关键词：概念设计；结构设计；促进
Abstract: with the continuous development of China's economy and the progress of the cause of building, also obtained the rapid development, continuous development in the construction business conditions, structural design method is more and more, strengthen the study on building structural design, become the important way to enhance the quality of construction. Conceptual design as the main approach to architectural design innovation, has been widely used in the design of building structures,
Key words: conceptual design; structure design; promote
中图分类号：TU318文献标识码：A
引言
概念设计作为创新设计的重要形式，其优点越来越多的体现出来，被更多的建筑结构设计师所发现和采纳，并成为当前至今后一段时间建筑结构设计的重要思想。所以，加强对建筑结构概念设计的研究，有着重要的理论和现实意义。本文在分析概念设计内涵的基础上，就建筑结构设计中概念设计的应用策略进行了分析。
一、建筑结构设计中概念设计的内涵
（一）概念设计的内容分析
概念设计指的是在建筑结构设计的开始阶段，建筑设计工程师按照已有的建筑设计理论，并根据工程的施工经验，从宏观的思维出发，对建筑结构设计的策略做概念性的评价与选择。设计师通过将整个建筑结构的系统布局做必要的抗震保护，以提升建筑结构设计的合理性。所得到的方案一般概念清晰，定位准确，便于进行手算，有效的避免后期设计过程中产生的一些繁琐的计算，提高建筑设计的经济性和可靠性。同时，概念设计也是进行计算机内力分析输出数据可靠性判断的主要依据。
（二）概念设计的基本步骤的分析
在建筑结构设计过程中，概念设计是在建筑设计师不断满意的过程中实现的，概念设计的过程可以划分为下面三个步骤：
第一个步骤：分析阶段，即对设计问题做全面理解的过程。分析阶段的主要特征是设计系统信息的模糊性，在进行分析的过程中，手中掌握的数据是不全面的，可供设计师使用的陈述同样需要进行陈述和充实。
第二个步骤：综合阶段，即实现解决方案的一个过程。在这一步骤实施的过程中，设计师通过使用各种专业知识，按照所积累的工程经验，将建筑设计的大体思路，借助于图纸的形式表达出来的过程。这一过程的主要特点是通过设计师的灵感和专业思维发挥主导作用，以实现建筑结构设计图纸的表达和产生。
第三个步骤：评估阶段，即对设计出的方案做有效判断和选择的过程。这一阶段的特点是循环的过程，该循环过程会持续到双方对方案满意为止。建筑结构设计人员在作出评估的时候，会通过各种功能模型、计算手段等对比各个方案的优势，以更好的获得建筑施工的经济性和建筑施工技术的可行性。
二、概念设计的重要意义分析
概念设计师体现建筑设计师先进设计思想的关键，一个优秀的建筑结构设计师能够通过运用特定空间中的系统概念，来进行建筑结构总体方案的有效设计，并将建筑设计的目的有意识的同建筑构件与整体结构的关系进行巧妙的处理。一般情况下，优秀的建筑结构设计师其概念设计的创新是有效的，随着他们对建筑概念设计的研究，其设计的成果会越来越鲜明，设计的创新度也越来越高。当前在分工细化的市场环境下，大部分结构设计师更多的是依赖于各种建筑设计的规范、建筑结构设计手册、电脑程序等进行传统的建筑结构设计，这在一定程度上缺乏了有效的创新。在计算机一体化应用的今天，设计师往往不能够及时的发现建筑结构设计中的一些不合理的内容。随着设计师年龄的不断增长，使得他们已有的建筑设计概念逐渐模糊甚至遗忘，影响了建筑设计成果的创新。注重建筑结构概念设计的意义，还因为当前的建筑结构设计的理论同计算机理论之间存在一些缺陷和不足，例如在进行混凝土结构设计的时候，内力的计算是在弹性理论的计算方法基础上的，而建筑结构的截面设计却是在塑性理论的极限条件下进行设计的一种方法，这个矛盾的存在使得计算的结构，同建筑结构的实际手里状态有着很大的差异，为了对这种计算理论缺陷作出补偿，尤其需要建筑结构设计师优秀的概念设计措施来改正这些缺陷。
三、概念设计的建筑结构设计中的应用
在建筑结构设计的过程中，协同工作概念，指的是要求整个建筑结构内部的每个构件，
实现相互间的配合，共同支撑建筑结构质量，协同工作及要求建筑结构构件，能够有效的承载极限状态的受力，同时当受力达到极限状态的时候，还需要各个构件能够实现共同的耐久寿命。建筑结构的协同工作主要表现为：建筑基础同建筑上部结构的关系方面，一定要将建筑的基础同建筑的上部结构看成是一个系统，不能将这两部分分开来进行处理。比如，对于砖混结构的建筑物，一定要通过圈梁与构造柱，把建筑的上部结构同建筑基础连接到一起，而不能够单独依靠建筑基础的刚度来抵抗各种不均匀的沉降。
另外，当结构受力的时候，建筑结构中的各个构件能够保证较高的应力值。在进行多高层建筑结构设计的时候，要最大程度上避免短柱，这样能够保证同层的柱子在同一个水平位移的时候，能够同时发挥最大的承载力，但是因为建筑物高度和建筑楼层的增加，各种竖向的巨大荷载以及水平方向的荷载，使得建筑物底层柱截面不断的增大，因此使得高层建筑的产生了很多的短柱，为了更好的避免出现这些问题，针对较大截面的柱子，可以将柱截面进行开竖槽，将矩形柱变成田形柱，以更好的增大长细比例，避免短柱的产生。针对梁跨高比例的限制，大部分还没有充分的认识到，其实同长短柱混杂的结果是相同的，长短梁位于相同的框架中，是不利于建筑物稳定性的。同时因为梁的剪力增加，会导致支撑柱的周丽产生大幅度的增加，这一设计原则违背了协同工作的目的，并提高了建筑结构的工程造价。进行多高层建筑结构设计的目的，是为了有效的抵抗水平力的作用，避免扭转的产生，为了实现抵抗水平力的功能，要尽量将平面上两个正交方向的尺寸接近，为的是更好的保证这个方向上的惯性矩实现相等，以避免因为一个方向强度储备过大，使得另一个方向较弱。所以，抗侧力结构最好设置在四周，以更好的提升系统的抗侧刚度，增大抗扭惯性矩。与此同时，要增加梁或者楼层的刚度，提高柱能承担更大的整体弯矩，即提高转换层的效果。有效防止扭转，是由于在扭转产生的时候，各个柱子的节点水平位移不等，距离扭转中心较远的角柱所受的剪力大，而中间柱子受的剪力小，产生的破坏从外到里。为了避免扭转的产生，抗侧力结构要进行对称步骤，最好设置在结构的两端，靠着四周进行设计，以有效的提升抗扭惯性矩。
机电产品的设计实际是将市场的需求变成一种产品功能的需求，并且按照这个需求来设计产品的原理和结构。机电产品的设计过程管理可以分为四个部分：产品的开发环境、产品质量工程方法、自顶向下的设计决策过程以及从全局角度保证产品开发的系统工程方法。（1）现在的产品开发环境大多采用电脑软件支持，可以给开发人员提供专业的开发软件、电脑网络以及海量的数据库资源能够保证机电产品开发过程的顺利进行，缩短开发时间。（2）产品的质量工程方法需要以质量管理功能配置为基本条件，在产品设计开发的过程中，将基本的元素、发生的事件和活动进行分析整理，最后把这些描述和转换，达到在产品的设计开发过程中对产品的质量进行管理和监控。把产品的质量工程方法整合进产品的开发过程，能够保证产品在开发决策时就有质量保证。（3）自顶向下的设计决策过程是整个产品开发设计的中心内容。设计的决策过程作为机电产品开发设计的重要组成，目的是能够为即将开展的开发设计活动提供必要的政策决策支撑。这也是产品开发过程开展的基础活动。（4）从全局角度保证产品开发的系统工程方法，可以实现产品开发设计过程中多个部门协同工作，保证人才、资源和技术达到最优化配置，从而实现产品设计方案的最优。机电产品的开发设计过程是一种将理论知识、动手技能以及工作经验结合的繁杂的工作，不一样的开发团队人员对待相同的设计难点时，有可能会采取不一样的设计方案，但有一点是一样的，就是都会采用相同的设计过程，即概念设计、初步设计和详细设计。这几个步骤的完成主要靠的是开发过程中采用科学的管理方法，通过对开发过程中的各个步骤都进行合理的分配和监督。机电产品的开发过程的各个步骤全部是开发团队按照既定的开发模型同时并行的工作，团队中各个成员分别承担各自不同的任务。整个开发过程各个成员协调并行工作，当其中的某个成员或某个步骤产生错误时，就会影响这个产品的开发。
2产品设计步骤分析
在现实的机电产品设计过程中，它的步骤更加复杂，而且步骤与步骤之间也是紧密联系的。每个步骤在实施过程中都必须包含有设计的质量过程控制，这些质量过程控制可以检验实施过程中的对与错，是否能达到要求，这样可以保证每个步骤实施的质量。
2.1前期的准备
在前期的机电产品计划设计阶段，首先需要针对本产品进行相应的市场调研、客户对产品的需求以及产品生产出来后的销售，了解本产品其他相关的生产商目前的生产、销售、赢利以及客户使用反馈的情况，根据这些调研的情况进行产品设计目标的确定、质量的策划，为产品开发的周期确定日程安排，确定产品开发的预算等问题。同时做出相应的可行性报告，挑选确定开发团队的成员，为成员分配各自的任务，开发团队的成员应该充分了解即将需要研究和解决的问题，需要对整个产品包括它将来的市场定位、产品的主要功能、产品的工作方式、产品的结构组成有一个整体的了解。
2.2设计过程的控制
2.2.1概念的设计
对于一个新的机电产品来说，如果是设计一个新产品，那首先需要对这个产品进行功能、原理、形状、结构等一系列的概念设计。概念设计和其他的设计不同，它要求每个开发步骤都需要有相互紧密的联系。因此，需要把他们之间的一系列设计联系在一起，来合理地利用开发团队的资源，协调各部门的工作。同时，概念设计包括：设计输入、新产品概念生成、新产品概念验证与评价、方案输出过程等几个阶段。
2.2.2初步的设计
在这一个步骤中需要把上一个步骤概念设计所提出的目标都能实现，包括产品结构的设计、确定构成产品中的零件的形状材料大小以及可靠性的测定，进行产品成本的分析，确定产品的开发和制造成本以及销售利润的情况，这一成本的分析需要贯穿在整个设计过程的始终。这一阶段需要做的就是要求解决整体的、全局的、结构性的问题。
2.2.3详细的设计
这一个步骤是在完成了上述概念设计和初步设计步骤的基础上，具体考虑产品的整体布局、人机交互、产品的组成材料、外型装配等方面条件。这个步骤的目的在于，按照已经批准执行的设计任务书上的要求，来完成该产品主要的零部件的设计和一些参数的运算。
2.2.4进行模拟和仿真
适航要求中的结构约束主要包括民机某部分系统或子系统必须具有的物理结构组成及对象的某些形状、尺寸要求。此处将物理对象的材料类型和相应的强度要求也纳入了结构约束的范畴。此类要求常见于CCAR-25部C分部(结构)，D分部(设计与构造)等。对于结构约束的表达采用以下形式：<OS,(ES,PS)>。(3)式中：OS代表物理结构特征的主体，ES和PS代表两种结构约束类型，ES为结构组成约束，如要求必须存在某种物理结构；PS为某物理结构的空间尺寸、形状限制。例如CCAR25.777(e)中规定了襟翼和其他辅助升力装置的操纵器件在驾驶舱的位置要求：“操纵台上部，油门杆之后，对准或右偏于操作台中心线并在起落架操纵器件之后至少254mm”。该条款要求属于结构设计要求，条款中出现了数值型约束，表达方式为{操纵器件:起落架{*}@≥"254mm"}，相应的概念图索引如图5所示。按照上述方式建立了包含CCAR25部B分部“飞行”、C分部“结构”、D分部“设计与构造”和E分部“动力装置”共290条适航条款的概念图本体库，基本覆盖了民机设计中性能操稳、结构强度和动力燃油部分的适航要求（除A分部“总则”，F分部“机载设备相关”和G分部“使用限制和资料”外）。采用以上方式从适航条款中提取设计约束信息的完备程度，并依此建立的适航条款的概念图索引很大程度上决定了后续能否根据设计任务检索到所有适用的条款要求，即条款检索的完备性，对于民机设计至关重要。因此，为尽量保证能够从条款要求中完备地提取关键“概念(包括设计特征、指标或参数)”，需经过以下过程：①通过适航条款的字面分析，包括研究条款条文、条款相关的修正案和咨询公告等文件进行初步提取；②参考已有同类机型（同级别）的型号取证数据，通过对比和构型差异分析进一步补充和完善；③在此基础上进一步由各专业有丰富型号经验的设计师进行评议、完善和确认。即便如此，这种完备性仍是相对的，因为一方面，随着航空技术的进步和航空事故的教训，适航要求也会不断修订、发展和完善；另一方面，随着民机制造商型号经验的积累和技术能力水平的提升，对于适航条款的理解会逐步加深，这种信息提取的完备性也会不断提高。
2适航要求的识别和检索机制
适航要求识别与获取的目的在于根据当前设计任务检索适用的适航条款要求，本质上属于一种依据索引的文本检索[13]。与传统的关键词检索相比，用于建立设计任务和适用条款要求之间映射的索引不是若干离散的关键词，而是一种由概念图表达的结构化索引，构成索引的“概念”之间具有内部关联性；另外，由于适航条款的概括性，建立条款索引的概念集中包含的很多概念术语超出了条款文本范围。例如，CCAR25.581闪电防护条款的条文中并未明确提及飞机的燃油系统，但燃油系统设计必然需要考虑该条款要求。因此，“燃油系统”要包含在该条款索引的概念集中，而这种情况主要依靠设计师的经验知识来保证。针对适航条款的特点，本文提出一种基于匹配度的适航条款要求检索方法，即某适航条款对于当前设计任务的适用性可通过设计任务中包含的民机设计特征与条款约束的设计对象之间的匹配度来衡量。2.1匹配度对象（设计特征）之间的匹配过程包括两个步骤：首先判断当前设计对象与条款约束的对象名称是否一致；若对象名一致，则进一步判断对象属性值之间的一致程度；否则，两者完全不匹配。此处，设ai为当前设计对象a的第i个属性值，bi为条款约束的对象b与之相对应的属性值，则M(aibi)表示两者属性值之间的匹配度函数。若ai和bi为枚举型取值，则匹配度计算公式如式（4）：2.2检索算法根据上述介绍，基于匹配度的适航条款检索算法如图6所示，详细的检索步骤描述如下：步骤1输入飞机的某设计特征（系统、子系统及其结构组成）作为当前设计特征Pc（当前设计对象）。步骤2读取Pc相关的特征约束C(Pc)，这里的C(Pc)主要来自于对于产品整体的属性约束或继承自父级特征的属性约束。步骤3读取Pc的关联特征，生成关联特征集；此处的关联特征包括Pc的下一级结构特征，以及与Pc在功能或结构上存在关联关系的其他设计特征；此处构建关联特征集的目的在于扩大适用条款的检索范围。步骤4从适航条款数据库中读取第一条未被检索过的条款作为当前条款，如果成功，则进一步读取该条款约束的目标对象Pc’及其特征约束；否则退出程序。步骤5比较Pc和Pc’，如果Pc=Pc’，则进一步比较其属性特征C(Pc)和C(Pc’)，并按式（6）计算其匹配度Mi。步骤6如果Pc≠Pc’，则该条款的目标对象与当前设计特征不匹配，但可能与Pc的某项关联设计特征相匹配。因此，进一步读取Pc’的关联对象集Pr’，判断Pr与Pr’是否相交，即按照式（7）计算Mj。步骤7若Mi>0，则当前设计特征与条款约束的目标对象一致，该条款为当前设计特征的主要适用条款，从而将该条款录入适用条款集；否则转步骤8。步骤8若Mj>0，则当前条款为当前设计特征的相关条款，属于次级适用条款，也将该条款录入适用条款集；否则，当前条款为完全不适用条款，转步骤9。步骤9将当前条款的状态标记为已检索过的条款，转步骤4。步骤10适航条款数据库中的所有条款都被检索过，退出程序。
3实现与应用
根据本文提出的方法进行相应的软件实现。采用技术，利用VisualStudio2008软件开发平台和SQLServer2008数据库系统开发出一套民机适航要求的识别与确认系统，用于辅助某民机制造商的适航工程师（型号各分系统适航审定计划的负责人）根据某些设计任务中的民机设计特征检索适航条款数据库，形成型号各专业适航审定基础中适用条款集合的初步方案。以民机起落架系统中的部分设计特征“主起落架及舱门”为例检索其适用的适航条款要求。首先，定义当前的设计任务，包括明确目标设计特征，定义目标设计特征所在型号的飞机级特征参数要求，并将主起落架系统的父级系统和子级系统作为关联设计特征，形成当前设计任务的概念术语集用于检索，如图7所示。依次根据目标设计特征“主起落架及舱门”及其关联特征（如父级设计特征起落架系统，子级设计特征收放系统、机轮系统等）检索适航规章数据库。此处以CCAR25.721条为例（如图8），首先进行当前设计特征与条款约束的目标对象名称的比对；若一致，则进一步进行（飞机级）特征参数的匹配。
4结束语
【关键词】建筑；结构设计；质量；措施
一、建筑结构设计的基本概念分析研究
结构设计的具体程序是需要严格遵守的。建筑物的设计工作实际上存在诸多分支，这些分支具体涵盖了结构设计、电气设计、建筑设计、暖气通风设计、给排水设计等。每个分支的具体设计过程都必须围绕四个根本目标： 审美要求、功能要求、环保要求以及经济要求。建筑的结构是建筑物发挥其使用功能的基本条件，因而，结构设计也是建筑物设计过程中极为重要的组成部分之一，结构设计细分为以下四个步骤： 设计结构方案、结构分析、设计构件、绘制施工图纸。建筑结构的类型这一概念相对而言范围广、内容丰富。根据不同建筑物在具体功能要求上的差异，随着科学技术的发展，逐渐产生了诸多结构类型与结构的分类方法。从建筑物具体用途的角度，可以划分为民用建筑与工业建筑。如果依据建筑物的层数来分类，则可以分为超高层、高层、多层、单层建筑。建筑物使用的结构材料是有所区别的，从结构类型的角度来分类，大体上有： 混合结构、砌体结构、木结构、钢结构、钢筋混凝土结构等。此外，建筑物的结构构件组成方式也存在较大的区别，从这个角度，可以划分为框筒结构、剪力墙结构、框架结构、筒中筒结构、筒体结构、框剪结构、束筒结构等。由此可见，建筑结构类型的划分方法颇多，内容也相对复杂。而建筑结构设计中还有一个很重要的名词： 概念设计。概念设计的具体含义指的是通过清晰、明确的概念结构，在不进行数值计算的情况下，根据分系统与整体结构系统间的结构破坏机理、力学关系、实验现象、震害以及工程经验所获得的原始设计思想与基本设计原则，对结构的计算结果做出合理、准确的分析，同时将计算假设与结构的实际受力状况间的差异也考虑在内，对结构或构造进行设计，尽可能保证建筑物的受力更安全、更合理、更协调。
二、概念设计的具体步骤与重要意义分析研究
在结构设计中，概念设计占据极其重要的地位，结构设计步骤通常可以划分为三步： 前期选择方案阶段，中期结构计算阶段以及后期制绘施工图阶段。结构设计与分析的首要步骤就是概念设计，以上三个步骤均与科学的概念指导不可分割。一名好的结构工程师在每个项目工程设计的初始阶段，也就是建筑设计方案确定阶段，先按照自身的经验和专业基础，在心里经历一段优化过程，应用概念设计手段，能够快速、合理地构思，比较，抉择每一个结构体系，并且协助建筑师扩展或者实现建筑行业所需要的空间形式，想要的使用，构筑和形象功能，且将其定为目标，同建筑师共同决定建筑的总体结构方案，此外，还要确定整体结构体系和分体结构体系最佳的受力方案。得出来的方案一般具有清晰的概念和正确的定性，从而避免了后期不必要的运算，经济可靠性能较好。另外，这种方法也可以作为判断计算机的内力分析所得到的数据可靠性的依据。作为结构设计的灵魂和核心，概念设计统领着整个结构设计过程，也显示了设计工程师的理论和设计水平。通过结构概念设计的运用，可以从全局上明确结构的各项性能，从而科学的判断计算分析得到的结果并进行合理的利用，确保了设计过程中工程师的主体地位。
三、提高建筑结构设计质量的具体策略分析研究
建筑工程的一个特点就是受到地理因素的制约与影响，这个特点也导致设计过程中涉及的参数很可能具有一定的特殊性。简单举例有： 基本雪压、基本风压、场地土类别、地震烈度等铸锻参数的选取过程都要严格依照《全国基本雪压分布图》《全国基本风压分布图》以及工程地质报告这三份材料进行敲定，又如墙体围护的主材在不同地区存在差异，工程师则需要根据实际选用的主材确定墙体荷载。在开始设计之前，设计人员应当大量收集设计相关资料、深入研究设计规范，根据具体的工程类型、地域条件确定具体参数，这样的做法能够在加强计算结果可靠性的同时，避免参数不合理、参数错误造成的返工、浪费等现象。建模计算的前期处理是提高结构设计质量的重要措施之一。对荷载的计算要保证准确有效，估计、推测等无依据的做法是需要每个工程师尽可能避免的。建模的过程要严格按照科学的方法来给定输入，楼梯洞口输入处的局部开洞处理，转换层构件与悬挑构件设计中活荷载的不利影响，飘窗部分的荷载分析等都是需要格外注意的步骤。在尚未了解各个参数具体含义的情况下，毫无依据的对参数进行盲目的修改是结构建模过程中的一个大忌。在调整参数的过程中，要格外注意不同参数的具体适用范围，具体的某一项参数大多具有较为严格的适用性，砖混结构下准确的参数，很可能不适用于框架结构，多层结构下准确的参数，对高层结构的适用性也未必能够保证。对相关计算软件的应用也要注意这个问题。不同的计算理论是具有其特定的假设条件的，软件的编制默认状态下均符合这些特定条件，为了避免出现参数不匹配、不适用的问题，在使用软件前必须了解清楚这款软件的具体技术条件，即使是最熟悉的 PKPM 软件系列也不能忽略这个问题。缺乏对于软件技术条件的深刻理解，就无法合理、正确的应用软件进行实际设计。因过分信任计算机的计算结果，而忽视结构概念导致的严重错误，近年来在结构设计领域也屡见不鲜。相关领域工作者在必要的情况下要进行手算复核，而不是迷信软件的计算结果，这种情况对于带转换的构件设计工作最为重要。在结构设计的过程中，建筑物计算分析的结果是为了确保在静力荷载以及自然灾害造成的动力荷载作用下具有较强的整体安全性。然而，仅仅依靠计算分析结果展开的设计，在实际生活中是很难避免荷载作用下建筑物局部开裂、破坏等现象的。针对不同的自然灾害，要进行专门的防护性设计。以地震为例，可以根据工程抗震等级的要求指标，按照设计规范中的具体要求，在结构设计过程中采用必要的构造措施。特别是针对计算性相对比较弱的结构类型时，多数的设计都要求通过构造措施保证建筑的安全性。
四、结语
建筑的结构设计在很大程度上影响着建设工程的安全可靠、美观实用、施工难度、工程造价等诸多品质，提高建筑结构设计质量自古以来，都是结构工程师最为关注的话题之一。同时，项目的特殊要求、施工环境的变化以及结构设计人员水平上的差异等诸多因素都与结构设计的出图质量密切相关。为了尽可能避免设计图纸上出现“漏、碰、错、缺”，相关领域的技术工作者应当通过有效的措施尽可能提高建筑结构设计的质量。
参考文献
[1] 马玉刚.浅谈如何提高建筑结构设计质量[J]工程技术，2010
方法一、迁移运用，答好中低档题
中低档题是指考查的内容相对基础、简单的非选择题，考查的内容涉及生物学的基本概念、原理、规律、实验技能等多方面的知识，遍布各个模块，主要考查考生的识记、理解和对原理、规律的应用能力。
解答好此类题的关键是在学生夯实基础和熟练识记生物专业术语和结论性语句的基础上，作答时充分理解题干所表达的相关信息，并快速的分析、判断和迁移，确定试题考查的主要生物学概念、原理、规律等相关知识点，最后做出规范完整的解答。
在作答基础再现题时需要遵循的几个原则：
1.概念上宜“小”不宜“大”
生物学概念很多，容易引起概念的混淆，导致张冠李戴，甚至把大概念当做小概念用。在用概念性术语回答生物学问题时，适合小概念的不宜用大概念。如回答叶绿体的功能时，不宜答进行新陈代谢。
2.结构上宜“细”不宜“粗”
生物体的结构有宏观结构和微观结构，细胞结构又可分为 显微结构和亚显微结构。在答一些生理反应得位点、代谢场所、分泌部位、物质存在的具体结构时都必须具体到更细微的结构。如答光合作用暗反应的场所时，应答叶绿体基质，而不能答叶绿体或叶肉细胞等 。
3.功能上宜“多”不宜“少”
生物体的某种结构或某种组成物质往往有多种功能，但这些功能往往又分述在不同章节中，这就要求我们对此加以归纳和总结，在陈述这些结构和物质的功能时，要力求全面和完善。如下丘脑的主要功能：分泌―分泌抗利尿激素；感受―渗透压感受器；调节―体温调节中枢和血糖调节中枢；传导―下丘脑可将渗透压感受器受到刺激所产生的兴奋传至大脑皮层引起相应效应。
方法二、全面分析，突破综合题
图像综合题的解答主要体现在“细”上。一是细读题干，读懂题目给予的文字说明以及相关提示，特别要注意题干中限制条件、隐含条件和干扰因素。二是细看图形的名称、相似结构、过程含义以及图示说明等，从图中获取有效信息，然后对这些信息进行转换、迁移、拓展。三是细看多个图像间的联系，注意分析一个大题中若干图解能否形成相互补充说明或提示，谨防解题时因视野狭隘而顾此失彼，最终导致思维偏差或知识遗漏。四是细看设问，从设问着手，结合题干的文字说明以及图形中获得的信息，把知识进行衔接、综合，通过分析判断，使问题得到解决。
复习时要加强题型训练，尤其要强化解答简答题、图表资料信息题和实验探究题的训练，这样才能有效地突破解题瓶颈，达到培养能力、提高解题效率的目的。
方法三、提炼信息，巧答信息题
这类试题的解题技巧：遵循“阅读情境材料理解、筛选信息前后联系、思维整合，确定概念原理练习材料组织答案”的解题思路。针对此类试题，没有必要专门去复习相关的生物学新成果及材料提供的信息，只要求在全面复习的基础上，牢牢把握生物现象的一般规律、原理和特征。阅读材料时要充分联系教材，答题时力求规范，尽可能用教材中的结论性语言、原理、生物学专业术语等规范作答。
方法四、明确目的，准答实验题
实验题常常考查实验的原理、步骤、结果和结论等相关问题，所以能够全面考查考生对相关知识的理解、迁移和综合运用能力以及语言组织能力。实验题是高考生物试题中的重点，所占分值较大，因此，“得实验者得高分”是不争的事实。
关键词 课程本体；OWL；数据库原理
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1671-489X（2009）06-0026-02
Creation and Description of Course Ontology//Zou Junhua
Abstract Based on the ontology creation methodology of knowledge engineering, this article describes the steps of course ontology creation, and gives a case of creating course ontology.
Key words course ontology；OWL；database principle
Authors address Faculty of education, Hubei University, Wuhan 430062
本体已经成为人工智能和知识工程中一种重要的工具，在知识的获取、表示、分析和应用等方面具有重要的意义。本体研究促进知识工程中对本质知识的获取[1-2]。本体是语义的基础，可以为语义Web成功增值[3]。作为一种知识表示方法，本体与谓词逻辑、框架等其他方法的区别在于它们属于不同层次的知识表示方法。本体表达了概念的结构、概念之间的关系等领域实体的固有特征。本体表述的语义更明确、一致和规范，因此也更有利于知识的表达、交流和共享。
1 本体构建的方法
知识工程方法通过7个步骤完成本体的开发：确定本体的领域范围和使用目的、重用已有的本体、穷举该本体中的重要的词汇、定义类和类的层次结构、定义类的属性、定义类属性的值域、创建实例。在该方法中，步骤4～6通常需要同时进行，相辅相成。如何将已有的词汇区分是否是类或者类的属性是一项复杂的工作。本文在这个方法的基础上，针对课程的特点，提出课程本体的开发方法。
1.1 重用已有的本体和专业叙词表在开发新的本体前，从目前在进行或者已完成的相关工作中学习，并且从已有的资源中进行提取和扩充。在已有本体的基础上进行改进比创建新的本体要容易得多，因此，重用已有的本体非常重要。目前在网络上已经有不少成熟的本体资源可以使用，如Ontolingua本体库、DAML本体库、WordNet；同时还有很多公开的商业性质的本体资源，如UNSPSC、RosettaNet、DMOZ等。
除了应用已有的本体资源，还可以利用专业叙词表、术语词典等。专业叙词表和术语词典，不但包含该领域中相对完整的术语，而且都经过领域专家多年的有序组织，不仅可以为领域Ontology中概念的创建提供指导，而且叙词表中的限义词、含义注释、等级关系、词间关系，也为领域Ontology概念中的属性、实例以及关系的创建提供了线索及指导。专业叙词表和术语词典是构建课程本体的必备基础。
1.2 从课程中提取重要的概念和术语该步骤主要列出课程中最基本、最有代表性的术语，那些需要被学生了解和学习的概念以及需要注释和解释的词汇。需要指出的是，在这个步骤中只需要穷举出所有可能重要术语，不必考虑概念是否重叠，也不必考虑概念之间的关系和属性。
1.3 定义课程本体之间的通用关系从语义上讲，概念间主要有4种基本关系：attribute of（高度是桌子的属性）、instance of（实例与概念之间的关系）、kind of（家用计算机是计算机的一种）和part of（CPU是计算机的组成部分）。根据这4种基本关系，本文给出本体之间的通用关系（如表1所示）。
1.4 挖掘课程本体中的特殊关系结合特定的课程，分析和挖掘出特殊的关系和属性。如“数据库原理”中的数据库设计部分，数据库设计的6个步骤：需求分析、概念设计、逻辑结构设计、数据库物理设计、数据库实施和数据库运行维护。这些概念之间的关系就可以用一个新的关系――前驱（后继）关系――来描述。
1.5 分析、改进和评价改进是构建课程本体过程的一个组成部分，在构建的过程中不断改进原有的结构，在不断改进的过程中构建起整体的结构。改进的方法包括合并、编辑及自然语言处理的一些方法。在改进的过程中要注意系统整体的一致性。对本体进行分析和评价，确定本体结构是否能准确反应出课程本体的本质和联系。分析、评价与改进共同构成本体的维护过程。
2 用OWL描述课程本体
2.1 OWL本体描述语言面向网络的本体语言OWL（Web Ontology Language），是W3C组织推荐的国际通用的标准本体描述语言。它建立在XML/RDF（Resource Description Frame）等已有标准基础上，通过添加大量的基于描述逻辑的语义原语来描述和构建各种本体。所以基于OWL建立的本体有很丰富的语义表达能力并具有完善的推理机制，比之用其他本体描述语言（如XML、RDFS）建立的本体能更清晰完整地表达领域内的概念和概念之间的联系。OWL有3个表达能力递增的子语言：OWL Lite，OWL DL和OWL Full。OWL Lite是表达能力最弱的子语言，提供类分层的能力和简单的约束功能。OWL DL在可判定性的前提下，提供尽可能大的表达能力，但在某些表达方面仍有一些限制。OWL Full包含OWL的全部语言构造成分并取消OWL DL中的限制[4]。
2.2 用OWL描述“数据库原理”课程本体“数据库原理”是计算机、信息管理与信息系统、工业工程以及电子商务等专业的必修课程，所以本文选取这门课程作为范例。由于篇幅所限，本文仅以这门课程中的数据模型为例来说明如何用OWL来描述课程本体[5]，以便学生更好地理解各个概念以及概念之间的关系。
1）定义数据模型类。
＜owl：Classrdf：ID= “数据模型”＞
＜owl：ObjectPropertyrdf：ID= “数据结构”＞
＜/owl：ObjectProperty ＞
＜owl：ObjectPropertyrdf：ID= “数据操作”＞
＜/owl：ObjectProperty＞
＜owl：ObjectPropertyrdf：ID= “完整性约束”＞
＜/owl：ObjectProperty＞
＜/owl：Class＞
上述定义表示的语义是数据模型有3个属性：数据结构、数据操作和完整性约束。
2）定义关系模型类。
＜owl：Classrdf：ID= “关系模型”＞
＜rdfs：SubClassOfrdf：ID= “数据模型”＞
＜owl：ObjectPropertyrdf：ID= “关系数据结构”＞
＜/owl：ObjectProperty ＞
＜owl：ObjectPropertyrdf：ID= “关系操作”＞
＜/owl：ObjectProperty ＞
＜owl：ObjectPropertyrdf：ID= “关系完整性约束”＞
＜/owl：ObjectProperty＞
＜/owl：Class＞
上述定义表示的语义是关系模型，是数据模型的子类，它是数据模型之一，与数据模型之间的关系是继承关系，反映的是概念之间的层次关系，并且关系模型由关系数据结构、关系操作和关系完整性约束3个要素组成。
3 结束语
目前关于本体的研究愈来愈受到重视，研究的重点多集中于领域本体的建设上面。用本体来描述课程的概念以及概念之间的关系，将会促进学生的理解，也会方便教师的教学，具有很好的理论和实践价值。但是，在课程本体的创建过程中，还有很多问题有待探讨和解决，比如动态知识的描述以及课程本体的自动创建等。本文在知识工程方法建立本体的基础上，阐述建立课程本体的可行步骤，并且给出数据模型的课程本体实例。
参考文献
[1]李善平,等.本体论研究综述[J].计算机研究与发展,2004(7):41-44
[2]杜小勇,李曼,王珊.本体学习研究综述[J].软件学报,2006(9):1 837-1 847
[3]何琳.领域本体的关系抽取研究[J].现代图书情报技术,2008(4):35-38
【关键词】课堂教学目标;设计;知识分类;探索
【中图分类号】G637 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2015）42-0011-03
【作者简介】王俊，江苏省宜兴市实验中学（江苏宜兴，214200）校长，江苏省特级教师。
教学目标是教学活动实施的方向和预期达成的结果，是一切教学活动的出发点和最终归宿，有效设计教学目标，是实施有效教学的关键。近年来，我校开展了“基于知识分类的教学目标设计”的实践探索，并努力构建与之相适应的课堂教学过程与策略，有效提高了教师设计教学目标的能力，发挥了教学目标导教、导学、导测的功能，提高了课堂教学实效。
一、对“知识分类”的实践性理解
1.认识知识的类目，实现认知目标的具体化。
当代认知心理学研究成果表明，知识从广度上可以分成事实性知识、概念性知识、整体性知识、程序性知识、策略性知识。每一种知识的本质属性和表征方式各不相同，不同知识的学习方式也有所差别。
（1）事实性知识学习
加涅认为：“事实是表示两个或多个有名称的客体或事件之间的关系的言语陈述。”如“南京是江苏的省会城市”“我国主要河流自西向东流”“我国地势西高东低，呈三级阶梯状下降”等都属于事实性知识学习。许多事实性知识间往往有许多内在联系，可以运用一定的组织策略改进事实性知识的记忆和学习，最有效的组织策略就是努力揭示知识间的内在联系。
（2）概念性知识学习
概念是对同类事物本质属性或关键特征的概括，概念性知识包含概念、原理、规则等，是构成学科知识体系的基础。概念的学习有两种基本方法，一种是先向学生呈现某个概念的正例和反例，然后引导学生进行分析、综合和比较，抽象概括出概念的本质属性或关键特征，对概念下定义，这一过程可概括为：“举正反例证―抓关键特征―下概念定义”，简称“例―概”法。如初中物理学习“功”这一概念时，教师呈现做功与不做功的几个实例，如“提着水桶在水平路上匀速前进”“静止的小车在拉力的作用下向前运动”等，然后引导学生思考这些实例的异同特征，在对做功与不做功的实例分析中，抽象概括出“功”这一概念的关键特征，对“功”的概念下定义。
另一种方式是先呈现给学生一个概念定义。如中学地理学科学习“自然资源”这一概念时，可先给学生呈现自然资源的定义，即“自然资源是指人类可以直接从自然界获得，并用于生产和生活的物质和能量”，在此基础上，努力揭示出这一概念的本质属性或关键特征，即“直接从自然界获得”“用于生产、生活”“物质、能量”，然后举出“煤炭”“汽油”“水稻”等自然资源的正例和反例，并揭示这些正反例的特征，作分析说明，简称为“概―例”法。原理是对概念之间关系的言语陈述，规则从本质上看是概念关系的言语说明，原理和规则的学习，必须在学生已经掌握有关概念的基础上才能进行。
（3）整体性知识学习
所谓整体性知识是指围绕某个主题组织起来的知识整体。如中学地理学科中有关区域地理的知识，就是由区域的地理位置、自然环境和人文环境，以及区域地理学习的思想方法等要素组成的一个整体性知识（见图1）。整体性知识的学习，要努力揭示出构成整体性知识的各个要素及其内在联系，这需要在一个较长的学习过程中逐步理解掌握。
（4）程序性知识学习
程序性知识指的是以概念性知识为基础，渗透学科思想方法的解决问题的操作步骤，程序性知识在本质上是概念、命题在复杂情境中的应用。因此，前述的概念性知识的学习规律也适用于程序性知识的学习，同时，对这类知识的学习，应在把握概念性知识和学科思想方法的基础上，尽可能概括为解决某一类问题的操作步骤及要点。例如在学习用配方法解一元二次方程时，其一般解题步骤为：将一元二次方程中的二次项系数化为1，把常数项移至等式右边，方程两边同时加上一次项系数一半的平方，将等式左边配成完全平方的形式，再开平方，并检验和写上答案。可将一般步骤用下列关键词概括，即“化1、移项、加一半平方、配方、开方、检验、答题”。这时学生对这一解题步骤就上升到了概括化、结构化的水平，成为一种方法程序性知识。在适量的变式训练中，这样概括化的程序性知识就能有效地转化为解决问题的一种自动化技能。
（5）策略性知识学习
策略性知识主要是指能促进学生对知识的理解、记忆和应用，有效提高学习效果的学习方式和方法，如在概念学习中，我们可以运用“关键特征法、语言转换法、概念模型法”等学习策略。
关键特征法，就是在学习某类知识时，要努力抓住这类知识的本质属性或关键特征，并用简明扼要的关键词对其进行概括，从而揭示出不同知识概念的本质区别，使学生更深刻地理解知识本质。例如，在学习数学学科的“轴对称”与“轴对称图形”概念时，从“轴对称”定义可以看出“两图形、折叠、重合”是其关键特征，从“轴对称图形”定义可以看出“一图形、折叠、重合”是其关键特征。这样抓住了概念的关键特征，就加深了学生对概念的本质理解。
语言转换法，即通过“自然语言”和“学科语言”的相互转换来有效地把握相关概念的关键特征。这里“自然语言”指母语，“学科语言”即体现学科特征的表述学科概念的符号、公式、方程式和示意图、实物图等。如物理学科中功的概念可用学科语言中的公式表示，即W=F・s。对比用“自然语言”对功的定义，可以看出，“学科语言”对概念的表述具有简明直观的特点，而“自然语言”则使概念的表述更加明确具体。因此，通过“说”（“自然语言”）与“写、画、记”（“学科语言”），使两种语言相互转换，在相互转换的过程中，能有效地促进学生对概念内涵的理解记忆和迁移应用。
概念模型法。概念模型是指能直观形象地反映概念（包括原理、定律、规律等知识）本质属性或关键特征的示意图、模型图及实物模型等，如物理学科中“光的反射定律”示意图、地理学科中的“地质构造”示意图、数学学科中“平行四边形性质”示意图等。概念模型能将复杂事物或过程简单化，能更直观形象地反映概念的本质属性或关键特征。概念模型法就是在概念学习过程中，借助概念模型，引导学生研读概念模型，说出概念的关键特征，并通过绘制、记忆模型图，来帮助学生理解概念的内涵、记忆概念的特征。
2.从知识分类到学科素养，实现教学目标的全面性。
教学目标设计，应该立足于学生的全面发展，立足于培养学生的学科素养。新课程各学科课程标准都把学科教学的目标定位于“培养基本的学科素养”。所谓学科素养是指在学科学习和实践活动中养成的具有该学科特征的基本知识、基本技能、基本思想和基本经验的综合，它不是多种要素的简单叠加，而是一种处理问题的习惯和思维方式。学科素养内涵结构可用图2直观呈现：
图2学科素养内涵结构图
从学科素养内涵结构图来看，我们在设计教学目标时，不能仅关注学生基本知识的掌握和基本能力的培养，而且要关注学生的主体参与，让学生在学习过程中积累学科基本经验，还要引导学生在解决具体问题中掌握学科思想方法，这是学科教学的灵魂，这样才能使我们的教学目标更全面。
二、基于知识分类，确立教学目标的策略
知识分类理论和学科素养内涵结构，为我们设计课堂教学目标提供了基本的框架，在教学实践探索中，我们可以从广度和深度两个维度来思考教学目标的确立，即本课时应重点学习哪些具体的基本知识，不同的基本知识应达到怎样的认知水平，由此确立教学目标的一般思路：（1）事实性知识的识记及记忆方法;（2）概念性知识（定义、原理、性质、法则等）的识记、理解和运用，及有效学习策略;（3）整体性知识的识记、理解和运用，及有效学习策略;（4）程序性知识的识记、理解和运用，及有效学习策略;（5）学科思想观念和方法的识记、理解和运用，及有效学习策略;（6）学生经历的具体学习活动过程、方式和获得的体验。
现举数例作一说明。
例1 苏科版初中《数学》八（下）《分式方程》新授课课时教学目标：
（1）会举例说明分式方程的概念，增根的概念、产生原因及检验方法;
（2）理解并说出解分式方程的基本步骤和要点，并会解一般的分式方程;
（3）经历解题过程，进一步学会运用转化思想、类比方法来解决问题。
说明：教学目标（1）主要为概念性知识，需达到理解水平;教学目标（2）为程序性知识，其操作步骤可简要概括为“去分母，去括号，移项，合并同类项，化系数为1，检验，答题”等，同时要关注每一环节的实施要点，这一程序性知识应达到初步应用的程度;教学目标（3）关注的是数学学科的思想方法，需达到理解和初步应用的水平，同时需要强调的是，这些思想和方法的掌握，需要进行“长时段教学设计”，贯穿在较长时段的学习过程中，不是一两个课时所能完全实现的。
例2 苏科版初中《物理》八（上）《长度的单位和测量》新授课教学目标：
（1）理解并说出什么叫长度测量和长度单位，以及测量和单位;
（2）会使用刻度尺测量物体的长度;
（3）通过测量一张纸的厚度，理解掌握“间接测量法”和“平均值减误差法”。
说明：教学目标（1）关注的是概念性知识的理解和记忆，教学目标（2）（3）关注的是程序性知识和物理学科思想方法的理解和运用。对于长度测量的程序性知识，要对其测量的基本步骤和实施要点进行归纳，可概括为“估量程（估量值、分度值）―选工具―作测量（紧靠、放正、对齐）―读数值（视线、估读）―做记录（数字、单位）”等步骤及实施要点。在学习过程中，使学生在理解识记操作步骤和要点的基础上，动手测量，并引导学生阅读书本上的“测量示意图”，来加深对程序性知识的理解记忆。
例3 人教版初中《地理》八（上）《发展农业生产要因地制宜》教学目标：
（1）能举例说明影响农业生产的主要因素有哪些;
（2）能分析说明发展农业生产坚持“因地制宜”的主要内容和意义。
