微積分與土木工程的運用分析

張錦程

【摘 要】文章在實現(xiàn)微積分與土木工程的運用分析研究過程中，通過對微積分學科以及土木工程學科的基本知識了解的基礎(chǔ)上，進一步強調(diào)了兩者之間存在的內(nèi)在聯(lián)系，并在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)兩個學科知識的有效統(tǒng)一，最終，為提高微積分在土木工程學科領(lǐng)域運用范圍的廣泛性認識奠定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】微積分；土木工程；應(yīng)用

1 對土木工程與微積分概念的理解

1.1 土木工程與微積分具體概念

在實現(xiàn)對土木工程與微積分之間的聯(lián)系性有效認識基礎(chǔ)上，還需要對土木工程與微積分兩者的概念做到必要的區(qū)分。土木工程概念在一般意義上，是對施工主體實施建造各類工程設(shè)施的科學技術(shù)的統(tǒng)稱。土木工程的認識深化與學科知識重要性的強調(diào)，與時代發(fā)展的必要性密切相關(guān)。當前，隨著科學技術(shù)水平的不斷提高，以及具體施工工程的不斷發(fā)展，土木工程一詞已經(jīng)成為工程研究的重點。同時，由于土木工程學科知識涉及范圍較廣，為此，在實現(xiàn)對其概念的理解過程中，必須從其自身具備的特性出發(fā)。其中，土木工程涉及的內(nèi)涵十分廣泛、且相關(guān)門類劃分眾多、土木工程的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出復雜性等特點。為此，在實現(xiàn)對其概念明確把握的基礎(chǔ)上，還需要進一步實現(xiàn)對上述特征之間關(guān)系的有效融合，并積極構(gòu)建綜合體系。同樣，在對土木工程概念明確化的同時，還需要對微積分概念做到必要的了解。微積分（Calculus）主要是指，在開展高等數(shù)學教學實踐研究中，實現(xiàn)對函數(shù)的微分（Differentiation）知識的掌握、對積分（Integration）含義的了解，并在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對有關(guān)概念的熟練掌握，以及對具體知識的合理應(yīng)用。同樣，還需要進一步強調(diào)微積分的重要性。微積分作為數(shù)學學科知識的一項重要分支，它在實現(xiàn)高等數(shù)學綜合發(fā)展中，奠定了堅定的理論基礎(chǔ)。

1.2 土木工程與微積分之間的關(guān)系

土木工程與微積分分別屬于兩種不同學科知識領(lǐng)域，為此，在對兩者實現(xiàn)科學認識的過程，還必須進一步明確兩者在具體實踐運用環(huán)節(jié)存在的較大聯(lián)系，通過對土木工程與微積分學科兩者之間關(guān)系的比對中，進一步加深對兩者概念的理解。在開展土木工程與微積分的運用分析研究環(huán)節(jié)，為了實現(xiàn)對兩者的關(guān)系的有效把握，首先，相關(guān)研究者必須對微積分和土木工程這兩個不同學科的具體知識體系與邏輯思維特點進行重點認識分析。在實現(xiàn)對土木工程概念的理解環(huán)節(jié)，主要是對石料、磚塊、鋼材、木材、以及合金材料等常見材料的認識，并在此基礎(chǔ)上進一步分析這些材料之間有效的建造，導致對人類生產(chǎn)、生活活動的有序開展，提供的具體工程設(shè)施。此外，還需要都土木工程設(shè)施的類型，做到進一步的詳細劃分。其中，建筑工程、道路工程、橋梁工程、以及隧道工程、海洋工程等，是對土木工程設(shè)施的主要劃分。在對土木工程學科知識進一步的深化理解中，需要綜合利用數(shù)學學科知識、物理學科知識、以及化學學科知識等基礎(chǔ)學科知識的有效統(tǒng)一；并在實習理論知識密切配合相互作用的同時，實現(xiàn)將力學學科、材料科學等相關(guān)技術(shù)類的學科知識做到必要的了解。最終，在實現(xiàn)對“土木工程學”概念和學科性質(zhì)了解基礎(chǔ)上，實現(xiàn)在工程技術(shù)知識的必要掌握與其他學科知識的綜合研究工作的順利開展。并在這一環(huán)節(jié)，實現(xiàn)對工程具體設(shè)計原理的掌握、對施工技術(shù)的要求以及對實施手段的重視。此外，還需對微積分（Calculus）進一步詳細了解，微積分作為高等數(shù)學中的一個重要的基礎(chǔ)性學科。對其內(nèi)容的把握需要在實現(xiàn)對極限知識的了解、對微分學學科知識的了解、以及對積分學具體應(yīng)用的理解，并在此基礎(chǔ)上更加深化對其理論內(nèi)涵理解的積極作用。此外，由于微分學會涉及到對一些數(shù)據(jù)的計算，為此，關(guān)于制定一套關(guān)于實現(xiàn)變化率認識的相關(guān)理論，成為實現(xiàn)微積分理論知識了解與學科內(nèi)涵分析的重點內(nèi)容。通過對兩個概念了解之上，我們需要進一步加強實現(xiàn)微積分與土木工程的運用研究。其中，在兩者的關(guān)系方面，可以清楚地知道，在開展具體的土木工程項目的前期計算工作中，需要微積分提供具體的數(shù)據(jù)分析；同樣，關(guān)于施工過程的開展與工程造價的推進，也需要微積分學科知識的參與。為此，通過對兩者之間的關(guān)系認識過程中，強調(diào)對微積分的科學認識和正確的計算，能夠為土木工程項目具體實踐活動順利開展，提供了科學的理論保障和方法分析。

2 兩者之間關(guān)系的具體運用分析

關(guān)于對微積分在土木工程中的具體應(yīng)用分析過程中，通過對兩個學科知識的具體對比中，進一步深化對其運用分析研究重要性的認識。當前，在一些高校的課程設(shè)計方面，關(guān)于實行對土木工程專業(yè)知識的培養(yǎng)，成為實現(xiàn)高校培養(yǎng)目標的重要內(nèi)容。土木工程專業(yè)作為大學課程設(shè)置的主要內(nèi)容，在具體課程知識的學習過程中，需要對其知識體系的劃分進一步明確化。首先，分析把握微積分在土木工程中的關(guān)于建筑設(shè)計實現(xiàn)的作用認識。在開展工程建設(shè)設(shè)計環(huán)節(jié)，需要對微積分與土木工程的相互作用科學的認識。微積分知識可以體現(xiàn)在每一項具體的土木工程項目開展之中。其中，在開展土木工程建筑設(shè)計環(huán)節(jié)，由于不可避免的會遇到施工環(huán)境障礙，導致的施工設(shè)計和具體施工困難。例如，關(guān)于對較大跨江工程的開展，其具體設(shè)計的實現(xiàn)，需要在結(jié)合地形、地勢特征，開展不同的施工設(shè)計。在具體的施工環(huán)節(jié)，由于測量條件的限制性，則要求每一個土木工程項目在開始施工前，必須編制一個科學的項目施工說明書。而項目施工說明書的編制工作，必須要結(jié)合相關(guān)的微積分知識。通過對具體數(shù)值的計算，從而確保工程在科學計算基礎(chǔ)上，對科學施工的目標追求。

3 結(jié)語

開展對微積分與土木工程的運用分析，需要對兩個學科的基本概念做好必要的明晰。并通過微積分學科知識與土木工程學科知識，分析在具體運用環(huán)節(jié)所需理論之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而有效的實現(xiàn)微積分在土木工程方面應(yīng)用的科學性。

【參考文獻】

[1]鄭玲.論數(shù)學模型在經(jīng)濟領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].商情（教育經(jīng)濟研究）.2007（02）.

[2]林沛玉.最優(yōu)存貯問題數(shù)學模型探究[J].湛江師范學院學報.2005（03）.

[3]李永峰，張明慧.關(guān)于數(shù)學模型的哲學思考[J].山西高等學校社會科學學報.2004（07）.