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个案研究法概念实用13篇

个案研究法概念
个案研究法概念篇1

一、案例研究法的概述

案例研究法是三大研究方法之一,引入工商管理领域后为工商管理事业做出了巨大的贡献。但案例研究法由于缺乏一定的规范性,所以被学术界看做不入主流的研究方法,甚至还有学者对案例研究方法持批评态度,认为案例研究法不应被用到工商管理领域,破坏工商管理的秩序。但无论如何,案例研究法本身具有的价值不会改变,应用于工商管理领域并为其做出的贡献不会改变,本文现以事实来证明案例研究法的存在价值,打破框架限制,强调案例研究法完全可在工商管理领域中得到大量的推广。

案例研究法的意义体现在四个方面,分别为:一,情景因素。案例研究法的应用要借助具体实例,或者说案例,尤其是在应用管理学中,管理人员应用案例研究法对事件进行分析、研究时都会有一个特定环境,加之所研究的事件会产生社会情绪影响,所以研究内容会涉及到两个方面,一是事件本身,二是事件背后的环境因素,这是其他研究方法都不具备的优势;二,更加突出过程。案例研究法分析事件时更加注重对事件发生原因、发生过程的分析,这一举措能获得更多的新理论和新观点;三,重视关系研究。案例研究法比其他研究法更具哎重视关系,实际研究时要求先收集数据,且这些收集的数据都会与研究事件有所关联,数据收集齐全后,研究者会在分析过程中探讨它们之间存在的关系,并在结论中对其关系做出诠释;四,案例分析重视事件的来龙去脉。案例研究法在分析时更加注重事件的来龙去脉,要求利用收集到的数据信息或资料对事件进行还原,使之形成一个完整的故事,这一举措是其他研究方法不会实施的。

二、案例研究法在工商管理中的应用条件

尽管仍有少数专家学者对案例研究法持不认同意见,但当前案例研究法在工商管理领域中的应用却很广泛,尤其是在国外。相对来说,我国工商管理对案例研究法的应用频率比较少,还处于起步阶段。在工商管理领域中,案例研究法的应用必须具备以下几个条件:一,案例研究必须要对“为什么”、“怎么样”等事件原因问题进行回答,且案例研究过程要具备极强的逻辑性,要对事件的来龙去脉进行分析和描述;二,案例研究要构建适宜的框架和模型,利用框架模型来验证和求取结论;三,应用理论来验证结论与事件时,如果验证过程中突发了意外事故,或者理论验证行不通,需要采用其他方法进行验证时,案例研究法便是最好的答案。

三、案例研究法在工商管理领域中的理论构建过程

1、前期准备

工商管理领域利用案例研究法对事件进行管理与研究时,为了确保研究结果的准确性和有效性,必须构建一套相应的研究理论。而前期准备作为案例研究法理论构建工作第一步,它的工作质量将直接影响后期工作行为,所以必须慎重对待。

案例研究法理论构建的前期准备工作包括:制作一份内容详尽的说明书,为后期理论构建工作提供指导;做好相关文件资料的搜集,为理论构建提供参考依据。

2、案例的选择

正如在假设试验研究中,人的观念起着决定性的作用,因为把人定义成为一系列的统一体,研究样本是既定的。同样地,适当人口的选择控制着与之无关的变体形式,并且帮助限定了一般性结论的限制。

3、重要因素和草案的制定

理论建立的研究者门通常会结合多个数据收集的方法。然而,采访,观察和档案数据都特别相似,归纳研究者们不会受这些选择的限制。一些调查者仅仅用这些收集数据的方法,或者他们可能增加其他一些收集数据的方法。基本原理与在假设测验方法中运用的一样。也就是说,通过多重数据收集方法而形成的三角测量给概念的制定和假设提供了更多的依据。

4、案例数据分析

一个主要的步骤是案例内部分析,案例内部分析的要点是它被一个现实的案例研究所驱动,一本摇晃的数据册子。案例内部研究典型的包括为每个案例场所写的细节案例研究。这些细节描写通常是纯粹的描写,但是他们以一代的洞察力为中心,因为他们帮助研究者用大量的数据册处理分析进程。然而,这样的分析没有标准模式。

5、建立假设

建立假设的一个步骤就是概念的精简。这包括两个方面,概念界定的改进以及测量每个案例中的概念的证据的建立。这个步骤与从假设检验研究中多种指标里建立一个概念相似。那就是研究者们用多种资源的证据来建立概念的测量方法,此方法可以改进现有概念并使它与其他的概念相区别。实际上,研究者正尝试建立概念的有效性。不同的是,这种概念的定义和测量方法都来自他自己的分析过程,而不是某个问题上的详细研究。另外一个不同是没有如因子分析这样有用的技术来把多种指标融合为一个单独的概念测量方法。

6、结束案例收集

这个步骤中有两点很重要:停止增加案例的时间以及停止理论与数据反复对比研究的时间。在第一种情况中,理想条件下,研究者们可以在理论饱和状态下停止增加案例。在第二种结束收集案例观点中,何时停止理论与数据的反复对比,理论饱和性同样又是重要的观点。即对理论的改进效果很小时,反复对比的过程既可停止。

四、结束语

综上所述,案例研究法不同于其他研究法,它探究的是事件的整个过程,应用时必须弄懂事件的来龙去脉,并根据对事件发生原因和发生过程的分析做出管理决策。当前,案例研究法在已经在工商管理领域中得到了广泛的应用,尽管仍然存在不支持的声音,但案例研究法本身价值是不会发生改变的。

参考文献

个案研究法概念篇2

Keywords:Physical archives ;Reflect;Nature

1“实物档案”概念界定及其本质

1.1概念溯源及界定。“实物档案”的提法在20世纪80年代已出现,《档案时空》1988年第4期就刊载了《陶瓷实物档案的功能与特点》的文章。对“实物档案”概念的具体探讨发端于《天津档案》1991年1期的《实物档案初探》一文,至今已有20年。关于“实物档案”概念,基本上有两种表述:一种是外延的罗列,如“实物档案是指诸如奖杯、锦旗、牌匾等不同形体的档案”。[1]另一种是内涵揭示,如“实物档案是指以物质实体为载体,能够反映单位历史真实面貌的特定物品”、“以实物为载体的档案”。[2]总的来说,迄今所见关于“实物档案”的提法尚停留在事物的表面,未触及其核心本质,且在逻辑上存在相当的不合理性。

笔者以为,实物与档案在本质上是不同的两个概念。“实物”是一个笼统的概念,传统的档案(以实体存在,与以电子形式存在的档案相对应)都必定是实物,并非一切实物都可以成为档案。即使那些确有参考和凭证价值的实物,其转化为档案也是有条件的。所谓“实物档案”必须具有“档案”的内涵,即指国家机关、社会组织或个人在社会活动中产生的,以图记、文字或声像为载体的一种原始记录,且具有凭证、参考价值。但“实物档案”不具备这些属性,“实物档案”只是档案的附属物,只有附加文字说明,有保存价值的实物才能称作“档案”。

1.2本质追溯:为实物,非档案。纵观目前出现的各种研究成果,关于“实物档案”的争论至少可分为三种:肯定、否定和折中。肯定者认为:“实物档案”作为档案的一个门类应加以收集、管理;否定者认为:“实物档案”在概念、性质及实践上都是讲不通的,应该坚决否定;折中者认为:不应该简单否定或者接受,应该具体问题具体分析。[3]从实践和发展的视角来看,“实物档案”概念显示了较强的生命力,档案管理部门重视“实物档案”的收集和管理,并制定了系列相关制度,档案学术界也以开放姿态接受其存在。

从来源上看,“实物档案”的提法源于实际工作。实践中,所谓“实物档案”应同时具备三个条件:首先,实物必须具有查考价值并为了特定目的而保存下来;其次,实物必须处在一个有机联系的群体之中才能转化为档案,单一零散的实物无论其价值如何高,都不能视为档案;最后,实物要加注必要文字说明,因为实物所包含的信息,大多是由其自身的外部形态和内在含蕴来记录和表达的,且是对其来源、背景和形成过程等情况的记载。除了形成者之外,实物一般不为他人所知,因此,必须由形成者附有文字说明,才能转化为档案。从这个角度讲,实物是有条件的具有档案属性,即固化的、清晰的原始记录性,但不能称作“档案”。属性不等同内涵,正如机器人不是人一样。因此,从根本上说,实践部门所谓的“实物档案”,可以简单地概括为具有附注说明文字的实物。其本质是实物,而非档案。

2“实物档案”对档案工作的影响

“实物档案”提法的出现与流行具有一定的社会历史背景,反映了档案部门的积极探索与创新,是档案外延拓展、档案类型丰富的具体表征,对档案实践工作和档案学术研究产生了深刻影响。

2.1对档案实践工作的影响

2.1.1积极影响:增强了社会档案意识,推进档案工作积极开展。“实物档案”提法固然不宜提倡,但其源于实践部门出现的新情况,是档案实务部门对档案管理的新探索及其积极扩展职能的具体表现。基于档案管理部门对档案外延认识的深化和档案工作业务范围的扩大,“实物档案”有益弥补了档案工作内容单一、资源紧缺等不足,丰富了馆(室)藏档案结构,推进了档案工作的积极开展。对于拓展档案馆(室)职能,增强社会档案意识,促进档案工作创新具有一定借鉴价值。

2.1.2消极影响:“实物档案”概念为实践工作带来不便。若承认“实物档案”概念,则实际工作中,就应收集和管理它。但实物遍地皆是、处处都有,其结果必然导致遍地皆档案,处处都有档案,由此导致档案收集工作的“”而湮没真正的档案,增加档案工作的压力和成本。[4]随着信息技术的快速发展,电子文件将成为档案管理实践的主体,“实物档案”数字化后,其信息价值将为由其转化的电子文件(档案)所取代,其仅显示实物价值。同时,“实物档案”混淆文物和档案的概念,有悖于《档案法》和《文物法》精神。基于发展需要,档案部门势必会把属于文物、纪念品等实物纳入档案工作范畴,混淆了职能分工,由此,使档案馆与博物馆、纪念馆等部门工作产生重叠、引发混乱,将误导档案工作方向。[5]

“实物档案”的属性特征使其在分类管理上存有诸多不便,因其价值难以评定,难以界定其保管期限。其次,所谓“实物档案”轻内容,重形式,载体材料千差万别,有诸如金石档案、缣帛档案、甲骨档案等,其保护工作相当繁杂。从实践来看,“实物档案”在档案工作中实际数量并不多,仅占档案类型很小一部分,若再单列保管,势必会增加档案部门负担。档案工作的终极目标在于满足社会需求,所谓“实物档案”,其具体价值和社会作用大小不一,开发利用要求参差不齐,给档案利用工作带来了不必要的消耗,社会需求难以体现。

2.2对档案学术研究的影响

2.2.1积极影响:“实物档案”推进档案学术争鸣,深化档案学术研究。“实物档案”概念虽不规范、不科学或不成立,但围绕“实物档案”的争鸣此起彼伏,为档案学术研究和实践工作注入了新的活力。通过档案学界和实践部门对“实物档案”表象及其本质的深入探讨,不仅能促进档案学术交流与争鸣,澄清认识误区,丰富档案内涵、扩展档案外延,完善、提升档案学理论研究,也能深化理论研究与实践工作的衔接,促使档案学术研究密切联系档案实践工作,及时跟踪档案工作中出现的新情况和新问题,增强档案理论指导实践的针对性,更好地规范、指导和推进档案工作,加速档案部门的职能拓展和工作模式创新。

2.2.2消极影响:“实物档案”概念不利于档案术语的规范化、标准化。术语概念的作用,从宏观上看,在于表示每一学科研究一些什么样的问题,人们是怎样运用这些术语概念来研究问题。在实际工作和国际档案交往中,都会涉及档案术语,离不开档案术语的标准化和规范化;从微观上看,档案术语是档案学基础理论建设的重要组成部分。它的完善和发展,将进一步规范档案术语,进一步提高档案学的科学水平。一门比较成熟的学科,必然有一套区别于其他学科的基本术语。故而,术语概念是档案学成为独立学科的重要基础及开展档案事业的重要条件,也是每个国家档案业务研究的重要内容。档案术语研究贯穿于档案事业建设和发展的全过程,成为档案学者、档案工作者进行广泛而深入的业务和学术交流的必要手段。[6]

一门学科的发展,离不开实践工作的深入开展以及其基础理论和基本概念的科学性、规范性。档案学作为一门独立的学科,其生存、发展都必须建立起一套科学、规范的档案术语体系,同时,作为实践工作最经常遇到的概念也必须要求规范化。在档案术语中,已出现诸如“文书档案”、“历史档案”、“档案载体”、“档案文件”、“虚拟档案”等专指性不强、文字不简洁、词语形式不规范的概念。“实物档案”这一概念本身同样存在上述缺陷。其把实物与档案随便糅合,语意宽泛,逻辑性不强。假如,可以承认“实物档案”这个概念,就会出现档案实物等诸多不合认识规律和逻辑的概念。“实物档案”过于笼统和随意,且易使人产生误解,这些都不利于档案术语的规范化和标准化建设,给档案实践工作带来诸多不便,同时,也不利于档案研究工作的进行,妨碍了档案的国际交流和合作,将迟滞档案学科的整体发展。

3透过“实物档案”概念的反思

3.1对档案实践工作的反思。随着信息技术发展和知识经济的发展,档案工作发展面临前所未有的挑战,作为一项基础性工作,档案工作正在被“边缘化”的问题日益突出。档案工作地位需要提升,档案工作模式需要创新,档案价值需要凸显。“实物档案”应否定,但其反映了档案实践工作中新情况。其一,“实物档案”的出现与管理实践是档案管理部门积极转变思路、拓展职能,创新档案工作,增强社会档案意识,提升档案工作社会地位的重要体现。其二,“实物档案”工作,反映了档案管理部门积极探索走出档案资源建设困境,不断丰富档案资源的探索与努力。实践中,档案资源匮乏、单一是制约档案工作发展的重要因素。将具有一定信息价值和保存价值的实物收藏在档案部门,有助于档案资源体系的丰富与完善,延展档案工作领域。这突出表明,档案实践工作探索要在遵循档案工作基本规律的基础上,创新档案工作模式和加强档案资源建设,推进档案工作开展,提升档案工作价值和社会地位,同时,促进档案学术研究与理论创新。不能违反创新的内在规律,甚至误入歧途。

3.2对档案学术研究的反思。创新是档案学持续进步的不竭动力。从学术与实践的角度来看,“实物档案”提法,可能是档案学术的一种理论与实践的“创新”,但其只是档案管理部门职能拓展的一种尝试,需要实践检验是否具备理论的生命力;从检验结果和事物发展规律来看,随着档案工作的推进,技术和理论的进一步发展,“实物档案”像“机读档案”等将逐渐淡出档案理论研究的视野,成为档案工作发展的注脚。

作为一门实践性较强的学科,档案学在发展中必然遇到新情况、新问题。纵观档案学发展历程,不难发现长期存在下述问题:档案界对档案实践工作的研究,功利化、实用性特征突出。学术论证不够严谨,易赶时髦,缺乏理论性。容易追求新概念(理论)等表象,却往往忽视对不少概念(理论)的科学性、规范性及其本质内涵作深入研究和探析,概念(理论)易流于形式,严谨性、科学性不够,缺乏生命力,致使档案学理论研究深度和高度都落后于相邻的姊妹学科。正如胡鸿杰所言:从中国档案学界目前的状况看,的确存在一些学术功利化甚至学术异化的倾向。比如,急功近利、盲目跟风、东拼西凑、弄虚作假,等等。要解决此类问题,最主要的是规范档案学研究主体研究行为,同时,要在观念层面和制度层面,建立或实施有利于学科发展的学术规范;同时,辅之以必要的监督、制约机制。[7]

4结语

尽管,应该否定“实物档案”这个概念,但我们需要有一种实事求是、解放思想、与时俱进的精神。“实物档案”概念不成立,有其内在的科学依据,不能靠主观臆断。透过对“实物档案”概念的剖析和讨论,可以看出,随着时代的变化和技术的不断进步,档案领域将会出现许多新概念。其中,必有合理的,也有不合理的,我们必须本着科学、反思的精神,追本溯源、穷根究底,对其进行深入、细致的分析,在明晰其本质涵义的基础上,去伪存真、去粗取精。唯此,才能构建严密、完善档案专业术语和理论体系,维护档案学术的严肃与权威,也才能保证档案理论研究与档案业务工作紧密结合,推进档案学术创新与实践工作的协同发展。

参考文献:

[1]王世强.“实物档案”概念辨析[J]文献工作研究,1997(5):27.

[2]仇壮丽.“实物档案”概念辨析[J]湖北档案,2006(1):43.

[3]陈国泳.实物档案研究综述 [J] 档案与建设,1996(6):34~35.

[4]向全福. 关于“实物档案”的争论及其启示[J]档案,1995(1):14~17.

[5]张仕君. 档案在文 文物在物――论“实物档案”概念应该否定[J]档案学研究,2004(1):17~20.

个案研究法概念篇3

本文论述了信息技术与数学教学整合的教学模式研究的现状及其重要性,分析了构建信息技术与数学教学整合的教学模式的原则,并探讨了在主导——主体教学理论的指导下构建的5种概念、规律和几何整合教学模式的目标、操作程序、适用条件以及评价方法。 关键词:信息技术数学教学整合教学模式 1引言 现代教育技术广泛应用于教育领域,不仅从手段上,而且从观念上、教学模式上都引起教学的深层次变革,信息技术与课程整合成了教学改革的一个突破口。然而,目前信息技术在中小学理科教学的应用水平仍然非常低,大多是作为教学内容的展示工具。中小学理科教师对于如何将信息技术与理科教学整合感到非常困惑,他们心中也产生了许多问题,如“什么时候用信息技术比较合适?怎么用?”、“怎么做才能体现‘主导——主体’教学思想?”、“怎么做才算是信息技术与课程整合?”,要回答这些问题,除了让中小学教师掌握先进的教育教学理论、信息技术以外,更为重要的是进行基于信息技术与课程整合思想的教学模式的研究,为中小学教师的教学实践提供一个可参考的范式。教学模式是在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下的,为完成特定的教学目标和内容而形成的比较稳定且简明的教学结构理论框架及其具体可操作的教学活动方式。教学模式是教学理论与教学实践的桥梁,既是教学理论的应用,对教学实践起直接指导作用,又是教学实践的理论化、简约化概括,可以丰富和发展教学理论。研究“主导——主体”教学思想指导下信息技术与理科教学整合的教学模式,为中小学教师提供一些可用于指导教学实践并借以改造的教学模式,对于推进信息技术与课程整合就显得非常重要而迫切。 2信息技术与数学教学整合的教学模式研究现状 有关信息技术与学科教学整合的教学模式方面的研究,语文学科走在其他学科的前面。由北京师范大学现代教育技术研究所主持的全国学科“四结合”(原为全国语文“四结合”)课题组和试验学校的教师们结合长达7年之久试验研究的实践,提出了几十种信息技术与语文教学整合的教学模式。与信息技术与数学教学整合相关的研究,基本上形成三足鼎立的局面:一是数学教学模式的研究,二是信息技术与课程整合模式的研究,三是计算机应用于数学教学的作用和方式的研究。关于信息技术与数学教学整合模式的研究却很少,有的也只是零星的、个别的。 自从20世纪70年代美国的乔伊斯和韦尔等开创性地提出将教学模式作为教学研究领域的一个独立研究方向以来,教学模式的研究一直是教学研究领域一个重要的课题。数学教学模式的研究近些年来呈现欣欣向荣的景象。贝尔在其著作《中学数学的教与学》中提出先行组织者、发现法、证明定理、解决问题、利用计算机等许多数学教学模式。由冯克诚、田晓娜主编的《最新教学模式全书》中也提出了数十种数学教学模式,还有《数学教育学报》、《中学数学教学参考》《教法与学法》、《数学通报》等期刊上名目繁多的数学教学模式,真可谓是百家争鸣、百花齐放。研究数学教学模式的学者和教师从数学学科教学的视角研究教学模式,对数学教学实践具有较好的指导作用,然而以计算机为核心的信息技术在这些教学模式中最多只是起一种教学手段或教学媒体的作用,贝尔提到的利用计算机教学也仅仅是众多教学模式中的一种,对于当前如何有效地将信息技术与数学教学全面整合起来的问题缺乏直接的指导作用。 近年来,信息技术与课程整合模式的研究引起了教育技术界的重视,提出了不少信息技术与课程整合的模式,如何克抗教授提出的讲授、个别辅导、探索、协作等5类网络教学模式,祝智庭教授总结归纳的个别授导、教学模拟、智能导师、问题解决等23种信息化教学模式,李克东教授提出的情境——探究式、小组合作——远程协商式等4种数字化学习模式。这些信息化教学模式对于信息技术与数学教学整合有很好的借鉴作用,但由于其学科的普适性而缺乏数学教学的针对性。 计算机应用于数学教学前期研究的重点在于如何充分发挥计算机辅助教学的工具,近些年来则更加关注计算机认知工具的作用,尤其是校园网、因特网在中小学的广泛普及以及“几何画板”、“mathcad”、“mathematica”、“Excel”等软件的引入与使用,许多数学教学研究人员和数学教师对于将信息技术与数学教学整合进行了有益的探索,并取得了一定的效果,其中运用“几何画板”革新数理化教学(特别是数学教学)的试验研究项目取得了尤为显著的影响和效果,如运用“几何画板”讲授抽象的数学概念、做数学实验都取得了较好的效果。但是这些计算机应用于数学教学的研究大多停留在计算机作用的描述、教学经验描述的层面上,没有对这些经验进行理论化、抽象化、模式化的概括,不利于其他教师的借鉴和运用。 3构建信息技术与数学教学整合的教学模式的原则 教学模式是教学过程的简约化描述,但教学程序却不等于教学模式。教学模式的构建虽然具有一定的主观性,受到构建者对教学规律和原理的理解和具体的教学实践的影响,但是必须在教育教学理论的指导下,符合教学规律,为实现教学目标服务,也就是说我们构建信息技术与数学教学整合的双主教学模式也要遵循一定的原则。 3.1基于主导——主体教学理论的原则 教学模式与教学思想、教育教学理论有天然的联系,没有一定理论的指导,教学模式就没有了灵魂。一个完整的教学模式应该包含主题、目标、条件(或称手段)、程序和评价五个要素(张武升,1988)。主题即教学模式所依据的教学思想或理论,对教学活动作出理论的解释,规定了教学模式的本质,还渗透、影响其他四个要素。影响教学模式的理论基础有现代的教育思想、学习理论、教学理论等。现代教育思想的指导从根本上把握了教学模式培养人的最终目标;学习理论解释学习的内在机制,要求教学符合学生的认知规律,学习是有意义的学习;教学理论是用于指导教学操作程序和方法的系统理论,直接指导教学模式的形成。 “主导——主体”教学理论是构建信息技术与数学教学整合教学模式最主要的理论依据,“主导——主体”教学理论取建构主义学与教理论和奥苏贝尔等以“教为中心”的学与教理论之长,避两者之短,认为在教学的展开进程中,要充分尊重学生的学习主体地位,让学生对教学内容进行自主学习、自主思考,教师则在教学过程中起学习内容的选择、学习过程的组织、帮助和指导等主导性作用,使学与教有机的统一起来,体现了以人的全面发展为最终目标的教育思想。 3.2体现数学教学特点的原则 为数学教学服务所构建的信息技术与数学教学整合的教学模式不可避免地受到数学的特征、数学教学的特点、原则以及数学教学改革的趋势和方向的影响。数学既是基础性学科又是工具性学科,因此数学教学既要重视基本知识、基本概念、数学思维方法的教学,又要重视数学知识的实际应用教学,重视学生实际问题解决能力的培养。针对现在数学只能为越来越少的人所掌握以及学了数学没有用处的情况,国际数学教育界提出“大众数学”、“人人都要学会的数学”的口号,美国数学教师协会(NCTM)在1989年3月制定的《学校数学课程与评价标准》中提出了全美学校数学教学目标:“为估价数学而学习,为数学推理而学习,为数学交流而学习,对于自己从事数学活动的能力有信心,成为数学问题的解决者”。我国新的数学课程标准也提出“通过义务教育阶段的数学学习,学生能够:获得适应未来社会生活和进一步发展所必需的重要数学知识(包括数学事实、数学活动经验)以及基本的数学思想方法和必要的应用技能;初步学会运用数学的思维方式去观察、分析现实社会,去解决日常生活中和其他学科学习中的问题,增强应用数学的意识;体会数学与自然及人类社会的密切联系,了解数学的价值,增进对数学的理解和学好数学的信心;具有初步的创新精神和实践能力,在情感态度和一般能力方面都能得到充分发展”。这些数学教学目标为现代数学教学提供了如下启示: 基于“做”(hand-on)的教学——学习抽象的数学概念之前,让学生做数学实验、动手操作实物或模型,培养数学的意识,强调培养学生动手的能力; 基于思维(mind-on)的教学——关注核心概念、有判断力的思维方法和能力的教学,以使学生重构并形成自己的数学概念和关系,强调思维的培养。 基于事实(reality-on)的教学——使学生学会探索、发现、讨论和有意义建构用于解决现实问题的数学概念和关系,培养学生用数学的方法来解决问题的能力。 3.3基于信息技术与课程整合思想的原则 信息技术与课程整合是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合,共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式(李克东,2001)。信息技术与课程整合不是一朝一夕的事,而是经过许多中间过程的,最终将信息技术作为辅助学习的高级认知工具,并带动教育的全面改革。根据信息技术与课程整合的不同程度和深度,将整合的进程大略分为三个阶段(马宁、余胜泉,2001):封闭式、以知识为中心的整合阶段,信息技术作为演示、交流和个别辅导的工具;开放式的、以资源为中心的整合阶段,信息技术作为资源环境、信息加工工具、协作工具和研发工具;全方位的课程整合阶段,信息技术与课程整合引起了课程内容、教学目标和教学组织架构的全面变革。构建基于课程整合的数学教学模式要充分利用教育技术的优秀成果,并根据教学内容的特点选择适当的整合方式,强调将信息技术认知工具的作用,加强整合的深度,而不是仅仅将信息技术作为演示的工具。 3.4最优化教学效果的原则 教学模式是教学理论在教学实践中的运用和具体化,来自于教学实践。教学实践是教学模式的基石,教学模式必须用于教学实践才有其存在的必要,也只有通过教学实践的检验才能不断完善。因此,在研究教学模式的同时,还要将之用于实实在在的教学活动中,研究教学模式是否有利于提高数学教学的效率和效果,这是我们研究和构建模式的根本所在,也是验证模式是否有效、是否值得推广的基本途径。 4几种信息技术与数学教学整合的双主教学模式 教学模式的研究是理论与实践的“中介”研究,其“中介”性质决定了教学模式的研究有演绎法和归纳法两种方法。演绎法采用实证研究的方法,“从一种思想和理论假设出发,设计一种教学模式,用实验检验证明其有效后,确立这一教学模式”(张武升,1988)。归纳法是在大量教学实践基础上总结、概括形成教学模式。随着教学理论和教育科学研究方法的发展和变革,尤其是现在对教师教育科研能力的重视以及运动研究方法再度受到关注,教学模式的研究更强调运用演绎法和归纳法相结合的方法。 我们运用演绎法和归纳法结合的方法就数学的概念、规律、几何教学构建了5种信息技术环境下的双主教学模式,下面就对这5种模式的操作程序、适用条件、评价等进行阐述。 4.1概念的归纳——获得教学模式 “概念的归纳——获得教学模式”是在参考乔伊斯(B.Joyce)和韦尔(M.Well)的“概念获得模式”和塔巴(HildaTaba)的“概念发展教学模式”的基础上提出的,其目标是让学生形成正确的概念、了解概念的含义以及通过参与和反思概念化的过程,提高分析和概括的思维能力。概念的归纳——获得教学模式包括七个步骤。 (1)情景导入,明确教学目的 情景导入的目的是激发学生的学习兴趣,建立学习的心理倾向。所创设的情景一定要与要讲授的概念有关,可以是与概念相关的生活实例、资料,可以是一些例子,也可以是用以明示该概念与其他概念关系(上位、下位、并列组合)的先行组织者等。在概念学习之前,教师要向学生阐明本课的目的是通过寻找其本质属性界定某一概念。 (2)呈现例子,分类归纳 教师选择一些肯定性例子(具备概念所有属性的例子)和否定性例子(不具备或不完全具备概念属性的例子),然后呈现给学生,让他们把相似的归为一类,并找出其共同属性(即归类理由)。如果低年级学生的分析能力不够强,则可以先呈现肯定性例子,让学生提取其中的共同属性,再呈现否定性例子,剔除非本质属性,引起学生对本质属性的注意,加强对本质属性的认识。 (3)提出概念假设 当学生把所有的属性都罗列出来后,要求学生给这组例子取一个名称,思考如何用这些属性来表述这个名称,此时教师不要对任何学生的观点进行评价,要鼓励他们多思考、多说。 (4)呈现例子,检验假设 同样呈现一些肯定性和否定性的例子,让学生用自己提出的假设判断是否所有的肯定性例子都能归到概念组中、概念是否已包含了所有的本质属性,必要时可以将一些属性添加到概念中。 (5)概括总结,形成概念 教师展示全体学生提出的概念属性和概念假设,要求学生共同提取该概念所包含的所有本质属性,用简练的语言概括出概念,然后再现概念的规范表述。 (6)应用概念,巩固理解 可以呈现一些比较复杂的例子,让学生应用概念进行分类,也可以让学生自己举出一些符合该概念的例子,加深他们对概念的理解。 (7)反思概念化过程 教师可以用问题来激励学生回忆、反思、讨论自己概念化的过程,如“请回忆一下你们得出这一定义的过程,你们是怎么确定其主要特征的”,从而提高其思维能力。 在上述过程中信息技术的作用以及教师和学生在过程中的活动可用表1来概括。 表1概念的归纳——获得教学模式中信息技术的作用和师生活动 模式程序信息技术的作用(理想状态)教师活动学生活动 情景导入,明确教学目的情景创设工具创设情景,说明教学目的明确目的,建立心理倾向 呈现例子,分类归纳例子展示、操练、表征观点(提取的概念属性)工具选择例子,确定呈现方式,收集概念属性例子分类,归纳概念属性 提出概念假设表征观点、交流讨论工具鼓励学生思考、发言,收集学生提出的假设提出属性和名称,讨论 呈现例子,检验假设展示例子、操练、表征观点、交流讨论工具选择例子,阐明阶段目的,参与讨论,收集概念属性假设例子判断,归纳属性,讨论 概括总结,形成概念呈现假设、表征观点、交流讨论工具展示概念属性和假设,参与讨论,评价学生概括的概念概括概念,讨论互评 应用概念,巩固理解呈现例子、操练工具选择例子,评价效果判断,举例 反思概念化过程交流讨论工具提问引发讨论反思,讨论 这种教学模式适合于讲授那些具有明确属性的概念,如有(无)理数、方程、等式等,也可以用于教授代数运算法则,如合并多项式、合并同类项等,对信息技术的要求不高,有大屏幕投影设备和一台计算机的教室基本满足教学条件(讨论口头进行,分类、提出假设可用纸代替),但是在教学前,教师必须选择准备好肯定性和否定性例子以及一些复杂的、似是而非的例子。教学的效果可以用判断、举例的方法来评价学生是否已理解、获得了该概念。 4.2规律的应用——探究教学模式 学习规律的目的是为了应用规律,此模式的目标是使学生通过应用概念和规律加深对概念和规律的理解,培养数学方法的应用能力和实际问题的解决能力,包括六个阶段。 (1)情景导入,明确问题 利用多媒体计算机创设现实问题情景,激发学生解决问题的兴趣,明确要解决的问题。 (2)分析问题,明确应用的概念或规律 让学生思考分析问题,提取问题中的已知条件、未知条件和要求的结果,引导学生讨论解决该问题需要用到的数学概念和规律,确定解决问题的概念和规律。 (3)分组讨论,提出假设 先将学生分成若干个小组,以小组为单位猜想、讨论解决问题的可能方案。这个阶段要鼓励学生多思考、多猜想,而不要求计算、证明,但是要给学生一定的时间限制,时间的长短则根据问题的难易程度而设定。 (4)共享方案,评价筛选 当学生已提出足够多的方案时,让小组成员汇报小组提出的方案。教师收集、汇总学生的方案,并把全部方案展示给全体学生,选出其中不同的方案后,让学生用逻辑推理的方法淘汰不可能的方案,进一步筛选出可能方案。 (5)计算证明,验证假设 让学生对剩下来的可能方案用严密的计算和证明的方法来验证其有效性。如果学生的信息能力较强,也可以要求学生用信息技术来表征最后的方案。 (6)汇报总结,反思 学生汇报验证的结果,总结问题的解决方案。如果方案比较复杂,教师可以用多媒体计算机来演示该方案解决问题的过程。最后要求反思解决问题的过程,讨论问题解决过程中所用的数学方法。 模式中信息技术的作用以及教师与学生的可能见表2。 表2规律的应用——探究教学模式中信息技术的作用和师生活动 模式程序信息技术的作用(理想状态)教师活动学生活动 情景导入,明确问题情景创设、问题呈现工具创设情景建立心理倾向,明确问题 分析问题,明确应用的概念或规律交流讨论工具引导,总结讨论,分析,确定应用的概念或规律 分组讨论,提出假设交流讨论、表征假设工具分组,设定讨论时间,鼓励学生,关注小组内所有成员的发言情况讨论,提出假设

共享方案,评价筛选展示方案、交流讨论工具收集、呈现方案,参与学生讨论汇报,讨论评价 计算证明,验证假设计算工具,实验环境,交流讨论工具提供工具,工具使用方法指导,提供帮助计算、证明,交流讨论 汇报总结,反思表征方案、交流讨论工具评价,总结,引发反思汇报,讨论总结,反思 此模式适用于与生活有关的计算公式、规则的复杂应用教学,如相遇问题、解方程问题等,对信息技术的理想要求是具有多媒体投影设备、网络环境、计算器、几何画板等数学探索工具等,要求教师和学生熟练使用Word、计算机、几何画板、网络交流讨论工具等。如果不具备网络教学环境,则学生的交流讨论可以口头进行。教学效果可以用解决类似问题来进行评价。 4.3几何概念、规律的“数学实验”教学模式 运用几何画板的“几何概念、定理的数学实验教学模式”的目标是通过“做”的教学,让学生正确理解几何中的概念、规律,了解概念、规律的形成原理,培养发现问题、转换问题的能力,培养用数学模型来解决问题的能力。该模式的步骤为: (1)情景导入,明确目的 情景导入的目的是激发学生探究的兴趣,明确数学实验的重点(要学习的概念/规律),如用与教学内容相关的例子引入课题,如用飞机或飞机模型引入角平分线教学、用飞翔的蝴蝶引入轴对称概念的教学、演示离心率变化引起曲线变化的动画引入离心率概念的教学等。 (2)做“数学实验”,自主探索 学生明确了本课的目的后,让学生用几何画板做数学实验,利用教师编好的课件独立探索,发现数学概念包含的本质特征、规律形成的原理。如果学生能熟练使用几何画板,也可以让学生自己制作简单的课件。 (3)讨论总结,形成概念/提出规律 学生将探索获得的概念属性或规律与学习伙伴进行讨论,在教师的帮助、引导下提出正确的概念或规律。 (4)概念/规律应用 将所获得的概念或规律应用于解决一些问题,可以是进行一些练习,也可以是解决一些实际问题,如用轴对称概念解决“在河边建一个水电站,使之到两个供水站的距离之和最短”等。此时还可能用几何画板进行数学实验。 (5)反思 用提问的方法引起学生回忆、反思自己的学习过程,讨论如何获得概念、发现规律的,在应用规律的时候是如何应用规律的,用“数学实验”进行学习对自己解决问题有什么启示等。 表3说明了信息技术在此模式中的作用以及模式程序中教师和学生的活动。 表3几何概念、规律的数学实验教学模式中信息技术的作用与师生活动 模式程序信息技术的作用(理想状态)教师活动学生活动 情景导入,明确目的情景创设工具创设情景建立心理倾向,明确学习目的 做“数学实验”,自主探索实验环境,表征概念或规律工具提供工具,监控、帮助、引导做数学实验,探索,记录探索的心得 讨论总结,形成概念/提出规律交流讨论、表征概念或规律工具总结,评价讨论,提出概念,互评 概念/规律应用呈现问题工具,练习工具,实验环境提出问题,提供工具,监控、引导、帮助练习,做“实验” 反思交流讨论工具引发思考,参与讨论讨论,总结 这种模式适用于抽象的几何概念、几何定理、复杂概念的研究和利用几何知识解决问题教学,如轴对称概念、多边形的内角之和、离心率概念、复杂曲线的形成、空间几何等,也可以用于物理、化学的教学中。要求师生都熟练使用几何画板和Word、记事本等记录工具,可用需要转换的复杂问题来评价教学效果。 4.4基于Internet的数学计算应用——合作探索教学模式 现代数学教学强调数学与现实生活的联系,要求数学教学要从身边的生活问题出发、用于解决生活中的实际问题,Internet提供的丰富资源又为此提供了更广阔的空间。“基于Internet的数学计算应用——合作探索教学模式”就是为实现使学生将学到的数学计算知识用于解决生活问题、从而培养其联系实际、解决问题能力的目标而设计的,其步聚包括七个环节: (1)情景导入,提出问题 情景创设的目的是激发学生探索、解决问题的兴趣,创设的情景要与学生的日常生活密切相关,而且要利用视频、音频、图片等多媒体信息来呈现问题,如深圳南山实验学校的易伟湘老师用悉尼奥运会的资料、用图片展示活动城市的情况[17]来调动学生的积极性取得了比较好的效果。 (2)分析问题,明确方向 要求学生分析解决问题需要确定哪些条件,这些条件与哪些数学知识有关系,最后确定解决问题涉及的数学概念,复习概念间的数量关系。 (3)小组学习,查找信息 教师按照学生的兴趣或位置关系将学生分成若干小组,确定每个小组成员都有相应的任务后,提供给学生信息记录表、相关的资源、网址或搜索引擎,传授学生使用这些资源的方法,让学生开始查信息。要求每个学生都独立自主地查找信息,他们所查找的信息都是为了解决共同的任务,是小组任务的一部分,培养他们协作的意识。这一阶段要给学生足够的时间和资源,使他们能进行充分的探索,学生还要及时记录所找到的信息。 (4)交流协作,解难释疑 当小组成员找到所需的信息后,让他们回到小组中,交流他们所查的信息以及为什么选择这些的理由,讨论其中分歧的意见以达成共识。对于一些学生容易忽视的因素,教师要及时引导。 (5)计算数据,问题解决 学生计算经过讨论的数据,比较、分析计算结果,讨论、选择恰当的解决方案。这里学生提出的解决方案可能不是惟一的,教师要鼓励学生多角度考虑解决方案,以培养他们的发散思维。 (6)成果汇报,讨论评价 学生在小组交流达成共识后,由小组成员向全班同学汇报学习的结果以及提出方案的理由,教师和其他组的学生可以就他们的方案提出适当的建议。 (7)反思 要求学生回忆探索、协作的过程,反思如何从问题中提取数学知识、怎样才能找到需要的信息、如何选择有用信息、解决该问题用了哪些数量关系、与小组成员协作是否愉快、学习伙伴有哪些值得自己学习的地方、打算以后怎么用这些数学知识和学习方法等等。 模式中信息技术的作用及教师与学生的活动如表4所示。 表4基于Internet的数学计算应用——合作探索教学模式中信息技术的作用及师生活动 模式程序信息技术的作用(理想状态)教师活动学生活动 情景导入,提出问题情景创设工具创设情景,阐明目的明确目的,建立心理倾向 分析问题,明确方向讨论工具,展示数量关系工具帮助学生提取、复习数学概念、数量关系分析、讨论,提出、复习数量关系 小组学习,查找信息信息探索、记录工具提供记录表、资源和工具,监控、帮助查找、记录数据 交流协作,解难释疑交流工具监控、引导,启发讨论,选择有用信息 计算数据,问题解决计算工具、表征方案工具提供工具,监控、引导计算、讨论,提出方案 成果汇报,讨论评价展示成果工具,讨论工具参与讨论,提出建议汇报,讨论、互评 反思讨论工具引发思考,参与讨论反思,讨论 这种模式适用于一些与日常生活有关的计算知识的教学,如行程问题、利息问题等。运用此模式进行教学的前提是具备并师生熟练使用Internet教学环境、Excel等电子表格工具、Word等文字处理工具软件。教学效果的评价可延续到课后进行,可让学生写学习体会、学生互评协作意识与协作能力。 4.5基于Internet的综合性应用问题的合作研究学习模式 这是一种多学科、多纬度的综合性教学模式,将知识、计算、规律的学习与解决实际问题等目标综合在一起。应用这种模式的教学一般不能在一节课中完成,根据项目的难易程度确定所需的时间。此模式的实施分为八个阶段: (1)设置问题情境,提出问题 问题可以由教师口头提出或用展示某一事件引出,也可以由学生自己提出。问题的情景应该是真实的,能够引起学生探索的热情。 (2)分析问题,明确评价方法 要求学生分析问题情景中所隐含的数学知识,列出已掌握和未掌握数学概念的清单。教师向学生说明研究的成果形式以及评价的方法。 (3)组织小组,确定研究计划 教师按照一定的分组策略将学生分成若干个小组,或者由学生自行分组,小组人数以4-5人为佳。小组成员一起讨论研究的方法、进度以及小组成员的分工,制定研究计划表和数据记录表。 (4)自主探索,学习概念,查找信息 每个小组成员根据自己的任务分工,学习自己未掌握的数学知识,并开始收集与解决问题相关的信息。学生通过学习新的数学知识、查找所需的信息,逐步建构起关于该领域知识结构原形,并形成自主思维的能力与习惯。教师帮助学生判断所查信息的有效性。 (5)交流协作,完成数据表 学生搜索到所需的信息后,回到小组,与其他小组成员一起交流所找到的信息以及该领域的相关知识以及自己关于解决问题的见解,并用查到的信息完成数据表。如果交流发现有不恰当的数据或数据不充分,则需要重新查找数据。 (6)计算数据,提出假设 将所查的数据进行必要的单位转换、中间计算,计算出最终数据,形成各种可能的解决方案。 (7)讨论假设,问题解决 对提出的可能解决方案进行组内讨论,决定最佳解决方案。 (8)汇报,评价,反思 由小组成员向全体同学作出口头汇报,如果可能还需提交书面报告。教师和其他小组根据评价的方法对他们的研究进行评价。要求学生对研究的过程进行反思,思考自己又学到哪些新的知识、是怎么解决这个问题的、自己在小组中的贡献有多大等等。 在这个模式中,信息技术的作用以及教师和学生的可能活动见表5。 表5基于Internet的综合性应用问题的合作研究学习模式中信息技术的作用及师生活动 模式程序信息技术的作用(理想状态)教师活动学生活动 设置问题情境,提出问题情景创设工具创设情景,提出问题明确问题 分析问题,明确评价方法讨论工具,展示成果形式和评价方法的工具帮助引导,说明成果形式和评价方法分析问题,提取数学知识,了解成果形式和评价方法 组织小组,确定研究计划制定研究计划和数据电子表工具确定分组,提供工具和工具使用帮助分工,制定计划表和数据表 自主探索,学习概念,查找信息资源、查找工具,探索工具提供资源,监控、引导学习概念,查找信息 交流协作,完成数据表讨论工具,数据记录工具监控、帮助、引导讨论,输入数据 计算数据,提出假设计算工具,方案表征工具监控、帮助、引导计算数据,记录结果 讨论假设,问题解决讨论工具监控、帮助、引导讨论,提出方案,准备口头汇报,撰写研究报告 汇报,评价,反思汇报撰写工具、讨论工具总结、评价,引发思考口头汇报、互评,反思 此模式适用于研究一些用数学知识解决社会性问题,如分期付款问题、投资回报问题、问题等等,模式的运用要求在Internet教学环境中,师生熟练使用浏览器、搜索引擎、Excel等表格工具、Word等文字处理工具、PowerPoint等演示工具,学生具备一定的协作技巧和进行口头、书面汇报的能力。教学效果的评价可以从问题解决、汇报、协作等方面进行。 以上是我们在这个领域所作的一点探索,所提的模式并不能包含所有内容的教学,还有许多内容的模式尚待研究,相信随着信息技术与数学教学整合研究的深入,这些模式会得到不断的修正、完善,更多的模式也会出现。 参考文献 [1]北京师范大学现代教育技术研究所.深圳市南山实验学校.信息技术与课程整优秀案例论文集.高等教育出版社,2001.11. [2]冯克诚,田晓娜.最新教学模式全书(上卷).国际文化出版公司,1997.8. [3]高文主编.现代教学的模式化研究.山东教育出版社,2000. [4]何克抗,李克东主编.信息技术与语文教学改革全国经验交流会论文集.全国学科“四结合”总课题(内部资料).1997-2001./www.etc.edu.cn/articledigest10/net-instruction.htm. [6]李克东.数字化学习——信息技术与课程整合的核心.电化教育研究.2001.(8).(9)./www.etc.edu.cn/academist/ysq/infor-tech-sub.htm. [8][美]贝尔.中学数学的教与学.许振声等译.北京:教育科学出版社,1990.8./www.cbe21.com/subject/maths/jxck.php. [10]向玉琴,刘英健.美国小学数学教学的基本特征.山东教育.1998.(3). [11]张武升.关于教学模式的探讨.教育研究.1988.(5). [12]祝智庭主编.现代教育技术——走进信息化教育.高等教育出版社,2000.9. [13]BruceJoyce,MarshaWeil&EmilyCalhoun,ModelsofTeaching,Allyn&Bacon,1999./www.techknowlogia.org.

个案研究法概念篇4

1 理论基础

目前,国内对概念产品设计理论研究的主体为高校,主要有浙江大学、西北工业大学、河北工业大学等,主要的理论基础有TRIZ、AD、QFD(质量功能配置理论)理论,国家863 科技计划和国家自然科学基金均资助了很多相关的研究课题。

浙江大学的冯培恩教授及其指导的研究生陈泳基于仿生学对概念产品设计方法学进行了探索,为建立基于遗传和重组的技术产品计算机辅助概念设计的新理论和方法做了探索性工作。

河北工业大学的檀润华教授及其指导的研究生王永山基于QFD及TRIZ理论对概念产品设计进行了研究,将QFD与TRIZ有机的结合,应用QFD解决设计中做什么的问题(What),应用TRIZ解决设计中如何做的问题(How),提升产品创新性。

以上对概念设计开发设计的研究虽然取得了一定了成效和进展,但仍然存在很多问题,比如:产品未来概念仅仅从技术进化规律层面研究是远远不够的,人们的审美、需求是多元、动态变化的,对未来需求的预测需要从文化、能源、环境等综合大环境角度进行研究;TRIZ理论解决具体工程问题很有效,但对建立丰富的、多元化的概念路线方面还有许多不足之处;此外现代产品的需求分析分为显性需求分析和隐性需求分析两个层面,苹果公司、微软公司、谷歌公司所创造的极富想象力的新产品显现出对隐性需求分析的重要性,而上述研究都没有涉及如何在概念产品研发中进行隐性需求分析。

本课题针对上述问题提出基于功能技术矩阵的概念产品开发模式,并在需求分析阶段引入TRIZ预测技术与未来预测理论相结合,针对隐性需求分析进行相应研究。

功能技术矩阵是一种非常直观的表格,它将产品所有分功能及其对应的所有可能实现途径罗列其中,设计者可以借助于功能技术矩阵进行各种组合,从中形成实现产品总功能的原理方案。功能技术矩阵为丰富产品开发方案、开拓设计思路、进行方案评价提供了有效解决模式。

TRIZ起源于前苏联,是俄语“发明问题解决理论”的缩写,前苏联著名发明家阿奇舒勒所领导的研究机构为研究人类进行发明创造、解决技术难题过程中所遵循的科学原理和法则,分析了世界上近250万件高水平的发明专利,并综合多学科的原理和法则,形成了一套TRIZ理论体系(见图1)[3]。此外,阿奇舒勒发现,技术从结构上可以进行进化,并总结出进化的趋势, 该进化趋势概括出:技术系统是按照刚体单铰链多铰链柔性体液体/气体场的趋势进化,我们可以据此总结现在的产品技术处于技术进化中的何种阶段,并预测出该技术进化的趋势,从而在未来竞争中占得先机。例如,海尔集团等就在积极研发替代机械洗衣的利用水电解与超声波震荡相结合的新型洗衣机,这种新型洗衣机符合TRIZ技术进化趋势,能够实现省水、省电、省洗衣剂的要求。

* 福建工程学院教育科学规划项目基金:“基于工作过程导向的创新设计课程教学模式研究”(GB-K-11-05)。

TRIZ有三种工具:①39个通用过程参数和40条发明原理;②物质—场模型和76个标准解;③效应原理解[4]。

图1 TRIZ 理论体系关系

2 基于功能技术矩阵的概念产品开发模式

在概念产品设计过程中,对未来需求的准确预测是成功的起点,准确的设计定位可以为企业赢得市场先机,在科学技术高度发展的今天,单纯利用现有的科技已经不能适应市场的竞争了,苹果、Google等企业的经验告诉我们,现在的产品研发必需具有超前意识,产品开发的模式也必须进行必要的调整;与此同时,如何将未来的需求用最低的成本、最令消费者满意的形式进行展现也是概念产品开发取得成功的另一关键。

隐性需求是与显性需求相对的,隐性需求可以通过一定的转化过程而表现为显性需求从而被企业和用户认知。为了在激烈的市场竞争中赢得先机,国际上比较知名的几大企业甚至提出引导消费者生活习惯的设计口号,在这种背景下,如何挖掘隐性需求成为设计师必须解决的难题。因此,本课题在研究概念产品开发的需求分析过程中,引入需求预测概念——即通过TRIZ预测理论及未来环境预测、归纳,发掘用户的隐性需求,以提升产品开发的创新性。

TRIZ技术进化理论中包含10条定律(或模式)与多条进化路线。这里的10条定律是指技术进化的10个方向。技术进化路线指出了某种技术进化的状态序列,实质是技术如何从一种状态移动到另一种新的状态,新旧状态所完成的基本功能相同,但性能极限提高,或成本降低,即产品沿进化路线进化的过程是新旧技术更替的过程。基于当前的产品技术所处的状态,按照进化路线,通过设计,可使其移动到新的状态。基于TRIZ中技术进化理论的预测结果可以帮助企业确定新产品开发战略机遇。

对未来进行预测,主要通过分析推导得出预期的环境变化、用户使用变化、审美、价值观变化等。这要求在产品开发过程中,多咨询、了解相关专家的科研预测成果,并对技术发展趋势进行充分调研,在后续的概念产品方案评价阶段对新技术、新工艺等应用于新产品中的提案进行中立环境下分析。在确定了用户的需求之后,如何将需求转换为结构随之成为概念产品开发的关键,此过程也称为求解过程,并且解的数量不是单一的,我们必须对解进行评价、取舍。在系统论设计方法的指导下,本研究综合产品开发中的单项技术、理论,并融入相关的预测技术,将功能技术矩阵与创造性解决问题理论相结合,以得到新型创新设计解决模式,对概念创新设计提出新思路、指导一般性概念产品设计。

应用于具体的概念产品开发过程中,本理论的操作流程为:获取需求信息需求转换为功能功能转换为结构方案评价。在此过程中,主要基于功能技术矩阵模型进行产品开发,运用TRIZ理论进行开发定位技术性预测、方案具体求解、方案评价。

2.1 需求设计

获取需求信息:为获得最充分、最全面的需求信息,产品研发团队应对消费者进行全面的需求调查,进行必要的访谈与产品使用观察实验;同时,设计师进行产品试用、专家访谈,以寻求产品缺陷及消费者潜在的需求。

获取隐性需求:隐性需求是指人们还没有意识到的、客观存在的需求。这种需求通常是设计师本人通过敏锐的感觉能力、训练有素并且善于观察和思考的头脑产生出的需求信息。

隐性需求是概念产品赢得未来市场的基础,是概念产品研发的重中之重。获取隐性需求的关键是进行未来预测,这要求我们要洞悉未来社会的发展趋势、人们的生活习惯、科技的动向、人们的审美等等, TRIZ中的技术进化理论为我们对技术的发展提供了未来预测的可能。

2.2 需求转换为功能功能转换为结构

按功能论设计方法进行功能定义、功能分类、功能整理、形成功能技术矩阵。与传统建立功能技术矩阵的方式不同,本研究模式融合了TRIZ创新理论原理(见图2),可以在产品设计过程中提出尽可能多的、有效的设计方案,正确反映设计提案的成本与设计品质,为设计师及企业决策者提供清晰的选择提案,可以有效提高产品设计方案的商业成功率、提升产品品质。

图2 TRIZ创新原理

具体操作步骤为:在建立功能技术矩阵过程中,先将前期的需求设计结果表述为具体的总体功能和分功能(与传统的产品开发过程不同,本研发模式为先确定理想的结果,不考虑具体的实现技术),运用TRIZ创新理论原理生成框架式的广义上的解,再把设计知识、制造知识、商业运作知识等诸多方面融合在一起,最终形成更广度范围内的创新设计方案,建立反映成本、设计品质、实现途径技术先进性等选项的概念产品设计方案多维矩阵模型(见图3),然后按照设定的权重对每个方案进行评分(公式参照式(1)),评分最高的选定为设计方案,进行产品量产、推广。

Si=ΣkjCiI (i=1,2,…n;j=1,2,…m) 式(1)

其中:

Si——第i 项方案的综合评分;

j——表示产品研发评价特性的指标个数;

kj——评价指标为j 时所对应的权重值;

i——产品分功能项;

I——可以实现产品分功能i项的技术途径项;

CiI——多维矩阵模型中可以实现产品分功能i项的技术途径项I的分值。

图3 概念产品设计方案多维矩阵模型

在利用“基于TRIZ、功能技术矩阵的概念产品开发模式”过程中,进行功能转换时,会遇到各种技术矛盾或物理矛盾,TRIZ技术提供了系统的解决方案,融合本多维矩阵模型的方案评价体系,按如下步骤进行:

(1)进行问题分析;

(2)确定理想状态产品所要具备的功能,包括总功能及各个分功能;

(3)查找效应库,解决各功能需求;

个案研究法概念篇5

Pahl和Beitz把机械设计分为明确任务、概念设计、技术设计和施工设计等四个阶段[1]。夹具的概念设计是实现夹具设计自动化和柔性化中最为关键的技术[2],是从更高层次上、从更广范围内对夹具进行规划,有利于得出最优的设计方案,产生更好的技术经济效益。然而,当前夹具自动设计系统的研究开发工作主要集中在夹具的结构设计和详细设计层面上,对夹具概念设计的研究还相对较少[3-6],特别是对夹具概念设计优化的研究还有待深入。因此,该文探讨采用模糊层次分析的方法对夹具概念设计进行优化处理,在满足各种技术和经济指标的可能存在的各种方案中,寻找并最终确定夹具概念设计的综合最优方案。

1 模糊层次分析法的基本原理

层次分析法是一种将定性分析和定量分析相结合的系统分析方法[7],该方法的基本步骤可归纳为三步:(1)构建层次分析结构模型;(2)构造判断矩阵;(3)计算权重并做一致性检验。其中,构建判断矩阵是层次分析法的关键环节。然而分析发现,层次分析法中的判断矩阵存在以下难点[8]:(1)判断矩阵的一致性检验非常复杂且困难;(2)当判断矩阵不具有一致性时,需要调整判断矩阵中的元素,使其具有一致性;(3)判断矩阵一致性的检验标准设定为,缺乏科学有效的证明。

而模糊层次分析法是采用模糊一致关系来实现模糊推导,使用模糊一致矩阵实现动态自适应,模糊层次分析法提高了定性与定量分析的准确性和合理性,解决了解的收敛速度及精度问题。模糊层次分析法的基本思想和步骤同层次分析法基本一致,主要区别在于[9]:(1)建立的判断矩阵不同;(2)求判断矩阵中各元素的相对重要性的权重的方法不同。

在建立模糊一致判断矩阵时,设存在指标因素集,若矩阵满足≤≤1、以及,其中,则称为模糊互补判断矩阵。其中,表示指标因素比重要的隶属度,越大,表示比越重要。若模糊互补判断矩阵,对于,存在,则模糊互补判断矩阵为模糊一致判断矩阵。同时,若,则为模糊一致判断矩阵,其中为模糊互补判断矩阵的权重向量。为了使任意两个方案关于某准则的相对重要程度得到定量描述,可采用0.1~0.9标度法给予数量标度。

在建立了模糊一致判断矩阵后,由模糊一致判断矩阵求元素的权重时,若是模糊一致判断矩阵,则指标因子的权重为:

(1)

当取时将显著地体现指标因子之间的重要程度。

若是模糊互补判断矩阵,是的权重向量,则满足:

(2)

同时,假设由专家给出模糊互补判断矩阵,则合成的矩阵求得的权重向量为,满足:

(3)

2 夹具概念设计优化的基本思路

基于模糊层次分析法的主要思想,该文建立夹具概念设计优化综合评价模型,其具体步骤为:

首先,确定夹具概念设计优化综合评价模型的评价指标集。该文结合夹具概念设计优化的特点,本着科学性、动态性、层次性和实用性的原则,构造了夹具概念设计优化的递阶层次模型,所确立的三个指标分别是经济效益指标、生产率指标和精度指标,通过具体的原则或因素来控制。本文所构造的夹具概念设计优化的递阶层次模型如图1所示。

其次,需要确定评价指标的权重集,通过建立因素和因素类两个方面的权重集,分别计算每一类中各个因素的权重以及各类因素的权重。

最后,确定夹具概念设计优化的备择集。备择集是各种可能的评价结果的集合,在模糊层次分析法中,备择集只有一个,与因素的分类无关。本文中夹具概念设计优化评价的备择集可采用“优秀、良好、中等、合格、不合格”的五级评语。

3 实例分析

本实例对由多色集合理论[10]进行夹具的概念设计所得到的可行性方案进行优化,可行性方案共有六种,每个方案由不同的零件组成,这六种方案分别为:其中,B1-盘,B2-支架A,B3-支架B,B4-套,B5-压板A,B6-压板B,B7-销,B8-V型铁,B9-平衡铁A,B10-平衡铁B,B11-罩,B12-网。方案和方案的示意图见图2和图3。下面对这些可行性方案进行优化分析。

首先,根据专家问卷调查,获取多组优化指标(经济效益指标、生产率指标、质量指标)的模糊互补判断矩阵,例如某一专家对三种优化指标的模糊互补判断矩阵为:

根据所有的模糊互补判断矩阵,得到的合成矩阵为:

由式(2)和式(3),求得经济效益指标、生产率指标和质量指标的权重为:

选取备择集{优秀,良好,中等,合格,不合格},分别根据方案1~方案6的具体情况和相关资料,结合各项指标,通过专家打分进行评判。例如对于方案1,在经济效益指标、生产率指标和质量指标各评价因素下,专家给出的初级评价矩阵为:

由此,可得到方案1的评价集为:

该评价结果表明,对于方案1,评价为“优秀”等级的占28.41%,评价为“良好”等级的占38.41%,评价为“中等”等级的占26.59%,评价为“合格”等级的占6.59%,没有专家认为该方案“不合格”。根据最大隶属度原则,可以认定专家对该方案的评价等级为“良好”。

与此类似,可以得到其它五种方案的模糊层次分析法的评价结果见表1。根据对各个方案的评价等级以及各个等级的隶属度,这六种方案的相对优良排序为:。

4 结语

夹具的概念设计是夹具设计过程中的关键环节,该文探讨采用模糊层次分析的方法对夹具概念设计进行优化处理,选取经济效益指标、生产率指标和精度指标作为夹具概念设计优化评判的指标,寻找并最终确定夹具概念设计的综合最优方案,模糊层次分析法的选用,提高了夹具概念设计优化中定性与定量分析的准确性和合理性。

参考文献

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[2] Yon-Chun Chou,R.A.Srinivas, Sujit Saraf.Automatic Design of Machining Fixture Conceptual Design[J].Manufacturing Technology,1994,9:3-12.

[3] Li Zhongbin,Xu Lida. Polychromatic Sets and Its Application in Simulating Complex Objects and Systems [J].The International Journal of Computers and Operations Research,2003,30(6):851-860.

[4] 陈薇,沈晓红.夹具概念设计中的几何分析[J].机械工程师,2002(2):31-33.

[5] 杨志宏,黄克正.夹具原始概念模型的创建方法研究[J].机械科学与技术, 2003,22(6):1043-1045.

[6] 狄运祥,刘璇.夹具概念设计的研究[J].机械工程师,2002(1):55-58.

[7] 许树伯.层次分析法原理[M].天津:天津出版社,1988.

个案研究法概念篇6

第一种观点认为经验研究与实证研究没有什么区别,两者含义相同,都是以经验事实说话,研究和论证过程基本相同,可以相互混用。

第二种观点认为,实证研究包含经验研究。这种观点认为经验研究就是验证性研究,认为“理论对事物或问题提出解释,但该解释能否成立取决于能否通过经验事实的验证”。[2]也就是说,经验性或验证性研究的作用在于核实和检验理论,即给出“是”或“否”的判断,因此实证研究是可以涵盖经验研究的。笔者认为,要从研究的“过程”来判断方法属性,即从研究的问题如何得到回答的过程来定义研究方法,而不是从回答研究结果“是什么”来判别是否是实证研究。实证研究的研究过程特征是必须具有以“假设-数据-经验”[3]为关键性环节的研究过程。也就是说凡是具有以上研究过程特征的就是实证研究,否则不是实证研究,即实证研究重在研究过程。而经验研究是指一切以经验事实为依据而进行的研究,它既包括具有规范的实证研究过程的实证研究,也包括不具有规范实证研究过程特征的其他以事实材料说话的经验研究,如广泛应用于人类学、社会学、管等社会的描述性、探索性的实地或案例研究等。

笔者同时认为,从广义上看,经验研究与实证研究是可以等同的。因为他们都有一个共同的特征,即以事实证据来说话,都具有客观性。总的来看,实证研究和经验研究的研究和论证过程也是基本相似的。但从狭义角度看,笔者认为经验研究的含义更广,经验研究包含了实证研究。因为实证研究重在“证”,即“论证过程”,也就是“假设-数据-检验”的关键环节。而经验研究则更强调研究的数据资料的来源,研究证据的取得是来自于经验(或观察)。(当然这并不是说实证研究的数据来源就不重要,实证研究的数据也是来源于实际,实证研究是经验研究的一部分。)这些研究证据可以是档案的(Archival),如上市公司数据等,也可以是实验取得的,或调查和实地或案例调查取得的。经验研究中大部分遵循了实证研究的规范过程,因而也就是实证研究。但经验研究中也有一部分,如在调查研究和实地(案例)研究中,预先是没有什么假设的,而只是去弄清现在的实务是什么?实际情况是怎样的?而这大多是一种描述性或探索性的研究。他们也有自己的规范过程,但不是先有假设,然后再去收集资料数据来检验。它们的过程往往是先产生一个或几个问题,再带着这些问题进行研究设计,然后科学地挑选样本,进行样本调查,收集证据,根据证据描述现象得出初步理论假设。这种严肃认真的研究也是很有意义的。因为这类研究为产生好的理论假设做好了前期性准备,对进行进一步的实证研究会产生有意义的启发。综上所述,笔者认为:管理会计的经验研究是以对管理会计实务的经验观察为基础的研究,根据经验数据资料的来源不同可分为以档案数据为基础的经验研究、实地/案例研究、调查研究和实验研究。管理会计实证研究是管理会计经验研究的一个主要部分,是管理会计经验研究中符合实证规范过程的研究。以下对管理会计经验研究(包括实证研究)的一般规范过程以及研究的评价问题进行探讨。

二、管理会计经验研究的一般过程

(一)管理会计问题的形成

管理会计学的务实性使得管理会计研究要以解决实际管理问题为核心,因而有必要把管理会计研究的问题作为管理会计研究的起点。管理会计研究问题的产生,各个管理会计研究者可能有各种各样的来源,但笔者认为主要来源有三个方面:一是来自现有的管理会计及其研究,对现有文献进行研读、评论和综述可以产生对已经研究过相当一段时间的主题产生新的观点。第二个来源是与管理会计相关的其他领域现存的文献,比如经济学、管理学、学、组织行为学、心理学以及工程技术等领域的文献。这些相关学科领域的进展为管理会计新思想的产生提供源泉。第三个来源是管理实务界,管理会计信息使用者方面,管理实务界对管理会计信息需求的变化将会产生管理会计研究的新课题。

(二)管理会计理论框架的构建和假设的形成

在明确了所要研究的管理会计问题之后,需要建立一个管理会计研究的理论框架,以概念模型的方式描述与问题有关的因素之间的关系和。

1.理论的有关概念

(1)理论。理论是由相互关联的概念、定义和陈述组成的集合,通过明确变量间的关系提供对现象的系统认识,以达到对管理会计实务与的解释和预测的目的。理论至少包括五个要素:构建概念、变量、陈述、假设和形式。

(2)构建概念。这里的构建概念指英文上的Construct,是对研究范围内各类现象的抽象,它与Concept有相似的意思,但又有其特殊含义。一个Construct是一个Concept,但它是出于一定科学目的而有意地经过审慎考虑后发明或采用的Concept,它是理论构成的基础,因而可称为理论的概念构件。由于不同的理论对研究对象会做出不同的解释,因而会使用不同的Construct,Construct往往难以脱离理论而单独存在。

(3)变量。理论不仅确定与其有关的构建概念,而且对这些概念加以定义,并将其进一步具体化为变量。

(4)陈述。理论由几类陈述组成,如规律、公理和命题。规律是对某类事实的普遍概括,命题是建立在公理之间相互逻辑关系基础上的有关概念之间关系的结论。

(5)假设。假设是由命题引申出来的对经验事实的具体期望,假设可通过研究加以检验。假设也是一种预期的研究结果,这种结果可能被证实,也可能被证伪。

(6)形式。构成理论的陈述必须被系统地组织在一个逻辑结构中,理论可用多种形式表达但必须符合一定的标准。

2.理论的三个特征

(1)它含有理论上感兴趣的希望通过某种方式详细阐明的概念。

(2)它描述了概念之间的关系。这些关系常常是因果的,说明在不同的环境下,哪些概念对另外一些概念产生了影响。这些假设的关系是理论的核心。

(3)理论包含着理论上的概念与用来度量这些概念的可观测变量之间假设的关系。

3.建构理论和形成假设。

(1)构建概念的定义。管理科学中的构建概念,其内涵外延往往并不清楚,必须首先明确地定义所有的构建概念,然后才能开始进行研究。

(2)构建概念间关系的描述。以陈述的形式对构建概念之间的关系进行描述,构成理论的核心。

(3)形成假设。在对构建概念间关系陈述的基础上,以演绎等方式引申出假设。假设包括两个层次:其一是指理论上对构建概念间关系的假设;其二是指对构建概念与用来度量这些构建概念的可观测变量之间关系的假设。通常只指假设的第一层含义,而将后者归为构建概念的度量或操作化问题。[4]

(4)概念的操作化。即制定度量特定概念的具体的度量尺度及其实施的具体步骤和做法,并由此推出对与有关构建概念相联系的变量间关系的预见。

(三)管理设计

在形成管理会计研究的框架,并提出具体假设后,需要对研究方案进行详细设计,其间涉及一系列方案选择的决策,其主要包括:

1.确定研究目的:是为了探索、描述还是解释?

2.调查关系的类型:是为了建立因果关系、相关关系或只是描述差异?

3.研究的时间尺度和环境:是进行横截面研究,还是纵向研究?研究的场合是在人造环境还是在真实的现场?

4.单位(研究对象总体)的确定:在对对象研究中,分析单位是个人、群体、组织还是社会产品?

5.研究者对研究对象干预和控制程度的确定。

6.概念度量方案的详细设计。

7.抽样方案设计:是采用概率抽样还是非概率抽样?样本大小的确定等。

8.数据收集:对观察、实验、访谈、问卷调查、实地/案例研究等数据收集方法的选择和设计。

9.数据分析方法的选择:确定数据分析拟采用的方法和形式。

10.研究结论拟推广的范围。

(四)数据收集与分析

根据管理会计研究的设计方案,实际进行方案的实施。按照拟定的方法收集必要的数据,并进行编码和数据分析,得出研究结论。

(五)解释理论和理论的改进与应用

对管理会计研究进行,确定研究是否得到解决?假设得到验证的情况?对理论可能进行的必要修改与补充?新理论的产生?进一步研究的方向和设想?研究结果的推广应用等。

需要说明的是,对管理会计研究各阶段的划分并不是绝对的,各阶段之间存在着反馈和重复。管理会计研究过程也不是线性的,由于管理会计研究后期常会发现新的问题,引起新的研究兴趣和方向,因而使研究活动成为一个环状系统(如图1)。并不是所有的管理会计研究活动都具有这些阶段,有些具体管理会计研究项目可能只属于这些阶段中的某些阶段,可以把这些研究活动视为更为广义的管理会计研究项目的一部分,这并不妨碍对管理会计科学研究活动的一般描述。

三、管理会计经验研究的评价标准

在西方社会科学研究中,有效性和可靠性是已被广为接受的评价研究的指标。这种评价与其说是对方法本身的优劣进行评价,不如说是对研究方法选择与应用是否适当进行评价。管理会计经验研究范围十分广泛,其一部分研究领域属于社会科学研究,例如组织和行为科学,因而社会科学的评价准则完全适用于这些领域的研究。对于管理会计学科中具有科学性质的研究(如投资项目可行性评价、作业成本制度的实施等均与具体工程技术学科相关),这些评价准则也具有方法论意义上的指导和借鉴作用。

管理会计理论是管理会计学科构成的基础,有关的管理会计方法和管理会计的应用也与管理会计理论紧密相连。由上述可知,任何管理会计理论都是由有关管理会计概念、概念间关系的描述组成,并有其特定的理论背景和应用范围。因此对管理会计理论的评价以至对管理会计研究的评价,就可以集中于对有关管理会计研究概念及概念间关系的研究的评价上,并同时考察管理会计理论的背景和应用范围。这些正是对管理会计研究进行评价的有效性理论的主要内容。

可靠性是一致性的函数,可靠性也称信度,它的意思是说你做了这项研究得出了这个结论,让另外一个研究者也在同样情景和条件下做同样的研究能否会得出同样的结论。若能得出相同的结论,则这项研究的信度高,否则信度低。有效性是每次射击射中靶心的函数,它有点相当于会计上说的相关性。关于有效性的概念,最初由Capmbell和Stanley[5]提出,后又由Cook和Capmbell加以详述。以下分别对可靠性和三种有效性及其相互关系加以讨论。

(一)度量的可靠性

可靠性是指在何种程度上度量避免了随机误差成分。度量值与真实值的关系式为:度量值X[,0]=真实值X[,T]+系统误差X[,S]+随机误差X[,R],当X[,R]=0时,一个度量完全可靠,当且仅当X[,S]+X[,R]=0时,度量完全有效,即具有完全的结构有效性。一种观点认为度量的有效性仅评价系统误差大小,即当且仅当X[,s]=0时,度量完全有效。由于可靠性是有效性的必要非充分条件,当度量完全可靠(X[,R]=0)时,对度量有效性的判断,无论是判断X[,S]=X[,R]=0或是X[,S]=0,实际上成为同一问题。本文中的结构有效性(C.V.)评价包括了X[,S]和X[,R]两部分。

(二)结构有效性(Construct Validity,简称C.V.)

构建概念是管理会计理论的要素之一,为了进行管理会计科学研究,必须首先对理论中的抽象概念进行成功的度量,这一过程称为操作化。度量的结果以可观测的变量的形式表现出来。操作层次的可观测的变量是对理论层次的抽象概念的一种表示。结构有效性就是指理论中的抽象概念在多大程度上在实际研究中成功地进行了操作化,即操作变量在何种程度上度量了它想要度量的理论概念的真正含义。

实际上,变量不可能只度量它感兴趣的理论概念,而且也不可能完全度量理论概念。如的人力资源部门试图用员工所在部门的领导对他的业绩考评报告来对员工进行绩效考核。这里的概念是员工的工作绩效,操作化方法是部门领导对员工做出的业绩考评报告,变量是员工的考评得分。这里员工的考评得分除包含对员工真实工作绩效的考核外,还可能引入其他的内容,如由于考评报告的指标设计不合理,其中测试了与工作绩效无关的内容以及领导者个人的偏见等,都会给变量带入系统误差。另外,度量中还包括随机误差,如负责统计人员和有关领导的笔误等。于是对概念的度量包含了三个部分:X[,0]=X[,T]+X[,S]+X[,R],其中,X[,0]为度量值,X[,T]为真实值,X[,S]为系统误差,X[,R]为随机误差。这样对结构有效性的评价就包括了两个部分:X[,R]和X[,S].与X[,R]有关的部分称为可靠性(又称信度),指在何种程度上度量避免了随机误差,如果X[,R]=0,则度量完全可靠。

度量的可靠性和结构有效性之间,一般有下述四种关系:(1)有效的度量一定是可靠的度量;(2)无效的度量可能是可靠的,也可能是不可靠的;(3)可靠的度量,既可能是有效的,也可能是无效的;(4)不可靠的度量一定是无效的。由此可见,可靠性是有效性的必要非充分条件。

(三)内部有效性(Internal Validity,简称I.V.)

概念之间的关系可以表现为相关关系和因果关系,因果关系的研究在管理会计研究中居于特别重要的地位,而由于相关关系是因果关系的必要条件,因而对因果关系的研究可以包含对相关关系的研究。内部有效性就是指研究在多大程度上允许得出两个变量之间是因果关系的推断。作为原因的变量称为自变量,作为结果的变量称为因变量。

(四)外部有效性(External Validity,简称E.V.)

外部有效性是指在多大程度上可以将对该研究样本和在该研究环境下所得到的研究结果推广到理论假设中所明确的总体和环境中去,因而又可称为可推广性或概化(generalibility)。外部有效性直接影响到管理会计理论的普遍意义和应用范围。

个案研究法概念篇7

学习环是20世纪60年代美国学者阿特金和卡普拉斯在科学课程改善研究(Science CurriculumImprovement Study,简称SCIS)中提出来的,主要用于概念教学。劳森等人认为,“学习环是一种与人们自发建构知识的方式相一致的教学方法”,主要包括探索(Exploration)、术语引入(TermIntroduc.tion)和概念应用(Concept Application)3个阶段。根据所学知识的性质和对学习结果要求的不同,可以将学习环分为描述型学习环(De—scriptive learning cycle)、经验一诱导型学习环(Empirical-Abduetive learning cycle)和假设一演绎型学习环(Hypothetical-Deductive learning cy—de)等类型。

学习环在美国得到了推广应用,截止2006年有超过235000个教学计划是用5E学习环发展和实施的,有超过73000个课程材料的案例是用5E学习环发展的,至少在德克萨斯州、康乃迪克州和马里兰州等学习环得到强有力的支持。首个明确运用学习环开发科学课程的项目《美国科学课程改善研究》涉及的学科从小学自然课到中学乃至大学理科,在数学、物理、化学和生物学的课堂上均有尝试。除此之外,还有美国生物科学课程研究(The Biological Science Curriculum Study,简称BSCS)。学习环在我国台湾地区的研究尝试也取得了好的教学效果。台湾的林晓雯与4位自然科教师进行了为期1年的合作行动研究,在小学5年级自然科教学中试行学习环,随后出版的专著嘲介绍了学习环在自然科学教学中的优秀案例。2 研究目的

本研究的目的就是尝试着将学习环运用于高中化学“丰富多彩的物质世界”单元的课堂教学中,探究其在高中化学教学实践中的效果以及学习环教学中遇到的困难和应对策略。3 研究方法3.1 研究工具

开发的研究工具有学习环教学设计、化学概念学习方法调查问卷和单元学业成就测验。学习环教学设计的内容是苏教版高中《化学1(必修)》专题1的第一单元——丰富多彩的化学物质,共8个课时。问卷调查的内容包括习得化学概念的方法、保持化学概念的方法和应用化学概念的方法,共13个题目。单元学业成就测验试卷由研究者依据每一个教学课时的目标,自行编制,共32个题目。从识记、了解、理解和应用4个层次,对物质的分类、物质的转化、物质的量、阿伏伽德罗常数、摩尔质量、物质的聚集状态、气体摩尔体积、分散系、胶体、丁达尔现象、电离、电离方程式、电解质与非电解质,共13个化学概念进行了测查。3.2 研究情境

合作教师A老师是一名有十多年教龄的中学一级教师。化学教育专业本科毕业后,在某中学任高中化学教师,后取得化学课程与教学论专业硕士学位。A老师硕士学位论文的理论基础与学习环的理论基础相近,比较容易认同学习环模式。

在研究进行期间,A老师在苏州一所三星级高中(B中学)教1个高一班的化学课,该班有36名学生,其中男生19人,女生17人。

研究者以观察者的身份,坐在教室后面,进行观察记录。在课堂上,研究者不干预合作教师的教学,不影响学生的正常学习,只是对教师讲课、学生学习以及师生之间的互动进行观察和记录。3.3 教学进度

2010年9月份和10月份,研究者进入苏州B中学的课堂,听了A老师在高一(3)班讲的13节化学课,其中有8节新课,5节复习及习题课,最后一次是用单元学业水平试卷测查学生的学习效果。3.4 教学案例

在学习环教学的8个课时中,物质的分类、物质的转化、物质的聚集状态和分散系这4个课时用的是描述型学习环,选择物质的聚集状态作为案例。物质的量、摩尔质量和气体摩尔体积这3个课时用的是经验一诱导型学习环,选择气体摩尔体积作为案例。电解质与非电解质这一课时用的是假设一演绎型学习环。

(1)“物质的聚集状态”教学案例

物质的聚集状态是从物质的状态上对物质进行分类,可以通过观察和想象等方式描述物质不同的聚集状态,重点在于回答“物质的聚集状态”是什么,因此采用描述型学习环进行课堂教学。在探索阶段让学生描述自己心目中的冰、水、水蒸气的微观结构草图。然后针对学生对冰、水、水蒸气微观结构的描述,介绍物质的聚集状态,从微观角度分析物质的聚集状态及影响其体积大小的因素。

(2)“气体摩尔体积”教学案例

对于“气体摩尔体积”这个概念,不仅要描述出来,还要有一个解释,这就需要采用经验一诱导型学习环进行教学。在经验一诱导型学习环的教学中,重点在于利用学生已有的先前知识,回答“为什么”。探索阶段利用上节课学习的物质聚集状态的知识和通过计算发现的规律,提出可探究的问题。在学生尝试给出解释的基础上,引人术语“气体摩尔体积”,诱导学生替代错误假设。最后运用所学知识,解决相关问题。

个案研究法概念篇8

文献标识码 A

文章编号 1005-4634(2012)05-0036-03

0 引言

近年来,各国出现了诸多与微积分概念有关的研究。如以色列Kidron和西班牙Barbe等人对“极限”概念理解的讨论,英国Bingolbali、美国Dubinsky对导数概念理解的研究等。研究表明,很多学生对连续性、可导性、二阶导数等缺乏正确理解。一些学生对极限、连续、导数的概念意象是片面、冲突、甚至是缺乏的,不理解它们两两之间的联系。有的学生在计算方面取得高分却不能正确理解微积分概念及其相互关系。在教学时间有限的前提下,学生概念理解与技能发展似乎成了一对矛盾,该如何有效进行微积分概念教学?

美国科罗拉多州立大学Kelly K.Chappell采用量化研究和质化研究结合的方法,探讨了教育环境(基于概念教学的或者传统的)对学生概念理解、应用技能、迁移能力等方面的影响。研究方法细致严谨、实验效果显著,对我国的数学教育改革很有启示,值得我国大学教师及教育研究者借鉴。

1 Chappell研究概述

文章研究了教育环境(基于概念教学的或者传统的)对学生概念理解、应用技能、迁移能力等方面的影响。全文共7节,第1节介绍研究背景;第2~5节分别为量化、质化研究的方法与结果,第6、7节为研究的结论与展望,各节具体内容如下。

1)背景。美国的微积分教学改革自20世纪80年代蓬勃发展起来,目的在于注重本质,帮助学生获得对微积分思想的深刻理解。虽然已有很多文献描述了教学改革的情况,但基于观察或实验的研究较少,所以Chappell等人开展了概念教学的实验研究,分析教育环境对学生能力、技能的影响。

2)量化研究方法。在综合考虑了教师教学水平、所获得学生评价及擅长教学风格后,选择4位教师参与研究。其中概念班的两位教师注重概念教学:课堂大部分时间(75%)用于帮助学生更好理解概念上,只有少部分时间(25%)用来训练技巧;注重一题多解与多种表征;学生需要展现和解释他们在解决问题时用到的不同方法。传统班的两位老师则恰恰相反。教师们会在每周商定具体内容的讲授方法。此外,为观察两组的实际教学情况,一位监督教师会随机听取这4个班的课程,每个班共听10次。参与的144名学生(概念班为42与37名,传统班为34与31名)是自愿选择组别的,他们并不知道自己正参与一项研究,在开课第一周学生参加了一个预测试,测试结果表明两组无明显差别。

研究工具为期中与期末考试。为便于分析,请6名教师将考试的每一道题目划分到“程序技能子测试”和“概念理解子测试”中去。需要学生将已有知识拓展到未知领域中去的问题被称为扩展问题,扩展问题也属于“概念理解子测试”。任课教师在考试前无法看到试卷,试卷批改采用流水作业,每个题目的评判者信度达到95%以上。

3)量化研究结果。从表1中可以看到,在“概念理解子测试”中,概念班的成绩均显著高于传统班。此外,在期中和期末的扩展题目中,概念班的正确率均显著高于传统班,而且概念班的学生更能够准确地解释自己的答案。

4)质化研究方法。概念班的73位学生中有63位参加了访谈,传统班的学生没有进行访谈。访谈含3个问题:(1)这个班老师的讲授方法和你以前上过的数学课的方法有没有不同?

(2)许多评论家指责:致力于概念理解的微积分改革运动,只教给学生一点点表面的技巧,使得高中和大学的微积分教育“每况愈下”。相反地,还有一些专家认为即使程序练习不是概念班的教学重点,概念班的同学在程序性问题的解决上也不会比传统班的学生差。请根据自己第一学期微积分课的经历,谈谈对这些论断的看法。(3)你以后是愿意上强调技能练习的课程还是愿意参加强调概念理解的课程?

5)质化研究的结果。有58个学生觉得他们班的教学方法和以往的不同;有60个学生认为概念班的学生在解决程序性问题时的表现不会比传统班的学生差;60个学生投票说他们喜欢参加侧重概念的数学课,3个学生投票说喜欢侧重程序步骤的数学课。这些投票精确地反映了调查报告结果。

6)结论和讨论。概念性的理解有助于解题技巧的掌握;基于概念的教学方法在保证学生解题技巧的同时加深了学生的理解;理解而掌握的知识与程序性知识相比更容易推广到陌生的领域。

7)进一步研究。概念性教学结果是否与学生数学基础有关;长效作用及与后续课程衔接问题。

2 研究方法评述

作者由远及近地介绍了研究背景(美国课程改革、现有文献、实验学校、课程、参与者)、研究的假设及教育环境的界定。在界定教育环境时,除二级指标外,还给出了每种教育环境的教学实例。

在量化研究中,首先对学生进行前测,避免数学基础不同对教学效果的干扰;学生并不知道自己在参与一项研究,避免了学生情绪动机的干扰;参与实验的教师采取的授课方式既跟实验要求一致又与自身固有的授课风格一致;由授课教师以外的其他教师来听课、观察、记录,再由作者、观察者和另一位没参加实验的教师分析记录,作者、观察者、实验者、分析者等实现了多角度互证,提高了研究效度;每周教育例会上,授课教师与研究者研讨教学内容以保证教师始终采用符合研究要求的授课方式授课;在6位教师对试题进行分类时,除第10题有分歧外,其它题目均一致,故最终第10题没有归到任何一个子测试中,而是被单独分析。

质化研究中,设计者尽量限制访谈题目的数量以保证得到细致、准确的回答。问题2中,研究者没有请学生直接评价授课效果与学习效果,而是请学生对他人的观点进行评论。问题3希望通过学生的愿望反映学生对概念性教学的认同情况。结果表明:与问题1和2中学生对概念性教学的一致认可不同的是,在问题3中由于关系到学生未来的选择,同学们表示了更多的忧虑:“我们更喜欢注重概念但同时也不摒弃解题练习的数学课”;“要想进行教改,必须先有好老师”;“概念班的学生在微积分第二学期可能会比不上传统班的学生”。值得一提的是,访谈问卷会提前两天发给学生,并请学生回答并上交。访谈时,每个问题都先由学生主动给出答案,再进行投票。除了对访谈进行录音、分析、编码外,研究者还将纸质问卷、访谈时学生的回答及投票结果进行比较,结果表明三者是一致的,这进一步保证了研究的科学性。

此外,围绕概念教学Chappell共进行了3次相关实验㈣,1998年秋的第一次实验包括305位大学生和8位教师,为了避免结果的偶然性,1999年秋又进行了第二次实验,包括303位大学生和8位教师。两轮研究的结论一致。除此之外,作者还分别于1999与2000年春季学期进行了后续研究,分析学生从基于概念环境到传统教学环境过渡时所面临的困难。在这些研究基础上,又进行了第三次实验,此次实验强调了两类教学中教师数量和教师教学水平的平衡,对量化和质化研究的设计更加细致,如量化研究中请老师对题目进行分类等。这一系列的实验,使研究结论更具科学性,从而避免了老师和学生水平的差异所造成的偶然结果。

实验是卓有成效的。本研究中,概念班的“概念理解子测试”成绩显著高于传统班。此外,尽管传统班用90%的时间进行程序性的练习,而概念班只有25%的时间从而只能做基本的练习,但是概念班在“程序性练习子测试”中也不逊于传统班,甚至比传统班略高。此外,在学生以前没有遇到过的扩展性问题上,概念班的表现要显著地好于传统班,概念班的学生更能够将自己所学知识应用到未知的领域,迁移能力更强。以上说明概念班注重概念教学、强调多种表征、一题多解、引导学生解释自己的答案、策略的教学方法都是行之有效的。

3 反思

一些教师认为,高等数学只要教会学生怎么用就可以,没必要深究概念,深究概念可能会使学生越学越糊涂,而Chappell等人却证实进行概念教学是“磨刀不误砍柴工”。作者进行的基于概念教学的实验无疑是成功的,但能否推广呢?在我国,很多教师喜欢“易教易学”的授课方式,喜欢“立竿见影”的教学效果,对于这种需花费教师很多精力进行教学研究、改革的授课方式,是否能推行?

文中的两个扩展性问题也很有趣,一是绝对值函数在特定点的可导性判定,一是当速度函数是时正时负时,位移与路程的积分表达式。这两个问题在我国是“常规”的,甚至不过是老师课上的一个小例题,而在美国却是概念班与传统班都未讲过的难题,是不是在解题训练上做得太多了呢?

4 值得进一步研究的问题

1)如何进行大学数学概念教学的设计?前人已经对微积分中的概念理解情况进行了比较细致的研究,但是以分析学生学习困难的居多,而对概念教学进行具体设计的却不多见。对于大学数学教师来说,需要一些教学内容的具体设计方案。所以可以进行微积分概念教学的设计研究,在研究中给出一些具体的概念教学设计的详细方案与教学效果检验及教学设计的改进过程,以供教师参考。

个案研究法概念篇9

工业设计;产品概念设计;设计方法;色彩因素;形态因素

现代科学技术的快速发展,大量先进技术逐渐广泛应用在各个行业领域,对于工业产品设计而言,在一定程度上促使产品结构出现了根本性的变革。总的说来,工业产品设计主要是人们通过现代科学技术和理论知识,有意识地构思产品设计流程,其中包括人类活动的众多领域内容。可以说,工业设计水平高低直接影响到一个地区或者国家市场竞争能力大小,具有较为深远的意义。工业产品设计中产品概念设计需要设计师具备较高的专业素质以及设计经验,能够结合实际设计需求,将更多新鲜元素融入其中,设计出一个总体框架,在这个框架基础上,运用专业知识以及加工工艺,赋予工业产品更深次的内涵和性能,以求更好地满足消费者的个性化需求。

一、工业设计中产品概念设计概述

产品概念设计主要是指在明确任务目标后,通过一系列抽象化的功能结构,寻求适合的作用原理,寻求最为合理的设计方案,这一过程称为概念设计[1]。而工业设计中产品概念设计是指从产品缺口到建立模型的过程中,不断进行分析和整合,对模型进行创造性的评价。总的说来,工业设计中一方面包含了大量数值计算性的工作,诸如计算分析、绘图以及填写表格等,另一方面是概念设计工作,主要是创造产品设计具体方案。概念设计贯穿于产品设计的各个环节,从市场缺口、到产品定位的模糊前期再到结构设计以及功能设计。在产品设计早期阶段,根据社会条件形成的市场需要和经济技术条件确定产品的模糊前期(SET因素),形成产品开发的模糊概念和定性分析,根据前期定位将产品功能需求和设计思路进行细化和求解,将内容展现为大致的设计框架,组成框架的模块和组件,来完成产品的设计方案。而设计师的概念设计贯穿整个过程,并对初步设计完成的设计方案进行造型构思,最后结合实际条件需求形成最终的设计方案。随后,将设计完成的方案分配到具体设计中,对方案中具体细节进行推敲,在这个过程中,需要充分考虑设计者的创造能力,自身学科知识储备以及设计经验的丰富,以及是否能够结合资料数据进行推理和决策,这样才能创造出更符合消费者个性化的设计需求[2]。概念设计并非是简单的传统意义上的方案设计,其内涵更为广泛、有深度,根据产品生命周期对产品功能进行创造、分解以及结构设计,是一个设计创造过程,同时也是一个实验求解过程,从而满足各项设计需求和指标,从多项设计方案中选择最为合理的设计方案。概念设计过程中,设计人员需要具备较高的专业知识和设计经验,能够与时俱进采用更为先进的设计方法和商用运作知识,才能更为全面地应对消费者个性化的设计需求[3]。

二、工业设计中产品概念设计特性

其一,创新性。无论是工业产品设计还是其他产品设计,最突出的特点就是追求创新性,作为设计的核心要素,只有不断地进行创新才能得到性能优良,更富有竞争力的工业产品,从多种设计方案中选择一种最为合理的设计方案,吸收其他方案的优点,形成一种创新型设计方案[4]。其二,多样性。工业设计中产品概念设计的多样性特点主要表现在设计结果的多样化,以及设计思路多样化。根据设计事理学方法论,同一产品因其人、事、物、场的不同会形成不同的功能需求,因此在概念设计时会产生完全不同的设计思路,选择的设计方法同样存在明显差异。诸如在椅子的设计中,室内椅、室外椅、交通工具座椅、咖啡馆椅的设计概念会因椅子所处的环境和使用者的不同形成不同的解决思路。其三,层次性。对工业设计中的产品概念设计主要反映在功能、载体结构方面,产品的功能定义和功能分解反映在功能层,结构修改和变异作用在结构层,将两种层面连接起来,从而形成产品的设计层次[5]。无论是功能层还是结构层,自身具有一定的层次关系,层层递进,不同层次功能对应不同的层次结构。

三工业设计中产品概念设计的一般方法和设计因素

(一)工业设计中产品概念设计的一般方法产品概念设计时选择合理的设计方法,对于设计价值提升有着较为突出的作用,同时也能够体现出设计师自身的综合设计能力。一般情况下,工业设计中产品概念设计方法主要包括以下几个方面:其一,联想法,在工业产品开发过程中,可以在原有产品性能以及技术基础上进行联想,构思新产品的功能和形态,从而完成工业产品设计,同样可以在其他领域产品基础上进行联想,为工业产品设计提供构思基础;其二,仿生学法,通过对自然界的感悟来寻求设计灵感,观察某一种生物的结构和形态,将此类元素融入到工业产品设计中;其三,缩小和扩大法,将工业产品的局部设计点;其四,逆向思维法,设计师在设计过程中,主要是采用传统设计思维,可以通过对逆向思考产品原有的顺序或者设计方法,来获得设计灵感;其五,类比法,就某种产品而言,一经推出,市场可能会出现众多类似产品,通过对产品的设计比较,能够发现其他产品中创新的思维和方法,完善自身,设计出更为新颖的工业产品[6]。

(二)工业设计中产品概念设计需要考虑的因素功能因素。工业产品概念设计时需要充分考虑到产品的功能,只有功能得到创新才能吸引更多的消费者。功能是产品的实质性要求,消费者购买的并非是产品本身,而是产品所提供的功能。所以,在产品设计时以产品功能因素为核心,进行优化设计,提供可行的功能设计方案。构成因素。产品概念设计需要考虑到产品构成要素,对这些构成要素进行分解和组合,取得最为优秀的产品,将其称之为优化过程。设计师在对各种元素进行优化组合,结合实际工业产品设计需求,形成最为合理的设计方案。由此看来,对产品构成要素进行设计有助于实现产品的优化。形态因素。工业设计中产品概念设计过程中需要运用多种学科理论,涉及层面较广,结合实际设计需求进行设计,总的说来,设计师在产品概念设计过程中需要协调不同形态因素之间的关系,合理配置形态因素和知识,实现产品形态最优。色彩因素[7]。作为产品构成中不可或缺的组成部分,色彩因素的合理搭配往往能够带给人们更为强烈的视觉冲击,无形中影响着人们对于工业产品的客观评价。在工业设计中产品概念设计时,充分考量色彩因素,结合实际设计需求进行配置,有助于借助色彩来刺激消费者内心感知,感悟工业产品设计中的内涵,同设计师产生灵魂的共鸣,直观地感受到设计师想要通过工业产品来传递的思想和内容,为产品带来附加值,激发消费者购买欲望,赢得消费者的青睐,提升产品经济效益。

四、工业设计中产品概念设计

(一)概念设计阶段工业设计中产品概念设计主要可以分为三个阶段,其一是概念产生阶段、选择阶段以及实现阶段,其中概念的产生阶段主要是指通过分析趋势、创新技术、经济条件等调研获得产品开发方向,形成模糊的产品设计方向,将所有设计思路梳理清楚,明确有待解决的问题,合适的设计方法。对于其中存在的问题有针对性的提出解决方案,在众多解决方案中选择最优的解决方案,即概念设计方案。其二,概念选择阶段,确立评判标准,从众多概念中选择切实可行的方案,其主要选择方式有外部决策、多数表决以及辩论等,在实际应用中较为切实有效[8]。其三。概念实现阶段,将选择出来的概念设计方案制作出模型或者实际产品,实现概念设计。

(二)概念设计关键点创造性思维。工业设计中产品概念设计中融入创造性思维是必不可少的,同时也是设计的灵魂关键,需要设计人员进行创造性思考,获得创新。所以,应注重强化培养设计人员创造性思维能力,不断完善自身专业设计能力和工作经验,将逻辑思维和形象思维巧妙结合在一起,创造出更为新颖独特的工业产品[9]。技术创新。在工业设计中产品概念设计中,技术创新具有至关重要的作用,其本质就是挖掘新鲜事物,提出更为新颖的设计理念,但是在多数情况下设计的产品无法满足人们日益增长的需求。技术创新是知识的积累和灵感的勃发,单一的技术创新并不具备实际应用价值,只有将创新技术实际应用在产品设计中,这种技术突破性创新才富有实际意义,提升产品经济效益。应用虚拟现实技术。虚拟现实技术应用在工业产品概念设计中,有助于概念设计更好而满足市场需求,趋于市场化发展。为了能够更好地满足市场需求,虚拟现实技术能够为工业产品概念设计带来更大优势,当消费者面对一种虚拟的富有故事情境的产品,能够带给消费者一种直观的互动感受,加强设计师同消费者之间的共鸣,带来别样的感受。此外,这样的产品设计能够大大降低市场风险,为企业决策人提供更好的发展依据,提升市场竞争力。

五、结论

工业设计中产品概念设计并非是针对某一种产品的创新和完善,旨在将全新的生活方式和诉求带给消费者,吸收更多新鲜元素融入其中,促使工业产品更为贴近人们的日常生活。所以,工业产品设计师应敢于创新,借助巧妙的设计方法,更好的迎合市场需要,提升企业市场竞争力,谋求更长远的发展。

参考文献

[1]谭征宇.面向用户感知信息的产品概念设计技术研究[D].浙江大学,2012.

[2]刘艳.产品概念设计研究及其在工业设计领域中的运用[D].天津大学,2013.

[3]李建平.基于绿色模块化设计方法的产品概念设计分析[D].重庆大学,2012.

[4]曹志鹏.工业设计中概念设计教学的研究与应用[D].江南大学,2014.

[5]张军.基于知识的复杂产品工业设计辅助系统的研究与应用[D].湖南大学,2013.

[6]白雪.新产品开发的工业设计流程及评价体系的研究[D].四川大学,2011.

个案研究法概念篇10

概念图是由美国学者Novak上世纪60年代末提出的,它是一种以科学命题的形式显示了概念之间的意义联系,并用具体事例加以说明,从而把所有的基本概念有机地联系起来的空间网络结构图[1]。概念图不仅能够促进学生对化学概念的学习,而且能够评价学生对化学概念的学习。

1作为化学学习评价工具的概念图

作为一种测评工具,概念图可测评学生对知识概念的理解[2]。把概念图作为评价工具具有两大优点:(1)可以反映学生已有概念、把握知识特点、联系和产出新知的能力;(2)从学生所举的概念节点上可获知学生对概念意义理解的清晰性和广阔性[3]。因此,概念图成为评价学生对化学科目中概念性知识认知水平的一种有效工具。

人们一般将概念图分为两类,即层级概念图和网络概念图[4]。层级概念图的构建是将具有概括性的概念置于图的顶端,而更具体的概念安排在它们的下面。网络概念图的构建是将概念交叉连接形成网络,用不同节点之间的连线表征不同的关系。

2三层次分析概念图方案的产生

G. Nicoll等人做过一项将概念图应用于化学学习评价体系中的研究。在研究过程中,他们发现化学概念与生物概念不同,不一定按层级排列。生物是一门组织得非常好的学科,带有结构和分类,而对化学来说,许多主题是同等重要的,这些主题相互连接形成网络。这种网络概念图往往比较大且复杂,不适合采用层级概念图评价方法进行评价。

于是,G. Nicoll等人针对化学概念的特殊性,专门提出一个三层次分析概念图方案[5]。该方案非常适合于大的、相互联系的、复杂的、非层级的概念图的测评。与其他形式的概念图相比,该方案的独特之处是,不依赖于概念图的层级结构,而是主要研究连接的数量、学生知识的稳定性和连接的复杂性。

他们从普通化学和机械专业中选取20名学生运用该方案进行试验研究。根据研究过程中出现的问题修改方案后又从普通化学、有机化学、无机化学、物理化学等专业选取56名学生进行调查研究。研究结果表明,三层次分析概念图方案能够表征学生知识结构,并且推断出学生知识建构过程,从而更有效地评价学生对化学概念的学习效果。

3三层次分析概念图方案的规则

3.1基本规则

评价者对学生进行半结构性的访谈,访谈都用磁带录音。访谈完成后,概念图由测评者或化学学科领域专家根据每一个学生的访谈录音和一系列规则连接而成。所使用的基本规则有:

(1)为了尽可能地将概念图简化,规定两个节点之间只包括一个连接,这就排除了一些相互依赖的命题。

(2)使用两种类型的箭头――单箭头或双箭头来表征学生提到的命题。如果学生只考虑了概念间“单向”的关系,那么两节点就用带有单箭头的连线来连接。如果学生考虑了概念间“双向”的关系,那么两节点就用带有双箭头的连线来连接。双箭头上词语是表征每个方向关联词,使用一个短斜线来分开。例如:

3.2三个分析层次

三层次分析概念图方案主要通过三个层次进行分析,以比较学生概念图的差异[5]:

(1)分析的第一个层次:效用性(Utility)。

效用性又可以分为三类:有用的、不完全的、错误的。它们分别为:

・有用的:用“”表示。有用的连接可解释为连接是正确的,能指导学生正确解决化学问题。有用的连接还包括用细直线编码的平衡的连接,这是典型的科学的可靠的概念和连接。具体表现为:连接在教科书意义上是“正确的”;包括非传统的、但通常合理的例子。例如:轨道―具有不同的形状。

・不完全的:用“ ”表示。不完全的连接指的是学生的意思是正确的,但描述时丢失了一些重要信息,从而不能准确界定化学概念群。具体表现为:连接是不完全的,它们可能是正确的,但需要更多信息使连接有用或者错误。例如:原子―得到和失去电子

・错误的:用“”表示。错误的连接指的是学生阐述的知识与科学的观点不一致。具体表现为:连接包含错误信息;连接到错误的例子。例如:电子―像行星。

(2)分析的第二层次:稳定性(Stability)。

在对学生的连接做出效用性编码后,可进行稳定性的编码。该编码能表征学生对其提供信息的确信程度,稳定性可分为两类,即界定的、出现的。

・界定的:用“”表示。如果学生对其陈述的内容非常确信,或者学生公开表示对知识很确信时,连接被划分为界定的。具体表现为:连接是明确界定的和牢固的;学生可能在访谈过程中重复该信息;学生对信息是“确定的”。

・出现的:用“ ”表示。如果学生表示对知识不确信,连线就被划分为出现的。具体表现为:学生看上去对这个信息有试探性的连接;学生声明他们是“不确定”、或“认为如此”,或“猜测”;连线含糊不明确,如:“必须这样做”。

(3)分析的第三层次:复杂性(complexity)

有用连接的复杂性,不受连接数量制约。连接的复杂性体现为有用水平。对各水平进行标注时,可在方小框里面写上数字,并放在连线的一旁。

・水平1:用“1”表示。包括学生列举所有简单实例,“像”、“能是”、“看起来像”、“是……的例子”或者“是”、“可以是”的连接。例如“水是极性的”,“键可以是双键”。

・水平2:用“2”表示。包括关于基本事实的连接,可能会显示学生生搬硬套课本知识,或当让其做解释时,学生会直率的回答课本上就是这么说的。具体表现为:课本能找到的简单的、基本的事实;在概念图中写出默记的证据;学生不能或者不解释“为什么?”;学生声明只是知道是这样;连接中不包含“像”,或者是一种暗指的因果关系。例如:化学反应―生成新物质。

・水平3:用“3”表示。可用概念图的其他连接解释。这些连接不同于水平1、水平2,不能仅靠死记硬背获得。具体表现为:连接是复杂的,或有预见力;连接的解释或理由可通过概念图追溯回去;通常使用因果关系的连接词语,如:“影响”,“引起”,“因为”、或者“具有趋势”。例如:单独一对―影响形状

评价概念图的有用的、错误的、不完全的、出现的,界定的连接的数量,及水平1、水平2、水平3连接的数量,可用于比较、分析学生图和群体图。例如,可统计有用的、错误的、不完全的,出现的、界定的连线的数量进行比较,类似地,也可以比较水平1、水平2、水平3连接的数量,从而比较学生学习水平。

4样例分析

笔者采用三层次概念图分析方案,以徐州市某中学高三学生和徐州师范大学大一新生作为访谈对象,高三学生是学习理化科目的,大一新生是化学专业的。研究内容是学生关于化学反应、反应类型、化学产物、键等概念的组织形式。笔者根据每一个学生的访谈录音生成概念图,图1是通过访谈生成的一个样例概念图。

图1某学生的化学反应概念的概念图

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采用三层次分析方案来分析这个概念图,可以得出以下的结果。

(1)效用性:“有用的”连接数目是38,“不完全的”连接数目是2,“错误的”连接数目是1。

(2)稳定性:“界定的”连接的数目是40,“出现的”连接的数目是1。

(3)复杂性:水平1连接的数目是24,水平2连接的数目是13,水平3连接的数目是1。

以上结果表明,学生知识结构中存在的错误概念是化学反应是断裂和生成键。学生不确定的内容是物理变化可能包括相变。复杂性的测评中发现学生连接的水平多为水平1,其次是水平2,而水平3的连接只出现了的1次。

5结论

三层次分析方案不但能够表征学生构建的非层级概念图连接的复杂性,而且同样适用于学生构建的层级概念图;不但适用于化学,而且适用于其他学科。该方法与其他评价方法相比有独特之处:该方法主要基于连接的效用性,稳定性,复杂性,不依赖于概念图的层级结构,主要研究连接的数量、学生知识的稳定性、连接的复杂程度。这样可以得到学生知识结构和如何获得知识的更多信息。

对于教师来说,该分析方案很有用,因为教师可以从方案中选取一种或两种方法来评价学生概念图。该方案将打开一扇用一条新的路线表征学生获得知识过程的大门。运用该方案进行评价,教师可以了解学生内在的思维动态;测量学生对新知识吸收的好坏;表征学生如何学习化学知识,如何将新知识纳入已存在的知识体系中。所有这些信息为教师提供了及时诊断、改进教学方法的基本依据,从而简化课程设计,提高教学质量。

参考文献:

[1]裴新宁.概念图及其在理科教学中的应用[J].全球教育展望,2001,(8):47-51.

[2]王兄.概念图评价应用分析[J].上海教育科研,2006,(6):64-66.

[3]永刚.概念图作为教学评价工具的发展[J].学科教育,2004,(7):43-46.

[4]Ruiz-Primo,M.A. &Shavelson,R.J. Problems and issues in the use of concept maps in science assessment. Journal of Research in Science Teaching.1996,33(6):569-600.

个案研究法概念篇11

1•1产品创意

新产品概念开发从产品创意开始,调查研究发现88%的新产品创意来自公司内部,其中研究开发部门占60%[6]。

1•2描述产品功能,设置产品规格

产品目标规格是指产品功能的精确描述,综合反映了企业和用户的设计需求,规定了最终产品的技术特性,最后形成产品概念。对于创意来自研发人员的开发项目,研发人员虽然通过识别顾客需要设置产品规格,但顾客的需要有明确的和隐含的需要,隐含的需要是较难识别的,因此开发的产品概念带有很多研发人员的主观性,不一定真正适合顾客使用,导致新产品进入市场的成功率较低[7]。有些新产品仅在公司的市场营销策略下,昙花一现,最终不能赢得顾客而迅速推出市场。

1•3顾客参与的概念的评估和选择

在新产品概念形成后,首先从市场的角度评估和选择产品概念,让顾客评价新产品概念开发项目,可以降低资源浪费或大量返工。

1•4可制造性和经济性分析

如果新产品研发概念顾客评价可行,进行下一步的可制造性和经济性分析,制定产品开发计划,进入产品详细设计阶段;如果新产品研发概念顾客评价不可行,则取消;如果有改进的可能,顾客对新产品的概念有了认识,某些隐含的需要可以表达出来,则按照顾客的需要改进和修改,再评估。

2用质量功能配置逆过程法测评新产品概念研发项目

质量功能配置(QFD)是以顾客需求为驱动进行产品开发的有效工具,质量功能配置中的产品规划质量屋(HoQ1),主要功能是将顾客需求分层转换为产品的工程特性值,就是求y=g(f1,…fm),以使顾客满意度最大的过程,g为工程特性值y与各个顾客需求值fi的关联函数。在文献[8]中,为了确定产品回收再利用的满意度,提出了的质量功能配置的逆过程法。对于新产品概念研发项目,已知了产品的工程特性值,应用质量功能配置的逆过程求顾客需求值,计算顾客对新产品概念研发项目的综合测评值。即f=g-1(y1,…,yn),g-1为的逆函数,也就是顾客需求值与各个工程特性值的关联函数。顾客需求值是由与之相关的工程特性值决定的,不失一般性,设g-1为线性函数,则:fi=∑nj=1rijyj(1)rij为工程特性与顾客需求之间的关联系数,由专家评定,可分别用0—0•11—0•33—1的数值序列表示不相关、弱相关、中等相关和强相关;yj为不同量纲,非一致性的原始工程特性值y′j的标准化处理值。顾客对对新产品概念研发项目的综合测评值为S(f)=∑mi=1wifi(2)式中,0<wi<1,∑mi=1wi=1,顾客需求权重wi为第i项CR顾客调查出现的频数,则Pi=wi∑mi=1wi。综上所述,用质量功能配置测评新产品概念研发项目的过程为:调查顾客的需求———计算顾客需求的权重———评估顾客需求与工程特性的关系———建立数学模型,计算综合测评值———结果分析。

3案例研究

个案研究法概念篇12

1. 学案产生背景

在新课程改革和江苏省提出的规范办学及提升教学质量的三方面压力下,每位教育工作者都意识到传统的只注重传授学生知识已经行不通了,如何通过教师对学生的有效指导和学生相互之间的有效借鉴帮助学生学会学习才是我们要去研究的新课题。 而最早起始于二十一世纪初的一种“学案制”教学模式,经历摸索改进,在现今对学生自主学习的意识和能力培养极为重视的国际教育大环境下,以其鲜活的生命力彰显着它独特的魅力。 用“导学案”来导学已成为江苏高中数学教学的一种普遍现象。

2. 学案的概念界定

首先,我们来再认识一下导学案,所谓导学案,它是指与通常所说的教师教案相对应的学生学习方案,是指教师通过对课标、教材、学情的深入研究,依据学生的认知水平、知识经验编制的用于指导学生主动参与、合作探究的学习方案。教师通过导学案的形式引导,教会学生自我学习。 导学案使学生与教师在学习、教学过程中都能够做到有的放矢,最大限度地提高课堂效率。 由此可知,它是一个载体,承载着教师“导”的智慧和学生“学”的能力。传统的教师教案是“服务于教师”,研究的是教材、教法,而“导学案”是“服务于学生”,研究的是学生、学情、学法,是新课改下课程的二次开发。

3. 学案导学的理论依据

首先,建构主义认为知识不是通过教师传授得到的,而是学生在一定的情境中,借助他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构而获得;另一方面,有意义学习理论建树人奥苏伯尔认为:“影响学生学习最重要的因素是学生已知的内容,弄懂这一点以后在进行教学.” 意义学习是个新旧知识相互作用的过程,学案导学正是为了促成意义学习而生成的.

4. 数学概念的意义和教学基本要求

数学概念是抽象化的空间形式和数量关系,是反映数学对象本质属性和特征的思维形式。 数学概念也是数学基础知识和基本技能的核心。 如果脱离了数学概念,便无法进行数学思维,也无法构成数学思想和数学方法。 所以概念教学是教学的重要组成部分,数学概念的产生有不同的途径,有的概念是从它的现实模型直接反映得来的;有的数学概念是经过人们的思维加工,把客观事物的属性理想化、纯粹化得来的;还有些数学概念是从数学内部的需要产生出来的。 总之,它是在一定的感性认识基础上或理性认识基础上产生出来并逐步发展的。 所以在数学概念教学时,首先也是最重要的就是根据概念产生的途径考虑如何引出新的数学概念,使得概念的生成是自然流畅的,在概念生成过程中培养学生的基本能力。

[?] 问题的提出

1. 苏教版教材对高中数学概念教学设计与课标要求

苏教版教材概念的提出大部分都是由问题情境入手,由情境分析提炼问题,抽象概括导出概念,或类比形成概念,在这种从感性到理性、从特殊到一般、从具体到抽象的思维过程即概念的形成过程中培养学生直观感知、观察发现、归纳类比及提出、分析和解决问题(包括简单的实际问题)的能力,发展独立获取数学知识的能力,数学表达和交流的能力,及空间想象、抽象概括、推理论证、运算求解、数据处理等基本能力,甚至还能培养孩子的严谨、刚毅等优良品质。

2. 学案导学下高中数学概念教学现状与问题

随着对这种学案导学的教学模式的深入研究和实践,笔者发现现行的数学概念教学中的学案的“导学”作用难于驾驭,先学后教,学生充分预习,概念已事先了解,相当于谜底已揭晓,形成概念的问题情境可能就失去它本身光彩和作用,它的价值也会随之降低。 从问题情境到概念形成的过程所蕴涵的思想方法不再是循序渐进,逐步呈现,螺旋上升的“润物于无声”的境界,很难指导学生体会概念的生成过程,揭示概念的内涵和外延,也很难认识概念之间的关系,只是被动接受了概念的内容,识记了概念的名称和符号!于是课堂教学中出现两种极端现象,一部分教师不信任学生学习能力,漠视学生在学案上的自主学习时的付出,从零开始,按部就班,说谜面猜谜底,让学案成为一种摆设,成为学生的累赘。 另一种是教师太相信学生,认为学生完全能自学掌握好数学概念,常常采用“一个定义,几项注意” 的教学方式,于是课堂上常以大量的练习题来巩固概念,以练代讲,使学生被动接受概念,使概念教学索然无味!这两种处理概念的教学都是不可取的!如何提高导学案引导下高中数学概念教学的高效课堂呢?

[?] 问题的解决

笔者通过教育实验和访谈调查法深入分析问题,寻找解决方案。

1. 优化数学概念课的学案编制

数学概念导学案编制要尽量体现数学概念的生成过程,使学生既知道数学概念的内涵,又知道数学概念的外延,还知道数学概念间的关系,发挥数学概念在运算、推理、证明中的理论指导作用,通过导学案的辅助教学,我们能达成的教学成效为:学生能体会概念产生的背景和条件、生成过程,并用自己的语言抽象概括出来;学生敢于动脑、动手去尝试探究类比;学生能认真听取教师和其他学生的解决思路,和自己的设想作比较,敢于争论,并汲取最优者;学生能弄懂概念形成过程中所涉及的数学思想、方法及特殊技巧;学生能理解记忆概念文本内容和所涉及的实体。 导学案的编制遵循“知识问题化,问题层次化”,以问题串的形式呈现,层层递进,达到思维的提升!数学概念导学案结构一般分成以下三部分:1. “自学目标”主要是参照教学要求和教学标准及学生实际而制定的“跳一跳,摘得到”可操作可评价的目标。 2. “自学质疑”是整个导学案的重点,选择恰当的情境或问题,以问题串的形式解读诠释概念生成过程,问题一层层递进,将学生的思维推向顶峰。 3. “自我检测”以几个(一般不超过5个)具体题目来考查对生成概念的思想和方法、概念本身的掌握程度。通过导学案,引导学生积极地、主动地、科学地发现、探索、获取新的数学概念,指导他们学会阅读、学会整理、学会迁移、学会探索、学会总结,解决如何去获取新知识的问题,在预习探求中进行学法指导。 自我检测的几个小题是概念的简单直接应用或概念产生的思想方法的简单应用,让学生了解预习效果,获得成功感。

2. 从学生的最近发展区入手教与学

前苏联教育家维果茨基提出“最近发展区理论”,理论主旨为:教育对儿童的发展能起到主导作用和促进作用,但需要确定儿童发展的两种水平:一种是已经达到的发展水平;另一种是儿童可能达到的发展水平,表现为“儿童还不能独立地完成任务,但在成人的帮助下,在集体活动中,通过模仿,却能够完成这些任务”。 这两种水平之间的距离,就是“最近发展区”,也就是“最佳教学区”。 学生的个别差异,既包括现有水平的差异,也包括潜在水平的差异。 教学只有从这两种水平的个体差异出发,才能真正成为促进学生发展的手段。 教学的目的就是要不断地把最近发展区转化为现有发展水平,并不断地创造更高水平的最近发展区,才能促进学生通过努力达到较高智能的发展。 把握“最近发展区”,能加速学生的发展。

个案研究法概念篇13

产品创新是企业取得市场主动权的重要手段,概念设计是产品创新的重要阶段。产品设计方案是否具有创新性取决于概念设计阶段创新性设计理论的运用。

1 TRlZ

1.1 概念

即发明问题解决理论。由前苏联专家GS.Alshuler等人在探究世界数万件专利基础上,提出的一套创新设计理论。是一种基于知识的、面向人的发明问题解决系统化的方法学。

1.2 内容

(1)产品进化理论:是TRIZ理论的重要分支,主要研究产品技术成熟度、产品进化模式、进化定律和进化路线等内容。(2)分析问题的工具:是解决问题的重要阶段,包括产品功能分析、理想解分析、资源分析及矛盾冲突分析。(3)冲突的解决原理:发明问题的核心是解决冲突,TRIZ将冲突分为物理冲突和技术冲突。为解决特定冲突,用39个工程参数描述冲突,将实际工程中的冲突转变为一般技术冲突,对应40条发明原理解决技术冲突并进行设计创新;也可利用四大分离原理解决物理冲突。这些冲突解决原理为创新产品的设计概念提供新出路。(4)物质―场分析:由于产品是功能的实现,每种功能都由两种物质一种场所组成,故可用物质―场分析产品的功能。再根据不同情况运用76个标准解将待定的标准解变成特点解。(5)效应原理:是TRIZ基于知识的问题解决工具,对特定输入产生特定效应。(6)发明问题解决算法:采用系统的逻辑过程逐步将初始问题程式化,在未确定真正冲突前,不断对问题进行细化,寻求冲突与理想解的程式化。

1.3 发展趋势

我国学者对TRIZ的研究始于20世纪90年代初,近年TRlZ逐步引起关注,对TRIZ原理、工具等方面进行分析研究。TRIZ与多种设计理论的集成已成为该领域重要研究方向。

2 概念设计

2.1 概念

概念设计定义为:“在确定任务之后,通过抽象化拟定功能结构,寻求适当的作用原理和其组合,确定基本求解途径,并得出相关方案,这部分的设计工作称之为概念设计。”

2.2 过程

(1)需求分析:顾客需求的满足是概念设计的最终目标,分析顾客的声音,为概念设计中产品的功能结构和技术特性的完善奠定基础。(2)功能设计:将产品概念从抽象到具体、深入有序地分析产品的功能结构,分析功能间的相互关系,结合相关原理,进行功能的构思和设计。(3)方案评价与优选:概念设计阶段方案的评价与优选对后续设计阶段起着决定性的作用,依据相关评价属性和准则,建立系统的评价优选体系。

2.3 特点

创新性、多样性、层次性是概念设计的三大特点。(1)创新性:创新是设计的灵魂,概念设计阶段的核心就是创新,决定着产品未来的设计的水平和发展方向。(2)多样性:概念设计阶段涉及的知识领域及实现功能的设计原理、设计思路、设计方案均具有多样性。(3)层次性:概念设计过程具有从抽象到具体的层次性。

3 基于TRIZ的概念设计过程模型构建

基于TRIZ的概念设计过程模型分为有冲突和无冲突两类:(1)有冲突:特定产品的顾客需求、功能结构分析一发现并确定冲突(技术冲突、物理冲突)一标准化冲突TRIZ标准解解决冲突TRIZ通用解领域解。(2)无冲突:特点产品的顾客需求、功能结构分析未发现并确定冲突重新对产品界定分析。

通过对特定产品的顾客需求分析了解顾客的声音,以顾客需求为导向,对产品功能结构从抽象到具体地分析研究,将TRIZ通用解转变为一般解,再将其具体化为特定问题的解;若未发现冲突,再重新对产品各方面进行界定分析。

结语

创新是企业生存和发展的法宝。TRIZ作为一种创新问题的解决理论,为产品概念设计阶段提供理论支持。将TRIZ与概念设计结合,对于满足顾客需求、预测产品未来发展趋势、缩短产品研发周期、提高产品创新成功率具有重要的现实意义。

参考文献

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