微積分與土木工程的運用分析

張錦程

【摘 要】文章在實現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上，進一步強調了兩者之間存在的內在聯系，并在此基礎上，實現兩個學科知識的有效統一，最終，為提高微積分在土木工程學科領域運用范圍的廣泛性認識奠定基礎。

【關鍵詞】微積分；土木工程；應用

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

在實現對土木工程與微積分之間的聯系性有效認識基礎上，還需要對土木工程與微積分兩者的概念做到必要的區分。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施的科學技術的統稱。土木工程的認識深化與學科知識重要性的強調，與時代發展的必要性密切相關。當前，隨著科學技術水平的不斷提高，以及具體施工工程的不斷發展，土木工程一詞已經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，在實現對其概念的理解過程中，必須從其自身具備的特性出發。其中，土木工程涉及的內涵十分廣泛、且相關門類劃分眾多、土木工程的結構表現出復雜性等特點。為此，在實現對其概念明確把握的基礎上，還需要進一步實現對上述特征之間關系的有效融合，并積極構建綜合體系。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，在開展高等數學教學實踐研究中，實現對函數的微分（Differentiation）知識的掌握、對積分（Integration）含義的了解，并在此基礎上，實現對有關概念的熟練掌握，以及對具體知識的合理應用。同樣，還需要進一步強調微積分的重要性。微積分作為數學學科知識的一項重要分支，它在實現高等數學綜合發展中，奠定了堅定的理論基礎。

1.2 土木工程與微積分之間的關系

土木工程與微積分分別屬于兩種不同學科知識領域，為此，在對兩者實現科學認識的過程，還必須進一步明確兩者在具體實踐運用環節存在的較大聯系，通過對土木工程與微積分學科兩者之間關系的比對中，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節，為了實現對兩者的關系的有效把握，首先，相關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。在實現對土木工程概念的理解環節，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，并在此基礎上進一步分析這些材料之間有效的建造，導致對人類生產、生活活動的有序開展，提供的具體工程設施。此外，還需要都土木工程設施的類型，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，需要綜合利用數學學科知識、物理學科知識、以及化學學科知識等基礎學科知識的有效統一；并在實習理論知識密切配合相互作用的同時，實現將力學學科、材料科學等相關技術類的學科知識做到必要的了解。最終，在實現對“土木工程學”概念和學科性質了解基礎上，實現在工程技術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。并在這一環節，實現對工程具體設計原理的掌握、對施工技術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，微積分作為高等數學中的一個重要的基礎性學科。對其內容的把握需要在實現對極限知識的了解、對微分學學科知識的了解、以及對積分學具體應用的理解，并在此基礎上更加深化對其理論內涵理解的積極作用。此外，由于微分學會涉及到對一些數據的計算，為此，關于制定一套關于實現變化率認識的相關理論，成為實現微積分理論知識了解與學科內涵分析的重點內容。通過對兩個概念了解之上，我們需要進一步加強實現微積分與土木工程的運用研究。其中，在兩者的關系方面，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據分析；同樣，關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系認識過程中，強調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 兩者之間關系的具體運用分析

關于對微積分在土木工程中的具體應用分析過程中，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計方面，關于實行對土木工程專業知識的培養，成為實現高校培養目標的重要內容。土木工程專業作為大學課程設置的主要內容，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于建筑設計實現的作用認識。在開展工程建設設計環節，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計環節，由于不可避免的會遇到施工環境障礙，導致的施工設計和具體施工困難。例如，關于對較大跨江工程的開展，其具體設計的實現，需要在結合地形、地勢特征，開展不同的施工設計。在具體的施工環節，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，必須要結合相關的微積分知識。通過對具體數值的計算，從而確保工程在科學計算基礎上，對科學施工的目標追求。

3 結語

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，分析在具體運用環節所需理論之間的內在聯系，從而有效的實現微積分在土木工程方面應用的科學性。

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