展示設(shè)計概念分析范文
時間:2023-06-05 18:01:20
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篇1
Abstract: This paper applies the theory of Formal Concept Analysis(FCA) to mine the medication rule of rheumatism in Xin’an medical documents, with the tools of concept lattice constructing software LatticeMiner to build the formal contexts and concept lattices. The prescription-type, prescription-symptoms and prescription-medicine concept lattice intuitively show the hierarchical structure of syndromes, symptoms, medicinal herbs and the corresponding formulas of Rheumatism disease and are helpful to dig the distribution of syndrome, symptoms and Medication Rule. In addition through the construction of the nested formal context, the relationship among the syndromes, symptoms and medicine becomes more structured. Finally using association rules mining method based on the FCA to mine the association rules about syndromes, symptoms and medicine. This research provides a new train of thought in research field of the data mining of traditional Chinese medicine.
關(guān)鍵詞: 形式概念分析;概念格;新安醫(yī)學(xué);痹??;關(guān)聯(lián)規(guī)則
Key words: Formal Concept Analysis;concept lattice;Xin'an medicine;treatment of rhemumatism;association rules
中圖分類號:TP391 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)11-0227-04
0 引言
形式概念分析理論是由德國教授Wille在1982年提出的[1],它通過形式背景構(gòu)造概念格,從而進行數(shù)據(jù)的分析和規(guī)則的提取。在形式概念分析理論中最核心的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是概念格,它反映了對象和屬性之間的聯(lián)系,表明概念之間的泛化和例化關(guān)系,通過Hasse圖的建立實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的可視化。隨著研究的深入,形式概念分析越來越多地被應(yīng)用到數(shù)據(jù)挖掘、信息檢索和知識發(fā)現(xiàn)等領(lǐng)域。
由于形式概念分析通過對概念格的構(gòu)造使得數(shù)據(jù)能夠有機地組織起來,概念格的節(jié)點體現(xiàn)了概念內(nèi)涵和外延的統(tǒng)一,所以形式概念分析非常適合用來發(fā)現(xiàn)規(guī)則型知識。通過將概念格的外延和內(nèi)涵分別于事務(wù)數(shù)據(jù)庫中的事物和特征相對應(yīng),可以從概念格上產(chǎn)生頻繁項集,進而挖掘關(guān)聯(lián)規(guī)則。國內(nèi)外基于概念格的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法的研究也很多[3-10]。研究表明形式概念分析可以被用作蘊含規(guī)則和關(guān)聯(lián)規(guī)則發(fā)現(xiàn)的形式框架,并且能夠提高規(guī)則挖掘的響應(yīng)效率。
新安醫(yī)學(xué)作為一個具有地方特色的中醫(yī)群體,在痹病診療上進行了長期的研究并積累了豐富的經(jīng)驗,并著有大量的醫(yī)籍。本文在安徽中醫(yī)學(xué)院新安醫(yī)家治痹資料挖掘計劃的基礎(chǔ)上,將形式概念分析應(yīng)用到新安醫(yī)籍治痹用藥規(guī)律挖掘,借助概念格構(gòu)造工具Lattice Miner對治痹數(shù)據(jù)進行形式背景和概念格的構(gòu)造,通過構(gòu)建方劑-證型、方劑-癥狀以及方劑-藥材概念格直觀地展示出痹病證型、癥狀、藥材和對應(yīng)的方劑的層次結(jié)構(gòu),便于挖掘痹病證型、癥狀的分布情況以及組方用藥情況,并通過嵌入式形式背景和子概念格的構(gòu)建對證型、癥狀和藥材之間的關(guān)系做更加結(jié)構(gòu)化地展示。最后通過基于FCA的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法對證型-癥狀、癥狀-藥材以及藥材-藥材之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則進行挖掘,為中醫(yī)方面的數(shù)據(jù)挖掘研究提供了一種新的思路。
1 形式概念分析的基本概念
Wille提出的形式概念分析理論借鑒了哲學(xué)上把概念理解為由內(nèi)涵和外延兩部分組成的思想,它把概念的外延被理解為屬于這個概念的所有對象的集合,內(nèi)涵則是所有這些對象所共同具有的特征或?qū)傩约?,所有概念連同他們之間的泛化/例化關(guān)系構(gòu)成了一個概念格。下面給出形式概念分析中的基本概念。
定義1 形式背景K是一個三元組K=(G,M,I),其中G是所有對象的集合,M為所有屬性的集合,I?哿G×M為G和M元素之間的關(guān)系集合。對于g∈G,m∈M,(g,m)∈I表示“對象g具有屬性m”。一個簡單的形式背景如表1所示,表中行代表對象,列代表屬性,當(dāng)?shù)趇個對象具有第j個屬性的時候用“×”表示。設(shè)K=(G,M,I)為形式背景,對于集合A∈G,記A*={m∈M│(g,m)∈I,?坌g(shù)∈A},表示A中全體對象所共有的屬性集合。相應(yīng)的,對于集合B∈M,記B*={g∈G|(g,m)∈I,?坌m∈B},表示所有B中屬性的全體對象的集合。
定義2 設(shè)K=(G,M,I)為形式背景,A∈G,B∈M,稱(A,B)為K的一個概念。如果滿足A*=B且B*=A,則A稱為概念(A,B)的外延,B稱為概念(A,B)的內(nèi)涵。
定義3 設(shè)K=(G,M,I)為一個形式背景,(A1,B1),(A2,B2)是K中的兩個概念,規(guī)定:(A1,B1)?燮(A2,B2)?圳A1?哿A2(?圳(B1?勐B2),此時C2=(A2,B2)稱為(A1,B1)的超概念,(A1,B1)稱為(A2,B2)的子概念。這種超概念-子概念的偏序關(guān)系所誘導(dǎo)出的格稱為概念格,概念格中的每個結(jié)點都是一個形式概念。表1所對應(yīng)的概念格的Hasse圖如圖1所示。
定義4 對概念C1=(A,B),稱C2=(|A|,B)為C1的量化概念,其中|A|是外延A的基數(shù)。引入內(nèi)涵B的支持度Support(B)=|A|/N,其中,N是整個形式背景中的對象總數(shù)。如果Support(B)大于支持度閾值,則稱C是頻繁概念,其中B的基本內(nèi)涵是基本頻繁項目集。對于概念格中的兩個概念C1=(A1,B1)和C2=(A2,B2),C2∈sup(C1)(其中
sup(C1)是C1的超概念集),則可以得到關(guān)聯(lián)規(guī)則B2?圯B1-B2,其可信度=|A1|/|A2|。其中|A1|,|A2|分別是概念C1,C2的外延基數(shù)。
2 形式概念分析在新安醫(yī)學(xué)治痹用藥規(guī)律挖掘中的應(yīng)用
新安醫(yī)學(xué)是新安地區(qū)產(chǎn)生的一個醫(yī)學(xué)群體,歷史悠久,在祖國醫(yī)學(xué)的發(fā)展中起到了重要作用。痹病是人體正氣不足或者臟腑功能失調(diào),風(fēng)寒濕熱燥等外邪乘虛侵襲,造成經(jīng)脈氣血不榮,出現(xiàn)肢體關(guān)節(jié)肌肉疼痛、重著、麻木、腫脹、屈伸不利,甚至關(guān)節(jié),或累及臟腑為特殊的一類疾病[10]。新安醫(yī)籍是歷代新安醫(yī)家智慧的結(jié)晶,對于新安醫(yī)學(xué)的臨床診斷和發(fā)展具有重要意義。本文根據(jù)安徽中醫(yī)學(xué)院“新安醫(yī)家治痹資料挖掘計劃”,借助形式概念分析理論對新安醫(yī)籍治痹用藥規(guī)律進行了挖掘。
2.1 數(shù)據(jù)源及應(yīng)用軟件 本文的數(shù)據(jù)源為安徽中醫(yī)學(xué)院收集和整理的新安醫(yī)籍治痹資料表,主要內(nèi)容包括方劑名、書籍、作者、卷次、規(guī)范證型粗、規(guī)范證型細(xì)、癥狀、規(guī)范癥狀、藥材等。其中規(guī)范證型是安徽中醫(yī)學(xué)院根據(jù)《中醫(yī)內(nèi)科學(xué)》整理的,其將痹癥證型分為風(fēng)寒濕痹、風(fēng)熱濕痹、痰瘀痹阻、肝腎兩虛證等。同時在癥狀上也做了規(guī)范癥狀,分為肢體疼痛、腫脹、周身痛、惡寒發(fā)熱、灼痛等。
實驗借助概念格構(gòu)造軟件Lattice Miner 1.4進行概念格的構(gòu)造和基于概念格的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘。該軟件由加拿大魁北克大學(xué)渥太華分校多媒體研究實驗室開發(fā)的,其在復(fù)雜問題處理、關(guān)聯(lián)規(guī)則提取和支持語義網(wǎng)絡(luò)方面都有較強的優(yōu)勢[11]。
2.2 形式背景構(gòu)建與概念格的形式化表示 本文中將方劑名作為對象,將證型、癥狀、藥材分別作為屬性構(gòu)建形式背景,即構(gòu)建方劑-證型、方劑-癥狀、方劑-藥材三個形式背景。為了更清楚的說明,在此只選了7個方劑構(gòu)建了3個形式背景,如表2-表4所示。由于LatticeMiner不支持中文,所以在構(gòu)建形式背景的時候用序號1,2,3代表資料表中對于序號方劑的名字,用拼音大寫字母縮寫代替證型,用拼音小寫字母縮寫癥狀名字,用拼音表示藥材。
通過LatticeMiner軟件構(gòu)建方劑-證型概念格和方劑-癥狀概念格,如圖2和圖3所示。從方劑-證型概念格中,由于FHSB(風(fēng)寒濕痹)下有三個子概念,其分別具有的屬性均為FHSB(風(fēng)寒濕痹)和TB(痛痹)、XB(行痹)、ZB(著痹)的組合,所以可以很容易的推斷出FHSB(風(fēng)寒濕痹)下包含的三個子證型即TB(痛痹)、XB(行痹)、ZB(著痹),而TYBZ(痰瘀痹阻)、FRSB(風(fēng)熱濕痹)沒有子證型。
為了獲得證型、癥狀和藥材之間的關(guān)系,這里利用LatticeMiner構(gòu)造嵌入式背景的功能,將三個形式背景組合成一個嵌入形式背景。由于中醫(yī)診斷首先根據(jù)癥狀判斷證型,然后再根據(jù)證型和癥狀組方配藥,所以這里第一層為證型形式背景,第二層是癥狀形式背景,第三層為藥材形式背景,即構(gòu)成子形式背景關(guān)系。根據(jù)文獻[3]所述,通過嵌入式形式背景構(gòu)成出的概念格與直接通過合并形式背景中的屬性構(gòu)造出的概念格在結(jié)構(gòu)上是一致的,但是嵌入式形式背景構(gòu)造出的概念格能更清晰地展示數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu),從而有利于進行數(shù)據(jù)分析。該嵌入式形式背景的概念格Hasse圖如圖4所示,其中每個節(jié)點里面都包含一個子格結(jié)構(gòu)。以FSRB(風(fēng)濕熱痹)節(jié)點為例,可以看到風(fēng)濕熱痹中可能出現(xiàn)癥狀有zz(腫脹)、ehfr(惡寒發(fā)熱)、zttt(肢體疼痛)、zt(脹痛),在zz(腫脹)節(jié)點中又包含對應(yīng)“腫脹”癥狀的方劑中的藥材節(jié)點,這里只含有一個節(jié)點,即表示對應(yīng)“腫脹”癥狀的方劑中含有的藥材fangji(防己)、gancao(甘草),huangbai(黃柏)huanglian(黃連)。
2.3 基于FCA的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘 為了得到更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)結(jié)果,本文借助LatticeMiner軟件的關(guān)聯(lián)規(guī)則功能,對上述嵌入式形式背景進行了關(guān)聯(lián)規(guī)則提取,其中支持度設(shè)為20%,置信度設(shè)為50%,實驗結(jié)果如表5所示。
通過對構(gòu)建的方劑-證型、方劑-癥狀、方劑-藥材構(gòu)建的嵌入式形式背景進行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘,可以便于進一步分析新安醫(yī)家治痹用藥組合規(guī)律。如從包含風(fēng)濕熱痹證型的關(guān)聯(lián)規(guī)則有5條(包含F(xiàn)SRB的關(guān)聯(lián)規(guī)則已被用黑色字體標(biāo)出),根據(jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則可以推斷出風(fēng)濕熱痹證且伴有腫脹(zz)癥狀的情況下,常采用防己、黃柏和黃連進行組方,與上述概念格得出結(jié)論一致。
從上述實驗中可以看出,概念格的構(gòu)建對于證型與癥狀的分布關(guān)系、核心處方挖掘、藥物加減情況等方面的挖掘提供了良好的分析基礎(chǔ),形式概念分析理論對于中醫(yī)醫(yī)籍?dāng)?shù)據(jù)挖掘具有一定的意義。
3 結(jié)束語
本文應(yīng)用形式概念分析理論對新安醫(yī)學(xué)治痹用藥規(guī)律進行挖掘,通過對方劑-證型、方劑-癥狀、方劑-藥材概念格的構(gòu)建將數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)展示出來,從而能夠更好地挖掘證型、癥狀與用藥組方上的規(guī)律。借助嵌入式形式背景和子概念格構(gòu)建使得具有多種屬性的數(shù)據(jù)以一種更清晰更層次地方式展示,降低了概念格的復(fù)雜程度,更有利于對證型、癥狀和藥材之間關(guān)系的挖掘。本文最后對實驗數(shù)據(jù)進行基于形式概念分析的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘,從而可以進一步定量分析新安醫(yī)家治痹用藥組合規(guī)律。總的來說,形式概念分析理論的引入有助于探尋新安歷代醫(yī)家治痹用藥規(guī)律,為中醫(yī)方面的數(shù)據(jù)挖掘研究提供了一種新的思路,為中醫(yī)臨床診斷用藥規(guī)律的探究也提供了一種新的模式。
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篇2
1 “人體的神經(jīng)調(diào)節(jié)”中的概念分析
“人體的神經(jīng)調(diào)節(jié)”是蘇教版《生物學(xué)》七年級下冊第四單元“生物圈中的人”第十二章“人體生命活動的調(diào)節(jié)”中的內(nèi)容。通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠了解神經(jīng)系統(tǒng)的組成,掌握神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及各部分的功能,并認(rèn)識到人體能對環(huán)境刺激做出相應(yīng)的反應(yīng)是因為神經(jīng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。
課程標(biāo)準(zhǔn)指出本章重要概念包括神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)如何調(diào)節(jié)人體對環(huán)境變化的反應(yīng)及生長、發(fā)育、生殖等生命活動,具體到本節(jié)則是描述神經(jīng)系統(tǒng)的組成;描述脊髓和腦的基本結(jié)構(gòu)和功能。
2 學(xué)情分析
七年級的學(xué)生了解一些神經(jīng)系統(tǒng)和腦的生理現(xiàn)象,但不能用專業(yè)語言描述或解釋。教材中的文字描述比較抽象,即使學(xué)生很感興趣,但這部分內(nèi)容較抽象,理解困難,缺乏直觀性,因此學(xué)生理解上存在困難。所以教學(xué)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)的方式構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò),并通過多樣性的活動加深對知識的理解。
3 精選教學(xué)活動,強化概念教學(xué)
3.1 聽指令,做動作――游戲?qū)?/p>
教師發(fā)出指令,要求學(xué)生做相應(yīng)動作,如舉手、摸耳朵、比劃大西瓜、小西瓜、用左手指右邊同學(xué)等,甚至可以要求學(xué)生做與指令相反的動作。然后請學(xué)生思考:我們能成功地完成這些動作,做錯之后自己能及時調(diào)整,這主要是在人體的哪一系統(tǒng)的參與調(diào)節(jié)下完成的?這樣從而引入人體的神經(jīng)調(diào)節(jié)。
小游戲為課堂營造了一種輕松活躍的氛圍,尤其在要求學(xué)生做與指令相反的動作時,比如要求學(xué)生用左手指右邊的同學(xué),做錯的學(xué)生會跟周圍正確的學(xué)生臉對臉,相視一笑,恍然大悟。學(xué)生在這種愉悅的學(xué)習(xí)氛圍中可以發(fā)散思維,從而調(diào)動學(xué)習(xí)積極性和求知欲。
3.2 查課本,找主線――整體感知
關(guān)于“神經(jīng)系統(tǒng)的組成”,概念名詞較多,學(xué)生極易混淆迷惑,教師可以用概念圖的方式進行總結(jié)。由于七年級學(xué)生總結(jié)概括的能力尚欠缺,教師可以展示概念圖輪廓(圖1),請學(xué)生閱讀課本,將概念圖補充完整,然后進行展示匯報。這樣,教師以概念圖的形式要求學(xué)生補充完整,變被動接受為主動建構(gòu),有助于學(xué)生理順各概念之間的關(guān)系,形成一個簡單的知識框架。將各小組的概念圖進行評比,挑出結(jié)構(gòu)最完整、字體最好的展示在黑板上,作為本節(jié)課的板書。這對學(xué)生來說是一種很高的榮譽,能滿足學(xué)生的表現(xiàn)心理,極大地調(diào)動學(xué)生的積極性。
3.3 小制作,大作用――神經(jīng)元結(jié)構(gòu)模型制作
課前,教師安排學(xué)生預(yù)習(xí)本課內(nèi)容,準(zhǔn)備制作模型所需材料,如橡皮泥、樹葉、泡沫、電線、紙板、毛線等。課上各學(xué)習(xí)小組合作,利用所帶材料制作模型(圖2),并進行講解。
模型制作不僅使學(xué)生更形象地掌握神經(jīng)元的結(jié)構(gòu),理解細(xì)胞體、樹突、軸突、神經(jīng)末梢、神經(jīng)纖維和神經(jīng)等概念名詞,而且還鍛煉了學(xué)生的動手能力和小組合作能力等。
3.4 小游戲,大道理――神經(jīng)傳導(dǎo)游戲
教師請三位學(xué)生依次站好。每人左手大臂自然垂下,小臂伸直,五指張開;右手手臂伸直,五指并攏;然后依次做出接收信號并傳導(dǎo)的動作。最后請學(xué)生思考:兩只手臂和身體分別代表神經(jīng)元的哪一部分,神經(jīng)沖動是如何傳導(dǎo)的?左手大臂自然垂下,小臂伸直,五指張開,表示短而多的樹突;右手手臂伸直,五指并攏,表示長而少的軸突;身體表示細(xì)胞體;樹突接收神經(jīng)沖動,傳給細(xì)胞體,細(xì)胞體再發(fā)出神經(jīng)沖動,由軸突傳給下一個神經(jīng)元的樹突。通過這種趣味橫生的小游戲,學(xué)生能夠很形象地理解和記憶神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)。
3.5 動動手,組模型――認(rèn)識腦組成
學(xué)生觀察腦模型和課本圖12-9腦的縱剖圖,認(rèn)識大腦、小腦和腦干及相應(yīng)位置。然后四人一組,組裝腦模型,比一比哪組組裝得既好又快。通過組裝模型,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生在游戲中熟練掌握腦的組成和位置。
3.6 動動腦,知功能――分析腦功能
教師展示圖3所示的資料,學(xué)生進行分析,討論總結(jié)出大腦、小腦和腦干的功能。然后學(xué)生通過資料分析,能理解腦的各個部分的功能,并鍛煉其分析能力。
3.7 看視頻,析案例――理解神經(jīng)中樞
教師展示科學(xué)家研究大腦功能區(qū)的視頻,讓學(xué)生感受大腦皮層上用不同顏色表示的神經(jīng)中樞,然后進行案例分析。
案例一:一位婦女腦顱內(nèi)長了腫瘤,造成失明,可能是什么原因?
案例二:“中風(fēng)”的病人四肢無任何損傷,卻出現(xiàn)了一側(cè)肢體不能活動的癥狀(即半身不遂),這是由于大腦的什么中樞受到損傷引起的?
案例三:有人患“腦血栓”結(jié)果失去了說話能力,這是由于血栓壓迫了大腦皮層的哪一中樞?
通過案例分析,學(xué)生理解了每個神經(jīng)中樞的作用。在探究的整個過程中,師生保持互動,一問一答地解決問題,教師用簡單的語言讓學(xué)生在輕松的氛圍下掌握知識。
4 教學(xué)反思
本節(jié)課的知識內(nèi)容抽象、單調(diào),為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,教師在教學(xué)中使用了很多教學(xué)策略。
教師提供概念圖輪廓,由學(xué)生主動建構(gòu)知識框架,把課堂時間更多地留給學(xué)生,激發(fā)內(nèi)在的學(xué)習(xí)潛能,符合新課標(biāo)要求和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。
課堂中設(shè)置小游戲,活躍課堂氣氛,使學(xué)生在輕松愉悅的氛圍中掌握知識。
對于抽象、學(xué)生理解困難的知識點,教師借助模型,為學(xué)生提供直觀、形象的感知平臺。例如對于神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)這一概念,學(xué)生通過自己動手制作模型,將抽象概念形象化,同時在合作中互相啟發(fā),鍛煉了學(xué)生的動手、交流和合作能力等。
篇3
關(guān)鍵詞:特征定位;靜態(tài)與動態(tài);基于程序
1特征定位技術(shù)概述
對于確定的維護任務(wù),糾正或完善系統(tǒng)的某個或某些功能,我們把這些系統(tǒng)待維護的功能稱為特征。完成對特征的糾正或完善,往往只需要理解與這些特征所對應(yīng)的那部分代碼。因此特征定位是實現(xiàn)面向特征程序理解的重要支撐技術(shù)。
理解一個特征是如何執(zhí)行的是程序理解中主要的問題。在真正的理解程序運行之前,必須先定位特征代碼的執(zhí)行位置。找出執(zhí)行給定特征的源碼通常是不容易的,例如現(xiàn)存的文檔己經(jīng)過時,或系統(tǒng)的初始設(shè)計師已經(jīng)無法找到了。所以維護工作引入了不連貫的修改,這種改變引發(fā)了這個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的退化。任何時候的修改使得對程序的理解更加難了。近年來,很多研究人員認(rèn)為輔助糾正性、完善性維護任務(wù)的程序理解活動的一個關(guān)鍵步驟是進行特征定位。它將來自系統(tǒng)問題域的特征映射到系統(tǒng)實現(xiàn)域的相應(yīng)代碼實體。而完成對當(dāng)前任務(wù)涉及特征的糾正或完善,往往只需要理解與這些特征所對應(yīng)的那部分代碼。因此特征定位是實現(xiàn)面向特征的程序理解的重要支撐技術(shù)。總體來講,需要通過特征定位恢復(fù)出的特征與代碼實體間的追蹤關(guān)系分為基本追蹤關(guān)系和導(dǎo)出追蹤關(guān)系兩大類?;咀粉欔P(guān)系是特征與代碼實體間的相關(guān)關(guān)系,特征與實現(xiàn)該特征的所有代碼實體間具有相關(guān)關(guān)系。導(dǎo)出追蹤關(guān)系是從特征與代碼實體間的基本追蹤關(guān)系推導(dǎo)得出。常見的導(dǎo)出追蹤關(guān)系有特定關(guān)系和有關(guān)系。特征與代碼實體間具有特定關(guān)系表明該代碼實體參與實現(xiàn)該特征且不參與實現(xiàn)任何其它特征。特征與代碼實體間具有共有關(guān)系表明該實體參與實現(xiàn)該特征且同時參與實現(xiàn)其它特征。獲取一個特征的導(dǎo)出追蹤關(guān)系通常還需要其它特征的基本追蹤關(guān)系。
2基于程序靜態(tài)結(jié)構(gòu)的特征定位
2.1基于抽象系統(tǒng)依賴圖的方法
基于抽象系統(tǒng)依賴圖定位特定系統(tǒng)特征的方法以人對一個特定的系統(tǒng)特征的認(rèn)識作為特征定位的出發(fā)點。在定位的過程中依賴輔助工具分析得到的程序抽象視圖以及輔助工具所提供的對瀏覽、查找、推理程序信息等活動的支持。但具體而言,其在系統(tǒng)抽象、定位過程和工具支持三方面又具有自己的特點。
系統(tǒng)抽象。其方法在特征定位過程中利用了抽象系統(tǒng)依賴圖。asdg建立在系統(tǒng)依賴圖的基礎(chǔ)之上,但忽略了更細(xì)粒度的語句信息。
針對c語言,抽象系統(tǒng)依賴圖中的節(jié)點代表函數(shù)和全局變量,節(jié)點間的邊代表函數(shù)間的調(diào)用關(guān)系、函數(shù)與全局變量之間以及全局變量間的數(shù)據(jù)流依賴關(guān)系。
特征定位過程。他們基于抽象系統(tǒng)依賴圖的方法給出了理解人員和輔助工具在特征定位過程中的明確分工和細(xì)致的步驟。理解人員的任務(wù)是:確定初始節(jié)點;選擇下一個要訪問的節(jié)點;訪問該節(jié)點;判斷該節(jié)點是否與所調(diào)查的特征相關(guān);檢查是否己經(jīng)得到了所有相關(guān)的節(jié)點。
工具支持?;诔橄笙到y(tǒng)依賴圖的方法中,輔助工具的任務(wù)是:構(gòu)造抽象系統(tǒng)依賴圖并可視化展示;根據(jù)當(dāng)前訪問的系統(tǒng)依賴圖中的節(jié)點和邊更新查找圖;根據(jù)確定下來的與當(dāng)前特征相關(guān)的節(jié)點和邊擴展查找圖。
他們的工具中提出了一個查找圖的概念,它記錄了當(dāng)前查找過的節(jié)點,因此除了提供抽象系統(tǒng)依賴圖的可視化以外,還支持程序理解過程中理解步驟的回溯、撤銷以及重做。
2.2借鑒地圖信息可視化技術(shù)的方法
該方法的本質(zhì)仍然是利用工具輔助人的查找和定位,只是它針對那些分散實現(xiàn)在程序全局內(nèi)的系統(tǒng)特征,尤其針對大型系統(tǒng),以基于grep的正規(guī)表達式匹配為起點,首先在源代碼中強調(diào)顯示出那些查找到的與當(dāng)前特征相關(guān)的所有語句行。其次,借鑒了地圖信息的可視化技術(shù),處理這些大規(guī)??臻g分散但邏輯相關(guān)的語句行信息,為分散實現(xiàn)的系統(tǒng)特征的查找、定位、變更提供了以下輔助:為那些與特定系統(tǒng)特征相關(guān)的代碼實體建立索引從而對其進行控制;支持在單一視圖內(nèi)展示分散實現(xiàn)的系統(tǒng)特征的所有語句行; 提供視圖的縮放以支持用戶在不同粒度的程序信息間切換;對實現(xiàn)一個特定系統(tǒng)特征的代碼實體的不同修改狀態(tài)進行標(biāo)記,從而更好地控制分散實現(xiàn)的代碼的變更,并保證代碼的一致性;折疊當(dāng)前不需要的代碼信息,使得在一個視圖內(nèi)觀察到更多的有用信息。
2.3關(guān)注圖方法
關(guān)注圖的核心結(jié)構(gòu)包括類、方法和屬性,并刻畫它們之間的調(diào)用、讀取等關(guān)系。其方法中,關(guān)注圖是程序模型的壓縮子集,它并沒有包含程序模型中涉及一個關(guān)注點的所有節(jié)點和邊,那些能夠根據(jù)關(guān)注圖中已有信息準(zhǔn)確地從程序模型中恢復(fù)出來的信息將被省略,如一個完全實現(xiàn)關(guān)注點的類,它的屬性和方法肯定也是完全實現(xiàn)該關(guān)注點的,則關(guān)注圖中只包含這個類,它的屬性和方法是省略掉的。
關(guān)注圖將代碼中分散實現(xiàn)的關(guān)注點的信息集中地以圖的形式表示出來,從而輔助支持對其定位以及進一步的變更管理。構(gòu)造關(guān)注圖的過程首先基于關(guān)鍵字匹配查找代碼中與關(guān)注點相關(guān)的一個初始點,進而由人交互地對自動提取的結(jié)構(gòu)化
程序模型進行分析,并以計算機輔助的方式構(gòu)造最終的關(guān)注圖,同時一獲取關(guān)注圖與源代碼之間的追蹤關(guān)系。
3基于程序動態(tài)結(jié)構(gòu)的特征定位
基于動態(tài)剖面的特征定位方法依賴對系統(tǒng)的動態(tài)執(zhí)行。它首先為所關(guān)注特征設(shè)計測試用例。然后通過執(zhí)行這些測試用例建立特征與代碼之間的關(guān)系,獲取對特征的定位。
3.1軟件搜索方法
軟件搜索方法關(guān)注獲取特征與代碼實體間的特定追蹤關(guān)系。該方法針對每個需要定位的系統(tǒng)特征設(shè)計兩組測試用例,一組測試用例的執(zhí)行將導(dǎo)致該特征被展示,另外一組測試用例的執(zhí)行不會涉及這個系統(tǒng)特征。用執(zhí)行第一組測試用例得到的動態(tài)剖面中包含的代碼實體減去執(zhí)行第二組測試用例得到的代碼實體,即得到特定于該系統(tǒng)特征的代碼部分。
3.2基于動態(tài)執(zhí)行切片的方法
程序切片(program slice)技術(shù)是一種分析和理解軟件程序的技術(shù)。軟件人員在代碼調(diào)試和軟件測試過程中,常常會不自覺的應(yīng)用這種技術(shù)。目前,程序切片已經(jīng)發(fā)展成為一種比較成熟的技術(shù),并出現(xiàn)了許多切片準(zhǔn)則、切片算法和相應(yīng)的軟件工具。程序切片是一個可執(zhí)行程序,是按照一定的準(zhǔn)則從源程序中移去零條或多條語句來構(gòu)造的。隨著切片技術(shù)的發(fā)展,目前對于程序切片還有另外一種定義方法:由影響程序中某個興趣點處變量值的所有語句和控制謂詞組成的一個程序子集,該子集并不一定是一個可執(zhí)行的程序段。從以上兩種定義出發(fā),實際上定義了兩種程序切片,即靜態(tài)切片和動態(tài)切片。切片技術(shù)從程序中去除不會影響感興趣的變量語句,形成一個程序的子集,從而簡化了程序,有利于故障的定位。
3.3基于形式化概念分析的方法
該方法不僅關(guān)注特征與代碼實體間的基本追蹤關(guān)系,其更為關(guān)注獲取系統(tǒng)特征與代碼之間的多種導(dǎo)出追蹤關(guān)系。因此,即使只對某一個特征進行定位,此外,由于系統(tǒng)特征與測試用例之間的對應(yīng)關(guān)系并不是簡單的一一對應(yīng),依賴測試用例獲取特征與代碼之間的追蹤關(guān)系還需要考慮特征與測試用例之間的二元關(guān)系。因此,首先對測試用例與代碼實體間的二元關(guān)系進行形式化的概念分析,為其建立一個概念格結(jié)構(gòu)并將其可視化。然后,結(jié)合測試用例與特征間的二元關(guān)系,交互地分析理解第一步建立的概念格結(jié)構(gòu),從而獲取特征與代碼實體間的多種追蹤關(guān)系。由此可見,對于基于程序動態(tài)剖面的特征定位方法,同樣需要具有對所要調(diào)查的具體特征的先驗認(rèn)識,否則無法設(shè)計恰當(dāng)?shù)臏y試用例。即便是在具有現(xiàn)成的測試用例的情況下,依然需要理解人員更進一步的工作。因為,為發(fā)現(xiàn)特征的錯誤而設(shè)計的測試用例對于定位這個特征可能并不總是完全合適的。而測試用例的自動生成技術(shù)通常更多地關(guān)注單元測試而不是針對特征的功能測試。可見,這類方法在某種程度上仍然存在對人的依賴,因此理解人員個人的專業(yè)水平會影響這類方法定位特征的效果。
參考文獻
[1] 李必信,程序理解研究與進展,計算機科學(xué),1999
篇4
一、注重追溯概念的本源
每一個概念的產(chǎn)生都有豐富的知識背景,舍棄這些背景,直接拋給學(xué)生一連串的概念是傳統(tǒng)教學(xué)模式中司空見慣的做法,這種做法常常使學(xué)生感到茫然,丟掉了培養(yǎng)學(xué)生概括能力的極好機會。由于概念本身具有的嚴(yán)密性、抽象性和明確規(guī)定性,傳統(tǒng)教學(xué)中往往比較重視培養(yǎng)思維的邏輯性和精確性,在方式上以“告訴”為主讓學(xué)生“占有”新概念,置學(xué)生于被動地位,這不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)?!皩W(xué)習(xí)最好的途徑是自己去發(fā)現(xiàn)”。學(xué)生如能在教師創(chuàng)設(shè)的情景中像數(shù)學(xué)家那樣去“想數(shù)學(xué)”,“經(jīng)歷”一遍發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新的過程,那么在獲得概念的同時還能培養(yǎng)他們的創(chuàng)造精神。由于概念教學(xué)在整個數(shù)學(xué)教學(xué)中起著舉足輕重的作用,我們應(yīng)重視在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。引入是概念教學(xué)的第一步,也是形成概念的基礎(chǔ)。概念引入時教師要鼓勵學(xué)生猜想,即讓學(xué)生依據(jù)已有的材料和知識作出符合一定經(jīng)驗與事實的推測性想象,讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)家發(fā)現(xiàn)新概念的最初階段。牛頓曾說:“沒有大膽的猜想,就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)。”猜想作為數(shù)學(xué)想象表現(xiàn)形式的最高層次,屬于創(chuàng)造性想象,是推動數(shù)學(xué)發(fā)展的強大動力,因此,在概念引入時培養(yǎng)學(xué)生敢于猜想的習(xí)慣,是形成數(shù)學(xué)直覺,發(fā)展數(shù)學(xué)思維,獲得數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的基本素質(zhì),也是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的重要因素。如在立體幾何中異面直線距離的概念,傳統(tǒng)的方法是給出異面直線公垂線的概念,然后指出兩垂足間的線段長就叫做兩條異面直線的距離。教學(xué)可以先讓學(xué)生回顧一下過去學(xué)過的有關(guān)距離的概念,如兩點之間的距離,點到直線的距離,兩平行線之間的距離,引導(dǎo)學(xué)生思考這些距離有什么特點,發(fā)現(xiàn)共同的特點是最短與垂直。然后,啟發(fā)學(xué)生思索在兩條異面直線上是否也存在這樣的兩點,它們間的距離是最短的?如果存在,應(yīng)當(dāng)有什么特征?于是經(jīng)過共同探索,得出如果這兩點的連線段和兩條異面直線都垂直,則其長是最短的,并通過實物模型演示確認(rèn)這樣的線段存在,在此基礎(chǔ)上,自然地給出異面直線距離的概念。這樣做,不僅使學(xué)生得到了概括能力的訓(xùn)練,還嘗到了數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的滋味,認(rèn)識到距離這個概念的本質(zhì)屬性。
二、注重思維品質(zhì)的培養(yǎng)
現(xiàn)以“兩條異面直線所成的角”一課的教學(xué)設(shè)計為例,談?wù)劯拍罱虒W(xué)中各個階段上培養(yǎng)思維能力,優(yōu)化思維品質(zhì)的一點粗淺體會:
1.展示概念背景,培養(yǎng)思維的主動性。思維的主動性,表現(xiàn)為學(xué)生對數(shù)學(xué)充滿熱情,以學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)為樂趣,在獲得知識時有一種愜意的滿足感。以正方體為例觀察異面直線,揭示了異面直線所成的角出現(xiàn)的背景,將數(shù)學(xué)家的思維活動暴露給學(xué)生,使學(xué)生沉浸于對新知識的期盼、探求的情境之中,積極的思維活動得以觸發(fā)。
2.創(chuàng)設(shè)求知情境,培養(yǎng)思維的敏捷性。思維的敏捷性表現(xiàn)在思考問題時,以敏銳的感知,迅速提取有效信息,進行“由此思彼”的聯(lián)想,果斷、簡捷地解決問題。(如何刻劃兩異面直線的相對位置呢?角和距離?揭示課題。)
3.精確表述概念,培養(yǎng)思維的準(zhǔn)確性。思維的準(zhǔn)確性是指思維符合邏輯,判斷準(zhǔn)確,概念清晰。新概念的引進解決了導(dǎo)引中提出的問題。學(xué)生自己參與形成和表述概念的過程培養(yǎng)了抽象概括能力。(用相交直線的夾角刻劃異面直線的夾角)
4.解剖新概念,培養(yǎng)思維的縝密性。思維的縝密性表現(xiàn)在抓住概念的本質(zhì)特征,對概念的內(nèi)涵與外延的關(guān)系全面深刻地理解,對數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性和科學(xué)性能夠充分認(rèn)識。(兩異面直線所成角的概念完全建立),在這個過程中滲透了把空間問題轉(zhuǎn)化為平面問題這一化歸的數(shù)學(xué)思想方法。
5.運用新概念,培養(yǎng)思維的深刻性。思維的深刻性主要表現(xiàn)在理解能力強,能抓住概念、定理的核心及知識的內(nèi)在聯(lián)系,準(zhǔn)確地掌握概念的內(nèi)涵及使用的條件和范圍。在用概念判別命題的真?zhèn)螘r,能抓住問題的實質(zhì);在用概念解題時,能抓住問題的關(guān)鍵。鞏固深化階段:在學(xué)生深刻理解數(shù)學(xué)概念之后,應(yīng)立即引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)概念解決“引入概念”時提出的問題(或其他問題),在運用中鞏固概念。使學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)概念,既是進一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ),又是進行再認(rèn)識的工具。如此往復(fù),使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,成為實踐——認(rèn)識——再實踐——再認(rèn)識的過程,達到培養(yǎng)思維深刻性的目的。
三、采用靈活的教學(xué)方法
對不同概念的教學(xué),在采用不同的教學(xué)方法和模式上下工夫。概念教學(xué)主要是要完成概念的形成和概念的同化這兩個環(huán)節(jié)。新知識的概念是學(xué)生初次接觸或較難理解的,所以在教學(xué)時應(yīng)先列舉大量具體的例子,從學(xué)生實際經(jīng)驗的肯定例證中,歸納出這一類事物的特征,并與已有的概念加以區(qū)別和聯(lián)系,形成對這一特性的一種陳述性的定義,這就是形成一種概念的過程。在這一過程中同時要做到與學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有概念相互聯(lián)系、作用,從而領(lǐng)會新概念的本質(zhì)屬性,獲得新概念,這就是概念的同化。在進行數(shù)學(xué)概念教學(xué)時,最能有效促進學(xué)生創(chuàng)新能力的主要是對實例的歸納及辨析。通過對實例的歸納和辨析,對新問題的特性形成陳述性的理解,繼而與原有的知識結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系,完成概念形成的兩個步驟。依據(jù)數(shù)學(xué)概念的形成,筆者設(shè)計概念教學(xué)的第一種模式如下:問題情景(抽象)——新概念分析[內(nèi)涵、外延、正(反)例]——應(yīng)用——反饋,其具實施步驟是:
1.構(gòu)建問題情景,創(chuàng)設(shè)心理環(huán)境。針對新概念構(gòu)建相應(yīng)的問題情景,隱含新概念所描述事物的本質(zhì),觀察、認(rèn)識到提出新概念的必需和合理,以形成合理心情,積極、大膽地進行思維。
2.考察本質(zhì)屬性,抽象形成概念。分析問題情景,概括出它所反映事物的共同屬性,由此逐步抽象而提出新概念。
篇5
科技創(chuàng)新園地塊位于新市區(qū)片區(qū)內(nèi),東臨路(原路),南地路(原路)、毗鄰大學(xué)校區(qū),西側(cè)為變電站,北臨規(guī)劃中的西路(原312國道輔道)、與山風(fēng)景區(qū)遙遙相望,占地面積約45.3公頃,用地規(guī)劃性質(zhì)為生產(chǎn)研發(fā)用地。
為高水平、高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)發(fā)展本地區(qū),將其打造成為高品質(zhì)生命科學(xué)和生物技術(shù)研發(fā)基地,利用周邊有利的高校資源,實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研一體化。特舉辦“生命科技創(chuàng)新園地塊發(fā)展策劃與修建性詳細(xì)規(guī)劃方案的征集”(以下簡稱征集)活動,以征集更多富有創(chuàng)造力的發(fā)展策劃及修建性詳細(xì)規(guī)劃方案。
生命科技創(chuàng)新園管理委員會作為本次征集的的業(yè)主單位,負(fù)責(zé)本次征集的組織和領(lǐng)導(dǎo)工作。
二、征集活動時間
報名時間定為
資格審查時間
方案設(shè)計時間
三、征集的主要內(nèi)容
本次征集主要包括三個方面的內(nèi)容,分別為生命科技創(chuàng)新園地塊發(fā)展的策劃、地塊修建性詳細(xì)規(guī)劃、主要單體建筑設(shè)計。
1.生命科技園地塊發(fā)展策劃
①研究發(fā)展定位:通過對區(qū)域發(fā)展背景、地塊開發(fā)條件進行分析,針對本地塊發(fā)展的機遇、挑戰(zhàn)、優(yōu)勢、劣勢作出概括與評價,明確本地塊的發(fā)展定位、產(chǎn)業(yè)選擇以及功能構(gòu)成。
②制訂發(fā)展策略:確定開發(fā)與經(jīng)營模式、土地運營與規(guī)劃控制策略,并進一步提出對生態(tài)廊道的保護、景觀視線以及開發(fā)建設(shè)的控制等一系列策略進行研究。
③制定總體開發(fā)策劃方案:包括資源分析、功能構(gòu)成與區(qū)劃、分期開發(fā)等內(nèi)容,并需明確其重點開拓的核心功能(規(guī)模、比例,及其相互協(xié)作關(guān)系),并落實到修建性詳細(xì)規(guī)劃方案中。
2.生命科技創(chuàng)新園地塊修建性詳細(xì)規(guī)劃
在發(fā)展策劃的指導(dǎo)下進行地塊的修建性詳細(xì)規(guī)劃,其設(shè)計內(nèi)容主要包括對該地塊的功能布局,空間形態(tài),景觀視廊、交通組織及綠化、豎向、高度控制等內(nèi)容進行設(shè)計。
3.生命科技創(chuàng)新園地塊主要單體建筑設(shè)計
在進行修建性詳細(xì)規(guī)劃方案的同時,提出主要單體建筑的設(shè)計方案。
四、征集成果要求
1.參加單位提交的成果必須符合本次競賽的有關(guān)規(guī)定。
2.提交成果的深度和內(nèi)容必須符合國家相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
3.提交成果的圖紙等文件上不得作任何可以辯認(rèn)參賽單位的標(biāo)志、名稱。
4.成果內(nèi)容
①設(shè)計說明:包括規(guī)劃設(shè)計的立意構(gòu)思、主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)、工程造價估算等方案設(shè)計相關(guān)說明。
②規(guī)劃設(shè)計圖紙:總平面圖、鳥瞰圖以及其他能表達設(shè)計意圖的規(guī)劃分析圖。
③建筑設(shè)計圖紙:建筑單體效果圖、各層平面圖、立面圖、剖面圖以及設(shè)計概念分析圖等等。
④以上圖紙裝訂成A3規(guī)格文本,12套。
⑤表達規(guī)劃設(shè)計主要內(nèi)容的展示圖紙一套,圖紙限2張,圖紙內(nèi)容比例與編排由參賽設(shè)計單位自定。圖紙規(guī)格要求為A0(84lmm×1189mm),所有展示圖紙必須裱貼在輕質(zhì)板上。
⑥電子文件:全部設(shè)計成果均應(yīng)制作成電子文件,文本文件采用MicrosoftWord的doc格式文件;設(shè)計圖形文件采用AutoCAD的dwg格式文件,電腦渲染圖等圖片文件,應(yīng)為JPG格式。提交以上電子文件2套。
五、征集的方式
本次活動為公開征集,公開接收參加單位報名。由業(yè)主單位組織成立參加單位資格預(yù)審委員會,對所有報名單位(聯(lián)合體)的設(shè)計資質(zhì)、業(yè)績、相關(guān)經(jīng)驗、工作計劃、服務(wù)誠信與組成團隊等進行綜合評選,并從中評選出3-4家設(shè)計單位(聯(lián)合體)參加本次設(shè)計工作。
所有正式參加本次設(shè)計的單位必須在(時間)前將設(shè)計方案送達生命科技創(chuàng)新園管委會。每家正式參加單位只可報送一套參賽設(shè)計方案。
任何未被正式邀請單位報送的設(shè)計方案一律不予受理。
六、方案評選:
1.評獎的組織:規(guī)劃委員會辦公室組織專家進行評獎。
2.獎次的等級設(shè)定:設(shè)定一等獎1名,二等獎1名,三等獎1-2名。
3.評獎的原則:
1.提交的成果必須符合規(guī)劃局建設(shè)項目規(guī)劃設(shè)計要點,市新市區(qū)片區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃。
2.提交的成果必須符合國家相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
七.獎金及支付辦法
正式參加本次征集活動的設(shè)計單位(聯(lián)合體),按本次征集技術(shù)文件規(guī)定報送設(shè)計成果文件,并經(jīng)技術(shù)審查符合本次設(shè)計要求的:
1.一等獎獎人民幣25萬元整。
2.二等獎獎人民幣20萬元整。
3.其余設(shè)成本獎15萬元整(以上獎金均含稅)。
同時,實施方案的設(shè)計單位可獲得該地區(qū)的建筑施工圖設(shè)計等深化設(shè)計權(quán),具體設(shè)計內(nèi)容活動后研定。
八、其他事項
1.本次征集活動中的所有文件及往來信函均應(yīng)使用中文,或中英文對照書寫。當(dāng)同一內(nèi)容的中文與英文發(fā)生歧義時,以中文為準(zhǔn)。
2.本次征集活動本身及與本次活動相關(guān)的文件所適用的法律為中華人民共和國所有法律.
篇6
一、給學(xué)生搭建平臺,激發(fā)他們主動探究。
學(xué)生進入高中后,他們往往存在自信不足的現(xiàn)象,學(xué)習(xí)主動性不夠,教學(xué)過程中參與的欲望不強。但是,事實證明,只要給學(xué)生搭建一個平臺,變灌輸為探究,他們的主動性就會被激發(fā)出來。
1.創(chuàng)設(shè)問題,營造探究氛圍。
人的思維活動永遠是從問題開始的,教師可創(chuàng)設(shè)特定的學(xué)習(xí)情境,如觀察、實驗等,引導(dǎo)學(xué)生提出科學(xué)的問題。這些問題是學(xué)生探究的心理動力和探究式課堂教學(xué)的契機。教師的任務(wù)是:把教材中的物理知識轉(zhuǎn)化為問題,借助具有內(nèi)在邏輯聯(lián)系的問題設(shè)計,促使學(xué)生思考,營造探究氛圍。
2.針對問題,自主探究。
原先備課時,總有意無意地把自己怎樣講得明白、講得清楚放在首位。但是,教是為了促進學(xué)生的學(xué),就必須把學(xué)生探索、思考等活動放在首位。在備探究式的課時要思考哪些是老師不講不行的內(nèi)容,如促進學(xué)生新舊知識連接的內(nèi)容、激發(fā)學(xué)生思維或進一步喚起學(xué)生求知欲望的內(nèi)容、學(xué)生苦思而未解的疑問等等;可以由學(xué)生嘗試完成的,就放手讓學(xué)生去做。
3.交流合作,評價結(jié)果。
物理課的特點決定了大多數(shù)的探究活動都需要合作完成。例如,在探究物體運動速度變化的活動中,要由小組內(nèi)成員合作完成安裝、測量、記錄、數(shù)據(jù)處理等工作,小組里任何不和諧的行為都會影響到探究活動的完成。由于探究的結(jié)果是大家的,每個同學(xué)都會在盡量做好自己的任務(wù)的同時關(guān)心其他同學(xué)的任務(wù)。
在評價結(jié)果時,學(xué)生不僅要條理清晰地表達自己的觀點,還要對自己或他人的觀點作出簡單的評述。由于大家是平等的關(guān)系,都愿意聽取他人的意見,相互取長補短,最終實現(xiàn)思維碰撞,發(fā)現(xiàn)物理概念的本質(zhì)。
4.揭示本質(zhì),形成概念。
要使學(xué)生形成概念,就必須使學(xué)生理解概念的本質(zhì)。直觀材料是形成概念的基礎(chǔ),但概念不能從直觀材料中直接得出,必須通過學(xué)生的思維才能把感性認(rèn)識升華到理性認(rèn)識。為實現(xiàn)認(rèn)識的飛躍,就必須啟動學(xué)生的思維。在揭示概念本質(zhì)時,可以引導(dǎo)學(xué)生通過比較、分析、綜合、抽象、概括、判斷、歸納等思維活動,使學(xué)生形成概念。
二、解決實際問題,鞏固概念。
學(xué)生往往以為自己能復(fù)述定義就算理解物理概念了,因此,在建立概念后應(yīng)及時進行有針對性的練習(xí),通過在新的問題情境中使用概念,讓學(xué)生在運用概念中發(fā)現(xiàn)對概念理解的偏差。
了解學(xué)生對概念掌握的情況,可以從以下三個層次來檢查:1.是否明確概念是從哪些客觀事物中抽象出來的;2.是否明確概念反映了事物的什么本質(zhì)屬性和聯(lián)系,物理意義是什么,適用的范圍如何;3.是否能應(yīng)用概念說明、解釋一些有關(guān)的物理現(xiàn)象,并解決一些簡單的物理問題。
三、注重概念的形成――進行思維加工。
要啟發(fā)學(xué)生分析事物的本質(zhì),找出事物的共性,通過抽象、概括形成物理概念。在形成表象的基礎(chǔ)上,要引導(dǎo)學(xué)生進行分析、比較、抽象、概括,排除次要因素,抓住主要因素,找出所觀察到的一系列現(xiàn)象的共性、本質(zhì)屬性形成概念,用準(zhǔn)確的、簡潔的物理語言或數(shù)學(xué)語言給出確切的定義或定義式,并指出所定義的物理概念或表達式的適用條件和范圍。教學(xué)過程中要留給學(xué)生一定的思考想象的時間,啟發(fā)、激活學(xué)生的思維,讓學(xué)生逐步掌握引入物理概念的方法。如力的概念的引入與建立,用具體的事例抽象概括法;電場強度、磁感強度的引入和建立,用實驗探索發(fā)現(xiàn)法;實驗發(fā)現(xiàn)電場和磁場都具有力的性質(zhì),場強和磁感強度的定義都是采用比值法等等。要親自體驗物理概念的引入、建立和給定義的樂趣,增強建立物理概念的欲望和能力,發(fā)展學(xué)生的思維能力。
四、要進行概念的深化。
物理概念初步形成以后,學(xué)生往往印象不深刻,理解不透徹,因此,需要教師通過具體應(yīng)用來進一步鞏固、深化,并借此來深化概念,其實也就是運用階段。運用階段又分為兩個階段:一是初步應(yīng)用階段,主要是培養(yǎng)學(xué)生運用概念的方法和準(zhǔn)確性;二是創(chuàng)新應(yīng)用階段,主要是通過變式遷移,將概念靈活地、創(chuàng)造性地運用到新的物理情境中,把實際問題轉(zhuǎn)化為物理概念化的模型問題,然后分析解決問題。教學(xué)過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)運用物理概念的方法和規(guī)律性,提高學(xué)生運用概念分析和解決問題的能力。
篇7
一、士官學(xué)員數(shù)學(xué)思維特點及其表現(xiàn)
數(shù)學(xué)思維是人腦和數(shù)學(xué)對象交互作用并按一般思維規(guī)律認(rèn)識數(shù)學(xué)規(guī)律的思維過程,其表現(xiàn)是學(xué)員從原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)出發(fā),通過觀察、類比、聯(lián)想、猜想等一系列數(shù)學(xué)思維活動,立體式地展示問題、提出過程,在溫故知新的聯(lián)想過程中產(chǎn)生強烈的求知欲,盡可能地參與概念的形成和結(jié)論的發(fā)展過程,并掌握觀察、實驗、歸納、演繹、類比、聯(lián)想、一般化與特殊化等思考問題的方法.
從士官學(xué)員的年齡特點看,一般在二十歲左右,有較豐富的直接生活體驗,所以形象思維比較好,但數(shù)學(xué)抽象思維比較弱。在教學(xué)過程中,能明顯的感受到這種差異。比如為了引入定積分的概念分析曲邊梯形的面積和物體做變速直線運動的路程時,學(xué)員很容易理解“分割、近似、求和、求極限”的思想方法,但如何將這些思想方法用數(shù)學(xué)語言和數(shù)學(xué)符號描述就成了一個難點。在講完這兩個實際問題,要求學(xué)員由這些實際問題類比、抽象、概括,歸納出定積分概念時,大部分學(xué)員感到束手無策,不能完成從具體到抽象的轉(zhuǎn)變;另外,當(dāng)學(xué)習(xí)完定積分的概念,要求學(xué)員根據(jù)定積分的思想獨立分析變力做功的問題時,很多學(xué)員也不能很好地完成由抽象到具體的過渡。這充分暴露了士官學(xué)員的思維的劣勢,他們具有較強的形象思維能力,但是通過觀察,類比、歸納、演繹、聯(lián)想的能力較弱。
二、中小學(xué)數(shù)學(xué)課程對士官學(xué)員數(shù)學(xué)能力的影響
數(shù)學(xué)思維的優(yōu)劣不僅與人的先天素質(zhì)有關(guān),更與后天的思維訓(xùn)練緊密相關(guān)。數(shù)學(xué)思維的訓(xùn)練主要滲透在中小學(xué)數(shù)學(xué)課程中。依據(jù)人的心理發(fā)展的特點,每一階段的課程都有相應(yīng)的思維能力培養(yǎng)目標(biāo)。初中階段不同于小學(xué)階段的主要方面在于小學(xué)階段側(cè)重于數(shù)的運算,而到了初中,則基本上是用字母代替數(shù),這在數(shù)學(xué)的抽象性方面更進了一層,從數(shù)的運算到用字母代替數(shù),這在學(xué)員的認(rèn)識過程中是一個很大的飛躍,也是數(shù)學(xué)抽象性的更進一步的體現(xiàn),大多數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)觀點都是用含有字母的表達式表示,而在高中代數(shù)階段,主要引入了函數(shù),通過函數(shù)的概念、函數(shù)的圖象、函數(shù)與方程、函數(shù)與不等式、由實際問題中構(gòu)造函數(shù)關(guān)系等逐步訓(xùn)練學(xué)員的數(shù)學(xué)思維,所以中小學(xué)階段的數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練是一個循序漸進的過程。
從士官學(xué)員入伍前的實際接收教育水平看,大部分學(xué)員達不到初中畢業(yè)水平,有一部分雖然是高中(或相當(dāng)于高中水平的職業(yè)學(xué)校)畢業(yè),但往往在高中階段是混過來的,上課睡覺,逃學(xué)是正?,F(xiàn)象,高中所學(xué)知識基本上一問三不知,所以這部分人只是具備高中畢業(yè)文憑,卻沒有高中畢業(yè)水平。所以大部分的學(xué)員的數(shù)學(xué)思維能力停留在初一、初二左右的水平,甚至有個別學(xué)員的思維還停留在算數(shù)的層次,遇到用字母代替數(shù)時就轉(zhuǎn)不過彎來。這與我們在課堂教學(xué)中觀察和總結(jié)到的情況相一致。
三、在士官數(shù)學(xué)教學(xué)中提高數(shù)學(xué)思維能力的對策
(一)在數(shù)學(xué)教學(xué)中,強調(diào)數(shù)學(xué)“過程”與“結(jié)果”平衡,讓學(xué)員經(jīng)歷數(shù)學(xué)結(jié)論的獲得過程,提高自己的概括能力
這里“經(jīng)歷數(shù)學(xué)結(jié)論的獲得過程”其實質(zhì)是要讓學(xué)員有機會通過自己的概括活動,去探究和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的規(guī)律。概括是思維的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)和研究數(shù)學(xué),能否獲得正確的抽象結(jié)論,完全取決于概括的過程和概括的水平。數(shù)學(xué)的概括是一個從具體向抽象、初級向高級發(fā)展的過程,概括是有層次的、逐步深入的。隨著概括水平的提高,學(xué)員的思維從具體形象思維向抽象邏輯思維發(fā)展。數(shù)學(xué)教學(xué)中,教員應(yīng)根據(jù)學(xué)員思維發(fā)展水平和概念的發(fā)展過程,及時向?qū)W員提出高一級的概括任務(wù),以逐步發(fā)展學(xué)員的概括能力。
(二)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,引導(dǎo)學(xué)員猜想,發(fā)現(xiàn)并歸納出抽象的數(shù)學(xué)結(jié)論
在數(shù)學(xué)概念、原理的教學(xué)中,教員應(yīng)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,為學(xué)員提供具有典型性的、數(shù)量適當(dāng)?shù)木唧w材料,并要給學(xué)員的概括活動提供適當(dāng)?shù)呐_階,做好恰當(dāng)?shù)匿亯|,以引導(dǎo)學(xué)員猜想、發(fā)現(xiàn)并歸納出抽象結(jié)論。這里,教員鋪設(shè)的臺階是否適當(dāng),主要看它是否能讓學(xué)員處于一種“似懂非懂”“似會非會”“半生不熟”的狀態(tài)。猜想實際上是在新舊知識相互作用的過程中,學(xué)員對新知識的嘗試性掌握。教員設(shè)計教學(xué)情境時,首先,應(yīng)當(dāng)在分析新舊知識間的本質(zhì)聯(lián)系與區(qū)別的基礎(chǔ)上,緊密圍繞揭示知識間本質(zhì)聯(lián)系這個目的,安排猜想過程,促使學(xué)員發(fā)現(xiàn)內(nèi)在規(guī)律;其次,應(yīng)當(dāng)分析學(xué)員已有數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新知識之間的關(guān)系,并確定同化(順應(yīng))模式,從而確定猜想的主要內(nèi)容;再次,要盡量設(shè)計多種啟發(fā)路線,在關(guān)鍵步驟上放手讓學(xué)員猜想,使學(xué)員的思維真正經(jīng)歷解決問題的各個階段。
(三)引導(dǎo)學(xué)員把概括的數(shù)學(xué)結(jié)論具體化
數(shù)學(xué)思維能力的提高具有螺旋上升、逐步抽象的特點。在學(xué)員通過概括獲得初步結(jié)論后,教員應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)員把概括的結(jié)論具體化。這是一個應(yīng)用新獲得的知識去解決問題的過程,是對新知識進行正面強化的過程。在這個過程中,學(xué)員的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新結(jié)論之間的適應(yīng)與不適應(yīng)之間的矛盾最容易暴露,也最容易引起學(xué)員形成適應(yīng)的刺激。
篇8
1.教學(xué)內(nèi)容分析。
本節(jié)內(nèi)容是學(xué)習(xí)了原子結(jié)構(gòu)知識、元素周期表及電解質(zhì)等內(nèi)容后安排的。在初中,學(xué)生已經(jīng)了解了原子、分子、離子是構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒,知道化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是分子再分、原子的重新組合,但并不清楚分子再分、原子重新組合的原因,并不清楚這些微粒之間是通過怎樣的相互作用構(gòu)成物質(zhì)的。這是學(xué)生對于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識水平。
通過化學(xué)鍵概念的建立,學(xué)生可以認(rèn)識到微粒之間的相互作用,從結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識物質(zhì)的組成,為從原子、分子水平認(rèn)識物質(zhì)的構(gòu)成和化學(xué)反應(yīng)打開一扇窗;同時,化學(xué)鍵的概念可以幫助學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)變化的實質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的生成過程,這也是解釋化學(xué)反應(yīng)有能量變化的原因。以“化學(xué)鍵”為橋梁,引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)變化和能量變化兩個角度認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)。
2.學(xué)生情況分析。
(1)知識儲備:學(xué)生初中認(rèn)識到的元素與物質(zhì)的關(guān)系、物質(zhì)與微粒的關(guān)系;通過前面對于元素周期表和周期律的學(xué)習(xí),學(xué)生可以感受到僅有的約110多種元素構(gòu)成了千萬種物質(zhì),就會思考這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因;通過原子結(jié)構(gòu)知識學(xué)生了解粒子穩(wěn)定狀態(tài)變化;通過實例進一步幫助學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)變化的實質(zhì)。
(2)學(xué)習(xí)問題:對化學(xué)鍵專題的學(xué)習(xí),里面涉及的概念較多,內(nèi)容相對抽象。根據(jù)高一學(xué)生的心理特點,他們雖然具有一定的理性思維能力,但抽象思維能力較弱,學(xué)生掌握有一定的困難。因此,本節(jié)課的教學(xué)應(yīng)低起點、小臺階,充分運用現(xiàn)代化教學(xué)手段輔助教學(xué),將抽象的問題具體化,降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。以突出重點,突破難點。
【課標(biāo)要求】 認(rèn)識化學(xué)鍵的涵義,知道離子鍵和共價鍵的形成過程,區(qū)別離子化合物和共價化合物。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識與技能:了解化學(xué)鍵的含義及離子鍵和共價鍵的形成;了解化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化的實質(zhì)。
2.過程與方法:以某一化學(xué)反應(yīng)為背景,學(xué)習(xí)化學(xué)鍵,從而更好地認(rèn)識物質(zhì)構(gòu)成和化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。用討論、猜想、對比的方法理解化學(xué)鍵類型、化學(xué)鍵與物質(zhì)構(gòu)成。
3.情感態(tài)度與價值觀:通過本節(jié)學(xué)習(xí),使學(xué)生初步學(xué)會從微觀角度認(rèn)識化學(xué)反應(yīng),培養(yǎng)學(xué)生的想象力和分析推理能力,培養(yǎng)學(xué)生善于思考、勤學(xué)好問、勇于探索的優(yōu)秀品質(zhì)。
【教學(xué)重點難點】
1.教學(xué)重點:化學(xué)鍵、離子鍵、共價鍵的概念;離子鍵、共價鍵的形成過程及形成條件。
2.教學(xué)難點:化學(xué)鍵、離子鍵、共價鍵的概念。
【教學(xué)方法】
討論、比較、講解、探究。
【教學(xué)過程設(shè)計】
1.新課引入。多媒體展示元素周期表,回顧元素周期律以及元素組成物質(zhì)。元素周期表中大約110種元素構(gòu)成了多少種物質(zhì),據(jù)統(tǒng)計2006年有化合物大約8500萬種。提問:為什么物質(zhì)的種類遠遠多于元素的種類?
2.設(shè)疑:回顧構(gòu)成物質(zhì)的微粒是什么?展示氯化鈉的圖片以及晶體結(jié)構(gòu)、金剛石圖片和晶體結(jié)構(gòu)、水的組成微粒。
3.引言:人在地球上生活而不能自動脫離地球,是因為地球?qū)θ擞幸ψ饔谩M瑯拥模茏詣咏Y(jié)合的原子之間一定有某種作用存在,才能使原子和原子相互結(jié)合成的新的分子或新的物質(zhì)。本堂課需要討論的問題:微粒是怎么構(gòu)成物質(zhì)的?這些微粒之間存在怎樣的相互作用?
4.探究任務(wù)1:初中化學(xué)中曾經(jīng)討論過的化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是什么?請以2H2O =2H2 + O2 為例說明。
(學(xué)生完成后展示圖片進行講解)
[思考?質(zhì)疑]水在通電條件下能夠發(fā)生分解,為什么要通電?
[歸納]水分子是由兩個氫原子和一個氧原子構(gòu)成的,氫原子和氧原子之間存在著很強的相互作用,要破壞這種相互作用就需要消耗能量,通電正是為了提供使水分解所需要的能量。
[介紹化學(xué)鍵]“原子間是通過化學(xué)鍵結(jié)合在一起的”,給出化學(xué)鍵的定義。
從字面意思解讀“化學(xué)鍵”,注意找出關(guān)鍵詞。
講解:字典中“鍵”的含義(借助圖片)。
[應(yīng)用]請你從微觀的角度,借助化學(xué)鍵的概念分析,化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化的實質(zhì)是什么?
教師引導(dǎo)學(xué)生從2H2O = 2H2+ O2的反應(yīng)圖片上進行分析。
[結(jié)論]化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì):舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。
5.探究任務(wù)2:請利用原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識分析:Na原子與Cl原子是怎樣形成氯化鈉的?H原子與Cl原子是怎樣形成氯化氫的?
[多媒體演示]氫氣與氯氣反應(yīng)微觀現(xiàn)象;鈉在氯氣中的燃燒。
[聯(lián)想?質(zhì)疑]氫氣在氯氣中的燃燒形成氯化氫和鈉在氯氣中的燃燒形成氯化鈉,化學(xué)鍵如何變化?如何形成新化學(xué)鍵?
[知識儲備]原子形成化合物時形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的粒子,如何形成?Na原子與Cl原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后的有什么特點?H原子如何形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?(提示:H原子核外只有一個電子層,第一層達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的電子數(shù)是多少?)
(將學(xué)生分成三組分別討論)
問題1:Na原子與Cl原子是怎樣形成氯化鈉的?(第一組)(多媒體演示NaCl晶體結(jié)構(gòu))
提示:Na Na+Cl Cl-;Na+、 Cl-如何形成氯化鈉NaCl?(利用離子所帶電荷同性相吸引,異性相互排斥)在食鹽晶體中Na+與Cl-間存在有哪些力?陰、陽離子結(jié)合在一起,彼此電荷是否會中和呢?
問題2:H原子與Cl原子是怎樣形成氯化氫的?(第二組)
提示:H原子與Cl原子都需要得到一個電子才能達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),那么如何調(diào)節(jié)這兩個原子的矛盾讓兩者都滿意?(多媒體演示HCl微觀形成過程)
問題3:這兩種物質(zhì)微觀形成過程有何不同?(前兩組完成后第三組再討論)
[歸納]HCl中氯原子和氫原子各提供一個電子組成共用電子對,從而使兩者的最外層都達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生強烈的相互作用――形成化學(xué)鍵。分子中氫和氯不能叫氫離子、氯離子,只能叫氫原子、氯原子。NaCl中鈉原子、氯原子分別形成鈉陽離子、氯陰離子(兩者最外層均達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)),陰、陽離子靠靜電作用(靜電引力、斥力;陰、陽離子接近到某一定距離時,吸引和排斥達到平衡)形成化學(xué)鍵。NaCl的微粒不能再叫原子,而應(yīng)該叫離子。
[板書]
共價鍵:原子間通過共用電子對形成的化學(xué)鍵。一般非金屬元素之間形成共價鍵。
離子鍵:陰陽離子之間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵。一般存在于金屬和非金屬之間。
[對比分析]:離子鍵、共價鍵的組成微粒是什么?通過什么方式形成化學(xué)鍵?作用力是否相同?離子鍵、共價鍵的組成元素種類有何區(qū)別?以氯化鈉、氯化氫為例分析。
[板書]
成鍵微粒:
成鍵微粒:
相互作用:
相互作用:
[總結(jié)]①共價鍵的成鍵微粒是原子,而離子鍵的成鍵微粒是陰陽離子。②一般典型的非金屬和非金屬之間都形成共價鍵,典型的活潑金屬和活潑非金屬之間都形成離子鍵。③共價鍵和離子鍵的實質(zhì)相同,都屬于電性作用。成鍵原因都是:原子都有使自己的最外層達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)狀態(tài)的趨勢。
6.遷移?應(yīng)用――課堂練習(xí)。
(1)指出構(gòu)成下列物質(zhì)的微粒和鍵型:
(2)分析解決下列問題:氣體單質(zhì)如Cl2、H2 、O2中的化學(xué)鍵種類?稀有氣體單質(zhì)中是否有化學(xué)鍵?NaOH、CuSO4、Na2CO3等物資金屬離子與原子團之間的化學(xué)鍵種類?Na2O、MgO、K2S CO2、SO2等物質(zhì)組成微粒中,粒子之間的化學(xué)鍵種類?NH3、CH4 等物質(zhì)組成微粒中,粒子之間的化學(xué)鍵種類?NH4 Cl、(NH4 )2SO4 等物質(zhì)組成微粒中,粒子之間的化學(xué)鍵種類?
[板書設(shè)計]
第四節(jié) 化學(xué)鍵
一、化學(xué)鍵
定義:相鄰兩原子之間強烈的相互作用。
二、離子鍵與共價鍵
【教學(xué)反思】
首先,化學(xué)鍵對高一的學(xué)生來說有一定的難度,學(xué)生不能很好地理解。因此,在教學(xué)中把一個問題設(shè)計成一個個學(xué)生可以很容易回答的問題,降低難度。其次,內(nèi)容過于抽象,在教學(xué)中用通俗的比喻,如人與地球的引力作用、“舉重運動員在不同級別的比賽時的體重,多了不行,少了也不行”、“現(xiàn)在社會理念中的合作意識”等,便于學(xué)生學(xué)習(xí)與理解,有利于活躍課堂氣氛。
以往的教學(xué)中都是按教材“離子鍵電子式及化合物形成過程共價鍵化學(xué)鍵”的順序來學(xué)習(xí),但經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生把離子鍵、共價鍵、離子化合物、共價化合物混淆的情況。為了解決這個問題,本節(jié)課設(shè)計將離子鍵和共價鍵同時對比學(xué)習(xí),突出兩種化學(xué)鍵的形成微粒、構(gòu)成元素、成因等,對比他們的不同之處,學(xué)生的混亂情況有所改善。
篇9
[關(guān)鍵詞]:城市廣場;景觀設(shè)計;要素;圖形;應(yīng)用方法
1、 城市廣場景觀設(shè)計要素和圖形設(shè)計
1.1城市廣場景觀設(shè)計要素
任何一種類型的城市廣場景觀都需要景觀設(shè)計要素來構(gòu)成,才能使人有身臨其境的感覺。城市廣場景觀是由地形、植物、鋪裝、水體、構(gòu)筑物五種要素組成的。每一種景觀設(shè)計要素都不是孤立存在的,將它們合理的融合在一個空間,才能達到良好的景觀效果[1]。
1.2圖形設(shè)計
圖形是人們有意識、有目的地進行溝通和交流的一種語言形式,它使社會中人與人之間可以打破語言、文字的局限和障礙,建立以圖形視覺為基礎(chǔ)的交流與溝通。
圖形設(shè)計以點、線、面為基本概念元素,以形狀、大小、方向、位置、色彩、肌理等為視覺要素,通過虛實、空間、重心、骨骼結(jié)構(gòu)等關(guān)系元素將基本形態(tài)組合起來。圖形設(shè)計的目的是探索與發(fā)現(xiàn)形式美的規(guī)律,并將這一規(guī)律在實際設(shè)計中體現(xiàn)與升華。
2、城市廣場景觀設(shè)計要素中的圖形
城市廣場景觀設(shè)計要素對象豐富多彩,圖形設(shè)計貫穿于植物、水體、鋪裝等各個元素,不僅僅是平面效果,更存在于立面的微妙關(guān)系之中。圖形是一種美的結(jié)構(gòu)與骨骼,它不是孤立存在于某一景觀環(huán)境要素之中,而是結(jié)合整體空間景觀形態(tài)的文化展示。城市廣場景觀設(shè)計建立在自然環(huán)境之上的人對藝術(shù)與審美的主動追求,而圖形對于景觀能否達到美的藝術(shù)境界起到關(guān)鍵作用。圖形的形態(tài)、色彩、肌理、光影效果等與各景觀設(shè)計元素的結(jié)合,將明顯提高城市景觀視覺審美和精神內(nèi)涵。
3、不同城市廣場景觀要素中圖形的運用
城市廣場景觀,通常分為硬景觀和軟景觀設(shè)計。硬景觀指的是采用硬質(zhì)材料的景觀元素,通常包括地面鋪裝、雕塑小品、景觀建筑等等;軟景觀指的是植被、水體、光影等形態(tài)可以發(fā)生變化的軟質(zhì)形態(tài)景觀。圖形不管是在人工痕跡較強的硬質(zhì)景觀形態(tài)中還是在自然有機的軟質(zhì)景觀環(huán)境中,都有鮮明的體現(xiàn),這是由景觀設(shè)計自身特點決定的。
3.1地形要素的圖形化
城市廣場景觀設(shè)計中的地形要素是在原有地形基礎(chǔ)上,依據(jù)空間功能需要設(shè)計的人工自然地形與人工幾何地形,是形成廣場景觀空間效果的根本,有空間骨架的作用,其他設(shè)計要素都在某種程度上依賴地形并相互聯(lián)系[2]。
在滿足空間功能需要的基礎(chǔ)上,可以設(shè)計抬高和下沉地形進行對比,高出的臺地有開闊的視野,能夠充分地收攬下沉空間的美景;也可以地形大致平坦,略微有起伏,使整個空間有空曠的感覺。
3.2植物要素的圖形化
城市廣場景觀設(shè)計中的植物是最富于變化的要素,是唯一有生命的元素,植物要素設(shè)計是生命的設(shè)計,不僅可以體現(xiàn)空間四季的變化,使環(huán)境變得充滿生機和美感,更具備建造空間的能力[3]。
不同植物的形狀、色彩都是不同的,同一種植物按照一定的圖形規(guī)范進行種植,取得整齊劃一的視覺效果。不同的植物種類在規(guī)定的圖形中出現(xiàn)的時候,需要根據(jù)不同植物的色彩深淺、冷暖做出設(shè)計,取得對比和諧的效果。
3.3鋪裝要素的圖形化
鋪裝在城市廣場空間中與人活動的直接接觸,承載著人的各種行為活動。同時其形式、質(zhì)感、地域性也影響著人的活動。是改善城市環(huán)境的手段之一,通過帶有形式感的鋪裝組合,可以創(chuàng)造空間形象。
鋪裝可以理解為路的表達,也可以是線的表達。因此不同的景觀類型需要不同的鋪裝表現(xiàn)。濱水鋪裝適合輕松活潑,富有情趣的圖形形式,點、線、面豐富的鋪裝路線更有味道。廣場、公共空間的鋪裝適合嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的圖形。
不同的鋪裝材質(zhì)在廣場景觀設(shè)計中,給人不同的視覺心理感受,肌理并不都是美的,只有當(dāng)它在一個特定的空間、特定的環(huán)境、特定的光線之下才能呈現(xiàn)出某種美感。規(guī)劃圖形確定后,選擇適合的肌理材質(zhì)填充圖形來表現(xiàn)冷暖、軟硬、通透從而賦予景觀更多的生機與情趣。
3.4水體要素的圖形化
水體由于其獨特的功能與特征,在城市廣場景觀中可塑性最強,動態(tài)水與靜態(tài)水都可成景,可以根據(jù)空間要求進行設(shè)計。其自身沒有固定的形態(tài),是通過設(shè)計來體現(xiàn)鏡面水體、動態(tài)波浪、跌水等景觀效果的。水駁岸邊界主要的特征形式為:規(guī)則式、自然式、混合式。其營建形式分為:下沉式、地臺式。
水體的存在一般都是自然的形態(tài),在城市廣場景觀設(shè)計中,我們可以根據(jù)功能需要做合理的圖形媒界設(shè)計,水的特點是其形狀跟所容納的容器有關(guān),所以一個合理的優(yōu)美的形態(tài),可以將水的柔美,細(xì)膩的表達出來。
3.5構(gòu)筑物要素的圖形化
城市廣場景觀設(shè)計中地形、植物作為主要的景觀要素并不能完全滿足空間的需要,因為有人的參與,空間當(dāng)中還需要有景觀構(gòu)筑物,它們承擔(dān)了空間的一部分功能,同時還具有裝飾作用,包括:休息座椅、雕塑、景墻、亭、廊、燈具等其他配套設(shè)施。
在現(xiàn)代廣場景觀設(shè)計中,光線是一種具有魅力的造型手段,是一種時間與空間相結(jié)合的藝術(shù)[4]。光結(jié)合現(xiàn)代高科技及現(xiàn)念的創(chuàng)作表現(xiàn),已經(jīng)成為現(xiàn)代造型藝術(shù)與設(shè)計的一個新趨勢。利用光線在造型上的運用,會取得豐富的視覺效果?!肮鈽?gòu)成”的發(fā)展成果為景觀效果的營造提供了新的表達手段。
城市廣場景觀設(shè)計要素是城市廣場的主要構(gòu)成部分,城市廣場是利用種種自然設(shè)計要素來創(chuàng)造的室外空間,來滿足人們的需要和享受。城市廣場景觀設(shè)計要素中圖形具有非常重要的作用,圖形設(shè)計的表現(xiàn)形式豐富多彩,為景觀設(shè)計的表現(xiàn)提供了廣闊的表達空間,新圖形語言與圖形技術(shù)手段的多元化,為未來景觀設(shè)計提供了更新的思路,使得景觀設(shè)計理念得到更加恰當(dāng)?shù)谋磉_,富有圖形美感的設(shè)計能傳達出獨特的城市氣質(zhì)與內(nèi)涵。城市廣場景觀設(shè)計要素與圖形設(shè)計的有機融合,在城市廣場景觀設(shè)計中的地位越來越重要。
【參考文獻】:
[1](美)諾曼,K?布思.風(fēng)景園林設(shè)要素[M].北京:中國林業(yè)出版社,1989.
[2]丁紹剛.風(fēng)景園林概論[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
[3]張春華.淺述綠化設(shè)計作為空間景觀設(shè)計元素[J].國際新景觀,2010,(5).
篇10
關(guān)鍵詞:畢業(yè)論文 選題 教學(xué)管理 實踐
[中圖分類號]G64 [文獻識別碼]A [文章編號]1004-7069(2011)-02-0172-01
本科畢業(yè)論文(設(shè)計)是高等學(xué)校應(yīng)屆畢業(yè)生按照教學(xué)計劃在畢業(yè)前必須完成的反映學(xué)生綜合知識水平和代表學(xué)生見解、實踐應(yīng)用能力及成果的論文,是實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)和檢驗教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其質(zhì)量的高低反應(yīng)了學(xué)生學(xué)習(xí)水平的高低及整個學(xué)校教學(xué)水平的高低。
根據(jù)畢業(yè)論文撰寫的要求,首先要確立題目,選題就是關(guān)鍵。做哪方面的論文,還是設(shè)計,題目如何選擇能更好的結(jié)合自己的專業(yè)及所學(xué)的知識,這些都是需要考慮的。本篇文章就我校2008年至2010年畢業(yè)論文(設(shè)計)的選題情況進行了統(tǒng)計分析。在這6713篇文章中,學(xué)生選題大多來源于自選,論文和設(shè)計的比例也相差很遠。對于反映學(xué)生四年專業(yè)學(xué)習(xí)水平的畢業(yè)論文(設(shè)計)來說,有些題目不太合適。現(xiàn)對選題情況進行分析,希望對以后的畢業(yè)論文工作有所幫助。
一、論文選題的概念分析
所謂選題,顧名思義,就是選擇畢業(yè)論文的論題,即在寫論文前,確定所要研究論證的問題。要能夠正確而恰當(dāng)?shù)剡x題,首先要明確選題的原則。明確了選題原則,就能比較容易地選定一個既有一定學(xué)術(shù)價值,又符合自己撰寫水平的題目。其次,題目應(yīng)同自己的專業(yè)知識緊密結(jié)合,反應(yīng)自己專業(yè)中最強的優(yōu)勢特點。運用所學(xué)的基本理論、基本知識和基本技能,分析解決社會經(jīng)濟、文化建設(shè)、工程設(shè)計中實際問題等。
二、論文選題的現(xiàn)實意義
畢業(yè)論文的題材十分廣泛,可以來源于社會生活、工程或生產(chǎn)實踐、教師科研等各個方面,在論文選題問題時,我們首先應(yīng)當(dāng)把課題、論題、題目三個概念搞清楚。這三者同屬于某一學(xué)科中的學(xué)術(shù)問題,但又有所區(qū)別。首先,論題不同于課題。課題通常是指某一學(xué)科重大的科研項目,它的研究范圍比論題大得多。比如,社會主義精神文明建設(shè)就是一個大課題,其中包括許多論題,如精神文明的地位和作用,精神文明的內(nèi)容和特點,精神文明和物質(zhì)文明的關(guān)系,精神文明中的文化、教育、科學(xué)的發(fā)展,思想道德的建設(shè),等等。其次,論題又不同于題目。題目是指論文的標(biāo)題,它的研究范尉一般比論題要小。我們要結(jié)合自己專業(yè)學(xué)習(xí)的特點,運用所學(xué)知識,選擇一個正確而又合適的題目,來撰寫畢業(yè)論文。通過選題,可以大致了解學(xué)生學(xué)習(xí)水平和研究問題的方向??茖W(xué)家愛因斯坦曾經(jīng)說過,在科學(xué)面前,“提出問題往往比解決問題更重要”。提出問題是解決問題的第一步,選準(zhǔn)了論題,就等于完成論文寫作的一半。題目選得好,可以起到事半功倍的作用,做起后面的文章來也就得心應(yīng)手。
三、選題決定論文的價值分析
畢業(yè)論文的成果與價值,最終當(dāng)然要由文章的最后完成和客觀條件來評定,但選題對其有重要的作用。選題不僅僅是給文章定個題目和簡單地規(guī)定個范圍,選擇畢業(yè)論文題目的過程,就是初步進行科學(xué)研究的過程。選擇一個好的題目,需要經(jīng)過作者多方思索、互相比較、反復(fù)推敲、精心策劃等一番努力。題目一經(jīng)選定,也就表明作者頭腦里已經(jīng)大致形成了論文的輪廓,已經(jīng)有了論文的雛形。所以,在確定論文題目的同時就已經(jīng)基本確定了論文的主體結(jié)構(gòu),做到心中有數(shù)。畢業(yè)論文(設(shè)計)的題目要盡可能的反應(yīng)自己的優(yōu)勢,展示自己學(xué)習(xí)效果,最終體現(xiàn)論文的價值。
我們強調(diào)論文選題的實用價值,并不等于急功近利的實用主義,也絕非提倡選題必須有直接的效益作用。對于文科類論文,一般說來,它由論點、論據(jù)、論證三大要素構(gòu)成,文章要以邏輯思維的方式為展開的依據(jù),在事實的基礎(chǔ)上展開嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评磉^程,得出令人信服的結(jié)論。它著重探討和研究事物發(fā)展的客觀規(guī)律。闡述自己對這些規(guī)律的了解與認(rèn)識,給人以認(rèn)識上的啟迪。因此,選擇現(xiàn)實性較強的題目,還要考慮其有無理論和認(rèn)識上的價值,即有無普遍性的意義,能否能進行理論的分析和綜合,從個別上升到一般,從具體上升為抽象。有些題目也并不一定直接與現(xiàn)實掛鉤或有直接的實際用途,但從發(fā)展的眼光看,這些題材能夠表示某種趨勢。或?qū)ΜF(xiàn)實有借鑒的作用,因而也就具有理論價值,這樣的題目當(dāng)然是較好的。對于設(shè)計類選題,更多的需要作者把握全局,對每個環(huán)節(jié)都要設(shè)想到,在實際的設(shè)計過程中不斷實踐、改進,達到最佳效果。理論與實際相結(jié)合,調(diào)研可行性方案,保證設(shè)計的順利進行。
參考文獻:
[1]陳海燕,淺談如何指導(dǎo)學(xué)生做好畢業(yè)論文選題[J],教育與職業(yè),2007(5)
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