基本概念与基本理论范例6篇

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基本概念与基本理论范文1

目前,设计知识管理已成为国内外许多研究机构、大学、企业的研究热点,如美国NIST的设计知识库项目[2];欧洲WISE工程知识管理项目[3]、MOKA项目[4];韩国LG公司资助的知识管理项目[5];国家863资助的知识管理平台研究[6]等,但还没有一个实用的能支持概念设计知识重用的系统,对它的研究也还停留在理论准备阶段。

本文在研究了基于本体的的概念设计知识模型的基础上,提出了基于本体的概念设计知识管理框架,研究了用户对本体的定义、对知识结构内容的自由扩充以及概念设计知识的检索方法等关键技术。

1、基于本体的概念设计知识建模

1.1概念设计知识分类与表达

概念设计是对设计问题加以描述,并以方案的形式提出众多解的设计阶段[7].概念设计从不同的角度有多种定义[8].一般认为,概念设计是指以设计要求为输入、以最佳方案为输出的系统所包含的工作流程,是一个由功能向结构的转换过程。

图1描述了一般概念设计的工作流程,它包含综合与评价两个基本过程。综合是指根据设计要求,运用各种分析、设计方法推理而生成的多个方案,是个发散过程;评价则从方案集中择出最优,是个收敛过程。概念设计是将所设计的产品看成一个系统,运用系统工程的方法去分析和设计。具体说,概念设计就是将设计对象的总功能分解成相互有机联系的若干功能单元,并以功能单元为子系统进行再次分解,生成更低一级的功能单元,经过这样逐层分解,直至对应的各个最末端功能单元能够找到一个可以实现的技术原理解。概念设计的主要任务是功能到结构的映射,概念设计过程主要包括:功能创新、功能分析和功能结构设计、工作原理解的搜索和确定、功能载体方案构思和决策。

根据概念设计的过程及人在设计时的认知特点将概念设计知识分为元知识和实例知识(其分类如图2所示)。元知识中主要包括功能知识、技术原理解知识、结构知识等。实例知识中主要包括方案设计实例、技术原理解实例、产品实例等知识。

(1)功能知识。主要描述产品完成的任务,描述产品的功能及功能子项。描述产品要完成的功能,包括功能内容、实现参数、性能指标等;

(2)技术原理解知识。描述产品功能及功能子项的原理解答。它的表达要复杂些,一方面可用文字、数字表达它的说明、解答参数,另一方面,要有图形支持产品原理解答;

(3)结构知识。描述产品的结构设计状况,是对原理域知识的细化和扩充,是求解原理解的结构载体,可描述产品关键部分的形状、尺寸和参数。产品功能结构的映射(简称为功构映射)就是对产品的功能模型进行结构实现的求解,是将产品功能性的描述转化为能实现这些功能的具有具体形状、尺寸及相互关系的零部件描述。在这里功能是产品结构的抽象,是结构实现的目的;而结构则为实现某功能而选用的一组构件或元件。功能结构间的关系一般而言是多对多的映射关系。一个功能可能由一个或多个特征或元件实现,而一个特征或元件也可能完成一个或多个功能;

(4)实例知识。已成功或失败的设计范例,包括方案设计实例,产品结构知识实例、技术原理解实例等。它包含了更多的实际因素,是类比设计和基于实例推理设计的基础。

以工程机械中某型滑模式水泥摊铺机为例,总功能为摊铺水泥路面,总功能可细分为滑模作业、控制作业等功能,滑模作业功能又可细分为提水泥浆、挤压成型等功能。其中某个功能的实现可能会由几个结构组合而成,例如滑模式水泥摊铺机滑模作业功能就是由螺旋分料器、刮平板等几个结构一起才能实现。图3为该水泥摊铺机的功能层次定义和功能分解结构举例。该产品所对应的结构分解则如图4所示。图5中给出了对于滑模作业功能的技术原理解简图、技术原理解的评价、参考产品,以及实现该功能的说明等相关的知识。

如何利用计算机技术对概念设计予以支持,对概念设计知识进行有效的管理,至今仍没有较好的解决方法。目前的知识建模主要是专家系统,最常用的知识模型包括框架、产生式规则、语义网络、谓词逻辑等。专家系统的知识建模主要侧重符号层的系统实现,很少考虑动态的,非结构化的知识,造成专家系统解决问题的局限性,使得专家系统不能解决大型复杂问题。

本体作为“对概念化显式的详细说明”[9,10],研究领域内的对象、概念和其他实体,以及它们之间的关系,可以很好地解决概念设计知识的表达、检索和重用等问题。采用本体描述概念设计知识可以支持细粒度的产品语义信息的描述,可以形式化地定义特定领域的知识,如概念、事实、规则等;支持语义层面的集成和共享,基于本体的知识定义可以对知识作普遍的、无歧义的语义解释,可以保证不同使用者之间进行语义层面的信息共享和互操作。

1.2本体建模过程描述

本体是某一领域的概念化描述,着意于在抽象层次提出描述客观世界的抽象模型,它包括两个基本的要素:概念和概念之间的关系。本体的构建必须满足以下的要求:对目标领域的清晰描述;概念或概念之间关系的明确定义;一般性和综合性原则。本体可以有多种表述方式,包括图形方式、语言形式和XML文档形式等。

基于本体的产品概念设计知识建模过程包括3个阶段:

(1)产品概念设计知识目标确定。产品概念设计知识定位,概念设计知识的定位决定本体构造的功能需求及最终用户。

(2)产品概念设计知识本体分析与建立。根据需求分析,确定该领域的相关概念及概念属性,并用XML语言进行形式化描述。这个阶段是建立概念设计知识本体的关键环节,直接影响到整个本体的生成质量,同时也是工作量最大的阶段。

(3)产品概念设计知识本体评价。对所创建的本体进行一致性及完备性评价。一致性是指术语之间的关系逻辑上应保持一致;完备性是指本体中概念及关系应是完善的。我们称该3阶段的组合为产品概念设计知识本体建模的一个生命周期(见图6)。

1.3概念设计知识的本体表示

在此我们以工程机械中滑模式水泥摊铺机为例,结合图3~图5中的实际知识,从概念实体、概念属性及概念间关系等方面来说明产品知识、功能知识、技术原理解知识、技术原理解实例等概念设计知识的本体表示,通过概念蕴涵、属性关联、相互约束和公理定义等方法揭示了概念间的本质联系,形成一个语义关系清晰的产品概念设计知识模型。建模采用目前最新的OWL语言描述。

表述的语义为一个滑模式水泥摊铺机继承了一个产品的所有属性,此外还具备了关系属性:摊铺能力,同时,又对属性摊铺能力作了限制:只能应用于滑模式水泥摊铺机领域,且取值变化只能在摊铺宽度中(省略了关于滑模式水泥摊铺机类似属性的定义,如摊铺厚度和摊铺速度等)。

表述的语义为一个功能技术原理解具有对应的功能名称,相关的技术原理解简图(省略了技术原理解类似属性的定义,如评价、参考产品、创建人、创建时间、存储位置等)。

上述描述中,使用类公理(subclassof)描述了两个类(概念)之间的继承关系,如滑模式水泥摊铺机类是产品类的子类。在描述类属性时,使用关系属性(objectproperty)描述了类的某个属性同时也表示了两个类之间的某种关系,如摊铺能力既是滑模式水泥摊铺机类的一个属性,同时也表达了和摊铺宽度类之间的对应关系。另外,使用属性公理domain和range表示属性的应用领域和属性的取值范围,如属性摊铺能力只能用于滑模式水泥摊铺机类,且它的取值只能是摊铺宽度数据集。

1.4基于本体的概念设计知识管理的特点和优势

基于本体的概念设计知识管理可以让设计人员更好地重用已有的概念设计知识,基于本体的概念设计知识管理具有以下的一些特点或优势:

(1)支持用户定制知识类别。产品概念设计过程中,需要运用多种类型的知识,如:功能类、功能技术原理方案解类等。这些知识的描述和使用有着不同的特点,不能用相同的描述框架来处理。基于本体的设计知识建模允许用户对设计中知识类别加以定制,针对每一类别定义其描述属性,从而较好的解决了概念设计中多来源多类型知识的表示问题。

(2)支持概念共享的知识库构建。概念设计知识本体的构造澄清了概念设计领域知识的结构,为概念设计知识的表示打好了基础,而本体中统一的术语和概念也使概念设计知识更好地共享成为可能。基于本体的概念设计知识表示在区分不同知识类别的同时,建立起概念间的共享联系。通过概念间的共享机制,避免了设计知识库的数据冗余和数据不一致问题,方便了知识的建模录入、检索及统计处理。

(3)多视图和基于本体概念的知识检索。在目前的应用系统中一般采用基于关键字的数据库查询方法,由于其数据库组织不是建立在能够表示概念之间的关系、事实和实例的领域模型的基础上,因此无法实现智能查询和信息推理,也就无法解决语义异构性问题。由于不同的组织和人员可能使用不同的词语表示同一个含义,因此查询系统得不到意义相同但用词(语法)不同的内容。当需要对多个数据源进行查询的时候问题更为明显,多意词和同义词会使查询得到许多不相关的信息,而忽略另外一些重要信息。

在基于本体的概念设计知识管理中由于具有统一的术语和概念,知识库建立在本体的基础上,使得基于知识的设计意图匹配成为可能。采用基于知识、语义上的检索匹配,对用户的检索请求,通过查询转换器按照本体把各种检索请求转换成对应的概念,在本体的帮助下从知识库中匹配出符合条件的数据集合,解决了语义异构的问题。

从人在设计时的认知特点出发,可以采用基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,还可以利用本体中已定义的概念定义其它知识检索视图,比如需求功能知识检索视图、软件工具使用知识检索视图等,实现基于知识检索的设计意图的匹配。

2、基于本体的概念设计知识管理

2.1概念设计知识管理系统结构

结合工程机械行业的实际,本文提出了图7所示的基于本体的产品概念设计知识管理系统结构,系统按照知识产生、获取和利用的流程来构建,系统结构主要包括概念设计知识管理工具、数据接口程序以及基于本体的概念设计知识库,具体由4个部分构成。

(1)概念设计知识获取。概念设计知识的获取包括从概念设计知识本体定义、本体之间关系定义、本体知识库生成到概念设计知识获取整个过程。

(2)概念设计知识维护。主要包括从概念设计知识本体维护、本体关系维护、知识库重新生成到概念设计知识维护的过程,实现对本体的属性修改,各类知识之间的关系维护,以及知识库的更新等。

(3)概念设计知识检索重用。系统中提供基于多视图的知识检索方式,如基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,及用户定义的其它知识检索视图。此外系统提供基于本体概念的知识检索方式,通过本体映射库,可以实现同义词的检索,保证可能会采用不同的概念和术语表示相同的设计信息的人可以得到相同的知识帮助。

(4)概念设计知识库的构建。要实现基于本体的,支持客户自定义的概念设计知识管理,系统必须由足够的柔性,支持各类知识的存储,作为系统基石的知识库的构建就不能采用完全预先定义的方式,在系统中我们采用基础数据库加上在此基础上经过本体定义工具动态生成的各类知识库的方法保证基于本体的知识管理的实现。

2.2概念设计知识管理关键技术及实现

基本概念与基本理论范文2

关键词:物理化学;教学;基本概念;基础理论

中图分类号: G647.2 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-11-0258-1

《物理化学》是化工及其相关专业的专业基础理论课程,在其专业课程中具有举足轻重的地位。它是从物质的物理现象和化学现象的联系入手,主要运用物理学的原理和方法研究化学现象和化学过程的一门科学,重点介绍基本概念和基本理论。《物理化学》主要是系统地讲授有关化学变化和与化学变化相关联的物理变化的各种基本理论和共同规律,使学生掌握物理变化的基本计算方法,培养学生分析和解决物理化学方面实际问题的能力,提高对化学现象的理性认识高度。通过课堂讲授、习题演算等环节,使学生较系统地掌握物理化学的基础知识,基本理论和基本技能,为后续专业课奠定必需的物理化学基础。该课程的主要内容包括化学热力学、相平衡、化学动力学、电解质溶液、表面现象和胶体化学等。根据《物理化学》的学科特点,其教学必须以定量描述为主,重视计算能力的培养与训练,同时也要重视理论联系专业的实际[1]。学习《物理化学》的目的是运用物理学的理论和方法对化学现象做出理论的和定量的探讨。

通过该课程的学习,要求学生对物理化学的基本理论有较为系统的了解,掌握物理化学的基本计算方法,从而在分析和解决实际问题时能运用所学的物理化学知识和技能。在理论知识方面,化学热力学和化学动力学是主要内容,要求学生正确了解物理化学中基本原理和概念的来龙去脉及适用范围,应掌握主要公式的推导和应用条件,对不属于基本理论的一些较深概念和较为冗长的公式推导,只作简要介绍或直接给出结论,仅要求学生掌握其意义、作用和方法。在计算方面,要求学生能正确分析题意,选择合适的计算公式和数据,掌握运算技巧和有效数字,正确使用有关物理量的单位,能用实验数据作图,有使用物理化学简单图表的能力。使学生系统地掌握有关化学及物理变化的一些基本原理和研究方法,并初步具有分析和解决有关化学方面实际问题的能力[2,3]。

以下,就《物理化学》教学内容中的几个方面探讨一下。

在《物理化学》整个教学的过程中,热力学所涉及的基本概念、基础理论最多。要想让学生易于接受、理解,必须用通俗易懂的教学方法进行讲解,甚至还要用上日常生活中的某些例子加以辅导、比喻以帮助理解,让学生彻底弄懂热力学第一定律和热力学第二定律中的Q、W、U、H、S、A、G之间的关系,从而进一步弄清其中的途径函数和状态函数的求解,以达到举一反三的效果。为接下来热力学中的化学势的求解以及偏摩尔量的物理意义的讲解打好良好的基础。

动力学这一块中要让学生了解动力学方程的规律性,以例题进行类比,最后反映其内在统一规律性;对于n不同而导致的不同特性也要加以说明和验证,让学生能够融会贯通、举一反三。这一方法将有意想不到的效果。

对于化学平衡和相平衡这一块,从数学分析的角度来讲解,则教学效果较好。对于化学平衡,主要从数学公式上的某一物理量的增大而导致另一物理量的增大或减小来说明平衡移动,则比较直观。然后结合学生中学所掌握的化学平衡理论知识(当时学生只是学习结论的应用),此时就可根据数学分析方法对学生讲清得此结论的来龙去脉。化学平衡移动是由一系列的原因导致,不仅可从理论上进行推导,还可运用数学公式进行验证、分析,使理论知识的学习更有说服力,学生掌握起来也更通透。

对于相平衡,则需要教会学生看懂相图,搞清自由度F的物理意义和计算方法。学会看图是一项长期且艰难的任务。如果学生本身的看图能力不强,若能学好这块内容,则对他自身数学知识的加深和以后专业课程学习都是一大帮助。这块内容完全可锻炼学生物理量的分析能力和数学知识的灵活运用,甚至可调动、提高学生学习物理化学的积极性,让他们觉得物理化学不再枯燥、难懂、晦涩(因为热力学中的某些公式、定律都属于枯燥晦涩的内容),也是可以很生动,很活跃的。让学生愿意深入思考、分析相图,从中得到乐趣。

另外,在整个教学过程中,还需要注意习题、例题的讲解。除了计算例题之外,还要经常以一些基本概念、定律、定理为基础,设置一些选择、填空、判断的例题来讲解,以帮助学生学习、理解。因为计算例题一般考查公式的综合运用,讲解起来耗时较久,并且难以反映基本概念的运用。对于基本概念、基本理论的学习和运用,选择、填空、判断这类题型能较好的反映且耗时也较短,完全可融入新课的理论讲授中讲解,有助于学生对新概念的理解,为下一步的学习打好基础。而且这样教学也可使课堂气氛更为活跃、丰富,不会显得《物理化学》都是一些呆板的基本概念,让这些基本概念都“活”起来、“动”起来,有助于教学效果的提高。

当然,《物理化学》教学还有许多需要探讨的地方,还有待在以后的教学中继续进行深入的发掘。

参考文献

[1] 武文,宣亚文,谢东坡.物理化学实验教学改革的思考[J].中州大学学报,2010,(03).

[2] 李莉,张明波,张旭,等.《物理化学》课程教学创新初探[J].辽宁中医药大学学报,2010,(01).

基本概念与基本理论范文3

关键词:新课程;学法指导;化学思想;学会学习

1.加强高中化学学法指导的必要性

学习方法是学生学习知识、掌握知识及开发智力培养能力的方法和途径,学习成绩的好坏除了智力因素外,好的学习方法往往起着至关重要的作用,在“欲学”的基础上做到“会学”进而达到“学会”,必须强化学法指导。

2.初高中化学学习的特点差异

初中化学侧重定性分析,而高中则要定性和定量相结合,记住“是什么”外,弄清“为什么”和“是多少”;高中阶段要求深刻理解化学原理,将学过的知识巩固提升,学会触类旁通、举一反三。

3.高中化学学习的内容

新高中化学课程包括2个必修模,6个选修模块。新课程倡导“三维目标”,包括:知识与技能;过程与方法;情感、态度和价值观。知识与技能是基础目标,能力与方法是核心目标,情感与态度是最终目标。

4.高中化学学习的方法

(1)牢记重要物质的性质

(2)掌握常见元素的主要化合价

(3)熟悉酸、碱、盐的溶解性

4.1高中化学基本概念基本理论的学习

4.1.1必修模块概念原理的编排顺序及层次关系

高中化学基本概念和原理主要涉及物质结构性质和化学反应两个领域,分为必修和选修两个学习阶段,设置初步建立和系统认识两个水平层次,呈现螺旋上升的组织特点,体现了必修教材“基础性”的特色.认真分析概念原理的层次性、阶段性对理解概念原理大有帮助。概念原理的层级发展关系如下:

4.1.2高中化学必修模块设置的基本概念的分类

(1)与义务教育化学课程相衔接的有关物质分类的概念;

(2)物质结构基础上原子结构、核外电子排布、化学键、离子键、共价键、元素周期律;

(3)化学反应与能量,化学反应速率、可逆反应、化学反应限度、吸热、放热反应、原电池等;

(4)有机化学中的部分概念。

4.2高中化学基本概念基本理论的应对策略和学习方法

4.2.1基本概念的学习方法

(1)采用合适的学习模式:初三化学氧化还原反应概念,通过氢气还原氧化铜的实验结果,分析得氧失氧的现象而得出的,进入高一,同样的概念,再通过化合价升降和电子得失或偏移的关系弄清楚氧化还原反应的本质,抽象出氧化还原反应的一般属性进而形成概念,最后借助实例促进概念的迁移,加强辨别,准确掌握概念。另外许多化学知识的学习都离不开相关的图解。教材中的插图融科学性、直观性和抽象性于一体,使学习内容形象化、具体化和规律化,应学会识图、析图打开知识重点、难点。

(2)分析概念的核心词汇:

学习新概念时,抓住定义的关键,可以尝试分析定义的关键词语,这些词语往往可以点明该概念的内涵要点。高中的“氧化还原反应”这一概念,其内涵是“凡是有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应”,这个定义包括“元素”、“化合价”、“升降”、“化学反应”四个关键词语,这是判断一个反映是否为氧化还原反应的标准要点。

(3)列举实例:

如“氧化还原反应”,可以尝试列举几个化学反应,来判断它们哪些属于氧化还原反应。

(4)构建思维导图,知识可视化

思维导图就是用画图的方式,把要学习的主题置于圆圈或方框中,在概念的学习中采用思维导图的方式,可将内隐的知识转化为外显的知识,有效的帮助对概念的把握。

4.2.2基本理论的学习方法

(1)分类的方法

“分类法”是高中化学重要的学习方法之一。例如物质可以分为混合物和纯净物,纯净物又可分为单质和化合物,化合物又包含氧化物、酸、碱、盐、有机物等。一方面,高中化学在此基础上将分类继续完整细化,指出氧化物包括酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物等。另一方面,高中化学还将物质分类的方法用于指导学生学习氧化还原反应及元素周期表和元素周期律。

(2)归纳整合的方法

从初中化学到高中化学的变化,可以形象地描述为由“点”到“面”的递进。一方面表示知识范围更加广阔,另一方面表示理解更加深入。但是,高中化学的扩充并不是凭空产生的,而是在初中化学的基础上延伸开来的。初中化学中的很多知识点,都是高中化学展开的起点,展开的内容在本质上存在着一定的联系。在高中化学学习过程中,应重视归纳整合的方法,从一个小知识点开始,联想到与之有关的相似特点的内容,把众多的内容纳入到一个知识“网络”中,由“点”向外辐射,牵引出更多个“点”,实现举一反三的学习。这样在整理知识的过程中连点成线,织线成网,使知识系统化、深刻化。

(3)通过对知识进行提炼和重构强化理论知识的脉络体系

知识提炼和重构,是巩固、理解和提升过程.“本节课我学到了什么”;“本单元我学到了什么”;“本册书我学到了什么”。这就是对知识的提炼和重构。

(4)必须具备一些化学思想来指导理论知识的学习

第一,守恒思想。原子守恒、得失电子守恒和电荷守恒,电荷守恒对于检查离子方程式是否正确常常能起到事半功倍的作用。

第二,结构决定性质,性质决定用途。

物质结构元素周期律的学习中体现较多,有了这个思想作支撑来学习物质结构元素周期律将非常有系统性。

5.结束语

古人云“授人以鱼,仅供一饭之需;授人以渔,则终身受益”,总之,学习方法既是科学又是艺术,在基本概念和基本理论的学习中巩固必备的初中知识是前提,熟悉教材的知识体系是关键,掌握正确的学习模式、能够对知识进行不断地升华和总结是基本策略。

参考文献:

1.人民教育出版社.普通高中课程标准实验教科书学教科书(选修1-6)2007

2.课程教材研究所.义务教育课程标准实验教科书(上册、下册)2006

基本概念与基本理论范文4

中学思想政治课的性质、特点决定了理论联系实际原则是这门课教学中的基本原则,它贯穿于这门课的整个教学过程,决定着思想政治课教学的方向和质量,其他教学原则都是理论联系实际原则的补充和具体化。因此,依据理论联系实际原则的基本要求,中学思想政治课的教学过程从整体来看,应该分为以下两大步骤:

第一步:是指导学生理解和掌握的基本理论知识。在思想政治课中,的基本理论知识是通过一系列的概念、原理来表达的,这些基本概念、基本原理在政治课教学中起着十分重要的作用,学生没有对基本概念、基本原理的掌握,就谈不上用科学理论知识来武装自己的头脑,然而这些基本概念、基本又大多比较抽象、难懂,这就需要教师加以引导、启发,为了便于学生更好的理解、接受,适当的举例是我们政治课教学中常用的也是比较主要的一种教学方法。第二步,是指导学生运用所学的基本理论知识去分析和解决实际问题,从而达到提高认识能力和思想政治觉悟的目的。这是中学思想政治课教学中最重要的阶段和最后的归宿。

举例是理论联系实际的桥梁,举例是一种重要的教学手段,举例还是一项教学艺术,为了更好地发挥举例在教学过程的作用,完成教学任务,实现教学目的,我认为应注意以下几点:

一、真实性

思想政治课是一门探求真理的学科,来不得半点虚假。所谓真实,就是说事例材料本身不论是国事、家事、大事、小事都必须是确有其人,确有此事。只有真实的材料,才具有说服力。所以,举例一定要真实无误,决不可胡编乱造、道听途说或者是经不起推敲,否则就有背于思想政治课的科学性和严肃性。

二、接近性

所谓接近性有二层含义:一是指空间上的接近,要求尽量做到就地取材,离学生生活、学习环境近一些,离他们的心理近一些,最好是能根据不同年级学生的年龄、经历、知识水平接受能力的特点,有针对性地举例,这样学生感到可亲可信。二是指时间上的接近性,就是说所举例一定要新鲜,过于陈旧的材料学生是不感兴趣的,最好是近期发生的,且含有一定的新知识、新信息的,贴近时代的材料,这样才能对学生产生强烈的吸引力。

三、精典性

在教学中常会出现这样的情况,一个知识内容可以用多个材料、事例加以例证、说明,但课堂教学的时间又是有限的,怎么办|我们只能精心选材,力求少而精,使用那些具有代表性的、典型的材料,以起以画龙点睛之功效,因为典型的事例能集中地反映同类事物的共同本质,它既能使学生较为全面清晰地感知事物的形象和基本属性,又便于学生确切地理解基本概念和原理的实质。为了更好地提高课堂45分钟的教学质量,就必须做到举例少而精,决不能抓住一些相关事例一古脑儿搬到课堂,将政治课变成了故事会,这样做势必会造成喧宾夺主,本末倒至。

四、结合性

基本概念与基本理论范文5

【关键词】交通工程学;独立学院;教学体会

交通工程学是研究道路交通中人、车、路、环境之间的关系,探讨道路交通规律,建立交通规划、设计、控制和管理的理论和方法以及有关的设施、装备、法律和法规等,使道路交通更加安全、高效、快捷、舒适的一门技术科学。作为一门独立的学科,是以1930年美国交通工程师学会成立作为其诞生标志。而我国交通工程学科的起步较晚,产生于20世纪80年代初[1]。

1 课程简介

在我院,《交通工程学》课程是交通运输专业本科生的专业必修课,涉及到的相关学科知识比较多,课程内容覆盖面较广,包括交通特性、交通调查、交通流理论、道路通行能力、交通规划、交通安全、交通管理、静态交通系统、交通环境保护等内容,几乎涵盖了交通工程学科的方方面面[2]。结合我院“现场工程师”的人才培养定位,本课程内容以交通工程的基本概念、基本理论、基本方法和应用技术为主。

由于交通工程学涉及内容丰富,现行教材版本较多,且多是侧重于理论教学,对于独立学院的本科教学来说则不易把握,笔者结合几年的教学实践,从教学内容、教学方法、教学评价几个方面进行思考与总结。

2 教学内容

交通工程学是把人、车、路、环境及能源等与交通有关的因素综合在道路交通这个统一体中进行研究,既研究了交通发生、发展、时空分布、运行特性,又研究了交通政策、法规、管理等内容,是一门兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科,具有鲜明的综合性、系统性、交叉性和社会性等特征。

在我院交通运输专业的课程教学中,突出“现场工程师”的人才培养定位,对教学内容进行合理优化组合,突出重点难点,以适应教学要求。

2.1 课堂理论教学

2.1.1 优化更新教学内容

在课堂理论教学过程中,一方面优化教学内容,从交通工程的基本概念、基本理论入手,使学生通过对基本概念、基本理论的掌握为后续课程打下基础,主要内容包括:交通特性、交通调查、交通流理论、通行能力分析等。另一方面,注重教学内容的更新,将教材中没有及时更新的内容进行修订,如《城市道路设计规范》(CJJ37―90)更新为《城市道路工程设计规范》(CJJ37―2012)。同时,及时关注学科最新发展动态,将最新研究成果引入到课堂教学中来,激发学生的学习兴趣,拓展知识面。

2.1.2 优化知识结构

在我院的交通工程的教学中,所选用的教材为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,内容涵盖较广,涉及知识点较多,这对于我院的人才培养目标来说稍有不适,因此在教学过程中,对知识结构还需进一步的取舍优化。首先,将本课程的主要内容划分为三部分:第一部分为基础部分,包括交通特性、交通调查、道路交通流理论和通行能力分析;第二部分为应用部分,包括交通规划、交通安全、交通管理、静态交通系统和交通环境保护;第三部分为发展动态,包括交通仿真、ITS等。

在课堂的教学过程中以第一部分为主要教学内容,第二部分在后续的课程中将深入学习,本课程只做简单介绍,第三部分由学生根据自身学习兴趣作为拓展知识。

2.2 实践教学内容

在第一部分的教学中,教材更侧重于基本概念、基本理论、基本方法的理论介绍,而对实际操作技能的强调不够。若在教学过程中也只是重点介绍理论知识,而缺乏相应的实践操作,那么学生就会感觉抽象、枯燥无味,很难抓住重点和难点。因此在教学过程中还应注重理论与实际相联系,加强对实际操作能力的培养。笔者在教学过程中附加拟定了相应于课程内容的实践任务,做到理论课与实践课同步跟进,加强学生对基本知识的理解与掌握。如以交通量、速度、密度(占有率)为调查对象,进行交通调查试验,加深学生对交通流三个基本参数概念的理解与掌握。

3 教学方法

在教学过程中,经常采用的教学方法很多。当对于本课程来说,涉及的基本概念、基本理论较多,内容丰富且不易掌握;而对于独立学院的学生来说,理论基础较为薄弱,学习能力参差不齐,分析问题、解决问题的能力不够强,且缺乏实践经验,对生活中的交通现象也缺乏关注。因此需要在教学过程中运用多种教学手段和方法,因材施教、因学施教,加强理论与实际的联系,多举实例,充分调动学生的积极性,以达到较好的教学效果。

启发式――通过教师引导,促进学生积极思考。教学过程中,通过设置相关的引导性问题,引导学生积极思考问题、解决问题,将已知知识转化为学生的具体知识,进而转化为学生的实践能力。

案例法――与实践相结合,引导学生综合运用理论知识。如:在学生掌握基本调查方法后,精选实际调查案例讲解,引导学生对案例中的成败得失分析讨论,传授学生间接经验,使理论与实践有机结合。

讨论法――进行课堂讨论,学生主动思考。引导学生观察交通现象,针对道路交通现象进行描述,在课堂中展开讨论,加强课堂互动,激发学生的学习主动性,在探讨中将知识点提炼、升华。

实验法――设置实训课程,理论与实践相联系。在学生基本掌握相关理论知识与方法之后,设置与课程内容相一致的实训课程,要求学生按照实训要求,运用基础理论知识,在实训室或实际的道路上完成相应的实训内容。将课堂所学的理论知识运用到道路交通的实际中去,进而加深其对知识的理解与掌握。

4 教学评价

传统的《交通工程学》的考核方式为平时考核30%加上期末闭卷考试70%。平时考核一般是侧重于对平时作业与课堂出勤的评价,期末闭卷考试侧重于基础理论知识和基本技能的考查,能考查学生的基础理论知识的掌握程度[4]。而很多学生为了通过考试采用死记硬背的方式,虽然通过考试,但并不是真正地掌握了课程知识。

为了加强学生对基础知识的理解,真正掌握相关专业知识,在教学评价这一环节,改变传统的评价方法,将学生的学习成绩分布到各个学习阶段之中去,包括课后作业、阶段性考核、课内实践、综合运用能力考核与期末考试五个部分。

课后作业,考察学生对所学知识的理解与掌握,通过课后作业也可加强学生对相关知识的巩固,占10%;阶段性考核,一般以章节为单位做随堂小测验,考查学生对章节重点内容的掌握,进一步巩固阶段性学习成果,占20%;课内实践,考查学生对重点难点的了理解掌握与运用,通过实训课程及实训报告考核,占30%;综合运用能力,考察学生运用综合多种理论、模型解决实际工程问题,要求学生综合运用所学知识去分析道路交通之中的各种交通问题,提出自己的见解,更具有开放性、综合性、探究性等特点,且没有固定、统一的答案,需要学生综合归纳,灵活运用所学知识,占10%;最后是期末考试,仍采用闭卷考试的方式,主要考查对基本概念、基本理论的理解与掌握,占30%。

5 结语

交通工程学作为一门具有兼有自然科学与社会科学双重属性的综合性学科,要求学生能够掌握相关基本理论,并且能够用相应的理论、模型去分析解决道路交通中的实际问题。对于独立学院的本科教学中,更是要求学生具备较高的解决实际问题的能力。因此在实际的教学过程中,应根据人才培养目标的要求,结合学生的特点,积极改变教学思路,探索适合的教学方法,提高学生的创新实践能力。

【参考文献】

[1]王炜,过秀成.交通工程学[M].东南大学出版社,2011.

[2]郑建湖.面向应用型人才培养的交通工程学教学改革与创新[J].黑龙江教育:高教研究与评估,2011,9.

基本概念与基本理论范文6

医学(卫生)统计学是一门应用性很强的学科,也是培养医科大学生观察和解决问题能力的学科,是临床医学及预防医学专业学生的必修课之一。如何正确、合理地应用数理统计的基本原理和方法,解决医学卫生领域中的统计问题,是本学科的侧重点。2005年3月~2008年12月对医学生进行了提高医学生医学统计基本知识、技能的教学研究,现将发现的问题及教学改革探索报告如下。

1 对象与方法

1.1 对象与分组

在校医学生,不同研究内容其相应的学生人数分别是:定量研究38人,定性研究200人,干预性研究,90人(传统教学组109人,讨论组81人)。

1.2 研究方法

1.2.1 定量与定性调查

针对学生的学习方式、学习态度以及实践教学过程中的问题,设计相应调查表。对定量研究的38人进行问卷调查,对定性研究的200人进行集体问题采访和个别问题采访,并对问题进行记录、整理。

1.2.2 干预性研究

在问卷调查基础上,针对学生学习中存在的主要问题,结合教学实践,采用干预对比研究。讨论组(81人):基本理论讲解+实践操作+讨论;传统教学组(109人):基本理论讲解+实践操作。经过近一学期教学后,对两组学生采用同一份试题进行测评,并对结果进行对比分析。

1.3 资料整理与统计方法

在Excel中进行数据录入,应用SPSS 13.0统计软件包进行描述性分析和χ2检验。

2 结果

2.1 定量与定性调查结果

定量研究结果:学习态度,97.4%(37/38)的学生认为在大学期间还需要好好学习,68.4%(26/38)认为应该积极和主动地学习;不清楚学习《医学统计学》目的的学生占26.3%,复习上课内容的学生占50%,偶尔复习的占13.2%,通常不复习的占36.8%,课前不预习老师上课内容的学生占71.1%。;不能灵活应用统计知识的占52.6%,认为统计理论不重要的学生占26.3%。选用是否复习和是否预习作为考察学生学习态度与实际学习行为关系的客观指标,结果显示,学习态度积极的26人中,复习占57.69%,不复习的占42.31%;学习态度不积极的12人中,复习的占75.00%,不复习的占25.00%,经χ2检验,差异无统计学意义。学习态度积极的26人,预习的占26.92%,不预习占73.09%;学习态度不积极的12人中,预习的占33.33%,不预习的占66.67%,经χ2检验,差异无统计学意义。定性分析结果显示,学生在学习《医学统计学》中存在的主要问题是“概念抽象、模糊”、“难理解”、“枯燥”,“实际应用难度大”、“不能灵活应用”等。

2.2 干预性研究结果

不同教学方法测评的试题总难度系数为63.73%。测评结果显示,讨论组(68.37±10.33)分,传统教学组(60.28±8.47)分,讨论组高于传统教学组(t=5.93,P

3 讨论

医学统计学培养医学生正确、合理地应用数理统计的基本原理和方法,解决医学卫生领域中的统计问题,需要学生们在记忆的基础上训练自己的逻辑思维、判断和综合能力,而这些素质与自主思考是密不可分的,具体体现在学习态度和行为上[1~3]。定量调查结果提示,即使是明白大学生应该自主学习,但具体在《医学统计学》的学习过程中,其行为也并不一定与思想一致,这可能是制约学生自主思考的主要原因,也可能是学习《医学统计学》困难的原因之一。定量调查结果还提示,部分学生对学习《医学统计学》的目的不明确,不了解为什么要学习这门课程,这可能导致学生的学习盲目性和不自觉性。定性调查结果提示,学生学习过程中,统计理论与实际应用脱节。分析其原因,可能是对理论知识的重要性认识不够,以及对基本概念和基本知识的掌握与理解有限。有些学生认为只要会用,统计理论并不重要,也有部分学生过于极端地认为《医学统计学》仅仅是一门操作技能课,忽视其深刻的理论基础。实践教学中,也反映出学生在平时实习课中对必须应用到的一些基本知识点记忆效果不理想,这可能会导致学生在学习中难以建立一个良性的知识循环结构,达到理论学习与实践学习互为促进的效果[4]。

学生在学习《医学统计学》时的实践操作能力与其对统计学基本概念和原理的准确掌握密切相关,鉴于此,在原来的传统教学法中,增加了针对基本概念、基本原理的讨论课,讨论教学组学生对于统计学中出现的基本概念的正确理解率高于传统教学组,提示有针对性的讨论教学对帮助学生准确理解基本概念、基本原理有明显的促进作用。

参考文献

[1]颜艳,徐勇勇. 统计思想是第一位的[J].2001(4):243-244.

[2]徐勇勇,赵清波.医学院校统计教学值得商榷的几个问题[J].中国卫生统计,2000(3):181-182.