通信基础概念篇1

密涅瓦大学艺术与人文及社会科学学院教学主管Kara Gardner女士接受本刊专访，阐述思维习惯和基础概念。

《大学生》：请谈一谈思维习惯和基础概念。

Kara：思维习惯与基础概念是不同的。思维习惯，这种能力将会成为一种无意识（automatic）的行为。基础概念则更深层次，在这些概念之上可以构建自己的知识体系。

请看以下三对思维习惯和基础概念。

如何找到合适的信息阐述观点（finding information needed to make an argument），即在辩论中能迅速想到合适的信息支撑观点，这是无意识的。分析和解释视觉形式的交流（analyze and interpret visual-form communication）则是基础概念，比如视觉艺术画、雕塑，如何解释视觉形式的交流可能会用到几种不同的工具，且需要一定的时间才能形成。

另一个思维习惯是如何区分相关性和因果关系（the distinguish between correlation and causation）。两件事相互关联，其中一件事并不会导致另一件事的发生；另一种情形是一件事导致了另一件事的发生，那这两件事是因果关系（cause and effect）。这种区分相关性或因果关系的能力就是一种无意识的思维习惯，即能迅速地区分。还有一个基础概念是如何评价假设是否真实可信或能被检测（a hypothesis is plausible and testable）。经验分析关乎科学方法，怎样才能做出一个可以被证明为真的假设，怎样才能做出一个可以用科学方法证明真假的假设，这不是无意识的，需要几个步骤。

讲一对都与解决问题相关的思维习惯和基础概念。类比和解决问题（analogies and problems solving）是一个思维习惯，解决问题时其实是无意识中快速而自发地想出一个类比，尝试解决问题。诠释和使用正式的问题表述（interpret and use formal representations of the problems）则不然，是基础概念。我们必须知道哪种表述更符合当前的特定问题，这个过程并不是无意识、自发的，需要一定的时间。

总之，思维习惯是无意识的能力；基础概念是如何更好解决问题的方法，须将许多不同信息片段综合起来，是建造知识体系的基础性知识。

密涅瓦大学强调四种核心能力，批判性思维、创造性思维、有效沟通和良性互动，每一个核心能力又由不同的思维习惯和基础概念构成，找到合适的信息阐述观点这项思维习惯归属于有效沟通。

《大学生》：为什么密涅瓦大学把思维习惯和基础概念放到如此重要的地位？

Kara：因为它们代表了可转移的技能（transferable skills），学生不仅仅学习课本知识，我们称之为信息传递（information transmission）。现有大量有价值的信息，比如在智能手机上可以查阅信息。许多研究表明当关注信息本身时，学生们会死记硬背，然后快速忘掉，并未消化、理解信息。所以，我们在不同的情景下教授学生们思维习惯和基础概念，然后他们运用到实践中，这样就可以很好的消化、理解，并真正记住它们。此外，学生们将变成真正的思考者，并把它们运用到工作、学习，甚至日常生活中。

这样的理念并不是我们闭门编造的，许许多多的大学或教育机构都想实现这样的目标，即拥有富有创新和创造思维的学生，同时他们还能清晰有效的沟通、具有团队协作精神和具备解决问题的能力。我认为，我们恰好理解了前人研究的成果，即学习过程中有效的部分。要知道，有许多研究都证明了这些内容，我们只是系统地认识了，清晰地做了定义，并在课堂上实践了它们。我们将思维习惯和基础概念建立在学习科学之上，做法更具系统性。

《大学生》：在密涅瓦大学，大学生如何掌握思维习惯和基础概念？

Kara：在大一，我们的四门核心课程――理论分析（formal analyses）、实证分析（empirical analyses）、系统分析（complex systems analysis）和多元模式沟通（multimodal communication）――就向学生介绍思维习惯和基础概念。所以，每一个核心课程都有一套思维习惯和基础概念，都在大一教授给学生。学完一门课程，学生反复地把思维习惯和基础概念运用到其他的课程；再运用到整个大学四年中。

我们如何做到这一点？我们有人数不超过19人的小型研讨班，在每一堂课中我们会给教职人员规定课程计划，每一个课程计划集中讲解一种习惯或概念。以“找到合适的信息阐述观点”思维习惯为例，我们把它运用到课堂中去，运用到多元模式沟通中。课前，学生们要阅读文章或材料，形成自己的观点。接下来，他们在课堂上想办法为自己的观点辩护，并形成自己的结论。为此，他们必须找到合适的信息支撑自己的观点，并在课堂上阐述出来，其他同学提出问题后，他们需找到更多信息支持自己的观点。这就是课堂上的交互式对话。

《大学生》：如何检测学生们是否掌握了思维习惯和基础概念？

Kara：我们有几个不同的检测方法，每一个思维习惯或基础概念都具备一个衡量标准（rubics），依此衡量学生课前的阅读材料、课堂上运用思维习惯或基础概念的情况……我们会对课堂进行全程记录（课堂使用的学习平台会自动记录上课的全过程），课后，教授观看这些记录，进行打分给予评价。教授使用的衡量标准都是相同的，共分为五个等级，每个等级都对学生掌握思维习惯和基础概念的程度进行了细化。

《大学生》：思维习惯和基础概念是否是大学生所必须掌握的技能？

通信基础概念篇2

关键词：概念图；元认知；先行组织者；内化；教学设计；建构主义

中图分类号：G642

文献标识码：B

1问题的提出

笔者从事高职“计算机应用基础”课程教学已近8年，但在教学过程中常常遇到学生反映“老师你讲的我都听懂了，操作演示我都看懂了，但我自己做就不会了，或忘记怎么做了”，还有的是面对曾经做过的操作，常常会说“老师，我不记得应该怎么做了”，对做过的实验，只知其然，而不知其所以然，改变了一点点状态，就不知道该怎么做了，缺乏学习策略。笔者在经过了多年的实践中，也曾经尝试变换过多种教学方法和手段，但效果都不太理想，仍旧有相当一部分的学生存在上述问题，这是十分值得思考的。

经过分析和研究，本人认为存在问题的主要原因大致有两点

(1) 高职学生自身认知能力存在不足、缺乏自信心、知识缺乏系统性。

(2) 学生轻理论，重实操，缺失知识内化过程。

因此，问题的核心还是学生在认知上存在一定的问题，知识不能有效地被学生内化，造成学习效率不高，认知存在偏差。所以笔者认为将概念图引入高职计算机应用基础课程教学是十分有效的。

2概念图应用于教学的理论基础

概念图的创始人Novak教授认为，概念图是某个主题的概念及其关系的图形化表示，概念图是用来组织和表征知识的工具。它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中，然后用连线将相关的概念和命题连接，连线上标明两个概念之间的意义关系。

用概念图来考察学生组织和理解知识的变化，强调学生知识构建的过程时，概念图与建构主义的学习观是一致的。概念图的设计和使用，可以使学生清晰地注意到自己认知结构中已有的那些对新学习起固定作用的概念，为有意义学习提供了先决条件；概念图的层级结构属性，以及用适合的关联词来说明不同层次的概念之间的关系，并确

定不同分支之间的横向联系，都充分体现了认知结构的逐渐分化和整合协调原则；概念图还通过把有关方面的知识包括进来，并说明统括各种知识的基本原理，从而为新知识提供了一种脚手架，这种功用正是先行组织者所要实现的。

3概念图在高职“计算机应用基础”课程教学中应用的典型案例

本人在教学的实践中，对高职“计算机应用基础”课程中的个别章节采取了概念图的教学方法，取得了不错的效果。

如笔者在讲授“Windows文件管理”时发现，学生在刚开始学习Windows 操作时，常常对文件和文件夹的理解较模糊，分不清其中的关系。由于对文件和文件夹的概念没有很好理解，经常会将建立文件夹错建成文件，或将文件错建成文件夹。教师在教学中运用概念图(如图1所示)来讲授这个知识点，学生对文件夹、子文件夹、文件的概念则一目了然，对文件类型的问题也可以理解得很清楚，从而使学生在操作使用时少犯错误。

学生学习计算机硬件组成的时候，需要了解微型计算机的基本配置，教师让学生根据自己的认识和理解协作画出PC机的硬件配置及组成的概念图。由于学生如果只是单纯听老师讲解的话，只能停留在了解的层面上，而通过让学生绘制概念图，学生可以对PC机的硬件配置与组成有更深入的认识，通过做的过程，构建自己对该知识的理解，不同的学生画出的概念图会有所不同。(如图2和图3所示)。

在学习网络的搜索的时候，如果教师只是单纯讲解如何查询的基本技能的话，学生没有体验或实践，不能达到很好的效果。因此教师可提出一个项目要求小组分工合作，在完成项目的同时，充分利用网络资源，使用学习到的搜索技能。如“医药类高职院校的学生主要就业方向及近3年来就业率的调查” 小组根据题目可以利用概念图进行项目规划及流程，并确定小组成员的分工，如图4所示。

4结论与启示

概念图还可以在高职“计算机应用基础”课程教学中的很多方面得到应用，如教师的教学设计中，教师可以利用概念图归纳整理自己的教学设计思路。在信息的时代下，在教学资源极度丰富的情况下，教师如何最有效地进行组织设计，如何让学生在获得知识同时发展能力，这都是值得思考的。

参考文献：

[1] 张喜琴. 概念图理论及其教与学的工具价值[J]. 教学与管理，2007，(1).

[2] 韩吉义，赵希武. 概念图在计算机教学中的设计与应用[J]. 平原大学学报，2007,(08).

[3] 梁锦明. 概念图在课堂教学各环节的应用[J]. 信息技术教育，2005，(10).

通信基础概念篇3

二、联合概念框架及溯源

(一)联合概念框架溯源

美国安然等一系列财务舞弊事件发生后，世界各国、组织都对美国GAAP规则导向的准则制定方式开始提出质疑，提高会计准则的质量显得十分迫切和必要。同时,IASC(后改组为IASB)成功完成了“可比性项目”，“核心准则计划”，开始赢得国际威望，世界各个主要国家和组织，包括欧盟、澳大利亚等纷纷开始采用国际会计准则(现更名为国际财务报告准则)。在此背景下，美国开始全方位介入IASC,通过积极参与IASC改组，取得了IASB及其他机构的主导地位，使国际会计准则更加“美国化”。

2002年9月，IAsB和FASB正式同意致力于全球会计准则的趋同合作，达成了“诺沃克协议(The Norwalk Agreement)”，增加了共同的短期趋同项目，就双方会计准则的特定差异寻求解决方式。

2004年4月，IASB-bFASl3召开联合会议，一致同意在各自的日程表中添加制定通用联合概念框架的项目，并于同年lO月再次召开联合会议，正式启动“联合概念框架项目”(Conceptual

Framework――Join LProject of IASB and FASB)。

联合概念框架的研究成果就代表IASB／FASB双方概念框架的未来，有助于实现IASl3和FASB开发基于原则导I旬的、内在一致的、国际趋同的会计准则的目标。

IASB与FASB合作开展联合概念框架项目，对其现行概念框架进行整合并加以改进，是多种因素作用的结果，笔者认为，大致可概括如下：①全球会计环境的变化催生概念框架变革；②会计国际化趋势要求建立共同的概念框架作为会计准则趋同的前提；③概念框架对“以原则为基础”准则制定模式的重要性。

(二)联合概念框架介绍

联合概念框架并非对所有概念进行全面修汀，而是在IASB与FASB现行框架的基础上建立的，并允许在现行框架基础卜，根据市场的变化，更新和改进现有概念。

联合概念框架项目按照以下八个阶段进行(见表1)。

随着每‘章的定稿，其将取代IASB

三、联合概念框架的最新进展及评析

(一)财务报告目标与信息质量特征及评析

2006年7月，IAsB和FAsB联合了关于财务报告目标和质量特征的讨论稿(DP)以征求公众意见。随后，针对反馈意见及相关议题展开了多次讨沦，并于2008年5月征求意见稿(ED)，最终于2010年9月完成了这一阶段的工作，了Ⅸ财务报告概念框架》第一章“通用财务报告的目标”和第三章“有用财务信息的质量特征”。

1.通用财务报告的目标

在介绍目标之前，联合概念框架首先强调了目标在整体框架体系中的重璎性，即“通用目的财务报告的目标形成了概念框架的拱础，框架的其他方面逻辑地来自目标。”将目标作为框架基础这一理念是IASB和FASB框架中所没有涉及的，笔者认为不火为一大改进。目标对于准则制定者发挥着纲领性的作用，指引着企业财务报告的披露方向。

联合概念框架中指出：“通用目的财务报告的目标是向现有和潜在的投资者、贷款者和其他债权人(existing and potentialinvestors，lenders，and other creditors)提供有关报告主体的财务信息，有助于其做出是否向报告主体提供资源的决策”。联合概念框架将目标界定为财务报告的目标自然比之前“财务报表的目标”表述更加广泛。据上述定义可知，联合概念框架明确采用单一的决策有用观的定位。一般认为，决策有尉性产生于资本市场高度发达、股本相对分散的市场条件，受托责任观有一个前提条件，即管理层所承诺的受托责任要能够得到明确的履行，因而要求先有明确的委托关系。联合概念框架显然受资本市场最发达的美国影响。笔者认为，联合概念框架应添加一个目标，“有助于评估管理者的经管责任”，即应该综合考虑决策有用观和受托责任观，充分考虑资本市场尚不发达的大部分国家的利益。

2.有用财务信息的质量特征

联合概念框架中信息质最特征的主要层次体系如图1所示。

相对于IASB《编报财务报表的框架》及FAsB第2号《财务会计概念公告》，信息质摄特征这一部分内容发生了显著的变化，主要体现在以下两个方面：

第一，信息质量特征分为基本的质量特征和增进的质量特征两大类。基本质量特征中，最大的创新是用“如实反映”取代了“可靠性”，另外除了除了可靠性的构成要素“实质重于形式”和“谨慎性”，并将可靠性的次级质量特征“可验证性”独立出来胙为曾进的质量特征。

第二，简化了约束条件。联合概念框架将成本作为一项普遍的约束条件。由于成本约束，通常需要权衡财务信息的效益和相关成本，只有当财务信息带来的效益高于与此相关的成本时才是合理的。

对于质量特征的层级划分，笔者认为较IASB和FASB原有框架有了突破性的进展。这一举措一方面便于准则制定者理解质量特征的相互关系，在各质量特征相互制约时作出正确的权衡；另一方面也更好地强调了“相关性”和“如实反映”的重要性，层次清晰，主次分明，为准则制定者在考虑信息纳入时界定了清晰的纲领。而对于“如实反映”取代“可靠性”，联合概念框架在附录中给出了原因：对于“可靠性”的理解存在诸多分歧，难以达成共识。笔者认为，经济现象和会计工作大多需要定量地记录和描述信息，而“可靠性”所提供的只是道德层面的定性描述，无法逾越主体主观判断和感情意识的偏差，“如实反映”很好地弥补了“可靠性”无法定量描述的缺陷。

此外，联合概念框架还提到了透明度、高质量内部一致性滇实与公允观点、可行性等未包含在框架中的质量特征。对此，笔者认为，应将“高质量”纳入质量特征体系。葛家澍教授曾说，“高质量’的准则和报告信息是可以定义的，具体是指：准则制定以目标为导向(以原则为基础)，准则及其导致的财务报告是以相关性和可靠性(如实反映)为前提，它突出可比性，透明度、充分披露和保证确切而不含糊的可理解性。”“高质量”囊括了如实反映、相关性、

可比性、充分披露、可理解性等会计信息质量特征，应纳入质量特征体系。

(二)要素和确认的阶段性成果及评析

1.关于要素

联合概念框架已研究过的两个要素是资产和负债。

(1)资产

IASB和FASB初步决定采用如下资产定义：一个主体的一项资产是主体拥有的排他的权利或其他权益的当前经济资源。

首先，这一定义将资产界定为“经济资源”，避免了“未来经济利益”这一抽象描述；其次，删去了“过去的交易或事项”描述，转而以“当前”来代替，强调的是主体在资产负债表日拥有的收入形式的经济资源；最后，用“主体拥有的排他的权利或其他权益”替代“控制”的描述，避免了对于“控制”概念理解的误区1且直观强调了主体对于资产的占有、使用权，笔者认为不失为一个好的定义。这一新定义是IASB原有定义的发展和完善，而对于FASB的资产定义而言则发生了颠覆性的变化。

(2)负债

对负债的暂行定义如下：一个主体的一项负债是该主体作为债务人的一项现时的经济义务。

联台工作组表示，现实义务的存在使负债不同于一般的风险。当主体致力于产生现金流量的特定行为时，一项现实的经济义务就概念性地存在了，井且存在某种机制来执行这一针对主体的经济义务。

2，关于确认

关于确认，目前仅涉及中止确认(Derecognition)这一概念。1ASB金融工具终止确认项目正在开发一种新方法来终止确认金融资产的初始研究重点。

2009年3月，IASB就经修订的金融工具终止确认模型展开公开咨询，并了一份征求意见稿(ED)《终止确认：对IAS 39和IFRS 7的建议修订》，提出了一项新的金融资产终止确认的方法同时包括一个可选择模型供委员们参考。2009年6月，IASB在北美、亚洲和欧洲召开公开圆桌会议，就ED中的提议展开讨论，寻求利益相关方的意见。同期，FASB修订了其关于终止确认的指南，这减少了国际财务报告准则与美国公认会计原则之间的差异。2010年第一季度，IASB扩展了ED中的备选模型，并与FASB进行了相关讨论。2010年6月，IASB决定保留现行的IAS 39中的终止确认要求，并最终确定了改进的披露要求，于同年10月《披露：金融资产转移(对IFRS 7的修订)》。

该项目随后将考虑制定更广泛的终止确认标准的可行性，这一标准将适用于所有类型的资产。

FASB电将于2012年结束其修汀后终止确认要求的应用实施评议。

3.女人确认(Revenue Recognition)

至于其他要素，IASB与FASB已将“收入确认”另列为联合趋同项目，其研究成果要吸收进合概念框架中来。

2008年12月，两个理事会了“关于与客户签订合同中的收入确认的初步观点(Prel iminary V iews on RevenueRecognftjon in COlltracts withCustome rs)”，并于2010年6月征求意见稿(ED)，公开征求意见已于同年10月结束。2011年1月，理事会和委员会开始重新审议ED,主要讨论了以下三个义题：(1)分割合同；(2)识别不同的履约责任；(3)确定商品和服务的转移。2月，理事会和委员会还讨沦了担保的会计问题。

(三)计量的阶段性成果及评析

2006年4月，IASB和FASB联合工作组拟将计量阶段分为三个步骤实施：(1)可能的计最础的定义与描述；(2)凭借质量特征评估备选的计量基础；(3)形成概念结论并讨论实际应用问题。

IASB和FASB联合工作组于2007年春完成了第一个步骤，提出了九项候选的计量基础：过去购入价(Past entry price)、过去脱手价(Past exit price)、修正的过去价(Medified past amount／、现行购入价(Cutrent ent ry price)、现行脱手价(Current exl‘t price)、现行均价(CurrentequilibriUIll price)、在用价值(Value inuse)、将来购人价(Future entry price)、将来脱手价(Future exit prlce)。

IASB{编报财务报表的框架》中所规定的计量基础为历史成本、现行成本、可变现价值和未来现金流量，FASB第5号公告将汁量基础分为原始成本、现行成本、市价、可实现净值和现值。对比可知，更改后的计晟基础主要有两点突破：一是以时间序列为主线，分类更为清晰明朗，有助于准则制定者明确地定义计量基础；二是按照获取方式划分，如过去购人价、过去脱手价、现行购入价、现行脱手价均可直接获取，不需经过人为的判断或加工处理，而其他计量牲础则有待人为或通过技术手段来获取其价值。

2008年11月，IASB和FASB认为在选择计量基础时，应考虑一下五个方面的因素：(1)价值／流量的衡量和分割；(2)置信水平；(3)类似项目的计量。(4)共同产生现金流量的项目的计量；(5)成本效益。2009年1月，联合工作组将计量基础的备选项分为三类：①实际的或预计的现行价格；②调整应计利息、折旧、摊销、减值和类似项目后实际的过去人账价格；③基于折现的或非折现未来现金流量的其他计算结果。2009年6月，IASB和FASB在联合会议上对概念框架计量章节的草案进行了讨论，并决定在起草讨论稿的过程中首先考虑评估计量基础的质量特征，以及¨_景与财务报告目标、决策有用信息的质量特征间的关系。同年12月，联合工作组继续讨论，更新后的革案，决定停止计最项目讨论稿的起草工作，并考虑是否及如何将“负债汁量中的信用风险”评入概念框架的计量项目。2010年5月，联合工作组决定尝试继续起草“概念框架计量项目的初步意见”，并就此整合了相关讨论问题及各方观点。

目前，联合工作组对计量问题的研究处于第二个步骤。笔者认为，对计量基础的洋价应考虑两方面因索：一是环境因素，不同的经济环境适用不同的计量基础；二是能否反映交易或事项的经济实质，无沦选取哪利；计爨基础，只要能正确反映交易或事项的经济实质即为恰当的计量基础。

(四)报告主体的阶段性成果及评析

报告主体是联台概念框架第四部分的内容，IASB和FASB联合工作组于2008年5月了时论稿，在广泛讨论的基础上于2010年3月了征求意见稿，对ED的公开评论期已经结束，共收到反馈意见112份，IASB和FASB在2010年10月的联合工作会议中对反馈意见进行了初步整理，并给出了讨论计划。由于各方争义太大，报告主体章节的终稿由原计划的2011第一季度推迟至2011年6月后。

IASB的《列报财务报告的框架》中仅用一句话定义了报告主体：依靠财务报表作为主体财务信息主要来源的使用者，FASB的《财务会计概念公告》根本没有包含报告主体的定义，甚至没有涉及如何定义报告主体的讨论，可以说，报告主体是联合概念框架在现有框架的基础上增加的一个新概念。

通信基础概念篇4

《普通高中数学课程标准（实验）》（以下简称课程标准）仍将函数的基础知识安排在高中起始年级，但在内容要求和处理方式上都发生了比较大的变化。如何在继承传统教材优势的基础上，在展现函数概念的概括过程、揭示函数概念的本质、加强函数的应用以及适当使用信息技术帮助学生理解函数概念等问题上锐意创新，以突破函数概念这个难点，这是新教材的新要求。

2 函数学习背景的新要求

以往教材中，将函数作为一种特殊的映射，学生对于函数概念的理解建立在对映射概念理解的基础上。学生既要面对同时出现的几个抽象概念：对应、映射、函数，还要理清它们之间的关系。实践表明，在高中学生的认知发展水平上，理解这些抽象概念及其相互之间的关系存在很大困难。新要求是从具体实例进入知识的学习，从函数的现实背景实例出发，加强概念的概括过程，这样更加有利于学生建立函数概念、理解函数概念内涵。

3 函数思想方法应用的新要求

函数是刻画现实世界变化规律的重要数学模型。因此，函数在现实世界中有着广泛的应用。加强函数的应用，既突出函数模型的思想，又提供了更多的应用载体，使抽象的函数概念具体化。如新增加的“不同函数模型的增长”和“二分法”，前者通过比较函数模型的增长差异，使学生能够更深刻地把握不同函数模型的特点，在面对简单实际问题时，能根据它们的特点选择或建立恰当的函数模型反映实际问题中变量间的依赖关系；后者充分体现了函数与方程之间的联系，它是运用函数观点解决方程近似解问题的方法之一，通过二分法的学习，能使学生加深对函数概念本质的理解，学会用函数的观点看待和解决问题，逐渐形成在不同知识间建立联系的意识。

4 函数概念理解的新要求

函数概念并非直接给出，而是从背景实例出发采用归纳式的教材组织形式引入。在分析典型实例的共同特征的基础上概括出函数定义后，通过讨论函数的表示、基本性质初步理解函数。它们分别是从函数的表现形式和变化规律两个方面丰富对函数概念的认识。以三类基本初等函数为载体巩固函数概念，在学习了函数定义、基本性质之后，从一般概念的讨论进入到具体函数的学习。指数函数、对数函数和幂函数的概念及其性质都是一般函数概念及性质的具体化。以一类具体函数为载体，在一般函数概念的指导下对其性质进行研究，体现了“具体──抽象──具体”的过程，是函数概念理解的深化。从应用的角度再一次巩固并提升对函数的理解。对一个概念真正理解的一个判断标准就是看看是否可以运用概念解决问题。教材最后安排函数的应用，包括二分法、不同函数模型的增长差异以及建立函数模型解决实际问题，就是期望学生能在“用”的过程中提高对函数概念的理解。

5 函数概念难点突破的新要求

函数概念的理解贯穿了函数内容学习的始终，同时它也是教与学的一个难点，对于形成函数这样抽象的概念，应该让学生充分经历概括的过程。教材选择了三个有一定代表性的实例，先运用集合与对应的语言详细地分析前两个实例中变量间的依赖关系，给学生以如何分析函数关系的示范，然后要求学生仿照着自己给出第三个实例的分析，最后通过“思考”提出问题，引导学生概括三个实例的共同属性，建立函数的概念。在这样一个从具体（背景实例）到抽象（函数定义）的过程中，学生通过自己的思考从分析单个实例上升到概括一类实例具有的共同特征，更能理解概念内涵。

通信基础概念篇5

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）06-1256-03

Research on Teaching Method of Random Signal Analysis Based on Matlab Simulation Environment

KONG Ying-ying， CHEN Wei-yang

（College of Info. Sci. and Tech.， Nanjing Univ. of Aeronaut. and Astronaut， Nanjing 210016， China）

《随机信号分析》课程该课程理论性较强，概念比较抽象，公式繁多且复杂，给本科生的学习、理解造成了比较大的困难。随着现代技术的高速发展和技术分类的不断细化，使得学生所需掌握的专业知识点的日益增多与课堂教学学时日益减少之间的矛盾较为突出。同时，高校招生规模持续扩大，近年来学生的整体水平和素质参差不齐，在课堂教学课时越来越少的今天，教师不得不缩小教学知识点范围，又要满足少部分学有余力的学生对所学知识进一步拓宽和加深的需求。为解决教学中的这一问题，教师必须创新教学方法，激发学生对《随机信号分析》课程学习的兴趣，将实践仿真与理论相结合，巩固与拓展学生课堂所学。

1 《随机信号分析》课程特殊性

随机信号在自然界普遍存在，但对于学生来说这种信号过于抽象，如何对其进行分析更是觉得含混难以下手，出现这些问题主要是由于本课程存在以下几方面的特殊性。该文逐层进行分析，了解了课程的特殊性才能正确对待这门学科。

1.1 建筑在多门基础学科的基础之上

《随机信号分析》本课程被安排在本科三年级上进行学习，是有一定的科学道理的。该课程是在电子信息工程类学生学完高等数学、大学物理、概率论与数理统计、电路分析基础、信号与系统等课程后，开设的一门重要的专业基础课程。该课程由浅入深的对随机信号进行分析。分析之初就和概率论与数理统计课程进行了密切的联系，由样本空间、事件域、概率三者作为切入点引入了随机变量的概念；在随机变量的基础上才引出了随机矢量及数字特征，在数字特征章节大量的用到了数理统计的概念和高等数学中泰勒展开等；由极限的概念将随机矢量扩展到随机过程，在随机过程中平稳随机过程和各态历经性的证明开始具有很强的物理意义，在工程上均值各态历经或自相关各态历经都在电路方面具有很强的物理意义；在窄带随机过程重点章节中，信号系统的零极点因果系统的判断以及电路分系中等效带宽问题都和本课程相联系；最后马尔科夫随机场更是向学生们从应用课程角度进行展示了，随机场的神奇。综上所述，该课程涉及知识丰富，理论较为抽象，但因为是架构在多门课基础上的，所以也是有根可查有理可据的，其实也起到了对基础学科的应用和巩固的作用。

1.2 强调对物理概念的理解

既然坚固在大学物理的基础上，必然和物理概念有着很强的联系。但本文此处所讲的物理概念的理解，是针对众多同学会过多的重视该课程中的理论变换，而忽视了此变换的物理意义。举个最简单的例子，最先接触的雅克比变换。很多学生会立刻联想到高等数学中学过的知识，这种发散性思维是提倡的，但会导致的是一些学生因为有了旧知识的基础而忽视新知识的摄入。该课程中的雅克比变换最先的引入条件就不同，它强调的是在实际工作中，经常遇到随机变量函数分布的问题，如电子系统中，在t时刻一个概率密度为fX （x）的随机变量X通过一个非线性放大器后Y的概率密度。这才是在该课程中雅克比变换真正应该在意的物理意义。著名物理学家普朗克曾经说过：“科学探索的过程是一张网，网中线与线的每一个交叉点对应着每一个物理概念，只有踩在非常牢固的网节点上才能不断攀向高峰，网节点的牢固程度也就是对概念本质理解的深度。”。

1.3 对基础学科和专业学科之间的桥梁

之前，已经从各个关键章节中说过改课程是建筑在很多基础课程之上的，同时，在学习的过程中更要正确的认识到它也是基础课程和专业课程之间的桥梁。它广泛应用于雷达、通信、自动控制、随机振动、地震信号处理、图像信号处理、气象预报、生物电子等领域。近年来，随着现代通信、信息理论和计算机科学与技术的飞速发展，随机信号处理已是现代信号处理的重要理论基础和有效方法之一。

虽然《随机信号分析》课程存在着以上众多的特殊性，但当前该课程仍然以传统的教师讲授的为主，学生处于被动接受知识与理论的状态。对于随机信号本身就是一项理论性极强、抽象性极高的课程，不可避免地要遇到大量数学推导，当整版枯燥的数学公式摆在学生面前时，厌学情绪自然容易滋生大大降低学生学习的兴趣与积极性，导致教学效果下降。所以在此需要寻找更为有利直观的方式，对该课程理论进行透彻的讲解。

2 《随机信号分析》课程理解难点

针对《随机信号分析》课程内容，存在着下面几处难点：

1）《随机信号分析》课程中基础概念的引入；

对于初学改课程的同学，很难从晦涩难懂得随机变量概念中抓住重点。“已知一个概率空间（Ω，F，P），如果对于其样本空间[Ω]上的每一个样本ζk，都有一个实数xk=X（ζk），xk∈I（某个实数集）与它相对应。对应于所有样本ζ∈Ω，便得到定义在Ω上的单值实函数X（ζ）；若每个实数x的数集{X（ζ）≤x}仍是事件域F中的事件，则称这个单值实函数X（ζ）为随机变量，简写为X。”[1]这是关于随机变量的定义，初读会觉得很难理解，但既然作为定义出现，比为最能表现随机变量概念的公理。仅仅从定义上对其进行分析，学生根本无法接受，包括所属关系都很难分清。随机过程的概念更是如此。

2）《随机信号分析》课程具体应用；

学生们由于刚刚学习了信号与系统课程，很难理解为什么学习随机信号？学生会认为目前学习的电路分析，数字电路以及单片机中存在的信号都是确定的信号，为什么要去学习这种小众的信号模式，这也是急需帮助学生们解决的问题。

3）《随机信号分析》和概率统计课程有什么不同；

这也是在本课程中很重要的一点。一定要让学生理解到概率统计在本课程中仅仅是一个工具而非主要的课程内容。否则学生很快会被旧知识腐蚀，用数学的眼光来看待本课程。同时本课程教授的是一种从基础课程中汲取知识应用到专业课程的方法，这种方法对学生今后的学习以至科学研究有很大的帮助。

3 《随机信号分析》Matlab仿真教学

Matlab是一套功能强大的工程数值运算和系统仿真软件。它的仿真技术是基于Matlab与Simulink的仿真技术[2]，内部的通信、射频、滤波、信号处理和小波分析等工具箱提供了各种函数库、模块库。操作简单、工作效率高，除了有同类别软件一些功能（运算符号），还有矩阵和向量运算方法进行数据处理和分析。可视化功能也是非常强大的，在仿真过程中还能够对图像进行处理，进行动画制作等高级指令。可以直接调用简化了程序复杂度，很利于课堂展示。教师可以利用Matlab的各种函数库、模块库及直观的图形界面工具， 把晦涩难懂的通信理论、通信过程、信号波形等内容在可视化环境下通过屏幕直接在课堂中展示给学生，加强其对授课内容的理解， 提高了课堂教学的效率，并培养学生的创新思维和科研能力。针对上述提出的课程难点问题，用Matlab仿真可以很好的解决。

3.1 重视基础理论的理解

与其他传统课程相比，《随机信号分析》的第一章节的基础概念部分很枯燥，刚开始学生很难理解，但对课程内容来说尤为重要，所以激发了学生学习理论课程的积极性， 增强了学生的感性认识关键一步。针对该课程专业性极强、内容抽象的特点，授课者应针对基础概念给出具体的实例。给出Matlab产生的一个SAR图像数据库中切片得图像样本，如图1。

图 1 SAR图像数据库样本切片

可以让学生直观的感觉到图像中实际上存在着很多的随机变量，看起来完全没有任何的信息含量。于是帮助同学来理解随机变量的定义，样本空间有实数轴与之对应，像素的取值在0-255之间，满足随机变量定义中第一条；任何一个数集都仍在这个事件域中发生，满足随机变量的第二个条件，可见像素点的取值在这里是一个随机变量。用Matlab图像处理展示了一个很好实例。

3.2 由浅入深来理解随机过程的应用和意义

由刚才的像素点出发，授课者可以进行简要的分析，关于SAR图像中的相干斑噪声的产生。它与普通图像处理中所遇到的噪声有本质的不同，是因为它形成的物理过程有本质的差别。形象地讲，在一块均匀场景的SAR图像中，相邻的像素点之间的灰度会围绕着某一均值随机起伏，这种现象被称为相干斑现象。图2对此进行说明。由于不同散射子后向雷达回波积极干涉和消极干涉造成相干斑了现象[3]。

图2 相干斑形成图

由此可以引导学生对于这种随机的信号虽然看似随机但既然它们存在是有物理意义的，是不是应该有某种方式来归纳总结他们的规律。此时可以进一步讲概率统计的概念应用进来。对美国新墨西哥阿尔伯克基柯特兰空军基地取机场跑道和停机坪的采样[4]，见图3，得到样本8个。对其进行概率统计分布拟合得到下图4。

图3 美国新墨西哥阿尔伯克基柯特兰空军基地取机场跑道和停机坪样本切片

图4 分布拟合图

通过这样的教学方法可以让学生理解概率和数理统计在这里仅仅是一种方法，一种工具，是为了解决看似随机实际存在物理意义的自然现象进行的一种分析方法。对学这门课提起兴趣和积极性更好的理解理论基础。

4 结束语

本文针对《随机信号分析》教学过程中存在的关键问题展开研究，结合作者自身教学实践，提出了基于Matlab的直观教学方法。实践结果表明建议中的方法有助于提高学生对雷达成像理论的理解，为学生创新能力的培养创造有利条件。

参考文献：

[1] 常建平，李海林.随机信号分析[M].北京：科学出版社，2013.

通信基础概念篇6

[分类号]G250.76

1　引言

语义是指“数据(符号)”所指代的概念的含义以及这些含义之间的关系，是对数据的抽象或者更高层次的逻辑表示。语义通过两种途径产生：①人类赋予；②通过计算模型产生。通过第二种方式产生的语义可以被计算机理解和处理，可以被获取、传递、共享。根据实体资源(如文本和图像)来产生语义或挖掘出信息所蕴含的隐性语义是一个挑战性的任务。基于统计的聚类分析、共词分析、信息抽取和挖掘技术可以帮助实现语义的自动抽取。实现的关键在于建立一个语义模型，该模型既适用于显式语义，又适用于通过显式语义挖掘推导出隐含语义。语义模型是通过模型作为媒介来实现数据语义关系形式化描述的一种方式。基于本体的语义模型是通过以本体为核心的模型作为媒介，实现数字资源语义关系形式化描述的一种方式。本文基于本体构建了语义模型，并基于该语义模型探讨数字图书馆知识组织过程中信息抽取策略。

2　信息抽取与本体

信息抽取是从分布的、异构的文本中提取出特定的事实信息，将其中隐含的语义提取出来并以更为结构化、更为清晰的形式表示，为用户使用提供便利。信息抽取与语义标注总是融合在一起、互相支持的；信息抽取需要在语义标注的基础上进行，语义标注的内容是经过信息抽取提取出来的。因此，目前对于信息抽取研究离不开对抽取对象的语义分析和描述。语义分析与描述技术的研究热点是本体技术。

本体是对面向计算机语言的、已被组织的知识的描述，而信息抽取是面向自然语言，分析文档表达的事实和从这些文档中提取相关信息片段。信息抽取和本体是相辅相成的：作为抽取相关信息的理解程序，本体被用于信息抽取，是信息抽取的语义知识依据；信息抽取可以丰富本体，因为信息抽取出来的文档可以作为设计和丰富本体的知识资源。

这两方面的任务被结合在循环中(见图1)。本体可以有效地、准确地、解释信息抽取出来的数据，而信息抽取从文档提取出来的新知识可以整合进入本体从而丰富本体。

2.1本体对信息抽取的支持

在抽取过程中，本体知识对文档的语义解释具有重要作用。

本体对领域概念以及概念的多种形式进行了规范性说明，因此在信息抽取中可以用来进行字符串的语义分析，进而进行概念识别；在信息抽取过程中，需要领域本体对文档中实体名称进行识别与分类。本体中的类可以对信息抽取文档进行概念识别、语义标注和概念规范。

本体的概念层次结构。传统信息抽取的重点是使用同义词集而不是层次关系。例如，在wordNet中，同义词集可以用于语义标注和消歧，但上下类关系还需要本体参与。本体中包含的语义类型或语义的层次关系，有助于通过抽取内容进行推理和忠实释义。

更先进的信息抽取系统也需要利用领域本体的概念节点、概念节点的属性和相互关系予以描述。本体中的概念与属性值能够清楚地描述信息抽取对象的本质。对于文档中抽取对象的分析既能提高自然语言处理，又能指导概念框架的实体构成，而相应的规则即是基于短语模型，更多是基于语义分析的。

领域概念模型。领域概念模型本身用于推理，它能合并不同表现形式的同一概念，并且能够揭示出隐含的语义。

2.2信息抽取对本体的丰富

本体构建一直是公认的语义进程中的瓶颈，而信息抽取有助于本体构建。已经提出各种方法用于语料库的建设以利于本体构建，如基于规则的信息抽取即是对本体构建方法的补充。基于推理规则抽取出基本数据，通过已有本体对该数据进行概念及概念关系分析，在此基础上将数据中新的概念或概念间的新关系整合到本体。

实体命名抽取：实体命名通过在本体中以实例的形式表示。从这个角度看，需要自动地不断地为本体增添一些热门领域的实体名称。而信息抽取被广泛应用于识别和分类文档、网页、数据库等中的实体。

关系抽取：在结构化本体中，概念与概念之间存在着语义关联。目前从文档中获取本体关系的方法主要有三种：基于共词分析方法、基于知识库方法和基于信息抽取模式方法。信息提取模式方法提升了前两种方式：第一种方法需要对基本关系类型进行解释，而信息抽取中的规则就是特色化关系；第二种方法原有的知识可以帮助设计一个提取规则。

信息抽取通过本体进行基于领域的语义分析，提升信息的语义性，为智能检索打下基础；本体通过信息抽取不断学习，不断演化，解决本体构建的瓶颈问题。鉴于此，本文基于本体构建数字图书馆知识组织语义互联的语义模型，利用语义模型探讨语义互联实现过程中各个重要环节的策略，进而最终完成数字图书馆知识组织的语义互联。

3　数字图书馆互联的语义模型

语义模型是对内容语义、语义类型及语义关系进行描述和组织的机制，它试图在用户的信息需求和信息资源之间搭建一座桥梁，将两者灵活而有机地结合起来，从语义的角度来解析信息资源，进而从互理解的角度来提升用户检索的准确度和召回率，更好地满足用户的信息需求。语义模型是影响数字图书馆知识组织语义互联的核心要素。本文构建了以元数据、领域本体、桥本体和本体解析体系为组成要素的语义模型，利用语义模型实现数字图书馆知识组织过程中的数字资源、用户需求表达的语义解析，完成数字图书馆用户交互层、内容管理与功能层、内容层之间的语义映射。其中，元数据进行资源的标准化描述，领域本体进行概念以及概念之间关系的语义标注，桥本体用于资源之间语义聚合，本体解析主要解决本体的具体效用发挥的方式，如图2所示：

3.1元数据

元数据是数字图书馆用来解决语义互联的重要基础工具。数字图书馆由资源构成，而资源是可以被标识的。元数据提供了对资源各种属性的描述。元数据通过定义数字图书馆中资源的信息结构以及定义由数字对象构成的资源库的组织结构，决定着数字图书馆知识组织和知识服务方式。元数据发展比较成熟，已经形成完整规范的元数据体系，包括元数据格式、元数据标准、元数据方案、元数据应用纲要、元数据注册系统等等，这些为数字图书馆知识组织语义互联打下了基础。

3.2领域本体

领域本体是知识组织体系中重要组成部分，其目标是捕获相关领域的知识。领域本体是对领域内共享概念模型的明确的形式化的规范说明；概念以及概念之间的关系是经过精确定义的，提供了对领域知识的共同理解与描述，能够为计算机所使用并可用数学方

式表达。在领域本体技术驱动下，信息资源以全新方式进行组织，组织原理发生如下改变：①从用户可理解到机器可理解；②从信息描述到知识表现；③从语义隐含到语义揭示；④从“以概念为中心”到“以概念一关系为中心”；⑤从信息表示到智能推理。这些变化要求知识组织理论、形式、方法、技术、体系以及知识组织过程都要随之改变，实现对资源从语法层面向语义层面深入，最后直至语用层面的组织，在获取、表示、加工、存储、重组、提供、共享、利用、控制等知识组织过程中，充分体现语义性，在数字图书馆系统的各层之间，在用户、资源、服务之间，形成语义互理解和互操作。

3.3桥本体

桥本体是一种特殊的本体，完成不同领域本体概念之间关系的映射，进而实现本体整合，形成领域内的共享本体。桥本体记作Obridg。，可以用一个六元组表示：

Obridge={cb，Acb，Rb，Arb，hb，xb}(1)

其中，cb表示桥本体概念的集合，Acb表示桥本体概念所对应的属性集的集合，Rb表示桥本体之间关系的集合；Arb是桥本体之间关系所对应的属性集的集合，Hb代表了概念的层次结构，xb是一系列公理集合。

在概念上，桥本体具有四层树形结构(见图3)：第一层是最普遍的概念，标记为T；第二层具有概念桥和关系桥两个概念，它们分别表示了两种不同的桥关系；第三层由10种不同类型的子类桥组成；第四层是一系列动态创建概念的集合，它们的属性描述了不同本体之间关系的信息。其中上面三层是固定的，称之为静态层，第四层的概念是根据已知的多本体动态产生的，为动态层。

3.4本体解析体系

数据存储模式的选择直接影响使用的效率。本体是系统多层之间语义联系的纽带，因此本体、桥本体的存储方式影响数字图书馆知识组织和知识服务的质量。本文选用的本体描述语言为W3C推荐的OWL，将其存储到关系数据库。关系数据库存储本体既有缺点，对本体含有的丰富语义缺乏精准的表现，又有无可比拟的优点。已有文献对本体到关系数据库模式映射进行了详尽的阐述，在此仅谈及桥本体的解析。

根据桥本体的概念结构和关系数据库的形式化定义，下面给出它到关系数据库模式的映射规则。

以桥本体建立数据库，取名为database-brid―geO。

桥本体中的十个桥关系分别为桥本体的子类，分别以这十个桥关系建立十张表，表名为table―Bcequal、table_BCdifferent、table_BCisa、table_Bcinstan―ceof、table BCoverlap、table BChasa、table_Beopposed、ta-ble_BCconnect、table_BRsubsume和table_Brinverse。

将桥本体的属性映射为各个表的属性，属性类型为字符型；各表属性个数并不相同，主要包括三类：一类表示具有该种桥关系的两个领域本体的名称；一类表示具有该种桥关系的领域本体的类名称；一类属性代表该类所对应表的地址。

属性值分别取值为领域本体名、领域本体中类名和类对应的表名。

不同领域本体概念之间的关系构成表中的记录。

表中的主键为复合主键，由不同领域本体名称和不同概念名称组合而成。

4　基于语义模型的信息抽取策略

抽取对象是异质的、异构的、多语种的、半结构化甚至是非结构化的，并且可能存在着语义模糊、语义缺失，因此对抽取对象实体命名识别、实体间关系的识别变得更加困难，需要多种技术协作完成。语义模型能有效协助信息抽取：利用元数据对数字信息资源和用户信息资源进行规范化描述，利用领域本体集和桥本体实现数字资源和用户信息资源语义关系形式化描述，而语义模型中本体解析体系为信息抽取为利用本体提供了途径。因此，利用语义模型可以有效地进行实体命名识别和信息抽取规则制定。基于规则进行信息抽取能有效过滤掉噪声，增加新的结构信息。大体过程如图4所示：

4.1数据采集和数据清洗

通过各种数据采集工具对数据库、文档和网页进行数据采集。数据库中的数据是结构化的，采集相对简易；而文档和网页结构各异，先将它们抓取入系统；数据清洗目的是对有信息价值的各种数据通过处理产生纯文档。首先对抓取的原始数据进行结构分析，去除噪声，分析数据是表结构、文档结构还是网页结构，网页结构是内容型网页还是表单型网页，并对各种结构进行识别剥离；然后进行内容分析，例如网页中的广告、图像、版权信息等等；最后对用户关心的信息内容进行提取，产生待处理的纯文档，如图5所示：

4.2文档预处理

文档预处理的任务是自然语言处理，将文档处理切分为待处理的词汇和信息单元。首先将待处理的纯文档进行词语切分和词性标注，取出分词结果中的名词和动词；然后按标点符号进行短句分割，作为信息单元，并以此作为信息抽取的粒度；最后对短句进行语法词法分析，并实施初次筛选，保留其中至少包含两个名词和一个动词的信息单元。该过程需要相关领域知识的术语表、词汇表、主题词表等，对分词系统中的词表进行二次加工。语义模型中的领域本体可以提供规范化的概念及概念中所涉及术语的多种形式，可以对词表进行丰富和规范，如图6所示：

4.3规则生成

信息抽取规则的生成利用了本文构建的语义模型。语义模型中的领域本体描述了概念、属性、实例以及本体内部概念与概念之间的关系，桥本体描述跨本体的概念之间的多种关系。领域本体和桥本体用OWL描述，将OWL本体映射到关系数据库，形成语义模型数据库；数据库中含有若干个表，通过表、表的属性、表的主键与外键以及属性之间的约束对本体进行解析。信息规则在此基础上生成：首先从语义模型数据库抽取类、抽取属性、抽取实例、抽取关系，对于桥本体还需要抽取表名；然后通过其解析出的本体中描述的概念、关系、层次结构等来生成三元组，再将此三元组作为信息抽取的规则存入规则库。如图7所示：

4.4实体抽取

信息抽取主要是对信息单元进行解析后，对信息单元中的名词基于语义模型中的概念和实例进行实体命名识别，充分利用本体对概念规范描述的优势，提高实体命名识别的准确性；再对信息单元重新规范，形成具有主、谓、宾三元关系的分析树。将该分析树与抽取规则三元组进行匹配，如果匹配成功则将该三元关系存入数据库中，完成信息抽取；如果匹配不成功，对该三元关系的概念与语义模型进行语义相似度计算，根据计算结果，形成本体中的新概念或新关系，添加到语义模型中，完成本体学习，丰富领域本体，如图8所示：

通信基础概念篇7

关键词:知识表示;概念结构;概念图;语义

Key words: knowledge representation;conceptual structure;conceptual graph;semantic

中图分类号:TP391 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)26-0145-02

0引言

知识是人类智能的基础,知识的表示是人工智能学科研究的三个主要问题之一[1]。人工智能经过半个多世纪的发展,研究出了多种知识表示方法,如一阶谓词逻辑、规则、框架、语义网络等。这些方法对于描述特定领域的问题求解已足够了,并已得到广泛的应用,但传统的知识表示方法就不能确切地表达语义问题。因此,传统的知识表达方法能力还很有限,知识表示仍是很久以来人工智能研究的中心课题,还需要相当深入的研究。概念结构理论的出现为知识表示研究带来了一种新的思路。概念结构(Conceptual Structure)是一种以语言学、心理学、哲学、逻辑学和数学为基础的新的知识表示方法,是由美国的计算机科学家John F.Sowa在1984年首先提出的,己被从理论上证明了优于其它传统的知识表达方法。它扩展了人工智能的知识表达方法,对于信息时代从以数据处理为主的低级阶段向以知识处理为主的高级阶段的转变和发展具有决定性的意义[2]。

概念图(Conceptual Graph)是支持概念结构思想的一个具体的语义模型,概念结构理论及应用就是基于概念图发展起来的,也就是说概念图是概念结构思想的载体,通过它来发展、传播、带动知识表示领域、乃至整个人工智能领域的研究与进步。概念图的发展经历了二十几个春秋,“Conceptual Structures: Information Processing in Mind and Machine reading”(sowa1984)揭开了概念结构的序幕,“conceptual graphsfor a database inference”(Sowa1986)奠定了概念图应用的基础。随后,IBM公司投入了大量人力和物力,潜心研究,出现了一个又一个的成果。国内从90年代开始,西北大学、西北工业大学也进行了探索性研究[2]。

1概念图的知识表示

概念图是一种描述复杂对象结构的知识表示工具,其思想来源于C.S.Pierce的存在图和菲尔墨的语义网络,是以图形表示的一种有向连通图,它包括两种结点:概念结点和概念关系结点,弧的方向代表概念结点和概念关系结点之间的联系。概念结点表示问题领域中的一个具体的或抽象的实体,概念关系结点指出一种涉及一个或多个概念结点的关系[3],如动作(AGNT: AGENT),对象(OBJ: OBJECT),材料(MATR: MATERIAL),具有(POSS: POSSESSES),地点(LOC: LOCATE),状态(STAT: STATUS),部分(PART),方式(MANR: MANNER),工具(INST: INSTRUMENT)等。在概念图中,概念结点用一个矩形表示,概念关系结点用椭圆表示,有向弧标出了概念关系结点所邻接的概念结点。每个概念图可以表示一个命题,典型的知识库将包含大量这样的图。例如:A girl, Sue is eating pie fast. 其概念图如下所示。概念图上可以进行拷贝、限制、连接和化简操作,产生新的概念图。

概念图是基于语义网络的逻辑系统,用它来进行知识表达不但直观易懂,而且易于操作,通过对概念图进行各种操作,能产生新的概念关联和推理规则。此外,概念图还能直接和自然语言建立映射关系。概念图所具有的这些优点使它更适合于表达概念结构。

2概念图的特点

概念图使用带标号的结点和连接这些结点间的带标号的弧表示知识,属于语义网络的范畴,其理论建立在谓词逻辑上,能完全与自然语言相互翻译,表示出自然语言的语义[5]。概念图同其他知识表示方法相比,具有更直接的同自然语言之间的映射,图形化表示、可读性更佳,比逻辑公式更直观的特点。概念图具有结构简单、易读、表示范围广、能够确切地表示自然语言的语义、数学基础严密等优点,代表了知识表示的发展趋势。

概念图与经典的知识表示方法相比,更符合人类的思维和语言习惯,但是它只能表达一些简单的概念关系,并不适合于表达包含复杂概念结构的常识性知识。用概念图进行知识表示需要分析知识的结构,所以其获取过程要有领域专家的参与,还不能通过一个智能系统自动获取。此外,对于一个复杂的问题求解而言,这种基于概念图的推理容易产生冗余或者导致推理结果的不一致。因此,基于概念图的智能系统只能进行一些简单的问题求解,而对于包含大量的复杂概念关联的常识性问题求解,概念图还不能胜任。

3概念图的应用

概念图的理论自从被提出来后,受到很多研究者的青睐并将它应用到不同领域,例如知识工程、信息检索等,在自然语言处理方面尤其语义理解方面具有广泛的应用。不少研究者基于概念图进行了研究与探索,并取得了一些成果。例如,殷亚玲[4]提出了一种基于概念图的相关反馈技术,采用概念图的知识表示方式描述概念之间关系,从语义的层次上进行相似度判断,扩展查询式。朱海平[5]以概念图作为语义表示,研究了基于概念图匹配的语义检索。杨选选[6]提出的基于语义角色和概念图的信息抽取模型,是在语义层面上对信息抽取的尝试。它将浅层的语义信息应用于场景识别和抽取模式两个层次上,并通过概念图将句子的语义形式化、可计算化。刘培奇[7]结合主观题中简答题的人工批改过程,提出以概念图理论为基础的模糊含权概念图知识表示方法;从汉语自然语言理解的语义分析角度研究了特定课程主观题自动阅卷问题。

4小结

人工智能领域中绝大多数知识表示方法都直接或间接地涉及到概念结构,概念结构是人类认知能力的重要来源,现代的知识表示方法会越来越重视概念结构。概念图是一种有力的知识表示工具,能完全描述自然语言所表达的意思,实现与自然语言的互译。我们相信对概念结构和概念图的深入研究必将对解决自然语言理解方面的难题产生重要贡献和促进作用。

参考文献:

[1]张仰森,黄改娟.人工智能教程[M].北京:高等教育出版社,2008.03.

[2]张蕾,李学良.概念结构及其应用[D].西北工业大学博士论文,2001.05.

[3]贺文,危辉.概念结构研究综述[J].计算机应用与软件,2010,27(1):156-159.

[4]殷亚玲,张蕾.基于概念图的相关反馈系统的研究与实现[D].西北大学硕士论文,2006.07.

通信基础概念篇8

1.选取实验班级与对比班级。

我在自己教学的两个班级中，选取在第一学期期末考试时，数学平均分较低的一（5）班作为实验班，一（4）班作为对比班，每周五上一堂“问题讨论式复习课”。

2.了解学生，研究学生。

在实验之前，我采用谈心式与书面交流相结合的方式进行了两个星期的调查研究，搜集了以下信息：数学后进生（排除智力因素）主要是基础知识、基本概念不能准确地掌握，从而在做题时不知所措。长此以往，他们对数学失去了兴趣，甚至产生了抵触情绪，进而害怕数学，厌恶数学，拒绝数学。数学中等生生硬地应用基础知识、基本概念，套用解题方法，依葫芦画瓢，创新意识不强，没有强烈的求知欲，不善于沟通与交流，他们的数学思维处于自我封闭状态。数学优生不能灵活地运用基础知识基本概念，更不能把所学的知识融会贯通，不善于数学地思维挖掘数学思维的深度，从而使他们的创新能力受到了限制。总体看来，多数学生基础知识、基本概念不熟练，不能综合应用所学知识，数学意识，数学思想不强，不能正确地看待数学学科的基础地位，学生之间缺少交流与沟通，没有运用适合自己的学习方法，学习过程中存在的问题不能及时地得到解决，从而使问题逐渐地积累，进而失去了对数学学习的兴趣。

3.宣传发动。

对实验班级的学生进行宣传发动，不仅让他们了解数学交流课的内容，教学目的，上课的方式，以及他们在课堂上的角色与地位，而且使他们明确自己在课前的准备工作是什么，自己应如何去做。

4.课前收集材料。

“知己知彼，百战不殆”。这就要求教师在上课之前必须先了解学生在一周之内对所学知识的掌握程度，了解知识梯度在学生中的分布。教师把得到的信息进行加工整合，根据具体情况确定自己在交流课上的角色，确定课堂的知识结构与知识梯度，确定具体的“导学”措施，实现“高效低耗”。

我采用了谈话与书面方式，从以下几个方面收集材料：（1）中等以下学生对基本概念、基础知识理解的程度。（2）中等以下学生对基础知识、基本概念的应用情况。（3）学生积累的学习经验。（4）中等以上学生对常见题目解法的创新。（5）学生在学习中遇到的疑难问题。（6）学生的新观点、新发现。（7）学生对教师上课的要求及期望。

二、“问题讨论式复习课”的教学过程

1.围绕复习内容的基础知识、基本概念，提出基本问题，并由学生独立解答问题。

数学是一座大厦，基础知识、基本概念就犹如大厦的基石。“问题讨论式复习课”的主要目的之一是巩固基础知识、基本概念。在复习课上教师首先围绕基础知识，基本概念设计一组问题。以提问口答的方式考查后进生及中等生对基础知识、基本概念掌握的情况，及时纠正学生对基础知识、基本概错误的理解。同时鼓励学生说出他们对基础知识、基本概念理解的观点与看法或从中得到的新发现，让数学的灵感得以延续、推广。这样在一问一答的过程中加深学生对基础知识、基本概念的理解，使基础知识、基本概念得以巩固，从而培养了学生与学生之间，教师与学生之间的感情，更增强了学生与学生之间的相互信任，同时也为建立和谐的师生关系打下了基础。

2.通过解决问题组强化基础知识、基本概念的应用。

课前教师要整合学生反馈的各种信息，并结合学生已有的知识水平设计问题组，问题组之间由浅入深层层相连，每个问题组中的小问题层层展开，环环相扣。在课堂教学中把学生适当地进行分组，给予学生适当的时间与空间讨论研究每组问题。教师根据现场的讨论状况及时收集学生应用基础知识、基本概念的信息。小组讨论之后，教师要求小组代表向全班展示本组的解题方法及解题过程。对学生正确的解答，教师要及时地给予表扬，让他们获得成就感，增强他们的自信心。教师要寻求让中等以下学生发言的机会并恰当地进行评价与鼓励，树立他们学习数学的信心。对学生解题过程中存在的问题教师要恰当地进行启发，鼓励学生给予纠正。在这一教学环节中教师是课堂教学的组织者，学生是解决问题的主体，每一个问题都由学生自己解决。

3.解决疑难问题。

首先，教师把问题组中学生解决不了的疑难问题进行整合，围绕每一个疑难问题重新设计一个问题组，问题组中的每一个小问题由浅入深把疑难问题层层分解，逐一铺垫，问题组的设计既要满足优生的求知欲又要兼顾后进生的接受能力，然后要求学生围绕问题逐一剖析、各个击破。

在这一教学环节中，教师是问题的设计者，学生是问题的解决者，二者的角色不可混淆。在解决疑难问题时教师要综合利用有效的措施，激发学生的求知欲，挖掘学生的浅能，发挥集体的智慧，让每一位学生的智慧火花都在闪烁。但是教师在提问时一定要结合课堂教学的实际情况恰当地给予点拨，尊重学生的个体差异，“因材发问”。其次教师向全班同学征询在课内外所遇到的疑难问题，鼓励学生把自己的疑难问题呈现给全班同学。教师根据每个问题的特点设计不同的解题活动，在教师的有序组织下让学生解决自己所遇到的疑难问题。

通信基础概念篇9

作者简介：张宇飞（1961-），女，江苏丹阳人，南京邮电大学电子科学与工程学院，副教授；史学军（1967-），女，江苏宜兴人，南京邮电大学电子科学与工程学院，讲师。（江苏 南京 210023）

基金项目：本文系南京邮电大学教学改革项目（项目编号：JG03311J61）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）16-0080-02

随着电子信息技术的快速发展，新知识和新技术的不断涌现，电路作为电类本科生必修的专业基础课，改革教学内容势在必行。在南京邮电大学（以下简称“我校”），培养高素质创新型人才的需求成为该课程改革的强大推动力。本文讨论了电路课程体系，强调了电路理论的应用，阐述了电路和信号与系统、模拟电子技术、数字电路、通信电路、电力电子技术课程的一些关联内容，对教学内容进行了重组，引导学生通过电路课程的学习，充分了解电路知识体系构架，为学生后续专业课的学习确立明确的方向和目标。

一、对电路教学内容改革的认识

目前，在我校自动化、电气工程及其自动化、测控等电气工程类各专业所开设的电路课程，内容主要涵盖直流电路、动态电路和正弦稳态电路的分析，理论教学64学时。为适应该类专业的要求，通过调整增加了正弦稳态电路、三相电路部分的课时，以加强交流部分内容；通过调整部分例题内容，加强了能量传输的概念；为引用工程应用的实例，增加了运算放大器的内容，通过补充介绍应用实例，以强调工程概念的培养。并尝试在教学中予以实施。通过几届学生的教学实践，也取得了初步的成效，在改革的过程中也看到了目前电路课程仍存在的不足以及和兄弟院校的差距。根据我校培养高素质创新型人才的需求，通过对兄弟院校教学的考察和调研，电路教学组深入研究了我校学生现状，提出应着重从以下几个方面进行改革。

1.学好电路、用好电路

传统的电路课程只研究基于电路模型的分析，不讨论实际电路元件的建模背景；只研究模拟电路，不讨论数字电路。其结果使学生学完电路后甚至不知道受控源为何物，往往是考试成绩很好，遇到问题却不知如何下手。随着电子信息技术的快速发展，超大规模集成电路和数字系统得到广泛应用，新知识越来越多，而学时是有限的，这些都给电路教学带来了新的挑战。一些新的知识应在电路课程中体现，电路理论的应用也应该在课堂加以讨论。学习电路不应当立足于只会解电路题，要会用电路所学知识解决实际问题。使学生进一步明确学习电路的目的，体会到要用好电路，必须要学好电路。因此电路教学应当教什么，怎么教，是任课教师迫切需要研究和解决的问题。

2.电路与后续课程的联系

任课教师在授课过程总是会强调电路课是本科生必修的专业基础课、是后续专业课程的重要基础，如何让学生在学习电路这门课的过程中真正体会到电路课的基础性和桥梁作用，正是我们需要探讨和解决的问题。应提炼出与后续课程关联的电路教学的具体内容，使学生切实感受到各门课程之间不是相互独立的，而是相互关联的，也就自然体现出了电路课的基础性和重要性。如果在电路课程的学习中打下了良好的基础，将有利于学生进入后续课程的学习或将来进入其他领域的进一步深造。因此，迫切需要适当调整教学内容，使学生在有限的课时内不仅掌握好基本概念、基本理论和基本的分析方法，也能通过对基本电路理论的应用，使学生真正感受到一些知识点在实际中的应用和后续课程中的延深，深刻感受到电路课程承上启下的作用，充分调动学生学好电路课的积极性。

二、与相关课程交叉的主要内容

我校电路课程在大一下学期开设，电路是第一门具有工程色彩的专业基础课，这时的学生并不清楚电路与自己所学的专业有多大关系以及它的重要性。不能等学生把四年大学读完了，才知道一些知识点的重要性，这就会使学生失去主动学习的积极性。教师有责任在授课过程中梳理出电路和后续相关课程的内在关系，引导学生尽早对本专业课程体系、知识体系、研究对象和发展方向等有所了解，使学生早日认识本领域研究内容的宏观面貌，这将有助于学生主动的有目标的学习。基于此，笔者梳理了电路和信号与系统、模拟电子技术、数字电路、通信电路教学的一些关联内容，为电路课程内容的重组奠定了基础。

1.与信号与系统交叉内容

电路课程在正弦稳态电路的分析中，专门介绍了非正弦周期电路的稳态分析，讨论这一问题，是因为工程实际中经常遇到的是激励为非正弦的周期信号，比如自动控制和计算机领域常用的脉冲信号就是典型的非正弦周期信号，对于这类信号，利用傅里叶变换将信号分解为一系列不同频率的正弦量，然后根据叠加定理就可以求出电路的响应。在后续的信号与系统课程中，对连续信号与系统的频域分析做了详细的讨论，同样以傅里叶变换理论为工具，将信号从时间域映射到频率域，进一步揭示了信号内在的频率特性以及信号时间特性与频率特性之间的对应关系，才有了信号和系统的频谱、带宽及无失真传输等重要概念。在对信号有了全面认识的基础上，就有可能对实际工程问题进行准确的分析，并解决实际中关于电信号的处理问题。可见信号与系统中的傅里叶变换是电路课程相关内容的延伸。

2.与模拟电子技术交叉内容

在电路课程中，大量的篇幅都是针对由理想电路元件（线性元件）构成的模型电路的分析，关于非线性电阻电路的分段线性化、小信号分析法以及含有二极管的电阻电路分析，往往不作为重点内容讲解。而模拟电子技术中所用到的电路主元件都是非线性元件，比如二极管、三极管、场效应管等，小信号分析法就是工程上的近似方法，在模拟电子技术课程中用于解决放大器的交流等效电路问题，将非线性电路在一定条件下线性化，这才有可能对放大器构成的电路进行解析分析。电路课程关于非线性电阻电路的分析是模拟电子技术中放大器交流等效电路分析的基础。

3.与数字电路交叉内容

虽然电路课程只研究模拟电路，不讨论数字电路，但当今数字系统的广泛应用，促使教师在电路课程中有责任引入数字电路的一些基本概念。在使用数字计算机控制的工业生产自动化系统中需要把模拟量转为数字量，即模数转换（A/D），如果要用计算结果去控制工业对象，又需要把数字量转换为模拟量，即数模转换（D/A）。计算机为一个二进制系统，因此可以方便地和逻辑系统结合起来，且在物理上实现具有两个稳态值的数字系统也比较容易。在电路课程中，当学习了电路的基本概念以及叠加定理后，就可以讲解由直流电源和电阻元件构成D/A解码网络、实现D/A转换的内容，可以让学生在电路课程中就能学习到数字电路的一些基本概念，以便于在以后的数字电路学习中能够与电路的相关内容融会贯通，从不同角度全面深入掌握重要的知识点。应当将电路学习阶段已经涉及到的数字电路的基本概念介绍给学生，帮助学生及时掌握所需的基础知识，让学生带着探究的心态进入到后续课程的学习。

4.与通信电路交叉内容

通信电路中无线通信系统的各个重要部分都需要由具有特定功能的电路来实现，建立这一系统的目的是做好信号的产生、传输和处理，也是电路用于信号处理的典型应用。电路课程中关于电路的频率特性和L、C谐振电路的分析等内容都是通信电路中的重要电路部分。

5.与电力电子技术交叉内容

电力电子技术中发电系统的各个重要部分都需要由具有特定功能的电路来实现，这一系统是电路用于能量处理的典型应用。电路中有关三相电路的基本概念、基本分析方法以及三相电路功率的计算，是电力电子技术课程中三相整流电路、逆变电路的基础。即电路课程中关于三相电路分析的基本概念和基本理论都是发电系统的重要基础内容。

三、教学内容的重组

在电路教学中，教师应当下工夫、花时间提炼出经典内容并不断总结教学经验，将基本内容和重点内容以更简明、更容易被学生接受的方式传授给学生，不失时机地讲解与知识点相关的新知识及实际应用，同时要注意到电路与后续课程相关内容的讲授，使学生在电路这门课程的学习中能对本专业的知识体系结构有一个全面的认识，切实感受到各门课程之间不是相互独立的，而是相互关联的，以便于学生针对自己将来的发展方向，积极主动学习相关课程。基于以上的思考，对电路教学内容进行了重组。

1.电阻电路部分

网络定理讲解之后，引入例题D/A解码网络，通过电路实现D/A转换，引导学生建立数字电路的基本概念；将二端口网络内容提前，强调二端口网络端口的u、i关系，运算放大器就是一个典型的二端口网络，实际使用时只需关注其端子上的u、i关系，即端子效应。这种抽象观点是今后分析和设计复杂电路所必须具备的。这一内容是模拟电子技术和数字电路分析的基础。

2.动态电路部分

在电路课程中，对零输入响应、零状态响应、全响应的内容应当从概念上扩展到非直流激励的响应问题，引导学生提出这个问题，关注在信号与系统中的解决方法；强调动态电路阶跃响应的概念及重要性，增加介绍阶跃响应和电路系统响应之间关系的内容。这样极大地增强了学生的探究意识，有利于学生带着问题进入到信号与系统课程的学习中。

3.正弦稳态电路部分

正弦稳态电路中的频率特性和L、C谐振电路的分析等内容都是通信电路中的重要电路部分，为此应当把一个完整的无线电发射、接收系统介绍给学生，让学生深刻领会电路的基础作用，基础打好了，在通信电路中才能掌握好这部分内容。而三相电路分析的基本概念和基本理论都是电力电子技术中的重要电路部分，是发电系统的重要基础内容，为此应当把整流电路、逆变电路的概念介绍给学生，引导学生早点接触本专业所研究的基本内容，激发学生学习的积极性，便于学生自主学习。

四、总结

在电路教学中，对教学内容的改革进行了探讨，阐述了电路和信号与系统、模拟电子技术、数字电路、通信电路、电力电子技术等课程相关联的教学内容，对教学内容进行了重组，引导学生通过电路课程的学习，充分了解电路知识体系构架以及所学专业的研究对象、发展方向，对激发他们的学习兴趣和热情、学习后续专业课起到了积极的作用。

参考文献：

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[2]张建荣.工科学生实践能力培养的探索和实践[J].辽宁教育研究，2007，（7）.

[3]孙雨耕，等.“电路”课程研究型实验的有益探讨[J].电气电子教学学报，2008，（6）.

[4]邱关源.电路原理[M].北京：高等教育出版社，2005.

[5]张宇飞，史学军，周井泉.电路分析基础[M].西安：西安电子科技大学出版社，2010.

通信基础概念篇10

认识论原理指出，人们对事物本质的认识不可能一次性完成，需要经历一个由感性认识到理性认识的循环往复的过程；同时，由于事物不可能孤立地存在，因此必须用联系的观点才能认清事物的本质。鉴于此，对于概念教学的规律，教师应该从过程和联系两个角度进行考察，也就是把概念放到相应的概念体系中去，考察它的来龙去脉，不仅要知道学习这一概念需要怎样的基础，还要知道掌握它以后能干什么，这样才能帮助学生形成结构更强大的概念体系。

在概念教学的过程中，教师可以适当地对教材进行重组，构建一个良好的知识体系框架，进行高结构化的概念教学，有基础、有铺垫、有延伸，充分运用知识迁移的原理来进行概念教学。例如，在教学《信息的概念》一课时，教材只是简单地给出信息的特征：信息是用来消除不确定性的东西。如果教师就此一笔带过，学生对信息及香农都不会有太多了解，但如果引入如何量化地度量信息量这个问题，不仅能让学生对信息论创始人香农有感性认识，也能让他们对“比特”这个信息量的度量单位有初步认识。因此，笔者先通过让学生猜硬币的正反面游戏（硬币的正面用1表示，反面用0表示），使学生明确猜一枚硬币的正反面需要的信息量就是1bit，这时再引出二进制数字，原来bit来自binary digit（二进制数字），二进制数系统中每个0或1就是一位（bit）。接着，笔者趁热打铁，以图表的形式请学生填写：一盏灯泡的状态（如果开用1，关用0表示），可用多少位存放；两盏灯泡的状态，可用多少位存放……四盏灯泡的状态，可用多少位存放。然后，笔者再反问：“4bit是几位二进制数，有多少种状态？可以存放从几到几的十进制数？”学生们马上得出4bit即4位二进制数，有16种状态，可以存放0到15的十进制数字，8bit即8位二进制数，有256种状态，可以存放0到255的十进制数字。最后，笔者又给出字节与比特的关系，原来8bit就是1字节，1字节可以存放0到255间的任意一个整数……通过这样的知识联系，学生对信息的概念有了清晰的认识。

对下载速度的单位bps，学生的理解也是存在偏差的。笔者设置了这样一个情境：电信局在你家的安装协议上写的是10Mbps，但是大家下载文件的时候，真能达到这个速度吗？为什么呢？这时候再把B和b的区别告诉学生，经过这样的概念引入，学生通过建立、巩固、深化的过程，然后对新概念和已学概念进行整理、归类，就形成了自己的概念体系。

另外，按照教育学理论，当知识构成一个网络时，人们对知识的理解和记忆将会更为有效与深刻。所以，教师开展概念教学时，应尽可能地将原有知识体系与新的知识点结合起来，制作出相应的思维导图，这对体系化的知识点教学是相当有用的。例如，在学习计算机软硬件系统时，将整个计算机系统软硬件体系进行分层分类，形成一张思维导图，这也是一种相当有效的手段。

采取多种教学方法，形成认知体系

对概念的学习，光靠死记硬背没用，忘记它仅仅是时间问题。但是在理解的基础上，要记住概念就容易多了，也只有在理解的基础上，才能进一步实现概念的灵活运用和深化。所以，笔者认为在概念教学中的关键问题还在于教师如何有效地引导和帮助学生理解概念。

例如，IP地址是一个比较抽象的概念，理论性较强，这就需要教师创设情境，引导学生动手实践认识及理解IP地址的相关概念。笔者创设了如下情境：每位学生都有一个身份证号码，来标识自己的身份，网络中的计算机也需要一个身份证号码，这个身份证号码就是IP地址。现在我们来看一下这个IP地址是什么样的？有什么格式？之后，学生查看自己本机的IP地址并记录下来。师生共同归纳IP地址的基本格式。接着，请学生比较一下自己的IP地址和周围同学的IP地址有什么异同？比较后，学生发现前三段网络地址相同，最后一段主机地址不同，教师随即引入网络地址和主机地址的概念。最后，教师介绍三类IP地址。

在教学计算机网络的内容时，各网络设备的作用、协议的特点是较难理解的，尤其是在讲解网络中数据的分组、传输和应用时，如果学生在日常生活中没有技术基础，认识理解这些概念是相当困难的。

在具体的教学中，教师可以做一系列形象的类比，从用户在浏览器点击某个超链接开始，从本地计算机开始到因特网，这个过程中发生了什么。例如，货物（http请求的数据）被倾倒入小车（数据包）中，贴上发件人地址（源IP）和收件人地址（目的IP），进入到家门外的路上（局域网），经过主干道路（交换机）和枢纽路口（路由器），离开海关口岸（防火墙核验数据）后，来到广阔的交通网络（互联网）中。

至此，教师将数据发送至互联网的过程描述了一遍，接下来交给学生，让他们完成从数据到服务器并回传的过程，并将教材中出现的各个概念一一筛选，在生活中寻找合适的类比。

通信基础概念篇11

【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）12-0167-01

概念是学生开始学习一个新知识的起步,因此概念教学是中学数学教学中至关重要的一个环节.它是“双基”教学的核心.正确理解数学概念是学好数学的前提和基础.而高中数学内容抽象性较强，强调对基本概念理解基础上的再创造性的运用。所以，在教学中我们应根据不同概念的特点，采用恰当的教学策略，激励学生积极探究，主动建构新知识，在学生自身探究与师生共同探究中，在学生合作交流与师生合作交流中实现对新概念的建构、理解。

1.创设情境，在动手实验中建构数学概念

普通高中数学课程标准指出:“学生的数学学习活动不应只限于接受、记忆、模仿和练习，高中数学课程还应倡导自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学等学习数学的方式。”这些方式有助于发挥学生学习的主动性，使学生的学习过程成为在教师引导下的“再创造”过程.爱因斯坦说“兴趣是最好的老师”，心理学研究也表明人们对自己感兴趣的事物总是力求探索它、认识它.在概念课教学中，教师应根据教学内容，结合实际设计使学生独立或合作探究的情境，让学生积极参与到教学活动中来，使学生在动手实验中逐步探索、理解数学概念.这一原则也符合建构主义的理论。

例如，在教学椭圆的概念这节内容时，在课前要学生准备好两个小图钉和一条细线，上课时设计如下的教学情境：

1．问题引入

（1）学生动手用图钉和细线画一个圆，并给出圆的概念.

（2）学生观察“神州六号飞船”在太空运行的轨道画面，并联想生活中遇到的这样的“似圆非圆”的图形，比较典型的如油罐车油罐的横截面（椭圆），同学们能画出这样的图形吗？

2．实验探索

（1）学生用事先准备的小图钉和一条细线，把细线的两端固定在图钉上，用铅笔把细线拉紧，使笔尖在纸上慢慢移动，画出的图形即为椭圆（指导学生改变细线长度和两个图钉之间的距离多画几次）。

（2）学生观察计算机演示的椭圆形成过程（用数理平台制作），通过计算机的仿真模拟，使学生更加确信自己刚才获得的对椭圆的感性认识.

3．思考讨论，升华认识

（1）椭圆上的点有什么特征？

（2）当细线的长等于两定点之间的距离时，动点的轨迹是什么？

（3）当细线的长小于两定点之间的距离时，动点有无轨迹？为什么？

4．揭示本质，形成概念

上述过程促使学生亲自动手实验、讨论，从被动看老师演示（或者电脑演示）变成主动参与，使学生亲身经历数学概念的建构过程.结合“问题”促使学生自主探索、合作交流，从而加深了对新概念的理解与记忆。

2.在体验数学概念产生的过程中认识概念

某些数学概念的引入，可以从实际出发，通过与概念有明显联系的具体问题，使学生在对问题的分析体验中感知概念，形成感性认识，然后通过数学的分析、抽象、概括，最后形成概念。

3.在寻找概念之间联系的基础上掌握概念

许多数学概念间都有着密切的联系，如平面向量与空间向量，平面角与空间角，函数、方程与不等式，映射与函数等。在教学中若能引导学生去寻找，分析其联系与区别，则有利于学生掌握概念的本质。比如函数概念，初高中就不一样。初中给出的定义，是从运动变化的观点出发。高中给出的定义，是从集合、对应的观点出发。函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型，所以高中用集合与对应的语言来刻画函数，抓住了函数的本质属性，更具有一般性。

4.在对比辨析中理解数学概念

对比是数学学习的方法之一。数学概念之间，既相互联系又相互区别。在教学中,老师可以把相近或学生易于混淆的数学概念搜集整理，并引导学生进行对比，找出其联系及差异，在比较的过程中使学生深刻理解和记忆概念。

5.在知识应用中深化概念

数学概念较为抽象,学生在理解上不可能一步到位。在教学中,通过应用(解题)说明概念的内涵,引导学生在应用概念解决数学问题的过程中不断深化对概念的理解,不断优化解题思维,进而提高解题能力。

6.利用信息技术辅助理解数学概念

课程标准指出“高中数学课程应提倡利用信息技术来呈现以往教学中难以呈现的课程内容，加强数学教学与信息技术的结合，鼓励学生运用计算机、计算器等进行探索和发现”。

函数是中学数学中最基本、最核心的概念，它的概念和思想方法渗透在高中数学的各个部分．同时函数是以运动变化的观点对现实世界数量关系的一种刻划，函数的解析式和图象之间常常需要对照（如，研究函数的单调性、讨论方程或不等式的解的情况等）。为了解决数形结合的问题，应用《几何画板》或《数理平台》快速直观的显示及变化功能则可以克服上述弊端，大大提高课堂效率起到事半功倍的效果．用《几何画板》根据函数的解析式可以快速作出所有初等函数的图象。现代技术的即时、互动、交互、直观，使学生面对的数学对象和数学过程的性质发生了改变，必然会使学生对数学概念本质的认识过程发生变化。在这样的认知环境中，操作、观察、试验、猜想、发现等过程都变得具体而清晰，尝试错误的成分减少了，数学思维的目的性增强了，数学推理的逻辑基础更加稳固，数学思考的程序性也大大增强，这就极大增加了学生通过自主、积极的数学思维而成功地建构数学概念、解决数学问题的可能性。

目前，每个学期的教学内容多与课时偏紧可以说是高中数学新课程教学的突出问题，这可能会使概念教学受到严重冲击.但我认为在概念教学中多花一些时间是值得的，这也是符合新课程标理念的.因为只有理解掌握了概念，学生才能更好地落实“双基”，才能更好地认识数学，认识数学的思想和本质，并进而发展自己的数学思维，提高解题能力和创新意识。

通信基础概念篇12

随着信息科学技术的快速发展以及社会经济发展的稳步前进，信息技术逐步广泛地应用于社会的不同领域；信息化与网络化己成为各个行业数字化的重要基础手段，在企业应用中起到十分重要的作用。客观世界的事物是无穷无尽的，要研究、认识、利用和改造它们，就必须进行概括与抽象（即理想化或模型化），以便揭示客观事物演变的基本规律，并将其作为利用和改造客观世界的手段。模型是现实世界本质的反映或科学的抽象，反映事物的固有特性及其相互联系和运动规律。数据模型是地理信息系统中关于数据和联系的逻辑组织的形式表达，以抽象的形式表述一个部门或系统的业务活动与信息流程。基础信息分类与编码需要把现实世界抽象到数字世界与信息世界。

2．煤矿地质测量信息涉及的范围及其特征

煤矿的开发活动是一个复杂的系统工程，在生产过程中，产生了大量的相关信息。从信息来源看，可将其分为内部数据源和外部信息源。内部数据源是指煤矿日常生产和销售活动有关的数据，主要包括煤矿地质测量信息数据、采掘工程数据，以及安全与调度、设施与耗材、通风、运输等生产数据，还包括财务、劳动与人事、原材料消耗等运营数据；外部信息源是指国家政策、法规、上级单位指令、原材料市场、矿产品市场等信息。

煤矿地质测量信息主要针对煤矿这一特殊的空间系统，它的对象主体是煤层及其围岩等地质实体。从涉及的专业角度看，煤矿地质测量信息主要包括地质、测量、水文、资源量/储量、三量（开采煤量、准备煤量、回采煤量）等。从信息的表现形式上看，可概括为两类，一类以图的形式纪录、分析和传递；另一类以文字资料、表格的形式纪录、分析与传递。煤矿地质测量信息除具有一般的空间性和海量性外，还有以下一些特征。首先是信息数据的隐蔽性。煤矿数据对地质实体的表达，是一个从隐式到显式的过程。例如：煤田的形成和分布主要是受沉积作用和构造作用等多种因素控制的，通过重磁、地震等地球物理方法可获得地层（岩层和煤层）空间分布的数据；通过钻井、测井等方法可获得岩石物理特征以及煤层厚度、结构、空间位置等方面的数据。对这些数据进行分析，同时对地质条件进本文由收集整理行综合分析，即可确定煤矿（区）的范围、资源/储量等情况。其次是信息数据的时间序列。煤矿数据是一个动态的积累过程，从资源勘查、矿井开拓到生产，由于矿山实体的层次逐步细化，地质体客观现象、规律的准确程度逐步提高，数据量越来越大。在资源勘查阶段，主要通过野外地质调查、钻探、物探获取数据。矿井开拓阶段，主要是补充钻探与测量资料、井筒资料及井下巷道实际揭露的数据。生产阶段主要通过各种岩巷（石门、上下山）、煤巷、井下物探和钻孔，以及相应的工程测量获得数据。第三是信息数据的关联性。煤矿地质实体间存在相互作用关系，例如煤层和围岩、两个相邻或不相邻地层、构造与煤矿瓦斯等都具有关联性。第四是信息数据的多源性。煤矿数据的多源性，主要表现在数据获取方式上的多样性，存在空间尺度上的差距。遥感、摄影测量可获取整个煤田、矿区的数据；勘查、地面测量及井下测量可得到矿区规划、矿井设计所需的数据；而各种井巷工程、井下物探可获得矿山日常生产数据。此外，同一地质特征可充当不同的角色，比如断层，可以是井田的边界，也可以是采区的边界。

从地理信息系统角度出发，煤矿地质测量信息是矿区与地理空间分布有关的各种要素的图形信息、属性信息、统计信息以及时空关系的总称。大体可分为基础信息、专题信息和综合信息：基础信息是矿区最基本的地理信息，包括各种井下和地面测量控制点、高程点、水系、地形、地貌、地物、地名以及某些属性信息等。mgis的基础信息具有空间性、统一性、精确性、基础性和时效性等特点。

专题信息是指各种专业性信息，如采矿要素的空间分布及其规律，包括地层结构、煤层储量与分布、井巷设施、采掘工作面、机电运输、瓦斯、水文等。mgis的专题信息具有专业性、统计性、空间定位性和时效性等特点。专题信息是基础信息的拓展，基础信息是专题信息的公共空间定位基础平台。

综合信息是在完善基础信息和专题信息的基础上，针对特殊应用提取、生成的综合性信息，包括矿区环境规划、矿区交通运输规划、矿区土地整治规划等。mgis的综合信息具有综合性、全面性、空间分布性和时效性等特点，是基础信息、专题信息的拓展。

综上所述，从勘探到生产，随着煤矿基础数据信息的增加，对地质体控制程度、精度和认识程度越来越高。煤矿数据是海量数据，无论是地物、地貌等几何信息、拓扑信息和属性信息，煤矿系统的运作，还是在时间和空间上，时时刻刻都在发生变化。因此，如何合理、科学地对煤矿基础信息进行分类编码，有效地管理、利用煤矿基础数据，充分发挥其增值作用，是煤矿空间信息管理的一个重要内容。

3.数据模型