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】
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[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】
这个维度涉及到以下几个问题：案例提供了多少信息？如何才能把它们呈现出来？学生根据现有的信息形成了多少种解决方案？
水平1：案例以简明的形式相当完整地表述了所需信息，不需要重新整理。
水平2：案例包含了一些冗余信息，但需要对数据、信息等进行加工整理。
水平3：案例表述缺少一些条件或故意加入了大量冗余信息，结构也较为松散。
如案例1钢铁工业区位选择的三次变化：现代工业起源于19世纪，在早期的煤炭炼铁时代，钢铁工业以煤炭资源为主导区位因素，钢铁企业靠近大煤田，例如德国的鲁尔区。20世纪初期开始，随着冶金技术的改进，特别是冶炼钢铁所用焦煤量大幅度下降(见表5.3)，钢铁企业转向靠近大铁矿，例如我国的包钢、武钢、鞍钢等。第二次世界大战后科学技术飞速发展，巨型矿石运输船只出现，钢铁工业转向在沿海钢铁消费区布局，便于原料和产品的输出，上海宝钢的区位选择就是一例。
这一案例从呈现这个维度来看属于水平一，以简明的形式相当完整地表述了钢铁工业区位的三次变化，从煤炭作为主导区位因素到铁矿作为主导区位因素，最后临海港口作为主要区位因素，并强调了科学技术在工业区位因素发展变化中的作用，可启发学生思考：科学技术的进步使哪些工业区位因素发生了变化？
二、概念维度
这个维度涉及的问题有：案例中的概念或问题是否简单易懂？它们的复杂程度、综合程度如何?
水平l：简单概念，概念陈述直接明了，学生可以轻松把握案例中概念的含义以及问题情境等。
水平2：一般概念，概念信息没有直接陈述出来，需要学生对信息进行重复、总结等处理才能形成。
水平3：复杂概念，概念表述十分模糊，抽象程度高，并且综合性强，学生需要在教师引导下分析总结出其含义。
如案例2，人教版以山岳的形成作为典型案例说明内力作用对地表形态的影响。从概念维度来看，这个案例为水平3，包括了褶皱、褶皱中背斜与向斜、断层、褶皱山、断块山的概念，这些概念比较复杂，抽象程度高，综合性强，往往需要借助直观形象的图形或动画，在教师的引导下分析总结出内力作用与地表形态之间的关系。
转贴于 三、分析维度
这个维度是指案例信息对形成问题解决方案所起的提示程度。它涉及的问题是：案例信息对学生的分析提供了多少帮助？
水平1：透彻分析，案例信息已暗示了问题产生的原因和解决方法。对于这种案例，教师一般只要简单提问，学生就能自己总结出解决方案。教师可以这样提问：“这个案例反映了一个什么样的问题？它提供了什么样的解决方法？还有哪些方法可以解决这个问题？”
水平2：一般分析，案例信息只提出了一个问题，没有显示出问题发生的原因和解决方案。对于这种案例，教师需要辅助学生分析思考，使其形成结论。教师的问题可以这样表述：“这个案例反映了一个什么样的问题？你们能否找出一个合理的解决方法？”
水平3：不分析，案例信息只提供了一个关于问题情境的描述，其中隐含的问题需要挖掘。这种案例不仅需要学生通过分析讨论处理这一问题情境，而且需要学生寻找关键问题的所在。教师经常这样提问：“这个案例中包含了哪些问题？哪个是关键问题？有哪些适宜的解决方法？”
如案例3：地理环境为新加坡发展提供了哪些条件？这个案例是这样描述的：新加坡位于马来半岛南端，扼马六甲海峡，由新加坡岛及附近约60个小岛组成。面积647.5平方千米，人口326万（2000年）。靠近赤道，属热带雨林气候。地势低平，平均海拔15米。自然资源匮乏。新加坡原是个商业城市，1960年工业只占国内生产总值的18%。从20世纪60年代中期开始，新加坡推行出口导向型工业战略，并大力引进外国资金和技术，重点发展与石油运输和港口服务相关的炼油、石油化工、修造船、钻井平台制造等工业。至1980年，工业在国内生产总值中的比重上升到28%。工业的迅速发展还带动了国民经济其它部门的发展。新加坡是世界第三大炼油中心，炼油、造船、钻井平台制造都达到了世界先进水平。近些年来，新加坡的电子工业发展迅速。
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.
本文在研究了基于本体的的概念设计知识模型的基础上,提出了基于本体的概念设计知识管理框架,研究了用户对本体的定义、对知识结构内容的自由扩充以及概念设计知识的检索方法等关键技术。
1、基于本体的概念设计知识建模
1.1概念设计知识分类与表达
概念设计是对设计问题加以描述,并以方案的形式提出众多解的设计阶段[7].概念设计从不同的角度有多种定义[8].一般认为,概念设计是指以设计要求为输入、以最佳方案为输出的系统所包含的工作流程,是一个由功能向结构的转换过程。
图1描述了一般概念设计的工作流程,它包含综合与评价两个基本过程。综合是指根据设计要求,运用各种分析、设计方法推理而生成的多个方案,是个发散过程；评价则从方案集中择出最优,是个收敛过程。概念设计是将所设计的产品看成一个系统,运用系统工程的方法去分析和设计。具体说,概念设计就是将设计对象的总功能分解成相互有机联系的若干功能单元,并以功能单元为子系统进行再次分解,生成更低一级的功能单元,经过这样逐层分解,直至对应的各个最末端功能单元能够找到一个可以实现的技术原理解。概念设计的主要任务是功能到结构的映射,概念设计过程主要包括：功能创新、功能分析和功能结构设计、工作原理解的搜索和确定、功能载体方案构思和决策。
根据概念设计的过程及人在设计时的认知特点将概念设计知识分为元知识和实例知识（其分类如图2所示）。元知识中主要包括功能知识、技术原理解知识、结构知识等。实例知识中主要包括方案设计实例、技术原理解实例、产品实例等知识。
（1）功能知识。主要描述产品完成的任务,描述产品的功能及功能子项。描述产品要完成的功能,包括功能内容、实现参数、性能指标等；
（2）技术原理解知识。描述产品功能及功能子项的原理解答。它的表达要复杂些,一方面可用文字、数字表达它的说明、解答参数,另一方面,要有图形支持产品原理解答；
（3）结构知识。描述产品的结构设计状况,是对原理域知识的细化和扩充,是求解原理解的结构载体,可描述产品关键部分的形状、尺寸和参数。产品功能结构的映射（简称为功构映射）就是对产品的功能模型进行结构实现的求解,是将产品功能性的描述转化为能实现这些功能的具有具体形状、尺寸及相互关系的零部件描述。在这里功能是产品结构的抽象,是结构实现的目的；而结构则为实现某功能而选用的一组构件或元件。功能结构间的关系一般而言是多对多的映射关系。一个功能可能由一个或多个特征或元件实现,而一个特征或元件也可能完成一个或多个功能；
（4）实例知识。已成功或失败的设计范例,包括方案设计实例,产品结构知识实例、技术原理解实例等。它包含了更多的实际因素,是类比设计和基于实例推理设计的基础。
以工程机械中某型滑模式水泥摊铺机为例,总功能为摊铺水泥路面,总功能可细分为滑模作业、控制作业等功能,滑模作业功能又可细分为提水泥浆、挤压成型等功能。其中某个功能的实现可能会由几个结构组合而成,例如滑模式水泥摊铺机滑模作业功能就是由螺旋分料器、刮平板等几个结构一起才能实现。图3为该水泥摊铺机的功能层次定义和功能分解结构举例。该产品所对应的结构分解则如图4所示。图5中给出了对于滑模作业功能的技术原理解简图、技术原理解的评价、参考产品,以及实现该功能的说明等相关的知识。
如何利用计算机技术对概念设计予以支持,对概念设计知识进行有效的管理,至今仍没有较好的解决方法。目前的知识建模主要是专家系统,最常用的知识模型包括框架、产生式规则、语义网络、谓词逻辑等。专家系统的知识建模主要侧重符号层的系统实现,很少考虑动态的,非结构化的知识,造成专家系统解决问题的局限性,使得专家系统不能解决大型复杂问题。
本体作为“对概念化显式的详细说明”[9,10],研究领域内的对象、概念和其他实体,以及它们之间的关系,可以很好地解决概念设计知识的表达、检索和重用等问题。采用本体描述概念设计知识可以支持细粒度的产品语义信息的描述,可以形式化地定义特定领域的知识,如概念、事实、规则等；支持语义层面的集成和共享,基于本体的知识定义可以对知识作普遍的、无歧义的语义解释,可以保证不同使用者之间进行语义层面的信息共享和互操作。
1.2本体建模过程描述
本体是某一领域的概念化描述,着意于在抽象层次提出描述客观世界的抽象模型,它包括两个基本的要素：概念和概念之间的关系。本体的构建必须满足以下的要求：对目标领域的清晰描述；概念或概念之间关系的明确定义；一般性和综合性原则。本体可以有多种表述方式,包括图形方式、语言形式和xml文档形式等。
基于本体的产品概念设计知识建模过程包括3个阶段：
（1）产品概念设计知识目标确定。产品概念设计知识定位,概念设计知识的定位决定本体构造的功能需求及最终用户。
（2）产品概念设计知识本体分析与建立。根据需求分析,确定该领域的相关概念及概念属性,并用xml语言进行形式化描述。这个阶段是建立概念设计知识本体的关键环节,直接影响到整个本体的生成质量,同时也是工作量最大的阶段。
（3）产品概念设计知识本体评价。对所创建的本体进行一致性及完备性评价。一致性是指术语之间的关系逻辑上应保持一致；完备性是指本体中概念及关系应是完善的。我们称该3阶段的组合为产品概念设计知识本体建模的一个生命周期（见图6）。
1.3概念设计知识的本体表示
在此我们以工程机械中滑模式水泥摊铺机为例,结合图3～图5中的实际知识,从概念实体、概念属性及概念间关系等方面来说明产品知识、功能知识、技术原理解知识、技术原理解实例等概念设计知识的本体表示,通过概念蕴涵、属性关联、相互约束和公理定义等方法揭示了概念间的本质联系,形成一个语义关系清晰的产品概念设计知识模型。建模采用目前最新的owl语言描述。
表述的语义为一个滑模式水泥摊铺机继承了一个产品的所有属性,此外还具备了关系属性：摊铺能力,同时,又对属性摊铺能力作了限制：只能应用于滑模式水泥摊铺机领域,且取值变化只能在摊铺宽度中（省略了关于滑模式水泥摊铺机类似属性的定义,如摊铺厚度和摊铺速度等）。
（3）功能知识类
<owl：classrdf：id=“功能知识”>
<owl：restriction><owl：onpropertyrdf：resource=“#功能名称”/>
<owl：cardinality>1</owl：cardinality>
</owl：restricton>
<owl：restriction><owl：onpropertyrdf：resource=“#产品”/>
<owl：mincardinality>1</owl：mincardinality>
</owl：restricton>
</owl：class>
表述的语义为一个功能知识只有一个功能名称,且最少具有一个相关产品（省略了功能知识类似属性的定义,如功能编号、功能说明、创建人、创建时间、存储位置等）。
（4）功能技术原理解类
<owl：classrdf：id=“功能技术原理解”>
<owl：restriction>
<owl：onpropertyrdf：resource=“#功能知识”/></owl：restricton>
<owl：restriction>
<owl：onpropertyrdf：resource=“#技术原理解简图”/></owl：restricton>
</owl：class>
表述的语义为一个功能技术原理解具有对应的功能名称,相关的技术原理解简图（省略了技术原理解类似属性的定义,如评价、参考产品、创建人、创建时间、存储位置等）。
上述描述中,使用类公理（subclassof）描述了两个类（概念）之间的继承关系,如滑模式水泥摊铺机类是产品类的子类。在描述类属性时,使用关系属性（objectproperty）描述了类的某个属性同时也表示了两个类之间的某种关系,如摊铺能力既是滑模式水泥摊铺机类的一个属性,同时也表达了和摊铺宽度类之间的对应关系。另外,使用属性公理domain和range表示属性的应用领域和属性的取值范围,如属性摊铺能力只能用于滑模式水泥摊铺机类,且它的取值只能是摊铺宽度数据集。
1.4基于本体的概念设计知识管理的特点和优势
基于本体的概念设计知识管理可以让设计人员更好地重用已有的概念设计知识,基于本体的概念设计知识管理具有以下的一些特点或优势：
（1）支持用户定制知识类别。产品概念设计过程中,需要运用多种类型的知识,如：功能类、功能技术原理方案解类等。这些知识的描述和使用有着不同的特点,不能用相同的描述框架来处理。基于本体的设计知识建模允许用户对设计中知识类别加以定制,针对每一类别定义其描述属性,从而较好的解决了概念设计中多来源多类型知识的表示问题。
（2）支持概念共享的知识库构建。概念设计知识本体的构造澄清了概念设计领域知识的结构,为概念设计知识的表示打好了基础,而本体中统一的术语和概念也使概念设计知识更好地共享成为可能。基于本体的概念设计知识表示在区分不同知识类别的同时,建立起概念间的共享联系。通过概念间的共享机制,避免了设计知识库的数据冗余和数据不一致问题,方便了知识的建模录入、检索及统计处理。
（3）多视图和基于本体概念的知识检索。在目前的应用系统中一般采用基于关键字的数据库查询方法,由于其数据库组织不是建立在能够表示概念之间的关系、事实和实例的领域模型的基础上,因此无法实现智能查询和信息推理,也就无法解决语义异构性问题。由于不同的组织和人员可能使用不同的词语表示同一个含义,因此查询系统得不到意义相同但用词（语法）不同的内容。当需要对多个数据源进行查询的时候问题更为明显,多意词和同义词会使查询得到许多不相关的信息,而忽略另外一些重要信息。
在基于本体的概念设计知识管理中由于具有统一的术语和概念,知识库建立在本体的基础上,使得基于知识的设计意图匹配成为可能。采用基于知识、语义上的检索匹配,对用户的检索请求,通过查询转换器按照本体把各种检索请求转换成对应的概念,在本体的帮助下从知识库中匹配出符合条件的数据集合,解决了语义异构的问题。
从人在设计时的认知特点出发,可以采用基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,还可以利用本体中已定义的概念定义其它知识检索视图,比如需求功能知识检索视图、软件工具使用知识检索视图等,实现基于知识检索的设计意图的匹配。
2、基于本体的概念设计知识管理
2.1概念设计知识管理系统结构
结合工程机械行业的实际,本文提出了图7所示的基于本体的产品概念设计知识管理系统结构,系统按照知识产生、获取和利用的流程来构建,系统结构主要包括概念设计知识管理工具、数据接口程序以及基于本体的概念设计知识库,具体由4个部分构成。
（1）概念设计知识获取。概念设计知识的获取包括从概念设计知识本体定义、本体之间关系定义、本体知识库生成到概念设计知识获取整个过程。
（2）概念设计知识维护。主要包括从概念设计知识本体维护、本体关系维护、知识库重新生成到概念设计知识维护的过程,实现对本体的属性修改,各类知识之间的关系维护,以及知识库的更新等。
（3）概念设计知识检索重用。系统中提供基于多视图的知识检索方式,如基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,及用户定义的其它知识检索视图。此外系统提供基于本体概念的知识检索方式,通过本体映射库,可以实现同义词的检索,保证可能会采用不同的概念和术语表示相同的设计信息的人可以得到相同的知识帮助。
（4）概念设计知识库的构建。要实现基于本体的,支持客户自定义的概念设计知识管理,系统必须由足够的柔性,支持各类知识的存储,作为系统基石的知识库的构建就不能采用完全预先定义的方式,在系统中我们采用基础数据库加上在此基础上经过本体定义工具动态生成的各类知识库的方法保证基于本体的知识管理的实现。
一、工业设计中的概念设计
工业设计是由英文“Industrial Design”翻译而来，由美国艺术家约瑟夫・西奈尔于1919年首次提出的，是国际上公认的学术用语。1970年国际工业设计学会理事会为工业设计下了一个完整的定义：“工业设计，是一种根据产业状况以决定制作物品之适应特质的创造活动。适应物品特质，不单单指物品的结构，而是兼顾使用者和生产者双方的观点，使抽象的概念系统化，完成统一而具体化的物品形象，即着眼于根本的结构与机能间的相互关系，其根据工业生产的条件扩大了人类环境的局面。”
概念设计起源于德国学者Pahl和Beitz，1984年他们在《Engineering Design》一书中提出了“概念设计”的概念，将概念设计描述为：在确定设计任务之后，通过抽象化，拟定功能结构，寻求适当的作用原理及其组合等，确定出基本求解途径，得出求解方案，一部分的设计工作叫做概念设计。在其之后，英国Lancaster大学French教授也在他的《Conceptual Design of Engineers》一书中提到了概念设计，他认为概念设计首先要弄清楚设计的要求和条件，再利用简图形式来表达广义解。
二、概念设计的前期构思与创作
设计理论和方法的研究对概念设计的研究起指导性作用。产品概念设计通常是针对产品的功能、行为和结构。功能是产品实现的用途，行为是产品的工作原理或功能实现方法，结构是产品的构成要素及其组成关系。功能―行为―结构―映射过程是设计信息逐层处理、设计活动逐步细化的过程，这一过程构成了概念设计活动的主要特征，但由于产品概念设计问题的复杂性、产品的多样性和概念设计阶段信息的不完备性，使得这一过程不可避免地遇到两个关键的问题：其一，产品各方面信息及其相互作用的表达或描述（建模问题）；其二，可行方案的生成和选择（推理问题）。
1、建模问题
概念设计的建模问题可以理解为概念产品设计约束及其相互作用的描述，其模型表示方法有语言、几何模型、图（树）、对象、图像等。对于人脑来讲，建模主要是感官的、智能的、可视化的，而对于计算机来说，建模偏于计算和符号处理。
作为建模工具的语言意在将设计形式化，有助于明确地表达人们对于设计的理解。语言通常是由语法来定义，由于其简洁性，语法、语言成为构造设计知识的有效手段。
几何模型应用于产品结构信息的表达，即在计算机中表达二维或三维几何形状。通常几何形状的表达包括：B―rep（边界表达）、CSG（构造实体几何）、变量几何和特征表达等。
图和树是概念设计阶段常用的两种建模工具，可用于从功能、行为、结构等各个方面对产品进行描述。由于图论研究的深入和相对成熟，将图或树用于概念设计具有一定的优越性，不足之处是其缺少类和继承的概念，而这些概念对概念设计是很有用的。
由于篇幅有限，对象、图像这两种建模工具就不一一阐述了。
2、推理问题、自动化问题、产品基因逆向求解问题
概念设计推理问题包括两个方面的内容：一是采用何种合适的方法将用户需求映射到相应的物理空间，即设计方案的生成；二是在若干候选方案中选择最佳设计方案，即设计方案的评价与决策。
设计自动化技术可以降低劳动强度、提高设计效率。概念设计自动化主要包括方案创成和方案综合，其实质是在设计知识库的支持下，实现功能到结构的自动映射过程。由于功能向结构映射存在多样性，即功能对结构的多对多关系，功能对应的每一种结构都有可能是最好的结构，但在概念设计阶段又难以判断孰好孰差。随着计算机在设计领域的广泛应用，设计信息和设计方案成爆炸性增长，如果没有有效的计算机辅助工具的支持，设计者难以快速选出最佳设计方案。针对一个具体方案，还有许多问题需要解决。
基于大量的工程实践和经验总结，产品正向工程积累了丰富的知识和技术，如何获取已有产品的知识和技术，提高自主创新水平，成为设计者必须面对的问题。产品基因逆向求解技术的本质是根据设计对象还原出产品可行的设计过程，最大程度上获取原有的产品的设计知识及关键技术，有利于设计知识获取和重用，为后续产品创新设计打下基础。借鉴生物基因工程思想，研究产品基因逆向求解策略和实现流程，建立产品基因库管理功能信息模型，采用实体关系图描述产品基因库结构，规范、归纳并组织设计知识，为设计知识重用、提高设计效率和设计质量打下基础。
三、概念设计――探索未来设计的各种可能
社会在不断进步的同时，人们对于物质的要求越来越高，现有的一些物质已经无法满足人们的需求。所以概念设计更重要的是，要创造未来更自由更舒适的产品供使用和体验。要能设计更有针对性的产品可供挑选。
概念产品是对未来生活方式的很好探索和创造，人在产品面前始终是具有掌握权和控制权，产品对生活的改变是善意而不惧强迫性，人们可以自由选择自己的使用方式，以符合自身的需求。创造出未来更自由更舒适的产品，从现实出发，从自身的需求出发。未来我们可以寻找概念设计的许多构思方向和创造，比如，遥控控制各种设备的产品创造，有助于发泄压力的产品创造，可供残疾人能正常生活的产品创造等等。
参考文献：
作者简介：韩杨（1982-），男，四川成都人，电子科技大学机电学院，讲师。（四川 成都 611731）
基金项目：本文系电子科技大学中央高校基本科研项目（项目编号：2672011ZYGX2011J093）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）10-0057-02
“电气工程概论”课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课。课程围绕电气工程领域的几个主要分支——电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工新技术等方面进行全面系统的介绍。通过该课程的学习，学生对电气学科的发展历史和应用现状有全景式的了解，对进一步深入电气工程学科类专业学习起到导航作用，并逐步培养对电气科学与工程的崇尚与追求的专业精神以及创新意识。[1，2]
实践表明，学生总是习惯于知识的“定量”化灌输模式，而对于这样一门以“定性”介绍为主、没有公式讲解和详细专业理论分析的课程，最初还有些不适应。如何激发学生对电气专业的兴趣，引导学生通过网络搜索和图书馆资料查询等手段，去主动了解和掌握一些专业知识背景，是课堂教学中需要着重思考和实践的课题。[3-5]笔者经过两三年的电气工程概论教学后，在重点讲述电力系统自动化、电力电子与电力传动等的基础上，把互动式教学方法成功应用到教学实践中。课堂教学表明，这对于提升学生学习兴趣和培养学生自主学习能力方面是非常有效的。
一、 采用互动式教学方法，探索改革教学模式
“电气工程概论”课程涵盖内容多，采用传统满堂灌式教学方法，效果不佳。笔者通过教学实践，摸索出一套有效的方法，教学安排按照如下顺序：教师理论讲解—多媒体PPT展示—视频演示—给学生布置课后调研题目—学生自主学习、分组研讨、制作PPT—学生课堂专题演讲—同学问答互动、教师总结—教师提出整改意见—学生课后再次收集资料、完成研究报告。这种互动式方法培养了学生对课程的兴趣，使他们在PPT演讲、书面表达、创新能力培养方面都起到积极作用。
二、调整更新教学内容，提升课堂教学质量
1.课程绪论
（1）主要内容：电气工程在国民经济中的地位；电气科学与工程的发展简史、前景、理论基础和常用计算机程序，譬如EMTP、MATLAB、BPA、EMTDC、PSPICE等。应达要求：了解电气科学与工程的产生过程；了解电气工程及其自动化专业的二级学科分布；了解电气工程学科的发展前景和在国民经济中的主要应用和作用。
（2）教学设计：围绕使学生对本课程的专业背景、主要应用前景有一个清晰的认识和激发其对本专业的热爱这一目标来展开。在讲授过程中，补充智能电网、新能源的开发利用技术等当前国内外的研究热点，扩展学生的专业视野。
2.电机电器及其控制技术
（1）主要内容：电机的作用及其发展简史；电机的分类与结构、应用领域、选用与运行控制；电机学的研究内容概要；电器的发展历史和分类。应达要求：了解电机的基本作用、发展简史、电器的发展历史；理解电机在国民经济中的应用领域；掌握电机的可逆原理；理解电机学的主要研究内容、高压电器与低压电器的基本结构与作用；掌握电机分类方法和不同类别的电机特点。
（2）教学设计：介绍电机与电器学科的概况、发展简史，使学生对电机学等后续专业基础课程以及电机的微机控制技术等专业课程的学习建立初步的感性认识。通过FLASH制作的同步电机励磁过程和旋转磁场模拟动画来加强学生对电机学理论知识的理解。对于电器部分，通过图片的形式向学生展示各种电器，增强学生的感性认识；对于高压电器部分，由于装置体积庞大，采用视频录相讲解的方法，拉近学生对高压电器的感性距离。
3.电力系统及其自动化技术
（1）主要内容：电力系统发展简史；电力系统简介；发电厂、电网概述；电力市场简介；电力新技术与发展趋势。应达要求：了解电力系统的发展简史和我国电力工业的发展概况、交直流输电技术的发展过程、各种类型的能源发电原理及其特点；了解电力市场的概念、电力新技术的发展趋势；理解电力系统的功能与作用、现代电力系统的主要特点和运行过程。
（2）教学设计：主要讲授电力系统的概况、基本概念，内容涉及发、输、供、配、用几大部分，按发电部分、电网运行与调度、电力应用三个环节顺序介绍。教学过程中首先从系统的角度对电力系统进行介绍，使学生建立对电力系统整体功能及结构的认识，在此基础上，进一步对各个组成部分分别阐述。在讲述电力系统发展前沿技术的时候，本着自动化、数字化、智能化的发展主线，将智能电网的概念引入课堂。
4.电力电子技术与电力传动
（1）主要内容：电力电子技术的作用与发展简史；电力电子技术的特点和研究内容、应用领域；电力电子技术的地位、发展方向和电力传动概况。应达要求：了解电力电子技术的作用、发展历史；了解电力电子技术的主要应用领域和新技术的发展趋势；了解电力传动的主要应用领域；理解电力电子技术的概念与特点和直流电机、交流电机传动的基本原理。
（2）教学设计：介绍电力电子技术的作用、历史、主要特点及其发展趋势。电力电子技术是我院电气专业一门重要的专业课程。对半导体变流技术的发展历程进行讲授，让学生明确电力电子技术的本质和重要意义；将实验室电力电子器件作为道具，在课堂上实物演示，让学生建立感性认识。在讲述电力传动部分时，结合工程实践进行案例教学，使学生明确电力传动在工业中的应用概况；结合科研课题，将典型案例通过PPT向学生展示。
5.高电压与绝缘技术
（1）主要内容：高电压与绝缘技术发展简史及主要内容；高电压新技术及其在各领域的应用。应达要求：了解高电压与绝缘技术的作用；了解高电压的产生原理和试验设备；了解高电压新技术及其在各领域的应用；理解基本的高电压及绝缘试验操作。
（2）教学设计：介绍高电压与绝缘技术的发展历程、应用领域及其试验技术。本章具有很强的专业背景，因此在教学时，采用了PPT讲授和视频演示相结合的教学手段，突出高电压技术的产生背景、发展历程、试验条件和环境等，达到让学生建立一个感性认识的目的。
6.电工新技术
（1）主要内容：电工新技术发展趋势、超导电工技术、聚变电工技术、磁流体技术、可再生能源技术、磁悬浮列车技术、燃料电池技术、飞轮储能技术和微机电系统。应达要求：了解电工新技术的发展趋势、超导电工技术、磁聚变电工技术的基本原理及应用，磁流体发电和推进技术、磁悬浮列车技术、燃料电池技术及应用，飞轮储能技术及应用和微机电系统的基本概念。
（2）教学设计：主要以PPT讲授为主。对超导电工、聚变电工、可再生能源发电、燃料电池技术和微机电系统等前沿技术进行专题概述。
三、改革教学方法，创新互动式教学模式
1.注重课堂引导，激发学生学习兴趣
在教学过程中，借助网络资源，向学生介绍电气行业的应用情况和相关企业的产品和市场情况，譬如给学生介绍联合证卷行业深度分析“电力电子，我们可以看得更远”，重点介绍电力电子变频器、整流设备、无功补偿设备SVG、开关电源、直流输电装备等技术的实际工程应用，介绍相关企业和上市公司产品和市场概况，激发了学生的学习兴趣。
2.加强课堂互动，调动学生积极性
为了加强课堂互动，采用了PPT讲解和视频教学相结合的方法，进行多个专题介绍。譬如：核裂变之历史回顾、中广核集团介绍、日本核事故回顾、欧洲核聚变装置、中国托克马克聚变装置、日本新干线与中国高速铁路、国家电网、南方电网公司宣传片；汽轮发电机、水轮发电机安装视频和三峡发电厂简介。学生观看完视频后，进行提问：裂变和聚变的区别是什么？日本核泄漏事故的原因是什么？避免核事故的方法有哪些？日本新干线和中国高铁的技术要点有哪些？汽轮机和水轮机的原理是什么等等。鼓励学生回答问题，凡是举手回答问题的学生，在平时成绩上加2分，调动了学生的积极性。随后，教师进行总结评论。
3.推行专题报告，活跃课堂气氛
采用学生专题演讲方法，激发自主学习兴趣和收集整理资料的能力。学生3人一组，分工协作完成资料收集、PPT制作和课后研究报告撰写。学生报告题目有：智能电网概述、电气化铁路接触网介绍、电能存储技术的发展概况、地热发电的现状与技术要点、PLC的原理与应用、国内外智能电网发展趋势、柔性太阳能电池、国内外高压直流输电工程简介、电力系统柔性输配电技术、城市轨道交通供电系统和电动汽车电源系统等等。学生报告后，其他学生提3～5个问题，报告者首先作答，教师随后总结，并对相关技术问题进行详细讲解。对提问的同学，在平时成绩上加2分。这样课堂气氛非常活跃，学生争先恐后举手发言。
四、结束语
通过和学生的沟通发现，学生非常喜爱这种互动式教学方法，感觉课堂不再枯燥，而是充满活力，在知识获取和创新、演讲能力和书面表达方面都得到全面的锻炼，收获颇丰。学生的积极性被充分调动起来了，课堂气氛活跃，学生学习中找到了快乐，对电气工程专业提升了兴趣。教学实践表明，互动式教学方法在电气工程概论课程的应用是成功的。
参考文献：
[1]刘晋，牛印锁，文俊.国内外“电力电子技术”课程教学研究[J].中国电力教育，2012，（6）：64-65.
[2]杨鸿波，高晶敏，侯霞，等.“电路分析”课程教学改革的探索与实践[J].中国电力教育，2011，（2）：99-100.
1.高中历史课程设置及教材编写欠合理。首先经济史的课程内容由于不同的知识选择，导致不同课题内容设置存在着较大的轻重反差。有的课题内容偏少，教材编写也较空泛。如人民版教材中“民国时期民族工业的曲折发展”、“走向社会主义现代化建设新阶段”等课题。有些则内容厚重，造成教材繁杂。如人民版教材中“当代资本主义新变化”等。此外，教材编写者对课标的把握也存在偏差：如人民版教材中“古代中国的农业经济”，内容包括“神农的传说”、“‘从刀耕火种’到‘以牛田’”、“贫者无立锥之地”、“沉重的赋税和力役”、“大禹和他的继承人”。课标对此课的要求是“知道中国农业的主要耕作方式和土地制度，了解古代农业的基本特点”。与课标相比，人民版这一课内容显然多出许多，如阶级关系、赋税制度、水利工程等，而对土地制度却讲的不够详细。我们如果忽视对课标的理解，一味地依据教材，可能就会混淆主次，偏离学习重点。教材除这类游离于课标内容要求的偏差外，还存在着一些问题分析不清、文字表达含糊，甚至体例结构不清等缺陷，这些教材问题的存在加大了经济史教学的难度。
此外，由于高中历史课程的专题编写体例客观上造成了知识断裂，人为割裂了经济与政治、文化之间的联系，导致教学中对一些重大问题的分析失去政治及思想文化层面的知识依托，成为了经济史教学中的障碍。
2.初高中经济史教学严重脱节。整体而言，初中历史课程存在着重政治史，轻经济史的倾向。从课标看，初中中国近现代史部分14个单元，共65个知识点，经济史仅占13个，占比只有两成。与政治史相比，经济史要求明显偏弱。当然，这与初中学生的认知程度是相关联的，但这也说明了初中阶段经济史基础知识的相对薄弱。而高中经济史的专题史体例和较高的能力要求，需要学生有较好的基础知识储备。这种初、高中经济史相脱节的现象，导致高中经济史内容偏多、偏难。
3.师生的经济学理论知识贫乏。尽管学习经济史在现实层面具有经世济国的重大意义，但经济史对师生而言毕竟属于比较专深的知识内容，教或学难度较大。经济史内容涉及了诸多深奥、抽象的经济学理论与概念，往往超乎学生的认知程度。同样，许多教师也存在经济学基本概念、基本理论的知识储备相对不足的问题。以已昏昏，何以使人昭昭？改变经济学专业知识储备与高中经济史课程要求相脱节的状况，是许多历史教师需补上的一课。
了解高中经济史课程教学存在的缺失，是进行经济史有效教学的基础。下面，本文就此提供一些教学思考，希望对提升经济史教学的有效性有所裨益。
二、经济史课程教学的应对策略
（一）准确把握课标。经济史教学必须认真钻研课程标准，以课标为依据。对课标的把握，除熟悉经济史的课程地位、基本理念、体例结构外，教学过程中还应重点把握以下几个方面：
1.理解课程内容的两个层面能力要求：即第一层是掌握史事的要求，第二层是历史认识的要求。如：课标“列举古代中国手工业发展的基本史实，认识古代中国手工业发展的特征”，采用两段式的表述形式，先要求识记相关史实，然后进一步提升到理解和应用层面，最终达到提高学生人文素养的目的。在此，教师应对识记层面的“了解、简述、知道、列举”，理解层面的“总结、概述、说明”，应用层面的“分析、探讨、认识”等能力指向要求加以区别与把握，以明确教学目标要求，指导教学活动。
2.依照课标要求，明确教学目标。如：两次工业革命，课标要求“了解两次工业革命的基本史实，探讨其对资本主义市场发展的影响”。教学内容则可细化为（1）知道工业革命开始的标志并能列举珍妮纺纱机、改良蒸汽机、火车等重大发明，了解工厂制的形成；概述电、石油等新能源的开发和应用的相关史实。（2）探讨工业革命如何促成以发达国家为主导的世界市场的初步形成；从生产关系、国际关系和世界市场等方面评价第二次工业革命的影响。教学目标要完整、准确地把握课标要求的内涵（即每个知识点所要掌握的基本内容）和外延，避免对课标知识点要求认识上的偏差，这就要求教师吃透课标，要有准确把握课标的能力。
3.依据主流史观梳理经济史。高中历史课程以文明史为核心，突出体现了文明史观、现代化史观和全球史观等新的史学理念，并以这些史学理念贯通古今，联系中外，串起各个模块的知识脉络，经济史也不例外。所以，教师应引导学生从一些基本史观出发，梳理经济发展的重要脉络及其规律，按不同史观的要求，对经济史内容进行有机整合。同时，这三种史观是相互联系的。现代化史观和全球史观更多地强调1500年以来农业文明向工业文明演进及工业文明向全球扩散的历史，实际上是文明史范式的一个特定阶段，二者只是在这一阶段用现代化范式和全球化范式来概括更能把握其特定的历史阶段特征而已。如果说，现代化主要从纵向角度演示人类的近现代文明进程，全球化则侧重于横向角度强调人类文明的联系与交流。
因此，只有认真研读经济史模块的课标，准确把握、理解课标的思路与要求，教师才能依据重点，简化教材，进行具体有效的教学设计，达到减负增效的教学效果。
（二）理顺基本内容。由于教科书的叙述存在着或过分简要，或容量过大，甚至条理不清的情形，历史教师在备课的过程中，应根据教学内容的主旨及重点，依托新课程涉及的领域和范围，编织完善、合理的知识网络，帮助学生弄清历史发展的本来面貌。首先，要将基本史实条理化，复杂过程简约化。如“二战后资本主义世界经济新体系”，教材内容即可要点化概括为：一个中心（以美国为中心）、两个体系（国际货币金融体系和国际贸易体系）、三大组织（IMF、WB、GATT）等三个方面。此外，在理清各课知识条理的基础上，还应适时对单元知识及大、小专题知识结构进行宏观整合。这不仅有助于学生更大跨度地纵横梳理知识结构，有利于掌握历史基础知识，还使学生在学习过程中及时地“三步一回头”，达成温故知新的学习效果。经济史教学量较大，面面俱到不容易讲清楚，也很难完成教学任务，故授课中要坚持简约知识结构，理顺基本史实的原则。
（三）讲清基础概念、讲透理论分析。经济史中涉及的经济基础概念、基本理论和观点，对于中学生而言相对陌生、抽象。历史老师要善于根据学生的心理特征和认知水平，在教学中要力求通俗易懂、深入浅出地讲解经济史中的这些概念和基本理论、观点，切不可冗长。（1）历史概念力求讲清、讲白。如“海禁”与“闭关”，二者往往混淆。海禁在明清时期都实行过，但都是短期的，并非一贯的政策（明朝倭患平息，清朝平定台湾后都开禁）。而清朝的闭关则是长期的政策（根本原因是自给自足的自然经济导致）。海禁主要是对内的防范，而闭关则主要是对外的消极防卫措施。此外，还有自然经济与小农经济、商品经济与资本主义经济、原始资本积累与资本积累等概念间的区别。这些都是学习经济史中绕不开的基础概念，它们是学习理解经济史的重点，是历史思维的切入点，往往也是考试命题的着眼点。不少同学在考试中选择题丢分严重，其因素之一就是历史概念模糊不清。（2）基础理论和基本观点要讲全、讲透。如“为什么说19世纪末20世纪初意味着资本主义世界市场的最终形成？”可从以下几个方面加以说明、论证这一观点：（1）首先，以欧美资本主义国家为核心的世界分工格局最终形成，工业生产大范围、大规模地发展起来。各资本主义大国通过殖民扩张、瓜分世界、商品和资本输出及掠夺原材料，建立了完全根据本国利益为转移的国际分工体系。（2）大规模近代交通通讯系统的建立。两次工业革命，形成了联接世界的铁路网、海运、公路交通网络及通讯系统。（3）世界贸易以空前规模发展起来。（4）世界金融中心形成。伦敦成为工业资本主义世界市场体系的金融中心。（5）股份公司的普遍化，甚至形成跨国公司。（6）列强对世界的瓜分进一步推进世界市场的形成。由于第二次工业革命的新技术、新产品需要大量的铜、橡胶、石油等原料和能源资源，而这些正是欧洲国家缺乏的。这加剧了它们对世界市场的争夺，引发了列强瓜分世界，东西方相互依赖性空前加强。
总之，经济史教学中要根据学生的心理特征和认知水平，联系社会实际和学生生活，深入浅出地讲授经济史教学中的相关理论和概念，注意把“历史”与“当下”联系起来，努力贴近学生生活，帮助学生理解经济史相关内容。
中图分类号：G42 文献标识码：A
0引言
跨学科概念是美国《新一代科学标准》（以下简称NGSS）“基础框”内容中的一重要维度。它作为工程学、 生物学、 生命科学和地球与空间之间的桥梁，不仅对美国科学课程有重要研究价值，对我国的科学课程改革也具有重要启示。然而，我国目前对跨学科概念的关注和研究还比较少，将其应用到科学课程研究的更是少之又少。因此，本文探讨跨学科概念的内容和发展、挖掘跨学科概念与我国科学课程的联系，试图找出一条以“跨学科概念”为辅助，促进我国科学课程改革的道路。
1跨学科概念的内容与发展
跨学科概念主要指一些被普遍用在科学与工程实践中的概念，在近五年美国科学课程的重要文件《K-12年级科学教育框架》和NGSS中，它被细分为模式，机制和解释，系统和系统模型，能量与物质，结构和功能，稳定和变化以及尺度、比例和数量这7个跨学科概念。跨学科概念源于跨学科的兴起，跨学科最早兴起于20世纪20年代，当时的美国社会科学研究会正致力于研究整合因专业化而被孤立的各学科。后来，经济合作与发展组织（以下简称OECD）的教学研究及改革中心又在世界范围内进行了首次跨学科活动的调研，使得跨学科广泛进入到教育界的视野中。事实上，美国对于跨学科概念的研究已有10多年，在NGSS颁布之前，美国就将“跨学科概念”以“通用概念”或“统一主题”的名称在美国代表性的科学标准中提及过多次并加以实践。跨学科概念发展至今，对于美国科学教育而言已经是理论相对比较成熟且有一定实践成果的体系。但是，国内对于跨学科概念的研究还没有相对完善的体系。国内学者目前大多从美国《国家科学教育标准》中的“统一概念”和《K-12科学教育框架》中的“跨学科概念”进行比较；跨学科概念与科学本质观之间的联系等进行研究。
2跨学科概念与我国科学课程的联系
我国的科学课程按照教育程度划分为小学科学和初中科学。目前小学科学以综合课程的形式教学，初中科学除了浙江省是综合课程外，其余省份均为分科课程。本文通过将跨学科概念与我国科学课程的内容进行比较，寻找出两者之间的内在联系。
2.1 跨学科概念与小学科学课程的联系
《义务教育小学科学课程标准（2017年版）》中的第三部分课程内容包含物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程4个领域，教育部从中选取了适合小学生学习的18个主要概念供其学习，其中，物质科学中有“物质具有一定的特征，材料具有一定的性能”；“机械能、声、光、热、电、磁是能量的不同表现形式”等这样一些概念。从用词上，我们可以得知，这些概念涉及到了“能量”、“物质”等一类词汇的使用；从语言表述上，我们可以发现，它们是以具体的例子（如光、热）在围绕着某些概念（如能量），以归类和描述其属性的方式来表达。我们可以将其与跨学科概念要素中的“能量与物质”来比较，跨学科概念中的“能量与物质”在NGSS中给出了解释，虽然解释的内容比较抽象，但可以发现，它同样是以归类和表达其性质的方式在叙述。由此可以分析出，跨学科概念要素中的“能量与物质”和上述举出的小学科学课程内容中的一些概念具有很强的联系，它们都在促进学生对“能量与物质”概念的外延和内涵上的把握，帮助学生分清“哪些是属于物质的”，“物质具有哪些属性”，只不过前者的表述更为具体，后者则比较抽象。因此可以看出，跨学科概念与我国小学科学课程内容紧密相关，完成这些概念的理解与掌握，孤立的学科教学模式是不可能做到的，必须将学科有机的联系在一起，才能更好的让学生学会对一类事物的归类和应用。
2.2跨学科概念与初中科学课程的联系
我国的初中科学课程大多为分科课程，即分为物理学、化学和生物学课程。关于跨学科概念与我国初中科学课程的联系研究，南京师范大学课程与教学论专业硕士研究生廖婷婷在《跨学科概念融入初中科学教育的初步研究》一文中，将跨学科概念分别对初中生物学、物理学、化学课程进行对应性和关联性研究及实证研究，发现跨学科概念与这三门学科课程内容高度对应，对应关系呈现一对一或一对多的表现形式，即跨学科概念与这三门学科课程内容的联系和对应极为紧密；此外跨学科概念与这三门学科各水平知识都有紧密的联系，关联性很大。这项研究强有力的证明了，将跨学科概念引入初中科学课程是可行的。跨学科概念的意义在于贯穿各学科，使学科之间呈现有意义的连接，而将其引入初中科学教育中，则能使看似孤立的分科科学课程变得紧密相连，构成一个科学系统。
3跨学科概念对我国科学课程改革的启示
中图分类号：S611文献标识码： A
1．前言
科学技术和电子计算机工业的飞速发展，把人们带进了新的时代。尤其是工程设计人员在工程中的角色发生了深刻的变革。人们可以从繁杂的公式计算中解脱出来，要做的是从整体上和大的概念上把握结构的受力状态，以及能运用力学的概念快捷地分析问题并判断电子计算机的计算结果是否合理和可信。正如专业人士所倡导的，把繁琐留给计算机，我们留下创造力。
概念分析是指综合地运用力学基本概念来确定结构或构件的内力响应，可以借助概念性简化计算来完成，虽然有一定的误差，但概念清楚，定性准确，手算简便。在结构设计中，能够宏观的把握结构或构件
的受力趋势对工程设计人员或是在校学生至关重要。下面以实际工程为例运用概念加简单力学计算的方法
分析建筑角部相交边梁的相对关系。图1所示为楼层梁的平面布置图，L1和L2为楼层角部相交边梁，实际工程中其截面尺寸一般都相同。所要确定的是图中L1和L2的主次关系。
图 1楼层梁平面布置图
2．分析模型的建立
楼层角部相交边梁的关系问题对于很多工程设计人员来说是说不清楚的，进而形成了对专业软件的依赖，但在工程实际应用中软件并非万能的，如果模型的建立有纰漏或是其他的什么原因都会影响软件分析的合理性。为此，需要用概念加计算的方法分析角部边梁的关系也是必要的。
通过对L1（梁BC）和L2（梁DC）的分析可以得到，L1与梁AB可近似为刚接，而梁AB与柱可认为是固接。同理，L2与梁AD刚接，梁AD与柱固接。为了方便分析L1和L2的相对支承关系，可以将梁ABCD在C点分为两部分，分别为梁ABC和梁ADC，目的是通过计算两部分梁分别在C点的竖向变形的异同去判断分析L1和L2的主次关系。实际结构中两部分梁在C点的变形是一致的，如此一来变形大的梁就会牵就变形小的梁，即变形小的梁会对变形较大的梁有支承作用。基于上述概念分析建立如下计算模型，图2为梁ABC的计算简图；图3为梁ADC的计算简图。其中，简图中梁上的荷载是考虑了周边梁、板对两部分梁的影响。图4所示等效荷载分布，记录了所要计算分析的梁上荷载的来源。以图2为例，梁AB上的等效均布荷载为 ；梁BC上的等效均布荷载为 ；B点的集中荷载为 。
图 2
图 3
图 4梁上等效荷载分布图
3．实例分析
3.1 计算公式
图4中作用在梁上的等效均布荷载 和集中荷载 是通过混凝土结构教材中的计算公式得到的，三角形荷载作用时：
（1）
梯形荷载作用时：
（2）
下面通过上述公式分别计算图4中的等效均布荷载和集中荷载，计算结果如下
（3）
运用结构力学中计算悬臂梁挠度的方法，以及实际工程中，建筑角部相交边梁（L1和L2）的截面尺寸一般都相同，分别得到梁ABC和梁ADC在C点的竖向位移 和 ，计算公式如下
（4）
其中，根据材料力学公式可近似取 计算，并设 为C点的竖向变形系数。
3.2 数值实验
以上述公式为平台或借助于结构力学求解器，保持a不变，通过变换b值，计算相应的Δ值，进行相应的数值研究。按实际要求，取荷载设计值g+q=11.475KN/㎡；l=6m，分别代入下面三组实验绘出相对值b/a和系数 的曲线。
实验一：a=1.5m，b分别为1.5m、2m、2.5m、3m、3.5m。实验二：a=2m，b分别为2m、2.7m、3.3m、4m、4.7m。实验三：a=3m，b分别为3m、4m、5m、6m、7m。在这里，三组实验的相对值b/a是相同的，且由公式(4)可知，每组实验会得到两个不同的Δ值，比较这两个值的大小及趋势可判断梁ABC与梁ADC在C点的相对关系。
对应不同的b值时，分别计算相对值b/a和系数 的值，每组实验都会得到关于两者的近似曲线。如图5所示。
图 5与b/a的关系曲线
3.3 实验分析
由曲线可得到如下分析，三组实验中，每组实验中梁ABC在C点的竖向变形（ ）都要大于梁ADC在C点的竖向变形（ ），即直观的讲L1在C点的竖向变形要大于L2在C点的竖向变形。为此，在图1所示的类似实际工程中可得到如下判断，当a和b相等时，L1和L2为双向悬臂关系，平分板上传来的荷载；当a和b接近时，是比较符合实际的情况，L1和L2由于在C点变形的不同可认为有主次梁关系。此时，由图5可判断L2对L1有支承作用，即长跨梁（L1）为次梁，短跨梁（L2）为主梁。而a和b相差很远时，在实际工程是很少见的。
4．结论与拓展
本文通过计算分析 ，得出以下结论：
（1）实际上，在长度a与b相差不是很大的情况下，长跨梁（L1）仍有悬臂的受力成分。工程设计中应按两种支承关系验算并作配筋调整。双悬臂时，由于短跨梁对长跨梁有支承的成分，故有意加强较长跨梁的底筋；主次梁时，长跨梁虽受短跨梁的支承却仍有悬臂的受力成分，故有意加强长跨梁的上筋。
（2）通过概念加简单力学计算的方法分析建筑角部相交边梁的相互关系在实际工程设计中是可取的。本文只是简单分析了梁构件的支承关系得到了很好的效果，相信此法分析其他构件乃至对整个结构的概念力学分也是可行的。
参考文献
[1] 林同炎，斯罗台斯伯利SD.结构概念和体系[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.
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作者简介：南海，山西大学继续教育学院副教授，硕士生导师，陕西师范大学教育科学学院教育学原理博士研究生。
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1001-7518（2008）05-0044-02
在我国的研究生教育发展史上，“中职教师在职攻读硕士学位”的培养模式是具有里程碑意义的。它不仅丰富了我国研究生教育的培养形态，而且主动适应了中国的经济与社会发展对高水平的职业教育师资的迫切需求，七年来的培养实践业已证明了这一点。它为中职学校培养了一批又一批的高层次的“双师型”教师，极大地改善了中职学校教师的师资结构，提升了中职学校教师的整体素质，为尽快适应我国对中等职业技术人才培养的需求做出了贡献。然而，实践中也暴露出许多问题。这里，对一个命题“中职教师在职攻读硕士学位”和一个概念“中职硕士”进行一些必要的逻辑分析与界定。希冀这样的逻辑分析与界定有助于“中职教师在职攻读硕士学位”这一研究生教育实践的健康发展。
一、“中职教师在职攻读硕士学位”命题分析
显然，这是一个简单命题，甚至可以说是一个非常简单的简单命题。这句话所描述的是一种“事态”：“中职教师”在职攻读一种“硕士学位”。但同时又是一个非常复杂的简单命题。简单在其形式，复杂在其内容。其内容的理解是非常复杂的。“中职教师在职攻读硕士学位”是有其特定的内涵的，下面，我们就来扼要地分析一下。
首先，“中职教师在职攻读硕士学位”这一语句是表达判断的，属于命题。句子的主语：“中职教师”，谓语：“攻读”，宾语：“硕士学位”，状语：“在职”。
其次，“中职教师”的内涵与外延问题。“中职教师在职攻读硕士学位”是一个特称命题，这里的“中职教师”其实是一个特称概念，指有些中职教师而不是所有的中职教师。按照教职成司函〔2002〕48号“关于做好2002年中等职业学校教师在职攻读硕士学位招生工作的通知”中规定的报考条件，是指“具有国民教育序列大学本科学历，年龄在40岁以下，在中等职业学校（含普通中专、职业高中、技工学校和成人中专）从事教育教学工作三年（含三年）以上，教育教学水平较高，并具有一定科研能力的在职教师和省、地市级职教教研室（研究所）从事教研工作三年以上的研究人员。”上述这些属性就是“中职教师”概念的内涵，其外延就是具有上述属性的中职教师。与此同时，我们也应该注意到，概念是发展的，“中职教师”也不例外，2003年，上述条件中的从事教育教学年限降低为2年以上，到2004年，条件又宽松了一些，年龄要求中含40岁，从事工作年限降低到2年以上。内涵变了，相应地其外延也就发生了改变。以发展的观点来看，上述条件在今后还会逐渐放宽。
最后，该“硕士学位”的性质与归属问题。学位的性质有学术性和专业性两种，相应地，学位的类型也就有学术型学位和专业型学位两大类。“中职教师”在职所攻读的“硕士学位”之学位性质问题是一个无法回避的问题，它直接关涉到这种学位的种类归属，并进一步关系到具体的培养过程中的各个环节的内容和运作。从内容上说，“中职教师在职攻读硕士学位”的教育内容和教学方式的最根本的特质为实践性（操作性与技能性），以此便可以与学术性教育类硕士（如教育学硕士、职业教育学硕士）以及教育类专业硕士（如教育硕士）相区别；从形式上看，“中职教师在职攻读硕士学位”采用联考方式“入门”，以在职申请硕士学位的方式“出门”。此与其它所有专业硕士的方式完全相同。基于上述两点理由，我们就可以确认该学位的性质是专业性的，属于专业型学位的范畴。
二、“中职硕士”概念辨析
究竟什么是“中职硕士”呢？它是指一种学位，还是指一种特定的攻读一种特定学位的学员群体，还是一种特定的攻读多种不同学位的学员群体呢？迄今为止，无论是在培养院校还是在职业教育理论研究领域或是在教育行政管理部门领域，“中职硕士”的使用均呈现出一种混乱的状态。
第一，“中职硕士”不是一个学位的名称。首先，其表述不合乎规则。专业学位大多只设置硕士一级，专业学位的名称表述规则为“XX(职业领域)硕士”。而“中职”显然不是职业领域范畴的概念。其次，国务院学位办和教育部从未公布或认可过“中职硕士”这种学位，甚至在文件中也未曾使用过“中职硕士”这一概念，培养院校也从未发放过“中职硕士”的学位证书（诚然也不可能）。
第二，“中职硕士”也不应是一种特定的攻读多种不同学位的学员群体。因为，从逻辑上说，假如存在着这样一种特定的学员群体，并且分别在攻读几种不同的专业学位，那么这种特定的学员群体就一定是一个彼此之间在职业、专业或工作方面没有多少共同本质属性的“杂合群体”，而我们所说的“中职教师在职攻读硕士学位”的学员群体是一个有着共同的职业、专业或工作背景属性的，所以，上述假定是不能成立的。既然如此，那么，自2004年春以来，参加“中职教师在职攻读硕士学位”者“出门”时被授予的却是几种不同的专业学位，诸如工学硕士、管理学硕士、教育硕士等，又该如何解释呢？这种状况的出现，正是由于我们缺乏表述明确的合法化的专业学位政策与制度予以规范的结果。
第三，“中职硕士”应是指一个特定的在职攻读某种特定学位的学员群体。这里，第一个“特定的”的含义是该群体的成员有一个共同的职业背景――中职学校教师职业，他们大多是中职学校的骨干教师，有丰富的教学经验、中级或中级以上职称（至少目前情况是这样）；第二个“特定的”的含义是这种学位有着特殊的属性，这种特殊的属性是由其职业的性质以及由职业的性质所决定的培养过程的特殊性所决定的。其职业的性质是教师，同时又不是一般的教师，而是中职学校的教师，因而除了具有教学方面的知识与技能之外，还具有掌握某个行业生产领域里的职业技术技能的属性以及一定的技术改造、革新或研发的能力。大抵可以用“双师型”教师来概括之。既是教师，又是技师或工程师。
三、结论
在现阶段，“中职教师在职攻读硕士学位”描述的是这样一种存在：有一定年龄限制的具有一定工作年限的中职骨干教师在职攻读一种专业学位，这种专业学位理应是“职业技术教育硕士”。“中职硕士”既不是一种学位，也不应是一种攻读多种学位的学员群体，而应是指具有中职学校教师职业背景的在职攻读一种专业学位――“职业技术教育硕士――的中职学校骨干教师或教师群体。
参考文献：
[1]教职成司函〔2002〕48号“关于做好2002年中等职业学校教师在职攻读硕士学位招生工作的通知”.
本文在研究了基于本体的的概念设计知识模型的基础上,提出了基于本体的概念设计知识管理框架,研究了用户对本体的定义、对知识结构内容的自由扩充以及概念设计知识的检索方法等关键技术。
1、基于本体的概念设计知识建模
1.1概念设计知识分类与表达
概念设计是对设计问题加以描述,并以方案的形式提出众多解的设计阶段[7].概念设计从不同的角度有多种定义[8].一般认为,概念设计是指以设计要求为输入、以最佳方案为输出的系统所包含的工作流程,是一个由功能向结构的转换过程。
图1描述了一般概念设计的工作流程,它包含综合与评价两个基本过程。综合是指根据设计要求,运用各种分析、设计方法推理而生成的多个方案,是个发散过程；评价则从方案集中择出最优,是个收敛过程。概念设计是将所设计的产品看成一个系统,运用系统工程的方法去分析和设计。具体说,概念设计就是将设计对象的总功能分解成相互有机联系的若干功能单元,并以功能单元为子系统进行再次分解,生成更低一级的功能单元,经过这样逐层分解,直至对应的各个最末端功能单元能够找到一个可以实现的技术原理解。概念设计的主要任务是功能到结构的映射,概念设计过程主要包括：功能创新、功能分析和功能结构设计、工作原理解的搜索和确定、功能载体方案构思和决策。
根据概念设计的过程及人在设计时的认知特点将概念设计知识分为元知识和实例知识（其分类如图2所示）。元知识中主要包括功能知识、技术原理解知识、结构知识等。实例知识中主要包括方案设计实例、技术原理解实例、产品实例等知识。
（1）功能知识。主要描述产品完成的任务,描述产品的功能及功能子项。描述产品要完成的功能,包括功能内容、实现参数、性能指标等；
（2）技术原理解知识。描述产品功能及功能子项的原理解答。它的表达要复杂些,一方面可用文字、数字表达它的说明、解答参数,另一方面,要有图形支持产品原理解答；
（3）结构知识。描述产品的结构设计状况,是对原理域知识的细化和扩充,是求解原理解的结构载体,可描述产品关键部分的形状、尺寸和参数。产品功能结构的映射（简称为功构映射）就是对产品的功能模型进行结构实现的求解,是将产品功能性的描述转化为能实现这些功能的具有具体形状、尺寸及相互关系的零部件描述。在这里功能是产品结构的抽象,是结构实现的目的；而结构则为实现某功能而选用的一组构件或元件。功能结构间的关系一般而言是多对多的映射关系。一个功能可能由一个或多个特征或元件实现,而一个特征或元件也可能完成一个或多个功能；
（4）实例知识。已成功或失败的设计范例,包括方案设计实例,产品结构知识实例、技术原理解实例等。它包含了更多的实际因素,是类比设计和基于实例推理设计的基础。
以工程机械中某型滑模式水泥摊铺机为例,总功能为摊铺水泥路面,总功能可细分为滑模作业、控制作业等功能,滑模作业功能又可细分为提水泥浆、挤压成型等功能。其中某个功能的实现可能会由几个结构组合而成,例如滑模式水泥摊铺机滑模作业功能就是由螺旋分料器、刮平板等几个结构一起才能实现。图3为该水泥摊铺机的功能层次定义和功能分解结构举例。该产品所对应的结构分解则如图4所示。图5中给出了对于滑模作业功能的技术原理解简图、技术原理解的评价、参考产品,以及实现该功能的说明等相关的知识。
如何利用计算机技术对概念设计予以支持,对概念设计知识进行有效的管理,至今仍没有较好的解决方法。目前的知识建模主要是专家系统,最常用的知识模型包括框架、产生式规则、语义网络、谓词逻辑等。专家系统的知识建模主要侧重符号层的系统实现,很少考虑动态的,非结构化的知识,造成专家系统解决问题的局限性,使得专家系统不能解决大型复杂问题。
本体作为“对概念化显式的详细说明”[9,10],研究领域内的对象、概念和其他实体,以及它们之间的关系,可以很好地解决概念设计知识的表达、检索和重用等问题。采用本体描述概念设计知识可以支持细粒度的产品语义信息的描述,可以形式化地定义特定领域的知识,如概念、事实、规则等；支持语义层面的集成和共享,基于本体的知识定义可以对知识作普遍的、无歧义的语义解释,可以保证不同使用者之间进行语义层面的信息共享和互操作。
1.2本体建模过程描述
本体是某一领域的概念化描述,着意于在抽象层次提出描述客观世界的抽象模型,它包括两个基本的要素：概念和概念之间的关系。本体的构建必须满足以下的要求：对目标领域的清晰描述；概念或概念之间关系的明确定义；一般性和综合性原则。本体可以有多种表述方式,包括图形方式、语言形式和XML文档形式等。
基于本体的产品概念设计知识建模过程包括3个阶段：
（1）产品概念设计知识目标确定。产品概念设计知识定位,概念设计知识的定位决定本体构造的功能需求及最终用户。
（2）产品概念设计知识本体分析与建立。根据需求分析,确定该领域的相关概念及概念属性,并用XML语言进行形式化描述。这个阶段是建立概念设计知识本体的关键环节,直接影响到整个本体的生成质量,同时也是工作量最大的阶段。
（3）产品概念设计知识本体评价。对所创建的本体进行一致性及完备性评价。一致性是指术语之间的关系逻辑上应保持一致；完备性是指本体中概念及关系应是完善的。我们称该3阶段的组合为产品概念设计知识本体建模的一个生命周期（见图6）。
1.3概念设计知识的本体表示
在此我们以工程机械中滑模式水泥摊铺机为例,结合图3～图5中的实际知识,从概念实体、概念属性及概念间关系等方面来说明产品知识、功能知识、技术原理解知识、技术原理解实例等概念设计知识的本体表示,通过概念蕴涵、属性关联、相互约束和公理定义等方法揭示了概念间的本质联系,形成一个语义关系清晰的产品概念设计知识模型。建模采用目前最新的OWL语言描述。
表述的语义为一个滑模式水泥摊铺机继承了一个产品的所有属性,此外还具备了关系属性：摊铺能力,同时,又对属性摊铺能力作了限制：只能应用于滑模式水泥摊铺机领域,且取值变化只能在摊铺宽度中（省略了关于滑模式水泥摊铺机类似属性的定义,如摊铺厚度和摊铺速度等）。
表述的语义为一个功能技术原理解具有对应的功能名称,相关的技术原理解简图（省略了技术原理解类似属性的定义,如评价、参考产品、创建人、创建时间、存储位置等）。
上述描述中,使用类公理（subclassof）描述了两个类（概念）之间的继承关系,如滑模式水泥摊铺机类是产品类的子类。在描述类属性时,使用关系属性（objectproperty）描述了类的某个属性同时也表示了两个类之间的某种关系,如摊铺能力既是滑模式水泥摊铺机类的一个属性,同时也表达了和摊铺宽度类之间的对应关系。另外,使用属性公理domain和range表示属性的应用领域和属性的取值范围,如属性摊铺能力只能用于滑模式水泥摊铺机类,且它的取值只能是摊铺宽度数据集。
1.4基于本体的概念设计知识管理的特点和优势
基于本体的概念设计知识管理可以让设计人员更好地重用已有的概念设计知识,基于本体的概念设计知识管理具有以下的一些特点或优势：
（1）支持用户定制知识类别。产品概念设计过程中,需要运用多种类型的知识,如：功能类、功能技术原理方案解类等。这些知识的描述和使用有着不同的特点,不能用相同的描述框架来处理。基于本体的设计知识建模允许用户对设计中知识类别加以定制,针对每一类别定义其描述属性,从而较好的解决了概念设计中多来源多类型知识的表示问题。
（2）支持概念共享的知识库构建。概念设计知识本体的构造澄清了概念设计领域知识的结构,为概念设计知识的表示打好了基础,而本体中统一的术语和概念也使概念设计知识更好地共享成为可能。基于本体的概念设计知识表示在区分不同知识类别的同时,建立起概念间的共享联系。通过概念间的共享机制,避免了设计知识库的数据冗余和数据不一致问题,方便了知识的建模录入、检索及统计处理。
（3）多视图和基于本体概念的知识检索。在目前的应用系统中一般采用基于关键字的数据库查询方法,由于其数据库组织不是建立在能够表示概念之间的关系、事实和实例的领域模型的基础上,因此无法实现智能查询和信息推理,也就无法解决语义异构性问题。由于不同的组织和人员可能使用不同的词语表示同一个含义,因此查询系统得不到意义相同但用词（语法）不同的内容。当需要对多个数据源进行查询的时候问题更为明显,多意词和同义词会使查询得到许多不相关的信息,而忽略另外一些重要信息。
在基于本体的概念设计知识管理中由于具有统一的术语和概念,知识库建立在本体的基础上,使得基于知识的设计意图匹配成为可能。采用基于知识、语义上的检索匹配,对用户的检索请求,通过查询转换器按照本体把各种检索请求转换成对应的概念,在本体的帮助下从知识库中匹配出符合条件的数据集合,解决了语义异构的问题。
从人在设计时的认知特点出发,可以采用基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,还可以利用本体中已定义的概念定义其它知识检索视图,比如需求功能知识检索视图、软件工具使用知识检索视图等,实现基于知识检索的设计意图的匹配。
2、基于本体的概念设计知识管理
2.1概念设计知识管理系统结构
结合工程机械行业的实际,本文提出了图7所示的基于本体的产品概念设计知识管理系统结构,系统按照知识产生、获取和利用的流程来构建,系统结构主要包括概念设计知识管理工具、数据接口程序以及基于本体的概念设计知识库,具体由4个部分构成。
（1）概念设计知识获取。概念设计知识的获取包括从概念设计知识本体定义、本体之间关系定义、本体知识库生成到概念设计知识获取整个过程。
（2）概念设计知识维护。主要包括从概念设计知识本体维护、本体关系维护、知识库重新生成到概念设计知识维护的过程,实现对本体的属性修改,各类知识之间的关系维护,以及知识库的更新等。
（3）概念设计知识检索重用。系统中提供基于多视图的知识检索方式,如基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,及用户定义的其它知识检索视图。此外系统提供基于本体概念的知识检索方式,通过本体映射库,可以实现同义词的检索,保证可能会采用不同的概念和术语表示相同的设计信息的人可以得到相同的知识帮助。
（4）概念设计知识库的构建。要实现基于本体的,支持客户自定义的概念设计知识管理,系统必须由足够的柔性,支持各类知识的存储,作为系统基石的知识库的构建就不能采用完全预先定义的方式,在系统中我们采用基础数据库加上在此基础上经过本体定义工具动态生成的各类知识库的方法保证基于本体的知识管理的实现。
