关键词：现代职业教育；概念体系；理论元素
中图分类号：G710
文献标识码：A
文章编号：1672-0717（2016）05-0105-05
收稿日期：2016-04-20
基金项目：国家社会科学基金“十二五”规划2013年度教育学一般课题“中国现代职业教育理论体系：概念、范畴与逻辑”（项目编号：BJA130096；主持人：周明星）。
作者简介：王良（1983-），男，山东乳山人，天津科技大学教育发展研究中心助理研究员，教育学硕士，主要从事教育理论与政策研究。梁卿，教育学博士，天津职业技术师范大学职业教育发展研究中心副教授。
加快发展现代职业教育是当前和今后一个时期我国职业教育发展的重大战略任务。现代职业教育的快速发展离不开系统的现代职业教育理论指导，因此加强现代职业教育理论体系建设应是职业教育研究的首要任务。在现代职业教育理论体系之中，概念体系处于基础性地位。基于这一考虑，本研究尝试建构中国现代职业教育理论的概念体系。
一、概念体系建构的设计
本研究的现代职业教育指的是新中国成立之后的职业教育。所谓概念体系就是根据相关概念之间的关系而构建起来的概念集合。基于这一理解，概念体系建构的基本思路就是：获取概念――建构概念体系。
在概念获取上，本研究主要采用文献法。即从已有的职业教育研究文献中，提取职业教育的概念。职业教育的各类研究文献可谓浩如烟海，基于可操作性的考虑，本研究的文献来源主要有两个：一是中国知网期刊网CSSCI库中“职业教育”领域的研究文献，它代表了职业教育研究领域高水平的研究成果；二是《教育大辞典》（第3卷）中收录的职业教育术语，它汇聚了数千名教育专家学者的智慧，是职业教育领域的权威工具书。这两类文献具有较高的权威性和代表性，能够反映职业教育研究的主要成果，基本能够囊括职业教育的主要概念，从而能够保证研究结论的科学性和准确性。
在概念体系的建构上，本研究主要采用聚类分析法和德尔菲法。概念的聚类一般有指称聚类和定义聚类两种类型。指称聚类指的是根据概念的指称，即术语来进行聚类。汉语经常采用在核心词之前增加不同修饰词的方式构词，核心词就是最高层级的概念，指称聚类的目的就是要找出这个核心词。定义聚类指的是根据概念的定义来进行聚类。从理论上来说，只有经过定义层次的聚类，才能真正明确概念之间的关系。本研究将首先搭建概念体系的框架，然后通过指称聚类和定义聚类相结合的方式，建构概念体系。在此基础上，本研究将采取德尔菲法对概念体系进行完善。具体而言，在通过文献法和聚类分析法建构了职业教育概念体系初稿以后，采取通讯的方式，将初稿发给职业教育理论与实践领域的10位权威专家学者。经过三轮征询专家学者的意见，专家学者的意见趋于一致。在此基础上，根据专家学者的意见对初稿进行修改和完善，最终得到中国现代职业教育理论的概念体系。
二、概念体系的建构过程
（一）筛选概念
建构概念体系的前提是确定作为体系要素的概念。那么，怎样才能获得概念呢？可行的路径是以术语识别为基础，获取概念。其依据在于概念与术语之间的关系。概念与术语的关系可以概括为：概念先于术语，但概念必然表现为特定术语。所谓概念先于术语是指，人们总是先形成相关概念，然后再使用相应语词指称概念。所谓概念必然表现为特定术语是指，任何一个概念一定通过术语表示出来。基于这一关系，可以通过对中国现代职业教育研究文献的考察与分析，从中提取相关术语，识别相关概念。
⑴信息技术教育的概念是研究中小学信息技术教育所有问题的逻辑起点。只有从知识经济的范畴出发来理解概念和研究相关问题，才能避免误入歧途等。
⑵技术概念是第二逻辑起点。技术的结构性要求教学内容突出其科学性和思想性；技术的实践性要求技术在真实的实践环境中进行教学等。 ⑶技能概念是第三逻辑起点。技能是行为方式[①]发展链条中的一个环节和尺度；培养技能的教学必须遵循行为活动方式发展的客观规律等。
⑷基本教学思路要明确教学活动的特殊性和基本原则、手段、方法等；要包括：教学活动的实质是组织学生进行实践练习，最基本的教学方法是示范和练习等基本要点。
一、绪 论
当前，中小学信息技术教育的发展现状是什么样、存在哪些问题、如何解决。这是摆在我们面前的头号课题。作者在学习了我市、我省和nrcce网站上的研讨文章之后，认为：当前亟待解决的问题是几个基本的概念性和理论性的问题。
正所谓纲举才能目张，基本问题必须首先解决[②]。鉴于此，本文通过直接简评信息技术教育的发展现状和存在的问题，努力使用辩证分析的方法，着重对亟待解决的四个问题进行了追根溯源地分析，并提出了解决问题的一些观点。谨望能够抛砖引玉。
二、信息技术教育的发展现状
从开展计算机教育算起，我国的中小学信息技术教育已经走过近20个春秋。这期间，颁布了两个大纲、两个指导纲要和一个指导意见，并刚刚经历了由计算机教育转向信息技术教育的历史性变革[③]。目前发展现状如下：
1、“为什么教”的问题已经明确。主要表现在：目的明确，内容形成体系，教育普及初具规模；从中央到地方再到社会公众，对中小学一定要开展信息技术教育都认同。但是，仍有一些研讨文章对教育目的及其依据有不同理解，特别是对信息技术教育概念的理解有差异（如：把信息技术教育理解为信息科学的基础教育等），导致对教学内容或教学法的研究走入误区。这是对信息技术教育的产生根源及现实性有误解，是不可不察的大问题。
2、“教什么”的问题已经基本解决。主要表现在：对教学内容要包括哪些，看法是大同小异。虽然研讨的焦点集中在内容的实用性和时效性等问题上，但是，更重要的问题却是：教学内容忽略了技术的结构性，没有突出技术的实践性，导致与计算机、特别是与数理化等知识类课程，在内容和教学方式上没有质的区别。究其根源，是由于对技术概念缺乏必要的关注。
3、“怎么教”的问题正在深入研究。主要表现在：信息技术教育基本教学模式尚未定论。普遍认为：科研的难点是缺乏理论支持——论述技术教学问题的书籍太少了，特别是认知教学理论对技术教学及有关问题的阐述太少了[④]。究其根源，是由于对《教育心理学》有关技能的内容太淡忘了，其实，技能和能力的概念、特别是《心理学》关于行为活动方式发展的客观规律，是我们研究“怎么教”的逻辑起点。
三、亟待解决的问题及基本观点
综上所述分析，作者认为，目前中小学信息技术教育亟待解决是：信息技术教育、技术、技能三个概念的认识问题，以及确定基本教学思路框架的问题。这些也恰是信息技术教育的最基本问题。
1、对信息技术教育概念再认识
中小学信息技术教育的概念是研究所有相关问题的逻辑起点。无论是教育目的、教学内容和教学法的确定，都要以这个概念为根本依据。由于信息技术这个词在各个学科领域中都使用，又各自都有解释，故而，造成对之理解是五花八门。
概念界定的关键在于概念属于哪个范畴。从国家有关文件来看，特别是从《指导意见》关于“加快中小学信息技术课程建设的重大意义”来看，中小学信息技术教育概念应该属于知识经济的范畴[⑤]。即：中小学信息技术教育:是在中小学普及以计算机及其网络应用技术为核心的电子信息技术的应用教育简称。技术应用是核心。当今电子信息技术主要表现在：集成电路、电子计算机、软件技术和广电通讯技术四个方面，标志性技术是计算机及其互联网络技术[⑥]，是六大高新技术之首，对整个科技领域的发展有着极其重要的前导作用；其运用和发展已使整个社会的生产方式、生活方式乃至时空观等基本思想观念发生了深远的历史性变革。中小学信息技术教育必须为知识经济建设服务，满足当今社会对初中和高中毕业学生提出的“都要具备一定的适应当今信息社会而使用信息技术的能力”[⑦]的基本要求。中小学信息技术教育具有鲜明的现实性，必然要求其教学内容具有实用性和时效性；其基础性也主要表现在为现实的知识经济建设服务的有用性上。
这样界定概念，阐明了中小学信息技术教育的起因、本质、属性和范畴归属，使得“应该教什么为主”等等问题都迎刃而解。
2、对技术概念再认识
技术的概念是研究问题的第二逻辑起点。弄不清技术是个什么，就无法弄清教学内容和教学法以及自己的特色在哪里。
所谓技术是指劳动者根据实践经验或科学规律发明的，使用工具对各种资源进行加工等处理，使之成为产成品的各种实践操作方法[⑧]（这正是《心理学》关于“人的行为活动方式”的研究对象）。技术由使用工具的方法、工艺和生产工艺流程三部分组成（见：示意图）。信息技术也不例外。其中，工具是指计算机及其网络的软硬件；工艺是指使用这个工具收集、处理、制作、发布信息等的方法；生产工艺流程是指某个信息从无到有的产生过程。
这个过程就好比是：一个人用工具撞击一个原子，使这个原子再撞击另一个原子…最后生成新物质的过程一样。原子互相撞击的过程是主要过程。
在技术的构成中，生产工艺流程是生产活动的主要过程，联结着技术的诸要素，代表着技术的性质和水平，包含着生产技术中最具有思想性和最能够反映客观规律的核心内容；工艺总是依据生产工艺流程而产生和发展；使用工具的方法总是依据工艺而确定。技术的结构性要求教学内容要以信息生产工艺流程为主线。以文字处理技术为例，就是要以制作文字类载体（如：书、报纸、杂志）的制作工艺流程为主线来编排教学内容。那种脱离信息载体的做法，是在搞形而上学。 从性质来看，技术属于方法论的范畴（而知识属于认识论的范畴），要求技术教学内容必须从思想方法出发，按原理和操作法两个方面来确定；而且要兼顾到技术离不开知识，特别是技术原理部分必须揭示出技术所包含的科学规律。具体来说，要对每一项信息技术按照其技术原理和操作法两部分来编写教学内容。技术更属于实践的范畴（而知识属于抽象的理论范畴）。抽象的技术根本就不存在。这就要求技术必须在真实的实践环境中进行教学（如：车辆驾驶技术等）。在模拟或脱离现实的环境中教出来的技术，都会有或小或大的误差；这些“虚假技术”在学习中发生迁移，只能使新学到的技术也变得虚假。 由此可见，上述对技术概念的分析和界定，已经使编写教学内容的思路，每项技术的基本组成部分、形式及重点，乃至基本教学组织形式和基本教学方法等问题都开始明朗了。从技术的概念出发，也使信息技术找到了自己的真正特色。
3、对技能概念再学习
谈技术必然要谈技能。弄不清技能是什么，就无法弄清技术要怎么教。技能的概念是研究问题的第三逻辑起点。
首先应该从教育领域最常用的《心理学》范畴来看技能的概念。在《心理学》[⑨]中，技能是在研究人的行为活动时使用的概念之一。即：人的行为活动是由一系列的动作组成；行为活动能否顺利完成，多数是以人对动作方式掌握的程度为转移。掌握动作方式只能通过练习才能获得。练习总是从模仿动作开始，通过练习所巩固起来的比较复杂的动作方式达到了完善化的程度就是技能。技能只能在反复的练习中形成。在具备技能的基础上继续练习而获得的能够自动化地完成某些行为活动方式就是熟练；在熟练的基础上继续练习才能产生技巧。技能只是完成行为活动的方式，其自动化程度等等远不及熟练；随着某种熟练的形成，掌握其它技能就变得更为容易。即：人的行为活动方式是按照：（感知）——模仿动作——（认识[⑩]）——练习——（再认识）——技能——再练习——（再认识）——熟练——再练习——（再认识）——技巧这个过程进行发展。由此可见，技能也是衡量行为活动方式掌握程度的一个尺度，是通过练习在大脑皮层建立的一种动力定型。（在曹日昌《普通心理学》中则将熟练和技巧通称为技能）
其次，通常所说的技能是指使用技术的能力[11]。《心理学》指出：能力是顺利完成某种行为活动所必须的最基本的最直接地影响活动效率的个性心理特征。能力有其组成结构（如美国心理学家吉特福尔的三维“智慧结构”学说）。完成任何一个行为活动都必须是多种能力的组合，完成不同的行为活动有着不同的能力组合。能力是顺利完成行为活动而在个体身上经常地、稳定地表现出来的，并已经在个体上固定下来的概括化的东西；技能则是以行为活动方式为个体所掌握的实际操作技术。能力的形成受到先天素质等的影响，其过程要比技能复杂得多；但其形成要靠多方面的知识和技能做基础，并在一定程度上决定着技能可能取得的成就。两者的共同之处是：都必须要通过反复的练习才能形成；只是技能的掌握要比较快。
综上所述，即使从能力角度来看技能培养，也要研究行为活动过程，特别是行为活动方式发展的客观规律，也一定要研究技能形成的必要条件——练习。由此可以说，技术教学法就是组织练习的方法。行为活动方式发展规律是培养技能的教学活动所必须遵循的客观规律。而且应该注意到，这个行为活动方式的发展过程包含了认知的发展过程（要比学习知识的过程复杂得多），脱离行为活动方式发展的客观规律来研究技术教学法问题，将是缘木求鱼。
4、信息技术教育的基本教学思路
基本教学思路[12]是教学的指导思想，是基本的教学原则，是教学活动的宏观框架，是回答该课程应该怎么教的答案要点。从上述三个逻辑起点出发来研究基本教学思路问题，就不难总结出基本教学思路的要点。即：
从信息技术教学活动的特点来说：
A、教学活动的基本组织形式应是：在实践活动中或模拟实际实践活动中进行教学。
B、教学活动的特点是：教师的示范和学生的练习是该教学活动中并重的两大核心。
C、教学活动的本质是：组织学生进行实践练习；
D、教学法的本质是：组织实施练习的方法。
从指导教学的指导原则、方法、手段等来讲：
A、必须遵循行为活动方式发展的客观规律进行教学。
B、基本的教学技术保障应该是：计算机及其网络。
C、基本的教学手段应该是：采用CAI或ICAI。
D、最基本的教学方法应该是：示范和练习。
E、常用的教法模式应该是：讲述、指导等具体教学方法与示范及练习的有机组合。该课的典型教法模式应该有多种。每一种教法模式都应该依据组织练习方法的不同而确定，但必然符合本学科最基本要求。
在这个基本教学思路之下，来研究教学问题，特别是探索具有本学科特色的教法模式，必将取得促进本学科向前发展的成果。
四、待继续研究的问题
综上所述，在弄清三个逻辑起点和基本教学思路之后继续探索，对教学内容来说，一是对教学内容体系的界定，二是对每一项技术的技术原理的界定，三是对应用软件的选择及操作法的界定，等。对教学法来说，一是对每一项技术相应实践环境的界定，二是对每一项技术相应信息生产工艺流程的界定，三是对每一项技术相应的主要示范和练习方法的界定，等。在继续探索之时，还必然会涉及本学科与计算机教育、教育技术、素质教育、课程整合等的关系问题，等等。但应该注意的是，所有的研究都应该是从现实问题出发，在学习理论的基础上进行深入探索，丰富本学科的教学理论。 以上浅谈了作者的一点学习心得体会，诚请各位老师不吝赐教。
主要参考资料目录：见页脚注释。
[①] 见《现代汉语词典》“方式即是方法和形式”的解释。
[②] 见《列宁选集》第二卷197页——“凡事都要从研究事物的最基本的问题入手，在基本问题尚未弄清之前就跳入到研究解决实践问题，那迟早还得被迫回过头来研究解决那些最基本的问题。”
[③] 见《计算机教育的历史、现状及发展》和《中小学信息技术教育指导意见》（草案）
[④] 作者找了几个版本的《认知心理学》，均未找到其有关对行为活动（技能）进行心理分析的内容。
[⑤]从知识经济这个角度来解释信息技术这个概念，可以顺理成章地得出：中小学为什么要搞信息技术教育及其目的、意义等问题的真正答案。若从计算机或传统的《信息论》等角度来看问题，则必然陷入误区。
[⑥] 见《知识经济读本》中国书籍出版社1999年3月出版——第124~128页。对该技术的标志性技术的理解，原文是“智能计算机和智能机器人是其标志技术”，文中所述的是作者个人理解。作者认为，智能机器人是信息技术与机械技术的融合结果，其本质属于机械技术的领域。
[⑦]从基础教育与社会的连接关系上看，存在着初中毕业就业和高中毕业就业两个端口。为此，社会需要因素在客观上把基础教育目标分成了两个阶段目标。
[⑧]参见《辞海》1532页，技术是指根据生产实践活动和自然科学原理而发展成的各种工艺操作方法。另参见《辞海》1151页，工艺是指劳动者利用生产工具对各种原材料进行加工、处理或装配，使之成为产品的方法。
[⑨] 见《心理学》全国九所综合性大学《心理学》教材编写组编写，广西人民出版社1982年7月第一版。《普通心理学》曹日昌主编，人民出版社1980年8月第二版。
[⑩] 仅以“认识”二字作代表，其实质是包括全部心、智要素的发展过程。
关键词 跨语言信息检索 语义关联 本体 主题图
分类号 G254.90
DOI 10.16810/ki.1672-514X.2016.06.010
Abstract This paper discusses 5 kinds of methods and techniques about cross-language information retrieval， including synonymous relationship recommendation， concept of intermediate language， untranslated method， term extraction technology， and multilingual ontology. Their applicabilities are also explored. These methods and techniques can implement semantic relevance in cross-language information retrieval by matching queries and retrieve documents on the conceptual level， so as to provide reference for semantic association implementation in cross language information retrieval system.
Keywords Cross-language information retrieval. Semantic association. Ontology. Topic maps.
0 引言
语义关联是语义数据模型中实体之间二维关系的知识表示形式，即实体之间的复杂关系[1]。互联网用户与信息资源的多语言化、互联网信息资源的语义化是目前互联网发展的明显趋势[2]。用户使用母语或熟悉的语言检索出不同语种相关信息的跨语言信息检索应运而生。在语义关联方面，传统的信息检索多使用查询词与文档相匹配方法检索用户所需结果，因用户使用查询词相对自由，以及语言中存在一词多义、一义多词等现象，使得此种字符级匹配的检索方法容易漏检或检出冗余信息。“世界科学跨语言检索平台WorldWideScience”[3]虽能够实现多语言信息检索功能，但其仍是通过检索式与文献之间的关键词匹配完成检索，语义关联体现仍不充分。通过语义关联便于系统理解用户的检索用途，有助于用户快速定位并利用相关知识，提高信息的检索效率。本文主要从方法和技术角度出发，探讨跨语言信息检索中的语义关联的实现。
1 跨语言信息检索中的语义关联方法及技术
当前，实现跨语言信息检索中语义关联的方法和技术主要有同义及近义关系推荐、概念中间语言、非翻译方法、术语抽取技术、多语本体。
1.1 同义及近义关系推荐
同义及近义关系推荐方法能帮助用户扩展与提问式有语义关系的同义词及近义词，提高查全率。如在跨语言信息检索中常用的语言转换策略――提问式检索中，先将源语言的提问式翻译为目标语言，再在目标语言文档中进行检索，返回给用户的检索结果是目标语言。在提问式检索中，用户输入的检索词较短，可能会遗漏相同意义或相近意义的关键词，导致查全率不高。系统后台可将多语种的同义词或近义词关联起来，如以英汉对齐词典为知识库、以等值翻译词对为知识表示形式，对中文术语和英文翻译进行双向推导（利用多部英汉翻译词典，首先选择中文术语C作为入口词，推导出C的英语翻译为E，再将E翻译成中文C1，完成第一次同义推导；之后将C1翻译成英文E1，再将E1翻译为中文C2，完成第二次推导），统计中文词的出现频率，对C2的权值进行统计，计算出C1的权值，按权值的高低排序，推算出C的同义词C1[4]，再将同义词翻译为目标语言进行查询，具体步骤如图1所示。
1.2 概念中间语言
概念中间语言有助于不同语种之间的映射，从而实现不同语种词汇之间的语义关联。其主要用于不能直接进行翻译的语种。一般选择应用广泛的英语作为概念中间语言。概念中间语言能确保各种语言的文献和提问式在概念层次进行匹配[5]。在此，以Cindor为例说明使用概念中间语言实现跨语言概念匹配的过程。Cindor系统支持英语、法语、西班牙语、德语、意大利语、日语6种语言。将每个概念用一个同义词群synset来表示，将其他语言的词汇链接到表示他们所表达的概念对应的synset编号上，方便概念之间的匹配，如若法语为母语，选择法语检索词“F”，系统将“F”与中间语言英语进行匹配，找到对应的英文词汇“E”，“E”的编号为“N”，之后可以检索出编号为“N”的其他语种词汇，再在各个目标文档中进行检索，返回相关信息，完成跨语言信息检索[6]。如图2所示。
1.3 非翻译方法
非翻译方法是指不对查询语言或目标语言进行翻译就能实现跨语言信息检索。基于偏最小二乘理论的中间语义的跨语言信息检索方法就是一种非翻译方法[7]。其不对查询或者目标文献进行翻译，而是通过建立两种语言的平行语料库，将两种语言都投影到一个更小的语义空间，并建立好对应的中间语义对，实现语义关联，此种方法避免了对查询语言或目标语言进行翻译过程中导致的语义偏离。针对两种以上的语言，亦可通过这种方法实现多语言之间的跨语言信息检索，如构建中法跨语言信息检索模型，其实现过程是在中英平行语料库和蒙特利尔大学提供的英法平行语料库基础上，先对双语语料库的文档进行分析建模，建立了中英、英法跨语言信息检索模型，并利用英语作为过渡语言，实现了中法跨语言信息检索模型的构建[8]。
1.4 术语抽取技术
多语术语抽取可实现不同语种概念之间的匹配，实现跨语言信息检索中的语义关联。目前，可通过构建语料库实现双语术语抽取。语料库是指由大量经过整理的文本形成的具有既定格式与标记的文本集[7]。基于语料库的方法主要为基于平行语料库和可比语料库两种方法[2]。第一种，利用平行语料库进行双语核心术语抽取。将专业领域文档的关键词作为候选核心术语，利用中文和英文的专业领域分类语料，通过关键词抽取、术语度计算等关键技术，分别进行中文和英文的核心术语的识别；接着，以中英文专业领域平行语料为基础，利用双语对齐技术，自动生成中英文对照的双语核心术语列表，实现中英双语核心术语对的抽取[9]。第二种，利用可比语料库抽取中英双语术语对，在给定的主题领域下，选取中英文专业语料，从中分别获取中英文关键词，根据词语共现统计获取该主题领域的其他相关关键词；以这些关键词作为查询入口，通过学术搜索引擎从网络获取候选可比语料；对可比语料进行定量评估，以剔除不符合要求的语料，最终得到特定主题领域的可比语料库，实现中英双语术语对的抽取[10]。
1.5 多语本体
本体能够很好地描述概念的内涵及概念间关系，具有良好的概念层次结构和对逻辑推理的支持。多语本体是本体在不同语种中的具体表现形式，利用多语本体构建领域知识，能减少不同语言转换过程中的语义损失和曲解[11]。在多语本体库构建中，引入了同义词规范，使各语种的概念之间能够相互对照[12]。多语本体将源语言与目标语言的对应实例统一在本体概念下，当用户用源语言输入一个查询式，系统在源语言本体库中找到其对应的概念，然后映射到目标语言本体库，找出对应的实例反馈给用户。在此过程中，对查询表达和检索对象进行语义标注是利用多语本体实现语义关联的重要环节[6]。以下是使用查询表达和检索对象进行语义标注的过程。（1）在查询表达的语义标注中，采用遍历的方法，将查询用词与源语言本体库中对应的本体术语以及相关的概念术语建立映射，再通过源语言本体库与目标语言本体库已建立的概念映射关系，最终将查询用词转换为目标语言概念术语。（2）在检索对象的语义标注中，从目标文档中抽取特征词汇，根据词汇的统计词频或者文档创建者赋予的标志，为每个特征词赋权值，以表示它们在检索中的重要程度。通过本体库的查询，查看本体中的每个术语的每一种语义，看其是否存在于已抽取出的特征词汇中，从而把文档（带有权值信息）作为该领域本体的一个实例与领域本体关联起来。
此外，主题图属于一种简单的本体，在揭示语词概念之间的语义关系和多语言支持方面具有优越性[13]。它是一种用于描述信息资源知识结构的元数据格式，可以定位某一知识概念所在的资源位置，也可以表示知识概念间的相互联系。主题图克服了简单字符级匹配的缺陷，能够实现语义检索。主要由主题、资源实体及关联性三部分组成[14]。夏立新和王忠义提出基于主题图的跨语言检索模型[13]，其实现语义关联的过程为：先通过分别提取中文信息资源和英文信息资源中的元数据，在主题图模板和规则文档的支持下生成中文主题图和英文主题图，将中文主题图翻译为汉英双语主题图，将汉英双语主题图与中文主题图合并，对合并后的主题图中未经翻译的汉语主题进行翻译，最终生成综合的汉英双语主题图，实现使用中文或英文任一语种的提问式检索，均可获得两种语言的相关信息。
2 语义关联方法技术的适用性
笔者对实现跨语言信息检索中语义关联的5种方法和技术的适用性进行了分析，如表1所示。
在跨语言信息检索语义关联实现的过程中，以上方法和技术并非完全独立，可互相结合或与其他技术结合使用。如可考虑将概念中间语言与本体技术、非翻译方法与平行语料库、术语抽取技术与词共现技术相结合实现跨语言信息检索中的语义关联。（1）将概念中间语言与本体技术相结合。基于本体的跨语言信息检索的关键技术是多语本体库的相互映射，映射的关键在于利用中间语言来规范多语本体库中的概念，使源语言与目标语言内涵表达一致，并根据含义建立多语映射。如Cindor系统采用中间语言翻译技术来实现跨语言检索，以多语本体作为其跨语言转化的核心机制[5]。（2）非翻译方法与平行语料库相结合。基于偏最小二乘理论的中间语义的跨语言信息检索属于非翻译方法，其是通过建立好的中英文平行语料库，将两种语言都投影到一个更小的语义空间中，并建立好对应的中间语义对。利用对应的中间语义对，在这个中间语义空间中计算查询和文档直接的相似度，实现CLIR。（3）术语抽取技术与词共现技术相结合。在使用可比语料库进行双语术语对抽取时，需要使用到词语共现技术，用于获取领域内相关的关键词。
3 结语
本文探讨了跨语言信息检索中语义关联的方法和技术，以及这些方法技术的适用性。主要包括如下5种方法技术：同义及近义关系推荐、概念中间语言、非翻译方法、术语抽取技术、多语本体。同义及近义关系推荐方法能帮助用户扩展与提问式有语义关系的同义词及近义词；概念中间语言通过选择英语作为中间语言完成不同语种之间的映射，实现不同语种词汇之间的语义关联；非翻译方法（指基于偏最小二乘理论的中间语义的跨语言信息检索方法）通过建立各语言的平行语料库，将各语言都投影到一个更小的语义空间，并建立好对应的中间语义对，实现语义关联；多语术语抽取通过平行语料库与可比语料库抽取不同语种的核心术语对；多语本体将源语言查询词映射到源语言本体中，再通过源语言本体与目标语言本体的映射关系，查找出与查询词对应的目标语言概念。以上方法技术不局限于传统检索中字符级的匹配，而是提升到概念匹配的层次，将这些方法技术应用到跨语言信息检索系统中，能更好地实现跨语言信息检索中的语义关联。
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《物联网信息安全》教学大纲
课程代码：
0302040508
课程名称：物联网信息安全
学
分：
4
总
学
时：
64
讲课学时：
64
实验学时：
上机学时：
适用对象：物联网工程专业
先修课程：《物联网工程概论》、《通信原
理》、《计算机网络技术》
一、课程的性质与任务
1.
课程性质：
本课程是物联网工程专业一门重要的专业课。
课程内容包括物联网安全特
征、物联网安全体系、物联网数据安全、物联网隐私安全、物联网接入安全、物联网系统安
全和物联网无线网络安全等内容。
2.
课程任务：
通过对本课程的学习，
使学生能够对物联网信息安全的内涵、
知识领域和
知识单元进行了科学合理的安排，
目标是提升对物联网信息安全的
“认知”
和“实践”
能力。
二、课程教学的基本要求
1.
知识目标
学习扎实物联网工程基础知识与理论。
2.
技能目标
掌握一定的计算机网络技术应用能力。
3.
能力目标
学会自主学习、独立思考、解决问题、创新实践的能力，为后续专业课程的学习培养兴
趣和奠定坚实的基础。
三、课程教学内容
1.
物联网与信息安全
（
1）教学内容：物联网的概念与特征；物联网的起源与发展；物联网的体系结构；物联网安全问题分析；物联网的安全特征；物联网的安全需求；物联网信息安全。
（
2）教学要求：了解物联网的概念与特征，了解物联网的体系结构，了解物联网的安全特征，了解物联网的安全威胁，熟悉保障物联网安全的主要手段。
（
3）重点与难点：物联网的体系结构，物联网的安全特征；物联网的体系结构，物联网的安全特征；物联网安全的主要手段。
2.
物联网的安全体系
（
1）教学内容：物联网的安全体系结构；物联网感知层安全；物联网网络层安全；物联网应用层安全。
（
2）教学要求：
了解物联网的层次结构及各层安全问题，
掌握物联网的安全体系结构，掌握物联网的感知层安全技术，
了解物联网的网络层安全技术，
了解物联网的应用层安全技术，了解位置服务安全与隐私技术，
了解云安全与隐私保护技术，
了解信息隐藏和版权保护
1
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技术，实践物联网信息安全案例。。
（
3）重点与难点：信息隐藏和版权保护技术，物联网的感知层安全技术，物联网的网络层安全技术，物联网的应用层安全技术。
3.
数据安全
（
1）教学内容：密码学的基本概念，密码模型，经典密码体制，现代密码学。
（
2）教学要求：掌握数据安全的基本概念，了解密码学的发展历史，掌握基于变换或
置换的加密方法，
掌握流密码与分组密码的概念，
掌握
DES算法和
RSA算法，
了解散列函数
与消息摘要原理，
掌握数字签名技术，
掌握文本水印和图像水印的基本概念，
实践
MD5算法
案例，实践数字签名案例。
（
3）重点与难点：数据安全的基本概念，密码学的发展历史；基于变换或置换的加密
方法，流密码与分组密码的概念，
DES算法和
RSA算法；数字签名技术，文本水印和图像水印的基本概念。
4.
隐私安全
（
1）教学内容：隐私定义；隐私度量；隐私威胁；数据库隐私；位置隐私；外包数据
隐私。
（
2）教学要求：掌握隐私安全的概念，了解隐私安全与信息安全的联系与区别，掌握
隐私度量方法，
掌握数据库隐私保护技术，
掌握位置隐私保护技术，
掌握数据共享隐私保护方法，实践外包数据加密计算案例。
（
3）重点与难点：隐私安全的概念，隐私安全与信息安全的联系与区别；隐私度量方法，数据库隐私保护技术，位置隐私保护技术；数据共享隐私保护方法。
5.
系统安全
（
1）教学内容：系统安全的概念；恶意攻击；入侵检测；攻击防护；网络安全通信协
议。
（
2）教学要求：掌握网络与系统安全的概念，了解恶意攻击的概念、原理和方法，掌握入侵检测的概念、原理和方法，掌握攻击防护技术的概念与原理，掌握防火墙原理，掌握病毒查杀原理，了解网络安全通信协议。
（
3）重点与难点：双音多频信号的概念以及双音多频编译码器工作原理；信号编解码器芯片引脚组成与工作原理，信号编解码器芯片的典型应用电路图及软件编程。
6.
无线网络安全
（
1）教学内容：无线网络概述；
无线网络安全威胁；
WiFi
安全技术；
3G安全技术；
ZigBee
安全技术；蓝牙安全技术。
（
2）教学要求：掌握无线网络概念、分类，理解无线网络安全威胁，掌握
WiFi
安全技
术，掌握
3G安全技术，掌握
ZigBee
安全技术，掌握蓝牙安全技术，实践
WiFi
安全配置案
例。
（
3）重点与难点：
无线网络概念、
分类，理解无线网络安全威胁；
WiFi
安全技术，
WiFi
安全配置案例；
3G安全技术，
ZigBee
安全技术，蓝牙安全技术。
2
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四、课程教学时数分配
学时分配
序号
教学内容
学时
讲课
实验
其他
1
物联网与信息安全
8
8
2
物联网的安全体系
12
12
3
数据安全
12
12
4
隐私安全
8
8
5
系统安全
10
10
6
无线网络安全
10
10
7
复
习
4
4
小
计
64
64
五、教学组织与方法
1.
课程具体实施主要采用课堂理论讲授方式，以传统黑板板书的手段进行授课。
2.
在以课堂理论讲授为主的同时，
适当布置课后作业以检验和加强学生对讲授知识的理解和掌握；
适时安排分组讨论课，
鼓励学生自行查找资料设计电路，
并在课堂上发表自己的设计成果。
六、课程考核与成绩评定
1、平时考核：主要对学生的课程作业、课堂笔记、课堂表现进行综合考核。平时考核
的成绩占学期课程考核成绩的
30%。
2、期末考核：是对学生一个学期所学课程内容的综合考核，采用闭卷考试的形式，考
试内容以本学期授课内容为主。考试成绩占学期课程考核成绩的
70%。
七、推荐教材和教学参考书目与文献
推荐教材：《物联网信息安全》
，桂小林主编；机械工业出版社，
2012
年。
参考书目与文献：
《物联网导论》
，刘云浩主编；科学出版社，
2013
年。
《物联网技术与应用导论》
，
暴建民主编；
人民邮电出版社，
2013
年。
《物联网技术及应用》
，
薛燕红主编；清华大学出版社，
2012
年。
大纲制订人：
大纲审定人：
3
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关键词：概念图；信息技术综合活动课
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1671-7503（2013）21-0048-02
一、引言
2003年《普通高中技术课程标准（实验）》公布至今已整整十年，信息技术课程也早已普及到普通高中，部分地区已纳入毕业会考。高中信息技术课程的总目标是“培养学生的信息素养”，对于“信息素养”可解读为：信息的获取、加工、管理、呈现与交流的基本能力；对信息及信息活动的过程、方法、结果进行评价的能力；流畅地发表观点、交流思想、开展合作并解决学习和生活中的实际问题的能力。
然而，纵观十年来信息技术课程教学效果，只偏重“信息的获取、加工”，而对于“信息的管理、再现”以及对“信息活动进行梳理、评价的能力”相对薄弱。若教师提问“今天的任务用以前学过的知识能解决吗？几种方法有何不同？哪种方法更高效？”等这类反思性问题，多数学生将束手无措，这更加印证了这一问题。究其主要原因，笔者认为，对信息的“管理”、“再现”、“梳理”、“评价”等能力，需建立在“知识体系”的基础上，而在高中生的认识中，“知识体系”这一概念是模糊的、不可见的，因此，也是难以梳理的。
那么，如何令知识体系变得可见，并在学生的头脑中再现呢？这便涉及到“知识可视化”这一概念，即将知识以“图解”的形式表示出来。当前，比较常用的知识可视化工具有概念图（Concept Map）、思维导图（Mind Map）、认知地图（Cognitive Maps）等，其中，概念图是一种有效的教与学的工具，制作概念图的过程不但能充分体现学生自主建构知识的过程，而且能促进师生间的平等交流。本文即以概念图为研究对象，探讨其在信息技术综合活动课中的应用。
二、案例分析
设计工具：概念图制作工具Cmap Tools。
课题：综合活动。设计一个旅行计划（广东教育出版社《信息技术基础》第2章第4节）
1.教学对象分析
（1）知识基础：本章前三节“信息及其特征”、“获取网络信息的策略与技巧”、“信息的鉴别与评价”是完成本节课任务的前提和基础。
（2）认知能力和基础水平：学生来自不同地区，特别是部分学生来自农村牧区等经济不发达地区，已有的信息技术基础和认识能力差异较大，在教学中需均衡这些因素。
2.教学目标
（1）知识与技能：能根据活动主题确定关键词，选择信息来源，并能够综合运用网络检索信息的方法获得信息；能够正确评价所获取的信息，进行适当取舍。
（2）过程与方法：通过参与活动的过程，掌握Cmap Tools的基本运用；能够利用Cmap Tools将所学的知识制作成知识网络图。
（3）情感态度与价值观：遵守网络使用规范和伦理道德，合法地获取信息；合作学习与沟通能力的培养。
3.教学重点、难点
能根据主题选择信息来源，采用适合的方法获取信息，画出概念图，形成知识网络。
4.教学方法
任务驱动和小组合作相结合的学习方式，通过独立操作，利用网上资源进行学习，小组合作完成任务。
三、案例设计
1.情景导入
五一劳动节快到了，很多同学都想出去游玩。但怎样在3天时间完成高效短途游，并使花费降到最低呢？今天，我们就来做一个详细的计划：同学们根据自己的兴趣，选择旅行目的、计划、时间、费用等，设计一个2-3天短途旅行计划。
2.陈述任务要求
（1）分析需求，确定旅行目的、装备购置、路线、时间、费用等情况，并用Cmap Tools制作生成概念图1。
（2）用Cmap Tools做详尽计划（如图2），包括整条线路（以天为单位）、每天的行程（时间、地点、景点、食、宿、行）、预计花费（装备购置、食宿、交通、景点门票）等。
（3）分享与评价：说明该计划的设计理由、考虑的因素及将达到的效果；展示小组成果，进行自评与互评。
3.学生分组进行合作学习
教师提供合作学习的参考活动过程。
（1）分组：5人一组，选出组长，落实组员分工。
（2）小组讨论：根据小组需求，讨论完成任务所需信息，列出关键词的提纲，并确定通过什么途径来获取信息。
（3）收集资料：各组员分头根据信息关键词提纲、信息类型，上网查找，以获取相应的信息。
（4）信息评价：将搜集到的资料进行汇总，开展讨论，对资料进行评价、筛选。
（5）完成设计：制定旅行方案，完成图1和图2的制作。
4.评价
本节课的评价主要针对各小组作品展开自评、互评，教师对学生的概念图以及在概念构图过程中的表现进行综合评价，指出不足，同时，对制作得特别好的概念图给予表扬。
在评价环节，师生的活动主要从以下几方面着手。
（1）学生选举小组报告人，报告内容为概念构图活动安排、展开及概念图作品。
（2）教师提供评价量表，学生根据量表进行自评和互评。
（3）学生完善概念图，并与同学共享概念图。
（4）学生提交概念图作品、评价表。
（5）教师为各小组概念图打分。学生根据反馈继续完善概念图。
四、结束语
从本课例中，我们看到在信息技术综合活动课中应用概念图，不仅提高了学习效率，也更好地发展了学生的创造性思维和创新能力，切合新课程的教学目标；另一方面，引入概念图后，教学的目标将更加关注学生的信息素养，因为，学生制作概念图的思维过程也就是信息的获取、辨析、选择、组合、利用的过程。因此，我们有理由相信，概念图对于高中生发展学习能力和提高思维水平具有非凡的功效和价值，可以为提高教师的教学水平和教学效率以及深化教学方法的改革提供强有力的工具。
参考文献：
[1] Joseph D.Novak&D.B.Gowin， Learing How to Learn， New
York and anmbridge.UK：Cambridge University Press.1984：37.
[2] 赵国庆，陆志坚.“概念图”与“思维导图”辨析[J].中国电化教育，
2004，（8）：42-45.
[3] 中华人民共和国教育部.普通高中技术课程标准（实验）[M].北
京：人民教育出版社，2003，4.
论文摘要：文章在介绍虚拟现实技术等相关概念的基础上，探讨虚拟技术的在产品概念设计中的应用，这项技术的使用让设计思路和设计表达更上一个全新的台阶，在产品的开发过程中，保证产品开发的一次性成功。
目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计，就是将要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进行观察、预测、想象和情景分析，其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是，产品在设计的开始便多了一份生命和灵气。然而，设计表达在信息时代已是多元化的展示形式，虚拟现实技术的应用，使设计思路和设计表达如虎添翼。让人多了一种直观的、亲切的及交互的感受，这样开发设计的产品与传统相比，大大减少了投放市场的风险性，也为 企业 决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发生产，提供更好的依据。
一、虚拟现实与虚拟现实技术
（一）虚拟现实（virtualreality，vr）及虚拟设计（virtualdesign，vd）
虚拟现实（virtualreality，vr）是利用 计算 机省城一种模拟环境，通过多种传感设备使用户“沉浸”到该环境中，实现用户与该环境直接进 自然 交互的技术。这里所谓模拟环境就是计算机生成的具有色彩的立体图形，它可以是某特定现实世界的真实体现，也可以是纯粹构想的世界。wwW.133229.cOm传感设备包括立体头盔、数据手套、数据衣服等穿戴于用户身上的装置和设置现实环境中的传感装置。自然交互是指用日常使用的方式对环境内的武体进行操作并得到实时立体反馈。虚拟现实是一种全新的人机交互系统，它能对介入者产生各种感官刺激，如听觉、视觉、嗅觉、触觉，给人身临其境的感觉，人能以自然的方式与计算机生成的环境进行交互操作。
虚拟设计是以“虚拟现实技术为基础，以机械产品为对象的设计手段”，借助这样的设计手段，设计人员可以通过多种传感器与多维的信息环境进行自然地交互，实现从定性和定量综合集成环境得到感性和理性的认识，从而帮助深化概念和萌发新意。
（二）虚拟现实技术
虚拟现实技术是人的想象力和 电子 学等相结合而产生的一项综合技术，它利用多媒体计算机仿真技术构成一种特殊环境，用户可以通过各种传感系统与这种环境进行自然的交互，从而体验比现实世界更加丰富的感受。
二、概念设计的定义及内涵
pahl和beitz在《engineeringdesign》一书中提出“概念设计”这一名词以来，人们对概念设计进行了十几年的研究。他们将其定义为：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极其组合等，确定出基本求解途径，得到求解方案，这部分设计工作叫做概念设计。
国内的学者也对概念设计进行了大量的研究，其中邓家褆在《产品概念设计》一书中将“产品概念设计”定义为“由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的，可组织的，有目标的设计活动，它表现为一个由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具体、不断进化的过程。”
在几十年的时间里，人们对概念设计的研究日益增加、不断深入，使概念设计的内涵更加广泛和深刻。主要体现在:根据产品生命周期各个阶段的要求进行市场需求分析、功能分析、功能的工作原理、动作行为的构思、行为载体的选择和方案的组成的等。可见，确定方案是概念设计的最终结果，产品生命周期全过程的满足才是概念设计的关键。设计方法上更加全面融合各种方法，寻求综合最优方案，同时使设计更具创造性。
概念设计是对产品或部件的构思，目的是捕捉产品的基本形状。这个阶段，产品的形状和精确尺寸尚未确定，设计人员有一定变更自由，所以尽可能考察设计方案，以便选出生产成本最低、创意良好的方案。利用传统的计算机辅助设计，往往多是二维交互工具，缺乏三维或者多维的功能，但是产品却是三维的部件，这样必然导致人机交互效率低。现行的计算机辅助设计系统要求定义零件的尺寸，而在产品的概念设计阶段这样的尺寸可能无法精确得到或者根本没必要精确定义，这样必然影响设计效率和周期。传统的计算机辅助设计需要两类人员配合，即产品的设计人员和电脑绘图员，产品设计人员有关产品的概念信息通过草图或者口述的方法传达给电脑人员，这样导致信息的丢失或者绘图者的曲解，而如果设计者本人直接参与电脑辅助设计建模的话，由于现行的电脑辅助设计系统的操作复杂和交互能力若，大大分散了设计者的精力，限制了思路。为了克服这样的限制，充分发挥设计人员的创造性，人们开始把虚拟现实技术引入计算机辅助设计系统进行概念设计，将虚拟现实技术和概念设计有效结合，利用丰富直观的交互手段，在虚拟环境中进行概念设计，从而节省产品精确描绘和尺寸定义的时间，这就是基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计，即虚拟概念设计。
三、虚拟概念设计的研究方向和应用前景
（一）概念设计中应注意的两个问题
1.虚拟现实环境下的概念可视化。概念可视化是指设计师透过画面或者模型，将市场的需求转换成可视化的具体形态。概念设计是否能符合目标用户的要求，“眼见为实”的图面或者模型是最具有说服力的。
2.虚拟现实环境下的人机交互界面。想实现人机互动，必须解决一系列技术问题，形成和谐的人机环境。虚拟现实就是一种基于可 计算 信息的沉浸式交互环境，具体地说，就是采用计算机技术为核心的 现代 高科技省城逼真的视听触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以 自然 的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、互相影响，从而产生“沉浸”于等同真环境的感受和体验。
（二）虚拟现实技术在概念设计中的前景
在虚拟现实环境下，进行产品的概念设计是虚拟现实技术的基本内容。在电脑虚拟现实提供的良好的可视化条件下，对电脑辅助设计建立的三维模型在几何、功能、加工与装配等方面进行交互性的修改，利用虚拟现实给用户提供诸如视听触觉等各种感知交互手段，最大限度地方便用户的操作，从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。相关人员可以对原型的各方面包括视觉效果、部件间比率进行评价。针对不同用户的爱好要求，在不同的虚拟环境中，亲自体验修改模型；选择产品的可选部件，观察设计和修改过程。
概念设计是设计过程的初步阶段，它的目的是获得做够多的有关产品式样和形状的信息，同时它又是设计过程中的重要阶段，因为产品成本的60%～70%是由这个阶段决定的。面对日益加剧的产品市场竞争的挑战，可以预见，基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计必有长足 发展 ，最终将与现有计算机辅助设计系统实现无缝集成。激烈的全球市场竞争，各国投入大量的资金对虚拟现实技术及其在 工业 设计领域中的应用进行深入研究。将研究的成果及时转化为生产力，这是产品迅速占领市场的关键。
参考 文献
[1]周洪玉，王慧君，周岩．虚拟现实及应用的研究[j]．哈尔滨理工大学学报，2005，(5)．
[2]薄瑞峰，李戈．虚拟现实技术在计算机辅助概念设计中的应用[j]．华北工学院学报，2004，(10)．
关键词：信息技术 体验式学习 概念图
化学学习
随着新课程改革的实施，当前中学化学教学的主体已经由从教师转向学生，这就需要教师鼓励学生进行自我体验，参与教学过程。近年来，体验式学习以其特有的自主性、生成性、综合性、开放性应运而生，形成了“在做中学，在学中做”的学习方法。在当前的教学模式之下，体验式学习方法必须和其他认知工具和教学手段相结合，才能在当前的学习要求下取得良好效果。概念图作为一种学习工具，对综合而系统的学习有着较好的效果。将概念图与体验式学习进行整合，能够最大限度地激发学生创造学习和自主学习的兴趣，体验式学习具有的情境性，让通过虚拟体验等手段达到预期的学习效果成为可能。
一、体验式学习的概述
体验式学习泛指学习者亲身介入实践活动，通过认知、体验和感悟，在实践过程中获得新的知识、技能、态度的方法。20世纪80年代美国的大卫·科尔博提出了“体验式学习圈”，成为体验式学习理论的代表，体验式学习圈如图1所示：
■
图1 体验式学习圈
体验式学习强调学生亲身体验，注重培养学生主动学习的意识，在做中学，引导学生积累积极正面的思想，使心智模式得到改善。体验式学习重在学生自主的感悟体验，要求学生充分运用已有的知识与生活经验，在对新情境感知的基础上，通过感悟和体验，获取新的知识或技能。体验式学习对学生的思想道德、品质的学习甚为有效。以学生参与实践活动为基础，使活动成为体验的载体，不同的活动方式和活动内容会带给学生不同的心理体验。
二、信息技术支持下体验式学习与化学概念图的整合
化学知识错综复杂，分为宏观、微观、符号等不同方面，学生难以高效地学习。以概念图为学习工具可以使学习过程条理化、清晰化，可以让学生更便捷、更有效地学习化学，掌握化学知识。但近年来由于概念图教学的枯燥化使之无法调动学生的学习兴趣，因此，采用游戏教育的手段，以信息技术支持下的虚拟体验为学习化学知识的载体和工具，将体验式学习与化学概念图整合后，能够使学生主动、生动地学习，从而活跃学生思维，提高学生学习化学的求知欲和学习兴趣。这既有利于学生在非常轻松的环境中体验收获知识的乐趣，也有利于形成系统的知识结构，最终使学生形成创新精神和科学的探究能力。
以信息技术为载体，能够将体验式学习与化学概念图相结合。在教学中，通过让学生体验构建概念图的过程和教师讲授，进而让学生反思自省，归纳错误并形成新的概念图，然后通过化学体验式学习软件（如表1所示）辅助学生掌握知识的应用和迁移。
体验式学习与化学概念图整合后的教学模式：通过学生的预习找出自己认为重要的命题概念之间的关系，理清本节内容结构；在上课中，进行分组讨论，教师指导学生进行归纳，学生体验制作概念图，在体验制作中进行及时的反馈，将制作好的概念图通过体验式学习与化学概念图整合的软件进行反思，促进知识的记忆与迁移，达到有效和高效的学习。
笔者研究的化学体验式概念图教学软件选择了Macromedia公司开发的Flash软件作为体验式学习软件的开发平台。实现了化学体验式概念图教学软件的交互性、智能性、探究性的相关算法和可视化功能的设计规范。Flash内嵌的ActionScript语言所具备的面向对象编程模型、严格数据类型指定、编译器警告和错误及异常检测的三个特点，为软件的交互性、智能性和探究性的实现提供了技术基础。
三、中学化学体验式概念图教学案例分析与设计
笔者以人教版《普通高中课程标准实验教科书》化学（必修1）第1章第二节的“物质的量”为例，对信息技术支持下的中学化学体验式概念图教学进行了初步的研究，对某市某中学高一年级普通班学生进行了实践研究。
本章知识错综复杂且应用性强，只有主动参与体验、思考和实践并系统化地应用整理所学知识，才能达到预期的教学目标。采用信息技术支持下的中学化学体验式概念图教学软件不但可以主动参与体验所学知识，更可以使知识系统化、理论化的记忆。对学生而言，既可以体验和掌握知识，又可以进行检测与智能化讲解。
教师可以通过此软件进行引导学习，能很大程度上提高学生对于知识的理解与记忆。通过体验式化学概念图，使学生体验通过软件的智能性反思自省并最终得到正确答案，加深对知识的记忆，游戏地学习。其相关教学设计如表2：
信息技术支持下的体验式学习与化学概念图整合的教学模式与方法不仅仅能使学生的知识技能得到提高，而且能尊重和满足不同学生的需要，引导学生积极主动地学习。整个课堂以学生为中心，学生积极参与，表现活跃，掌握最基本的化学知识和技能，并且了解化学科学研究的过程和方法，形成积极的情感态度和正确的价值观，提高科学素养和人文素养，为学生的终身发展奠定基础。
四、结束语
在信息技术支持下的体验式学习和概念图的有机结合不是学习方法的简单的突破和更新，更重要的是唤起了学生的学习兴趣，更加系统地让学生获得知识和应用方法。从而把学习空间还给学生，引导学生主动体验，建立结构化、系统化的知识结构概念，给学生提供强大的体验平台。更能够有效地培养学生自主学习主动体验的意识能力，充分发掘学生的潜能，对满足学生的现代学习所必需的理论方法具有深远意义。本文对信息技术支持下的体验式学习和概念图整合在化学教学中的作用进行初探，相信随着学习方法和教学手段的不断完善，化学学科的学习方法将不断完善，满足当代学生学习化学的需求。
参考文献
[1]李芒.信息化学习方式[M].北京：北京师范大学出版社，2006.
[2]李湘，袁志芬.体验式学习的理论与实践策略[J].现代中小学教育，2005（2）.
[3]余薇薇，蒋红霞，冉鸣.基于信息技术的化学概念图教学初探[J].化学教育，2011（3）.
遍布全世界的主机和服务器，错综相联的超媒体资源，这是互联网为我们所构建的一个巨大而丰富的电子信息空间。它无疑是现代社会最重要的信息获取手段，但是它的开放性、分布性、无序性以及惊人的发展速度也为人们对信息资源的利用带来了困难。正如在大海中行驶的船只需要导航系统确定方位一样，要想在茫茫的信息海洋中有效获取有用信息，也必须拥有便捷有效的信息导航技术。一般来说，www网络中常用的信息导航方式有三种：一是利用门户网站的分类索引；二是利用网络搜索引擎；三是利用网站的相关链接。但是目前这三种信息导航方式的效果都不尽如人意。分类索引所覆盖的网络站点范围太小，更新较慢，难以适应网络的快速增长，而且分类标准的不统一和不规范常常影响到用户对站点所属的判断，造成导航失败。搜索引擎虽然是目前主要的网络信息检索工具，但是通过简单的逻辑运算检索到的结果往往是数量庞大且鱼目龙杂，充斥着大量的无用和重复信息。网站的相关链接是指符合当前网站内容主题的内部和外部信息资源的超链接，这种导航方式虽然简单直接，但是信息量非常有限，而且对外部信息的链接常常出现错链和假链，即使是内部信息，也常常因为组织和描述方式的影响，造成用户的“资源迷向”。
用户在信息空间中的“迷航”会使他们感到厌倦而丧失获取信息的信心，分析其原因，主要包括以下几个方面[1，2]：
(1)网络的巨大信息量使人们必须依赖于自动化的处理技术。但是目前因特网的各个网端的技术支持环境比较复杂，信息资源的内容范围、组织结构和存储方式各不相同，呈现出分散、无序、变幻多端的特点，这使自动信息处理技术的应用困难重重。因此要提高信息导航的效率和质量，必须先解决资源异构的问题。
(2)网络信息空间中的数据大多以半结构化和非结构化的形式存在，对信息资源的内容缺乏形式化的语义描述，而且大部分资源间的链接也没有反映语义关系，这使得机器很难对网络信息空间进行深层次的理解和处理，对信息的自动导航也无法像人工操作那样准确有效。
(3)目前的网络导航系统缺乏个性化的信息服务。由于知识背景的差异和一词多义等方面的原因，不同的网络用户之间、用户与系统设计者之间对于问题和信息内容可能会具有不同的理解与认识，当用户按照自己的思路查找信息时，他所选择的导航路径可能是错误的或者低效的。因此信息导航必须考虑具体用户的特殊性，有针对性地提供导航服务。
(4)网络导航系统的设计缺乏规范。门户网站各自依据不同的标准建立自身的分类导航系统，网站的划分随意性较大，常常引起用户的困惑。一些著名的信息搜索引擎也各自采用不同的检索规则，有些系统不能利用历史信息或者不提供二次检索，给用户的使用带来不便。另外，在网站内部的导航系统设计上，也存在着导航结构不合理，导航要素不完整，导航界面不统一等问题。这些都可能造成用户的导航障碍。
由此可见，造成信息“迷航”问题的主要原因在于缺乏信息空间的合理组织和有效的导航机制，这也是第二代web网络技术难以克服的困难。为此，人们正在研制第二代web网络——Semantic Web，它以结构化信息表示为主，为网络导航研究开辟了新天地。
2 Semantic Web技术
Tim Berners Lee在1998年提出了Semantic Web的概念。2001年2月，W3C组织正式推出Semantic Web Activity，使网络环境下的语义处理技术研究渐入佳境。Semantic Web研究活动的目标是开发一系列可由计算机理解和处理的语义表示语言和技术，通过显式的语义表示和领域本体将网络信息空间编织成为一个巨大的机器可读的知识网络，以支持自动化的信息访问和知识管理，实现高质量的网络信息服务。目前关于Semantic Web的研究主要集中在网络信息资源及其内容的语义和语义关系表征，基于语义的数据自动分析、理解和处理，不同应用领域和系统间的数据自动交换、转换和复用[3]。Semantic Web虽然是现有web网络的延续，但在信息导航方面具有许多普通web没有的优势。Semantic Web中的节点既可以代表物理页面，也可以代表知识实体；Semantic Web中网页的内容不但可以被人理解，而且可以被机器理解；Semafitic Web中的链接不再是任意的，而是遵循一定的语义关系。通过Semantic Web技术，可以改变现有网络松散的数据结构，将信息资源结构化并赋予含义，使网络信息的整合和自动处理都变得更加容易[4]。
2.1 本体
所谓本体(Ontology)，实质上是描述特定应用领域知识的公认的术语集。关于奉体的定义，比较著名的观点是“本体是概念模型的一个显式的规格说明”和“本体是共享概念的一个形式化的规格说明”，其中，“概念模型(Conceptualization)”是指通过对某个客观现象的相关概念进行辨析和提取而获得的关于该现象的抽象摸型；“显式(Explicit)”是指对所使用的概念的类型，以及这些概念在应用上的约束都给予明确的说明；“形式化(Formal)”表示本体以计算机可读的形式存在；“共享(Share)”表示本体中反映的是共同认可的知识”[5]。
本体通常表达为一组对象（概念）、关系、函数、定理和实例。本体中的对象类按照等级关系组织成基本的结构体系。等级关系包括例化(is-a)关系、类属(kind-of)关系和整部关系(part-of)。上层的对象类为父类，下层的对象类为子类。对象类具有各自的属性，并可依据父子关系继承。对属性的取值对象、取值范围、取值基数等都可以加以限制，还可以对属性的交换性、对称性、传递性、唯一性等进行定义。除了等级关系，本体中的对象类间还可以具有其他语义关系，形成语义网络形式的概念模型。本体是机器自动推理和智能化高级信息服务的基础，对网络而言，一个简单的本体的典型例子就是网络的分类索引（如Yahoo！的分类目录）。本体的应用对于提高网络导航的精度和效率具有重要的意义[1，4)。
2.2 RDF和RDFS
RDF是由W3C开发的元数据描述机制，其目的主要是为元数据在网络上的编码、交换和重用提供一个基础。它允许在XML的基础上以一种标准化的、互操作的方式对数据语义进行定义[4]，提供了一个描述web资源的数据模型。RDF包含描述资源的属性和关系的声明。资源是任何用URl(Uniform Resource Identifier)唯一标识的实体对象。资源具有属性，属性则具有一定的值，该值可能是简单的字符串或数字，也可能是自身也具有属性的其他资源。这样，资源、资源属性和属性值构成了RDF声明中的三元关系模式，任何本体或描述性元数据都是这种三元关系模式的具体体现”[1，7]。
为了描述元数据元素间的复杂语义关系，W3C进一步定义了RDFS(RDF Schema)。它可以看成是一个本体定义语言，用来建立概念类体系结构、属性层次和类关系。
3 基于Semantic Web的智能导航机制
Semantic Web的出现为网络信息导航提供了新的研究思路，Semantic Web技术是解决无序网络空间中“迷航”问题的关键技术。基于Semantic Web的智能导航是一种以结构化、语义化的概念知识网络为基础，自动形成个性化导航结构的方法。它分为两个方面，一是基于Semantic Web的信息组织，即利用参考本体对各信息源进行语义描述和整合；二是基于Semantic Web的个性化导航结构模型的构建，即在有序语义组织的基础上，构造用户语义模型，并据此建立导航结构。图1显示了基于Semantic Web的智能导航机制的概念结构[8]。
3.1 基于Semantic Web的信息组织
基于Semantic Web的信息组织的基本思想是，将来自于多个异构信息源中的数据整合到一个语义统一的参考本体中。参考本体是通过分析领域中的各个信息资源集合，提取公共概念、属性和关系而构建的本体，它为所有信息资源提供统一的概念集合和通用语义。
信息整合的方法是先分别将各个信息源中的数据转换为通用的数据模型，然后建立各个数据模型和参考本体之间的映射关系。网络中的信息源具有各种各样的数据格式，其中大部分是HTML页面，有的包含表格和列表。另外还有XML文档、RDF文档以及关系数据库文档等。为了解决分布式异构信息源的语法相异问题，需要将数据转换为公用的数据模型格式，例如RDF。对于非RDF格式的信息数据，可以利用外覆包(wrapper)技术将其自动地转换为基于RDF的数据模型。外覆包对特定格式的数据文档进行解析，并采用RDF声明对其内容进行标注。下面是三种常用的外覆包：
(1)HTML外覆包。由于HTML页面属于半结构化的信息数据，因此HTML外覆包采用的是半指导性的标注方法。即预先手工标注一组HTML页面，然后对新的HTML页面进行结构分析，将新页面与标注页面进行比较，从中提取相关信息。HTML外覆包还可以处理异构的XML文件[1]。
(2)XML外覆包。根据DTD和Schema所定义的XML文档的内容结构和内容元素，建立概念集与DTD Schema之间的映射关系，从而自动地将XML文献中的DTD内容元素标记转换为对应的概念集元数据标记。
(3)关系数据库外覆包。将关系数据库中的数据元素和二维数据关系映射到概念集中，形成语义基础，以便从关系数据库中自动创建RDF声明。
由于不同的信息提供者可能会使用不同的词表来标注数据，因此在建立通用数据模型后，还必须在信息数据源和参考本体之间建立概念和关系的映射，以消除语义差别。根据RDF声明，在参考本体中注册相关内容的来源，使参考本体成为一个知识内容的集成文件。另外，采用基于本体的元数据发现和漫游技术，探测相关的RDF声明，可以自动地添加新的信息资源[8]。
3.2 基于Semantic Web的个性化导航
通过建立参考本体以及进行信息整合，无序异构的网络信息数据通过语义概念及语义关系被组织到一起，形成一个有序的公共语义知识模型。但是对于具体网络用户的信息导航，并不直接在全部公共语义模型上进行，而是依据用户语义模型有针对性地进行。
3.2.1 用户语义模型
用户语义模型是反映用户观点的概念集合和概念关系。概念集合的确定可以由用户直接提交或者根据用户的注册信息（用户的兴趣、爱好和知识背景等）按照一定的规则计算选择。而构建用户语义模型的关键步骤在于建立用户概念集合与参考本体间的语义映射，寻找参考本体中与用户相匹配的概念和关系。
为了将参考本体映射到用户语义模型，需要预先对参考奉体和用户概念集合进行数据训练，方法是为每个本体概念和用户概念各标注一定的相关资源作为训练数据，然后利用向量空间模型为每个概念生成向量，并计算其标准权重。
建立语义映射的过程通过计算用户概念集合中的概念向量uc与参考奉体中的每个概念向量间的匹配度来完成。假设在n维向量空间中，用户概念向量uc中第i项的权重为的匹配度为[9]：
首先将计算结果中匹配度高于阀值的若干概念向量与uc建立映射，形成从用户概念集合到参考本体的一对多的对应关系。如果参考本体的一些概念被重复映射，则需要选择其中匹配度最高的映射，以保证从参考本体到用户概念集合的一对一关系，即一个本体概念只能和一个用户概念相关，但一个用户概念可以和多个参考概念相关。在建立用户概念集合与参考奉体对应关系的同时，用户概念也继承了本体中的概念层次结构和其他语义关系，成为一个独立的语义模型。
原则上应该将参考本体中的所有概念都映射到用户语义模型中，但是由于用户语义模型是范围相对较小的概念集合，因此参考奉体中的概念实际上不可能被完全映射。为了保持映射的完整性，可以在用户语义模型中设立一个“其他”概念类，参考本体中的所有没有被映射的概念将成为它的子概念[9]。
举例来说，假设用户提供的信息表明其在体育领域感兴趣的概念为“足球”、“足球世界杯”、“足球亚洲杯”、“NBA”、“围棋”、“奥运会”，图2显示了这些用户相关概念经过映射后形成用户语义模型的过程。
用户概念集合中的每一个概念都在参考本体中找到了与之相对应的一个或多个概念，将这些概念从参考本体中提取出来，并根据其语义关系重新组合，就形成了用户语义模型的结构。例如：用户概念“NBA”的对应概念为“篮球”、“篮球赛事”和“美国篮球职业联赛(NBA)”，因此这三个概念都被包含在用户语义模型中，且它们之间的父子关系（即等级关系）保持不变。又如，虽然参考本体中的“其他赛事”概念和用户概念集合没有直接对应关系，但由于该概念和“足球赛事”与“篮球赛事”两个概念间有语义关系，且这两个概念均与用户相关，因此该概念也被包含在用户语义模型中。另外，“世界杯足球赛”概念实际上与“足球”和“足球世界杯”两个概念间都具有对应关系。但由于它与后者的匹配度比前者高，因此将它映射到后者。
3.2.2 个性化导航结构模型
导航结构模型显示了导航系统组织、关联和显示信息内容的方式。站点地图就是一种最简单直接的导航结构模型。个性化导航结构模型是基于用户语义模型创建的针对特定用户的导航结构，是个性化导航服务的实现。
导航结构的设计需要考虑三个基本要素：卡片、页面和链接。一张卡片只包含一种类型的信息内容，是导航结构模型中的最小组成单元。页面与物理的web页面相对应，一个页面上可以包含若干个卡片。链接则用于连接各个页面中的卡片以形成整体结构[8]。通常，导航结构模型总是从一个缺省的根页面开始，每一级页面都包含了到下一级页面的链接，信息内容通过卡片和页面进行分类和聚合，导航通过链接来进行。在个性化的导航结构建模中，导航结构是根据用户语义模型来确定内容和链接关系的。图3显示了一个导航结构的部分示例，它是在图2中的用户语义模型的基础上建立的。
导航结构的建模过程就是对各级贞面中的卡片的内容、类型和表示样式的确定过程。卡片的内容根据触发点和用户语义模型来选择，不同的用户将获得不同的信息内容。
导航结构中的卡片被分为两种类型：静态卡片和动态卡片。静态卡片的内容独立于数据源，主要包含静态文本、图片等。导航结构中的根页面通常都包含静态卡片，具有预先定义的锚点，指向下一级的页面。动态卡片的内容视数据源而定，如果数据源改变，则卡片的内容必须重新计算生成。动态卡片还可以细分为四种类型，每一种都代表了对信息进行结构化的一种典型方法：
(1)列表型(List)卡片：显示实体的实例列表，每一条实例都可具有指向该实例具体内容的链接入口。列表中的实例可以按照某种属性排序或索引。图3中的页面P2、P3、P4、P5都包含了列表型卡片。
(2)事实型(Fact)卡片：详细地显示一个实例的具体内容，如图3中的页面P4包含的“新闻内容”卡片和页面P5包含的“赛事内容”卡片。
(3)幻灯片型(Slide)卡片：顺序显示一组实例的具体内容，每次一个实例，且具有浏览附近实例的超链接，待显示的实例可以按照某种属性排序或索引。图3中的页面P6包含该类型的卡片，其中每个足球俱乐部的相关信息将被依次显示。
(4)查询型(Query)卡片：要求用户先填写一组实体属性的值，然后查询符合该值的实例并显示，通常该类型的卡片用于导航系统中的信息检索，如图3中的页面P7包含的卡片[8]。
另外，不同的卡片具有不同的表示样式，表示样式描述各种表示元素的属性，例如字体、颜色、布局等。表示样式可以根据用户喜好确定。
个性化导航机制的导航方法采用用户语义模型的查找与语义链的触发相结合的方式。当导航结构中的一个链接被触发时，该链接将被赋予一个查询式Q(C，T，S)，式中三个变量的含义分别代表卡片的内容、类型和表示样式，在用适当的值填充变量后，即可利用查询式计算生成链接末端的卡片。例如在图3中，当链接L1被触发后，L1的查询式为：Q（“体育”，List，Stylel），其计算结果为页面P2中的卡片。Q中的变量C的值为L1的触发端点的概念“体育”，Q在计算时将检索用户语义模型，获取此概念的相关概念或相关资源作为卡片的内容。Q中变量T的值为List，因此Q生成的卡片将具有列表型的信息结构。同时，由于Q中变量S的值为Stylel，因此Q还要读取样式表中名称为Stylel的表示样式，并据此决定卡片的外观。同理，链接L2的查询式为Q（“足球俱乐部”，Slide，Stylel），其结果是生成一个信息结构为幻灯片类型，表示样式为Stylel，内容与足球俱乐部相关的卡片”[11，12]。
导航机制采用Semantic Web技术，揭示和整合网络信息资源的深层语义知识模型，能有效解决无序、异构网络信息空间中的“迷航”问题。它利用映射方法建立用户语义模型，可以充分表达用户需求的语义知识，以提高个性化导航的效率。
4 结束语
网络信息的利用状况不容乐观，迫使人们努力探索更为先进更为成熟的导航理论、方法和技术。第二代web技术——Semantic Web在信息服务中的应用，促进了网络导航新技术的发展。它作为导航系统的信息组织框架，能够使复杂的信息空间变得有序、清晰和直观，它采用机器可读的形式化的知识表示方式，有利于知识内容的自动获取。目前，Semantic Web技术正获得越来越多的应用，相信经过不断地研究和优化，以Semantic Web为基础的高级网络信息服务将逐步成熟，智能、高效、个性化的导航系统将成为开发网络信息资源的主流工具。
参考文献
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摘要：融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统，实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性，是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统，它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。本文对对4G 移动通信系统中将会用到的关键技术做了分析，主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。
关键词：4G移动通信；关键技术；OFDM； MUD； IPv6
一、概述4G概念通信技术的基本条件
4G概念移动通信系统的定义为：用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来；移动终端可以是任何类型的；用户可以自由地选择业务、应用和网络；可以实现非常先进的移动电子商务；新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。
(1) 具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h)，数据速率为2 Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h)，数据速率为20 Mbbit/s;对于低速移动用户，数据速率为100 Mbit/s。
(2) 实现真正的无缝漫游。4G 移动通信系统实现全球统一的标准，能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”，真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。
(3) 高度智能化的网络。采用智能技术的4G 通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收，有很强的智能性、适应性和灵活性。
(4) 良好的覆盖性能。4G 通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境，由于要提供高速传输，小区的半径会更小。
(5) 基于IP 的网络。4G通信系统将会采用IPv6，IPv6将能在IP 网络上实现话音和多媒体业务。
(6) 实现不同QoS 的业务。4G 通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。
二、对4G概念通信关键技术解析
（1）正交频分复用（OFDM ）技术
第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM 技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。
（2）智能天线技术
智能天线采用了空时多址（SDMA）的技术，利用信号在传输方向上的差别，将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分，动态改变信号的覆盖区域，将主波束对准用户方向，旁瓣或零陷对准干扰信号方向，并能够自动跟踪用户和监测环境变化，为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能，被认为是未来移动通信的关键技术。
（3）无线链路增强技术
可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有：分集技术，如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能；多天线技术，如采用2或4天线来实现发射分集，或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术，它采用的是分立式多天线，能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道，从而大大提高容量。信息论已经证明，当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时，MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能，从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中，MIMO 技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。
（4）软件无线电（S D R ）技术
在4G系统中，若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式，则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口，能够在各类网络环境间无缝漫游，并可以在不同类型的业务之间进行转换。软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术，它以现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出，就受到各方的极大关注，这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大，更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台，尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。其中心思想是：构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成，并使宽带A/D 和D/A 转换器尽可能靠近天线，以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。
（5）多用户检测技术
4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是：把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号，而不是作为噪声处理，利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号，即综合利用各种信息及信号处理手段，对接收信号进行处理，从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测，从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用链路频谱资源，显著提高系统容量。现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足，且算法中一些参数估计有误时，会使得相关矩阵产生较大偏差，导致整个系统性能急剧下降。当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰，而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。
（6）IPv6技术
4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流，因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6 协议主要基于以下几点考虑：
a) 巨大的地址空间。在一段可预见的时期内，它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。
b) 自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。
c) 服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容，将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。
d) 移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址，这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。
三、结束语
第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。4G概念通信的技术包括OFDM技术、智能天线技术、软件无线电技术、多用户检测技术、IPv6技术等。在目前还只是一个基本概念，IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。■
参考文献
[1] 袁晓超 4G通信系统关键技术浅析.中国无线电，2005(12)
