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知识结构论文

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知识结构论文

知识结构论文范文第1篇

1.1科学知识主体网络的内涵及构成要素

要明晰科学知识主体网络的内涵,必须首先明确科学知识的生产究竟有哪些主体参与。“主体”一词大体上具有3种语义,一是指事物的主要部分,二是哲学意义上有认识和实践能力的人,三是法律意义上依法享有权利和承担义务的自然人、法人或国家。很显然,第1种解释与本研究的内容明显不符。那么,在第2和第3种释义当中,哪一种能更全面合理地界定科学知识生产的主体呢?由于科学知识主体网络的实质是科研主体相互合作而形成的科研合作网络,因此,科研人员作为科学知识生产的主体之一毋庸置疑。谢彩霞(2007)认为,科研合作就是科学工作者为了达到生产新的科学知识这一共同目的或实现各自的科研目标而进行的协同互助的科学活动。我们虽然对此概念比较认同,但其把科研合作的主体仅限为具体的科研工作者个人未免有界定过于狭窄的嫌疑。原因主要有二,一是即使科研合作活动最终的执行者是科研人员个体,但此时的科研人员个体身份可能不仅仅代表其是一个“有认识和实践能力的人”,因为他在与他人一起开展科学研究工作的同时,还承担着众多的道德和法律义务,如实验数据的真实性、研究成果的署名权、知识产权等;二是科研合作活动从启动、延续到稳固甚至解体的全过程,无不受到来自科研人员所在国家/地区及所属研究机构的影响和制约。此外,从已有的相关研究成果来看,科研合作活动的主体也呈现多样化的特点,如邱均平、王贤文、张冬玲、侯建华等人分别针对作者、科研机构、城市、国家间的科研合作状况进行了研究。

由此可见,科研合作活动中的主体不仅包括科研人员个体,同时还应包含参与合作研究的国家/地区、研究机构等不同粒度的群体成员,科学知识主体网络中的“主体”概念应以法律意义上的释义更为全面合理。因此,我们认为,科学知识主体网络是指以参与科学研究的科研人员、研究机构及国家/地区为节点,以其共同开展科学研究活动为链接关系所构成的网络结构。知识网络的构成要素一般从构成网络的节点及其链接关系2个方面来认识。从科学知识主体网络的内涵可知,网络中的节点主要包括参与科学研究的科研人员、研究机构及相关国家/地区3种类型,其链接关系均是相互之间存在的科研合作关系。诚然,科研合作关系有多种表现形式,如共享资料数据、共用大型实验设备、互派人员考察学习等,但共同署名发表科研成果则是表示相互之间存在实质性科研合作关系最直接、最具体的表现形式。在科学计量学中,3种类型节点间的关系分别称之为作者共现、机构共现和国家/地区共现。也就是说,科学知识主体网络可分为宏观、中观和微观3个不同的层次。宏观层次的知识主体网络是指开展科学合作研究的国家/地区之间形成的网络(国家/地区共现网络),中观层次的知识主体网络是指开展科学合作研究的相关机构之间形成的网络(机构共现网络),而微观层次的知识主体网络则是指进行科学合作研究的科研人员之间形成的网络(作者共现网络)。同层次网络主体间以及不同层次网络主体间的互动联系与作用,共同推动科学知识主体网络的演化更新,进而影响科学研究发展的进程与水平。分别对3个不同层次知识主体网络的结构特征及其随时间延展所呈现的变化趋势进行分析,可使人们层层深入地洞悉科学知识生产过程中的规律性。

1.2科学知识载体网络的内涵及构成要素

载体泛指能够承载其他事物的事物,因而知识载体是指能够承载知识的一切事物。在科学研究中能够承载知识的事物有多种,如仪器设备、实验记录、科学文献等,但在科学计量学中知识的载体主要指科技期刊、科学文献和文献作者3类。科技期刊作为记载、报道、传播和积累科学信息的重要载体,具有时效性、广泛性和连续性的特征,是科研人员传播和分享科学思想的主要平台;科学文献是科研成果最直接、最具体和最终的体现形式,因而,把它们看作科学知识的载体容易理解。之所以把文献作者也看作知识的载体,主要基于以下几点考虑:a.知识具有显性知识和隐性知识之分。显性知识可以用语言文字等工具表达,因而也可以通过其他载体承载和传播。隐性知识是无法用语言文字进行表达的默会性知识,它只能存在于主体内部,伴主体的存在而存在。当然,二者在一定条件下是可以相互转化的,但隐性知识一旦转化为显性知识,其将不再具有隐性知识的性质。b.科学知识的发展具有累积性和继承性。科学发展的历史表明,绝大多数科学新知识、新成果的诞生,都是建立在前人已有知识或成果的基础之上的。为了表示对前人劳动成果的感谢和尊重,科学规范要求后人要在新著文献中以参考文献的形式列出所借鉴成果,以标明相关知识的来源情况,其中就包括成果的作者。c.文献作者主体地位的多元性。作为科研人员的文献作者是科学知识系统中最积极、最活跃、最具主观能动性的主体,他们不仅是科学知识的生产者,同时也是科学知识的利用者和传播者,具有多元的主体地位。基于以上3点原因,认为把文献作者也看作知识的载体是合乎情理的。

在科学知识载体网络中,除构成网络的节点要素外,还要确定把节点联结成网的关系。在科学计量学的基本原理中,能把这些节点联结成网的关系主要分为2类,分别是耦合关系和共被引关系。若两个或两个以上的期刊、文献或作者共同引用了其他同一个期刊、文献或作者时,它们之间的关系就是耦合关系,分别称为期刊耦合、文献耦合和作者耦合,反映的是施引期刊、施引文献和施引作者间的关系,耦合关系的强弱以耦合强度(耦合次数)来表示。若两个或两个以上的期刊、论文或作者,被另一期刊、论文或作者同时所引用时,它们之间的关系即为共被引关系,分别称为期刊共被引、文献共被引和作者共被引,揭示的是被引期刊、被引文献或被引作者之间的关系,其间关系强弱以共被引强度(共被引次数)表征。耦合关系和共被引关系都能不同程度地反映知识载体之间的引用规律和结构关系,二者的区别主要在于耦合强度是固定不变的,而共被引强度则是动态变化的。国内著名文献计量学家邱均平教授认为,共被引关系在研究和揭示科学文献之间的内在联系和规律,描绘科学发展的动态结构等方面,比耦合关系更具优越性,在一定程度上更适合当代情报科学研究对象不断变化和发展的特点。因此,我们也以共被引关系为切入点,分别从被引期刊、被引文献和被引作者3个层面,探讨科学知识载体网络的结构及其形成演化特征。综上所述,科学知识载体网络是指以被引期刊、被引文献、被引作者为节点,以其共被引关系为纽带链接而成的网络结构。其总体上也可分为宏观、中观和微观3个层次,分别对应期刊共被引网络、文献共被引网络和作者共被引网络。3个层次的知识网络之间也存在着相互影响与作用,共同决定科学知识载体网络演化的方向和进程。

1.3科学知识本体网络的内涵及构成要素

本体的概念最早源于古希腊哲学家亚里士多德对事物存在本质的研究,认为本体是对客观存在的一种系统解释和说明,抽象地概括了客观现实的本质特征。1991年Neches等把本体定义为一个学科、研究领域或研究主题中所包含的基本概念(术语)及其相互关系的词汇表,以及结合这些概念(术语)和相互关系来定义词汇表外延的规则;美国学者Gruber提出“本体是共享概念化的明确的规范说明”。从这些概念可知,本体的涵义应该主要是指关于一个学科领域或研究主题的规范化的概念层次结构及其相互关系的体系。然而,我们的研究目的并不是为不同科研领域构建领域本体,而是借用“本体”这一概念构成“知识本体网络”,以与科学知识“主体”网络和知识“载体”网络形成呼应。但本研究的内容与“领域本体”又不是毫无关系,因为“本体往往包含概念、关系、函数、公理、实例”,而“知识本体网络”研究的切入点恰恰是概念及概念间的相互关联关系。因此,我们界定“知识本体网络”是指科学知识主体网络所生产和利用的,知识载体网络所承载和传播的“知识内容网络”。知识是由概念表达的,概念又是由词语(也许其本身也是概念)及其逻辑组配关系来体现,从此意义上讲,知识本体网络实际上是一个共词网络。共词网络中的“词”通常是指关键词、主题词或标题词。关键词指论文中最能反映主题信息的特征词汇,是一种未经规范化的自然语言,来自文献的题目、摘要乃至正文部分。一个学术研究领域,较长时期大量学术成果的关键词集合,可在一定程度上表征领域研究内容的整体特征,研究内容之间的内在联系,以及领域研究的学术发展脉络和未来趋向等。主题词又称叙词,是经过规范化的、用以表达文献主题的词或词组。它优选于众多能够明确表达论文主题内容的自然语言,通过同义词和近义词归并、多义词确指、同形异义词规范等标准化处理后,转换成内涵唯一的单义词或词组。关键词与主题词最大的区别在于主题词经过规范化处理而关键词却没有。由于主题词经过了规范化处理,因此它具有规范性、词义明确且唯一等特点,但往往也具有滞后性。

关键词是未经规范化处理的自然语言,在使用过程中具有一定的随意性。也正是这个特点使关键词具有了较强的时效性和鲜活性,在一定程度上能更好地反映文献作者对领域知识的认知状况和研究的前沿动态。标题词是指出现在文献标题中,能够反映文献主题内容的词或词组,一般要求在主题词表中选择。但由于主题词表具有一定的滞后性,有时并不能及时地反映新生主题研究的知识内容,因此,作者在文献标题拟定时也常选用最能表达新知识内容的自由词汇,并把其作为关键词进行标著。由此可知,标题词既可能是主题词,也可能是关键词,当然关键词和主题词也会出现重合现象。正是由于这3种类型词汇之间相互包含、错综复杂、甚至一定条件下的相互转化关系,导致了3种共词网络层次间关系的交叉重叠及其边界的模糊性。但从它们各自的涵义及遴选要求来看,主题词共现网络仍处于相对高阶的层次,表征领域研究的宏观结构,标题词共现网络和关键词共现网络则分别处于中阶和相对低阶的层次,揭示领域研究的中观结构和微观内涵。总之,基于关键词、主题词或标题词共现的共词网络,可揭示某学科、研究领域或研究主题的知识结构。静态的共词网络可反映学科、研究领域或研究主题知识结构的现状,而动态的共词网络则反映学科、研究领域或研究主题知识结构的演变过程。随着新文献的持续涌现,新的知识点也在不断地增生,表征知识的词汇及其共现关系的变化则导致共词网络处于动态地演化过程之中。因此,通过对科学知识本体网络进行分析,可动静结合地揭示不同研究领域的研究重点、热点、前沿及其演变态势。

1.4科学知识网络系统的结构及相互作用

综上所述,不同类型的科学知识网络具有各异的内涵、构成要素和层次结构,它们相互联系与作用,共同构成了科学知识的网络系统。该系统包括知识主体网络、知识载体网络和知识本体网络3个子系统,每个子系统又分别有3个孙系统所构成。由于各子、孙系统内部及其相互之间的互动关系极为复杂,我们拟另专文阐述,现仅以知识主体网络为例进行简要说明。知识主体网络子系统包含作者共现网络、机构共现网络和国家共现网络3个孙系统。科研人员(作者)是科学研究活动最重要的践行者,是科学生产系统中最积极、最活跃的因素。他们唯美求真的理念,探索自然奥妙的乐趣,永不言输的品格和为科学而献身的精神,都极大地推进了科学发展的进程。科研人员的合作研究状况,直接影响甚至决定着国家和研究机构在相关合作网络中的地位和声望。换言之,微观层次主体间的互动状况,对中观层次和宏观层次主体间的互动态势具有决定性的作用。若作者间的合作关系匮乏,就不会有机构间合作关系的丰富和国家间合作关系的兴隆。而国家或研究机构的发展规划、科技政策导向、科研评价体制、奖罚激励措施等,以及它与其他国家或研究机构间在政治、经济、文化、教育等方面关系的友好和密切程度,又会反作用于科研人员的科研合作状况。3个知识主体网络孙系统就是在这样的相互影响和相互作用下协同演进的。此外,从3个知识网络子系统的角度来看,由于知识主体网络子系统的主观能动性最强,因此,它对知识本体网络和知识载体网络2个子系统的结构特征具有主导作用。也就是说,知识主体网络子系统是其他2个子系统之所以能够存在和发展的依据和基础。知识主体网络子系统构成特征的变化作用于知识本体网络子系统,不仅可影响知识本体网络子系统构成要素总量的变化,而且可控制其结构演化的速度和方向。同时,由于绝大多数科学新知识的产生都是知识主体站在“巨人”肩膀上的跬步前行,而“巨人”的肩膀就嵌入在知识载体网络子系统之中,因此,知识载体网络子系统的结构特征也会随之发生演化。当然,知识本体网络子系统和知识载体网络子系统的变化也会反作用于知识主体网络子系统,使其构成要素在数量和结构特征上产生适应性的改变。

2科学知识网络的性质与结构特征

科学知识网络是由不同类型的知识节点及各种链接关系而构成的网络,它必然也有自己的网络属性。网络科学研究认为,世界上存在的各种各样的网络总体上可划分为3种类型,分别为规则网络、随机网络和复杂网络。因网络中节点间产生链接的概率不同,从而形成了3种性质相异的网络类型。当节点间产生链接的随机概率为0时所形成的网络为规则网络,当节点间产生链接的随机概率为1时所形成的网络为完全随机网络,当节点间产生链接的随机概率为大于0和小于1的某一数值时则形成复杂网络。研究表明,规则网络和完全随机网络在真实世界中极为少见,绝大多数都是处于二者之间的复杂网络。不同性质的网络具有不同的结构特征。由于规则网络中任何一个节点的近邻数目都相同,因此其度值相同,平均聚集系数和平均路径长度均较大;随机网络顶点的度值符合泊松分布,该类型网络往往具有较小的平均聚集系数和较小的平均路径长度;复杂网络由于其网络中节点链接概率分布在0-1之间(不包括0和1)的广阔区间,因此其度分布也存在线性分布、指数分布、对数分布、幂率分布等多种分布规律。复杂网络中最具代表性的是小世界网络和无标度网络。小世界网络的最突出特点是网络的平均聚集系数较大而平均路径长度较短,无标度网络的特征是节点度分布服从幂率分布规律。国内外众多研究对3种类型科学知识网络的性质和结构特征进行了统计验证。虽然表中部分研究仅针对某类型网络的一种性质(小世界或无标度)进行了验证,但总体来看,小世界性质和无标度特征兼备,可能是不同学科或研究领域各类型知识网络共同的结构特征。当然,各类型知识网络小世界性质和无标度特征的呈现时点及变化趋势,可能会因学科或研究领域的性质、自身特点、所处发展阶段等方面的不同而表现各异。

3科学知识网络演化的过程机制

演化又称进化,最早来源于生物学领域,指生物在不同世代之间具有差异的现象以及解释这些现象的各种理论。后来这一概念被专家引入不同的学科领域,逐渐形成了一些新的交叉学科,如演化经济学、演化地理学、演化心理学等。科学哲学、图书情报学科的有识之士也深受该理论的启发,并把其引入领域内用以阐释科学知识生发、演变的过程和规律。奥地利哲学家波普尔率先提出了“知识的发展同生物的进化有惊人相似”的论点;我国图书情报学家刘植慧则创造性地创立了“知识基因理论”,从知识基因遗传与变异的角度探索知识的演化。机器的构造或工作原理,是“机制”一词的原意,指机器的零部件之间相互联系和作用的模式,以及通过它们之间有序地作用实现其整体功能的运行方式。生物学、医学最先借用“机制”的概念来说明生物机体内各器官之间的联结、调节、作用和运作方式,用生物机制、病理机制来揭示有机体内各种功能及其生理、病理的变化。随后,机制的涵义出现了泛化,在多个学科领域都广泛应用,并衍生出诸如管理机制、动力机制、市场机制、竞争机制、过程机制等众多新的概念。由此可见,“机制”已由机械领域的一个专指概念演变成为“泛指一个工作系统的组织或部分之间相互作用的过程和方式”的普适性概念。因此,演化机制可定义为“一个工作系统在沿时间轴向演进过程中,其组成部分之间相互作用的过程和方式”。科学知识网络形成与演化的过程机制则是指科学知识网络随时间延续,其构成要素间相互作用的过程和方式。从表1可知,不同类型(层次)科学知识网络基本均具小世界和无标度网络的性质和结构特征,因此,从逻辑演绎的角度分析,它们形成与演化的过程机制应该是相同或近似的,即长程链接的建立、网络规模的加速增长和节点间建立链接时的择优偏好。小世界现象由匈牙利作家KarinthyF于1929年最先提出,1967年美国心理学家MilgramS通过一次信件投递试验首次证实了小世界现象的存在,并提出了著名的“六度分离”理论。1998年WattsDJ和Stro-gatzSH对小世界网络的拓扑结构(网络不依赖于节点的具置和边的具体形态就能表现出来的性质叫网络的拓扑性质,相应的结构称为网络的拓扑结构)和形成的过程机制进行了研究(WS模型),发现小世界网络具有较高的平均聚集系数和较短的平均路径长度,其形成演化的主要过程机制是网络中长程链接的建立。所谓长程链接是指把网络中相距较远的2个节点直接连接起来的连线。

由于该类连线的存在,使得网络中本来相距较远的节点间的距离大幅缩短,从而使网络表现出平均路径较短的特点。虽然WS模型揭示的是规则网络如何演化为小世界网络的规律,而不同类型(层次)科学知识网络的初始状态可能并非规则网络,但若干长程链接的建立是其形成小世界网络的必要条件之一。不同类型(层次)科学知识网络除具有小世界网络性质外,还多具有无标度网络特征。Barabasi和Al-bert对无标度网络形成的机理进行了研究(BA模型),认为无标度网络形成的过程机制主要是网络的加速增长和优先链接。加速增长是指网络节点的迅速增多,网络规模不断扩大;优先链接是指网络中节点在迅速增加的过程中,优先选择那些具有某种特征的节点建立链接关系。也就是说,在无标度网络的形成与演化过程中,并非所有的节点都是平等的,大度节点获得连结的机会相对会更高,即网络中节点间产生链接时存在“富者愈富”的马太效应。当然,网络科学研究领域关于小世界网络和无标度网络形成与演化机制的研究,多是在预先设定网络演化规则的前提下,构建模型并通过计算机仿真而得出的普适性结论,而与现实世界中科学知识网络的演化过程可能存在差异。然而遗憾的是,目前针对具体学科或研究领域科学知识网络演化过程机制的研究极为匮乏,且部分研究仍采用计算机仿真方法,或者是对小世界和无标度网络普适性演化机制的统计验证。如刘向等利用计算机仿真技术研究发现,科学知识网络连接机制中的随机连接相对度择优和时间优先连接来说,作用效果较小;马费成等利用计算机模拟了科学知识的集聚和交叉、继承和发展的关系,发现跨领域交叉既形成一定集聚拓扑结构又满足学科知识交叉引用的要求,度择优机制保证对经典科学理论的继承,时间优先机制则促使对最新知识的吸收和发展。王晓光、赵丙军等分别对国内管理学和国外力量训练研究领域科学知识网络形成演化的加速增长和择优链接等普适性机制进行了统计验证。此外,余丰民等研究认为,研究团队良好而长期的人才培养机制、拥有某种独特的优势资源、广泛的人才流动以及重大科研项目的集体攻关是较大规模合著网络的形成机制;伊振中等研究表明,团队中不同“群组”结构的形成过程与“群组”结构之间的连接过程是知识团队的成长机制。总而言之,针对不同类型(层次)实际科学知识网络演化机制的研究尚处肇始阶段,严格地说,当前人们关于现实科学知识网络演化机制研究的切入点、分析维度和研究范式尚未真正形成共识,同仁尚需努力。

4科学知识网络演化的动力

在科学知识不断丰富和完善的过程中,其知识网络的演化不是自然发生的,而是有着复杂的动力学原因。对这些动力学因素进行分析,有助于人们深刻地认识科学发展的规律性。由于不同类型知识网络在节点属性和建立链接关系的依据方面存有差异,因此,推动它们形成与演化的动力也并不完全相同。

4.1科学知识主体网络形成与演化的动力

科学知识主体网络的实质是科研合作网络,所有影响科研合作的因素原则上都对知识主体网络的形成和演化具有推动作用。

首先,科学研究的持续发展是各层次知识主体网络形成与演化的基础动力。科学的发展吸引了更多的研究主体进入该领域,从而为它们间进行合作研究提供了可能。反过来,进入该领域的不同层次主体越多,领域的发展速度也相对越快,二者之间具有互相促进的关系。

其次,不同层次主体内部竞合关系的变化是网络形成与演化的直接动力。主体间的竞争主要体现在各层次主体均有在一定范围内获取较高地位、声望及更多资源和利益的内在动机。而这种较高的地位、声望等资源相对来说是稀缺的,因此,主体间必然存在不同程度的竞争关系。但过度竞争往往导致两败甚至多败俱伤的局面,各层次主体在竞争的同时也必须相互合作,才能取得更大的效益。

其三,科研主体之间是否进行合作以及合作能否持续,主要取决于合作研究的效果。也就是说,合作研究只有在相关主体认为其从中获取的利益大于不合作时方能产生,在此基础上具有高度互信的合作才能持续和发展。建立在彼此高度信任基础上的科研合作网络围绕共同利益协调发展,是其竞争力之所在。科学研究领域正是由于不同层次主体内部的这种竞合关系的不断变化,才导致了各层次网络结构的持续演化。

第四,科学家对真理的不懈追求是不同层次知识主体网络演化的根本动力。科学史和科学哲学理论认为,科学的发展受矛盾驱动、需求牵引、外界环境影响等多种力量的驱动和制约,其中科学家对真理的不懈追求是推动科学向前不断发展的最深层次动力。此外,国家/地区或研究机构的发展规划、科技政策导向以及国家/地区或研究机构间的地理距离、社会距离等因素,也会对不同主体的科研合作状况具有一定程度的影响。

4.2科学知识载体网络形成与演化的动力

科学知识载体网络形成与演化的动力相较知识主体网络来说更为复杂,严格地讲,知识主体网络形成与演化的所有动力都对知识载体网络的形成和演化具有较大的作用和影响。但由于知识载体网络是由第三方引用而形成的,因此,影响引用的各种因素也都是科学知识载体网络形成与演化的动力。

第一,可被引用对象的迅速增加是科学知识载体网络形成与演化的基础动力。科学史研究表明,科学发展具有累积性和继承性,新的科学发现大多建立在前人已有研究成果的基础之上。基于参考文献的知识载体网络的规模、结构以及形成与演化的方向和速度必然会受到可被引用对象多少的影响和制约。

第二,研究主题的衍生、分化与融合是知识载体网络形成与演化的直接动力。领域研究的发展通常表现为研究范围的拓展和研究程度的深入2个方面。在领域研究发展的过程中,由于社会需求的拉动,理论之间或理论与实践之间矛盾的驱动,以及其他学科新理论、新技术、新方法等因素的扰动,使领域研究在广度和深度上都会出现较大的发展,其中多伴随着新研究主题的衍生和已有主题的分化和相互融合。作为知识载体的期刊、文献和作者,由于刊发领域相临、研究内容相似和研究专长相近,而常被某些特定的群体引用而聚集成簇,进而推动网络结构的演化。

第三,被引载体的质量和声望及其与引用者研究的相关度和支持度是知识载体网络演化的根本动力。引用者在引用时最为关注的是知识载体所承载知识与自己研究的相关度和支持度,以及载体的质量和声望。载体所承载知识与自己所从事研究的相关度及其对自己所持观点的支持度越高,越容易被其引用;载体的质量和声望愈佳,愈易于被其引用。这些相关引用的结果,导致了知识载体网络的演化。

第四,被引载体的易获得性、承载语言、引用习惯等是知识载体网络演化的外部动力。一般来说,被引载体的易获得性越高,承载语言与引用者所擅长的语言愈相近,其被引用的机率也就越高;不同的科研人员往往有不同的引用习惯,如有人惯于引用国外研究成果,有人则更愿意引用国内的成果等。

4.3科学知识本体网络形成与演化的动力

科学知识本体网络的实质是知识内容网络,其形成和演化主要受社会需求、各类矛盾、其他学科理论的发展、研究技术和方法的更新等因素的影响和制约。

首先,社会需求是科学知识本体网络演化的基本动力。不同时期会产生不同的社会需求,而社会需求的变化,无疑对科学研究的内容具有重大影响。

其次,科学自身内部存在的诸多矛盾是科学知识本体网络演化的根本动力。矛盾是事物发展变化的根本动因。恩格斯认为,不同理论观点之间的矛盾贯穿整个科学认识过程的始终,矛盾的存在和解决是推动科学认识不断深化和发展的强大动力。科学内部的矛盾主要体现在科学理论之间的矛盾、科学实践与科学理论之间的矛盾等方面。这些矛盾的存在,无疑激发了科研人员探索事物本质的好奇心,进而促进了科学知识本体网络的演化。

第三,不同学科理论的发展为学科间知识的渗透与融合提供了丰富的知识营养。科学是一个完整统一的有机体,其统一性主要表现为不同学科之间的综合、分化、交叉与渗透。当前,多学科和跨学科研究已成为世界科技发展中一个十分显著的特征。科学研究领域,随着学科理论的发展,相互之间会不断地汲取或输出新的知识养分。在这个过程中必然会伴随着学科特有知识概念的输入或输出,并与领域中已存的知识概念进行整合生成新知识,从而促进科学知识本体网络的演化。

其四,研究技术和方法的更新是科学知识本体网络演化的重要推动力。不同的研究技术和方法所实现的目标也不完全相同,研究技术和方法的先进程度在一定程度上决定了研究的精确性、水平甚至是质量,而研究技术和方法也有一个不断创新、改造和完善的过程。因此,研究技术和方法的更新,有力地推进了科学研究的发展,并推动了知识本体网络的演化。

总之,不同类型科学知识网络的形成和演化既有共同的推动力量,同时也存在各自特有的驱动因素。这些驱动力量既可相对独立地作用于各知识网络的形成和演化,但更多的是相互协同情景下的综合作用。

5结束语

知识结构论文范文第2篇

关键词:混凝土结构;裂缝;成因;防治措施

近年来,现浇混凝土结构因其整体性强,抗震性好,以及商品混凝土和高强、高性能混凝土的大量使用,我国现浇混凝土结构得到了广泛推广和应用。但当建筑结构的平面尺寸较大(建筑长度接近或略大干规范规定的伸缩缝最大间距)时,现浇混凝土结构,尤其是普通楼板,易出现许多裂缝。

调查分析表明,工程实践中建筑结构的裂缝原因,由外荷载直接作用产生的裂缝很少,而由间接作用(混凝土收缩、温度变形)引起的“间隙裂缝”则占了绝大多数。“间接裂缝”给混凝土结构带来很多不利影响。主要表现在:影响建筑观感和使用功能。裂缝出现之后,使房屋的使用者产生严重的不安全感,有一些裂缝造成的渗漏还会破坏房屋的装修,影响房屋的使用功能。尤其在建筑商品化的今天,这已经成为房屋业主投诉的焦点。不仅严重地影响了房地产开发商的信誉,而且设计单位、施工单位也为此付出了惨痛的代价;影响结构的耐久性。裂缝的出现,加剧了混凝土的碳化及冻融的蜕化作用,并导致了钢筋锈蚀,缩短结构的使用年限。本文着重对混凝土结构裂缝的成因、预防及防治措施做粗浅探讨。

一、产生混凝土裂缝的因素

混凝土是一种抗拉性能极低的脆性材料,在施工和使用过程中,当发生温度、湿度变化、机械震动、地基不均匀沉降时,极容易产生变形和裂缝。另外,材料的收缩和徐变同样会导致结构产生不能忽略的变形。

1.水化热。混凝土水化过程中产生大量的水化热,对大体积混凝土结构应考虑水化热的影响。在现行的《普通混凝土配合比设计规程》JGJ/T55-96中的6.5节明确:混凝土结构中,实体最小尺寸大于或等于1M时,称大体积混凝土。这种结构在升温阶段,混凝土处于塑性,约束应力很小,但降温时,弹性模量很快增加,若处理不当,混凝土内外温差会很大,往往混凝土表面已经硬化而内部温度仍很高,较大的温度差造成了变形约束而开裂。

2.混凝土收缩。混凝土同样有“湿涨干缩”现象,它们要经过相当长的时间才趋稳定,通常龄期1年的混凝土收缩量约为总量(龄期以20年计)的80%,而龄期2个月的为50%。混凝土收缩主要来自水泥石的收缩,水灰比越大,收缩越大。除此之外,水泥用量、水泥细度、构件截面形状以及环境条件(温度、湿度等)对结构收缩都有影响。

3.环境影响。混凝土在空气中硬化时,体积会发生收缩,由此在构件内产生拉应力,在早期混凝土强度较低时,混凝土收缩值最大。因此,若构件早期养护不良,极易产生收缩裂缝。当环境气温发生变化时,结构本身温度也随之而变,即混凝土结构随气温的冷暖而发生缩用,这种变化每年一轮回,而不像前二者是一次性完成的。

4.材料质量。混凝土是由水泥、砂、石按一定比例拌合而成的人造混合材料,水泥、砂、石等质量不好或在施工过程中不按操作规程运作等都会导致混凝土开裂。

5.施工方面。混凝土质量好坏的标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能使裂缝产生;模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、过早拆模等都有可能造成混凝土的开裂;混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝关系密切;水灰比过大、水泥或外加剂加入量过大;施工过程中钢筋表面污染、混凝土保护层过小或过大、浇灌中碰撞钢筋使其移位等;任意留置施工缝且不按规定处理;后期施工扰动前期混凝土;在不宜施工的气候条件下勉强施工,冬季施工未采取防冻措施等都容易产生裂缝。

二、防止混凝土裂缝的措施

1.控制混凝土温升

混凝土结构在降温阶段产生温度应力的原因在于由于降温和水分蒸发等原因导致的收缩,并且由于外在约束作用使其不能自由变形。因此,对水泥水化热导致的温升进行控制,即达到了减小降温温差的目的,这对降低温度应力、防止产生温度裂缝能起到重要作用。为控制混凝土结构因水泥水化热而产生的温升,可以采取下列措施:

(1)选用中低热的水泥品种。混凝土升温的热源是水泥水化热,在施工中应选用水化热较低的水泥以及尽量降低单位水泥用量。

(2)掺加外加剂。为了满足送到现场的混凝土具有一定坍落度,如单纯增加单位水泥用量,不仅多用水泥,加剧混凝收缩,而且会使水化热增大,容易引起开裂。因此应选择适当的外加剂。木质素磺酸钙属阴离子表面活性剂,对水泥颗粒有明显的分散效应并能使水的表面张力降低而引起加气作用。因此,在混凝土中掺入水泥重量0.25%的木钙减水剂(即木质素磺酸钙),它不仅能使混凝土和易性有明显的改善,同时又减少了10%左右的拌合水,节约10%左右的水泥,从而降低了水化热。近年来,随着新型“减低收缩剂”f如UEA.AEA)等的应用,掺入后可使混凝土空隙中水分表面张力下降从而减少40%-60%收缩,但是能否起到有效控制收缩裂缝的作用,还应注重其应用条件和后期收缩。

(3)掺加粉煤灰外掺料。试验资料表明,在混凝土内掺入一定数量的粉煤灰,由于粉煤灰具有一定活性,不但可代替部分水泥,而且粉煤灰颗粒呈球形,具有“滚珠效应”而起作用,能改善混凝土的粘塑性,并可增加泵送混凝土f大体积混凝土多用泵送施工)要求的0.315mm以下细粒的含量,改善混凝土可泵性,降低混凝土水化热。另外,根据大体积混凝土的强度特性,初期处于高温条件下,强度增长较快、较高,但后期强度就增长缓慢,这是由于高温条件下水化作用迅速,随着混凝土的龄期增长,水化作用慢慢停止的缘故。掺加粉煤灰后可改善混凝土的后期强度,但其早期抗拉强度及早期极限拉伸值均有少量降低。因此对早期抗裂要求较高的工程,粉煤灰掺入量应少一些,否则表面易出现细微裂缝。

(4)控制混凝土的出机温度和浇筑温度。对混凝土出机温度影响最大的是石子及水的温度,砂的温度次之,水泥的温度影响很小。为了进一步降低混凝土的出机温度,其最有效的办法就是降低石子的温度。在气温较高时,为防止太阳的直接照射,可在砂、石堆场搭设简易遮阳装置,必要时须向骨料喷射水雾或使用前用冷水冲洗骨料。建议最高浇筑温度控制在40℃以下为宜,这就要求在常规施工情况下合理选择浇筑时间,完善浇筑工艺以及加强养护工作。

2.改善边界约束和构造设计

(1)设置滑动层。由于边界存在约束才会产生温度应力,如在与外约束的接触面上全部设滑动层,则可大大减弱外约束。如在外约束的两端各1/4~1/5的范围内设置滑动层则结构的计算长度可折减约一半。为此,遇有约束强的岩石类地基、较厚的混凝土垫层等时,可在接触面设滑动层,对减小温度应力

将起显著作用。滑动层的作法有:涂刷两道热沥青加铺油毡一层:铺设10-20mm厚沥青砂;铺50mm厚砂或石屑层等。

(2)避免应力集中。在孔洞周围、变断面转角部位、转角处等由于温度变化和混凝土收缩,会产生应力中而导致裂缝。为此,可在孔洞四周增配斜向钢筋、钢筋网片:在变断面处避免断面突变,可作局部处理使断面逐渐过渡,同时增配抗裂钢筋,这对防止裂缝是有益的。

(3)设置缓冲层。在高、低底板交接处、底板地梁处等,用30-50mm厚聚苯乙烯泡沫塑料作垂直隔离,以缓冲基础收缩时的侧向压力。

(4)合理分段施工。当混凝土结构的尺寸很大时,则可与设计单位研究后合理地采用“后浇带”分段进行脚注。用“后浇带”分段施工时,其计算是将降温温差和收缩分为两部分。在第一部分内结构被分成若干段,使之能有效地减小温度和收缩应力;在施工后期再将这若干段浇筑成整体,继续承受第二部分降温温差和收缩的影响。这两部分降温温差和收缩作用下产生的温度应力叠加,其值应小于混凝土的设计抗拉强度。此即利用“后浇带”控制产生裂缝并达到不设永久性伸缩缝的原理。后浇带处的混凝土,宜用微膨胀混凝土,混凝土强度等级宜比原结构的混凝土提高5-10N/mm,并保持不少于15d的潮湿养护。“后浇带”处宜用网状模板。网状模板是一种不拆除模板,浇筑混凝土时砂浆通过网格孔渗透到模板面,使表面成为一种抗剪性能很理想的均匀粗粒界面,第二次浇筑混凝土时,不需要拆模和凿毛,能保证后浇带混凝土的质量。

3.应用混凝土裂缝控制技术措施

(1)优化设计方案。应适当增加楼板的厚度以提高楼板的刚度,结构各部分的变形计算应一致,建筑设计应防止造型突变,基础设计应与上部结构相适应,尽量防止不均匀沉降,楼板配筋应采用小直径小间距,上部钢筋最好也通长设置。强弱电预埋管路应分开走向,杜绝交叉。建议优选现浇空心楼盖技术,工程实践证明此种结构基本上无裂缝现象发生。

知识结构论文范文第3篇

1.确立内部机构设置与主要职能:设立项目集管理办公室,六个职能工作组(技术工作组、采购工作组、生产加工组、安装施工组和售后服务组)。项目集管理办公室主要职责:一是衔接企业战略管理层和具体实施层,做好与战略管理层和各子项目的衔接,提高项目集经理对项目集的整体把握程度;二是协调管理项目集内各项目,统一配置项目集各种资源,及时向项目集经理报告项目状态,保证项目集内各项目的成功实施,并在实现项目集内各项目目标的基础上,实现项目集的总体目标,获取增量收益;三是不直接参与各项目日常管理工作,主要是监控并解决项目集内各项目之间可能存在的资源冲突,解决组织结构规范化和标准化方面的问题;四是负责建立各种项目管理规范和工作流程标准,收集和处理与项目集建设有关的信息,编制项目集开展报告,监控项目实施情况。

2.事业部内部项目管理组织设计:事业部总经理为项目集经理,负责实现项目集本身收益最大化,下设物联网下监测系统开发、云计算下监测系统开发、烟包监测系统开发、省内销售与安装、省外销售与安装等五个子项目,任命五个专职子项目经理,六个职能工作组分别派人参与这五个子项目,形成强矩阵管理模式。按照项目集管理标准管理,关注收益管理、利害关系着管理和项目集治理,可以优化和集成成本、进度和工作,整合项目集的可交付成果,交付额外收益,实现人员的优化配置,针对权力授予的指挥统一性原则,取消职能部门对项目成员的直线领导,项目成员直接听命于项目经理,职能部门对项目成员起到技术支持和培训的作用。在此基础上,采取灵活的组织形式,通过契约方式与外协单位信息科技公司和业务外包单位电子公司构成网络化组织或战略商务联盟,发挥集团公司资金实力、商品采购、营销渠道、知识产权等方面的优势,发挥外协单位在研究开发、生产制造方面的优势,从而达到优势互补、风险共担、要素双向或多向流动,共同拥有烟草行业烟叶醇化库监测仪系统的市场的战略目标。虚拟组织有人员、目标和联结三要素:人员由在组织内变为跨组织,工作方式由当面沟通变为网络沟通,管理方式由奖罚控制变为目标导向。

二、科技事业部组织结构管理模式设计

结合现代项目管理理论与组织结构变革理论,在对烟草科技项目推广产业以设立科技推广事业部组织结构基础上,根据事业部内项目管理的特点及项目实施阶段不同,先后采用弱矩阵---强矩阵式管理模式。

1.弱阵式管理模式:在启动与计划阶段采用弱矩阵管理模式,更多地发挥牵头职能部门经理的作用,项目经理可由职能部门经理兼任,主要是为了适应烟草行业管理规范的要求,加强与公司领导层、上级公司的沟通协调,做好与政府主管部门的沟通,做好可行性分析研究,尽快完成项目的评审与审批,优化各项设计,做好项目管理各专项计划和集成计划。

知识结构论文范文第4篇

首先,从《木兰诗》反映的民族史背景看:据《魏书·太祖纪》载:登国六年(391年)“十月戊戌,北征蠕蠕(即柔然。当时北方称蠕蠕,南方称芮芮),追之及于大碛南床山下,大破之,班赐从臣各有差。”那时,北魏刚立国五年,社会“还滞留在家长制奴隶制阶段”(王仲荦语),其族人还过着“逐水草”、“无城郭”的生活。“鲜卑拓跋部从来就是一个以掳掠为职业的落后集团”(范文澜语),官吏没有俸禄,以贪污掳掠为获取财富的手段。这次进攻柔然,正如大臣崔浩所说:“多获美女珍宝,马畜成群。”战后,“班赐从臣各有差”,就是把夺得的奴隶和牲畜,按战功的大小,按等级分配给从征的贵族和扈从武士。这是掠夺式的战争,并非防御性战争。

其次从叙述主体木兰看:木兰的替父从军是迫不得已的。她是在“军书十二卷,卷卷有爷名。阿爷无大儿,木兰无长兄”的情况下,被迫“替爷征”的。换句话说,当时的北魏统治者为了满足自己的欲望,既对别的民族进行无休止的侵犯掳掠,又对本民族人民进行无尽期的征兵,以至于规定每家每户非出一个男丁不可,从而迫使木兰不得不女扮男装、冒名顶替。而这样长期对内征兵的结果,则使得人人不安、家家不宁,因为“古来征战几人回”。至于说“将军百战死,壮士十年归”中归来的“将军”“壮士”则肯定寥寥无几。难怪“不闻机杼声,惟闻女叹息”了。这“叹息”不但是迫不得已从军的“叹息”,还是可能诀别的“叹息”,因此从叙述主体木兰的主观认识来看,她绝对不会有“保家卫国”的理想。教材分析者由于脱离了文本,故拔高了木兰的思想认识,以为“表现了古代劳动人民乐观勇敢的爱国精神”是不恰当的。

另外,我们从课文的第五、六段来看,这两段似乎充满了欢快的情调,据此,诸多分析者认为它突出了“她(木兰)不图功名利禄的高尚品格”。其实这种分析也很勉强。如果我们注意到了上面的分析,把握住了木兰的思想认识和从军意愿,就不难看出,这两段表面上的欢快掩不住内心的悲苦,这是一种“含泪的微笑”,是一种庆幸。就木兰而言,她已体味到战争的严酷,征战几十年,曾亲临杀戮和被杀戮的惊心动魄,现在侥幸生还,已是不幸中之万幸,她怎还敢有“百千强”的赏赐和作“尚书郎”呢?她只希望不再被征召,安安静静地过日子。“开我东阁门,坐我西阁床,脱我战时袍,著我旧时裳,当窗理云鬓,对镜贴花黄”就是九死一生之后极度兴奋的真实写照。倘若作了“尚书郎”,那又得为统治者卖命,说不定哪一天又得披挂上阵,重踏生死常就家人而言,几十年的盼望,喜事少愁绪多,愁就愁在木兰在外生死难料。在那风烟四起遍地腥云的社会里,木兰迫不得已女扮男装替父从军,其家人的忧愁和担心是合情合理的。因此尽管从表面看,木兰回归后家里很热闹,可这种热闹是在几十年忧愁担心之后的,它实质是一种意外的解脱,所以无论从木兰角度看,还是从家人角度看,都无所谓有自觉自愿的爱国意识和思想,无所谓“突出她不图功名利禄的高尚品格”。

再次从叙述者(作者)角度看:叙述者的本意也不在于要表现一种爱国情结。这可以从《木兰诗》的结尾看出,“雄兔脚扑朔,雌兔眼迷离;双兔傍地走,安能辨我是雄雌?”这是一段带有议论性的句子,显然,作者的本意在于要打破传统的男尊女卑思想观念的束缚,建立一种全新的女子未必不如男的思想观念,这是作者的进步思想倾向所在。

知识结构论文范文第5篇

辅助使用结构化学教学网页,不断引进新的教学思想和教学理念,采用讲授、讨论、练习、实验、多媒体教学等多种教学方式,实现了教学互动,调动教与学两方面的积极性,教学效果有了明显的提高。考核方法学生们的课堂出勤率和平时作业成绩占期末总成绩的30%,而学生们的结构化学笔试成绩占期末总成绩的70%,这种考核方式在很大程度上起到了督促学生听课和练习结构化学知识、发挥学生主观能动性的作用,可以提高学生学习结构化学的积极性。

结构化学考试命题严格按照教学大纲要求分配各章的分数,主要考察学生对知识的理解、掌握和灵活运用等情况;命题内容涉及面广,每一章主要包括识记、理解、应用、分析与综合等部分,任课教师可以根据学生接受知识的能力调整各部分命题内容的分数比例。评分时,教研组采取流水作业的方式,对每一位学生做到评分公正、规范,这样客观、全面的反映学生的学习成绩以及教学质量的好坏。

丰富学生的实验教学内容,提高结构化学的教学质量实验教学是学生对理论课基础知识的感性认识过程和理解、掌握过程,是对学生认识问题、分析问题、解决问题和综合实验技能的培养过程的重要环节,它在对学生的理论联系实践能力的培养过程中起重要作用。因此在结构化学的实验教学中,我们充分利用化材学院省重点实验室先进的仪器设备,如测定结构的X射线粉末衍射仪,气质联用仪,400MHz核磁共振仪和荧光光谱仪,介绍给学生,开阔学生眼界。