人体工程学概述范文

人体工程学概述篇1

【摘 要 题】语言学

【关 键 词】概念框架/认知操作/语义结构/谓元

【正 文】

1. 概念框架和语义结构

概念框架和语义结构可以从两个角度来表述，一个是各自和其他相关系统之间的连通关系，另一个是各自的内部动态结构。①

1. 1　外部连通关系

语言系统的操作可以延伸激活其他认知系统，其中包括感知系统、运动系统和情感系统；语言输入可以致使受话者通过感知神经路径获得信息，也可致使受话者执行某些动作或产生某种情绪。由此推导，语言系统和各认知系统连通，它们之间的连接部分在理论模式中可称为概念系统，和语言系统连接的概念系统部分称作概念语义。语言系统的操作包括概念语义和语法表达之间互相激活的(生成和理解)过程，即动态的体现关系。

小句的概念语义(或称概念内容)是情状。情状是概念语义系统中一种可分解整体性的关系网络，相当于一个概念语义的认知图式。所谓的可分解性就是情状由各概念组合而成；所谓的整体性就是情状可以在小部分输入的作用下，整体处于半激活状态(详见1. 2小节的实例解释)。情状和不同认知系统的连通，表现了情状的认知连通性。在笔者的认知功能模式中，小句情状的形式表征是概念框架。情状的认知连通性和可分解整体性也就由概念框架表述。

本文讨论的语义结构主要是简单小句的语义结构，其必有核心部分是述谓结构(predication structure)，也称论元结构。述谓结构由谓词(predicator)和谓元(argument)组合而成：其中谓词主要体现为动词性的语法单位，谓元主要体现为名词性的语法单位。述谓结构既涉及结构成分之间的组合关系(tactics)，又涉及各功能语义成分和语法单位之间的体现关系(realization)。②

概念框架重视情状和各认知系统之间的关系，所以必须处于各认知系统的接合部；而语义结构重视语义和语法之间的体现关系，所以它更接近语法结构。如果两者都存在于理论模式中，那么它们的连接位置是不同的(见图1)。

 

1. 2内部动态结构

概念框架和语义结构除了连接位置的不同，它们各自内部连接关系也不同，在理论模式中的形式表述也不相同。请比较以下两例句语义结构和概念框架的不同表述形式：

(1)ross smashed the glass with a hammer.

(2)the glass smashed into pieces.

两句的语法结构显然是不同的，它们的语义结构也不同，它们可形式表述如下：

施事[，ross]+smash+受事[，glass]+工具[，hammer]

客事[，glass]+smash+终状[，into pieces]

两句虽然动词相同，但语义结构却不同。

从概念语义的角度出发，两个小句都表达击毁情状。击毁情状有两个可分解的概念内容：打击动作和毁坏结果。基于经验，打击动作包括：打击者(动者)、打击动作(动)和打击对象(对象)，它们组合成打击的动作概念结构。毁坏结果包括：使实体毁坏的致使者(使者)、致使(使)、致使对象(对象)以及作为致使倾向的被毁坏客体(客)及其毁坏后倾向性结果状态(终状)，它们组合成表述毁坏结果的致使概念结构。其中动作概念结构和毁坏结果致使概念结构组合成击毁情状的核心概念内容。该概念内容可以形式表述为如下概念过程： 过 动者[，ross]+动[，smash]+对象[，glass]+工具[，hammer]

程 使者[，ross]+使+对象[，glass]+倾向[客

[，glass]+终状[，into pieces]]

概念过程中，动作概念结构和致使概念结构不是简单的组合，两个结构之间的一些参与者有重合关系。其中动作者(动者)和致使者(使者)重合成使动者ross，动作对象和致使对象客体重合成使动对象客体glass。

概念过程的始末可以由先设(条件)和推导(结果)来界定，并和先设、推导组合成概念框架： 先 [客[，glass]+状[，broken]]+否；……

设

过 动者[，ross]+动+对象[，glass]+工具[，hammer]

程 使者[，ross]+使+对象[，glass]+倾向[客

[，glass]+终状[，into pieces]]

推 客[，glass]+状[，broken]

导

概念框架是个可分解整体，它又是一个可以操作的认知图式。以上两个击毁小句只是这个相同概念框架的两个不同的激活过程。前句激活了概念过程的所有成分，后句则没有激活动作者和致使者，也没有激活工具，但在整体框架的作用下，它们都处于半激活状态(即框架的每一个没词项输入的单位都有一定值，但尚未到达激活的程度)。从连接关系的角度出发，概念框架和语法结构的体现关系是一对多的动态关系；从操作过程的角度出发，具体被激活的概念语义只能体现为一个语法结构。其他各理论模式中的语义结构一般不涉及操作过程，因此也不涉及整体半激活效应。

1. 3　形式表征的概括性

作为形式表征，概念框架和语义结构都有高度的概括性。但是，它们概括性的具体表现是不同的。语义结构关注的是语法结构的功能语义，所以它对小句表达的概念语义进行了舍取，获得了抽象的形式表征。虽然概念语义比语法语义精细繁复，但它的内部连接关系基于三个基本概念结构，所以概念框架在具备较大表述范围的同时，具有高度的概括性。将概念框架和语义结构进行比较，我们发现前者可以表述各小句之间更多的概念语义的相似性，因此其理论表述更加经济。例如：

(3)the tamer walked the tigers into their proper positions.

(4)the tigers walked into their proper positions.

前句是个致使小句，后句是个动作小句；致使是及物的，自动动作是不及物的；它们不同的语义结构可以形式表述如下：

施事+walk1+受事+终位

施事+walk2+终位

根据语义结构的表述，两个结构的动词语义也不同。前句的动词表示致使受事动作，后句的动词表示施事本身的动作。③

仅从语义结构的表征形式看，两句所表达的内容有两个相同的谓元，一个是施事，另一个是终位。事实上，这两个谓元只是语法语义(或功能语义)相同而已，它们的语法位置一个在句首，一个在句尾；它们的概念语义是不同的。前句的施事是个致使者，他自身可以不实施“走”的动作；后句的施事只是动作者，不含致使意义。从语义结构出发，前句的终位必须是受事的终位，而后句的终位只能是施事的。

从概念语义的角度出发，两个小句的概念内容只是范围不同而已。其中前句致使小句的概念内容涵盖了后句动作小句的概念内容；具体表现为：前句中致使倾向的概念内容“老虎走到各自位置上”和后句的概念内容相同。由此可见，语言对因果链的表达可以取整个因果关系(致使某实体动作)作为小句的范围，也可以取致使结果部分(某实体动作)作为小句的范围。在形式表述中，我们将如此两个小句的概念内容，放在单个概念框架中表述。其中“动作”和“致使倾向中的动作”用相同的形式来表征。这样的表征形式既合理又经济。它们的概念内容可以由“走”情状框架的概念过程表述如下： 过 (使者[，tamer]+使+对象[，tigers]+倾向)

程 [动者[，tigers]+动[，walk]+终位[，into positions]]

根据概念框架的形式表述，tamer是致使者，tigers是动作者，positions是动作者的终位。如此形式表征合乎两个小句的概念语义，因为“走”的动作者永远是tigers，终位也永远是动作者走动后的位置。如此概念语义自然也不悖于感知信息和运动信息。以上两例小句的操作过程中动作概念结构必须激活，致使概念结构可以激活可以不激活。在生成操作中，当致使概念结构激活时，及物小句激活；如果致使概念结构没有激活，那么不及物小句激活。

将概念框架和语义结构作一比较，如果将概念框架的成分称作参与者，将语义结构的成分称作谓元，那么两个不同的参与者(动作者、使动者)可以和一个谓元(施事)构成选择“或”的体现关系。因此，参与者和谓元的内部连接关系是不同的。由此推导，概念框架和语义结构也不相同。概念框架不仅在内部结构方面和语义结构不同，而且它有能力表述情状的认知连通可行性(见第2节)和认知操作可行性(见第3节)。

2. 认知连通可行性

情状的认知连通性具体表现为小句情状的概念语义和语言表达互相激活的可行性，也表现为它和其他认知系统(如感知系统、运动系统、情感系统等)的互相激活可行性。作为情状概念语义的形式表征，概念框架除了可以和语言表达互相激活外，还必须不悖于感知信息的操作，不悖于运动行为等等。概念框架合理的形式表述了情状概念语义的认知连通关系，而语义结构不将该认知特征作为自己的研究范围。我们举例说明两者在认知连通性方面的差异：

(5)larry hit the iron ball with the club.

(6)the club hit the iron ball.

(7)larry hit the iron ball into the corner.

(8)larry hit the club against the iron ball.

这四个小句所表达的概念内容有一个共同的打击情状。从运动系统的角度出发，通过对运动行为的观察我们可以证明：打击情状必须涉及“打击者(动者)、打击的具体动作(动)、被击实体(对象)和打击工具(工具)”。在打击情状框架中，这些动作参与者构成动作概念结构：

动者larry+动hit+对象ball+工具club

这个动作概念结构是打击概念过程必有的结构。当然，打击框架的概念过程除了动作概念结构外，还可以有范围和精度方面的内容。如用langacker[1] 的术语，概念语义可以构造(construe)概念内容(conceptual content)在范围或精度方面的不同构式(construal)，这些构式激活不同的语法结构。如果将系统操作性放进来一起考虑，那么概念框架可以激活不同的概念内容范围。比如，句1激活了动作者、动作、动作对象和工具，但句2只激活了动作、动作对象和工具，动作者没有激活。不同的概念输入激活了不同的成分，相应的语法结构也不同。后两句和前两句不同，它们除了激活动作概念结构外，还激活其中一个致使概念结构，激活的致使概念结构或表示动作对象iron ball的致使倾向(句3)，或精细表示工具club移动并碰击动作对象的致使倾向(句4)。从概念内容的角度出发，致使概念结构或表示句3中动作对象的因果关系，或表示句4中工具的因果关系。就整体框架的内部连接关系而言，两种致使概念结构都是可有成分： 过 动者+[，larry]+动[，hit]+对象[，iron ball]+工具[，club]

(使者[，larry]+使+对象[，iron ball]+倾向

[客[，iron ball]+终位[，corner]])｜

程 (使者[，larry]+使+对象[，club]+倾向[客

[，club]+相对方向[，iron ball]])

从操作的角度出发，致使概念结构可以激活，也可以不激活。如果致使概念结构激活，那么一个小句的操作过程只激活一个致使概念结构。为了便于形式表述，概念过程设两个致使概念结构，它们之间是个选择“或”的关系(用“｜”表示)。

语义结构的表述和概念框架的不同。首先，四个小句的语义结构是不同的，它们分别是：

施事+hit+受事+工具

施事(或工具)+hit+受事

施事+hit+受事+终位

施事+hit+受事+途径

不同的语义表征自然无法表述和解释各句之间概念语义的相同部分，也无法解释各句的概念内容和其他认知系统(比如运动系统)之间的操作关系。由此可见，语义结构的认知连通性非常有限。概念框架和语义结构之所以在认知连通性方面有差异，其中一个原因是概念框架的参与者和语义结构的谓元，它们有不同的定义；参与者概念更适合于表述概念语义，谓元更适合于表述功能语义或句法语义。

3. 认知操作可行性

语言的认知操作涉及提问、回答、推理等。其中推理可以是语义的，也可以是语用的。推理部分本文主要讨论语义推理。如果概念框架和语义结构是合理的形式表征，那么它们应该为语言认知操作提供必要的信息。事实证明，概念框架具有一定的认知可操作性，语义结构却没有涉及这个范围。请看以下例句：

(9)the gigantic hammer crushed the rocks into powder.

该小句框架中概念过程是： 过 动者+动[，crush]+对象[，rocks]+工具[，hammer]

程 使者+使+对象[，rocks]+倾向[客

[，rocks]+终状[，into powder]]

它的语义结构是：

施事(或工具)+crush+受事+终状

在会话中，受话者听到上述小句后，也许会问：" who operated the hammer? " 或" who crushed those rocks? " 受话者进行如此会话角色的转换，是因为该小句所表达的概念内容为提问提供了信息，即小句告诉我们，动作crush必须有一个动作者，而hammer只是动作的工具。

根据概念框架的可分解整体性，动作者和致使者虽然没有具体的输入，但由于概念框架的整体作用，它们都处于半激活的状态。由于半激活参与者没有具体的语词概念，它们都可以作为提问的对象。受话者之所以能够提出这样的问题，是因为它的情状概念内容中有如此的提问机制。概念框架则为我们提供了提问机制的形式表征，它就是操作中的半激活参与者。

语义结构没有如此的表述能力。无论第一个谓元归作施事还是归作工具，语义结构都无法为提问提供必要的可操作信息。如果该谓元归作施事，因施事已有具体的语词语义，我们无法再对施事提问。如果该谓元归作工具，那么语义结构本身连施事都没有，就更谈不上对施事提问了。

概念框架除了为提问提供信息，还可以为语义推理提供信息。例如：

(10)john broke the vase.

(11)the vase broke.

(12)the vase was broken.

如果有人问：" what happened to the vase? " ，以上任何一句都能推导出“客[，vase]+状[，broke]”的相同信息。根据语感我们知道如此概念语义是存在的。该概念内容，语义结构是无法表述的；但概念框架却可以。请看它们相应的概念框架： 例 john broke the the vase the vase

vase broke was broken

过 动者+动+对 客+变+ 客+静+

程 象 终状 状

使者+使+对

象+倾向[客+

终状]

推 客[，vase]+状[，broken]

导

三句的概念过程都含客体vase及其状态，所以它们的推导必定是相同的“客[，vase]+状[，broken]”。

4. 参与者和谓元

语义结构由谓词和谓元组合而成。就许多理论模式而言，谓元是元概念，是理论先设的[2]。问题是不同的理论模式，却有不同的谓元系统，不同的谓元系统有不同数目的谓元[3；4；5：41—46]。

谓元除了设定的数目不同外，定义策略也不同。定义策略总体上可以分出两种：一种用必要充分条件来定义谓元范畴，另一种用典型结构和亲属关系结构来定义谓元范畴[6；7：547—659]。谓元是语义结构的成分；语义结构和语法结构之间的体现关系，具体表现为谓元和语法单位之间的动态体现关系。如果如此体现关系是理论模式必须表述的，那么谓元不应该是假设性的元概念，而应该是基于体现关系并遵循科学理论表述四大总则而设立的功能语义单位[8：23—29]。如果以语法单位作为形式依据，那么不同的谓元必须基于不同的显性形式。但是，如此体现原则仍然无法彻底解决谓元和语义结构的问题。请比较以下两组例句：

(13)我们用墨水写字/*我们在墨水上写字。(工具)

(14)我们用宣纸写字/我们在宣纸上写字。(位置)

两组的前一句的“墨水”“宣纸”都可以归入谓元工具，因为它们可体现为语法结构中“用”字后面的语法单位。后句的“宣纸”可以作为位置，而“墨水”却无法作为位置。语义结构无法通过自身的形式表征来表述：为什么“宣纸”可以有工具和位置两种不同的语义功能，而“墨水”只能有工具一种语义功能。语义结构之所以无法解释这个问题，是因为这个问题不是语义结构的问题，而是概念语义的问题。概念框架却能对语义结构遗留的问题作出合理的形式表述。就“写”的情状而言，其框架的概念过程含以下概念结构： 过 动者[，我们]+动[，写]+对象[，字]+工具[，墨水]+位置[，宣

程 纸]

使者[，我们]+使+对象[，字]+倾向[客[，字]+终位

[，宣纸]]

其中“宣纸”永远是〈位置〉参与者，不是〈工具〉参与者。就概念语义和语法语义之间的体现关系而言，〈位置〉参与者一般体现为语义结构中的“位置”谓元，但在某条件下，也可以体现为语义结构中的“工具”谓元。但〈工具〉参与者不能体现为“位置”谓元。在笔者的认知功能模式中，语义结构表述功能语义，概念框架则表述概念语义，两者之间的体现关系表述了概念语义和语法语义之间的错位，即表述了两者之间不同结构的特征。

根据语符关系的研究，小句的语义除了每个小句成分的语义外，小句本身还有一个整体构架语义[9]。整体语义的存在可以明显地通过汉语变体句式来证明。汉语中成分相同或相似的小句，它们相应的把字句、被字句和一般句的可接受性是不同的。例如：

(15)老师请我们喝摩洛哥咖啡。

(16)*老师把我们请喝摩洛哥咖啡。

(17)*我们被老师请喝摩洛哥咖啡。

以上三个不同的句式中，只有一般句成立，把字句和被字句都不成立。它们不成立的原因不是语法结构不符合规律，在汉语中如此把字句和被字句的语法结构都可以成句，例如：

(18)老师把我们请进办公室。

(19)我们被老师请进办公室。

它们的“请”后面也都是“动+名”的语法结构。汉语的分析结果告诉我们，“喝咖啡”的把字句和被字句之所以不成立，是因为两种句式中不能出现具体动作的动词[10]。如此的句式限制是语义的，而不是语法的。这种语义限制本身就表明，不同句式有不同的结构语义。

如果结构语义确实存在，那么汉语各变体句式的结构语义是什么呢？语义结构是否能够形式表述结构语义呢？在回答如此理论问题之前，我们先来比较一下汉语的两个被字句：

(20)毒被人下到了鱼塘。

(21)鱼塘被人下了毒。

被字句大多数都有表示受负面影响的语义，以上两例句也有。根据受事谓元的定义，在被字句语法结构中体现为句首位置的谓元应该是受事。由此看来，语义结构应该具备形式表述被字句的能力。但是，实际情况并非如此。第一句的句首成分确实是受事“毒”的语法体现；第二句的句首成分也表达受负面影响的语义，根据受事定义，它也可以归作受事。问题是，如果将第二句句首成分“鱼塘”归作受事，那么“毒”如何处置？请比较：

施事[，人]+下+受事[，毒]+终位

施事[，人]+下+受事[，鱼塘]+？

解决如此问题的其中一个方法是设立两个受事。这样处理有两个缺陷：(1)“下鱼塘”中的“鱼塘”无法理解为受事，(2)表述形式缺乏经济性。根据以上的讨论，有一点可以肯定，就汉语被字句而言，语义结构作为一种形式表述，它显然是有缺陷的。

那么概念框架能否解决语义结构遗留下来的难题呢？笔者的回答是肯定的。从情状的角度出发，两个小句属于同一个情状，它们表达的概念内容都含“将毒下到鱼塘”的使动概念结构。但是，第二句所表达的概念内容还显示“毒对鱼塘造成影响”。因此，“毒”的致使倾向是位置的变化，“鱼塘”的致使倾向则是性状的变化。根据如此概念语义，我们可以将涉及两个句式的概念内容形式表述如下： 过 动者[，人]+动[，下]+对象[，毒]

使者[，人]+使+对象[，毒]+倾向[客[，毒]+终

程 位[，鱼塘]]

使者[，人]+使+对象[，鱼塘]+倾向[客[，鱼塘]+

终状[，受毒害]] 虽然鱼塘的终状没有显性语词表达，但常识告诉我们，“毒”对“鱼塘”会造成影响。由此可见，如果必要的话，终状的具体概念可以由概念框架和常识共同提供。当然，语义结构及其谓元是无法为如此被字句的认知操作提供信息的。

5. 结论

基于上文的举例论证，概念框架是概念语义的，语义结构则是语法语义的，两者表述的对象不同。语言理论模式之所以要设立表述概念语义的概念框架，是因为语义结构无法在表述语义结构和语法结构之间体现关系的同时，合理表述小句的概念内容。语义结构无法同时照顾到概念语义和语法结构。由此推导，语义结构无法作为合理表征小句动态概念语义的机制，也无法进行概念语义所要进行的认知操作(其中包括提问、对答、推理等操作，也包括概念语义和感知、运动等系统的互相激活，并指挥感知器官和运动肌肉操作)。而要表述和诠释语言系统及其基本特征，语言学理论模式又必须要表述和解释概念语义及其生理操作的可行性[11：36—40]。概念框架的表述则不悖于情状的认知连通可行性和认知操作可行性，所以它是一种合理的形式表征。

注释：

①连通表示可以激活，并有一定权值的连接关系

②本文所指的语法单位指的是具体语法位置上的语法单位。

③动词语义和结构语义之间的关系，笔者在待发的拙文《预示观·互动观·系统操作观》中展开讨论。

【参考文献】

[1]langacker, ronald w. grammar and conceptualization[m]. berlin: mouton de gruyter, 1999.

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[3]gruber, j. s. studies in lexical relations[d]. cambridge, ma: mit, 1965.

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[5]林杏光. 进一步深入研究现代汉语格关系[a]. 计算语言学研究与应用(jscl—1993论文集)[c]. 北京：北京语言学院出版社，1993.

[6]dowty, d. thematic proto-roles and argument selection[j]. language, 1991, (67).

[7]schlesinger, i. m. cognitive space and linguistic case: semantic and syntactic categories in english[m]. cambridge: cambridge university press, 1995.

[8]程琪龙. “语义结构”体现关系的探索[j]. 国外语言学，1995，(3).

[9]goldberg, adele. constructions: a construction grammar approach to argument structure[m]. chicago: the university of chicago press, 1995.

[10]李临定. 汉语比较交换语法[m]. 北京：中国社会科学出版社，1988.

[11]程琪龙. 从理论到模式的语言学论证[j]，中国外语，2004，(1).

人体工程学概述篇2

关键词 课程本体；OWL；数据库原理

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1671-489X（2009）06-0026-02

Creation and Description of Course Ontology//Zou Junhua

Abstract Based on the ontology creation methodology of knowledge engineering, this article describes the steps of course ontology creation, and gives a case of creating course ontology.

Key words course ontology；OWL；database principle

Authors address Faculty of education, Hubei University, Wuhan 430062

本体已经成为人工智能和知识工程中一种重要的工具，在知识的获取、表示、分析和应用等方面具有重要的意义。本体研究促进知识工程中对本质知识的获取[1-2]。本体是语义的基础，可以为语义Web成功增值[3]。作为一种知识表示方法，本体与谓词逻辑、框架等其他方法的区别在于它们属于不同层次的知识表示方法。本体表达了概念的结构、概念之间的关系等领域实体的固有特征。本体表述的语义更明确、一致和规范，因此也更有利于知识的表达、交流和共享。

1 本体构建的方法

知识工程方法通过7个步骤完成本体的开发：确定本体的领域范围和使用目的、重用已有的本体、穷举该本体中的重要的词汇、定义类和类的层次结构、定义类的属性、定义类属性的值域、创建实例。在该方法中，步骤4～6通常需要同时进行，相辅相成。如何将已有的词汇区分是否是类或者类的属性是一项复杂的工作。本文在这个方法的基础上，针对课程的特点，提出课程本体的开发方法。

1.1 重用已有的本体和专业叙词表在开发新的本体前，从目前在进行或者已完成的相关工作中学习，并且从已有的资源中进行提取和扩充。在已有本体的基础上进行改进比创建新的本体要容易得多，因此，重用已有的本体非常重要。目前在网络上已经有不少成熟的本体资源可以使用，如Ontolingua本体库、DAML本体库、WordNet；同时还有很多公开的商业性质的本体资源，如UNSPSC、RosettaNet、DMOZ等。

除了应用已有的本体资源，还可以利用专业叙词表、术语词典等。专业叙词表和术语词典，不但包含该领域中相对完整的术语，而且都经过领域专家多年的有序组织，不仅可以为领域Ontology中概念的创建提供指导，而且叙词表中的限义词、含义注释、等级关系、词间关系，也为领域Ontology概念中的属性、实例以及关系的创建提供了线索及指导。专业叙词表和术语词典是构建课程本体的必备基础。

1.2 从课程中提取重要的概念和术语该步骤主要列出课程中最基本、最有代表性的术语，那些需要被学生了解和学习的概念以及需要注释和解释的词汇。需要指出的是，在这个步骤中只需要穷举出所有可能重要术语，不必考虑概念是否重叠，也不必考虑概念之间的关系和属性。

1.3 定义课程本体之间的通用关系从语义上讲，概念间主要有4种基本关系：attribute of（高度是桌子的属性）、instance of（实例与概念之间的关系）、kind of（家用计算机是计算机的一种）和part of（CPU是计算机的组成部分）。根据这4种基本关系，本文给出本体之间的通用关系（如表1所示）。

1.4 挖掘课程本体中的特殊关系结合特定的课程，分析和挖掘出特殊的关系和属性。如“数据库原理”中的数据库设计部分，数据库设计的6个步骤：需求分析、概念设计、逻辑结构设计、数据库物理设计、数据库实施和数据库运行维护。这些概念之间的关系就可以用一个新的关系――前驱（后继）关系――来描述。

1.5 分析、改进和评价改进是构建课程本体过程的一个组成部分，在构建的过程中不断改进原有的结构，在不断改进的过程中构建起整体的结构。改进的方法包括合并、编辑及自然语言处理的一些方法。在改进的过程中要注意系统整体的一致性。对本体进行分析和评价，确定本体结构是否能准确反应出课程本体的本质和联系。分析、评价与改进共同构成本体的维护过程。

2 用OWL描述课程本体

2.1 OWL本体描述语言面向网络的本体语言OWL（Web Ontology Language），是W3C组织推荐的国际通用的标准本体描述语言。它建立在XML/RDF（Resource Description Frame）等已有标准基础上，通过添加大量的基于描述逻辑的语义原语来描述和构建各种本体。所以基于OWL建立的本体有很丰富的语义表达能力并具有完善的推理机制，比之用其他本体描述语言（如XML、RDFS）建立的本体能更清晰完整地表达领域内的概念和概念之间的联系。OWL有3个表达能力递增的子语言：OWL Lite，OWL DL和OWL Full。OWL Lite是表达能力最弱的子语言，提供类分层的能力和简单的约束功能。OWL DL在可判定性的前提下，提供尽可能大的表达能力，但在某些表达方面仍有一些限制。OWL Full包含OWL的全部语言构造成分并取消OWL DL中的限制[4]。

2.2 用OWL描述“数据库原理”课程本体“数据库原理”是计算机、信息管理与信息系统、工业工程以及电子商务等专业的必修课程，所以本文选取这门课程作为范例。由于篇幅所限，本文仅以这门课程中的数据模型为例来说明如何用OWL来描述课程本体[5]，以便学生更好地理解各个概念以及概念之间的关系。

1）定义数据模型类。

＜owl：Classrdf：ID= “数据模型”＞

＜owl：ObjectPropertyrdf：ID= “数据结构”＞

＜/owl：ObjectProperty ＞

＜owl：ObjectPropertyrdf：ID= “数据操作”＞

＜/owl：ObjectProperty＞

＜owl：ObjectPropertyrdf：ID= “完整性约束”＞

＜/owl：ObjectProperty＞

＜/owl：Class＞

上述定义表示的语义是数据模型有3个属性：数据结构、数据操作和完整性约束。

2）定义关系模型类。

＜owl：Classrdf：ID= “关系模型”＞

＜rdfs：SubClassOfrdf：ID= “数据模型”＞

＜owl：ObjectPropertyrdf：ID= “关系数据结构”＞

＜/owl：ObjectProperty ＞

＜owl：ObjectPropertyrdf：ID= “关系操作”＞

＜/owl：ObjectProperty ＞

＜owl：ObjectPropertyrdf：ID= “关系完整性约束”＞

＜/owl：ObjectProperty＞

＜/owl：Class＞

上述定义表示的语义是关系模型，是数据模型的子类，它是数据模型之一，与数据模型之间的关系是继承关系，反映的是概念之间的层次关系，并且关系模型由关系数据结构、关系操作和关系完整性约束3个要素组成。

3 结束语

目前关于本体的研究愈来愈受到重视，研究的重点多集中于领域本体的建设上面。用本体来描述课程的概念以及概念之间的关系，将会促进学生的理解，也会方便教师的教学，具有很好的理论和实践价值。但是，在课程本体的创建过程中，还有很多问题有待探讨和解决，比如动态知识的描述以及课程本体的自动创建等。本文在知识工程方法建立本体的基础上，阐述建立课程本体的可行步骤，并且给出数据模型的课程本体实例。

参考文献

[1]李善平,等.本体论研究综述[J].计算机研究与发展,2004(7):41-44

[2]杜小勇,李曼,王珊.本体学习研究综述[J].软件学报,2006(9):1 837-1 847

[3]何琳.领域本体的关系抽取研究[J].现代图书情报技术,2008(4):35-38

[4]OWL Web Ontology Language[EB/OL].省略/TR/owl-features/

人体工程学概述篇3

关键词：形式概念分析；软件工程；应用分析

中图分类号：TP311.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2013） 01-0243-02

1 软件工程概述

从上世纪80年代开始大多数研究机构进行了软件工具和软件开发环境的研究，提高了软件开发的效率，支持软件生存期模型的软件开发环境也迚人了实用化阶段。软件开发环境软件工具是软件工程发展的重要基础，也是关键性、综合性研究课题。

软件工程是一门工程性的学科，其目标主要是成功地建造一个大型软件系统。包括付出较低的开发成本；达到要求的软件功能；取得较好的软件性能；开发的软件易于移植；需要较低的维护费用；能按时完成开发任务，及时交付使用；软件开发时需要保证开发的软件可靠性较高。软件工程的有效管理将直接影响到资源的充分利用。软件工程需要开发出满足目标的产品，开发人员需要提高软件的生产能力等。故只有在软件开发时通过有效、科学的管理，才能开发出科学的软件产品。软件工程开发的目的是为了产品具有良好的可用性、正确性和合理性。软件工程师在软件开发中需要选取合适的开发模型，通过科学的算法进行开发，需要提供较高质量的工程支撑，开发人员需要在开发过程中进行高效的管理。

2 形式概念分析在软件工程中的应用

2.1 形式概念分析概述。形式概念分析由德国的著名学者Wille首先提出，形式概念分析主要是用于概念的发现和排序，以及显示。形式概念分析时概念的外延可以定义为属于概念所有对象的集合。概念的内涵是指全部对象拥有共同的特征或属性，这样就能实现概念的形式化。所有概念结合它们之间的泛化关系组成概念格。形式概念分析中的概念格模型是其的核心数据结构，它将根据二元关系进行概念层次结构的建立。并能够反映对象和属性之间的泛化关系，通过此能够很好的在概念层次上建立数据之间的依赖和因果关系的模型。形式概念分析时需要首先进行形式背景的熟悉，数据集能够以形式背景给出。

定义1一个形式背景 是有 三元组构成，其中 是对象， 是属性集， 是 和 之间的二元关系，表示为 且 。对于 ， ，若对象 具有属性 ，则说 与 是有关的，记为 ，或 。

定义2形式概念（Concept）：序偶即为形式背景的一种形式概念，又可称为概念的外延，反之为概念内涵。假设和是格中两个概念，其中将偏序关系称是的子概念，概念将根据偏序的关系来生成概念格的Hasse图，如果存在概念，而不存在另一个概念则从到就存在一条边，即为直接子概念，反之是指的直接超概念，满足直接子概念的超概念关系将所有概念节集合即为一个完全格，每个概念节点都将是完全对等的这个性质使对于同一个形式背景而言，概念格的构造不受数据或属性排序的影响，是唯一的，因此保证了算法设计的可行性。

2.2 形式概念分析在软件工程中的应用。在介绍形式概念分析在软件工程中应用的实例之前需要明白P-集合。P-集合即为研究动态信息系统的新理论和方法，P-集合具有优良的动态特性，其由内P-集合和外P-集合构成集合对，其主要研究普通集合伴随的属性集增加或删减动态变化的相关问题。OWL是万维网联盟强烈推荐本体描述的语言标准。OWL是针对个方面需求设计而成的，它不仅能保持对过去本体描述的语言进行兼容，而且具有更加强大的语义表达能力，另外其能保证描述的逻辑可以进行判定。OWL语言的构造主要包括RDFSchema特征，等价或不等价，性质的特征和性质限制，以及基数限制和增值特征等。

wl：Class定义为一个拥有共同属性的集合。rdfs：subClass指类层次的结构将通过子类的关系进行准确表达。rdfs：domain和rdfs：range限定了一个性质只对某些个体适用。对于表示一个个体到另一个个体的性质，它的前一个个体必须属于定义域，后一个个体必须属于值域。

人体工程学概述篇4

【关键词】本体；语义检索；元数据

1.引言

随着互联网与信息技术的发展，信息化的越来越深入到工作与生活的各个层面，随之而来的是信息量的急剧膨胀。由于信息处理技术的发展，如何从海量的信息中高效快速、准确地检索到所需信息已经成为计算机领域研究的一个热点问题。信息检索就是从信息集合中找到用户所需信息的过程。在实践中，传统的基于关键词的检索方法主要通过把表征用户查询请求的关键词与表征信息内容的索引词进行严格机械匹配进行的。由于一义多词和一词多义现象的存在，缺乏语义理解能力，致使表示查询请求的关键词和用户的真实需求之间，关键词和索引词之间会存在多重表达差异，从而导致查询结果检准率低、误检率高。为此，本文将研究研究面向本体的智能信息检索技术，并以此为基础构建一个系统模型，通过建立本体库与元数据库来准确映射信息资源，实现了对查询条件进行了语义层面的处理，从而提高检索效率。

2.信息检索与本体

2.1 信息检索

信息检索Information Retrieval）这个术语产生于Calvin Mooers1948年在MIT的硕士论文。信息检索是指将信息按照一定的方式组织和存储起来，并针对用户的需求找出所需信息的过程，又称为“信息存储与检索”[1]。从广义上讲，信息检索包括存储过程和检索过程，对用户来说，往往仅指查找所需信息的检索过程。 信息的存储主要为对一定专业范围内的信息进行选择， 并在此基础上进行信息特征描述、加工并使其有序化，即建立数据库。检索是借助一定的设备与工具，采用―系列方法与策略从数据库中查找出所需信息。在现代信息技术环境下，信息检索从本质上讲，是指人们希望从一切信息系统中迅速、准确地查找到自己感兴趣的有用信息，而不论它的出现形式或媒体介质[2]。

伴随着Internet的广泛应用，网络上的资源呈现出海量、无序的特点，给传统基于关键词匹配的信息检索带来了局限性：对所需检索的目标不能准确描述；无法量化检索目标与候选者间的符合程度。为此，本文提出的基于本体的语义信息检索，利用本体描述语义检索模型中的语义信息，对信息资源进行准确的语义标注，实现语义层面的检索，从而有效提高查全率和查准率。

2.2 本体

2.2.1 本体基本概念

本体(Ontology)是指对世界上事物的基本描述其概念起源于哲学领域 它在哲学中的定义为对世界上客观存在物的系统地描述，即存在论，是客观存在的一个系统的解释或说明，关心的是客观现实的抽象本质,后来随着计算机科学技术的发展,本体的概念被引入计算机工程。从本体的哲学内涵出发，结合计算机工程领域的特点，斯坦福大学知识系统实验室(KSL)的Gruber于1993年在概念化(conceptualization)这一重要的定义基础上提出了第一个广泛被接受的定义：本体是一个明确定义的概念化规范[3]。Gruber把本体解释成共享概念化的明确的形式化规范。共享体现了本体获取领域知识，能够被多个人和系统共同接受：概念化是一个的结构，D是领域、R是D上的集合和相应关系，是现实世界的抽象模型；形式化是指本体能够被机器理解和学习；明确则是要清晰地定义概念和概念之间的关系。1998年，Guarino修订了Gruber的定义，引入了统称为概念关系的内涵关系，将本体定义为“本体论是一个逻辑理论，用来说明一个正规词汇表的逻辑含义[4]。2001年，Zuniga折中了两种定义，提出信息系统本体论应该是“特定的形式化语言产生的清晰公理理论[5]。关于本体，在信息系统理论界还有很多代表性的定义，但总体来说，本体都是用于表示信息系统中隐含或不明确的信息，以便使知识的共享和复用成为可能。

2.2.2 本体的构建

构建本体时，根据各自问题域和具体工程的不同 形成了不同的构建方法。这些方法有TOVE法、METHODOLOGY方法、骨架法、KACTUS工程法、SENSUS法、IDEF5方法和七步法[6]。其中最具参考价值的方法是骨架法。构建本体的核心在于严格确定领域内的术语、属性、关系和规则等,确立术语间的语义网络,建立术语库和关系库,并用规范化、形式化的语言进行描述和存储,使计算机能够识别和处理[7]。其主要步骤是 确定构建本体的目的和范围；构建本体（分为本体获取、本体编码和本体重用本体评估）；使用本体语言对本体进行描述。

目前用于构建本体的工具很多，比较常见的有Ontolingua、Ontosaurus、WebOnto、protege、OntoEdit等。其中Ontolingua和WebOnto均只支持在线编辑 而且必须是注册用户才可以使用Ontosaurus是一个可以对用Loom编写的知识库和本体进行浏览的Web浏览器,其文库中只有少量可以使用的本体,对初学用户不易使用;protege则是一个可以免费下载的、具有图形化用户界面的、可在本地运行的本体构建工具；OntoEdit也是一个在本地运行的免费程序 但必须注册后由网管人员给用户提供用户名和密码。在这5种工具中protege有它明显的优势，因而现在的本体构建大多都是使用protege来实现的[8]。

2.2.3 本体的描述语言

OWL（Web Ontology Language）是W3组织推荐的本体描述语言，基于XML、RDF和RDF Schema建立。OWL相对XML、RDF和RDF Schema拥有更多的机制来表达语义，从而超越了XML、RDF和RDF Schema。OWL是最新的Web本体语言标准。2002年7月，W3C组织公布了网络本体描述语言(Web

Ontology Language，OWL)的工作草案1.0版，2003年8月该工作草案发展成 W3C的候选建议，在2004年的2月10号，OWL成为W3C正式推荐的标准。

OWL 已经发展成公认的未来的Web本体语言标准。OWL增加了更多的词汇用于描述更多的语义特征：如类之间的关系；基数；相等关系；更丰富的属性类型；属性特征和枚举类。OWL提供了比XML、RDF和RDF模式更强大的功能，在它们的基础上增加了自己的带有形式语义的词汇[9]。

3.语义检索系统模型模型

3.1 基于本体的语义检索系统设计

本体系统模型主要分为三个模块：用户查询模块、本体管理模块、元数据管理模块，其系统结构如图1。

本系统模型的建立步骤的基本步骤可归纳如下：

（1）利用本体编辑器工具建立相关领域的本体。

（2）对收集的信息资源进行本体元数据标注：各种信息资源如PDF、Web网页等，根据已建立的领域本体实体进行元数据标注。使用RDF或OWL语言对信息资源进行语义层面表示和描述，然后将其按照一定的格式存储在元数据库中。

（3）根据用户检索界面提交的概念，在理解用户需求的基础上，语义检索引擎借助解析推理工具对用户请求进行概念分析和语义相关性推理，然后检索并对已进行本体元数据标注的信息资源库进行检索，最后将检索结果通过反馈给用户检索界面输出。

（4）设计用户检索界面：对用户的检索输入并进行概念提取，并将分析结果传递输出给语义检索引擎；在本体的帮助下匹配出符合条件的数据集合，把检索结果经过定制处理后返回给用户。

3.2 本体库的构建

一个本体可由概念、分类层次、关系、函数、公理和实例六种元素组成。本体中的概念是广义上的概念，除了可以是一般意义上的概念以外，也可以是任务、功能、行为、策略推理过程等等[10]本体中的这些概念通常构成一个分类层次本体中的关系表示概念之间的关联，这种关联表现了除分类层次关系之外的概念之间的所有联系 本体中的函数是一种特殊的关系 公理在许多领域中，表示函数之间或关联之间也存在着关联或约束 实例是指属于基本概念类的基本元素，即某概念类所指的具体实体，特定领域的所有实例。根据本体的形式化描述，构建领域本体库的步骤如图2所示。

本体的建立可以通过调用本体本体编辑器工具建立相关领域的本体，创建相应的本体类和属性。应用本体可看作领域本体在数据源上的映射，是将数据源中的异构数据转换成由OWL来描述的本体实例得到的，具体实现时，可以首先创建一个OWL文档，然后每取得一个元数据信息，就将其作为一个子结点插入到 OWL 文档中，并且插入元数据的属性信息。然后，通过本体解析工具，把应用本体存入到数据库中（比如MySQL）。另外，还可以将OWL描述的本体转化成RDF三元组，并存入RDF三元组库中。一个复杂的由OWL定义的类或属性可以表示成一个或多个相应的RDF三元组。

3.3 语义匹配与语义推理

构建了查询本体后，为了进行有效的语义推理，可以根据领域本体和应用本体所定义出的语义关系，并根据相关的存放在知识库中的语义规则集进行相似度匹配推理计算本体相似度的方法有很多，基本上都是以分别属于不同本体（查询本体和应用本体）的实体之间配对比较

来实现，常用的方法如下：

（1）根据聚类原理及空间向量夹角的余弦公式进行本体之间概念、属性等相似计算。

（2）从图论和树的角度来比较两个本体的异同，如WordNet[11]就是基于概念图的本体表示方法。

（3）根据数据库领域模式匹配的理论，基于字符串匹配或字符串之间的编辑距离来比较两个本体的异同。

（4）依据谓词逻辑及机器学习的理论进行本体的相似度匹配，如使用一阶谓词逻辑的描述逻辑进行匹配。

（5）根据语法和语义进行比较，如借助于类似于WordNet的词典进行同义词的判定，根据领域、需求及粒度的划分定义好本体之后，需要用本体相似度的匹配理论进行本体之间相似度的计算，主要考虑本体之间概念 属性及关系的相似度时，可以使用本体推理机辅助计算。语义推理模块接受上一步中标注的检索词，结合推理规则，利用推理机进行语义推理，查询本体库，同时利用推理引擎进行语义推理，得到检索词之间的语义关系，最终产生标准的查询语句用于进一步的信息查询。目前常用的推理机有Jena、Racer和Jess[12]。

3.4 元数据库

建立元数据，就是通过对各种非结构化得信息资源进行语义描述，使信息资源在语义理解上避免歧义、多义，使其具有规范性和可操作性。国际上应用广泛的元数据标准是都柏林元数据核心(Dublin Core Metadata)[13]，而国内元数据标准有《DA/T46-2009 文书类电子文件元数据方案》。

建立元数据库的基本过程就是使用本体元数据标注，根据一定的规则和程序，对文档内容进行分析，然后给每篇文档赋予一定数量的内容标示，作为存储与检索的依据。为了便于检索，可以使用RDF或OWL语言对信息资源进行语义层面表示和描述，然后将其按一定的格式存储在元数据库（关系数据库、知识库等）中，从而建立了元数据库。

在本系统中，引入元数据机制，在概念层的下层形成元数据层。这样，概念层可以直接引入元数据模式作为特定概念类的属性集，也可以在某概念集中引入某个描述性元数据模式及其定义作为概念类。通过这种元数据引入机制，可以将特定应用的语义元数据集成到语义层次模型中。以设备资源为例，其设备资源信息包括名称、类型、所属企业、规格等元数据信息，可以根据设备类型将这些元数据分配到其所对应的概念节点下，作为此概念节点的一个资源实例。如果这个概念同时还与企业信息存在关联，那么也可以将其中相关的元数据作为其概念的数据实例。这样，元数据库中信息可以作为本体类的一个实例映射到上层的本体库中，从而使非结构化信息资源可以利用本体的语义方面的特性实现在语义层面的查询。

本文针对传统的基于关键字的信息检索中缺乏知识表示和语义处理能力的缺陷，提出了一个基于本体的语义检索系统模型。本体在智能信息检索系统中提供了必须的元语，该元语能够生成有效的查询与资源表述，使用语义标签对非结构化的信息进行描述，生成元数据，并且利用元数据库对为元数据进行统一存储管理，使检索系统可以使用语义层面的检索，并且利用语义推理机制，为终端用户的检索返回更有效的结果。总之，基于本体的语义Web信息检索技术可以使Web信息检索能更加个性化、人性化、智能化、多样化，在将来一定会得到进一步的应用和发展。

参考文献：

[1]李梅,王庆林.中文全文检索技术的研究及实现[J].情报学报,2003,22(1).10-17.

[2]孙建军,等.信息检索技术[M].北京:科学出版社,2004.

[3]TRGruber A transation approaeh to portable ontology speeifieations，Stanford University,TeehReP:Logic-92-1,1993.

[4]邓志鸿,唐世渭,张铭,杨冬青,陈捷.Ontology研究综述[J].北京大学学报,2002(9).730.

[5]李善平,等.本体论研究综述[J].计算机研究与发展,2004(7).

[6]杜文华.本体构建方法比较研究[J].情报方法,2005(10).24.

[7]Mariano Fernandez Lopez. Overview of methodologies for building Ontologies[C]. In Proceedings of the IJCAI-99 Workshop on Ontologies and Problem Solving Methods, 1999.

[8]杜文华,董慧本.本体建设工具比较研究[J].情报杂志,2005(02):5-7.

[9]OWL Web Ontology Language Overview.省略/TR/owl-features/.

[10]石静,肖航宇,熊前兴.基于SWRL规则与本体相似度的语义检索模型研究[J].计算机应用与软件,2010(7):236-273.

[11]WordNet 3.0 Reference Manual. wordnet.princeton.edu/wordnet/Documentation.

[12]朱创录.语义Web推理的研究与实现[J].科学技术与工程,2010(01).

人体工程学概述篇5

1.1理清物理化学课程与过程装备与控制工程专业之间的关系

在多年的教学实践中，很多过程装备与控制工程专业的学生对物理化学课程有一些畏难和抵触情绪。他们不理解学习该课程的目的和作用，也不清楚物理化学课程与过程装备与控制工程专业之间的联系。因此本人在教学时首先要解释二者之间的关系。过程装备与控制工程专业主要以过程工业为专业背景，涉及的一些物理、化学过程，主要有传质过程、传热过程、流动过程、反应过程、机械过程、热力学过程等。正是这些物理、化学过程，构成了过程工业的生产过程。物理化学课程就是研究上述化学变化及其相关联的物理变化的各种基本原理和共同规律。正是由于它所研究的是普遍适用于各个化学分支的理论问题，物理化学也被称之为理论化学。物理化学课程是化学、化工、轻工、材料、冶金、农林、医药、地质、生物、热工等学科的理论基础。例如化工原理是过程装备与控制工程专业基础课，要明确告诉学生物理化学课程是化工原理课程的先导课程，学好物理化学课程意义重大。同样工程热力学也是过程装备与控制工程的一门专业课程，其主要涉及物理化学课程的重要组成内容——气体和热力学内容。因此如果没有物理化学课程的讲授，则工程热力学也无从讲起。同样，过程装备与控制工程专业所涉及到的化机设备等课程中有关设备腐蚀与防护等方面的内容，与物理化学课程中的电化学内容密切相关。因此通过以上内容的阐述和解释，就可以理清物理化学课程与过程装备与控制工程专业之间的关系脉络，学生就能明白二者之间的关联性和传承性，对于教学质量的提高就大有裨益。

1.2针对专业特色选择合适的教材制定教学计划

由于课时数的限制，过程装备与控制工程专业学生的化学专业基础知识较为薄弱。物理化学课程概念抽象而复杂，公式推导繁琐，尤其是热力学理论较为抽象，类似度高、易混淆。因此选择适宜的教材才能做到因材施教，学习内容有所侧重。目前化工类专业的物理化学教材选用天津大学第五版物理化学，由高教出版社出版，上下两册。该教材内容全面，注重理论阐述的系统性和严谨性，注意与实际应用的相结合，并保持与时展的与时俱进，是普通高等教育“十一五”部级规划教材。但是由于过程装备与控制工程专业教学计划和课时数的限制，所以必须选择少学时的化工类专业(化机、材料、轻工、纺织、制药及环境等)的少学时大本教材才能完成教学大纲的要求。根据这一现状，我们选择了肖衍繁、李文斌编著、天津大学出版社的《物理化学》作为主教材，其主要内容有：气体、热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡、多组分系统热力学与相平衡、电化学、表面现象、化学动力学基础、胶体化学。根据课时数来制定适宜的教学计划，做到科学性、系统性和概括性。另一方面，在每一章中要选择重点掌握的知识点，要求学生重点掌握，其它内容可以让学生自学和阅读。这样做的目的在于不降低课程教学的总体要求的前提下，使学生能够掌握物理化学课程的精髓和灵魂内容，保证学生在可以接受和理解的基础上掌握知识点，过于抽象和复杂的内容则做到一般性了解即可，做到内容讲解精而透、知识点掌握有侧重。

1.3讲好绪论课和物理化学史调动学生学习兴趣

绪论是整个教材的前奏和正文内容的提纲挈领。大部分教师由于课时的限制对于绪论的讲解都是简要叙述或一言以蔽之。对于过程装备与控制工程专业的学生初学物理化学课程时，对于该课程的体系和内容会简单片面的理解为“物理”与“化学”两大课程的拼合，加之学生在化学课程和知识点方面的欠缺，对于物理化学的课程内容的理解是机械和呆板的。如何上好第一课，调动学生的兴趣，做到融会贯通是物理化学课程讲授的一大挑战。因此绪论课的讲授就显得非常重要。在绪论课中，首先要让学生清楚明白课程物理化学的概念、课程体系的内容、物理化学课程与下游专业课程的关联作用等。通过化学现象和物理现象的有机统一来阐述课程的重要性。另外一方面，为了调动学生的兴趣，加强物理化学史的讲述。通过介绍物理化学发展史及一些事件，使学生明白物理化学发展的轨迹和历史沿革，了解物理化学与物理学、化学、数学及其它相关学科之间的纵横关联性，也就使学生对物理化学课程的学习有一个准确的定位。最后，通过绪论课和物理化学史的讲述，引导学生建立良好的学习方法和态度，为后续教学内容的开展奠定良好基础。

1.4强化高等数学知识点和基础概念

由于高等数学的概念繁杂，很多学生考完试后基本都忘却了一些公式和概念。物理化学课程的公式繁多，对学生的数学基础要求较高，很多概念都是通过数学推导引出，尤其对微积分、导数等概念的掌握要求较高。因此在物理化学课程讲授中，抽象概念和原理必须通过繁琐的数学推导才能让学生明白概念的由来及使用限制条件，理解和掌握难度较大，已成为物理化学授课中的一大障碍。本人在授课中对导数、微积分、极限等概念和常规数学方法进行复习和讲解，夯实学生的数学基础，同时要求学生在课外复习高等数学，课堂进行提问和推导，使学生利用短暂的时间回忆起所学的数学知识点，与物理化学课程的教学产生衔接和对应，可以较好的保证物理化学课程的教学，也提高了学生的学习兴趣，克服畏难情绪，避免学生产生消极厌学情绪。

1.5合理利用教学手段

随着科技的发展、教学手段的创新和现代教育手段的普及化，多媒体教学已大规模应用于物理化学教学中。多媒体课件把图形、图片、文字、动画、声音、视频等信息进行高度集成和数字化，突出了信息的形象化和感染力，使得教学内容丰富多彩，形成良好的交互性、可控性，调动了学生的视觉和听觉效果，有利于促进记忆，强化教学效果。由于物理化学课程中内容繁杂，理论抽象，公式推导繁琐，因此借助于物理化学多媒体课件可以使概念形象化、加大信息量传播。教师也可以把精力和记忆集中于重点内容的讲授上，优化了备课效果，提高了教学效率。但是由于物理化学课程的自身特点，公式繁多，概念抽象，数学语言和数学符号较多，如果多媒体课件展示速度过快，导致数学公式的推导过程化弱化，无法体现出数学公式推导中的逻辑性和方向性，导致学生反应滞后，无从思考，不利于学生对课堂教学内容的吸收、消化和理解。因此，要合理利用多媒体资源，在多媒体教学中加强授课技巧，课件内容展示要合理控制节奏，不能拘泥于课件内容的限制，重点和难点内容处利用黑板教学进行推演和讲解，进行启发性讲解，加强与学生的交流互动，激发学生的兴趣，增强了学生的听课效果，提高了教学质量。

1.6结合生活实例与工程实例进行课堂教学

物理化学课程是一门理论化学，其概念和原理的描述严谨、抽象、系统化。师者，所以传道授业解惑也。因此如何将概念和原理内容正确教授给学生，并且使学生能够从深度和广度上加以理解和应用是教师授课中的重中之重。这也就要求教师本人对概念和原理要有深邃的正确理解，对其应用及条件做到触类旁通，不能形而上学、死板教条，否则将会以讹传讹、误人子弟。在授课过程中教学语言朴素化，语言描述简单明了，避免一些生僻硬拗的词汇。对于理论性内容的讲授，在不影响理论内容严谨性的前提下，可以用学生能理解的语言进行转述，同时结合生活实例和工程实例进行讲解，就能够让学生理论结合实际，提高其学习的兴趣。例如，在讲授水的三相点的知识点时，学生往往容易理解一些具体的相态或变化历程，但是对于水的相图分析感到有些困惑。可以通过解释一般冬晚结霜、夏夜凝露的原因来加强学生对水的三相点理论的掌握。从水的相图可知,在水的三相点温度以上,水蒸气才有可能凝结成液体。水气形成霜是gs的凝结过程。从水的相图可知:只有温度低于三相点温度才有可能使水气不经液体而直接凝结成固体霜。所以，只有在冬季晚间温度低于三相点温度,空气中的饱和水蒸气才可能直接形成霜;而在夏天晚间温度都高于三相点温度,故白天的水气在晚间较低温度下达到过饱和而凝结时则形成露。例如，讲解稀溶液依数性理论时，结合讲述新疆冬季混凝土施工中加入无机盐的工程实例来讲解凝点下降加强混凝土抗冻性的道理，从而使学生非常容易理解依数性的相关知识点。又例如，讲解原电池热力学理论时，结合化工设备的腐蚀及防腐等工程实例对原电池电极构成，电极分类及原则，电极反应、电池反应等做系统性介绍，让学生明白化工设备的腐蚀是一种自发的原电池反应，是一种化学能转变为电能的自发过程的产物。在解释清楚原理后，就可以顺理成章的利用已有的电化学知识点来讲解设备的防腐蚀措施。在讲课过程中，尊重学生，注重和学生的交流，培养师生感情。语气要和缓，语言表述要抑扬顿挫，调动学生情绪，活跃课堂气氛。概念和知识点讲授后要和学生积极交流，循循善诱，了解他们的理解程度和正确性。通过多方位、多实例来引导和疏通问题，做到课堂之上就能够解疑释惑，可以增强学生的积极性，提高学习兴趣，减轻学生学习压力。

2结论

通过多年的教学积累和探索，笔者总结出一些适合过程装备与控制工程专业的学生物理化学教学的方法和经验。根据过程装备与控制工程专业的学生自身特点因材施教，改革和创新教学方法、教学理念，提高过程装备与控制工程专业的学生对物理化学内容的接受和理解程度，从而为后续专业课程的教学提供强有力的支撑作用，对于培养高水平的专业技术人才，促进新疆经济社会的发展具有重要意义。

人体工程学概述篇6

本体在经历了10多年的发展之后，已经实现了语言、环境构建和方法论，现已经构建了理论框架和技术体系，在各行业中广泛应用。

二、本体的基本概念

在信息科学中，作为一种知识表示方法，本体（ontology）包括了研究领域内对象的名称、对象属性和相互关系的逻辑描述，提供了领域内知识表示和交流的词汇集合和集合中各个对象的关系集合。采用这种方法表示知识的本体，是基于一定的目的人为设计的规范说明，这与它所建模的世界有着明显的区别。本体发展至今，其应用范围已经远远超出了传统人工智能和知识工程的范围，这主要是由于本体具有以下显着的优点：

1、异构系统互操作，在异构主体之间对交流的结构化信息达成共识，这是本体开发的一个主要目标；

2、通过本体复用、映射和集成等方式实现领域知识复用，这是本体研究的主要动力之一；

3、明确的领域认定，利用本体表示方法描述领域认定，当领域发生变化时，对应的领域认定的改变也相对比较容易；

4、分析领域知识，建立领域本体，实现领域知识的应用和管理；

5、将领域知识与操作性知识相分离。

三、知识工程中本体的含义

在知识工程领域，研究人员给出了面向人工智能的明确的本体定义，其中，最重要的一个是Gru-her在1993年采用人工智能界公认的概念模型为基础给出的：本体是概念模型的明确的规范说明。随后Studer在参考了Gruber和Borst的定义的基础上提出了本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。本体定义的核心内容本文由论文联盟收集整理是概念模型，即研究领域内存在的对象、概念及其他实体以及它们之间的关系是研究领域的一个抽象的、简化的视图，每一个知识库、知识库系统或知识水平的主体，都或明确或隐含的依托于某些概念模型。分类法（taxonomy）是对科学分类的普遍规律的研究，是按照一定的思想观点，以科学分类为基础，结合领域内容和特点，将领域知识分门别类以术语的形式组成分类表。本体与分类法相比，主要有两个区别：本体具有更为丰富的内部结构并且反映了某种程度的共识。

理论上，可以通过5种类型的构件来形式化描述一个本体：概念、关系、函数、公理和实例。这里的概念可泛指论述的任何事物，如任务、功能、行为、策略和推理过程等等，有时为叙述方便，概念也称为类。关系用来表示领域中概念之间的相互作用，元关系形式化定义为个集合的笛卡儿乘积的子集：R：C×C×…×C。函数是一类特殊的关系，在这种关系中，前n一1个元素可以惟一决定第n个元素，函数的形式化定义为：F：C×C2×…×G一一C。公理用来表示领域中永真的陈述，实例表示领域中的具体元素即对象。

四、本体构建的规则

本体构建方法概述出于对各自问题领域和具体工程的考虑，构造本体的过程各不相同。目前没有一个标准的本体构造方法，最有影响的是Gruber在1995年提出的5条规则：

1、清晰：本体必须有效地说明所定义的术语的含义。定义应该是客观的，与背景独立的。当定义可以用逻辑公理表达时，它应该是形式化的，应该尽力用逻辑公理表达。定义应该尽可能的完整。所有定义应该用自然语言加以说明。

2、一致：本体应该是前后一致的，也就是说，它应该支持与其定义相一致的推理。它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性。如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个非形式化的定义或者实例矛盾，则这个本体是不一致的。

3、可扩展性：本体的可扩展性是指，本体提供一个共享的词汇，这个共享的词汇应该为可预料到的任务提供概念基础。它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语，以满足特殊的需求，而无须修改已有的概念定义。也就是说，人们应该能够在不改变原有定义的前提下，以这组存在的词汇为基础定义新的术语。

4、编码偏好程度最小（Minimalencodingbias）：本体应该处于知识的层次，而与特定的符号级编码无关。本体的表示形式的选择不应该只考虑表示上或者实现上的方便。概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法，不能依赖于某种确定的语言，因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法。

5、本体承诺最小，（Minimalontologicalcommitment）：本体承诺应该最小，只要能够满足特定的知识共享需求即可。也就是说，本体应该对所模拟的事物产生尽可能少的推断，而让共享者自由地按照他们的需要去专门化和实例化这个本体。Gruber还指出，由于本体承诺是以词汇的使用为基础的，因此可以通过定义承诺最弱的公理以及只定义应用所需的基本词汇来保证。

五、基于本体的产品信息模型

来自华盛顿大学的Sudarsan和CMU的Fenves作为美国国家标准与技术研究院（theNationalInsti—tuteofStandardsandTechnology，NIST）的访问学者，与NIST的Sriram等人一起，为支持产品生命周期管理（ProductLifecycleManagement，PLM）各个方面的信息需求，以本体为表示工具，开发了一种产品信息模型框架口。该框架以NIST的核心产品模型（theNISTCoreProductModel，CPM）及其3个扩展版本：开放式装配模型（OpenAssemblyMod—el，OAM）、设计分析集成模型（DesigeAnalyticIn—tergratedModel，DAIM）和产品族进化模型PFEM作为基础。OAM定义了系统级的概念模型和相关的层次化装配关系；DAIM定义了产品的主模型以及一系列抽象功能模型和两个主模型与功能模型之间的变换，每一个功能模型对应于产品的某一个领域特性，两个变换分别为理想化和映射；PFEM表示产品族及其组件，与产品族进化相关联的设计原理。

开发产品信息模型框架的目的在于：①从产品的概念设计阶段开始，在其全生命周期的整个过程中捕捉产品、设计原理、装配、公差等信息；②便于下一代CAD/CAE/CAM系统的语义互操作；③捕捉产品和产品族的进化。该框架提供了产品信息和设计原理的细粒度描述，因而PLM系统可以方便地直接访问框架中的数据。

产品信息模型框架作为产品在设计过程各个方面的信息库，能够为PLM及其辅助系统提供一种单一的、一致的信息交换协议，支持CAx及其他相关系统之间直接互操作和无缝的信息集成。该框架具有以下特点：

1、以形式化语义为基础，通过采用合适的本体就能进行自动推理；

2、具有概括性，它描述的是概念实体（制品和特征），而不是针对具体的某种产品（发动机、泵等）；

3、提供了产品全方位的丰富信息；

4、致力于促进新的应用和过程的开发，避免由于环境中信息的不齐备阻碍新应用的实现；

5、框架中结合了明确表示的设计原理，作为描述产品本身的重要内容；

6、作为产品级上不同系统间互操作的转换与接口。

六、结束语

人体工程学概述篇7

国家卫生信息基础框架

管理对象是卫生信息的类别和统计指标，用于卫生信息的分类和定位，包含以下4个域:

人: 反映人的基本信息。“人”可以是单一个体，也可以是群体（如一个团体，家庭或者社区）。

环境: 反映人在一段时期内所在地点的外部环境信息。包括自然与生态环境、社会与文化环境以及社会经济发展状况。

卫生机构: 反映卫生部门、机构、团体的信息。如国家卫生工作的方针、政策，各级卫生机构的卫生服务以及与卫生服务相关的资源消耗、效果评价等。

事件/过程（processes）: 反映一个事件发生过程产生的全部信息。通常是在一个时间点或一段时间内发生的所有相关信息。事件可能与人有关（比如生命事件）、与环境有关（比如经济事件）或与卫生部门有关（比如服务事件）。

为了使框架及保持稳定性，又体现动态性，以支持不同信息系统更好地适应不断变化的用户需求，框架把相对静止的状态信息与随时间、地点变化的过程信息相互分离。人、环境、卫生机构3个域是说明状态的静态信息，事件/过程域则是导致状态变化的过程信息。当某一事件发生时，必然触发人、环境或卫生机构3个域的状态发生改变，并且是3个域之间相互作用的结果。一个事件、某种状态或单纯的时间延续就可以诱发另一个事件。

卫生信息标准的描述与归档框架

管理对象是卫生信息的任何标准工件。基础框架是描述卫生信息标准工件的通用框架，为不同领域的卫生信息标准的描述和分类归档提供一个统一的方法，以最大限度地发现、鉴别和复用国内外已有的各类卫生信息标准，并便于卫生信息标准制定过程中的相互协调，避免各种标准规范的重叠和重复。工件（artifact）指卫生信息管理的任何模型、文档或工作成果。框架的基本结构是如图所示的二维分类矩阵，3行分别表示特异度水平，6列分别表示不同的视点，各自从不同的角度对卫生信息标准工件进行鉴别和分类。两个维度的交叉点构成一个框架单元。一个工件可以定位于一个或多个框架单元格中。

特异度水平指从抽象过渡到确切操作规范的等级，说明卫生信息标准工件定义的详细程度。例如，对于人的描述，可以从普通人群的一般特征框架一直细化到某个人的特殊属性。特异度的主要类别是概念层、逻辑层和物理层。

1．特异度

概念层指卫生信息领域内感兴趣事物的类别或范围。概念层不考虑具体问题，但包括共享的基础认识。所以在概念层中一定不能包含卫生信息特征的细节。概念层关注的是策略层次上的卫生信息的管理和驾驭。

2．视点

（1）内容

内容视点用于概括描述卫生信息关注内容的模型或其他文档。具有内容视点的工件通常用于规划卫生数据和信息的采集、利用或，并可以作为某项业务和科学的源头。例如: 术语、词汇定义、数据模型或类、信息模型或类、临床模型等。

（2）方法

方法视点用于概括卫生信息关注的方法和指导文件。例如: 工作程序、业务模型、应用架构等。

（3）位置

位置视点指定义位置的工件。位置元素包含地理信息、气象信息和环境信息。例如: 气象模型、基础设施或蓝图、受控的环境模型、技术架构、网络架构。

（4）人员

人员视点用于概括管理和操纵卫生信息的人员。例如: 组织机构图、机构流程或工作流模型（什么人做什么）、人员权限（如安全规范、系统设置、安全类别）等。

（5）时间

时间视点用于概括定义时间元素的工件。例如: 进度安排、事件、生命周期、时间框架等。

（6）目的

目的视点指表述完成某事理由的信息标准工件。已经发现许多模型关注的重点不仅仅是目的。然而，卫生信息学标准工件的某些方面可以体现出目的。“目的”工件可以与方法工件相互重叠。例如: 任务和策略陈述、临床指导、目标模型、成功的影响因素等。

国家卫生信息数据模型

管理对象是数据元。国家卫生信息数据模型在概念层次上把数据划分为11个高级实体（最高层），分别是参与者、参与者角色、卫生服务需求、卫生服务计划、事件、位置、费用、结局、环境因素、业务因素、支撑条件。其中前8个是客观存在的实体，后3个分别为类似实体的集合。按照层次关系，一个高级实体可以划分为若干个不同层次、互相有隶属关系的子实体。实体的层次越低，其内涵越局限、内容越具体。每个层次的实体的属性用相应的数据元对其进行描述。

卫生信息元数据描述框架与数据字典

管理对象是元数据。按照GB/T18391制定的一套原则、方法和程序，从分类学（或本体论）的角度阐明了在描述对象类、特性、表示、数据元概念和数据元时，什么样的基本属性描述是最基本和必需的。在下列主要活动中必然涉及到这些基本属性描述:

1．定义和规范数据元字典的内容;

2．设计面向应用的数据模型、数据库和数据的表达、交换格式;

3．通信和信息处理系统中数据的实际应用;

4．不同数据集之间的交换或引用。

“基本”意味着它们在阐明数据元时是完全和充分的，且可以确保其适用于许多功能。如: 信息处理系统的设计、数据库中数据的检索、用于数据交换的 EDIFACT或HL7交换格式的设计、数据字典的维护与管理、国家卫生信息数据字典的设计、管理与信息系统中的应用。“基本”还意味着它们独立于任何应用环境、数据元的特定功能、数据元的归类方法和元数据注册系统。

建立元数据管理框架的目的是:

1．减少数据字典的冗余，提供可重用的元数据基本属性;

2．简化数据字典的表示格式;

3．便于数据字典的长期维护。

表中显示的是一个概念域对应多个特性和表示的“性别”数据元描述的元数据基本属性。对于不同人员的性别，如新生儿性别、患者性别、伤员性别、医生性别等，尽管在不同用途的信息系统中有不同的名称和表示，但对应的是同一个概念域。对各个信息系统元数据进行管理和标准化的基本方式是元数据注册。

人体工程学概述篇8

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关键词：高二文科生；认知策略；测验分析

文章编号：1005–6629（2014）1–0024–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

高二文科学生大多物理和化学学习不够理想，对科学课程的兴趣不大，但他们大多数仍要学习“化学与生活”模块的知识（针对江苏省而言）并要通过高中学业水平测试。该模块内容覆盖面较广，与社会生产生活联系紧密，注重实践应用性。而当前，针对文科生化学学习的认知策略研究相对较少。为此，笔者以“化学与生活”模块知识为载体，通过测验和发声思维等方法进行了相关研究，以了解文科生认知策略的掌握和应用情况。

1 研究的设计与实施

1.1 理论基础

加涅（R. M. Gagne，1977）认为，认知主要是指人脑对信息的加工过程，如对信息的编码、转换、储存。认知策略则是学习者用来调节自己内部注意、记忆、思维等过程的技能，其功能在于使学习者不断反省自己的认知活动，是一种处理内部事物的能力[1]。

温斯坦等（Weinstein， et al.，1983）将认知策略分为复述策略、精加工策略和组织策略等。复述策略（rehearsal strategy）是指为了在记忆中保持信息而对信息进行重复识记的策略[2]。对于某些简单任务，直接进行几次口头重复即可，这是机械复述方法。而对于某些复杂任务，往往需要采用关键词复述、位置复述、联系复述、理解复述和组块复述等意义复述方法[3]。

精加工策略（elaborative strategy）是一种更高水平的更精细的信息加工策略，是对记忆的材料补充细节、举出例子、作出推论，或使之与其他观念形成联想，以达到长期保持的目的，是在意义理解基础上的信息加工策略[4]。根据已有研究，精加工策略主要包括概括法、类比法、比较法、质疑、扩展与引申和先行组织者等。施米克和格罗夫（R. Schmeck，E. Groue）的研究表明，成功的大学生比不成功大学生更常常回答出一些精加工的事例，如“我能说出两者的异同”，“新概念通常使我想到类似的概念”[5]。

组织策略（organizational strategy）是学习者根据知识、经验之间的关系，对学习材料进行系统、有序的分类、整理与概括，形成知识结构的更高水平的信息加工策略，通常有列提纲、画网络图（或概念图示）等方法[6]。应用组织策略可以对学习材料进行深入加工，进而促进对所学内容的理解和记忆。相对于精加工策略，组织策略更侧重于对学习材料的内在联系的建构。

在学习过程中，不同层次的认知策略的实际应用并不是割裂的，而往往是联合使用，从而达到对学习材料进行更深层次的加工处理。

1.2 测验设计

结合《普通高中化学课程标准（实验）》和《江苏省学业水平测试考试说明（化学）》，参考了高峰《高中生化学反应原理知识认知策略的研究》等，编制了“高二文科生化学认知策略应用情况测验卷”。测验卷分为四部分（见表1）。

主试在进行认知策略介绍时，主要通过举例说明相关策略类型。对于复述策略的介绍，以对某些内容作下划线、记住关键词、与生活实际联系等方法来加深记忆为例进行说明。对于精加工策略，主试先告知学生有类比法、比较法、质疑、扩展与引申等策略并简单阐述概念，随后以扩展与引申策略为例，主试从“疏松剂如小苏打，能使食品酥脆、疏松”出发，扩展到“疏松剂可以受热分解产生气体”，“气体可以使食品内部形成均匀致密的海绵状多孔组织”，从而引申出“疏松剂受热分解产生气体而使食品酥脆、疏松”这一扩展与引申就加深了我们对“疏松剂”的理解，把“知其然”深化为“知其所以然”。对于组织策略，主试先告知学生组织策略的概念及列提纲、画网络图等具体策略，并以北美五大湖为例，包括Huron（休伦湖）、Ontario（安大略湖）、Michigan（密歇根湖）、Erie（伊利湖）、Superior（苏必利尔湖），采用提纲式（或金字塔式）取其第一个字母组合为“HOMES”来完成材料的组织，完成对五大湖名称的记忆[7]。

1.3 调查实施

进行大范围测验前，先做了小样本测验，并根据测验结果对试题的数量、表达形式和提问方式等进行修正。然后采用了整体抽样的方法，选择了江苏省四所高中的高二文科学生作为测验对象，这些学生的教学进度和教材相同。共发放测验卷206份，回收有效测验卷202份。

1.4 测验分析与数据处理

试卷回收后，批阅与复述策略和精加工策略相关的试题，实行采点计分，即学生根据试卷所给阅读材料，能正确复述或分析出一点，计1分。对两类试题分别计分，并根据认知策略类型对学生所回答的信息进行分类汇总。对于组织策略应用的试题，则根据学生对试题材料所采用的不同组织方式进行分类统计，测试结果均采用spss 11.5对数据进行统计和分析。随后，根据统计结果选取部分典型个案（涵盖不同选科类型，男女生各20名）进行发声思维，以探查学生应用认知策略的思考过程。例如，对阅读材料“工业碳酸钠法脱硫技术”进行发声思维时学生进行精加工的思维行为图（见图1），笔者用“[1]”表示题给信息，用“（1）”表示学生从认知结构中提取的信息，用“①”表示加工后的信息。

从图1可以看出，该学生首先从材料中获得信息“减少煤燃烧时向空气中排放SO2”、“专题1中讲到‘石灰石法脱硫’”，推断出“脱硫的目的是防止SO2污染环境”、“可以用多种方法对煤进行脱硫处理”，再结合材料中信息“碳酸钠法脱硫的反应原理”，同时从已有认知结构中提取“石灰石脱硫的反应原理及反应产物”、“氧化还原反应的概念”等知识，进而推断出“石灰石脱硫是将硫元素氧化为石膏”、“碳酸钠法脱硫考虑吸收剂的循环使用”和“要综合考虑工业成本和经济效益”等。

2 探查的结果与分析

2.1 学生的复述策略以意义复述为主

心理学家谢切诺夫曾说，“记忆是心理发展的奠基石……如果人类没有记忆，那么感知就不能留下痕迹，人将永远处于新生儿状态”。复述是记忆的初始环节，成功的记忆必须是在正确理解、掌握并善于运用识记的一般规律的基础上才能得以实现。

艾宾浩斯（H. Ebbinghaus）和肯斯雷（Kingsley）的研究也恰恰揭示了意义复述在记忆的数量上、精确性上以及时间的节省上都大大优于机械识记。根据意义律提高记忆效果，要促使新知识与旧知识取得联系，促使学习内容与已有经验进行联系。一方面，只有当新知识纳入旧知识的系统与网络中，新知识才真正被理解；另一方面，新知识也只有固定在旧知识的“桩”上，才不会成为孤立的、零星的、易被遗忘的知识点[8]。

但是在测试中，也发现学生在复述策略应用方面还存在着不足，他们没有自觉地采用组块策略。所谓组块策略，就是将零散的构件组成有意义的单元。例如，可以通过两种缓冲溶液的作用原理对缓冲溶液构成进行初步组块——都是两种互不反应的分别呈现弱酸性和弱碱性的溶液混合，从而完成对缓冲溶液概念的深化记忆，但学生仅是以两种缓冲溶液的作用原理来复述而已。从信息加工的角度来看，组块是人对信息进行组织或再编码。可以说，要想增加阅读的容量，提高阅读教学的材料加工效率，组块策略的应用很关键[9]。

2.2 对信息的精加工以“概括”和“扩展与引申”策略为主

以“工业碳酸钠法脱硫技术”为测验材料，分类统计学生的信息精加工结果。数据显示，大部分学生在信息处理过程中进行了精加工处理，仅约5%的信息未经加工。在此基础上，笔者对部分学生进行发声思维，以了解学生进行精加工的思维过程和具体策略应用情况。研究结果表明，学生首先会采用画线法和笔记法对材料进行初步加工，对自认为重要的信息进行画线，如在“石灰石法脱硫”、“碳酸钠法脱硫技术”下画线，在空白处进行某些注释，如写出石灰石法脱硫的化学方程式，等等。在对材料的精加工过程中，学生主要采用概括法、类比法、比较法和扩展与引申等精加工策略（见表3）。概括法是在思维上对某些具有相同属性的事物从中抽取出来的本质属性，并能推广到具有这些属性的其他事物，从而形成关于这类事物的普遍认识。比较法则是对两种或两种以上有区别的相关事物进行对比分析的一种精加工方法，通过对易混淆的相关知识进行比较分析，不仅能揭示不同事物的关键特征和差异，而且能更容易地掌握新知识的内涵[10]。

扩展与引申策略又分为求同引申和求异引申两类，如“两种脱硫方法均能够在脱硫的同时讲究工业经济效益”是求同引申策略，而“石灰石法是气-固相反应，物质易于分离；而碳酸钠法是气-液相反应，需要其他相应操作进行物质分离”则是求异引申策略。学习过程中，对新知识进行扩展与引申是深化学习的重要途径，有利于思考程度增加，获得更丰富的信息与外延，也更易与已有认知结构建立连接。

随后，笔者根据结果对部分学生进行发声思维，结果显示85%的学生能较为清晰地根据提纲对所给材料信息进行重现（重述信息达到约70%以上），有15%的学生存在较多疏漏。可见，高二文科生在化学学习过程中，能较好地应用组织策略来分析材料的结构，使材料变得更有系统性、组织性、形象性，结构更加明确，使材料的内容简化、精炼化，从而更好地把握材料，形成知识的结构网络，提高认知结构的清晰度和可利用性。

温斯坦和梅耶（C. E. Wainstein， J. Mayer，1996）就提出了两种有用的组织策略：列提纲（outlining）和画地图（mapping），认为科学应用组织策略将新的、零散的知识与原有知识进行整合组织构建一个意义结构，能显著帮助学习者进行复杂知识的学习，也可以让教育者和学习者本人了解知识的掌握情况[12]。

3 结语

笔者的研究表明，高二文科生在化学学习过程中能较好地应用意义复述、概括、扩展与引申、列提纲等认知策略，同时还存在一定问题，如组块策略、知识网络图等策略还有待提高。目前，学术界已普遍认为认知策略作为一种内隐的认知技能是具有可教性的，是可以通过一定的研究方法加以揭示，并形成可供传授的知识体系进行教学的[13]。教师可以通过实施学习心理、学习动机的积极影响和特定的策略训练来不断提高学生的认知策略的掌握和应用水平。

参考文献：

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[5][9]施良方.学习论[M].北京：人民教育出版社，2001：239～240，267～271.

[12]庞维国.自主学习——学与教的原理和策略[M].上海：华东师范大学出版社，2003：218～224.