人体工程学的基本概念范文篇1

【关键词】普通逻辑学；思维能力；论证观点

一、普通逻辑学的课程概述

普通逻辑学课程的主要内容是：首先阐述逻辑学的对象和性质；然后学习概念的内容（内涵和外延及其相互间的反变关系；概念的种类；概念间的关系；概念的限制和扩大；定义与划分）；最后学习推理的知识（演绎推理；非演绎推理）以及普通逻辑的基本规律；课程重点在于概念、判断、推理等思维形式和三大基本规律的学习。

（一）概念、判断、推理等思维形式的学习内容。概念是反映事物本质属性或特有属性的思维形式。判断是对客观事物情况有所断定而且对周围现实的真假有所反映的一种思维形式。推理是依据已知的判断得到新判断的思维形式。它们在普通逻辑学课程中是基础而重要的，故而要求学生全面掌握并且有所侧重。

1、概念。在授课过程中，着重讲解让学生了解什么是概念，理解概念的两个基本的逻辑特征：内涵和外延。从而识别不同种类的概念，特别是学会区分集合概念和非集合概念。接着理解并识别概念外延之间的各种关系，能够熟练地使用欧拉图表示两个概念外延之间的各种关系。还要掌握具有属种关系的两个概念内涵与外延之间的反变关系。达到正确掌握概括、限制、定义和划分等明确概念的逻辑方法。并且学会识别并纠正常见的概念方面的逻辑错误。

2、判断。通过这个部分内容的教学，让学生明确判断的基本概念和逻辑特征。正确理解什么是性质判断，进而理解量项的含义，掌握各种性质判断的逻辑形式。而且要理解同素材的判断之间矛盾关系、反对关系、下反对关系和差等关系的含义，能够正确运用对当关系由一个性质判断的真假推知其他同素材的性质判断的真假。并且在了解判断的分类之后，要熟记四种性质判断主、谓项的周延情况。要了解什么是关系判断及关系判断的结构，掌握关系常见的逻辑性质。

3、推理。授课要求学生了解推理的实质和特征；能够掌握推理的种类、形式结构和规则。进而要求学生既能分辨正确与错误的推理形式，从而能运用正确的形式进行推理；进一步要求学生能够根据复杂的语言环境和推理的知识，准确地分析出具体的推理形式，灵活运用，并且能摒弃错误的推理，提高正确运用各种推理的逻辑思维能力。要求掌握简单判断的推理、复合判断的推理和模态判断的推理。

（二）同一律、矛盾律、排中律等基本规律和逻辑方法的学习内容。三大基本规律是运用各种逻辑形式的总原则。授课要求学生理解、掌握三大基本规律的内容和要求及其适用范围、作用等；从而学会用逻辑规律找出问题，分析现实问题。进而能够运用三条基本逻辑规律来进行推理、论证，并且能够识别实际推理和论证中违反三条基本逻辑规律所犯的逻辑错误。

1、同一律。同一律是要求在同一思维过程中保持思想的同一性。具体要求有两个方面：a.概念：要求保持概念的同一性。不要犯“偷换概念”或“混淆概念”的错误。b.命题：要求保持命题的同一性来进行推理或论证。不要犯“偷换论题”或“转移论题”的错误。

2、矛盾律。矛盾律是指在同一思维过程中不能同时肯定两个互相否定的思想。要求有二：a.概念：要求不能在同一思维过程中，同时用两个互相否定的概念指称同一个对象。b.命题：要求不能在同一思维过程中，同时肯定两个互相否定的命题都是真的。

3、排中律。排中律是指两个互相矛盾的思想，不能在同一思维过程中同时为假，而是必有一真。其具体要求也有两个方面：a.概念：排中律要求对任一对象，或者用A这一概念去反映它，或者用非A这一概念去反映它。b.命题：要求对具有矛盾关系的命题不应该在同一思维过程中都予以否定，而须有一真。

二、该课程知识在学生辩论赛中的运用

（一）学生辩论赛的盛行。在校园里，形形的比赛数不胜数，辩论赛也是学生们喜闻乐见的比赛之一。辩论之于大学生的意义，是培养人、训练人、陶冶人，尤其是培养人的思辨能力，训练人的口才能力，陶冶人的审美能力。而这些是跟普通逻辑学课程同一的。

（二）分析一个辩题的论证结构

1、论题、论据和论证方式是一个辩题论证过程的三个组成部分。论题即是辩论正反方的立论观点。拿到辩题，双方首先要分析对这个句子是肯定还是否定：正方的论题就是肯定，其论证就是证明。而反方的，即是否定，那么其论证就是反驳。一个论证在文字上除了论题就是论据，故此辩论的整个过程都是论据的运用。而反证法和归谬法的论证方式要引起我们的注意，要留意其特征。若是正方的论题，其立论却用“如果不……”在后面，就是用了反证法。而若是反方的立论用了“如果……”在后面，则是归谬法。

2、论证就是为某个主张提供理由，以表明它的可接受性。论证由论题、论据和论证方式组成，但影响论证可接受性的因素还要考虑其背景或假设。论证的结构往往比较复杂、多重，既可以是直接论证和间接论证，也可以是演绎论证和归纳论证。通过课程内容的学习，我们也可知充足理由律作为三大基本规律的补充，也是论证所要求遵守的规律。从这些逻辑规律的要求，我们可得出论证的若干规则，但需要注意反驳是论证的特殊形式。这些都是在辩论过程中应该遵守和掌握的。

三、结语

普通逻辑是思维创新的前提，也是理解、论说的基础工具。学习它的意义总体上说是为了培养批判性思维习惯与能力，具体则是培养自己逻辑思维的能力，提高整体思维能力，从而有助于获取新知识，也有助于识别、反驳错误，避免不讲逻辑。规律的逻辑要求是人们根据其内容来保证思维的正确性。

参考文献

[1]姜全吉.逻辑学[M].高等教育出版社，2005.

[2]农名颖.形式逻辑新编[M].广西教育出版社，1996.

[3]中国人民大学哲学逻辑教研室编.逻辑学[M].中国人民大学出版社，2002.

人体工程学的基本概念范文篇2

一、关于中学历史知识的结构

对中学历史知识结构的认识，是明确历史教学思想的前提。

传统观念将历史知识结构分为具体知识和规律性知识两大类。具体知识，指的是历史事件的时间、地点、人物、原因、经过、结果、影响；规律性知识指的是历史概念、规律之类。从“具体”与“规律”的视角去分析历史知识的结构，很难反映历史学科的特质，因为其他许多学科的知识构件中也有“具体的”和“规律性的”两类。另外，这种框定也存在着概念上的模糊。如历史事件的原因、经过、结果均具有弹性，其“具体”可繁可简，可深可浅；而许多具体规律在中学历史教材中其具体性质要胜于“具体”知识，且规律又有总体的、阶段的、方面的等等。

基于此，有学者提出，中学历史知识的结构应建立在“史料”与“史论”的框架上。从“史料”与“史论”的视角去构建中学历史知识的结构，反映了历史学科的特质，然而它与中学历史教学的实际又存在着距离。因为中学历史教育的主要目的是向学生传授历史知识，而不是引导学生去研究历史。学生所涉及的是前人所研究的成果，即教材；而不是历史现象的本身，即史料。虽然“史料”与“史论”教学在中学历史教学中是十分重要的，从掌握史料到引出史论，从掌握的史论去分析史料是学生思维质的升华，这个过程也是培养学生历史思维能力的重要所在，但是我们不能忽略所有这些都是建立在学生首先对“具体”的历史史实及历史概念的理解与掌握基础之上的。

因此，根据中学历史知识的抽象概括程度，将其划分为基本史实、基本概念、基本规律（原理）三个层次更为合理。

基本史实是指某一历史事件或历史现象的基本过程，它主要包括时间、地点、人物、过程等要素，是一些能反映事物本质特征的史实。基本史实在中学历史知识结构中属浅层次。

概念是事物本质属性的反映。中学历史知识中的基本概念，反映了相应历史内容本质的、内在的联系，是对基本史实实质的抽象概括。基本概念在中学历史知识结构中属中间层次。

规律是事物发展过程中的本质联系和必然趋势。中学历史知识中的基本规律不仅反映历史事物当时具有的内部本质联系，而且也反映历史事物的发展趋势。历史规律是高度抽象的，它是若干基本概念的概括与组合。基本规律在中学历史知识结构中属最高层次。

在以上三个层次历史知识的学习中，学生通过对基本知识的分析、归纳、综合、概括形成历史的基本概念。历史概念的产生，是历史认识过程中的质变，表明人的认识从感性阶段上升到理性阶段。学生再通过对历史概念的准确理解、深刻分析及系统综合，进而把握历史知识体系，认识历史本质，揭示历史发展的基本规律。可见，基本概念教学在中学历史教学实践中有举足轻重的地位。基本概念是基本知识认识上的升华，又是基本规律形成的基础，所以，帮助学生形成历史概念是历史教学的中心环节。

二、历史学科基本概念的分类

从史与论区别的角度，可将历史学科的基本概念划分为史实概念与理论概念两类。

史实概念是对具体的历史事件（历史现象）的概括和评价。如“九•一八事变”，包括对该事件基本史实的概括：历史背景、爆发时间、地点、基本过程；还包括对这一史实的评价；日本帝国主义开始了变中国为其殖民地阶段，中日矛盾上升，中国局部抗战开始。

史实概念依其所反映的内容又可分为事件概念和人物概念。前述“九•一八事变”为事件概念。人物概念主要包括：所处的时代、类别、事迹、作用等。

从教学实践出发，每一个历史名词都可以视为一个事件概念，如“一条鞭法”“《资治通鉴》”“中国同盟会”“七七事变”“”等，每一个具体人物都可以为一个人物概念，如李白、杜甫、洪秀全、等。不少事件概念与人物概念是互相包容的，因为“事中有人，人中有事”，如“太平天国运动”与“洪秀全”，“《新青年》”与“”。二者的不同之处在于侧重点不同，前者侧重论事，后者侧重论人。

理论概念是对众多事件概念，主要是同类事件概念共同特征的进一步理论概括。如“封建专制制度”“新民主主义革命”“社会主义初级阶段”等。事件概念与理论概念的关系，是后者包容前者，它们的内容构成都是有史有论，前者以史为主，后者以论为主。

理论概念在历史教学中具有极其重要的意义，只有掌握了理论概念，才算把握了历史现象的本质，才能在此基础上总结和掌握基本规律，从而在整体上把握历史学科的基本结构。

三、历史学科概念教学的现状分析

通过对以上两个问题的分析，可以得知，概念教学在历史教学中具有重要地位和作用。如果从素质教育与能力培养的角度来审视，概念教学的意义则更为显现。

我们知道，不同的知识具有不同的智力价值，即不同的知识对人的智力发展有不同的促进作用。我们常说，学习这种知识有助于记忆的增强，学习那种知识有助于思维的提高，就是这个道理。历史知识中的基本概念，特别是其中的理论概念抽象概括程度较高，其智力价值也就较高。在我们的学习实践中，往往有这样的体会，曾经学过的基本事实可能会在记忆中很快消失，但基本概念则可保持长久。不仅如此，它还为我们继续学习历史知识提供坚实的基础和良好的指导，借助它形成的对基本规律的认识更可以受益终生。

在历史教学中，一些有经验的教师往往也能注意从具体史实中概括出史实概念并向理论概念推进，如向学生指出“农奴”与“奴隶”的区别，“市民阶级”与“城市平民”的不同与演进；要求学生对史实概念进行归类，如将一系列人物归纳为“地主阶级改革家”“资产阶级革命家”；指导学生根据一般的史实概念进一步概括出高层次的概念，如根据历次农民战争概括出“农民战争”的共同特点，根据各国资产阶级革命概括“资产阶级革命”这一理论概念。但就整个中学历史教学的情况看，对基本概念教学，尤其是理论概念教学，尚重视得不够。

第一，对史实概念缺乏理论分析。教师在讲课中一般都能注意涉及史实概念，并能向学生提出掌握史实概念的要求，如要求学生在概括中注意时间、地点、背景、过程、性质、影响几大要素的完备、准确。但对几大要素之间的内在必然联系，则缺乏理论上的分析。由此造成一种现象，即从表面看，学生对某一史实概念几大具体要素的掌握毫无问题，而把这一概念作为整体来看，在学生的头脑里仍然是不清晰的。下面以1997年高考历史单项选择题第23题为例说明。

日本明治维新保留了大量封建残余，最突出的表现是：A.掌握政权的人是原属统治阶级的武士；B.不少垄断资本家由旧式特权商人脱胎而来；C.垄断集团与军阀集团相勾结，推行军国主义政策；D.天皇是国家元首兼军队最高统帅，拥护专制权力。

这是一道最佳选择题，正确选项为A。本题旨在考查考生对“明治维新”这一史实概念的准确理解和全面分析。明治维新中，由原属统治阶级的武士掌握国家政权，这是封建残余在近代日本国家根本制度上的表现，决定着日本的政体，影响着日本向帝国主义阶段过渡以及后来在政治、经济诸方面历史特点的形成。从全国抽样情况看，这道题答卷的错误率最高。

“明治维新”是教学中的重点，对此内容学生一般都“耳熟能详”。此题的理论要求高，干扰项的干扰性强，所以造成了考生大面积的失误，这就比较典型地说明了，史实概念教学中史、论分家现象普遍存在。

第二，理论概念教学在历史课堂教学中极其薄弱。教师在向学生提出掌握概念要求时，一般都只落实到史实概念，很少提出掌握理论概念的具体要求；很少对学生掌握理论概念的情况进行个案分析；也很少要求学生运用理论概念来判定新的历史材料。以1997年高考历史第19题为例说明。

17世纪的英国革命是资产阶级性质的革命。下列各项中最能够表明这一性质的是：A.采取武装斗争方式打败了王军；B.没收、出卖王室土地、废除地主对国王的封建义务；C.处死国王查理一世；D.1649年5月英国宣布为共和国。

此题的正确选项为B。这道题的测试结果不够理想。这道题要求史论结合地论证“资产阶级革命”这一理论概念。此题的关键是找到最能表明资产阶级革命性质的正确标准，即摧毁封建制度的根基——封建土地所有制，使资本主义生产关系占据统治地位，经济基础发生根本性质的变化，而非革命的手段、方式或政权的构成形式。

理论概念由于适用范围广，抽象概括程度高，其他学科也常常涉及（如上述“资产阶级革命”在政治科中就已讲过），教师往往以为学生已经理解，这是造成忽视理论概念的原因之一。如1998年历史高考第12、21、23、28等题，涉及“中国近代社会的主要矛盾”“社会主义过渡时期中国革命的性质”“资产阶级革命”“帝国主义战争”等理论概念，而这些正是学生学习中的薄弱环节，所以学生失误较多。另外，不少历史教师对历史唯物主义的基本原理缺乏深入的理解与思考，因此，在教学中就难以对基本史实作出较深刻的理论分析，也就不能指导学生形成科学的理论概念。

第三，目前反映历史教学要求的国家文件，如教学大纲、会考说明、高考说明等，主要从史的角度列出学生应掌握的教学内容，很少列出理论概念掌握的要求。即使在教学目标中有所涉及，其对历史概念的要求和对运用史论抽象概括能力的要求，也大多是宏观的，缺乏具体的、详细的条目，这不能不是历史学科的基本概念教学，主要是其中的理论概念教学盲目的重要原因之一。

四、加强概念教学的建议

加强历史学科的概念教学，从某种意义上讲，也是一个系统工程，需要从多方面着手。

第一，针对当前中学历史学科理论概念盲目的情况，建议首先应确定构成中学历史学科基本结构的理论概念。这一点应在中学历史教学大纲、教师参考用书中反映出来。在这方面，原苏联的普通中学历史教学大纲值得借鉴。原苏联在1986年8月颁布的中学历史教学大纲中，要求六年级学生应掌握的主要理论概念是：历史、历史文献、原始公社制度及其主要特点、原始人、劳动在人类发展中的作用；劳动工具、劳动生产率、民族、部落；奴隶制及其主要特点、私有制、剥削、阶级、奴隶、奴隶主、平民、奴隶制社会阶级斗争的必然性、奴隶制国家、掠夺战争和正义战争、文化、宗教是对自然界和人类社会的变相反映；奴隶社会比原始社会的进步性。

在这个大纲中，随着学生年级的上升，对理论概念掌握的要求也随之增多、提高。这种明确的要求有助于教师和学生对历史学科的基本概念以及学科体系结构的把握。

人体工程学的基本概念范文1篇3

关键词：形式概念分析；软件工程；应用

中图分类号：TP311.5

随着计算机的发展，现代软件工程开发项目已经变得越来越庞大和复杂。这样的项目已经不是一个人可以独立开发成功的了，因为在开发过程中需要大量的数据库、便捷的网络传输，还需要大量的人才进行合作开发，研究合理的开发技术和合作方案。在这种情况下，软件开发的合理技术就更加变得重要。对概念分析方法在软件工程中的地位和作用进行分析，提高软件开发的效率[2]。

形式概念分析，即是指建立在数学基础上，对组成软件本体的概念、属性和关系等用形式化的语境表达出来，然后根据语境，构造出严格的本体概念格，从而清楚的表现出本体内部的结构。形式概念分析方法能够有效的提高软件的开发效率，改善开发的灵活性。下面就形式概念分析方法在软件开发过程中的应用进行分析。

1形式概念分析

1.1形式概念分析方法定义。形式概念分析是应用数学中的一个分支，是建立在数学理论和概念理论之上的。一个概念就是最大限度的收集对数学概念上的“集合”有帮助的元素，并且运用有关形式概念的分析方法，实现、构造和展示属性与对象之间有机关系。因此，由于形式概念的这种特性，形式概念分析的方法已经运用到软件开发中的众多环节之中。

另外，线路图是形式概念分析法研究过程中重要的研究工具，线路图是概念格的图形化表示，在线路图包括语境中对象和属性之间的关系，是语境中的另一种等价有形的表现形式。在特定的语境中，包含着类的继承和发展。通过查看相关有形的线路图，能够容易的发现相关属性和对象之间的依赖和关系。

1.2形式概念分析的抽象思路。形式概念分析方法是一种数学上的分析方法。将这种分析方法运用到具体的软件分析过程中，在将这种分析方法实现运用的过程中，需要以下几个步骤：首先需要收集相关的软件项目，通过概念构造算法实现整合，形成软件项目特征集。然后形成概念类，通过概念分析算法进行系统概念格整合，最终形成系统设计。根据这种分析方法的运行过程，软件项目特征集的构造就是通过对软件需求分析后所实现的各种功能的一个系统分析总结，从具体的案例中抽象出相关的各种具体特征的集合，同时，将各种特征集合运用形式概念分析方法，从而构造出一些新的、具体的、详细的概念格式。

2形式概念分析方法在软件开发中的应用

由于形式概念分析是新兴的一种软件分析方法，形式概念分析在各个行业领域都得到广泛的应用。下面就形式概念分析在需求分析、结构设计和系统设计和在Web中的应用进行具体的分析。

2.1形式概念分析方法在需求分析中的应用。需求分析就是指软件在各种需求中的应用分析，即是通过研究软件的各种应用环境，收集各种软件应用信息[3]。这种分析方法能够实现软件在各种实际应用中得心用手，形式概念分析方法中的语境和属性集概念在需求分析中作用很大。

通过对软件工程中各个传统模式所应对的部分工作集和其属性的对应关系，运用概念分析的方法得到相应的项目特征集合，从而也为相关软件的需求分析奠定基础。

2.2形式概念分析方法在结构设计中的应用。软件的结构设计主要是针对软件的数据结构的改革，在需求分析的基础上，通过合理化的组织加以分析设计，从而得出设计的合理方法[4]。

通过假设的方法来说明形式概念分析方法的概念构造原理，通过相关的分析器计算分析每个项目在每一个项目过程中的使用情况。在形式概念分析过程中最重要的工作就是分析这些变量之间的相关性，分析各个项目特征以形成相关的概念，最终形成系统的概念格[5]。

2.3形式概念分析方法在系统设计中的应用。形式概念分析应用在软件工程系统设计阶段所需要完成的工作主要是构造系统的概念格，在此基础上出现了比较多的著名的概念格构造算法，这些算法计算出了格的所有概念和相关的层次关系。分析各个项目集合之间的关系是概念分析算法之核心。通过各个集合之间的关系就可以继而得到相应概念之间的关系，从而得到系统的概念格。相关专家使用一系列的计算方式计算出了概念格的具体数值范围。实现了软件应用范围的最大化[6]。

2.4形式概念分析法在Web上的应用。一方面，随着Web应用领域的不断扩大，Web应用的质量问题也不断受到人们的关注。在信息网络不断发展的今天，Web的应用和构造已经成为软件测试研究的重要内容。在Web的构建过程中，存在差异性、分布性、平台性等特性。这些特性在Web应用软件发展过程中都有着至关重要的影响，另一方面，由于Web软件和互联网技术一样一般存在着开发周期短、更新速度快的特点[7]。如何在这种特点的情况下进行相关的调试和应用测试给当代互联网发展带来了新的挑战。但是新兴形式概念分析法的应用解决了这一难题，形式概念分析方法的应用突破了Web网页在差异性和分布性上的局限。

另一方面，在传统的Web应用环境下虽然取得不少的成果，但是与实际的生活和应用需求还有很大的差距。在传统的自动化的测试中，填充表单问题还没有得到有效的解决。Web网页越来越融入到人们的生活中，很多人都通过Web应用实现各种需求，在电子商务、电子教育和安全性测试中都会出现Web应用的相关概念。形式概念分析方法在Web环境下应用下，突破了原有测试环境下的局限，实现了技术和现代人民生活需求的统一[8]。

3结束语

综上，在介绍过后形式概念分析方法的基础上，概念分析方法作为相关问题的基础性理论，其他具体工程的工作阶段都需要相关的详细说明。通过以上的分析和了解，可以看出，在运用概念分析方法过程中还要更好的对相关软件和条件进行合理开发，以实现能够清楚表达软件和概念之间关系的目的。然而，在软件开发的其他阶段，如何更加优化合理的运用形式概念分析法是今后本课题的主要研究方向[9]。这就需要研究人员和相关领域的分析人员进行系统的分析，将进行形式概念分析方法的重要性提上日程。

参考文献：

[1]陈杰.计算机专业课程设计中的需求分析[J].集美大学学报（教育科学版），2009（02）：12-14.

[2]刘树鹏，李冠宇.基于形式概念分析的本体合并方法[J].计算机工程与设计，2011（04）：09-12.

[3]乌弘毅，黄映辉.模糊概念格构建的Bordat方法[J].计算机技术与发展，2010（10）：15-21.

[4]蒋平.基于Eclipse的概念格构建系统的设计与实现[J].计算机技术与发展，2011（04）：01-05.

[5]张云中，徐宝祥.基于形式概念分析的信息系统建模理论研究[J].现代图书情报技术，2010（02）：12-15.

[6]丁海昕，陆林生，吴庆波.通用计算流体力学软件框架架构设计[J].计算机技术与发展，2012（12）：08-11.

[7]纪彤坤.概念格Chein算法的研究与改进[D].华南理工大学，2012（09）：09-13.

[8]梁冰.基于RCP的FCA原型系统XDCKS的设计与实现[D].西安电子科技大学，2012（01）：07-13.

[9]金腾辉.基于CUDA的概念格并行建格算法研究[D].西安电子科技大学，2012（17）：09-17.

人体工程学的基本概念范文

概念设计概论。概论当中，首先整合了桥梁工程的知识体系，介绍了桥梁的基本组成和分类；然后介绍国内外桥梁的最新发展动态。并从中国桥梁建设当中出现的问题的角度，说明概念设计的目的、意义和重要性。最后介绍了《桥梁概念设计》中安全、适用、经济、美观、耐久、环保的原则及其含义，并详细阐述了如何建立创新理念。

桥梁美学设计。美学是人们对于美和丑的认识，虽然不同人拥有不同的看法，但是美学还是有其一般性的规律。在桥梁美学设计当中，首先介绍了东西方美学的哲学基础，提出了桥梁美学的五个基本原则———“多样与统一”“、比例与匀称”“、平衡和和谐”以及“韵律与协调”。并针对桥梁，提出了概念设计中的美学考虑和处理方法。最后，介绍了桥梁美学设计的实例。

设计构思和总体布置。设计构思和总体布置是《桥梁概念设计》中最为关键的环节，是生成概念方案所必须有的过程。设计构思主要是分析桥位处的自然条件、技术条件、人文条件、社会条件，进而对桥梁总体设计进行设计。①自然条件。自然条件主要包括河势、水文、气象气候、地形地貌、地质水质和地震这七个方面。在概念设计阶段，这些资料的应用一般有两个方面：一方面，在理解消化这些资料的基础上，抓住核心要素和控制条件，形成构思和布局的雏形；另一方面，用于总体和关键构件的宏观、控制性的计算和分析，来验证和调整先前的构思和布置。②技术条件。经过近200年的发展，桥梁的上部结构和下部结构已发展形成了一些较为成熟的形式，在当今技术条件下，这些不同类型的上部结构和下部基础都有着各自的适用范围，在桥梁概念设计的初始阶段，我们应当尽可能地根据桥梁所处的自然条件，选择最为合适的上部结构和下部基础。③人文条件。人文条件主要是指桥梁所处地区的历史文化背景和该区域的桥梁使用者对于美的诉求。桥梁作为一种永久建筑物，除了跨越功能之外，其景观功能也是其功能的一个重要方面，在某些情况下，尤其是城市桥梁当中，桥梁的景观功能可能是其最为重要的一个方面。只有在这些准备工作做好之后，才能够根据“变化与统一”、“比例与匀称”、“平衡与和谐”，“韵律与协调”这些基本的美学基本原则，设计出满足人们人文诉求和美学要求的美的桥梁。④社会条件。社会条件主要是指桥梁的使用功能、桥梁的经济性。使用功能包括交通功能、航运功能。交通功能方面，对于公路桥梁、铁路桥梁和城市桥梁，其荷载标准和建筑界限不同；不同的航道等级和通航标准对应的通航净空也不相同。经济性方面，不同的桥型、总体布置、基础方案和施工方案对于桥梁的经济性能均有影响。

4.结构安全验证。在结构安全验证中，介绍了桥梁的荷载，讲解了结构分析的一般方法和结构的强度、刚度、稳定性、动力特性的验算，然后介绍了桥梁耐久性设计的一般原则和耐久性验算的方法。5.工程案例分析。通过分析《桥梁概念设计》的工程实例，来完整的介绍桥梁概念设计的流程，以及各个步骤当中应当注意的问题，使学生在掌握全局的同时不忽略细节。

概念设计教学特色

同济大学桥梁系在国内土木工程专业首先开展了概念设计的课程，作为桥梁工程教学改革的一部分，这门课程尝试了一些新的教学方法。具有以下几个方面的特点。

1.强调桥梁创新和美学设计。通过概论，首先强调《桥梁概念设计》中创新的重要性，从总体布局、结构体系和局部构造三个层次引入创新理念。并分别配以工程实例，深入浅出，强化了创新和美学设计在桥梁设计中的重要性，引导学生在创新和美学方面进行思考。如在讲解从总体布局的角度创新桥梁设计时，列举了某高新区中央岛的桥梁概念设计。由于该区域是交通道路上的重要视觉节点，连岛的两座桥梁需要表现出磅礴的气势和很好的视觉冲击力，常规桥梁无法表现这一特征。虽然可以通过大跨度悬索桥、斜拉桥凸显气势，但是桥位处没有大跨度斜拉桥的要求，同时，大跨度桥梁经济上也不合理。通过总体布局的创新，采用建筑学上借势造景的技法，将一座常规大跨度桥梁一分为二，分别放在南北两个河道处，中间道路形成虚拟的桥梁中跨，远处观看，如同一座十分宏伟的大跨度悬索桥，既凸显了气势，又满足了经济合理的要求。

2.注重讲解概念性的原理。传统的桥梁工程注重从力学计算方面推导出一些公式，通过公式里的参数分析来讲解桥梁工程中的基本力学原理。在《桥梁概念设计》的教学当中，复杂的力学计算不是重点，因为其与概念设计注重概念的理念背道而驰。相反，概念性的原理才是重中之重，一方面，概念性的原理便于理解性记忆；另一方面，如果概念设计不合理，将直接导致后续力学计算结果出现问题，进而需要返工或者通过额外措施解决出现的问题。例如，在讲解桥梁结构体系对于桥梁受力性能的影响时，列举了作者设计的昆山玉峰大桥的外部约束、内部链接和刚度分配处理方法的例子。%%昆山某区域需建立一座城市桥梁，通过概念分析，拟建立一座斜靠拱桥。由于该区域为软土地基，无法承担水平推力。因此，主拱圈采用无水平推力的系杆拱（外部连接），主拱圈承担主要的恒载，主拱圈斜靠拱共同承担活载（刚度分配），进而解决了软土地基的问题。在讲解主拱圈和主梁之间的内部连接方式时，同样也采用了重视概念、简化计算的教学思路。由于主梁为双边箱钢箱梁主梁，在纵横梁上搭设混凝土预制桥面板，桥面板之间通过现浇段和横纵梁上的剪力钉连接，因此在拱梁交接处存在着负弯矩区段，会导致桥面板开裂。为了解决这个问题，主拱圈和主梁之间采用铰接的连接方式，释放了负弯矩；同时，等主梁支架拆除后再浇筑现浇段，通过让混凝土桥面板和钢主梁在不同的阶段参与受力，也减小了拱梁连接处的桥面板拉应力，防止了桥面板开裂。由于一般的系杆拱桥主梁为混凝土箱梁，可以张拉预应力，因此拱梁交接处主梁拉应力不是设计的关键因素，但是在玉峰桥中，在混凝土桥面板中张拉预应力较为困难，因此采用了释放拱梁之间弯矩的铰接的连接方式。

3.教学结合工程实际。以上两个例子，只是《桥梁概念设计》课程教学当中所举的众多例子的一个缩影。为了改变传统桥梁工程教学时，学生只知其然，不知其所以然的状况，在《桥梁概念设计》教学中加入了众多的工程实例，讲解出原因，让学生加深理解，加深印象。例如，在介绍悬索桥抗风问题时，列举了著名的“塔科马大桥风毁”事故，并从悬索桥的计算理论发展的角度，解释了塔科马大桥发生风毁的背景。在线弹性理论当中，不考虑结构变形对于平衡的影响，因此主梁高度很大；随着挠度理论的诞生，人们发现主梁的刚度对于悬索桥的整体刚度贡献不大，最终，从曼哈顿桥到金门大桥，悬索桥主梁高度越来越小。到塔科马大桥时，主梁高跨比只有1/350，主梁形式为抗扭性能差的双边主梁开口断面，最终导致主梁发生风致颤振破坏。这种结合工程事故发生的理论发展背景的讲解思路，让学生的理解更为深入。

4.整合知识体系。通过一个完整的桥梁概念设计流程，学生明白了本科所学课程在桥梁概念设计中的作用以及各个课程之间的关系，进而达到了整合学生的知识体系的目的；同时，概念设计当中历史文化、美学诉求方面的人文内涵需要学生提高综合素质，耐久性、环保以及全寿命设计思想要求学生进一步学习相关知识，从这个角度来说，概念设计也起到了引导学生学习方向的目的。

5.注重学习与实践相结合。让学生更深入地理解《桥梁概念设计》，最好的方式是让学生参与到真实的桥梁概念设计当中。在教师指导下，学生参加桥梁方案竞赛是一个很好的方式。从同济大学桥梁系开设《桥梁概念设计》课程以来，历届学生分别参加了广东省虎门二桥、北京长安街西延永定河桥、北京通州运河区北运河桥和通惠河桥的国际方案竞赛。在参与竞赛的过程中，学生对桥梁概念设计的流程有了更深入地理解，同时也增强了实践能力。下面介绍了长安街西延永定河桥梁的概念设计。桥位位于首钢工业改造区，该区域规划功能定位为北京西部综合服务中心和后工业文化创业产业区。桥位北部为被誉为“燕都第一仙山”的石景山，西岸为门头沟滨水商务区，功能以商业服务，文化娱乐为主。

大桥跨越永定河莲石湖，该湖注水后，形成湖滨绿色生态走廊。概念设计当中，石景山、永定河和首钢是不可或缺的三个元素，桥梁应当与这三个元素相互融合，构建出“一山、一水、一桥，一部钢铁史”的和谐篇章。①跨径布置。桥位处控制桥梁跨径的主要因素有：路线与河道及两侧道路斜交53度；东侧跨越丰沙铁路和东滨河路（红线宽度40米）；西侧跨越河堤路（红线宽度30米）；河堤处不能设置桥墩。因此，采用东侧一跨跨越丰沙铁路、东滨河路和东河堤，西侧采用一跨跨越西河堤及西河堤路，最小跨径均为120米。河道中桥墩设置不受通航影响，但需要考虑排洪的作用，桥位处上下游桥梁跨径均为40米左右。②桥型选择。

桥型选择考虑结构的外形与周边环境相符，控制结构的高度，是的结构与石景山和山下的首钢厂区高度协调，不遮挡永定河自南向北的视觉走廊。根据跨径布置，梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥都是可行的。③横断面布置。桥位处道路规划红线宽度为80米，若采用单层桥面布置，桥面宽度约为60米；若采用双幅桥面布置，桥型选择限制较多，如采用横向四片拱肋的拱桥，景观效果不佳；如采用双层桥边，可以使桥宽变为30米左右，同时具有许多优点。非机动车道、人行道和车行道分离，为互通立交的实现提供了很好的条件；双层桥面的下层人行道、非机动车道可以与东滨河路实现平交，方便了行人。④概念生成图3创新总体布局的悬索桥效果

（a）效果图

（b）结构简图

图4玉峰桥与选择。梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥都是可选桥型，根据上述分析，概念生成了十四个比选方案。从安全适用、结构布置的合理性与经济性、与环境的协调和美观、可设计性和可施工性、耐久环保五个方面进行综合比选打分，最终概念选择了五跨连续桁架拱桥方案、斜拉桥和梁桥组合方案、斜拉桥和拱桥组合方案，进行下一步的设计。以下为三个方案———锦绣河山（五跨连续桁架拱桥方案）、日月同辉（斜拉桥和梁桥组合方案）、龙凤呈祥（斜拉桥和拱桥组合方案）的效果图。⑤概念设计。下面简略介绍锦绣河山方案极其概念设计。

美学处理方面，五跨连续桁架拱桥方案主梁和拱肋均采用钢桁架形式，厚实的金属质感让人们感受到首钢改造区曾经辉煌的钢铁文化。桥面以上主拱圈的高度近似按照黄金分割比设计，犹如连绵起伏的山峦，突出了锦绣河山的主题。桥头堡外形也同样进行了美学优化，参照石景山上宝塔的形象进行了处理。主桥为采用双层桥面的梁拱组合体系，各跨拱脚均采用固定铰支座约束。主梁宽度为32.6m，高度为6.5m。上下桥面每隔6m设置一道横梁，梁高1.5m。采用正交异性钢桥面板，主梁上吊杆间距为6m。除拱肋的风撑与弦杆，腹杆与弦杆采用高强螺栓连接外，其他钢构件采用焊接连接。基础采用钻孔灌注桩。

永定河大桥概念设计是国际方案竞赛，有六家国际知名设计单位的十八个方案参加竞争，最终有六个方案入围。作者指导学生所完成的三个方案均得以入选。部分竞争者的方案因采用大跨、奇异的造型来标新立异而被淘汰，而学生们所完成的方案思路清晰、考虑的因素较为全面，创新性、经济性均较好，设计方案外形也比较优美，因此得以入围。在前面提到的另外两个国际比赛中，学生们的方案也获得了第二和第一名。参加比赛既提高了学生的学习积极性，也达到了《桥梁概念设计》的教学目的。

学生反应

本文第二作者作为《桥梁概念设计基础》课程的学生，也切身体会到了《桥梁概念设计》不同于传统的灌输式教学。传统的桥梁教学思路只重视结构计算，而《桥梁概念设计》重概念、重视原理、重视讲解思路，重视用实例说明抽象的问题。这些教学思路对于学生的理解十分有益。同时，提高了创新和美学考虑在桥梁设计中地位，让听课的学生认识到，新的桥梁设计理念需要工程师从传统的桥梁计算工程师转变到桥梁创新设计工程师甚至是桥梁建筑师，让其更为重视自身的人文修养和综合素质发展。

人体工程学的基本概念范文篇5

关键词：建筑设计概念设计

在不断的结构设计研究与实践中，人们积累了大量有益的经验，并体现在设计规范、设计手册、标准图集等等。随着计算机技术和计算方法的发展，计算机及其结构程序在结构工程中得到大量地应用，每个设计单位都在为彻底甩掉图板而做努力。结果给部分结构工程师造成一种错觉，觉得结构设计很简单，只需遵循规范、手册、图集，等待建筑师给出一个空间形成的方案（非结构的），使用计算机，然后设法去完成它，自己只不过是一个东拼西凑的计算机画图匠而已。这不仅不能有效地运用他们的知识、精力和时间，而且还会与建筑师的交流中产生分歧与矛盾。

我国结构计算理论经历了经验估算，容许应力法，破损阶段计算，极限状态计算，到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现行的《建筑结构设计统一标准》（gbj68-84）则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则，以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用。概率极限状态设计法更科学、更合理。但该法在运算过程中还带有一定程度的近似，只能视作近似概率法。并且光凭极限状态设计也很难估计建筑物的真正承载力的。事实上，建筑物是一个空间结构，各种构件以相当复杂的方式共同工作，且都并非是脱离总的结构体系的单独构件。目前，人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性，在设计过程中采用了许多假定与简化。作为结构工程师不应盲目的照搬照抄规范，应该把它作为一种指南、参考，并在实际设计项目中作出正确的选择。这就要求结构工程师对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识，把概念设计应用到实际工作中去。

所谓的概念设计一般指不经数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中。依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法，可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确，避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，具有较好的的经济可靠性能。同时，也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

比如，有的设计人员用多、高层结构三维空间分析程序来计算底层框架，还人为的布置一些抗震墙，即不能满足楼层间的合理刚度比，也不能正确地反映底层框架在地震时受力状态。问题在于结构概念不明确，没考虑这两种结构体系的差异。软件的选择和使用不当，造成危害是不容忽视的。美国一些著名学者和专家曾警告工业界：“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”然而避免这种情况，概念设计的思想不妨是个好方法。

运用概念设计的思想，也使得结构设计的思路得到了拓宽。传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力，以至混凝土的等级越用越高，配筋量越来越大，造价越来越高。结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率，结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。以抗震设计为例，一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度，再由结构刚度算出地震力，然后算配筋。

但是大家知道，结构刚度越大，地震作用效应越大，配筋越多，刚度越大，地震力就越强。这样为抵御地震而配的钢筋，增加了结构的刚度，反而使地震作用效应增强。其实，为什么不考虑降低作用效应s呢？目前在抗震设计中，隔震消能的研究就是一个很好的例子。隔震消能的一般作法是在基础与主体之间设柔性隔震层；加设消能支撑（类似于阻尼器的装置）；有的在建筑物顶部装一个“反摆”，地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反，从对建筑物的振动加大阻尼作用，降低加速度，减少建筑物的位移，来降低地震作用效应。合理设计可降低地震作用效应达60%，并提高屋内物品的安全性。这一研究在国内外正广泛地深入展开。在日本，研究成果已经广泛应用于实际工程中，取得良好的经济、适用效果。而我国由于经济、技术和人们认识的限制，在工程界还未被广泛地应用。

同时，在目前建筑结构抗震鉴定及加固中，概念设计的思想也应得到延伸。在1976年唐山地震中，天津市加固的2万间民房无一倒塌，但天津第二毛纺厂三层的框架厂房，却因偏重于传统构部件的加固，忽视结构总体抗震性能的判断，造成不合理的加固使抗震薄弱层转移，仍然倒塌。

概念设计的思想被越来越多的结构工程师所接受，并将在结构设计中发挥越来越大的作用。然而现在的高校教学中，往往只重视单独构件和孤立的分体系的力学概念讲解。尤其在专业课教学中，单项计算练习居多，综合练习偏少，并着重体现在考题中，使得相当部分学生养成只知套用公式解题的习惯。而且近年来强调计算机应用教育，比如，毕业设计用结构设计软件计算、出图。但由于计算机设计过程的屏蔽，手算过程训练程度的削弱，造成学生产生一定依赖性，结果综合运用能力下降，整体结构体系概念模糊。这些对于培养具有创造力、未来的工程师是相当不利的。

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论，加强计算机的应用，加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中，打破建筑结构设计中的墨守成规，充分发挥结构工程师的创新能力，是相当必要的。因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。这则需要工程界和教育界进行共同的努力。推广概念设计思想是一种有效的办法。

著名的美国工程院院士林同炎教授在《结构概念和体系》一书中为结构工程师提供了广泛而又有独特见解的结构概念设计基础知识和设计实例。该书着重介绍用整体概念来规划结果总体方案的方法，以及结构总体系和个分体系尖的相互力学关系和简化近似设计方法。为结构工程师和建筑师在设计中创造性地相互配合，设计出令人满意的建筑奠定基础。这本书第二版的出版，为我们更好的加深概念设计的理解，提供有益的帮助。总之，概念设计必然会成为今后结构设计的主流思想，这就让我们来共同学习、发展它吧，为结构设计的发展作出应有的贡献。

参考文献：

1.高立人，王跃，结构设计的新思路——概念设计，工业建筑，1999（1）

人体工程学的基本概念范文篇6

2006年，在一项中美高中生物学教科书比较研究中，显示了双方在关于概念教学认知上的不同。双方在使用同样的术语来交流的时候，对有些术语的理解是不一样的。这一问题的焦点就涉及到了生物学概念的表述和传递。经过五年时间的跟进研究和本土研究，已经对这个问题有了更为深入的思考和更为清晰的认识，并基于国内外的研究，将“凸显自然科学的核心概念”作为此次初中生物学课程标准修订的要点。为使科学教育工作者了解这一变化，本文就围绕着概念的表述与传递展开讨论和介绍。

1对概念的表述和传递

概念是对事物的抽象或概括。概念通常包括三个要素：概念名词(或概念术语)、概念的内涵及概念的外延，其中概念的内涵揭示了概念的本质属性和特点，可以较为准确地反映概念的实质；概念名词或术语是对概念的指代，当人们对同样的术语有着同样的内涵认定时，使用概念术语的交流就变得快捷和流畅。在课堂教学中，教师习惯使用术语来传递生物学或自然科学的概念。

用科学／生物学术语来传递概念。说到概念，老师们最先想到的是概念的术语，如遗传、基因、等位基因等。在课堂上，许多老师最常用的、最重视的内容也是科学和生物学的术语，认为概念名词或术语是传递科学概念最有效的方式。物理学上可以用“蒸发”这个术语来传递一个概念，生物学上也可以用“生态位”、“生态系统”这些术语来传递概念相关的重要概念。

用陈述句或以命题的方式描述来描述概念的内涵。除了使用概念名词的方式，还可以用描述概念内涵的方式来传递概念，在教育发达国际基础教育阶段的理科课程中，已经有越来越多的课程标准使用陈述句或命题来描述概念的内涵。如生物学中遗传的概念，可以有以下的不同陈述。

“亲代与子代之间、子代与子代之间往往有很大的相似之处，但不是完全一模一样”；这一句话描述的是有关遗传和变异的现象，但是它可以用一句话来表示遗传当中的最基本的要素，用浅显的文字向初学者说明什么是遗传。

“每个生物体都有一套指令信息来决定其遗传的性状”；这个陈述说的也是遗传，特别是遗传信息。

“遗传信息包含在每一个基因当中，基因位于每一个染色体上”。这一描述说到了遗传物质，又说到了基因，已经涉及到了基因和染色体的概念。

“一个可遗传的性状可由一个或多个基因来决定，一个基因是一段DNA分子，它决定机体蛋白质或氨基酸的序列”。

所有的这些陈述都是对“遗传”的一些描述，分别是从不同的角度来解释什么是遗传，遗传物质是什么，也是一种概念表述和传递的方式。

虽然使用术语和概念内涵陈述的方式都可以在教学中传递概念，但是在课堂教学中，两者在概念传递中的作用不尽相同。已经有研究表明，用概念内涵陈述的方式来表述概念有利于教师在教学中把握教学要求，并向学生传递概念。

2强调概念及其表述方式的原因

事实与概念的不同。首先要说明为什么要强调概念教学。从我国的教育传统来看，我们的确高度重视知识的教学，但这并不意味着重视了概念的教学。多年来，在我国基础教育的话语体系中，一直有一个高频使用的术语叫做“知识点”。在教师强调知识点的时候，实际上很少去注意事实与概念的不同。所以，在作为教学内容的知识点里，有些更侧重于事实方面的知识，有些更侧重于概念方面的知识。例如：

“昆虫是一类高度适应的动物类群”。

“昆虫有六条腿”。

在这两个描述当中，前边一句更抽象更概括，后者更接近于事实性的知识。在教学中，教师要向学生传递的生物学知识有些更接近于事实性的知识，有些知识更接近于概念性的知识。虽然事实和概念都是生物学的知识构成，但两者对学生学习的作用和贡献是不同的。根据已有的研究结果，概念、原理等概念性知识在人的知识构成中具有更加重要的作用。所以，当我们再讨论到生物学知识重点的时候，我们要区别地对待事实的知识和概念的知识，并将概念置于更重要的位置。

使用术语的便捷和风险。用术语传递概念的有利一方面是快捷，不必每每重复相关概念的内涵陈述，而可直接用到“生态位”，直接用到“基因频率”等概念术语。如果我们打算有效地使用这些术语来传递概念的时候，其实是有前提条件的，那就是要求参与交流的人要熟知这些概念的内涵，或者是有相应的专业背景；如果有一些非专业人员参与交流，使用这些术语在传递概念的时候可能会遇到一些困难。

人们对术语的理解不尽相同。在生物学的课堂教学活动中，我们常常可以看到老师们对“探究”、“假设”等术语有着不同的认识，而不同理解又导致了不同的教学设计和教学实践。所以，尽管生物学课程标准、不同的教师们都使用相同的术语在描述“探究”、“假设”等概念，但是每个人对于术语的理解是不尽相同的，这就使得我们要冒的一个风险：我们以为用术语可以很好地传递彼此要表达的概念，而实际上很可能是“词不达意”。

当我们把术语高频次的使用到课堂教学的情境中时，当我们面对的是中小学的学生而不是这个领域里面的专家的时候，使用术语来传递概念所要冒的风险就要比我们在教师团队之中交流所冒的风险要更大一些。为什么?因为不管是初中的学生还是高中生，他们不是这个领域的专家，当你说到这个术语的时候，他可能想到的是与教师所期待完全不同的另外一件事情或想法。这样，就会让看上去传递知识、传递概念很有效率的方法，在实际上并无实效。我们用了文字很少的术语传递内涵丰富的概念时，这个看上去效率很高的过程实际上得到的效果未必如你所愿。

熟练使用术语不一定等于理解了概念。作为生物学教学的成果，当中一个学生能够比较熟练地使用、甚至是背诵一个术语的定义的时候，不一定等于他就真正理解了相关的概念。一个学生在能够使用一个术语的时候，他可能对相应的概念既有正确的理解也有错误的认识。有的人认为术语本身(如食物链)是可以呈现概念的，但是其直接呈现和传递概念的效果是很有限。当生物学教师看到“光合作用”这四个字的时候，可以很有信心地说这四个字传递的概念让我对相应的表达非常的清晰。这是因为你是生物学教师，_已经领悟了这个概念，但是当我们说到一些我们不熟悉的领域的时候，望文生义的办法能不能让你了解这个

概念的实质。所以当我们用了术语来传递概念的时候，术语本身带给我们对概念的理解是极其有限的。

术语可以用来指代概念。当教师通过系列的教学活动帮助学生建立了一个概念(如遗传、光合作用)，然学生对这个概念有了一定的认识之后，教师要鼓励他们使用术语来传递相应的概念，使用术语来进行交流。但是这样做的前提是学生们已经建立了相应的概念，然后老师在适当的时候再把术语引入到课堂中。这是符合学生认知规律的。

定义常常不等同于概念。有些人认为概念是用定义来描述的，定义就是概念。我们来看初中课程标准中对于科学探究的描述，共有5个陈述：

科学探究是人们获取科学知识、认识世界的重要途径。

提出问题是科学探究的前提，解决科学问题常常需要作出假设。

科学探究需要通过观察和实验等多种途径来获得事实和证据。一项观察或实验重复的次数越多，获得准确结果的可能性就越大。

科学探究既需要观察和实验，又需要对证据、数据等进行分析和判断。

体会到科学探究需要利用多种方式呈现证据、数据，如采用文字、图表等方式来表述结果，需要与他人交流和合作。

这几个陈述都是对探究概念的陈述，但是它们的层次是不同的，它们的作用也不同。第一个陈述更像是一个定义，说明科学探究是人们的一种认知的途径，那是科学家常用的、可以让我们获得可信赖结果的或者高度的可信赖的结果的有效途径。这句话实际上带有定义的性质，而随后的几个陈述是在解释科学探究的不同要素。如果学生要建立了科学探究的概念，仅仅有一个定义是不够的。学生还要了解其他几个陈述才能够对科学探究有起码的理解；包括对提出问题、作出假设、观察和实验、对证据的推理和分析，以及对结论、交流的认识和理解。后面的四个陈述有助于学生更好地去理解第一个概括性的概念。换句话说，第一个陈述是更重要、更抽象、是更上位的概念。理解上位的抽象的定义是要在学生理解了若干下位概念后才能够顺利完成的事情。当我们强调某些抽象定义的重要性的时候，如果忘记了学生在理解和真正建立了对这个概念的时候需要有如干个下位概念或的支撑，就难以通过一个定义去让学生真正理解抽象的定义和概念。在生物学教学中，许多定义并不是概念内涵的全部，所以不管是“科学探究”，还是“生态系统”这样的概念，仅仅靠一个定义往往是不能包含一个概念的全部内涵。在一个定义不能完成它的全部内涵的情况下，我们要让学生建立起相关概念，就需要先教给学生若干个必要的下位的概念，为理解定义建立必要的概念支撑。教师不要过早地去满足于学生对一个定义的记忆和背诵。背诵定义未必真的代表了学一生队这个定义的内涵的理解。

3帮助学生建立和理解生物学概念

学生学习科学不能仅仅是背诵一些事实或孤立的信息。学生学习科学课程以后仅仅能够背诵一些事实、术语和定义是远远不够的。我国新修订后的初中生物学课程标准强调了学生对生物学重要概念的理解。能够背诵一些事实、术语和定义可以让学习者和教师感到很有成就感。但是对于科学的学习来讲，这样的学习成果在科学素养在发展的层次上被认为是最低的层次，这个水平离中等偏上或最高的素养水平相差甚远，这也不是我国的课程标准的期待。作为学生的学习成果，重要的是要他们在了解事实的基础上去建立对重要生物学概念的理解。

事实用来帮助学生建立和理解概念。教师要在课堂教学中帮助学生建立科学概念，并不意味着在教学过程中要完全脱离事实和具体的内容。在生物学教学中，教师还需要通过一些必要的生物学事实来帮助学生形成概念，完成从感性认识到理性认识的过程和转变。教学中，呈现生物学事实的途径可以是老师讲述、演示文稿中的图片或数据，视频来提供的生命现象或过程，也可以安排学生动手实验，用直接或间接的证据和事实帮助学生建立相对抽象的概念。在生物学课堂教学中，事实对概念形成有重要作用，但老师不能仅仅提供事实和停留在事实记忆的要求上，重要的是帮学生建立起概念。

基于概念理解而构建的知识结构。当学生建立起一系列相关的概念后，教师要帮助学生建立有意义的知识框架，而这个知识框架中的基础和主要节点就是重要的生物学概念。由概念所构建的知识网络是知识框架中的主干，一旦这个知识框架形成以后，学生就可以用它来排布、梳理知识，使得包括重要事实在内的细节知识都在这个框架中有合理的位置，便于记忆和检索。这样知识结构的建立是需要老师在课堂教学中安排必要的教学活动来帮助学生形成。只有当学生能构建合理的知识结构，当多数学生能建立自己的知识框架，教育者才能比较有把握地说我们的知识教学具有了真正的优势。而我们目前的状况与这个目标的距离尚远。所以，这也是现在课程人员在课程的设计、教材的编写方面所进行的努力之一。

理解概念是应用概念的基础。概念的应用是对学习者更高的要求，一个人如果能够很好的去运用概念和原理，首先要理解概念。理解是积极地应用概念解决问题的前提。这就是我们常说的布鲁姆的认知层级，一种阶梯式的关系。当学生基于记忆背诵能找到选择题的正确选项时，不意味着他能解决跟这个生物学概念相关的现实问题。这就是概念理解和概念应用的相互关系。

所有的教学活动(包括探究)都应该帮助学生建立和理解概念。当我们改变了教学概念的表述方式时，实际上我们对知识教学的要求也发生了改变，在有限的课时内，教师要用尽可能多的课时和尽可能多的教学活动用于帮助学生建立重要的生物学概念。不管教师采取什么教学方式或策略，动画、模拟、动手、探究，都应该是帮助学生理解相关的概念，还要将这概念融入学生的知识结构中。

评价应聚焦在学生对概念的理解、应用，而不是复述事实。过去，我们对概念和事实不加区分，试卷中会有较多的试题考查对事实的记忆，但当我们把知识的教学重点放在概念教学，强调学生对概念的理解时，评价工作需要有相应的跟进。评价工作就应该更多的考查学生对概念的理解，以及更高认知层次的概念应用。如果评价的工作能跟进及时的话，就可以鼓励学生基于理解的学习方式。当然，评价的推进工作也会遇到挑战。因为拟定考查学生对概念的理解的试题要比拟定考查记忆事实、背诵课文的试题难得多。考查学生对概念理解的试题在编制的过程当中，对教师本人的考查和要求也要高一些。

4要求生物学教师开展概念教学的原因

至2010年9月，初中生物课程标准的修订工作已经完成。2011年初，课程标准的审定工作也在按计划展开，标准颁布的工作随后将进入最后程序。课程标准教材的修订工作也随之启动。在这次课程标准的修订当中，初中生物学课程标准在原有内容标准的十个块中，都增加了重要概念的描述。当修订后的初中生物学课程标准正式颁布后，教师很快就会得到新的、强化了生物学重要概念的教科书，概念教学也会进入到初中教师的研修、备课和教学工作之中。

参考文献!

[1]张颖之、刘恩山、核心概念在理科教学中的地位和作用――从汇忆事实向理解概念的转变[J]，教育学报，2010,6(1)：57－61

人体工程学的基本概念范文篇7

数学概念是整个数学知识体系的基石，而教科书上一般只是简单地给出定义，数学概念的形成过程并没有给出。现行高中教师上课主要是“以教为主”的题海战术、填鸭式教学，通过练习来掌握概念，重视结果而忽略过程，这种教学方式恰恰违背了数学学习过程。形成上述数学教学概念模式主要有以下几个原因形成：

一是受传统教学观念影响，重视结果而轻视过程，教师在课堂上重视的是教学内容，学生被动地接受知识。

二是重视结论轻视过程，由于在考试解题中我们用到的基本是结论，而不是过程，所以教师包括学生认为知道结论，更多的时间是用来练习巩固。

三是学校计划安排不合理，现在几乎所有的高中都是两年学完三年的所有知识，导致教师大都注重解题方法与解题技巧。

四是教师工作量的制约，现在教师经常是听课、评课，教案的反复抄写，教师工作量大并没有多余的时间思考教学过程。

二、高中数学概念教学

1.数据概念概念和结构

数学作为一门科学知识体系，它的基础就是数学概念。数学概念主要揭示的是数量关系和空间表现形式的本质，基本特征是概念的内涵和外延，前者指的是概念的本质属性的总和，后者指概念反映的事物的总和。

2.数学原则

（1）多角度揭示概念内涵，在概念教学中，教师的主要任务是帮助学生明确概念的本质属性。

（2）帮助学生形成概念体系，每个数学概念都不是独立存在的，某些数学概念之间必定存在一些特定关系。

（3）加强应用，概念的应用分为不同的层次，一个是知觉水平的应用，一个是思维水平的应用。知觉水平应用主要是对概念本身的结构和内涵的理解，而思维水平的应用是要用所学的概念来解决实际问题。

三、高中数学概念教学研究的意义

高中数学概念教学研究的主要是如何提高教师的教学效果和学生的学习成果，教师由原来的研究如何教转变为研究如何学，这有利于提高教师的专业素养，学生由原来的追求学会了转变为会学了，有利于提高学生的学习兴趣、学习效率，同时这也是数学教学的发展要求。

四、高中数学概念教学设计

1.数学概念的学习内容及形式

（1）学习内容

学习内容主要包括概念的名称、概念的定义、概念的例子和概念的属性。

（2）学习形式

①概念形成

数学概念的形成从现实背景出发，对同一类事物加以比较分析，进而概括出这类事物的本质属性，然后再通过实例加以验证和修改，最后得出概念。

②概念同化

概念同化是学习者可以利用自己已经知道的概念去学习新的概念，要求新的概念要有逻辑意义和学生具备同化新概念基础知识。只有教师了解学了生基础概念的掌握情况，原概念理解越透彻，新概念的同化也就更容易。

2.概念形成教学过程设计

（1）提供概念例证。可以用日常的经验或事物或典型事例为学生提供熟悉的例证，引导学生分析每个概念的属性。例如，学习随机事件的概率时，可以先提供太阳东升西落、守株待兔、掷骰子等具体事例。

（2）抽象本质，初步形成概念。通过对每个例子的分析、比较，进而概括出本质属性，初步形成数学概念。例如，分析上述例子学生可以得出，太阳东升西落这是一定会发生的，守株待兔这件事有可能发生。

（3）概念深化。步形成概念后还要对概念进行深化认识。可以通过正反例，来分析概念中的关键词的含义来深化概念。

（4）概念应用。概念的应用要注意帮助学生完成知觉水平和思维水平上的应用。设计练习题要注意循序渐进。

（5）形成概念体系。概念运用后，要引导学生把概念加入对应的概念体系中。概念体系的形成主要有以下几种：a.由相邻概念形成；b.由相反概念形成；c.并列概念形成；d.由从属概念形成。

3.概念同化教学过程设计

概念同化教学过程主要有五个步骤：1）提供定义。首先给出概念的名称、定义以及数学符号，揭示概念的本质属性；2）解释定义。对概念中的词语、符号、式子做出解释，突出概念的本质属性，使学生准确理解；3）辨别例证。促进迁移。给出实例让学生辨认正例和反例，确认本质属性，使新旧概念分化；4）概念运用。概念的运用是概念学习过程中必经的一步，通过练习达到概念的运用；5）形成概念体系。将新概念和旧概念建立联系，纳入相应的概念体系中。

4.在APOS理论指导下的教学过程设计

APOS理论由美国教育家杜?e斯基等人提出。APOS也就是action（操作）、process（过程）、object（对象）、schema（图式，教学过程可以分为思维的操作、过程、对象阶段，形成概念图式的过程这四个阶段。

（1）操作阶段设计

这个阶段要让学生通过一系列操作活动形成对概念的初步认识。学生通过选择日常生活中熟悉的事物作为教学材料，材通过对不同教学模型的使用、对图形进行观察、利用图标计算、实际动手操作等多种操作方式激发学生学习兴趣。

（2）过程阶段设计

学生进行实际操作之后，就要对操作的对象进行分析，获得共同属性，再通过比较、归纳等方式形成数学概念。一般可分为三个步骤：1）反思操作活动，反思操作经历的体会、反思自己的收获、反思和他人交流的内容；2）组织属性语言，将反思的结果用自然语言表述出来，对自然语言提炼加工转变为数学语言；3）获得数学概念，将所组织的数学语言进一步提炼加工，形成数学概念。

（3）对象阶段设计

这个阶段就是要将获得的概念进一步巩固，把它作为一个独立的整体来理解。通常采用以下方法：1）辨析比较，通过正例、反例对概念进行辨析，加深理解；2）模仿训练，教师同时示范，然后让学生模仿来掌握概念；3）变式训练，找一下同类型的问题加以训练，从而完成对概念的巩固。

（4）图式阶段设计

概念理解的最后阶段就是要形成图式。图式是经过长时间的学习来不断完善的。图式阶段最重要的就是建立起概念之间的联系，也就是形成概念体系。随着新概念的不断学习，概念体系也会不断扩大与完善。

人体工程学的基本概念范文篇8

（浙江师范大学，321004）

摘要：通用技术课程具有跨学科、多学科的属性，是对学科体系的超越。现行的通用技术课程中有如下几个跨学科概念较为重要，它们分别是：设计、结构、流程、系统和控制，这些概念需要在教学中进一步探索和研究，从而最大限度地开发通用课程的价值。

关键词：通用技术跨学科概念新课题

21世纪，知识的增长一日千里。要想在这个世纪更好地生存，人们所需学习的知识和技能日益增多，特别是科学和技术知识。人们学习的时间和精力是有限的，为此，在当今国际课程领域提出新的变革，那就是跨学科概念（Crosscutting-Concepts）。跨学科知识整合有助于对事物整体属性的揭示和复杂性问题的创造性解决，已成为人类进行知识建构和知识生产的重要方式。在本文中跨学科概念是指一些可以在不同学科或相近学科与领域中都能应用的概念或概括性的理论等。

一、跨学科概念：国际科技课程改革的新主题

2009年，一个目的为确定学生在科学教育中应该接触到的核心概念的国际研讨会在英国邓斯召开，研讨会中提出了科学教育中的大概念这一术语。科学教育中大概念的选择考虑以下一些情况：能普遍应用；能通过不同的内容来展开；可以运用于新情况，使得大概念可以提供一些有力的工具，有效地应用于理解和解释改变着的世界。学过科技课程，学生应该能理解一些物质科学、生命科学、空间科学、能源等以及它们在自然界中相互关系的大概念，也就是本文所使用的跨学科概念。美国国家研究理事会（NRC）于2011年7月正式颁布的新一代科学教育框架（AFrameworkforK-12scienceEducation:Practice,CrosscuttingConcepts,andCoreIdeas）中写到“跨学科概念（Crosscutting1Concepts）是指那些能应用于所有科学与工程领域的通用概念，它们都具有解释的价值”。主要包括7个，分别是：模式，原因和结果，尺度、比例和数量，系统和系统模型，能量和物质，结构和功能，稳定和变化。跨学科概念超越了科学中各分支学科间的界限，能培养学生以通用性的思维来思考科学和看待世界。

此外，国外日益流行的STEM教育更是包括了科学、技术、工程和数学等学科，在STEM课程学习中显然也更需要跨学科概念的学习和使用，才能更好地理解和学习STEM课程。跨学科概念已经成为了国际科学技术类课程改革的新主题。

二、通用技术课程的多学科属性

普通高中通用技术课程属于通识教育范畴，是以提高学生技术素养为主旨的课程，面向全体学生，拓展每一位高中生技术学习的经历。通用技术课程坚持基础性、通用性、选择性与时代性的高度统一，注重国际经验与我国国情相结合，体现未来走向，是具有中国特色、富于开拓创新的高中技术课程新架构。技术课程与自然科学和社会科学都有着密切的联系，强调各种学科资源的融会贯通和整合运用，注重在综合各个学科知识基础上的技术探究、技术设计和技术操作。

通用技术课程包括必修模块与选修模块，必修模块的基本内容是技术设计，技术设计是技术的基础内容和发展关键，是所有技术的通用性的基础内容，也是培养学生技术素养，让学生理解技术、使用技术解决问题的前提。选修模块有七部分，分别是：电子控制技术、建筑及其设计、简易机器人制作、现代农业技术、家政与生活技术、服装及其设计、汽车驾驶与保养。

从通用技术课程的内容可以看出，通用技术课程是通识类的教育课程，具有多学科的属性。现代社会科技的发展日新月异，新技术不断涌现，使得中小学技术教育的内容越来越丰富，技术发明、创造与使用中涉及的学科与相关学科的知识越来越广泛。

三、通用技术课程中的跨学科概念

跨学科概念能加强学科之间的联系，有助于学生形成对技术的整体、连贯的认识，形成适应社会发展的技术素养。通用技术课程具有高度综合性，是对学科体系的超越，现行的通用技术课程中有如下几个跨学科概念较为重要，它们分别是：设计、结构、流程、系统和控制。

（一）设计

设计是对造物活动进行预先的计划，可以把任何造物活动的计划技术和计划过程理解为设计。设计是一个跨学科的概念，一般意义上的设计是指综合设计，它涉及广阔的领域。技术世界中的设计，其核心是技术设计。在通用技术必修1模块中，技术设计是核心内容。关于设计的主要内容有：技术与设计的关系、设计中的人机关系、设计的一般过程和一般原则等。通过技术与设计关系的教学，学生可以学习到设计这个概念的丰富含义，也可以了解到设计在技术发展中的重要作用。在设计中的人机关系课程中主要学习如何合理地处理人机关系以达到高效、健康、舒适、安全的目标，合理人机关系的实现需要综合考虑普通人群与特殊人群、静态的人与动态的人、人的生理需求和心理需求以及信息交互等方面的问题。产品设计的一般过程包括发现与明确问题、制定设计方案、制作模型或原型、测试评估及优化、产品使用和维护等阶段。

《普通高中技术课程标准（实验）》指出：“技术设计具有通用性强、适用面广、可迁移性大、实施条件灵活等特点。”设计的一般过程和设计的原则是设计这个跨学科概念学习的重中之重，它不仅可以应用于技术上，还可以运用在一般的问题解决上。

（二）结构

结构是指不同类别或相同类别的不同层次按程度多少的顺序进行有机排列。从通用技术角度来讲，结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。世界上任何事物都存在着结构，结构多种多样且决定着事物存在的本质。结构不但在技术领域广泛使用，在文学、科学、工程、建筑等众多物质相关的学科中都是一个较为核心的概念。由此可见，结构是一个广泛使用的跨学科概念。

在通用技术课程必修2模块中，对结构这一跨学科概念进行了详细的讲解。首先从力学角度对结构进行了分析，不同的结构其受力分析不同，不同的结构适应不同的力，分析结构的受力情况可以更好地根据设计需要设计出与之相适应的结构。从力学架构与形态方面考虑，结构通常有实体结构、框架结构和壳体结构等基本类型。从技术设计中来考虑结构，主要是要学习如何设计结构使结构具有更好的稳定性和强度。总之，在进行结构设计时注意追求的是牢固、稳定、简约、和谐、美观。

把握物质或产品的结构，使结构牢固、简约、美观等，是一种技术设计思想的体现。学习和掌握结构这个跨学科概念，有助于对其他具有一定抽象或者具体的结构的理解和把握，从而更好地把在通用技术学科中学习过的结构的知识迁移应用到别的学科、领域和生活中去。

（三）流程

流程是指事物进行中的次序或顺序的布置和安排。人的任何活动都是在一定的时间和空间内按照一定的顺序和规则发生的。生活学习和工作中处处都有流程，科学、合理地安排流程可以指导我们正确地做事，提高工作和学习的效率。

在通用技术必修2模块中主要从流程的含义、流程与生活工作和流程的设计优化等方面对流程进行了阐述。流程是一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。通过流程的学习，为日常生活中常见的活动和技术活动中工艺流程的安排提供了优化设计的可能。流程设计的改进通常以提高工作效率，或降低成本，或节约能源，或省力，或减少环境污染等为目的。流程的表达有多种方式，包括文字、表格、图示、模型等多种方式。流程的优化是一个需要不断探索的过程，根据不同的目标可以安排确定不同的流程。

流程的设计根据不同的目标需要考虑许多不同的因素，流程需要根据具体事务的内在性质和本质特点进行安排。很显然，流程是一个跨学科概念。

（四）系统

系统是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。系统论的基本思想方法，就是把所研究和处理的对象当作一个系统，分析系统的结构和功能，研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性，并优化系统观点。世界上任何事物都可以看成是一个系统，系统是普遍存在的。

通用技术必修2模块从系统的结构、系统的分析和系统的设计三个方面对技术中的系统进行了阐述。系统的基本特性是整体性、相关性、目的性、动态性和环境适应性。

整体性是观察和分析系统的基本思想和方法，掌握进行系统分析的步骤、原则和方法，学会对系统进行分析，并在分析的基础上对系统进行优化，提高系统的效益。系统分析要坚持整体性、科学性和综合性的原则，系统优化是指在给定的条件下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。

系统是现代社会最重要的方法论之一，是一个跨学科概念，在各学科、技术、工程领域中均可以应用。在通用技术课程中教学“系统”这一跨学科概念，可以拓展学生的思维，帮助学生形成系统的思维和方法，有利于学生把这一方法论和思想迁移应用到生活、学习和工作中去。

（五）控制

事物的发展有多种可能性，人们根据自己的目的，通过一定的手段使事物沿着某一确定的方向发展，就形成了控制。控制的概念是很普遍的，工程技术中的调节、补偿、校正、操纵，社会过程中的领导、指挥、支配、管理、经营、教育、批评、制裁等，都是一定的控制行为。在生产和生活中的应用十分广范。

通用技术必修2模块主要从控制的手段与应用、控制系统的工作过程与方式、闭环控制系统的干扰与反馈、控制系统的设计与实施四个方面对控制进行了阐述。过去人们对事物的控制主要采用人工控制的手段，随着科学技术的发展，出现了自动控制。在现实生活和工作中，往往需要对各种事物进行控制，从而提高人们的生活质量。而任何一个控制都需要若干个环节来共同实现，这些环节所涉及的装置就构成了控制系统，控制系统主要有开环控制系统和闭环控制系统。

四、研究小结

通用技术课程中的跨学科概念具有广泛的迁移价值。设计、结构、流程、系统和控制是现代社会广泛使用的跨学科概念，可以在各学科之间相互迁移使用，也可以迁移到人们日常的生活、学习和工作中去。在通用技术课程中教学具有广泛迁移价值的跨学科概念为学生的迁移能力的形成和技术知识与思想的迁移应用，打下了坚实的知识基础。

目前，尤其是广大通用技术教师还没有意识到这些跨学科概念对学生终身发展的巨大价值和意义。因此，通用技术跨学科概念的教学需要进一步的探索和研究，从而最大限度地开发通用技术课程的价值，更好地服务于学生的终身发展。

参考文献：

［1］陈英和，张淳俊.基于跨学科概念图的跨学科知识整合模型［J］.北京师范大学学报（社会科学版），2010（1）

［2］【英】温·哈伦.科学教育的原则和大概念［M］.韦钰译.北京：科学普及出版社，2011

［3］National/Research/Council.A/Framework/for/K-12/Science/Education:Practice,Crosscutting/Concepts,and/Core/Ideas［M］.Washington,D.C.:the/National/Academies/Press,2011

人体工程学的基本概念范文

关键词：高校知识本体；知识匹配；知识复用；知识共享

中图分类号：TN911?34；TP312文献标识码：A文章编号：1004?373X（2014）16?0058?04

Constructionofuniversityknowledgeontologyanditsapplicationresearch

YUANXiao?yan，TANGQing?song，HEJian?ying

（Collegeofcomputer，SichuanUniversityofArtsandScience，Dazhou635002，China）

Abstract：Inordertorealizetheknowledgereuseandsharinginuniversities，theuniversityknowledgeontologywasdeveloped.Accordingtothedemandofdomainontologyofuniversityknowledge，themodelingdevelopmentmethodofuniversityknowledgeontologyisputforward.Thebasicrelationsandcharacteristicsofuniversitiesknowledgeontologyaredescribed.Theconceptclassificationandpartialjusticeoftheuniversityknowledgeontologyweredetermined.TheontologywasrealizedbymeansofontologydevelopmenttoolProtege4.0.Theintelligentpersonalknowledgematchingoftheteacherswasachievedbytheontology.Thefeasibilityandscientificityofthismethodisverifiedwithexamples.

Keywords：universityknowledgeontology；knowledgematching；knowledgereuse；knowledgesharing

当前是知识经济时代，知识是国家的命脉，高校是国家知识储备的一支中坚力量，其知识资源的建设与发展，是国家知识的重要组成部分，高校知识资源的好坏决定着高校教育发展的优劣。由于高校知识的类型多元化、各种交叉信息使得各种知识分散混乱，让高校知识的管理成为一项巨大的任务。本体是一种描述知识系统的概念模型建模工具，它赋予了信息、知识以语义，具有良好的概念层次和对逻辑推理的支持，将本体引入高校知识管理中，对知识进行有效管理，对提高高校知识的共享和重用有重要意义。

1本体理论

近年来，本体论已经被广泛用于知识工程、人工智能和信息技术等方面，它是对共享概念模型的明确、形式化的规范说明。对知识工程领域本体的研究主要是研究知识的获取、规范和重用、可靠性等。高校知识本体是高校知识领域内的公共词汇，是广大用户共同认可的词汇，它提供了语义互操作基础，能使概念层次化、隐含概念清晰化，利用本体能够有效地、系统地对高校知识概念进行描述。

本体是一个六元组：O={N，Re，Ch，T，A，E}。其中：N和Re是两个不相交的集合，N中的元素称为概念，Re中的元素称为关系；Ch表示概念层次，即概念间的分类关系；T表示概念间的非分类关系；A表示本体公理；E表示本体实例。由此可知，本体应该具有概念类、关系类、函数、公理和实例，其中概念可以形成一个分类层次，并通过关系、函数、公理来表达概念之间的关联和约束。

2高校知识本体的分析和建模

根据高校知识本体的特点和构建本体的方法，提出了一种适合高校知识本体的建模开发方法，该方法有以下三个阶段：

2.1确定本体的应用领域、目的与范围

列举能力问题是确定本体范围的一个有效方法，并且，还可以作为最终本体的评价标准，本体的需求、层次都可以通过这些问题反映出来，例如一个部门是否有一些多余的课程需要讲授，该课程隶属于高校知识领域的哪个层次，谁有时间、有能力进行该课程的教学。

2.2建立高校知识本体间的基本特征与联系

高校知识本体的基本特征有对称性（SYMM）、传递性（TRANS）、逆转性（REVERS），基本联系有概念间的继承联系（is?a）、整体与部分的联系（kind?of）、相似联系（resemble?of）和属性联系（attribute?of），概念与实例间的联系（instance?of）。这些联系有如下几个基本公理：

公理1：is?a联系具有传递性，不具有对称性。

公理2：kind?of联系具有传递性，不具有对称性。

公理3：resemble?of联系不具有传递性，但其具有对称性。

2.3创建高校知识本体的概念类别

创建高校知识本体概念类别主要是为了确定高校知识本体的主要相关概念，对其按类别汇总并建立相应的层次结构。

建立高校知识本体的领域术语词典是该阶段的第一步，定义高校知识本体领域的术语，并确定其语义和形式是该步骤的目的，术语定义所需的知识来源可以是多样的，如书本、手册、表格、网络和专家等[1]。把领域词典中的术语归纳成几个主要类别，而且确定其层次结构是该阶段的第二步。本文将高校知识本体总结为6个类别：个人知识、人员、教学、科研、过程和档案，其类别如图1所示。

图1高校知识本体类别图

（1）个人知识本体。个人知识本体用来描述学生和教师个人的知识。学生的个人知识包括专业知识、兴趣知识、哲学知识、私密知识、社交礼仪、人际关系、学习团队和自我管理知识，教师个人知识和学生个人知识的分类差不多，少了学习团队知识，多了培训知识，专业知识包括教学、科研和竞赛等知识，教学又包括课程、教学法和学科教学，学科教学主要是指心理学、教育学和各种教学经验。个人知识本体概念类结构如图2所示。

（2）人员本体。人员本体主要描述高校人员的基本类别和特点。人员可以分为学生、教师，人员本体概念类结构如图3所示。

图3人员本体概念类结构

（3）教学知识本体。教学知识本体主要描述教学中涉及到的概念和特点，它包括教学计划、教学大纲、教学管理、教学资源、教学改革、教学评价和教学团队知识，教学知识本体概念结构如图4所示。

（4）科研知识本体。科研知识本体主要描述科研所涉及的各种概念和特点，它包括科研项目、科研管理、科研团队、科研成果、学术机构和科研学者，科研知识本体概念类结构如图5所示。

（5）档案本体。档案本体描述高校中的各种档案及其属性，它包括党群档案、行政档案、教学类档案、各系部档案和其他档案，档案本体概念类结构见图6。

图4教学知识本体概念类结构

图5科研知识本体概念类结构

图6档案本体概念类结构

（6）过程本体。过程本体主要描述高校管理知识的各种过程，它包括教学过程、学习过程、项目管理过程、培训过程、绩效管理过程、论文指导过程、招生就业过程和招聘过程，过程本体概念类结构如图7所示。

2.4创建高校知识本体的公理

高校知识本体的公理在各种概念及其类别、概念基本联系和特征建立之后就可以定义。除了前面介绍的一些公理外，高校知识本体的公理还包含顶层类之间和各个类的公理。

（1）顶层类公理。例如，只要是学生（Stu）就不可能是教师（Teacher），只要是教师就不可能是学生，如下：

[Stu?Teacher=?]

（2）各个类的公理。例如，如果一个教师t参加过一个培训T，而这个培训又用到过知识K，则该人员拥有知识K，如下：

（?T∈Train）（?K∈Knowledge）requiredfor（K，T）∧（?t∈Teacher）worksfor（t，T）?has（K，t）

3高校知识本体实现

Protege4.0是基于Java的本体开发工具，具有OWL本体语言和可视化插件，本体结构在其中以树形的层次结构显示，用户增加或编辑类、子类、属性和实例等可以通过点击相应的项目来实现[1]，而不需要了解具体的本体表示语言。本文构建的高校知识本体模型见图8。

图7过程本体概念类结构

图8高校知识本体模型

4本体在高校知识管理中的匹配应用

人员知识匹配问题在高校知识管理中处处可见，例如，人员的协作、专家的查询或是人员的调度等。高校中的知识分为显性知识和隐性知识，明显客观、能够用语言及文字来表达的知识是显性知识，而主观的、难以用语言及文字来表达知识是隐性知识。鉴于本体具有语义关联性与易于推理性，为了提高知识的匹配效率，本文将本体应用于人员管理对知识需求的匹配。

定义1：人员知识向量Ps为：Ps=（b1，b2，…，bK），其中bk是人员具有的第k项知识，k=1，2，…，K。

定义2：课程知识需求向量为：Pr=（h1，h2，…，hK），其中hk是人员具有的第k项知识，k=1，2，…，K。

各项知识在同一门课程的重要性不同，同样，同一项知识在不同课程中的要求也不同，因此知识对课程的权重矩阵A为：

[A=a10…00a2…0????00…ak]

式中ak是第k项知识对课程的权重系数。

匹配度计算函数如下：

[Mc（Ps，Pr）=PsA（Pd）TPrA（Pd）T]

本文采用的匹配规则有如下两条：

（1）显性知识匹配规则：如果课程某项知识的要求高于教师所具有的该项知识的等级，计算时取教师的实际知识等级，相反，则取课程所要求的值。

（2）隐性知识推理规则：如果课程所要求的知识在教师知识本体里找不到，则查找教师的授课历史记录。如果教师的授课记录里找不到该项知识，则该项知识的属性值为无；如果有一项，则该项知识的等级是初级；如果有两项及其以上，则将其设为中级。

匹配示例如下所述：假设要分配一位合适的教师给某课程，表1中显示了该课程对教师的各项知识属性及其属性值和权重的要求。假设教师的检索结果中存在教师Rose，其知识信息如表2所示。

表1课程知识需求参数

本文里每个知识等级被赋予了以下分值：4是高级，3是中高级，2是中级，1是初级。

该项课程的知识需求向量Pr可以由此得到：

[Pr=2，1，2，2，2]

知识对课程的权重矩阵A也可以得到：

[A=2000001000002000002000002]

Rose的知识里缺少一项知识：项目经验，项目经验在权重矩阵里显示是一项比较重要的知识，因此相关的知识信息将会在Rose的教学历史记录里进行查找。Rose曾经参加过北大青鸟的JSP教师培训课程，培训中曾经做过某企业管理系统。应用本体的隐性知识等级推理规则，Rose参加过北大青鸟的JSP教师培训课程，培训中曾经做过某企业管理系统，做这个系统需要掌握项目经验，而且Rose是教师。由此可以得出结论：Rose有一定的项目经验，因此根据隐性知识推理规则，其在“项目经验”项的等级由“无”改为“初级”。

表2Rose的知识信息

在“前驱知识2”项中，课程知识需求参数的知识等级低于Rose的知识等级，根据显性知识匹配规则，“前驱知识2”项的等级由“中级”改为“初级”，这样就得到了Rose的知识向量Ps为：

[Ps=2，1，2，2，2]

根据匹配度计算函数[Mc（Ps，Pr）]为：[Mc（Ps，Pr）=2933=0.879]

而没有本体推导机制时，Ps′为：

[Ps′=2，2，2，2，0]

则[Mc′（Ps′，Pr）]为：

[Mc′（Ps′，Pr）=Ps′A（Pd）TPrA（Pd）T=2633=0.788]

可见，人员知识有推理时的匹配结果比没有推理时更好，人员知识的维护与完善得到了本体推理机制的智能支持。

5结语

高校知识多而杂，而且多种知识混合在一起，必须要进行管理。高校知识的管理需要用到本体，本文研究了高校知识本体的建模问题，提出高校知识本体的建模方法，并建立了高校知识的本体模型，进一步研究了本体在高校知识管理中人员知识的应用，提出了人员知识匹配的方法，并通过实例验证了该方法的可行性和有效性。

参考文献

[1]郭彩芬，董志，万长东.汽车MRO知识本体构建与应用研究[J].现代制造工程，2013（7）：33?37.

[2]王立政.基于本体的知识检索模型优化研究[D].长春：吉林大学，2011.

[3]覃晓，孔提英，龙珑，等.高校基建档案知识的本体构建研究[J].广西大学学报：自然科学版，2012，37（6）：1238?1243.

[4]杨悦时.面向语义Web的高校专业课程资源库检索系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2011.

[5]孙颖，倪天权，刘亮亮.本体在高校信息资源管理系统中的应用[J].科学技术与工程，2008（8）：2075?2080.

人体工程学的基本概念范文1篇10

关键词:概念图;物质的量教学;知识迁移能力

文章编号:1005-6629(2010)01-0021-03中图分类号:G633.8文献标识码:B

1传统“物质的量”教学中存在的问题

物质的量是高中化学理论的一个知识点,是整个高中化学教学的重点和难点之一。普通高中课程标准实验教科书《化学1》(江苏教育出版社)中该单元教材是以“物质的分类及转化”、“物质的量”、“物质的聚集状态”、“物质的量的浓度”、“用物质的量进行计算”为主线编写的。在传统教学中,学生表现的具体问题有:

1.1概念的内涵混淆不清

对物质的量、物质的质量、物质的量浓度、摩尔质量和气体摩尔体积的概念混淆不清,对应的单位也搞不清。如物质的量浓度的单位为mol・L-1,气体摩尔体积的单位为L・mol-1;摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,单位为g・mol-1;相对原子质量的指原子的质量与0.012kgC-12的1/12的比值,没有单位。但两者在数值上是相等的。

1.2外延把握不准

物质的量表示含有一定数量粒子的集体。是计量原子、分子、电子、中子或离子等微观粒子的一种基本物理量。但初学者往往会把宏观物质用物质的量来表示:如1摩尔大米,5摩尔大肥猪等错误概念;22.4L・mol-1是特指在标准状况下的气体的摩尔体积。气体摩尔体积的定义是单位物质的量的气体所占的体积,只能应用于气体。学生常认为标准状况下1mol水的体积为22.4L,这种说法是不正确的。

1.3在概念之间无法建立有意义的联系

阿伏加德罗常数指的是1mol任何粒子的微粒数,符号为NA。即指0.012kgC-12中所含有的碳原子数,近似值为6.02×1023。不能把相对原子的质量、阿伏加德罗常数和物质的量的概念相联系。

1.4在问题解决中不能调用相关概念

在有关方程式和一些基本计算中,运用物质的量进行计算,既方便又快捷。许多高一学生尽管对有关物质的量的公式早已滚瓜烂熟,但是在很长一段时间内,却不能正确应用相应的公式和原理来解题。例如,先把物质的量转化为质量,再换算成物质的量或气体的体积的同学也大有人在。

在物质的量的教学过程中,对知识的横向联系和综合程度的要求提高,在能力上要求从形象思维向抽象思维飞跃。多年的教学实践表明,由于接触化学时间不长,学生很难将化学中的概念、事实、理论进行有机结合,他们头脑中的化学知识往往是彼此孤立的、零散的,不易形成较完整的化学知识网络结构。这就要求教师在物质的量的教学中,采取一定的教学策略帮助学生形成较为完整的认知结构,实现意义学习。

2概念图在物质的量教学中的优势

心理学表明,理论知识的学习过程是学生通过积极的思维活动,对各种各样的具体事例进行分析、概括,从而把握同类事物的共同关键特征的过程[1]。物质的量的概念贯穿于整个高中化学教学的始终,特别是在化学计算中它更处于核心的地位。概念图作为一种能够有效促进概念间知识联系、加强概念间理解的教学工具,能够在很大程度上帮助学生发展一种理解化学概念和现象的整体性知识框架。可以避免学生对知识的死记硬背,实现知识点之间的贯通理解和转换,有利于认识事件的本质和规律,构建知识网络结构,提高学生的知识迁移能力。概念图在支持物质的量的教学方面具有以下优势:

(1)形象性:概念图能够以简洁明了的图形形式,表现物质的量理论复杂的知识结构,从而形象地呈现物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积等各概念知识点之间的联系。

(2)整体性:物质的量的教学是抽象的,对高一的初学者来说是易混淆、难理解的。利用概念图能将该知识以整体的、一目了然的方式呈现出来,有利于学生全面理解相关的概念。

(3)综合性:“物质的量”的知识理论性较强,抽象程度高,经常有很多学生面对综合性问题束手无策,即使经过大量训练,效果仍然不理想。历来被认为是造成学生成绩分化、学习困难的重点知识之一。在教学过程中,概念图作为围绕主要概念来组织综合信息的工具,进行知识拓展,有独特的优点。

(4)层次性:概念图可以通过确定物质的量与其他各概念之间的因果联系,区分物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、物质的量浓度和气体摩尔体积,形成概念的层级次序,建立各概念之间的关系,提高对各概念的理解。

(5)经济性:由于在人的信息加工系统中,短时记忆容量有限,因此,人们必须具备表征知识的各种各样的经济方式,以适应这一系统结构的有限性需求。

3概念图的制作步骤和教学分析

以限定型概念图制作为例,概念图的制作一般有以下几个步骤:

第一步,确定关键概念和概念等级。

选定某一知识领域后,找出该主题的关键概念以及与之相关的其他概念,并一一列出。然后,对这些概念进行排序,从最一般、最概括的概念到最特殊、最具体的概念依次排列。

第二步,初步拟定概念图的分层和分支。

把所有的概念写在活动卡片上,移动卡片讨论概念可能的连接,按照概念的纵向分层和横向分支,在工作平台上排列卡片,初步拟定概念图分布。

第三步,建立相关概念的连接。

把每一对相关的概念用短线连接,并在连线上用适当的连接词标明两者的关系。这样,同一领域及不同领域中的知识通过某一相关概念相连接,再经过修改后各概念及其关系就清晰可见,所绘的概念图就基本确定了。此外,还可把说明概念的具体事例写在节点旁。

第四步,反思完善概念图。

对各人绘制的概念图初稿分组进行讨论及补充,构建小组图;然后全班再讨论,综合成一个概念图。随着学习的深入,学习者对原有知识的理解会加深和拓宽,所以要对概念图不断修改和完善,使概念图真正成为知识建构的有力工具。

以“物质的聚集状态”作为教学案例。物质的聚集状态的变化实质是分子等微观粒子间相互作用的变化所致。以固体、液体和气体三种情况的微观和宏观性质的比较以及分子间距离的变化,很自然能引出了“气体摩尔体积”的基本概念。

对全班学生教学前后制作的概念图进行统计和分析,得出以下结论。

由上表可以看出:

(1)从节点情况看,学生在教学前制作的概念图中的正确节点(即概念),大多数都列出了三种聚集状态的微粒特征、宏观性质、以及影响体积的因素等,同时,还将影响体积的三种因素列了出来。还有一些同学列出了固体和液体相对应的例子,说明大部分学生已基本掌握了概念图的制作要点。由于教材的内容容易让学生接受,通过自学,学生已基本掌握了教学内容。

统计表明,对影响不同聚集状态的粒子数目、粒子大小、粒子间的距离的节点,尤其是气体摩尔体积这一节点有相当一部分同学缺失,甚至出现了错误,其中能举出正确例子的同学很少。说明这一部分内容,学生自学后的掌握情况不好,对影响气体体积的因素没有完全理解,而气体摩尔体积的概念和公式的应用是教学需解决的重点和难点。

(2)从教学前概念图中的命题来看,大多数学生能从物质的微粒特征的结构和运动方式以及宏观性质的形状和能否被压缩的角度进行分析,并用合适的连接词连接,构成正确的命题。正确命题数目的差异主要在影响气体的气体以及气体摩尔体积的公式。

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分析一些学生的错误命题,发现在粒子数目、粒子大小、粒子间的距离节点上出现了错误连接。由此可以看出,少数同学在自学过程中没有理解这三种影响因素对不同聚集状态物质体积的影响。

本案例让学生自学、展开讨论,并分析其他同学制作的概念图,学生就易发现自己制作的概念图中的层级结构是否合理;节点和命题是否正确的;所举例子是否正确,还有哪些知识没有理解。教学后学生制作的概念图的正确节点和命题明显增多。主要增加了影响气体体积的外界条件―温度和压强,而且能举出正确的例子。尤其突出的是,许多同学不同程度地标出了三种不同聚集状态影响体积的关系,还有约18.6%的学生标出了阿伏加德罗定律和气体摩尔体积的关系,这些都是创新性命题。这说明一方面教师的概念图教学策略是有效的;另一方面说明这些学生在尝试着建构自己的认知结构。但有少数学生未能从这方面作出出尝试,原因可能是学生在画概念图时也许更关注的是不同层交或同一层次内部节点和节点之间的命题,而对于交叉层次间存在的命题缺乏思考;还有可能是学生缺乏将概念体系进行整合的意识和能力。

4研究结论

(1)在学习中使用概念图的学生,所识记的概念数量多,知识点数量大,知识面明显拓宽,使学生既重视基本概念的学习、深刻地掌握知识的内涵,又扩大知识的外延,将概念内涵与外延及分散的概念组成了有机的概念体系,对概念的把握更为准确和深刻。

(2)采用概念图教学策略,学生对知识的保持和提取更为有效,提取的途径增多,在问题情境中能够对知识产生积极、有效的迁移,能够熟练地运用所学的知识去解决实际问题,对学生整体学习能力起到较好的促进作用,知识的迁移应用能力显著增强。

(3)概念图使师生的思路更开阔和清晰,能激发学生的学习兴趣,使学生在课堂上更积极活跃地参与学习;教师的教案更加灵活而篇幅大大减少;学生的笔记更加简明、清晰,更利于学习。

总之,概念图不论是对学生的学习还是对教师的教学,都有着不可低估的教学意义,对提高教学质量、减轻学习负担也有着重要的意义。

参考文献:

[1]李广洲.化学教育统计与测量导论[M].南京:南京师范大学出版社,1998.

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[4]王磊.科学学习与教学心理学基础[M].西安:陕西师范大学出版社,2002.

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[6]张英锋,张永安.新《高中化学课程标准》提高学生科学素养的理念[J].学科教育,2004(11).

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[8]胡喜丽.中学化学中引入概念图策略的实验研究.天津师范大学教育硕士论文,2005.

[9]张冬梅.中学化学教学测量与评估中的概念图研究.南京师范大学硕士学位论文,2004.

[10]张军.化学基本概念教学策略的研究.天津师范大学教育硕士学位论文,2004.

人体工程学的基本概念范文篇11

关键词：科学概念教学感性认识思维方式思维障碍

一、引言

在科学概念教学的过程中，让学员掌握建立科学概念的基本思维方法，使学员形成、理解和掌握科学概念，发展思维能力，将新概念纳入概念结构或学科结构之中，使学员真正理解概念的实质和内涵，并将其应用到实践中去，把科学概念转化为实践技能，是培养学员思维能力的一个重点。教员在概念教学的活动中应当从使学员获得足够的感性认识入手，通过引导使学员在感性认识的基础上对感性材料进行思维加工进而形成科学概念，并且要注重学员思维障碍问题的解决，通过加强应用、分层指导等方式使学员最终能掌握科学概念的根本，强化科学概念的应用，并在此过程中培养思维能力。

二、学员的感性认识

感知活动是形成科学概念的基础，是培养学员思维能力的前提条件。学员获得与科学概念有关的客观事物的感性认识主要来源于生活经验和观察实验。科学概念的形成过程是以感觉、知觉和表象为基础，通过分析、综合、抽象、概括、系统化、具体化等思维活动，从个别到一般、从具体到抽象、从现象到本质的认识过程。

获得感性认识的主要途径是生活经验。学员在学习科学概念之前，头脑中已经存在一些来源于生活经验对一般客观事物的直觉的认识，通常被称为前概念。科学概念教学就是要将学员的前概念转变为科学概念。教员应当在科学概念教学中恰当地列举生活中的典型事例，创设良好的科学概念学习的环境，以引发学员的感性认识。在一个科学概念所概括的大量事例中，有的事例是含有事物本质属性的例证（肯定例证），有的事例是没有事物本质属性的例证（否定例证）。为了使学员能够掌握概念的本质，教员必须注重变式的运用。在变式教学中，教员应首先列举足够充分的、典型的、恰当的、学员熟知的肯定例证，将其与科学概念有关的特征加以比较，通过分析、概括这些例证进而抽象出科学概念；再列举足够多的、恰当的否定例证，比较与科学概念无关的特征，从而使学员真正理解、掌握科学概念。

学员获得感性认识的另一重要途径是实践教学。通过实践式教学展示有关的现象和过程，可以使学员获得典型、生动、深刻且能反映事物本质属性和共同特征的感性认识。观察包含着积极的思维活动和稳定的有意注意，并借助过去经验作用于人的感觉器官对客观事物进行形象感知和反映，是一种系统的、较持久的知觉。在实践教学过程中要使学员的观察和思维活动结合起来，亦需要教给观察方法，培养观察思路，揭示现象本质。有目的、有计划的观察往往采用顺序观察、分部观察和对比观察，并在观察中进行分析、综合、归纳、概括。

三、概念形成的思维方式

思维是人的大脑对客观事物的反映。它主要源于大脑对客观事物进行抽象和概括的过程。学员只有在形成感性认识的基础上，经过分析、抽象、概括等思维过程，才能形成科学概念。由此可见，思维加工是形成科学概念和培养学员思维能力的关键。

学员在感性认识的基础上，对感性材料进行思维加工进而形成科学概念。这是一种创造性的脑力劳动，不仅需要运用抽象思维，而且需要依赖于形象思维和直觉思维，依赖于各种思维方法的综合运用。

不同的科学概念，形成的思维方法不尽相同。最基本的思维方法有如下几种。

（1）分析概括一类事物的共同属性和本质特征。

（2）抽取物质运动的某一属性，得出表征物质或运动的某种性质的量。

（3）用理想化的方法进行科学抽象。理想化的方法就是从多维的具体图像中抓住最具有本质特征的图像，建立起一个轮廓清晰、主体突出、易于研究、能从主要方面反映研究客体及其过程的新图像。

（4）概念的组合及发展。科学概念有机地组成一个整体，各个概念间存在着密切的逻辑关系，一个概念往往是一些概念的发展，这一概念往往又是另一些概念的基础。因此，依据概念之间的这种联系从一个或几个已知概念可以组合或者发展成另一个新的概念。

在科学概念的教学中，若只向学员提供形成科学概念的感性材料，而不让学员参与思维加工活动和掌握建立科学概念的思维方法，尽管教员在引出概念的文字表述或数学表达式时讲解得很清楚，但对学员来说，表面联系与本质联系、感性认识与理性认识、生活经验与科学概念仍处于“分离状态”，对科学概念的认识是肤浅的、片面的，思维能力未得到发展，当解决实际问题时往往出现错误。因此，要使学员真正理解科学概念的内涵和外延，有效地培养学员的思维能力，就必须在他们获得必要的感性认识的基础上，按照科学概念建立的思维过程，引导学员运用分析、综合、比较、抽象、概括、类比等思维方法对感性材料进行思维加工，抽象、概括出事物的本质属性和共同特征，进而形成科学概念。这是在科学概念教学中培养学员思维能力的关键。

四、概念教学中的思维定势与思维障碍问题

思维定势是人们在思维中普遍存在的一种心理现象，是指人们按照某种固定的思路或模式去考虑问题，表现为思维的倾向性和专注性。在学习科学概念的过程中，思维定势既有积极的意义，又有消极的影响。积极的思维定势是指人们把自己头脑中已有的思维模式恰当地运用到新的思维情景中去，促进问题的解决。消极的思维定势是指人们把自己头脑中己有的、习惯了的思维方式不恰当地运用到新的情景中去，固守一种分析问题的思路不变，从而对问题的解决产生干扰和不良的影响。相关概念的干扰主要有两种类型：一是不能区分相近的概念；二是前科学概念的干扰。排除这些思维障碍，对于正确理解科学概念，发展学员的思维能力具有重要的意义。

在科学概念教学的过程中，要让学员掌握建立科学概念的基本的思维方式；要列举生活中的典型事例，组织开展实验，让学员获得丰富的感性认识，使之在此基础上进行思维加工，形成科学概念；要充分发挥思维定势的积极作用，消除思维定势的消极影响，引导学员不拘泥于某些原有的思维模式，着力于知识和方法的迁移，培养思维的灵活性，建立新的、灵活多样的思维模式；要利用观察、实验、变式等方法排除前科学概念的干扰，用科学的概念去置换学员头脑中的错误概念。总之，排除思维障碍是正确掌握概念、发展思维能力的重要环节。有鉴于此，我们要重视和加强对学员学习思维障碍的研究，并采取有效措施予以排除。

五、理解应用与形成结构

教员让学员明确科学概念的内涵，了解科学概念的外延，加强科学概念的应用，形成科学概念的结构，是掌握科学概念的根本，对培养学员的思维能力有重要的作用。对科学概念的理解和应用，需要注意以下几个方面。

（一）自主定义科学概念

对于科学概念的认知，可以先让学员根据获得的感性认识自己概括出概念的基本含义，再有针对性地加以指导，可以有效地培养学员的抽象概括能力。这种方式的实现前提是使学员获得足够的实践经验，以引发学员对科学概念内涵和外延的思考。科学概念的内涵是科学概念所反映的对象、现象、过程所特有的本质属性；科学概念的外延是指具有科学概念所蕴含属性的全体对象。在确定科学概念的内涵和外延时，通常要用到比较、分类等思维方法，故可以培养学员比较、分类等思维能力。

（二）强化实践

一切理论和概念都源于生活实践并最终应用于解决生活中的问题。应用是学习科学概念的目的，也是衡量科学概念掌握程度的重要标志。通过将科学概念付诸于实践中，以巩固、深化、活化概念，培养学员分析问题和解决问题的能力，提高其思维品质。在教学活动中，教员要注意总结和分析学员学习科学概念的思维障碍，了解学员的认知结构和能力特点，有针对性地选择一些典型问题，让学员从多视角、多侧面予以思考和辨识，使之更全面、更深入地理解和掌握科学概念，从而发展思维能力。

（三）针对不同层次学员分别引导

由于科学概念一般较为复杂，因而要求学员一次性理解科学概念是不符合认知规律的。学员理解概念的过程，大致可分为领会、运用、完善、扩展四个阶段。领会阶段，主要是初步理解概念的定义、内涵及外延。运用阶段，主要是直接应用初步理解的概念来分析或解决简单的问题。完善阶段，主要是理解全部内涵，掌握外延，明确其与相关概念的区别和联系。扩展阶段，主要是深刻理解和熟练、灵活地运用概念，即概念的深化和活化阶段。在这四个阶段中，前两个阶段的时间衔接比较紧凑，第二阶段为第三阶段作必要的铺垫，后两个阶段之间可以有一段时间间隔。为此，在科学教学中，我们要针对不同的阶段和不同学员的特点提出不同的要求，并给予分类指导。

六、结语

学员基于对科学概念的理解和应用，只有将新概念纳入概念结构或学科结构之中，才能真正理解概念的实质和内涵。教员应根据科学概念教学的特点，帮助学员形成合理的概念认知结构，使之掌握系统知识的方法，更重要的是在实际工作环境中如何恰当地运用这些概念性知识，并将其转化为实践技能，这样才能更有效地培养学员的思维能力。

参考文献：

［1］林崇德.学习与发展［M］.北京师范大学出版社，1999.

人体工程学的基本概念范文篇12

一、学生在物理概念学习中常见的思维障碍

(一)先入为主、错误的生活经验的影响。

学生生活于自然环境中,从大量的物理现象中获得不少有关物理方面的感性认识,积累了许多生活经验。这些先入为主的生活经验有基本正确的,也有错误的。那些错误的生活经验妨碍了正确物理概念的建立。从物理概念的形成过程看,一个概念只有经过个体意义的智力活动过程才能获得,不论是“接受学习”或者是“发现学习”,教师或教材的干预绝对不能取代学生自己的观察、经验、知觉、操作、实验、探索和思维等必要的过程,正是通过这些过程,以及个体和环境间的相互作用,我们才能找出所研究的物理现象或情境的异同点,抽出其本质和有别于其它特点的属性,籍此形成物理概念。例如,当教师讲解力和运动的关系时,学生却认为力和速度成正比,力大,速度也大;又如运动速度大惯性就大。学生把这种看法视为“常识”,认为是千真万确的。又如,学生认为落体快慢与物体所受重力大小有关,物体越重,下落的越快,等等。

(二)对相关概念的变化不易理解。

物理学中有许多相关联的物理概念,它们既相联系,又具有各自不同的本质属性。一些学生由于对它们的物理意义理解不透,区分不清,加之头脑中的物理图景比较单一,对有关的物理图景比较生疏,容易将它们之间的变化关系简单化,认为它们在变化时应按照同一趋势发生变化,因而对相关物理量的相反变化难以理解。如:物体做加速直线运动时,速度越来越大,而加速度可能会越来越小;汽车以一定功率启动后,当加速度为零时,速度最大;人造地球卫星距地面越远,速度越小,等等。

(三)主观臆造因果关系。

物理学中的因果关系反映了物理概念之间的内在联系,应该是十分严谨的。但学生在学习物理概念时,由于其主观随意性,或推理的不严密性,有时会建立物理概念间错误的因果关系。如学生会错误地认为:由于导体内电荷的定向移动产生了电流,因此电荷定向移动的速度就等于电流的传导速度;错误地认为负电荷的运动方向也是电流的方向;错误地认为人提水沿水平道路行走,人对水桶做功。

(四)旧有认识的局限性。

学生在经典物理的学习中,形成了一定的物理观点,导致在学习物理概念时,由于旧有的物理图景需要更新,而新的物理图景与学生原已形成的物理图景差异太大,甚至相冲突,因而在新的物理概念的学习中会出现一些思维障碍。如在学习相对论中的质量与速度关系时,由于旧有知识的影响,导致难以接受。

二、学生在学习物理概念过程中的心理特点

(一)抽象和概括的特点。

中学生在物理概念的学习中,往往抓住的是不同物理现象的个别特征和非本质的属性,而不能把物理现象的共同属性抽象出来,把不同物理现象的本质属性联结起来加以概括。如在学习速度的概念时,教师列举大量生活中的物理现象:飞机在空中飞、汽车在公路上行驶、人在地上行走……让学生分析这些物理现象有什么共同属性。学生往往只注意其非本质属性――运动,而忽略了飞机飞比汽车行驶得快,汽车行驶又比人走得快这一本质属性。教师就要引导学生去抽象出它们运动的快慢不同,然后对本质属性加以联结概括,概括出速度概念的本质。所以说抽象和概括是在比较与归纳、分析与综合的基础上进行的。

(二)记忆的特点。

中学生在物理概念学习中的记忆特点是由学生的好奇心、强烈的求知欲等心理因素所决定的,表现为对于有兴趣的物理问题和概念愿意去记,对枯燥的物理问题和概念不愿去记。这种记忆只是侧重于机械记忆和形象记忆,而缺乏理解记忆和抽象记忆。如在记忆“力的概念”时,不仅要记住力的定义,而且要记住力的内涵、外延及产生条件,否则遇到问题就容易死套定义,得出错误结论。例如,一物体沿斜面滑下,问在滑下过程中受哪几个力的作用?如果对力的概念不清或死套定义就容易多出下滑力。原因是没有理解力的产生条件必须是两物体相互作用,受力者必须有施力者施力,而且要作用在该物体上。

三、物理概念教学应注意的要点

基于以上分析,物理概念教学应摆脱传统教育思想的束缚,不能仅偏重于知识的传授,而应偏重于引导学生观察实验,不能仅偏重于思维所得到的结果――概念,而忽视形成概念过程中认识活动的方法和过程。因此教师在教学中要把握好如下环节。

(一)创设学习物理概念的情境,激发学习动机。

这是物理概念教学的必经环节,教师要通过这一过程使学生了解为什么要引入新概念,引入有什么作用,使学生在认知结构中找一个适当的“生长点”,以便建立概念,使学生明确概念在认知结构中的地位。

(二)进行思维加工。

物理概念是对物理现象、过程等感性材料进行科学抽象的产物,在概念教学中,若只向学生提供形成概念的感性材料,而不同时让学生参与思维加工活动,尽管教师在作出概念的文字或数学表达时讲得很清楚,但对学生来说,表面联系和内在联系,感性认识和理性认识,生活经验和科学概念仍处于分离状态。因此要使学生形成正确的概念,教师就必须在他们获得足够的感性材料的基础上,按照物理学中建立概念的方法,引导学生运用比较、分析、综合等思维方法,对感性材料进行思维加工,进而抽象概括出事物的本质属性,从而使他们形成概念。