1千克，要装完这些菜油，至少需要这种油瓶多少只？
（2）某窗帘店有一块18米的布用来做窗帘，每块窗帘5米，可以做几块窗帘？
可见，在教学中运用学习迁移规律时，教师要充分注意正迁移及其产生作用的条件，同时在一定程度上要减少甚至防止负迁移的消极影响。
二、合理设计变式练习，突出教学的重难点
练习设计的原则首先是目的性，在内容上要紧紧围绕教学重点和难点，做到突出重点和难点。所以，教师一要深入钻研教材，明确本课的重点和难点；二要深入研究学生学习的实际情况。
笔者在参加一次“平行四边形面积”的同课异构活动中发现，当学生探索出平行四边形的面积公式后，两位执教教师在练习环节上进行了不同的设计。
A教师设计了两个层次的练习。
（1）出示了一张表格，内容有底、高的数据，求面积（如下表）。
底 高平行四边形面积
16米 25米
18厘米 10厘米
（2）给学生出了这样一道题：
如图1，一个平行四边形相邻的两条边分别是5.5厘米和4.8厘米，它的高是4厘米，求这个平行四边形的面积。
图1
学生解题有两种结果：5.5×4=22（平方厘米）；4.8×4=19.2（平方厘米）。然后组织学生讨论：你们认为这两个结果哪一个正确？还是两个都正确？
B教师设计了三个层次的练习。
（1）算一算：出示一个平行四边形（如图2），给出两条底边及两条高的数据，要求用两种方法计算出面积。
（2）说一说：出示在两条平行线之间画有若干个同底等高的平行四边形。（如图3，没有标数据）要求说出哪个平行四边形面积大，并说出理由。
（3）议一议：拉动用木条钉成，可以活动的平行四边形，我们看到它的底不变，而高发生了变化，随着高的变化，让学生讨论：面积的大小发生了怎样的变化？
图2
图3
两位教师在练习设计上都采用了变式练习，但不同的处理，收到了不同的效果。很明显，A教师的练习设计在教学重点上下功夫，忽略了教学难点。而B教师将练习的重心落在教学内容的重点和难点上，两者兼顾，相得益彰。
当然，练习设计把着力点放在重难点的同时，也要瞻前顾后，注意新旧知识的结合，设计一些综合性的题目，以提高学生的分析综合能力。如笔者在教学“方向与路线”（北师大版教材二下）之后，把方向、计算、平面几何图形三方面的知识综合设计在同一题里。
图4
在小兔的8个方向上画有8种几何图形（正方形、长方形、平行四边形、梯形、直角三角形、锐角三角形、钝角三角形、圆），让学生填写什么图形在小兔的（ ）面。（如图4）
三、精心设计题组练习，形成知识的结构树
抓住数学知识间的内在联系组织练习，将具有一定联系的知识通过题组练习，沟通知识与思维间的联系，形成知识的结构树，使学生把已学知识纳入知识网络。
如在教学“百分数的应用”时，教师可将北师大版教材六上第33页“练习二”的第8题（如图5）设计成题组练习（为了便于计算，将原题中的数据适当调整）。
图5
（1）某地区2001年苹果产量为4万吨，2002年达到5万吨。2001年的产量是2002年的百分之几？2002年的产量是2001年的百分之几？2001年的产量比2002年少百分之几？2002年的产量比2001年增产了百分之几？
（2）某地区2001年苹果产量为4万吨，2002年的产量是2001年的125%。2002年苹果产量是多少万吨？
（3）某地区2001年苹果产量为4万吨，是2002年苹果产量的80%。2002年苹果产量是多少万吨？
（4）某地区2001年苹果产量为4万吨，比2002年的产量少20%。2002年苹果产量是多少万吨？
（5）某地区2002年苹果产量为5万吨，比2001年的产量多25%。2001年的产量是多少万吨？
（6）某地区2002年苹果产量为5万吨，2001年的产量比2002年少20%。2001年的产量是多少万吨？
通过题组练习，进一步提高学生分析数量关系的能力，巩固对有关百分数实际问题的解题方法。让学生在比较中，进一步沟通百分数乘除法之间的联系与区别，形成完整的认知结构。题组练习按照一定的梯度层层递进，内化算法，不同程度地提升学生的思维水平，达到巩固知识、提高技能和发展智能的目的，取得举一反三、事半功倍的效果。
又如，在教学北师大版教材六下“总复习——空间与图形”时，教师可以设计如下的题组练习。
（1）如图6，在正方体水槽里灌入水，固定底面的一边倾斜水槽时，你看到了什么情景？能不能找到一些关系和规律？
图6
（2）如图7，随着水槽的左右倾斜，a与b的大小也不断变化，但变中有没有不变之处？4人小组做实验找规律。
图7
随着水槽的倾斜变化，可以发现很多关系和规律，比如：水的体积没有发生变化，水的重量也没有发生变化；水面的面积发生变化，水体左右两个侧面是长方形；水体正面的左右边的长度之和相同，即a+b=定值R；水面的左右两边的长度不变；以水槽的底面和桌面的夹角作为倾斜角，倾斜角度越大，水面就越广阔。
（3）请写出长方体、正方体、圆柱体的体积公式；请写出长方体、正方体、圆柱体的表面积公式。
（4）请你计算下面图形（如图8）：底面是正三角形的三棱柱的体积、表面积。（单位：厘米）
图8
通过题组练习，不仅使学生沟通了立体图形中长方体、正方体、圆柱体体积公式之间的内在联系，还统一了柱体的体积公式和表面积公式，还以此推出了底面是正三角形的三棱柱的体积与表面积计算方法。这样，学生在观察、探究、想象、验证的过程中，促进了思维和能力的发展，形成了数学知识的基本结构。
（浙江省丽水市实验学校 323000
浙江省丽水市莲都区中山小学 323000）endprint
数学知识是经过严密的逻辑推理而形成的系统化的理论知识总和，是按照知识之间特定的内在联系组成的结构系统。每一部分数学知识既是前面旧知识的延伸和生长，又是后续新知识的基础和铺垫。因此，教师在设计练习时必须把握内在联系所构成的数学知识结构，从整体上研读教材，从系统上寻求教材内容的内在联系，设计科学合理的对比、变式、题组练习，在练习中使学生掌握知识、形成技能、发展智力、培养能力，提高练习的实效性。
一、科学设计对比练习，减少学习的负迁移
在教学中，教师要科学设计对比练习，尽量减少学生学习的负迁移，积极引导正迁移，促进学生的有效学习。如在教学小数加减法之前，先复习整数加减法，因为整数加减法“相同数位要对齐”的算理对学习小数加减法可以起到正迁移的作用。但是在学了小数点对齐再加减的法则后，还要回过来与整数加减法进行比较，使学生进一步理解小数点对齐也就是“相同数位要对齐”。“小数点对齐”的竖式写法，有可能对以后学小数乘法的竖式写法起负迁移作用，所以笔者在教学小数乘法之后，又回过来设计了和小数加减法的竖式写法的对比练习，消除其干扰。
又如，学习了“四舍五入”法后，进行“进一法”与“去尾法”的对比练习。
（1）食堂买来9200克菜油，把它分装在同样大小的油瓶里，每只油瓶最多能装油1千克，要装完这些菜油，至少需要这种油瓶多少只？
（2）某窗帘店有一块18米的布用来做窗帘，每块窗帘5米，可以做几块窗帘？
可见，在教学中运用学习迁移规律时，教师要充分注意正迁移及其产生作用的条件，同时在一定程度上要减少甚至防止负迁移的消极影响。
二、合理设计变式练习，突出教学的重难点
练习设计的原则首先是目的性，在内容上要紧紧围绕教学重点和难点，做到突出重点和难点。所以，教师一要深入钻研教材，明确本课的重点和难点；二要深入研究学生学习的实际情况。
笔者在参加一次“平行四边形面积”的同课异构活动中发现，当学生探索出平行四边形的面积公式后，两位执教教师在练习环节上进行了不同的设计。
A教师设计了两个层次的练习。
（1）出示了一张表格，内容有底、高的数据，求面积（如下表）。
底 高平行四边形面积
16米 25米
18厘米 10厘米
（2）给学生出了这样一道题：
如图1，一个平行四边形相邻的两条边分别是5.5厘米和4.8厘米，它的高是4厘米，求这个平行四边形的面积。
图1
学生解题有两种结果：5.5×4=22（平方厘米）；4.8×4=19.2（平方厘米）。然后组织学生讨论：你们认为这两个结果哪一个正确？还是两个都正确？
B教师设计了三个层次的练习。
（1）算一算：出示一个平行四边形（如图2），给出两条底边及两条高的数据，要求用两种方法计算出面积。
（2）说一说：出示在两条平行线之间画有若干个同底等高的平行四边形。（如图3，没有标数据）要求说出哪个平行四边形面积大，并说出理由。
（3）议一议：拉动用木条钉成，可以活动的平行四边形，我们看到它的底不变，而高发生了变化，随着高的变化，让学生讨论：面积的大小发生了怎样的变化？
图2
图3
两位教师在练习设计上都采用了变式练习，但不同的处理，收到了不同的效果。很明显，A教师的练习设计在教学重点上下功夫，忽略了教学难点。而B教师将练习的重心落在教学内容的重点和难点上，两者兼顾，相得益彰。
当然，练习设计把着力点放在重难点的同时，也要瞻前顾后，注意新旧知识的结合，设计一些综合性的题目，以提高学生的分析综合能力。如笔者在教学“方向与路线”（北师大版教材二下）之后，把方向、计算、平面几何图形三方面的知识综合设计在同一题里。
图4
在小兔的8个方向上画有8种几何图形（正方形、长方形、平行四边形、梯形、直角三角形、锐角三角形、钝角三角形、圆），让学生填写什么图形在小兔的（ ）面。（如图4）
三、精心设计题组练习，形成知识的结构树
抓住数学知识间的内在联系组织练习，将具有一定联系的知识通过题组练习，沟通知识与思维间的联系，形成知识的结构树，使学生把已学知识纳入知识网络。
如在教学“百分数的应用”时，教师可将北师大版教材六上第33页“练习二”的第8题（如图5）设计成题组练习（为了便于计算，将原题中的数据适当调整）。
图5
（1）某地区2001年苹果产量为4万吨，2002年达到5万吨。2001年的产量是2002年的百分之几？2002年的产量是2001年的百分之几？2001年的产量比2002年少百分之几？2002年的产量比2001年增产了百分之几？
（2）某地区2001年苹果产量为4万吨，2002年的产量是2001年的125%。2002年苹果产量是多少万吨？
（3）某地区2001年苹果产量为4万吨，是2002年苹果产量的80%。2002年苹果产量是多少万吨？
（4）某地区2001年苹果产量为4万吨，比2002年的产量少20%。2002年苹果产量是多少万吨？
（5）某地区2002年苹果产量为5万吨，比2001年的产量多25%。2001年的产量是多少万吨？
（6）某地区2002年苹果产量为5万吨，2001年的产量比2002年少20%。2001年的产量是多少万吨？
通过题组练习，进一步提高学生分析数量关系的能力，巩固对有关百分数实际问题的解题方法。让学生在比较中，进一步沟通百分数乘除法之间的联系与区别，形成完整的认知结构。题组练习按照一定的梯度层层递进，内化算法，不同程度地提升学生的思维水平，达到巩固知识、提高技能和发展智能的目的，取得举一反三、事半功倍的效果。
又如，在教学北师大版教材六下“总复习——空间与图形”时，教师可以设计如下的题组练习。
（1）如图6，在正方体水槽里灌入水，固定底面的一边倾斜水槽时，你看到了什么情景？能不能找到一些关系和规律？
图6
（2）如图7，随着水槽的左右倾斜，a与b的大小也不断变化，但变中有没有不变之处？4人小组做实验找规律。
图7
随着水槽的倾斜变化，可以发现很多关系和规律，比如：水的体积没有发生变化，水的重量也没有发生变化；水面的面积发生变化，水体左右两个侧面是长方形；水体正面的左右边的长度之和相同，即a+b=定值R；水面的左右两边的长度不变；以水槽的底面和桌面的夹角作为倾斜角，倾斜角度越大，水面就越广阔。
（3）请写出长方体、正方体、圆柱体的体积公式；请写出长方体、正方体、圆柱体的表面积公式。
（4）请你计算下面图形（如图8）：底面是正三角形的三棱柱的体积、表面积。（单位：厘米）
图8
通过题组练习，不仅使学生沟通了立体图形中长方体、正方体、圆柱体体积公式之间的内在联系，还统一了柱体的体积公式和表面积公式，还以此推出了底面是正三角形的三棱柱的体积与表面积计算方法。这样，学生在观察、探究、想象、验证的过程中，促进了思维和能力的发展，形成了数学知识的基本结构。
（浙江省丽水市实验学校 323000
结构体系优化设计 篇11
一、社会信用体系缺失对上市公司资本结构优化的影响
1.社会信用体系缺失动摇了上市公司资本结构优化的社会文化基石。市场经济是信用经济, 市场经济的形成和发展就是信用关系的形成和深化过程, 信用是市场经济有效运行的根基, 是参与市场经济活动的社会成员一种自律行为, 能内化为社会成员的信念, 使之成为社会行为准则, 自觉地调节和规范社会成员行为;另一方面, 信用也是社会成员在经济活动过程, 基于长远利益和短期利益的比较, 追求总体利益最大化的一种理性经济行为。诚信为本的信用原则的确立, 使市场经济活动有了更为公平、合理的“游戏规则”, 不守信用的经济主体受到市场的惩罚, 严守信用的主体则得到合理的回报, 这样就能使参与市场经济活动的个人或企业对自身利益的追求和实现符合社会的根本利益。上市公司优化资本结构的过程, 是公司通过资本市场进行资源优化配置的过程, 在这一过程中, 公司要与资本市场上的其他经济主体进行各种交换活动。因为资本结构的优化, 只有通过存量优化和增量优化两种方式, 不管是哪一种方式, 都必须采用信用形式来调剂资本的总量和结构比例。社会信用的缺失, 使各社会经济主体在经济交往中互不信任, 互相猜疑, 必然会增大交易成本, 甚至使交易根本无法进行。所以说, 没有信用的发展就不会有资本市场的发育和完整, 也不会有企业资本结构优化的前提和基础。
2.社会信用体系缺失导致了市场信号扭曲, 使企业资本结构优化目标模糊不清。企业资本结构优化目标使企业市场价值最大化。为此, 企业必须依据市场的价格信号, 综合比较权益资本和债务资本的成本收益和风险的大小。信用的缺失, 市场的价格既不能反映出资本市场上各种资源包括资本的供求关系, 也不能使资本的收益和风险大小成正相关关系。如果市场价值的真实性不存在的话, 企业资本结构优化根本上就不存在可以选择的目标。我国上市公司之所以存在强烈的股权融资偏好, 正是由于上市公司对股东的失信, 漠视投资者正当的投资回报要求的必然, 使上市公司股权融资成本反而低于债权融资成本, 而上市公司可以失信于股东, 置公司股东利益于不顾, 选择的资本结构就根本不可能实现公司市场价值最大化的目标。
3.社会信用体系缺失使虚拟资本难以形成和发展, 企业资本结构优化缺乏可选择的工具和途径。企业优化资本结构必须依靠资本市场为企业提供资本资源配置的流动性条件, 同时也必须有实物资本转化为股票、债券、商业票据和其他虚拟资本的金融信用工具。虚拟资本的产生完全依赖于社会信用的发展, 没有社会信用, 股票、债券等信用工具根本不可能产生, 交易更无从谈起, 各种衍生工具也就不可能产生。就是产生了, 如果社会信用恶化了, 也发挥不了其应有的作用。例如, 商业信用的发展是一个正常市场经济条件下, 企业短期融资的重要手段。美国20世纪80年代中期的商业票据年结算量已是企业活期存款年末余额的3300倍。而我国由于信用的缺失, 1995年商业票据结算金额仅为企业年末存款余额的11倍。更为重要的是社会信用的恶化, 阻碍资本市场的发育, 我国银企之间的信用危机, 使银行信贷资产的流动性、安全性受到严重威胁, 银行为防范信用风险, 不得不排斥信用, 拒绝信用, 使信贷市场这一资本市场的重要组成部分不能发挥其优化资源配置的功能。同时, 企业资本结构的优化过程就是企业在资本市场对各种信用工具、信用渠道的比较和选择过程。各种虚拟资本作为信用工具提供了储蓄转化为投资的实现载体。信用方式的多元化, 信用工具的多样化, 各种资本市场的成熟和完善, 使企业获取资金的来源渠道非常畅通。这为企业优化资本结构提供更多的选择方式。但社会信用的缺失, 使信用工具由复杂退化为简单, 信用渠道由畅通变为狭窄, 企业无法对信用方式进行选择, 优化资本结构的行为难以实现。
4.社会信用体系的缺失直接影响现代企业制度的建立, 使企业难以形成合理的资本结构的选择行为。公司制作为现代企业制度的主体形式, 就是建立在“市场合约”基础上的企业组织形式。社会信用的缺失, 意味着“市场合约”的废弃, 如果市场不设立信用这一最基本的门槛和不能建立起诚实守信的“游戏规则”, 不能设想参与市场活动的企业和个人会用现代企业制度所要求的契约精神和契约原则来构建起现代企业的组织结构和制度。因为企业的行为, 企业生产经营活动的每一过程、每一环节都是与“信用”息息相关, 没有社会信用的支撑, 企业不可能按照“等价交换”市场原则去行事。企业决策者主要是企业的经营者, 如果不承担其对股东的诚信责任, 就根本不会去遵守公司章程, 忠实履行职务, 维护公司利益, 更不用说要努力去实现公司价值最大化的目标。
二、我国社会信用体系建设中存在的问题
我国社会信用体系的建设滞后于社会主义市场经济改革的进程, 由此导致部分经济主体在社会各个领域信用缺失问题的存在。
1.全社会普遍存在信用意识淡薄问题。由于我国长时期实行计划经济体制, 非市场行为惯性较为严重, 信用意识严重缺乏, 而信用制度建设的相对滞后, 信用约束机制的缺乏使全社会信用的道德问题引起人们重视, 不管是企业、个人都不同程度存在信用道德危机。
从个人看, 个人失信现象不仅遍及各个行业, 而且散见于社会经济生活中的各个环节和侧面。从一些消费信用的信用卡恶意透支、手机欠费到股份公司做假账和基金黑幕;从一些私人老板对打工者赖账, 到一些部门经理带领部下员工集体“跳槽”;从一些私人老板的违法经营, 到一些大学生助学贷款的回收困难, 无一不透视着个人失信的困惑和无奈。在我国证券市场上一些企业或部门各种形式的虚假欺诈、信息披露失真、内幕交易等无信、失信行为使投资者血本无归。证券市场一些企业或部门的信用的流失, 不仅流失了中小投资者的血汗之钱, 而且流失了投资者对整个市场的信心和希望。
因此, 一些市场主体自身信用意识的淡薄, 成为社会信用体系建立和完善的最大障碍。
2.企业内部的信用管理制度建设滞后, 企业信用管理体系不完善。企业信用是社会信用体系的核心。企业是社会经济活动的基本单位, 其生产经营过程就是一个不断形成契约, 履行契约的信用行为发生过程。因此, 企业为了保证其生产经营活动的正常进行, 防范信用行为发行过程的信用风险, 必须建立起内部的信用管理制度, 完善其内部信用管理体系。目前, 我国企业内部信用风险管理制度建设滞后, 没有建立起有效的企业信用管理体系。其主要表现: (1) 缺乏基本的客户信息管理系统, 销售管理失控, 应收账款居高不下。 (2) 企业内部没有专门设立的信用管理部门、机构和人员, 致使账款回收上职责不清, 互相扯皮。 (3) 缺乏有效的信用保障机制, 信用奖惩机制不完善。
3.信用中介服务的市场化程度很低, 社会化信用服务体系尚未形成。与“征信国家”相比, 我国信用中介服务行业刚刚起步, 行业整体水平低。表现在: (1) 提供的信用产品质量差、数量少。“质量差”体现在信用中介服务机构提供不了具有客观性、公正性、独立性的信用调查征信、资信评估供企业决策参考。“数量少”是指社会相关的信用数据的开放程度低, 很多企业所需的涉及企业的信用数据和资料无法得到。 (2) 信用中介服务的市场发育程度低。社会对信用服务的需求不足。市场活动的经济主体特别是企业普遍缺乏利用信用产品来作为经济交易活动的参考决策依据, 并以此规避信用风险的意识。另一方面, 国内有实力提供高质量信用产品的机构或企业还很少, 信用服务的供给十分有限。 (3) 信用数据的市场开放度低, 缺乏企业和个人信用信息的正常获取和检索途径。我国一些政府部门和专业机构如公安、工商、人事、税务、统计等部门所掌握的大量的企业和个人信用信息资源, 这其中相应一部分可以向社会公开但没有公开。我国的信用中介机构有些没有自己的信用资料库, 建有数据库的规模也普遍偏小, 信用信息不完整, 而无法对企业的信用做出公正、客观、真实的评估。
三、完善我国社会信用体系建设的对策
社会信用体系的复杂性决定建立和完善社会信用体系任务的艰巨性和长期性, 为此, 我们必须将社会信用体系的构建作为一项社会系统工程来考虑, 动员全社会的力量, 统筹安排, 重点突破, 加快我国社会信用体系的建设进程, 使之尽快地适应市场经济发展的要求。
1.加强全社会信用文化道德教育。我们要建立的社会信用体系是建立在全社会以诚实守信作为基本的道德规范和行为准则基础上的包括对市场主体的信用关系进行管理的整套法律、法规、法则、制度和有效市场信用形成。不能设想在一个讲信誉、守信用尚未成为一国企业和民众的基本道德规范和行为准则的条件下, 这个国家能够建立起完善的社会信用体系。要在全社会树立起以讲信用为荣, 不讲信用为耻的社会意识。首先必须围绕树立正确的世界观、人生观、价值观对全社会进行宣传教育, 通过教育提高人们的道德素质。具体来说, 要大力倡导爱岗敬业, 诚实守信, 办事公道, 奉献社会的职业道德, 要大力提高全社会的商业道德水平, 增强全民信用观念, 努力形成与市场经济发展相适应的健康、和谐、积极向上的思想道德规范。其次, 必须加强道德的制度建设, 使信用道德规范变为一种可操作的“制度”, 增强其社会强制力和硬性的约束力;同时, 建立健全信用道德执法监督机制, 制定或确认信用道德行为准则, 并附以监督社会成员如不遵守这些准则的事后惩罚措施。最后, 要加强信用管理专业的职业培训, 培养一大批信用管理的专门合格人才。
2.加快社会信用体系的制度建设。制定和完善相关法律制度及配套政策建设, 是构建社会信用体系的基本保障。
在立法方面, 要尽快制定信用管理的法律制度, 加强信用方面的立法。尽快出台关于征信数据开放和规范使用的法律法规。应建立界定数据开放范围的法律法规, 哪些数据必须开放, 对不依法开放数据的机构应如何处罚;要界定数据保密范围, 既保证数据的开放, 又要保护消费者的隐私和企业的商业秘密和国家秘密, 同时要有政府、企业和公民依法提供真实数据的保证措施和手段。完善我国民法等法律中有关债权保护的法律规定。要完善现行有关企业改制与破产的法律, 强化对银行和债权人的利益保护;完善《担保法》、《合同法》等使它们与企业、个人的信用相连接, 完善《刑法》中对欺诈和助长欺诈等恶意的背信行为有关规定;完善《消费者保护法》和《广告法》, 加强对虚假广告的制裁;修改现行的《公司法》、《证券法》引入法人犯罪概念和商业欺诈概念, 强化各种中介机构直接责任人的法律责任。
在执行方面, 要加强对现行法律的执法力度, 加强司法机关的相互配合。同时, 加强对执法的监督和管制, 培养选拔一支公正司法的队伍。要完善失信的法律惩治制度。一方面要增大“失信”者的利益成本, 使失信者得不偿失;另一方面, 增大“失信”者的道德成本, 通过建立和完善信用记录体系, 使失信者在强大的社会舆论压力下寸步难行;同时, 增大“失信者”的政治成本, 使失信者政治和社会职业生涯受到严厉的处罚。
要建立社会信用制度的配套政策建设。在出台个人破产制度、个人财产申报制度、个人账户制度的同时, 使个人资信评估向国家机关、企事业单位推广, 并通过完善社会保障制度, 保证为社会信用制度建设提供一个稳定和团结的社会环境。
3.规范政府行为, 建立企业和个人信用体系。政府信用是整个社会信用体系的基础和重心。要规范政府行为, 首先要求正确定位政府的角色, 政府只能充当市场信用“游戏规则”的制定者和监督者, 不能同时成为“游戏”的参与者, 更不能为了本地区和本部门的利益干预司法的公正。其次, 要保证政策的出台和实施的连续性、稳定性和科学性。同时, 政府要转变职能, 强化服务市场的功能, 要大力整顿和规范市场行为, 维护市场秩序。
强化企业内部的信用管理。建立企业内部信用管理体系, 不仅可以有效地降低和防范企业的信用风险, 而且可以形成对失信企业和机构的市场约束机制, 使信用记录不良的企业在各企业的客户管理中被筛选掉, 使其没有市场活动的机会和空间去再次失信和贻害社会。此外, 全社会要为企业在资信调查和信息服务方面提供更多更好的服务, 建立网上企业身份认证, 经营和守法的查证系统, 促进企业信誉管理体系的建立。
建立个人信用体系, 要从建立个人信用制度入手, 因为个人信用制度是建立社会信用的基石。为此, 要加强两个方面的建设, 一是以账户资料为中心的个人资信档案的建设及内容实体的建设。二是以实现个人信用信息共享为目的的计算机互联网建设及载体建设。同时要努力实现全社会的个人信息集中管理和资源共享。
4.促进信用中介服务业的市场化发展。主要对策措施有: (1) 政府对信用中介机构发展的初期阶段, 提供法律支持和必要的资金和技术支持; (2) 从制度上保障信用中介机构能客观、公正、独立的运营。当前最重要的是理顺信用中介机构的管理体制, 在确立该行业的监管主体前, 适时成立信用中介服务行业协会, 让行业协会通过行业自律, 制定行业规则和从业标准及各种规章制度, 并协调行业与政府及各方面的关系, 开展国际交流活动; (3) 加强政府对信用行业的监督和管理, 对其机构的准入、资质条件加以规范, 使其真正成为体现公平、公正、公开原则和品格的社会信用管理服务机构。
参考文献
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