关键词：概念图；策略；生物教学；应用
【分类号】G633.91
概念图这种的教学方式比较新颖，给学生提供建立知识构造以及复习巩固知识构造，还有自我评价方面提供了工具。另外，概念图还能够当作教师实施教学设计，讲解教学内容以及评价学生掌控知识的有效工具。因此，下面将进一步阐述概念图策略在初中生物教学中的具体运用。
一、概念图的基本概念
概念图属于组织以及表征知识的主要用具，其涵盖很多概念，还有概念之间的关系，每两个概念二者之间的关系利用连接线以及连接线上面的词代表。概念图这种教学策略最早在上世纪60年代的时候提出来的认知教学方式，他的构图方法以及功能和思维导图相近，部分人也将概念图叫作思维导图。其属于挖掘学生思维的认知工具，在国外一些先进的国家得到了比较广泛的应用，能够有效提升学生的认知水平。
建构主义观点表明，学习属于学生积极建立知识的一个过程，要求新旧知识紧密联系，学生才能够清晰的记住其知识，因为概念图可以将概念整个的全过程以及概念之间的关系清晰的反映出来，因此，概念图既能够使学生更加了解知识构造，并且对于学生掌握构建知识体系的方法也十分有利，从而使学生能够掌握学习的方法。概念图具有十分良好的发展前景，给教师组织教学方面提供了新的策略。
二、概念图在初中生物教学中的具体应用
（一）概念图属于教学工具
教学设计属于有效的主要环节，在设计课程计划的时候，概念图能够发挥其无法替代的作用，例如，教师针对生物课程准则提出的实际教学目标，确定学生必须要完成的学习内同，随后使用概念图由简单的方式表现出教师要讲解的生物学主要概念以及知识构造。教师可以使用大概念图代表这节课程必须完成的教学任务，使用小的概念图代表具体的一个知识点，并且可以使用概念图展示这节课程和别的知识之间的联系，从而把学生学习的新知识整合到之前的概念或者是命题网络中去。
（二）概念图展示教学内容
概念图和以往罗列条款那种教学方法不同，能够使学生不仅直观的看到概念，并且还能够观察到教师的整个思维流程，利用概念图能够展现出多种表达方法及特征。在这个过程当中，教师在黑板上面亲自描绘出所讲知识的概念图，使用概念图能够让抽象的概念更加具体，简化那些比较难以理解的道理，这样有助于学生理解并且接受教师所讲的内容，让教师能够在教学过程中当中对于主次关系有一个良好的掌握。
（三）概念图当作学生学习的工具
学生在学习的时候通常会存在掌握知识点，却不清楚各个知识点之间的关联，这就导致学生在面对实际问题的过程中，不知道怎样使用自身掌握的知识去解决问题。而概念图在构建知识点关联有着十分好的效果，可以把原来学生掌握的知识和概念，清楚的放下学生面前，并且利用其之间的连线明确知识和概念之间的联系，建立起一个十分健全的知识结构体系。
（四）概念图巩固知识
通过概念图能够使学生改变学生根据教材目录把每个章节内容摘抄下来就算完成作业的这种以往的做法得到改善。概念图可以当作学生复习和巩固知识的工具。例如，在讲解八年级下册初中生物第二十一章第二节有性繁殖的时候，就可以和第一节无性繁殖联系起来，找出二者之间的差别，从而复习和巩固之前学过的知识。还可以通过小组讨论的方式，第一步，让学生简历概念图，第二步在课堂上将小组作为单位，探讨学生构图流程以及所要表达的意思，第三步，排出每个小组的代表，让其讲解自己的概念图，要求别的同学对概念图进行适当的补充和修改。
（三）概念图当作学生评价的工具
由于素质教育不断推进，很多教师对于学生评价的方式都不仅仅依靠传统的考试。通过概念图能够有效评估学生对于概念掌握的基本情况，教师可以安排学生由图解的方法组织和掌握概念图本身，通过观察学生如何将所学的概念关联起来，从而了解学生对于某个知识点理解的情况，不一样的概念图能够对学生对应的能力进行检查。而概念图属于一种评估的方式，一定会带有学生的主观性，因此，能够给学生科学知识存不存在误解方面提供有利的线索。
三、教学实践中的感受
（一）加强合作学习
概念图属于人们一种思维习惯以及方式，经过概念图绘制活动，能够给学生理清知识之间的关系提供一定的帮助，进而得到对于知识总结的能力。通过组织这种活动，能够有效提升学生的表达能力，简单的说，就是让学生利用概念图之间的关系进行沟通和表达，所以，很多教师和学者都觉得这属于合作学习的契机。
（二）提升科学素养
观察学生的实际情况，在教学实践的过程中，在某种程度上概念图能够提升学生学习的热情，尤其是概念图属于一种多样化并且科学能够接受的过程，使学生学习表现力以及创新方面提供一个良好的空间，激发学生学习的兴趣。并且概念图属于学习的工具，能够结合教师教学以及学生学习活动，转变学生认知的方法，给学生构建结构化的知识提供一定的帮助，有效提升教学的质量及效果。
Y束语：
通过本文对概念图策略在初中生物教学中运用的进一步阐述，使我们了解到概念图的主要作用就是组织和表征知识，其属于一种教学的对策，能够转变学生认知的方法，提升教学效率。概念图还是学习对策的一种，能够有效推动学生意义以及合作，还有创造性学习，发挥教学相长的作用。概念图这种的教学方式比较新颖，给学生提供建立知识构造以及复习巩固知识构造，还有自我评价方面提供了工具。另外，概念图还能够当作教师实施教学设计，讲解教学内容以及评价学生掌控知识的有效工具。因此，希望通过本文的进一步阐述，能够给概念图策略应用到初中生物课堂教学上提供一定的参考和帮助，进而有效提升初中生物课堂教学的有效性，提高教学质量。
参考文献：
[1]郭冰.概念图策略在初中生物重要概念的教学中有效性的研究[D].南京师范大学，2015，08：156-157.
关键词：化学概念；化学概念图；学习
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.
[5]李哉平，成世钢.概念图与化学教学策略的最优化[J].中小学教材教学，2005（12）：19.
[关键词]概念整合；隐喻认知；认知语言学；认知主体
[中图分类号]h0[文献标识码]a[文章编号]1004－518x(2012)06－0224－05
赵冬生(1969－)，男，洛阳师范学院外国语学院副教授，主要研究方向为英语语言学与英语教学。(河南洛阳471022)
古希腊哲学家亚里士多德认为：隐喻是一种修辞格，是按照类似的原则进行的隐性比较。19世纪以英国浪漫主义诗人为主的柏拉图学派认识到，隐喻是人类内部的一种机制，语言本质上是隐喻的。20世纪60年代开始，隐喻进入了多元化研究的新纪元，诸多学者从修辞学、心理学、认知学、文学、符号学、人类学、语言哲学等角度对隐喻进行了更为深刻和广泛的探讨，在新的隐喻研究理论中，隐喻不仅是一种修辞现象，而是人类一种普遍的思维方式和认知手段，是思维体系的有机组成部分。
在对隐喻开展的研究中，认知语义学者莱科夫与约翰逊(lakoff＆johngon)首次构建起概念隐喻观的理论框架，使人们意识到隐喻是一种独具魅力的人类感知和认识世界的工具，为隐喻研究提供了一个新视角。但是，由于概念隐喻观的映射理论在其映射方向的单向性和映射内容的静止性等方面有不足，在解读尤其是新奇隐喻时，还存在一定的难度。而福柯尼耶(fauconnier)在其心理空间理论的基础上，经过一系列的探讨和研究，在1997年发表的《思维和语言中的映射》(mappingsinthoughtsandlanguage)一书中，较为系统地提出了概念整合理论(conceptualblendingtheory)。2002年，福柯尼耶与特纳(turner)合作，进一步提出概念整合是一种基本的心理认知机制，它揭示了自然语言中意义的生成与理解过程，对隐喻的认知构建做出了更为合理的解答。
一、概念隐喻观与概念整合理论
莱科夫等学者认为：隐喻是一个从具体语域“始源域”(sourcedomain)向一个抽象语域“目标域”(targetdomain)的实体映射过程(ontologicalmapping)，其心理基础是意象图式。莱科夫从认知的角度考察隐喻的本质时借用了数学中映射的概念，表示两个概念之间的对应，认为隐喻映射(metaphoricalmapping)就是指从始源域到目标域的一种转换。莱科夫等学者提出的这一跨域映射理论深刻地揭示了隐喻的实质，以至于它一经提出便引起了语言学界的高度重视，成为认知语言学研究的热门课题。
概念隐喻理论清楚地解释了隐喻的工作机制，使人们对隐喻的研究从传统的语义层面转到了认知角度，但是，在某些层面还存在一些缺陷，主要表现为以下几个方面：首先，概念隐喻观及映射论中的映射涉及始源域和目标域的对应，换言之，其映射是从始源域到目标域，最终在目标域中形成的结构、特性和知识，是始源域原有结构、特性和知识的继承，而目标域本身的结构、特性和知识在映射过程中至少是不明显的，其映射仅表现出单向性。其次，莱科夫认为人们总是能固定地提取始源域的特征映射到目标域，在每一个概念隐喻映射中，都有一套固定的语言表达方式。而我们知道，随着语言环境的变化和说话者意图的变化，始发域映射的关键特征会有差异，映射的结果自然也会有所不同。最后，莱科夫认为隐喻理解仅涉及两个心理表象，映射是发生在两个心理表象之间。而实际上，人们在进行隐喻意义的建构和推理时，除了基本的始源域和目标域外，至少还有心智特征及概念加工等构成的其他空间，各空间之间均存在一定的映射或投射关系。也就是说，隐喻理解涉及的远不止两个心理空间。
以上存在的问题限制了概念隐喻观对隐喻认知机制的阐释力，这就需要人们去寻求更为完善的理论，以期对隐喻的心理机制和意义构建进行更为深层的解读。
继莱科夫和约翰逊之后，美国哲学家和语言学家福柯尼耶和特纳等一批认知语言学家提出了概念整合理论。概念整合理论是认知语言学的进一步发展，是继概念隐喻观之后新出现的关涉意义构建和信息整合的理论
析框架。概念整合理论中的概念整合，实质上就是把来自不同认知域的框架结合起来的一系列认知活动，它涉及心智空间网络动态认知模型合并的运作过程，对于揭示人类如何学习、如何思维发挥着非常重要的作用。
在概念整合理论的视角下，人类在其生存活动中所接受和接触的客观世界的知识域、空间体对人类而言都是具有某种属性和概念范畴的映射输入；人类能够将来自不同认知域的输入心理空间通过跨空间部分映射匹配，有选择地投射到动态解释的整合空间中；任何概念的形成都要经过人的心智空间对输入信息的加工整合，这个加工过程就是对输入信息的认知处理过程，也是输入信息对人的心智空间已存信息激活的过程。基于这样的认知，福柯尼耶和特纳提出了四空间理论，并指出整个概念整合的过程就是在这四个基本空间中进行的。
概念整合理论对意义的构建和理解具有普遍性的指导意义。概念整合理论的核心是多选输入模型结构的整合、认知模型的建构及通过整合产生新创意义；概念整合理论研究的是心智空间网络动态认知模型的合成原则，对类推、隐喻、双关语、幽默等许多语言现象都具有机理性的阐释力。
二、概念整合理论观照下的隐喻认知
(一)隐喻认知是一个复杂的多空间映射过程
概念整合的工作机理基于人类的体验认知。人类的体验认知决定了概念整合不是简单的表征概念的合并，而是在一系列心智空间构成的概念整合网络中进行的，概念整合的过程是人的心智体验图式不断被激活与推理的过程。概念整合网络由两个输入空间、类属空间及整合空间构成，是概念整合运行机制的核心。在概念整合过程中，输入空间i和输入空间ii通过跨空间映射(cross-spacemapping)建立起相互的对应关系。类属空间对每一个输入空间进行映射，反映两个输入空间所共有的一些抽象结构与组织，它决定着跨空间映射的核心内容；两个输入空间的部分结构特征及类属空间的共同抽象结构被投射到整合空间，形成在一定程度上区别于原有输入空间的新的结构关系。例如，“ifclintonweretitanic，theicebergwouldsink.”在这个例子中，包括一个关于“泰坦尼克号”相关信息的输入空间和另一个关于“克林顿”相关信息的输入空间，通过船的航行、船的命运(沉没)与丑闻中的克林顿及其结局(安然无恙)之间的类比映射(analogicalmappings)，统一了这些输入空间的概念结构。类属空间中反映两个输入空间的共同抽象结构与组织为“处于逆境中的主体及潜在或实际发生的灾难性后果”。整合空间包含了与历史事件泰坦尼克号撞上冰川沉没的场景相关和与克林顿历经丑闻安然无恙的事实相关的概念结构，其中，克林顿与历史事件空间中的泰坦尼克号轮船之间的映射是识别映射(identitymappings)，而泰坦尼克号撞上冰川沉没和克林顿历经丑闻而无恙是类比映射。这样，通过把泰坦尼克号航行、撞上冰川沉没和克林顿陷入丑闻、安然度过危机进行整合，构建出新的结构，并经过进一步的完善和拓展得出一个新的推论。再如，美国作家马克·吐温有这样一句名言“everyoneisamoon，andhasadarksidewhichhenevershowst0anybody.”这句话中，看似毫不相关的两个范畴“每个人”和“月亮”在句子的延展部分“都有其不想展现给他人的一面”的作用下，建立起了概念整合运作的前提，即两个输入空间的跨空间类比映射，其中，由概念域“每个人”构成的输入空间包含“人”、“性格”、“不同侧面”、“私隐”等范畴特征，而由概念域“月亮”构成的输入空间包含“月亮”、“正面”、“背面”、“光亮”、“黑暗”等范畴特征，两个输入空间所存在的部分特征的映射关系构成了概念整合网络运行的基础；类属空间分别对两个输入空间进行映射，得到两个概念域的共同抽象结构为“主体”、“光明的一面”、“藏于人后的一面”；类属空间的共同抽象结构及两个输入空间的部分选择性特征投射到整合空间，经过组合完善最终得出：每个人都是一弯明月，有光明的一面，也有自己不愿示人的一面(自己的隐私或小秘密)。
概念整合实质是人类心智空间的整合。人的心智空间是由概念框架组织起来的，在隐喻的认知过程中，概念整合正是这样，将来自不同认知域的框架结构结合起来，形成一个可以在交际过程中不断得到调整和修正的心理空间网络，通过网络中的投射、类比及新创结构的浮现，最终完成意义的构建。
(二)隐喻认知
是一个动态性的意义构建过程
传统隐喻经常被使用，大多数已经进入人们固化的认知范畴，变成了约定俗成性的隐喻。对此类隐喻的理解，人们往往只需激活储存在长时记忆中隐喻的源域和目标域之间约定俗成的匹配关系，便可推导出其常规含意。而新奇隐喻的意义却只有通过语境和语用推理才能得到充分的解释和诠释。作为认知语言学重要组成部分的概念整合理论，其注意力便主要投放于言语意义的在线生成和解读问题，它更关切言语意义在动态语境中的在线构建，是一种在线(online)意义构建理论。从这个意义上说，概念整合下的隐喻构建及识解过程实质上就是认知主体在认知语境框架下的一种在线构建和推理过程，它能够对新奇隐喻进行卓有成效的阐释。
认知语言学家寇尔森(coulson)指出：背景区(groundingbox)是概念在线整合的重要内容，包括话语事件，话语事件参与者，事件、空间维度，是一系列重要语境假设认知话语表征的起因。兰盖克(langacker)认为：每个意义表达都程度不同地体现出背景动因。有关背景知识的了解、作者或说话者的主观意图以及话语事件发生的时间、地点都在隐喻的意义建构和阐释过程中起着至关重要的作用。
认知主体是隐喻意义构建的执行者。由于客观事物的复杂性和认知主体在认知事物中表现出的态度、兴趣、观念、角度、条件、目的等方面的多样性，在隐喻的动态识解过程中，我们强调认知主体在具体背景下的智力参与。例如，我国台湾诗人余光中的《乡愁》一诗便描述了同一主体从不同的视角聚焦同一个客体而产生的不同体认。“小时候的乡愁是一枚小小的邮票；长大后的乡愁是一张窄窄的船票；后来乡愁是一方矮矮的坟墓；而现在乡愁则是一湾浅浅的海峡。”在此，作者结合自己人生成长的不同阶段，面对海峡两岸数十年的分离，生动地描述了自己在不同时期对于“乡愁”的不同感受，表达了浓厚的思乡之情，也抒发了自己深深的无奈。再如，“瞎子摸象”的典故则证明：不同的认知主体在认知过程中，也往往会根据自己不同的知识、对社会常规的把握、经验和记忆，形成不同的主观能动性。由此，对于同一个认识对象会形成不同的认识连接和合成，进而构建不同的结构。汉语中“市场即大海”的说法进一步说明了不同主体对同一隐喻结构的不同意义构建和在线解读——对于久居内地的人来讲，大海意味着神秘和力量，在浩瀚无垠的大海面前，油然而生的是敬畏之情；而对于渔民，大海则蕴藏着机会和收获，意味着和大自然及命运的搏斗和获得成功的喜悦。“市场即大海”从一个角度可理解为一个人走人市场前途未卜，凶险暗露，决策需倍加小心。而从另外一个角度，则意味着市场为个人才能的发挥提供了广阔的空间和舞台，只需要你充分施展自己的聪明才智，便可实现自己人生的价值和目标。
(三)隐喻认知是一个创造性的认知思维过程
概念整合本质上揭示的是人的思维方法，经常表现为两个相似而不相关的概念整合。相似性是整合的基础，是相似性将两个不相关的概念域中的相似成员性质整合在一起而产生新的概念意义。在隐喻思维中，认知超越了具体的文字表意而从深层的内在的相似规律去看待认知客观世界，是一个创造性的认知思维过程。国诗人庞德(izrapound)的短诗《地铁车站》(inastationofthemetro)：
theapparitionofthesefacesinthecrowd；
petalsonawet，blackbough.
这首短诗涉及两个事件空间域：一个事件空间域是“人群中显现的脸庞”；另一个事件空间域是“潮湿、黑色树枝上的花瓣”，两者相似之处是“显现”、都有“自己的影像”以及背景的“暗色调”的衬托，但两者又各自具备自己的特征：“脸庞”的主体是“人”，“花瓣”的主体是“植物”；“脸庞”的表情是灵动的，“花瓣”的表象是静止的。在这里，诗人把两者放在了一起，使得读者基于其相似性的比较整合产生了创新性的意义，即在匆忙而过，黑压压的人群中幻现的脸庞，如雨后的花瓣，闪现着凝固的生命之美。
需要指出的是，隐喻所关系的两个域之间的映射，是人类认知的独特能力之中心所在，表现出意义的形成、转换和加工的能力。如前文所述，概念整合的过程具有在线构建的特征，概念整合过程中的新创结构并不是显性的、固定的结构，而是整合过程中的产物，是伴随整合过程继而发生的、完全自动产生的结构，也正是在这个结构形成的过程中，人们
自觉完成了对新奇隐喻的认知与体验，也就是说，隐喻意义是表征输入和所指输入，通过映射进入人的概念整合空间进行创新性整合的结果。如，“thecashierisreallyacomputer.”这个句子由“出纳员”和“计算机”两个不同域的概念整合而成。从字面表征来看，“出纳员”与“计算机”各自具有其固有的本质特性，一个有生命，一个无生命，两者完全不属于同一范畴，但是，相似性把这两个概念连在了一起：“出纳员”具有“记忆”、“思考”、“运算”等功能，而计算机也有这样的功能，在认知过程中，认知体通过两个输入空间选择特征的相似连通及映射，并经由类属空间共同抽象特征的投射，在整合空间合成、拓展并完善，最终得出这样的创新意义：“这位出纳员工作能力强，象计算机一样准确而不知疲倦，令人赞叹”。
基于概念整合的隐喻创新性认知过程可扩展到人类认知的各个层面。在经济社会中，我们经常有这样的说法：在生活快节奏的今天，我们还是要多锻炼身体、注意营养，做一些健康投资。投资是经济领域的概念，而健康属于生物领域的概念，在这句话的语境下围绕这两个概念形成了两个输入空间。第一个输入空间中的资本投入、利益产出、投入产出比等特征与第二个输入空间中的锻炼身体、注意营养和良好的健康保证存在着互为映射的关系，其在类属空间的抽象结构为付出代价，得到回报。上述映射关系投射到合成空间，在生活快节奏的背景下构建出一个新的结构：多锻炼身体、注意营养是一种付出，但在工作压力下，这样的付出是值得的，因为它能换回健康的身体，就像资本背景下的投资以期回报一样，它也是一种投资，是一种健康投资。
三、还需要关注的几个问题
(一)概念整合理论和概念隐喻观的互补定位
需要强调的是，概念整合理论并不是对概念隐喻观的全盘否定，它是对包括概念隐喻观在内的隐喻理论的一种拓展和创新。概念隐喻观主要研究隐喻思维中的固定模式，即隐喻概念化中的一般模式、常规模式，重点在于表征在长期记忆中的稳定的知识结构。而概念整合理论则重在个例，特别是实时隐喻思维中的意义构建与推理机制，对新奇隐喻、不透明隐喻有着极强的阐释力。从这个意义上说，概念整合理论和概念隐喻观在隐喻阐释过程中具有一定的互补性，两者的结合能更好地帮助我们解读隐喻思维的内在运作机制。
(二)类属空间的作用
在运用概念整合理论对隐喻及其意义的心理解读过程中，要充分认识到类属空间在整个网络投射机制中的重要作用。曾有学者指出：尽管概念整合网络由包括类属空间在内的四空间构成，但类属空间的概念及功能是模糊的。实际上，类属空间在整个网络投射及意义解读过程中负责对认知主体心智空间中长期记忆信息的激活，并引发其对两个输入空间中的“共同抽象结构和组织”的投射。如果说两个输入空间之间存在有映射关系是概念网络运作的基础，是一种客观存在，类属空间的作用则在于认知主体通过投射激活这种客观存在，从而展开进一步的认知活动，是构建和解读人类隐喻思维和认知的必要条件。
(三)主体间性的重要性
关健词:概念设计建筑结构设计重要性应用
Abstract:theconceptdesignstructurefromthegeneralschemedesignofthestart,peopleusetostructuralseismichassomecorrectknowledgetodealwiththeproblemsinstructuraldesign,suchas:buildingshape,structure,thestiffnessdistribution,componentductilityandsoon.Inthispapertheauthorpeacetimeworkpractice,totheconceptualdesigninthestructuraldesignofimportanceandapplicationtobriefdiscussionandexplained.
Keywords:conceptdesignstructuredesignapplicationimportance
中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：
一、概念设计的涵义
所谓的概念设计一般指不经数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法，可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确，避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，具有较好的的经济可靠性能。同时，也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
对建筑物抗震来说，从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理，再辅以必要的计算和构造措施。从而消除建筑物抗震的薄弱环节，以达到合理抗震设计的目的。也就是说概念设计是工程师运用思维和判断力，根据从大量震害经验得出的结构抗震原则，从宏观上确定结构设计中的基本问题。因此，工程师必须从主体上了解结构抗震特点，振动中结构的受力特征，抓住要点，突出主要矛盾，用正确的概念来指导概念设计，才会获得成功。由于概念设计包括的范围极广，因此不仅仅要分析总体方案确定的原则，还要顾及非材料的正确使用和关键部位的细部构造。但是首先和最重要的还是结构总体概念设计、材料选型和细部构造等问题，这些设计原则和结构概念中，较为重要的是结构总体设计。
二、概念设计的重要性
概念设计是展现先进设计思想的关键，一结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。强调概念设计的重要，主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性，比如对混凝土结构设计，内力计算是基于弹性理论的计算方法，而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法，这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远，为了弥补这类计算理论的缺陷，或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。同时计算机结果的高精度特点，往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解，结构工程师只有加强结构概念的培养，才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。概念设计之所以重要，还在于在方案设计阶段，初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。
三、概念设计在结构设计中的应用
所谓的概念设计一般指不经数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法，可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确，避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，具有较好的经济可靠性能。同时，也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
运用概念设计的思想，也使得结构设计的思路得到了拓宽。传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力R，以至混凝土的等级越用越高，配筋量越来越大，造价越来越高。结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率，结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。以抗震设计为例，一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度，再由结构刚度算出地震力，然后算配筋。但是大家知道，结构刚度越大，地震作用效应越大，配筋越多，刚度越大，地震力就越强。这样为抵御地震而配的钢筋，增加了结构的刚度，反而使地震作用效应增强。其实，为什么不考虑降低作用效应S呢？目前在抗震设计中，隔震消能的研究就是一个很好的例子。隔震消能的一般作法是在基础与主体之间设柔性隔震层；加设消能支撑（类似于阻尼器的装置）；有的在建筑物顶部装一个“反摆”，地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反，从对建筑物的振动加大阻尼作用，降低加速度，减少建筑物的位移，来降低地震作用效应。合理设计可降低地震作用效应达60%，并提高屋内物品的安全性。这一研究在国内外正广泛地深入展开。在日本，研究成果已经广泛应用于实际工程中，取得良好的经济、适用效果。而我国由于经济、技术和人们认识的限制，在工程界还未被广泛地应用。
四、小结
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论，加强计算机的应用，加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中，打破建筑结构设计中的墨守成规，充分发挥结构工程师的创新能力，是相当必要的。因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。这则需要工程界和教育界进行共同的努力。推广概念设计思想是一种有效的办法。
著名的美国工程院院士林同炎教授在《结构概念和体系》一书中为结构工程师提供了广泛而又有独特见解的结构概念设计基础知识和设计实例。该书着重介绍用整体概念来规划结果总体方案的方法，以及结构总体系和个分体系尖的相互力学关系和简化近似设计方法。为结构工程师和建筑师在设计中创造性地相互配合，设计出令人满意的建筑奠定基础。这本书第二版的出版，为我们更好的加深概念设计的理解，提供有益的帮助。总之，概念设计必然会成为今后结构设计的主流思想，这就让我们来共同学习、发展它吧，为结构设计的发展作出应有的贡献。
参考文献：
［1］林同炎，S．D．思多台斯伯利．结构概念和体系．中国建筑工业出版社．
［2］建筑抗震设计规范．(GB5011一2010).混凝土结构设计规范．(GB5010一2010)．
概念设计对于建筑结构的设计至关重要，通过应用概念设计，可以从建筑结构中体现出规范精神与先进思想。换句话说，在设计建筑结构的过程中，设计师不仅需要充分发挥自身设计经验，而且还要有效应用概念设计，确保建筑结构设计的可靠性与实用性。此外，国内设计师还可以吸取国内成功的经验，避免在概念设计应用时出现不必要的麻烦。
2.概念设计内涵与发展
2.1概念设计内涵
概念设计需要进行紧急数值的计算，其是按照用户需求分析，形成概念的产品，其是从抽象具体、从粗精以及从模糊清楚的过程。换句话说，概念设计的应用主要是指，在建筑结构设计全过程中融入概念设计理念。就建筑结构的设计层面来看，部分无法进行分析研究的难题，需要应用概念设计来分析结构体系，同时还要按照自身经营与分析结构来设计建筑结构，进而做好工程建筑抗震设计与总体布置。随着科学技术发展，工程建筑的结构设计要求越来越高，因此，需要在建筑结构的设计中应用概念设计，将设计主题思想变成设计的概念。
2.2概念设计发展的状况
各种活动中都会体现出概念设计，并且概念设计的存在没有意识性。在科学技术发展的背景下，建筑结构设计内容越发复杂，加大了建筑结构实际设计难度，这就需要在建筑结构设计中充分应用概念设计。但由于在概念设计应用过程中，很多研究者都是来自各个领域，对于设计问题难以达成一致的观点，对于概念设计理解也就会存在分歧，可见，概念设计还不够成熟，目前，还处在创建的阶段。近几年来，随着计算机技术的发展，在某种程度上推动概念设计发展[1]。
3.建筑结构的设计中关于概念设计的实例应用分析
3.1工程简介
某栋大厦是集居家、商业与办公为一体的高层综合建筑，其建筑总面积是30500平方米，十六层主要包含三层裙房，四层大平台上设置了娱乐活动的场所与屋面花园，主楼的建筑高度为60米。五到十六层是办公、餐饮与文化娱乐活动的场所，而地下一层是人防地下室、设备用房与车库。该大厦主楼使用剪力墙结构，而住宅楼主要使用框架的结构，住宅楼和主楼间设置了抗震缝；基础的设计使用钻孔与冲孔灌注桩，且桩端的持力层是中风化的基岩，而地下室的底板埋深大约是4.6米。由于建筑立面造型与平面布置加大了设计复杂性，因此，在该大厦结构设计中应用了概念设计，这样仅可以提出出时代的特色，而且可以保证经济合理性。
3.2工程结构设计中关于概念设计的应用
3.2.1在电算分析中应用概念设计
近几年来，计算机的信息技术发展迅速，各行各业普遍应用计算机信息技术，当然，在工程建筑的行业中，也逐渐应用计算机信息技术。就实际应用效果而言，计算机信息技术在很大程度上降低了工程设计人员工作量。但是由于受到多种因素影响，计算机的软件自身存在诸多缺陷，并且不同软件的缺陷也存在差异。若是没有科学、合理应用计算机信息技术与软件，就会严重影响到工程计算结果的准确性。因此，在电算分析的工作中需要充分应用概念设计，也就是借助计算机信息技术获得结果以后，相关设计人员还要按照自身专业知识与实际经验，准确分析与判断电算的结果，确保计算结果真实性与准确性[2]。
3.2.2在方案选择中应用概念设计
在选取建筑结构设计方案的过程中，为了确保选择方案经济性与合理性，需要融入概念设计思想。换句话说，在基础方案选择过程中，需要全方面考虑结构类型、施工现场地质条件、荷载的分布情况与施工条件等因素，选取基础设计的最优方案。在地基基础设计时，需要按照前期实地勘察的报告来设计，若是没有获得实地勘察的报告，需要相关设计人员搜集相关资料，充分掌握工程施工现场地质的情况，只有获取完整信息，才可以确保设计工作准确性与合理性。需要重视的是：同一个工程建筑结构只可以使用一种结构，因此，在概念设计应用时，需要将地基潜力充分发挥出来，并在条件允许情况下，进行结构变形验算的工作。
3.2.3在抗震设计中应用概念设计
在设计建筑结构的抗震效果时，设计人员基本都了解初始尺寸与砼等级，并计算结构实际的刚度，然后按照刚度对结构进行计算，从而准确判断地震力，并获取所需配筋数量。配筋数量、结构刚度与地震力三者是呈正相关的管理，结构刚度愈大，地震力就会愈大，所需配筋数量也就会愈多。如果配筋数量愈多，结构刚度就会愈强，地震力就会愈大。因此，不能盲目增加配筋数量，需要根据地震力情况来调整配筋数量，确保工程建筑的抗震效果。而将概念设计应用在工程抗震建设过程中，可以对设计思路进行拓展，充分结合配筋数量、地震力与结构刚度三者之间的关系进行设计，确保工程建筑抗震设计的效果。也就是，应用隔震的效能概念设计措施，将隔震层设置于建筑整体与基础间，或是设置于建筑的顶端，这样能够将地震力效果大幅度降低[3]。
[关键词]岩土工程；概念设计；必要性
中图分类号：E951文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）36-0380-01
引言
一项设计的优劣成败，设计思想最为重要，概念设计就是一种设计思想。岩土工程设计受诸多不确定因素的影响，单纯的计算一般是不可靠的。因此，虽然岩土力学理论取得了长足进展，计算方法和设计软件不断创新，但概念设计仍不可忽视。概念是一种思维方式，将认识过程中感受到事物的共同特征抽象出来，加以概括，就是概念。
1岩土工程概念的形成与发展
概念是反映对象的本质属性的思维形式。科学认识的成果，都是通过各种概念来加以总结和概括的。概念不是永恒不变的，而是随着社会历史和人类认识的发展而变化的。岩土工程概念，是随着人们对岩土体性状的认识，以及工程地质学、水文学、岩土力学、支护形式与支护作用原理，工程设计理论与方法等新成就逐步形成与发展的。由于法规总是滞后于科学新成就，因而新旧概念，往往是长期交错、并存使用的。
2概念设计
（一）概念设计的必要性
对岩土工程的概念设计，目前尚无统一的认识。狭义的概念设计可理解为框架设计；广义的概念设计，是指设计思想，设计主导理念。
一项设计的优劣成败，设计思想最为重要。岩土工程设计受诸多不确定因素的影响，单纯的计算一般是不可靠的。所以概念反映的不是事物的表面，不是事物的片面，而是事物的本质。
概念设计要从总体上，从本质上把握，对症下药，而不是单纯某一经验的应用，不是单纯的截面设计，承载力计算，变形计算之类，更不是简单的直观判断。概念设计时；必须对原理有深刻的理解，有丰富经验的总结，有灵活动作的能力，从主导理念上总揽全局，牢牢掌握影响工程成败的关键，关于实施效果有基本准确的估计，不犯概念性错误。概念创新设计则一定有总体上、本质上的创新。
（二）安全和功能要求
岩土工程设计必须保证工程在使用期间的安全和满足预定功能要求，一般包括下列方面：
（1）.在正常施工和正常使用条件下，能承受可能出现的各种作用。包括传至基础底面的结构荷载，边坡、基坑、地下工程的岩土压力，地下水的静水压力和动力压力，必要时还要考虑地震作用，风荷载、波浪作用等等。必须保证在各种作用发生时，工程具有足够的安全度。
（2）.在正常使用条件下具有良好的工作性能。例如：对于建筑物地基，变形（沉降、差异沉降、倾斜、局部倾斜）不得超过限值；对于基坑，变形不得危及邻近建筑物及市政设施的安全；对于基坑地下水的控制，应保证坑内适宜正常施工作业，确保相邻工程和周边环境不被破坏等等。
（3）.在正常维护条件下具有足够的耐久性。例如：对于长期缓慢沉降的地基，应考虑工程在整个使用年限内均能满足变形限制的要求；对于地下室的防水抗浮设计，应按使用期间可能出现的最高水位设计；对于垃圾填埋场，其防渗衬层的材料和结构，应保证使用年限内有效，不致老化、开裂、渗漏；对于基坑，如需渡过雨季、冬季，应保证雨季、冬季的安全；对于邻近有重要工程的永久性边坡，设计使用年限不应低于受影响的相邻工程的使用年限等等。
（4）.在偶然事件发生时或发生后，仍能保证必需的整体稳定性。例如：某些高边坡、围堰、垃圾填埋场等，在发生罕遇地震时，可能发生破坏，但不致因整体失稳而造成十分严重的后果（人的生命，重大经济损失和社会影响）。
（5）.在正常施工、使用和维护条件下，对环境的影响不超过限值；例如：施工噪音，强夯振动，挤土效应等对环境和邻近工程的影响；降低地下水位造成区域降落漏斗的影响；在已有建筑物侧旁开挖，使既有建筑物产生附加变形，甚至威胁其安全；垃圾填埋场污染物泄漏和运移造成环境污染等等。
（三）设计条件的概化
概化是将复杂的具体事物，通过科学方法，取其本质，形成模型。模型不是实物，是实物的典型化，是分析和设计的基础。以地基设计为例，传至基础底面的压力不应大于地基的承载能力（包括强度和变形限值）。如果荷载和地基性能指标都是确定性的，岩土是均匀的，问题就很简单。但实际工程往往很复杂，首先是荷载，有永久荷载、可变荷载和偶然荷载，各种不同的荷载组合―基本组合、标准组合、准永久组合等，设计时选取其中最合理的组合，就是对荷载的概化。其次是地基，严格地说，地基都是不均匀的，岩土性质具有时空变异性，需用数理统计方法求出它们的代表值，将地基条件概化为地质模型。再次是如何考虑安全度，有容许应力法和极限状态法，有定值
法和概率法，有安全系数和分项系数表达。此外，必要时为了便于分析，又需要对基础和上部结构的刚度进行概化处理。将复杂的客观地质条件准确地概化为便于分析的地质模型，是岩土工程概念设计的重要步骤。最简单的地质模型，是一张带有各层岩土特性指标和地下水位的综合柱状图或综合地质剖面图。如果条件差别较大，则应充分建立地质模型。岩体内存在极为复杂多变的破裂面，想要具体描述这些破裂面的分析和性状是不可能的。于是有了结构面的产状和分类，结构体的分类，岩体完整性的分类，岩体基本质量的分级，各种围岩分级等等，都是某种概化的地质模型。
正确的概化应注意两方面：一是系统地占有原始数据，原始数据越丰富、越准确、越有代表性，概化效果越好，但付出的成本也越高。二是概化方法的科学性和实用性，要抓住事物的本质特性，针对影响工程安全和使用功能最关键的因素。
（四）设计原理的科学性
设计原理、计算方法、控制数据，是岩土工程设计的三大要素。其中，设计原理最为重要，也是概念设计的核心，必须牢牢掌握。掌握设计原理就是掌握科学概念。概念不是直观的感性认识，不是分散的具体经验，而是对事物属性的理性认识，是从分散的具体经验中抽象出来的科学真理。我们学习科学知识，最重要的就是学会掌握这些概念。解决工程问题时，概念不清，往往只见现象，不见本质，凭直观的局部经验处理问题。概念错了，可能犯原则性的错误。概念清楚的人，能透过现象，看到本质，举一反三，能自觉地运用理论和经验。对于岩土工程设计，力学原理、地质演化的科学规律，岩土性质的基本概念，地下水的渗流和运动规律，岩土与结构的共同作用等等，都是我们常用的科学原理，设计时必须牢记。
3结语
通过本文的分析研究，我们对岩土工程概念设计有了更深层次的认识和了解，明确在设计过程中概念的重要性，利用概念设计的相关理论，以指导工程实践。所以，我们要树立概念设计目标，走概念设计综合技术路线，促进岩土工程向着更科学、更全面、更实际的方向发展。
参考文献
[1]梁炯望：如何对待新奥法.隧道及地下工程，1985（2）.
[2]中国金属学会召开喷锚支护学术会议.治金建筑，1982（2）.
关键词：概念图；云端一体化平台starC；笔手势交互
中图分类号：G434文献标志码：A文章编号：1673-8454（2017）04-0089-04
一、引言
概念图是20世纪60年代美国康奈尔大学的诺瓦克博士根据奥苏贝尔的有意义学习理论提出的一种教学策略，诺瓦克博士认为：“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，最后用连线表明两个概念之间的意义关系”[1]。教学过程中，教师通常将概念图作为一种教学工具和教学策略，更加有效监控教学过程，使教学内容和结构更加清晰，从而帮助教师提高教学效率[2]，同时，也有利于教将自己的课程内容组织成有效的框架，明确课程材料间的连接和教学任务，提高课程计划的质量[3]；对于学习者，概念图可作为一种支持有意义学习的学习工具和策略[4]，促进学习者选择性地将新知识与既有知识联系起来，从而帮助学生进行有意义的学习[5]，作为元认知策略，可以对学生进行创造性训练[6]，引导、促进、帮助建构知识。
随着信息技术的飞速发展，各类教学工具软件、智能设备等走进课堂，传统的粉笔黑板模式逐渐被电子白板等多媒体设备取代，绘制概念图的方式也由传统的纸笔变为计算机，频繁的键盘、鼠标操作给教师和学生增加了认知负担。基于概念图在教学中的作用以及目前概念图绘制软件的交互不足，本文提出对有关教学内容采用概念图形式进行表示，并设计实现基于手势交互的概念图生成工具，其既具有传统纸笔绘制概念图的流畅和易用性，又克服了传统纸笔绘制概念图不易存储修改的缺点，学习者无需花费精力学习纸笔手势交互系统，只需书写内容，便可自动生成概念图，并可对生成的概念图进行编辑操作，提高了学习效率。
二、相关研究
严格意义上来讲，目前常用的MindManger、MindMaps、Xmind、FreeMind等软件工具均属于思维导图绘制工具，思维导图与概念图之间在理论基础、绘制规则、图形外观特点等方面都有区别。思维导图以脑科学研究为理论基础，是一种关键词和图像存储信息、组织信息、优化信息的方法，图中每个关键词和图像都会激活相关具体信息的回忆以及新的观点和想法，其有效性来源于对大脑形状和构造的模拟[7]；概念图则以有意义学习理论为基础支撑，是一种以图像形式反映概念与概念之间关系的空间网络结构图，一般包括节点、连线、层级和命题四个基本要素[8]。绘制规则和外观上，概念图的四大特点为：主题以语言的形式表示并置于图的顶部，主题相关概念以层级结构形式排列并置于节点圆圈或方框中，相关概念与命题之间有连线连接，整个结构成网状分布；思维导图的四个特点为：主题以图像的形式位于导图中央，主题主要观点由中央图像开始呈放射状向四周发散形成主分支，主分支上有关键图像或关键词、各级分支呈节点结构分布[9]。根据概念图和思维导图绘制规则和区别，同一概念的概念图、思维导图分别如图1、2所示[10-12]。由上述可知，概念图与常见的思维导图在呈现和外观上有着很大区别，概念图侧重于表征知识，优势在于在学科教学中对科学概念及其相互关系的描述，便于即时绘制，效率较高，思维导图在于激发和整理思考，更适用于观点和思路的整理[13]。
目前常用的概念图绘制软件有诺瓦克博士指导的CmapTools、美国Inspiration公司研制的Inspiration、北京师范大学知识工程研究中心自主研发的EasyThinking-CognitiveAssistant等，这些绘制工具解决了传统纸笔画概念图难以修改和存储的问题，顺应了人们利用计算机工作的趋势，是对传统手绘概念图方式的一种变革，对概念图绘制有着深远的意义，但同时也带了一定的弊端。以上工具多采用鼠标和键盘的输入方式，对教师与学生的计算机操作水平要求比较高，频繁的键盘输入命令、按钮操作和菜单选择容易打断教师、学生的思路，不利于专心思考；在绘制概念图时，需要输入精确的信息，指定所画图形的尺寸，即需要将模糊信息转换为精确信息，然后进行绘制，这就要求用户只能在对所绘制概念图有比较清晰概念时使用，是用户阶段性成果的记录，不支持概念图整个构建过程，不利于人们像日常生活中用纸笔记录稍纵即逝的想法；中国科学院软件研究所研发的概念图生成工具基于电子纸笔交互，不需要键盘和鼠标的输入，方便自然，不过人们在书写时需要将概念图节点与节点间的连线表示出来，才能生成相应的概念图，绘制概念图的工作量依然较大，并且需要特殊的软硬件支持。
此外，在日常的教学中，知识传递需要即时流畅，对概念图的创建、使用时的交互体验要求较高。CampTools、Inspiration、易思认知等概念图绘制工具在使用时要求教师学生等用户按照特定结构创建概念图，无法使学生将注意力保持在核心人物上[14]，绘制时需要多次通过菜单命令等按键完成，阻碍了知识传递以及思想传达的流畅性；其次，这些工具的使用需要精确性的操作，而学生在绘制概念图时输入更多的是模糊信息，不利于学生快速呈现自己的想法和思路[15]；同时由于课堂时间珍贵，绘制流程简易程度也关系着课堂效率。基于以上不足和课堂教学特点，本文提出了一种概念图自动生成方法，即教师只需书写概念、关键概念，该方法可将书写知识点的组织结构识别出来并自动生成概念图。
三、基于手势交互的概念图自动生成算法
1.概念图生成示例
鉴于概念图在教学中的作用和目前概念图绘制软件存在的不足，本文提出了一种概念图自动生成方法，设计并实现了基于手势交互概念图自动生成工具。该工具根据用户简单书写的知识点，将书写内容的组织结构识别出来并自动生成概念图，支持层级概念图、株型概念图、流程型概念图以及大纲式概念图，以大纲概念图为例，如图3所示；对生成的概念图，在概念图编辑状态下支持用手势对其进行编辑，包括折叠/展开、删除/恢复、复制/剪切/粘贴以及移动等手势操作，如图4所示；对节点的操作效果图如图5所示。
2.主要算法表述
概念图绘制步骤一般为首先选择知识领域即确定将要书写的内容，其次，确定关键概念、概念以及它们之间的层级关系；再次，拟定概念图的纵向分支和横向分支；最后，建立概念之间的连线[16]。不同于概念图绘制方法，本文提出的概念图识别生成方法主要包括三个步骤，分别为：①识别书写内容，将书写内容中的相近笔划形成一个笔划集合，该笔划集合作为一个概念图节点，即节点识别；②确定概念图节点在编辑界面的行列位置，依据各节点间的行列位置相对关系解析节点间联系，即组织结构解析；③按照解析所得的节点间联系自动连线生成概念图。
（1）节点识别
节点识别是对输入的笔划进行预处理。从笔按下到抬起称为一个笔划，将不超过笔划阈值的多个笔划组成一个笔划集合，其中笔划阈值是笔划集合最小外接矩形对角线的1.3倍，每个笔划集合都有对应的行列坐标值（r，c）。
以上关系可以形式化的表示为：笔划Strokes（设为x）和笔划集合StrokeCollection（设为V）之间的关系为Vi={s1，s2……，sn}；一个Strokesx与一个StrokeCollectionV之间的距离定义为Distance（x，V）=Min（f（x，s）），s∈V；函数f（x，s）用来计算两个Stroke之间的距离笔划集合的坐标值集合C={（r1，c1），（r1，c2）…，（rn，cm）}。节点识别算法流程如图6所示，具体描述如下：①Strokex是否为手势笔划，如果是，建立一个手势笔划集合，结束节点识别；②计算Strokex与现有的所有笔划集合Y的最短距离；③如果最短距离小于笔划阈值SThread，则将其归并为距离最近的StrokeCollectionVi，否则创建一个包含Strokex新笔划集合；④标记所创建笔划集合的行列坐标值（rj，ck）。
（2）组织结构解析
这一过程为根据不同概念D的特点和一定的判定规则，确定节点与节点之间的父子或兄弟关系，从而确定概念图组织结构，具体算法描述为：
按行/列对坐标集合C进行遍历（其中层级概念图、大纲概念图按行遍历，株型概念图和流程概念图按列遍历）；计算ri行/ci列中的每一个节点到ri-1行/ci-1列中每个节点的距离，距离最近的节点（ri-1，cm）/（rk，ci-1）为其父节点，这一确定父子关系的过程采取K-means算法，具体表达为：
①选取ri-1行/ci-1列中的所有节点作为聚类质心点即v1，v2，…，vk；
②将ri行/ci列中的节点作为样例，计算其应该属于的类也就是其父节点，设每个样例为i，则ci：=argmin||xi-vj||2
对于每一个类j，重新计算该类的质心：
vj：=；
③重复步骤2，直到该过程收敛。
其中ci代表样例i与聚类质心k个类中距离最近的类，ci的值是v1到vk中的一个，质心vj代表属于同一个类的样本中心点的猜测。
经过以上步骤，节点间的关系即被确定，得到父子节点关系E={（vi，vk）|vjisvk'sfather}。
由节点识别得出的节点（笔划）集合V和组织结构解析得到的节点关系E，创建图G=（V，E）；遍历图G，将存在父子关系的节点用连线连接起来，便生成了相应的概念图。
四、实验结果及分析
运用笔者所述概念图识别生成算法的概念图生成工具已集成于国家数字化学习工程技术研究中心的starC教学平台，本文对教师借助该工具绘制概念图进行教学时是否能准确地生成理想概念图的概率和对概念图修改编辑的手势识别率进行了统计。
为统计概念图的正确生成率，选取了20名教师为研究对象，分别绘制了层级概念图、株型概念图、大纲概念图、流程型概念图进行教学。经统计生成层级概念图、株型概念图、大纲概念图、流程型概念图的准确率分别为90%、93%、96%、94%。当教师或学生对书写概念或关键概念的组织分布不太精确时，会造成概念图误识别。例如，教师在书写时由于连笔或其他因素，将概念和关键概念组织分布模糊，此时就会造成该工具将概念和关键概念识别为同一个节点，从而影响整个概念图的识别效果。为了改变此用户体验，本工具支持边书写边识别生成，用户可以在使用过程中利用引入的删除、展开、折叠、复制等手势（手势形状如图4所示），对不符合概念图生成准则的部分进行编辑修改，以便在后续的过程中生成准确的概念图。
本工具支持对识别生成的概念图进行编辑修改，且对概念图的编辑修改采用的是手势操作，选取了10名测试用户，每人在编辑界面上将每一种手势命令输入10次，每种手势一共执行100次，对手势的正确识别的概率进行统计，数据表明，“展开”、“折叠”、“删除”、“恢复”、“复制”、“粘贴”、“剪切”的手势识别率分别为96%、95%、90%、94%、97%、98%、96%；由于“删除”手势稍微复杂，识别率明显低于其他手势，其中“粘贴”、“复制”、“剪切”手势为多点手势，识别率较高。同时对手势操作概念图的可用性进行了分析，将20个测试用户分成两组，分别用手势和鼠标两种交互方式将测试概念图的形状改变为指定形状，记录两组完成任务的总时间，手势交互方式效率将近是鼠标操作的1.8倍。
关键词概念概念图教学策略
中图分类号G633.91
文献标识码B
江苏省自2006年秋学期开始进入新一轮的课程改革实验阶段，笔者所在学校主要使用了由人民教育出版社根据普通高中课程标准编写的生物新教材(以下简称人教课标版)。人教课标版除了在形式上采用了丰富的图片并配合精美的版式设计，使得新教材阅读时的视觉效果得以大大改善之外，在生物学概念及概念体系的编写上也独树一帜，下面作一简要分析。
1人教课标版概念的编写特点
生物学概念是生物学学科思维的基本单位，生物学学科知识实际上是由众多的生物学概念以及通过它们的相互联系而建立起来的知识结构体系，因此概念教学是中学生物教学的一块主要内容，也是学生学习生物学的基础。
1.1人教课标版教材中概念的呈现方式
1.1.1直接定义
利用学生认知结构中原有的有关概念，以定义的方式直接向学生提示出概念的关键特征。如必修1“生命系统的结构层次”中直接在括号内给出了种群和群落的定义，旨在要求学生初步了解这些名词，形成初步的概念，并在必修3中具体阐述其内涵。这种编写方式简便易行，效率较高，有助于提高学习进度，但同时也存在死记硬背之类的弊端，所以在新教材中大大减少了这样的呈现方式。
1.1.2归纳抽取
从大量具体的例证出发，通过归纳的方法抽取一类事物的共同属性，从而获得概念，这有利于学生对概念的深入理解和记忆。如“基因”是生物学中一个极其重要的概念。在人教课标版中，先通过重现科学史对“基因”的认识历程，让学生首先从孟德尔观察到的现象及其遗传定律入手，建立“遗传因子”的概念，再通过“遗传因子的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似”进而得出“基因在染色体上”，最后通过探讨DNA分子结构得出“基因是有遗传效应的DN段”。经过层层深入，逐渐发展，当学生探讨基因本质时，他们已经具有了丰富的相关知识，这就为学生真正理解“基因”这一概念做好了准备。
可以看出，人教课标版恢复了“自下而上”的概念学习方式在学生学习中的重要地位，强调在实例中锻炼学生的分析概括能力，对于那些重要的而又较为抽象的概念，在编写中注重先从具体现象人手，自下而上逐层推进概念内涵，最终目的是让学生真正理解那些重要概念的深层含义，而非简单地记忆概念的书面定义。
1.1.3核心提示
新教材在每节内容的编写上，对一些关键的概念或要点以黑体字的形式突显出来，以引起学生的注意和重点理解。如“真核细胞和原核细胞”、“核酸”、“细胞代谢”、“活化能”、“酶”等。这一处理有力地提高了学生学习的关注度，大大提升了学生自主学习的有效性。
1.1.4概念图式
概念图是一种组织和表征知识的工具。它通常是将有关某一主题的不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中，再以各种边线将相关的概念和命题连接，形成关于该主题的概念或命题网络。这种方式把知识高度浓缩，将各种概念及其关系以层状结构形式排列，清晰地揭示了意义建构学习的实质。
1.2概念体系的构建
在人们的认识过程中形成的种种概念通过各种方式联系起来，就形成了概念体系。一个良好的概念体系对学习有很强的促进作用，在人教课标版中，也明显表现出这一特点。
1.2.1课文中概念体系的构建
在人教课标版具体内容讲解中，首先确立核心概念，并围绕核心概念展开下级概念，从而确定教材内容的编写顺序，如图1中所示的架构形式。
1.2.2课后练习中概念体系的构建
为了帮助学生建立良好的概念体系，人教课标版在本章小结之后的自我检测部分，编写了许多要求学生完善或直接绘制概念图的作业，一共有近20处，进一步凸显了对概念体系的重视。
2教学策略
概念是构成生物学知识体系的重要组成部分，是教学的重点与难点，而概念图作为表示概念与概念之间关系的空间网络图，实现了概念之间联系隐性关系的显性化，可以帮助学生有效构建个人认知体系，为学生通过学习，都能在原有的水平上得到提高、获得发展，提供了一个良好的平台。因此，在平时的教学过程中，教师要特别注重概念和概念图的教学。
2.1提供感性材料从而引入概念
在生物学教学中，感性材料主要有演示、实验、各种直观材料、教具(模型、标本)等的图像观察和联系实际(学生原有的知识和生活经验等)。如学习DNA的结构时，教师先让学生观察DNA的结构模型(物理模型)，去分析其组成元素、组成部分、基本单位及相关联系，形成一定的直观印象，并在此基础上，进一步分析脱氧核苷酸的排列顺序，为后续遗传信息的学习奠定基础，也使学生对概念的感觉轻松、自然、有趣。
2.2迁移与矫正前概念从而同化概念
学生已知的内容，即存在于人们头脑中相对于新知识的已有的认知，就是前概念。前概念可能是正确的，也可能是片面的或错误的。由于生物学与人类生活实际联系非常紧密，所以前概念非常丰富。当新概念与前概念间存在某种类属关系时，教师若能给予有效引导，使学生能将新概念与头脑中已有概念间的这种类属关系进行正确链接，将有利于学生将新概念同化到自己头脑的已有概念体系中，从而习得概念。
正确的前概念可成为生物学概念学习的资源和概念学习的新的增长点，可使学生尽快地掌握新知识和知识结构。如在学习植物的向光性时，教师利用“一枝红杏出墙来”、“朵朵葵花向太阳”、“根向地茎背地”、“倒伏的麦子会弯腰”等这些正确的前概念，一方面有助于迁移到新概念的习得和有意义的建构，另一方面，有助于激发学生进一步学习的兴趣和动机。
片面或错误的前概念如果得不到及时矫正，将影响对生物学概念的同化和顺应，使学生形成错误的思维，阻碍生物学科学概念的建构。如珍奥核酸的广告在社会上形成了“吃核酸补核酸”的错误前概念，在课堂上，笔者组织学生分为正反双方进行辩论，通过对核酸的消化、代谢、合成等方面的分析，使新知识与学生的前概念产生冲突，经历思想上的冲突和震撼，促成原有知识结构的顺应，用科学的概念代替原有的错误观念，实现错误前概念向科学概念的转变。有时，教师在讲解时也可故意设置错误，引导学生去发现，从而强化科学概念，摒弃错误的前概念。
2.3补充课外资料从而深化概念
人教课标版教材虽然提供了大量的史实资料和图片等，但有些内容由于编写的出发点不同，有些概念涉及极少，使得教师在日常教学中有了更多的发挥余地。如人教课标版课后练习中出现了有关“人工选择”的内容，但教材中并未提及。因此，可以借鉴北师大版教材中“人工选择的启示”这一内容，适当补充“多个品种金鱼、的培育是人工选择的结果”，一方面加深了对人工选择概念的理解，也有利于进一步理解自然选择的理论。
2.4构建概念图从而涵盖概念
除了引导学生完成课本自我检测中的概念图作业外，在教学过程中，教师应当引导学生利用概念图工具逐步完善概念，建构知识网络。在平时训练中，教师可常以一个关键词(如DNA、染色体、蛋白质、细胞分裂等)为核心，引导学生找出与之相关的其他概念，向外拓展延伸，利用思维导图工具模式构建概念图。引导学生把所学概念有机地组织起来，逐渐达到纵横高中生物学所有概念，建构出一个完整的概念系统。
教师还可以使用概念图来突出核心概念，或通过概念图来比较概念或实现对学生学业水平的评价。这需要针对不同的内容进行具体的应用。
2.5构建知识体系从而活化概念
关键词：高中生物概念图运用
概念图是以命题的形式显示概念间的意义联系，并用具体事例加以说明，来展示概念间层级结构的示意图。概念图是用来组织和表征知识的工具，它通常是将有关某一主题不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中，用各种连线将相关的概念或命题连接，这样就形成了关于该主题的概念或命题的知识网络，以此形象化的方式表征学习者的知识结构及对某一主题的理解。因此，通常概念图被认为有助于创意想象，可以作为脑力激荡的工具，有助于人们在学习复杂概念时理清思路、指明方向。
一、教学中充分利用好概念图，领会三个要素
在课堂教学过程中，教师要引导学生将教学内容转化为有价值的、值得探究的概念图，首先要把握好概念图的三要素：“概念”、“层次”、“关联词”。造成学生不能运用好概念图的原因主要有：学生对某些概念理解错误；不能很好地以某概念为中心辐射出相关概念；对概念间的关系不明确，导致所用的关联词不够恰当；概念层次不够清晰。
例如学习《基因是有遗传效应的DN段》时，我布置的作业是以染色体与基因的关系画出概念图。下图是两个学生的作业：学生1不能很好地以中心概念辐射出相关概念；而学生2的层次有点混乱，所用到的关联词不够恰当。
我在评讲时，要求学生分四步来绘概念图：第一步，找出中心概念；第二步，分好大致层次；第三步，对层次之间的关系用恰当的关联词联系起来；第四步，以中心概念辐射出其他概念，进一步完善概念图。
学生觉得中心概念应该是染色体，染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸分别为第一、二、三、四层次，四者应该是包含关系。学生还能联系到的概念有染色质、同源染色体、脱氧核苷酸的构成、显性基因、隐性基因、显性性状、隐性性状、相对性状等。学生经讨论并修正后建立出来的概念图如右上图所示：
从这个例子可以看出：在概念图教学应用中，师生只要把握好“概念”、“层次”、“关联词”三要素，就能将离散知识形成知识结构，同时拓展延伸概念，加强学生对知识相互关系的理解，帮助学生产生新知。
在课堂教学中巧妙应用概念图能提高教学效率。不同的教学手段可以达到不同的教学效果。课堂教学中教师不能滥用概念图教学，应针对不同内容的特点，教会学生采取相应的学习方式，利用不同的知识表征方式加以学习，从而取得较好的学习效果。例如有关细胞器之间的分工、细胞器之间的协调配合、细胞的生物膜系统等知识就可以利用概念图教学，而理解有氧呼吸与无氧呼吸的关系利用对比表效果就较好。教师选定合适的教学内容，在合适的教学时机，运用概念图教学可以收到非常好的教学效果。
二、概念图构建的基本步骤
1.确定某个知识领域，列出其中的相关概念。最好选取自己熟悉的一个知识领域，这样便于列出其中的相关概念。
2.确定关键概念，理顺概念关系和等级。一个概念体系的相关概念之间的关系往往比较复杂，构建概念图时首先应该确定其中的关键概念，然后再根据其本质特征上的区别和联系，找出各概念间的关系，如从属概念、并列概念、相反概念、相邻概念等。
3.确定概念图纵向分层和横向分支。可以把所有的概念写在可以活动的纸片上，然后把这些纸片按照概念的关系、等级，在工作平台（如黑板、卡纸等）上进行排列，初步拟定概念图的结构。利用活动纸片来确定概念图纵向分层和横向分支的好处就是允许学习者移动概念和修改概念图的关系。
4.确定概念之间的命题关系，并在连线上用连接词标出各概念之间的从属关系。概念之间的联系可以是同一知识领域和不同的知识领域，同一知识领域的概念图连接词相对比较简单，建立起来容易；不同知识领域连线上的连接词相对比较复杂，要认真思考，选出准确、精练的连接词来连接各概念之间的从属关系。
关键词：建筑结构；概念设计；结构设计
概念设计的宗旨是在特定的建筑空间及环境条件下，用整体概念来考虑结构的总体方案，并能有意识地发挥和利用结构总体系和各基本分体系之间的力学特性与关系。建筑物是一个整体空间结构，各种构件以相当复杂的方式共同工作，并不是脱离总的结构体系的单独构件。作为结构工程师，不应过度依赖计算机和盲目照搬规范，应把概念设计应用到实际工作中去。
1概念设计的定义
结构设计分为理论和概念设计。理论设计是结构工程师根据计算理论和规范，在对结构进行计算模型的假设及受力状态的假定的前提下，对结构进行计算分析，得出数据式的结果，然后利用结果进行设计。概念设计是指不经数值计算，尤其在一些难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。
在建筑设计的方案阶段，从总体出发，采用概念性近似计算方法，能迅速、有效地对结构体系进行构思、比较和选择。这种方法虽有一定误差，但概念清楚、定性准确、手算简单快捷，能很快选择出最佳方案，具有较好的经济、可靠性能，同时也是施工图设计阶段判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
2概念设计的重要性
概念设计的应用面非常广泛，几乎蕴含了所有的结构设计。在不确定因素多、受力状况变化较大的抗震设计、高层建筑设计、基础设计中，概念设计的应用尤显重要和突出。
概念设计的重要性，主要体现在三方面：一是因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性。为了弥补计算理论的缺陷，或实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要用概念设计来满足结构设计的目的。二是由于在方案设计阶段，初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念，选择效果最好、造价最低的结构方案。概念设计在设计人员中提得比较多，但往往被人们片面地理解，认为其主要是用于一些大的原则，如确定结构方案、结构布置等。其实，在设计中任何地方都离不开科学的概念作指导。三是由于计算机计算结果的高精度，容易给结构设计人员带来对结构工作性能的误解，过分地依赖于计算机和设计软件，进行习惯性、传统的结构设计，对计算结果明显不合理、甚至错误的地方不能及时发现，使许多的建筑结构留下安全隐患。因此，概念设计在结构设计中具有重要的地位。
概念设计是展现先进设计思想的关键,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。一般认为,概念设计做得好的结构工程师,随着他的不懈追求,其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富,设计成果也越来越创新、完善。遗憾的是,随着社会分工的细化,大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计,缺乏创新,更不愿(不敢)创新,有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳(害怕承担创新的责任)。大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天,对计算机结果明显不合理、甚至错误而不能及时发现。随着年龄的增长,导致他们在大学学的那些孤立的概念都被逐渐忘却,更谈不上设计成果的不断创新。
强调概念设计的重要,主要还因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性,比如对混凝土结构设计,内力计算是基于弹性理论的计算方法,而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法,这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远,为了弥补这类计算理论的缺陷,或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计,都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。同时计算机结果的高精度特点,往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解,结构工程师只有加强结构概念的培养,才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。概念设计之所以重要,还在于在方案设计阶段,初步设计过程是不能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念,选择效果最好、造价最低的结构方案,为此,需要工程师不断地丰富自己的结构概念,深入、深刻了解各类结构的性能,并能有意识地、灵活地运用它们。
3概念设计的一般原则
3.1合理选择结构方案，形成良好结构体系
一个成功的设计必须选择一个经济合理的结构方案，即要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。必须对工程的设计要求、地理环境、材料供应、施工条件等情况进行综合分析，并与建筑、水、电等专业充分比商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时还应进行多方案比较，择优选用。
要形成良好的结构体系，要求结构构件在承载能力极限状态下能共同受力、共同交形、协同工作，有相同的耐久性，同时达到极限状态。还要正确处理基础与上部结构之间的关系，必须把基础与上部结构视为一个有机的整体，不能把二者割裂开来。
3.2恰当选用计算简图，正确分析计算结果
结构计算是在计算简图的基础上进行的，计算简图选用不当而导致结构安全事故屡有发生，因此选择恰当的计算简图是确保结构安全的重要条件。计算简图应有相应的构造措施来保证。
由于软件种类繁多，不同软件往往会导致不同的计算结果，加之由于程序与结构某处实际情况不相符合、或人工输入有误、或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果，因此工程师的知识、经验是不可缺少的，工程师应全面了解程序的适用范围、技术条件等，认真分析计算结果，慎重校核，做出合理判断，不可迷信电脑。
4概念设计的应用
4.1抗震概念设计
地震具有难以把握的复杂性和动态变化特点，要准确地预见建筑物所遭遇的地震特性及详细参数，是难以做到的。
只有辅以准确的概念设计，在宏观上对抗震结构进行控制，正确分析计算结果，合理地对薄弱环节采取构造加强措施，
才能在经济合理的前提下，设计出抗震性能优电的建筑。
为了保证建筑具有足够的抗震能力，通过概念设计从宏观上控制结构的抗震性能应充分考虑以下环节：①选择对抗震有利的场地及地基，避免地面变形的直接危害，采取措施保证地基的稳定性。②进行合理的基础设计，同一结构单元不宜设置在性质不同的地基土上，不宜采用不同的基础形式，设计时宜最大限度地发挥地基的潜力。③建筑物的体型应力求简单、规则、对称，质量和刚度变化均匀，以减少地震作用产生的变形、应力集中及扭转反应。④选择合理的结构体系，抗侧构件力求均匀对称，设置多道抗震防线，避免局部出现薄弱部位，要求结构布置受力明确，传力简捷。⑤各类构件之间要有可靠的连接，并具有必要的强度和变形能力，从而获得整个结构良好的抗震性能。⑥强调结构空间整体性，平面加强连接，竖向确保足够整体刚度。⑦重视对非结构构件的处理，利用其对主体结构的有利影响，避免不合理设置导致对主体结构的不利影响。⑧尽量减轻结构自重，减少地基土压力，从而降低向建筑物传输的地震力。
4.2高层建筑结构概念设计
高层建筑结构概念设计中以下几个问题值得重视：①正确认识高层建筑的受力特点，选择合理的结构类型。高层建筑的受力特点不同于低层建筑。高层建筑从本质上讲是一个竖向悬臂结构，水平荷载的影响要远远大于垂直荷载的影响，水平荷载是结构设计的控制因素。结构抵抗水平荷载产生的弯矩、剪力以及拉应力和压应力应有较大的强度和足够的刚度，使随着高度增加所引起的侧向变形限制在结构允许范围内。由于高层建筑的受力特点，选择切实可行的结构类型是非常必要的。②正确选择合理的结构体系。由于高层建筑中抗水平力成为设计的主要矛盾，因此采用何种抗侧力结构是结构设计的关键性问题。选择高层建筑结构抗侧力体系通常需要考虑的两个主要原因是建筑物的高度和用途。③选择合理的结构布置。结构布置的合理与否很大程度影响着建筑的使用、结构的经济性和施工的合理性。结构布置不当，常常造成薄弱环节，引起震害。在结构布置时，应加强结构的整体性及刚度，加强构件的连接，加强结构的薄弱部位和应力复杂部位的强度。④提高结构的抗震性能。由于高层建筑的受力特点不同于低层建筑，因此在地震区进行高层建筑结构设计时，除应保证结构具有足够的强度和刚度外，还应具有良好的抗震性能，结构必须具有一定的塑性变形能力来吸收地震所产生的能量，减弱地震破坏的影响。
4.3基础中的概念设计
地基土的不确定性很强，至今还没有哪个模型能够对其作精确的描述。因此，在基础的设计中，更需要根据基本理论知识及丰富的实践经验，分析、预见可能出现的各种问题，从而找到最合理的处理方案。因此，概念设计在基础设计中的作用尤为重要。建筑结构设计常规的方法是将上部结构、基础作为彼此独立、离散的结构单元进行力学分析。实践表明，这种常规法计算得到的基底应力和基础沉降量往往与实测值相差甚远。事实上，基础问题的解决不宜单纯只着眼于基础。在上部结构设计过程中，应该注意由于地基沉降变形差异而引起的上部结构次应力、开裂等不良现象。所以应该把基础和上部结构视为一个统一的整体，从二者相互作用的概念出发来考虑基础方案。当然，整体的相互作用分析相当复杂，合理的方法应该从二者之间满足静力平衡和变形协调两个条件出发进行分析。设计人员除了具各土力学、地基基础的基本理论知识外，还应该掌握基础与上部结构相互作用的基本概念、原理，了解基础刚度变化对上部结构内力的影响、上部结构对基础变形的约束作用，以及采用不同地基计算模型可能在基础和上部结构中产生的差异。这样，在基础选型、布置以及地基模型、参数的选取时，才能够从共同作用的角度加以考虑，力求设计出最为经济、合理的基础方案。
5结语
关键词：概念设计；结构设计；运用
一些结构设计师不重视结构的基本理论和基本概念的正确使用，不能有效地运用他们的知识、精力和时间去考虑结构的整体设计、协同工作等一系列概念设计问题而是一味地依赖计算机，久而久之许多设计人员缺乏结构设计的概念，对软件技术条件认识不清、对计算机的计算结果无法判断，对规范与软件之间的差异不甚了解，对如何加强结构的整体性、合理性、经济性没有概念，甚至一些设计人员因为过多地相信计算机分析结果而导致结构计算模型与实际建筑物存在较大差别，引起结构施工图中出现了大量的概念性错误和计算错误，且有些错误可能会导致严重的后果。为保证建筑结构的安全、适用、经济、可靠，对设计人员强调结构概念设计的重要性是非常必要的。
首先，要重视概念设计
只有具备优秀的设计，才能创建优质的工程。一个优秀的结构工程师会在每一项工程设计的开始，即在建筑设计的方案阶段，根据经验和专业设计理论，在脑海中进行一个“优化”过程，运用概念设计方法，可以迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，同时帮助建筑师开拓或实现建筑物业所想要的空间形式及其使用、构造与形象功能，并以此为目标，与建筑师一起确定建筑的总体结构体系，并能明确总体结构体系分体结构体系的最优受力方案所得方案往往概念清晰、定性正确，避免了后期设计阶段一些不必要的烦琐运算，具有较好的经济可靠性能。同时，这也是判断汁算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。概念设计是结构设计的核心和灵魂，它统领结构设计的全过程，贯穿着设计工程师的知识水平和设计水平。
二、在建筑工程中进行宏观设计
（一）概念设计是运用人的判断和思维能力，从宏观解决结构设计的基本问题、概念设计是一种思路，是一种定性的设计，它不以精确的力学分析、生搬硬套的规范条文为依据，而是对工程进行概括性的分析，制定设计目标，采取相应结构措施。具体到设计过程，就是根据特定的建筑空间和地理条件，结合建筑的功能要求，考虑结构安全、适用、经济、美观、施工方便等各种因素后，确定结构的总体方案，按照结构的破坏机理和破坏过程，灵活且能有意识地利用整体结构体系与基本杆件间的力学特性与关系、设计准则、工程现场实时的资源条件，全面合理地解决结构设计的基本问题。既要注意到总体布置的大原则，又要顾及到关键部位的细节，从根本上提高结构的可靠度。
（二）在方案设计满足建筑要求的前提下，从宏观的角度考虑结构整体性及主要分体的相互协调关系，确定总体设计方案；二是在理论设计过程中综合考虑工程条件、计算理论、材料性能等各种因素对计算结果的影响，判断理论设计的准确性，并对一些工程中难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题，根据实际经验采用一些结构构造措施进行处理
三、概念设计应尽早介入工程设计
建筑的概念设计，在整个设计过程了起着举足轻重的作用，一幢建筑物的设计，如果没有事先经过全盘正确的概念设计，以后的计算模式再准确、计算再精确、配筋再合理，也不可能是一个经济、合理的优秀设计工程。所以结构设计人员应该及早介入建筑的概念设计。住宅设计无论是多层砖混或和框架剪力墙结构，都不同于以往的静力设计，必须从抗震的角度，采用二阶段设计来实现三个水准的设防要求。为此，结构设计人员必须及早介入建筑结构的概念设计，否则，将会导致建筑结构设计的不合理，给以后的结构设计带来难度。为在建筑物的方案设计阶段正确把握建筑结构的概念设计，应对不同形式的住宅建筑，掌握各自概念设计中容易疏忽的要点。因此，结构的概念设计主要是重视规范及规程中有关结构概念设计的各条规定，不至于陷入只凭计算的误区。若结构严重不规则，整体性差，则仅按目前的结构设计计算水平，难以保证结构的安全，而且十分不经济。
四、运用概念设计思想
概念设计的取得要根据个人经验的积累，在实际中结合建筑功能要求、结构安全等级、抗震设防登记、地质资料、当地资料、当地自然环境等来进行定性设计的过程，它的内容包括：确定三缝设置、结构体系、基础形式的埋主要构件的几何尺寸等。比如，有的设计人员用多层结构三维空间分析程序来计算底层框架，还人为的布置一些抗震墙，既不能满足楼层间的合理刚度比，也不能正确地反映底层框架在地震时受力状态。问题还是在于结构概念不明确，没考虑这两种结构体系的差异。软件的选择和使用不当，造成危害是不容忽视的。美国著名学者和专家曾警告工业界：“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。”要避免这种情况，不妨运用概念设计的思想。
五、概念设计需要创新力
我国现行的结构设计理论与计算理论采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则，与过去经历过的经验估算法、容许应力法及破损阶段法相比，它更科学、更合理，但也存在一些缺陷或不可计算性，即它对具体空间结构体系整体研究存在一定的局限性，只能视作近似概率法。如，对混凝土楼板结构设计，内力计算是基于弹性理论的计算方法，而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法，这一矛盾使计算结果结构的实际受力状态差之甚远。为了弥补这一缺陷，或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计，必须用优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。要充分发挥结构程工师的创新能力，因为他们是结构设计革命的推动者和执行者。
六、概念设计在建筑抗震中的应用
地震活动是一种随机的、破坏性很大的振动，它的复杂性和不确定性难于把握，要想掌握建筑物所遭遇的地震得特性与参数目前很难做到。同时在结构的设计分析方面，对结构的空间作用、非弹性性质、材料实效，阻尼变化等诸多因素的影响，也存在着不确定性。而建造良好结构抗震性能的决定因素就是长期抗震经验经验的总结，也就是“概念设计”。它强调，在工程的开始阶段就掌握能量输入、结构体型、体系等几方面，找到抗震的不利因素，进行必要的计算和必要的加强措施，以满足抗震的设防要求。
【关键词】概念史；中共党史；新视野
一、基础性理论阐述
根据学术史的具体研究可知，概念史研究的主要意义和研究主要涉及到了史学领域的相关内容，国际研究中很多概念史的发展相对成熟，多数的研究都集中在20世纪60、70年代的阶段，标志性的特点集中在学术形态上，主要的代表是德语世界的概念史，主要的代表人员集中在考斯莱特身上，主要的观点内容集中在概念史和社会史上，成为一种典型的“海德堡学派”；还有一个显著的代表是英语世界概念史研究，主要的代表者有波考克和斯金纳，两个学者主要的分析内容集合了概念史与语言修辞之间的良好联系，也被人们看作是“剑桥学派”。[1]以上两种的研究数据都存在各自的有效性和漏洞，但是其主要作用支撑了概念史的研究发展。根据以上两种研究视野分析可知党史研究与概念史研究之间呈现出适应性的联系。
二、话语分析和概念演化
概念分析是概念史研究的重中之重，因此划分党史研究中哪一些词汇是需要必须研究的重点是很有必要的，主要原因在于不是全部的词汇都可以直接组成概念。根据国外考斯莱克发表的观点来看，词汇的本质性是指向其意有所指的内容，不管是一种思想或者是简单的客体，将其完全的融合到词语本身，以上便形成一个完整的概念。
以上的论述可能不是对概念含义的详细解释，但是其中显示出与语境和相关词语都是组成概念的重要部分，例如，“半殖民地”该种类型的词汇可能会成为中共理论研究当中一个关键性的概念种类，原因在于“半殖民地”中包含了我国社会性质形成的重要特征和部分过程，也展现出中国革命过程中的实际特征，且“半殖民地”的使用需要特定的环境，一旦脱离了该种环境条件，以上概念的论述可能很难被界定。[2]
不厌其烦的列举很多党史领域的概念，其中需要确认的是，需要分析概念构成的主要意图，其主要显示的概念的含义是在于如何的将中共历史的象征表现出来，如何将其实际的转换成对于中共历史发展的表意是需要分析的，实际分析可知，任何一种的象征或者表意都可以通过语言来描述，在社会交流和认知的理论框架中，实际上是一种话语的简单表达，实际上是动态的展现，党史学科实际上属于一门十分重点的人文学科和历史学科，党史学科之所以和其他种类型的学科出现差异性的根本原因是其自身十分独特的一种学术特色概念，需要良好的将自己的专业性概念和词汇表现出来，还需要建立起一整套十分适应自身学术发展特点的语言系统和概念系统。如果没有涵盖以上几种特征的话，党史学科应该怎么样建立呢，党史的实际历史内容或者实际的叙事内容需要经历过十分专业的概念或者术语经历良好的过滤和挑选，做好内容的表达和意有所指，其中明确的党史专业概念或者专业术语的建立，主要指的是吸收了党史内容的相关概念和专业术语，不是简单的字词概念或者术语的表面含义，例如，“实践”的过程可以实际被用在党史研究中，还可以被应用在学科的内容上，但是分析党史的实践内容来看，但是其他很多学科的内容显现出显著的差异性。[3]
三、学术实践的价值
对比与党史研究来看，概念史的研究实际上不是一整套相对完善的理论或者研究形式，概念史研究的可靠性和有效性也不是绝对的，但是不能因为其存在很多不足而否定该理论在党史研究上的贡献。同样的，不能因为概念史的理论内容和实践形式在党史研究的理论体系上还没有形成相对成熟且充足的学术指引，就片面性的回绝区域外足资借鉴的很多理论提示。其中需要指出的是，分析目前已经存在的概念史理论或者方式是否已经具备基础的解释功能，针对于党史领域中的概念史问题研究过程中，概念史理论解释功能的实际适应性又有多少呢，是否可以进行学术实践的检验成为诸多学者关注的问题。
分析党史领域很多关键性概念研究的内容可知，学术界针对于关键性概念的分析已经付诸于具体实践，举例分析，比如研究人员针对党史文献内容里常见的封建思想相关概念进行解释和参透的过程中，多数人已经知晓了概念范围的改变，该点也是人们思想在历史长河中不断转变的体现，也是人们认知丰富且知识总量不断拓展的实际表现，体现了人类认识的深入和拓展，因此针对“封建”概念实施古今转换和中西移植的过程进行考试方式的探索，可以有效的分清楚“封建”概念在我国近现代史中使用过程中的发展路线，呈现出历史的发展状态。
在固定的观念框架内部分析不同关键性概念的过程中，可能是晚近研究现代概念史中的一种独特的现象，类似于研究“革命”概念的时候，很多学者的研究集中于词源的角度，其中还融合分析了中西语义中很多词汇进行了跨越式的演变，有学者认为，自从人们进入到现代社会环境中，革命的性质已经不再简单的体现在社会环境和社会秩序的演变上，也不是深入的贯彻性变革，现代革命实际上已经成为一种社会行动和社会权利的实施正当性评估的根据，甚至革命的概念还被人们应用到道德层面和人类关怀上。
四、结束语
党史研究领域的关键性概念种类繁多，针对于概念研究的验证性评估的主要决定因素体现在党史研究具体实践的过程中，分析其实践过程是否已经具备了十分强烈的历史感和真实性，分析党史概念和我国现代社会发展中诸多历史关联的时候，概念史研究是针对性最强且最有效的一种方式，也是研究的新领域。分析党史研究的整个范围来看，概念史研究实际上是针对历史资料的阐述和剖析，存在具有必要性，也是重要的思维工具。
【参考文献】
[1]彭祥睿，朱志敏.构建中共党史学科话语体系若干问题[J].党史研究与教学，2015.04.4-8.
[2]疃.中共党史文献中的“老爷”概念及其运用[J].中共党史研究，2015.12.103-112.
[3]暴占杰.近五年来学界关于中共党史学若干问题研究述评[J].内蒙古电大学刊，2016.05.34-37.
【作者简介】
王轩遥1995.2-）男，汉族，浙江宁波人，本科，毕业学校：理工大学，主要研究方向：弹药工程.
