机电一体化的概念篇1

机电的一体化系统并未形成具体的标准和统一的定义，从机械的角度上认为机电一体化系统的本质特征就是机械，是在机械的系统的主功能和相应的信息以及控制功能的实现上引进了相应的电子技术，使相应的机电系统实现与软件的有机结合，是一种特殊的机械系统。从机电系统的设计功能上考虑，完成了机械类、运动和信息等多任务的机械和相应部件联系起来，形成了机电系统的一体化模式以及形成了完整的机电系统，强调各种技术和功能的协调和良好结合，从而形成相应的机电的自动化系统。

一、机电系统的概念设计中的信息一体化

随着经济的发展和相应的技术革命，各学科的基础理论由于研究基础的发展和技术的相互渗透实现了产品设计的不断发展和完善，相应的机械设计逐步走向自动化和智能化的发展趋势从而实现机械设计指导的自动化和科学化、知识化。通过相应的计算公式和模型设计和比对实现了最优化的方案设计模式，机械概念设计的发展也逐步向现代化的设计模式靠近。通过计算设计的分析和综合，实现了更大范围内的机电系统的信息流动和管理控制，从而使相应的信息流更好地为机电系统的一体化设计服务。计算机与机电系统设计的相结合实现了信息载体的转换，通过更为新颖和快捷的设计方式和信息交流实现了信息的极大交流，从而使相应的机电系统设计方案的设计和选择达到最优状态。

二、机电系统概念设计中的功能结构一体化

功能结构的设计是机电系统设计的重点和关键，一般说来机电系统的功能结构设计分为功能设计和功能映射两个模块，然而这样分块的设计模式使机电系统的设计过程建立在抽象的概念基础之上，难以实现形象化和具体化的特点，设计过程中易出现信息的模糊和残缺，致使这样的设计模式难以形成形象而直观的感受，并从相应的机械制造的理论层面进行推理控制，这样的设计方式不利于机电系统概念设计的一体化模式的形成和协调。在相应的机电系统概念设计过程中应在建立了信息交流模式的基础之上增强概念系统设计的可行性和可操作性。在建立相应的信息交流模式基础之上实现机电系统的一体化优化设计。

三、机电系统概念设计的机电技术一体化

传统的机电系统的概念设计将机械与电子技术结合起来，从而通过机械、电子技术的系统结合实现相应的机械系统的功能特点，同时改变了人工的操作和判断，形成机电系统的自动化模式，并通过相应的程序协调机电系统的任务模式。然而传统的机电系统的设计难以满足现代机电系统设计的创新性要求，从而要实现一体化和自动化、智能化的发展模式。实现机械系统和电子技术的良好结合，从整体的系统功能上进行协调，从而实现机械技术和电子技术的协调组合，共同构成机电系统的功能结构。

四、机电系统概念设计的人机交互系统一体化

机电系统的一体化和信息化设计的最终目的是形成人机一体化的交互模式，形成智能化和科学化的机电系统的设计方式，随着计算机技术和相应技术的发展和创新，机械设计和应用的智能化模式逐步成为机械设计和应用的发展模式，人机交互系统的设计实际上实现了更为方便快捷的系统操作和应用模式，同时也提高了相应的生产的效率，提高了设计的科学化程度。在机电系统概念设计过程中，应以人为本建立机电系统的协同发展决策，从而使相应的机电系统充分使用于相应的设计人员。

机电一体化的概念篇2

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（c）-0041-01

机械电子学自从20世纪70年代诞生至今，历经了差不多40个年头，在科学水平的不断发展的同时，人们对于机电产品的需求也随之逐渐增加。在需要企业具有快速创新研发新产品能力的时代大环境下，概念设计技术的应用越来越普遍，不但在汽车等高档奢侈品上得以应用，在机电系统上的概念设计也越来越受到大家的青睐。因此，不仅要清醒地认识到机电系统概念设计技术研究的背景，还要深刻理解机电系统和概念设计技术的具体内容，同时，对机电系统概念设计技术的应用特点进行一定的探析。

1 机电系统概念设计技术与应用的研究背景

就机电系统概念设计技术与应用的研究背景而言，包括技术支持和机电产品需求两个方面。具体来说，一方面，鉴于机械电子技术、传感技术，以及计算机信息技术的持续发展，为机电系统的探索和应用提供了技术方面的大力支持。另外，人们对机电产品的需求和种类日益增多，然而，整个社会对机电产品的实际需求的变化速度无法与其产品的设计速度相适应。因此，机电系统的设计是机电产品的研发进程中的重要环节之一，而机电系统的概念设计更加是极具创造性的重要阶段之一。另一方面，由于当今世界，科学技术日新月异，新产品更新换代的速度明显加快，现代市场的产品竞争日趋激烈，对于机电系统的设计的要求将更加严格，对于机电系统的设计师而言，除了以往常用的适应性设计及变形设计，机电系统的创新性设计的任务已经迫在眉睫。面对严峻的挑战，应当明白机电系统产品创新的关键所在，清晰地认识到机电系统概念设计技术的重要性。

2 机电系统以及概念设计的内涵

2.1 机电系统的内涵

机电系统，也是机电一体化系统，它一般是指几厘米以下，甚至更加小尺寸的小型装置，主要由传感顺、执行器，以及微能源等组成，实际上是一个相对独立的智能系统，在电子和机械等各个领域有着非常广泛的应用。对于机电系统的具体内涵，其实有很多不同版本的理解，有的认为，机电系统是一种将机械设备、电子装置和各种软件等有机结合而组成的应用系统；有的认为，机电系统是一种主要由计算机信息网络协调并控制的，以此来实现机械力、运动和能量流等多动力学任务，同时，将机械和机电的各个部件相联系的系统；有的认为，机电系统是一种将多种不同技术，比如，机械电工、电子光学等组合而成的系统。而在我国普遍将机电系统定义为是机电一体化技术（包括精密机械技术、伺服传动技术、传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术，以及系统总体技术）与机电一体化产品的合称。

2.2 概念设计的内涵

众所周知，产品设计是一项非常复杂的工作，就其具体的过程而言，虽然国际上有诸多论述，众说纷纭，但是无论是哪一种说法，得出的总结就是产品设计涉及到两个重要的设计阶段，也就是概念设计与详细设计。而概念设计的内涵主要包括这样几个方面：首先，功能创新；其次，功能分析和功能结构图设计；再者，工作原理解的搜索和确定；最后，功能载体方案构思和决策。因此，概念设计在产品设计的整个过程中占据着重要地位，发挥着不可替代的作用，如果概念设计做好了，产品设计的整体水平才能达到一定的高度。此外，机电系统的概念设计运用到多个学科范畴的知识，其体现了设计的高度艺术性、创新性，以及综合性。

3 机电系统概念设计技术的应用特点

3.1 创新性

我国一直致力于建设创新型国家，培养创新型高新技术人才，对于“创新”一词的高度重视是当今社会的必然要求，而对于机电系统概念设计技术而言，创新性更是机电系统概念设计技术的精髓和灵魂，如果要适应时展的要求，满足用户对机电产品的日益增长的要求，就要很好地体现机电系统概念设计技术的创新性特点，只有不断地对机电系统进行创新的概念设计，才能够打造出能够让机电产品的用户感到满意并且适用的新产品。因为机电系统本身就是一个相对比较繁杂的综合性系统，所以，机电系统概念设计技术上所体现出来的创新可以是不同层面的，比如，机电系统的结构的完善和更换等等。无论是哪个方面的创新，都直接对机电系统的整体的创新有很大的影响。因此，机电系统概念设计技术的创新性特点是不可忽视的。

3.2 多样性

除了创新性的特点以外，机电系统概念设计的另一个比较重要的特点就是它所体现出来的多样性。无论是机电系统概念设计的手段的多种多样，还是机电系统概念设计的设计方案的丰富多样，都在一定程度上反映了机电系统概念设计在市场需求、工作原理，以及产品形态等多个方面的多样化。不但布局不同会体现多样化，而且设计思路不同也会加强多样化的显现。

4 结语

总而言之，从长远的角度来看，机电系统的快速发展和更新换代都离不开概念设计技术的应用。就目前的情形而言，机电系统概念设计技术的使用早就已经在世界范畴内得到了大家的普遍认可和推崇，作为产品设计的重要环节，概念设计是整个产品设计的过程中最不可或缺的一个阶段。在某种程度来说，概念设计阶段在产品的生命周期里发挥着决定性的作用，产品特征多半通过概念设计阶段的内容来决定，同时，概念设计也是市场及企业间的角逐竞争的关键因素。上述内容通过对机电系统概念设计技术与应用的研究背景的分析，在深入理解相关概念的基础上，对其应用特点等进行探析对该领域的发展具有一定的参考价值。

参考文献

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机电一体化的概念篇3

二、影响高中物理概念学习的主要因素

1、教材因素

初中物理教材与高中教材相比较，对知识和思维能力的要求都有一个较大的跨越，存在一个较大的台阶。高中物理教材所讲述的知识不仅要求采用观察、实验，更多的要求具备分析归纳和综合等抽象思维能力，要求能熟练的应用数学知识解决物理问题。对于多个研究对象、多个状态、多个过程的复杂的问题，从物理现象到构建物理模型，从物理模型到数学化的描述，建立一系列的方程，学生接受难度大。初中、高中物理教材对知识的表述也有很大差别。初中物理教材文字叙述比较浅显通俗，学生容易看懂和理解，而高中物理教材对物理概念和规律的表述严谨简捷。对物理问题的分析、推理、论述科学严密，学生不易读懂、阅读难度大。另外，高中教材与所需数学知识的衔接不当，也对学生的物理学习造成了困难。如学生尚未学到极限的概念，在学习瞬时速度时就难以理解；高一新生没有三角函数知识，就不能灵活处理力的合成与分解；没有函数图像的知识，用图像法研究各种问题就会比较困难。由于学科之间的横向联系的失调，也加大了高一物理学习难度，使高一学生成绩分化。

2、学生因素

高中物理概念有些是从直观的实验直接得出的，有些概念则需要学生从已有的物理概念出发，或从建立的理想模型出发，通过观察、分析、归纳和推理建立起来。虽然高中学生具有一定的认知能力及逻辑思维能力，但由于他们物理基础知识有限，物理思维方法不足，个别高中学生由于在以往的学习过程中形成了被动接受知识的习惯，积极主动思考问题的能力较差，不善于将陌生、复杂、困难的问题转化为熟悉、简单、容易的问题，不善于将实际问题转化为物理问题，不善于根据具体问题灵活选择方法，学习物理概念时习惯于机械记忆，盲目练习，往往被个别表面现象所迷惑，形成一些片面的、肤浅的概念。主要表现在解决物理问题时对于隐含条件的分析，临界状的把握，多过程的衔接等分析不完整，顾此失彼，答案不全面，条理不清楚。如个别学生不理解加速度及电阻率的概念，造成“加速度大速度就大；电阻率大电阻一定大”的错误认识。

3、教师因素

教师在教学过程中，往往将大量的时间用于备课做题，缺乏分析研究学生的现有知识状况、接受知识的能力，对于学生的知识能力有时估计过高，自己常常觉得有些物理概念很简单，学生自己一看就懂，没有必要花费时间去探讨、挖掘物理概念的内涵和外延，造成学生在最初就没有真正理解有些概念，致使学生不易建立各个物理概念之间的联系。为了更有效的搞好概念教学，需关注以下几个环节。

三、引入物理概念的常用方法

（1）实验法

物理学是一门实验学科，大多数物理概念是通过实验演示，让学生透过现象剖析揭示其本质而引入的，学生通过直观观察形成深刻印象，强化了对概念的理解和记忆。例如在引入弹力的概念时，通过演示实验：小车受拉伸或压缩弹簧的作用而运动；再演示：弯曲的弹性钢片能将粉笔头推出去。引导学生观察在这些实验过程中，弹簧及弹性钢片发生了什么形变，弹簧在恢复原状时要对与它接触的物体产生力的作用，让学生自己总结弹力产生的条件及弹力的概念。

（2）类比法

类比法是在科学研究中常用的方法，在物理学中不少的概念是用类比推理方法得出的，让学生借类比事物为“桥”，从形象思维顺利过渡到抽象思维，有助于接受理解新概念。例如：与重力势能类比，引入电势能的概念；与电场强度概念的建立类比，建立磁感应强度；将电流类比水流，建立电流概念；将电压类比水压，建立电压概念；把电磁振荡类比于弹簧振子或单摆，把电谐振类比于机械振动中的共振，建立电磁振荡概念。

（3）逻辑推理法

物理概念大多数是在已有认知结构的基础上建立起来的，新概念的建立主要依赖于认知结构中相关的概念，要充分发挥已有的旧知识的作用，通过新旧概念之间的逻辑关系引入新概念。例如引导学生复习初中学过的功的概念，指出物体能够对外做功，则物体具有能量。在此基础上，讨论运动物体能够对外做功，则运动物体就具有能量，这种能量叫动能，进一步用做功的多少来确定动能与那些量有关系，使学生真正理解动能的表达式。

总之，物理概念引入的方法很多，无论采用什么方法一定要注意：使学生明确一个概念的物理意义，知道这个概念到底有什么作用；根据学生认知结构中相应知识状况和新概念的不同特点，选择的感性材料要典型全面，要突出与概念有关的本质特征，尽量减少非本质特征的干扰，避免先入为主和消极的思维定势的影响；能起承前启后，建立知识联系的作用，选择的旧知识一定要与新知识有实质性联系，否则容易形成模糊或错误的概念，或在认知结构中形成不正确的联系，有碍于培养学生抽象与概括能力；引入概念时，要尽量能激发学生学习的兴趣，使其积极活动，充分体现学生的主体作用。

四、引导学生理解、深化物理概念的方法

1、细化物理概念对应的知识点

一般情况下，可以从以下几点细化一个概念(1)名称:记住物理量的名称是了解一个物理量的第一步，就像了解一个人就要先记住这个人的名字一样，教材上物理概念的名称，是用黑体字印刷的，这正是要引起同学们注意和重视。(2)定义及物理意义 物理概念的定义是用科学严谨的叙述给出的，教材中常用加点字来表示，定义要熟练准确记忆，不能有半点差错。物理量所表示的物理意义不同于定义，如速度的物理意义是表示物体运动的快慢，其定义是位移跟发生这段位移所用时间的比值。(3)符号 物理量的符号大多采用英语的第一个字母，一般情况，每个物理量都有特定的字母，要求学生记准物理量的符号，这样，有利于规范运算过程。 (4)表达式 一个物理概念的定义用数学语言来描述，就写出了对应的定义式，因为任何一个物理量往往会和其他量建立联系，它们之间的关系又会写出不同的表达式，这时就要弄清哪个是决定式，哪个是定义式。(5)单位 物理量的定义式，既给出了物理量之间的数量关系，又决定了它们之间的单位关系，要分清国际单位和常用单位，并记准其单位符号及不同单位制之间的换算关系。在做题时要求同学们统一单位。(6)矢量和标量 每讲一个物理概念，要求弄清它是失量还是标量。只有明确其特性，才能按相关规则进行运算。 (7)状态量和过程量 每讲一个物理概念，要求弄清它是状态量还是过程量，如何通过状态量的变化把状态量和过程量建立起联系。(8)最后还要提醒学生弄清物理表达式的适用范围。

2、突破难点

课本中的物理概念，文字叙述严谨、简洁，多数同学能够读懂字面意义，但不能把握准确深刻的含义，运用概念解决问题时就容易出现错误。如讲述超重与失重时，个别学生认为超重时物体重力增大，失重时物体重力减少，完全失重时物体重力为零。如果在学习这一概念时指导学生做下列实验：在弹簧秤下挂上钩码，静止时记下示数，然后提着弹簧加速上升，观察指针位置，记下示数，此时发现弹簧秤示数增大了，最后观察物体加速下降时弹簧秤指针位置，记下示数减小，此时发现弹簧秤示数减小了，分析实验结果，引导学生总结出超重和失重概念，这样既留下深刻的印象，又可以轻松地突破难点。再如，惯性这一概念，部分同学难以理解，老师必须通过举例说清，惯性与速度无关，与力无关。我是这样处理的…… 又如，磁通量这一概念，教材中的定义是这样叙述的：设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁感应强度为B，平面的面积为S，我们定义磁感应强度B与面积S的乘积叫穿过这个面积的磁通量，简称磁通。粗看这段话就是磁通量等于磁感应强度与面积的乘积，即Φ=BS，深入分析概念，应强调计算磁通量的两个重要条件:一是B与S垂直,不垂直要用投影面积；二是面积S必须是在磁场中的有效面积；三是若平面内有两个或多个磁场且方向不同，则必须用合磁感应强度；四是磁通量的物理意义直观形象地说是指穿过某面积的磁感线条数,故对于穿过线圈截面的磁通量，B越大,截面积S越大,穿过这个线圈截面的磁感线条数就越多,磁通量就越大,与缠绕线圈的匝数无关；五是磁通量是标量，但磁感线穿入同一面积时，却有不同的穿入方向，尤其在讨论磁场不变，平面反转时磁通量变化这一问题，必须弄清磁感线的穿入的方向，有的学生容易把磁通量当成矢量，这时，可以用水流、电流的概念去类比。

只有搞清物理概念的定义，才能有效建立不同量之间的联系。如热学中理解了温度是物体分子平均动能的量度，内能是物体内所有分子动能和势能的总和这两个概念及理想气体模型，知道做功和热传递是改变内能的两种方式，就能掌握一定量的理想气体内能只与温度有关，内能是温度的单值函数，与体积及压强无关，温度升高，内能增加，若体积也增大，则这个过程气体对外做功，必然吸收热量，但气体压强不一定改变；若温度不变，内能一定不变，此时体积增大，仍然是气体对外做功，必然吸收热量，气体压强减小；可见只要把体积与功、温度与内能联系起来，就能顺利解决热力学第一定律的有关问题。

3、矫正错误点

物理概念理解不清，在做题时很容易出现错误，只有深入挖掘其内涵，通过各种题型的反复强化，搞清楚一个物理量的特征，才能避免错误，提高做题准确率。例如,研究电源的电动势及内电阻实验中，对实验数据的处理常采用图像法，用纵轴表示外电压，横轴表示闭合电路的电流，画出了一条倾斜的直线，直线的斜率等于电源的内电阻，有的同学认为斜率是图线与横轴夹角的正切值，造成这种错误的原因是把数学中求直线斜率的方法照搬过来，没有考虑物理问题中纵横坐标的标度不同，纵横坐标交点也不一定是（0、0)等因素。再如，原子核物理中质能方程E=mc2 ,在计算核反应中释放的能量时，有的学生错误地认为质量亏损是质量消失了，消失的质量变成了能量，这时，要通过练习使学生明确核反应过程中不仅质量数守恒、电荷数守恒、动量守恒、能量守恒、而且质量也守恒。又如用功的表达式W=FS计算功时，有的同学把力的作用点的位移与物体的位移混到一块儿，出现如：人走路时摩擦力做了正功，上楼梯时楼梯做了正功等错误结论。

另外，洛仑兹力是带电粒子在磁场中受到的作用力，它的表达式是通过安培力的公式推导出来的, 洛仑兹力是安培力的微观反映,安培力是洛仑兹力的宏观表现。带电粒子在磁场中运动时洛仑兹力对运动电荷始终不做功，有些学生就不清楚既然安培力是洛仑兹力的宏观表现，为什么通电导体在磁场中运动时，安培力做功？出现这个问题的原因是学生不明白，只有通电导体静止时，安培力才是导体内所有粒子所受洛仑兹力的合力；当通电导体在磁场中运动时，洛仑兹力分力的合力才与安培力等效。洛仑兹力不做功，但洛仑兹力的分力都做功，所以安培力做功。

4、辨析易混点

物理上有许多相近的概念，它们既相互联系又有区别，学生学习时容易理不清其关系，混到一块。因此在进行物理概念教学时，要从不同的角度进行比较、辨析，突出概念的差异，明确概念的内涵和外延，加深理解，避免混淆。如物理量的变化量与变化率，一字之差，含义不同，要讲清变化率和时间建立了联系，是变化量与时间的比值，体现了这个物理量的变化快慢，这个比值常常定义了一个新的物理量。位置的变化率是速度；速度的变化率是加速度；动量的变化率是物体所受的合外力；磁通量的变化率反应了电动势。 再如电阻和电阻率、自感和自感系数、冲量与动量、动能与动量及热学中热量与温度、分子力随分子间距离变化的图像与分子势能随距离变化的图象等都容易分不清。电学中表征交流电的几个物理量电流、电压、电动势，它们的最大值、瞬时值、有效值、平均值，只有弄清其定义、决定因素及表达式，才能理解为什么计算电热、热功率、电功、电功率及电表示数时用有效值，计算某段时间内流过导体的电量时用平均值。学习时要深入比较这些相近物理量的异同点及联系，避免死记硬背公式，做题时乱套公式，不能快速有效选择公式，解题效率低下。另外不清楚物理量正负号的含义，易造成矢量和标量的混淆。实际上研究同一直线上矢量问题时，在规定正方向之后，正值表示该量方向与正方向相同，负号表示其方向与正方向相反，若多个矢量不在同一条直线上，取正负号就没有意义；对于势能这种标量正负号不仅可以表示大小，也反应了这个位置比零势能面的势能高还是低。

五、设计思考题是应用概念建立知识网络的有效途径

学习物理概念是为了能运用概念进行思维，运用概念解决问题。通过练习巩固概念，形成良好的思维品质，提高学生分析问题、解决问题的能力。如何在课堂教学中，指导学生快速准确地把概念、定律用于解答具体的物理习题，教师的分析示范和归纳总结很重要，选择典型习题，引导学生对问题的分析主要集中于“已知信息是什么？”“要达到的目的是什么？即求什么物理量？”在解决问题的过程中，概念和原理就是建立未知量与已知量联系的桥梁。教师先带着学生分析问题，深入挖掘题目的隐含条件、临界条件、多过程结合点等，再引导学生分析、领会、思维过程，然后和学生一起分析问题，最后让学生独立分析问题，并且自己独立总结出解决这一类问题的思路和方法，提高解决问题的能力，避免陷入题海，浪费时间精力。

如讲摩擦力概念时，为了使学生对摩擦力有正确的理解，能对各种情况下物体所受的摩擦力作出准确的分析，在课堂上提出了十个问题让学生讨论判断：

①静止的物体只能受静摩擦力，运动的物体只能受滑动摩擦力，对吗？

②摩擦力的方向是否总是与物体运动的方向相反，对吗？

③在粗糙水平面上滑动的物体一定受摩擦力作用，对吗？

④摩擦力的方向总是与物体运动的方向在同一直线上，对吗？

⑤摩擦力总是阻力或者总是阻碍物体运动的吗？

⑥压力越大，摩擦力一定越大吗？

⑦计算滑动摩擦力公式F=μ 中的等于物体重力，对吗？ 能否与重力无关？

⑧物体间接触面积越大，滑动摩擦力也越大？

⑨滑动摩擦力与物体运动的速度大小有关吗？

⑩最大静摩擦力与滑动摩擦力有什么关系呢？

每个概念讲完以后，引导学生仿照上面列出问题的模式，提出与这个概念相联系的各种问题，讨论解答的过程中进一步巩固概念，加深理解。

在复习课上，为了使各个概念建立联系，形成知识“网络”，把相关的知识编成一个知识集成块，以题目的形式展现出来（用多媒体展示），让学生在解题时，大脑高度集中反复回忆、搜索头脑中储存的知识、概念，通过发散思维与聚合思维，达到重温概念，重组知识，形成更科学有用的知识模块。

如矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动的交流发电机模型，可以把力、热、电磁、光学和原子物理学方面的知识贯穿其中，编织成知识“网络”。如图所示：在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，匝数为N的矩形线圈，ab、ad边长为L1 、L2，线圈绕垂直于磁场的中心轴 匀速转动，角速度为ω，线圈通过滑环与阻值为R的外电路相连，若线圈电阻忽略不计，则：

1、ad边、bc边匀速圆周运动的线速度为多少？

2、线圈转动过程中，磁通量最大，磁通量变化率最大的位置分别在哪里？

3、线圈转动过程中，ad边、bc边产生的感应电动势的瞬间表达式怎样？

4、线圈转动时，为什么会产生按正弦规律变化的交变电流？线圈在如图所示的位置开始计时，试写出其感应电动势的瞬时表达式？画出感应电动势的瞬时值随时间变化的图象。

5、写出流过电阻R的交变电流的瞬时值的表达式。

6、线圈转动过程中，通过电阻R的交变电流的周期、频率、最大值和有效值各是多少？

7、电阻R在t秒钟内放出了多少热量？

8、线圈从图中位置转过 角的过程中，流过电阻的电量有多少？流过电阻R的电流每秒钟变化几次？

9、从线圈位于图中位置开始计时，t= 时刻，线圈所受的磁力矩为多大？

10、线圈匀速转动过程中，发电机的输出功率是多少？

11、线圈匀速转动过程中，跟电阻R并联的伏特表的示数是多少？

12、线圈匀速转动一周的过程中，外力对发电机做功消耗的能量为多少？

13、若该发电机用柴油机来带动，已知柴油的燃烧值为q,柴油机及发电机的效率为η1和η2 ,则t秒内柴油机消耗了多少柴油?

14若该交流发电机用核动力来驱动,使用的核燃料为铀U235,其核反应式为 +6 +10 ,设中子（ ）质量为mn , 原子质量为mu， 原子质量为mx ， 原子质量为ms ，设核发电机析效率为η，求t秒内消耗的核燃料的质量是多少？

15、若用水轮机带动该发电机，设水轮机的效率为η1发电机的效率为η2，则水轮机的输入功率为多少？

16、若上题中的水轮靠从h高处由静止流下的水来驱动，则水轮机的输入功率为多少？

17、在保持发电机转速不变的条件下，用该交流发电机对某学校直接供电，已知该发电机的输出电压大于u0,要使电灯正常发光,应选用横截面积为多大的铜导线（铜的电阻率为ρ0 ）输电？这时发电机的输出功率是多少？

18、若学校与发电机间的距离L较大，需要采用高压输电，现设计的升压变压器和降压变压器的匝数分别为1：nB和nB:1，则要使学校的n0盏白炽灯全部发光，应选用面积 为多大的铜导线输电？这时发电机的输出功率是多少？

19、若上面的白炽灯正常发光时，发出波长为λ的光，电灯的发光效率为η，则每盏灯在t秒钟内辐射出多少个光子？

机电一体化的概念篇4

笔者从事中师“电化教育基础”课教学多年,但看了近期《中国电化教育》及相关电教书籍对教育技术、现代教育技术、电化教育的相关论述后,却被有关三个概念关系的论述搞昏了头脑:李康在他的《试论教育技术及其研究对象》一文中认为[1],教育技术是最大的概念,电化教育和现代教育技术是它的下位概念,而现代教育技术又是电化教育的下位概念。另有由高等教育出版社出版的《电化教育学》一书将电化教育与现代教育技术的关系概括为[2]:电化教育=现代教育思想、理论×现代教育技术。作者强调:现代教育思想、理论与现代教育技术之间不是相加的关系,而是相乘的关系。而李龙在他的《论我国教育技术的定位》一文[3],又提出教育技术和电化教育虽然有不同之处,但完全兼容,教育技术和电化教育不再是两样皮的观点。另有《从电化教育到教育技术》一文[4],也提出了类似的观点,即“电化教育今天已演变为教育技术”。上述三个概念到底应怎样定位?它们之间的关系如何?笔者认为这是个重大理论问题,下面谈谈自己的看法,以求同仁指教。

二、观点产生分歧的原因

笔者认为,之所以产生上述两种分歧观点,关键在于对三个概念的定位。第一种观点,把电化教育看成教育技术的下位概念,是把教育技术定位在美国AECT1994定义上,而把电化教育定位在必须采用现代教育媒体才算电化教育这个基本条件上。认为教育技术探讨的是综合利用各种教育资源(包括人力、物力、财力),以获得教育、教学的整体优化。而电化教育探讨的只是与电教资源交织在一起的教学资源的各种相互作用及其规律,尽管两者的目的都是要取得最好的教育效果,达到教育最优化,但研究的领域和范围不同。把现代教育技术看作电化教育的下位概念,是因为狭义地定义了现代教育媒体和现代教育技术概念。认为现代教育媒体主要指多媒体计算机、教室网络、校园网络、因特网等,而把常规电教媒体排除在外;认为现代教育技术涉及的资源主要指与多媒体计算机、教室网络、校园网络和因特网等相联系的教学资源。现代教育技术研究的范围和领域只是现代教育媒体和现代信息技术在教育教学中的运用。第二种观点,把电化教育和教育技术定位为同一概念,一是因为把系统的教育技术概念,人为地分为实践和理论实践研究两个领域,从而狭义地定义了教育技术概念(1998定义);二是把我国电化教育研究的领域和范围进行扩大。

三、对三个概念的定位及相互关系的看法

1.教育技术

教育技术的概念最初产生于美国,随着美国教育的发展,这个概念也不断地得到发展和完善,现在应该说统一在了AECT1994定义上,即“教育技术是对学习过程和学习资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论和实践”。有人认为这个定义不符合我国国情,应该按照我国国情重新定义,从而得出1998新定义。笔者不敢苟同,但赞成梅家驹在他的《教育技术的定位与错位》(《中国电化教育》2001年第1期)一文中提出的观点:教育技术的定位在技术,具体地说就是对有关促进学习的过程和资源进行设计、开发、利用、管理和评价的几个环节。对技术方面的术语表述不应该强调国情的差别,重在对本质的理解。所以,笔者认为我国的教育技术概念应该统一在AECT1994定义上。

2.电化教育

电化教育在我国起步较早,众所周知随着我国电化教育事业的发展,这个概念也不断地得到发展和完善。当今在对定义的论述上虽然有所不同,但基本已形成了共识。梁育腾主编的《电化教育基础》将其论述为:在教育科学理论指导下,运用现代教育媒体与其相适应的教育方法进行教育活动,以求实现教育最优化,叫电化教育。这个定义包括四个基本要素:一是必须运用现代教育媒体,二是必须采用科学的教育方法,三是必须有科学教育理论指导,四是电化教育的目标是追求教育的最优化。

机电一体化的概念篇5

在化学学科，核心概念通常指居于化学学科中心，具有超越课堂的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法。信息加工理论认为，被有机地组织成块的信息更容易记忆，因此通过核心概念组织起来的知识更易被学生记忆和掌握，而且这些知识因核心概念而凸显学习的意义与价值。不难看出，核心概念是从很多事实性知识逐级提炼出来的“魂”。把握了核心概念，学生会领悟到知识之间的关联性、系统性，达到“以少胜多”“举一反三”的效果，既可减轻学生的学习压力和负担，又能提升他们分析问题、解决问题的能力[1][2]。

运用核心概念组织教学，通常包含建构核心概念和应用核心概念两个过程。

建构的程序一般为：科学事实（提炼、概括）概念（提炼、概括）核心概念[（提炼、概括）更上位的核心概念或观念]。例如，“铁与氧气反应时失电子”“铜与氯气反应时失电子”等是科学事实，“金属在反应中容易失电子”是概念，“金属最外层电子一般少于4个，反应时常显示还原性”是核心概念，“物质的化学性质与其原子最外层电子数有关”是更上位的核心概念。

应用的程序一般为：核心概念（理解、解释、预测）新科学事实。

二、以核心概念为统领的“金属电化学腐蚀与防腐”教学设计

笔者在多年的教学中发现，电化学及金属电化学腐蚀等学习内容对学生来说具有一定的挑战性。许多学生由于学得机械僵化，对“氧化还原反应—电化学—金属的电化学腐蚀”这些内容的认识处于割裂状态，缺乏系统整合，难以领悟到电化学及金属电化学腐蚀的本质原理都是氧化还原反应。

本教学内容安排在复习教学阶段，教学中侧重于利用核心概念指导应用，引导学生学会自主归纳和进行深层次思考，达到追根溯源、融会贯通的目的，使相关知识更加系统化。

教学设计的概念框架体系如图1所示。框架中以氧化还原反应与电化学的联系为上位核心概念，再向下具体到原电池和电解池装置的应用，作为核心概念，用以指导金属电化学腐蚀和防腐的应用。

具体教学流程如图2所示。

主要的教学过程如下。

环节一：复习强化核心概念

（师）引导学生概括：氧化还原反应的本质。不同反应物在氧化还原反应中体现出的性质（氧化性/还原性）。

（生）思考，回答：氧化还原反应是一类重要的化学反应，反应中发生电子转移，反应物表现出氧化性或还原性。

（师）让学生思考：（1）原电池、电解池与氧化还原反应的联系。（2）原电池、电解池反应中能量转换情况。

（生）回答：（1）原电池、电解池涉及的反应都是氧化还原反应。（2）原电池将化学能转化为电能，电解池将电能转化为化学能。

（师）启发、引导学生将以上内容概括成一句话：利用一定装置，氧化还原反应可实现化学能与电能的相互转换（上位核心概念）。

引导学生思考：从氧化还原反应能否自发进行及反应效率的角度，分析原电池、电解池的区别。

（生）回答：利用原电池装置，有利于能自发进行的氧化还原反应的发生。利用电解池装置，可促使不能自发进行的氧化还原反应的发生（核心概念）。

本环节设计意图：从学生既有认知出发，通过一些有深度的问题，引导学生进行理性分析，抽象概括，提炼出核心概念，为后面的应用奠定基础。

环节二：应用核心概念——金属性质

（师）通过以下问题引导学生从氧化还原角度分析金属化学性质：（1）元素及单质的基本分类有哪些，金属与非金属本质区别；（2）金属化学性质（反应种类）及共同特点；（3）从氧化还原角度分析金属化学性质及金属腐蚀的本质。

（生）思考，回答：单质分为金属和非金属。金属最外层电子数较少，在反应中一般失电子，被氧化。金属腐蚀的本质是失电子被氧化。

本环节设计意图：仍从学生熟悉的旧知识入手，深入浅出。通过“对话式”“启发式”引导学生思维，提升其认识高度，并把相关知识“打通”，建立有机联系。

环节三：应用核心概念——金属腐蚀

（师）问：金属腐蚀时谁得电子？金属电化学腐蚀类型？电极反应的异同？

（生）思考，回答：氧化性物质得电子：O2、H+、Cl2、Fe3+、外电源（迫使其他物质失电子）。

通常（自然界中）包括吸氧腐蚀、析氢腐蚀。相同点：原电池负极的金属失电子被氧化。不同点：正极O2或H+得电子。

（师）以铁为例，让学生对比书写其发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应方程式。

（生）书写，比较。

（师）金属电化学腐蚀有何应用？

（生）回答：构成电解池，进行粗铜提纯等。

本环节设计意图：不简单重复旧知识，而是从氧化还原反应、氧化性、还原性的角度来认识金属腐蚀的不同方式，并把握其共性和本质。

环节四：应用核心概念——金属防腐

（师）让学生思考金属电化学防腐办法的本质。

（生）思考，回答：使其得电子，或避免失电子。概括为：

（师）请归纳具体的办法。

（生）使其做原电池正极（牺牲阳极），或做电解池阴极（阴极电），或避免形成原电池（隔水、O2等）。

本环节设计意图：通过有深度的问题，引导学生把握防腐的本质是阻止金属失电子，从而更深刻地理解几种具体的电化学防腐措施。

环节五：应用核心概念——巩固拓展

（师）请学生进一步思考：（1）电解时为何阳极一般不用金属电极？（2）阴极电保护法如果不慎接反电极，会有何结果？（3）K、Na、Al等金属常用什么冶炼方法，有何启发？

（生）思考，回答：（1）金属阳极在导电同时，通常易被电能“驱使”而放电，失电子被氧化。（2）加速金属腐蚀。（3）用电解方法，利用电能迫使不易失电子的物质失电子。电可谓是最强的还原剂（同时也是最强的氧化剂）。

（师）让学生结合所学，完成稍有难度的习题。

本环节设计意图：通过稍有难度、挑战性的问题巩固学生所掌握的核心概念。

三、反思与讨论

1.核心概念在本教学中的优势作用

理想的教学过程应是不断促进学生认知发展，由表及面、从肤浅到深刻的过程，这恰恰符合核心概念的教学理念——从事实性知识到概念，再从概念到核心概念，进而利用核心概念统摄应用。当核心概念真正建立起来后，学生的认识和思维将超越具体的事实性知识，对这些知识的认识更加“通透”，有“一览众山小”之感，而且学生记忆的压力可能骤然减轻，起到减负增效的作用。

在本内容中所建构的核心概念，除了应用在理解和解决电化学腐蚀和防腐的问题，还有多方面的应用，比如“利用电解池装置，可促使不能自发进行的氧化还原反应的发生”，学生会联想到K、Ca、Na、Al等活泼金属难于用其他还原剂制取，但可利用电解的方法得到。进而想到，“电”是最强的“还原剂”、最强的“氧化剂”，电化学有广泛的应用价值。

除此之外，合理运用核心概念进行教学，往往能提升学生学习的专注度、思维的深广度，使课堂的气氛和效果更好。

2.应用核心概念教学的原则建议

任何教学方式和方法要产生实效，都需要注意其应用条件和环境，把握好应用的原则。

（1）合理选定核心概念

核心概念与上、下位核心概念间的层级关系是相对而言的，不能简单地绝对化。具体选择哪一层作为核心概念，取决于具体学习阶段、教学内容和教学目标。选择的原则应是具有针对性很强的指导应用，与新科学事实有很强的对应关系。核心概念定得过高或过低、过大或过小都不适宜。过高、过大易显得空泛且远离科学事实，作用不易体现；过低、过小则统摄性不强，应用价值有限。除了作用的大小，还要考虑它们能否有助于理解科学活动的本质和科学活动的发现。教师在教学之前应对全部教学内容有整体认识，认真梳理，系统整合，提炼出包含核心概念在内的概念系统。

（2）关注核心概念的同时不能忽视科学事实的学习

在教学中要避免走另一个极端，那就是关注核心概念却忽视科学事实的积累。一方面，缺乏一定数量的科学事实作基础，核心概念难以扎实稳固地建构起来。另一方面，缺少科学事实支撑的核心概念在学生意识中会显得抽象而空泛，难以有效地用来指导应用。总之，如果走入这样的误区，效果往往可能还不及常规教学方式。

（3）合理选择应用时机

核心概念的建构和应用需要寻找合适的时机，除了需要学生有一定的事实性知识积淀，还需要学生的理解能力、归纳能力发展到一定程度。通常，在新课阶段适合进行核心概念的建构，复习阶段适合进行核心概念的应用。在本教学进行之前，学生的事实性知识已经比较丰富，也积累了一些概念，亟待教师引导学生建构核心概念，“盘活存量”。因此教学条件已然成熟，可谓水到渠成。

致谢：感谢北京教育学院周玉芝老师在本文撰写过程中给予指导和帮助。

参考文献：

机电一体化的概念篇6

学生学习知识是学习前人在实践中总结出来的经验，没有必要（也不可能）完全重复他们所经历的认识过程，但能具备一些感性认识，无疑是十分有利的.曾记得伟大的物理学家牛顿说过：“我的成功是站在巨人的肩膀上”，这句话就是最好的写照.例如；讲力的概念时，可以先举一些很平常的实例：人推车、手提箱子、摩擦阻碍了木块运动、地球吸引苹果等，这是一些很平常的现象，学生不会注意；若要对它们进行分析对比，就会发现它们有共同之处，即每个现象最少有两个物体：人和车、手和箱子、压路机与路面、木块与地面、地球与苹果.而且两个物体都在相互作用着，推、提、压、拉、吸引的效果才能显示出来，我们把产生这些效果的作用分别称为推力、提力、压力、拉力、吸引力.所以“力是物体间的相互作用”，且“不能离开物体而独立存在”的，即有施力物体就有受力物体.这样，力的性质和就被揭示出来了，学生头脑中不仅形成了较为深刻的力的概念，而且为今后学习打下了基础.

二、应用生动的比喻，帮助学生理解概念

物理概念是从实践中抽象出来的理性认识，如果教师不讲究教学方法而平铺直叙、照本宣科，往往会事倍功半，反而给学生一个模糊的概念，如果选择通俗易懂，具有生动的比喻则可迎刃而解，同时也可收到激发学生兴趣和活跃课堂气氛的效果.

例如，在讲“电流”时，课本是用“物理学中用每秒通过某一横截面的电荷量多少”来表示电流，学生感到难以接受，因为“电荷量”是一个新名词，这时可采用如下比喻，把导体比喻为“水管”，那么“水流”就是“电荷量”了.这是学生容易接受的，通过这个比喻，使“电流”更加形象化.学生获得的概念也更加具体和生动.

又如，在讲“电阻”时，是自由电子在金属导体中的定向移动，跟水在塞满石头的水管在流动类似，会受到阻力.这个“水管――石头模型”够形象、生动了.

三、挖掘概念内部的联系，深刻理解物理意义

例如，在讲“焦耳定律”时，其数学表达式：Q=I2Rt和电功W=UIt两个公式，有的学生只死记公式，硬背条文，不去弄清各符号所代表的物理量及它们间的关系.在解题时，学生往往会闹出张冠李戴的笑话，这不能全怪学生，也与教师讲课时分析问题不深不细有关.为了避免和澄清学生在这方面的模糊认识，在讲解公式时，教师不能用纯数学观点或走过场，将电流所做的电功与电热混为一谈，此时应该认识清楚只有纯电阻电路中电流所做的电功等于电阻产生的电热，即电热是电能转化为内能的那部分.如，电动汽车成为未来汽车发展的方向.若汽车所用电动机两端的电压为380V，电动机线圈的电阻为2Ω，通过电动机的电流为10A，则电动机工作10min消耗的电能为多少焦？产生的热量是多少焦？解：（1）电动机工作10min消耗的电能：W=UIt=380V×10A×10×60s=2.28×105 J.（2）产生的热量错解：Q=W=UIt= 380V×10A×10×60s=2.28×105 J.正确的解：Q=I2Rt=102×2×10×60=1.2×103J.这道题就是考查学生是否对电功和电热两个概念有深刻理解.所以，学生要挖掘概念内部的联系，才能深刻理解其物理意义.

四、分析身边的自然现象，理解重要物理规律

机电一体化的概念篇7

中图分类号：G427 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2015）09-0198-02

一、化学概念图的定义

概念图是一种由概念节点和连线所组成的一系列概念的结构化表征。概念图中的节点是表示某一命题或知识领域内的各概念；连线则表示节点概念间的内在逻辑关系。连线上的标注（关系标签）则用于说明连线两端的逻辑关系[1]。

从化学的学科特点来看，它整体的知识体系是以化学概念为基础，区别于其他理科学科的特点之一是需要记忆的信息较多，且化学概念数目繁多又过于抽象，表象容易应用难。教师迫于升学压力，采用传统的“填鸭式”“一杆到底”等教学方法，学生只是死记硬背，不求甚解。更是有许多化学教师在教学初期向学生强调化学是“文科”，只强调记忆层面，忽略学生的理解、逻辑、创造等层面的能力。让化学概念教学变得死板乏味，学生也渐渐丧失了对化学的兴趣和热情，甚至会逐渐丧失独立思考的能力。

化学概念图将化学基础知识归类、结构化，形成立体网状结构。学习者在学习同一化学命题中的新概念时，新概念不断地与学习者头脑中的旧的概念发生相互作用，逐渐形成一个更加完善的系统的知识结构体系。通过知识的结构化，可以使看起来零星、细碎的知识变成有序化、网络化，使学生对抽象的各种化学概念、定律的判断和推理得心应手[2]。

二、化学概念图的有效性

研究证实，概念图教学策略更适合于科学课程，而在其他学科，如英语、数学的教学中则效果不理想[3]。而化学概念图作为一种化学课堂的教学策略；或评估工具；或化学教材编写和教学材料的组织；或作为有意义学习的策略，这些方面都表现出有效性，即既能够帮助教师提高个人技能，又可以大面积提高学生的学业成绩。使师生达到共赢的双面发展，有效地成为教育者和受教育者共同提高的媒介。

（一）化学概念图对学生学习的有效促进

化学概念图教学中强调化学概念和化学原理的重要作用，更能使学生获得对化学学科内容的概念化、系统化理解。那么概念图作为一种学习策略在化学学习中是如何对学生进行影响的呢？

1.化学概念图能有效延长记忆时间

首先，从认知心理学角度进行分析：科学研究证明，在记忆的过程中，大脑不是被动记忆，而是主动加工信息。神经科学的研究已经证实，在通过改变脑结构而建立心理结构的过程中，经验起重要作用。人类各个记忆系统是相互融会贯通的，短时记忆和工作记忆是必经的过程，但只有进入长时记忆才能成为学习者已有的经验。只有对短时记忆和工作记忆进行不断组织强化和重复加工才可将其变为长时记忆，这说明学习者的已有知识结构对新知识的记忆有着重要的影响[4]。这也就强调了练习的重要性。而概念图的构图过程无疑是一个经验积累的过程。概念图将原有的众多零散的知识点联系起来，整体有序地展现出来，摆脱了原本无序的识记格局。例如图1“铜锌原电池概念图”，初步接触原电池的学生常常会将正极发生还原反应得到电子，负极发生氧化反应失去电子这一规律弄混，即使在初步学习时记得住，时间久了记忆也会模糊。构成铜锌原电池的必要条件就是一组电极，电解质溶液，闭合电路，电解质溶液在电池中，是电池内部的构成条件，沟通电池内电路，它起传导电荷，使带电离子在电场作用下，沿电场方向移动的作用。如阳离子移向电池的阴极，也就是电池的正极区，阴离子移向电池的阳极，就是电池的负极区。我们分析锌-硫酸-铜电池，在硫酸中，锌失去的电子，通过外电路移到正极的铜板上，锌离子进入硫酸溶液，并和氢离子一起移动到正极区，但锌离子的移动速度比氢离子慢，若没有这个运动，电池活动根本无法持续。即锌失去电子变成锌离子，原电池的负极上发生了氧化反应。在阴极上，也就是铜板上，大量聚集的电子，被电极附近的氢离子夺取，氢离子由此变成氢气，即氢离子得到电子，发生还原反应，完成整个电池反应。

化学概念图将“原电池”“电解质溶液”“正极”“负极”“氧化反应”“还原反应”这些无序零散的概念进行有序地整合，不但帮助学生清晰了概念，同时说明铜锌原电池包括电解质溶液，而之前学习的氧化还原又是原电池的设计原理，与前后知识相联系，构建了整体的知识体系，将信息纳入到大脑的最佳的联系和最方便提取的记忆结构中。

2.化学概念图能有效拓展记忆容量

按照认知心理学的观点，人的短时记忆容量仅为7±2个组块，非常有限。这样一来，人的信息加工受到了很大的限制。化学概念图将概念和概念联系起来，从而加大了知识的组块，在容量有限的情况下增加了可供加工的信息。又间接地将难于区分的概念进行了分类，例如单质和非电解质的区分。将抽象的化学概念清晰化、可视化、具体化、系统化，从而延长知识在头脑中的存储时间。化学概念图的这一功能高效率地利用了人类大脑，减少不必要的记忆负担，促进了知识的记忆和整合，而这两部分正是人类大脑所欠缺的部分。

3.化学概念图的层级网络结构符合人脑生理机制

脑科学的泛脑网络学说认为，人的学习、记忆和思维正是通过人的大脑，这样一个并行分布、多层结构、广泛联系的神经网络系统来进行的[5]。可以看出，概念图结构特征充分符合这一人脑的生理机制，化学概念像神经网络系统一样进行上下级和并列式的层级网络排列。这种排列类似人脑对知识的储存，符合意义建构的实质，给予学习过程以清晰的脉络[6]。

化学概念图的形象性、整体性、综合性、层次性和经济性等诸多优点都证实了其在学习的过程中的有效性，使化学学习过程中的预定的知识目标和能力目标很好地落实。与生理学、心理学、脑科学等方面内容相互结合利用，解决了学生以往在具体的化学学习过程中的难点，即学困原因之一就是不能较好地辨别和建构概念和命题框架，一定程度上改变了传统教学导致的机械学习，顺利地进行概念“移植”。使学生顺畅地接受概念、命题，从而掌握知识。

（二）化学概念图对教师技能的有效提高

1.化学概念图能帮助教师有效全面地整合知识点

教师在一节化学课上可能要向学生介绍讲解许多化学概念等，细小繁多的化学知识点和层层级级的逻辑关系每一部分都不能遗漏，否则就会产生学生的概念厘清障碍，使学生自主构建的知识结构体系出现偏差，长时间累计甚至会产生“蝴蝶效应”，影响学业成绩。严重的甚至会造成实验事故，结果不堪设想。所以，教师在备课时，首先要建立宏观的整体的化学概念图，其次呈现主要的化学概念，最后将显示某一章节的知识结构的小概念图链接进整个大概念图中（如“单质”链接“物质的分类”）。这样能够帮助教师有效全面地将知识点进行整合，同时形成教学知识点网络，也减轻了备课压力。

2.化学概念图能有效监督教师自我教学过程

1998年Beyerbach研究发现：新教师使用概念图策略教学时，能够更有效地监控自己的教学过程与自我概念的发展，使教师的教学内容和课堂结构更清晰[7]。而化学概念图有利于组织教学材料，让教育者对所教授的材料首先做到心中明镜，更有利于教师对教学内容进行形象的设计。化学概念图作为一种教学策略，有利于组织教学技能的提高。逻辑清晰结构严谨的概念层级帮助教师的教学设计层层相扣，便于教师备课、不容易出现知识点的遗漏，有效地促进教师教学技能的提高。

三、结语

本文运用认知心理学、大脑生理学等理论分析了化学概念图能够促进有意义学习的原因，发现化学概念图对记忆的时长、容量以及概念图网络与人脑生理机制相符合等方面均有正向作用。通过化学概念图形成的以化学概念为核心的网络构架，一方面帮助学生构建完整的知识体系，另一方面也为教师教学技能的发展提供帮助。而学生对化学概念的理解不仅是一种知识内化的过程，也是形成科学思维能力的过程，更是培养科学素养的过程。

参考文献：

[1]徐洪林，康长运，刘恩山.概念图的研究及其进展[J].学科教育，2003（3）：39.

[2]李思雨.高中化学概念图教学设计与实验研究[D].重庆：西南大学，2009.

[3]陈向明.质的研究方法与社会科学研究[M].北京：教育科学出版社，2000.

[4]孙爱萍.基于意义学习的概念图工具开发与运用[J].远程教育杂志，2009（3）：64-65.

机电一体化的概念篇8

文章编号：1005－6629(2008)06－0028－04中图分类号：G633.8 文献标识码：B

化学概念是将化学现象、化学事实经过比较、综合、分析、归纳、类比等方法抽象出来的理性知识，它是已经剥离了现象的一种更高级的思维形态，反映着化学现象及事实的本质，是化学学科知识体系的基础。在化学教学中基本概念的教学是中学化学中一个重要的组成部分，也是学生学好化学的基础。许多学生在学习化学概念时，只是去背诵、记忆概念的定义，虽然下了很大功夫但是在解决实际问题时却困难重重，不知如何运用；有的学生则反映化学基本概念抽象、难懂，不如元素化合物知识易学，等等。心理学研究表明，概念的学习过程是学生通过积极的思维活动，对各种各样的具体事例进行分析、概括，从而把握同类事物的共同关键特征的过程。这是一个有意义的学习过程，在这一过程中，对具体事例的选择和分析、对概念关键特征的突出以及学生已有的知识经验是影响概念学习的重要因素。

针对化学概念知识的特点，在遵循一般学习规律的基础上，本文是笔者在教会学生化学概念的学习策略方面进行的一些探索。

1 概念形成策略

化学概念至少包含4个要素，一是概念的名称，如“酸”、“碱”、“盐”等，它们各代表一类事物；二概念的内涵，指概念正例的共同本质属性；三是概念的外延，即概念所包含的一切对象；四是概念的正例、反例。同类事物即为其正例，非同类事物则为反例。如盐酸、硫酸、硝酸等是酸的正例，氢氧化钠等为其反例。概念形成是通过知觉、辨别、假设、检验等心理过程，找到被肯定的属性并将之应用到概念正例中，排除非本质属性，发现概念关键属性的过程。概念的形成可用如下图式来概括：

由于A处于例证上位，这种学习常称为上位学习。

概念形成策略是指学习者从大量的具体例证中，以比较、辨别、抽象等形式自己概括得出事物关键特征的一种学习策略。这种学习策略强调学生主动参与知识的获得过程。运用概念形成策略一般要经历以下3个阶段：

首先，收集足够多的与要形成的化学概念有关的具体例证，这是获得感性认识阶段。具体例证的获得有多种方式，可以直接从教科书或教师那里获得，可以亲自动手实验，也可以查阅资料，只要能通过自己努力获得的要尽量自己动手。化学实验是获得例证常用的方式，学生需要根据具体情况设计并实施实验，通过观察并记录实验数据获得有关例证，对理解抽象的化学基本理论概念较为有利。

其次，是自觉地对获得的具体例证进行分析、比较、辨别，提取其共同的特征信息，逐步舍弃干扰信息，然后将特征信息进一步抽象和概括，这是一个由感性认识上升到理性认识的过程，需要去伪存真，去粗取精，这是形成化学概念的关键。

最后，将获得的结论与同伴展开交流，在交流中使正确的观点进一步得到明确，并在练习应用中加深对化学概念的理解。

运用概念形成策略时，概念的具体例证越丰富，关键特征越明显，越有利于概念的学习和理解。概念学习不仅要求掌握一类事物的共同本质特征，而且要求它能排除非本质特征。因此，在学习中应重视通过变式与比较的方式，使学生对概念的理解更清晰、更准确。

所谓变式是从材料方面促进理解，比较则是从方法方面来促进理解。一切包含概念关键特征的事物都是概念的正例，变式变是指概念正例的变化。例如，铁与氧气反应、硫与氧气反应、氢气与氧气反应等，这些反应事实就是“化合反应”这一概念的正例。在这些正例中，“反应的产物只有一种”是概念的关键特征，而这些反应在反应物和生成物的种类、颜色、状态、反应现象等方面的特征则是属于无关特征，这些无关特征往往会干扰学生对概念关键特征的把握。在学习中通过对不同的变式进行比较，突出概念正例的关键特征，舍弃其无关特征，可以使获得的概念更精确、稳定和易于迁移。

案例1概念形成策略示例

“电离”的概念，是比较抽象的，因为学生不能通过感官，直接感觉到物质电离后自由离子移动的过程，学生难以接受这样的化学结论。

首先，教师可演示氢氧化钠溶液、氨水、蔗糖溶液、酒精、硫酸、醋酸等溶液导电性的实验，或者是由学生自己完成实验，通过对实验现象的观察、记录，学生观察到有些物质在水溶液中能导电，有些则不能导电的实验例证。不同的合作小组相互交流各自的实验结果，从而使获得的例证更充分。

其次，在此基础上，介绍氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠等固体分别加热至熔化后能导电，这样能比较容易形成电离的概念，从而正确理解、认识电解质与非电解质的内涵。与此同时，进一步引导学生观察电解质导电能力的实验，使学生获得不同物质导电能力有强有弱的感性知识，这样，对学生形成全部电离和部分电离的理论概念，找到了极有说服力的依据。

最后，通过flas展示氯化钠在水中的溶解和电离过程，引出氯化钠电离方程式的书写，以及盐酸、硫酸、硝酸三种酸的电离方程式，通过师生、生生间相互交流与讨论，从电离的角度得出酸的定义，再引导学生自己从电离的角度概括出碱和盐的本质，学生掌握电离概念的应用，进一步加深对电离概念的理解。

2 概念同化策略

认知心理学家奥苏贝尔（Ausubel D P）认为, 同化是指主体利用已有的心理机能结构一图式，对外界刺激进行过滤或改变的作用，将外界刺激吸收到本身的结构中，引起图式量变的过程。同化理论的核心是：新的意义是新知与认知结构中原有的概念或命题相互作用的产物。概念和原理学习的实质是新概念与学生认知结构中原有的概念通过相互作用，建立其内在的逻辑联系。新旧概念的相互作用，就是新旧意义的同化，其结果是新概念纳入原有的认知结构中，原有的认知结构得以丰富和扩大。所谓概念同化策略就是指学习者利用原有认知结构中适当的概念来学习新概念的一种方法。在概念同化学习中，学习者认知结构中原有的概念起着决定作用。运用概念同化策略，一般要经历以下3个环节：

首先，寻找并激活认知结构中与新概念学习相关的已有概念，这是概念同化的前提，通过将新概念与已有概念建立联系，初步理解新概念的涵义。

其次，将新概念与原有概念进行精确类比。这个过程包含了对新旧概念的各方面之间的比较，既要找出二者的相同之处，又要认识到其差异，毕竟它们不完全相同。这是在新旧概念之间建立联系的过程，是概念同化策略的关键。

最后，将相关的概念融会贯通，使新概念以适当的方式纳入认知结构之中，形成系统的概念网络体系，便于记忆和运用。

概念同化策略能够较精确地将新旧概念联系起来，使学习者运用已有的概念去掌握新概念。在概念同化过程中，学习者是否具有与新概念学习相关的适当概念，以及这些概念的清晰和稳定性是影响概念同化的重要因素。

案例2 概念同化策略示例

按照高中教材内容的编排，学生在学习“电离平衡”概念之前，已经学习了“化学平衡”的有关知识。因此，对“电离平衡”的学习就不必先让学生去观察有关的实验现象或收集有关的事实，而是可以采取“概念同化”的策略进行学习。

首先，回忆以前学习过的“化学平衡”的知识，将电离平衡与化学平衡建立起联系，初步理解电离平衡的涵义。

其次，将电离平衡与化学平衡进行精确类比，找出二者之间的关联点（即异同点）。它们的相同点在于都具有“平衡”的一般特征（动、定、变等）， 平衡移动原理对二者都适用等；二者的区别在于建立平衡的本质不同（电离平衡是由弱电解质的部分电离所引起的），影响平衡的外部因素不完全相同等。通过这样一个比较过程，能够促进对新旧概念关键特征的把握，有利于准确理解概念。

最后，在明确了二者的异同点之后，通过对化学平衡和电离平衡的分析，将相关的概念从不同侧面联系起来，形成概念的整体结构，使“平衡”的概念体系进一步扩大。

根据新概念和原有知识结构中用来同化新概念的概念之间的关系，又可以分为下位学习和并列学习。当要学习的新概念与头脑中要同化的概念之间存在一种类属关系时，这是所进行的概念学习就是下位学习。例如学习了元素周期律知识以后，再进行氧族元素的学习。由于氧族元素许多性质（下位知识）的递变规律知识都已经包含在元素周期律（上位知识）之中，而氧族元素知识的学习只是验证、细化元素周期律的知识；新概念的习得有时不能通过同化到原有的上位概念中习得，但它与知识结构中的整个内容具有一般的关系，此类概念学习时，一般就采用并列结合学习模式，即通过分析原有知识的基础上，通过对比、分析，来进行新知识的学习。例如，初中化学中的化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应，四者之间的关系就不能相互包含，但它们之间有共同之处（都是从物质组成和数目角度对化学反应进行研究）。学习了前者，再学习后者时，就属于并列结合学习。

进行概念同化学习时，关键是要把握好新概念和原有概念之间的关系。在教学时，这就要求教师先要分析出学生头脑中具有的原有概念是什么，它们与新概念之间是什么关系。在教学时，就要将新概念的定义或特征描述呈现给学生，并要求他们在两者概念之间建立联系，以促使同化。以同化的方式习得概念，也需要用概念的例证来演示概念的重要特征，这样做可以增加概念运用于新情境的机会。为此要给出来自不同情境的概念例证。

认知心理学派认为实现概念同化应具备一定条件：首先，学习者要具备把新概念与认知结构中原有的适当观念关联起来的意向；其次，学习材料呈现新概念对学习者必须具有潜在意义，表现在：一是学习的概念本身应具有逻辑意义；二是学生原有认知结构中已具备同化新概念的适当上位概念。实现概念同化，两个条件缺一不可，否则会导致机械学习。

3 概念图策略

一个化学概念的获得，既包括对它本身涵义的理解，同时还包括对不同概念间的各种相互联系的理解。新的概念只有纳入相应的概念系统中，与其他概念建立其必然的联系，才能被学习者全面、深刻地理解和掌握。概念图策略是指学习者按照自己对知识的理解，用结构网络的形式表示出概念的意义以及与其他概念之间联系的一种策略。

一个完整的概念图要包括命题、层次等级、横向联系和实例4个方面：

①命题：命题是两个概念通过某个连接词而形成的，例如“胶体是分散质粒子直径在1nm～100nm之间的分散质”，这个命题是通过“是”而形成的。

②层次等级：概念图中的概念必须是有层次的，这以概念的抽象水平为依据。一般说来，最抽象的概念列于图的上方，具体的实例列于图的下方，中间按抽象程序依次排列各个概念。

③横向联系：概念图必须反映同一或不同抽象层次概念之间的“横向”联系，这种联系的揭示往往标志着学生的创造能力。

④实例：概念图不只是抽象的概念，还需要用具体实例丰富和加深学生对概念的认识。

在绘制概念图时，首先要抓住核心概念的定义及其直接相关的中心内容，其次抓其他的性质特征，然后再抓它与其他知识的联系。

概念图是一种有效的教学策略。概念图（下图为“胶体”概念的概念图）制作是一种将教学内容中的概念和命题具体化的技术，它是一种有效的“学会学习”的教学方法。其实质就是以科学命题的形式显示概念之间的意义联系。通过概念和连接词构成的命题的形式可生动形象地反映出概念之间的意义联系。教师在教学过程中是逐渐引导学生完成概念图的绘制过程，使概念在学生的头脑中形成一个整体的印象。

概念图的实质就是以科学命题的形式显示概念之间的意义联系。它帮助学生首先弄清楚并理解教学内容中少数关键性的概念，最后用具体的知识或实例来佐证和充实概念。通过概念和连接词构成的命题的形式可生动形象地反映出概念之间的意义联系。学生掌握概念图策略的过程可分为以下3个环节：

首先，教师要结合具体实例给学生讲清楚概念图的构成及其制作步骤，给学生做出示范；

其次，学生模仿教师的步骤，师生共同编制概念图，教师及时给予指导，使学生初步掌握概念图的制作技术；

最后，学生自己制作有关的概念图，并相互交流、比较和评价，及时对自己的概念图进行修改和补充，从而加深对有关概念及其内在联系的理解。一般通过这三个环节的学习，学生都能掌握概念图策略，而且有的学生还能绘制出一些极有创造力和趣味性的概念图。

概念图是一种能形象表达命题网络中一系列概念含义及其关系的图解。对于化学概念学习，只有理清概念关联，并纳入系统之中，才能真正掌握它。当学生把所学到的化学概念经过自己的综合整理，并通过分析概念的内涵和外延将分散的概念系统化、结构化时，他们对概念的把握才能更准确，理解得更深刻，并且能够对其他化学知识的学习产生积极、有效的迁移。化学知识的系统化就是要突出概念之间的联系，形成知识网络。化学概念教学深化阶段的主要任务就是概念体系的建立。因此，化学教师应积极引导并教会学生把学过的概念进行分析、比较，揭示概念的共性、特性、联系和差别，形成概念的结构。

概念图作为一种教学策略，强调学生自身对知识的建构过程，注重师生之间的互动关系。

概念图已被证明为有效的教学策略，但要防止变成灌输学习、机械学习的又一种工具。教学中，教师一方面要启发学生掌握这种结构化的方式，使教学策略转化成为学生的有效的学习策略；另一方面，借助于概念图，还可培养学生的元认知能力，即引导学生注意改进个人的学习方法，提高自我监控的能力和意识。

当然，不论哪种教学策略，它在适用范围上都有一定的限制。这就要求教师在教学中应充分考虑学生的个性与特性，根据实际情况选择最佳的教学策略，在教师与学生相互沟通、相互学习中实现学生认知成长的过程。

参考文献：

[1]张大均.教与学的策略[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]张庆林.当代认知心理学在教学中的应用[M].重庆：西南师范大学出版社，1995.

[3]刘电芝.学习策略研究[M].北京：人民教育出版社，1999.

机电一体化的概念篇9

新兴产业概念股百花齐放。环保概念股异军突起，香梨股份25亿收购水务公司，复牌后连续3涨停；传统环保概念股中电环保、龙净环保、首创股份三剑客涨升一片。智能自动化主题投资中，以安居宝、捷顺科技、鹏博士为三剑客的智慧安防概念股；以智云股份、瑞凌股份、蓝英装备为代表的机器人概念股；以中航电测、汉威电子为代表的传感器概念股等热点板块纷纷涨停。

机电一体化的概念篇10

物理基础知识中最重要最基本的内容是物理概念和规律。在物理教学中，物理概念和规律的教学是一个关键的环节，讲清、讲透物理概念和规律，并使学生的认知能力在形成概念、掌握规律中得到充分发展，是物理教学的重要任务。形成概念、掌握规律是一个十分复杂的教学过程，但一般都要经历概念、规律的引入、形成、深化和应用等四个环节。根据教学实践，针对以上四个环节做了一些初步的探讨。

一、物理概念和规律的引入

物理概念是从感性世界中来的。概念和规律的基础是感性认识，只有对具体的物理现象及其特性进行分析、概括，才能形成物理概念，对物理现象的运动变化及概念间的本质联系进行归纳、总结，就形成了物理规律。为此，教师必须从有关概念和规律所包含的大量感性事例中，精选包括主要类型的、本质联系明显的典型事例来教学，从而加强学生的感性认识。如何加强学生的感性认识呢？教师要充分利用板书、板画、挂图、演示试验等手段，充分发挥电化教学的优势，充分结合多媒体技术，使物理课堂教学形象生动，让学生在一个形象化的物理世界里来探究物理概念和规律。

物理概念和规律是比较抽象的。在进行物理概念和规律的教学时，常常采用“抽象概念形象化”的方法或建立“物理模型”的方法，来描述物理情景。通过形象化的物理情景，利用逻辑推理、逻辑思维对其进行分析、概括、归纳、抽象出物理概念和规律。例如，在电场和磁场的教学中，用“电场线模型”来描绘电场，用“磁感线模型”来描绘磁场；在楞次定律的教学中，利用蓄水池中出水量和入水量对水池中水量变化的影响来体现感应电流的磁场对引起感应电流的原磁通量变化的“阻碍”作用。

二、物理概念和规律的形成

物理概念和规律是人脑对物理现象和过程等感性材料进行科学抽象的产物。在获得感性认识的基础上，提出问题，引导学生进行分析、综合、抽象、概括、推理等一系列的思维活动，忽略影响问题的次要因素，抓住主要因素，找出一系列所观察到的现象的共性和本质属性，才能使学生形成正确的物理概念和规律。

例如在动量的教学中，就是通过创设物理情境进行探究来逐步建立概念的。首先通过演示“静的粉笔”与“动的粉笔”和“静的锤子”与“动的锤子”的运动情况，比较发现静止物体和运动物体所产生的机械效果不同；再通过“慢慢行走的你”、“快速跑动的你”与墙相撞和篮球、铅球以同样的速度落地比较可知影响运动物体所能产生的机械效果的因素是物体的质量和速度；又通过质量不同、速度不同的两辆小车运动的有关分析与计算引导学生发现质量不同、速度不同的运动物体也可以产生相同的机械效果，但其前提是物体质量和速度的乘积必须相同。显然运动物体所能产生的机械效果是由质量和速度的乘积决定的，至此，引入动量来反映运动物体所能产生的机械效果便是水到渠成、顺理成章的事了。

三、物理概念和规律的深化

教学实践表明，只有被学生理解了的知识，学生才能牢固地掌握它，也只有理解了所学的知识后，才能进一步灵活地运用它。因此，在物理概念和规律形成之后，还必须引导学生对概念和规律进行讨论，以深化知识，巩固知识。

3.1物理概念和规律的物理意义的理解是关键。例如，加速度反映了物体速度改变的快慢，而速度则反映了物置改变的快慢，弄清了它们的物理意义，就可以避免“速度为零，加速度也为零；速度越大，加速度越大或速度越小，加速度越小”等错误的认识。

3.2物理概念和规律的适用范围和条件的把握是前提。例如，讨论地球公转问题时，它可以被视为“质点”，但在讨论地球自转问题时，它又不能被视为“质点”；电场强度E=kQ/r2仅适用于点电荷所形成的非匀强电场；牛顿第二定律F=ma只适用于惯性系中宏观物体低速运动的问题等。因此，只有明确了物理概念和规律的适用范围和条件，在解决实际问题的过程中才能不至于生搬硬套，做“拿来主义”的奴隶。

3.3物理概念间、规律间的比较也是非常重要的。比较是确定概念间、规律间在不同条件下的异同的一种思维过程。物理学中，概念间、规律间在空间上、时间上都存在着差异性和统一性，因此，在教学中应引导学生作空间上、时间上的比较以辨别概念间、规律间的异同和了解它们的发展过程，才能做到正确运用。以动量和动能为例，它们相同的是，都是物体的状态量；不同的是，动能的增量表示能量的转化，而动量的增量则表示机械运动的转移。既然已有动能来描述物体的运动状态，为何还要引入动量呢？原因就是动能的变化是力在空间上的累积效应，而动量的变化却是力在时间上的累积效应，二者从不同侧面来表现同一物理现象的本质特征，显然，非如此不能满足全面描述物体状态的客观需要。:

另外，既要重视概念、规律的纵向联系，又要加强它们的横向联系，以活化学生的思维。如以加速度为中心，与速度相联系，可使学生理解加速度是速度变化率的含义；抓住加速度产生的原因，可以联系到力、质量、惯性以及牛顿第二定律；根据加速度是描述物体运动状态变化的基本物理量这一点，可以联系到常见机械运动的分类；根据加速度是描述物体速度变化快慢的量，可以联系到物体做功的快慢、磁通量变化的快慢等。

四、物理概念和规律的应用

学习知识的目的在于应用。在学生牢固掌握和深刻理解物理概念和规律的基础上，还要让学生在运用它们来说明和解释现象、解决实际问题的过程中不断加深。在运用概念和规律的这一环节中，一方面要精心选用一些典型的问题，通过教师的示范和师生的共同讨论，深化、活化对所学物理概念和规律的理解，使学生逐步领会分析、处理和解决物理问题的思路和方法；另一方面，要组织学生进行运用概念和规律的练习，在练习的基础上，要帮助和引导学生逐步总结出解决实际问题的一些带有规律性的思路和方法。

总之，物理概念和物理规律的教学是一个十分复杂的过程，不可能一蹴而就、一劳永逸，在教学过程中，应当从教材实际和学生实际出发，深入钻研教材，不断改进教学方法和教学手段，注意教学的阶段性，把握概念、规律的四个教学环节，逐步加深对物理概念和规律的理解和应用，从而达到提高物理教育教学的目的。

参考文献：

机电一体化的概念篇11

新材料投资主线成为主力机构5月的主战场，围绕着“锂电池-稀土永磁-OLED”概念股的投资路径图，在低迷的市场氛围下演绎着新材料投资大戏。

锂电池概念股领衔主演新材料大戏。今年以来，围绕着新能源产业链上游资源的投资大主线，主力机构依照”锂矿-锂电池-三元电池”的炒作路径，打造了众多锂电池牛股，5月以来锂电池概念股的炒作更是高潮迭起。本周市场，天齐锂业凭借其“锂矿+10转28股+半年报预增14倍”多题材创造了锂电池神话，以200元的股价、近330亿的流通市值成为中小板市场新王者；天赐材料凭借其“小盘+次新+高送转填权+半年报预增4倍”集万千宠爱，成为小盘次新高成长概念股的新龙头；以科恒股份、众和股份为代表的重组并购锂矿资源概念股，更加凸显短线黑马魅力涨势喜人；此外，以必康股份、雅化集团、江特电机等为代表的补涨锂电池概念股也有不错的表现。笔者认为锂电池概念股大多处于高位区域，短线底部补涨股尚有挖掘潜质，预计天齐锂业登记除权后或将结束锂电池飙升行情。

稀土永磁概念股成功接力新材料大旗。第一，主板市场广晟有色、盛和等稀土上游产业龙头股，其年涨幅在50%附近，处于下游的永磁概念股年涨幅只有10%左右，具有广阔的上涨空间。第二，5月下旬以来赣州市离子型稀土矿价格上调，各个品种价格均较五月上旬上调1万元，吨，随着国家稀土商业收储的推进，稀土价格上行成为大势所趋。第三，永磁材料广泛应用于智能手机、硬盘驱动、风能等人工智能设备中，永磁电机是新能源汽车的最佳配置，超级高铁的磁悬浮技术也将大量采用稀土永磁材料等。第四，稀土永磁概念股业绩的增速较高且具有极强的确定性。第五，做为中国战略性优势资源的稀土产业，提供全球产量的85%，行业亟需供给侧改革，有利于稀土价格的整体回升。本周市场以银河磁体、正海磁材、中科电气、中钢天源、江粉磁材等稀土永磁概念股成为弱市中最具有持续性的投资品种，笔者认为它将是继锂电池后新材料投资主线的新旗帜。

OLED概念股成为新材料概念股生力军。5月18日发改委网站报道，改革委、工信部组织实施制造业升级改造重大工程包，聚焦制造业高端化、智能化、绿色化、服务化，组织实施10大重点工程，提出重点发展有机发光半导体显示（AMOLED）等新一代显示量产技术，建设高时代生产线；发展OLED蒸镀工艺单元设备部件等关键材料和设备领域。此外，受苹果全面点亮OLED屏幕计划的驱动，本周市场以濮阳惠成、南大光电、万润科技、永太科技为代表的中小创OLED概念股再掀集体涨停潮，对弈OLED概念股的投资，笔者多次谈过，建议投资者用中线投资思路注意把握进出节奏。

综述，笔者认为稀土永磁概念股的趋势性上升行情只是才开始，随着笔者预测的5月24日阶段性投资良机到来，建议投资者大胆建仓稀土永磁概念股，中小创市场投资者重点关注永磁概念股。

机电一体化的概念篇12

中图分类号:F49文献标识码:A

随着计算机及网络技术的迅速普及,电子商务走进人们的生产生活中。在电子商务时代,新的产品形式层出不穷。“数字化产品”和“数字产品”,这两个概念被广泛地使用。什么是数字化产品,什么是数字产品,它们是指同一产品还是不同产品?厘清这两个概念,能为数字化产品和数字产品的进一步研究打下基础,也能为实践中正确使用这两个概念提供依据。

一、概念的使用情况

在中国知网中国学术文献总库中搜索,截至2010年4月16日,使用了“数字产品”这一概念的文献共有17,338篇,方宗义教授于1979年在《国外气象卫星资料分析使用情况》中第一次使用这一概念;使用“数字化产品”这一概念的文献共有12,400篇,薛顺贵先生于1982年在《近年来国际摄影测量自动化的发展概况》中第一次使用此概念。方宗义教授所说的“数字产品”,是指气象卫星拍摄的图片等资料,经过计算机加工处理后,以数码形式呈现的气象信息。薛顺贵先生所说的“数字化产品”,是指摄影测绘自动化过程中,利用计算机对测绘资料进行编辑处理,形成的以计算机数据表达的测绘信息。两位先生分别用数字产品和数字化产品表达了同一个概念,即利用计算机加工处理的,以数字编码的信息产品。也就是说,数字产品和数字化产品两个概念在中国诞生的时候具有相同的内涵。

二、概念的内涵表达

随着研究的深入发展,许多学者和机构根据各自的理解定义数字化产品和数字产品。联合国贸易发展会议(2001)研究报告认为,数字化产品是既可以通过载体以物理方式运送,也可以通过Internet以电子方式运送的产品。宁振波(2003)认为,数字化产品是指采用计算机软、硬件技术,以网络为基础,以数据库为平台,在产品采办―研制―设计―制造―交付―培训―维护―报废的全寿命周期中,以三维CAD设计为核心,全面应用CAE/CAT/CAPP/CAM/CALS/PDM等技术所形成的用户需要的产品。王晓晶(2008)认为,数字化产品是指信息、计算机软件、视听娱乐产品等可数字化表示,并可用计算机网络转输的产品或劳务。

郭玉军、张函(2007)认为,数字产品指数字编码的计算机软件、文本、录像、镜像及声音和其他产品,无论它们是附着于固定介质还是电子传输。包含了计算机软件、电影、音乐、有声读物和游戏等,既可以基于诸如光盘、磁带或是书本等有形介质来进行贸易,也能通过国际互联网的电子传输进行贸易。

解梅娟(2009)认为,狭义的数字产品是指生产、销售和使用均表现为“比特”流的产品即直接在网上传送的产品,如网上软件、电子期刊、各种网上音频视频产品。广义的数字产品是指可以被数字化并可以通过网络来传播的产品。它所指的是任何能够被数字化的产品,并不要求实际上已经被数字化,如以磁盘形式销售的软件、书籍、电影、录音等。

芮廷先(2002)定义数字产品的范围广一些,认为凡是Internet上收发的东西都可成为数字产品,同时一些没有相应实物形式的产品或服务以知识和过程的形式存在也可成为数字产品,数字化产品可能是数字产品,也可能不是数字产品,如软件和CD既是数字化产品也是数字产品,而数字化武器或数字化家电是数字化产品但不是数字产品。

杜江萍、薛智韵(2005)认为,数字产品是电子商务中的核心产品概念。数字产品可以分为有形数字产品和无形数字产品。有形数字产品是指基于数字技术的电子产品,如数码相机、数字电视机、数码摄像机等。无形数字产品,又称数字化产品,是指可以经过数字化并能够通过如因特网这样的数字网络传输的产品。凡计算机能够数字化、处理和存储的信息都可以归类为数字产品。

袁红、陈伟哲(2007)认为,数字产品又称数字化产品,可以分为有形数字产品和无形数字产品。有形数字产品是指基于数字化技术的电子产品,如MP3播放器、数码相机、数字化电视机、数码摄像机等。无形数字产品指的是能够被数字化的一切事物,并能够通过如因特网这样的数字化网络传输的产品,比如网络游戏、计算机软件、音乐等。

以上资料显示,学者们对两个概论的认识,分歧较大,在概念的使用上比较混乱。在这些定义中描述了这样三种产品:一是内容基于数字格式、比特流,通过因特网运送的产品;二是可以经过数字化并能够通过如因特网等数字网络传输的产品,无论这种产品是否已经数字化;三是基于数字技术的电子产品。

对概念认识的模糊混乱表现在三个方面:一是对概念的内涵认识不一。同为数字产品,有的认为仅指第一种产品,有的认为既指第一种产品,也指第二种产品,还有的认为既包括第二种产品,也包括第三种产品。二是对概念使用混乱。同指“可以经过数字化并能够通过如因特网这样的数字网络传输的产品”,有的称其为“数字产品”,如王晓晶;有的称其为“数字化产品”,如曹庆华。三是对概念的关系认识不一。有的认为数字化产品即数字产品,如袁红;有的认为数字化产品不同于数字产品,如芮廷先;有的认为数字化产品是数字产品的一部分,如杜江萍;有的认为数字产品是数字化产品的一部分。

三、概念内涵辨析

电子商务时代,两个概念的使用越来越多,不及早厘清两个概念的内涵和相互关系,会让人们越来越迷糊,相关研究也不具备科学基础。概念是反映事物本质属性的思维产物。概念表达的是客观事物的一般的、本质的特征。概念的正确与否是指概念能否反映客观事物的本质特征。现有文献中使用的数字产品和数字化产品概念对应的三种客观事物。正确使用两个概念,需要在分析三种事物本质属性的基础上,判定哪个概念表达更为合适。

1、数字产品。这是一个由两个名词构成的偏正词组。“数字”是修饰“产品”的,反映产品的本质特征,即这个产品是数字的、数字形式的、Digital。数字是计算机存储、加工信息的方式。称一个产品是数字产品,意味着这个产品必然是利用计算机生产加工的。在现有技术条件下,利用计算机生产加工的、以数字方式存在的产品,既可以通过计算机网络传输,也可以贮存在光盘等存储介质中传输。

计算机以数字方式生产加工展现出来的产品,没有实物形式,是无形产品。从功能来看,它是以传递信息为目的的,是信息产品。也就是说,数字产品既是无形产品,又是信息产品。互联网上的各种产品,均符合以上特征,是数字产品。虽然不通过互联网传输,但以数字编码形式存在于光盘等存储介质中的软件也是数字产品。

存储于光盘等介质中的软件,属于数字产品的范畴。光盘具有实物形式,存在于光盘中的软件,从表象来看是有形的,是软硬件的结合体。学者们一致认为存储于光盘中的软件是数字产品,是因为从功能角度看,光盘中软件是主体,光盘仅作为软件的载体,满足客户需求的是软件,而非光盘;从价值角度看,光盘中的软件价值才是软件光盘价值的主体,空白光盘价值相对软件而言,可以忽略不计。

随着信息技术的发展,许多产品中都应用了软件,形成一种软硬件结合体。但大多数软硬件结合体,都不能称为数字产品,如数码相机。数码相机中影像信息的转换、存储和传输等部件,具有数字化存取模式,具有数字产品的部分特征,但不能因此称数码相机为数字产品。因为从本质来看,数码相机是用于摄影的光学器械,“数字”不是它的本质特征,只是它与一般相机的区别。硬件与软件结合构成的数码相机,其中的软件是数字形式存在的,硬件是以实物形式存在的,只有其中的软件才是数字产品。但数码相机中的软件,只有与硬件结合在一起,才能发挥作用,不能独立存在,不是主体。因为部件中有软件,就将其称为数字产品,是以偏概全,是不科学的。

与数字产品相对的是非数字产品,即不以数字形式存在,而以有形实物、模拟的音频视频等形式存在的产品,如书籍、服装等。以产品是否具有信息传递功能分类,非数字产品可分为信息产品和非信息产品。信息产品是指在信息化社会中产生的以传播信息为目的的服务性产品,如书籍、报纸、电视节目等;非信息产品则是指满足人们信息需求以外的其他需求的产品,如服装、交通工具、机器设备等。

2、数字化产品。“化”作为后缀,加在名词或形容词之后构成动词,表示转成某种性质或状态。数字化是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据,再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型,把它们转变为一系列二进制代码,引入计算机内部,进行统一处理。从词性上看,数字化是动词,对应的是Digitize。数字化产品是动宾词组,表示将产品转化为数字状态。数字化产品的过程就是利用计算机技术,以数据编码的形式建立产品模型的过程,它是一个虚拟生产的过程,它的结果是得到一个数字产品,即以数字形式存在于计算机系统中的无形产品。

在现代信息技术条件下,任何非数字产品均可数字化。非数字产品经过数字化后形成的数字产品,首先在形式上发生了变化,其次功能也可能发生变化。一般信息产品如书籍报刊等,数字化后形成的数字书籍、数字报刊等数字产品,其形式变化了但功能没有变化,在满足消费者的需求上没有发生根本变化。从本质上说,这种数字产品与原产品是同一种产品。

非信息产品,经过数字化后形成的数字产品在形式和功能上都发生了变化,不再与原产品是同一种产品。如飞机,经过数字化后形成的数字飞机,不再具备运输功能,而仅是飞机的一个数字模型。这个模型从根本上改变了飞机传统的设计与制造方式,大幅度地提高了飞机设计制造技术水平。这种数字产品,从本质上讲是实物产品设计制造过程中采用的一种技术,是一个与原产品形式功能完全不同的新产品。

四、结论

数字产品和数字化产品都是计算机技术高度发展的产物。数字产品是以计算机加工生产的,以数字形式存在的无形信息产品。数字化产品是利用计算机技术将产品转化为数字形态的生产过程。数字化产品与数字产品是过程与结果的关系,而不是包含与被包含关系。

在现代技术条件下,任何产品均可数字化,因此将可数字化并经过因特网传输的产品定义为数字产品,没有任何科学意义。即使如报刊书籍等信息产品,数字化后功能没有发生变化,产品本质没有变化,也不能将其称为数字产品,只能说其具有可数字化的特征。

(作者单位:黄冈职业技术学院)

主要参考文献:

[1]袁红,陈伟哲.数字产品成本结构的特殊性及其应用.情报杂志,2007.10.

[2]俞明南,鲍琳琳.数字产品的经济特征分析.情报研究,2008.7.