時(shí)間:2023-08-21 09:25:30
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇知識(shí)管理的概念,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
目前,設(shè)計(jì)知識(shí)管理已成為國(guó)內(nèi)外許多研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)、企業(yè)的研究熱點(diǎn),如美國(guó)NIST的設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)項(xiàng)目[2];歐洲WISE工程知識(shí)管理項(xiàng)目[3]、MOKA項(xiàng)目[4];韓國(guó)LG公司資助的知識(shí)管理項(xiàng)目[5];國(guó)家863資助的知識(shí)管理平臺(tái)研究[6]等,但還沒有一個(gè)實(shí)用的能支持概念設(shè)計(jì)知識(shí)重用的系統(tǒng),對(duì)它的研究也還停留在理論準(zhǔn)備階段。
本文在研究了基于本體的的概念設(shè)計(jì)知識(shí)模型的基礎(chǔ)上,提出了基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理框架,研究了用戶對(duì)本體的定義、對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)容的自由擴(kuò)充以及概念設(shè)計(jì)知識(shí)的檢索方法等關(guān)鍵技術(shù)。
1、基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)建模
1.1 概念設(shè)計(jì)知識(shí)分類與表達(dá)
概念設(shè)計(jì)是對(duì)設(shè)計(jì)問題加以描述,并以方案的形式提出眾多解的設(shè)計(jì)階段[7].概念設(shè)計(jì)從不同的角度有多種定義[8].一般認(rèn)為,概念設(shè)計(jì)是指以設(shè)計(jì)要求為輸入、以最佳方案為輸出的系統(tǒng)所包含的工作流程,是一個(gè)由功能向結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換過程。
圖1描述了一般概念設(shè)計(jì)的工作流程,它包含綜合與評(píng)價(jià)兩個(gè)基本過程。綜合是指根據(jù)設(shè)計(jì)要求,運(yùn)用各種分析、設(shè)計(jì)方法推理而生成的多個(gè)方案,是個(gè)發(fā)散過程;評(píng)價(jià)則從方案集中擇出最優(yōu),是個(gè)收斂過程。概念設(shè)計(jì)是將所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品看成一個(gè)系統(tǒng),運(yùn)用系統(tǒng)工程的方法去分析和設(shè)計(jì)。具體說,概念設(shè)計(jì)就是將設(shè)計(jì)對(duì)象的總功能分解成相互有機(jī)聯(lián)系的若干功能單元,并以功能單元為子系統(tǒng)進(jìn)行再次分解,生成更低一級(jí)的功能單元,經(jīng)過這樣逐層分解,直至對(duì)應(yīng)的各個(gè)最末端功能單元能夠找到一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)原理解。概念設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是功能到結(jié)構(gòu)的映射,概念設(shè)計(jì)過程主要包括:功能創(chuàng)新、功能分析和功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作原理解的搜索和確定、功能載體方案構(gòu)思和決策。
根據(jù)概念設(shè)計(jì)的過程及人在設(shè)計(jì)時(shí)的認(rèn)知特點(diǎn)將概念設(shè)計(jì)知識(shí)分為元知識(shí)和實(shí)例知識(shí)(其分類如圖2所示)。元知識(shí)中主要包括功能知識(shí)、技術(shù)原理解知識(shí)、結(jié)構(gòu)知識(shí)等。實(shí)例知識(shí)中主要包括方案設(shè)計(jì)實(shí)例、技術(shù)原理解實(shí)例、產(chǎn)品實(shí)例等知識(shí)。
(1)功能知識(shí)。主要描述產(chǎn)品完成的任務(wù),描述產(chǎn)品的功能及功能子項(xiàng)。描述產(chǎn)品要完成的功能,包括功能內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)參數(shù)、性能指標(biāo)等;
(2)技術(shù)原理解知識(shí)。描述產(chǎn)品功能及功能子項(xiàng)的原理解答。它的表達(dá)要復(fù)雜些,一方面可用文字、數(shù)字表達(dá)它的說明、解答參數(shù),另一方面,要有圖形支持產(chǎn)品原理解答;
(3)結(jié)構(gòu)知識(shí)。描述產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)狀況,是對(duì)原理域知識(shí)的細(xì)化和擴(kuò)充,是求解原理解的結(jié)構(gòu)載體,可描述產(chǎn)品關(guān)鍵部分的形狀、尺寸和參數(shù)。產(chǎn)品功能 結(jié)構(gòu)的映射(簡(jiǎn)稱為功構(gòu)映射)就是對(duì)產(chǎn)品的功能模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的求解,是將產(chǎn)品功能性的描述轉(zhuǎn)化為能實(shí)現(xiàn)這些功能的具有具體形狀、尺寸及相互關(guān)系的零部件描述。在這里功能是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的抽象,是結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的目的;而結(jié)構(gòu)則為實(shí)現(xiàn)某功能而選用的一組構(gòu)件或元件。功能 結(jié)構(gòu)間的關(guān)系一般而言是多對(duì)多的映射關(guān)系。一個(gè)功能可能由一個(gè)或多個(gè)特征或元件實(shí)現(xiàn),而一個(gè)特征或元件也可能完成一個(gè)或多個(gè)功能;
(4)實(shí)例知識(shí)。已成功或失敗的設(shè)計(jì)范例,包括方案設(shè)計(jì)實(shí)例,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)知識(shí)實(shí)例、技術(shù)原理解實(shí)例等。它包含了更多的實(shí)際因素,是類比設(shè)計(jì)和基于實(shí)例推理設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
以工程機(jī)械中某型滑模式水泥攤鋪機(jī)為例,總功能為攤鋪水泥路面,總功能可細(xì)分為滑模作業(yè)、控制作業(yè)等功能,滑模作業(yè)功能又可細(xì)分為提水泥漿、擠壓成型等功能。其中某個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)可能會(huì)由幾個(gè)結(jié)構(gòu)組合而成,例如滑模式水泥攤鋪機(jī)滑模作業(yè)功能就是由螺旋分料器、刮平板等幾個(gè)結(jié)構(gòu)一起才能實(shí)現(xiàn)。圖3為該水泥攤鋪機(jī)的功能層次定義和功能分解結(jié)構(gòu)舉例。該產(chǎn)品所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)分解則如圖4所示。圖5中給出了對(duì)于滑模作業(yè)功能的技術(shù)原理解簡(jiǎn)圖、技術(shù)原理解的評(píng)價(jià)、參考產(chǎn)品,以及實(shí)現(xiàn)該功能的說明等相關(guān)的知識(shí)。
如何利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)概念設(shè)計(jì)予以支持,對(duì)概念設(shè)計(jì)知識(shí)進(jìn)行有效的管理,至今仍沒有較好的解決方法。目前的知識(shí)建模主要是專家系統(tǒng),最常用的知識(shí)模型包括框架、產(chǎn)生式規(guī)則、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、謂詞邏輯等。專家系統(tǒng)的知識(shí)建模主要側(cè)重符號(hào)層的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),很少考慮動(dòng)態(tài)的,非結(jié)構(gòu)化的知識(shí),造成專家系統(tǒng)解決問題的局限性,使得專家系統(tǒng)不能解決大型復(fù)雜問題。
本體作為“對(duì)概念化顯式的詳細(xì)說明”[9,10],研究領(lǐng)域內(nèi)的對(duì)象、概念和其他實(shí)體,以及它們之間的關(guān)系,可以很好地解決概念設(shè)計(jì)知識(shí)的表達(dá)、檢索和重用等問題。采用本體描述概念設(shè)計(jì)知識(shí)可以支持細(xì)粒度的產(chǎn)品語(yǔ)義信息的描述,可以形式化地定義特定領(lǐng)域的知識(shí),如概念、事實(shí)、規(guī)則等;支持語(yǔ)義層面的集成和共享,基于本體的知識(shí)定義可以對(duì)知識(shí)作普遍的、無歧義的語(yǔ)義解釋,可以保證不同使用者之間進(jìn)行語(yǔ)義層面的信息共享和互操作。
1.2 本體建模過程描述
本體是某一領(lǐng)域的概念化描述,著意于在抽象層次提出描述客觀世界的抽象模型,它包括兩個(gè)基本的要素:概念和概念之間的關(guān)系。本體的構(gòu)建必須滿足以下的要求:對(duì)目標(biāo)領(lǐng)域的清晰描述;概念或概念之間關(guān)系的明確定義;一般性和綜合性原則。本體可以有多種表述方式,包括圖形方式、語(yǔ)言形式和XML文檔形式等。
基于本體的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)建模過程包括3個(gè)階段:
(1)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)目標(biāo)確定。產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)定位,概念設(shè)計(jì)知識(shí)的定位決定本體構(gòu)造的功能需求及最終用戶。
(2)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體分析與建立。根據(jù)需求分析,確定該領(lǐng)域的相關(guān)概念及概念屬性,并用XML語(yǔ)言進(jìn)行形式化描述。這個(gè)階段是建立概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響到整個(gè)本體的生成質(zhì)量,同時(shí)也是工作量最大的階段。
(3)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體評(píng)價(jià)。對(duì)所創(chuàng)建的本體進(jìn)行一致性及完備性評(píng)價(jià)。一致性是指術(shù)語(yǔ)之間的關(guān)系邏輯上應(yīng)保持一致;完備性是指本體中概念及關(guān)系應(yīng)是完善的。我們稱該3階段的組合為產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體建模的一個(gè)生命周期(見圖6)。
1.3 概念設(shè)計(jì)知識(shí)的本體表示
在此我們以工程機(jī)械中滑模式水泥攤鋪機(jī)為例,結(jié)合圖3~圖5中的實(shí)際知識(shí),從概念實(shí)體、概念屬性及概念間關(guān)系等方面來說明產(chǎn)品知識(shí)、功能知識(shí)、技術(shù)原理解知識(shí)、技術(shù)原理解實(shí)例等概念設(shè)計(jì)知識(shí)的本體表示,通過概念蘊(yùn)涵、屬性關(guān)聯(lián)、相互約束和公理定義等方法揭示了概念間的本質(zhì)聯(lián)系,形成一個(gè)語(yǔ)義關(guān)系清晰的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)模型。建模采用目前最新的OWL語(yǔ)言描述。
表述的語(yǔ)義為一個(gè)滑模式水泥攤鋪機(jī)繼承了一個(gè)產(chǎn)品的所有屬性,此外還具備了關(guān)系屬性:攤鋪能力,同時(shí),又對(duì)屬性攤鋪能力作了限制:只能應(yīng)用于滑模式水泥攤鋪機(jī)領(lǐng)域,且取值變化只能在攤鋪寬度中(省略了關(guān)于滑模式水泥攤鋪機(jī)類似屬性的定義,如攤鋪厚度和攤鋪速度等)。
(3)功能知識(shí)類
1
1
表述的語(yǔ)義為一個(gè)功能知識(shí)只有一個(gè)功能名稱,且最少具有一個(gè)相關(guān)產(chǎn)品(省略了功能知識(shí)類似屬性的定義,如功能編號(hào)、功能說明、創(chuàng)建人、創(chuàng)建時(shí)間、存儲(chǔ)位置等)。
(4)功能技術(shù)原理解類
表述的語(yǔ)義為一個(gè)功能技術(shù)原理解具有對(duì)應(yīng)的功能名稱,相關(guān)的技術(shù)原理解簡(jiǎn)圖(省略了技術(shù)原理解類似屬性的定義,如評(píng)價(jià)、參考產(chǎn)品、創(chuàng)建人、創(chuàng)建時(shí)間、存儲(chǔ)位置等)。
上述描述中,使用類公理(subclassof)描述了兩個(gè)類(概念)之間的繼承關(guān)系,如滑模式水泥攤鋪機(jī)類是產(chǎn)品類的子類。在描述類屬性時(shí),使用關(guān)系屬性(objectproperty)描述了類的某個(gè)屬性同時(shí)也表示了兩個(gè)類之間的某種關(guān)系,如攤鋪能力既是滑模式水泥攤鋪機(jī)類的一個(gè)屬性,同時(shí)也表達(dá)了和攤鋪寬度類之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。另外,使用屬性公理domain和range表示屬性的應(yīng)用領(lǐng)域和屬性的取值范圍,如屬性攤鋪能力只能用于滑模式水泥攤鋪機(jī)類,且它的取值只能是攤鋪寬度數(shù)據(jù)集。
1.4 基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理可以讓設(shè)計(jì)人員更好地重用已有的概念設(shè)計(jì)知識(shí),基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理具有以下的一些特點(diǎn)或優(yōu)勢(shì):
(1)支持用戶定制知識(shí)類別。產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)過程中,需要運(yùn)用多種類型的知識(shí),如:功能類、功能技術(shù)原理方案解類等。這些知識(shí)的描述和使用有著不同的特點(diǎn),不能用相同的描述框架來處理?;诒倔w的設(shè)計(jì)知識(shí)建模允許用戶對(duì)設(shè)計(jì)中知識(shí)類別加以定制,針對(duì)每一類別定義其描述屬性,從而較好的解決了概念設(shè)計(jì)中多來源多類型知識(shí)的表示問題。
(2)支持概念共享的知識(shí)庫(kù)構(gòu)建。概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體的構(gòu)造澄清了概念設(shè)計(jì)領(lǐng)域知識(shí)的結(jié)構(gòu),為概念設(shè)計(jì)知識(shí)的表示打好了基礎(chǔ),而本體中統(tǒng)一的術(shù)語(yǔ)和概念也使概念設(shè)計(jì)知識(shí)更好地共享成為可能?;诒倔w的概念設(shè)計(jì)知識(shí)表示在區(qū)分不同知識(shí)類別的同時(shí),建立起概念間的共享聯(lián)系。通過概念間的共享機(jī)制,避免了設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)的數(shù)據(jù)冗余和數(shù)據(jù)不一致問題,方便了知識(shí)的建模錄入、檢索及統(tǒng)計(jì)處理。
(3)多視圖和基于本體概念的知識(shí)檢索。在目前的應(yīng)用系統(tǒng)中一般采用基于關(guān)鍵字的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢方法,由于其數(shù)據(jù)庫(kù)組織不是建立在能夠表示概念之間的關(guān)系、事實(shí)和實(shí)例的領(lǐng)域模型的基礎(chǔ)上,因此無法實(shí)現(xiàn)智能查詢和信息推理,也就無法解決語(yǔ)義異構(gòu)性問題。由于不同的組織和人員可能使用不同的詞語(yǔ)表示同一個(gè)含義,因此查詢系統(tǒng)得不到意義相同但用詞(語(yǔ)法)不同的內(nèi)容。當(dāng)需要對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)源進(jìn)行查詢的時(shí)候問題更為明顯,多意詞和同義詞會(huì)使查詢得到許多不相關(guān)的信息,而忽略另外一些重要信息。
在基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理中由于具有統(tǒng)一的術(shù)語(yǔ)和概念,知識(shí)庫(kù)建立在本體的基礎(chǔ)上,使得基于知識(shí)的設(shè)計(jì)意圖匹配成為可能。采用基于知識(shí)、語(yǔ)義上的檢索匹配,對(duì)用戶的檢索請(qǐng)求,通過查詢轉(zhuǎn)換器按照本體把各種檢索請(qǐng)求轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的概念,在本體的幫助下從知識(shí)庫(kù)中匹配出符合條件的數(shù)據(jù)集合,解決了語(yǔ)義異構(gòu)的問題。
從人在設(shè)計(jì)時(shí)的認(rèn)知特點(diǎn)出發(fā),可以采用基于功能分解樹的功能設(shè)計(jì)知識(shí)檢索視圖、基于產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)樹的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)檢索視圖,還可以利用本體中已定義的概念定義其它知識(shí)檢索視圖,比如需求功能知識(shí)檢索視圖、軟件工具使用知識(shí)檢索視圖等,實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)檢索的設(shè)計(jì)意圖的匹配。
2、基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理
2.1 概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
結(jié)合工程機(jī)械行業(yè)的實(shí)際,本文提出了圖7所示的基于本體的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)按照知識(shí)產(chǎn)生、獲取和利用的流程來構(gòu)建,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理工具、數(shù)據(jù)接口程序以及基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù),具體由4個(gè)部分構(gòu)成。
(1)概念設(shè)計(jì)知識(shí)獲取。概念設(shè)計(jì)知識(shí)的獲取包括從概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體定義、本體之間關(guān)系定義、本體知識(shí)庫(kù)生成到概念設(shè)計(jì)知識(shí)獲取整個(gè)過程。
(2)概念設(shè)計(jì)知識(shí)維護(hù)。主要包括從概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體維護(hù)、本體關(guān)系維護(hù)、知識(shí)庫(kù)重新生成到概念設(shè)計(jì)知識(shí)維護(hù)的過程,實(shí)現(xiàn)對(duì)本體的屬性修改,各類知識(shí)之間的關(guān)系維護(hù),以及知識(shí)庫(kù)的更新等。
(3)概念設(shè)計(jì)知識(shí)檢索重用。系統(tǒng)中提供基于多視圖的知識(shí)檢索方式,如基于功能分解樹的功能設(shè)計(jì)知識(shí)檢索視圖、基于產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)樹的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)檢索視圖,及用戶定義的其它知識(shí)檢索視圖。此外系統(tǒng)提供基于本體概念的知識(shí)檢索方式,通過本體映射庫(kù),可以實(shí)現(xiàn)同義詞的檢索,保證可能會(huì)采用不同的概念和術(shù)語(yǔ)表示相同的設(shè)計(jì)信息的人可以得到相同的知識(shí)幫助。
(4)概念設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建。要實(shí)現(xiàn)基于本體的,支持客戶自定義的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理,系統(tǒng)必須由足夠的柔性,支持各類知識(shí)的存儲(chǔ),作為系統(tǒng)基石的知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建就不能采用完全預(yù)先定義的方式,在系統(tǒng)中我們采用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)加上在此基礎(chǔ)上經(jīng)過本體定義工具動(dòng)態(tài)生成的各類知識(shí)庫(kù)的方法保證基于本體的知識(shí)管理的實(shí)現(xiàn)。
2.2 概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)
(1)基于本體的知識(shí)定義。工程機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)過程中需要運(yùn)用多種類型的知識(shí),這些知識(shí)的描述和使用有著不同的特點(diǎn),不能用相同的描述框架來處理?;诒倔w的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理允許用戶對(duì)定制知識(shí)類別,對(duì)知識(shí)進(jìn)行基于本體的定義,針對(duì)每一類知識(shí)定義其描述屬性,較好地解決了多來源多類型知識(shí)的表示問題。
目前,設(shè)計(jì)知識(shí)管理已成為國(guó)內(nèi)外許多研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)、企業(yè)的研究熱點(diǎn),如美國(guó)NIST的設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)項(xiàng)目[2];歐洲WISE工程知識(shí)管理項(xiàng)目[3]、MOKA項(xiàng)目[4];韓國(guó)LG公司資助的知識(shí)管理項(xiàng)目[5];國(guó)家863資助的知識(shí)管理平臺(tái)研究[6]等,但還沒有一個(gè)實(shí)用的能支持概念設(shè)計(jì)知識(shí)重用的系統(tǒng),對(duì)它的研究也還停留在理論準(zhǔn)備階段。
本文在研究了基于本體的的概念設(shè)計(jì)知識(shí)模型的基礎(chǔ)上,提出了基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理框架,研究了用戶對(duì)本體的定義、對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)容的自由擴(kuò)充以及概念設(shè)計(jì)知識(shí)的檢索方法等關(guān)鍵技術(shù)。
1、基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)建模
1.1概念設(shè)計(jì)知識(shí)分類與表達(dá)
概念設(shè)計(jì)是對(duì)設(shè)計(jì)問題加以描述,并以方案的形式提出眾多解的設(shè)計(jì)階段[7].概念設(shè)計(jì)從不同的角度有多種定義[8].一般認(rèn)為,概念設(shè)計(jì)是指以設(shè)計(jì)要求為輸入、以最佳方案為輸出的系統(tǒng)所包含的工作流程,是一個(gè)由功能向結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換過程。
圖1描述了一般概念設(shè)計(jì)的工作流程,它包含綜合與評(píng)價(jià)兩個(gè)基本過程。綜合是指根據(jù)設(shè)計(jì)要求,運(yùn)用各種分析、設(shè)計(jì)方法推理而生成的多個(gè)方案,是個(gè)發(fā)散過程;評(píng)價(jià)則從方案集中擇出最優(yōu),是個(gè)收斂過程。概念設(shè)計(jì)是將所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品看成一個(gè)系統(tǒng),運(yùn)用系統(tǒng)工程的方法去分析和設(shè)計(jì)。具體說,概念設(shè)計(jì)就是將設(shè)計(jì)對(duì)象的總功能分解成相互有機(jī)聯(lián)系的若干功能單元,并以功能單元為子系統(tǒng)進(jìn)行再次分解,生成更低一級(jí)的功能單元,經(jīng)過這樣逐層分解,直至對(duì)應(yīng)的各個(gè)最末端功能單元能夠找到一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)原理解。概念設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是功能到結(jié)構(gòu)的映射,概念設(shè)計(jì)過程主要包括:功能創(chuàng)新、功能分析和功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作原理解的搜索和確定、功能載體方案構(gòu)思和決策。
根據(jù)概念設(shè)計(jì)的過程及人在設(shè)計(jì)時(shí)的認(rèn)知特點(diǎn)將概念設(shè)計(jì)知識(shí)分為元知識(shí)和實(shí)例知識(shí)(其分類如圖2所示)。元知識(shí)中主要包括功能知識(shí)、技術(shù)原理解知識(shí)、結(jié)構(gòu)知識(shí)等。實(shí)例知識(shí)中主要包括方案設(shè)計(jì)實(shí)例、技術(shù)原理解實(shí)例、產(chǎn)品實(shí)例等知識(shí)。
(1)功能知識(shí)。主要描述產(chǎn)品完成的任務(wù),描述產(chǎn)品的功能及功能子項(xiàng)。描述產(chǎn)品要完成的功能,包括功能內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)參數(shù)、性能指標(biāo)等;
(2)技術(shù)原理解知識(shí)。描述產(chǎn)品功能及功能子項(xiàng)的原理解答。它的表達(dá)要復(fù)雜些,一方面可用文字、數(shù)字表達(dá)它的說明、解答參數(shù),另一方面,要有圖形支持產(chǎn)品原理解答;
(3)結(jié)構(gòu)知識(shí)。描述產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)狀況,是對(duì)原理域知識(shí)的細(xì)化和擴(kuò)充,是求解原理解的結(jié)構(gòu)載體,可描述產(chǎn)品關(guān)鍵部分的形狀、尺寸和參數(shù)。產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)的映射(簡(jiǎn)稱為功構(gòu)映射)就是對(duì)產(chǎn)品的功能模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的求解,是將產(chǎn)品功能性的描述轉(zhuǎn)化為能實(shí)現(xiàn)這些功能的具有具體形狀、尺寸及相互關(guān)系的零部件描述。在這里功能是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的抽象,是結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的目的;而結(jié)構(gòu)則為實(shí)現(xiàn)某功能而選用的一組構(gòu)件或元件。功能結(jié)構(gòu)間的關(guān)系一般而言是多對(duì)多的映射關(guān)系。一個(gè)功能可能由一個(gè)或多個(gè)特征或元件實(shí)現(xiàn),而一個(gè)特征或元件也可能完成一個(gè)或多個(gè)功能;
(4)實(shí)例知識(shí)。已成功或失敗的設(shè)計(jì)范例,包括方案設(shè)計(jì)實(shí)例,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)知識(shí)實(shí)例、技術(shù)原理解實(shí)例等。它包含了更多的實(shí)際因素,是類比設(shè)計(jì)和基于實(shí)例推理設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
以工程機(jī)械中某型滑模式水泥攤鋪機(jī)為例,總功能為攤鋪水泥路面,總功能可細(xì)分為滑模作業(yè)、控制作業(yè)等功能,滑模作業(yè)功能又可細(xì)分為提水泥漿、擠壓成型等功能。其中某個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)可能會(huì)由幾個(gè)結(jié)構(gòu)組合而成,例如滑模式水泥攤鋪機(jī)滑模作業(yè)功能就是由螺旋分料器、刮平板等幾個(gè)結(jié)構(gòu)一起才能實(shí)現(xiàn)。圖3為該水泥攤鋪機(jī)的功能層次定義和功能分解結(jié)構(gòu)舉例。該產(chǎn)品所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)分解則如圖4所示。圖5中給出了對(duì)于滑模作業(yè)功能的技術(shù)原理解簡(jiǎn)圖、技術(shù)原理解的評(píng)價(jià)、參考產(chǎn)品,以及實(shí)現(xiàn)該功能的說明等相關(guān)的知識(shí)。
如何利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)概念設(shè)計(jì)予以支持,對(duì)概念設(shè)計(jì)知識(shí)進(jìn)行有效的管理,至今仍沒有較好的解決方法。目前的知識(shí)建模主要是專家系統(tǒng),最常用的知識(shí)模型包括框架、產(chǎn)生式規(guī)則、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、謂詞邏輯等。專家系統(tǒng)的知識(shí)建模主要側(cè)重符號(hào)層的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),很少考慮動(dòng)態(tài)的,非結(jié)構(gòu)化的知識(shí),造成專家系統(tǒng)解決問題的局限性,使得專家系統(tǒng)不能解決大型復(fù)雜問題。
本體作為“對(duì)概念化顯式的詳細(xì)說明”[9,10],研究領(lǐng)域內(nèi)的對(duì)象、概念和其他實(shí)體,以及它們之間的關(guān)系,可以很好地解決概念設(shè)計(jì)知識(shí)的表達(dá)、檢索和重用等問題。采用本體描述概念設(shè)計(jì)知識(shí)可以支持細(xì)粒度的產(chǎn)品語(yǔ)義信息的描述,可以形式化地定義特定領(lǐng)域的知識(shí),如概念、事實(shí)、規(guī)則等;支持語(yǔ)義層面的集成和共享,基于本體的知識(shí)定義可以對(duì)知識(shí)作普遍的、無歧義的語(yǔ)義解釋,可以保證不同使用者之間進(jìn)行語(yǔ)義層面的信息共享和互操作。
1.2本體建模過程描述
本體是某一領(lǐng)域的概念化描述,著意于在抽象層次提出描述客觀世界的抽象模型,它包括兩個(gè)基本的要素:概念和概念之間的關(guān)系。本體的構(gòu)建必須滿足以下的要求:對(duì)目標(biāo)領(lǐng)域的清晰描述;概念或概念之間關(guān)系的明確定義;一般性和綜合性原則。本體可以有多種表述方式,包括圖形方式、語(yǔ)言形式和XML文檔形式等。
基于本體的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)建模過程包括3個(gè)階段:
(1)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)目標(biāo)確定。產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)定位,概念設(shè)計(jì)知識(shí)的定位決定本體構(gòu)造的功能需求及最終用戶。
(2)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體分析與建立。根據(jù)需求分析,確定該領(lǐng)域的相關(guān)概念及概念屬性,并用XML語(yǔ)言進(jìn)行形式化描述。這個(gè)階段是建立概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響到整個(gè)本體的生成質(zhì)量,同時(shí)也是工作量最大的階段。
(3)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體評(píng)價(jià)。對(duì)所創(chuàng)建的本體進(jìn)行一致性及完備性評(píng)價(jià)。一致性是指術(shù)語(yǔ)之間的關(guān)系邏輯上應(yīng)保持一致;完備性是指本體中概念及關(guān)系應(yīng)是完善的。我們稱該3階段的組合為產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體建模的一個(gè)生命周期(見圖6)。
1.3概念設(shè)計(jì)知識(shí)的本體表示
在此我們以工程機(jī)械中滑模式水泥攤鋪機(jī)為例,結(jié)合圖3~圖5中的實(shí)際知識(shí),從概念實(shí)體、概念屬性及概念間關(guān)系等方面來說明產(chǎn)品知識(shí)、功能知識(shí)、技術(shù)原理解知識(shí)、技術(shù)原理解實(shí)例等概念設(shè)計(jì)知識(shí)的本體表示,通過概念蘊(yùn)涵、屬性關(guān)聯(lián)、相互約束和公理定義等方法揭示了概念間的本質(zhì)聯(lián)系,形成一個(gè)語(yǔ)義關(guān)系清晰的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)模型。建模采用目前最新的OWL語(yǔ)言描述。
表述的語(yǔ)義為一個(gè)滑模式水泥攤鋪機(jī)繼承了一個(gè)產(chǎn)品的所有屬性,此外還具備了關(guān)系屬性:攤鋪能力,同時(shí),又對(duì)屬性攤鋪能力作了限制:只能應(yīng)用于滑模式水泥攤鋪機(jī)領(lǐng)域,且取值變化只能在攤鋪寬度中(省略了關(guān)于滑模式水泥攤鋪機(jī)類似屬性的定義,如攤鋪厚度和攤鋪速度等)。
表述的語(yǔ)義為一個(gè)功能技術(shù)原理解具有對(duì)應(yīng)的功能名稱,相關(guān)的技術(shù)原理解簡(jiǎn)圖(省略了技術(shù)原理解類似屬性的定義,如評(píng)價(jià)、參考產(chǎn)品、創(chuàng)建人、創(chuàng)建時(shí)間、存儲(chǔ)位置等)。
上述描述中,使用類公理(subclassof)描述了兩個(gè)類(概念)之間的繼承關(guān)系,如滑模式水泥攤鋪機(jī)類是產(chǎn)品類的子類。在描述類屬性時(shí),使用關(guān)系屬性(objectproperty)描述了類的某個(gè)屬性同時(shí)也表示了兩個(gè)類之間的某種關(guān)系,如攤鋪能力既是滑模式水泥攤鋪機(jī)類的一個(gè)屬性,同時(shí)也表達(dá)了和攤鋪寬度類之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。另外,使用屬性公理domain和range表示屬性的應(yīng)用領(lǐng)域和屬性的取值范圍,如屬性攤鋪能力只能用于滑模式水泥攤鋪機(jī)類,且它的取值只能是攤鋪寬度數(shù)據(jù)集。
1.4基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理可以讓設(shè)計(jì)人員更好地重用已有的概念設(shè)計(jì)知識(shí),基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理具有以下的一些特點(diǎn)或優(yōu)勢(shì):
(1)支持用戶定制知識(shí)類別。產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)過程中,需要運(yùn)用多種類型的知識(shí),如:功能類、功能技術(shù)原理方案解類等。這些知識(shí)的描述和使用有著不同的特點(diǎn),不能用相同的描述框架來處理?;诒倔w的設(shè)計(jì)知識(shí)建模允許用戶對(duì)設(shè)計(jì)中知識(shí)類別加以定制,針對(duì)每一類別定義其描述屬性,從而較好的解決了概念設(shè)計(jì)中多來源多類型知識(shí)的表示問題。
(2)支持概念共享的知識(shí)庫(kù)構(gòu)建。概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體的構(gòu)造澄清了概念設(shè)計(jì)領(lǐng)域知識(shí)的結(jié)構(gòu),為概念設(shè)計(jì)知識(shí)的表示打好了基礎(chǔ),而本體中統(tǒng)一的術(shù)語(yǔ)和概念也使概念設(shè)計(jì)知識(shí)更好地共享成為可能?;诒倔w的概念設(shè)計(jì)知識(shí)表示在區(qū)分不同知識(shí)類別的同時(shí),建立起概念間的共享聯(lián)系。通過概念間的共享機(jī)制,避免了設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)的數(shù)據(jù)冗余和數(shù)據(jù)不一致問題,方便了知識(shí)的建模錄入、檢索及統(tǒng)計(jì)處理。
(3)多視圖和基于本體概念的知識(shí)檢索。在目前的應(yīng)用系統(tǒng)中一般采用基于關(guān)鍵字的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢方法,由于其數(shù)據(jù)庫(kù)組織不是建立在能夠表示概念之間的關(guān)系、事實(shí)和實(shí)例的領(lǐng)域模型的基礎(chǔ)上,因此無法實(shí)現(xiàn)智能查詢和信息推理,也就無法解決語(yǔ)義異構(gòu)性問題。由于不同的組織和人員可能使用不同的詞語(yǔ)表示同一個(gè)含義,因此查詢系統(tǒng)得不到意義相同但用詞(語(yǔ)法)不同的內(nèi)容。當(dāng)需要對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)源進(jìn)行查詢的時(shí)候問題更為明顯,多意詞和同義詞會(huì)使查詢得到許多不相關(guān)的信息,而忽略另外一些重要信息。
在基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理中由于具有統(tǒng)一的術(shù)語(yǔ)和概念,知識(shí)庫(kù)建立在本體的基礎(chǔ)上,使得基于知識(shí)的設(shè)計(jì)意圖匹配成為可能。采用基于知識(shí)、語(yǔ)義上的檢索匹配,對(duì)用戶的檢索請(qǐng)求,通過查詢轉(zhuǎn)換器按照本體把各種檢索請(qǐng)求轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的概念,在本體的幫助下從知識(shí)庫(kù)中匹配出符合條件的數(shù)據(jù)集合,解決了語(yǔ)義異構(gòu)的問題。
從人在設(shè)計(jì)時(shí)的認(rèn)知特點(diǎn)出發(fā),可以采用基于功能分解樹的功能設(shè)計(jì)知識(shí)檢索視圖、基于產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)樹的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)檢索視圖,還可以利用本體中已定義的概念定義其它知識(shí)檢索視圖,比如需求功能知識(shí)檢索視圖、軟件工具使用知識(shí)檢索視圖等,實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)檢索的設(shè)計(jì)意圖的匹配。
2、基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理
2.1概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
結(jié)合工程機(jī)械行業(yè)的實(shí)際,本文提出了圖7所示的基于本體的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)按照知識(shí)產(chǎn)生、獲取和利用的流程來構(gòu)建,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理工具、數(shù)據(jù)接口程序以及基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù),具體由4個(gè)部分構(gòu)成。
(1)概念設(shè)計(jì)知識(shí)獲取。概念設(shè)計(jì)知識(shí)的獲取包括從概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體定義、本體之間關(guān)系定義、本體知識(shí)庫(kù)生成到概念設(shè)計(jì)知識(shí)獲取整個(gè)過程。
(2)概念設(shè)計(jì)知識(shí)維護(hù)。主要包括從概念設(shè)計(jì)知識(shí)本體維護(hù)、本體關(guān)系維護(hù)、知識(shí)庫(kù)重新生成到概念設(shè)計(jì)知識(shí)維護(hù)的過程,實(shí)現(xiàn)對(duì)本體的屬性修改,各類知識(shí)之間的關(guān)系維護(hù),以及知識(shí)庫(kù)的更新等。
(3)概念設(shè)計(jì)知識(shí)檢索重用。系統(tǒng)中提供基于多視圖的知識(shí)檢索方式,如基于功能分解樹的功能設(shè)計(jì)知識(shí)檢索視圖、基于產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)樹的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)檢索視圖,及用戶定義的其它知識(shí)檢索視圖。此外系統(tǒng)提供基于本體概念的知識(shí)檢索方式,通過本體映射庫(kù),可以實(shí)現(xiàn)同義詞的檢索,保證可能會(huì)采用不同的概念和術(shù)語(yǔ)表示相同的設(shè)計(jì)信息的人可以得到相同的知識(shí)幫助。
(4)概念設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建。要實(shí)現(xiàn)基于本體的,支持客戶自定義的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理,系統(tǒng)必須由足夠的柔性,支持各類知識(shí)的存儲(chǔ),作為系統(tǒng)基石的知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建就不能采用完全預(yù)先定義的方式,在系統(tǒng)中我們采用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)加上在此基礎(chǔ)上經(jīng)過本體定義工具動(dòng)態(tài)生成的各類知識(shí)庫(kù)的方法保證基于本體的知識(shí)管理的實(shí)現(xiàn)。
2.2概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)
非正式學(xué)習(xí)概念圖個(gè)人知識(shí)管理我們每個(gè)人習(xí)得的知識(shí)據(jù)統(tǒng)計(jì)80%來自于非正式學(xué)習(xí),非正式學(xué)習(xí)過程中往往要對(duì)自己所習(xí)得的知識(shí)加以管理,轉(zhuǎn)化為自己有意義能存儲(chǔ)的知識(shí),通過概念圖的方式把非正式學(xué)習(xí)過程的知識(shí)加以歸納、總結(jié),使我們?nèi)说拇竽X更容易存儲(chǔ)與記憶,更有效的管理所習(xí)得的知識(shí)。
一、非正式學(xué)習(xí)以及個(gè)人知識(shí)管理的內(nèi)涵
1.非正式學(xué)習(xí)和正式學(xué)習(xí)
學(xué)習(xí)有正式學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí)之外,正式學(xué)習(xí)主要指在學(xué)校課堂規(guī)定時(shí)間下以課程為主展開一系列教學(xué)活動(dòng)的學(xué)習(xí),而非正式學(xué)習(xí)沒有指定地址和時(shí)間,幾乎無處不在,往往通過學(xué)習(xí)者非教學(xué)性質(zhì)的社會(huì)交往來傳遞和滲透知識(shí),由學(xué)習(xí)者自我發(fā)起、自我調(diào)控、自我負(fù)責(zé)的學(xué)習(xí)。
2.個(gè)人知識(shí)管理
個(gè)人知識(shí)管理的寬泛定義由美國(guó)Paul A. Dorsey教授提出:“個(gè)人知識(shí)管理應(yīng)被看作既有邏個(gè)人知識(shí)管理輯概念層面又有實(shí)際操作層面的一套解決問題的技巧與方法”。個(gè)人知識(shí)管理一般指?jìng)€(gè)人使用有效工具建立個(gè)人知識(shí)體系并通過獲得、創(chuàng)造、分享、整合、記錄、存取、更新、創(chuàng)新等過程去歸納總結(jié)不斷完善過程,形成自己有效的個(gè)人知識(shí)架構(gòu)。個(gè)人知識(shí)管理常用工具:Microsoft OneNote、MyBase等。
二、概念圖介紹
概念圖是一種用每一個(gè)節(jié)點(diǎn)代表概念和每一個(gè)連線表示概念間關(guān)系的圖示表示方法。康乃爾大學(xué)的Joseph D. Novak博士根據(jù)奧蘇貝爾的學(xué)習(xí)理論在1960年代著手研究概念圖技術(shù),并使之成為了一種很好的教學(xué)工具。概念圖的用途非常廣泛。除了用作輔助學(xué)生學(xué)習(xí)的工具外,還是教師和研究人員分析評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和構(gòu)建的方法,更是個(gè)人知識(shí)管理的有效手段。
三、非正式學(xué)習(xí)視角下概念圖在個(gè)人知識(shí)管理中的應(yīng)用探討
1.概念圖在個(gè)人知識(shí)管理中的應(yīng)用理論基礎(chǔ)
概念圖的理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和奧蘇伯爾的學(xué)習(xí)理論。
(1)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者是以自己的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)來建構(gòu)知識(shí),學(xué)習(xí)知識(shí)不是通過教師教學(xué)直接獲取的,而是通過知識(shí)的處理把學(xué)習(xí)者先前的知識(shí),通過與他人的交流、溝通,進(jìn)行有意義建構(gòu)的方式獲取。
學(xué)習(xí)本身就是建夠一個(gè)概念圖示網(wǎng)絡(luò),不間斷地向圖示網(wǎng)絡(luò)增添新的知識(shí)內(nèi)容,通過網(wǎng)絡(luò)連線把新知識(shí)和學(xué)過的概念聯(lián)系起來,讓自己的學(xué)習(xí)更有意義,這充分體現(xiàn)了建構(gòu)主義理論思想的核心精髓。也符合非正式學(xué)習(xí)的一般過程,不僅改進(jìn)了原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn),還對(duì)學(xué)習(xí)者個(gè)人知識(shí)管理的提高提供很大幫助。
(2)學(xué)習(xí)理論
概念圖理論基礎(chǔ)主要是奧蘇貝爾提出的認(rèn)知學(xué)習(xí)理論,認(rèn)為新知識(shí)的學(xué)習(xí)取決于新舊知識(shí)能否達(dá)到意義的同化,觀點(diǎn)是有意義學(xué)習(xí)。為了使學(xué)習(xí)有意義,學(xué)習(xí)者必須把新知識(shí)和學(xué)過的概念聯(lián)系起來,會(huì)辨別新概念的層次,把這些概念放入知識(shí)結(jié)構(gòu)中相應(yīng)的位置上。
奧蘇貝爾的“先行組織者”是一種廣泛使用的傳遞大量學(xué)科知識(shí)的方法,也充分體現(xiàn)了概念圖的基本特性。用一幅“大的圖畫”,首先呈現(xiàn)最籠統(tǒng)的概念,然后逐漸展現(xiàn)細(xì)節(jié)和具體的東西。學(xué)習(xí)者可用這種方法把知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系有效管理,更方便個(gè)人對(duì)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)造、分享、整合、記錄、存取、更新等知識(shí)系統(tǒng)的構(gòu)建,很好體現(xiàn)個(gè)人知識(shí)管理系統(tǒng)方法。
2.非正式學(xué)習(xí)知識(shí)的特點(diǎn)分析
從非正式學(xué)習(xí)知識(shí)管理角度:可以把非正式學(xué)習(xí)知識(shí)分為顯性非正式學(xué)習(xí)知識(shí)和隱形非正式學(xué)習(xí)知識(shí),顯性非正式學(xué)習(xí)知識(shí)以文字、圖形圖像以及符號(hào)表達(dá),存在方式以印刷或電子存儲(chǔ)為主,比較容易進(jìn)行交流、理解、分享的結(jié)構(gòu)化知識(shí)。隱形非正式學(xué)習(xí)知識(shí)是高度化認(rèn)知的個(gè)人知識(shí),一般通過行動(dòng)表現(xiàn)出來,很難用圖形圖像、文字等表示出來。
非正式學(xué)習(xí)知識(shí)具有社會(huì)性、多元性、自主性、合作性、情境性以及松散性。非正式學(xué)習(xí)知識(shí)的獲取方式很多,如報(bào)紙、電視、網(wǎng)絡(luò)等,也可通過交流合作進(jìn)行獲取,并且非正式學(xué)習(xí)知識(shí)與社會(huì)環(huán)境以及人們生活、工作的真實(shí)情境密切相關(guān)。
3.非正式學(xué)習(xí)視角下個(gè)人知識(shí)管理過程中構(gòu)建概念圖的策略
非正式學(xué)習(xí)視角下個(gè)人知識(shí)管理過程中,制作概念圖可以使新舊知識(shí)之間、概念之間的關(guān)系清晰可見,迫使非正式學(xué)習(xí)者將這些關(guān)系外化。從這個(gè)意義上說,概念圖幫助非正式學(xué)習(xí)者了解知識(shí)的結(jié)構(gòu),了解知識(shí)構(gòu)建的過程。更能夠幫助非正式學(xué)習(xí)者學(xué)會(huì)對(duì)知識(shí)歸納整理、理解和掌握,把隱性非正式學(xué)習(xí)知識(shí)外化為容易掌握的顯性非正式學(xué)習(xí)知識(shí),制作概念圖的過程就是個(gè)人知識(shí)管理的過程。
(1)構(gòu)建個(gè)人非正式學(xué)習(xí)知識(shí)庫(kù)
非正式學(xué)習(xí)的過程,非正式學(xué)習(xí)者會(huì)面臨著大量的松散知識(shí)點(diǎn),如何將這些不連貫、松散的、多樣的知識(shí)點(diǎn)組合成為新的知識(shí)極為重要。根據(jù)個(gè)人的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行分析,從而確定自己所需知識(shí),以此形成自己的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),構(gòu)建適合自己的非正式學(xué)習(xí)知識(shí)體系。明確了學(xué)習(xí)需求,進(jìn)而有意識(shí)的收集自己的知識(shí),組織自己的知識(shí),收集和組織自己的知識(shí)過程就是在選擇、處理、評(píng)價(jià)、總結(jié)的過程,并進(jìn)行有效的存儲(chǔ)資源,從而形成自己有使用價(jià)值的非正式學(xué)習(xí)知識(shí)庫(kù)。
(2)隱性非正式學(xué)習(xí)知識(shí)的外化和顯性非正式學(xué)習(xí)知識(shí)的內(nèi)化
利用概念圖工具將隱性非正式學(xué)習(xí)知識(shí)圖形化和文字化,外化為簡(jiǎn)單易懂的顯性非正式學(xué)習(xí)知識(shí),有利于非正式學(xué)習(xí)知識(shí)的消化和理解掌握。非正式學(xué)習(xí)者將自己的隱性知識(shí)顯性化和將獲取的隱性知識(shí)與自己原有知識(shí)進(jìn)行加工處理,采用概念圖策略可使各知識(shí)、各概念之間的關(guān)系清晰可見,迫使非正式學(xué)習(xí)者對(duì)自己需要的隱性知識(shí)進(jìn)行外化。用構(gòu)圖的形式將難以表達(dá)的隱性知識(shí)進(jìn)行圖形化和文字化的方式顯性描述出來,變成學(xué)習(xí)者易理解的形式。將非正式顯性知識(shí)隱性化的過程,形成一種個(gè)人知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的過程,提升個(gè)人自己的知識(shí)價(jià)值,對(duì)自己的知識(shí)有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)過程,這個(gè)過程對(duì)非正式學(xué)習(xí)者非常重要,只有經(jīng)過反思、評(píng)價(jià)的知識(shí)才是有意義、有價(jià)值的,從而能夠更有效進(jìn)行自己的個(gè)人知識(shí)管理。
(3)將非正式學(xué)習(xí)知識(shí)社會(huì)化和綜合化
非正式學(xué)習(xí)知識(shí)的社會(huì)化的過程就是學(xué)習(xí)共同體之間進(jìn)行知識(shí)分享的過程,把自己的經(jīng)驗(yàn)和其他學(xué)習(xí)者的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行交流,有利于學(xué)習(xí)者創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。利用概念圖把所學(xué)知識(shí)進(jìn)行有意義的架構(gòu),分享自己的構(gòu)圖靈感,通過交流和合作,形成自己的新創(chuàng)意和新觀點(diǎn)。
非正式學(xué)習(xí)個(gè)人知識(shí)管理的過程中必須注重知識(shí)的綜合化,將自己松散、無序的個(gè)人知識(shí)進(jìn)行歸納整理,形成自己有結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)性的知識(shí)綜合體。概念圖恰恰能夠幫我們重構(gòu)知識(shí),使各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間有清晰的脈絡(luò)關(guān)系和知識(shí)管理架構(gòu),這充分體現(xiàn)知識(shí)綜合化過程。
參考文獻(xiàn):
[1]楊寶紅.非正式學(xué)習(xí)環(huán)境下個(gè)人知識(shí)管理的策略研究[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2011,(23).
[2]毛麗紅.概念圖在教育知識(shí)管理中的應(yīng)用探索[J].教學(xué)與管理,2007,(7).
[3]趙娜.基于非正式學(xué)習(xí)的知識(shí)管理[J].文教資料,2009,(4).
論文關(guān)鍵詞:高等教育;高職院校;課程改革;就業(yè)能力;高素質(zhì)人才
對(duì)于不同的課程觀念,是人們對(duì)于多種教學(xué)主張的看法,人們?cè)诓煌^念中會(huì)產(chǎn)生不同的課程觀,這直接影響了課程改革的結(jié)果與影響。當(dāng)前我國(guó)高職院校都在進(jìn)行課程教學(xué)改革,這是為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求,也是實(shí)現(xiàn)院校可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。然而一些院校依然存在著阻礙課程改革的問題,面對(duì)這種情況,應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持一切從實(shí)際出發(fā),結(jié)合地區(qū)的市場(chǎng)需求進(jìn)行課程改革,培養(yǎng)出適應(yīng)于崗位需求的高素質(zhì)人才。
一、現(xiàn)代高職院校課程觀念的提出
《中國(guó)大百科全書教育卷》中對(duì)于課程的解釋是“課程學(xué)業(yè)的進(jìn)程”,也就是教師所需要教授的課業(yè)內(nèi)容與教學(xué)大綱進(jìn)度的總和。教育學(xué)家石偉平先生對(duì)于教學(xué)中的課程設(shè)置的定義是“能夠?qū)崿F(xiàn)師生教學(xué)計(jì)劃的教育環(huán)境,并且在這個(gè)環(huán)境范圍內(nèi)進(jìn)行的教育活動(dòng)?!?在當(dāng)前高職院校教學(xué)中,課程是為學(xué)生未來發(fā)展打下理論與操作技能基礎(chǔ)的總和,是教師教學(xué)工作與學(xué)生學(xué)習(xí)過程的總體的安排。我們教學(xué)中,課程是最重要的是為了能夠完成學(xué)生的學(xué)業(yè),首先是高校教育的改革起始點(diǎn)與終點(diǎn)站。曾經(jīng)姜大源先生說過,“在我們所處的社會(huì)中,任何一種教育體系都是以課程設(shè)置為核心的,職業(yè)教育發(fā)展改革必然與課程改革相關(guān)聯(lián)?!逼浯?,課程設(shè)置與教學(xué)質(zhì)量直接相關(guān)聯(lián),并且以載體的角色出現(xiàn)。對(duì)于高職學(xué)生來說,雖然學(xué)生入學(xué)要選擇專業(yè)的方向,但是在日常學(xué)習(xí)活動(dòng)中,要接觸的是每一門具體的課程,這是他們能夠獲得專業(yè)技能的最主要的途徑,是教育質(zhì)量提升的直接體現(xiàn)。第三,它能夠讓學(xué)生的綜合能力與素質(zhì)提升,是學(xué)生整體能力建構(gòu)的奠定者,在當(dāng)前的高職教育中,課程是讓學(xué)生從學(xué)校走向社會(huì)崗位的橋梁,它的根本任務(wù)就是為了能夠讓學(xué)生獲得從事崗位工作的能力,適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展需求,并且能夠讓自身得到發(fā)展。
反觀當(dāng)前課程,由于受到傳統(tǒng)觀念影響,因此課程甚至已經(jīng)難以與當(dāng)前社會(huì)對(duì)人才的需求相適應(yīng),并且有著巨大的矛盾。為此,許多教育專家針對(duì)課程改革提出了多種看法,雖然形式不一,但是都有著相同的核心,就是為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生的能力發(fā)展。比如以西方國(guó)家為例,高職院校課程理論強(qiáng)調(diào)要讓學(xué)生培養(yǎng)出主動(dòng)性,而將系統(tǒng)的理論知識(shí)學(xué)習(xí)放在次要地位。在美國(guó)的七十年代開始,就有了人文主義的學(xué)習(xí)課程,認(rèn)為教學(xué)需要以人為本,促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展,尤其對(duì)于學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)進(jìn)行培養(yǎng)與引導(dǎo),通過課程來對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng),而不只是對(duì)學(xué)生的認(rèn)知進(jìn)行擴(kuò)充。由于學(xué)習(xí)是一件主觀性的事情,是以內(nèi)部動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)的,因此高職院校課程需要以學(xué)生興趣相聯(lián)系,通過課程來影響學(xué)生的人格與態(tài)度的發(fā)展,這樣才能夠適應(yīng)社會(huì)的需求。在這種情況下,我們提出了現(xiàn)代的課程觀念,教育學(xué)家認(rèn)為在高職院校中,課程設(shè)置作為教學(xué)系統(tǒng)的重要組成部分,是完善教學(xué)任務(wù)與實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)的主要途徑,核心的內(nèi)涵應(yīng)該是在高職院校的環(huán)境中讓學(xué)生能夠全身心投入到學(xué)習(xí)之中。課程設(shè)置不只是針對(duì)學(xué)生需要的知識(shí)進(jìn)行灌輸,而是給予學(xué)生能夠主觀學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),并且是課程資源配置的支配者,而不只是一個(gè)被動(dòng)的課程內(nèi)容的接受者。我們?cè)诋?dāng)前的課程改革中,需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念,將當(dāng)前的理論成果與社會(huì)文化相結(jié)合,滲透到各個(gè)學(xué)科之中,讓學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)全面素質(zhì)與操作技能的提升,進(jìn)而自信地走向日后的工作崗位。
二、當(dāng)前高職院校課程存在的問題
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,高等教育改革成為當(dāng)前教育學(xué)界討論的熱點(diǎn)問題,作為高等教育的重要組成部分的高職教育,是高等教育改革的任務(wù)之一。每個(gè)高職院校有著不同的課改方式與模式,由于我國(guó)高職院校課程改革起步較晚,因此還處于探索階段,存在著一些問題值得我們注意與改進(jìn):
首先,高職院校課程設(shè)置協(xié)調(diào)性較差。由于與普通高校的生源差距,導(dǎo)致高職院校的學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出文化基礎(chǔ)較差的現(xiàn)狀,一些學(xué)生對(duì)于公共基礎(chǔ)課程興趣不高。學(xué)生在進(jìn)行崗位技能實(shí)踐的時(shí)候,忽視公共基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)。一些高職院校為了能夠提高學(xué)生專業(yè)技能,因而減少了一些選修課程的比例,學(xué)生在選擇方面較窄,缺乏主動(dòng)權(quán),進(jìn)而使得學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣不高。在授課方式上,學(xué)校一般都是采取基礎(chǔ)靠前,專業(yè)靠后的授課模式,在最后才施行實(shí)踐的課程,這使得課程內(nèi)容相互銜接松散,內(nèi)容脫節(jié)。
其次,高職院校設(shè)置的課程與社會(huì)需求不符。一些高職院校的課程設(shè)置只是為了完成自己的教學(xué)計(jì)劃,不去考慮社會(huì)需求,讓許多學(xué)生走出校門后難以勝任工作崗位的工作。我國(guó)的一些高職院校是由中職升級(jí)轉(zhuǎn)變來的,因此在教學(xué)計(jì)劃與內(nèi)容上缺乏自身的特色。一些原有的課程都是中職課程簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)變內(nèi)容繼續(xù)教授的,比如在一些高職院校中,機(jī)械類的專業(yè)就將中專原有的《金屬切削原理與刀具》等科目合并轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌恼n程《機(jī)械制造技術(shù)與研究》。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,并不能滿足對(duì)技能的需求,難以勝任生產(chǎn)一線的工作,有些畢業(yè)生甚至在工作崗位上鬧出了笑話。
第三,教師綜合素質(zhì)較差。高職院校的教師隊(duì)伍只有少數(shù)人曾經(jīng)在生產(chǎn)一線從業(yè)過,而大部分教師也是高校畢業(yè)后就走上工作崗位,因此動(dòng)手能力較差,在課程教授的內(nèi)容中缺乏與生產(chǎn)一線的信息內(nèi)容,并不能通過自己的學(xué)習(xí)、體驗(yàn)、實(shí)踐得出結(jié)論傳授給學(xué)生,也無法將企業(yè)最新的信息與工作方式滲透到課堂教學(xué)中來。
三、高職院校課程理念改革策略探討
首先,以就業(yè)為導(dǎo)向原則設(shè)置課程。高職院校的定位就是為了培養(yǎng)出適應(yīng)崗位的高級(jí)技術(shù)型人才,可以說教學(xué)的基本方針就是“以就業(yè)為導(dǎo)向”。因此我們對(duì)課程改革的原則就要將人才培養(yǎng)計(jì)劃與社會(huì)崗位需求相掛鉤。首先,職位對(duì)高職院校的課程設(shè)置有著成果驗(yàn)收的職能。課程改革的成功與否,都是靠學(xué)生就業(yè)來進(jìn)行驗(yàn)收,對(duì)于高職的課程教學(xué)改革有著反饋性的作用。其次,就業(yè)導(dǎo)向能夠?qū)Ω呗氃盒5恼n程改革有著準(zhǔn)確的定位引導(dǎo)作用。課程改革的根本目的是為了提升專業(yè)教學(xué)的質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)就業(yè)率的提高。因此課程改革應(yīng)當(dāng)圍繞就業(yè)情況進(jìn)行調(diào)整,對(duì)就業(yè)率較低的專業(yè)進(jìn)行課程改革。第三,就業(yè)能夠?qū)Ω呗氄n程改革有著調(diào)整優(yōu)化的效果。如果課程改革成功,就能夠提升畢業(yè)生的就業(yè)率,但是如果改革失敗就會(huì)影響就業(yè)率。因此我們需要對(duì)就業(yè)狀況來對(duì)課程進(jìn)行調(diào)整改革。第四,就業(yè)崗位的需求能夠引領(lǐng)課程改革的特色施行。課程改革是以就業(yè)為導(dǎo)向,因此在改革中應(yīng)當(dāng)針對(duì)崗位的適應(yīng)性進(jìn)行調(diào)整,培養(yǎng)出高素質(zhì)的高職人才。
其次,優(yōu)化教育課程體系。我們?cè)谡n程改革中,應(yīng)當(dāng)注重課程主體改革的多元化。我們對(duì)課程轉(zhuǎn)變過程中,要以企業(yè)需求為開發(fā)主體,在高職院校中建立企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者的專業(yè)指導(dǎo)機(jī)構(gòu),能夠讓專家定期來參與到培養(yǎng)人才的課程建設(shè)之中。在另一方面,實(shí)現(xiàn)課程結(jié)構(gòu)模式的立體化,對(duì)專門的職業(yè)進(jìn)行剖析,將基礎(chǔ)理論、操作技能等方面重新進(jìn)行調(diào)整,實(shí)現(xiàn)課程的靈活多變,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與就業(yè)適應(yīng)性。
第三,堅(jiān)持理論適度原則。在當(dāng)前的高職院校中,一般將理論過于偏重,卻忽視了實(shí)踐技能的操作;而有的學(xué)校由于認(rèn)識(shí)到操作能力的重要性,因而忽視理論的教授,因此我們對(duì)于理論教學(xué)的度需要重新進(jìn)行考量。在前不久,教育部提出了對(duì)高職教育的意見中,認(rèn)為基礎(chǔ)理論課教學(xué)要以應(yīng)用為目的,以必須、夠用為度,以講清概念、強(qiáng)化應(yīng)用為教學(xué)重點(diǎn)”。因此我們需要考慮在教學(xué)中的理論教學(xué)所占的比例,也就是我們所說的理論適度原則。在當(dāng)前的高職院校中,理論教學(xué)是課程體系的重要組成部分,關(guān)系到人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變,我們只有把握好理論教學(xué)的分寸,多與少都難以培養(yǎng)出高素質(zhì)人才。如果理論所占比例較多,則比高職院校人才培養(yǎng)目標(biāo)相悖,操作能力較差;如果理論較為貧乏,則不利于學(xué)生文化底蘊(yùn)的形成,因此必須要堅(jiān)持理論適度的原則進(jìn)行課程改革。
第四,在課程教學(xué)中注重教師與學(xué)生的角色轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的教學(xué)中,是以教師為主體的教學(xué)模式,然而在當(dāng)前以培養(yǎng)綜合能力為導(dǎo)向的課程教學(xué),需要讓教師與學(xué)生進(jìn)行調(diào)整。在當(dāng)前的課程觀念中,需要融入學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需求,順應(yīng)市場(chǎng)崗位的客觀需要。首先,教師的角色需要進(jìn)行轉(zhuǎn)變,在傳統(tǒng)的教學(xué)中,教師一般都是以理論灌輸為主,讓學(xué)生能通過考試,這是衡量教師教學(xué)質(zhì)量的唯一標(biāo)準(zhǔn)。因此許多教師都認(rèn)真?zhèn)湔n,讓每個(gè)學(xué)生能夠更多地被灌輸專業(yè)知識(shí)。然而這些知識(shí)很有可能只是一小部分的學(xué)生需要的,在當(dāng)前的新型課程觀念中認(rèn)為,學(xué)生可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行自主學(xué)習(xí),而教師是由一個(gè)知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的管理者,通過多種方式激發(fā)與調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。由于角色的轉(zhuǎn)變,很容易使得教師難以適應(yīng)自己的角色定位,因此學(xué)校也要及時(shí)對(duì)教師進(jìn)行相關(guān)的教育培訓(xùn),對(duì)教師提出了更高的水準(zhǔn)與要求。
在另一方面,學(xué)生的角色也有所變換,學(xué)生由傳統(tǒng)的知識(shí)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的主動(dòng)者,在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,學(xué)生以班級(jí)進(jìn)行學(xué)習(xí),被動(dòng)地聽老師的講解,但是他們面對(duì)的是競(jìng)爭(zhēng)激烈的社會(huì)崗位,因此要不斷汲取更多的知識(shí)與技能,在學(xué)習(xí)上要增強(qiáng)自己的主動(dòng)性與獨(dú)立性。在西方國(guó)家,教師重點(diǎn)對(duì)學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng),讓他們能夠自覺地學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí),并且擴(kuò)充自己的能力,而教師只是簡(jiǎn)單地進(jìn)行引導(dǎo)與提供教學(xué)材料。
Investigation and Analysis about Comprehension Levels of Pre-service Mathematics Teachers on the Concept of Set
Mao Yaozhong Zhang Rui Li Mansheng
(School of mathematics,Lanzhou City College,Lanzhou Gansu,730070,China)
Abstract:Set theory is the foundation of the whole mathematics building.Investigation shows that Pre-service Mathematics Teachers do not have adequate level on the concept of set. The paper puts forward some suggestions to improve education quality of pre-service mathematics teachers.
Key words:Pre-service mathematics teachers;Set;Comprehension on concept;Investigation
職前數(shù)學(xué)教師的概念學(xué)習(xí)對(duì)于其專業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。因此,評(píng)價(jià)職前數(shù)學(xué)教師的學(xué)習(xí)成就不僅要關(guān)注程序性的知識(shí)更要強(qiáng)調(diào)概念性的知識(shí)。值得注意的是,職前數(shù)學(xué)教師擁有的諸多概念知識(shí)當(dāng)中,有很多并沒有反應(yīng)出概念的本真意義,甚至是完全錯(cuò)誤的。簡(jiǎn)言之,職前數(shù)學(xué)教師的概念體系當(dāng)中具有較多的迷思概念。迷思概念對(duì)于職前數(shù)學(xué)教師認(rèn)知活動(dòng)產(chǎn)生的危害難以估量,其會(huì)讓職前數(shù)學(xué)教師的認(rèn)知活動(dòng)呈現(xiàn)出“劣幣驅(qū)除良幣”的狀態(tài),使認(rèn)知結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重偏差。集合理論是整個(gè)數(shù)學(xué)大廈的基礎(chǔ),通過問卷測(cè)試職前數(shù)學(xué)教師對(duì)于集合概念的理解情況,以管窺豹,發(fā)現(xiàn)問題,提出改進(jìn)職前數(shù)學(xué)教師教育的建議具有重要的理論及現(xiàn)實(shí)意義。
1 研究設(shè)計(jì)
1.1 研究問題
論文主要圍繞職前數(shù)學(xué)教師關(guān)于集合概念的理解水平是怎樣的這樣一個(gè)核心問題展開。
1.2 調(diào)查對(duì)象
調(diào)查選取了甘肅省三所師范類高校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的176名大三學(xué)生,其中男生62名,女生114名。
1.3 測(cè)試題
論文選取了7道有關(guān)集合概念的開放式問題作為測(cè)試題,依次如下:
(1)什么是集合?
(2)可以用哪些方式表征集合?
(3)整數(shù)集合與偶數(shù)集合等價(jià)嗎?
(4)空集是有限集合嗎?請(qǐng)說明理由。
(5)全集是永恒唯一的嗎?
(6)一個(gè)集合的補(bǔ)集可以不同嗎?
(7)區(qū)間是集合嗎?請(qǐng)說明理由。
1.4 數(shù)據(jù)分析工具
Excel2003軟件被用來處理調(diào)查得來的數(shù)據(jù)。
2 調(diào)查結(jié)果及分析
2.1 對(duì)于“什么是集合?”的調(diào)查結(jié)果及分析
對(duì)于問題“什么是集合?”的回答,65.9%的職前數(shù)學(xué)教師回答正確,1.1%的職前數(shù)學(xué)教師回答部分正確,33.0%的職前數(shù)學(xué)教師回答錯(cuò)誤。集合是一些明確規(guī)定且彼此不重復(fù)的對(duì)象的全體。那些回答部分正確的同學(xué)僅僅認(rèn)為,“集合就是明確規(guī)定的對(duì)象的整體”,缺少了“對(duì)象不能重復(fù)”這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
學(xué)生對(duì)于集合定義的錯(cuò)誤理解其實(shí)與平時(shí)的集合定義教學(xué)存在很大的關(guān)聯(lián)。在教學(xué)過程中,很多教師往往會(huì)直接教授集合的定義、規(guī)則及運(yùn)算,缺少正反例證,沒有細(xì)致分析哪些對(duì)象的全體能夠或者不能夠形成集合。比如,互相之間不存在共同特征的對(duì)象以及彼此不能夠共存的對(duì)象的全體就無法構(gòu)成集合。
2.2 對(duì)于“可以用哪些方式表征集合?”的調(diào)查結(jié)果及分析
集合有三種表征方式,分別是列舉法、描述法和韋恩圖法,缺少描述法是大多數(shù)部分回答正確學(xué)生的通病??偟膩砜?,女同學(xué)的正確率(74.6%)明顯高出男同學(xué)的正確率(56.5%)。
集合的不同表征往往能促使學(xué)生更加深刻、全面地認(rèn)識(shí)集合。然而從調(diào)查結(jié)果看,不少學(xué)生對(duì)描述法表征集合的認(rèn)識(shí)比較欠缺,這其實(shí)與描述法相對(duì)更加抽象有關(guān)。因此,在日常教學(xué)中教師應(yīng)該加強(qiáng)集合表征方式的教學(xué),不僅要讓學(xué)生熟悉各種表征方式,而且要重點(diǎn)訓(xùn)練讓學(xué)生學(xué)會(huì)在各種表征方式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
2.3 對(duì)于“整數(shù)集合與偶數(shù)集合等價(jià)嗎?”的調(diào)查結(jié)果及分析
對(duì)于問題“整數(shù)集合與偶數(shù)集合等價(jià)嗎?”的回答,絕大多數(shù)學(xué)生(89.2%)的回答都是錯(cuò)誤的,認(rèn)為整數(shù)集合包含奇數(shù)集合與偶數(shù)集合,偶數(shù)集合是整數(shù)集合的真子集,所以整數(shù)集合與偶數(shù)集合不等價(jià)。他們的疑惑體現(xiàn)在:與原集合不相等的真子集怎么能和原集合等價(jià)呢?部分怎么能等價(jià)于整體呢?事實(shí)上,根據(jù)一一對(duì)應(yīng)的原理偶數(shù)集合與整數(shù)集合是等價(jià)的。相對(duì)來講,男學(xué)生(17.7%回答正確)的結(jié)果好于女學(xué)生(7.0%回答正確)。此外,很多學(xué)生的答案答非所問,沒有按照題目的要求作答。
集合中的元素如果能被數(shù)完就是有限集合,如果數(shù)不完就是無限集合。有限集合不能等價(jià)于除本身之外的任一子集,而無限集合可以等價(jià)于它的某個(gè)真子集(如通過一一對(duì)應(yīng)就可以使整數(shù)集與偶數(shù)集等價(jià))。將近九成的學(xué)生(89.2%)都對(duì)此做出了錯(cuò)誤的回答,錯(cuò)誤的原因主要是學(xué)生缺少集合等價(jià)的知識(shí),不知何為集合的等價(jià),把集合的等價(jià)與集合的相等混為一談。在集合的教學(xué)活動(dòng)中,教師應(yīng)該補(bǔ)充集合等價(jià)的理論,并讓學(xué)生明確區(qū)分集合的相等與等價(jià)。
2.4 對(duì)于“空集是有限集合嗎?”的調(diào)查結(jié)果及分析
空集是一個(gè)有限集合,但是很多學(xué)生基于“空集中沒有元素”這個(gè)事實(shí),認(rèn)為:“空集很含糊,不能討論其有限性”;“空集中沒有元素,不好做任何解釋”;“空集既不是有限集合,也不是無限集合”。
學(xué)生對(duì)這個(gè)問題的回答不太理想(62.5%的學(xué)生回答錯(cuò)誤)主要是因?yàn)閷W(xué)生對(duì)于什么是有限集合的定義理解不深。大多數(shù)學(xué)生只是感官上覺得集合中的元素如果能被數(shù)完就是有限集合,而空集中沒有元素他們就主觀地認(rèn)為不能數(shù)數(shù)了,自然也就不屬于有限集合。在今后的教學(xué)活動(dòng)中,必須強(qiáng)化有限與無限集合定義的本質(zhì)特征,以是否可以與其真子集等價(jià)作為判斷有限集合與無限集合的標(biāo)準(zhǔn)。
2.5 對(duì)于“全集是永恒唯一的嗎?”的調(diào)查結(jié)果及分析
全集并不是永恒不變或者唯一存在的,它隨著處理問題的差別可以取許多不同的形式,甚至對(duì)于同一個(gè)問題由于所用數(shù)學(xué)方法或者看問題的角度不同都可以取不同的全集。但是,很多學(xué)生(69.9%)并沒有理解全集的實(shí)質(zhì),做出了錯(cuò)誤的回答。
對(duì)于全集的認(rèn)識(shí)不能“望文生義”,很多學(xué)生的回答只是漢語(yǔ)意思的臆測(cè),比如“全集是指包含所有個(gè)體及運(yùn)算的集合”,“最大的集合”等。這主要是學(xué)生不理解全集的本原意義,不知道根本就不存在最大的集合這個(gè)事實(shí)。因?yàn)槿绻嬖谧畲蟮募希敲磳⑵渥鳛樾碌脑?,又可以生出更大的集合。事?shí)上,全集是應(yīng)用一定方法討論問題時(shí)關(guān)于對(duì)象范圍的限定,問題不一樣,方法不一樣所選取的全集就可能不一樣。
2.6 對(duì)于“一個(gè)集合的補(bǔ)集可以不同嗎?”的調(diào)查結(jié)果及分析
對(duì)于問題“一個(gè)集合的補(bǔ)集可以不同嗎?”的回答,雖然男同學(xué)的回答正確率(24.2%)高于女同學(xué)的正確率(9.6%),但是總體來看,回答正確率顯著偏低(總體回答正確率為14.8%)。
補(bǔ)集確定的基礎(chǔ)是全集,學(xué)生對(duì)于全集理解的偏差會(huì)導(dǎo)致對(duì)于補(bǔ)集的錯(cuò)誤理解。數(shù)學(xué)是一門前后內(nèi)容密切關(guān)聯(lián)的學(xué)科,對(duì)于一些關(guān)鍵的核心概念一定要形成正確、牢固的認(rèn)識(shí),為后續(xù)概念的掌握提供支持,避免“錯(cuò)一處而亂全局”的困境出現(xiàn)。
2.7 對(duì)于“區(qū)間是集合嗎?”的調(diào)查結(jié)果及分析
區(qū)間是一種特殊的集合,然而調(diào)查結(jié)果顯示大多數(shù)學(xué)生(84.1%)并不知道這個(gè)事實(shí)或者曲解了這個(gè)事實(shí)。
區(qū)間是一類特殊的集合,它的元素均是實(shí)數(shù),之所以很多學(xué)生否定這個(gè)事實(shí),主要在于區(qū)間的寫法與集合的描述法、列舉法的寫法存在形式上的不同。學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)集合這個(gè)概念之初就熟悉用花括號(hào)的記法,而區(qū)間用的是圓括號(hào)和方括號(hào),這個(gè)明顯的差異導(dǎo)致許多學(xué)生認(rèn)為區(qū)間不是集合。因此,對(duì)于集合概念的教學(xué)應(yīng)該突出概念的本質(zhì),不要拘泥于概念的形式,也就是要“注重實(shí)質(zhì),淡化形式”。
3 建議
從前述的調(diào)查結(jié)果可以看出,職前數(shù)學(xué)教師對(duì)于集合概念的理解并不理想,與調(diào)查之初的預(yù)想存在較大的反差。職前數(shù)學(xué)教師所掌握的集合知識(shí)缺少完整度,知識(shí)與知識(shí)的聯(lián)系比較松散;對(duì)于概念的理解主觀膩斷,往往會(huì)“望文生義”出現(xiàn)似是而非的錯(cuò)誤理解;缺少數(shù)學(xué)探究的理性精神,學(xué)習(xí)中很少“打破砂鍋問到底”;對(duì)于許多有關(guān)集合概念的知識(shí)存在學(xué)習(xí)盲區(qū),欠缺部分必要的學(xué)科知識(shí)。基于存在的這些問題,筆者提出以下一些建議。
3.1 對(duì)高師課程改革的建議
基礎(chǔ)教育課程改革如火如荼,但與之緊密聯(lián)系的高師課程改革則嚴(yán)重滯后?;A(chǔ)教育課程改革的核心之一就是提升教師的知識(shí)與能力,需要高師院校培養(yǎng)適應(yīng)新課程的新教師,高師課程改革迫在眉睫。2012年,教育部組織出版了各科的《中小學(xué)教師專業(yè)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)及指導(dǎo)》,[1]為高師課程改革提供了依據(jù),廣大高師院校應(yīng)該認(rèn)真落實(shí),對(duì)自身的課程體系進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)新形勢(shì)的需要。在具體操作中,職前數(shù)學(xué)教師教育課程應(yīng)該消除高等數(shù)學(xué)與初等數(shù)學(xué)的界限,并針對(duì)當(dāng)前絕大多數(shù)數(shù)學(xué)教師的數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)文化知識(shí)整體欠缺的現(xiàn)狀,[2]開設(shè)一些諸如《高觀點(diǎn)下的初等數(shù)學(xué)》《數(shù)學(xué)史》《數(shù)學(xué)文化》等宏觀理解整個(gè)數(shù)學(xué)體系的課程;同時(shí),應(yīng)該增加數(shù)學(xué)教學(xué)知識(shí)類課程的比重,使學(xué)生能夠把中小學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)術(shù)形態(tài)轉(zhuǎn)化為教育形態(tài),從而體現(xiàn)出數(shù)學(xué)教師工作的專業(yè)性;最后,職前數(shù)學(xué)教師教育課程應(yīng)設(shè)置實(shí)踐性及研究性的課程,增強(qiáng)職前數(shù)學(xué)教師的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和探究性,達(dá)到對(duì)于特定專題的深刻理解與掌握。
3.2 對(duì)職前數(shù)學(xué)教師教育者的建議
作為職前數(shù)學(xué)教師教育者,首先應(yīng)該在思想上重視日常的教學(xué),不能把教學(xué)工作簡(jiǎn)單地理解為照本宣科,而應(yīng)當(dāng)想辦法做實(shí)事,使整個(gè)教學(xué)過程更具有效性;其次,職前數(shù)學(xué)教師教育者在教學(xué)中應(yīng)該告訴學(xué)生知識(shí)的來龍去脈,避免“燒中段”式的灌輸教學(xué);再次,職前數(shù)學(xué)教師教育者應(yīng)該研究教學(xué)過程的規(guī)律,把教學(xué)與教學(xué)研究結(jié)合起來,促進(jìn)自身教學(xué)水平的提高;最后,應(yīng)該改變當(dāng)前職前數(shù)學(xué)教師教育者過于偏重科研的現(xiàn)狀,把教學(xué)績(jī)效與科研績(jī)效放在同等重要的位置,使其愿意投身教學(xué)及教學(xué)研究。
3.3 對(duì)職前數(shù)學(xué)教師的建議
作為一名職前數(shù)學(xué)教師,應(yīng)當(dāng)熟練掌握基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教育中的核心數(shù)學(xué)概念,對(duì)不同數(shù)學(xué)概念之間的關(guān)聯(lián)應(yīng)該深入理解,比如要知道基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教育中有哪些關(guān)鍵的數(shù)學(xué)概念,哪個(gè)概念是某一概念的上位或并列概念,采用怎樣的形式設(shè)計(jì)某個(gè)數(shù)學(xué)概念的教學(xué)過程等。職前數(shù)學(xué)教師如果能弄清楚這些問題,就能夠在將來的教學(xué)過程中游刃有余,進(jìn)而避免復(fù)制粘貼式地教“教材”,做到因時(shí)、因地、因人地用“教材”教。[3]
[關(guān)鍵詞] 文獻(xiàn)管理工具 知識(shí)模型 概念圖 Endnote Cmaptools
1 引言
隨著軟件技術(shù)的發(fā)展,文獻(xiàn)管理工具的使用成為科研工作者、教師和學(xué)生撰寫文獻(xiàn)、引用文獻(xiàn)以及構(gòu)建個(gè)人文獻(xiàn)知識(shí)庫(kù)的便捷方式。然而,面對(duì)目前功能不斷完善、版本不斷更新的各種文獻(xiàn)管理工具,如何快速掌握其核心功能并靈活使用是用戶所面對(duì)的難題。概念圖被證明是一種表達(dá)和傳遞知識(shí)非常有效的方式[1]。本文擬利用概念圖軟件工具構(gòu)建文獻(xiàn)管理工具知識(shí)模型,從而使用戶可以通過知識(shí)模型實(shí)現(xiàn)對(duì)文獻(xiàn)管理工具知識(shí)系統(tǒng)有效的學(xué)習(xí)和利用。
2 概念圖及其軟件工具
概念圖是由美國(guó)康奈爾大學(xué)的諾瓦克(J. D. Novak)教授提出的一種利用概念以及概念之間的關(guān)系表示和組織結(jié)構(gòu)化知識(shí)的可視化方法,其圖形是由節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)間帶有標(biāo)簽的連接弧構(gòu)成,概念被置于節(jié)點(diǎn)中,概念之間的關(guān)系則在節(jié)點(diǎn)間的連接弧上指定[2]。
在仔細(xì)挑選概念和連接詞后,概念圖可以成為一種極其有用的、能夠辨識(shí)意義間細(xì)微差別、輔助組織思維、提煉學(xué)習(xí)主題的學(xué)習(xí)工具,并用于支持有意義學(xué)習(xí)過程。有意義學(xué)習(xí)的精髓是將新的知識(shí)同化到已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,因?yàn)樾碌闹R(shí)只有與已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來才會(huì)有意義。用戶可以將已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)以概念圖的形式表示出來,當(dāng)在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)改變時(shí),可以通過在原有的概念圖上增加新概念、新關(guān)系和新命題,改變等級(jí)結(jié)構(gòu)和交叉關(guān)系來實(shí)現(xiàn)這種改變[3]。
概念圖既可以手工繪制,也可以利用概念圖軟件工具實(shí)現(xiàn)。目前已有多款專業(yè)的概念圖軟件工具,如Cmaptools、ConceptDraw、MindMapper、PersonalBrain和Visual Mind等,其中Cmaptools是由美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)人機(jī)識(shí)別研究院IHMC(The Institute of Human & Machine Cognition)開發(fā)的概念圖繪制工具,它所提供的強(qiáng)大功能可對(duì)知識(shí)模型的協(xié)作構(gòu)建、、檢索、導(dǎo)航和共享起到很好的支持作用,因此可以在文獻(xiàn)管理工具知識(shí)的學(xué)習(xí)中起到非常重要的作用[4]。
Cmaptools概念圖知識(shí)模型由概念圖和相關(guān)資源兩部分構(gòu)成。這些資源可以是包括圖片、文檔、視頻、網(wǎng)頁(yè)和概念圖等在內(nèi)的各種類型的媒體資源[5],用以解釋和補(bǔ)充相關(guān)概念信息,通常以不同的小圖標(biāo)形式(如 代表圖片資源)標(biāo)示在概念節(jié)點(diǎn)下方。這種以資源為導(dǎo)向的概念圖知識(shí)模型使學(xué)習(xí)者能夠自主選擇所需的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)擊和瀏覽,從而能夠方便快捷地獲取所需的知識(shí)并加以理解和掌握。
3 文獻(xiàn)管理工具知識(shí)模型構(gòu)建
構(gòu)建文獻(xiàn)管理工具知識(shí)模型,不僅可以將工具的顯性知識(shí)進(jìn)行組織加工,以更直觀的形式呈現(xiàn)給用戶,方便用戶快速了解各文獻(xiàn)管理工具,同時(shí)將文獻(xiàn)管理工具的使用技巧這種屬于個(gè)人的隱性知識(shí)顯性化,以共享文獻(xiàn)管理工具的使用經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)文獻(xiàn)管理工具使用知識(shí)交流。筆者利用Cmaptools概念圖軟件工具按照由淺入深、由寬泛到具體的認(rèn)知過程,構(gòu)建了由文獻(xiàn)管理知識(shí)、文獻(xiàn)管理工具知識(shí)及Endnote使用知識(shí)三大模塊組成的文獻(xiàn)管理工具知識(shí)模型。
3.1文獻(xiàn)管理知識(shí)模塊
文獻(xiàn)管理知識(shí)是學(xué)習(xí)和利用文獻(xiàn)管理工具的基礎(chǔ),廣義層面的文獻(xiàn)管理從方式與途徑層面上看,主要包括文獻(xiàn)組織、文獻(xiàn)檢索、文獻(xiàn)集成和文獻(xiàn)共享等。其中,文獻(xiàn)組織是將文獻(xiàn)資源按主題、資源類別或題錄信息等進(jìn)行分類組織;文獻(xiàn)檢索是根據(jù)自身需求有針對(duì)性地檢索數(shù)據(jù)庫(kù)、互聯(lián)網(wǎng)以及本地資源;文獻(xiàn)集成是通過鏈接方式,將本地文獻(xiàn)資源和互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫(kù)資源檢索結(jié)果集成,以形成個(gè)人文獻(xiàn)庫(kù);文獻(xiàn)共享則是將文獻(xiàn)全文、學(xué)習(xí)筆記以及所獲取的知識(shí)與他人分享,促進(jìn)合作學(xué)習(xí)的同時(shí),避免資源重復(fù)建設(shè)。所構(gòu)建的文獻(xiàn)管理知識(shí)模塊如圖1所示,點(diǎn)擊圖中文獻(xiàn)管理工具下方的小圖標(biāo)( )即可鏈接到文獻(xiàn)管理工具知識(shí)模塊。
3.2文獻(xiàn)管理工具知識(shí)模塊
文獻(xiàn)管理工具可為用戶在撰寫論文時(shí)引用參考文獻(xiàn)、建立個(gè)人文獻(xiàn)庫(kù)提供便利,其以用戶為中心的功能架構(gòu)可以較好滿足用戶對(duì)文獻(xiàn)管理的需求?;谖墨I(xiàn)管理知識(shí)模塊,文獻(xiàn)管理工具知識(shí)模塊的構(gòu)建主要從文獻(xiàn)管理工具功能出發(fā),利用概念圖將文獻(xiàn)管理工具的使用范圍和核心使用知識(shí)以圖形形式表示出來,所構(gòu)建的文獻(xiàn)管理工具知識(shí)模塊如圖2所示。
使用范圍。文獻(xiàn)管理工具的使用者主要分為機(jī)構(gòu)使用者和個(gè)人使用者。機(jī)構(gòu)使用者主要包括科研院所、高等學(xué)校以及圖書館這類對(duì)文獻(xiàn)資源有較高依賴性,從事科研創(chuàng)新和文獻(xiàn)貯藏管理等工作的機(jī)構(gòu);個(gè)人使用者則包括利用文獻(xiàn)管理工具輔助研究工作的科研工作者、輔助教學(xué)工作的教師以及輔助自主學(xué)習(xí)的學(xué)生等。
個(gè)人知識(shí)庫(kù)構(gòu)建。用戶可以根據(jù)自身知識(shí)結(jié)構(gòu)和研究興趣,集成本地文獻(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)等資源,加以組織,構(gòu)建個(gè)人文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)。在此基礎(chǔ)上通過將文獻(xiàn)題錄信息、正文、圖片、表格或相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源建立連接,以供用戶參閱和靈活管理,從而形成個(gè)人知識(shí)庫(kù)。
文獻(xiàn)分析。文獻(xiàn)分析功能對(duì)于文獻(xiàn)管理工具的作用是不可或缺的。通過文獻(xiàn)管理工具導(dǎo)入某領(lǐng)域文獻(xiàn)的題錄信息后,對(duì)文獻(xiàn)主題、關(guān)鍵詞、作者、來源和年份等進(jìn)行統(tǒng)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)某一知識(shí)領(lǐng)域核心作者、核心期刊、研究熱點(diǎn)和現(xiàn)狀等的分析。
參考文獻(xiàn)管理。參考文獻(xiàn)管理是文獻(xiàn)管理工具的主要功能之一,參考文獻(xiàn)格式可按語(yǔ)種分為中文和英文;按文獻(xiàn)類型則可分為專著、期刊、學(xué)位論文、會(huì)議論文和網(wǎng)絡(luò)資源等。通過對(duì)參考文獻(xiàn)相關(guān)信息的導(dǎo)入和導(dǎo)出,實(shí)現(xiàn)參考文獻(xiàn)自動(dòng)生成、標(biāo)引和便捷地對(duì)參考文獻(xiàn)格式進(jìn)行調(diào)整等功能。
另外,圖中給出了幾種比較常用的文獻(xiàn)管理工具,如Endnote、Reference Manager、NoteExpress、Biblioscape、Procite等,它們的使用知識(shí)都可以通過添加相關(guān)的資源鏈接來表述,鑒于Endnote具有廣泛的應(yīng)用范圍及較好的代表性,筆者以Endnote作為實(shí)例對(duì)其使用知識(shí)進(jìn)行了進(jìn)一步地表征,圖2中Endnote下方的小圖標(biāo)即分別表示與Endnote文獻(xiàn)管理工具相鏈接的圖文資源、純文本資源、Web地址和概念圖。點(diǎn)擊圖2中Endnote下方的概念圖小圖標(biāo)即可鏈接到Endnote使用知識(shí)模塊。
3.3Endnote使用知識(shí)模塊
Endnote是由Tomson Reuters公司推出的產(chǎn)品,利用該產(chǎn)品可以為撰寫論文或著作的作者節(jié)省大量編輯參考文獻(xiàn)時(shí)所需的手動(dòng)輸入和相應(yīng)格式修改時(shí)間。Endnote包括單機(jī)版和網(wǎng)絡(luò)版,并且實(shí)現(xiàn)了與Web of Knowledge檢索平臺(tái)的無縫鏈接[6]。本文以Endnote X4為例,構(gòu)建了它的使用知識(shí)模塊,如圖3所示。Endnote使用知識(shí)主要由其基本功能的使用和文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建兩大部分組成。
基本功能。Endnote工具的基本功能由Endnote的各菜單模塊呈現(xiàn)出來,文件菜單實(shí)現(xiàn)文件壓縮及題錄信息文件的導(dǎo)入與導(dǎo)出等功能;編輯菜單實(shí)現(xiàn)參考文獻(xiàn)的格式轉(zhuǎn)換、常用數(shù)據(jù)庫(kù)和用戶使用偏好的設(shè)定等功能;參考文獻(xiàn)菜單實(shí)現(xiàn)對(duì)參考文獻(xiàn)的編輯、檢索、排序以及圖片、文檔、URL等對(duì)象的插入等操作;工具菜單實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)機(jī)檢索、關(guān)鍵詞的創(chuàng)建和管理、文獻(xiàn)數(shù)據(jù)分析以及工具欄的管理等應(yīng)用;組菜單實(shí)現(xiàn)對(duì)文獻(xiàn)組和文獻(xiàn)組集的管理;幫助菜單則為用戶提供相應(yīng)的使用幫助等資源。
文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建。文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建是文獻(xiàn)管理工具的核心功能,如圖3所示。Endnote文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建方式主要包括手動(dòng)輸入、跨庫(kù)檢索、網(wǎng)站輸出和格式轉(zhuǎn)換四種:①手動(dòng)輸入。首先需要針對(duì)期刊論文、書籍和專利等不同的文獻(xiàn)類型設(shè)定所需的字段,然后手動(dòng)添加相應(yīng)的文獻(xiàn)題錄信息,這種方式適合少數(shù)文獻(xiàn)信息的錄入。②跨庫(kù)檢索。首先需要設(shè)置常用數(shù)據(jù)庫(kù),然后連接網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)并輸入檢索條件,檢索的結(jié)果可直接下載導(dǎo)入到Endnote文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中。③網(wǎng)站輸出。利用數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)站上提供的檢索結(jié)果導(dǎo)出功能,以Endnote所支持的格式將檢索結(jié)果直接導(dǎo)入本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中。④格式轉(zhuǎn)換。對(duì)于Endnote無法辨識(shí)的數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)出結(jié)果(如圖中所示的維普資訊數(shù)據(jù)庫(kù)),需要根據(jù)Endnote的規(guī)則替換題錄各字段的標(biāo)識(shí),再將其導(dǎo)入到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中。
在Endnote使用知識(shí)模塊中,有很多的概念節(jié)點(diǎn)下方都添加有相關(guān)的資源鏈接,如:圖文資源( )、視音頻資源()、網(wǎng)站資源( )以及其他的概念圖資源等,以進(jìn)一步對(duì)Endnote基本功能的使用方法和文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的具體構(gòu)建過程做出比較詳細(xì)地闡釋。如在圖3中點(diǎn)擊Thomson Reuters的網(wǎng)頁(yè)鏈接圖標(biāo)會(huì)鏈接至Endnote管理工具的推出者――Thomson Reuters公司的主頁(yè);點(diǎn)擊網(wǎng)站輸出的圖文資源圖標(biāo)會(huì)顯示相關(guān)網(wǎng)站檢索結(jié)果導(dǎo)出方式的說明文檔;點(diǎn)擊偏好設(shè)定的圖片圖標(biāo)則顯示出Endnote偏好設(shè)定菜單的圖片信息等,這些鏈接資源會(huì)在極大程度上提高學(xué)習(xí)者的知識(shí)獲取效率。
4文獻(xiàn)管理工具知識(shí)模型的應(yīng)用
文獻(xiàn)管理工具知識(shí)模型可為用戶的學(xué)習(xí)提供很好的資源導(dǎo)航和檢索支持,使用戶能夠方便地獲取文獻(xiàn)管理工具的相關(guān)知識(shí),并利用所學(xué)到的知識(shí)對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行有效的管理和利用。
4.1 文獻(xiàn)管理工具知識(shí)學(xué)習(xí)
文獻(xiàn)管理工具知識(shí)學(xué)習(xí)活動(dòng)的開展是文獻(xiàn)管理工具知識(shí)模型的核心應(yīng)用。用戶首先可通過構(gòu)成文獻(xiàn)管理工具知識(shí)模型的三個(gè)知識(shí)模塊來獲取對(duì)文獻(xiàn)管理工具的感性認(rèn)識(shí),然后通過點(diǎn)擊相關(guān)的資源鏈接圖標(biāo)來獲取對(duì)具體的文獻(xiàn)管理工具Endnote的使用知識(shí),如Endnote的使用說明書、Endnote使用教程、相關(guān)的ppt文檔和博客資源等,同時(shí)也可利用知識(shí)模型所具有的檢索和共享功能實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)知識(shí)網(wǎng)頁(yè)資源及遍布于世界各地服務(wù)器上的其他相關(guān)概念圖的檢索以及同相關(guān)概念圖作者的知識(shí)協(xié)作、交流和共享,并通過自己實(shí)際試用的方式展開有意義的學(xué)習(xí),以充分獲取Endnote工具使用知識(shí)。用戶在獲取這部分顯性知識(shí)的過程中,會(huì)將其內(nèi)化為個(gè)人隱性知識(shí),積累到個(gè)人知識(shí)庫(kù)里,形成個(gè)人對(duì)Endnote的認(rèn)識(shí),之后就可以利用已經(jīng)掌握的文獻(xiàn)管理工具知識(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)文獻(xiàn)的輕松自如的管理。
4.2 科研應(yīng)用
科研人員對(duì)文獻(xiàn)管理工具知識(shí)的掌握將會(huì)對(duì)其科研成果的形成起到有效的促進(jìn)作用。以Endnote文獻(xiàn)管理工具為例,科研工作者在科研過程中可分主題利用Endnote構(gòu)建個(gè)人文獻(xiàn)庫(kù),將搜索或?qū)氲奈墨I(xiàn)信息與本地文獻(xiàn)全文、圖片等多媒體文件鏈接形成各文獻(xiàn)條目,并按主題、關(guān)鍵詞、年份、來源、作者等屬性統(tǒng)計(jì)文獻(xiàn)條目信息,以實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)主題知識(shí)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和現(xiàn)狀分析,為科學(xué)研究向縱深發(fā)展奠定基礎(chǔ)。另外,通過瀏覽所構(gòu)建文獻(xiàn)庫(kù)的資源題名和摘要等信息,確定研究所需的文獻(xiàn)條目,獲取其全文,進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和研究,不斷地加以內(nèi)化吸收,形成個(gè)人隱性知識(shí),再通過撰寫專著或論文的方式將這些隱性知識(shí)進(jìn)行外化表達(dá),最終形成具體的科研成果。
5結(jié)語(yǔ)
文獻(xiàn)管理工具為用戶提供了便捷的個(gè)人文獻(xiàn)庫(kù)構(gòu)建、文獻(xiàn)分析和參考文獻(xiàn)管理等功能。論文構(gòu)建的基于概念圖的文獻(xiàn)管理工具知識(shí)模型能夠?qū)⑽墨I(xiàn)管理及其工具知識(shí)的相關(guān)概念和概念間的關(guān)系以及相關(guān)的資源鏈接信息以圖形的形式形象地呈現(xiàn)出來,使用戶能夠快速掌握文獻(xiàn)管理工具的相關(guān)知識(shí),并能夠在實(shí)際的學(xué)習(xí)和科研實(shí)踐中加以應(yīng)用,從而有效地促進(jìn)其科研成果的形成。
參考文獻(xiàn):
[1] Cañas A J, Hill G, Carff R, Suri N, et. al. Cmaptools: A knowledge modeling and sharing environment. [2010-08-10]. cmc.ihmc.us/papers/cmc2004-283.pdf.
[2] F. Safayeni, N. Derbentseva, A. J. Cañas. Concept maps: A theoretical note on concepts and the need for cyclic concept maps. [2010-08-14]. cmap.ihmc.us/Publications/ResearchPapers/Cyclic%20Concept%20Maps.pdf.
[3] 周寧,張會(huì)平,陳勇躍.基于概念圖的數(shù)字圖書館知識(shí)轉(zhuǎn)化模型研究.情報(bào)理論與實(shí)踐,2007,30(5):597-600.
[4] 張學(xué)福.基于概念圖的知識(shí)模型組織及協(xié)作機(jī)制研究.現(xiàn)代圖書情報(bào)技術(shù),2005(11):34-38.
[5] Cañas A J, Hill G, Lott J. Support for constructing knowledge models in cmapTools.[2010-08-17].cmap.ihmc.us/Publications/WhitePapers/Support%20for%20Constructing%20Knowledge%20Models%20in%20CmapTools.pdf.
[6] EndNote. About us. [2010-08-13]. 省略/enabout.asp.
關(guān)鍵詞:舒適護(hù)理;老年心血管疾??;生活質(zhì)量;影響;改善
前言 :心血管疾病目前的發(fā)生率呈逐漸上升的趨勢(shì),是一種循環(huán)系統(tǒng)疾病,好發(fā)于中老年人群,所包括的疾病種類較多,例如冠心?。ㄐ募」K?、心絞痛)、高血壓、心衰以及高血脂等。當(dāng)疾病發(fā)生或復(fù)發(fā)時(shí),對(duì)患者的生存和生活質(zhì)量會(huì)造成嚴(yán)重影響。故而,該疾病的護(hù)理成了當(dāng)前社會(huì)各界共同關(guān)注的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。下面本文將以在社區(qū)接受舒適護(hù)理的老年心血管疾病患者為例,來探討舒適護(hù)理對(duì)患者生活質(zhì)量的影響和改善,現(xiàn)報(bào)道如下:
一、資料與方法
1、臨床資料 以2011.1.1.~2012.1.1之間在社區(qū)健康服務(wù)中心接受舒適護(hù)理服務(wù)的75例老年心血管疾病患者為研究的對(duì)象,其中男性患者37例,女性患者38例,患者的年齡在49--92歲之間,平均年齡為71.6歲,病程發(fā)展為3個(gè)月~15年,平均病程為8.5年,患者的收縮壓在160 mm Hg以上,舒張壓在95 mm Hg以上,心率在每分鐘80次以上,平均每月會(huì)發(fā)生6次以上的心絞痛等情況。
2/護(hù)理方法 社區(qū)在將老年心血管疾病患者收治之后,就對(duì)患者的病情發(fā)展進(jìn)行詳細(xì)的了解和分析,并給予患者舒適護(hù)理,主要包括了對(duì)患者的心理進(jìn)行疏導(dǎo),提升患者對(duì)治療的信心,緩解患者因疾病困擾所產(chǎn)生的擔(dān)憂和焦慮,消除負(fù)面情緒,鼓勵(lì)患者配合治療,同時(shí)給予患者用藥指導(dǎo)以及健康教育,促進(jìn)患者對(duì)自身所患疾病以及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)的了解,促進(jìn)患者治療依從性的提升。再者就是為患者構(gòu)建舒適的治療環(huán)境和良好的氛圍,指導(dǎo)患者正確的飲食,如食用營(yíng)養(yǎng)、清淡、無刺激性的食物,并且將體重嚴(yán)格控制。再次就是每日對(duì)患者的血壓、心率、心律、用藥情況、脈搏、運(yùn)動(dòng)鍛煉情況、飲食起居、自我感覺以及體重進(jìn)行測(cè)量和詳細(xì)記錄,并建立良好的醫(yī)患關(guān)系,保證各項(xiàng)工作的開展能夠有序的進(jìn)行,促進(jìn)患者的舒適度提升。
3、觀察指標(biāo) 對(duì)患者接受舒適護(hù)理前后的心血管疾病控制時(shí)間、軀體疾病、治療效果、社會(huì)能力、生理功能、治療時(shí)間、精神狀況、情感能力以及生活質(zhì)量分的改善幅度進(jìn)行對(duì)比。
4、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 借助統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 13.0系統(tǒng)對(duì)調(diào)查的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,用t檢驗(yàn),以均數(shù)±表示計(jì)量資料,當(dāng)P
二、結(jié)果
患者接受舒適護(hù)理服務(wù)前后,治療成效有了明顯的變化,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:患者的憂郁和焦慮程度明顯緩解,生活質(zhì)量很顯著提升,社會(huì)能力、生理功能、情感能力以及精神狀況得到明顯改善和提升,治療時(shí)間和病情控制時(shí)間有效縮短,舒適護(hù)理前后在差異性上具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義((P
討論
南丁格爾在早期提出了保證病房?jī)?nèi)的條件舒適、空氣清新、環(huán)境安靜、清潔,是舒適護(hù)理的萌芽階段,在上個(gè)世紀(jì)九十年代中期,由Kofcaba完成了由實(shí)踐與理論的過渡,并提出了關(guān)于舒適護(hù)理的理論概念,他認(rèn)為舒適護(hù)理應(yīng)該是整體化護(hù)理藝術(shù)的過程以及追求的結(jié)果。同時(shí)Jones在生殖技術(shù)護(hù)理中對(duì)整體化護(hù)理做了強(qiáng)調(diào),將服務(wù)做到有的放矢。在1998年,又由臺(tái)灣華杏出版社總裁蕭豐富提出了具體的舒適護(hù)理模式,即蕭式雙C護(hù)理模式。他強(qiáng)調(diào)了在護(hù)理過程中,必須將患者的舒適作為工作的重點(diǎn),注重患者的舒適感受,進(jìn)而提升患者的滿意度。
舒適護(hù)理是一種人性化、個(gè)性化、創(chuàng)造性、高效性以及整體性的護(hù)理模式,與一般護(hù)理相比,其共同點(diǎn)在于都是為了使患者心理健康情況、生理情況達(dá)到最佳狀態(tài),同時(shí)有效縮減患者的 不適程度,但是更加注重患者的身心感受,具有操作性更強(qiáng)的特點(diǎn)。同時(shí)也將護(hù)理工作領(lǐng)域的廣泛性突出,使護(hù)理人員的身份既是管理者、研究者、服務(wù)者、組織者,又是健康維護(hù)者,并且護(hù)理的范圍也更加的全面和廣泛。
舒適護(hù)理在護(hù)理的內(nèi)容上主要包括了對(duì)患者心理、生理、靈魂上的護(hù)理,使患者將不愉快的程度最大化的降低,進(jìn)而達(dá)到最愉快的狀態(tài),具體如下:尊重患者的,使靈魂處于舒適的狀態(tài);和諧家庭、學(xué)校、人際以及職業(yè)等方面的社會(huì)關(guān)系,使社會(huì)關(guān)系舒適;再者就是滿足和理解患者的安全感、尊重感以及滿足感,使他們心理舒適;最后就是營(yíng)造適宜的溫度、光線、音響以及濕度,為患者提供舒適的環(huán)境,使他們心理舒適。Janice指出,舒適的環(huán)境是使舒適護(hù)理得以有序、順利開展的關(guān)鍵,以適當(dāng)?shù)母惺艽碳泶龠M(jìn)患者的康復(fù)。目前我國(guó)對(duì)舒適護(hù)理的研究仍處于初級(jí)階段,作為一種新型的護(hù)理模式,雖然具有局限性,但是作為一種運(yùn)用于整體護(hù)理的創(chuàng)新思維方法,對(duì)深入專業(yè)研究和拓展學(xué)科領(lǐng)域具有重要的作用和意義。有相關(guān)學(xué)者調(diào)查表明,患者將無痛作為生理舒適的首要目標(biāo),護(hù)理服務(wù)人員的態(tài)度則是患者心理舒適的首選,因此在護(hù)理的過程中,必須將護(hù)理人員的預(yù)見性與主觀能動(dòng)性充分的發(fā)揮,才能夠給予患者最為舒適和周到的護(hù)理,同時(shí)在整個(gè)護(hù)理過程中,體現(xiàn)以人為本和以病人為中心的理念,創(chuàng)建和諧的護(hù)患關(guān)系,使護(hù)理工作的開展更加的深入,護(hù)理的內(nèi)容和方向更加的明確,促進(jìn)患者的早日康復(fù)。
通過以上的調(diào)查顯示,舒適護(hù)理模式對(duì)于老年心血管疾病患者生活質(zhì)量具有明顯的改善和提升作用,使患者的生理狀況得到緩解,同時(shí)情感能力、社會(huì)功能、身心健康、治療時(shí)間以及精神狀況都得到很大的改善。因此,在社區(qū)護(hù)理過程中,我們應(yīng)將舒適護(hù)理大力推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]范玉蘭,徐曉,余金珍,等. 急性冠脈綜合征 352 例護(hù)理體會(huì)[J]. 臨床醫(yī)藥實(shí)踐,2010,19 ( 5B) : 521 -522.
關(guān)鍵詞:舒適護(hù)理;老年人;心血管疾病;生活質(zhì)量
老年人心血管疾病患者因組織器官衰老、多合并有其它基礎(chǔ)疾病,發(fā)病時(shí)多急驟且危重,多伴臥床不起、口齒不清、意識(shí)模糊等癥狀,診療活動(dòng)以挽救生命、維持生命體征、提高生活質(zhì)量為主要目的[1]。舒適護(hù)理相較于傳統(tǒng)護(hù)理模式,注重滿足患者對(duì)舒適度、心理支持的需要,甚至可改善治療康復(fù)效果。本次研究中我科將舒適護(hù)理模式應(yīng)用于老年心血管疾病患者100例,效用顯著。
1 資料與方法
1.1一般資料 選取2012年12月~2013年5月我科收治的心血管疾病老年患者200例(男122例,女78例),年齡65~81歲,平均(71.2±6.9)歲;病癥類型:心律失常50例、高血壓心臟病41例、心力衰竭43例、冠心病心絞痛38例、心肌梗死28例。納入標(biāo)準(zhǔn):以心血管疾病為主癥,年齡≥65歲。按照入院順序?qū)⒒颊唠S機(jī)分為常規(guī)組與舒適組各100例,兩組患者年齡、性別、病情等臨床資料差異不顯著(P>0.05)。
1.2方法
1.2.1常規(guī)組 對(duì)照組給予常規(guī)護(hù)理,患者入院后,據(jù)病情結(jié)合醫(yī)囑制定護(hù)理路徑,給予治療、生活、飲食等護(hù)理;患者宜臥床休息,必要時(shí)給予吸氧;監(jiān)控患者血壓、心律、體溫等各項(xiàng)生命體征,危重者給予特護(hù)。
1.2.2舒適組 在常規(guī)組基礎(chǔ)上給予舒適護(hù)理,以患者生理舒適、心理舒適、社會(huì)舒適為目標(biāo)[2]。①生理舒適:創(chuàng)造良好的病房環(huán)境,宜安靜、整潔、溫馨;合理設(shè)施布置,以方便為主;特殊生理護(hù)理,如皮膚護(hù)理、口腔清潔、改善,等,維持患者生理衛(wèi)生;抑制護(hù)理差錯(cuò)、意外事故,減少對(duì)患者生理傷害。②心理舒適:創(chuàng)造良好的人文環(huán)境,滿足患者心理需求;監(jiān)控患者心理狀態(tài),對(duì)于心理波動(dòng)較大、抑郁患者,給予心理呵護(hù),可通過聊天、播放舒緩的音樂等方式緩解改善心理狀態(tài);進(jìn)行有效的健康教育,多進(jìn)行鼓勵(lì)與支持,緩解患者憂慮。③社會(huì)舒適:據(jù)患者認(rèn)知、文化程度、性格等情況,護(hù)理人員在護(hù)理過程中熟練的掌握溝通技巧,不表現(xiàn)出任何的歧視,給予尊重、理解與支持;據(jù)患者家庭、人際關(guān)系,促其親友給予足夠的支持、理解,多探望、關(guān)心,增強(qiáng)患者被關(guān)心、支持、理解感受。
1.3療效判定 參照健康調(diào)查表(SF-3)設(shè)立指標(biāo),并觀察、測(cè)評(píng)患者健康指數(shù),指標(biāo)包括生理機(jī)能、生理疾病、一般狀況、精力、社會(huì)功能、精神健康、情感活動(dòng)等,賦予權(quán)重,滿分為100分。于患者入院前與出院時(shí)進(jìn)行測(cè)評(píng),以調(diào)查問卷的形式。
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 本次研究當(dāng)中的所有數(shù)據(jù)均采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理,計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,計(jì)數(shù)資料采用數(shù)(n)與率(%)表示,P
2 結(jié)果
入院時(shí)常規(guī)組與舒適組生活質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)差異不顯著(P>0.05);出院后兩組患者精力、社會(huì)功能差異顯著(P
3 討論
舒適護(hù)理主要目的為滿足患者生理、心理需求,強(qiáng)調(diào)情感、精神、身體清潔,本次研究中應(yīng)用舒適護(hù)理模式患者其生理機(jī)能、一般狀況、情感功能、精神健康改善作用顯著優(yōu)于常規(guī)護(hù)理[2-4]。
舒適組不同患者間社會(huì)功能、情感功能、精神健康改善狀況差異較大,標(biāo)準(zhǔn)差均在30以上,可見舒適護(hù)理其適應(yīng)性有待提高,醫(yī)院在開展舒適護(hù)理時(shí)除常規(guī)的舒適護(hù)理內(nèi)容外,還應(yīng)掌握足夠的技巧,據(jù)患者臨床資料、社會(huì)關(guān)系,有針對(duì)性的開展護(hù)理活動(dòng)。
參考文獻(xiàn):
[1]劉珂,楊柳.舒適護(hù)理在心血管內(nèi)科護(hù)理工作中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)農(nóng)村衛(wèi)生,2013,31(03Z):229-229.
[2]耿向旭.舒適護(hù)理在老年術(shù)后疼痛中的作用[J].按摩與康復(fù)醫(yī)學(xué),2013,4(07):176-177.