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道路工程基本知识概述

道路工程基本知识概述

道路工程基本知识概述范文第1篇

关键词:道路工程材料;教学方法;行业规范

中图分类号:U41-4;G642

随着公路建设的大规模开展,道路工程材料的使用和发展速度也在逐步加快,道路工程不断涌现出新结构、新材料、新方法和新工艺[1]。《道路工程材料》是土工工程专业方向的一门重要的专业基础课。为了使学生深入系统掌握这门课程的知识及相关试验技能,应以相关的行业规范为指导,深入解析《道路工程材料》中的重点和难点内容,让学生清晰深刻的了解这门学科,培养本专业学生具备较强的道路专业基础知识和基本操作技能,为后续《路基路面工程》、《桥梁工程》、《道路养护与管理》等专业课程打下基础[2]。本文将从《道路工程材料》课程简介、教学过程中的难点分析、教学方法介绍和教学过程中行业规范配合使用的重要意义四方面进行讨论。

1. 《道路工程材料》课程简介

道路工程材料是泛指用于道路和桥梁工程及其附属构造物所用的各类建筑材料,主要包括土、沥青、水泥、砂石、石灰、工业废料、工程聚合物以及木材等材料[3]。该学科学习专业课的必备基础,又是一门应用技术。它与物理学、化学、理论力学、材料力学以及工程地质等学科有密切的联系。系统学习道路工程材料的基本性质、技术指标、测试技术、组成设计以及应用技术等方面的知识,不仅是道路工程相关专业重要的知识结构组成,而且也是科学合理地选择、设计、评价、应用和研发道路工程材料的理论基础。

2. 教学方法介绍

本课程参照行业规范,对道路工程常用材料的技术性能、质量要求、性能影响因素、评价测试技术和组成设计方法等基础理论知识进行重点论述,定期开展实验课程,建立“教、学、做”一体化的教学模式和动态的、形式多样的立体教学内容,构建起理论和实践相结合的教学模式。具体从以下几个方面进行[2]:

(1)、理论介绍。通过课本和规范内容进行理论讲解,让学生构建起材料组成、结构与性质之间关系的框架。

(2)、运用对比的方法。通过对比各种材料的组成和结构来学习它们的性质和应用,特别是通过对比来熟悉它们的共性和特性。这在学习沥青、水泥及其混凝土材料时非常重要。

(3)、密切联系工程实际,重视实验课并做好实验。试验课是本课程的重要环节,通过实验可验证所学的基本理论,让学生学会检验常用道路材料特别是水泥及水泥混凝土、沥青的实验方法,熟悉试验技能,并能够对实验结果做正确的判断和分析。这对培养学生的学习和工作能力以及严谨的科学态度十分有用。

3. 教学过程中行业规范的配合使用

行业规范是指在该行业统一使用的标准。在本课程教学过程中主要参考的规范包括 《公路工程集料试验规程》 、 《公路工程沥青基沥青混合料试验规程》 和 《通用硅酸盐水泥标准》 。这些规范在教学中起到很好的解释和引导作用。主要体现在:课本中有些名词的解释过于抽象,对于初次学习这门课程的同学来说不容易理解,即使理解也很难在实践中应用,此时可通过规范中对专业名词的解释及其测试方法进行提取,并结合课本,给学生做细致的讲解,让同学真正理解该名词的由来和应用。下面通过实例做具体说明。

教材在介绍集料磨光值概念时,在给出“磨光值是反映集料抵抗轮胎磨光作用能力的指标”。集料的磨光值PSV是将9.5~13.2mm并剔除针片状颗粒的集料制成试件,加速磨光后测定磨光后集料的摩擦系PSVra,并按式PSV=PSVm+49-PSbra求得[1]。关于磨光值,规范《公路工程集料试验规程》[4]首先给出了磨光值试验的目的和适用范围,详细介绍了试验所用的加速磨光机(见图1);并且给出了摆式摩擦系数测定仪的示意图。详尽介绍了试验仪器、材料、试验方法和数据处理。

对比可见,如果在教学中仅将教材的中的概念灌输给学生的话,不仅枯燥,而且学生只能对磨光值有个模糊的概念,教学效果差。然而,如果能配合规范学习,首先让学生明确这个概念的由来以及用途,随后通过PPT展示测定装置,通过具体的试验步骤并结合现场实测视频给学生做一步步的讲解,理论结合实际,不仅让学生了解磨光值的概念,还要明确磨光值测定方法和评价方法,将抽象的概念具体化,不但能提高学生的学习兴趣,而且真正的达到教学的目的。

4 结束语

规范作为某一领域统一使用的标准,要明确其重要性。在教学中,对于书本中一些抽象的名词和简略介绍的知识点,可通过查阅规范进行展开和介绍,从而达到教学的目的。

参考文献

[1] 申爱琴. 道路建筑材料[M] 北京:人民交通出版社,2010

[2] 伍必庆. 道路建筑材料[M] 北京:人民交通出版社,2012

[3] 李立寒. 道路工程材料[M] 北京:人民交通出版社,2013

道路工程基本知识概述范文第2篇

一、重视学生基本概念的掌握

中职生的基础知识薄弱,学习自觉性、积极性不够。因此,在专业知识的入门上要对学生现有情况进行摸底调查,了解具体的学生情况,适当降低入门的授课难度。但是,在一开始就要严格要求,特别是基本概念掌握和延伸,要精讲精练,通过课上精讲、课后巩固练习、检验测试等方式确保学生熟练掌握。

重视基本概念的掌握,一是因为基本概念特别重要,很多知识点都是由基本概念引申出来的,环环相扣;二是通过基本概念的学习、巩固的过程可以树立学生勤学苦练的意识,助其养成细致、认真的良好学习习惯。

二、学生要熟练掌握液压传动主要元件的基本工作原理

液压传动系统由四个部分组成:动力元件(液压泵)、执行元件(液压缸)、控制元件(液压阀)和一系列辅助元件。对于四个部分的教学,要根据学生的基础,由易到难,重点要求掌握液压元件的工作原理。

液压动力元件部分要求重点掌握液压泵的工作原理。后面四种液压泵的授课当中,也要始终围绕如何“吸油-压油”这一原理,要求学生明辨各种液压泵的工作过程和特点。

液压执行元件部分,重点讲述不同液压缸的工作特点,特别是差动连接,将在后面的章节反复应用。可以用医用针管制作一个液压缸的模型,让学生有形象的认识,这样得到的知识就会真正理解并很难忘记。

液压控制元件部分是本章的重点也是难点。本节应重点讲述液压阀的作用、特点和应用,让学生知道管路上不同阀门所起到的不同作用即可。而课本中所提到的阀门的具体结构、装配图等,则没有必要要求学生完全看懂掌握。

通过对上述液压阀功能作用的形象讲述,提高学生学习的兴趣,提高学生的分析能力和探究能力,可以增强学生的学习信心,提高克服困难的勇气。

三、启发式教学引导学生读懂液压传动系统简图,锻炼学生独立分析问题的能力

看懂液压传动系统的简图,是这章学习的最终目的,也是前面所学知识点的汇总。要使学生能够掌握识读液压传动系统简图,就要引导学生把前面学习的相关知识融会贯通,综合应用。要引导学生精读教材,引导学生了解各部分内容之间的内在联系。在进行液压传动系统图的分析时,告诉学生,要重点看油路的走向,把自己想象成坐船的客人,顺流而下,一路游览沿途的风景。旅途的起点就是泵,终点就是液压缸,沿途的风景就是一个个的液压阀门。学生读懂每个元件在系统中的作用后,结合要求读懂每个回路的功能,整个系统原理就出来了。例如,讲数控车床的液压传动系统图时,首先让学生结合前面所学,认识每一个图形符号。其次,从液压泵为起点看油路的走向,油路会有两条支路,一条控制卡盘的夹紧与松开,另一条是刀架的运动。其中卡盘的加紧与松开就是液压缸活塞的前进与后退;刀架的运动包括快进、工进、工退和快退四种速度,这是由换向阀控制的。再次,把实现所有工作要求的油路走向依次拼凑起来,穿插说明相关元件的作用,描述系统图工作原理便水到渠成,一清二楚。

在这一个过程中,可以要求学生自主学习,分组讨论。有些学习基础不好的同学可能会有一定的难度。教师要耐心引导,让学生在潜移默化中养成好的读书习惯。

四、充分利用多媒体教学,使学生对事物的认识更加感性化

道路工程基本知识概述范文第3篇

在物理教材中,有一部分概念学生是不知道它们是怎样得来的,也不知道为什么要引入某一概念。比如讲到“杠杆”这一节时,如果在引入杠杆概念前提问学生什么叫杠杆?很多学生会被问得哑口无言,直到学生照书本上读出原句才能解围。但以这们的方式引入和讲解概念是不符合学生认识规律的。其实,任何物理概念都是有事实基础的,教师应精心选择最好的事例,最好的演示,最好的实验,向学生提供直观材料,让学生进行观察、分析、比较,透过形形的现象全力抓住事物的本质特征,并能启发学生用自己的语言概括出本质特征来。

一、教师应当创造条件,使学生在有关物理事物、现象中“漫游”

列举大量的事实,唤起学生已有的感性知识,或进行实验,或组织有关实践活动,使学生从实验观察中获得一些感性知识。其目的是使学生对有待研究的事物有一个明晰的印象。在这个过程中,教师要着重引导学生善于观察,达到了解现象、取得资料、发掘问题和勤于思考的目的。

比如,在教学能量概念的教学中,如果只是简单地告诉学生“一个物体能够做功,这个物体就具有能”,是不符合概念教学程序的,从而也不可能给学生留下深刻的印象。

英国汤姆·邓肯所著的“探索物理知识”一书中,对能量这一重要概念,是从“人做工,需要不断地补充足够的食物”这一生活常识谈起的,提出是不是所有做工都需要“进餐”,机器做工是否也需要“加餐”等一系列有趣的问题。例如,他令学生观察、思考下列问题是否需要“进餐”:

吹胀一个气球;两手拉着一个橡皮带,将它一拉一松;爬山;学习历史;自动手表看上去上发条;真空除尘器吸取尘土;在游泳池里水将人浮起;直升飞机在空中盘旋;……

实际上,提出上述一系列的有趣问题,就相当于引导学生在有关事物、现象中“漫游”!最后得出结论:食物和燃料是能量的仓库,正是这些能量使人或机器做工。如果按照上述内容和形式进行“能量”课题教学,也将很容易得出我们现行课本中关于能量的定义,即一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能。而且,课堂教学气氛也将会生动活泼的。

二、引导学生进行比较、分析、综合、概括,排除次要因素,抓住主要因素

例如,教学“功”的概念。

首先,我们可以列举大量的机械工作的实例引入教学。由于学生对此有丰富的感性知识,所以,教师利用生动的板画便可以唤起学生已有的感性知识。如,用一根直杆(杠杆)撬动石头,起重机吊起重物;人推着汽车前进等,使学生对机械工作有一个初步印象。进而引导学生分析机械工作的特点:直杆给石头一个力的作用,且使重物升高;起重机给重物一个力的作用,重物升高距离,人给汽车一个力的作用,且使汽车前进。

不难得出:尽管各种机械(包括人)的构造不同,工作对象也不同,但它们工作时具有的共性是:第一,机械(或人)必须给工作对象施加力的作用;第二,工作对象沿着这个力的方向移动一段距离。可见,力和沿力的方向的距离移动,是机械工作所不可缺少的两个因素。从而总结概括出:当物体在外力的作用下,沿着力的方向移动一段距离时,我们就说力对物体做了机械功。简称功,并定义为:功等于物体所受的力和物体在力的方向上移动的距离的乘积。如果用符号W表示功,用符号F表示力,用符号S表示物体沿力的方向移动的距离,则得W=FS,功的单位是焦耳。功有大小,没有方向,因而是标量。

三、通过与有关、相近概念的对比,以及进行适当的练习运用,来巩固、深化概念的理解

培养学生善于从现象中抽象概括出事物的本质特征的同时,还可以让学生学会将新旧物理概念进行类比的方法。当然被类比的两物理概念必须有某些属性的相似。这样既加深了对旧概念的理解,又为引新概念铺平道路,一举两得。

例如:密度概念,压强概念,速度概念,功率概念等就可进行类比。这四个概念中最早接触的是速度概念。让学生理解作匀速直线运动的物体快慢程度可用相同时间通过的路程来表示。而这个相同的时间一般取单位时间,因此匀速直线运动快慢就用单位时间内通过的路程来表示速度。这样在讲密度时当学生知道相同体积不同物质的质量不同,让学生思考如何表示物质的这个特性呢?让他们可用类比方法,类比出单位体积的质量来表示物质的特性,这样就能顺利地引入密度概念。

道路工程基本知识概述范文第4篇

1两套教材对牛顿定律的处理比较

教材内容展开顺序的合理性取决于3方面因素的协调,即知识的逻辑结构、知识发展的顺序以及学生的认知规律.下面,笔者从以上3方面比较两套教材的处理.(1)从物理知识的逻辑结构看.从教材对牛顿定律的处理方式看,人教版严格按照牛顿三定律知识发展的历史顺序设置内容,先是牛顿第一定律、第二定律,最后是第三定律,并且从知识的逻辑顺序上牛顿第一定律的得出为第二定律奠定了思想基础,知识结构更为系统严密.而KPK虽然在教材整体框架的搭建上具有整体性,不过各节知识显得较为零散,衔接处理不够.然而编者编写KPK的意图也正在于此,他们试图打破原有的知识体系,实现课程的精简及现代化,也许这样可以更好地培养学生的思维,塑造应用型及创新性人才.(2)从物理知识发展的顺序看.人教版教材侧重历史,KPK则侧重未来.人教版内容严格按照物理学史的进程,还原了知识的探索道路;而KPK则认为“物理学的发展历史是一条错综复杂的道路,尽管存在着更容易到达相同目标的捷径,但我们在教学中还是把这条复杂的道路强加于学生身上.”[4]KPK选择了一种科学教学的统一的方法,充分利用在经典物理学与现代物理学中密切相关的物理量,不仅试图实现课程精简,也尝试实现物理课程的现代化.动量守恒定律本是牛顿定律的推论,但随着电磁学、热学、相对论、量子力学等现代物理学的发展,牛顿力学由于自身的不严谨已不再适用,而处于从属地位的动量守恒定律却依旧成立.KPK选择了动量这条“近路”.下面,笔者从牛顿定律与动量守恒定律的关系来展示知识发展顺序在两套教材中的差异.

人教版中动量的提出是沿着历史的足迹,在研究碰撞问题时发现mv这一物理量是不变的,因而意识到它的特殊意义.动量守恒定律是独立于牛顿运动定律提出,但编者又不可避免地从牛顿运动定律的角度对动量及动量守恒做出了推导,显然这种处理方法不能很好地体现动量及动量守恒定律是高于牛顿定律的宇宙法则.教材利用牛顿第二、第三定律结合运动学公式推导出动量守恒定律.推导过程如下:据牛顿第二定律,碰撞时两物体的加速度分别为现今大家已经十分熟悉牛顿第二定律的数学表达形式F=ma,然而在当初,牛顿是通过动量来表达力与运动的关系.因此,人教版继上述推导之后,反过来用动量概念表示牛顿第二定律,为动量定理和冲量的讲述做铺垫.先假定物体受到恒力的作用,做匀变速直线运动.在时刻t物体的初速度为v,在时刻t′的末速度为v′,那么它KPK课程以实物型物理量为中心概念,用实物型量的流来构建整个课程,其中描述物体运动所需要的第一个实物型量即为动量,它是一个独立的基本物理量,并非导出量.作为描述运动的量,它的总量是不变的,并且可以在物体间流动.KPK中的动量在力学中扮演着和电学中的电荷量相同的角色.KPK体系把两个物体之间发生相互作用引起的动量变化,看成是动量在相互作用中从一个物体流出,流入另一个物体.而在一段时间Δt内,从一个物体流经另一个物体横截面的动量I(即传统力学中的冲量),必定会造成动量流入方的动量p的增加.根据动量守恒定律,有I=Δp,即此式为就是牛顿力学中的动量定律.如果将F称为力,那么上式就是牛顿力学中最重要的牛顿第二定律.这与人教版中用动量概念表示牛顿第二定律的思路基本一致.但是KPK又不止于此,它将动量守恒定律进行扩展,最终统一了牛顿三定律.若两个物体之间没有任何动量流动,即没有任何相互作用,两个物体的动量都不会发生丝毫变化.这正是牛顿第一定律表达的思想.

两个物体发生相互作用时,如果把流入物体的动量记为Δp1,流出物体的动量记为Δp2,根据动量守恒定律,有Δp1=-Δp2,即F1=-F2.此式即为牛顿第三定律.综上所述,人教版严格遵循物理学史的发展顺序,从牛顿定律得出动量守恒定律;KPK则相反,用动量守恒定律统一了牛顿定律.(3)从是否符合学生的认知规律看.奥苏伯尔将学习分为3类:下位学习、上位学习、并列结合学习,[5]教材在编写时最好先呈现一个概括性较高的概念,然后逐步丰富这个概念的内容,使每一步学习都是丰富总括概念的下位学习.人教版力学的基础知识主要集中在第3章“相互作用”,其中包括重力、弹力、摩擦力、力的合成与分解,而牛顿定律则自成一章.编者明显将牛顿第三定律从相互作用中割裂出来,阻断了知识本身的联系,同时也阻碍了知识迁移的产生.不过,教材中看似先呈现了重力、弹力这些下位概念,实际是为牛顿定律的学习做铺垫,编者在“牛顿定律”最后一节通过讲述用牛顿运动定律解决问题,将下位概念统一在概括性较高的规律学习中,使学生对运动和力有了整体的认知.另外,奥苏伯尔还提出了比较性先行组织者,运用类比的方法将新概念与认知结构中现存的旧概念做联接,以获得新知识.这种方法是帮助学生将过去保存的知识与课本内容进行统整的有效方法之一.KPK依据认知结构迁移理论在教材中采用了大量的类比,例如利用具体的、可感知的水流类比抽象的动量流,通过类比电路中的节点定理、回路定理,建立了动量流的节点定理(见表2),为利用动量流描述牛顿定律奠定了基础。

2总结与启示

道路工程基本知识概述范文第5篇

关键词:知识;增长;累积性增长;结构性增长

人的存在是文化性的,也是知识性的。人的文化性存在主要指人 的“人化”过程,或者指人的存在方式、习惯和传统等,亦即人的思维方式、行为习惯和生 活传统等。人的知识性存在主要指人生下来后便不断学习人类已有的认识成果,并不断地将 其内化成智力和能力等素质的过程,以及成为社会人后,人更是将知识作为认识和改造社会 的力量源泉,终身地学习知识、使用知识和探索知识的过程。就文化的“人化”意义而言, 知识乃是文化的客观性存在,换句话说,知识的发展在人的社会层面的体现就是文化的发展 。所以说,人获取知识是“人化”的主要方式,而探索人的知识增长的方式(模式)是认识“ 人化”过程的主要方法之一。笔者认为,人的知识增长主要有两种模式:累积性增长模式和 结构性增长模式。

一、知识的涵义

按照《汉语成语辞典》,知识指人们在认识和改造世界的实践中获得的认识和经验总和,即 知识是主体认识客体获得的理论和经验的总和。根据韦伯斯特(Webster)词典1997年的定义 ,知识是通过实践、研究、联系或调查获得的关于对事物的事实和状态的认识,是对科学、 艺 术或技术的理解,是人类获得的关于真理和原理的认识的总和。经济合作与发展组织(OECD) 将知识按内容分为:关于“知道是什么”(what)的知识,记载事实的数据。关于“知道为什 么”(why)的知识,记载自然和社会的原理与规律的理论。关于“知道怎样做”(hOW)的知 识,指某类工作的实际技巧和经验。关于“知道是谁”(who)的知识,指谁知道是什么,谁 知道为什么和谁知道怎么做的信息。英国科学家波兰尼认为,人类的知识有两种,一种是用书面的文字、图标或数学公式表达出的知识,即能够用各种语言符号加以表述的知识,称为言传(Explicit)知识。另一种是非系统阐述的知识,能够把握经验,重组经验,对理智进行控制,使学习者相信被理解的知识才是真的,并使学习者知道什么样的外在知识可以内化成内部知识,称为意会(Tacit)知识。在言传知识和意会知识的关系上,波兰尼认为意会知识具有逻辑上的优先性的思想。

二、人的知识增长主要是累积的

客体——作为主体认识的对象,可能是自然界、社会和人自身,其被主体认识所获得的知 识是丰富多彩的。将丰富多彩的知识系统化之后,人们得到了科学,将科学分类之后,人们 得到了学科。学科知识的发展逻辑与人的认识思维的推理方式有着内在一致性。所以,人们 学习知识往往以学科知识的学习为主要内容。中学、小学教育就是按照学科知识进行的。

在高等学校,将学科知识与社会分工结合起来,便得到了用于培养高级专业性人才的本科专 业、研究生学科专业。培养高级专业性人才需要制定培养计划(培养方案),其内容是由若干 个课程组成的课程体系。课程体系内课程间的关系就是课程所内涵的知识间的关系。与中小 学课程一样,大学的高年级课程知识往往也是低年级课程知识发展而成,学生学习即是知识 的连续性积聚或知识的层层增加。我们将这种知识的获得是连续性的增长的方式称为知识的 累积性增长模式。如果知识累积性增长是线性的,我们称之为知识的线性累积增长模式。 如果知识累积性增长是非线性的,我们称之为知识的非线性累积增长模式。对于硕士研究生 而言,其培养计划的知识结构是建立在本科生培养计划的知识结构基础上的,而博士研究生 培养计划的知识结构是建立在硕士研究生培养计划的知识结构基础上的。在引入技术结构后 ,知识增长还存在着结构性增长模式,这种知识增长模式主要发生在研究生学习 阶段。

三、内化是知识增长的基本方式

对于学习者而言,知识是外在的,是“前人和他人在特定环境和特定时间下活动的经验的概 括总结”,是间接经验。外部知识需要经过内化的过程,成为学习者的内部知识。法国社会学者迪尔凯姆认为,内化是社会意识向个体意识的转化。从学习者角度来看,知识内化指“外部新知识经过主体(学习者)通过一系列智力活动重新组合转变成其内部的知识”的过程。其产生的原因是“由认知结构、同化和顺应、元认知三者相互作用而产生的”。其中,认知结构是学习者“以知识经验为内容所具有的认知功能的心理结构”。同化是“学习者用原有的认知结构来解释新知识,即将新知识吸取到原已形成的认知结构之中”的过程。顺应是“修改原有的认知结构或建立新的认知结构以适应新的知识”的过程。元认知就是美国心理学家弗来威尔等认为的“个人在对自身认知过程意识的基础上,对其认知过程进行自我觉察、自我反省、自我批评与自我调节”。也就是说,元认知是对认知过程和结果的认知,即对认知的自省。

将上述人的知识内化过程用概念图表示,如图1。

在概念图中,认知结构就是言传知识在学习者心里已经形成的内部知识结构。言传知识是波 兰尼在20世纪50年代提出的。波兰尼认为,人类的知识由言传知识和意会知识所组成。言传 知识以书面文字、图表和数学公式加以表述,即能够用各种语言符号加以表述的知识。

在概念图中,元认知是由美国心理学家弗来威尔在20世纪70年代提出的,其对象是认知过 程和结果,其方法是内省,其思维是反省思维。元认知的知识内容主要是波兰尼提出的意会 知识,其内涵主要指人对事物的内在理解力、判断力和内省能力。按照波兰尼的观点,意会 知识能够把握经验,重组经验,对理智进行控制,使学习者相信理解的知识才是真的,并使 学习者知道什么样的外在知识可以内化成内部知识。

在概念图中,同化和顺应是外部知识内化成学习者内部知识的两种机制。外部知识如果是认 知结构下位的知识,则内化过程是同化。内部知识如果是认知结构上位的知识,则内化过程为顺应。

学习者用自己的认知结构和元认知能力通过同化和顺应的方式将外部知识内化为内部知识,这就是学习者知识增长的基本方式。

四、知识的累积性增长模式

1.知识的线性累积增长方式

研究中发现,学科内部概念的逻辑递进形成了知识按照逻辑线性地发展。同样,学习者在学习单一学科知识过程中,其知识的累积性增长也具有这种线性特征。所以,我们将学习者学习单一学科知识所对应的知识增长方式称为知识的线性累积增长方式。现举例 说明。

例一:线性增长的直线型结构。几何学中,点是我们最初的认识,两点确定一条直线、两条相交的直线确定一个平面是后来的认识。进而我们逐渐认识了二维平面的各种图形,而基于面与面的组合构成了立体三维空间。正是这样一个环环相扣的逻辑递进,使我们的几何学知识有了线性累积性增长。其逻辑过程为:点线面体。

例二:线性增长的树型结构。数的概念中,我们先学习的是正整数、正分数,然后是负数,进而是有理数(整数、分数的统称,可以表示为有限小数或无限循环小数)。再就是 无理数(无限不循环小数,无理数不能表示成分数的形式)。往下就是实数(有理数和无理数统称)。其树型结构见图2。

例三:线性增长网状结构。在计算机科学与技术专业中,离散数学和C语言是数据结构的先 修课,而数据结构是算法设计的先修课(见图3)。

离散数学中的图论为数据结构中的基于二叉树的查找、线索二叉树、图的矩阵存储等问题提 供了理论根据。C语言所编写的程序则是将离散数学中的关于图、树等抽象的数据结构用计 算机语言加以描述,从另一个角度来理解数据结构的意义。

在算法设计中,递归算法是数据结构中栈的知识的应用,贪心算法中的霍夫曼编码技术则是 对离散数学中的树、数据结构中的最优二叉树遍历等知识的应用。

2.知识的非线性累积增长方式

研究中发现,当一个学科知识发展需要将另一个学科的知识作为工具借用时,这个学科概念 的逻辑递进就有了非线性的特征。同样,学习者在学习这一学科知识过程中,其知识的累积 性增长也具有非线性特征。所以,我们将学习者这样的知识增长方式称为知识的非线性累积 增长方式。为方便,现举例说明。

例一:数学作为化学的工具借用。化学反应是物质的一种运动形式。化学反应中能量(质量) 是守恒的。所以,化学方程式即是借用了数学方程的表达形式,以等式的形式表现了化学反 应前后质量守恒这一规律。例如C燃烧生成CO2,在化学反应方程式(见式1)中可以看到, 根 据分子量计算出的等式,表明反应平衡时的状态。同样,数学方程的计算方法为化学反应的 计算提供了工具性手段。

式1 C+O2=CO2

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例二:计算机科学将数学作为工具借用。在计算机科学与技术专业中,概率论和线性代数是离散数学的先修课(见图4)。即在离散数学中,组合数学借用了概率论中的排列、组合以及相关的加法原理和乘法原理。图的矩阵表示借用了线性代数中的行列式、矩阵的知识。

例三:电子电路将逻辑代数作为工具借用。逻辑代数表示数的逻辑关系,它有0和1两种状态。逻辑代数的运算规则有与、或、非三种。将逻辑代数作为工具借用到物理的电路中,关于模拟电路的认识从半导体器件、放大电路、反馈放大电路、集成运算放大器、正弦波振荡电路和直流电源的研究,发展到数字电路的组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲信号等方面的研究。电子电路便从模拟电路发展到了数字电路。

五、知识的结构性增长模式

1.一个结构模型

在技术学中,有一个技术结构模型,这个结构按照要素在系统中的作用和地位将要素分成主 体要素、基础要素、通用要素、相关要素。

主体要素:代表系统发挥功能的要素。此要素往往是系统功能的主要载体,即此要素在系统 内发挥的作用与系统对外功能的作用是同性质、同数量、同方向的。

基础要素:支撑主体要素发挥作用的基本要素。此要素的基础地位是相对于主体要素的,是主体要素发挥作用的基础。

通用要素:同类系统都有的相同要素。

相关要素:与主体要素发挥作用有关的要素,一般是系统内其它要素。

四种要素关系图(见图5)如下:

2.研究生的两个培养方案分析

(1)两个研究生培养方案

在随机抽样的二个(同一学科专业的硕士、博士培养方案)案例中,我们将主要信息制表(表1 )、(表2)如下:

案例一:某大学俄语语言文学学科专业硕士、博士培养方案(见表1)。

案例二:某大学马克思主义哲学学科专业硕士、博士培养方案(见表2)。

硕士授权学科博士授权学科专业课:马克思主义哲学史专题基础课:马克思 主义哲学史(2)研究生课程结构与本文结构的对应关系

研究生的课程一般是由学位专业课、学位基础课、学位公共课、学位选修课四种类型组成。与本文引入的技术结构对比,可以得出如下结论(见表3)。

学位专业课——主体课程

学位基础课——基础课程

学位公共课——通用课程

学位选修课——相关课程

(3)案例分析

由案例一可知:硕士研究生的学位选修课(相关课程)成为博士研究生的学位专业课(主体课程),俄语语言文学硕士授权学科的“俄语语用学”、“俄语修辞学”和“俄语词汇语义学”等选修课程(相关课程)去掉“俄语”后变成其博士授权学科的“语用学”、“修辞学”和“语义学”等学位专业课程(主体课程)。

由案例二可知:硕士研究生的学位专业课(主体课程)成为博士研究生的学位基础课(基础课程),马克思主义哲学硕士授权学科的学位专业课(主体课程)“马克思主义哲学史专题”课程是其博士授权学科的学位基础课(基础课程),且“专题”二字已去掉,成为内容更为宽泛的马克思主义哲学史课程。

3.知识的结构性增长模式

对照硕士研究生的知识结构和博士研究生的知识结构,我们看到,硕士生的主体知识(专业课)成为博士生的基础知识(基础课),硕士生的相关知识(选修课)成为博士生的主体 知识(专业课),这就是博士生较硕士生的知识的结构性增长。由上,知识的结构性增长应有两种方式:

(1)厚基础式。指的是硕士研究生的相关学科知识变成博士研究生的基础学 科知识,或者是硕士研究生的主体学科知识变成博士研究生的基础学科知识,宽阔了博士生的基础知识,宽厚了博士生的基础理论,宽广了博士生的基本方法,使博士生的基础夯实了。这是知识结构性增长的一种方式。

(2)宽方向式。指的是硕士研究生的相关学科知识变成博士研究生的主体学 科知识。对同一 研究生而言,硕士生阶段的相关性知识成为了博士生阶段的主要研究方向知识,即主体性知 识 ,这是研究方向的宽广,即主体知识的宽广,所以,博士生的研究方向更加系统深入,这也 是知识结构性增长的一种方式。

六、知识增长模式研究的主要意义

1.研究探索学习者累积性知识增长的基本规律

这对学习者学习活动具有理论指导作用。

2.研究探索研究生结构性知识增长的基本规律

这对研究生培养计划的制订和研究生学习活动具有理论指导作用。

参考文献

[1]李志平.高级学位候选人知识结构升级研究[J].黑龙江高教研究,2004(8) .

[2]周天梅.知识内化的心理机制[J].江西社会科学,2004(7).

[3]陈佑清.论知识在教育中的价值与地位[J].江西教育科研,1998(3).

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