航空航天论文:碳密封材料在航空航天领域的运用 《舰载武器》2011年第11期 摘要:碳密封材料是空间领域中的一种具有良好应用前景的摩擦密封材料。本文主要对应用于航空航天领域的碳密封材料的种类和工业领域相关的制备工艺进行了探究。 关键词:碳密封材料;航空航天;应用 制备工艺航空航天工业是事关我国国防事业的重要工业。在航空航天工业不断发展的背景下，这一领域研究人员开始对应用材料的密封可靠性问题展开了深入的研究。密封材料的性能是密封可靠性的主要影响因素。碳密封材料在这一领域有着优异的特性。 1航空航天领域常用的碳密封材料 1．1柔性石墨密封材料 从石墨自身的性能来看，它可以成为高温环境和低温环境下常用的密封材料。柔性石墨密封材料主要由石墨纸、柔性石墨卷材等材料组成。这种材料是天然鳞片石墨进行特殊加工的产物。它具有着良好的自润滑性能和耐热性。这种材料的化学惰性相对较大，可以抵抗酸碱盐溶液和一些有机溶剂的侵蚀。因此，它可以替代一些应用于航空航天领域的石棉材料和橡胶密封材料。柔性石墨密封材料中的柔性石墨材料可以用于低压静密封。 1．2增强石墨密封材料 在航空航天领域，增强石墨密封件主要应用于动密封、机械密封件的摩擦副和旋转接头之中。这种材料主要由多孔石墨浸渍而成。浸渍过程应用到了加压浸渍工艺和真空浸渍工艺等多种工艺。俄罗斯科学家将高强石墨密封环应用在了航天发动机的涡轮泵中，这一材料具有着高强度、高密度和低摩擦系数的特点。 1．3碳纤维复合材料 碳纤维复合材料主要由碳纤维－柔性石墨复合材料和碳纤维－树脂浸渍复合材料等多种材料组成。这种材料有着良好的耐磨性和独特的自润滑性。它可以应用在航空发动机涡轮的轴径部位。这种碳密封材料具有着导电性、耐腐蚀性，对电波和X射线也具有有效抵御的特性。它也可以适应中高压静密封环境的要求。 2碳密封材料制备工艺的应用 2．1碳密封材料的复合加工工艺 碳密封材料的复合加工工艺建立在超声振动辅助切削加工工艺和超声电火花加工工艺等工艺基础之上。超声振动辅助切削加工可以在降低切削温度的基础上，强化加工表面的质量。超声电火花技术是在电机中应用超声振动的一种加工方法。它主要利用电极端面合适的放电间隙来提升火花击穿概率，也可以提升加工孔的加工稳定性和加工效率。深化复合加工工艺，可以为碳密封材料在航空航天领域的应用提供一定的帮助。 2．2碳密封材料的抗氧化工艺 碳密封材料的抗氧化工艺涉及到了这一材料的生产过程中应用的单涂层技术和两涂层技术等技术。氮化硅、氮氧化硅和相关混合物可以有效强化碳密封材料的低温抗氧化性能和高温抗氧化性能化。与之相关的后处理技术也可以有效解决碳密封材料可能出现的微裂纹问题。 2．3碳密封材料的耐高温工艺 与航空航天事业有关的碳密封材料耐高温工艺主要由以下工艺技术组成:法国航空宇航公司所采用的一种与SiC有关的制备工艺;二是与离散碳纤维有关的隔热结构制备方法，这种制备方法中应用了乙二醇、丙三醇和石油油料等多种材料;三是由美国企业研发的一种建立在仿氧化硅基树脂技术基础上的碳密封材料耐高温技术。在对这一工艺进行应用，可以让碳密封材料在航天非隔热层的建构过程中得到推广。 2．4碳密封材料的致密化工艺 碳密封材料生产领域所采用的高强度碳密封材料制造法是以固体可流动颗粒状聚合物为压力介质的制造方法。碳密封材料先驱体的固化过程是生产过程中的关键要素。除此以外，热压成型法在碳密封材料中的应用可以让这一材料的致密性特征得到强化。它让应用于航空航天领域的碳密封材料的制备过程与含碳纤维符合材料和研磨沥青等基质材料之间产生了一定的联系。在经过电阻加热以后，压制而成的碳密封材料的密度可以达到1.30g/cm3。 2．5碳密封材料的防裂解工艺 防裂解工艺可以为碳密封材料在航红航天领域的应用提供一定的保障。具有梯度碳化物涂层的碳纤维增强复合材料的应用，可以借助传统的气相沉积法完成碳密封材料的制备工作。在这一方法应用以后，图层标称的热胀系数要高于地层的系数，表层到底层的热胀系数也会表现出渐变分布的特点，这样，在高温环境下，航空航天领域所应用的碳密封材料不会出现断裂的问题。 3结语 随着高新技术的不断发展，航空航天领域对密封材料的要求也不断提高。碳密封材料的应用已经受到航空航天领域重点关注，例如航空发动机对轴间密封材料的强度、抗氧化性和导热性有着严格的要求。通过对碳密封材料滑动摩擦磨损行为的探究，可以发现，碳纤维复合材料更适用于航空发动机主轴密封环之中。碳纤维编制方法和相关的工艺参数是航空航天领域的专家所研究的重要问题，其可以让碳密封材料应用于运载火箭的发动机泵密封件之中。碳密封材料在航空航天领域有着较为广泛的应用前景，创新相关制备技术是对这一材料的性能进行改善的有效方式。随着我国航空航天事业的不断发展，新型碳密封材料也会在这一领域得到进一步的推广。 作者：陈至锐 单位：长沙市望城区第一中学 航空航天论文:无氰酸性镀镉在航空航天零部件的应用 《航天工业管理》2016年第12期 摘要:介绍了一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层结构，包括金属基体、预镀层、中间镀层、镀镉层以及钝化层，其中所述金属基体为钢铁基体和铝合金基体。对镀层结构进行中性盐雾试验2064h其表面无白色腐蚀物生成，耐盐雾性能比航天工业部标准QJ453-1988《镀镉层技术条件》中96h中性盐雾试验的要求高21倍。这种保护层在耐腐蚀性上取得了重大突破，能大幅度提高航空航天零部件的使用寿命。 关键词:航空航天零部件;无氰镀镉;镀层结构;高耐腐蚀性 引言 传统的氰化镀镉溶液性能稳定，镀层质量优良，因此，航空航天、航海以及一些特殊电子零部件采用氰化镀镉工艺制备防护层。氰化物是国家严令禁止使用的污染物之一，用无氰镀镉代替氰化镀镉已成为业内进行研究的热点课题。按照国家发展改革委员会《产业结构调整目录(2011年修改版)》的要求和贵州省经济和信息化委员会《关于淘汰部分含有毒有害氰化物电镀工艺专题会议纪要》(黔经信专议［2013］67号)工作部署，贵州省内电镀企业在2016年底前淘汰氰化物镀锌和氰化物镀镉有毒有害生产工艺。应贵州省装备制造业协会表面工程分会的要求，广州超邦化工有限公司开发了NCC-617无氰酸性镀镉工艺，提供了一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层。NCC-617镀镉电镀废水用二甲基二硫代氨基甲酸钠沉淀处理后，镉离子的质量浓度小于0．01mg/L，满足GB21900-2008《电镀污染物排放标准》要求。 1镀镉工艺 无氰镀镉溶液成分及操作条件。 2制备流程 2．1钢铁基体镀镉钢铁基体镀镉具体操作如下: 1)前处理。对钢铁零部件进行碱性化学除油水洗碱性阳极电解除油水洗酸洗水洗阴极电解除油水洗活化水洗的工序。 2)镀镉。采用NCC-617无氰镀镉工艺制备镀镉层，其δ为6～20μm，按GB/T13346-1992标准在200℃对镀件进行除氢处理20h。 3)钝化。镀镉层经2%～3%的硝酸出光水洗铬酸盐低铬彩色钝化水洗干燥60℃老化15min，钝化层δ为0．3～0．5μm。 2．2铝合金基体镀镉铝合金基体镀镉具体操作如下: 1)前处理。对铝合金零部件进行化学除油水洗浸蚀水洗出光水洗的工序。 2)浸锌。第一次浸锌水洗退锌水洗第二次浸锌水洗。 3)化学预镀镍。在浸锌层上采用专用的碱性化学镀镍溶液制备化学预镀镍层。 4)镀镍。在化学预镀镍层上采用瓦特镀镍溶液制备镀镍层，其δ为5～10μm。 5)镀镉。在电镀镍上采用NCC-617无氰镀镉工艺制备镀镉层，其δ为6～20μm;然后200℃对镀件进行除氢处理20h。 6)钝化。镀镉层经1%～3%的硝酸出光水洗铬酸盐低铬彩色钝化水洗干燥60℃老化15min，钝化层δ为0．3～0．5μm。 3镀层性能 3．1耐腐蚀性 钢铁件按上述工艺制备的镀镉层，按照GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行中性盐雾试验。试验结果表明，采用NCC-617无氰镀镉工艺制备的镀镉层耐腐蚀性能明显高于氰化镀镉工艺，测试2064h镀件表面无白色腐蚀物生成，耐腐蚀性比航天工业部标准QJ453-1988《镀镉层技术条件》中96h中性盐雾试验的要求高21倍。 3．2柔软性 用弯曲法定性检验镀层的脆性，采用δ为0．2mm的黄铜片按NCC-617工艺镀镉，镀层δ为23．7μm，将试片弯曲180°，镀镉层无爆裂，镀层柔软性较好。 3．3结合力 按JB2111-1977《金属覆盖层的结合强度试验方法》，以热震试验法测定镀层结合力。将镀件放在烘箱中加热至190℃，然后取出放入室温水中骤然冷却，镀层没有起泡和脱落，结合力良好。 4结语 NCC-617无氰酸性镀镉工艺是为满足航空航天企业的要求而开发的，使用的添加剂与配位剂，克服了含EDTA无氰酸性镀镉工艺存在的镀层性能差和废水处理困难的缺点。在贵州省航空航天企业的应用表明，NCC-617无氰镀镉层耐蚀性、柔软性及结合力等性能均满足航空航天工业部标准的要求，并且废水处理能够达标排放，尤其是镀层的耐腐蚀性取得了较大的突破，能大幅度提高航空航天零部件的使用寿命，受到了航空航天企业的青睐。 作者：陈建锐；郭崇武 单位：广州超邦化工有限公司 航空航天论文:高校课程改革的航空航天论文 一、高校形势与政策课程当前存在的问题 (一)学校重视力度不够，师资力量薄弱 由于对形势与政策课程重要性的认识不足、对课程定位模糊等原因，高校对形势与政策课程的重视程度普遍较低，在师资队伍、场地建设和设备配置等软硬件方面的支持力度明显不够，直接影响到教师参与形势与政策课程教学的积极性，导致形势与政策课程授课的师资力量明显薄弱。当前高校形势与政策课的教师多为党政干部且以兼职为主，他们本身有比较繁重的行政工作，在精力投入方面无法得到保证，很大程度上影响了教学效果。 (二)运行机制不合理，授课模式“重师轻生” 目前我国高校形势与政策课程组织运行方式不够合理，大部分都是采取大课堂、专题报告的教学模式，互动很少，方法单一，课堂气氛沉闷。这种以教师为中心的满堂灌、填鸭式教学模式，忽视了学生的感受和诉求，难以有效调动学生的学习积极性，容易激起学生的反感和抵触情绪。通过课程改革前的问卷调查了解到，84%的学生不喜欢形势与政策这门课程的原因是在于课程的授课模式不合理，让他们感到毫无兴趣。此外，关于授课模式存在的问题，也有很多学者进行过研究，李小琳、段素梅、严莹、孙洪艳均提到了目前形势与政策课程的授课模式存在仅课堂理论灌输，忽视学生的主体地位，造成学生课堂参与度不高，知识接受效果差等问题。 (三)授课内容单调乏味，考核评价陈旧单一 形势与政策课程以往多采用大班授课或专题讲座，授课内容多为传统的思想政治教育内容，忽视了形势与政策课程的时效性特点，使得形势与政策课程与当前国内外形势、国家政策脱离，没有达到形势与政策课程的教学目的。同时，形势与政策课程的考核方式也相对落后。目前的考核形式大多是命题考查，让学生围绕某一问题完成一篇论文或报告。然而，学生所交论文大多“移花接木”，罕有自己的观点和见解，大部分学生并没有深入地探究并理解国内外形势与政策的焦点和热点问题。这种单调僵化的考核形式缺乏科学的评分依据，随意性较大，不能客观、准确地衡量学生对形势政策的分析能力与理解程度，更难以有效引导、调动学生关心国际形势、分析国家政策的积极性。 二、高校形势与政策课程改革的探索实践 针对当前我国高校形势与政策课程教育中存在的问题与不足，部分高校开始积极探索、实践形势与政策课程的教学改革，为提升该课程的教学水平和教学效果提供了有益借鉴。从2010年开始，北京航空航天大学经济管理学院对形势与政策课程进行了改革，围绕设定的主题开展互动式教学，改革后，已有五届本科生，700多人次参与了这一课程，累计开展讨论课40多讲。改革后的课程模式提升了课程的吸引力和感染力，使这一课程成为学生真心喜爱、乐于参与、持续受益的优质课程，也成为学生形势政策教育、理想信念教育的重要阵地。现将其改革做法总结如下: (一)丰富课程内容:自主选择学习主题 课程改革主要从两个方面入手对授课内容进行丰富:一是把课题的选择方向从一味的思想政治话题转向学生们普遍关注的经济、社会和民生问题，并充分尊重学生的主体地位，让学生拥有授课内容的选择权，即在授课教师团队拟定的大课题下，学生可以自由选择子课题进行研究。如“美债危机、欧债危机大讨论”、“深浅纵谈城镇化”、“历届三中全会政策效果的评估研究”等讨论选题。二是充分发挥学生的专业特点，培养学生的探索精神与独立思考能力。授课内容的选择紧密结合专业特点与专业知识背景，这样能够帮助和引导学生运用专业知识理性并客观地认识问题、分析问题并解决问题，为学生提供自主探索的机会和空间，提升课程的吸引力。如“解析现阶段通货膨胀成因及其对我国经济增长的影响”、“金砖四国经济增长模式与发展路径的异同分析”、“2012年度中国经济年度人物解读”等讨论选题。 (二)改革教学模式:以学生为主体，教师为主导 改革后的形势与政策课程，真正实现了以学生为主体、以教师主导的互动式教学模式，从课程内容准备到课堂内容展示，再到课堂问答交流，学生成为了课程的主体;教师的主导作用具体体现在以下方面:围绕时事热点，选择恰当的讨论选题，通过由浅入深地递进式选题设计，实现了课程的拓展和延伸;引导课堂讨论，营造出开放、活跃、平等的课堂交流氛围;为学生答疑解惑，对学生们的展示、讨论内容进行点评，并指出进一步研究的方向和思路。此外，在改革后的课程教学模式中，十分注重、提倡团队学习。在专业优先、兼顾兴趣的原则下，学生自由组建成为8－10人的学习小组，分工、合作完成资料查找、数据分析、成果展示等学习任务，在实践中提升自主探究和协作创新的能力。在团队学习和合作研究的过程中，学生既分工明确又独立自主，互相配合互相学习，这种基于学习团队的教学模式不仅加深了学生对课题的认识和了解，同时也提高了他们动手实践、团队协作和组织策划能力。 (三)优化授课形式:学习团队作品展示 课程改革以授课形式作为切入点，鼓励学生采用情景展示、辩论赛、话剧、新闻会、相声、小品等情境式展示方式，以课程作品讨论作为形势与政策课堂教学的中心，通过生动和鲜活的展示方式激发学生对形势与政策课程的学习兴趣，构建“以学生为本，启发互动”的授课形式。传统的形势与政策课程依旧坚持授课教师讲课、学生被动接受的教学模式，并没有实际发挥学生在教学中的主体地位。而北航经管学院形势与政策课程改革通过探索并实践多种展示方式来丰富课堂教学活动，加强课程的趣味性，也为学生的展示交流提供了平台和空间。 (四)加强课程延续性:优秀成果转化发表 网络学习协作平台是北航经管学院形式与政策课程改革的重点之一，通过网络学习协作平台，学生们可以在网上交流探究问题、解决办法与心得体会，分享课题研究成果，网络平台有效促进了“互帮互助互学”的良好学习氛围的形成。与此同时，学院刊物《观愿》还专门开辟了形势与政策课程优秀论文板块，激发学生的学习热情。授课教师还指导学生将其研究成果凝练成为主题明确、思路清晰、论证严谨的学术论文，并发表在相关刊物上。从北航经管学院的课程评价结果看，学生对形势与政策课程的评分从改革前年平均分72上升到改革后年的93分，在必修课中排名第三;其中，针对“开课必要性”一题，选择“十分有必要”的同学从12%上升到了97%。在形势与政策课程研究成果的基础上，学生累计在各类期刊公开8篇，参加学术竞赛获奖多达31人次。此外，在学生的课程总结中，“喜爱”、“收获”、“感谢”成为了高频词汇，表明了学生对改革后课程具有很高的认同度。总体看来，北航经管学院形势与政策课程改革分别从丰富课程内容，改革教学模式，优化授课形势与加强课程延续性四个方面入手，以学生的兴趣与发展需求为出发点，对形势与政策课程进行全面、立体、综合的改革，从而有效提升了形势与政策课程的教学效果。 三、高校形势与政策课课程改革的对策建议 (一)制度体系建设是巩固和完善形势与政策课程改革的首要前提 高校要充分意识到形势与政策课程教育在大学生思想政治教育中的重要作用，从本校的实际情况出发，制定针对性强、易于操作的教学计划，强化形势与政策课程教学的过程监督机制，确保形势与政策课程教学工作的扎实开展。高校应制定健全、明晰的制度，明确各个部门的责任和要求，齐抓共管，形成合力。学校党委应明确课程的总体方向并发挥导向作用，同时对课程教学过程进行监督、指导;教务部门应在学生培养计划中明确形势与政策这一公共必修课的突出地位，重视师资引育和课程教学研究，并对教学改革提供必要的经费支持;学校团委和学生工作部门应充分发掘资源，对课程的讲座报告、实践教育等环节提供支持;网络信息部门应在课程网站建设、课程信息、讲座报告宣传、成果转化推介等方面，积极发挥作用。 (二)师资队伍建设是巩固和完善形势与政策课程改革的重要保障 教师在形势与政策课程教学中发挥着主导作用，师资队伍建设直接影响形势与政策课程的教学效果。因此，高校必须重视形势与政策课程的师资队伍建设。首先，高校应坚持宁缺毋滥的原则，严把教师质量关。形势与政策课程的任课教师必须具有坚定的政治立场和正确的理想信念，确保课程教学的主旋律和正能量。此外，由于形势与政策课程的教学内容具有政策性、时效性和动态性的特点，势必要求教师自觉关心国内外时事要闻，具备敏锐的洞察力和前瞻性。其次，高校应重视师资队伍的培育和建设。形势与政策课程的有效开展需要一支政治觉悟高、教学能力强的师资队伍。一方面，高校应从政策上引导、鼓励更多地专任教师愿意投身该课程的教学科研活动，并对其进行科学的选拔、培训;另一方面，针对校内师资队伍的不足，高校应安排专门的经费，从校外引进相关的专家、学者，作为形势与政策课程的兼职教师，从而形成引育结合、专兼相辅的师资建设格局。 (三)模式与内容创新是巩固和完善形势与政策课程改革的核心动力 首先，高校应尝试互动式、讨论式的课堂教学模式，提高学生的参与度，进一步发挥课堂教学的主阵地作用。形势与政策课程的教学容易陷入枯燥说教、照本宣科的陈旧模式，只有引导学生参与课堂互动、讨论，才能真正激发学生学习和思考的积极性，最终达到让学生在理论上知晓、在情理上认同、在实际中践行的教学效果。其次，高校应重视实践教学在形势与政策课程教学中的突出作用，从而对课堂教学形成有效的延伸和补充。通过实践教育，让大学生走出校园，了解世界，开阔视野，亲身感受社会形势，实地调研政策效果，从而唤起学生的内心共鸣，真正理解、认同党和国家的相关政策。最后，高校应加强形势与政策课程教学内容的时效性、创新性和针对性。形势与政策课程的教学内容不应是一成不变的，必须依据时事变化，推陈出新，与时俱进，使得教学内容紧密契合当下的国内外实际，从而引导学生胸怀大局、把握大势、着眼大事。 作者：宋晓东郑海涛贾国柱单位：北京航空航天大学经济管理学院 航空航天论文:国防电子形势下的航空航天论文 1现代装备环境下，自动化测试系统越来越重要 我们还应该看到任何一台电子系统或装备，都会经历从研制、设计再到生产等多个环节。而在这所有环节中，都会涉及到测试测量和验证，这也就意味着在全寿命周期中都会有自动化测试系统的身影。所以，在航空航天以及国防电子领域，随着电子装备系统的不断进步，无论在装备保障还是在产品的全寿命周期，自动化测试系统都已成为不可或缺的重要组成部分。 2自动化测试系统发展及面临的问题 综合国内外的应用情况，自动化测试技术在几十年前就已经应用在航空航天与国防电子领域，在应用过程中测试技术也在不断地完善和发展。第一代自动化测试系统初步实现了自动化测试这一概念，由仪器替代人工来实现相关测试任务；第二代测试系统则引入了通用化、标准化的概念，使得仪器系统更加综合化；第三代测试系统更以“开放化”为核心，引入先进商业技术和货架产品，降低测试成本。这些推动了自动化测试系统在航空航天与国防领域的广泛应用。但是虽然历经了几代技术的变革演进，时至今日，自动化测试系统依然面临着不少挑战和困境：1)高昂的拥有成本。针对复杂的被测对象，测试系统在保证测试质量的同时，还要完成繁复的测试任务，这往往意味着长周期的开发时间和昂贵的系统费用。而且一旦被测对象发生变化，测试系统也需要进行相应的升级和更换，会带来更多工作负担和费用。2)通用性不足。各个系统独立设计完成，没有统一标准的规范，导致测试系统型号繁多互不通用，给后勤保障带来极大的压力。同时因为系统间的不通用，也会带来重复设计、重复投资的现象，间接提高测试成本。此外，还有“用户端的测试数据和设计端测试数据无法连接”、“对操作人员要求高”等问题。综合看来，这些问题所涉及到的不单是测试技术本身和仪器技术指标的问题，更多的是仪器系统架构的问题。 3下一代自动化测试系统与“合成仪器” 正式因为这些困难和挑战，国内外不少专家学者都已经参与到下一代自动化测试系统概念的讨论。在这些讨论中，对自动化测试系统共同的要求就是：1)降低全周期的开发维护费用；2)增强通用性和互操作性，提供最大的系统灵活性；3)进一步提高测试质量。下一代自动化测试系统概念的一个典型代表就是美国的“NxTest”（nextgenerationautomatictestsystems）系统概念。此系统概念关注于：如何降低自动化测试系统的全周期费用，如何提供系统灵活性和互操作性，如何降低系统开发、部署和升级时间，以及如何减小后勤保障规模和占地空间。基于这样的目的，“NxTest”提出要采用开放的软硬件体系及商用标准架构为构建思想。从这里可以看到，随着下一代自动化测试系统概念的提出，对系统架构有着更高的要求，而“合成仪器”的架构概念也在这时受到越来越多地关注。“合成仪器”架构即采用标准的测试硬件模块组成通用的仪器系统，测试测量任务与升级完全由测试软件来实现。在这种架构下，自动化测试系统将由原先台式仪器系统的模式逐渐过渡到模块化仪器系统的模式，同时会格外强调软件在整个测试系统当中的重要性。这样的架构改变带来的好处是显而易见的：1)借助模块化硬件的优势，系统本身也更加灵活和冗余，通过简单更换模块来更新或者升级系统，节省了大量硬件投入成本，也为系统的通用性奠定了基础；2)仪器系统将会更加小巧，在有限空间内集成度将会更高，以适应更为复杂的测试任务；3)模块化系统的背板定时同步功能也使得基于模块化仪器的系统拥有远好于台式仪器系统的系统性能。这些优点有相当一部分是得益于模块化的硬件平台的应用。也正因为如此，作为“NxTest”概念实施项目之一的海军型“eCASS”自动化测试系统在2012年就采购了NI公司的PXI模块化仪器平台来作为其系统硬件架构核心。类似的，BAE公司也采用NIPXI平台替代原有VXI平台实现“合成仪器”概念下的新型测试系统。同时，在“合成仪器”架构下，软件相比于以往发挥着更为重要的作用。所有仪器功能和任务的定义都用软件来完成，实现由软件来“决策”在何种测试任务下调用何种测试硬件资源，同时“实施”复杂测试任务的管理和优化。软件层面将会倾入设计者的更多心思，来考虑如何保证系统测试功能完整性的同时减少系统日后的升级负担。软件也从原先测试程序开发的单一层次过渡到集成系统服务、测试程序开发和测试管理三者一体的架构上。考虑到这些因素，洛克希德马丁公司在其“LM-STAR”项目中运用NITestStand测试管理软件和NILabWindows/CVI来实现开放式的软件架构进行系统的构建，有效继承了以往测试程序集（TPS）的同时提供了足够的系统灵活性。 4结语 随着电子装备系统越来越多的应用，自动化测试系统与技术仍然面临着困难和挑战。在这一形势下，下一代自动化测试系统概念被广泛讨论，其中核心之一就是“合成仪器”的架构概念。而这一架构概念改变了以往台式仪器系统的模式，取而代之的是模块化仪器系统的模式，同时强调软件的关键作用。下一代自动化测试系统概念已经开始融入各个新型测试系统项目的构建，也在预期的未来会更多地应用到航空航天与国防电子领域，让我们拭目以待。 作者：刘旭阳单位：美国国家仪器有限公司 航空航天论文:本科临床医学航空航天论文 1研究对象和方法 1.1研究对象 目前全军只有一所军医大学有航空航天医学这个专业，培养本科生，每届培养100多人，其中有30人到北京空军总院实习，其他的人留在其附属医院实习。航空航天学员大五开始实习，一共实习45周，其中外科16周，内科13周，专科16周。实习的环境有病案讨论、专题讲座、临床技能培训等等。 1.2研究方法 一、二级指标参照《军队院校教学评价方法》（2010版）及总参、总政《军队院校人才培养目标模型》的具体指标体系，从教学设计、教学条件、过程管理和质量效果四方面形成空医专业本科临床教学质量监控指标体系的一、二级指标。通过资料收集、专家座谈、个案分析（第四军医大学）等方法，总结空医专业本科临床教学体系的构成特征；对照《军队院校教学评价指标体系》、《军队院校人才培养目标模型》的具体指标，构成空医专业特色的评价指标，形成28个三级指标。因此，为了评价该军医大学航空航天医学临床教学质量监控水平，设计具体的评价方法为：评价结论分为优秀、良好、合格、不合格四种，其评价结果由28个三级评价点组成，每个评价点可以被评为A、B、C、D四个等级（其标准见细则，只列出A和C等，B等介于A和C等之间水平，D等低于C等水平），最终评价结果标准分为：优秀：A≥23，且D=0；良好：A+B≥23，且D≤1；合格：A+B≥18，且D≤3；不合格：A+B≤15，或D≥4。最后使用指标模型，应用于某军医大学的航空航天医学临床教学质量监控评价中。 1.3数据收集 1.3.1根据指标体系初稿，设计“航空航天医学本科临床教学质量监控指标体系三级指标确定及细则判定表”，采用德尔菲专家咨询法，按医学教学：教学管理：卫勤管理=3:1:1,比例，选取了15位专家，通过两轮问卷调查，汇总意见，统计数据，最终形成指标体系。 1.3.2通过查阅相关文件、座谈访谈、问卷调查、听查课、实地考察等方式，检阅某军医大学每个三级指标，其结果得分25个A标准，得3个B标准，达到优秀标准。 2研究结果 2.1建立评价指标的层次结构 首先建立决策问题的递阶层次结构模型，将评价指标按它们的性质分成若干层，构成一个以目标层、中间层及备选层所组成的递阶层次结构，如图1所示。目标层为：航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系。中间层为ABCD四个等级。备选层为：教学设计、教学条件、过程管理和质量效果。 2.2指标体系模型及其结果 2.2.1采用德尔菲法发放15份咨询表，收回有效咨询表15份，统计结果为否定三级指标数7个，否定细则标准数9个，修正7个三级指标，修正9个评分细则。综合意见，形成第二轮专家咨询表。 2.2.2发放第二轮咨询表15份，收回有效咨询表15份，统计结果为，大家一致同意所有指标及评分细则。并最终形成"航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系"经过专家咨询，最终确定一级指标为A1教育设计、A2教学条件、A3质量管理、A4质量评价，二级指标为B1专项规划、B2人才培养方案、B3课程标准、B4教员队伍、B5管理队伍、B6教材建设、B7教学装备设备、B8信息资源、B9质量保障、B10制度落实、B11档案管理、B12学员学习情况、B13教员授课情况、B14服务部队、B15内部反映，三级指标为C1改革项目、C2五年制航空航天医学专业人才培养方案、C3五年制航空航天医学专业课程标准、C4高职授课、C5教学管理干部工作经历、C6学员队干部、C7临床教学教材、C8空勤科、C9其他空医专业特色临床教学科室（心理评测、心理学选拔、心理健康维护、高压氧疗法）、C10专业学科网络课程资源、C11航空航天医学专业图书数量、C12质量保障体系、C13日常见习、实习制度、C14空军特色科室课程实习制度、C15空军常见病、多发病专题学习制度、C16档案室建设、C17档案管理制度、C18空医特色课程见习、实习考核成绩、C19校首长听查课成绩、C20教研室主任听查课成绩、C21督导组专家听查课成绩、C22学员履行空医历史使命的价值观、C23学员履行空医岗位责任或重大活动表现、C24教员对院校领导重视教学的满意度、C25教员对以教学为中心的机关各部满意度、C26教员对学员学习风气的满意度、C27学员对临床教学保障的满意度、C28学员对教员授课质量的满意度。 2.3航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系的评价结果 经过查阅相关文件、座谈访谈、问卷调查、听查课、实地考察等方式，评价某军医大学航空航天医学专业本科临床教学质量监控质量，最后得分为24个A标准，得3个B标准，达到优秀标准（见表1）。 3讨论 “指标体系”，设计合理，评价客观，应用性强，能够满足航空航天医学专业本科临床教学质量监控需求。 (1)设计指标体系时综合考虑了航空航天医学专业教育设计、教学条件、过程管理、质量评价的影响和作用，按目标一中间一备选模式，兼顾指标的科学性、层次性、可操作性、可比性、动态性及指导性原则，使航天航空医学专业本科临床教学质量与教育设计、教学条件、过程管理、质量评价相互协调发展； (2)表征航空航天医学专业本科临床教学质量的指标可为教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四大系统，其又由共计28个单项指标组成。单项指标选取能与其他学校、教学医院或专业轨道相互比较的指标.。 (3)构建上述指标体系时，应当做二轮以上问卷咨询，对问卷内容进行调整，并且集中专家意见，使其最终获得满意的协调一致性。 (4)对单项指标进行标准化时，应当注意指标上、下限的选取。下限要以基本满足航空航天医学专业本科临床教学质量监控基本指标为界；而上限可分远期航空航天医学专业本科临床教学质量发展方案进行界定。 (5)对航空航天医学专业本科临床教学质量可持续发展的过去、现状及未来的发展趋势进行综合评价，并与其他学校、教学医院、专业或者轨道进行比较，确定航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系。中间层为ABCD四个等级。系统层为：办学定位、教学环境、质量监控环境可持续发展近期及中长期方案。综上所述，通过建立指标体系评价某军医大学航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标，分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析，以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境[6]。 4讨论 通过建立指标体系评价军医大学某学年航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标，分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析，以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境[14-16]。教育设计[17]。分析出来的具体指标包括：改革项目，航空航天医学专业人才培养方案，航空航天医学专业课程标等。教学条件[18]。分析出来的具体指标包括：高职授课课时比例、师资结构、教学管理干部工作经历、学员队干部工作经历、专业教材、空勤科、专业科室、专业学科网络课程资源、专业学科网络课程资源等。过程管理[19]。分析出来的具体指标包括：质量标准、质量保障、质量评价、质量监控、质量评估奖励、日常见习、实习制度、专业课程实习制度、空军常见病、多发病专题学习制度、档案室建设、档案管理制度等。质量评价[20]。分析出来的具体指标包括：专业课程见习、实习考核成绩、校首长听查课成绩、教研室主任听查课成绩、督导组专家听查课成绩、学员履行空医历史使命的价值观、学员履行空医岗位责任或重大活动表现、教员对院校领导重视教学的满意度、教员对以教学为中心的机关各部满意度、教员对学员学习风气的满意度、学员对临床教学保障的满意度、学员对教员授课质量的满意度等。综上所述，通过建立指标体系评价某军医大学航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标，分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析，以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境。 作者：袁玮卿董晓建鲍臻朱靓殷进功工作单位：第四军医大学 航空航天论文:大学医学航空航天论文 1努力提高“转变思路”能力，确保提高教学质量 多年的教学实践表明，专业课教学任务不同于基础课程的教学模式，常常面临讲授过于简单、学员兴趣较低，讲授过于深入、学员难以吸收的问题［2］。这就要求教学组全体教员科学备课、精准指导，努力提高教学“效益”，实现教学水平的提高。 1．1集中优势，补弱固强 在教学过程中，每学年开学前，教研室主任和教学组长，根据教学对象的不同，集中优势教学资源、汇聚精干力量，选定任课教员。并安排年轻教员试讲，全体教学组对年轻教员的试讲提意见、挑“毛病”，确保教学水平。在课程教学过程中，要善于找准理论与实际的结合点，理论课上以案例分析为主线讲解内容;实习课上以理论回顾为主线体验实践，并适时调整实习课的教学内容及其与理论课的衔接过程，确保教学工作的正确性和科学性。 1．2全面学习，强化自身 自身素质的提高应引起全体教员的高度重视。要求年轻教员，尤其是以前未接触过航空航天医学知识的非现役教员、带教实习课的研究生，进教研室当年不参加大课和小课教学，只作为辅讲教员随堂跟听每一位教员的授课。同时要求不仅学习本专业相关的专业知识，还要系统学习航空航天医学专业的各门课程。对于有教学经验的教员，在平时的授课中要充分准备，并在教案中体现教员本人对本次教学内容最新进展的掌握情况，在提高教员专业水平的同时，确保提高教学质量。 2努力提高“师资储备”能力，确保丰富教学形式 基于专业课教学“练为战、学为用”的特点，教学方向问题尤为突出。教员必须始终把好转变部队战斗力生成模式，提高学员任职能力的方向。然而由于编制体制调整，教研室教员数量太少，同时部分同志出国留学、不在岗，造成主讲教员人数偏少，且有职称断层现象。只有提高师资力量的储备能力，才能圆满完成教学任务。 2．1处理好“内”与“外”的关系 各教研室每学年开学前，会根据教学对象和教学内容，外请本学科专家前来做专题讲座。如教学对象为本科学员，对航卫保障工作一片空白，则外请专家多为常年工作于航空兵部队的航空军医、卫生队长和场战医院院长等。如教学对象为进修生，他们大多来自一线航卫保障岗位，则外请专家多为专业研究人员或空军医学研究所的同行专家。这一举措弥补了“内”部人员不足的矛盾。 2．2处理好“专”与“兼”的关系 军事航空医学需要研究高性能战斗机飞行人员的卫勤保障问题。近年来，教研室从实际出发，与对口航空兵部队在自愿的基础上建立院校教育和部队训练相结合的协作关系。选取工作正规、制度健全、业务建设较好、卫生工作基础好、卫生人员素质较高的航空兵部队具有相应的航卫保障专业知识和组织指挥能力的卫勤领导和能够担负教学任务的航空卫生保障工作的相关人员担任教研室的兼职教员，按照教学计划，完成一定学时的教学任务。由于他们有较丰富的航卫工作经验和一定的组织能力，并具有相应的学历和资历，对他们的课堂教学效果，学员们反映良好。通过“专”业教员与“兼”职教员相结合，使课堂教学异彩纷呈。 2．3处理好“教”与“研”的关系 在教学布局上，教研室着眼于提高学员的综合素质和能力，精心设计教学板块和专题，在教学中注重将创新理论、本专业研究进展与教学工作有机结合，增强学员分析解决问题的本领。在完成教学计划的前提下，按照研究生工作安排和科研进展，有目的地选择对本课程感兴趣又学有余力的学员组成课外科研小组，由教研室内学校评定的本科生早期接触科研导师指导，进行文献查阅、撰写综述和课外科研实验等活动;参加研究生开题报告、中期汇报和论文答辩，扩大教学内容。由于“教”学与科“研”工作的有机结合，不仅丰富了教学内容，而且可利用学员的新颖思路和创新思维推动本学科学术研究工作的开展。 3努力创造“良好氛围”能力，确保促进教学工作 3．1发挥工作动员优势 航空航天医学系在每学年的教学正式开始前都会组织开课动员，提高教员的教学热情和学员的学习热情。教研室也会因时因地进行教学动员，组织集体备课、集体讨论。并通过先进教学个人、优秀教案等评比，激励教员人人争先进，个个当标兵。 3．2运用先进教研室成功经验 学习先进典型，是激励教员的强大动力。教研室通过定期组织教员跟听其他先进教研室优秀教员的课堂听课，学习他们的授课方式和特点，并在教研室内部建立必要的会议制度，进行学习体会交流，进一步制定符合本门课程教学的工作计划和方案，使教研室自身的课程教学有所突破，保证课程质量稳步上升。 4努力提高“教学保障”能力，确保教学任务的需求 教学任务的圆满完成，要求各级教学相关部门树立“以学员为本”理念，建设高效的保障机制，全面保障任务需求。对于教研室和教学组而言应该从以下做起。 4．1确立理论与实践相统一的思想 多年来，我教研室积累了大量航空兵场站航卫保障工作的录像片，为学员理论知识联系工作实际提供了不可多得的视频教材。使学员掌握航空航天医学各相关学科的知识结构，并能应用于实际工作。通过理论学习与视频教学相结合，提高学员的知识运用能力，并可满足航空兵部队第一任职的需要。 4．2探索从工作实际出发的途径 航空航天医学专业课是在学员即将进行实习，来年步入工作岗位的时机开展的，其学习目的是为了将来在航卫保障中能够发挥作用。因此，教学工作应该从适应航卫保障工作的角度去完善。实习课为学员提供动手操作、贴近实际工作的机会，教研室教员渊博的专业知识、熟练的操作技术，会使学员们受到极大鼓舞。外请专家、兼职教员丰富的工作经验和对航卫工作的敬业精神，使学员受到了潜移默化的教育，从而提高了学员对基层航空卫生保障工作的热情。 4．3注意提高统筹协调的能力 在教学准备中，尽量协调争取学校和系里的投资和申请专项经费支持，同时，教研室拿出部分经费，不断补充新近出版的专业书刊，丰富专业资料。增添新设备、改善实验室的硬件条件，为航空航天营养与食品卫生课程建设提供专业实验室;不断补充多媒体教学、网络教学等现代化教学手段所需的硬件设备，为学员创造更好的学习条件;请领部分装备部队的最新航卫保障装备，为学员提供尽早接触、提前适应部队航卫保障工作的机会。从而提高学员的学习效率。总之，经过各级领导和全体教员的共同努力，航空航天医学专业课教学改革取得了一定的效果，通过专业课学习使其对飞行员、航天员卫勤保障有了深刻的体会，为做好未来的航空卫生保障工作打下了坚实的基础。在今后的教学中，应该进一步扩大协作，提高教学质量，丰富教学内容，努力为培养合格的航空航天医学人才做一些具体的、实际的工作。 作者：王文岚1常耀明1李金声1袁鹏2工作单位：1第四军医大学航空航天医学系航空航天卫生与卫勤教研室2第四军医大学研究生院 航空航天论文:全市船舶工业航空航天产业发展报告 一、产业发展现状分析（提供2013年底和今年1-8月份数据） 1、产业规模，产出，投资 目前，全市涉航企业有48家。2013年全市航空航天产业实现销售165.3亿元，同比增长107.7%，利税11.3亿元，同比下降79.5%，利润7.5亿元，同比下降68.0%。2012年1-8月实现销售123.09亿元，同比增长12.5%，利税5.17亿元，同比下降49.0%，利润8.87亿元，同比下降74.4%。截至目前，全市航空航天产业在建重点项目21个，总投资达204.46亿元，累计完成投资49.22亿元，同比增长92.6%。 2、主要产品 通用航空、航空航天信息技术、航空航天新材料、航空大件加工及部件组装、航空机电、客舱设备及内饰件、宇航级高可靠电子元器件等。 3、规上企业，龙头企业和基地型企业 规模以上企业14家。龙头企业5家，铝业有限公司、市精密合金厂有限公司、纤维材料有限公司、航天特种材料有限公司、航空有限公司。 4、市场份额，至少20%以上，单个企业产量，技术 市精密合金厂有限公司拥有的具有自主知识产权的高温合金大型精密浇铸技术处于世界领先水平，是全球第3家（中国第一家）掌握该技术的企业，国内市场占有率超20%，2013年超纯净镍基高温合金系列产品实现销售2.6亿元。 5、品牌 中国驰名商标：“绿扬” 著名商标：华阳及图、彤明、“DSLY及图” 6、区域布局 初步形成“一城两园多基地”的空间格局（航空航天产业城、市航空航天产业园、京口航空信息产业园、京口航空航天高性能铝合金材料产业基地、句容航空复合材料产业基地、丹徒航空航天制造及配套产业基地） 二、为什么作为重点产业？ 1、产出规模，增速，发展前景 2013年全市航空航天产业实现销售165.3亿元，同比增长107.7%，利税11.3亿元，同比下降79.5%，利润7.5亿元，同比下降68.0%。2012年1-8月实现销售123.09亿元，同比增长12.5%，利税5.17亿元，同比下降49.0%，利润8.87亿元，同比下降74.4%。航空航天产业作为国家战略性高技术产业，具有产业链长、辐射面宽、拉动效应强等鲜明特点，对相关产业的带动为1:10，对科技和经济发展具有巨大的带动作用。相关数据显示，近5年全球航空航天产业的增速为25%，远超同期GDP的增速。未来20年，我国共需要ARJ-21同类飞机1000架、国产大飞机C919同类飞机2700架、军用运输机230架，对应市场容量分别为300亿美元、1350亿美元、161亿美元，航空航天信息技术产业产值将超过500亿元美元，航空航天产业已经成为快速上升的战略性产业。 2、财税贡献，占第二产业份额 2013年全市航空航天产业实现销售165.3亿元，同比增长107.7%，利税11.3亿元，同比下降79.5%，利润7.5亿元，同比下降68.0%。2012年1-8月实现销售123.09亿元，同比增长12.5%，利税5.17亿元，同比下降49.0%，利润8.87亿元，同比下降74.4%。 3、提供就业情况 提供就业岗位2万个。 4、投资规模，市场导向，企业家信心 截至目前，全市航空航天产业在建重点项目21个，总投资达204.46亿元，这些项目投产后可实现销售规模达1000亿元以上。国家出台的高端装备制造“十二五”规划将航空航天产业作为战略性新兴产业提升到国家战略推动层面，给予宏观政策支持，市场前景巨大，企业家对未来发展充满信心。 5、要素保障和服务支撑 研发支持，人才支持，金融支持，园区载体支持（土地、环保） 三、我市如何培育重点产业政策建议 1、产业规划导向，定位准确，布局合理，保障有力 总体规划、单项规划，用1-2年时间制定产业规划 2013年，联合南京航空航天大学编制出台了《市航空制造产业发展规划纲要》。《规划纲要》明确我市航空产业布局、发展重点和目标。2012年，为加快我市航空航天产业发展，编制了《市航空制造产业发展规划纲要》（征求意见稿）。 2、如何强化政策扶持 国家、省、市、县区四级政策 3、要素配套保障 人力支持，公共服务平台 船舶与海洋工程产业 1、产业规模，产出，投资 全市拥有船舶及配套企业95家，其中，造修船企业30家，具有万吨以上造修船能力的企业7家；船舶配套企业65家。2013年，船舶与海洋工程产业实现销售收入243.1亿元，位居南通、泰州、扬州、南京之后，列全省第五，占规模以上工业比重的5%，其中销售收入过亿元的企业11家。2012年1-8，实现销售188.48亿元，同比增长16.3%，利税9.4亿元，同比增长4.5%，利润7.5亿元，同比下降3.6%。截至目前，全市船舶与海洋工程在建重点项目9个，总投资94.62亿元，累计完成投资10.75亿元，同比下降33.62%。 2、主要产品 船舶产品：海洋工程船、全回转工程船、液货运输船、散货船等。 配套产品：中低速柴油机及发电机组、螺旋桨、船舶电器、船舶电气与自动化控制系统、船舶救生装置、船用锚链、船舶辅机、甲板机械、舾装件、海洋系泊链、海洋平台吊机及救生装置、海洋工程大型结构件等产品。 3、规上企业，龙头企业和基地型企业 规上企业44家，龙头企业5家，省船厂（集团）有限公司、新韩通船舶重工有限公司、中船设备有限公司、鼎盛重工有限公司、赛尔尼柯电器有限公司。 4、市场份额，至少20%以上，单个企业产量，技术 省船厂（集团）有限公司的高技术海洋工程船和全回转工程船两大产品，国内市场占有率高达70%以上，创造了27项中国第一，位居全国同行业之首，2013年，完成工业总产值28.6亿元，实现销售共计20.1亿元，利税6.5亿元。 中船设备的中速柴油机国内市场占有率第一，2013年，实现主营业务收入14.03亿元元，利润1.20亿元元，同比增长16.4%，连续四年利润总额超亿元。在柴油机及动力系统集成、发电机及电气系统集成、海洋工程机电等领域处于全国领先水平。 赛尔尼柯电器有限公司的高端船舶和海洋工程配电板连续五年国内市场占有率第一并进入国际前列，2013年，实现销售3亿元，在船舶与海洋工程电气与自动化控制等领域处于世界先进水平。 中船瓦锡兰螺旋桨有限公司的船舶螺旋桨国内市场占有率超过40%，2013年，实现销售5亿元，在螺旋桨与轴系设计制造、船舶动力打包集成等领域处于世界先进水平。 正茂集团的海洋工程系泊链国际市场占有率超过20%，2013年，实现销售3.1亿元，在海洋工程系泊链设计研发处于国内领先水平。 5、品牌 省著名商标：“蓝波”、“赛尔尼柯SaierNico”、“三星及图”、“三山”图形 名牌产品：“威和”桥式起重机 6、区域布局 船舶建造：初步建成润州龙门港及高资港区域、京口区新民洲区域、扬中市团结港至胜利河区域三个船舶建造集中区。 船舶配套：形成了润州工业园区和新区为核心的国家级特种船舶及海洋工程配套产业基地。 航空航天论文:航空航天行业的信息化建设 0　引言 航空航天行业信息化是指航空航天行业在生产和经营、管理和决策、研究和开发、市场和销售等各方面广泛应用现代信息技术，建立现代企业信息系统，从而不断提高生产、经营、管理、决策及研究开发方面的能力、水平和效率，最终提高我国航空航天行业的核心竞争力。 近年来，我国航空航天企业信息化建设取得显著成效，已经广泛应用在产品设计、制造、管理的各个环节，诸如CAD，CAPP，CAM，CAE，PDM，PLM和ERP等单项技术与系统的应用比较普及，产品研制周期明显缩短，设计制造质量显著提高。 1　航空航天行业的信息化建设内容与作用 航空航天行业方面信息化建设主要包括企业总体的信息管理、研制与制造的协同及产品研制能力的提升3部分。 1.1　企业总体的信息管理 企业资源计划(Enterprise Resource Planning，ERP)系统，是指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。在航空航天企业中，由于需要涉及整体调动和资源整合很多，ERP作为对企业资源进行有效共享和利用的系统，可以使航空航天行业达到整体的资源规划统一。 1.2　研制与制造的协同 在航空航天行业，信息化主要为科研生产服务。该行业的重大工程是1个多学科综合、多专业集成、多个子系统集成和多单位跨地域协同的庞大系统工程；其复杂性、研制周期以及研制过程中各种因素的不确定性，需要采取信息化手段进行约束；其设计与制造中涉及大量的信息系统，并且需要在严格的流程管理控制下实现这些信息系统之间的交互和协作，以支持并行的协同设计和制造。设计研制过程中会涉及到成百上千个子系统、多种BOM表和多种变更管理。航空航天产品研制生产数据分散存放在各承担单位，大多数分系统和单机的研制生产数据没有实现集中存放和统一管理，上下游间难以保证数据的一致性和数据的有效重用。同时，近年来航天企业的研制与生产并重，设计与制造间的协同需求也很迫切。如此众多的系统、流程以及异构的数据协同实现集成需要1个统一的管理平台和集成环境。 航空航天行业又与其他行业不同，对质量管理、产品可靠性的要求非常严格，每个零部件要能追溯生产制造源头。 PDM主要针对的是产品数据管理。它以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数值处理过程、资源一体化的集成管理技术。PLM则指产品生命周期管理，作为全局信息的集成框架，可有效实现资源集成和协同研发生产及精益化管理。所谓集成框架，即在异构分布式计算机环境中能使企业内各类应用实现信息集成、功能集成和过程集成的软件系统。PDM和PLM可为航空航天产品的研制和制造创造协同工作环境。基于信息化协同工作环境，设计人员可以跨越空间的限制，利用计算机通信网络等技术实现资源共享，完成异地协同设计与协同制造。 重点需要实现下列两个方面的集成：(1)PDM，PLM与CAD/CAPP/CAM的集成；(2)PDM，PLM与ERP的集成。ERP与PDM，PLM的互通，可以最大限度地共享企业全部信息系统。将PDM和PLM技术引入航空航天企业的研制和生产过程中，对改进现有技术和管理流程有非常重大的意义，能在一定程度上解决航空航天企业在研制过程中信息与流程的集成与管理及协同。 1.3　实现航空航天产品的三维全数字化定义设计与制造集成，提升产品研制能力 CAD，CAPP，CAM及CAE主要针对航空航天产品的研发及制造过程的信息化，在产品设计和制造加工的集成上提升产品的研制能力。从技术角度看，航空航天产品的研制过程涵盖现代科技的诸多领域，如机械、材料、电子、力学、声学、热学和能源等；多学科多性能的要求致使各种CAE之间需要协同，而在CAE仿真后进行的优化也需要CAD与CAE之间实现协同。 在航空航天产品的研制技术方面(CAD和CAE)，通过数字样机的建立，可以实现部件或整机的虚拟装配运动机构仿真、装配干涉检查、空间分析管路设计、气动分析和强度分析等。总体而言，在航空航天产品研制中全面采用信息化技术，可实现三维数字化定义、三维数字化预装配和并行工程，建立产品的数字样机，取消全尺寸实物样机，使工程设计水平和产品研制效率得到极大提高，大幅度降低干涉、配合安装等问题带来的设计更改。 CAPP与CAM则指航空航天产品的制造协同。CAPP包括工装设计系统建立和工艺系统，在工装分类和典型化基础上，建立各自的工装设计资源库；开发基于工装族和有工艺知识支持的专用辅助工装设计系统，加强工装标准化、组件化和系列化工作，显著提高工装设计效率；实现产品模型在工装设计过程中的信息共享，提高工装设计与产品设计的协同程度；进行基于三维模型的计算机柔性化组合夹具工装研究，使工装快速组合装配，满足型号不同研制阶段和状态的快速工艺准备需求。工艺方面，针对产品制造过程中的铸造、数控加工、钣金成型、焊接等关键工艺过程，利用CAE进行计算机模拟的研究与应用，实现工艺方案的评估及优化；最终实现工艺流程的优化。CAM方面，运用CAD进行制造过程的前期设计，利用CAE进行计算机模拟，实现CAM方式与过程的优化。 总之，设计人员通过CAD完成设计，由专门仿真人员利用CAE完成设计多性能之间的协同仿真优化，通过CAD得到最终设计；而后通过CAD，CAE与CAPP，CAM的协同完成航空航天产品制造的过程。同时，运用两者之间的沟通，通过对航空航天产品的整体信息化建设，建立起CAD设计知识库、CAE仿真知识库、CAPP和CAM的制造工装知识库，使其成为航空航天企业在研发、制造方面的宝贵经验财富。 2　航空航天行业的信息化建设目标 通过上述几个部分的交互运用和协同，可以实现航空航天行业的管理、资源、设计、制造的全方位信息化工程，最终达到以下目标： (1)实现信息的共享和传递速度，加强各地各部门之间的沟通与交流，提高工作效率； (2)确保整体信息流的畅通，如产品各方面性能的仿真协同、设计协同等，有效开展工艺与设计的网上协同工作； (3)提高总体设计能力，建立航空航天行业的设计知识库、仿真知识库和制造知识库等； (4)提高制造过程信息化应用水平，建立工艺管理平台。实现制造过程计算机化，工艺流程管理及工艺信息与其他信息系统的集成，优化工艺和制造过程； (5)建立产品设计、制造协同平台； (6)加强管理信息系统的集成和共享，形成基于网络的、可视化的、高效的生产管理平台。 3　结束语 航空航天行业的信息化建设过程是航空航天行业在技术进步和管理改革两方面不断深化和扩展的进程。在信息化进程中，技术的应用向前推进一步，管理的改革就必须深化一步，对人的素质要求也就相应提高一步。技术、管理、人的素质是信息化生产力的3个要素，只有这3要素协调发展，推进信息化的努力才能取得成效。航天企业的信息化建设是持续改进的过程，需要对企业管理信息化带来的管理模式变化进行适应和调整，不断克服一些不利因素，保持信息化建设持续的推动力，从而达到显著提高工作效率和质量的目的。 航空航天论文:现有光学互连技术与航空航天应用 摘要：本文介绍了光学互连技术在航空航天中的应用历程，简述了为满足航空航天应用要求，业界所进行的改进与发展。 关键词：光学互连技术；航空航天；应用；发展 引言 电子和计算机工业技术的飞速发展，提高了对系统的数据处理能力、数据传输运算速率及效率(误码率)等的要求。为了解决非模块化结构和电缆作为数据传输通道时系统的数据传输和处理能力局限性大这个问题，一些装备逐步采用光学互连系统来代替铜基传输系统，光纤和接头等光学元件的使用需求越来越大(如图1)。另外为了降低发送、接收、转换和互连技术的价格以降低传输成本、摆脱铜基系统带宽的局限性，一些企业增加了在光学元件上的投入。经过多年努力，到上世纪90年代后期，一系列新型光学技术投放市场，大幅降低了网络系统中的光学数据传输成本度，推动了因特网等系统的快速发展。 吸纳了大量投资的商用光学技术在军事领域得到了应用的机遇，许多商用光学方案可以再利用，以满足军事需求。在一些航空航天系统中，设计师开始尝试采用光学元件。但是过去为商用开发的光学元件通常是比较粗劣(性能低、可靠性差)的产品，即使再提高其成本也不能提高其综合性能，很难达到航空航天应用的要求(商用／通信与军事应用／航天部分要求比较见表1)。因此一些公司着手进行现有光学互连技术在航空航天应用方面的研究，例如Canon公司就尝试将用于通信业的低成本、高性能光学互连技术通过进一步研究、改进，应用到航空航天领域，其研究成果同时具有军级元件的耐用性和商用元件的低成本优点。 现有光学技术在航空航天系统中的应用历程 虽然材料(塑料)、封装形式(非密封)、环境条件(湿气、灰尘、振动、冲击)等因素限制了纯粹现有光学技术在系统中的直接应用，但是光学技术在航空航天领域依然有很好的应用前景。例如，在NP-3C航行器、F-35JSF等系统中对数据传输系统的重量都有限制，而且由于光学传输系统的传输数据的能力强，可以使航行器能够正确接收传感器、传输系统和目标系统的数据，因此需要采用光学互连方案，在将来的军用领域，对光学数据传输应用的要求将逐步加大。 航空航天系统的设计师们一直关注光学互连技术的发展，并想方设法在新的系统中采用这些技术，来提高装备在严酷空间环境中运行的可靠性。他们的目的有三个：一是通过用质量轻的光学系统代替沉重的铜系统，来减轻装备自身重量，提高装备灵活性和承载能力；二是用光学系统代替铜系统可以降低装备对电磁场辐射的敏感性，提高其抗干扰能力；三是提高数据控制能力，提高装备的性能和精度。波音的F－18改进计划和Lockheed Martin的JSF是光学互连技术应用于军事领域的关键转折点。在两个平台中如果存在光学元件方面的维护能力问题，那么将来所有的飞行系统将可能仍然使用低成本的铜基结构而放弃光学互连系统，所幸没有出现上述问题。同样，美国海军第二代驱逐舰“DDX”对光学元件在海洋平台上的应用进行了初次公开展示。这些计划的成功，增强了光学互连在航空航天领域应用的可能性。 MIL-T-29504是近20年发展起来的特殊光学终端系统(如图2)。虽然这种方案的机械连接方案成本较低，但因光学终端的成本高造成网络成本较高，另外，该系统的光学性能也非常差。例如，62／125mm光纤的典型插入损耗超过0．4dB，最大值接近1．OdB。所以存在需要增加使用昂贵的光学放大器或不能实现方案的模块化的缺点。为了解决传统MIL-T-29504光学终端的这个问题，使其能满足军用要求，一些公司纷纷推出替代传统MIL-T-29504光学终端的新方案，其中Canon公司推出的PHD光学互连产品成本低、性能优良，可以军民两用。 其他一些光学互连产品的插入损耗性能也较差。这在F－18平台上的试验已经得到证明：在F-18改进计划中，多通道光学连接上应用了公差不严的电连接器壳体是链路性能低的根本原因。详细的统计分析表明：实际的腔体位置失准(如图3)，应控制在与标准的MIL-C-38999键和腔体相差0．068英寸范围内。为了达到这个要求，一些公司采取了一系列相应措施，而Canon公司则是通过生产非常特殊的38999连接器组件来解决MIL-C-38999互连问题：绝缘体组件精密对准、而且壳体采用昂贵、精密的CMC加工，虽然减少了问题但增加了成本。 空间环境对光学互连发展的促进 光学互连结构的最大难点不是保持连接点高性能，而是在两根光纤连接时，如何使环境对其影响减小的问题。典型的环境影响包括机械(冲击，振动)、温度和污染。大多数原始航空设备制造商尝试继续使用高弹力、质量轻的终端及不采用抛光角方案的物理接触光学系统，来解决冲击／振动问题；通过对所配套的装备和单个通道口的清洁和维护来解决污垢和污染问题。例如，Lucent的LC连接器耐冲击环境的性能超过65g，这种特殊的LC连接器的啮合力在原来的(1．1磅)基础上又增加了10-20％，因此提高了该连接器在巨大的冲击环境下的工作能力。而对于商用互连来说，由于受到锁紧机构机械特性的限制(如塑料制成的锁紧机构在啮合力较大时会损坏而失效)，所以在巨大的冲击环境下的工作能力的提升则受到限制。 减轻终端重量 众所周知，减轻终端重量要通过减小尺寸或密度、或二者同时减小来实现。由于塑料套管重量轻、成本较低，所以业界对其在高性能系统中的应用进行了多年的研究，但是在多模光纤领域的应用进展很小，而单模领域根本没有进展。很多厂家转而开始制作陶瓷套管的研究工作，并取得了很大进展。陶瓷套管可以做得很小，如为Telcordia GR-326小型光学互连．方案研制的氧化锆陶瓷套管基本尺寸仅为1.25mm有些厂家也进行了0．80mm陶瓷套管的尝试，但由于在啮合时容易损坏，所以大多数系统设计师不采用此方案，但是在将来的高压力、剧烈冲击／振动环境条件下工作的航空系统中的应用将会非常大。 改进端面结构 推动端面角抛光方案商业应用的原因有两个：一是在对噪声反射灵敏的系统中期望得到非常低的反射损耗；二是由于在封装密度许可的条件下，期望使用带状结构。对一般的系统设计师来说可以采用角抛光方案，但是在大多数航空应用的带状结构内应慎重使用端面角抛光方案，因为在严酷的振动环境中，这种方案会加大不对准性，即使是稍微有7～8度的端面角，也会直接导致纤芯不对准而使性能降低。使用劈槽陶瓷套管终端方案，可以稍微减轻这些问题，但是必须注意选择端面的啮合力，减小套管槽的开口尺寸。而带状结构连接器受端 航空航天论文:北京航空航天大学“嵌入式系统设计”精品课程建设 近年来，我国嵌入式系统产品发展十分迅猛，中国嵌入式系统市场估计每年将直接创造千亿元的效益，所带动的相关工业产值超过万亿元，成为中国信息产业新的市场增长点。与巨大的市场潜力和产业需求相比，我国嵌入式系统工程人才培养相对落后，并进而影响到了该产业的快速发展。在这种背景下，许多高校的计算机、电子、软件等专业针对市场需求，开设了嵌入式系统相关课程。在IEEE计算机协会和ACM共同制定的2004版计算机类课程体系中，嵌入式系统已经被列为核心课程之一。北京航空航天大学计算机学院于2002学年开始开设了“嵌入式系统设计”课程，下面对该课程的建设情况作简单介绍。 1 课程基本情况 该课程是面向计算机学院高年级本科生（或研究生）开设的专业课，是一门以计算机各种专业知识综合应用为主要特色的课程，其指导思想是培养学生从“整体”的角度认识、研究和解决嵌入式计算工程问题的方法和能力，为学生在嵌入式计算工程领域研究和开发奠定相关基础。课程采用理论知识传输与工程能力培养并重的教学方法，教学内容尽量反映该领域内最新的理论和技术成果，使学生了解该学科最新的前沿发展动态和方向，培养出适应社会需求的专业化技术人才。 该课程的教学目标是使学生能够掌握嵌入式系统设计过程中的基本概念和原理，使学生能够掌握和使用最新的嵌入式系统设计方法和典型开发工具。课程在教学内容安排上遵循“面向市场需求、定位人才培养”的原则，强调将计算机系统不同层次专业知识的基础性与实际工程设计思想和架构的前沿性相结合，重视将计算机系统自底向上的各种专业课程内容的有机整合，使得诸如操作系统、体系结构、接口与通信和计算机网络等孤立的课程呈现相互配合的应用场景，让学生进一步认识和掌握上述课程的基本概念和基本规律在实际的综合系统应用中的作用和影响。在课件设计上，采取统一的知识体系结构，涵盖“基础知识+ 基本技能+ 技术讲座+ 项目实践”四大模块，突出注重工程能力培养的特色。通过课程学习和实验，学生应能够熟悉一种典型的微处理器体系结构，掌握一套主流的开发工具和一种嵌入式操作系统，熟练使用一门开发语言，使学生具备嵌入式系统软、硬件开发设计的基本能力。 目前该课程为48学时，其中理论授课24学时，实验24学时。该课程的理论教学内容包括：（1）嵌入式系统概述；（2）嵌入式硬件基础；（3）嵌入式操作系统；（4）嵌入式系统的设计与建模；（5）嵌入式系统设计实例分析；（6）专用接口和硬件加速器；（7）分布嵌入式系统；（8）高可靠性嵌入式系统等扩展内容。课程的实验包括了基础性实验和综合设计实验两部分，基础性实验主要是一些预先设计好的实验，通过让学生的实际操作，能够加深对课程所讲授的基本原理、技术和方法等知识点的理解，同时，能够让学生掌握一些具体的嵌入式系统的开发工具及环境，主要包括嵌入式操作系统的移植和裁减、驱动程序的开发及对开发工具链的使用。综合设计实验则要求学生面向某综合应用（指定或者自主提出）而进行设计、编码和调试并给出完整的解决方案。 课程的考核由三部分组成：理论课作业和小测验20%，基础性实验40%,综合设计实验40%。 经过四年的建设，该课程的已整理编写完成配套的教案、讲义和实验指导书，形成了一整套课程指导和考核体系，建立了以相关学科学术带头人为课程负责人，以博士中青年教师为教学骨干，以博士青年教师和博士生为教辅人员的教学团队。几年来的教学实践表明，该课程的教学实现了教与学的有机结合，理论教学和实践环节高度统一，有力地促进了学生的工程能力提高。在学生的作品中创新成为主题，学生在国内外各种嵌入式方面的竞赛中屡创佳绩，也从另外一个侧面印证了良好的教学效果。 2 精品课程创新点 （1）本硕一体化设置。 课程强调研究生与本科生学习内容的连贯性、层次性，从理论课到实验课都设置了基本、中级和高级三个层次的内容，学生可根据自己的基础选听（或选做）具有不同加权值的内容（或实验）。突出体现了学院本、硕一体化的课程建设思路。 （2）兼顾理论，重在实践。 作为一门实践性很强的课程，本课程在不断更新最新的国内外理论知识的同时，非常重视加强实践环节，主要体现在两个方面：一、课程理论授课部分，每一章都有设计实例，这些设计实例大部分来自教师实际的科研或工程项目，并且随着科研工作的变化而动态更新，具有很强的实践性。二、课程设计了大量的实验，实验课时也占到了整个课程的一半时间，实验课本身加强了指导力度，由骨干教师加多名具有较强实践能力的助教组成的指导队伍，负责整个实验期间从理论到具体操作的各个环节的指导工作。 （3）紧密结合企业核心技术，具有较强的实用性和前沿性。 课程内容的设置与动态调整，都是在充分分析当前国际上有影响的嵌入式系统软、硬件平台最新的核心技术、充分考虑嵌入式应用系统开发企业技术需求的基础上进行的，课程内容较大程度地体现了嵌入式领域的热点，是企业界普遍关心的核心技术，具有较强的实用性，有利于培养出业界需要的人才。课程前沿性则表现在：一、课程的主讲教师是从事嵌入式系统研究与开发一线的科研人员，能够及时地根据技术发展动向调整教学大纲和教学计划，及时地将最新的技术和设计理念引入到课程中。二、及时地对国际上一些著名大学（目前我们主要选择的是卡耐基・梅隆和普林斯顿大学）的相关课程的开设情况进行跟踪分析，对我们的课程安排适时调整。 （4）注重创新素质的培养。 嵌入式系统是面向应用的专用计算机系统，与产品和市场有着紧密的联系，设计的创新性直接决定了产品的创新性，加强未来的嵌入式系统设计师的创新素质的培养，是本课程重点之一。具体体现在：一、课程只对基本原理和方法介绍，对一些具体技术和环境则通过课外参考资料和网上第二课堂提供给学生，学生根据个人兴趣有选择地对某些问题进行深入学习和研究；二、注意培养学生批判性思维方式，在实例分析中，鼓励学生对实例所采用的技术和方案进行不同角度的评价，变被动灌输为主动思考；三、加强综合设计性及开放性实验环节，鼓励和引导学生积极提出原创性的设计内容，创新性是综合性实验的考核标准之一。 （5）形式多样的教学模式 我们采用“责任教授＋主讲教师+ 实验辅导教师”的教师团队，采用“讲授+分析+案例+演示+大型作业+实验+查阅资料及撰写综述报告+小课题”的教学模式，改善了这类综合性课程“难教”、“难学”的状况。 讲授：对于基本概念和基本原理方面的内容，采用以传统的讲授法为主，力求讲清概念内含和外延、基本原理的思路，实质意义以及适用范围等内容； 分析：嵌入式系统设计的内容较多，对于某些书本上只提其然而不提其所以然而又比较重要会影响系统级设计理解的问题，找准切入点，逐步分析，使学生深入理解相关概念； 案例：对于应用性较强的内容，精心设计典型案例，通过对案例的分析和逐步实现，使学生理解并能够正确应用相关的技术和原理解决问题。 （6）完整的实验体系 全面的实验内容、实验过程全程指导、严格的考核体系是本课程实践环节的亮点。 课程的实验由精心设计的基础性实验和鼓励学生创新的综合设计实验两部分组成。基础性实验主要是一些预先设计好的实验，通过让学生的实际操作，能够加深对课程所讲授的基本原理、技术和方法等知识点的理解，同时，能够让学生掌握一些具体的嵌入式系统的开发工具及环境。基础性实验是一组实验集，包括了必做的和根据个人的兴趣选做的。目前针对Xscale硬件平台基于WINCE操作系统和LINUX操作系统分别设计了四大类共24个实验，针对EIA平台设计了4个基本实验，学生可以任选平台，除了3个必做的实验外，每个人按要求选做1～2个实验。综合实验是启发式的引导性实验，主要目的在于培养学生对课程所学知识的综合运用能力和创新能力。由学生结合本课程内容以及前导实验，充分发挥主观能动性，独立设计并实现具有一定演示度的嵌入式系统，原则上不限制硬件和软件平台。考虑到学生水平差异，给出了一些备选方向，鼓励和引导学生积极提出原创性的设计内容。 航空航天论文:基于Web2.0的图书馆OA系统的设计与实现――以南京航空航天大学图书馆为例 摘要:OA对高校图书馆办公方式的改变和效率的提高起到了积极的促进作用,介绍了Web2.0的概念、发展过程及其特点,以南京航空航天大学图书馆AO平台为例,提出了一个基于Web2.0的图书馆办公自动化系统的设计思想。 关键词:办公室自动化;OA;Web2.0 中图分类号:TP311文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)07-1619-02 随着社会经济的发展和现代科学技术的进步,特别是网络的快速发展和普及,为办公自动化提供了很好的发展契机。办公自动化(Office Automation简称OA),是办公自动化技术与管理科学、行为科学、组织理论等相融合,贯穿办公活动的各个方面,并对这些方面产生一系列影响之后形成的系统。 办公自动化已经成为高校的共识。随着高校“知识管理”理念的提升和实践,高校办公的网络化、智能化和空间的泛化,作为高校重要组成部分的图书馆也认识到尽快进行办公自动化建设,必须实现决策系统高层与基层的信息系统互联,从而有效缩短决策信息下传的途径,保证高校图书馆管理的科学性、民主性,使高校图书馆的发展形成良性循环。 1 WEB2.0概述 随着办公自动化的普及,Web2.0也慢慢的呈现在大家的眼前了。Web2.0是相对Web1.0(2003年以前的互联网模式)的新的一类互联网应用的统称,是一次从核心内容到外部应用的革命。由Web1.0单纯通过网络浏览器浏览html网页模式向内容更丰富、联系性更强、工具性更强的Web2.0互联网模式的发展已经成为互联网新的发展趋势。 Web1.0到Web2.0的转变,具体的说,从模式上是单纯的“读”向“写”、“共同建设”发展,由被动地接收互联网信息向主动创造互联网信息迈进;从基本构成单元上,是由“网页”向“发表/记录的信息”发展;从工具上,是由互联网浏览器向各类浏览器、rss阅读器等内容发展;运行机制上,由“Client Server”向“Web Services”转变;作者由程序员等专业人士向全部普通用户发展;总之,Web2.0是以Blog、TAG、SNS、RSS、widget、wiki等应用为核心,依据六度分隔、xml、ajax等新理论和技术实现的互联网新一代模式。 WEB2.0在互联网中的应用已经相当普遍,随着它的成熟也越来越多地被各种管理软件所有,因为一个单位内部的局域网本质上与互联网是没有差异的,所以这样的WEB2.0技术被各种管理软件所有采用也是一种必然趋势,而且这两年WEB2.0技术将带来办公室自动化(OA)的变革:OA更应该让用户互动参与为主,而不是一个公文下达的工具。 2 系统设计 南京航空航天大学图书馆的办公自动化即以计算机技术和网络技术为主要手段,是用于图书馆内部自动化办公和内部员工信息交流的综合平台。通过采用最新的WEB技术,引入目前流行的 Web 2.0 互联网理念和技术,设计开发出稳定、实用且智能化的综合办公平台,从而利用技术的手段提高办公的效率,改善内部员工的信息共享和协同工作,实现办公的自动化处理。 2.1 建设目标 1) 在图书馆内部建立办公信息的平台,馆务信息、各部门信息、学术讲座通知等,为图书馆提供快捷、灵活的信息传递机制。 2) 运用Web2.0技术建立稳定、安全的图书馆内部信息交流平台,实现图书馆互动参与为主的内容系统。 3) 实现对用户个人信息、版块管理的系统管理。 2.2 模型和功能设计 建立以图1所示的基于web2.0的图书馆OA平台系统结构模型: 1) 信息交流:馆务信息、各部门信息、学术沙龙通知等,实现馆内政务公告网络化。通过馆务公告通知、公告等电子信息,馆员可以随时上网查阅详细的信息内容,取代了以往书面传阅的通知方式,既方便快捷又可以节约办公经费。 2) 内部办公:通过馆内各业务、行政部门的主页面,对各部门的机构、人员设置,工作、服务内容进行揭示,提供部门工作记录的撰写、存储和读取平台。 3) 个人管理:馆员可以通过实名登录在自己的博客里对资讯、网摘、照片、活动等版块内容进行修改、增加、删除等操作。 4) 系统管理:包括用户管理、数据备份、日志管理、版块管理等。设置用户各功能模块的使用权限,完成系统每天各种数据的备份,提供版块更改管理等功能。 3 Web2.0在图书馆OA平台上的应用 工作免不了与他人协同完成一项事情。因此,与他人互动是必要的。过去,我们都存在电脑操作系统故障,或者对方的办公操作软件版本不合的困扰。运用Web2.0应用解决方案,就再不需要在电脑中储存任何办公操作软件,电脑操作软件故障这种事情就不会再出现;同时,也不用怕其他同事的办公操作系统版本不同,不可兼容这类问题,所有操作系统同基于Web2.0应用平台上,无论何时,只要你能够上网,就可以与同事交流,互动信息,分享办公资源。 1) RSS订阅技术的应用:RSS就是对新闻列表的订阅,馆员在办公的过程都想了解单位外部的信息,比如:重大新闻要闻、外部媒体报道、行业的情报等等,在OA中我们只要把RSS新闻列表作为一种元素被纳入到单位门户里,这样只要设好自己关心的关键词就可以很方便地订阅到自己所关心的外部的新闻。 2) BLOG技术的应用:BLOG技术已经众所周知,每一个人工作、生活记录可以通过BLOG技术在OA中展现出来,一来可以让馆员把自己的工作成绩和相关知识集中在一个BLOG页面上体现出来,二来公司的单位的领导对一个馆员的了解得时候可以在一个地方完全了解到这个馆员目前的状态。 3) Wiki技术的应用:Wiki是一种多人协作的写作工具,Wiki站点可以在Web的基础上有多人(甚至任何访问者)维护,每个人都可以发表自己的意见,或者对共同的主题进行扩展或者探讨;同时Wiki的写作者自然构成了一个社群,Wiki系统为这个社群提供简单的交流工具;与其它超文本系统相比,Wiki有使用方便及开放的特点,所以Wiki系统可以帮助馆员在一个社群内共享某领域的知识。 4) SNS的应用:SNS可以简单定义为虚拟社区网络,而对一个人数众多的图书馆来说同样需要这样的虚拟人脉关系圈来促成项目或者计划任务的完成。在OA中馆员可以通过根据图书馆行政组织来定义不同的虚拟组织,并形成虚拟组织内部的信息的交流、知识的传递、共同面对工作中的难点问题。 5) AJAX技术的应用:AJAX技术是一种很好的技术,让可以让WEB化的OA软件,更加易用。例如在WEB上拖拉、自动保存、随时验证,OA作为一种单位内部的办公平台对AJAX的需求十分旺盛,因为AJAX全面带来协同办公系统易用和人性化,让冷冰冰的WEB更具有灵活性和操作性。 6) widget技术的应用:widget可以是一个图像的部件(小插件)、新闻阅读插件、日历显示插件,也可以是图形背后的一段程序,可以嵌在网页上,来帮助用户享用各种应用程序和网络服务。所以在OA软件中也同样可以把互联网上各种丰富的Widget纳入到其中,这样可以大大丰富馆员OA的功能性,而且这样的功能可以被不断更新。 7) TAG技术的应用:TAG技术目前在互联网被广泛应用,目的方便馆员对自己关心内容的归类,同时可以让馆员对这些有用价值的归类进行共享达到知识和事件的共享协助。 4 结束语 在现代化、信息化迅猛发展的今天,新型的网络化办公向传统的“公文往返式”办公提出挑战,因而方便、快捷的电子政务得以推广,并迅速地在全球兴起一股“无纸化办公”的新潮流。通过分析和研究高校图书馆办公自动化的业务过程,设计了实用的协同办公自动化系统,运用Web2.0应用模式,将internet作为平台,使得馆员可以通过平台,进行办公处理,个人事务处理,以及其他OA应用,所有办公信息与资源可以与其他同事或者个别授权同事共享,使系统更加人性化。 航空航天论文:南太平洋的航空航天与防务盛会 亚太区域著名的澳大利亚航空航天与防务展――阿瓦隆2017，于2017年2月28日至3月5日在澳大利亚墨尔本的卫星城市吉龙成功举办。墨尔本是素有“花园之州”美誉的维多利亚州的首府，曾多次被联合国人居署评为最适合人类居住的城市。 阿瓦隆2017航展所展示的主要内容，包括航空航天产品和防务装备两大类。这种组合，构成了南太平洋地区最盛大的航空航天防务盛会。对澳大利亚而言，这也是一次全面地介绍与展示其航空航天及国防现状的独特机会。 “空中力量在行动”是阿瓦隆2017航展的主题。军方以极强阵容参与，皇家澳大利亚空军所属的大部分机型悉数参展，同时还有海军及陆军直升机部队的支持。大量海外的参展飞机及各种老飞机、运动机、试验机前来助阵。无论是航空航天工业的专业人士、军方人士，还是航空爱好者或其他参观者，阿瓦隆2017航展都提供了精心准备的各类看点及近距离观摩的机会。 激动人心的公众开放日首日，皇家澳大利亚空军的新锐战机悉数闪亮登场。有2016新购入的波音P-8“海神”（Poseidm）海上反潜巡逻机、2017刚入列的波音EA-18G“咆哮者”电子攻击机、洛马公司的F-35A“闪电Ⅱ”战斗机，这些作战平台展现了澳大利亚政府为创建一支敏捷而又强大的空中力量所做出的长期规划的―部分。 除了澳大利亚军方，维多利亚地方政府也是这个航展的积极参与者。这里是皇家澳大利亚空军的诞生地，也是澳大利亚航空公司总部的所在地，可以说维多利亚州沉淀了澳大利亚丰厚的航空文化。以航空文化和航空产业引以为豪的州政府，很乐意在2017年的阿瓦隆航展为企业提供宝贵的平台。据悉，此次展会有600多家参展企业和30多个专题研讨会。除了澳大利亚本国的军机外，新西兰、新加坡、法国、加拿大空军都有飞机进行展示。同时参展的，还有巴西航空工业公司、湾流公司和达索公司等生产的60余架公务机和50多架通用飞机。丰富的展品吸引了超过15万人次的本地游客和国际航空爱好者。 阿瓦隆机场所在地吉龙有着澳大利亚得天独厚的旅游资源。吉龙是个海港城镇，通向著名景区十二门徒礁石和国家公园古老的热带雨林。很多与会者充分利用他们在维多利亚的时间，沿着著名的冲浪海岸，借机进行一次完美的旅行。 澳大利亚采购的首批F-35A战斗机在公众日首次亮相 本届阿瓦隆航展的最大看点，是皇家澳大利亚空军从洛克希德一马丁公司采购的第一批两架F-35A战斗机首次飞抵澳大利亚。为此，几个月前国防部与当地政府就已做足了宣传。 航展公众日首日，首批交付皇家澳大利亚空军的两架F-35A（垂尾编号为刚、D2，机身标识为A35-001与A35-002）进行了抵澳后的首次公开飞行展示并举行了交接仪式，其自然成为本次航展现场最吸引眼球的明星！ 当日，为举行交接仪式和新闻采访，阿瓦隆机场保安早早封闭了跑道中段出口连接停机坪的道路。当地时间上午10时左右，刚刚跨越15000千米航程抵达澳洲的两架F-35A编队飞抵航展现场，进行通场展示。因这里靠近海边空气湿度大，F-35A的翼尖拉出了白色的凝结水汽，在晴朗的天空下极具观赏性。第一架飞机顺利着陆后，第二架的飞行员同现场观众开了个小玩笑。飞机在进行一次通场后进入着陆程序，然而当现场的解说告诉大家飞机即将降落时，飞机却收起起落架做了个复飞。盘旋一圈后，最终在观众们的喝彩声中平稳着陆。 两架印有皇家澳大利亚空军“袋鼠”标志的F-35A战斗机一前一后缓缓地滑向采访区域，负责安防的士兵持枪带着警犬警戒，准备采访的媒体记者和兴奋的人群早已把这里围得水泄不通。澳总理特恩布尔也亲临航展现场，观摩澳大利亚自己的四代机F-35A交接仪式，并与两名飞行员亲切交谈，陪同的有国防部官员及空军高层人士。 当年美国邀请澳大利亚参加了数十亿美元的F-35联合攻击机研制项目。但由于飞机单价昂贵，以致该机在澳大利亚国内备受争议。据悉，澳大利亚联邦政府准备投入170亿美元购买72架F-35A。其余战机预计将于2018年底陆续交付澳大利亚，并于2020投入使用，进而逐渐取代皇家澳大利亚空军现有的F/A-18机队。 之前，皇家澳大利亚空军有4名飞行员在美国亚利桑那州的卢克空军基地进行F-35A的飞行训练。首批交付的01号和02号两架F-35A，就是由其中两名飞行员安德鲁・杰克逊和大卫・贝尔驾驶，从美国卢克空军基地飞抵澳大利亚的。 最新接收的EA-18G飞抵航展现场 EA-18“咆哮者”电子攻击机，是皇家澳大利亚空军武器库里最新锐的武器之一。航展专业日首日，两架EA-18G“咆哮者”电子攻击机鱼贯降落在阿瓦隆机场，人群欢呼雀跃，其中一架飞机被拖到采访区，接受媒体和国防部长及皇家空军高层的观摩。 澳大利亚是除美国外，唯一装备了EA-18G的国家。澳大利亚国防部长佩恩表示：最新一批“咆哮者”的到来将使空军的联合电子作战能力得到重大飞跃，电子战将是一迅速发展的领域。空军高层人士介绍说：EA-18G“咆哮者”电子攻击机的功能和用途仍在探索，但它的到来被认为是一个绝对的“分水岭”式的变化，是一个令人振奋的、国家防务新的十年的开始。佩恩还宣布，澳大利亚将与美国海军合作开发装备下一代雷达和电子干扰设备的“咆哮者”，并投入2亿5000万美元用于研发。 EA-18G“咆哮者”电子攻击机是在美国海军F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗攻击机的基础之上发展而来。EA-18G不仅拥有新一代电子对抗设备，同时还保留了F/A-18E/F全部武器系统和优异的机动性能。先进的设计使得其无论在航空母舰的飞行甲板上，还是在陆地上都能较好地完成电子攻击任务。专家们评价说，“咆哮者”既是当今战斗力最强的电子干扰机，又是电子干扰能力最强的战斗机。“咆哮者”的主力干扰电子吊舱一直是ALQ-99，在一架“咆哮者”上，最极限的挂载方式是5具吊舱（10台ALQ-99）+2枚导弹。但是否能挂那么多台ALQ-99是个疑问，毕竟吊舱的用电量大得惊人。有关ALQ-99的干扰能力如何，官方给出的数据是518千米2，大约是一个半径为12千米的圆。这个数据看起来不很理想，但采用点对点干扰模式，即所有的能量可以集中在一个小扇区范围内时，干扰距离可提高到60～70千米。当然，此时的干扰范围会大大缩小。多架同时使用效果会更理想。 近年来，凭借诺斯罗普一格鲁门公司为其设计的ALQ-218V（2）战术接收机和新型ALQ-99战术电子干扰吊舱，EA-18G可以高效地执行对地空导弹雷达系统的压制任务。与以往拦阻式干扰不同，EA-18G可以通过分析干扰对象的跳频图谱自动追踪其发射频率，并采用“长基线干涉测量法”对辐射源进行更精确的定位以实现“跟踪一瞄准式干扰”。此举大大集中了干扰能量，首度实现了电磁频谱领域的精确打击。采用上述技术的EA-18G可以有效干扰160千米外的雷达和其他电子设施，超过了大部分现役防空火力的打击范围。不仅如此，安装于EA-18G机首和翼尖吊舱内的ALQ-218V（2）战术接收机还是目前世界上唯一能够在对敌实施全频段干扰时仍不妨碍电子监听功能的系统。 美国军机倾力助展 “猛禽”再次回归阿瓦隆 为了支持南太平洋地区最重要的军事盟友，美国派出了强大的阵容参加阿瓦隆2017航展。 此次有20多家美国航空与防务企业参展，集中展示了包括无人机系统、情报监视和侦察系统、雷达和传感器系统在内的一系列关键技术。波音也来到了这里，但推广重点是军品而不是客机。 静态展示区，停放的4架F-22“猛禽”战斗机，似乎想要告诉参观者，这些曾经于2013、2015年到访过阿瓦隆的“熟客”又回来了。在这里公众可以近距离观摩到这款经典的第四代战斗机，美国大兵则趁机在飞机旁兜售着各种与“猛禽”相关的纪念品。这4架来自第3战斗机联队（驻阿拉斯加埃尔门托夫空军基地）的“猛禽”，在参展前与皇家澳大利亚空军在澳洲的北领地进行了空战训练。 此外，静态展示区还有不太常见的B-1B“枪骑兵”轰炸机、P-8A“海神”反潜巡逻机、C-17运输机、KC-135空中加油机，以及AH-64E阿帕奇武装直升机。 除静态展外，飞行表演才是重头戏。美军飞行表演的主角，无疑是F-22“猛禽”，担任表演飞行的驾驶员，是美国空军赫赫有名的空中秀首席飞行员迪金森。韩国航展、英国纹身会航展、迪拜航展，到处都有他的身影。动态表演时，单价高达1.5亿美元的“猛禽”，在震耳欲聋的轰鸣声中，上演着一系列惊险的飞行动作。当“猛禽”低空高速掠过时，机身便带起强烈的水汽，被阳光照射形成了虹彩，翼尖亦拉出两条白色凝结水汽形成的飘带。 相信任何看过“猛禽”飞行表演的人，都会说其为最壮观的战斗机表演之一。美军F-22“猛禽”是世界上第一款第四代战斗机，使用了隐身外形设计、吸波涂料等技术，能够有效屏蔽雷达信号。该机飞行性能也十分出色，装备的普惠F119涡扇发动机，是决定F-22“猛禽”成为世界最先进战斗机的一个重要因素，也是现阶段其他国家四代机难以超越的一项优势。F119涡扇发动机保证了F-22“猛禽”可以不开加力进行超声速飞行（即超声速巡航能力）。二元矢量喷管使得F-22具备了优异的过失速机动性能。 同台献艺的F-16C“战隼”与“猛禽”比起来似乎稍显逊色，但飞行表演的观瞻性却丝毫不差，给人感觉三代机暗中在与四代机较劲。相对F-22“猛禽”，F-16C战斗机的表演则尽显凶悍霸气。现役第三代战斗机中全球产量最大的F-16直到现在依然在产，也是美国不遗余力向外推销的机种。 最新型的AH-64E阿帕奇武装直升机轻盈起飞，在跑道上贴地飞行，暂短的通场似乎没刻意要进行一套完整表演的意思。AH-64是目前美国陆军航空兵的主力武装直升机，最新的E型大幅提升了数字信息分析能力。 中国运载火箭首度亮相南太平洋地区重要航展 中国新一代运载火箭的代表长征五号、长征七号受到国外客户的广泛关注。此次中国航天最新成果在阿瓦隆航展的亮相，将为中国航天进一步开拓国际商业航天市场，寻求国际合作新模式奠定基础。 中国航天科技集团的展台，位于航展一号厅的显著位置。据悉，20世纪90年代，中国就与澳大利亚展开了合作。当时中国运载火箭初次进入国际市场，第一个重要的客户就是澳大利亚。此次赴展，新一代运载火箭长征五号、长征七号、长征十一号，以及现役长征二号丙、长征二号F及长征三号甲系列运载火箭都在展出之列。除了展出具有代表性的长征系列火箭1：20比例模型之外，还设置了长征五号全息展示内容。 中国最新火箭产品参加此次航展，意在展示中国火箭的最新技术水平以及提供发射和轨道交付的服务能力，探索更加适合国际化市场发展和客户需求的新模式。近年来，国际商业航天市场蓬勃发展，由于受美国政策限制，中国目前不能为其他国家发射带有美国零部件的卫星。不过，长征系列运载火箭正借力国家“一带一路”发展战略和双边多边合作机制，积极拓展航天应用领域，寻求国际合作新途径。 阿瓦隆2017现场感受 “阿瓦隆航展”全称为澳大利亚国际航空航天与防务展，最大参与国是美国，在军用飞机、军用航空技术及机场技术等领域占主导地位。首届阿瓦隆航展于1992年10月举办。自1995年后定为每逢单数年的2～3月份在墨尔本附近的阿瓦隆机场举行。经过二十多年的发展，澳大利亚的阿瓦隆航展已经逐渐成为亚太地区最为著名的航空航天及防务展会之一。阿瓦隆航展分为专业日与公众日（各为期3天，合计6天）。专业日只对展商和专业观众开放，需要进行专门的申请。专业日内飞行表演极少，除少数熟悉场地的飞行训练外，大部分是参展机进场。与国际排名靠前的几大航展不同，这里的商业活动并不活跃，所以专业日会场略显冷清。主要的飞行表演只在公众日内进行。公众日期间，大部分商务展商已经撤展，但洛马、波音、空客等公司的展台依然还有工作人员坚守。 本次航展的主办方为观众们提供了多种交通方式前往航展现场。从墨尔本市中心的南十字车站（southern CrossStation），有经停Lara车站的火车，观众可以在Lara车站转乘航展快线前往阿瓦隆机场。除此之外，也有从市区直接前往航展现场的大巴。可见，阿瓦隆航展对于观众到场的交通安排还是非常细心的。到达Lara后，有工作人员指导着观众上车，航展快线的大巴供应也很充足，]有出现大排长龙的情况。自驾来会场的参观者占大多数，这里的停车场大得一眼望不到头，因为澳大利亚最不缺的就是土地。 阿瓦隆2017的展场有3个主展馆，所有展馆都是临时建筑，看上去十分简陋。这虽然体现了澳洲人崇尚简约实用的风格，但似乎与南太平洋地区最大航展的称号不太相符。除了3个主展馆，还有无人机展馆、半露天的老式飞机展馆、陆军武器装备展示区及二战背景的战争模拟区。 陆军武器装备展示区有大量澳大利亚陆军目前使用的主力装备，如陆军的M777型155毫米牵引榴弹炮、M1A1“艾布拉姆斯”主战坦克、M113装甲输送车等。二战背景的战争模拟区则向公众展示二战时期所使用过的各种武器装备，还有别开生面的盟军与德军阵地作战的模拟表演。现场烟雾缭绕，枪炮声不绝于耳；一名德国士兵刚爬出战壕即被当场“击毙”；阵地后方的战地医院里，几名漂亮的大妞穿着当年的护士服，正在为一名手臂“受伤”的士兵包扎，桌上地下被丢弃的“断腿断手”，警示着战争的残酷。栩栩如生的战争场景，让观众恍若置身于二战时期的某处战场。 阿瓦隆航展不仅展示当前先进的海陆空武器，也有重上蓝天的老式飞机以及专门进行特技表演的运动机。主办方在现役飞机飞行表演间，穿插安排了古董机飞行展示和民间特技飞行。阿瓦隆航展展出的澳大利亚航空发展史上的经典机型，让不少航空爱好者甚为着迷。如今这些飞机虽然已经告别天空很多年了，但当他们再一次飞上天空时，仿佛让人们又回到了往日的那段峥嵘岁月。 其中几架经典飞机在澳大利亚航空史有着特殊的意义。CA-12“回旋镖”战斗机，为数不多的由澳大利亚自行设计制造的战斗机，曾是太平洋战争初期皇家澳大利亚空军的主要机型。“哈德逊”是美国洛克希德公司为英国皇家空军研制的海上巡逻机（美国陆军航空队编号A-28/A-29），二战时期为皇家澳大利亚空军采购作为轻型轰炸机使用，并有击沉日本运输船的记录。洛克希德公司的L-1049“超级星座”客机（super Constellation，昵称“Connie”）与澳洲航空公司（Qantas Airway）和澳大利亚民航运输业渊源颇深。澳洲航空曾用其执飞澳大利亚本土到英国伦敦的远距离越洋航班任务。参加航展的这架“超级星座”属于历史名机复原协会（HARS），目前处于可飞状态。 皇家澳大利亚空军用现役军机模拟空中突袭夺占机场的表演也很吸引人。开场由3架F/A-18“超级大黄蜂”发起攻击；接着E-7“楔尾”空中预警与控制机飞临，实时掌握周围态势，利用其先进的探测和通信设备指挥其他参战飞机，执行战场管控任务最后，一架C-17“空中霸王”军用运输机降落在已得到安全管控的机场，后舱门打开，两辆装甲车迅速从机舱内驶出，几十名全副武装的士兵从后舱门冲上跑道，散开成警戒状态，C-17在轰鸣中迅速飞离。30分钟的模拟突袭作战一气呵成，非常流畅。 落日余晖下充满仪式感的“夜间飞行表演秀” 阿瓦隆航展的另―特色，就是“夜间航空表演秀”。传统上历届阿瓦隆航展在公众日的第一天都要安排夜间飞行表演和燃放礼花，在黑暗中制造觉和音效的特殊氛围，使得该节目一直以来备受观众追捧。 白天的表演项目逐渐接近尾声，夜幕尚未完全降临，在夕阳的映衬下两架大型灭火机在观众前方倾泻下壮观的水幕，顿时让疲劳了一整天的观众们再次兴奋起来。落日余晖中，大家期待已久的“夜间飞行表演秀”正式开始。 两架皇家澳大利亚空军的C-130H“大力神”运输机在夜幕中突然释放出一串串红外干扰弹，刺眼的火花瞬间照亮整个天空，人们的尖叫声也同时响彻了整个展场。 被彩灯装饰得耀眼夺目的滑翔机，飘逸在空中，优雅缓慢地翩翩起舞，从翼尖和尾部释放的礼花弹在空中炸开，好似天女散花。 当滑翔机在公众的欢呼声中徐徐降落后，跑道对面便开始燃放礼花，只见礼花弹在空中绽放出绚丽多彩的花朵。 礼花燃放了近半小时，观众们则随着华丽绽放、转瞬即逝的烂漫烟花一起欢呼、赞叹，享受着“夜间飞行表演秀”独有的节日气氛和欢乐感受。 笔者曾参加过比利时航展的“夜间飞行表演秀”。与之相比，阿瓦隆2017航展的“夜间飞行表演秀”规模更大、仪式感更强，更具观赏性和感染力。 如果你有幸来澳大利亚观看阿瓦隆航展，一定不要错过首个公众日的这出压轴大戏。 航空航天论文:先进复合材料在航空航天领域的应用 摘要：先进复合材料由于具有多功能性、经济效益最大化、结构整体性、可设计性等众多特点，在各个领域被广泛推广和利用，特别是在航空航天领域。文章分析了我国先进复合材料的发展现状，对先进复合材料进行了简介，分别针对先进复合材料在航空领域、航天领域的应用进行了综述，最后探析了复合材料在航空航天领域的发展前景。 1 概述 现阶段，我国航空航天事业得到前所未有的发展，航空航天领域对材料的要求不断提升，为了满足航空航天领域对材料性能的要求，应该研发新型、高性能的材料，先进复合材料应运而生，其具有多功能性、经济效益最大化、结构整体性以及可设计性等众多特点。将先进复合材料应用在航空航天领域，能够有效地提高现代航空航天器的性能，减轻其质量。和传统钢、铝材料相比，先进复合材料的应用，能够减轻航天航空器结构重量的30%左右，在提高航空航天器性能的同时，还能降低制造和发射成本。现阶段，先进复合材料已经成为飞船、卫星、火箭、飞机等现代航空航天器的理想材料，同时，先进复合材料已经和高分子材料、无机非金属材料及金属材料并列为四大材料。因此，文章针对先进复合材料在航空航天领域应用的研究具有重要的现实意义。 2 我国先进复合材料发展现状 自20世纪70年代开始，我国就开始了对复合材料的研究工作，经过40多年的研究与发展，我国先进复合材料的技术水平不断提高，并且取得了可喜的进步。现阶段，我国先进复合材料在航空航天领域中的应用，逐渐实现了从次承力构件向主承力构件的转变，被广泛地推广和应用在军机、民机、航空发动机、新型验证机和无人机、卫星和宇航器、导弹以及火箭等领域，即先进复合材料已经进入到实践应用阶段。但是，我国先进复合材料技术的发展和研究成果与国外发达国家的水平还具有一定的差距，现阶段我国先进复合材料的设计理念、制备方法、加工设备、生产工艺以及应用规模等都相对落后。例如，我国军用战斗机中复合材料的用量低于国外先进战斗机的复合材料用量，仅有少数的军用战斗机超过20%，例如J-20其复合材料的用量约为27%。我国成功研制的C9型民用飞机，单架飞机的先进复合材料的用量超过16吨，标志着我国先进复合材料在航空航天领域的应用水平在不断提高。 3 先进复合材料简介 3.1 先进复合材料的组成 复合材料是由金属、无机非金属、有机高分子等若干种材料采用复合工艺组成的新兴材料，先进复合材料不仅能够保留原有组成材料的特点，还能够对各种组成材料的优良性能进行综合，各种材料性能的相互补充和关联，能够赋予新兴复合材料无法比拟的优越性能。先进复合材料简称ACM，指的是碳纤维等高性能增强相增强的复合材料。先进复合材料的多种性能都优于普通钢、铝金属材料，在航空航天领域的应用，能够有效地减轻航空航天设备的重量，同时赋予航空航天设备特殊的性能，例如吸波、防热等。 3.2 先进复合材料的特性 先进复合材料的特性主要表现为： 3.2.1 多功能性。先进复合材料经过多年的发展，结合了众多优异的物理性能、力学性能、生物性能以及化学性能，例如防热性能、阻燃性能、屏蔽性能、吸波性能、半导性能、超导性能等，并且不同的先进复合材料的组成不同，其功能性存在一定的差别，综合性、多功能性复合材料已经成为先进复合材料发展的必然趋势之一。 3.2.2 经济效益最大化。先进复合材料在航空航天领域的应用，能够减少产品部件数量。由于复杂部件的连接不需要进行铆接、焊接，因此对连接部件的需求量降低，有效地减少了装配材料成本、装配和连接时间，进一步降低了成本。 3.2.3 结构整体性。先进复合材料可以加工成整体部件，即采用先进复合材料部件能够替代若干金属部件。某些特殊轮廓和表面复杂的部件，用金属制造的可行性较低，采用先进复合材料能够很好地满足实际需求。 3.2.4 可设计性。采用树脂、纤维、复合结构方式，能够获得不同形状、不同性能的复合材料，例如选择合适的材料、铺层程序，能够加工出膨胀系数为零的复合材料，并且复合材料的尺寸稳定性优于传统金属材料。 4 先进复合材料在航空领域的应用 传统的飞机制造以钢、铝、钛合金为主要材料，而传统飞机上应用比例最大、构成轻质结构主体的铝合金正在被越来越流行的复合材料所替代。我们所指的复合材料主要是以高性能纤维作为增强体，用树脂作为基体将纤维粘结在内部并固化成型的高性能塑料。随着复合材料的迅速发展和广泛应用，当前先进的复合材料在飞机上的关键应用部位和用量的多少，已成为衡量飞机结构先进性的重要指标之一。由于碳纤维材料具有耐高温、密度低、强度大等特点，目前在航空航天领域运用最为广泛。与密度达到2.8g/cm3左右的铝合金相比，先进的碳纤维复合材料密度一般在1.45～1.6g/cm3左右；而拉伸强度可以达到1.5GMPa以上，超过铝合金部件的3倍，接近超高强度合金钢制部件的水平。这种密度低、强度刚度高的优势，使飞机的复合材料结构部件在获得与先进铝合金部件在强度刚度等综合性能方面相当的水平时，重量可以大幅减少20%～30%。复合材料在飞机结构中的应用情况大致可以分为三个阶段：第一阶段是应用于受载不大的简单零部件，可减重20%；第二阶段是应用于承力大的部件，可减重25%～30%；第三阶段是应用于复杂受力部位，如中机身段、中央翼盒等，可减重30%。复合材料主要用于制造航空器的外饰和内饰部件，如飞机的一次构造材料：主翼、尾翼、机体，二次构造材料，副翼、方向舵、升降舵、内装材料、地板材、桁梁、刹车片等及直升飞机的叶片。根据统计，小型商务机和直升飞机的碳纤维复合材料用量已占55%左右，军用飞机占25%左右，大型客机占20%左右。 4.1 军机上的应用 为满足新一代战斗机对高机动性、超音速巡航及隐身的需求，20世纪90年代后，西方战斗机全部大量采用复合材料结构。先进的复合材料也大大增加了军用运输机的有效载重，增大了军用飞机的载油量，克服常规材料在高超声速飞行器研制中存在的瓶颈问题。因此，先进复合材料被广泛地应用在军机上，例如，碳纤维增强树脂基复合材料，在军机主结构、次结构以及特殊部位等方面的应用，有效地提高了军机的耐腐蚀性、抗疲劳性，同时还具有明显的减重效果；再如，F22由于存在超声速巡航需求，飞机外表面会长时间与空气高速剧烈摩擦，因此在机翼复合材料上放弃了环氧基树脂，而使用双马来酰亚胺树脂基体以获得260℃的最大工作温度。 4.2 民机上的应用 民机和军用飞机不同，民用飞机作为以载客飞行和运营为目的的交通工具，对安全可靠性和经济性要求更加严格。复合材料在飞机上大量应用的时间还比较短，在对材料工艺稳定性和有关试验数据尚不十分充分的情况下，应用较多含量的复合材料需要大量时间和实践的积累。民航上的复合材料应用受限，使用分为两类：结构件用复合材料、舱内材料。 以波音787为例，每架飞机的结构比例中有50%是重约35吨的复合材料，这意味着它从材料密度上就减轻了15吨左右的重量。而空客也不甘示弱，新的A350客机改名为A-350 XWB，XWB意为超宽机身，复合材料的比例达到了52%，是现在所有大型商用飞机中最高的。A-350XWB的机体比B-787还宽13cm。作为世界上仅有的两个大型商用飞机研制巨头，波音、空客先后推出复合材料占结构比例50%的主力型号，这意味着大型客机结构设计以复合材料为主要材料的时代已经拉开序幕。波音787等新一代复合材料飞机上实现的性能提升，并不仅仅是依靠低密度材料减重得来。实际上复合材料在工艺、结构力学设计上，都有着传统金属材料所完全无法比拟的优势，比如复合材料可以做出超大尺寸的整体结构部件，而且尺寸大小不会随着温度高低而产生变化。 国产大飞机在复合材料的应用上还比较保守，公开的报道显示，复合材料的使用量约占C919飞机结构重量的20%。飞机上使用的复合材料主要是碳纤维增强树脂基复合材料，它们具有高耐腐蚀、质量轻等特点，在这些性能上的确要超过一般的金属材料。通常复合材料的价格大约是常规铝合金材料的几十倍，即便是我们看起来已经很金贵的铝锂合金材料，其价格也比复合材料低得多，所以C919仅为波音737价格的1/2左右。 4.3 航空发动机上的应用 对于航空领域，特别是发动机的结构设计制造而言，高性能系统所需的轻质和耐高温等特性越来越重要。航空发动机产业是指涡扇/涡喷发动机、涡轴/涡桨发动机和传统传动系统以及航空活塞发动机的集研发、生产、维修保障服务于一体化产业集群。新的材料和工艺不断研发以应对新一代航空发动机的发展趋势，尤其是先进复合材料的应用，GE-AEBG公司、惠普公司在制造飞机发动机零部件时都采用了先进复合材料，主要包括风扇出风道导流片、风扇罩、推力反向器等部位。先进复合材料在航空发动机上的应用具体表现在以下两个方面： 4.3.1 陶瓷基复合材料的应用。陶瓷基复合材料是将碳化硅陶瓷纤维与碳化硅基底材料复合后，再涂覆一层专用涂层提升其性能，密度仅为金属材料的三分之一。由于陶瓷基复合材料具有的耐高温属性，因此在发动机流道中使用空气代替，在发动机高温区只需要较少甚至不需要冷却气体，涡轮扇发动机大幅减重，意味着发动机运转效率更高，提高了发动机的性能、耐久性、燃油经济性和高推重比。F-35战斗机使用的F135发动机是有史以来战斗机上安装过的推力最大的喷气式发动机，F135使用了陶瓷基复合材料（CMC），主要用在F135-PW-600喷管的外侧部分。 以GE航空集团为例，陶瓷基复合材料在GE航空集团的技术路线图上是一条关键路径。通用电气航空集团将于2016年新建两个复合材料制造厂，用于碳化硅和陶瓷基复合材料的批量制造，这两种复合材料都是制造喷气式发动机零部件的必备材料。GE公司是所有厂商中第一个决定使用CMC制造旋转叶片的，通过把陶瓷基复合材料叶片安装在发动机上试车，它们已经证明了旋转CMC叶片的性能，这是一个重要的里程碑。 4.3.2 树脂基复合材料的应用。树脂基复合材料具有降噪能力强、耐腐蚀性强、耐疲劳能力好、比模量高、强度高等众多优点。通过将树脂基复合材料应用在航空发动机的冷端结构、反推力装置以及发动机短舱等结构上，不仅能够降低发动机的重量，还能够提高发动机的耐腐蚀性、抗疲劳性以及强度等。例如，JTAGG验证机的进气机匣利用PMR15树脂基复合材料，该种先进复合材料的应用比传统铝合金进气机匣的重量降低了25%。 4.4 新型验证机及无人机上的应用 现代战争理念的改变，使无人机倍受青睐，无人战斗机是未来航空武器的一个重点发展方向。无人机除在情报、监视、侦察等信息化作战中的特殊作用外，还能在突防、核战、化学和生物武器战争中发挥有人军机无法替代的作用。无人机的发展方向是飞行更高、更远、更长，隐身性能更好，制造更加简便快捷，成本更低等，其中关键技术之一就是大量采用复合材料，超轻超大复合材料结构技术是提高其续航能力、生存能力、可靠性和有效载荷能力的关键。和传统的铝合金混合结构相比，以复合材料为结构的无人机，例如“全球鹰”“捕食者”等无人机都采用先进复合材料。以“全球鹰”为例，该种无人机的机翼、尾翼都采用石墨/环氧复合材料，采用该种复合材料制造的无人机，和传统铝合金混合结构的重量相比降低了65%。再如，诺斯罗普・格鲁门公司研发的X-47无人战斗机，为了满足生存力、机动性、隐身性能等特殊要求，该无人机除了接头部位采用了少量的铝合金外，几乎整个机体都采用先进复合材料。依靠复合材料，设计师还可以做出传统金属材料所无法达成的气动力学设计，比如超声速飞行的前掠翼飞机。 5 先进复合材料在航天领域的应用 5.1 卫星和宇航器结构材料 卫星结构的质量会影响对运载火箭的要求以及卫星功能，卫星结构的轻型化设计已经成为卫星结构发展的趋势之一。国际通讯卫星中心的推力桶采用先进复合材料，该种推力桶质量比传统铝结构的质量降低了30%左右，降低的重量可以增加460条电话线路，同时还能够有效地降低卫星的发射费用。欧美国家卫星结构的质量为总质量的1/10，其原因就是大量的应用了先进复合材料。现阶段，我国神州系列飞船、风云二号气象卫星等都采用碳纤维/环氧复合材料，有效地降低了总体重量，同时发射成本也显著降低。 5.2 导弹用结构材料 现阶段，美国已经将先进复合材料作为导弹弹头结构壳体、级间段、仪器舱等部件的主要材料，洛克希德导弹与宇航公司指出，采用碳纤维/环氧复合材料制造的导弹比传统铝结构导弹的重量减轻40%。现阶段，采用先进复合材料的导弹发射筒也被国外发达国家应用在战术、战略型号上，例如，俄罗斯的“白杨M”导弹、美国的“MX”导弹都采用复合材料发射筒。因为先进复合材料导弹发射筒和传统金属结构相比，其结构质量显著降低，能有效地提高战略、战术导弹的灵活性。在战术导弹领域，先进复合材料结构的导弹发射筒更加灵活、应用范围更加广泛。现阶段，我国也研发了先进复合材料结构的战略导弹和导弹发射筒，还研发了先进复合材料仪器舱，有效地提高了战略导弹的灵活性和机动性，应用效果良好。 5.3 运载火箭结构材料 国外发达国家于20世纪50年代开始应用纤维缠绕成型的玻璃钢壳体代替传统的钢壳，例如，美国的“北极星A-3”潜地导弹，采用纤维缠绕成型的玻璃钢壳体，其重量比采用传统钢壳的“A-1”轻了55%左右，随后研发的“MX”“三叉戟1”的三级发动机壳体，全部都采用芳纶/环氧复合材料，该种结构形式的壳体质量比纤维缠绕成型玻璃体壳体的重量减轻了50%左右。随着先进复合材料的发展，其在运载火箭发动机壳体中的应用优势越来越明显，并且先进复合材料被应用在三叉戟Ⅱ、德尔塔Ⅱ-7925运载火箭等型号中。现阶段，我国运载火箭发动机壳体制造业逐渐的开始应用先进复合材料，虽然起步较晚，但是经过40多年的发展获得了巨大的进步，经过多年的研发，已经成功地将芳纶/环氧复合材料、玻璃纤维/环氧复合材料应用在运载火箭发动机壳体中。先进复合材料在运载火箭结构设计中的应用，有效地降低了运载火箭发动机的重量，同时提高了运载火箭发动机的性能。 6 复合材料在航空航天领域的发展前景 先进复合材料的应用已经成为评价航空航天器水平的重要标准，同时也是提高航空航天器结构先进性的重要物质基础和先导技术。由于我国先进复合材料的应用水平和国外发达国家还存在一定的差距，但是我国已经进行大量投入来强化先进复合材料方面的研究，其发展前景良好。未来先进复合材料的发展主要表现在以下四个方面： 6.1 智能化 智能型先进复合材料和结构的研究，能够创造巨大的经济效益和社会效益，智能型先进复合材料在航空航天器外表的应用：在未来航空器表面增加各种传感器，能够对周围环境进行实时、全面、智能的检测，同时为通讯系统、电子战以及雷达系统提供瞬时模态，以此保证航空器能够安全、稳定地飞行。 6.2 多功能化 在减小航空航天器体积的基础上，为了提高航空航天器的突防能力，许多结构部件需要具备多种功能，多功能先进复合材料的应用能够赋予航空航天器新的功能，现阶段，多功能先进复合材料的研究已经从双功能型向三功能型方向转变。 6.3 质量轻、性能高 目前，我国先进复合材料能够减轻航空航天器的质量占总重的20%左右，和国外25%以上的减重效率还存在一定的差距。导致该种现状的原因是我国先进复合材料的整体性能较低，并且结构的整体性相对较差。因此，在未来的发展过程中，应该加强对复合材料强度、韧性以及整体性等方面的研究，研发整体性好、强度高和韧性高的先进复合材料，同时使复合材料的减重率超过25%。 6.4 低成本 成本较高是限制先进复合材料在航空航天领域应用和发展的主要原因之一，为了解决该问题，应该对先进复合材料的制造工艺进行研究，采用科学的制造工艺进行先进复合材料结构、尺寸以及形状的加工和制造，同时采用先进的质量控制技术、自动化技术、机械化技术等，提高先进复合材料的生产效率，提高其成品率，以此降低先进复合材料的成本。 7 结语 综上所述，经过40多年的发展，我国先进复合材料工业逐渐形成了一个完整的体系，并且部分先进复合材料已经成功地应用在航空航天器生产实践中，获得了良好的效果。但是，从整体上来说我国先进复合材料技术水平和发达国家还存在一定的差距。因此，我国先进复合材料研究、研发人员和生产企业应该加快先进复合材料结构、制造技术、生产工艺等方面的研究，同时借鉴国外的先进技术和经验，解决我国先进复合材料在航空航天领域应用的各种难题，以此提高我国航空航天器的各种性能，进一步促进我国航空航天领域的全面、高速发展。 航空航天论文:航空航天制造业与区域经济增长关系实证研究 摘 要：以国防科技工业大省陕西省为例，运用计量经济学方法，针对陕西省十六年来航空航天制造业的总产值、新产品产值、固定资产投资额等指标与其区域经济发展之间的关联关系，通过E-G协整检验和Granger因果关系检验进行分析研究，并基于结论对进一步推动陕西省航空航天制造业与地方经济的融合发展提出建议。 关键词：航空航天制造业；协整检验；Granger因果关系 一、研究背景 国防科技工业是我国战略性支柱产业，是国防现代化重要的物质技术基础，是经济社会发展和科技进步的首要推动力量。近年来，政府在国防科技工业与地方经济融合发展的机制建设上进行了大胆的探索和实践，取得了显著的成效。在国防科技工业与地方经济融合发展已经成为时代主题的背景之下，着力研究二者之间的关联互动对于深度军民融合及区域经济良性加速发展具有重要的意义。 陕西省是我国重要的国防科技工业发展基地，拥有雄厚的科研实力和高新技术产业基础，军民融合产业的发展具有一定的代表性。其国防科研生产横跨航空、航天、兵器、电子、船舶、核等六大行业，航空航天制造业是发展最为显著的。目前，陕西省航空航天制造业拥有30余家工业企业，40家科研机构，近8万从业人员，7千多研发人员，以及超过25亿元的资产总额。并通过资源整合大力建设了西安兵器工业科技产业基地、西安船舶科技产业园、西安阎良国家航空高技术产业基地、西安国家民用航天产业基地、西北工业技术研究院，形成“三基地一园区一院”的发展格局。 二、实证分析 本文采用计量经济学中的协整检验、Granger因果关系检验对陕西省航空航天制造业与地方经济发展之间的关联关系进行定量分析。 （一）指标选取与数据处理 本文所选用的数据样本为1996―2011年的年度数据，数据来源于2013年《陕西省统计年鉴》与《中国高技术产业统计年鉴》。 选用国内生产总值GDP、航空航天制造业总产值AMO分别作为陕西省地方经济发展状况以及航空航天制造业发展的衡量指标，航空航天制造业固定资产投资额FAI代表其在基本建设的投入指标，新产品产值NPO代表在科研技术方面的投入指标，然后对陕西省航空航天制造业总产值AMO、固定资产投资额FAI、新产品产值NPO与陕西省GDP之间的互动关系展开研究。 为剔除价格波动的不利影响，首先运用GDP指数、固定资产投资价格指数以及航空航天器出厂价格指数对GDP、FAI以及AMO、NPO的原始数据分别处理，使之成为以1996年为基期价格计算的可比数据。为了避免异方差的影响，对这4个时间序列数据进行取对数运算，分别记为LnGDP、LnAMO、LnFAI、LnNPO，具体数据（见下页表1）。本研究利用Eviews6.0软件进行相关计算分析。 （二）单位根检验 时间序列分析中的首要问题是关于时间序列数据的平稳性研究，平稳性是指时间序列的统计规律不会随时间的推移而发生变动的一种性质。本文基于ADF单位根检验法，对变量LnGDP、LnAMO、LnFAI、LnNPO以及它们的一阶差分序列进行平稳性检验。检验结果（见下页表2）。 从下页表2可以得知，LnGDP、LnAMO、LnFAI、LnNPO 4个变量在原水平下其ADF值均大于各显著性水平下的临界值，故为非平稳变量。经过一阶差分以后，新序列DLnGDP、DLnAMO、DLnFAI、DLnNPO在5%的显著水平之下，其ADF值均小于各显著性水平下的临界值，4个变量数据均为平稳性数据。基于此可以判定，序列LnGDP、LnAMO、LnFAI、LnNPO均为一阶单整序列，可以进行接下来的协整检验。 （三）协整检验 协整是对非平稳经济变量长期均衡关系的统计描述，顾名思义，协整关系则是指非平稳经济变量之间存在的长期稳定的均衡关系。本文使用E―G两步检验法对变量间的协整关系进行检验。 1.航空航天制造业总产值AMO与GDP之间的协整检验。基于“两步检验法”的思想，对一组变量之间是否存在协整关系进行检验，其与回归方程的残差序列是否是一个平稳序列的检验是相同的。因此，下面采用最小二乘法对变量LnGDP与LnAMO进行回归估计，可以得到： 从上述统计指标判断，Prob值都在0.000，显然小于5%的显著性水平，表明模型回归的系数非常显著；F值为1 006.313，相应的概率值为0.000，因此可以拒绝模型整体解释变量系数为零的原假设，模型的整体拟合情况良好；R方和调整R方都在98%以上，说明该模型整体上拟合得非常好；DW值为0.99，LM检验表明残差序列不存在序列相关。 通过ADF检验法对残差序列u进行平稳性检验，检验结果（见下页表3）。 通过下页表3的检验结果可以看到，回归方程（1）的残差序列ADF检验值小于5%的显著性水平下的临界值，因此认为该残差序列是平稳的。 基于协整检验的思想，本文认为LnAMO与LnGDP之间存在协整关系，方程（1）为LnAMO与LnGDP之间的协整方程。而前文对原始数据进行了取对数运算，故回归方程的系数代表了弹性的概念。因此，通过协整方程系数表明，如果陕西省航空航天制造业总产值增加1%，陕西省GDP增加0.82%。 2.航空航天制造业新产品产值NPO与GDP之间的协整检验。对陕西省航空航天制造业新产品产值和陕西省GDP之间的协整关系进行检验。得到回归方程如下： 通过相关统计指标判断我们可以得知，此回归方程具有较好的拟合程度，而且，方程各系数和方程整体均具有显著性。LM检验表明，残差序列也不存在序列相关。 用ADF检验法对残差序列u进行平稳性检验，检验结果（见表4）。 通过表4中的ADF检验结果表明，回归方程（2）的残差序列ADF检验值小于10%的显著性水平下的临界值，因此可以说该残差序列是平稳的。 根据协整检验的观点，可以认为LnNPO与LnGDP之间存在协整关系，方程（2）为LnNPO与LnGDP之间的协整方程。协整方程系数表明，如果陕西省航空航天制造业新产品产值增加1%，陕西省GDP则增加0.59%。 3.航空航天制造业固定资产投资额FAI与GDP之间的协整检验。同理，对陕西省航空航天制造业固定资产投资额与陕西省GDP之间的协整关系进行检验。回归方程如下： 由上述统计指标可以看出，方程拟合效果较差，方程整体和方程系数都不具有显著性，而且LM检验表明残差序列存在2阶自相关。 用ADF检验法对残差序列u进行平稳性检验，检验结果（见表5）。 表5的ADF检验结果表明，回归方程（3）的残差序列的ADF检验值大于显著性水平10%下的临界值，因此接受原假设，认为该残差序列是一个非平稳序列。 根据协整检验的思想认为LnFAI与LnGDP之间不存在协整关系。 （四）Granger因果关系检验 采用协整检验，只是对变量间是否具有长期均衡关系进行了相关检验，而其对于变量间的长期均衡关系是否构成因果关系以及因果关系方向等问题，并不能给出更加合理清楚的解释。因此，本文采用Granger因果关系检验进一步检验变量间的因果关系。 1.航空航天制造业总产值AMO与GDP之间的Granger因果关系检验。由于LnAMO与LnGDP之间存在协整关系，我们使用水平值对其因果关系进行考察。然而，滞后阶数对Granger因果关系检验结果具有显著的影响，若滞后阶数不同，则所得因果关系也会具有差异性。因此，在实际操作中，通过利用较多的滞后阶数进行多次检验，将会获得更为全面合理的结果。 选择滞后阶数从1～4，对俩变量进行Granger因果关系检验，检验结果（见下页表6）。 下页表6显示，当滞后1期时，拒绝原假设，LnAMO与LnGDP之间互为Granger因果原因；当滞后阶数为2阶时，存在单向Granger因果关系（由LnGDP到LnAMO）；当滞后阶数为3阶时，存在单向Granger因果关系（LnAMO到LnGDP）；而在滞后期为4阶时，二者之间不存在任何方向上的Granger因果关系。不难看出，在较短时期内，主要存在的是单向Granger因果关系（由地方经济增长到航空航天制造业总产值增长）；而在滞后3期时，存在反向Granger因果关系（由航空航天制造业总产值增长到地方经济增长）。 2.航空航天制造业新产品产值NPO与GDP之间的Granger因果关系检验。鉴于LnNPO与LnGDP之间也存在协整关系，因此使用水平数值对其进行Granger因果关系检验，检验结果（见下页表7）。 由下页表7可以看出，在滞后期数从1～4时，均存在由LnNPO到LnGDP的单向Granger因果关系，说明在滞后四期的时间内，都存在由航空航天制造业新产品产值增长到地方经济增长的单向Granger因果关系。 3.航空航天制造业固定资产投资额FAI与GDP之间的Granger因果关系检验。由于LnFAI与LnGDP之间不存在协整关系，因此，根据Granger因果关系检验对数据平稳性的要求，需要对平稳序列进行差分之后再进行检验，检验结果（见下页表8）。 由表8可以看出，在滞后期数从1～4时，LnFAI与LnGDP之间均不存在任何方向上的Granger因果关系。且差分后的数据，表示了变量在前后年份之间的波动，因此这一检验结果可以解释为，陕西省航空航天制造业固定资产投资额波动与陕西省GDP波动之间在滞后四年的时间内都不存在任何方向上的Granger因果关系。 三、研究结论 通过上述实证分析，本文主要得出以下几点结论：（1）陕西省航空航天制造业总产值以及新产品产值与地方经济发展之间，已经建立起了长期平稳的均衡关系，且二者弹性系数分别为0.82和0.59，而固定资产投资额与地方经济发展之间还未形成平稳的均衡关系。（2）陕西省航空航天制造业总产值对地方经济发展的驱动作用，在时间上仍然存在一定的滞后。新产品产值很好地带动了地方经济的发展，但地方经济的发展却并未形成促进航空航天制造业新产品产值增加的原因。总体上看，二者之间未形成良好的互动反馈机制。固定资产投资额与地方经济发展之间也尚未形成良好的互动关系。 四、政策建议 基于上述分析及结论，为了深入推行陕西省航空航天制造业与地方经济的融合发展，本文特提出以下几点建议：（1）重点扶持优秀的航空航天制造业企业推行股份制改革和分批上市。大力推动企业建立现代企业制度和现代产权制度，并通过积极引入多元化的投资主体，增强企业的内在活力和自我发展的动力，且以上市企业为产业发展平台，加快航空航天制造业的发展步伐。（2）完善科研机制建设，提高军民融合产业科技成果的转化效率。通过加深军工与民用企业之间相互合作，不仅对国防科技工业运行效率得到了提升，而且与地方经济的融合发展得以更好地推动，“军民结合”的国防科技工业体系被更好地建立。（3）政府应该继续推动产学研合作，加大科技创新的力度，并通过增加对高校、科研院所的投资等方式，加速并提高了科研成果的开发利用。与此同时，科技人员的配置效率需要进一步提高，人员培训力度需要进一步加大，进而来保证企业可持续性的创新能力。（4）努力探索本地区其他产业的支撑。例如，本地其他产业部门在资金、技术、人力、物力上给予支持帮助，及对国防科技产业管理创新提供的意见等，所以应大力促进区域产业部门发展的良性互动，进一步推动航空航天制造业的长足发展。 航空航天论文:欧美航空航天专业人才培养模式研究 摘 要：以美、俄为代表的航空航天大国建设了具有各自特色的航空航天专业院系，并开展了多年的教学实践经验。论文旨在通过材料的梳理，了解国外航空航天专业人才培养的模式，对国际一流大学航空航天类专业的设置、课程安排、学生培养特点等方面进行研究，从中总结经验，为国内航空航天类专业的教学教改提供参考。 关键词：航空航天专业;人才培养模式;课程体系 引言 航空航天代表了科技和工业发展的最前沿，是促进国家科技发展、满足经济建设、增强国防安全和加快社会进步的重要力量。加强航空航天类高校教育，培养一批具有高素质、创新能力的航空航天类专业人才是服务我国战略发展的必然需求。航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础，培养适应国际竞争的航空航天类本科人才，是我国航空航天科技发展的关键。当前，以美、俄为代表的航空航天大国都建设了自己特色的航空航天专业院系，开展了多年的教学实践，具有丰富的经验。论文旨在通过材料的梳理，了解国外航空航天专业人才培养模式，对国际一流大学航空航天类专业设置、课程安排、学生培养特点等方面进行研究，从中总结经验，为国内航空航天类专业教学教改提供参考。 一、国外著名航空航天院系 （一）美国著名航空航天院系 美国是世界上航空航天类研究最发达、人才培养最成功的国家，其人才培养主要依赖其国内的大学。比较有代表性的有麻省理工学院和斯坦福大学。 麻省理工学院航空航天类教学与科研由航空航天系负责，下设三个部门，分别是信息部、航空系统部、飞行器技术部。信息部分主要研究航天系统有关的信息获取、处理、传输技术，如卫星通信、高空侦察、空中通信、集成防御系统等，负责教授导航、制导、控制、通信、网络、实时软硬件系统等课程。航空系统部门主要研究航空航天高复杂性系统的设计、制造、操作方法，教授最优化方法、故障诊断、系统容错等课程，建有人机实验室、空间系统实验室、国际空运中心、操控台研究中心、复杂系统研究实验室等。飞行器技术部门负责计算方法、流体力学、推进技术、材料科学、结构技术等的研究和教学，建有宇航计算设计实验室、空气涡轮实验室、宇航微小结构协会、空间推进实验室、先进材料和结构技术实验室等。 斯坦福大学航空航天系隶属于工学院，承担航空专业的教学科研任务。该系的研究领域包括空气弹性变形及流体仿真、飞行器设计与控制、应用航空动力学、空气声学计算、流体动力学计算、动态系统计算、机器人控制、复杂材料与结构、湍流模拟、推进、高超声速流体、导航、控制系统辨识与优化、卫星工程、湍流与燃烧等。 （二）俄罗斯著名航空航天院系 俄罗斯也是航空航天强国，开设航空航天专业的主要学院有莫斯科国立航空学院、西伯利亚国立航空航天大学。莫斯科国立航空学院建于1930年，拥有12个学院，56个系，128个实验室，3个设计局，几个计算机中心，一个实验工厂，一套运动航空训练设施，一个莫斯科附近的飞机场，两个科研机构（应用力学和电气力学，低温研究）。该学院通常以数字编号代替学院名称，从一院到十二院分别为航空工程院、发动机院、控制系统院、信息与电力院、无线电电子学院、经济与管理院、航空航天院、机器人与智能系统院、应用数学和物理院、应用力学院、人文科学院、预科院。西伯利亚国立航空航天大学拥有空间研究及高技术学院和航天技术学院，设置了飞机制造系、航空发动机与能源装备系、飞行器管理系统系、航空导弹技术系、飞行器无线电技术系统系。 （三）欧洲著名航空航天院系 英国帝国理工学院在其工学院设置了航空系，主要负责飞机设计制造方面的研究与人才培养，包括航空动力学与航空结构学两个研究方向。航空动力学方向包含流体基础、航空飞行器设计、控制、生物医学、环境与工业关系等方面的研究。航空结构学方向包括计算力学、冲击与损伤、复合材料等方面的研究。 法国国家高等航天航空学院已经有90多年的历史，它位于欧洲航天业发展的中心地带，致力于培养顶尖的技术工程师，在研制协和式客机的工程师当中，有许多就是从法国高等航天航空学院毕业的。学院下设5个系和一个研究中心，分别是空气动力学、能源、推进系、结构与材料力学系、光电子与信号系、语言文化艺术系、航空宇航中心。 二、国外著名航空航天院系专业设置与课程体系 （一）学位与专业设置 国外著名航空航天院系多数是本科四年，研究生二年，英国有本科3年，研究生1年。俄罗斯不同，如莫斯科国立航空学院预科1年、本科4年、硕士2年、博士3年。在学位设置上，各个院校有所不同，归纳起来，主要有工学学士、航空航天工程学士、航空工学学士、航空航天工学学士、航空工程理科硕士、航空航天工程学士、航空与宇航工程学士、航空学理科硕士、航空与航天学理科硕士、机械与航天工程理科硕士。 （二）国外著名航空航天院系课程体系 麻省理工学院（MIT）航空与航天专业是美国同领域中最有名的专业，其人才培养理念和课程设置世界闻名。MIT航空与航天系设有两个本科专业方向：航空与航天科学工程专业和航空与航天信息科学工程专业，两个方向的课程设置都建立在航空航天基础（核心）课程上，下面分别以A和B代指这两个专业。课程主要包括全校统一要求课程和系课程构成。全校统一要求课程包括基础科学课程（6门）、人文、艺术、社会科学课程（8门）、科学与技术限选课程（2门）、实验课程（1门）;系课程包括系核心必修课程、专业课程、试验与进展课程，其中系核心必修课程包括一体化工程I、II、III、IV，计算机和工程问题求解引论，自动控制原理、动力学、随机系统分析、微分方程;专业课程中专业A包括空气动力学、结构力学、推进系统引论、航天工程中的计算方法，专业B包括航天系统的评估与控制、数字系统实验室介绍、实时系统与软件、交互系统工程、人为因素工程、自主决策原理;试验与进展课程包括飞行器工程、空间系统工程、试验项目I、试验项目II、飞行器进展、空间系统进展I、空间系统进展II。 （三）学时学分要求 1.学分组成。课程学分组成考虑教学环节，如MIT飞行动力学课程，总学分12分，构成包括课堂3分、实验1分、预习和复习8分。另外还有无学分课程，课程必修但无学分，如普林斯顿没有学分制、强调上课门数，斯坦福大学基础课程要求5门航空航天基础课程，专业课程4选3。英国大学一般不设立学分制，所有学生都按部就班完成规定课程的学习。 2.学分要求。美国大部分学校有明确的毕业学分数要求。如MIT航空航天工程系根据培养计划设课程学分，又分成4类，分别是核心课（core）108、专业领域课（professio- nal area）48、实验和综合应用（experiment and Capstone）30、非限制性选修课（unrestrictived elective）48，总学分大于234学分。但是在学分数量并不统一，差异很悬殊，如密歇根128学分、MIT大于234学分、宾州州立132学分。航空航天专业必修课比例很高，有的高达90%以上，如斯坦福、佐治亚理工、普渡。另外还有只要求课程而不要求学分的，如普林斯顿毕业要求共36门课。 3.学时要求。有些大学要求学时达到一定数量，如悉尼大学本科至少192学时，研究生核心课程和选修课程，至少144学时。斯坦福大学研究生基础课程设置门数要求，其他按学时要求，数学（6个学时）、技术选修（12学时）、人文社科类选修（45学时）。 三、国外著名航空航天院系专业培养特色 归纳起来，国外著名航空航天院系在专业培养上具有如下特色。一是国外著名大学航空航天专业设置宽、窄各有特色。美英等专业设置以宽口径、大类培养为主，基本不针对特定航空航天器划分专业，学生专业方向只是体现在个别课程的选择上。俄罗斯、乌克兰等的专业划分细而精，如莫斯科国立航空学院几乎整个大学的院系专业就代表了航空航天器的各个不同部分，专业面向具体而明确。二是国外著名大学航空航天专业课程体系具有少而精且多样化特色。美英等课程每学期课程数量相对较少，但课业工作量不少。学生毕业所需学时学分也不少。美英等航空航天专业的课程必修多、选修少，完全学分制的作用并不明显，反映了航空航天专业的特殊性。课程学习课内外并重，还有较多实践环节、交流讨论、项目设计等。课程的环节丰富多样（如剑桥）。教授授课。三是注重通识教育与专业教育的结合。在通识教育上，在课程设置中有重视科技写作、科研道德规范、表达与交流、团队协作、人文素质培养和工程师就业指导。在专业教育上，强化多样化实践环节、注重专题课程和生产实习。四是注重综合素质和个性化培养。例如南安普敦大学设置有工程管理与相关法律的必修与选修课程，让学生学习在工程实践中如何领导团队、进行项目管理与风险评估、做出决策以及熟悉与之相关的法律知识。还会从工业部门请来客座教师来协助授课，并安排有相应的实践环节。针对个性化培养需求，在课程设置上具有较大的选择基数。 四、总结 航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础，是航空航天类研究生人才的后备军。论文主要对国际一流大学航空航天类专业学位与专业设置、课程体系、学时学分要求点等方面进行了梳理，总结了人才培养特色，为国内航空航天类专业建设和教学教改提供参考。

经典力学论文:论经典力学范围内现行的惯性观 摘要: 对经典力学范围内现行的惯性观提出了不同的看法,认为对于惯性要区分:个别研究对象的性质与存在的性质;保持某种状态的性质与改变某种状态的性质;物理学规律的动力学特性与审美性。 关键词: 惯性;存在;时间;空间 惯性是经典力学中的一个基本概念,同时它又是人们日常生活中的一个基础性观念,并且惯性问题也是经常被物理学界讨论的一个话题(1)。可是,尽管经典力学经过了漫长的发展时期,大部分的物理教师在此问题上还存在着很多的混乱性(2),本文试从几个方面对惯性进行了讨论,望引起大家的共识。 一、惯性的意义 大家知道,惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质(3)。一个物体,只要不受外力作用,原来静止的就会一直静止下去,而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于:惯性是否是物体的性质?依据牛顿第一运动定律,任何物体均具有惯性。因而,看来惯性不是被研究物体的性质,因为这一性质是一切物体所具有的,也就是说它与物体的个别特征无关。因而,惯性只能是存在的一个特征,是被研究对象周围的环境在此对象上的表现。换一句话说,它是存在于物体周围的一种条件,一种约束。 二十世纪初,德国数学家诺特尔(4)证明了:空间平移对称性导致动量守恒、空间转动对称性导致角动量守恒、而时间均匀性导致能量守恒。事实上,物体的惯性是时间均匀性与空间对称性的必然结果。因而它与个别的特殊研究对象无关。惯性不是个别存在物的性质,个别存在物只是惯性的显现者,惯性的本质与个别存在物的特性无关。从而我们就不能用反映个别存在物性质的量(例如质量)来测度惯性。因为惯性作为存在的一种显现,并无大小可言,它只是存在之状态的表达。 二、惯性与物体运动状态变化的难易程度无关 通常认为质量是物体惯性大小的量度是据于这样的理由:质量大的物体在相同的力作用下其运动状态不容易改变。这是由牛顿第二定律所得到的基本结论。而事实上物体运动状态是否变化,物体运动状态的变化是难还是容易是与惯性无关的。惯性所揭示出的物体之性质不在于其使(或抗拒)物体运动状态的改变或代表改变的难易程度的能力,而在于它的保持某种特定状态(静止或匀速直线运动)的本领:在最相似的物之间,错觉说着最巧妙的谎;最小的罅隙是最难度(5)。因而惯性与物体的质量无关。倘若惯性与物体的质量有关的话,则我们也可以说力与惯性也有关系。因为对于相同质量的物体而言,力越小其运动状态就越难改变。因而,也即力越小物体的惯性越大。事实上,在惯性概念发展的最初时期,牛顿就将惯性与力进行等价的思考,当然现在大家知道牛顿的把惯性等同于力的思想是错的了。如果要说质量与惯性确有联系的话,作者以为也只能从这样的一个视角来看:惯性是由其表现物体周围存在着的与时空有关的天体质量分布情况决定着的性质。这是因为,根据广义相对论,空间的性质是由天体质量的分布所决定的。至于时间,自从奥古斯丁(6)提出“什么是时间?”以来,人们还没有认清它的真面目,也因而从更深的层次上而言,人们只认识到什么是惯性而还没有搞清惯性是什么。 惯性不是一种由个别物体自身所具备的原因(诚然,所有物体均会表现出惯性),它不是我们的一种吃力的、需要支撑的、痛苦感的反映,事实上,它是存在之美感的绽开。因而“惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质”(7)这样一种说法就是不当的。因为这一注释还是从对牛顿第二定律的基本分析而来的,在这一注释中已经隐藏了牛顿第二定律及对惯性与物体质量等价的认同感。其实,惯性是一种令人十分安全的、舒适的、和谐的存在之性质,它使物体的存在行为非常简单,而人们也往往由于常见到这种存在的简单性而忽视了它的深层含义。静止的永远静止,运动的永远作匀速直线运动,惯性就是将存在如此单调而重复地显现在人们眼前。凡是背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的,作者以为均属一种不当的诡辩行为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教科书(8),我们来看一些下面的例子。 例1.惯性也有不利的一面,高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交通事故。所以,在城市的市区,对机动车的车速都有一定的限制,以利于行车安全。(9) 在这里,不能及时制动是由于惯性还是由于制动力不够大?略作思考,读者就可判断出是由于后者。将惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是,由于车辆质量较大,而相应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小,不能使车辆很快地减速,从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更大,那么作者认为还是可以在一定的时间内制动车辆的。 并且,这个例子中的“高速行驶的车辆”及“对机动车的车速都有一定的限制”的字句很容易使学生认为惯性和物体的运动速度有关。这对于初学者来说是一个很大的误导。 例2.把斧柄的一端在水泥地面上撞击几下,斧头就牢牢地套在斧柄上了,这是什么缘故呢?(10) 通常标准答案是这样的:开始斧头和斧柄同时向下运动,当斧柄遇到障碍物时突然停止,而斧头由于惯性保持原来的运动状态,这样斧头就牢牢地套在斧柄上了。 事实上,斧头在斧柄上套牢是由于斧头克服了阻力相对于斧柄运动了一段位移,而惯性不是克服某种阻力使斧头运动的原因。在此问题中的一个效果是斧头相对于斧柄产生了某种(克服一定力的)运动,因而我们必须以斧柄为参照系来考察此种运动的实质。当以斧柄为参照时,实际上斧柄在撞击的过程中是一个非惯性系,它相对于惯性系有一个向上的加速度。因而斧头在此参照系中必受到一个向下的“惯性力”,正是此力与斧头的重力克服了斧头与斧柄之间的弹力与摩擦阻力使斧头相对于斧柄前进了一段位移,从而使斧头在斧柄上套牢。如果一定要以地面为参照系来看斧头在斧柄上套牢的问题,那么可以这样认为:虽然斧头在斧柄上向下套牢的过程中没有受到除重力以外的向下的另外力,但相对于地面而言斧头具有一定的动能和重力势能,正是这个能量克服了阻力作功从而转化为内能。所以从效果上看,一是斧头相对于斧柄向下移动了一段位移,二是斧头与斧柄的接触面上在发热。 如果仅从动力学的角度来看,斧头在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小与作用时间(或所通过的位移)所共同决定的,也就是说它和斧头相对于斧柄的动能或动量变化有关。斧柄在“水泥地面”上“撞击”这两个条件只是使斧柄产生了相对于水泥地面的较大的动量变化率,从而也使斧头具有了相对于斧柄的惯性力。但是,虽然这个惯性力构成了斧头套牢在斧柄上的直接原因,可严格地说,斧头在斧柄上套得牢不牢的原因还和斧头的重力及斧柄的弹性和斧头与斧柄的摩擦力大小均有关系。并且斧头在斧柄上套得牢不牢和作用时 间也大有关系,因而,撞击“几下”也是一个非常重要的条件。 例3.小车上竖直放置一个木块,让木块随小车沿着桌面向右运动,当小车被档板制动时,车上的木块向右倾倒。这是怎么回事呢?(11) 教科书上的答案是这样的:小车突然停止的时候,由于木块和小车之间的摩擦,木块的底部也随着停止,可是木块的上部由于惯性要保持原来的运动状态,所以木块向右倾倒。 事实上,本例中小车上木块的倾倒是由于力矩作用的缘故。若以地面为参照物,小车对木块的摩擦力对木块的重心而言有一个顺时针旋转的力矩,从而木块向右倾倒。若以小车为参照物,小车被档板制动时已是一个非惯性系,作用在木块(重心)上的“惯性力”对木块的底端也产生一个使木块作顺时针旋转的力矩。 需要指出的是,在上述例2和例3中,斧头在斧柄上套牢和木块在小车上倾倒已是一个涉及物体在非惯性系中的动力学的问题。其中例2是非惯性系中的质点动力学问题,而例3则是非惯性系中的刚体动力学问题。可是,在非惯性系中,我们通常意义上所论述的牛顿第一定律已不成立,从而也失去了此两例的代表意义。也就是说,这两个例子不仅是不准确的解释而且是不适当的例子。在涉及惯性的问题上我们必须分别那些是属于惯性现象,而那些则不属于惯性现象——即为动力学现象。牛顿的例子,毫无疑问是正确的(12),但我们许多的物理学工作者却将惯性对事物的解释范围作了相当随意而并不恰当的扩展或扭曲。其实在讲述惯性时,用不着举更新鲜的特别例子,倒是需指出惯性使我们对事物常态的存在方式太熟视无睹了。这里问题的关键在于,惯性不是使物体改变运动状态(使火车制动、使斧头套牢在斧柄上、使小木块倾倒)的原因。严格地说,这些原因和物体的惯性无关,只和力有关,而至于火车制动得及时不及时,斧头套在斧柄上牢不牢,小木块倾倒得快不快,则不仅与力有关,还和物体的质量、形体、初速度有关。但即使如此地与质量和初速有关却也与惯性无关。 惯性,这个我们通常认为是由物体内在因素决定的性质,其实是物体存在方式的一种条件性:“试取汽车为参考系统来研究‘当汽车急剧刹车的时候,车中乘客有向前倾倒的倾向’这个问题,在汽车急剧刹车前,相对于汽车而言,乘客是静止的,在汽车急剧刹车时,乘客突然向前倾,这就是说,以汽车为参考系统,乘客由静止而突然向前倾,并不保持其静止状态,并不表现出惯性”(13)。这个条件就是:物体要表现出惯性,它必须处于惯性参考系中。而“事物的存在顽强地延续维持不变,无论运动是快是慢抑或停止。”(14)也只在惯性系中才成立。在研究物体的运动学与动力学问题时,惯性系总有着特殊的地位。可是,这个特殊地位的存在并不单单是人类抽象理性的功劳,并不是人类贪懒和间集化的一个报应,惯性系的存在有其形而上的基础:自然之美的呈现及人对自然之美呈现体认的同一性。如果没有了存在的时间均匀性与空间对称性,我们选取的相对于地面作匀速直线运动的参考系对研究动力学问题而言也就将成为一个畸形的怪胎。惯性系不仅在计算上向人类提供了联系物体的相互作用与相对运动的便利方式,其更根本的是它使人与存在的关系成为审美性的。惯性定律给我们的启示是:存在是美的。而惯性系则是自然对人的一个馈赠。也因而,我们应当从审美的视角来看待惯性,而不应当将它看成一个恶魔或一件便宜货。 所有的老师都要求学生不要把惯性与惯性定律混为一谈,可是当我们的老师用动力学的观点来看待惯性——也就是说,把惯性与牛顿第二定律混为一谈的时候,对学生的这一期望是合适的吗?其实这是一个误区:当教完一些物理学的基本概念与规律以后,就要求学生用它们解释自然现象。事实上,物理学中有些基本概念与规律不是要求我们去解释自然现象,它没有这个功能,它只是告诉我们要去感受些什么,它提供给我们的不是一种推理的方式,而是一个判断的原则 :它促成我们的判断更接近于自然之美的呈现。 三、惯性定律与牛顿第二定律的关系 当物体所受的合外力为零时,从牛顿第二定律可知物体处于静止状态或作匀速直线运动。可是,仅依据这一点却不能认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的一个特例。因为这两个定律的论述对象其实是不一样的。牛顿第二定律的研究对象是一个物体,而牛顿第一定律论述的是整个存在的性质。惯性——这个任何物体均具有的性质其实不是我们的个别研究对象所具有的性质,因为这个“任何物体”,包括了天地间的万物,而万物的总称(15)即是宇宙:“四方上下曰宇,古往今来曰宙”.也即任何个别的物体都不可能无条件地具有惯性:惯性是存在的特性,是存在着的时空的特性,是宇宙的特性。 其次,牛顿第二定律是关于个别物体因果性的规律,而牛顿第一定律却与个别物体的因果性无关,它是存在之状态的表述,它的表述是与具体的特定的时间无关的、瞬时性的。正是这种非时间性(16)构成了牛顿力学的本质特征。也正是牛顿第一定律所成立的时间均匀性与空间对称性构成了惯性系的特殊地位,从而使我们可以在牛顿第二定律的意义上来研究物体的动力学关系。因为毫无疑问,物体的运动性质和规律与采用怎样的空间和时间来度量有着密切的关系(17)。由此可见,不仅牛顿第一定律不是牛顿第二定律和特例,恰恰相反,现行的动力学规律正是牛顿第一定律所揭示的存在之性在具体的个体事物上的展现。惯性定律比牛顿第二定律具有更强的基础性。也就是说,正是惯性现象,构成了牛顿动力学所以成立的操作平台。由于物体在不受外力作用下保持其速度不变,因而物体运动速度的变化才跟物体的受力相关。 最后,牛顿把惯性定律放在三个运动定律的首位也是与其对自然的信仰因素有关的。因为在文艺复兴之前的绝大部分思想家继承了亚里士多德关于物体运动内在决定论的观点。但在牛顿看来,基本的物质粒子完全是惰性的,没有任何自发的运动,而电、磁、光这些‘非物质’的力量则成为神在自然中的行动的载体(18)。也就是说,惯性定律内隐含着牛顿否定亚里士多德运动观的内在目的论从而建立新力学的形而上基础。 四、惯性与具体物体的质量无关 从上面的讨论可以看出:“质量是物体惯性大小的量度”这个论题,在几个角度去看都是错误的。第一,质量不是物体惯性大小的量度。个别研究对象的质量与其所揭示的惯性毫无关联。因为这两者从数量上来看是一对无穷大的关系,从内容上来看是个体与存在的关系,在它们之间,人类的理性不可能找到逻辑上的因果链。第二,“物体(的)惯性”这样的说法缺乏依据,因为惯性不是物体的性质。物体只是作为惯性的表现者而存在的。第三,“惯性(的)大小”这样的说法也缺乏依据,因为惯性没有大小,惯性只是存在的一种表达方式,一种特定状态的显现。第四,既然惯性并无大小,我们也不可去进行量度,事实上,任何一本教科书上也没有指出惯性与质量的函数关系,因为这一函数关系并不存在,它只是人们的一个虚假的逻辑推测,谁也不能证明质量与惯性成正比或不成正比 ,更不能得出它们之间的比例系数,因为这些关系均是虚假的。因而,物理学界流传的物体的惯性等于它的质量(19)只是人们一个随心所欲的错误言说。 由于物体质量与惯性无关,所以,将牛顿第二定律中的质量称为惯性质量就是不当的,质量的确对物体运动状态的改变有一种象力一样的阻抗作用,质量在改变物体运动的状态上而言似乎有一种“消解”、“抗拒”力的性质。因而作者认为可将现行的“惯性质量”改称为物体的“抗性质量”。正如牛顿所说:“物体只有当有其他力作用于它,或者要改变它的状态时,才会产生这种力。这种力的作用既可以看做是抵抗力,也可以看做是推斥力。(20)”因为质量与物体运动状态的变化快慢有关,它事实上具有动力学特征,当一个物体的质量大时,它对运动状态改变的阻抗能力就越大。 从逻辑上而言,我们只有将惯性从物质的内在因素中解除出来,才能完全地克服牛顿时代的机械论自然观与牛顿第一运动定律之间存在着的深刻矛盾。也就是说,这样才能使牛顿第一定律恰如其分地建立在由文艺复兴所形成的机械论而不是亚里士多德的目的论的形而上学基础之上。 五、惯性定律的表述方式 牛顿第一定律是动力学定律的基础,但它本身并不表征物体的某种动力学性质,它是关于人类体认自然之美、自然之和谐的陈述。据于上面的论述,对牛顿第一定律的陈述方式作以下的要求是并不过分的:反映时间的均匀性,空间的对称性 ,及自然之美对人的呈现。可是,现行的许多教科书中对牛顿第一定律的陈述是很不一致的。当然,这种不一致性用老眼光来看是无伤大雅的,但以今天的眼光来看,这种差异性就成为值得商讨的了。 例如:一个物体,如果没有受到其他物体的作用,它就保持自己的静止状态或匀速直线运动状态(21)。这样的陈述可能离惯性定律的本义较远,因为这一陈述的方式是在动力学的维度上来进行的,陈述的对象是“一个物体”。这和牛顿第二定律的研究对象是一致的,这样方式的陈述毫无疑问地可以把惯性定律认为是牛顿第二定律的一个特例,因为“如果没有”这几个字就表达了陈述事件的某种特殊性。 另外一种常见的陈述方式是:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。(22)这样一种表述比前一种完整多了,它几乎就是牛顿的原义,但这里的“一切物体”应当换成“任何物体”(23)。因为在此论述中的“任何物体”实际上是对一切物体的否定,而“有外力”应当换成“其它物体的作用”,因为惯性定律是不涉及力的,操作意义上的力这个动力学的基本概念与惯性无关。 作者试着这样来陈述惯性定律:存在着的宇宙有这样一种性质,它使任何物体在没有受到其它物体作用的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态。或许,这样的一种陈述方式是较明晰的陈述方式,它强调了惯性与惯性的表现者(个别研究对象)的严格区分,这个陈述的主语是性质,这样的陈述才可称为关于“惯性”的定律。而我们也应当将惯性定义为:使物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。 六、人们误解惯性的来源 人们在惯性问题上所犯的错误认识,既来源于历史上人们对于和惯性概念相联结的力与物体运动关系的一贯表达方式,又来源于牛顿的表述与对于牛顿力学理解上的偏差。“事实上,牛顿似乎注定要被人误解”。(24) 在牛顿所陈述的第一定律中:(25)“每个物体都保持其静止、或匀速直线运动的状态,除非有外力作用于它迫使它改变那个状态(Every body persists it's state of rest or of uniform motion in a straight line until it is compelled by some force to change that state.)”。牛顿对“除非有外力作用于它迫使它”作出了对应的理解,即认为保持其静止或匀速直线运动状态的物体是由内部原因的,这个内部原因即称为惯性:“vis insita,或物质固有的力,是一种起抵抗作用的力,它存在于每一个物体当中,大小与该物体相当,并使之保持其现有的状态,或是静止,或是匀速直线运动”。(26)在牛顿时代,作出这样的判断是无可厚非的:“一个物体,由于其物质的惰性(现称惯性——译者注),要改变它的静止或运动状态就极其不易。因此这种固有的力可以用一个最确切的名称‘惯性’或‘惰性力’来称它。”(27)因为在牛顿时代是无法判定惯性的本质的。从牛顿的这一段话我们大致可以判断出,他几乎是在第二定律的意义上来领会惯性的,因而他才认为(惯性)大小与该物体的运动和质量有关。 这一观点可以追踪到亚里士多德,它影响了包括牛顿在内的一大批科学家的思维方式。在牛顿之前的开普勒也就惯性说过(29):“如果天体不赋有类似于重量的惯性,要使它运动就不需要力,最小的动力就足以使它有无限的速度,但由于天体公转需要用一定的时间,有的长些,有的短些,因此非常明显,物质必须具有能说明这些差别的惯性”;“惯性,或对运动的阻力是物质的一种特性,在给定的体积中,物质的量愈多,惯性愈强。”由此我们也可见,在开普勒那里已经有惯性等同于力与质量的观点了。 从上面的论述可以看出,人们对于惯性的错误理解主要是由历史原因所造成的,这个原因主要在于:人们普遍地认为事物外在的状态是有其内在原因的。当人们在物体之外找不到令人信服的可感觉的原因的时候,就只能把它归因于物体的内部。牛顿将惯性归因于物体的内部,把惯性看成阻碍物体改变其静止或匀速直线运动状况的内力,他假设的惯性非常接近布里丹的冲力——即:惯性作为一个内力,在缺乏外部动力或阻力时,会引起无定限的直线运动(30),另一方面,牛顿的惯性观又来自于他对古希腊关于自然具有灵魂观念的继承,我们可以从他的着作中强烈地感到,他具有自然界的物体与人一样会在受到作用时产生反作用这样一种强烈的思想意向。显然,在现代人看来,自然界的物体是与人具有本质区别的。 在牛顿以后,欧拉则将牛顿关于vis insita 的比较隐晦的注释作了同牛顿之前的有些科学家的直感一样的有一定危险性的表白:“惯性是物体保持静止或保持匀速直线运动的能力.....惯性的大小与质量成正比例。”(31) 可是现在看来,这种危险性中是带有错误的。从那以后到现在,人们对于惯性的理解基本上是庸俗性质的。随着现代物理学的发展,特别是诺特尔之后,我们可以认识到使物体保持静止状态或匀速直线运动状态的原因并不在物体的内部、也跟力无关,而是由于物体所处的时间均匀性与空间对称性。也就是说,我们必须对牛顿意义上的惯性作出更开放性与发展性的理解,牛顿的vis insita(惯性是一个消极的本原,靠此本原物体维持它们的运动或静止,按照作用力的大小接受运动,按照受到阻力的大小抵制运动。(32))可以深入为两个层面的结论:在没有外力的作用下,一个物体,它能保持静止状态或匀速直线运动是由于惯性,即时间均匀性与空间对称性;在同样大小的力的作用下,一个物体它的运动状态较难改变是由于它的动力学特性——抗性,即它的质量较大。 经典力学论文:论经典力学范围内现行的惯性观 摘要: 对经典力学范围内现行的惯性观提出了不同的看法，认为对于惯性要区分：个别 研究 对象的性质与存在的性质；保持某种状态的性质与改变某种状态的性质；物 理学 规律 的动力学特性与审美性。 关键词: 惯性；存在；时间；空间 惯性是经典力学中的一个基本概念，同时它又是人们日常生活中的一个基础性观念，并且惯性 问题 也是经常被物理学界讨论的一个话题（1）。可是，尽管经典力学经过了漫长的 发展 时期，大部分的物理教师在此问题上还存在着很多的混乱性（2），本文试从几个方面对惯性进行了讨论，望引起大家的共识。 一、惯性的意义 大家知道，惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质（3）。一个物体，只要不受外力作用，原来静止的就会一直静止下去，而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于：惯性是否是物体的性质？依据牛顿第一运动定律，任何物体均具有惯性。因而，看来惯性不是被研究物体的性质，因为这一性质是一切物体所具有的，也就是说它与物体的个别特征无关。因而，惯性只能是存在的一个特征，是被研究对象周围的环境在此对象上的表现。换一句话说，它是存在于物体周围的一种条件，一种约束。 二十世纪初，德国数学家诺特尔（4）证明了：空间平移对称性导致动量守恒、空间转动对称性导致角动量守恒、而时间均匀性导致能量守恒。事实上，物体的惯性是时间均匀性与空间对称性的必然结果。因而它与个别的特殊研究对象无关。惯性不是个别存在物的性质，个别存在物只是惯性的显现者，惯性的本质与个别存在物的特性无关。从而我们就不能用反映个别存在物性质的量（例如质量）来测度惯性。因为惯性作为存在的一种显现，并无大小可言，它只是存在之状态的表达。 二、惯性与物体运动状态变化的难易程度无关 通常认为质量是物体惯性大小的量度是据于这样的理由：质量大的物体在相同的力作用下其运动状态不容易改变。这是由牛顿第二定律所得到的基本结论。而事实上物体运动状态是否变化，物体运动状态的变化是难还是容易是与惯性无关的。惯性所揭示出的物体之性质不在于其使（或抗拒）物体运动状态的改变或代表改变的难易程度的能力，而在于它的保持某种特定状态（静止或匀速直线运动）的本领：在最相似的物之间，错觉说着最巧妙的谎；最小的罅隙是最难度（5）。因而惯性与物体的质量无关。倘若惯性与物体的质量有关的话，则我们也可以说力与惯性也有关系。因为对于相同质量的物体而言，力越小其运动状态就越难改变。因而，也即力越小物体的惯性越大。事实上，在惯性概念发展的最初时期，牛顿就将惯性与力进行等价的思考，当然现在大家知道牛顿的把惯性等同于力的思想是错的了。如果要说质量与惯性确有联系的话，作者以为也只能从这样的一个视角来看：惯性是由其表现物体周围存在着的与时空有关的天体质量分布情况决定着的性质。这是因为，根据广义相对论，空间的性质是由天体质量的分布所决定的。至于时间，自从奥古斯丁（6）提出“什么是时间？”以来，人们还没有认清它的真面目，也因而从更深的层次上而言，人们只认识到什么是惯性而还没有搞清惯性是什么。 惯性不是一种由个别物体自身所具备的原因（诚然，所有物体均会表现出惯性），它不是我们的一种吃力的、需要支撑的、痛苦感的反映，事实上，它是存在之美感的绽开。因而“惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质”（7）这样一种说法就是不当的。因为这一注释还是从对牛顿第二定律的基本 分析 而来的，在这一注释中已经隐藏了牛顿第二定律及对惯性与物体质量等价的认同感。其实，惯性是一种令人十分安全的、舒适的、和谐的存在之性质，它使物体的存在行为非常简单，而人们也往往由于常见到这种存在的简单性而忽视了它的深层含义。静止的永远静止，运动的永远作匀速直线运动，惯性就是将存在如此单调而重复地显现在人们眼前。凡是背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的，作者以为均属一种不当的诡辩行为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教科书（8），我们来看一些下面的例子。 例1．惯性也有不利的一面，高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成 交通 事故。所以，在城市的市区，对机动车的车速都有一定的限制，以利于行车安全。（9） 在这里，不能及时制动是由于惯性还是由于制动力不够大？略作思考，读者就可判断出是由于后者。将惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是，由于车辆质量较大，而相应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小，不能使车辆很快地减速，从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更大，那么作者认为还是可以在一定的时间内制动车辆的。 并且，这个例子中的“高速行驶的车辆”及“对机动车的车速都有一定的限制”的字句很容易使学生认为惯性和物体的运动速度有关。这对于初学者来说是一个很大的误导。 例2．把斧柄的一端在水泥地面上撞击几下，斧头就牢牢地套在斧柄上了，这是什么缘故呢？（10） 通常标准答案是这样的：开始斧头和斧柄同时向下运动，当斧柄遇到障碍物时突然停止，而斧头由于惯性保持原来的运动状态，这样斧头就牢牢地套在斧柄上了。 事实上，斧头在斧柄上套牢是由于斧头克服了阻力相对于斧柄运动了一段位移，而惯性不是克服某种阻力使斧头运动的原因。在此问题中的一个效果是斧头相对于斧柄产生了某种（克服一定力的）运动，因而我们必须以斧柄为参照系来考察此种运动的实质。当以斧柄为参照时，实际上斧柄在撞击的过程中是一个非惯性系，它相对于惯性系有一个向上的加速度。因而斧头在此参照系中必受到一个向下的“惯性力”，正是此力与斧头的重力克服了斧头与斧柄之间的弹力与摩擦阻力使斧头相对于斧柄前进了一段位移，从而使斧头在斧柄上套牢。如果一定要以地面为参照系来看斧头在斧柄上套牢的问题，那么可以这样认为：虽然斧头在斧柄上向下套牢的过程中没有受到除重力以外的向下的另外力，但相对于地面而言斧头具有一定的动能和重力势能，正是这个能量克服了阻力作功从而转化为内能。所以从效果上看，一是斧头相对于斧柄向下移动了一段位移，二是斧头与斧柄的接触面上在发热。 如果仅从动力学的角度来看，斧头在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小与作用时间（或所通过的位移）所共同决定的，也就是说它和斧头相对于斧柄的动能或动量变化有关。斧柄在“水泥地面”上“撞击”这两个条件只是使斧柄产生了相对于水泥地面的较大的动量变化率，从而也使斧头具有了相对于斧柄的惯性力。但是，虽然这个惯性力构成了斧头套牢在斧柄上的直接原因，可严格地说，斧头在斧柄上套得牢不牢的原因还和斧头的重力及斧柄的弹性和斧头与斧柄的摩擦力大小均有关系。并且斧头在斧柄上套得牢不牢和作用时间也大有关系，因而，撞击“几下”也是一个非常重要的条件。 例3．小车上竖直放置一个木块，让木块随小车沿着桌面向右运动，当小车被档板制动时，车上的木块向右倾倒。这是怎么回事呢？（11） 教科书上的答案是这样的：小车突然停止的时候，由于木块和小车之间的摩擦，木块的底部也随着停止，可是木块的上部由于惯性要保持原来的运动状态，所以木块向右倾倒。 事实上，本例中小车上木块的倾倒是由于力矩作用的缘故。若以地面为参照物，小车对木块的摩擦力对木块的重心而言有一个顺时针旋转的力矩，从而木块向右倾倒。若以小车为参照物，小车被档板制动时已是一个非惯性系，作用在木块（重心）上的“惯性力”对木块的底端也产生一个使木块作顺时针旋转的力矩。 需要指出的是，在上述例2和例3中，斧头在斧柄上套牢和木块在小车上倾倒已是一个涉及物体在非惯性系中的动力学的问题。其中例2是非惯性系中的质点动力学问题，而例3则是非惯性系中的刚体动力学问题。可是，在非惯性系中，我们通常意义上所论述的牛顿第一定律已不成立，从而也失去了此两例的代表意义。也就是说，这两个例子不仅是不准确的解释而且是不适当的例子。在涉及惯性的问题上我们必须分别那些是属于惯性现象，而那些则不属于惯性现象——即为动力学现象。牛顿的例子，毫无疑问是正确的（12），但我们许多的物理学工作者却将惯性对事物的解释范围作了相当随意而并不恰当的扩展或扭曲。其实在讲述惯性时，用不着举更新鲜的特别例子，倒是需指出惯性使我们对事物常态的存在方式太熟视无睹了。这里问题的关键在于，惯性不是使物体改变运动状态（使火车制动、使斧头套牢在斧柄上、使小木块倾倒）的原因。严格地说，这些原因和物体的惯性无关，只和力有关，而至于火车制动得及时不及时，斧头套在斧柄上牢不牢，小木块倾倒得快不快，则不仅与力有关，还和物体的质量、形体、初速度有关。但即使如此地与质量和初速有关却也与惯性无关。 惯性，这个我们通常认为是由物体内在因素决定的性质，其实是物体存在方式的一种条件性：“试取汽车为 参考 系统来研究‘当汽车急剧刹车的时候，车中乘客有向前倾倒的倾向’这个问题，在汽车急剧刹车前，相对于汽车而言，乘客是静止的，在汽车急剧刹车时，乘客突然向前倾，这就是说，以汽车为参考系统，乘客由静止而突然向前倾，并不保持其静止状态，并不表现出惯性”（13）。这个条件就是：物体要表现出惯性，它必须处于惯性参考系中。而“事物的存在顽强地延续维持不变,无论运动是快是慢抑或停止。”（14）也只在惯性系中才成立。在研究物体的运动学与动力学问题时，惯性系总有着特殊的地位。可是，这个特殊地位的存在并不单单是人类抽象理性的功劳,并不是人类贪懒和间集化的一个报应，惯性系的存在有其形而上的基础： 自然 之美的呈现及人对自然之美呈现体认的同一性。如果没有了存在的时间均匀性与空间对称性，我们选取的相对于地面作匀速直线运动的参考系对研究动力学问题而言也就将成为一个畸形的怪胎。惯性系不仅在 计算 上向人类提供了联系物体的相互作用与相对运动的便利方式，其更根本的是它使人与存在的关系成为审美性的。惯性定律给我们的启示是：存在是美的。而惯性系则是自然对人的一个馈赠。也因而，我们应当从审美的视角来看待惯性，而不应当将它看成一个恶魔或一件便宜货。 所有的老师都要求学生不要把惯性与惯性定律混为一谈，可是当我们的老师用动力学的观点来看待惯性——也就是说，把惯性与牛顿第二定律混为一谈的时候，对学生的这一期望是合适的吗？其实这是一个误区：当教完一些物理学的基本概念与规律以后，就要求学生用它们解释自然现象。事实上，物理学中有些基本概念与规律不是要求我们去解释自然现象，它没有这个功能，它只是告诉我们要去感受些什么，它提供给我们的不是一种推理的方式，而是一个判断的原则 ：它促成我们的判断更接近于自然之美的呈现。 三、惯性定律与牛顿第二定律的关系 当物体所受的合外力为零时，从牛顿第二定律可知物体处于静止状态或作匀速直线运动。可是，仅依据这一点却不能认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的一个特例。因为这两个定律的论述对象其实是不一样的。牛顿第二定律的 研究 对象是一个物体，而牛顿第一定律论述的是整个存在的性质。惯性——这个任何物体均具有的性质其实不是我们的个别研究对象所具有的性质，因为这个“任何物体”，包括了天地间的万物，而万物的总称（15）即是宇宙：“四方上下曰宇，古往今来曰宙”.也即任何个别的物体都不可能无条件地具有惯性：惯性是存在的特性，是存在着的时空的特性，是宇宙的特性。 其次，牛顿第二定律是关于个别物体因果性的 规律 ，而牛顿第一定律却与个别物体的因果性无关，它是存在之状态的表述，它的表述是与具体的特定的时间无关的、瞬时性的。正是这种非时间性（16）构成了牛顿力学的本质特征。也正是牛顿第一定律所成立的时间均匀性与空间对称性构成了惯性系的特殊地位，从而使我们可以在牛顿第二定律的意义上来研究物体的动力学关系。因为毫无疑问，物体的运动性质和规律与采用怎样的空间和时间来度量有着密切的关系（17）。由此可见，不仅牛顿第一定律不是牛顿第二定律和特例，恰恰相反，现行的动力学规律正是牛顿第一定律所揭示的存在之性在具体的个体事物上的展现。惯性定律比牛顿第二定律具有更强的基础性。也就是说，正是惯性现象，构成了牛顿动力学所以成立的操作平台。由于物体在不受外力作用下保持其速度不变，因而物体运动速度的变化才跟物体的受力相关。 最后，牛顿把惯性定律放在三个运动定律的首位也是与其对 自然 的信仰因素有关的。因为在文艺复兴之前的绝大部分思想家继承了亚里士多德关于物体运动内在决定论的观点。但在牛顿看来，基本的物质粒子完全是惰性的，没有任何自发的运动，而电、磁、光这些‘非物质’的力量则成为神在自然中的行动的载体（18）。也就是说，惯性定律内隐含着牛顿否定亚里士多德运动观的内在目的论从而建立新力学的形而上基础。 四、惯性与具体物体的质量无关 从上面的讨论可以看出：“质量是物体惯性大小的量度”这个论题，在几个角度去看都是错误的。第一，质量不是物体惯性大小的量度。个别研究对象的质量与其所揭示的惯性毫无关联。因为这两者从数量上来看是一对无穷大的关系，从 内容 上来看是个体与存在的关系，在它们之间，人类的理性不可能找到逻辑上的因果链。第二，“物体（的）惯性”这样的说法缺乏依据，因为惯性不是物体的性质。物体只是作为惯性的表现者而存在的。第三，“惯性（的）大小”这样的说法也缺乏依据，因为惯性没有大小，惯性只是存在的一种表达方式，一种特定状态的显现。第四，既然惯性并无大小，我们也不可去进行量度，事实上，任何一本教科书上也没有指出惯性与质量的函数关系，因为这一函数关系并不存在，它只是人们的一个虚假的逻辑推测，谁也不能证明质量与惯性成正比或不成正比 ，更不能得出它们之间的比例系数，因为这些关系均是虚假的。因而，物 理学 界流传的物体的惯性等于它的质量（19）只是人们一个随心所欲的错误言说。 由于物体质量与惯性无关，所以，将牛顿第二定律中的质量称为惯性质量就是不当的，质量的确对物体运动状态的改变有一种象力一样的阻抗作用，质量在改变物体运动的状态上而言似乎有一种“消解”、“抗拒”力的性质。因而作者认为可将现行的“惯性质量”改称为物体的“抗性质量”。正如牛顿所说：“物体只有当有其他力作用于它，或者要改变它的状态时，才会产生这种力。这种力的作用既可以看做是抵抗力，也可以看做是推斥力。（20）”因为质量与物体运动状态的变化快慢有关，它事实上具有动力学特征，当一个物体的质量大时，它对运动状态改变的阻抗能力就越大。 从逻辑上而言，我们只有将惯性从物质的内在因素中解除出来，才能完全地克服牛顿 时代 的机械论自然观与牛顿第一运动定律之间存在着的深刻矛盾。也就是说，这样才能使牛顿第一定律恰如其分地建立在由文艺复兴所形成的机械论而不是亚里士多德的目的论的形而上学基础之上。 五、惯性定律的表述方式 牛顿第一定律是动力学定律的基础，但它本身并不表征物体的某种动力学性质，它是关于人类体认自然之美、自然之和谐的陈述。据于上面的论述，对牛顿第一定律的陈述方式作以下的要求是并不过分的：反映时间的均匀性，空间的对称性，及自然之美对人的呈现。可是，现行的许多教科书中对牛顿第一定律的陈述是很不一致的。当然，这种不一致性用老眼光来看是无伤大雅的，但以今天的眼光来看，这种差异性就成为值得商讨的了。 例如：一个物体，如果没有受到其他物体的作用，它就保持自己的静止状态或匀速直线运动状态（21）。这样的陈述可能离惯性定律的本义较远，因为这一陈述的方式是在动力学的维度上来进行的，陈述的对象是“一个物体”。这和牛顿第二定律的研究对象是一致的，这样方式的陈述毫无疑问地可以把惯性定律认为是牛顿第二定律的一个特例，因为“如果没有”这几个字就表达了陈述事件的某种特殊性。 另外一种常见的陈述方式是：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。（22）这样一种表述比前一种完整多了，它几乎就是牛顿的原义，但这里的“一切物体”应当换成“任何物体”（23）。因为在此论述中的“任何物体”实际上是对一切物体的否定，而“有外力”应当换成“其它物体的作用”，因为惯性定律是不涉及力的，操作意义上的力这个动力学的基本概念与惯性无关。 作者试着这样来陈述惯性定律：存在着的宇宙有这样一种性质，它使任何物体在没有受到其它物体作用的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态。或许，这样的一种陈述方式是较明晰的陈述方式，它强调了惯性与惯性的表现者（个别研究对象）的严格区分，这个陈述的主语是性质，这样的陈述才可称为关于“惯性”的定律。而我们也应当将惯性定义为：使物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。 六、人们误解惯性的来源 人们在惯性 问题 上所犯的错误认识，既来源于 历史 上人们对于和惯性概念相联结的力与物体运动关系的一贯表达方式，又来源于牛顿的表述与对于牛顿力学理解上的偏差。“事实上，牛顿似乎注定要被人误解”。（24） 在牛顿所陈述的第一定律中：（25）“每个物体都保持其静止、或匀速直线运动的状态，除非有外力作用于它迫使它改变那个状态（every body persists it's state of rest or of uniform motion in a straight line until it is compelled by some force to change that state.）”。牛顿对“除非有外力作用于它迫使它”作出了对应的理解，即认为保持其静止或匀速直线运动状态的物体是由内部原因的，这个内部原因即称为惯性：“vis insita,或物质固有的力，是一种起抵抗作用的力，它存在于每一个物体当中，大小与该物体相当，并使之保持其现有的状态，或是静止，或是匀速直线运动”。（26）在牛顿时代，作出这样的判断是无可厚非的：“一个物体，由于其物质的惰性（现称惯性——译者注），要改变它的静止或运动状态就极其不易。因此这种固有的力可以用一个最确切的名称‘惯性’或‘惰性力’来称它。”（27）因为在牛顿时代是无法判定惯性的本质的。从牛顿的这一段话我们大致可以判断出，他几乎是在第二定律的意义上来领会惯性的，因而他才认为（惯性）大小与该物体的运动和质量有关。 这一观点可以追踪到亚里士多德，它 影响 了包括牛顿在内的一大批 科学 家的思维方式。在牛顿之前的开普勒也就惯性说过（29）：“如果天体不赋有类似于重量的惯性，要使它运动就不需要力，最小的动力就足以使它有无限的速度，但由于天体公转需要用一定的时间，有的长些，有的短些，因此非常明显，物质必须具有能说明这些差别的惯性”；“惯性，或对运动的阻力是物质的一种特性，在给定的体积中，物质的量愈多，惯性愈强。”由此我们也可见，在开普勒那里已经有惯性等同于力与质量的观点了。 从上面的论述可以看出，人们对于惯性的错误理解主要是由历史原因所造成的，这个原因主要在于：人们普遍地认为事物外在的状态是有其内在原因的。当人们在物体之外找不到令人信服的可感觉的原因的时候，就只能把它归因于物体的内部。牛顿将惯性归因于物体的内部，把惯性看成阻碍物体改变其静止或匀速直线运动状况的内力，他假设的惯性非常接近布里丹的冲力——即：惯性作为一个内力，在缺乏外部动力或阻力时，会引起无定限的直线运动（30），另一方面，牛顿的惯性观又来自于他对古希腊关于自然具有灵魂观念的继承，我们可以从他的著作中强烈地感到，他具有自然界的物体与人一样会在受到作用时产生反作用这样一种强烈的思想意向。显然，在 现代 人看来，自然界的物体是与人具有本质区别的。 在牛顿以后，欧拉则将牛顿关于vis insita 的比较隐晦的注释作了同牛顿之前的有些科学家的直感一样的有一定危险性的表白：“惯性是物体保持静止或保持匀速直线运动的能力．．．．．惯性的大小与质量成正比例。”（31） 可是现在看来，这种危险性中是带有错误的。从那以后到现在，人们对于惯性的理解基本上是庸俗性质的。随着现代物理学的 发展 ，特别是诺特尔之后，我们可以认识到使物体保持静止状态或匀速直线运动状态的原因并不在物体的内部、也跟力无关，而是由于物体所处的时间均匀性与空间对称性。也就是说，我们必须对牛顿意义上的惯性作出更开放性与发展性的理解，牛顿的vis insita（惯性是一个消极的本原，靠此本原物体维持它们的运动或静止，按照作用力的大小接受运动，按照受到阻力的大小抵制运动。（32））可以深入为两个层面的结论：在没有外力的作用下，一个物体，它能保持静止状态或匀速直线运动是由于惯性，即时间均匀性与空间对称性；在同样大小的力的作用下，一个物体它的运动状态较难改变是由于它的动力学特性——抗性，即它的质量较大。 经典力学论文:浅谈高中生如何学好高中物理之经典力学 【摘 要】经典力学，作为高中物理的重要章节之一，在考试中也占据着较高的分值。那么，如何让高中学生学好物理的经典力学是我们教师一直在关注的话题。就此，本文针对高中生如何更好地学习高中物理之经典力学的学习方法提出相关建议。 【关键词】高中物理 经典力学 学习方法 建议 力学贯穿着整个高中物理的学习，学生学好经典力学的板块，有利于他们今后在物理方面的深入学习，让他们后续的物理学习变得更加容易。当然，要学好某种知识讲究的是方法，方法对了，自然离成功也就近了，下面就来分享我经过多年教学而提炼出的针对高中生对经典力学的学习方法及相关建议。 一、理解掌握概念，巩固基础知识 对于理科学习，如果仅仅靠死记硬背来学习理科知识的办法是不可取的。尤其对于我们的物理学科，学生需要的是理解和记忆。只有这样两项结合，学生才能把基础知识学的更扎实，才能得巩固所学的知识，只有基础知识掌握牢固了，才谈得上更深入的学习。 就拿学生学习摩擦力来说，学生首先要掌握的是摩擦力的定义：“两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时。就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力”。其次通过定义需要总结出物体之间产生摩擦力必须要具备的条件：第一，物体间有相互接触、挤压；第二，接触面必须要粗糙；第三，物体间有相对运动趋势或者是相对运动。我们不需要学生硬性的去记住这些定义以及摩擦力产生的条件。但是，学生需要通过理解的方式来掌握我们所讲解的知识点。再者，学生可以通过生活中的一些例子，去感受摩擦力的存在，领悟产生摩擦力所需要的条件。比如，人在走路时，鞋底与地面的摩擦，在我们前进的时候也相对于地面发生了位移，也就是与地面发生了相对运动，而且地面也是粗糙的。这样的例子既贴近生活，而且也包含了学生需要掌握的知识。让学生通过生活中的事例，理解知识，进而掌握知识，是学生在物理知识的学习上应该具备的能力。 二、掌握相关解决经典力学试题的典型方法 （一）整体隔离法在物理上的有效运用 所谓的整体法就是把多个物体看成一个整体的大物体。当学生对物体进行受力分析时，就不需要去考虑物体之间的内力，就只需要考虑外力对于物体的作用效果。在使用整体法时，学生省去对内力的求解。在一定程度上，让学生在做题时计算量减小，而且更容易理解物体的运动情况。当然，学生在使用整体法的时候需要注意以下这些方面：首先要明确研究的系统的运动状态、过程；其次画出系统的受力示意图；最后根据相关的物理知识，进行列方程并求解。 隔离法就是把需要我们分析的物体从一个体系中隔离出来。这时需要我们学生的想象，把我们隔离出来的物体想象成单个物体，通过对隔离出来的物体进行分析。此时，不用考虑其他的物体对该物体的作用力。对于隔离法的使用，学生应该注意的是：首先要明确隔离的对象，其次对隔离出的物理运动状态加以分析，再画出物体的受力示意图，最后在运用相关的物理知识列出方程求解。 在物理经典力学中，连接体处使用整体隔离方法 ，可以让学生的计算量简化，并且对于物体的受力分析更清楚。计算量的简化在考试中能节约学生的时间，也让结果的正确率也提高了很多。 （二）改变研究对象法在经典力学上的运用 在我们的物理试题中连接体的试题是非常常见的。这类题会让学生求出其中一个物体在克服摩擦方面做了多少功。往往要分析清楚该物体的运动情况对于高中学生来说并不容易，而且也很容易出错，而与此物体连接的另一个物体的受力情况、运动情况是很容易分析出来的。这时我们便可以通过改变研究对象来解决此题。就比如说，一个放在粗糙的木板的A物体经过一根细线，再通过一定滑轮连接一竖直静止的B物体（通过手捧住，保证物体最先处于静止状态），当松手后，B物体往下运动的过程中，求物体A的内能如何变化？对于该问题，当我们只对A分析时，过程是比较复杂，如果我们更换研究对象。对于体系来说，B物体的机械能的减少也就等于A物体的内能增加。对于这类题，当我们改变研究对象，把复杂的运动过程简单化，让我们的物理解题速度加快，正确率也会提高。 （三）模型法在高中物理之经典力学上的运用 所谓的模型法就是通过模型去揭示原型的本质特征。在物理上通过模型法，去解决试题的运用是相当广泛的。我们有理想化模型质点、点电荷，有想象模型电场线、磁感线……，总之模型法在我们物理上运用是比较多的。在遇到的试题中，同样有可以采取模型法去解答试题，比如我们常考的板块模型。学生可以通过老师讲解板块模型的基础知识去应对考试中改编版的板块模型试题。 三、端正态度，学习物理 （一）端正态度学习物理的好处 有了前面介绍的对高中物理经典力学的学习方法后，学生还应当作的就是端正学习态度。态度是决定做好一件事情的因素之一，有了好的学习物理的方法后，学生还要端正态度去对待物理的学习，这样才会让学生在物理学习方面取得更高的成就。 （二）课前预习，课中听课，课后温习 我们要求学生对所学知识提前进行预习，是让学生带着目的听课，学生不可能一节课都做到全神贯注，所以让学生有目的地，可以提高听课效率，课堂中我们要求学生是在他们困惑之处认真听，当然，课后的温习可以加深学生对课堂知识的印象，再者，在温习时去发现上课没明白的地方，通过问老师或者同学，可以把知识点弄明白。 （三）学会归纳总结 对所学过的知识进行归纳、总结，再比较知识点之间的差异，是学生学习每一科都很实用的方法。对于我们物理的学习，学生在学完一个章节时，把所学的知识分类，通过对比找出各知识点间的差异。这样不仅可以锻炼学生的归纳能力，而且利于学生对知识点的掌握。因为在物理的力学学习中，有些概念学生并不容易区分，如果他们自己通过去归纳，而找出其中的不同，这样能帮助他们在易混淆的概念上区分清楚。 总之，对于高中学生学习物理经典力学的板块是有一定难度的，然而经典力学却伴随着整个高中物理学习。只有学生采取正确的学习经典力学的方法时，才能更好地学习力学部分。以上是我根据多年的教学而感悟出的学习高中物理经典力学的方法。我还将继续探寻如何让学生更好地学懂经典力学知识的方法，也希望其他物理老师能提出相关的建议，让我们的学生更好地学习物理。 经典力学论文:高中物理中关于经典力学局限性的思考 摘 要： 在实际高中物理教学中，从高一《万有引力与航天》这一章开始就遇到一些关于经典力学局限性的问题，高三复习时也有此类问题。本文立足高中物理教学就经典力学的局限性问题做了初步讨论。 关键词： 高中物理 经典力学 局限性 经典力学的基础是牛顿运动定律，随着科学的发展和社会的进步，牛顿于1687年在《自然哲学的数学原理》中发表了万有引力定律，牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力的广阔领域，包括在天体力学的研究中经受实践的检验，显示出牛顿运动定律的正确性和经典力学的魅力。但是，再伟大的科学理论，也不会穷尽一切真理，经典力学也有自己的局限性。那么经典力学的局限性究竟在哪里？要搞清楚这个问题，我们首先了解一下宇宙。 一、宇宙 1.经典的时空观 在《自然哲学的数学原理》中关于时间，牛顿写道：绝对的、真实的和数学的时间，由其特性决定，自身均匀地流逝，与一切外在事物无关，又名延续；相对的、表观的和通常的时间是可感知和外在的（不论是精确的或者是不均匀的）对运动之延续的量度，它常被以代替真实时间，如一小时、一天、一月、一年。 关于空间，牛顿写道：绝对空间，就其自身特性与一切外在事物无关，处处均匀，永不移动。相对空间是一些可以在绝对空间中运动的结构，或是绝对空间的量度，我们通过它与物体的相对位置感知它；它一般被当做不可移动的空间。也就是说，时间自宇宙中均匀的流逝着，而空间就好像一个容器，两者之间没有联系，也不与物质运动发生关系。 牛顿的时空观与我们的经验是那样吻合，以至于我们会情不自禁地认为时间和空间的概念太浅显了，而探索“时空究竟是什么”似乎成了一个多余而天真的问题。 然而，在1905年的时候，爱因斯坦提出了一种崭新的时空观念。他指出，在研究物体的高速运动（速度接近真空中的光速）时，物体的长度即物体占有的空间，以及物理过程、化学过程、甚至还有生命过程的持续时间，都与它们的运动状态有关。这样，时间和空间不再与物体及其运动无关而独立存在了，世界在世人面前翻开了新的一页。 2.爱因斯坦的时空观 （1）狭义相对论的时空观 爱因斯坦的侠义相对论是建立在两个基本假设基础之上的。一是相对性原理，即物体运动状态的改变与选择任何一个参照系无关；二是光速不变原理，即对任何一个参照系而言，光速都是相同的。 从这两个基本假设出发，爱因斯坦得出以下主要结论：（1）长度收缩，即运动物体在运动方向长度缩短；（2）时钟变慢，即运动着的时钟要变慢；（3）光速极限，即任何物体的速度都不可能超过光速；（4）同时性是相对的，即在一个惯性系中同时发生的事情，在另一个惯性系中测量便不是同时发生的；（5）如果物质运动的速度比光速小得多，相对论力学就变为牛顿力学，因此相对论比牛顿力学具有更普遍的意义。 时间和空间的相对性和统一性，是狭义相对论的核心思想。狭义相对论从数学关系上精确地揭示了空间和时间的统一性，所谓孤立的空间和孤立的时间在自然界是不存在的。爱因斯坦的这一新的时空观由他的大学数学老师闵可夫斯基（MinkowskiH，1864―1909）做了重大发展。他在通常的三个空间坐标系以外，又引入了新的第四个坐标，从此人们才弄清楚，原来自然界的每一真实事件，都只能在四维时空连续区才能作出全面描述。 （2）广义相对论的时空观 爱因斯坦对于1905年提出的相对论并不满意，因为其中只涉及了相对做匀速运动的参照系，而没考虑到加速运动，所以并不完备。这也是今天我们称它为“狭义”相对论的原因。1915年，爱因斯坦进而把相对性状原理从匀速运动推广到加速运动，完成了广义相对论的表述。1916年，他写成总结性论文《广义相对论的基础》，宣告了广义相对论的诞生。 广义相对论基础的两个基本原理：（1）广义相对性原理；（2）等效原理。广义相对论实际上是关于空间、时间与万有引力关系的理论，它指出空间、时间不可能脱离物质而独立存在，空间、时间随物质分布和运动速度的变化而变化，揭示了时空与物质的内在联系。广义相对论进一步指出，由于物质的存在，时间和空间会发生弯曲，万有引力实际上是时空弯曲的表现。 对这两种时空观有一个基本的认识后，我们再讨论一下经典力学适应的领域。 二、惯性系和非惯性系 描写物体的运动，可以考虑研究问题的方便，而任意选择参考系。一个乘客在加速的火车车厢里行走，描述他的运动，可以用地面作参考系，也可以用车厢作参考系。但是，确定运动和力关系的牛顿运动定律，却不是对任何参考系都成立。 我们生活在地球上，通常是相对地面参考系研究物体运动的。伽利略的理想实验及高中物理里做过的研究运动和力关系的实验，都是用地面作参考系的。在地面上所做的许多观察和实验表明，牛顿运动定律对地面参考系是成立的。 那么，除了地面参考系外，牛顿运动定律还对什么参考系成立呢？ 1632年，伽利略发表了《关于两种世界体系的对话》一书，他对于在船舱里观察到的现象有一段生动的描述：“……船停着不动时，你留神观察，小虫都以等速向各方向飞行，鱼向各个方向随意游动，水滴滴进下面的罐中；你把任何东西扔给你的朋友时，只要距离相等，向这一方向不比另一方向用更多的力。你双脚齐跳，无论向哪个方向跳过的距离都相同。当你仔细观察这些事情之后，再使船以任何速度前进，只要运动是匀速的，也不忽左忽右的摆动，你将发现，所有上述现象都没有丝毫变化。你也无法从其中任何一个现象来确定，船是在运动还是停着不动……” 伽利略的这段描述说明：在相对于地面做匀速直线运动的船舱里进行的力学实验和观测，与地面上的力学实验和观测，结果并没有差异。这就是说，以相对于地面做匀速直线运动的物体作为参考系，牛顿运动定律也是成立的。 那么，在相对于地面做变速运动的参考系中，牛顿运动定律是否成立呢？ 先设想有一辆做匀速直线运动的车厢，在车厢的桌面上放一个小球。相对于车厢参考系来说，小球保持静止，小球所受的合外力为零，符合牛顿运动定律。现在设想车厢开始向右做加速运动，在车厢里观测，小球将向左做加速运动，而小球并没有受到其他物体的作用力，所受的合力仍为零。这说明：在相对于地面做变速运动的车厢里，牛顿运动定律不再成立。 在物理学中，把牛顿运动定律成立的参考系，称为惯性参考系，简称惯性系。牛顿运动定律不成立的参考系，称为非惯性系。研究地面上物体的运动，地面参考系通常可认为是惯性系，相对地面做匀速直线运动的参考系，也是惯性系。在高中物理中，我们一般以惯性系作为参考系。 经典力学在处理宏观物体的低速运动问题时（如上面提到的各种宏观物体的运动），是完全适用的。20世纪初，著名的物理学家爱因斯坦（1879―1955）提出了狭义相对论，改变了经典力学的一些结论。在经典力学中，物体的质量是固定不变的，而相对论指出质量要随速度的增大而增大。即 m=■ 式中m■是物体静止时的质量，m是物体速度为v时的质量，c是真空中的光速。 按照上式计算，在低速运动中，如地球以3×10■ m/s的速度绕太阳公转时，质量的增大十分微小，经典力学完全适用。当速度接近光速c时，如速度v=0.8c时，质量约增大到原质量的1.7倍。这时，经典力学就不适用了。 19世纪末20世纪初，物理学的研究深入微观世界，发现电子、质子、中子等微观粒子不仅具有粒子性，而且具有波动性，它们的运动规律不能用经典力学说明。20世纪初期，建立了量子力学，它能正确地描述微观粒子的正确性，并在现代科学技术中发挥重要作用。这就是说，经典力学也不适用于微观粒子。 综上所述，我们可以发现，经典力学只适用于解决低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子。 经典力学论文:对经典力学和时空理论以及重力理论的思考 【摘要】梁氏（笔者）对经典力学的思考发现其基本定律（公理）是牛顿――梁氏定律，对时空理论的思考发现其基本方程是梁氏变换，对重力理论的思考发现重力场场强的相对性和物体重力的相对性。 【关键词】牛顿――梁氏定律；梁氏变换；牛顿――梁氏力学；梁氏相对论 1. 对经典力学的思考经典力学是实验科学，其概念、方程、定理、定律、原理等等都直接来源于实验（实验可重复，实验结果可观测）。牛顿力学引入不可观测（找不到）的惯性系和不可测量（不可作实验检验）的惯性力是错的，不是实验科学的概念。经典力学理论之公理只有一条，即牛顿――梁氏定律。经典力学之基本方程（即数学基础）是牛顿――梁氏定律数学表达式，经典力学之基本定理是动量定理、动量矩定理和动能定理（这些定理的数学表达式均由基本方程导出），这样的经典力学称为普适经典力学或牛顿――梁氏力学。普适经典力学适用于任何一个参照系，地面参照系S上的经典力学称为S上的普适经典力学（其基本方程是牛顿――梁氏定律在S上的表达式F=ma ，此式被迄今物理学误认为是牛顿第二定律表达式〔1〕），相对于S匀速平动的参照系Sv上的经典力学称为Sv上的普适经典力学（其基本方程是牛顿――梁氏定律在Sv上的表达式Fv=mav，相对于S变速运动的参照系S`上的经典力学称为S`上的经典力学（其基本方程是牛顿――梁氏定律在S`上的表达式 F`=ma`），天宫一号实验室S*上的经典力学称为S*上的普适经典力学（其基本方程是牛顿――梁氏定律在S*上的表达式 ΣFi=ma*）。若将F=ma ， F=mav ， F`=ma`和ΣFi=ma*统一表为F合=ma 合（即质点所受合力等于质点质量乘以质点加速度），则牛顿――梁氏定律表达式就是F合=ma 合 。因此，迄今物理学将S上的经典力学称为牛顿力学成为历史性错误。牛顿力学基本定律只有一条牛顿第二定律，因其基本方程 F=ma 与牛顿第一、三定律无关，故牛顿第一、三定律不是牛顿力学之公理。公理愈少的理论体系愈好。值得指出，经典力学的应用其实就是牛顿――梁氏定律的应用， F=ma 的应用被误认为是牛顿定律应用，天空一号上的质量测量实验被误为是牛顿定律实验。还值得指出， Fv=mav证明伽利略相对性原理不成立（随之狭义相对性原理不成立）；因为实验方程 包含 ，所以 反映的物理定律不能称为梁氏定律而只能称为牛顿――梁氏定律，随之经典力学不能称为梁氏力学只能称为牛顿――梁氏力学（又称普适经典力学，其中普适之意不言自明）。到此可见，牛顿――梁氏力学才是名符其实的实验的经典力学。 2. 对时空理论的思考以时间空间变换式（简称时空变换〔2〕）为基本方程（即数学基础）的理论称为时间空间理论，简称时空理论。洛伦兹变换是两坐标系（参照系）相对匀速平动的时空变换，因此狭义相对论是匀速平动情况的时空理论（简称为匀速平动时空理论或匀速平动相对论）。两坐标系的普遍的相对运动是变速运动，于是梁氏发现了变速运动情况的时空变换――梁氏变换〔2〕，以梁氏变换为基本方程的时空理论称为变速运动情况的时空理论，简称为梁氏时空理论或变速运动相对论或梁氏相对论。洛伦兹变换和梁氏变换（以及超光速梁氏变换）均可由光速不变性原理推导出来，说明时空理论基本原理（公理）仅一条光速不变性原理。由时空变换导出钟慢关系式、尺缩关系式、质速关系式、质能关系式、能量动量关系式等等有无实际意义（称为物理意义）均由光速不变性原理有无物理意义来决定。因为物理学是实验科学，物理学理论（例如牛顿力学）之公理（例如牛顿第二定律）必须是可作实验检验的公理（不符合公理可以不证明之说），可见牛顿第二定律是实验定律（误认为牛顿第二定律是理想定律而不是实验定律成为历史性错误）。无法证明光速不变性原理（找不到实验证明，也找不到数学证明），因此时空理论肯定没有物理意义，其数学意义是有的，数学理论之公理不用证明，例如欧氏几何、非欧几何只有数学意义而无物理意义。到此可见，时空理论（相对论）不是物理理论而本质是数学理论。值得一提，广义相对性原理不是物理学原理（无实验依据），等效原理同样不是物理学原理（爱因斯坦用理想实验证明等效原理成立，其实是用“理想实验”概念偷换物理学的“实验”概念，爱因斯坦无道理将惯性力说成引力随之将广义相对论说成引力论）；另外，广义相对论构不成逻辑体系，不但不成物理学理论，而且不成数学理论。到此可见，爱因斯坦的地位比牛顿（世界最伟大的自然科学家）低一个层次是合理的，将爱因斯坦说成“人类宇宙中有头等光辉的一颗巨星”不成立（评价过高）。另外，值得一提，怀疑一种理论，首先应思考其公理，再到基本方程（凭空想出来的方程――例如爱因斯坦重力场方程，根本没有意义），再到其他（例如概念，爱因斯坦用理想实验或称思想实验证明的同时性的相对性完全没有实际意义即物理意义）……。还值得一提，梁氏将梁氏相对论称为普适相对论意在强调变速运动的普遍性，将普适相对论称为爱氏――梁氏相对论意在借爱因斯坦这位假神促使人们相信梁氏变换，其实狭义相对论就是爱氏相对论，普适相对论就是梁氏相对论。 3. 对重力理论的思考众所周知，地球附近的物体的重力就是地球的吸引力或其一个分力，万有引力定律是重力理论的唯一基本定律。我们将哥白尼日心说推广为宇宙旋转说：地球绕太阳转，太阳系绕银河系中心转，银河系中心绕银河系集团中心转，……。于是，我们可以说明地球附近的物体其重力虽然是宇宙所有其他物体对它的吸引力之合力，但是太阳对它的吸引力恰好提供它跟随地球公转所需向心力、银河系中心对它的吸引力恰好提供它跟随银河系中心绕银河系集团中心公转所需向心力，……，因此它的重力只能由地球吸引力产生。同理，月球上物体的重力只能由月球吸引力产生。根据万有引力定律和力的分解，很容易得到地球附近各种参照系上的重力场场强方程，这些方程表明上述参照系S、Sv和S`上的重力场场强（即重力加速度），分别为 g、gv和g'且gv≠ g'≠g （此不等式反映了重力加速度的相对性）。重力加速度的相对性导致物体重力的相对性：质量为m的同一物体，对S、Sv、和 S`而言有不同的重力，分别为 mg、mgv 和mg'。迄今物理学没有认识到重力加速度的相对性和物体重力的相对性，误认为同一物体不管在S上还是在Sv上还是在S`上的重力都一样。这一错误导致引入惯性力这种鬼力，于是有所谓质点相对运动动力学基本方程，于是误导爱因斯坦将数学当成物理学。 4. 梁氏相对论的应用经典力学的应用，归根结底是牛顿――梁氏定律的应用（本文文献〔1〕有几个应用之举例，天空一号上的抛体运动是运动学）。梁氏相对论的应用，归根结底是梁氏变换的应用。应用梁氏变换可解释双生子佯谬、转动参照系上钟慢、 μ子实验、1971年原子钟环球飞行实验、光谱线红移和本文文献〔1〕中设想王亚平带原子钟环球飞行实验，都证明动钟变慢；应用梁氏变换可解释迈――莫实验、水星近日点运动、火车进入隧道的争论、转动参照系上尺长，转盘圆周率大于π ，都证明静尺缩短。文献〔2〕应用梁氏变换给出了双生子佯谬、 μ子实验、1971年原子钟环球飞行实验、水星近日点运动、光谱线红移、迈――莫实验、火车进入隧道的争论、光线弯曲和平面弯曲的数学解释，显示了梁氏相对论是比狭义相对论更普遍和更好的相对论。 5. 结论 （1）牛顿――梁氏定律是经典力学唯一基本定律，它导致了牛顿力学的修正，随之要改写经典物理学史。 （2）梁氏变换是最普遍的时空变换，它导致了爱因斯坦相对论的修正，随之要改写近代物理学史。 6. 后语梁氏希望世界物理学家以本文及本文文献〔1〕〔2〕来思考牛顿――梁氏定律和梁氏变换，公开发表评论，欢迎推倒它从而制止来自中国大陆（广西桂平市）的物理学大地震。 经典力学论文:浅谈对牛顿经典力学的认识 【摘要】牛顿是物理学家、数学家、天文学家，他在科学上的贡献是非常巨大的，写成了伟大著作《自然哲学的数学原理》一书。 【关键词】三大运动定律 万有引力 牛顿（1643～1727）是英国物理学家、数学家、天文学家，经典物理学的创始人。幼年时代就喜欢制作机械玩具。1665年发现二项式定理。 1667年他进入三一学院当研究生，次年获硕士学位。 1689年和1701年，牛顿两次以剑桥大学代表的身份被选入议会。 1703年起担任英国皇家学会会长。1727年3月20日逝世于伦敦。 牛顿在科学上的贡献是非常巨大的。1686年底，牛顿写成《自然哲学的数学原理》一书。 这部科学史上伟大的著作在1687年出版。牛顿在这部书中，从力学的基本概念（质量、动量、惯性、力）和基本定律（运动三定律）出发，运用他所发明的微积分这一数学工具，不但从数学上论证了万有引力定律，而且把经典力学确立为完整而严密的体系，把天体力学和地面上的物体力学统一起来，实现了物理学史上第一次大的综合。 在当今人类继续享受牛顿经典力学给我们带来的科技与文明成果的同时，我们也有必要追寻三大定律所包含的物理规律之深刻的本质意义。本文就牛顿在经典力学方面的杰出贡献简要谈谈自己的认识和理解。 一、牛顿第一运动定律 300多年前，伽利略认识到：运动物体受到的阻力越小，它的运动速度减小得就越慢，他运动的时间就越长。他还进一步推理得出，在理想情况下，如果水平表面绝对光滑，它的速度将不会减慢，这时物体将以恒定不变的速度永远运动下去。 1675年的著作《解释光属性的解说》中，牛顿假定了以太的存在，认为粒子间力的传递是透过以太进行的。）并把以太作为绝对理想的参考系的前提下产生的，牛顿曾经说过：“我是站在巨人的肩膀上才成功的。”这句话就是针对伽利略的。所以牛顿概括了前人的研究结果，总结出了著名的牛顿第一定律。 一切物体在没有受力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是牛顿第一定律。 物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势，没有外力，它的运动状态是不会改变的。物体的保持原有运动状态不变的性质称为惯性 ，惯性的大小由质量量度。所以牛顿第一定律也称为惯性定律 。 需要我们注意的是： 1.惯性运动是理论上的、概论性的物理现象，在宇宙中，不存在纯理论上的惯性运动，牛顿第一定律是通过分析事实，再进一步概括、推理得出的。我们 不可能用实验来直接验证这一定律。牛顿动力学基本定律是建立在绝对运动的基础上， 但是，宇宙中的任何物体都是运动的，根本不存在绝对静止的空间，自然也找不到绝对静止的惯性坐标系。 然而，从定律得出的一切推论，都经受住了实践的检验，牛顿第一定律已成为大家公认的力学基本定律之一。 2.惯性系的必然条件，是它相对于另一个系统，特别是一个更大的系统而表现为匀速直线运动或静止的状态。判定地表或地球是否是惯性系统，显然必须站在太空的角度。牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立，实际上它只在惯性参照系里才成立。（地球是惯性系吗？）因此常常把牛顿第一定律是否成立，作为一个参照系是否是惯性参照系的判据。 二、牛顿第二运动定律（惯性定律） 物体在受到合外力的作用时会产生加速度，加速度的方向和合外力的方向相同，加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。 如果用m表示质点的质量，F和a分别表示作用于质点上的力和质点的加速度，我们只要选取适当的单位，则第二定律可表示为：F合=ma 定律给出了质点运动的加速度与其所受力之间的瞬时关系，说明作用力并不直接决定质点的速度，力对于质点运动的影响是通过加速度表现出来的，而速度的方向可完全不同于作用力的方向。 同时，这个定律说明质点的加速度不仅取决于作用力，而且与质点的质量有关。若使不同的质点获得同样的加速度，质量较大的质点则需要较大的力，这说明较大的质量具有较大的惯性。由此可知，质量是质点惯性的度量。由于平动物体可以看作质点，所以质量也是平动物体惯性的度量。牛顿在万有引力定律中引入了引力质量以显示物体产生和接受引力的强弱，他定义的惯性质量与引力质量是等价的。 同样，在应用牛顿第二定律时需要我们注意的是： （1）F=ma是一个矢量方程，应用时应规定正方向。 （2）牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。 （3）根据力的独立作用原理，用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时，可将物体所受各力正交分解，在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式：Fx=max，Fy=may。 三、牛顿第三运动定律 两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等，方向相反。 表达式： F1=-F2 说明：牛顿第三定律中力的特点，在于揭示的是内力的作用规律，是牛顿第一定律和牛顿第二定律的内部作用机制。要改变一个物体的运动状态，必须有其他物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的，有作用必有反作用力。 在应用时需要注意的是： 1.作用力和反作用力成对出现，同时产生、同时消失。 2.这一对力是作用在不同物体上，不可能抵消。 3.作用力和反作用力是同一性质的力。 4.相互作用力区别于平衡力 。 5.牛顿第三定律是动量守恒定律在经典力学中的表现形式.牛顿第三定律有两个前提条件，即“直接性”和“瞬时性”。“直接性”是指两物体之间由于接触（即：两物体之间的距离可忽略）而产生的相互作用；“瞬时性”是指相互作用的两物体在某一时刻分别受到对方施加的力。 四、万有引力定律 在牛顿以前，天文学家一直无法圆满地解释一个问题：为什么行星要按照一定的规律围绕太阳运行？在牛顿发现万有引力之前，已经有许多科学家严肃地考虑过这个问题，比如开普勒就认识到，要维持行星沿椭圆轨道运动必定有一种力在起作用，这种力像磁石吸铁一样。1659年，惠更斯从研究摆的运动中发现，保持物体沿圆周轨道运动需要一种向心力。 1673年，惠更斯推导出向心力定律；1679年，胡克和哈雷从向心力定律和开普勒第三定律，推导出维持行星运动的万有引力和距离的平方成反比。 牛顿自己回忆，1666年前后，他在老家居住的时候已经考虑过万有引力的问题。最有名的一个说法是：在假期里，他常常在花园里小坐片刻。有一次，像以往屡次发生的那样，一个苹果从树上掉了下来…… 1679年，胡克曾经写信问牛顿，能不能根据向心力定律和引力同距离的平方成反比的定律，来证明行星沿椭圆轨道运动，但是他不擅长数学计算 。牛顿没有回答这个问题。牛顿高明的地方就在于他解决了胡克等人没有能够解决的数学论证问题。1685年，哈雷登门拜访牛顿时，牛顿已经发现了万有引力定律：两个物体之间有引力，引力和距离的平方成反比，和两个物体质量的乘积成正比。 当时已经有了地球半径、日地距离等精确的数据可以供计算使用。牛顿向哈雷证明地球的引力是使月亮围绕地球运动的向心力，也证明了在太阳引力作用下，行星运动符合开普勒运动三定律。 牛顿在临终前对自己的生活道路是这样总结的：“我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。” 这当然是牛顿的谦逊。 1727年3月20日，伟大的艾萨克？牛顿逝世。同其他很多杰出的英国人一样，他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上镌刻着： 让人们欢呼这样一位多么伟大的人类，荣耀曾经在世界上存在。 经典力学论文:对经典力学和时空理论以及重力理论的思考 【摘要】梁氏（笔者）对经典力学的思考发现其基本定律（公理）是牛顿——梁氏定律，对时空理论的思考发现其基本方程是梁氏变换，对重力理论的思考发现重力场场强的相对性和物体重力的相对性。 【关键词】牛顿——梁氏定律；梁氏变换；牛顿——梁氏力学；梁氏相对论 1. 对经典力学的思考 经典力学是实验科学，其概念、方程、定理、定律、原理等等都直接来源于实验（实验可重复，实验结果可观测）。牛顿力学引入不可观测（找不到）的惯性系和不可测量（不可作实验检验）的惯性力是错的，不是实验科学的概念。经典力学理论之公理只有一条，即牛顿——梁氏定律。经典力学之基本方程（即数学基础）是牛顿——梁氏定律数学表达式，经典力学之基本定理是动量定理、动量矩定理和动能定理（这些定理的数学表达式均由基本方程导出），这样的经典力学称为普适经典力学或牛顿——梁氏力学。普适经典力学适用于任何一个参照系，地面参照系S上的经典力学称为S上的普适经典力学（其基本方程是牛顿——梁氏定律在S上的表达式F=ma ，此式被迄今物理学误认为是牛顿第二定律表达式〔1〕），相对于S匀速平动的参照系Sv上的经典力学称为Sv上的普适经典力学（其基本方程是牛顿——梁氏定律在Sv上的表达式Fv=mav，相对于S变速运动的参照系S`上的经典力学称为S`上的经典力学（其基本方程是牛顿——梁氏定律在S`上的表达式 F`=ma`），天宫一号实验室S*上的经典力学称为S*上的普适经典力学（其基本方程是牛顿——梁氏定律在S*上的表达式 ΣFi=ma*）。若将F=ma ， F=mav ， F`=ma`和ΣFi=ma*统一表为F合=ma 合（即质点所受合力等于质点质量乘以质点加速度），则牛顿——梁氏定律表达式就是F合=ma 合 。因此，迄今物理学将S上的经典力学称为牛顿力学成为历史性错误。牛顿力学基本定律只有一条牛顿第二定律，因其基本方程 F=ma 与牛顿第一、三定律无关，故牛顿第一、三定律不是牛顿力学之公理。公理愈少的理论体系愈好。值得指出，经典力学的应用其实就是牛顿——梁氏定律的应用， F=ma 的应用被误认为是牛顿定律应用，天空一号上的质量测量实验被误为是牛顿定律实验。还值得指出， Fv=mav证明伽利略相对性原理不成立（随之狭义相对性原理不成立）；因为实验方程 包含 ，所以 反映的物理定律不能称为梁氏定律而只能称为牛顿——梁氏定律，随之经典力学不能称为梁氏力学只能称为牛顿——梁氏力学（又称普适经典力学，其中普适之意不言自明）。到此可见，牛顿——梁氏力学才是名符其实的实验的经典力学。 2. 对时空理论的思考 以时间空间变换式（简称时空变换〔2〕）为基本方程（即数学基础）的理论称为时间空间理论，简称时空理论。洛伦兹变换是两坐标系（参照系）相对匀速平动的时空变换，因此狭义相对论是匀速平动情况的时空理论（简称为匀速平动时空理论或匀速平动相对论）。两坐标系的普遍的相对运动是变速运动，于是梁氏发现了变速运动情况的时空变换——梁氏变换〔2〕，以梁氏变换为基本方程的时空理论称为变速运动情况的时空理论，简称为梁氏时空理论或变速运动相对论或梁氏相对论。洛伦兹变换和梁氏变换（以及超光速梁氏变换）均可由光速不变性原理推导出来，说明时空理论基本原理（公理）仅一条光速不变性原理。由时空变换导出钟慢关系式、尺缩关系式、质速关系式、质能关系式、能量动量关系式等等有无实际意义（称为物理意义）均由光速不变性原理有无物理意义来决定。因为物理学是实验科学，物理学理论（例如牛顿力学）之公理（例如牛顿第二定律）必须是可作实验检验的公理（不符合公理可以不证明之说），可见牛顿第二定律是实验定律（误认为牛顿第二定律是理想定律而不是实验定律成为历史性错误）。无法证明光速不变性原理（找不到实验证明，也找不到数学证明），因此时空理论肯定没有物理意义，其数学意义是有的，数学理论之公理不用证明，例如欧氏几何、非欧几何只有数学意义而无物理意义。到此可见，时空理论（相对论）不是物理理论而本质是数学理论。值得一提，广义相对性原理不是物理学原理（无实验依据），等效原理同样不是物理学原理（爱因斯坦用理想实验证明等效原理成立，其实是用“理想实验”概念偷换物理学的“实验”概念，爱因斯坦无道理将惯性力说成引力随之将广义相对论说成引力论）；另外，广义相对论构不成逻辑体系，不但不成物理学理论，而且不成数学理论。到此可见，爱因斯坦的地位比牛顿（世界最伟大的自然科学家）低一个层次是合理的，将爱因斯坦说成“人类宇宙中有头等光辉的一颗巨星”不成立（评价过高）。另外，值得一提，怀疑一种理论，首先应思考其公理，再到基本方程（凭空想出来的方程——例如爱因斯坦重力场方程，根本没有意义），再到其他（例如概念，爱因斯坦用理想实验或称思想实验证明的同时性的相对性完全没有实际意义即物理意义）……。还值得一提，梁氏将梁氏相对论称为普适相对论意在强调变速运动的普遍性，将普适相对论称为爱氏——梁氏相对论意在借爱因斯坦这位假神促使人们相信梁氏变换，其实狭义相对论就是爱氏相对论，普适相对论就是梁氏相对论。 3. 对重力理论的思考 众所周知，地球附近的物体的重力就是地球的吸引力或其一个分力，万有引力定律是重力理论的唯一基本定律。我们将哥白尼日心说推广为宇宙旋转说：地球绕太阳转，太阳系绕银河系中心转，银河系中心绕银河系集团中心转，……。于是，我们可以说明地球附近的物体其重力虽然是宇宙所有其他物体对它的吸引力之合力，但是太阳对它的吸引力恰好提供它跟随地球公转所需向心力、银河系中心对它的吸引力恰好提供它跟随银河系中心绕银河系集团中心公转所需向心力，……，因此它的重力只能由地球吸引力产生。同理，月球上物体的重力只能由月球吸引力产生。根据万有引力定律和力的分解，很容易得到地球附近各种参照系上的重力场场强方程，这些方程表明上述参照系S、Sv和S`上的重力场场强（即重力加速度），分别为 g、gv和g'且gv≠ g'≠g （此不等式反映了重力加速度的相对性）。重力加速度的相对性导致物体重力的相对性：质量为m的同一物体，对S、Sv、和 S`而言有不同的重力，分别为 mg、mgv 和mg'。迄今物理学没有认识到重力加速度的相对性和物体重力的相对性，误认为同一物体不管在S上还是在Sv上还是在S`上的重力都一样。这一错误导致引入惯性力这种鬼力，于是有所谓质点相对运动动力学基本方程，于是误导爱因斯坦将数学当成物理学。 4. 梁氏相对论的应用 经典力学的应用，归根结底是牛顿——梁氏定律的应用（本文文献〔1〕有几个应用之举例，天空一号上的抛体运动是运动学）。梁氏相对论的应用，归根结底是梁氏变换的应用。应用梁氏变换可解释双生子佯谬、转动参照系上钟慢、 μ子实验、1971年原子钟环球飞行实验、光谱线红移和本文文献〔1〕中设想王亚平带原子钟环球飞行实验，都证明动钟变慢；应用梁氏变换可解释迈——莫实验、水星近日点运动、火车进入隧道的争论、转动参照系上尺长，转盘圆周率大于π ，都证明静尺缩短。文献〔2〕应用梁氏变换给出了双生子佯谬、 μ子实验、1971年原子钟环球飞行实验、水星近日点运动、光谱线红移、迈——莫实验、火车进入隧道的争论、光线弯曲和平面弯曲的数学解释，显示了梁氏相对论是比狭义相对论更普遍和更好的相对论。 5. 结论 （1）牛顿——梁氏定律是经典力学唯一基本定律，它导致了牛顿力学的修正，随之要改写经典物理学史。 （2）梁氏变换是最普遍的时空变换，它导致了爱因斯坦相对论的修正，随之要改写近代物理学史。 6. 后语 梁氏希望世界物理学家以本文及本文文献〔1〕〔2〕来思考牛顿——梁氏定律和梁氏变换，公开发表评论，欢迎推倒它从而制止来自中国大陆（广西桂平市）的物理学大地震。 经典力学论文:经典力学为何难以说明意识问题 摘 要 以经典力学为理论基础的二元论和唯物主义，在相反的立场上对意识的说明是心物关系问题日益复杂的重要原因之一。经典力学作为传统心物关系理论的固有范式，在说明意识的整体性等问题上存在困难。量子力学有可能为意识研究开辟一条新的研究路径。 关键词 心身二元论 经典力学 观察者 意识 意识涵盖了大部分的心理现象，它既是我们体验到的对心理状态的复杂的内省，又等同于“觉醒”的状态，或者感知状态。因此，在给意识下定义时就会出现困难，它所涉及的分支众多，难以用一个单一的定义将意识所包含的方面全部囊括其中。意识的核心问题是“现象性”，理解意识的关键在于弄清楚现象性本身的本质及其起源。在早期西方哲学历史上，意识问题是以“心身问题”为标志开始的，意识是“心灵”的一个特征。从最早时期开始，意识与死亡相关联，人们希望并且相信，意识是与物质性的身体相区别的东西。因此，对意识的研究首先要回溯到早期历史上的心身问题。 自从笛卡尔提出“心身二元论”，赋予“心灵”以实体地位以来，对于心灵是否存在、怎样存在、如果存在，心灵该如何与身体相互作用等问题的争论延续至今。笛卡尔认为，心灵与物质是独立的两个实体，物质具有广延的属性，却不能思考，心灵能够思考却不占有空间。从对日常经验的内在主义素朴描述出发来看，心灵与身体之间和谐地相互作用，促使人们能够相信，心灵必然有其独特的存在地位。为了说明两者如何互动作用，笛卡尔提出“松果腺”这一概念。但是“松果腺”的提出，却恰恰暴露出笛卡尔的心灵观念存在的矛盾。 从内在主义的角度看，心灵确实与物质相互作用，意愿、欲望能够促成行为的发生，导致行为对象的改变等。但是，由于心灵不具有广延且不占有空间的属性，又导致人们无法运用在经典力学基础之上形成的认知图式，来理解和说明心灵的存在形式，心灵怎样与物质相互作用更成为了一个难题。如果承认心灵的独特实体地位，则有悖于经典力学的科学原则，如果依照唯物主义的基本观点，把心灵与物质等同起来，用大脑内部的物质之间的相互作用来说明意识活动，则导致无法说明为什么存在主观体验和感受的问题，这显然又违背了人类体验的直觉。因此，无论是坚持二元论还是唯物主义一元论，心物互动问题都面临着极大的理论困难，坚持内在主义观点，就必须说明心灵有别于物质的本体论地位以及心身互动的作用机制；坚持唯物主义的观点，就必须说明为什么人会有主观体验和感受。本文认为，除了上述两种对心物关系的说明之外，存在第三种对心物关系的思考，即对经典力学原则在说明心灵问题上是否具有适用性的质疑：经典力学的原则是万能的吗？它是否能够作为评判心灵是否存在以及怎样存在的标准？心物关系问题难以有所进展，是否因为我们用来评判心灵存在的标准出了问题？量子力学能否作为新的研究范式来推进心灵的研究？ 随着人们认知程度的提高，自然科学的发展，对心灵问题的讨论更加如火如荼。古老神秘的“心灵”概念也逐渐以“意识”这一崭新的形式出现在哲学、神经科学、心理学、计算机科学等多学科的交叉研究视域中。本文将以“意识”这一概念来论述笛卡尔心物二元论中所提及的“心灵”。 “有一种古老的观点：自然由两部分组成，一部分包含感觉和思想，另一部分在运动中包含有物质对象。这个观点在笛卡尔的时代复活，并成为经典物理学的基础。”①1687年，牛顿出版了著名的《自然哲学的数学原理》一书，掀起了科学的革命。在这本书中，宇宙被描述成一个遵循严格规律的大机器，依照数学的精密性在空间中运动。一切事物都可以被还原成遵循严格规律运动的物质实体，作为因果决定链条上的一环，按照既定的规律运行。因此，经典物理学的世界被冠以具有决定论和客观性的特征。但是在涉及到微观世界的对象时，经典物理学的基本原则就失效了。 意识问题是当代哲学、神经科学、心理学、计算机科学等多个交叉学科进行跨学科研究的热点难题。众多学科关注意识的原因在于，它是关乎人的本性根基和人与外部世界关系的根本性问题。不论是唯物主义立场，还是二元论立场来看待意识，都有不可回避的理论困难。 以上两种立场在说明意识问题的过程中，会遭遇到困难的原因，除了意识问题本身的复杂性之外，另一个重要的原因是，唯物主义和二元论均把研究宏观事物低速运动规律的经典力学，作为思考意识问题的理论基础。二元论产生的部分原因是迫于经典力学的还原论和客观性压力，人们无法调和与说明物质活动和意识之间存在形式的不协调，但是却又难以违背自己体验的常识，放弃意识的主观性特征。唯物主义则恰恰相反，它遵循经典力学的客观性、决定论、还原论等根本规律，把物质放在优先地位，试图用经典力学的规律来同化或拒斥意识的主观性特征。在一定程度上，二元论与唯物主义这两种相对立的立场都是以经典力学的原则为根本依据，朝着各自相反的方向建构自己的理论，但是，二元论从理论内部割裂了意识与物质的关联，而唯物主义又混淆了意识与物质的差别。 以牛顿运动定律为主要内容的经典力学在20世纪以前被称为最美的物理学，它通过把“意识”排斥在研究范围之外来实现其理论的完备性。它假定时空的绝对性和依据初始值可进行精确预测等特征，为人类认识自然、了解自身的本性描绘了一幅因果封闭、清晰可测的蓝图。世界上的任何物理系统都能够被分解为各个组成元素，各个组成元素只能够与彼此相邻的元素发生相互作用，物理系统遵循着严格的物理因果封闭定律，根据一定的可观测的物理量，能够做出无限精确的预测。经典力学的唯物主义世界观已经否定了意识是有别于物质，具有独立存在地位的实体。大脑是世界上最为精密且复杂的整体系统，它作为意识活动发生的场所已经是毋庸置疑的科学事实。按照经典力学的观点，大脑与意识同样应该遵守经典力学的根本原则，但显然意识的诸多属性以及对应的神经活动的规律都无法用经典力学来说明。 神经科学的研究成果已经表明，意识活动的发生受到大脑整体活动的控制，它并不是固定发生在大脑的某一个区域。同样，大脑的某一部分神经通路也不是意识发生的场所，完整的意识的出现，需要调动大脑内部不同脑区的神经元进行放电。不同的意识场景所对应的神经元活动的组合也不一样。就目前的神经研究成果而言，神经科学只能够对意识活动的说明进行基于科学经验上的描述，而不能够进行充分的因果说明。经典力学中的整体可以分解成部分的组合的原则，无法说明意识的高度统一性；相邻部分的因果互动原则更加无法解释不同脑区的神经活动，怎样能够作为单一的意识活动的组成部分。发生在个体大脑中的意识转瞬即逝，难以捕捉，甚至毫无规律可循。大脑内部呈现的意识场景为什么具有统一整合性和动态的分化性，归属于不同脑区的神经元为什么能同时放电而形成单一的意识场景，控制这些神经元活动的机制是什么？这些问题，对于研究宏观事物运动规律的经典力学而言存在困难。经典力学中不需要涉及对微观事物的化学过程的说明，而这一点对于大脑研究来说，则非常重要。 如果从大脑内部和大脑外部两个维度，来对意识进行一种描述上的区分，从大脑外部，引入一个“观察者”，那么对意识就可以做出两种不同的描述。这两种维度的描述之间的区别也表明，经典力学难以说明意识。 按照经典力学的原则，每个脑区的神经元只能够与它紧邻的神经元发生互动，并根据所处的大脑区域的定域性而非全局性来表征意识场景。对意识的内在描述不是从外在的“观察者”或者元素集合所体现出的整体功能性角度进行描述，而是对这些独立的神经元描述的组合的描述。“根据经典力学，对物理系统和它的动力学的状态的描述，能够在内在的层次上表达出来。但是人们怎样来理解经验的整体思想的发生呢？”② 外在描述是在引入一个外部“观察者”之后而做出的描述，观察者知道大脑内部描述是由诸多元素所构成，但是，他能够从外在维度对内部元素进行整合，使内部元素组合起来具有整体的表征属性。同时，外部的观察者能够从整体的功能性角度出发来进行整体表征，在观察者的意识中形成的整体性描述，不会受到各个不同脑区神经元活动的区域性限制。总之，这个外在的观察者不仅具备“知道”大脑内部是由多个元素组合的能力，还具备把这些元素集合成整体的能力。因此，在内在描述层次上的独立元素的集合，在外在层次上可以被称为是一个单一的整体。 从功能的角度出发，大脑被看作是一个功能性的整体，但是在经典力学的框架中，功能基本上不具备任何实际的意义，因为大脑的过程受到不同脑区神经活动的控制，然而，大脑部分与部分之间的相互作用不可能实现大脑的整体性功能作用。从根本上来说，一个从外在层次所描述的功能性整体，所表现出来的整体性含义要比逻辑上独立的要素的简单集合要复杂得多，而这一点恰恰是与经典力学的根本原则相悖。因此，意识的整体功能性概念在经典力学框架中也无法得到合理的说明。 依据经典力学的法则，整体可以被分解为独立的局部要素的集合。“功能性”对于物理因果封闭定律而言是无效的，因而不具备任何存在的理由，唯一承认它的理由就是方便我们从外在层次对它进行直接的理解。 灵感与顿悟是经常出现在人类思考过程中的真实存在的心理现象，在艺术和科学研究中表现尤为明显。它们具有突发性、偶然性、丰富性、瞬息变化等特征，它们常常会受到当下场景或意识内容的刺激而产生，但是其产生的机制与结果却远远超出了人对当下对意识的研究水平。按照经典力学的可预测性原则，依据一定的可观测的物理量，就能够对事物做出精确的预测，但是在灵感和顿悟这类具有突发性的心理现象上，经典力学的根本原则显然不适用。 根据经典力学的根本原则来解决意识问题面临诸多的理论困难，意识的高度整合性和高度的分化性、主观体验的整体性和动态多样性、从外在的功能角度所描述的大脑的整体功能性特征、灵感和顿悟这类突发性的心理现象都无法从经典力学理论中得到科学合理的说明。 斯塔普（Henry Stapp）认为，对于经典力学而言，意识和行为之间的紧密关系不可能从逻辑上推导出来，相反，这恰恰意味着经典力学的不完整性。经典力学不能够蕴含意识的现象性方面，除非意识是一种副现象。但是，如果意识是副现象，则显然有悖了直觉。如果经典力学控制自然的整个动态过程，那么作为人类大脑高度进化发展结果的意识就是一个令人怀疑的神话。经典力学的动态原则既不蕴含现象实在的存在，也不能够对它们怎样从简单形式进化到高级阶段提供一种自然的动态说明。在经典力学的理论框架当中，人类的体验既没有存在地位，它也无法对大脑的动态作用提供充分合理的自然说明，那么我们就应该放弃用经典力学的整体逻辑结构来研究意识，并转而寻求一种能让我们的体验充分发挥动态作用，且完全不同的逻辑结构的模式，这一模式就是量子力学。 量子力学的诞生打破了人类对经典力学关于世界的固有认识，传统的物质观念、物理封闭因果定律、决定论和连续性观点都遭到了破坏。量子力学重新为人类描述了一个新奇的、感官不可知、反常识的世界。量子力学的理论框架内，大脑被看作一个量子系统。 意识与大脑之间的紧密联系已经是一个不争的科学事实，虽然经典力学在说明意识问题上存在许多的理论困难，但是科学的发展趋势表明，我们始终要在科学的框架内来说明意识。因此，意识研究必须转换一种新的研究范式。目前，最有希望将意识重新纳入到物质世界的科学理论只有量子力学。“冯诺依曼、诺伯特维纳和霍尔丹指出，自然的量子力学方面似乎是为了将意识重新纳入我们现有的物质概念而为意识量身定做。”③ 经典力学与量子力学的不同之处在于，量子力学引入了“观察者”因素，测量结果不再是具有绝对的客观性。尤其是在对意识进行研究的过程中，“观察者”本身也作为物理系统的一部分而参与和影响着对意识的测量结果。由于意识具有高度的分化性，各种心理事件瞬息万变，每一次对意识的测量都会取得不同的结果，为了对意识现象做出完备的描述，每一次的测量结果彼此之间呈互补关系，这种互补性取消了在经典力学框架内应该具有的严格因果律，意识呈现出非因果性的特征。 当代著名的心灵哲学家查默斯也多次在其著作中谈到意识可能与量子力学有紧密的关系，但是对此他常常又持一种怀疑的态度。作为提出“意识的困难问题”而闻名于世的哲学家来说，他始终关注的是意识的主观经验问题，但是，在他看来，量子力学与经典力学相比，在意识问题上具有一定的优势，但是即便如此，这一范式目前还未能说明为什么会有主观感受的发生。“问题在于物理理论的基本元素都要归结到两点：结构和物理过程的动力学，但是从结构和动力学出发，我们只能获得更多的结构和动力学，而有意识的经验仍然没有被涉及。”④尽管如此，量子力学在意识研究上仍有许多探讨的空间。 经典力学论文:地方师范院校经典力学课堂教学的几点思考 【摘 要】新形势下，地方师范院校面临着两方面的任务：一是培养能胜任素质教育的中学教师；二是培养具有创新意识的科研型学习人才。而当前地方院校的转型已经落后于素质教育的推广和高中新课改的全面实施。因此，改变传统的课程定位、教学模式、教学目标势在必行。本文讨论了经典力学课堂教学在学生角色转变、职业技能培养和科研能力培养等方面的作用。 【关键词】地方师范院校 课堂教学 桥梁作用 教师职业技能 科研创新能力 进入21世纪，特别是在素质教育全面实施、高中新课改全面推行、本科教育面向大众化的新形势下，地方师范院校的人才培养目标也将发生相应的调整。一方面需立足于地方性和师范性，担负起为地方培养素质教育合格人才（中学教师）的任务；另一方面，由于本科教育已经面向大众化，研究生教育已经是一种趋势，因此，地方师范院校还承担着为研究生培养输送合格的科研型学习人才的任务。所以，地方师范院校的课堂教学既不能实行单一的知识讲解和理论灌输，也不能完全脱离教学的师范性，将地方师范教育转变为考研加工厂。下面笔者以经典力学为例，谈谈课堂教学的几点思考。 一 在课堂教学中发挥力学教学的桥梁作用 地方师范院校的力学课程往往是在大学一年级开设，此时，学生在学习方法和认知能力等方面还停留在高中阶段，对物理学科的认识往往有很大的偏差，对物理学习的整体印象还停留在强化记忆、定量计算上，不习惯或不能够对物理对象做完整而详细的定性分析，不习惯用物理语言、数学语言去描述物理现象和运用数学手段去解决物理问题。因而教师在课堂教学中，应该注重培养学生的科学素养，养成用学术语言去定义物理概念，用物理语言去解释数学公式，用数学手段解决物理问题的物理思维，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，调动学生学习的积极性和主动性，逐步引导他们从中学物理的学习方式转变到大学物理的学习方式上来，逐步适应大学的课堂教学方式，从而充分发挥经典力学课堂教学在学生角色转变上的桥梁作用。力学教学的另一桥梁作用体现在力学课程中蕴含的物理规律、科学思维、研究方法等对后续经典物理学基础课程的影响，经典物理学中电磁学、声学、光学、热学等基础物理理论的建立无一不与经典力学理论有着密切的联系，在学习方法和思维模式上深受经典力学的影响。电磁学的学习首先是从电场和磁场力的属性及能量的属性开始的，库仑定律、麦克斯韦方程组等理论的建立无一不是类比或借鉴于经典力学理论。在声学中声音被视为是弹性介质空气中的机械振动。在热学理论中，热运动被归结为分子无规则机械运动的统计表现，能量守恒被引入到热力学三定律的建立之中，而光学中光电效应爱因斯坦方程恰是功能关系的体现。可以说，整个经典物理理论均渗透着经典力学的痕迹，因而，在经典力学的课堂教学中，教师应该引导学生了解力学与其他学科的关系，发挥经典力学在物理学知识体系中的桥梁作用，激发学生的学习兴趣和积极主动性。 二 在课堂教学中培养师范类学生的职业技能 在素质教育和新课改全面推行的新形势下，对教师的职业技能要求越来越高，地方师范院校传统的职业技能训练往往采取的是学生分组试讲、教师单独指导，这一模式由于受时间短、试讲课堂虚拟化、教师指导理想化等客观因素的限制，很难将学生培养成为一名合格的素质教育工作者，因而在日常的教学活动中不仅要传授知识，更应该让其参与到教学活动中来，积极学“教”。但在物理学的很多课程中由于受课时少、教学任务重、知识内容相对较难等因素的影响，要想让学生站在“准教师”的立场参与到教学中来，是一件不容易的事情。而经典力学由于在知识层面上有很大一部分与高中知识点相重叠，课程相对较简单，因而在力学的课堂教学中，教师可以积极引导学生参与到教学活动中来，鼓励他们以“准教师”的立场去讨论和理解在中学阶段曾经接触过的物理问题，培养他们基本的职业技能，从而改变传统的教学模式，真正让学生参与到教学中来，在日常的教学活动中学习“教”，逐步培养和提高他们的教师职业素养。 三 在课堂教学中培养学生的科研创新能力 本科教育已经走向大众化，地方师范院校完全的师范性教育既不能满足学生的发展需要，也不能促进学校本身的发展。因而，如何以科研促进教学，积极培养合格的“准研究生”已经是当前地方师范院校面临的难题之一。合格的“准研究生”不仅要求学生具有系统而扎实的专业基础，还应具备自主创新的学习能力和科学探究能力，对本专业的前沿知识和发展前景均应有所了解，这些知识技能的获得，要经过长期的学习和熏陶，逐步积累和总结才能习得。所以，教师在日常的课堂教学中，必须把握和贯彻这一理念。经典力学作为师范类专业学生进入大学后较早接触的专业基础课之一，是整个物理学的基石，其课程内容具有基础性和实用性的特点，经典力学概念及其理论从形成到发展，都蕴含了丰富的物理学思维。经典力学研究问题的方法对学生认知能力的培养起着不可替代的作用。经典力学的研究手段是整个物理学乃至自然科学的常用手段之一。经典力学课程的这些特点是课程本身的精华所在，在教学中，教师应积极引导学生去把握、探究这些科学思想、思维方式和研究方法，逐步养成研究式的学习方法，而不是单纯地接受知识。教师在教学中，应该加大介绍物理学发展的前沿理念和科学技术的力度， 拓展学生视野，帮助他们理清物理的学习思路，引导他们走上物理学习和研究之路。 地方师范院校的教学改革，已经远远落后于素质教育的推广和高中新课改的推行，作为衔接中学物理和大学物理桥梁的基础物理课程，特别是物理学基础课程之中的核心课程——经典力学，其教学改革和教学模式的好坏直接影响着地方师范院校在人才培养方面能否取得长足进步，因而，探讨和推行经典力学课程教学改革具有举足轻重的作用。 经典力学论文:论经典力学的局限性 摘要：人类从愚昧走向文明，从神学走向科学，在认识自我的过程中，物理学起到了绝对重要的作用。而物理学的第一次颠覆时刻就是经典力学的建立。但创造历史的人们总是不可避免地要受到历史的制约，重点论述了经典力学的局限性。 关键词：经典力学；牛顿；局限性 在高中阶段，我们所学习的力学知识主要是以牛顿运动定律为基础的经典力学。那么经典力学是如何形成的、它的局限性表现在哪些方面?让我们一一解答。 一、经典力学的形成 17世纪牛顿力学构成了体系，可以说，这是物理学的第一次伟大综合。牛顿建立了两个定律，一个是运动定律，一个是万有引力定律，并发展了变量数学微积分，具有了解决实际问题的能力。他开创了天体力学这一科学，海王星和冥王星的发现就充分证明了这一点。 二、经典力学的主要观点 牛顿力学三定律构成了近代力学的基础，也是近代物理学的重要支柱。牛顿对于力学最重要的贡献则是万有引力的发现。 牛顿的力学三定律和万有引力定律把天体运动定律与地上物体运动定律统一起来，建立起经典力学的理论大厦。牛顿把他的力学理论应用于太阳系，解决了天体力学中的一系列问题。他拿出了计算太阳质量和行星质量的方法，证明了地球是一个赤道凸出的扁球，解释了岁差现象，说明了潮汐的涨落，分析了彗星运动的轨迹和天体摄动现象等。 18世纪及以后的一系列事实，证实了牛顿力学的真理性，从而得到了广泛的承认。对证实牛顿万有引力定律有重要意义的事实，一是哈雷彗星的发现，二是地球形状的证实，三是关于行星摄动现象的证实。此外，如关于引力常数G的测定等，也都证实了万有引力定律。 三、经典力学的局限性 创造历史的人们总是不可避免地要受到历史的制约，牛顿当然也不例外。由于受到时代的局限，牛顿创立的经典力学的基本概念和基本原理存在着固有的局限性，主要表现在以下几个方面： 1.引入了绝对时间、绝对空间等基本概念 按照牛顿的说法，绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着，而且由于其本性均匀地、与任何其他外界事物无关地流逝着。绝对空间就其本性而言，是与任何外界事物无关、永远是相同的和不动的。绝对运动是一个物体从某一绝对处所向另一绝对处所的移动。 莱布尼兹、贝克莱、马赫等先后都对绝对空间、时间观念提出过有价值的异议，但却没有证据能表明牛顿绝对空间的存在。爱因斯坦推广了上述的相对性原理，提出了狭义相对论。在狭义相对论中，长度和时间间隔也变成了相对量，运动的尺相对于静止的尺变短，运动的钟相对于静止的钟变慢。在广义相对论中，时空的性质不是与物体运动无关的：一方面，物体运动的性质要决定于用怎样的空间时间参照系来描写它；另一方面，时空的性质也决定于物体及其运动本身。 量子论的发展，对时间概念提出了根本的问题。量子论的结论之一就足：对于一个体系在过去可能存在于什么状态的判断结果，要决定于在现今的测量中做怎样的选择。这种现在与过去之间的相互关系，是与因果顺序概念十分不同的，暗含于时间概念中的因果序列要求过去的存在应是不依赖于现在的。 因此，用时间来描述事件发生的顺序，可能并不总是合适的。空间与时间是事物之间的一种次序，但并不一定是最基本的次序，它可能是更基本的次序的一种近似。 2.在经典力学中，物体的质量是恒定不变的，它与物体的速度或能量无关 在相对论中质量这一概念的外延被大大地扩展了。爱因斯坦著名的质能方程E=mc2使原来在经典力学中彼此独立的质量守恒和能量守恒定律结合起来，成了统一的“质能守恒定律”，它充分反映了物质和运动的统一性。质能方程说明，质量和能量是不可分割而联系着的。一方面，任何物质系统既可用质量m来表志它的数量，也可用能量E来表志它的数量；另一方面，一个系统的能量减少时，其质量也会相应减少，另一个系统接受而增加了能量时，其质量也相应地增加。 3.经典力学定律只适用于宏观低速世界 经典力学定律只适用于宏观低速世界，对于可与光速相比的高速情况和微观世界的适用问题，当时没有涉及也不可能涉及。1905年，出生于德国的美籍物理学家阿尔伯特·爱因斯坦发表了狭义相对论。这个理论指出在宇宙中唯一不变的是光线在真空中的速度，其他任何事物——速度、长度、质量和经过的时间，都随观察者的参考系而变化。 同样，纳入力学框架中的光的波动论也难以自圆其说。按照波动论，光被解释为充满宇宙空间的以太的振动。由于光是横波，因此以太必须具有承受切应力而不承受压应力的能力，又由于以太对可称量物质并不产生可观察到的阻力，它又必须具有极小的密度。为此，人们绞尽脑汁，臆想出种种以太模型。这种无所不能、无奇不有的以太反倒使人如坠雾中。 经典力学的基本概念和基本原理在热力学中也遇到了一些麻烦。1865年，克劳修斯确立了热力学第二定律，该定律揭示出与热现象有关的物理过程具有不可逆性。在经典力学中，从未发现类似的情况，力学过程的可逆性是由普遍的力学原理作保证的。可是热力学第二定律也是普遍成立的，因此，这个矛盾是无法用力学的基本观念予以解释的。 四、广义相对论的提出 由于牛顿定律给狭义相对论提出了困难，即任何空间位置的任何物体都要受到力的作用。因此，在整个宇宙中不存在惯性观测者。爱因斯坦为了解决这一问题又提出了广义相对论。 狭义相对论最著名的推论是质能公式，它说明了质量随能量的增加而增加，它也可以用来解释核反应所释放的巨大能量，但它不是导致原子弹诞生的原因。而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞，与有些天文观测到的现象符合。 传统上，在爱因斯坦刚刚提出相对论的初期，人们以所讨论的问题是否涉及非惯性参考系作为狭义与广义相对论分类的标志。随着相对论理论的发展，这种分类方法越来越显示出其缺陷——参考系是跟观察者有关的，以这样一个相对的物理对象来划分物理理论，被认为不能真实地反映问题的本质。目前，一般认为，狭义与广义相对论的区别在于所讨论的问题是否涉及引力(弯曲时空)，即狭义相对论只涉及那些没有引力作用或者引力作用可以忽略的问题，而广义相对论则是讨论有引力作用时的物理学的。用相对论的语言来说，就是狭义相对论的背景时空是平直的，即四维平凡流型配以闵氏度规，其曲率张量为零，又称闵氏时空；而广义相对论的背景时空则是弯曲的，其曲率张量不为零。 事实上，物理学在每一个历史时期都有它自己的基本概念和基本原理，而继后的时期人们又往往夸大它们的作用，不适当地把它们误用到其所能及的范围之外。为了消除这种误用，每--W历史时期都需要一种新的启蒙，正是这种永不止息的启蒙精神，才使科学不致变为僵化的教条。 (作者单位　山西省大同市农业机械化学校) 经典力学论文:再议经典力学的成就与局限性 我们对物理这门学科并不陌生，早在17世纪，伟大的物理学家伽利略就曾想出用理想斜面来研究力和运动的关系。他开创了“观察实验、科学思维、与数学相结合的研究方法”，发现了惯性定律、自由落体规律、力学相对性原理，从此奠定了动力学的基础。而天才的物理学家牛顿将研究方法发挥到极至他在前人研究的基础上，采用归纳演绎、综合分析的方法，总结出牛顿运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学。同时也确立了他在物理学界至高无上的地位,并被称为经典力学之父。但是人创造了历史必然也会受到历史的制约，因此经典力学有其巨大的成就性，但其也存在着局限性。 一、经典力学的成就 经典力学理论体系的完美和实用威力的强大使物理学家相信,天地四方,古往今来发生的一切现象都能够用力学来描述.许多科学家宣称物理学的大厦已基本建成，留给后人的只是补充与完善。经过三次革命，第一次,是一位年轻的物理学家几乎仅靠单枪匹马之力引发的。他就是伟大的理论物理学家，阿尔伯特•爱因斯坦。19世纪末科学家们发现,当研究有关光的问题时,用经典物理的理论解释一些相关现象,就会产生尖锐的矛盾.为了解决这一矛盾,爱因斯坦于1905年提出了狭义相对论；第二次革命的导火索是物理学史上的三大发现：伦琴发现X射线、汤姆生发现电子、贝克勒耳发现天然放射线 ,使物理学的研究从宏观领域进入了微观世界,人们发现,微观粒子所表现出的现象用经典物理理论根本无法解释，为了克服这一困难,德国物理学家普朗克大胆提出了量子的观点,爱因斯坦等物理学家又将量子论进一步丰富、发展，形成了现代量子力学理论.因此对其做出阐述是：经典物理对物理学思想和科学方法作了重点总结，它只适用于宏观低速的物体，相对论和量子论则适用于微观高速粒子的运动。因此，相对论和量子力学的建立,并不是对经典力学的否定。 二、经典力学的局限性 （一）绝对时间、绝对空间等基本概念引入。按照伟大的物理学家牛顿所阐述的是，绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着，而且由于其本性而均匀地、与任何其他外界事物无关地流逝着。绝对空间就其本性而言，是与任何外界事物无关而永远是相同的和不动的。绝对运动是一个物体从某一绝对的处所向另一绝对的处所的移动。但是莱布尼兹、贝克莱、马赫等先后都对绝对空间、时间观念提出过有价值的异议，指出过，没有证据能表明牛顿绝对空间的存在。爱因斯坦推广了上述的相对性原理，提出狭义相对论。在狭义相对论中，长度和时间间隔也变成相对量，运动的尺相对于静止的尺变短，运动的钟相对于静止的钟变慢。在广义相对论中，时空的性质不是与物体运动无关的：一方面，物体运动的性质要决定于用怎样的空间时间参照系来描写它另一方面时空的性质也决定于物体及其运动本身。另一方面量子论的发展，对时间概念提出了更根本的问题。量子论的结论之一就是：对于一个体系在过去可能存在于什么状态的判断结果，要决定于在现今的测量中做怎样的选择。这种现在与过去之间的相互关系，是与因果顺序概念十分不同的，暗含于时间概念中的因果序列要求过去的存在应是不依赖现在的。因此，用时间来描述事件发生的顺序，可能并不总是合用的。空间与时间是事物之间的一种次序，但并不一定是最基本的次序，它可能是更基本的次序的一种近似。 （二）牛顿虽然对引力作了抽象的、纯粹数学形式的概括，把它实际看作是一种直接的、即时传递的超距作用力。爱因斯坦的广义相对论对万有引力做出一种解释，就是时空本身是有弹性的，可以弯曲、伸展。当一个有质量的物体置于某一空间时，空间就会弯曲变形，质量越大，空间弯曲变形就越严重。那么，空间为什么会在有质量的物体周围弯曲呢？爱因斯坦也没能给出答案。所以，爱因斯坦的弯曲空间理论也没有说明引力的本质是什么。量子力学关于电荷间的电磁力和强子间的强相互作用力的传递原理的解释也没有说明引力的本质是什么。认为引力是通过引力场或引力子来传递的观点也未得到肯定，因而至今科学家也没有找到传递万有引力作用的引力子。 （三）在经典力学中物体的质量是恒定不变的，它与物体的速度或能量无关。在相对论中质量这一概念的外延就被大大地扩展了。.爱因斯坦著名的质能方程E=mc2使到原来在经典力学中彼此独立的质量守恒和能量守恒定律结合起来，成了统一的“质能守恒定律”，它充分反映了物质和运动的统一性。质能方程说明，质量和能量是不可分割而联系着的.一方面，任何物质系统既可用质量m来标志它的数量，也可用能量E来标志它的数量；另一方面，一个系统的能量减少时，其质量也相应减少，另一个系统接受而增加了能量时，其质量也相应地增加。爱因斯坦从力学的观点出发，考虑两个球体的弹性碰撞，利用动量守恒定理和相对论速度相加定理能够导出著名的质速度公式 ，该式说明，物体的质量不再是与其运动状态无关的量，它依赖于物体的运动速度。当物体的速度趋于光速时，物体的质量趋于无穷大。 （四）经典力学定律只适用于宏观低速世界，对于可与光速相比的高速情况和微观世界的适用问题，当时没有涉及也不可能涉及。 （五）在经典物理学中，最难使人满意之处恐怕莫过于对光的描述了。如果微粒说是正确的，那么人们不禁要问，当光被吸收的时候，组成光的粒子变成了什么呢？而且为了既表示可称量物质又表示光，必须在讨论中引入不同的实体，这无论如何也不能使人心安理得。 同样，纳入力学框架中的光的波动论也难以自圆其说。按照波动论，光被解释为充满宇宙空间的以太的振动。由于光是横波，因此以太必须具有承受切应力而不承受压应力的能力，又由于以太对可称量物质并不产生可观察到的阻力，它又必须具有极小的密度。为此，人们绞尽脑汁，臆想出种种以太模型。这种无所不能、无奇不有的以太反倒使人如堕五里雾中。在1865年，克劳修斯确立了热力学第二定律，该定律揭示出与热现象有关的物理过程具有不可逆性。在经典力学中，从来也未发现类似的情况，力学过程的可逆性是由普遍的力学原理作保证的。可是热力学第二定律也是普遍成立的，因此，这个矛盾是无法用力学的基本观念予以解释的。 总之，物理学在每一个历史时期都有它自己的基本概念和基本原理，而继后的时期人们又往往夸大它们的作用，不适当地把它们误用到其所能及的范围之外。为了消除这种误用，每个历史时期都需要一种新的启蒙，正是这种永不止息的启蒙精神，才使科学不致变为僵化的教条。

空乘毕业论文:空乘服务礼仪及航空个性化服务 摘 要：航空运输是现代社会最重要的交通运输方式，而作为航空运输的重要内容，乘务工作是直接面向乘客的，因此也是直接体现航空公司整体服务水平的重要内容。空乘的言谈举止、外在形象以及服务、专业技能等不仅仅是自身素养的体现，同时也代表了整个航空公司，甚至是整个民航、国家的形象，空乘服务礼仪是空乘工作人员必备的基本素养，会直接影响到整个航空公司的对外发展。 关键词：空乘 服务礼仪 个性化 服务 航空服务质量主体体现在航空服务礼仪上，而空乘服务礼仪作为航空服务礼仪最重要的组成，体现了整个民航运输的形象。高水平的空乘服务、高质量的服务礼仪都是航空公司立足航空运输领域的基础，空乘人员的服务礼仪不仅包括对外形象，还包括一举一动、对待乘客的服务态度、服务方法，空乘人员的站姿、坐姿以及蹲姿和仪态都直接代表了公司的整体形象，也体现着航空公司的服务水平。所以，如何改进空乘服务礼仪，打造高水平、个性化空乘服务对于航空公司健康可持续发展具有重要意义。 1 空乘服务礼仪概述 1.1 定义 空乘人员在航空旅途过程中执行飞行任务或者为旅客提供服务时应当遵循的规范即空乘服务礼仪，其作为行为规范存在于空乘服务的各个环节，作为空乘人员的服务标准以及行为标准。并且针对旅途中需要个别服务以及特殊服务的旅客，空乘服务礼仪具有专门性的规范要求。 1.2 意义 作为空乘人员，其专业化的职业素养以及规范化的服务技能都可以体现航空公司的整体服务水平，空乘人员是航空公司对外的形象代表，优质的空乘服务能够体现公司对旅客的尊重。而空乘服务礼仪则是打造优势空乘服务的基础，能够推进完善空乘服务流程，并推进航空服务水平的全面提升，提高旅客的满意度，同时对外塑造良好的公司形象，令公司获得更多的社会经济效益。 2 空乘服务礼仪基本要求 2.1 美丽的形象 旅客对空乘人员的第一印象首先是外在形态，因此美丽的形态是空乘服务人员最直观的表现。空乘人员在执行任务时应当首选清新、自然的装束，以端庄淡雅、大方为主要形象特征，这也是空乘服务礼仪的基本要求。空乘服务礼仪的根本目的就是塑造优雅大方的空乘人员形象，而这不仅是需要内在气质的塑造、言谈举止的表现，还包括外在的形象形态。从而令空乘服务人员以内在气质为基础，外在形象为依托全面加强自身修养的提升，做到秀外慧中。 2.2 服饰得体 服饰是包装人体的基本要素，包括衣帽、裤袜、裙子、手套、鞋子等，不仅仅是个人性格、修养和内在的体现，同时也代表了一个人的品质。空乘服务人员重视自身服饰不仅仅是对个人形象的塑造，同时也是代表了整个航空公司的对外形象。因此空乘服务人员在执行任务时应当依照公司相关规定选择服饰穿着，做到依照规定着装，并在登机前检查自身服饰是否干净整洁，在执行任务前提前熨烫工作服，保证服装不存在褶皱、污渍以及破损、异味。服装的整洁也会给旅客带来良好的服务体验，从而对外体现出公司高水平的空乘服务。 2.3 举止优雅 优雅的举止体现了一个人高雅的气质，因此在空乘服务礼仪中对空乘人员的举止进行了规范性的要求。在飞机上，空乘人员必须依照一定的行为规范为旅客提供服务，无论是在迎接旅客登机、同旅客交谈沟通、旅途中的餐饮提供还是为有需求的旅客提供专门性的个性化服务，空乘人员都需要严格遵守相应的行为规范。想要获得旅客的认可，给旅客良好的服务体验，不仅仅需要从提供的实质化服务入手，还需要给旅客良好地视觉体验。每一位旅客都会给公司带来意想不到的社会效益，只有给旅客留下良好的印象，才能真正体现航空公司优质的服务，为公司营造良好的对外形象。 2.4 谈吐大方 语言的使用也体现着一个人的礼仪素养，空乘服务人员使用的语言是否恰当、是否符合礼仪，会给乘客带来不同的感受，也会收到不同的服务效果。在工作中，空乘人员应当谈吐大方，使用得体语言。这就要求空乘人员首先注意同旅客交谈的话题，选择乘客喜欢和感兴趣的内容，例如同航空、旅程相关的一些常识、内容，以及飞行过程中旅客应当注意的问题。其次同旅客交流的仪态应当保持精神饱满、热情大方，使用温和的表情正视旅客。另外，语言表达应当准确完整，并注意措辞，使用p柔亲切的语调和适中的语速。最后，对待旅客要耐心，学会聆听。与旅客交谈时必须耐心听取旅客的表述内容，并做出相应的反应，例如微笑、简单重复以及点头等动作都会让旅客感到自己的话语受到了重视。 2.5 具有亲和力 人与人之间的相互认同以及相互尊重就会产生亲和力，距离的远近不能带来亲和力，很多时候亲和力是一种人和人之间心灵上的投合，是以相互礼仪转换为前提的对等的一种人际交往感受。真正的亲和力需要具备宽广的胸襟以及博爱的情怀，是一种由内而外的素养和气质。而空乘人员的亲和力则体现在其对旅客的友好、尊重中，例如职业性的微笑就会给人亲和的感觉，通过微笑，空乘人员可以向旅客传达友好的善意，消除旅途的疲惫及陌生感。与之搭配的空乘人员的各种周到的服务、友善的行为，可以在较短的时间内让空乘人员与旅客建立起良好的人际关系，便于双方的相互理解和沟通，有利于空乘服务各项工作内容的顺利进行。 3 空层服务礼仪有利于构建个性化空乘服务 在客舱服务中，程序化服务是对空中乘务员的基本要求，但由于乘客的情况千差万别，所以提高服务质量必须强调个性化，这是程序化服务的延伸，是更加细化，更加具体话和更加贴近各种乘客的程序化服务。由于乘坐飞机的乘客千差万别，服务的层次和需求也不尽相同。虽然个性化服务难以统一规范和程序化，无法直观、量化，但却最能发挥空中乘务员的潜能，创造性地开展服务工作，取得事半功倍的效果。所以，要搞好客舱的个性化服务，乘务员的职业礼仪素养和综合素质尤为重要。个性化服务有很多种类，对每一类特殊人群的服务都可称为个性化服务，以婴儿乘客为例来讲，航空公司给婴儿下的定义是两周岁以下的儿童，但14 d以内的又不允许乘坐飞机，所以该例中的婴儿是指14 d～2周岁。对于婴儿乘客的照顾，空乘人员需要注意下述问题：在登机后，要在第一时间向其父母（或随行乘客）客气地询问在飞行期间的客舱服务过程中，有没有需要特别注意的问题（比如说，奶瓶冲灌、临时婴儿用品等问题），提前了解这些问题在中、长途航班上尤为重要。在起飞后，要在第一时间向其父母（或随行乘客）客气地询问婴儿的冷暖情况，以便在第一时间及时为婴儿乘客添加婴儿用睡毯等保暖机供品。如需要为婴儿乘客打开婴儿专用睡车或婴儿专用睡篮，一定要注意睡车或睡篮的固定，此外还要注意在此过程中要将其噪音减至最低，以便打扰周边乘客。 4 结语 通过上述分析可以看出，航空运输过程中空乘服务工作人员对于旅客的服务过程中应当遵循服务礼仪的规范要求，这是一名合格的空乘服务人员应具备的素养。另外，只有将空乘服务礼仪落实到服务细节中，才能建立高素质的空乘服务队伍，更好地为民航旅客提供优质服务，同时也有利于推进更加个性化、人性化的空乘服务建设，对外打造良好地公司形象，为航空公司创造更大的社会效益以及更多的经济效益。 空乘毕业论文:论空乘专业教学中小语种课程的重要性及课程设置研究 摘要：近些年空乘专业成为非常炙手可热的专业，越来越多的人选择空乘专业，这也增加了空乘专业的就业压力，很多学校都开始寻求增加空乘专业学生就业竞争力的方式。随着经济全球化的影响和中国世界影响力的不断提升，中国与其他国家之间的沟通和交流越来越多，这也对空乘人员提出了更高的要求。所以多掌握几门外语就显得十分的重要。本文讨论小语种教学在空乘专业教学中的重要性，并对小语种课程的课程设置进行分析和研究。 关键词：小语种教学 就业竞争力 岗位要求 随着我国对外沟通交流的日益密切，对于人才的语言要求也就越来越高。除了母语和英语之外，掌握第三门语言也成为增加就业竞争力一个重要的条件。对于空乘人员来说，由于接触到的乘客范围越来越广，只掌握英语已经越来越不能满足空乘岗位的需要，在空乘教学中开展小语种课程不仅能够有效地满足空乘的岗位需求，同时也能够拓展空乘专业学生的就业面，为学生带来更多的就业机会。本文就对小语种在空乘教学中的重要性和具体课程设置进行了浅要的分析。 一、小语种课程的重要性 （一）提升空乘专业毕业生的就业竞争力 由于薪资待遇较高，选择空乘专业的学生越来越多，相关单位对空乘专业人员的需求在逐渐降低，这也导致空乘专业的就业压力不断加大，到了毕业季面试空乘工作的地方往往人山人海。[1]过去航空公司的面试往往更加看重外表，对身高体重和气质身材有着很高的要求，而其他方面相对不是很看重。但是由于空乘人员的工作要求越来越高，航空公司在进行招聘时往往适当降低了对空乘人员外貌的要求，而是加大了对面试人员语言能力的考察。例如英语是否通过大学英语四六级，英语的表达能力如何，能否直接用英语进行对话，是否掌握其他外语，掌握程度如何，等等。甚至有些航空公司组织了专门的外语空乘的面试，最基本的面试条件就是通过相关的外语等级考试。通过这些面试要求可以看出航空公司对语言的重视程度，所以说掌握一门除英语之外的其他语言很可能就有了新的就业机会，对于提高毕业生的就业竞争力有着非常大的帮助。 （二）拓展空乘专业学生的就业面 空乘专I学生本身就业范围比较狭窄，只有选择空乘工作或者航空公司的其他工作才具有一定的优势，如果不在航空公司系统内部工作的话，与其他专业的毕业生共同竞争一些岗位相对处于劣势。[2]如果能够掌握一门小语种就将变得大不一样了。首先，空乘专业的学生在外貌上一般具有一定的优势，如果再能够比较熟练地掌握一门额外的语言，就能匹配很多的岗位。例如企业的行政人员、外语教师、翻译、国际贸易等，对这些学生来说都非常的适合。如果这些学生选择在航空系统内部就业，相对于其他没有掌握小语种的学生来说，他们在航线上有更多的选择，既可以选择国内航线也可以选择国际航线。而且比较优秀的学生也可能被委派到国外的航空公司工作，这样一来在薪资和待遇方面都会有一个很大幅度的提升。 二、小语种教学的课程设置 （一）针对行业特点进行课程设置 大多数空乘专业学生毕业之后要从事空乘相关工作或者去航空公司其他的部门，那么在进行小语种的课程设置时就要针对航空工作的特点，率先学习和航空工作相关的一些词汇和常用用语。[3]例如日常简单的问候语，利用外语进行简单的自我介绍，航班遭遇气流或者到达所在地的天气以及迎送乘客、行李托运、餐饮服务、安检工作涉及的一些常用词汇和句子等。这些都是航空公司比较常用的一些词汇。在课程设置上要对这些和空乘岗位相关的语言进行着重的讲述，增强空乘专业小语种教学的实用性。而且这些词汇在空乘人员的工作中经常能够用到，在应用中能够对这些词汇和句子进行强化，从而提高教学效果和学生学习语言的效率。 （二）利用比较学习法，减少学习难度 小语种学习中可能会和英语的学习有很大的差异，很多学生觉得学习小语种的难度较大。教师可以在教学中应用比较学习法，让学生通过联系汉语、英语的一些词汇构成和发音特点比较其他语言进行学习。例如在俄语字母中，书写形式和英语字母有着非常密切的联系，比方说Г=G， Д=D，Л=L，М=M，Н=N等。此外，日语和汉语在一些书写和发音方面也和汉语有相似之处。通过比较两种语言之间的区别和联系，降低小语种的学习难度，提升小语种教学的教学效果。 三、结语 随着我国对外发展的程度加大，只掌握英语对于空乘专业的学生来说已经越来越无法满足空乘岗位对从业人员的要求。在空乘专业的教学中开设小语种课程能够有效地拓展学生的就业面，提高学生的就业竞争力，让学生拥有更多的发展机会，促进学生更好地发展。 空乘毕业论文:浅谈国内航空公司对空乘人员的素质要求 [摘 要] 随着我国民航业的飞速发展，对民航人才的需求也在不断地扩大，因此，近年来，我国诸多航空公司开始大规模的招收人员，包括飞行员、空乘人员、维修人员、地勤人员等，各职位招聘的人员众多。众多岗位招聘中，属飞行员是各大航空公司招聘的重点岗位，本文从多方面简要论述了国内航空公司对空乘人员的各项素质要求。 [关键词] 航空公司；空乘人员；素质 《中国人才报告》是由中国人事科学研究院的，这份报告预计我国在未来20年需要24万民航类人才。宇仁录是中国民航总局人教司司长，经过对我国民航业发展的研究，他在接受采访时表示，我国民航飞行员处在瓶颈期，必须探索实践出一条适合我国市场经济发展的飞行员培养模式。我国民航业高速发展，年增长速是世界民航发展速度的2倍多。我国不断制定民航业发展的目标，在2002年，把中国从民航大国发展成民航强国由民航总局局长杨元元提出。在2005年，建立一个完善的现代化的新型航空运输系统由中国民航总局明确提出。然而当前，我国民航飞行员的培养模式是由中国民航飞行学院进行培养，中国民航90%以上的飞行员都来自于飞行学院。由于培训费用高昂，培养模式单一，使得我国飞行员流动较少，人才贫乏。 宇仁录指出，要解决大陆飞行员人才紧缺的问题，中国民航总局不但要提供人力、物力、财力来增加对飞行院校的支持力度，增加培养人才的数量，而且还要改革创新培养机制，使更多的社会人员对飞行员专业感兴趣，建立一个符合市场需求的、开放型的人才培养模式。 在21世纪，空乘专业是民航运输事业发展急需的重要专业人才，对服务人员要求英语基础扎实、英语表达应用能力必须较强，文化综合素质过高，并且通过训练具备航空运输技能知识，是高级的空中乘务人员。空乘专业人员的气质佳、形体美、才艺精，是纪律严的知识型、技能型人才。由于我国当前人民的物质生活提高，旅游业及相关产业得到了蓬勃的发展，一些度假游客及商务人士在出行方式的选择上更多倾向于选择快速方便的飞机出行，这些观念的改变带动了民航业的蓬勃发展。我国目前正由“民航大国”向民航强国进行转变，航空运输业的排名也已排名世界第三。随着我国经济的快速发展，在2020年，中国航空运输业的增长速度会增加10%左右，在每百万平方公里范围内，机场的数量将会大大增加，这无疑会增大航班密度、增加旅客客运量。中国会迅速占领亚太地区及全球范围内航空市场的重大份额。在2010年时，就有权威机构指出，中国对航空服务人员的空缺为40000名。在未来的发展中，航空公司的服务不仅仅是出售机票、运送乘客这么简单，而是更重视其他扩充业务及增值服务，如：融旅游业、餐饮业在内的延伸服务。目前，从事航空服务工作，因工作环境良好，工资较高，优秀空乘人员篇平均年薪基本在10万人民币以上，因此，民航业是一个极具吸引力的行业，发展空前也是比较广阔的。 在飞机上工作的“空姐”或者“空少”就是空乘人员，是从事空中服务的专业人员，精通英语或多种语种，能够与不同国家客人进行交流沟通，并且总素质较高，社交礼仪都比较了解，对在空中飞行过程中与天气、安全相关的知识熟悉掌握，对医疗常识与急救、客舱服务、民航旅客运输等相关知识也都烂熟于心。能够在不同的情况处理好不同的突发事件。 国内航空公司对空乘人员的素质要求 ，对心理素质的要求 ： 航空空乘人员具有特殊性，在工作的过程中，因面对的民族、职业等群体不同，遇到的人际关系及矛盾会多样化，如何使空乘人员在处理工作及生活学习中遇到的困难、矛盾，消除各种事情带来的心理压力及负面情绪，或是心理应激及心理障碍等，是摆在航空专业人员面前的重要问题。良好的心理素质能够帮助空乘人员以积极的心态解决出现的问题，主动适应新形势的发展，不仅对个人身心健康有重要的作用，对空乘业务的发展也具有重要的意义。下文将对空乘人员应具备的心理素质 进行简要的阐述： 1. 控制情绪能力。控制情绪能力具体包括两方面的内容，第一，拥有能够准确认识自身情绪，并把自身的情绪准确表达出来的能力；第二，拥有调节和管理情绪的能力。 如在出现突发状况，飞行时间延误的情况下，空乘人员是不急不躁，以沉稳冷静的心态去疏导乘客的不良情绪，进行有效的沟通，这样才能使乘客理解并体谅出现的各种问题，才能保证飞机客舱人员的安全。若个别乘务人员心理素质差，出现问题表现惊慌失措，因心理承受能力弱导致自身思绪混乱，表述不清，给乘客展现的是自己紧张害怕的一面，那么，这样的空乘人员就影响情绪较稳定的乘客，造成客舱发生不安全事件的机率增大，使众多乘客情绪失控，难以安抚。 又如每个个体是不同的，每个人的心情也是不同的，当一个人心情较好时，情绪也是较稳定的，在对待工作时也会充满热情，积极上进，如果当一个人受到家庭矛盾、同事之间的矛盾等外界因素的影响时，心情会较差，对待工作的态度就会不一样，如果不能及时的调节控制情绪，那么会给工作带来消极的影响。 2.沟通协调能力。一个乘务人员，只有具备了较好的沟通协调能力，才能与飞行员、本班组的其他成员、地面单位、旅客等进行有效的沟通交流。如果乘务人员性格内向、孤僻、古怪、冷漠、敏感，那么一旦有突发事件出现，不善言辞的乘务人员将无法与机组及地面单位或其他同事进行有效的沟通协调，而开朗、无私、大度、坦诚、友善的人，则会运用自己的协调能力，与各方单位及乘客进行有效的沟通协调，为飞机的安全飞行做出自己的努力。 3.应变创造能力。在飞机飞行过程中，遇到的各种突发情况有多种，如飞机劫机、发动机停车、起落架卡阻、座舱失密、无线电失效等。空乘人员不仅要迅速调整好自身的情绪，还要针对不同的状况，融会贯通，在较短的时间内建立起应对事件的立体思维，不能因循守旧，用固定的模式处理时间，要具体情况具体分析处理，帮助机组正常飞行。 4.语言表达能力。语言表达能力是空乘人员最基本也是最重要的能力，因为，不论与乘客沟通还是与工作人员沟通，只有具有了良好的语言表达能力才能在最短的时间内让乘客得到最好的服务，让同事明白如何配合协调工作，所以，好的语言表达能力是每位空乘人员必须做到的。 总之，在飞行中，突发及特殊状况较多，只有空乘人员的心理素质较高，具备空乘各项专业技能，那么，在遇到不同性质发生的状况，对发生的时间，引起的后果等会依据自身的经验，心理状态和技能水准，应对这些状况，减少特殊情况的发生对飞机、对旅客所能造成的损失。空乘人员的这些良好心理素质及综合素养的形成，不仅取决于先知的自身本能，还依赖后天的培训。因此，培养合格优秀的空乘人员，必须建立一套符合我国经济发展特点的人才培养模式，满足我国航空运输业的发展需求。 空乘毕业论文:芭蕾组合在空乘形体训练中的作用研究 摘 要：现在招收的空乘大部分没有舞蹈基础，体态上可能不太端庄。因为空乘在很大程度上代表的是航空公司的形象，所以航空公司挑选空乘的重要标准就是形体和气质。而把芭蕾组合运用到空乘形体训练中就可以有效的解决这一问题，不仅可以提高空乘形体学习的兴趣，也可以更有效的锻炼其形体。 关键词：芭蕾组合；空乘；形体训练；作用 目前航空业发展越来越快，作为航空公司的形象代表空乘开始引起了人们的关注。空乘不仅要具备专业的知识和技能，还需要有优雅的气质和形象。芭蕾组合可以顺应人体结构、功能和特点，运用严格的训练体系、审美倾向塑造空乘的形体美，在空乘形体训练中可以发挥重要作用。 一、芭蕾组合 （一）芭蕾组合基训 芭蕾组合的基训具有科学性，它主要是在把握人体结构、功能和特点的基础上，运用科学系统的训练方式实现人的一种形体美和姿B美。其基训宗旨就是“开、绷、直、立”，这是芭蕾美的核心，也是其基训核心。在芭蕾基训中脚部的“一位”练习是最多的，结合解剖学理论，这一动作在人体重心的位置由骨盆的位置决定。如果其身体重心位置向前移，骨盆就会随之前倾，腰部前凸，加大脊柱的弯曲幅度，反之如果重心位置后移，骨盆就会直立，腰部的前凸情况就会减小甚至消失，使得人的脊柱姿态更加挺拔。在空乘形体训练中加入芭蕾组合的训练，可以通过外开其下肢，使人体的重心强制性的后移，人的骨盆就显得直立，减小腰椎前凸，使得脊柱整体变直。如果空乘可以长期接受“一位”的训练，其挺拔的体态和优雅的气质自然就容易塑造出来。 （二）芭蕾的形体训练 在芭蕾的形体训练中，要求“开、绷、直、立、长”，这是调整个人形体美的核心，空乘通常都缺乏这一基本功。芭蕾形体训练内容的设置难度不大，一般都是分解训练在杆上的头、肩、胸、腰、腿等身体部分，并进行小跳、旋转、脚位、手位等的组合训练。训练要先从把杆开始，再移到中间，这些动作从简单到复杂，有一个循序渐进的过程，主要是对腿、膝盖、脚的力度、幅度、柔韧性、灵活性和稳定性的训练，全面锻炼肌肉、关节和韧带。最后通过训练舞姿舞蹈，由浅到深，纠正空乘的身体毛病，提高其自身气质。一堂完整的芭蕾组合训练包括把杆、中间和跳，女生还有足尖的内容，它们组成的芭蕾组合课程。 二、芭蕾组合在空乘形体训练中的作用 （一）增强空乘的体质 空乘的芭蕾训练虽然强度比较低，但其持续时间长，在长时间的练习中就可以提高脑部供氧功能，加快大脑的思维速度。目前空乘的芭蕾组合训练的时间和强度都存在差别，必须要强化其训练的基本动作，并将各种强度的成套动作落实下来，保证其身体韧带、关节、肌群和内脏器官等部位处于一种合理的运动负荷下，这样才可以优化其心血管功能，并通过改善体重、减少脂肪增强其身体的协调性和柔韧性，提高形体美。而且空乘通过芭蕾的成套动作或者规范性的舞蹈动作，可以锻炼其大脑，将身体各部位结合起来进行同步运动，通过对自身肌肉运动的感受，空乘自身的体能也得到了协调。芭蕾中对腰腹肌、背肌、腿部和手臂的训练可以积累空乘自身的力量，并提高其动作的力度和速度，增强耐力素质和自身体质，最终实现空乘身体机能的提高。 （二）塑造优美的姿态 人的形象和气质的表现最基本的就是形体，芭蕾组合的动作形式多，可以锻炼很多身体部位，通过对各种臂、腿、腰的摆动、绕环、波浪组合、姿态组合、柔韧性组合、舞蹈组合、体育舞蹈练习等形成优美的身体姿态。而且系统性的芭蕾组合训练可以对空乘身体机能的遗传优势进行挖掘，并通过芭蕾组合弥补其先天的体形缺陷，改善不良的身体形态，保证空乘身形的健美匀称，并塑造正确的站姿、坐姿和行姿，塑造优美的形体和良好的形象。 （三）锻炼坚强的意志 人们在自觉确定目标后，就会运用意志支配实际行动，并在这一过程中克服各种困难，达到最终的目标。将芭蕾组合运用在空乘形体训练中，对于接触形体训练比较少的空乘来说，在训练初期遇到不同的阻碍和不便时，就可以努力克服难关，坚持下去，比如柔韧性比较差、协调性不好、动作不到位等问题。在长期反复的练习芭蕾后，空乘就会产生量变到质变的飞跃，在这一过程中其意志也就得到了磨练和培育。芭蕾组合有很多的优势，空乘人员必须要学着喜欢和接受它，并通过芭蕾组合的学习实现健体、健心和健美的作用，因此，航空公司腰不断进行芭蕾组合训练的探索和发展，增设芭蕾组合训练，并提高其专业性，实现训练的科学性、实效性和趣味性的统一，增强空乘的体魄，使其形态更加优美，提供更好的乘务服务。 三、结语 芭蕾组合是一门世界性的艺术，它不仅高深博大、唯美脱俗，而且还有塑身健体的作用，所以得到了越来越多的普及和推崇。芭蕾组合在空乘形体训练中发挥着重要作用，对空乘的形体美产生重要的影响，并可以提升其内在气质，向空乘传达一种思想感情和理想信念，是空乘形体训练的重要课程之一。空乘要提升其形体，就要注重芭蕾组合训练的作用，把握芭蕾组合训练的主要内容和方法，提升自身的气质，注重形体美。作为空乘形体训练的基础，芭蕾组合顺应了时展的需求，通过塑造空乘的形体美，提升其气质和形象，这是空乘服务发展的永恒主题。 空乘毕业论文:基于能力培养的空乘服务专业课职场模拟教学模式探索 摘要：空乘服务专业是空中乘务专业的一个分支，后来逐渐形成专门化方向课程，是空乘员岗位人员所需要掌握的主干课程。其专业性人才在人才市场的需求量比较大，且随着航空业的发展，需求呈上升趋势。其主要的教学目的是为了培养实用性的服务型人才，不但要有更好的服务意识，且具备高超的服务能力，能够满足不同乘客的需求，在第一时间发现乘客的所需。所以只凭知识的理论学习是难以达到水准的，需要对基本的服务能力进行实际的锻炼。本文笔者提出专业课职场模拟教学的概念，并进行了初步的模式探索，希望能够解决空乘服务专业的教学难题，培养更高水平的人才。 关键词：能力；空乘服务专业；职场模拟；教学模式 提高空乘人员的服务意识和能力，要建立更加科学的人才培养模式，改变传统的课程设置方式，增加实践活动课程。提前在校内接触接近职场的空乘服务的场景，更加清楚了解其工作性质，建立起对整个空乘服务业的整体概念，有助于宏观把握学习进程，并充实自己在校内无法学到，但是属于职业必须的知识和能力。本研究旨在充分体现学生的主体地位，实践双主体的教学模式，对教学模式进行全面的改革，更通过职场模拟的形式，优化教学环境，激发学生对空乘服务专业的热爱，同时提前熟悉环境，做好充分的就业准备。 一、准确理解职场模拟教学的内涵，对教学措施准确定义 简单解释职场模拟教学模式，是指对传统理论授课形式的延伸和丰富，加之学生能够真切感受到的教学情景，实现学生的自我学习和练习，尝试在场景中获得真实的职业体验，也充分锻炼所需要的职业能力，更能让学生明确自己的“长短”，对后期的学习提供更有意义的精确指导。所以在职场模拟中，职业场景是关键，构造地越是真实，就越容易吸引学生的注意力，给学生更加真实的职场感受，更利于锻炼其职业化的能力。 虽然都有“情景”二字，但是应该与情景教学区分开来，职场模拟应该更具有真实性，构建的是真实的职场情景，很可能或是经常在日后的工作中遇到的，甚至是直接进入实习的职业场景中，比构造的情景要真实很多。再者学生除了要利用专业知识之外，还要提高自己的“情商”，这对空乘服务专业来说是非常重要的。在职场模拟中要注意增加这方面的训练，突发事件也是职场模拟的重点。所以发生在情景中的教学方式，都是可行的，是具有时代性的，切忌从教材中照搬场景，是必须要与现实结合的，有具体而实际的线索，才能够体现职场的真实性。 二、构建真实的职业化场景，利用网络提供模拟实践平台 针对职场模拟设计，教师需要制定更切职场环境的情境，并根据教学目的加入强烈的职业色彩，或是模拟业务流程等。随着网络的普及，教师可以利用多媒体等新手段，提供虚拟的实践平台，借助软件来不断熟悉流程，仿佛自己可以置身于服务场景中。再者，为了更好地联系理论知识和实践能力，教师要将职业化场景建立在知识学习的基础上，根据空乘服务专业的课程内容来设置具体职业化的场景，并且穿插多个与理论知识相关的实践项目，学习知识与实践巩固相结合，这与学生后期的工作节奏是类似的。出现问题及时解决，解决不了的则要重新学习，随后再次实践。这样的方式可以节约教学资源，将整个学习过程变为职场练习操作的过程。职业化的场景可以从教材中选取，根据现实加以处理，使之更加符合空乘服务的工作“逻辑”。如重视空乘服务的基本程序，从航前预备准备阶段、航前直接准备阶段，到空中飞行实施阶段，到航空后讲评阶段等，每个阶段的工作任务和性质重点不同，对空乘服务人员的要求也就不同，且各个阶段发生紧急事件的处理方案也不相同。对各个内容进行模块性的演练，然后再穿插或是整体训练，提高职场模拟的模块性和整体性。再者，针对“服务”二字，提出确切的服务要求，练习如礼仪服务、引导服务、安全服务、救助服务等等服务项目，练习不同的技巧和落实方案，采用专业的航空用于，灵活应对突发事件，进行空乘服务补救等。教师可以将这些服务性质的内容穿插在模块讲解中，结合具体场景进行练习和分析。当然这些应急措施并不是一成不变的，否则就无法“应急”，还需要具体事件具体分析。这给空乘服务专业带来了挑战，因为没有绝对性的模板，必须从自身的意识和能力入手，开发创新精神。 真实的学习平台更容易获得学生的注意力，教师可以争取与校外实习基地的合作，如合作的航空公司等，作为长期的战略合作伙伴，一来输出人才，二来有助于培养人才，同时真实的训练场景也有助于学生提升学习感受。为了更好地保证教学质量，学校还需要邀请合作航空公司的专业人员到校进行指导，对教学现状和实践能力等给予指导。及时向学生传递他们期望获得的讯息，了解更多行业动态，加强你来我往的专业性合作，有利于双方的提升。利用网络这个虚拟平台，还可以补充更多的原始数据，对相关行业的信息进行动态调查，了解行业的信息变化。同时充分利用网络资源也有助于提升学生的自学能力，推动踏入职业岗位后的专业发展。 三、规范化职场模拟内容，保证模拟教学模式的实施质量 空乘服务专业，简单来说只是一项服务类的职业，但是具有很强的行业特殊性，甚至关乎服务对象以及整个航班的安全。所以规范化职业模拟内容非常重要，关注教学内容的科学性、系统性，保证职场模拟不是“儿戏”。职场模拟的教学内容设计要以空乘工作任务为载体，向学生全面展示空乘工作的主要任务内容，并加以任务要求，将任务“事无巨细”得展示。具体的教学环节安排，为了更加贴近空乘的工作实际，可以按照其工作顺序展开，以实际工作步骤为标准，逐步落实和变化教学实践内容。结合理论教学，将知识做合理分解，镶嵌到职场模拟的教学之中。但是在教学中，要注意学生在职场模拟中的主体性，杜绝“一言堂”，要实现双主体，既保证教师指导的绝对性地位，又要突出学生个性化操作的自主地位。强调教师在职场模拟中的指导性，从一旁引导学生，对任务完成起到导向和辅助作用。并且教师要注意理论和实践指导的结合，转换理论教学指导和实践指导的方式，通过语言、动作等进行示意，在实践指导中更要简化语言，多调动学生的思维参与模拟任务；另一方面要突出学生的主体地位，促进学生在该情境下对理论知识求知，并通过专业知识的落实进行实践锻炼。模拟内容和方式要确保学生可以理解，具有形象化的特c，并且能够加深对理论知识的认识，提高学生的学习积极性，更增强教学的实效性和针对性。要求保证职场模拟的教学质量，是为了更好地让学生进行理解和练习，如果和学生的基本能力脱离较大，那么模拟的意义会降低。为了保证职场模拟的质量，珍惜每次模拟机会，教师要提前对学生的能力进行“判断”，做好定性和定量工作，然后按照“最近发展区”的具体应用理念来确定模拟的场景和任务，有重点地对学生能力进行训练，以保证教学质量。 四、选择恰当时机进行模拟，有助于提升模拟效果 教学时机很重要，在错误的时机即使适用正确科学的教学方法也难以达到教学目的，发挥高效教学的作用。职场模拟教学模式也是如此，是选择课堂开始，还是课堂中间，又或是课堂结束，其效果都是不一样的。如果“粗暴”地适用职场模拟来打断课堂，有时是会降低课堂教学效率的。特别是对于空乘服务这样具有一定工作逻辑的专业来说，更要求教师做到适时引入。课前比较适合短小的情境模拟，以职场为背景，提出一些突发情况，通过学生和教师提供的处理意见，来引出具体的理论要求，从而引出新课。另一时机，就是在学习理论知识时，学生感觉到难以理解，或是一个知识点告一段落，可以加入职场模拟的方式，让学生置身于空乘服务的职业环境中，体验角色的责任和工作要求，并将所学习的理论知识加入到具体的问题解决当中，这样学生可以一边学习一边实践理解，效果最佳。对于特别困难的专业知识，要给予学生足够的时间体会，或是先有部分已经掌握的学生进行演示，通过直观的学习来带动集体氛围。当然在职场模拟过程中，教师要随时收集学生的学习反馈，并将其结合到后续的教学任务之中，对教学准备作出恰当的调整，从而保证教学的科学性。除了在理论教学中穿插实践模拟之外，还要在实践模拟中加入理论指导。在实习过程中，安排理论学习时间，将理论知识合理地穿插到实践技能中去，积极主动地发现问题，因材施教，更努力激发学生的创造性思维，从理论层面思考问题，巩固对实践技能。 五、安排定期的专业实习，师生共同参与学习 职场模拟教学模式的开展有助于理论学习和实践能力的提高，而真实的场景更能发挥作用，这依赖于校外实习基地、航空公司的具体实习岗位提供，也需要学校、教师对这一模式的积极支持，更加合理地规划学生的实习时间，将专业课职场模拟构造地更加真实。与实习基地、航空公司等签订长期的合作合同，让学生更加切身感受工作环境和氛围，并有效实践理论知识。再者强调“定期”两个字，需要实习与教学是同步_展的，学生能够从纯粹的学习环境切换到实习环境，相反亦然，这样才能实现理论知识和现实的更好接轨。再者鼓励师生共同参与学习，教师也作为实习者带领甚至是参与到实习过程中。因为空乘服务专业的实践性很强，教师若是长期脱离“一线”，那么工作经验和热情就会降低，一些反应力甚至不及学生，这样易造成教学质量的下降，或是与现实需求脱轨，不利于教学的开展。师生共同参与实习，也有助于增进师生情感，稳步提高教师的教学和工作质量，还能够给学生更好地表率，也帮助教师发现学生在实习中的问题，及时制定教学方案，回归校园课堂之后，可以重点展开有针对性的教学。 总之，为更好培养空乘服务专业学生的专业技能，巩固理论学习，开展职场模拟教学是很有必要的。当然要辅助高效的课堂模拟和课下实习环节，并且注意突出该职业的工作逻辑性，并提高学生的应变能力，培养创新精神，锻炼“情商”，为真正踏入工作岗位做充分的准备。 空乘毕业论文:在职空乘人员薪酬水平调查研究 本文对在职空乘人员的工作内容和对应的薪酬状况进行调查，客观展示了不同航空公司空乘人员的薪酬水平，对各大航空公司空乘人员薪酬管理起到积极的借鉴作用。 一、空乘人员薪酬现状 （一）国有航空公司整体好于民营航空公司 不同的航空公司薪酬水平也存在一定的差异。整体来说，国有航空公司的整体待遇和福利要好于民营航空公司。我们以在国有航空公司和民营航空公司同样飞行4年的空姐为例。 大型的民营航空公司的空姐每月的飞行时间大约在110小时，岗位的基本工资大约在1700元，小时费大约在55元/小时，此外还有饭补、通话补和化妆品补贴，按比例扣除保险、公积金和税费，每月收入在接近一万元左右，不含年终奖。 中型的民营航空公司的空姐的整体待遇略低于大型民营航空公司。每月飞行时间大约也在110小时左右，基本工资大约在1500元/月，小时费大约在30元/小时，此外还有饭补、通话补和一些生活补助等，刨除保险、公积金和税费，月收入大约不到七千，比大型民营航空公司少了三千多，比国有航空公司低了差不多一半。 国有航空公司之所以待遇高，主要原因在于国有航空公司的航线最多，盈利能力相对有保障。此外，国有航空公司还有带薪年假、公费旅游和各种过节福利。员工一年还有若干次的免费机票和亲朋好友的购票低折扣的福利。 （二）空姐的工资普遍与职级和绩效相关 无论是国有航空公司还是民营航空公司，薪酬水平都与职级和绩效关联较大。普通空姐的绩效考核普遍被划分为四个不同的等级，每个等级对应不同 的奖金数额。乘务长的薪酬明显高于一般的空姐，我们以区域和主任乘务长两个职级为例。 国内航线的区域乘务长的基础薪酬在3000元左右，小时费大约在70元左右，每月飞行时间大约在110小时左右，此外还有饭补、通话补和其他各种津贴，每月到手工资在1.4万元上下。而主任乘务长的工资会更高一些，一般情况下主任乘务长不会只会出现在主要航线的大型客机上，其月薪酬大约在2万元上下。 一般的空姐被分为两类，其中A、B两类分配到头等舱和公务舱，该类空姐人数相对较少；C、D两个等级的空姐被分配到经济舱，这类空姐人数较多。从待遇上来说，每一个等级的空姐月收入大约相差在600元左右。 国际航线几乎是所有空姐向往的工作，主要原因在于国际航线的收入要比国内航线高出不少，另外也可以自由往返于各个国家之间，增长见识。大部分航空公司国际航线的空姐的小时费在12美元左右，此外航空公司还有每天30美元左右的国际驻外津贴。国际航线的空姐每月飞行大约在90小时上下，比国内航线的空姐要少，但月收入普遍在1.5万左右。 二、待遇分析 现阶段通过对各大航空公司基本工资、过夜费、小时费和其他收入的对比如下（见表1）。 三、结论 总体而言，现阶段空乘人员工资仍然相对较高，但相比其他行业已不太明显。未来我国航空也仍将高速发展，但空乘人员的竞争会愈发激烈，相信未来空乘群体的薪酬水平总体会保持一个相对平稳的状况。 （作者挝唬汉颖笔Ψ洞笱旅游学院） 空乘毕业论文:高校开设艺考生空乘培训项目的可行性研究 摘要：针对当前社会艺考生空乘培训火热的现象，本文以海口经济学院为例，分析了高校开设艺考生空乘培训项目的天然优势，提出对于已经开设空乘专业的高校可以充分利用现有教学资源，优化艺考生空乘培训项目的内容，并指出艺考生空乘培训项目对于高校的重要意义。 关键词：艺考生 空乘专业 项目培训 一、空乘培训项目市场需求旺盛 我国正处于从“民航大国”向民航强国转变的过程中。据民航招聘频道分析数据，从2010年至2015年，空乘稳居招聘需求指数前三名。此外，由于艺术考试要求的文化课分数相对低一些，近年来越来越多高中生在高考时选择艺术类考试，在这些艺术类考生中不乏形象好、气质佳的高中生选择参加空乘专业相关的各类艺术考试，以期通^艺考顺利进入高校空乘专业。目前，社会有不少机构、培训学校都专门针对空乘类的艺考生开设了相关培训，艺考学生通过参加专业的短期空乘培训，大大提高了艺考通过率，培训市场紧俏。 二、高校开设艺考生空乘培训项目的天然优势 大学网搜索显示，全国开设空乘专业的院校达297所之多，高校具有开设艺考生空乘培训项目的天然优势。以海口经济学院为例，海口经济学院空乘专业设立于2000年9月，自设立以来，该专业一直是学院的重点专业，2002年9月，被教育部批准为高职高专教育改革试点专业，专业建设在教育部组织的2005年职业院校高职高专教学水平评估中受到评估组专家的一致好评。 （一）师资力量强 空乘教学团队，现有专职教师11人，兼职教师10人，教学团队中有的教师曾任航空公司乘务长，有的教师具有空乘相关行业职业资格证书，有的教师还是空乘相关行业的考评员。2008年，空乘教学团队被评为海南省省级教学团队，专业课《民航乘务服务》2009年被评为海南省级精品课程。 （二）专业层次多 2009年起，我校空乘及相关专业形成了本科、专科、艺术类、非艺术类等层次的招生与教学，本科层次艺术类空乘专业招生，有音乐表演（空乘方向）专业（艺术类）、舞蹈学交通运输（空乘方向）专业（艺术类）、播音与主持艺术（空乘方向业）（艺术类）等。 （三）实训设施齐全 我校空乘专业的校内设有模拟客舱实训室，使用全真B737-800型退役飞机作为专业训练，此外还设有民航安全检查实训室、民航离港实训室、形体训练实训室等。为空乘专业技能培训提供了良好的实习设施。 （四）培养人才质量高 我校培养的空乘专业的毕业生在国航、海航、南航、深航、东航、厦航、天津航等多家航空公司、北京首都机场、海口美兰机场、深圳宝安机场、三亚凤凰机场、广州白云机场等多家机场公司实习、就业的达千余名。 很多高校空乘专业办学历史悠久，设施设备齐全，师资水平领先，培养学生素质高、能力强，广受民航行业单位的青睐，具有开设艺考生空乘培训班的天然优势。 三、艺考生空乘培训项目的内容 从各大高校对空乘专业的设置的归属来看，属于艺术类招生的空乘专业主要有音乐表演（空乘）、表演（空乘）、播音与主持艺术（空乘）、舞蹈学（空乘）、艺术教育（空乘）等。充分利用高校教学资源，特别针对艺考生的空乘培训内容主要设置为五部分。 四、开设艺考生空乘培训项目对于高校的重要意义 （一）有助于扩大空乘专业学生的规模，提升生源质量，提升高校社会名气 由于航空运输环境的特殊性，对工作人员的先天身体条件要求比较高。这就使得空乘专业对学生的外貌形象、身体状况等条件要求高。高校通过开设艺考生空乘培训班，可以把空乘艺考生集中到高校，对他们进行集中培训，学生在填报高考志愿时也会优先报考高校空乘类专业，扩大了空乘专业的学生规模。另外，艺考学生前来高校培训，专业教师对学生从学生的外貌、气质、才艺、外语水平、身体健康程度等方面进行把关，保证了生源的质量。 空乘学生的生源质量得到保证，学生的上机率也会大幅度提高，使本专业在市场上享有更高的知名度，反过来又可以促进招生工作的顺利进行，使专业发展进入良性循环的轨道。 （二）有助于扩大高校继续教育学院的办学规模，扩展培训项目，提高学院创收 高校继续教育学院是学院开展高等教育自学考试、成人高等教育、职业技能鉴定、各类培训及社会考试的专门机构。目前大多数高校的继续教育学院开设包括：英语、日语、韩语、考研辅导班、PETS考前精品班、暑期英语班、海外夏令营和各类专业培训等。大多数高校还没有开设艺考生空乘培训班，增加艺考生空乘培训班的开设，对于满足社会需要，扩大高校继续教育学院的办学规模，扩展培训项目，对调动工作人员的积极性，提高学院创收的整体水平有重要作用。 空乘毕业论文:中职空乘专业《民航概论》课程课外知识拓展策略 摘要：针对中职空乘专业《民航概论》教材的局限性、空乘专业学生现状和民航业的发展态势，论述《民航概论》课程课外知识拓展的7个教学策略。 关键词：课外知识；拓展策略；民航概论 1 中职空乘专业《民航概论》课程课外知识拓展的必要性 1.1 中职空乘专业《民航概论》教材的局限性必须拓展课外知识 目前，中职空乘专业找不到一本合适的正规《民航概论》教材。已出版的《民航概论》教材基本上为大专及以上的民航相关专业及旅游专业教材，讲述的主要内容包括民用航空总论、飞机的一般介绍、飞行基本原理、空中交通管理、民用机场概述、民航旅客运输、民航货物运输、客舱设备等方面的知识。从难度上来说，中职生看不懂大学教材，特别是弄不懂飞机的各类系统原理，看不懂航图和教材中出现的公式；从内容上来说，大部分现有的《民航概论》教材没有论述民航业的特点与构成、民航业的经济作用与影响、民航业的社会文化作用与影响、民航资源、民航产品及市场分析、民航教育等内容。 1.2 中职空乘专业学生现状必须拓展其课外知识 和其他专业中职学生一样，中职空乘专业学生也存在着学习基础相对较差、缺乏学习主动性、缺乏自信心、纪律意识不强等问题。由于空乘专业学生是经过面试录取的，她们普遍“颜值”较高，注重自身仪容仪表和个人形象，然而，不少学生来自于农村家庭，经济条件较为一般。挖掘她们自身的闪光点，给她们提供感兴趣民航专业知识，将极大地激发她们学习的动力，合理地规则人生的发展目标。 1.3 民航业的发展态势必须拓展学生的课外知识 未来几年，我国民航业的发展态势呈现出如下特点：航空市场体系仍然不成熟、民航行业竞争日益增强、民航进入微利发展时代、新技术发展改变航空公司的竞争方式、廉价航空模式难成规模等等。在中国经济全球独领风骚和互联网+的时代背景下，民航业的发展在不断地影响着人们的生活方式。拓展学生民航课外知识，有利于学生融入时代，分享我国民航业发展的红利，特别是在沿海民航业快速发展的环境下成才成长。 2 中职空乘专业《民航概论》课程课外知识拓展的意义 2.1 有利于弥补中职空乘专业无《民航概论》教材的缺憾 现有的大专及以上学生使用的《民航概论》教材对于中职空乘专业学生来说显得特别“高、大、上”，相当一部分章节中职生无法看懂或理解，这样就很难把学生吸引进来。通过适当地进行课外知识拓展，可以弥补中职空乘专业无《民航概论》教材的缺憾。一方面，我们通过灵活多样的课外知识拓展使相对高深的《民航概论》课程通俗易懂接地气，提高了学生学习的积极性；另一方面，我们针对中职生的需求，量身订做，给她们提供其感兴趣的大量鲜活内容，既有视频内容，又有参观交流，活跃了课堂形式，丰富了课堂内容。 2.2 有利于中职空乘专业学生的综合成长 有意识地进行中职空乘专业《民航概论》课程课外知识拓展训练，非常有利于中职空乘专业学生的综合成长。一是拓展了学生的知识面，开阔了学生视野；二是培养了学生的国际意识和爱国主义精神，达到了爱祖国、爱家乡的教育目的；三是培养学生对航空服务工作的认同感，培养其良好的职业素养和职业意识。 3 中职空乘专业《民航概论》课程课外知识拓展的策略 3.1 引导学生关注世界民航业发展动态 航空服务是一个不足百年的新型朝阳行业。一战后民航业开始起步，二战后迅速发展，20世纪70年代以后民航业朝着大众化方向发展。我国民航来从改革开放以来以20%的速度发展，1987年政企分开后在国际上一跃进入世界航运前十位，成为航空大国。随着我国生产总值、国民收入的不断提高、人们的消M水平的提高、消费观念的变化，这一朝阳行业会在21世纪腾飞。我国将从民航大国向民航强国转变，在世界民航领域中占据重要地位。教师鼓励同学们通过观看电视、报纸，上民航资源网查阅信息等方式关注世界民航业发展动态，了解民航业发展趋势和人才需求情况，激发同学们投身民航业的热情。 3.2 引导学生关注中国商飞C919飞机进展情况 C9型客机是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机。近十年，其项目启动、选定发动机、样机展出、获得订单数、适航审查、机头机身下线、总装下线、交付试飞中心、通过首飞放飞评审、完成高速滑行抬前轮试验、首飞等每一个进展都牵动着无数中国人的心弦，这是中华民族民航飞机制造业崛起的标志。我们有理由相信，在C9型客机的成功引领下，必将迎来中国航空器制造业的腾飞。引导学生关注中国商飞C919飞机进展情况有利于培养学生的爱国主义精神，激发其民族自豪感。 空乘毕业论文:浅谈空乘专业形体训练课教学 【摘 要】强健的体魄、优美的身姿、自信的神态，是空乘人员所必备的基本形体素质，高职院校必须依据实际状况合理开设空乘专业形体课程，优化教学内容，提高学生的就业优势。 【关键词】空乘专业 形体训练课教学 内容设计 空中乘务专业学生，在即将面临的巨大就业压力下，不仅要具备扎实的专业知识、技能，更要有优雅端庄的举止和外表。而正确且科学的形体训练，很好地为广大空乘专业学生提供了塑造体态、培养气质、提升审美的一个良好的课程学习平台。 一、形体训练的内涵及意义 “形体训练”这一概念，来源于文明社会的需求，是社会生活时尚化、个人素质追求全面化的一种表现，对于空乘专业学生而言更是在社会竞争中的一个强有力的砝码。形体训练，是以芭蕾基本功训练内容和形式为基础，结合古典舞身韵、形体仪态，以塑造形体、修炼气质、提高素养为目的的一种综合性的修养方式。针对于空乘学生而言，良好的心理素质和强健的体魄是基础，而同时优雅的举止，端庄的气质，必然会鹤立鸡群，在众多空乘面试者中脱颖而出。假如身边的空乘人员，在机舱服务过程中弓腰驼背、含胸抠肩、耸肩歪脖或者走路懒散、无精打采，必然会影响旅客心情，轻者影响服务质量，重则影响到所属航空公司的整体形象，直接或间接影响到该公司的经济效益，甚至是该公司的生存与发展。所以，科学、系统的形体训练已不仅仅是提升学生自身举止、增强体魄，更是提高综合竞争力水平。 二、空乘专业形体课程内容的设计 （一）芭蕾形体训练 芭蕾形体训练，其自身具有一套科学、完备、系统的训练方法，其形体训练不仅符合艺术美的要求，而且是一种使肢体修长、动作舒展的运动，是训练形体和仪态的良好途径，其难度较低，主要针对肢体的协调性与灵活性的训练，音乐旋律与节奏的熏陶，心灵意念与感觉的延伸，使学习者内外兼修，从而在“气质”上得到全面培养。 芭蕾形体训练的基本要素，主要有四方面“开、绷、直、立”，再结合五个脚位和七个手位的配合，以及若干固定舞姿的展现，增强肢体的协调性和灵活性。 芭蕾形体主要包括地面训练、扶把训练、离把训练、跳跃练习、芭蕾基本舞步练习等基本训练内容。训练内容由易到难，由浅入深，层层递进，方便学生掌握的同时，在反复的训练过程中，使学生平时的一系列不良体态，如驼背、弓腰、斜肩、脖子前倾等得到了非常针对且有效地纠正，从而达到形体气质上的改变。 （二）古典舞身韵元素训练 身韵主要练习的是内在的感受，练的是“心”，而后通过四肢和神态将“心”里的感受恰当、准确地表达出来。身韵起于“心”，l于腰肢，达于梢。经过长时间系统的练习，在“提、沉、冲、靠”间，在气息的流动和掌握中，学生们举手投举间均散发着优雅，内心的修养在训练中也得到升华，情感在训练中得到丰富，从而使学生的“心”更加敏感，“感受”更加敏锐，对于生活则更多的是充满希望和阳光。 （三）礼仪仪态训练 仪态训练主要内容为日常生活中的“站、行、坐、蹲、鞠躬、手势”。礼仪，作为在人类历史发展中逐渐形成并积淀下来的一种文化，始终以某种精神支配着每个人的行为，是促进个人进步和成功的重要途径。礼仪走入课堂，通过课堂上的空乘学生的仪态具体事例，讲述礼仪对空乘学生形象树立的重要性，使空乘学生注重仪表仪态，塑造其外在之美；培养高职学生自信心、修养、魅力，树立良好的形象精神。 三、空乘专业形体训练课的作用 （一）修塑体形体态，矫正不良身体姿态 形体练习能对身体某些部位的生长发育产生较大的影响，使关节周围的肌肉发达，从而加强关节的稳固性。同时由于形体练习中有许多的延伸性练习，它可使关节囊、韧带和关节周围肌肉群伸展性增强，可提高关节灵活性。科学、系统、针对性的形体练习，可减少肌肉中脂肪含量，达到消脂减肥的目的，从而更有效地改善人体形态，使女孩变的线条优美，秀丽动人。 （二）培养高雅的气质和风度 形体练习不仅可以修塑人的形体，同时还可以塑造美的心灵。只要具备高尚的情操，注意自身的修养，就会逐渐形成高雅的气质和潇洒的风度。 （三）增强体质，全面提高身体素质 为了达到形体健美的目的，通常采用多种综合训练手段进行锻炼，这样不仅使关节的柔韧性、灵活性、协调性得到发展，同时也可使内脏器官及新陈代谢得到改善，增强心肺功能。由于形体练习的内容丰富多彩，决定了它对身体影响的全面性，可达到增强体质，全面发展素质的作用。 （四）符合航空公司职业形象的需要 空乘人员是公司对外的窗口，乘务员的言谈举止代表着公司的形象、信誉、人才素养及管理水平，同时，典雅的形体语言也是人际沟通中的重要形式之一，能更好地营造和谐的服务氛围。所以，培养举止文雅、风度优美、落落火方的高素质乘务员是航空公司人才培养目标的重中之重。 （五）符合旅客的需要 旅客在接受服务过程中，总希望能得美的享受。而每位空乘人员就是一个活动的造型体：有的人身体比例适度，体型美，又经过后天训练，其举止文雅、姿态优美，且身体屈伸手转富于造型感，令人赏心悦目：有的人虽形体条件不佳，但经过科学的训练，可以有效地控制肌肉发育程度、脂肪层的增厚，提高自身形态荚，也会给人以美感。相反，有的人即使先天身材匀称，但不注意后天的训练，也会使人感到粗俗。 （六）符合空乘人员身心的需要 形体训练过程中，肢体语言在音乐的伴奏下，身体做出的一些有节奏的律动可以发展身体的协调性和灵活性，激发人体右脑的潜能，提高感性认识。在日常教学中，学生通过一些有针对性的形体组合练习、韵律操等，并且以表演、比赛的形式米进行练习，从而提高学生的身心健康水平。 总之，对空乘学生而言，形体课不仅是训练和提升自身气质和美感，同时也具备陶冶情操、提升审美、修身养性的作用。高职院校应结合实际情况，不断健全和促进形体课程内容和模式的完善，充分做到科学性、实效性、审美性的统一，使学生的体魄更加强健，身姿更加优美，促进身心和谐健康发展的同时，提高了学生社会就业的综合实力。 空乘毕业论文:试论当前高职院校空乘专业学生职业素质的培养对策 摘 要：乘务员的职业素质直接影响着航空服务质量的优劣，也关系着我国航空经济发展的方向。与此同时我国高职院校也越来越重视空乘专业学生职业素质的培养，以便于更好服务我国航空事业的发展。如何培养空乘专业学生职业素质的话题依旧没有退去热潮，本文就这一话题总结出要提高教师职业素养，增强学生职业认同感；提升学生综合素质，从增加空乘知识内涵做起；培养学生法律知识，增强安全意识；提高学生身体素质，加强空乘专业学生的体质锻炼；提升学生应变能力，增强心理素质。 关键词：高职院校 空乘专业 职业素养 培养对策 现阶段，随着人们生活水平提高，人们对我国服务行业提出了更高的要求，尤其是日常出行，对以航空服务为主的出行服务给予了极大的希冀。乘务员作为一名航空服务员，其素质直接关系着航空服务质量的优劣。与此同时，空乘人员不仅要具备专业的空乘知识，也要广泛涉猎日益增强服务水平，懂得服务技巧。高职院校作为空乘人员培训的储备战地，需要学校和教师高度重视空乘人员职业素质的培养工作，才能更好地服务我国航空事业建设工作。因此本文对当前高职院校空乘专业学生职业素质的培养对策研究有很大的现实意义。 一、提高职业素养，增强职业认同感 一般来说，高职院校空乘专业学生多来自于城镇，缺乏对民航业的深入理解，也有部分学生很难再规定时间有条不紊的而完成规定的任务。比如说很多空乘人员都要在一个小时内完成个人梳洗化妆与吃饭等任务，更要做好充足的准备学习新的知识。但当前的空乘人员多为独生子女，很难适应紧张的日常生活，因此学校就要重视学生职业认同感的培养工作，加大职业素养的培养力度，才能培养空乘专业学生的良好生活习惯。在培养空乘专业学生职业素养时，也需要学校领导的高度重视。学校领导通过增强教师职业认同感，也就赋予老师某种特殊使命，这就使得教师担负着教育的使命，把这份职业使命传递给学生，教学的分量逐步加重，学生也就更能感受到空乘职业的魅力。当然，W生作为学习的主体，学生也要以身作则，在课堂上拉近和教师的距离，不懂就问，抱有极大的学习兴趣参与空乘专业知识的学习，才能为未来的工作储备干粮。 二、提升综合素质，从增加内涵做起 空乘专业学生要有专业性的空乘知识，同时也要学量拓展性知识，培养与人沟通能力。学校需要更新空乘专业的教材体系，为空乘专业学生提供良好的学习实践环境，更要为空乘专业学生的后期成长提供更安全的成长环境。学校通过推出《普通话与播音》、《演讲与口才》等，从民航业发展角度出发，做好教学计划的调整工作，更要为成绩合格的学生颁布毕业证书。为综合提升空乘学生的能力，也要要求空乘学生获取礼仪师证、公共关系证、普通话证等，尽量突出空乘专业的优势。航空业发展也要从空乘技能训练等角度加强校内实训实习教学。高职院校空乘专业也要加强校内实训与校外实习教学，通过加强《乘务技能与管理》、《民航概论》、《茶艺》等课程的教学，从科研角度与服务角度做好空乘学生的综合教学。 三、培养法律知识，增强安全意识 高职院校空乘学生职业素养的培养过程，也要增强空乘学生的法律知识，逐步增强空乘学生的安全意识。如今科技技术的发展中，空乘人员要从民航业发展的各项要求出发，服从新时代空乘人员的管理，深入理解民航法的相关法律规范纲要。针对这些问题，高职院校空乘学生更要学习法律知识，及时应对各种突发情况，从民航法律法规的管理角度提升自身思想道德修养，才能为民航业发展做出更好的服务。学校可以为学生聘请法律教师，从法律角度解读空乘专业遇到的各种问题，针对存在的问题总结解决技巧，这样的教学加深了学生对空乘服务中遇到难题的思考深度，坚决用法律手段解决所有遇到的问题。在这样的教学过程中，学生的安全意识逐步增强，会感受到空乘行业的规范性与严谨性，也就端正自己的服务心态，认真负责。 四、提高身体素质，加强体质锻炼 身体是革命的本钱，对空乘专业学生来说，要想更好服务民航业，就要有一个健康的体魄。就高职院校空乘专业学生而言，更要加强体质锻炼，逐步提高自身的身体素质。由于空乘人员起早贪黑需要忍受长时间的跨度，也要坚持长期的执行，更要适应出差所带来的的各种不适。学校为避免学生以后的空乘服务中出现不适状态，就要加强学生的日常锻炼，引导学生养成良好的生活习惯，更要从锻炼角度出发，加强自身体能训练，每月坚持军训和晨练。为了使得学生更积极投入体质锻炼，学校可以组织各种运动比赛，要求空乘专业学生全体参与，并加大空乘专业学生的训练强度。 五、提升应变能力，增强心理素质 众所周知，航空公司招聘对应聘者提出了更高的要求，不仅要有很强的应变能力，也要有过硬的心理素质。而高职院校空乘专业学生的课程学习环节，就要注重学生应变能力的培养工作，加强学生的心理素质教育。学校可以开设服务心理学，结合各种组织活动，不仅仅提高了学生的抗压能力，与此同时，学生应变能力显著提高。当前高职院校空乘专业学生也要逐步增强自身的业务处理能力，采取实习实践方式提升学生的业务处理技巧，这极其有利于学生职业素养的培养，职业素质显著提高。 结语 总而言之，当前高职院校空乘专业学生职业素质的培养，需要学校、教师和学生共同努力。学校需要更新空乘专业的教材体系，为空乘专业学生提供良好的学习实践环境，更要为空乘专业学生的后期成长提供更安全的成长环境。教师也要更新自身的空乘专业知识，站在新时代航空发展角度，创新课程体系，选择科学有效的教学方法，拉近和学生的距离。学生也要以身作则，及时学习更多的空乘专业知识，才能把自己打造为一名合格的空乘服务人员，更好的服务航空业。 空乘毕业论文:架空乘人装置在煤矿大倾角斜井人车系统改造中的应用 摘 要：介绍了矿井人车斜井采用适用技术和新型设备的技术改造，证实通过技术改造有效地解决原有系统存在的问题，并取得良好的安全、经济效益。 关键词：大顷角；架空乘人装置；节能 0 引言 在技改前，我矿人员提升系统主要采用提升绞车配斜井人车的方式运送出、入井人员，此种运输方式效率较低，能耗过高，日常维护检修工作量大，已不适应矿井发展的需要，目前矿井普遍推广采用的RJY系列煤矿固定抱索器架空乘人装置，是一种新型的矿井斜巷或平巷人员运送设备。该装置主要由驱动部分、尾轮部分、张紧部分及电控系统组成。架空乘人装置具有运行安全可靠、人员上下方便、随到随行、不需等待、一次性投入低、动力消耗小、操作简单、便于维护、工作人员少和运送效率高等特点。 1 原斜井人车系统情况分析 砚石台煤矿+320m水平人车斜井坡度35°，井筒斜长558m，安装一套洛阳矿山机械厂于1971年6月1日生产的KJ2-2.5×1.2A型单绳缠绕式提升机，该提升机于1985年1月1日安装投用，主要承担矿井±0m～+320m水平出入井人员提升任务，乘人容器为XRB型斜井人车，通过对该套提升系统分析，主要存在以下问题： （1）该KJ2-2.5×1.2A型单绳缠绕式提升机属国家明令淘汰的KJ系列提升机；（2）设备使用年限过长，老化严重，事故频发。绞车主滚筒与主轴配合松动，主滚筒向电机侧最大串位量达8mm；绞车蓄力缸磨损，漏油严重，油压系统不稳定；高压换向室绝缘老化，常发生线圈被烧或短路，造成绞车运行途中突然抱闸事故；失压脱扣器不灵活，司机脚踏开关不灵敏、不可靠等，严重影响矿井人员运输系统的安全、可靠运行；（3）该绞车制动方式采用角移式闸，又无二级制动，制动效果差，停车不平稳；（4）采用斜井人车装载人员，一次运输人员多，对轨道和提升O备要求较高，在发生突发性事故时，易造成人员群死、群伤；（5）井筒紧临孝子河，巷道顶底板渗水较大，每年用于该系统的维护成本过高约30万元。其中提升钢丝绳4根约12万元；斜坡钢轨、道枕、地滚等材料约10.5万元，绞车维护用的材料、配件和油脂费约3万元，用于绞车、斜井人车、斜坡铁道日常维护及整治的人工费约4.5万元；（6）该系统运行占用人员过多，其中绞车司机7人，斜井人车跟车员7人，每年支付该部分人员工资约25.2万元。 根据以上问题分析， 结合目前煤矿斜井人员运输系统发展趋势，通过对国内现有架空人车生产厂家的调研，我矿决定重新设计新安装一套架空乘人装置用于±0m～+320m水平人员运送。 2 技改后设备工作原理和技术特点 （1）架空乘人装置通过电动机带动减速机构上的驱动轮，摩擦传动架空线路上支托在托（压）索轮上的无极钢丝绳，由钢丝绳带动其上的吊椅在驱动轮和尾轮之间作循环运动。其中钢丝绳通过尾部张紧装置进行张紧，以维持钢丝绳在托轮间的挠度和张力。 该设备主要由驱动装置、被动尾轮装置及张紧装置、乘人部分、托绳部分、电控部分组成。 （2）技术特点。 1）首次在西南片区安装如此大倾角（35°）、长距离（斜长600m）的架空乘人装置；2）充分利用矿井原有人车斜井井筒进行安装，为了保证安装质量，只对原人车斜井下车场进行了局部改造，即节约了改造成本，又大大减少了改造工程量；3）改变原有架空人车托绳轮安装方式，首次采用在巷道两帮钻孔，钢梁配托架的方式进行安装，保证了原有斜井人车正常运行的情况下，完成新设备的安装；4）新设备运行保护控制智能化，系统的运行控制由PLC可编程控制器实现自动检测和自动控制，具有全自动开、停功能；5）安全保护控制智能化，系统的安全保护控制由PLC可编程控制器实现自动检测和自动控制。能实现越位、速度、重锤下限位、钢丝绳断绳急停、紧急停车、掉绳、超温、过流、过压、制动器动作失效和机头机尾信号中断等保护；6）其它安全保护装置齐全、完善，主要安装有系统防静电保护、防掉绳装置、吊椅过摆保护装置和头尾轮入绳口安全防护装置，在斜坡铺设防止人员摔伤的砂粒以及防止坠物向下滚落的横沟；7）高度人性化的配套系统，配备语音声光提示系统、背景音乐系统、救护装置和矿用本安型汉字滚动显示屏；8）设备功率由原来的200KW减小至55KW，年节约电能消耗91.25万KW・h。 3 改造前后效益分析 （1）经济效益分析。据统计，斜井人车设备费、安装费以及土建费用约需385万元，而架空乘人装置只需要201万元，在日常运行方面，斜井人车的设备更换以及系统维护费用都相比架空乘人装置要高，每年的运行成本相对架空乘人装置要高96.55万元，因此，改造后投资回收期约为：n=201/96.55=2.08年。 （2）安全效益分析。通过技改后采用的架空乘人装置，能彻底杜绝群伤事故的发生，能够满足矿井安全、生产的需要。 空乘毕业论文:架空乘人装置断轴保护的设计与应用 摘 要：架空乘人装置是一种常用的矿井运输承人设备，其机头机尾一般安装于巷道支架上，形成架空式安装，猴车的驱动轮通过驱动轴带动，驱动轴同时纵向承载着驱动轮的重量，当驱动轴老化或受力过猛时会发生断裂，造成驱动轮坠落，造成安全事故。通过充分论证和探讨，设计和加装了驱动轮防脱落防摆动装置，满足了《煤矿安全规程》（2016）“架空乘人装置应当有断轴保护措施”的要求，并以极低的造价满足了目前生产和安全需要。 关键词：架空乘人装置 驱动轮 断轴 保护 架空乘人装置主要用于矿井斜巷、平巷运送人员，其工作原理类似于地面旅游索道。它采用电动机带动减速机上的摩擦轮作为驱动装置，采用架空的无极循环钢丝绳作为牵引承载。钢丝绳主要靠尾部张紧装置进行张紧，沿途依托绳轮支撑，以维持钢丝绳在托轮间的挠度和张力。抱索器将乘人吊椅与钢丝绳连接并随之作循环运行，从而实现运送人员的目的。 由于架空乘人装置具有运行安全可靠、人员上下方便、操作简单、维护方便、动力消耗小、输送效率高、一次性投资低等特点，作为一种新型的现代化矿山人员输送设备，近年来得到广泛应用。但任何事物都不是十全十美的，近年来架空乘人装置也出现过几次事故，为进一步加强管理，《煤矿安全规程》（2016版）第三百八十三条规定：“架空乘人装置应当有断轴保护措施”。 1 断轴保护装置的应用背景 断轴保护措施，主要是指发生断轴时防止牵引绳驱动轮飞出的保护装置。驱动主轴的设计一般都有足够的安全系数，但是井下环境比较恶劣，且部分架空乘人装置运行时间长，负载大（特别是采用摩擦式可摘挂抱索器，没有控制好乘人间距造成超载时），驱动主轴是承受负载最大的部件，同时承受驱动轮转动所需的大扭矩及沿钢丝绳方向的径向拉力，还时常会受到一些冲击载荷，这些因素都可能会缩短主轴的使用寿命，产生裂纹甚至断裂，所以现有的架空乘人装置仍存在较大的安全隐患，需增加一种可靠的安全保护装置，防止这样的事故发生。 2 设计方案 在设计方案时，我们遵循设计简单、操作方便、运行高效安全的原则进行方案设计。通过2016年新版《煤矿安全规程》的要求，提供一种结构简单、能够有效防止驱动轮坠落的架空乘人装置驱动轮防断轴脱落防摆动装置。 该架空乘人装置的驱动轮防脱落防摆动装置，包括上横梁、下横梁、左纵梁和右纵梁，上横梁、下横梁、左纵梁和右纵梁固定形成一个长方形的固定框架，驱动轮位于固定框架内，驱动轮的中心线沿前后水平方向设置，固定框架上设有四组防脱防摆动卡件，四组防脱防摆动卡件绕驱动轮的中心呈周向均匀布置，其中两组防脱防摆动卡件位于上横梁的底部，另外两个防脱防摆动卡件位于下横梁的顶部。 下横梁上的一组防脱防摆动卡件包括两个工字型的限位块，两个限位块沿前后方向并排固定在固定框架下侧边的前侧和后侧，两个限位块之间的距离大于驱动轮的厚度；驱动轮的外缘位于两个限位块之间。 控制部分包括控制器、压力传感器和断路开关，压力传感器设置在下横梁的顶部且位于两组防脱防摆动卡件之间，控制器安装在左纵梁上，断路开关安装在限位块的侧表面，控制器分别通过数据线与压力传感器和断路开关连接。 综上所述，本断轴保护的固定框架安装在矿井内的吊架上，驱动轮由四组防脱防摆动卡件限制位置，当驱动轮断轴时，驱动轮掉落在防脱防摆动卡件上，不会脱落，造成意外事故发生，而且四组防脱防摆动卡件可以防止驱动轮在工作时的摆动；另外在固定框架上装有压力传感器，当断轴发生时，压力传感器接收到驱动轮的压力信号，然后将信号传递给控制器，控制器然后发出指令关掉断路开关，从而停止架空乘人装置进行工作。 3 实施项目及内容 （1）实施项目。 ①将架空乘人装置驱动轮固定在长方形防断轴脱落防摆动套架装置内。 ②在动轮下方安装压力传感器和断路开关并与控制器连接。 （2）附图说明。 （3）具体实施内容。 如图1、图2、图3所示，该架空乘人装置驱动轮防脱落防摆动装置，包括控制器4、压力传感器7、断路开关6、上横梁8、下横梁9、左纵梁10和右纵梁11，上横梁8、下横梁9、左纵梁10和右纵梁11固定形成一个长方形的固定框架1，驱动轮2位于固定框架1内，驱动轮2的中心线沿前后水平方向设置，固定框架1上设有四组防脱防摆动卡件，四组防脱防摆动卡件绕驱动轮2的中心呈周向均匀布置，其中两组防脱防摆动卡件位于上横梁8的底部，另外两个防脱防摆动卡件位于下横梁9的部。 下横梁9上的一组防脱防摆动卡件包括两个工字型的限位块3，两个限位块3沿前后方向并排固定在固定框架1下侧边的前侧和后侧，两个限位块3之间的距离大于驱动轮2的厚度；驱动轮2的外缘位于两个限位块3之间。 压力传感器7设置在下横梁9的顶部且位于两组防脱防摆动卡件之间，控制器4安装在左纵梁10上，断路开关6安装在限位块的侧表面，控制器4分别通过数据线与压力传感器7和断路开关6连接。 该装置的固定框架1安装在矿井内的吊架上，驱动轮2由四组防脱防摆动卡件限制位置，当驱动轮2断轴时，驱动轮2掉落在防脱防摆动卡件上，不会脱落造成意外事故发生，而且四组防脱防摆动卡件可以防止驱动轮2在工作时的摆动；另外在固定框架1上装有压力传感器7，当断轴发生时，压力传感器7接收到驱动轮2的压力信号，然后将信号传递给控制器4，控制器4然后发出指令关掉断路开关6，从而停止架空乘人装置进行工作。 （4）各生产矿井根据自己使用架空乘人在装置驱动轮的具体型号尺寸量身定做固定套架。 4 创新点 此架空乘人装置主轴断轴保护措施改造主要创新点如下。 （1）通过加装架空乘人装置驱动轮防脱落防摆动装置后，满足了2016年新版煤矿安全规程的要求。 （2）以极低的造价满足了目前生产需要。 （3）在方案设计、材料选型上，紧密结合现场实际状况，制作出了结构简易合理、安全性高、使用方便的装置。 5 应用情况 自7月份驱动轮防脱落防摆动装置在各矿的架空乘人装置上陆续加装后，通过近半年的运行，效果良好，保护试验安全可靠，并获得国家知识产权局实用新型专利。 6 效果评价 （1）满足了2016年新版煤矿安全规程关于架空乘人装置“应当有断轴保护措施”的要求。 （2）对架空乘人装置主轴形成了全方位的保护。 ①防止了主轴驱动轮的坠落和滑脱。 架空乘人装置的驱动轮通过驱动轴带动，驱动轴同时纵向承载着驱动轮的重量，当驱动轴老化或受力过猛时会发生断裂，导致驱动轮坠落，将造成人员伤亡等安全事故，断轴保护装置安装后，能够全方位有效的防止主驱动轮掉落后产生的次生灾害。 ②配备接触开关，实现故障断电。 在主轴驱动轮下方安装接触式开关，当驱动轮下坠时能够解释断电停机，实现人员安全运输要求。 （3）节约成本，开源节流。 经与相关厂家沟通，一套架空乘人装置的断轴保护需要资金约5万元，焦煤公司现9对生产矿井共有架空乘人装置22部，我们自行设计生产的成本每套500元左右，共节约资金约108.96万元。 空乘毕业论文:空乘英语教学中听说能力培养浅谈 摘要：航空行业的国际化发展要求空中服务人员具备良好的英语听说能力，英语能力的考核已成为空中乘务人员的必备职业素养。目前空乘专业学生英语基础普遍较弱，高校已注重对空乘专业学生的英语能力培养。对此，本文就空乘专业英语学习的重要性对空乘专业学生的英语听说能力培养做相关的探讨和分析。 关键词：空乘 英语教学 听说能力培养 20世纪50年代以来，民用航空事业已趋向国际化范畴并成为一个国家的重要经济领域。商业航空因具有快速、安全、舒适和不受地形限制等一系列优点，在交通运输中占有独特地位，促进了国内和国际贸易、旅游和各种交往活动的发展。对于空中服务人员工作要求也逐渐提高，规范化的空乘英语对于提升航空公司的品牌影响力有着至关重要的作用。故此加强对空乘专业学生的英语能力很有必要。 一、空乘英语听说能力重点培养的必要性 空乘专业的学生结构集中在艺术类考生，没有文化生较强的英语基础，普遍英语基础薄弱。英语已成为进入空乘专业学习的一项薄弱板块，不仅在学习期间严重影响学生的发展，更是成为毕业后就业问题的“绊脚石”，在如此薄弱的英语学习基础之上进行大学空乘英语教学需要教师在一段时间内对于学生潜移默化的帮助。作为空乘专业的英语教学，授课教师应该针对专业的要求对空乘学生进行专业职场英语语感的培养。打破以往学生应试教育中中文式学习英语的模式，鼓励学生多听、多说，培养学生的英语语感，极大地解决了空乘学生英语学习的薄弱基础带来的学习压力，有利于空乘专业服务人才的专业性。[1] 二、空乘专业英语能力特点概述 空乘英语较之以往传统英语学习模式有很大的区别，具有极强的专业性特点。空乘专业学生在学习空乘英语中仍旧套用从小学到中学惯用的记忆单词和语法来套用母Z学习英语，这是造成很多空乘专业学生在英语表达上总是摆脱不了“中式”英语的根源所在。在空乘专业中，很多学生对英语学习兴趣不高，对英语学科的学习没有一个端正的态度，不注重自己英语口语学习掌握层次，发音的不正确，长久在学习发音矫正过程中逐渐失去英语听说能力学习的信心。在高校空乘专业的学科安排中，英语教学安排较为紧凑、单一，致使多数学生在学习空乘英语时学习态度只是为了应付考试，并没有完全树立起自主积极性英语听说能力的学习和培养。[2] 三、空乘教学中英语听说能力培养的措施 （一）注重课堂教学 高校要加强对空乘专业英语教学课程的投入，科学合理地安排学期课程。授课教师要重视在课堂教学时对学生英语能力的培养和帮助，充分利用起在课堂上的45分钟教学时间，通过引用多媒体教学设施，在教学方案中增加图片、音像资料的课堂导入，通过一些基础简单的英语朗读播放，带动学生在课堂上的跟读，这样不仅可以让学生了解教师上课的授课内容框架，对于在朗读中不认识的单词或者句型在之后课堂学习中可以重点听讲学习。 例如：《21世纪大学实用英语》中，教材较之以往的编写已更多关注到学生的听说能力学习，在每个单元板块的学习中都有设置学生关于单元涉及话题范围的讨论，话题较多取材于学生生活中常见的领域。授课教师在课堂上要积极引导学生关于这些板块讨论的学习，设置一个简短的英语陈述锻炼学生的听说能力。 （二）善用教学资源 空乘专业中针对空中服务乘务商务英语的会话交际能力学习至关重要，新教材针对新形式之下的空中服务要求已较多地关注口语和听力的学习。在教材编写中通过取材于生活社会现象、空乘服务现象等学生身边的生活素材，单元板块学习中针对性地设置了听说能力练习的内容。授课教师要注重教材大纲要求，充分利用教学资源来开展教学活动。 例如：《民航乘务英语会话》中，已经将学生专业性内容作为核心学习内容，授课教师在开展此类课程时，可以采用合作式教学方法，通过小组合作学习，让学生按角色扮演进行口语听说练习，在极大地调动学生的学习兴趣基础上锻炼、培养了学生的听说能力。 （三）加大课外练习 任何学科学习只利用课堂学习时间是不够的，空乘专业学生不仅要充分利用起课堂学习时间，也要注重在课外的学习时间投入。在学习学校空乘英语相关教材之外，适当地针对自己的学习需求增加一些参考书或者学习资料，通过课外辅助教材的学习增加自己英语储备，在听力练习中注重磁带的跟读练习，学习和模仿语音、语调，熟练后可以跟着磁带做听写练习，增加自己的词汇量。在学习英语听说时，要有坚定的耐心和毅力，不仅有助于自身英语听说能力的提高，也对以后进入空乘行业工作时的工作素养有很大帮助。 四、结语 民航事业的发展，对空乘专业人才的培养要求进一步提高，作为民航事业的人才教育基地，应与时俱进不断健全和完善教学体系，注重对空乘专业学生的英语能力培养，培养一批具有专业性的空乘人才，推动我国民航国家化的发展进程。 空乘毕业论文:高职空乘专业学生职业素质及其培养策略研究 【摘 要】高职空乘专业学生的职业素质对于高职空乘专业学生未来的工作和发展具有重要的影响。但是当前很多高职空乘专业学生存在职业素质较低，无法满足用人单位对空乘人才职业素养要求等方面的问题，加强对高职空乘专业学生职业素质的培养尤为重要。 【关键词】高职空乘专业；学生职业素质；培养策略 随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提升，社会和各个企业对于空乘专业学生的职业素质要求也越来越高，一位优秀的空乘人员应该具备较高的思想素质和职业素养，应该能够在面对各类突发事件。 一、职业素质的内涵 职业素质是劳动者对社会职业了解与适应能力的一种综合体现，职业素养主要表现在职业兴趣、职业能力、职业个性以及职业情况等方面[1]。影响和制约职业素质的因素很多，主要包括：劳动者的受教育程度、实践经验、社会环境、工作经历以及自身的一些基本情况（如身体状况等）[2]。高职空乘专业学生的职业素质能够直接影响学生的工作质量以及职业能力，加强对高中空乘专业学生职业素质的培养十分必要。 二、高职空乘专业学生职业素质能力的构成 高职空乘专业学生职业素质能力的构成主要分为三个方面，即为思想素质能力、专业素质能力以及行为素质能力。 （一）思想素质能力 思想素质能力是职业素质能力的基础。高职空乘专业学生若想更好的展现和发挥自身的才能，获得更多企业和社会用人单位的认可，首先自身要具备优秀的思想品质，具有较高的思想素质，树立正确的价值观、思想观和道德观，具备良好的服务意识和职业态度，积极为乘客服务，忠于职业且热爱职业[3]。 （二）专业素质能力 专业素质能力是高职空乘专业学生所必须具备的专业技能，空乘专业学生所必备的专业技能主要表现在两个方面，即空乘专业知识和空乘职业技能。空乘专业知识主要包含民用汗孔以及航空公司的具体情况；客舱服务的主要职责等等；空乘职业技能主要表现在人际交往、组织纪律、应急反应、受挫、组织协调以及自我学习方面[4]。 （三）行为素质能力 行为素质能力是空乘专业学生的行为习惯、言行举止以及精神面貌等等。行为素质的核心即为格习惯，这种性格习惯将会直接影响高职空乘专业学生在未来工作当中的行为举止。所以加强对高职空乘专业学生职业素质和行为习惯的正确指导，使高职空乘专业学生能够具备良好的思想素质和行为习惯。 三、高职空乘专业学生职业素质的培养策略 高职空乘专业学生职业素质的培养，可以通过职业道德为重点，培养空乘专业学生的职业素质；以时展为导向，提升空乘专业学生的综合素质；以校园文化为载体，拓展空乘专业学生的行为素质等方式开展。 （一）以职业道德为重点培养空乘专业学生的职业素质 高职空乘专业学生职业素质的培养，是高职空乘专业学生自身发展的必要需求，是高职学校空乘专业办学的主要任务，也是空乘行业发展的重要保障[5]。高职空乘专业学生的发展需要不断提升自身的综合能力以及职业素质，高职空乘专业学生职业素质的培养和职业素质的提升关系到学生未来的工作和发展，所以高职空乘专业学生空乘职业素质的培养也是学生自身发展的必要需求[6]。在教学指导活动当中，首先职业道德是重点，空乘行业属于综合性较强的行业，对空乘人员的专业技能水平以及职业道德提出了更多的要求。所以空乘人员必须要遵守社会公德和空乘职业道德，具备良好的道德意识和道德习惯。之后服务意识也亟需树立，遵循“安全第一、优质服务”的理念，并将这种服务理念贯穿于整个空乘服务过程当中。 （二）以r展为导向提升空乘专业学生的综合素质 时代的快速发展也为空乘专业人才提出了更多的要求，在当前时代背景下，空乘专业人员要具备一定的人际交往能力，具备一定的语言沟通技巧，明确与人交往中的礼节与礼貌。同时要具有一定的组织纪律性，在面对问题或者挫折的时候，具备一定的抗挫折性能力。首先要注重提升空乘专业学生的语言表达能力，使空乘专业学生能够明确表达自己的真实想法，具备沟通技巧。其次要具备一定的人际交往能力，学校可以开展一些人际交往活动或者注重课堂教学中的互动，提升学生的合作能力以及沟通意识。再者需要提升学生的自主学习以及组织协调意识，通过开展班级活动或竞赛等方式，提升学生对知识的学习态度，在竞赛中培养学生的团队意识。 （三）以校园文化为载体拓展空乘专业学生的行为素质 空乘行业的发展，首先需要空乘行业专业人才技能水平和职业素质的提升，从而推动空乘行业发展的发展，为空乘行业的发展奠定良好的基础，空乘专业学生职业素质的培养应该作为高职空乘专业办学的主要任务。在高职空乘专业教学指导的过程当中，高职学校可以通过举办各式各样的校园文化活动，以校园文化为载体，拓展空乘专业学生的行为素质。例如学校可以通过定期开展空乘职业技能比赛、英语演讲比赛以及航班情境模拟等活动，组织学生进行实践模式，在实践中考验学生的应急能力以及综合素养，不断提升高职空乘专业学生的职业素质，为高职空乘专业学生职业素质的提升创建良好的条件。 结语 高职空乘专业学生职业素质的培养，是高职空乘专业学生自身发展的必要需求，是高职学校空乘专业办学的主要任务，也是空乘行业发展的重要保障。 空乘毕业论文:高职空乘形体训练教学模式创新研究 [内容摘要]在进行高职空乘形体训练教学模式创新研究过程中，要充分的注意到的对于形体教学方法的新研究和对学生接受形体训练产生的心理状态的研究，创新性的制定出适合高职空乘专业学生群体的形体训练教学模式方法。针对这样的情况，在本文中，将具体的结合现阶段高职空乘形体训练教学情况，进行对于高职空乘形体训练教学的思考研究，并充分的分析高职空乘形体训练教学要遵循的基本教学理念，探索高职空乘形体训练教学的创新教学方案。 [关键字]高职空乘专业； 创新策略； 形体训练；教学模式 随着时代的发展，高职空乘形体训练教学模式对于实践性的要求越来越高，在就业的过程中，企业对于高职空乘专业学生的专业技巧要求也越来越高，这就要在进行高职空乘形体训练教学的过程中，充分注意到对于高职空乘形体训练教学方法的创新研究，并通过对于高职空乘形体训练教学过程的深入思考创新，促进高职空乘形体训练教学有效性的提升。 一、高职空乘形体训练教学模式存在的问题 1.高职空乘形体训练教学理念还需完善 在进行高职空乘形体训练教学过程中，由于形体训练是属于“体育”与“艺术”交叉教学体系的一种，比较偏重于对于学生的体力、活力、姿态的锻炼。在这样的背景下，形体训练教师往往错误的认为高职空乘形体训练教学过程只是一个“勤加锻炼”的过程，不够重视对于高职空乘形体训练教学方法的创新，相应的高职空乘形体训练教学效率也难以得到有效的提升，形体训练的训练过程也往往会让学生感觉到疲惫和乏味，对于高职空乘形体训练教学效率的提升也难以发挥出有效的作用。针对这样的情况，可以看出，形体训练的教学理念还需要不断进行完善，从“勤加锻炼”的教学方式逐步向锻炼学生的“兴趣导向”方向进行探索研究。 2.和学生的学习特点结合度不够 在高职空乘形体训练教学过程中，往往容易出现对学生学习心理情况的考核，这就导致高职空乘形体训练教学方法往往容易出现枯燥乏味、难以吸引学生注意力的情况。在这样的背景下，所进行的空乘形体训练要符合学生的心理特点，打破传统的高职空乘形体训练教学模式的桎梏，通过开展高职空乘形体训练教学练习和合理设置高职空乘形体训练教学活动等方式，优化创新高职空乘形体训练教学方式，促进高职空乘形体训练教学中打造高效课堂效率的提升，帮助学生在快乐中完成高职空乘形体训练教学的学习。 二、高职空乘形体训练教学模式创新研究 1.开拓高职空乘形体训练教学思路 通过对于高职空乘形体训练教学现状的分析研究，为了有效的解决高职空乘形体训练教学过程中存在的问题，就需要在进行高职空乘形体训练教学的过程中结合学生的特点，为高职空乘形体训练教学制定出有创新性的教学策略，提升高职空乘形体训练教学课堂的教学效率。针对这样的情况，可以看出，高职空乘形体训练教学方式的创新过程与学生接受训练的心理状态有着直接的联系，通过两者的紧密结合，可以对现有的高职空乘形体训练教学方式进行更新，促进高职空乘形体训练教学效率的提升，进而从调节学生的心理状态的角度提升形体训练课的效率。因此，所制定出的高职空乘形体训练教学模式优化总体思路就是建立在考察学生接受课程的心理状态考核的基础上，选择出最优化的教学策略。 2.进行对高职空乘形体训练教学内容的创新性设计 在进行高职空乘形体训练教学的过程中，要充分的考虑到学生的“好胜心”对于学生的学习能力的促进作用，进而有效的丰富现有的形体训练教学体系。针对这样的情况，在进行高职空乘形体训练教学的过程中，训练教师要在了解学生的实际情况的基础上，创新高职空乘形体训练教学方法，激发起学生学习训练知识的主观能动性。与此同时，在进行训练课程设计的过程中，教师还要充分的意识到进行对一些新的教学形式的引进，进行高职空乘形体训练教学内容的创新性丰富。 例如，在进行形体训练的教学的过程中，如果只是单纯的让学生接受形体的训练课程，跟着教师的指引枯燥的联系，很容易导致学生难以形成“为什么训练又累又枯燥？”的想法，也就难以提升学生的训练积极性。这就需要在进行高职空乘形体训练教学的过程中，穿插的引进一些鼓舞学生训练的方式。比如，可以在课堂上将学生分为6个小组，教师就可以让每一个小组按照自己喜欢的训练方式进行训练（既可以听着音乐进行训练，又可以互相指导训练）。最后，再让这6个小组互相评价对方的训练结果。通过这样的方式，学生在进行形体训练过程中，就会形成相互比较的“好胜心”，进而会进行相关的训练问题的思考，进而提升训练学习的主观能动性。 针对这样的情况，可以看出，在进行高职空乘训练课程教学的过程中，形体训练教师要充分的考虑对丰富现有的形体训练课程，另辟蹊径的选择对教学方法的更新补充，有针对性的进行训练教学方法的创新，在把握好高职空乘形体训练教学重点的基础上，通过丰富和更新教学内容，促进高职空乘形体训练教学效率的提升。 3.推进高职空乘形体训练教学模式的更新 在进行高职空乘形体训练教学过程中，训练课程教师要充分的尊重高职空乘专业学生的实际特点，不断进行高职空乘形体训练教学模式的创新研究。针对这样的情况，在进行训练教学的过程中，就要在对传统的训练模式的总结的基础上，添加一些新的教学方法和内容，形成新的教学模式，促进高职空乘形体训练教学效率的提升。 例如，在进行形体训练过程中，训练课程教师就可以从实践训练的角度出发，寻找形体训练和学生所感兴趣的“街舞”“健美舞”“交际舞”之间的关系，并寻找之间的共同点，在加深学生对于训练基本概念的认知的基础上，通过提升学生的学习积极性来提升学生训练学习能力，有效的促进高职空乘形体训练教学效率的提升。 结语 综上所述，在进行高职空乘形体训练教学模式创新研究过程中，要充分的考虑到高职空乘学生群体对于形体训练的诉求情况，有效满足学生对于训练教学的实际要求，并从学生的兴趣点出发创新性的进行教学方法的设计，丰富现有的形体训练教学模式体系，促进高职空乘形体训练教学效率的提升。

航空工业管理体系研究:航空工业管理体系改革回顾 我国航空工业自1951年建立后,通过全面学苏联,经过不长的时间,建设起了一批骨干企业,实现了从修理到仿制的过渡,为航空工业的发展奠定了一定基础。以后又经过几十年的建设,航空工业从小到大、从修理到制造、从仿制到自行研制,逐步形成了门类比较齐全,拥有科研、生产、教育各个方面的工业体系,共仿制、研制型号70余种,生产各类飞机1.5万余架,取得了令人瞩目的成就,成为我国高技术产业的一支重要力量。但也要看到,我国航空工业管理体制长期以来基本上还是军事工业的体制,对外高度封闭,内部结构失衡,重军轻民,重生产轻科研,依赖国家财政支持,缺乏活力。虽然建立了航空工业体系,但摊子大、力量散,形不成拳头,在管理体制上存在着致命的弱点。 管理体制的历史沿革 中央人民政府重工业部航空工业管理局(1951年4月～1952年7月)1951年4月18日,中共中央决定为适应空军建设需要,在重工业部设立航空工业管理局,统一负责飞机的一切修理工作。5月15日,重工业部转发政务院4月29日文件,正式批准成立航空工业管理局,由段子俊任局长。同年5月,重工业部航空工业管理局在沈阳市民生街63号开始办公。7月16日,政务院决定任命重工业部部长何长工兼任航空工业管理局局长,段子俊、陈一民、陈平任副局长。 中央人民政府第二机械工业部第四局(后又称第一机械工业部第四局、第三机械工业部第四局)(1952年8月～1963年9月)1952年8月17日,中央人民政府第17次会议决定,成立中央人民政府第二机械工业部,任命赵尔陆为部长,并将原重工业部兵工总局、航空工业局、北京工业学院和干部学校划归第二机械工业部(后为第一机械工业部)领导。赵尔陆部长兼任航空工业局局长,王西萍为副局长。1955年3月,王西萍任航空工业局局长。1958年2月,第二机械工业部与机电部合并为第一机械工业部,航空工业局改称为一机部四局。1960年9月13日,全国人大常委会29次会议决定,把原军、民品统一管理的第一机械工业部重新分为主管民用机械的第一机械工业部和主管国防工业的第三机械工业部(即国防工业部),张连奎任第三机械工业部部长,薛少卿为第三机械工业部副部长兼航空工业局局长。航空工业局改为三机部第四管理总局。1961年1月,全国人大常委会第35次会议通过决定,任命孙志远为第三机械工业部部长。 中华人民共和国第三机械工业部(1963年9月～1982年4月)1963年9月,中央决定将国防工业部(即老三机部)按专业分开,成立航空工业部,代号仍为第三机械工业部,任命孙志远为部长,刘鼎、吴融锋、段子俊为副部长。不久又对国防工业生产与科研的体制作了调整,1965年1月,航空研究院与第三机械工业部合并。1966年开始的“”使航空工业的管理体制受到严重冲击。 1967年5月,国务院、中央军委宣布对三机部实行军事管制,10月周洪波任军管会主任。1969年8月,成立航空工业领导小组,由空军牵头抓航空工业,吴法宪任组长。事件以后,航空工业又划归国务院领导,1972年3月,任命李际泰为第三机械工业部部长。粉碎“”后,扫除了航空工业前进道路上的障碍,1977年12月5日,中共中央任命吕东为第三机械工业部党组书记、部长。 中华人民共和国航空工业部(1982年4月～1988年4月)1982年4月9日,中共中央发出关于四个军工部机构改革后领导干部任职的通知,莫文祥为航空工业部部长、党组书记,副部长王其恭、崔光炜、高镇宁、何文治,科技委主任姜燮生。1983年12月,中央批准姜燮生任航空工业部副部长、党组副书记。1982年6月,航空工业部正式通知撤销航空研究院,有关业务与部机关对口司局合并。中华人民共和国航空航天工业部(1988年4月～1993年4月)1988年4月9日,七届全国人大一次会议通过成立航空航天工业部。4月12日,中华人民共和国主席杨尚昆以第2号令任命林宗棠为航空航天工业部部长。5月3日,国务院任命姜燮生、刘纪原、何文治、孙家栋为航空航天工业部副部长。7月5日,航空航天工业部在北京召开成立大会。中国航空工业总公司(1993年4月～1999年6月)1993年4月22日,国务院根据全国人大八届一次会议批准的国务院机构改革方案,下文撤销航空航天工业部,成立中国航空工业总公司,由朱育理任总经理,王昂、张洪飚、张彦仲任副总经理,后又增加刘高倬为副总经理。 中国航空工业第一、第二集团公司(1999年7月～现在)1998年3月,国务院作出了“逐步将各军工总公司改组为若干个企业集团公司”的决定。经过一年多的酝酿和论证,1999年3月8日,中共中央政治局常委会开会,讨论批准了五大军工总公司改组的方案。1999年7月1日,中国航空工业第一、第二集团公司成立。中国航空工业第一集团公司由刘高倬任总经理,杨育中、石川、顾惠中为副总经理,刘思诚为党组成员。2006年6月中国航空工业第一集团公司由林左鸣担任总经理。中国航空工业第二集团公司由张彦仲任总经理,池耀宗、梁振河、宋金刚为副总经理,王守信为党组成员。2003年3月中国航空工业第二集团公司由张洪飙担任总经理。 管理体制变革中三次大失误 回顾50多年来航空工业管理体制的变化,其中比较大的失误有三次。一是部院合并,严重削弱了航空基础研究的力量。20世纪60年代初苏联中断技术援助后,中国必须更多地依靠自主研发。1960年12月中央批准聂荣臻元帅的建议,把有关国防工业的研究力量集中起来,成立航空、舰艇和无线电电子三个研究院。1961年6月,在划拨航空工业局所属的六个研究所、空军的四个单位和哈军工有关专业的基础上,航空研究院即国防部第六研究院(以下简称六院)正式成立,建制属国防部,由国防科委领导。六院成立不到一年,航空工业局提出重新调整科研体制,要求把六院划归工业部门。1962年3月罗瑞卿总参谋长召集会议讨论此事。会上争论激烈,分歧很大。罗总长决定暂时搁置,“再看两年”。同年7月,国防工业部又向中共中央书记处和中央军委上报《关于调整国防工业研究设计体制的意见》,要求由国防工业部收回19个研究院。1963年9月,国防工业部(原三机部)按专业分开,成立航空工业部,代号仍为三机部。1965年初,六院与三机部合并。“”期间,航空研究院(即六院)从1967年起被军方接管,但科研体制基本未变。1973年年初,受委托召开航空汇报会。他在最后总结发言中指示:三机部和航空研究院要实行“部院结合,厂所挂钩”,要求三机部和研究院共同组织一个党委,统一领导,研究院负责人要进入三机部党委,任副书记;研究院要把科研统统管起来。当年8月,国务院和中央军委决定,按“部院结合,厂所挂钩”原则,将航空研究院划归三机部。1977年吕东任三机部部长后,航空研究院再度受到重视。但吕东离开后,三机部于1982年6月将航空研究院撤销,其科研管理工作划归航空工业部的科技局,但在与国外合作交流时,仍然沿用中国航空研究院的名义。20世纪80年代后半期,航空工业部再次成立航空研究院,到1993年再次被撤销。部院合并,设计、研究院所都隶属于总公司。 撤销航空研究院严重影响了航空科研健康发展,削弱了航空基础技术研究,使我国航空工业的技术水平与世界先进水平的差距越拉越大。二是航空航天部合并,没有取得强强联合应有的效果。1987年下半年,随着七届人大召开时间的临近,国务院各部委机构调整的方案设计也在紧锣密鼓地进行,考虑到美国和欧洲的航空航天工业都是紧密结合在一起的,因此在我国最高领导层中,对中国航空和航天工业合并的呼声也很高,很快就确定下来,明确了负责人,开始了“三定”方案的设计。1988年1月12日,林宗棠同志向李鹏代总理汇报航空航天工业部“三定”方案的初步设想,当时重点汇报了这样几个问题:一是部的名称叫“航天航空工业部”,还是叫“航空航天工业部”?李鹏说,航空工业部建立在前,航天工业部建立在后,国际上通称Aerospace,也是航空航天,以后就叫“航空航天工业部”吧!二是如何进行联合?林宗棠同志提出按“小政府,大集团”框架组建,企事业按型号类别逐步联合组成十几个企事业集团,如飞机六个、航空发动机一个、航空机载设备一个、战略导弹一个、空间技术一个、战术导弹五个等,下面的骨干院、基地、企业先不动,采取先松散、后紧密,逐步联合的做法。李鹏表示赞成,并说,航天部几院不要动,逐步联合,不要搞乱。三是要不要组建航空航天基础技术研究总院?李鹏说,把共性的所组成总院,我赞成,但不要把原来各研究院的所硬性地拿出来,要有灵活性。1988年7月5日,航空航天工业部正式挂牌成立,成立后马上碰到许多棘手问题,如办公地点、干部设置、如何办公等等。 航空航天工业合并没有成功,在于事先没有充分征求业内人士意见,事后也没有对推进联合进行认真的讨论。应该说,航空与航天工业同为一体,在国际上有先例,在我国也不是不可能,关键是如何精心组织和运作。比如,航空与航天的产品制造工程的实体可以分开,这是由于我国航空工业与航天工业相比,有两个基本不同点:第一,我国航空工业是从仿制起家的,是先修理、生产,然后发展到自行研制,而我国航天工业是先有设计然后才有工厂,工厂始终附属于研发和设计。第二,航空军民用飞机有载人、多次使用的特点,要求长寿命、高可靠性、高安全性、高效益、低成本,而航天生产的导弹、卫星、运载火箭等技术要求也很高,但基本上是一次性发射使用。而航空与航天的基础技术部分具有共性,应该有效地结合,做到资源共享。 由于航空航天工业部成立后,各方意见极不一致,领导忙着处理具体事务,加上结构调整根本动不了,从而形成了“两块铁板、一个焊点”的现象,使原先设计的方案根本无法实施。这样的局面维持了五年,到1993年航空工业与航天工业终于又分手。三是航空工业总公司分为两个集团公司,加剧了矛盾和重复建设。1998年3月,国务院作出“逐步将各军工总公司改组为若干个企业集团公司”的决定。经过一年多时间的反复酝酿和论证,1999年3月8日,中共中央政治局常委专门开会,讨论批准了五大军工总公司改组的方案,对国防科技工业体制进行重大改革。国防科技工业体制的改革明确了三条:(1)国务院重新组建国防科工委。(2)中央军委成立总装备部。(3)将五大军工总公司改组为若干企业集团公司。在确定集团公司组建原则时,朱镕基总理强调,要适度引入竞争机制,通过组建两个实力大体相当的集团公司,在军工企业建立起社会主义市场经济条件下适度竞争的机制,使两个集团公司都有保军任务,两个集团公司实力大体相当。航空两个集团公司在组建方案中明确了以下几点:一是按照“分工协作,发挥优势,各有侧重,有序竞争”的原则,加强团结和合作,共同发展我国的航空工业。二是为了避免重复建设,航空老产品按现行配套关系继续执行,新产品按国家批准的航空工业军品科研生产能力调整方案及有序竞争的原则进行配套。三是对重大项目采取联合研制、生产的办法,由双方分担任务和研制经费,发挥各自优势,按分工承担责任、风险,享受收益。四是航空研究院所主要依托第一集团公司管理,同时为两个集团服务。五是中航技等为两个集团公司服务的、涉及军品的直属专业公司采取股份制的办法,组成董事会进行管理;供销公司也要为两个集团服务。这些写在纸上的东西实际上都没得到很好执行。事实上,航空工业分为两个集团公司以后,矛盾加深,重复建设加大,出现了以邻为壑、力量分散的新情况。飞机研制的技术力量,如强度、气动、试飞、飞机设计、机载设备等,集中在一个集团;中型运输机、直升机研制生产以及起落架专业化厂等却在另一个集团;一些公益性、基础性科研院所本应该为两个集团服务,而实际上服务起来很困难。 管理体制改革的探讨 当今世界航空工业,联合、竞争、专业化是发展大趋势。西欧各国为了与美国抗衡,出现了法、英、德、西班牙四家公司为主,荷兰、比利时两家为协作公司的跨国合作的空客模式。空中客车公司开展国际合作,扬长避短,发挥联合优势,进行分工合作,充分发挥各成员公司的技术特长和优势,从而保证了合作的成功。美国波音与麦道强强合并,更体现了这一世界潮流。而我国航空工业体制长期封闭、僵化,缺乏活力。在过去的十几年里,我国航空工业的管理体制经历了一系列的演变:航空工业部航空航天工业部航空工业总公司中航一集团和中航二集团。尽管经历了这样的演变,但这个体制仍然是从原来的主管行政部门的传统体制直接继承过来的,没有根本性的改变。为了加快我国航空工业的发展,必须理顺航空工业的管理体制,统一思想,理清思路,调动一切积极因素,将各方面力量有效地组织起来,取长补短,发挥航空工业总体优势。 (一)进行专业化重组,建立飞机、发动机、机载企业独自发展的经济实体。国外飞机、发动机、机载企业都是独立存在、各自发展的。欧美国家如此,俄罗斯最近也单独成立了飞机和发动机集团,并特别申明不含机载设备。而我们混在一起,互相牵制,影响航空工业的长远发展。首先看一下国外航空发动机企业的情况。美国普拉特•惠特尼集团公司:简称普惠公司,是美国最大两家航空发动机制造公司之一,也是世界主要航空燃气涡轮发动机制造商之一。公司雇员4万人,年销售额为60多亿美元。 通用电气公司:也称GE公司,是一家多元化经营的跨国公司,涉及12个主要领域,在全世界100多个国家有经营业务,在25个国家开设有250个工厂。其中航空发动机集团有民用发动机分部、军用发动机分部和船用及工业发动机分部。GE公司雇员22万人,年销售额为600多亿美元。联信发动机公司:是世界上最大的中小型发动机制造厂商,在辅助动力装置、小型涡轮发动机领域处于世界领先地位。公司雇员5600人,年销售额为17.5多亿美元。加拿大普拉特•惠特尼加拿大公司(普惠加拿大公司):是专门设计和制造小型燃气涡轮发动机的著名厂商,成立初期是美国普惠公司在加拿大设立的活塞式发动机维修中心,现在是美国联合技术公司的子公司。该公司研制的PT6系列发动机,已有30多个型号,产品广泛用于150多个国家的支线飞机、直升机和轮船。英国罗尔斯•罗伊斯公司:简称罗罗公司,是世界三大航空发动机企业之一,主要有民用发动机、军用发动机和直升机发动机三类产品的研制、生产和销售。公司雇员3.6万人,年销售额为50亿美元左右。法国国有航空发动机研究制造公司:简称斯奈克玛公司,为法国唯一的大型军用和民用航空发动机制造公司,也是世界主要发动机制造商之一。公司雇员1.1万人,年销售额为140亿法郎。透博梅卡公司:主要生产中小型燃气涡轮发动机。公司雇员3700人,年销售额为20亿法郎。再看看国外航空机载设备企业的情况。 美国联合信号公司:是世界上最大的航空航天设备制造厂商之一。公司在辅助动力装置、空中环保系统、发动机控制系统、航空电子设备及机轮和刹车装置等领域处于世界领先地位。公司雇员9万人,销售额超过150亿美元,其中航空航天公司雇员3.8万人,销售额为50亿美元左右。霍尼威尔公司:研制生产航空航天电子控制设备,主要有数字飞行指挥系统、飞行管理系统、飞行显示系统、飞行控制系统、电子飞行仪表,包括平视显示仪、卫星通讯系统、惯性基准及全球导航系统、防撞系统、自动测试设备、大气数据计算机和气象雷达等。公司雇员5.2万人,销售额为60亿美元左右。GM休斯电子公司:休斯公司按业务范围分为四个子公司———航宇及防务公司、导弹系统公司、电子系统公司和民用工业公司。产品为雷达及通讯系统、电子光学系统、武器系统和信息系统。公司雇员7.9万人,销售额为140亿美元左右。 英国马可尼公司:隶属于英国的通用电气公司,下设马可尼航空电子公司(雇员8700人,年营业额42亿美元)、马可尼雷达和控制系统公司、马可尼通讯公司、马可尼仪表公司、马可尼防御系统公司和马可尼安全系统公司。卢卡斯宇航公司:欧洲最大的航空设备制造企业之一。该公司设计制造的飞行操纵系统、发动机控制系统、发电系统、电源控制系统和货物装卸系统都处于世界领先水平,雇员7000多人,年营业额8亿美元。道蒂航空航天公司:是英国和欧洲最大的飞机附件公司之一,主要产品有飞机起落架、螺旋桨、液压设备和飞行控制系统等。公司雇员2800多人,年营业额3.7亿美元。法国汤姆逊公司:是世界著名的和欧洲最大的防务电子公司,在航空电子、光电子、通信、空中管制、防务系统、信息系统和软件等领域居欧洲领先地位。公司雇员4.9万人,年营业额360亿法郎,在世界100家航空航天大公司中排列12名。达索电子公司:产品有导弹自动引导装置、机载雷达、地面雷达及激光吊舱等探测系统。公司雇员2700人,年营业额为30亿法郎。意大利意大利航空设备企业主要有三种类型:一是大型航空工业公司的航空设备(导弹)分部或子公司,如阿莱尼亚、阿古斯塔、马基、菲亚特公司均有航空设备分部或子公司;二是在大型电子设备公司中,设有研制航空设备的子公司,如意大利电子公司、菲亚尔公司、微型技术公司等;三是一些小型专业公司。意大利各型导弹的研制生产集中在阿莱尼亚公司和奥托•梅拉腊公司。它们属于国有机械金融集团。仔细分析这些发动机和机载企业有以下一些特征。 1.航空发动机企业基本上是垄断的。大型发动机世界上只有普惠、罗罗和GE三大家,小型发动机为加拿大普惠。其他发动机企业则把追求局部技术优势作为自己的发展战略。如法国斯奈克玛、德国慕尼黑MTU、意大利菲亚特等公司,尽管在某些部件方面具优势,都不独家研制整机,但都有总装线,通过参与联合组装,合作研制产品,占有一定份额。 2.航空机载设备企业能够独立存在并得到发展的都是专业化发展,人员少,技术精,通过提升产品的竞争力,追求最大的经济效益。如美国联信、法国汤姆逊、英国马可尼等,这些公司都是把某些机载产品作为主产品的专业化公司,而不是包罗万象的航空设备公司。这些机载设备企业与主机企业的关系是经济与合同关系,不对主机企业全面配套承担义务。 3.从世界主要发动机和机载企业的情况看,发动机企业基本上同飞机企业是分开的,航空机载设备企业则不然,有分开的(大多是技术有优势、产品有市场、经济有效益的企业),也有不分的(如意大利),有的是航空工业公司内设航空设备(导弹)分部或子公司,有的是民用电子公司内设航空设备的子公司。鉴于以上情况,建议我国航空工业也应进行专业化重组,形成飞机、发动机集团、机载设备中心协调配套的航空工业研制生产体系,建立有主产品、有竞争力、各专业独自发展的经济实体。 (二)组建国家级的航空科学技术研究院。我国航空工业建成的规模庞大的体系,从总体上看是粗放的、分散的、重复的且效率低下的,与世界航空工业发达国家有相当大的差距,与我国航天工业也有不小差距。究其原因,阻碍我国航空制造业技术水平提高的瓶颈不是别的,就是自主创新能力严重滞后。我国航空工业创新能力落后于航天工业,其原因是有两个不同点:一是航天工业是先有设计然后才有工厂,工厂始终附属于研发和设计。而航空工业是从仿制起家,先有工厂,然后才有设计和研制。二是航天工业一直保留有研究院,而航空工业曾经有过的航空研究院几经折腾已不复存在。正是由于这两大差别,中国航天工业自主创新能力强,在导弹、卫星、运载火箭、载人航天等领域硕果累累,而航空工业的自主创新能力明显不足,一旦自行开发大项目就缺乏后劲。1992年,航空工业和航天工业分别获得国家100亿元的拨款。但航天工业却用这100亿元和后来追加的80亿元,于2003年10月把“神舟”5号载人飞船成功送上天,使中国成为继苏联/俄罗斯、美国之后世界上第三个能够独立自主开展载人航天的国家。航空工业却因AE100项目的失败而让国家把钱收了回去。这一显明对比说明我国航空制造业自主创新能力严重不足。要尽快解决这一问题,重要的措施就是尽快建立国家级的航空科学技术研究院。世界航空发展的历史进程表明,国家航空研究院对各国航空工业的发展起到了巨大的推动作用。现在世界各航空强国都拥有自己强大的国家航空科学技术研究院。如:美国国家航空航天局(NASA)总部设在华盛顿,在行政上隶属总统领导。其中兰里中心从事飞机、气动、强度、仿真、机载电子等研究,刘易斯中心从事发动机及高空模拟研究。它们的研究成果无偿转让给国防部、各航空企业、联邦航空局及其他机构。NASA还对各航空制造公司设计的新机和联邦航空局适航性鉴定提供技术基础。苏联(俄罗斯)中央空气和流体动力学研究院(ЦАГи)是苏联和俄罗斯航空工业各学科研究机构的摇篮,也是世界上最大的航空科研中心之一。它拥有一批世界级的学者和许多世界级的科研成果。德国航空航天研究院(DLR)是德国最大的航空航天科研机构,直属联邦德国科技部领导。总部设在科隆-波尔茨。研究重点领域为航空、航天和能源技术三个方面。 英国皇家航空航天研究院(RAE)是英国国防部主要的航空航天科研机构。其总部和一些主要飞机、航天器科研部门都设在范堡罗。两个主要科研基地设在贝德福(侧重于飞行研究)和皮斯托克(侧重于发动机研究)。法国国家航空航天研究院(ONERA)为国家航空航天科学与技术研究机构,兼有工业和商业性质,由国防部监管。该院除与法国的许多研究机构有联系外,与美、英传统伙伴继续保持密切合作关系,与俄罗斯研究机构在空气动力和燃烧等研究领域开展了合作。欧洲航空研究与技术组织(Garteur)。为了在航空研究方面能与美国相抗衡,1973年,欧洲法、德、英、意、西、荷和瑞典七国政府协议成立一个联合组织即欧洲航空研究与技术组织(Garteur),其宗旨是鼓励和协调七国间航空研究院和航空工业公司之间航空科学研究的合作与开发,增强欧洲的整体实力。该组织设有理事会和执行委员会。以上国外航空科学技术研究院有下述共同特点:⑴“地位”、“级别”高,均是名副其实的“国家级”。如NASA是美国国会批准成立,直属总统领导。⑵人才荟萃、设备精良,拥有本国顶尖级航空精英和人才,拥有世界一级的科研设备和试验手段。⑶资金由国家给予保证。如NASA1999年的研究经费就达134亿美元。⑷研究院科研活动与企业分工明确,互相补充,不搞重复建设。科研成果无偿向工业企业转移。⑸科研成果突出,对航空技术发展起着重大推进作用。⑹航空研究院促进本国航空工业的发展,保证了航空技术在世界上的领先地位。我国航空工业发展的经验告诉我们,坚持科研先行方针,建立坚实的航空科研能力,必须要有专门的基础技术研究机构,这是保证航空产品不断更新换代的可靠基础。只有拥有足够的技术储备,把基础打扎实,航空工业才能加快产品的研制的步伐。因此,为了提高我国航空制造业的自主创新能力,必须建立国家航空科学技术研究院,把航空工业的基础研究统一起来,由国家扶持、集中规划,建成类似美国NASA、法国ONERA、德国DLR之类的航空科研机构。这个国家航空科学技术研究院应具有以下特征。 1.国家航空科学技术研究院是国家级的、非盈利的科研事业单位,在政府领导下,统一组织航空技术的预先研究工作,并无偿转让研究成果。 2.国家航空科学技术研究院的任务是:进行前瞻性、基础性的航空科学技术研究,承担应用基础研究、探索研究、演示验证等科研任务,为发展新型飞机提供技术支持,同时代表国家对新研制的航空产品进行鉴定与评估。 3.国家航空科学技术研究院按飞机、发动机、机上系统与设备发展的“技术流”配置,突出总体研究,突出综合性。其技术专业应当涵盖航空预先研究的主要专业和内容。 4.国家航空科学技术研究院应当拥有成套的超声速、跨声速和低速风洞,发动机高空试车台和成套地面试验设备,大型结构强度和疲劳强度试验室,飞行试验试飞手段和全景飞行模拟机,飞行控制系统试验室,航空电子系统试验室,大型火箭撬滑轨试验场,大型水洞,巨型计算机等国际一流试验设施。 5.国家航空科学技术研究院要充分利用现有技术资源进行优化配置,逐步进行补充、调整、完善。 6.国家航空科学技术研究院的研究经费主要由国家投入。其投资强度应当在总体上能保障航空科学研究的顺利进行,保障国家级航空研究人员享有与其地位相适应的待遇。 7.鉴于航空、航天同属战略性高技术领域,特别是由于历史发展的渊源原因,航空、航天许多技术是相通的,因此,在建立国家航空科学技术研究院的时候,要站在国家高度,借鉴国际经验,统筹考虑航空航天的技术资源,优化配置,不搞重复建设。 (三)以重点产品为龙头,建立军民结合、寓军于民的航空工业长远体制。军民结合是长远方针,不是权宜之计,必须树立长期奋斗的思想准备。20世纪80年代航空工业军品陡降,为了解决吃饭问题,全行业需要大干民品,起到了一定作用。目前不少企业军品任务增加,要干的活很多。有的企业似乎对军民结合的必要性认识不足,这是很危险的。应该看到,由于我国现行体制的制约,航空工业摊子大、人员多的矛盾不是短时期能够解决的,只靠下岗分流不可能从根本上解决问题。同时,随着形势的变化,军品任务也会有波动,没有足够的思想准备就会措手不及,这是历史的经验。因此,一定要居安思危,始终坚持军民结合的方针,坚持寓军于民,不仅在军品任务少的时候要搞军民结合,在军品任务饱满的时候也不忘搞军民结合,使军民结合在发展规划上占应有的位置。民用飞机是航空工业军民结合的重点产品,应集中力量予以突破。航空工业是代表一个国家工业先进水平的高科技产业。民用飞机包括航空零备件、三来加工,是航空工业军民结合的主业。我国航空工业在军用飞机研制上取得了一定的成绩,但民用飞机发展一直没有走出路子。在历史上我国曾经多次进行民用客机的尝试。从20世纪70年代起,在党和政府的支持下,航空工业多次跃跃欲试,要研制喷气客机,但是,不管是自行研制的,还是国际合作的,都无果而终,不是中途停止,就是生产一两架就下马了。现在我国的民用客机研制远不如美国、法国、英国以及俄罗斯,甚至有的方面与日本、印度等国家比较,也存在一些差距。近几年来,在国家的重视下,我国民用飞机出现了发展的好势头。国家决定研制大飞机。这是百年难逢的好机会,我们要抓住这个机遇,积极主动做好工作,积极争取国家大力支持,把航空工业军民结合的主业尽快发展上去。航空产品不少是军用与民用技术通用的产物,利用航空技术优势,为国民经济建设服务有很大的市场,比如,将航空发动机改装为工业燃气轮机,在油田发电、供热、注水等方面都能发挥重要作用。要利用航空技术优势,大力发展非航空产品,继续努力开发生产燃机发电、风力发电设备等,从技术基础上做出特色。机载设备厂和专业化厂的技术本身就是航空与非航空产品两用技术,只要根据市场需求调整产品结构,发展前景很大,应重点扶持发展。 同时,航空工业也要从实际出发,在内部建立国有独资为主的军用飞机制造企业和以产权多元化为特征的民用飞机制造企业,要运用新的体制和新的机制,采取合资、合作、股份化等新的运营模式,实现资本结构多元化,学会资产运作和资本运作,以实现体制和机制的转换,非航空产品的发展还要按其所属行业的规律进行,使之融入行业、融入地方、融入国际,以增强市场竞争力,从而使航空工业既执行国家的指令性计划,又立足于市场经济,依靠国家产业政策的长期扶持,建立产业发展的基本组织和体制框架,为全面改造我国航空工业打下坚实的基础。 航空工业管理体系研究:加快航空工业财务管理创新研究 摘要：在社会发展的进程中，航空工业的作用是无法忽视的，任何一个国家的发展都与航空工业具有密切相关的联系，为此，有必要在财务管理中多下功夫，以做到航空工业的进一步发展，在此基础上，重点对这一问题进行了详细的探讨，在传统管理模式的基础上要想实现进一步的创新管理，就要在财务管理上多下功夫，创新性的管理模式为我国航空航天事业的发展指明了另一条崭新的出路，并且在社会发展的进程中具有重要意义，下文中将作出具体的阐释。 关键词：航空工业；财务管理；创新 我国当前的经济发展正在呈现出高速发展的趋势，企业在发展的过程中经常会遇到一些风险性的投资，这主要体现在财务管理方面，这是因为企业在投资的过程中存在一定的风险，所以应该更加慎重，对企业的财务状况进行更加有效的管理，这有助于降低风险所带来的损失，保证社会的稳定发展。在航空工业的发展进程中，主要经历了几个重要的阶段，只有更加有效的运用财务管理方面的知识应用于航空工业中，才能在真正意义上实现航空工业长远发展的目标，这具有极其重要的发展意义。 1我国航空工业的发展与财务管理创新 首先，应该认识到的是，在航空工业的发展过程中经历了一个漫长的过程，在这一过程中，经历了从无到有的变迁发展史，同时也经历了在不同阶段的创新性发展，正是因为如此，才更加应该运用所学到的财务管理方面的知识对航空工业进行进一步的发展，以实现真正意义上的变革。因此，转变发展方式，进行产业的优化升级已经成为我国当前发展的重要目标，创新是发展的第一生产力，财务管理作为航天工业中的主要组成部分之一，就要做到将这二者紧密的结合在一起，航天企业是社会发展中的主要企业类型，在航天企业中实现财务管理的创新发展是十分可行的，尤其是在市场经济的背景下，航天企业已经由过去的负债逐渐转化为盈利的模式，这不仅要归功于体制上的改革，同时也要归功于观念上的创新。在发展的过程中，航天工业在财务管理中主要凸显了以下几种特点。其一是组织结构的转化，在现代化的企业管理中，航天企业主要是以总分的形式进行管理的，即在总的管理体系下又分别创设了不同的管理部门，具有不同的职能，各个部门分工合作，既相互影响，又相互制约，这样在共同发展的模式下实现了航天企业的创新化管理，在此基础上，还将自主经营权与业务管理权进行了有机的分离，以成本管理为中心，航空工业由此实现了大发展、大转变。在传统的管理中，航天企业是以三位一体的管理方式实现发展的，但是随着时代的发展，三位一体的管理模式逐渐朝着新三位一体的管理模式转变，主要变革的内容是将企业品牌形象的提升作为发展的重点环节，品牌形象的提升不仅有助于在整个行业间树立起积极的形象，还有助于在国家的发展中树立起榜样，企业的品牌价值就是新的商业模式开展的契机，所以说企业品牌价值的实现有助于促进航天企业在我国地位的提升，有助于人们对于航天工业具有更加深刻的认知。 2我国航空工业财务管理创新之路 在我国的众多行业中，航天工业的地位是不可忽视的，因为这一行业关系到国家的未来发展与整体实力的提升，我国的经济发展正在朝着技术密集型的模式进行转变，未来的社会必然是科学技术为主的社会，是信息化的社会，因此，航空企业作为这一领域中的佼佼者，所肩负的责任是十分重要的，正是因为如此，才有必要大力开展财务务管理的创新之路，因为财务管理是企业中的中心环节，企业的发展与财务管理具有极为密切的联系，只有做到加快创新，才能实现未来发展的目标。刚柔并济是财务管理中首先要遵循的原则，在这一过程中，航空工业需要投入的资金量更大，这一点可以在其他国家的发展中借鉴相关的经验，航空工业具有系统复杂、工程量大，并且专业性要求高的特点，因此，只有加大资金成本的投入，才能创造出更多的科技成果，研究工作是一项漫长的过程中，在这之中会经历多次失败，并且也会面临众多的不确定因素，只有勇于突破，勇于挑战才能实现成功，才能获得更大的价值，这就要求财务管理实现刚柔并济的发展目标，将研发过程中的不确定因素进行有效的预防，针对投入与产出的特点进行资金的投入，将风险降到最低，这样财务管理才会在企业的发展中稳定下来，实现更加有序的管理，刚柔并济中，柔主要是针对环境的变化而言的，无论是外部的环境还是内部的环境，都要做到快速而又准确的进行决定，对于不确定性的因素可以在第一时间进行处理，长久的发展航空工业。刚则是指任何决策的制定都是以相应的法律法规为基本前提的，所有的活动，包括研究工作、研发生产都不能违背相关政策法规的规定，只有做到将刚与柔有效的结合在一起，共同为财务管理的创新性发展服务，才能在真正意义上实现财务管理创新性发展的目标，促进航天工业的长远发展。除此之外，航天工业在发展的过程中还要努力实现纵向价值链的发展，当前，国际上的竞争环境应该使人们意识到这一环境的变化不仅是一次重要的机遇，同时也是一项挑战，只有抓住国际环境变化的大机遇，才能令财务管理朝着创新的趋势变化着。航天企业要更加重视产品的实际价值，不断优化产品生产过程中的生产流程，从生产、供应以及竞争等各个环节形成链条式的发展，并且以现代化的管理方式发展航天工业，不再以传统的管理方式对企业进行约束。在过去的纵向链条式发展的过程中，人们已经认可了价值链的重要作用，并且价值链的实现可以最大化的凸显产品的实际价值，在财务活动中的具体表现形式就是将财务战略进行了统一的调整，并且保证财务信息的有效性以及准确性。当价值链上的信息活动在一个个信息孤岛进行时，集团总部将财务管理制度和政策层层“下达”，集团成员单位将财务信息层层“上传”“、汇总”等活动的协同性、及时性、有效性无法得到保证。基于传统虚拟价值链的财务管理方式，虚拟价值链上的信息孤岛将使集团的财务政策、制度的执行力和控制力大大弱化，进行价值链重组和优化，实现整个集团的信息集成。最终实现集团能够做到集中管理和配置关键资源。 3结论 新经济条件下，创新是我国航空工业可持续发展战略的动力，财务管理创新是其战略实现的基础和保障。本文针对我国航空工业产业财务管理创新的特殊性、重要性及迫切性，有效、有针对性并有重点地解决了我国航空工业财务管理创新的难点问题。对于提高我国航空工业产业财务管理水平，促进产业的可持续发展并实现其战略目标具有重要意义。 作者:卜嘉音 单位:海军驻沈阳地区航空军事代表室 航空工业管理体系研究:航空工业企业全面风险管理方向与内部控制管控效果探析 【摘要】当前，我国航空工业企业多数为国有企业，其改革的重心是建立“产权清晰、权责明确、政企分开、管理科学”的现代企业制度，而建立的关键就是要有一套健全有效、合理规范的决策、执行和监督体系及责任追究制度。针对这些突出风险，本文将实现管理科学、产权清晰、权责明确的内部控制目标位核心，进一步梳理了现代航空制造企业的内部控制建设方法。 【关键词】航空工业 全面风险 内部控制 探析 针对航空制造企业全面风险的梳理中我们发现，由于自身经营模式的不同，涉及的风险领域也与其他制造企业不同。在依照实际案例分析过程中，将航空工业企业识别了6项重大风险领域，比较突出的有市场、采购、质量风险等，这样按重要程度先后排序也凸显了航空制造企业与其他航空制造企业承受风险类别的不同。正如前文所述，航空工业企业风险管理特点是由其面对国际化市场的经营特点决定的，也是我国航空制造产业发展特点和在国际航空制造产业中的地位决定的，反映着较为复杂的历史渊源和行业背景。 一、全面风险梳理与控制目标构成 （1）销售风险管理与内部控制目标。受客户最终产品市场竞争力、经济景气因素和国际转包市场竞争日趋激烈的影响，客户的订单有调整的风险，相应对收入、采购成本、存货等因素也会产生较大影响。 内部控制目标包括每月跟踪客户订单执行情况，完成订单计划。继续加强客户沟通，开发潜在工作包，增加经济增长点。主动获得客户反馈，并制定行之有效的应急反应机制，降低客户损失，提高客户满意度。 （2）存货管理风险管理与内部控制目标。由于客户产品的技术还不成熟，需要更改设计或工艺，产量迟迟不能上速率，导致为部分产品批量采购的原材料、零件的账面增加金额大于产品交付所减少的金额，造成存货指标增加，且消耗较慢，对资金占用、存货占收入比等经济指标有一定的负面影响。 内部控制目标包括与客户进行及时沟通，在订单变化时及时调整采购进度，减少存货对资金的占用。具体沟通措施包括日常沟通和商务洽谈以及高层互访等。坚持应用ERP系统进行采购申请、采购订单多级审批，采购比价审批，确保采购活动公开、透明。进一步平衡生产计划，逐渐控制批次投产数量，最大可能的实现多批次、小批量投产，降低存货水平。 （3）质量风险管理与内部控制目标。由于质量问题一旦发生，对企业信誉、产品交付进度、成本等因素的影响面较广，因此需要对质量风险重点关注。 内部控制目标包括持续组织开展质量管理标准、制度培训、内部审核和自我监督检查工作，找出存在的问题，确保实物质量。完善质量体系，修订相关文件，确保体系的运行有效性，并通过二、三方体系监督审核。 （4）采购管理风险与内部控制目标。突出表现在零件采购方面存在满足不了生产线需求的风险，可能会制约生产能力进一步发展。 内部控制目标包括积极调研并加强与国外、国内有实力的供应商的沟通，争取统一资源调配的支持，在国内解决关键零件生产线的问题，提高抗风险能力。 （5）技改基建风险与内部控制目标。新建生产线关系到企业今后在国际市场上的竞争能力，在建设过程中涉及到立项风险、安全风险、生产线评审风险等。 内部控制目标包括建立建筑设计的综合评审机制，在设计委托中明确设计质量及投资控制要求、设计深度要求，建立相应的检查控制措施。完善技改基建规章制度，有效进行立项风险控制和安全风险控制，将技改基建风险降低到较低水平；严把设备选型、论证和验收环节，兼顾设备的经济性和先进性，确保能顺利通过生产线评审，尽快达到设计产能。 二、内部控制运行实施效果 （一）进一步规范了企业生产、经营和管理行为 内部控制体系运行使企业生产、经营和管理行为得到进一步规范，企业各级干部员工能够也必须按照内部控制体系中的流程规范进行业务操作。通过内部控制所形成的相互协调与相互制约机制，能够及时地反映、检查、揭示和纠正生产、经营和管理行为中的风险和管理问题，从而不断改进企业日常工作，也能够促进内部控制体系进一步健全和完善。内部控制体系的建立和运行能够对企业内部各个职能部门和人员进行合理的分工、协调、监督、检查与考核。通过内部控制体系中所规定的各种程序和手段，可以将企业内部各个职能部门的方针政策、计划定额以及其他内部管理制度的情况反馈给企业管理部门，及时发现和纠正所出现的偏差，保证各项生产经营活动高效有序地进行，从而全面提高经济效益，实现各项预期目标。 （二）为企业风险防控和应对提供了有力保障 建立以风险为导向的内部控制核心观念，将企业内部控制的重点工作转移到建立针对关键风险点的关键控制活动上来，直接促进了全面风险管理工作于内部控制体系的进一步融合，为企业风险防控提供了有力保障。同时建立了内部控制监督与自评价的常态机制，以评价手段将控制措施与实际管控效果相关联，保证了内部控制运行的有效性，也为未来建立风险预警机制奠定了基础。 （三）新的理论基础为同行业内部控制工作提供了先进经验 应用了全新的内部控制“一个基本目标、两个控制层面、四项具体内容”内部控制结构与功能框架和“三位一体”内部控制体系牵引运行机制指导内部控制体系建设，进一步拓展了航空工业企业内部控制体系建设领域的实施途径；同时，通过“强管理、练内功”的方式提高企业内部管理水平，提{了企业核心竞争力，促进了企业持续健康发展，也明确了内部控制组织职能分工，带动企业各层级人员参与运行。 （四）保证了企业财务会计信息的质量 财务会计工作涉及企业生产经营的各个方面，企业决策和日常管理所需要的信息绝大多数来自财务会计信息系统，准确可靠地财务会计信息是企业评价过去、控制现在及把握未来的重要条件，也是国家有关部门制定宏观经济政策的依据。内部控制制度通过制定和执行恰当的业务控制程序，科学、合理地划分职责范围，建立相互协调、相互制约的机制，可以使会计活动得到有效的控制，避免差错和弊端发生，从而可以保证财务会计信息的质量水平。

电动力学论文:有限元方法在“电动力学”中的应用研究 摘 要：电动力学作为一门理论物理的基础课程，是用数学语言来描述作为一门理论物理的基础课程，是用数学语言来描述，求解复杂电磁学问题的技术条件，同时也出现了加有限元方法等有效的计算方法。文章主要探讨有限元方法在“电动力学”中的应用研究。 关键词：有限元方法；电动力学；应用 光量子就是一种“左”和“右”的奇异偏振粒子，由于偏振的对称或不对称，而发生光波在干涉过程中的系统偏振化。苏联科学家瓦维洛夫设计的许多光学实验，十分有趣地说明了光的偏振是光学过程的基本现象之一。所有的实验都表明，光是一种粒子现象，而一切单色的运动的微观粒子群都表现为粒子的波的本性。 1 电动力学原理 1.1 光量子 电子是一个小旋涡体。光量子是由2个质量相等、自旋相反的电子在小黄道面（E平面）上结合的双粒子。 以化学键结合的电子偶，由于在双电子中间结合带，质点所受向心力被抵消，使质点沿圆切线方向被抛出，在反冲力推动下，光量子会沿曲率半径为无限大的圆“自己运动”，因此，光量子的静止质量等于零。在处理光量子运动学问题时，可将它比成一个按周期间歇振荡，在时间与空间中补充燃料质量近似等于喷出燃料质量，自己推进的小火箭。因为光量子是由2个电子在E平面上结合而成的，所以它是偏振的，有EHc。图1表示电子偶在小黄道面上的物质旋涡运动呈疏密相间的条带分布（类似太阳系中的小行星环缝）。由于共振效应，双电子只能停留在各物质环缝上结合。这些环缝是光量子的能级En。处于不同分立能级状态下结合的双电子的中心距an不同，其电子的质量亏损也不同。an愈小的光量子有愈大的能级。光量子的能级表征了它特有的固有振动频率。是每个光量子的固有振动频率决定了光的颜色，并与光波波长有密切关系。 自旋电子的场的开放性使单个电子很难单独游离存在，所以，电子团一般都是由偶数个“左”和“右”自旋的单电子在E平面上结合形成的。而由奇数个单电子组成的总自旋角动量不为零的电子链条通常是不稳定的衰变粒子团。每一个电子团的固有振动频率为vc，其中每个电子的瞬时振动速度为光速±C并具有内能mec2。不同的光量子所需外场激发能量不同。在电场中的电子团受电场力被加速。外场所做的功除表现为电子团的动能增加外，由于阻力，所以还表现在对电子团压缩变形的质量亏损上。因此，在电场中运动的电子团，根据瞬时速度不同，被压缩的能级状态也不同。不同能级状态下的电子团有不同的固有振动频率vc，恰恰是这个固有振动频率vn记忆了能量压缩过程。取在放电管中电子团的固有振动频率最大值vmax，平均振动频率v=■，当时v=c，就有下面电动力学的基本方程： 式中，me为单电子的质量，h为普朗克常数。 当在放电管中充满某种气体分子，且在气体第一电离电位临界点上，气体电离原子的主振频率等于电子团的平均固有振动频率vn时，则发生电子团在共振中被破坏，分散成在一个平面上对称辐射的2个或3个光量子（单态或三重态），形成最强的线状光谱的辐射。 1.2 粒子的干涉和光波的内部结构 因为微观粒子质量很小，粒子之间开放键的作用相对很强，所以，任何两个电子团或光量子，在小夹角的碰撞中都表现为粒子最原始的干涉形式。我们把这种碰撞叫做“吸引碰撞”或“排斥碰撞”。例如，两个沿同方向，在E平面上以小夹角相遇的光量子，因为互相靠近的电子自旋方向相反则互相吸引，使在“吸引碰撞”后的两个光量子沿其速度矢量夹角平分线ψ方向运动。而两个向反方向运动的光量子在E平面上相遇时，由于互相靠近的电子自旋方向相同而发生“排斥碰撞”相互分离。其他各种偏振的、对称或是不对称的碰撞形式，读者可以自己研究。例如，偏振面互相垂直的两个光量子，相互碰撞就不能发生干涉现象。光量子在干涉或界面反射过程中往往发生系统的偏振化，成为圆偏振光或椭圆偏振光。 在空间中任何按一定平均自由程分布的“单色偏振态相同或相近微观粒子群”都能发生上述粒子的干涉现象。光波就是由光量子组成的、自己推进的粒子波。在光源的附近就已经发生干涉所形成的光线上，包含着许多长程无序分布的“线波包”。在每个“线波包”内是由光源在一次辐射，经过干涉而聚集的光量子。光量子在“线波包”内排列是有序的，前后两组光量子之间的距离为 mλ（m是正整数，λ是波长）。 如图2所示，由一次辐射所分开的两条相干光线上，当“线波包”之间的光程差小于它本身的长度时，在一定干涉孔径条件下，两条光线能够发生干涉。在图2中给定的初始条件下，从小孔光源S或S’毫无规律地向任意方向辐射的光量子，只能在与S7或S两个点的理论波阵面上，光程差L=mλ上各点相遇，相遇后的两组光量子在干涉后沿其速度矢量夹角平分线上的ψ方向运动，这个方向就是光线干涉后的传播方向。光波的干涉不是充满在整个空间的粒子毫无规则的弹性碰撞，而是以“线波包”中光量子相遇的“吸引碰撞”或“排斥碰撞”发生的光量子在光线方向上的集中，这表现为光波能量在干涉过程中的重新分布。 2 有限元法及其在“电动力学”中的应用 有限元法是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法。它是20世纪50年代首先在连续体力学领域应用的一种有效的数值分析方法，随后很快广泛地应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。有限元法的基本思想是：在变分法或加权余量法基础上，采用分块逼近而形成的系统化的数值计算方法。有限元法的基本原理是：首先将求解区域进行离散化，其次剖分成若干互相连接而又不重叠的一定几何形状的子区域，这样的子区域称为单元（二维问题的子区域，一般取为三角形区域或矩形区域）。在单元体中选择基函数，用单元基函数的线性组合来逼近单元中的真解，而总体基函数可以由单元基函数组成。也就是说，有限元方法是根据变分原理和方程余量与权函数正交化原理建立起的积分表达式为出发点，将整个积分区域中的求解函数离散为若干单元区域中的连续函数，再通过单元积分，总体合成为代数方程形式的有限方程。对于二维情况，拉普拉斯方程及边界关系为： 与有限差分法等其他数值方法相比，有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，但局限性在于只适用于相对小的子域。20世纪60年代初首次提出结构力学计算有限元概念的克拉夫（Clough）形象地将其描绘为：“有限元法——Ray—leigh Ritz法+分片函数”，即有限元法是Rayleigh Ritz法的一种局部化情况。与求解满足整个定义域边界条件的允许函数的Rayleigh Ritz法（往往是很困难的）相比，有限元法将函数定义在简单几何形状（如二维问题中的三角形或任意四边形）的单元域上（分片函数），且不考虑整个定义域的复杂边界条件，这是有限元法优于其他近似方法的原因之一。由于有限元法的重要应用，现在已经开发出了许多关于有限元法的通用程序与软件。 与差分法比较，有限元素法的节点配置方式比较灵活，因此适用于处理形状比较复杂的区域。它的边界节点完全处在区域的边界上，从而在边界上可以给出较好的逼近。当边界比较复杂的时候，有限差分法是很难处理的，而且误差也较大，有限元素法还可以根据具体情况的需要，在一部分求解区域中配置较密的节点，而在另一部分求解区域中配置较稀疏的节点，以便在尽量不增加过多的节点总数下，提高计算精度，这些长处是有限差分法很难实现的。当然，差分法采用直交网格，列计算格式比较简便，而有限元素法由于节点配置比较任意，列计算格式就要复杂得多，不过这些计算格式都可以在电子计算机上自动运算。 电动力学论文:光信息科学与电动力学课程教育研讨 作者：卢俊 陈桂波 李金华 孔梅 金光勇 单位：长春理工大学理学院物理系 一、光信息科学与技术国家一类特色专业 我校光信息科学与技术专业历史悠久、办学基础好、生源质量高、专业方向应用性强。为适应国家对激光科学与技术及光信息技术高素质人才的需求，发挥我校光信息科学与技术专业应用性强的优势，围绕“特色教育，服务社会”的宗旨，2009年申报成功了光信息科学与技术国家第一类特色专业，目标是建设一个以激光科学与技术和光信息技术两个专业方向为优势方向，特色鲜明的名牌专业，使之在培养质量方面达到或接近国内一流水平。在专业边缘领域，大胆开拓，不断扩展研究内容，使该专业成为国内激光科学与技术和光信息技术方向高级人才的培养基地，满足社会发展需要，为同类型高校相关专业建设和改革起到示范和带动作用。电动力学作为该专业重要的一门专业基础课程，需进行教学内容和教学方式的改革，以适应特色专业的建设和培养高质量毕业生要求。 二、电动力学课程教学现状及课程特点 电动力学课程内容，对大多数学生来说感觉到比较难学。原因是知识点较多，抽象难懂。数学推导复杂，要求有较强的数理基础。虽然有些电动力学问题接近实际，比如波导问题、天线问题，但学生要理解和解决这些问题，需要一定的过程，由于上述问题的存在，使初学者常常感到电动力学课枯燥无味、难以入门；上课听讲似懂非懂，下课做题无从下手。并且,由于招生数量的增加,极大降低了师生比,降低了学生与老师交流的几率。同时，现代大学生与80年代大学生比，缺乏主动思考意识和能力，都严重影响电动力学课程的教学效果。 三、教学改革设想及实施 我校光信息科学技术专业本科生的培养中,激光器及技术是一个重要的专业方向。因此在电动力学课程教学中,如何将与专业基础相关教学内容更扎实、有效地贯穿教学，并激发学习兴趣，采取以下教学改革设想及措施：3.1教学内容改革根据专业特点，对教学内容进行调整，并适当引申，为学生后续的平台课如物理光学、激光原理，以及专业课如激光器件、导波光学等奠定良好基础。比如，对电磁波传播的相关内容重点讲解并结合教师的科研等背景进行引申及拓展。其中关于模式及其形成条件，结合导波光学及物理光学内容，概念交待清楚，条件讲解透彻，为后续课程的学习奠定良好基础。在亥姆霍兹方程的讲解中，引入前沿热点问题如“负折射率”问题，使学生了解其理论基础。在教材中作为选学内容的高斯光束问题，对该专业的学生交待清晰，为后续的激光原理奠定基础。凡此不再赘述，总之，对教学内容的制定，以为学生更好学习后续课程及激发学习兴趣为原则。3.2教学方式改革在电动力学课程的教学中，改变以往单纯板书、课件的教学模式。尝试使用讨论式教学、课程小论文及结合教师科研讲座与板书、课件相结合的教学方式。传统板书教学方法对公式的推导及其有利，也符合学习的学习习惯。但在涉及较抽象问题时，使用课件教学更直观、形象，有利于学生对具体问题的理解。如涉及形成模式的条件———驻波问题，以及偶极子天线的辐射问题，利用课件的动画演示，极大提高了教学效果。在课程的讲解中，穿插讨论式教学，实现教师和学生的互动，调动学生学习的主动性。教师结合课程中不同章节的内容及特点，设置具体问题在课堂上展开讨论是一种形式。对于课程小论文及教师科研讲座，安排在电磁波的传播内容讲解之后，有利于培养学生的兴趣和创造性。我们的教师梯队均为博士毕业，涉及光学、物理电子学、光学工程、凝聚态物理、计算电磁学五个学科，且承担包括国家自然基金、“863”、“973”及工程类项目，为结合不同的学科开展前沿问题讲座，并将研究成果引入课堂，激发学生学习兴趣提供了良好条件。为此，在课程教学中穿插了与课程相关的前沿问题讲座。比如全固态激光器的研究进展、光子晶体及ZnO纳米材料研究进展等，通过前沿问题讲座的尝试，学生积极性很高，取得了预期效果。关于课程小论文，我们安排在了讲座之后，教师根据专业特点和学生基础，给出题目和时间节点，其间学生与教师有交流，教师进行指导，使学生更好地完成小论文，只是这个环节需要的时间较长，需要教师后续跟踪并总结。通过科研讲座及小论的尝试，以初步取得成效，所教授的学生据此参加了全国大学生创新大赛并获奖，所研究结果也在相关刊物发表文章。这种教学模式的探索，极大提高了学生学习的能动性，有利于培养学生的学习兴趣及提高培养质量。 四、总结 结合国家特色专业建设，对电动力学课程教学内容和教学方式进行了有益探索，并取得较好的效果。通过进一步的研究和实践，努力形成一种稳定的教学模式。 电动力学论文:舰船计算电动力学研究 摘要： 本文综述了应用于舰船和潜艇电磁防护以及隐身舰船研究的计算电动力学的性能、解法和软件包。 关键词： 舰艇；电磁防护；计算电动力学 0引言 计算电动力学于20世纪70年代作为一门单独的学科成立。1976年在牛津召开的第一届国际电磁场数值计算会议可以认为是计算电动力学的起点。这些方法可划分为三类：有限元法，边界和体积积分方程法以及混合方法[1]。当利用有限元法对三维目标进行计算时，三维目标的整个计算域会被划分为体积单元（六面体或四面体）。当用于内场问题以及非均匀、各项异性和非线性媒介场域问题求解时，有限元法有着显著的优势。当计算远离场源的电磁场时，有限元法的缺点就会明显的暴露出来。有限元法中未知变量为电动力学势能或者近似为离散空间的电磁场矢量E和H。在积分方程法中需要考虑和电动力学势能及矢量（如格林方程中的积分关系）有关场的表面密度或者是等效体积源。积分方程法在解决无边界区域问题（包括均匀介质）上有很大优势。混合方法集合了有限元法和积分方程法的优缺点，因此在此提及。最初，计算电动力学方法的相关术语发展广泛，但直到20世纪90年代中期挑选出数值算法后才使得计算电动力学方法在工业应用方面变得切实可行。对于以标量电势描述的静态问题进行计算的可用软件包大都采用有限元法。当计算由于涡流引起的低频场时，最有效的方法是采用棱单元的有限元法。当计算辐射或衍射物体产生的高频电磁场时，一般更倾向采用矩量法，矩量法是积分方程法的一个特例，其采用表面电流和磁流的密度作为状态变量[2]。当计算舰船目标的电磁防护问题时，我们最感兴趣的是探测、识别以及武器自导系统所反应的远场区电磁场，所使用的计算软件主要采用了积分方程法。使用积分方程法的时候，必须将目标物体的表面划分成不同的独立单元（边界元）。构造表面以及在表面形成边界元网格是有挑战性的，因为水面舰艇和潜艇具有非常复杂的几何结构和布局。当要考虑内部结构的时候，挑战性就会更大。大多数商业化电磁场计算软件都有从计算机辅助设计系统（CAD）导入几何文件的工具。但是运用CAD进行船或是潜艇设计时，却不经常使用。首先，当导入几何结构的时候，必须要找出那些对舰船的总磁场贡献不明显的结构；其次，在导入几何结构时会容易丢失结构的拓扑链接，这些链接对创建在节点、边缘和表面处的有限元或边界元规则网络是非常必须的。很多计算方法都强制要求规则网格，在这种情况下，更倾向使用单独开发的几何模块（预处理器）来构建几何模型和生成该表面网络。一些软件（如ShipEDF）试图通过舰船通用数据库建立几何结构以及计算模型之间的关联。但不论哪种情况，不同频段下的计算方法有很大差别。下面将分别对这些计算方法进行描述。 1静态电场 舰船静态电场的主要来源为螺旋桨-船之间的电偶以及电化学腐蚀防护系统的阳极。一般来说，静态电场控制的任务以下面方式进行：安排好阳极在船体的位置，并选择阳极电流使环绕舰船环境中的电场以及与腐蚀有关的磁场达到最小，同时还需满足舰船的腐蚀保护要求。“BEASY”软件就是严格按照上述任务编写的[3]。考虑到非线性优化的复杂性以及实际阳极布置的技术局限性，在软件包“STAR3DElectric”中使用另一个未知变量-金属表面电流矢量。使用这个未知量使得在整个电路中考虑有限电阻（如电刷）成为可能。除此之外，软件包“STAR3DElectric”中使用的守恒方程在迭代过程中求解系统方程效率更高。 2静态磁场 目前已知最好的且应用最广泛的计算静态磁场的软件为“矢量场”公司开发的有限元软件包“Opera-3D”[4]。复杂区域内的四面体网格生成质量在“Opera-3D”的最新版本中已经大幅提升。在此之前的版本，为生成高质量网格，就必须对目标的几何结构的某些部件进行挤压。这是一项很精细的工作，需要数周或数月才能完成。在最新版本中，往往只需要构建目标的表面及一些额外的面就可自动生成网格。当利用有限元来计算舰船或潜艇的静态磁场时，面临的主要问题是大部分的铁磁结构厚度都很小（相对于其他尺寸）。这就使得在网格生成过程中产生的一些不好的网格会导致计算精度变差。极限情况下，当结构的厚度趋近于零时，有限元法就变得不稳定了。在软件包“STAR3DMagnetic”中，薄壁结构被表面磁化分布未知的中间面所替代，使得软件对于求解任意厚度的船体都具有稳定性。计算装备了消磁线圈的舰船静态磁场边界元的典型大小为0.5~1m。在此种情况下，使用积分方程法时就必须求解包含大约100000个未知量的密度矩阵方程。“STAR3DMagnetic”采用快速多极算法，是该问题能在一般台式电脑上解决。 3极低频电磁场 舰船极低频电磁场特性是海军武器及探测系统的重要信息源。其主要特点是存在大量的不同物理源产生不同频率的场。这些源所产生的场取决于舰船内部的布置、舰船壳体的屏蔽、甲板和舱壁、环境参数以及舰船运动。由于场源的多样性以及场的尺度不一，计算极低频电磁场时，舰船的电磁场模型并没有作为一个整体，而是对每个场源所产生的电磁场单独考虑。为了仿真0.01Hz~10kHz频段的极低频电磁场，EMSS软件包利用三层介质中恒定和交变电偶极子和磁偶极子的总和来代表舰船的总源场。偶极子数量取决于离观测点的距离，频段以及环境参数。对于中型大小的舰船，数目大约为数十万。偶极子的参数取决于实验数据或通过模型计算得到。以下是EMSS仿真程序里面所考虑的极低频电磁场的源： 1)结构磁化； 2)由于冲刷导致的船壳结构电流的不均匀性； 3)电气设备产生的电流； 4)杂散电流； 5)消磁线圈中的电流纹波； 6)由于船桨的旋转以及腐蚀保护系统产生的电流调制； 7)磁性轴的旋转； 8)船桨的叶片切割地磁场产生的感应电流； 9)舰船在地磁场中运动； 10)铁磁体结构振动。为了进行极低频电磁场分析，仿真得到的时域信号需要加入人工生成或是全尺度测量的干扰。EMSS允许显示在舰船建造以及调试试验时产生的极低频电磁场场源，并且在需要的时候可以评估附加的电磁防护措施的有效性。场源的探测基于目标采样结果和全尺度测量结果之间复杂对比得到。 4无线电波段的电磁场 当需要确定顶层甲板的电磁场辐射水平以确保舰员安全、评估同时运行的天线间的互耦，检验天线安装时的输入阻抗及方向图时，就必须计算船载中频、高频和甚高频天线的电磁场。市场上有大量的商业软件来解决上述问题。例如“Concerto”、“ShipEDF”、“FEKO”以及“CARLOS-3D”等。这些软件大都采用矩量法。“STAR3DHighFrequency”软件包使用和“STAR3DElectric”、“STAR3DMagnetic”类似的几何预处理器。三个软件都可以使用同样的铁壳舰船的几何模型：当计算静态电场和腐蚀磁场时，只利用了模型的水下部分；当计算高频电磁场时只利用了模型的水上部分；当计算静态磁场的时候需要用到整个模型。为了有效求解由矩量法产生的大型系统方程，“STAR3DHighFrequency”软件包采用了高频改进的快速多极子算法[5]。和“STAR3DElectric”、“STAR3DMagnetic”采用的快速多极算法一样，高频改进的快速多极子算法所需的计算资源和NlogN成正比，其中N是边界元的个数。这相对需要O(N3)运算次数的高斯消除法或是LU分解法来说有很大改进。 5雷达、红外和激光波段的电磁场 令人遗憾的是，目前为止这些波段内不能采用矩量法进行严格计算。矩量法的边界元大小约为λ/10，当利用波长为3cm的电磁波来计算露出水面面积为10000m2的舰船瞬时雷达散射截面（RCS）时，容易估算出求解系统方程中未知量个数为10亿。为确定RCS的平均值，需要在特定的距离和观测角度对目标进行多次计算。目前，矩量法中未知量个数的世界纪录是3300万，这个数目是计算理想导电球面上平面波散射问题时，在一个多处理器的计算机群上达到的。替代矩量法的计算方法有：物理光学法、物理绕射理论、几何绕射理论、绕射统一理论等[6]。通常的商业计算软件会综合采用这些方法。近似方法最主要的缺点是缺乏通用性。软件用户必须有大量的工程经验，以便根据不同的情况挑选正确且合适的模型，并能对计算误差进行评估。与矩量法不同的是，所有的近似方法都将目标的总辐射量认为是局部场源辐射量的一个叠加。在这种假设下，就没必要严格考虑几何结构的拓扑以及在表面构建规则网格，这对于使用CAD生成的几何模型有很大优势。电磁场计算方法和CAD的联合应用产生了一个新的概念—电磁场设计，这在雷达、红外和激光波段的隐形目标的发展中具有广泛的应用。知名的电磁场设计计算软件为“ShipEDF”，其主要目标是最大限度的降低舰船的雷达和红外信号水平。软件的主要模块为利用标准的AutoCAD软件生成舰船的三维模型。该模型会生成舰船每个航向角的观测区域表面元，并以电子表格的形式输出，作为计算模型的输入数据。第一个计算模块计算了舰船雷达信号在每个观测的方位角上的积分和差分特性；第二个模块计算了舰船的红外图像；第三个模块估计了激光波段范围内的舰船平均RCS。 6总结 本文回顾了一些关于电磁防护以及隐身舰船发展方面的电磁场计算方法。新的计算机算法使电磁计算方法取得了明显的进展，这种新的计算方法可以处理任意几何外形的薄壁面结构，并能降低计算所需资源。目前的目标是发展一种统一的算法，可以涵盖从静电场到光学射线场的所有频段电磁场。目前，矩量法和近似算法理论之间存在明显差距，试图将两者之间进行结合的数次尝试并没有取得成功。 电动力学论文:电动力学课程教学改革的思考和实践 摘 要 电动力学是介绍电磁场和电磁波基本规律及其狭义相对论理论的课程，是大学物理学和光电信息等相关专业的必修课程，是支撑现代科技不断发展的重要理论知识。电动力学具有很强的理论性，学生学习这门课程的难度较大，难以取得良好的教学效果。因此，本文将深入研究和思考电动力学的教学现状，并指出电动力学课程教学改革的思路，旨在改善电动力学课程教学模式，提升教育教学效果。 关键词 电动力学课程 教学改革 思考 实践 电动力学是四大力学之一，综合了经典电磁学的最高成就，相对电磁学而言，其可以揭示物理现象的本质和规律，具有概念、公式、符号抽象，内容繁多，教学效率较低的显著特征，是电子通信相关专业的重要基础课程。随着科学技术的迅猛发展，电动力学在通信、电工、超导和微电子等诸多领域都得到了广泛应用。电动力学课程中的物理概念和思想较为抽象，不易理解，学生只有具备扎实的数理基础和丰富的想象力，才能理解和掌握电动力学课程中的物理概念和数学方法。由于电动力学是物理学相关专业的重要基础课程，也是推动现代科学技术不断发展的基础理论，因此，深入研究和思考电动力学理论课程教学存在的问题，总结出提升电动力学教学效果的建议，对促进高校电动力学的教学改革和推动现代科学技术的发展具有重要意义。 1电动力学教学中存在的问题 1.1教学内容多，课时少 电动力学主要涵盖电磁现象的普遍规律、静电场、静磁场、电磁波的辐射和传播以及狭义相对论等五大部分的教学内容。仅有电磁波的相关内容广泛应用于生产生活、军事和物理学研究前沿等领域。在电动力学实际的教学工作中，电动力学教师通常会依照教学大纲进行讲解，注重静电场、静磁场等相关内容的理论知识、基本方法以及电磁波在实际生产生活中的应用，电磁波在物理前沿以及军事方面的应用长期得不到电动力学教师的重视，导致这种现象的缘由是电动力学课程本身有着物理概念抽象、符号和公式难以理解以及教学难度大等显著特征，教学内容多和课时少的矛盾突出，这势必会导致电动力学教师为了提升考试通过率而减少教学内容，这就大幅度降低了电动力学的教学效果和学生的学习成绩。 1.2教学方法有待改善 受我国传统接受式教学模式的影响，电动力学的教学活动主要以教师为中心，教师在实际的教学活动中处于主体地位，主要采取讲解、板书以及多媒体等教学模式向学生传授知识，学生在学习过程中处于被动地位，这样的教学模式有利于学生及时理解电动力学的概念，但是却制约着学生独立思考能力的发展，不利于增强学生主动参与教学活动的积极性。另外，随着多媒体技术在教学活动中的普及和应用，大多数教师逐步从传统“粉笔+板书”的教学模式向以多媒体为主、板书为辅的教学模式过渡，这就会导致教师讲课的语速不自觉的加快，学生在课堂上几乎没有独立思考的时间，也不可能准确理解和掌握课本上的基本概念和有关公式的论证过程，大大降低了电动力学课程的教学效果。 1.3考核方式不完善 目前，绝大部分高校的电动力学考核方式有两部分构成，即平时成绩占30%，期末考试成绩占70%。平时成绩主要取决于学生的课堂表现和作业完成情况，而期末测试注重对课本基础理论知识的记忆和模仿，几乎没有综合能力的测试。所以学生只重视期末考试，平时学习电动力学的积极性不高，通过考前临时性的记忆完成电动力学课程的考核已经成为一种常态，这样的考核方式不利于学生探索性思维的发展，也不利于学生全面掌握电动力学的相关知识。 2电动力学课程教学改革的思考和实践 2.1调整教学内容 在实际的教学工作中，大多数学生在面对电动力学复杂的运算推导时通常会表现出畏难情绪，对公式的推导束手无策，从而失去了学习电动力学的积极性。因此，电动力学教育工作者要积极主动地调整教学内容，在正式讲解电动力学课程之前增添数学基础知识的讲解，协助学生解决学习电动力学的数学障碍，从而树立起学好电动力学课程的信心，从而提升该课程的教学效果和学生的学习成绩。 2.2创新教学模式 电动力学教师要根据教学要求和学生的实际情况，灵活地运用教学方法。教师要主动并善于分析电动力学课程不同章节之间的联系，总结出处理问题的共同点和不同点，不断创新教学模式，从而达到事半功倍的教学效果。例如在讲解静电场和静磁场这部分内容时，电动力学教师利用静电场和静磁场研究方法相似的特征，深入讲解静电场这部分内容，让学生准确掌握静电场的各种分析方法，之后再采取类比法讲解静电场的相关内容，这样有利于培养学生灵活运用知识的能力。与此同时，电动力学教师要善于利用多媒体技术教学，将复杂和难以理解的物理学现象通过多媒体技术形象生动地呈现在学生面前，为学生理解疑难问题创造良好的条件，从而提升电动力学的教学质量。 2.3健全课程的考核方式 电动力学教学工作者要不断健全课程的考核方式，增强学生学习电动力学的积极性。各大高校可以适当地提升平时成绩占总成绩的比例，积极贯彻学习为目的、考核为手段的教学理念，让学生清醒地认识到学习过程的重要性作用，丰富考核的内容和方式，从多方面考察学生的知识和能力。例如在每单元结束时进行单元测试，将单元测试的成绩纳入平时成绩；定期开展探究性的学习活动，培养学生获取知识、分析和解决问题问题的能力，并将探究性学习的成果纳入平时成绩；在期末考试试题中增大综合题目的比重，从而让学生更加重视电动力学的学习。 3结论 电动力学是物理学相关专业的核心基础课程，对培养和提升学生的抽象思维能力具有重要作用。在电动力学的实际教学中依旧存在着教学内容多和课时少矛盾、教学方法有待改善和考核方式不完善等诸多不良问题，电动力学教师要注重课程教学的改革工作，积极调整教学内容、不断创新教学模式和健全课程的考核方式，从而有效提升电动力学的教学质量，为我国现代科学技术的发展培养出更多的高素质人才。 电动力学论文:可视化技术在电动力学教学中的应用 摘 要：针对电动力学学习中学生常会遇到的某些难以理解的抽象概念，介绍了可视化科学计算软件MATLAB在电动力学教学中的应用。旨在帮助学生理解和掌握电磁场的规律，初步掌握电磁学的数值计算方法，提高学生的科研能力。 关键词：MATLAB；电动力学 TM1-4 一、引言 电动力学是研究电磁场的基本性质运动规律以及它与物质相互作用的一门学科，是高校物理学专业本科阶段学生的核心课程。然而由于其抽象的电磁场理论和繁琐的数学推导，且无法观察到直观地实验现象，导致部分学生过于依赖书本，不去独立思考，甚至产生厌学情绪。 为了改变这一现象，我们必须要让抽象的概念形象化，同时让学生初步掌握电磁学的数值计算方法，才能提高学生实际运用电磁理论的能力。然而现在大部分基于Flash、Photoshop、3D Studio MAX的仿真模拟实验，尽管能够制作生动的实验过程动画，但却对物理实验规律和过程很少涉及，很难做到真正的交互使用。 而MATLAB作为美国Math Works公司开发的一套高性能的数值计算和可视化软件，则因其高效可视化有推理能力等优点，已经在大学教育和科学研究中的得到了足够的重视和广泛的应用。其语言简单，计算能力强，工具箱中有大量的求解常微分方程（ode）和偏微分方程（pde）的函数，正好满足物理过程的数值计算要求，既可在求解拉普拉斯方程边值问题时体现物理问题与数学结合的研究方法，又可通过数值求解来算出各点的电位值和做出分布图形，直观地分析场内各点场的分布情况。 二、MATLAB与绘图有关的命令 输入命令的方式有两种，一种是在命令窗口直接输人简单的语句另一种工作方式是M文件的编程工作方式当使用绘图语句时，MATLAB就自动打开一个图形窗口。一些较为常见的作图命令如下： 1.在已有图形上继续作图的指令是hold on：取消这种功能的指令是hold off。 2.二维图形绘图命令中最基本的指令就是plot如果输人两个矢量x，y，则plot（x，y）产生的是y相对于x的图形。 3.MATLAB中的曲面是用xy平面上的各个格点上的坐标z来定义，相邻点用直线连接，并建立平面的数据网格。生成数据网格的命令是meshgrid。mesh是三维网格作图命令，mesh（x，y）画出了每一个格点（x，y）对应的z值。 三、利用MATLAB辅助教学实例 1.标量场梯度的计算 在电动力学的课程学习中，矢量分析是基础的数学工具，也是之后课程内容学习的关键。在矢量分析中，散度作为描述矢量场的有源性的量，相对容易理解，计算也简单；旋度、梯度的难度相对大一些。以梯度概念为例，介绍借助MATLAB来计算及理解梯度矢量。 【例】求解标量场 的梯度 梯度是方向导数的最大值，是与等值面垂直的一个矢量。我们利用MATLAB中的梯度函数就可以作出等值面和梯度图。 源程序及绘图结果如下： 2.点电荷产生的电势 已知点电荷Q激发的电场强度为 ，其中 为源点到场点的距离。把此式沿径向由场点到无穷远点进行积分，把积分变数写为 ， 可得出真空中点电荷的电势函数为 ，通过分析我们得知，其电势在空间中的分布为以点电荷为球心的一系列球面，每个球面上电势大小相同。 3.电偶极子场的分布 电偶极子是等量异号点电荷组成的电荷系统，其特征用电偶极矩p来描述，其中p=ql，p和l的方向规定为由-q指向q。中心位于坐标原点的电偶极子在其远方产生的场的电势为 ，对此式求梯度即可得到为于原点处电偶极子产生的场强 。 其源程序及作图如下： 4.电磁波的传播 时谐电磁波最简形式为单色平面波，即 ，其特点如下： i. 电磁波为横波，E和B都与传播方向垂直； ii. E和B互相垂直，E、B和k满足右手螺旋关系； iii. E和B同相，振幅比为v。 要作出电磁波的传播图，即绘制MATLAB中的空间曲面。据此，我们可以做出平面波的传播图像，其动态截图如下所示： 四、结语 本文根据电动力学的特点，介绍了可视化软件MATLAB在电动力学教学中绘图和科学计算的便捷应用。我们认为计算机辅助教学不仅只是用计算机制作教学课件，更应该用来解决一些思维抽象计算繁杂的教学难题。例如在电动力学教学中利用MATLAB，则能使电磁场概念大大形象化，让学生不仅加深对抽象的场的理解，更能学会利用计算机进行科学计算和模拟物理现象的基础知识。这样不仅会提高教学效果，而且有利于激发学生的学习兴趣，培养学生的学习能力和科研能力。 电动力学论文:微连续体的电动力学 【摘 要】引力场是由无数相干的引力子一个接一个地在空间中分布形成的一个具有相干结构的连续的整体；光能量是一份一份不连续的，但每个光波都是一个量子化的连续体的整体波动，就好像每个声波都是一群粒子整体的连续的波动一样。方向性、粒子性、概率性是包括声波在内的任何一种波频率足够高时都可显现出来的的波的三大共性。微连续理论从自然最深层次上解释了物体具有惯性的原因，揭开了光速不变之迷，并在狭义相对性原理和等效原理的基础上阐明了光速的相对性，推导出了超光速质能方程和超真空泡原理。 【关键词】场分子；光障；场激波；超光速质能方程；超真空泡效应 1 引力与电磁力的统一 引力场是由无数与奇点相干的引力子在宇宙空间中一个接一个地分布形成的一个连续的整体。引力是奇点和它本身的引力场原有的平衡状态被其它奇点打破产生的一种压力。例如，在真空中有一个静止的引力场奇点1，奇点1的引力场对奇点1产生的压力是各向均等的，这使得奇点1和它的引力场能够保持一种相对平衡的状态，使奇点1相对静止在它的引力场的中心。把奇点2放到奇点1的引力场中，奇点1和它的引力场原有的平衡状态就会被打破，使奇点1的引力场中的每个引力子都有以奇点2为中心从各个方向指向奇点2重新分布的趋势，从而对奇点1产生一个指向奇点2的压力，压力的大小与两奇点间距离的平方成反比，这个压力表现出来就是奇点2对奇点1产生的引力。与此同时，奇点2和它的引力场原有的平衡状态也会被奇点1打破，使奇点2受到一个指向奇点1的压力，压力的大小与两奇点间距离的平方成反比，这个压力表现出来就是奇点1对奇点2产生的引力。引力的这种产生方式与相对论描述的时空弯曲是等效的。与引力场类似，一个电荷的电场是由无数与电荷相干的电场分子（电场分子是构成电场的最小物质组分，也是光波的媒介）在宇宙空间中一个接一个地分布形成的具有相干结构的连续的整体，即微连续体。引力场并不局限在场奇点周围的空间区域，而是向空间中无限延伸，其影响是非局域的，所以，电荷的电场也并不局限在电荷周围的空间区域，而是非局域的，电场力与引力一样，其大小都与距离的平方成反比。一个正电荷和一个负电荷并排在一起，与正电荷相干的电场分子就会有以负电荷为中心，从各个方向指向负电荷重新分布的趋势，使正电荷受到一个指向负电荷的压力，表现出来就是负电荷对正电荷产生的吸引力；与此同时，与负电荷相干的电场分子也会有以正电荷为中心，从各个方向指向正电荷重新分布的趋势，使负电荷受到一个指向正电荷的压力，表现出来就是正电荷对负电荷产生的吸引力。两个同种电荷并排在一起，每个电荷的电场分子都会有以对方电荷为中心，指向各个方向重新分布的趋势，使每个电荷都受到一个由两电荷的内侧指向两电荷外侧的压力，表现出来就是两个同种电荷间互相排斥的电场力。一个静止的电荷在场的作用下向前运动，会带动它周围空间中相干的电场分子一起向前运动，这些电场分子又会带动空间中相干的电场分子一起向前运动，在与电荷运动方向垂直的界面上，与电荷相干的电场分子并不是直线向前运动的，而是一边绕着电荷旋转一边向前运动，从而形成一个以电荷为中心的磁场涡旋，磁场涡旋的方向就是磁场的方向。稳定的磁场涡旋一但形成，就可长期存在，没有外力的作用就不会自动消失，就像超导线圈中的电流一但形成就不会自动消失一样。电流方向不变，电流大小呈周期性变化的振荡电流叫做单向振荡电流，磁场方向不变，场强大小呈周期性变化的振荡磁场，叫做单向振荡磁场；电流或磁场的大小和方向都呈周期性变化的叫做双向振荡。与此类似，电场（磁场）分子流涡旋的方向不变，电场（磁场）分子流大小呈周期性变化的振荡叫做单向振荡；电场（磁场）分子流涡旋的大小和方向都呈周期性变化的叫双向振荡。单向振荡的电流可在其周围空间中激发单向振荡的磁涡旋，单向振荡的磁涡旋可在其周围的空间中激发单向振荡的电涡旋，单向振荡的电涡旋和单向振荡的磁涡旋在空间中交替产生形成单链式电磁波。让两列时间相差半个周期的等幅同频率的超高频单链式电磁波经过等长的路经后叠加，便可在空间中合成一个超低频单向振荡的无源的磁场，使通恒定电流的导体受到一个方向不变的电磁力的作用，推动飞船前进，这就是大推力量子引擎的基本原理。双向振荡的电涡旋与双向振荡的磁涡旋在空间中交替产生形成双链式电磁波。普通的无线电波和光都是双链式电磁波。在空间中互相激发交替产生的电涡旋和磁涡旋总是互相垂直的，且两者都是由大量相干的电场分子的涡旋运动形成。我们都知道，液体是不可以产生和传播横波的，而大量相干的液体分子彼此远离，密度变得极低，使张力远大于斥力后，便可形成具有相干结构和固定形状的膜，产生并传播横波。一个电荷的电场分布在宇宙中的电场分子的密度虽低，但这些电场分子形成了像膜一样的相干结构，所以能产生和传播横波。因为不同电荷的电场分子是不能形成传播横波的相干结构的，所以，在一个电荷的电场里传播的光能不能直接传到另一个电荷的电场中去，就好比两个光波彼此穿过后，仍保持各自的独立性，一个光场中的动能不能传到另一个光场中去一样。每个电磁波中的电涡旋和磁涡旋都是由同属一个电荷的相干的电场分子运动形成。无论是引力还是电场力，或是磁场力，实际上都是由空间中与场奇点相干的场分子与场奇点间原有的平衡态被打破而产生的，都是与场奇点相干的场分子对场奇点直接产生的作用力。实验证明，每个观察者接收到的电磁波都是以观察者自身的电场为载体来传播的。静止或匀速运动的电荷，它的电场也是静止或匀速运动的，这一点有大量实验可证明。无论观察者以什么样的速度匀速运动，观察者的电场相对于观察者都是静态的电场，两者总是处在同一个非局域的惯性系中，这必然导致真空光速相对于观察者恒定不变，而光行差角也会严格地只与地球和恒星的相对运动有关。结合等效原理，在不违背狭义相对性原理的前提下，光速的相对性可归纳为两点：（1）无论光源和观察者如何运动，在真空中传播的光，其速度相对于接收它的观察者恒为c；（2）在真空中传播的光，其速度相对于不是接收它的观察者可变。 2 超光速传输信息实验 在真空中选取AB两个相距较远的点，将一根长杆平放在B点旁边，让长杆与AB两点的连线垂直，长杆与B点间的距离很短，可忽略不计。让一个激光器和一块平面镜分别以相同的速度沿着两条平行于长杆的直线从左向右同时匀速穿过AB两点，激光器和平面镜始K处在同一个惯性系中。激光器到达A点的瞬间向B点方向垂直射出一束激光，平面镜穿过B点向右匀速移动一段距离后把激光垂直反射到长杆上的O点。在上述实验中，激光器经过A点瞬间发出的激光被分成两束，一束从A点直线射向长杆上的O点，所花的时间为t1，另一束从A点垂直射向B点，被平面镜的电场向右拖曳后，经平面镜垂直反射到长杆上的O点，所花的时间为t2，t1 t2。这证明第二束激光以超过真空光速的速度从A点传到了O点。但对O点上的电荷来说，激光只不过是走了一条比较短的“捷经”而已，它们观察到激光是从A点右方与平面镜相对应的点发出的，它们观察到的光速仍是c，但这并不是真实的光速。在激光器和平面镜间传播的光，平面镜才是接收者，O点上的电荷并不是接收者，O点上的电荷接收到的光实际上已不是激光器发出的光，而是平面镜上的原子受激辐射出的光，只是两者的频率相同而已。因此，在激光器和平面镜间传播的激光，其速度相对于平面镜恒为c，相对于O点上的电荷却是大于c的。 3 物体具有惯性的原因 物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质称为惯性。牛顿在巨著《自然哲学的数学原理》里定义惯性为：惯性是物质固有的力，是一种抵抗的现象，它存在于每一个物体当中，大小与该物体相当，并尽量使其保持现有的状态，无论是静止状态或是匀速直线运动状态。可见，牛顿早就已经认识到了惯性与力有密不可分的关联。像电子、夸克等实物粒子实际上都不是能够独立存在的最小物质组分，而是各种场的奇点。因为场奇点和场是个不可分割的整体，所以，任何实物都不能脱离有关的场而独立存在。在没有外力或合外力为零的情况下，一个场奇点的场对该场奇点产生的压力在各个方向上都是均等的。若要改变一个场奇点的运动状态，首先要改变该场奇点周围区域的场的状态，场奇点周围区域的场的状态被改变产生的影响，会以光速传遍整个非局域的场。因为场是由无数互相联系互相影响的场分子组成的一个连续的整体，即微连续体。在没有外力或合外力为零的情况下，微连续体中的每个物质组分都在张力和斥力的作用下维持其在整体中的位置不变，以维持整个微连续体的平衡状态，一旦有外力打破这种平衡状态，微连续体必然会产生抵抗的力，对外表现出惯性。这就好比静止在湖水下面的小球，受到来自各个方向的水压力，这些压力大小均等，方向相反，合力为零。站在岸上观察，小球是静止的，站在匀速行驶的汽车中观察，小球是匀速运动的，但小球与湖水仍是相对静止的。若要改变小球的运动状态，可用非局域的场将整个湖与小球一起移动，就像地球引力场带动整个湖与小球一起转动一样。也可用推力改变小球相对于湖水的位置和运动状态，湖水反向的压力必然会使小球表现出的抵抗的力。由此可见，场奇点的惯性实际上是场奇点自身的场对场奇点产生的压力的一种表现。因为场奇点和它的场是个不可分割的整体，而场是看不见的，所以，人们才会误认为惯性是场奇点（即实物粒子）自身的属性。 4 波的粒子性与概率性 无论是电磁波还是机械波，波的频率达到或超过一个临界值后，波的方向性就会明显表现出来。比如，频率很高的超声波与频率很高的光波一样，都是接近直线传播的。波的频率越高，波的方向性就越强，在与波传播方向垂直的界面上，波的作用范围就越小。在金属中，原子外层的价电子可脱离原来所属的原子而成为在金属中自由地做热运动的自由电子。但在温度不是很高时，自由电子并不能大量逸出金属表面，这说明金属原子对自由电子有一定的引力以阻碍自由电子逃逸出去，自由电子若要挣脱出来必须克服这种引力做功，这个功叫做逸出功。在导体中的电流实际上就是电场力克服了金属原子的引力使自由电子定向移动形成的。频率比较低的电磁波遇到金属表面的自由电子时，可同时驱动自由电子所处的波界面上大量的电场分子一起做步调一致的振荡运动，近而带动自由电子一起做同频率的振荡运动。就好像水波，其频率虽低，但大量水分子整体的波动却可产生强大的力带动水面上的物体一起做同频率的振荡运动。而频率很高的光波由于其方向性强，在与光波传播方向垂直的界面上，光波的作用范围太小，只能驱动波界面上的一个或极少个电场分子去撞击电子，表现出明显的粒子性。就好像在水中传播的特超声波，由于其方向性强，在与特超声波传播方向垂直的波界面上，特超声波的作用范围太小，只能驱动一个水分子或极少个水分子去撞击物体，表现出明显的粒子性。光波的频率越高，撞击力就越大，电子在被撞击瞬间获得的动能就越大，电子从撞击中获得的动能等于光量子的动能hv。一个电子不能同时获得两个光波的能量，若一个电子获得一个光波的能量后还不能挣脱金属原子的引力，电子获得的能量就会在瞬间消散，这导致每个电子获得的能量不能累加。因此，光频率达不到金属的极限频率时，增加光强和光照时间都不能产生光电效应。因为撞击不但改变了电子的动量和位置，也改变了光波的媒介――电场分子的动量和位置，所以，一列光波不能总是驱动同一个电场分子去撞击同一个电子，而是每个周期都随机地驱动一个不同的电场分子去撞击另一个电子，标记下每个光子的撞击点，就会发现大量光子的撞击点的分布是有规律的。大量特超声波的撞击点的分布也是有规律的，可见，粒子性和概率性，与方向性一样，都是波的频率达到一定的值后才能显现出来的波的一种共性。 5 熵的加速度与宇宙时间 一个物质系统的熵反映了该物质系统的状态的混乱程度，即无序度，熵越大，无序度就越大。熵增大的趋势表现出来的力叫做正熵力，阻碍熵增大或使熵减小的力叫做反熵力。熵的加速度等于物质系统的合熵力与该物质系统的质量的比值，它可以改变熵增大或减小的速率。外界的压力可抵消物质系统的正熵力，使熵的加速度减小，熵增加得慢。例如，储存在钢瓶中的液氧，在熵增大的趋势下，大量的氧分子总是趋向于占据更大的空间，向外扩张产生正熵力。但在瓶壁的压力下，绝大部分正熵力都被抵消了，熵的加速度很小，熵变化得很慢，使得大量的氧分子长期保持液体状态，并使每个氧分子热振动的频率变得很低，热辐射很低。一旦钢瓶的压力消失，熵的加速度就会变得很大，液氧很快就会气化，每个氧分子热振动的频率都会变大，使热辐射升高。在微观世界中，可用激光产生的压力来抵消一群粒子的正熵力，将粒子束缚在一起，并使每个粒子热振动的频率降低，热辐射降低，这就是激光制冷技术。一个孤立系统的时间速率反映了该孤立系统所有的物理量（包括所有宏观的物里量和所有微观的物里量）变化的平均速率，它与该孤立系统的所有熵，包括宏观的熵和微观的熵（即总熵）增大或减小的速率相关，与熵的方向无关。而一个孤立系统的场分子（包括电场分子、引力子等各种场的分子）熵的加速度与该孤立系统的总熵速率成正比关系，所以，孤立系统的时间速率与场分子熵的加速度成正比关系，与场分子熵的方向无关。在真空中高速运动的飞船会带动周围空间中的场分子一起向前运动，这些场分子产生的负熵力会抵消飞船内场分子的正熵力，使飞船内场分子熵的加速度减小，场分子的振动频率减小，时间频率降低，原子钟变慢。飞船的速度越大，飞船内被抵消的场分子的正熵力就越多，飞船内场分子的振动频率就越小，时间频率就越低，原子钟走得就越慢。但即使飞船以光速或超光速飞行，也无法使飞船里的时间停止，更无法使时间倒退。强引力也可以抵消场分子的正熵力，使场分子的振动频率减小，时间频率降低。飞船在靠近大质量物体时，飞船内场分子的正熵力会被强引力抵消，使飞船内场分子的振动频率减小，时间频率降低，原子钟变慢。但当引力大于正熵力时，引力越大，场分子熵的加速度就越大，场分子熵减小的速率就越大，时间反而变得更快了。这种情况下，时间已不能用原子钟来观测，只能通过“引力钟”来观测。宇宙的时间速率取决于宇宙总熵的加速度，与观察者的运动状态无关。因此，宇宙时间对任何参考系都是一样的，同时并不是相对的，在同一宇宙时发生的两件事情相对于任何参考系都是同时发生的。 6 超光速迁移 除中微子外，目前人类观察到的所有实物粒子在真空中运动都会带动其运动方向上的场分子向前运动。当粒子的速度增加到接近光速时，粒子前方的场分子因来不及散开而被到压缩到粒子身上，密度突然增大，使粒子的质量显著增加。粒子的速度越大，场分子的密度就越大，粒子被附加的质量就越大，粒子就越难以加速，这种现像叫做光障。低于光速时，粒子的质量可用相对论的质速公式来计算出近似值，但粒子的速度无限趋近光速时其质量并不会增加到无穷大。当光障附加到粒子身上的质量达到一个阀值时就会产生剧烈的质量衰减反应，大量被压缩到粒子身上的场分子以波的形式向四周围散开，带走光障的质量，使粒子被光障附加的质量迅速减少。此时，若对粒子加以足够大的力，使被压缩到粒子身上的场分子数大于离散数，粒子的质量仍会随着速度的增大而有所增加，但粒子被附加的质量越大，质量衰减的速度就越大，这导致相对论的质速关系失效。实验证明，电子被光障附加的质量达到电子自身质量（即电子的静质量）的大约210倍时，就会产生剧烈的质量衰减反应，电子被加速到光速时，其质量大约是静止质量的3600倍。当电子的速度超过光速时，大量场分子就会遭到强烈的压缩而形成场激波。光障的产生是飞船加速到光速的最大障碍。如果全飞船上的每一个粒子都产生光障，整艘飞船被附加的质量将十分巨大，飞船不但无法加速到光速，还可能会解体爆炸。怎样才能够让飞船突破光障呢？唯一的办法就是将光障屏蔽在飞船外，并尽量减小光障的阻力。试想一下，让一亿个小珠子独立地在空气中接近音速飞行，就会产生一亿个音障，这一亿个音障产生的阻力是非常巨大的，把这一亿个小珠子拼凑成一个乘波体，音障就只在乘波体的外表面上产生，阻力就会变得很小。同理，让一亿个小珠子独立地在真空中接进光速飞行，就会产生一亿个光障，这一亿个光障附加的质量是非常巨大的，把这一亿个小珠子拼凑成一个乘波体，光障就只在乘波体的外表面上产生，乘波体被附加的质量就很小。举个实例，每个原子核都是由一定数量的夸克构成的，但一些从核子中对撞出来的夸克的质量却超过了整个原子核的质量。夸克的质量是被光障附加的，对撞的能量越大，对撞出的夸克的速度就越大，光障附加的质量就越大。夸克会像丢包袱一样把附加在它身上的质量丢掉，衰变为更轻的夸克。采用特殊的材料并设计成乘波体的飞船可使光障只在飞船的外表面上产生。理论计算表明，一艘质量为100吨的乘波体飞船的速度增加到光速时，光障附加在飞船外表面的质量大约只有30吨，不到飞船静质量的三分之一。当飞船的速度增加到超光速时，大量场分子（下转第38页）（上接第16页）就会遭到强烈的压缩而形成场激波，产生类似于音爆的光爆现象。因为，每个观察者接收到的光波都是以观察者自身的力场为载体来传播的，所以，只有运动物体相对于观察者的速度超过光速时，观察者才可能观察到光爆，而位于超光速物体运动方向上的观察者则无法观察到光爆。 7 超光速质能方程 爱因斯坦的相对论给出了低于光速时的质能方程，该方程并不适用于超光速粒子。一个正电子和一个反电子互相湮灭，只下光子，根据等效原则，我们可以这样解释相对论质能方程；拥有一定惯性质量的物体可转化为一束光波，这束光波具有的能量就是该物体所具有的能量，它等于该物体的质量与光速的平方的乘积，即E=mc2。相对论揭示了质量、能量和光速三者之间的内在联系，但相对论并不能解释光速为何不变，也就不能解释质能方程中的光速为何取c值。因为，真空光速相对于接收光的观察者恒为c，这一点有个前提条件，即光源相对于观察者的速度小于c。所以，质能方程中的光速只有在运动物体的速度小于c时才取c值。但当运动物体相对于观察者的速度超过c时，就会产生场激波，运动物体在观察者的力场中向前发出的每个光波都会被压缩到同一个激波阵中，成为一个激波量子，每个激波量子传播的速度相对于观察者都是超光速的，它等于超光速物体的运动速度v。因此，在超光速物体的质能方程中，光速应取v值，即E=mv2。 8 超真空泡效应 任何实物粒子都是由场奇点构成。粒子的速度低于阀值时，粒子和它的场是个不可分割的整体，但当粒子的速度超过光速并达到一个阀值时，就会产生接近绝对真空的超真空泡把粒子和它的场隔开。这与水中的超空泡相似：大量高速运动的水分子互相远离使水分子间的张力远大于斥力，从而形成具有相干结构的超空泡。与此类似，真空中大量高速运动的场分子互相远离使场分子间的张力远大于斥力，便可形成具有相干结构的超真空泡，把实物粒子（即场奇点）和它的场分隔开。因为实物粒子的惯性实际上就是场奇点自身的场对场奇点产生的压力的一种表现，所以，实物粒子和它的场被超真空泡分隔后，其惯性质量就会被空虚化。在超真空中的实物粒子，其摩尔数不变，但惯性质量却因空虚化而变得极小，只须很小的力便可获得很大的加速度，且其惯性质量不会随着速度的增大而增大。这种情况就像在水中旋转的螺旋桨，刚开始时，水对桨叶的阻力随着转速的增大急剧增大，但当转速达到一个阀值时，就会产生超空泡效应，超空泡将桨叶和水隔开，使水对桨叶的阻力急剧减小，接近消失，导致螺旋桨空转而损毁。超光速飞船的速度达到一个阀值时，也会产生超真空泡效应，飞船在超真空中运动，其摩尔数不变，但惯性质量却因空虚化而变得极小，只须很小的推力便可使飞船获得很大的加速度，且飞船的惯性质量始K保持一个极小的值，不会随着速度的增大而增大。 电动力学论文:本科物理学专业“电动力学”课程教学刍议 一、课程教学基本理念 第一，在教学中要尊重学生学习的主体性、教师教学的主导性，全面发挥学生的自觉性、主动性、创造性。第二，“电动力学”课程属于专业基础课程，教学内容安排上除了让学生学习本门课程的基本知识、基本理论、基本思路，与其他物理学分支也具有共性和个性的关系。针对这一特点，老师在教学中要注意引导学生相似性形象思维。第三，教学应突出探究式教学方法，改变传统的教学模式，把信息技术与电动力学课程最大限度地整合，运用多种现代教育手段优化教学过程，推行启发式、探究式、讨论式、小制作等授课方式，培养学生的创新思维和创新理念。 二、在本课程教学中应当做到以下几点 1.讲授内容应理论联系实际 “电动力学”作为一门专业学科课程，是师范院校物理专业的基础理论课。教学中要求学生掌握课程的基本知识、基本理论和基本原理，使学生加深对所授知识的理解，更可深刻认识电动力学的实际应用价值，达到学以致用的目的，同时提升学生分析问题、解决问题的能力。 2.注重学生学习的主体性和个体性培养 从课程的设计到评价各个环节，在注意发挥教师在教学中主导作用的同时，应特别注意体现学生的学习主体地位，以充分发挥学生的积极性和挖掘学习潜能。要求学生能初步分析生产、生活中的电动力学问题，以提升学生的分析问题和解决问题的能力。在电动力学理论的学习中运用数学工具处理问题，使学生认识数学和物理的密切关系，培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。培养学生自学能力，重要的不是教内容，而是教给学生学习方法。 要充分注意学生的兴趣、特长和基础等方面的个体差异，因材施教，根据这种差异性来确定学习目标和评价方法，并提出相应的教学建议。课程标准在课程设计、教学方案、计划制订、内容选取和教学评价等环节上，为教学、学习提供了选择余地和发展的空间。 3.运用多种现代教育手段优化教学环节 充分利用现代化教学手段，发挥信息化教学的优势，增强学生的学习兴趣，进一步强化需要掌握的知识点，拓宽知识面，增强学生的实践操作技能，培养科学的思维方式，这样学生能更好地掌握“电动力学”课程知识所涉及的相关科学方法，有效提升其发现问题、分析问题、解决问题的能力。 4.具备良好的实验条件，充分保证实验和实践训练质量 鼓励学生开展科研实践训练，参加各类科技竞赛。实验课及实践训练要注意培养学生的逻辑思维、创造性思维，充分利用好物理、电子竞赛等创新平台，促进电动力学课程的教学。 三、课程学习策略探究 第一，针对“电动力学”是理论基础课的特点，学生必须坚持课前预习，预习过程中有意识地提出问题。课堂教学主要采用探究式课堂教学法，即每节课突出一个主题，讲清论透相关原理知识，每个主题通过师生多种形式的互动，教师及时了解、解决学生的疑难问题，以增强学生的学习兴趣。 第二，将传统板书、电子课件、网络和视频多种教学手段相结合。如课内讲授与课外讨论和制作相结合、基础理论教学与学科前沿讲座结合、基本理论与科研实践训练相结合。 第三，鼓励学生参加科研实践训练和各类科技竞赛。培养多样化应用型人才，以培养应用型、复合型、技能型人才，增强毕业生就业能力，完成本课的预期目标。 第四，电动力学也是一门实践性很强的课程，其研究对象是区别于实物的物质形态，具有抽象的特征。为避免课程教学的数学化，我们将充分应用当代信息技术的优势，比如说以视频教学资料增强学生的感性认识和动手能力。 再次，实验课及实践训练要注意培养学生的逻辑思维、创造性思维能力和素质，充分发挥学生的物理思维和物理探究能力。 四、课程教学方法探究 本课程教学中应注意电动力学理论与实践的结合，尊重学生学习的主体性，适当安排指导性自习，培养学生的自学能力。加强对学生课前、课后的答疑辅导，注重学生能力的培养，使学生通过对电动力学中基本理论的理解，认识和掌握电动力学原理的研究规律，开拓思路，初步培养学生的科研思维。 1.“双边反馈式”教学法 这种教学法由“自学”和“反馈”两部分构成，其着眼点是学生在教师指导下的自学和教师由反馈来的信息而进行的有重点的讲解，使学生的能力在反复训练中得到锻炼。“自学”和“反馈”体现了学生和教师的相互联系、相互配合、相互作用的训练过程。 2.以问题为中心，开展课堂讨论式教学法 建议课堂教学中遵循科学性、主体性、发展性原则，采用以学生为主体的小组讨论式的方法，从提出问题入手，激发学生学习的兴趣，让学生有针对性地去探索并运用理论知识解决实际问题；也可以针对教研室科研工作中遇到的问题设计讨论或思考题，以启发学生分析、讨论有关电动力学问题，学习并巩固电动力学知识，开拓思路，培养科研思维。 3.提倡学导式的教学方式 在教师指导下，学生进行自学、自练，教师把学生在教学过程中的认知活动视为教学活动的主体，让学生主动地去获取知识，发展各自能力，从而达到在充分发挥学生主动性的基础上 ，渗入教师的正确引导，使教学双方各尽其能，各得其所。 4.多开展课外实践活动 课外实践训练中，要注意培养学生的逻辑思维、创造性思维能力和素质。鼓励和指导有能力的学生进入科研实践训练，参加各类科技竞赛。将学生撰写的课程小论文融入教学全过程，从中选出有质量的项目进入科研实践训练。充分利用好物理、电子竞赛等创新平台，促进电动力学课程的教学，培养应用型、复合型、技能型人才，增强毕业生就业能力。 “电动力学”作为一门探究性课程，在课堂教学中，要突出学生的参与性，使他们主动获取而不是被动接受科学结论，互动思维使学生感觉电动力学发人深思，不难入门。“电动力学”与其他物理学分支具有“共性”和“个性”的关系。为了激发学生学习兴趣，可以经常采用课堂讨论形式，由学生提问，在教师引导下大家讨论，总结得出正确结论。由于分析“电动力学”需要运用抽象思维，所以课堂教学应充分使用多媒体，尽量使用图像和色彩搭配，使学生建立正确的物理图像。注意“信息技术”与“电动力学”课程的有效整合，这对于整体优化教学过程，提高学生的专业知识学习效果、提高学生的信息技术能力、培养学生的合作意识和创新精神均具有重大的现实意义。同时，可将教学理论应用到创新实践能力训练中，应用到物理、电子等各类竞赛中。 电动力学论文:浅谈电动力学的理论体系和研究方法 摘要：根据我校的教学实际，结合电动力学的课程特点，介绍了在学生学习和教师教学过程中应明确的电动力学的地位、知识结构和逻辑体系以及研究方法，为学生学习电动力学和教师教授电动力学提供有益的帮助。 关键词：电动力学；知识结构；逻辑体系；研究方法 本文根据我校的教学实际并结合电动力学的教学特点，分别介绍了学生学习和教师教学过程中应明确的电动力学的地位、知识结构和逻辑体系以及研究方法，希望能为电动力学的学习与教学提供有益的帮助。 一、明确电动力学的地位 电动力学主要阐述宏观电磁场理论，其研究对象是电磁场的基本属性、它的运动规律以及它和带电物质之间的相互作用，可见它与自然界中的四种基本相互作用（引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用、强相互作用）之一有直接联系。由于光的理论本质是电磁理论，所以电动力学还是光学理论的基础。电动力学作为物理学专业一门理论基础课，是理论物理（理论力学、热力学统计物理、电动力学、量子力学）的重要组成部分，包括物理学发展史上具有里程碑意义的两个物理理论，即麦克斯韦电磁理论和爱因斯坦狭义相对论。本课程最重要、最直接的先行课程是电磁学和数学物理方法，后继课程是量子力学、固体物理等。因此，电动力学要在电磁学的基础上，利用数学工具严格、定量地讲清宏观电磁相互作用的基本概念、基本理论和基本方法，使学生加深对电磁场性质和时空概念的理解，获得本课程领域内分析和处理一些基本问题的初步能力。同时为后继相关课程打下必要的基础。 以上将经典电磁场理论放在整个物理学中做了概括的论述，目的是为了使学生对它的地位和意义有一个恰当的认识，避免过份强调本学科的作用，造成“只见树木，不见森林”的错觉。 二、明确电动力学的知识结构和逻辑体系 在课程内容体系和结构的组成与安排上，一般采用两种方法：“从特殊到一般”的分析归纳法和“从一般到特殊”的演绎法，这两种方法是同样重要的。但是，多年来电动力学的教学大大忽视了分析归纳法，实际上这不符合物理学发展的规律。从认识论的角度来看，分析归纳法所指的“从特殊到一般”就是由实践到理论的过程，即将丰富的实践经验进行深入的分析，由表及里，去伪存真，总结概括出带有规律性的东西而上升为理论。演绎法所指的“从一般到特殊”就是由理论再到实践的过程，即理论要经过实践检验，并且经过实践检验而被证明是正确的理论再指导实践。由此可见，分析归纳法与演绎法的结合正是在某一个认识层次上实践―理论―实践的全过程，同时体现了理论与实践的紧密结合。因此，在电动力学课程内容体系和结构的安排上，可力求从实验事实出发，提出问题，分析问题，总结出规律和假设，再经实验验证升华为科学理论，在更为普遍的意义上解决实际问题。这样，使分析归纳法和演绎法有机地结合起来，更好地贯穿理论联系实际的重要原则。具体来说，对于麦克斯韦理论的讲述，是从静电场、静磁场和时变场的实验定律出发，分析在时变场情形下所出现的深刻矛盾，为解决矛盾提出位移电流这一科学假设，并总结出麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式。之后的大量实验验证了它是在随时间变化的普遍情形下完全正确的电磁场理论。然后以此理论为基础，讨论在特殊情形和不同方面电磁场的性质和运动规律，如电磁波的传播，电磁波的辐射、散射和衍射，运动带电粒子的辐射等。对于狭义相对论的阐述，也同样注重理论原理与实验基础之间的紧密结合。 在国内外，有些电动力学书的逻辑体系与上述不同。其中一类是以归纳法和演绎法并重，先详细讨论静态场与似稳场，然后用归纳法得出麦克斯韦方程组，以后就用演绎法讨论电磁波的辐射、传播等问题；第二类是以静电场为起点，应用狭义相对论对库仑力进行洛伦兹变换，从中引出磁场的概念，导出磁场的场方程，继续推出麦克斯韦方程组，然后讨论辐射、传播等问题，基本逻辑体系仍属于演绎法范畴；此外，还有采用“逐步公理法”的逻辑体系，它以矢量场的亥姆霍兹定理为核心，对每种具体电磁场，根据实验规律对该场的源和“涡源”提出假设（即公理），然后对每种场做深入的研究，这也是一种以演绎法为主的逻辑体系；还有人采用分析力学方法，引入电磁场的拉格朗日函数，导出电磁场的基本规律等。 三、注意学习电动力学的研究方法 1.归纳法。根据有限的、特殊条件下的实验结果和规律，归纳出在一般情况下的普遍规律。由于总是不完全归纳，所以其结论可能是对的（经得起新实验的检验），也可能是错的（经不起多数实验的检验），还可能是不完全的（被许多实验证实，但有个别例外），就需要进一步修正结论，从而得出新结论。用归纳法得出的结论实际上是“猜”出来的，谁猜的本领高，谁就能发现真理，这里面包含了科学家天才的想象力与严密的理论思维能力。麦克斯韦方程组的得出就是运用归纳法的光辉范例，它不是对静态场与似稳场的简单归纳，麦克斯韦在归纳过程中提出的两个假说（涡旋电场和位移电流）就体现了他的天才想象力和逻辑思维能力。洛伦兹力公式是洛伦兹运用归纳法将静电力和静磁力两个公式推广到适用一般电磁场的电磁力公式。这个公式经受住了无数次实验检验，没有一个反例，因此可以相信它反映了客观真理。 2.演绎法。全部理论建立在尽可能少的几个出发点之上，把它们作为基石，然后运用严密的逻辑推理和准确的数学推演，建立起完整的理论体系，演绎过程可将我们的认识从基本出发点引到很遥远的地方，从而大大开拓了眼界，同时也使得基本理论在许多具体的工程技术领域内得致实际的应用。电动力学是如此（这一点在“2”中已做论述），狭义相对论更是如此，它的全部理论只建立在两条基本假设上（相对性原理和光速不变原理），通过缜密的逻辑推理和运用四维时空张量的推演，得出了震惊世界的相对论时空理论、相对论力学和相对论电动力学等。演绎法中，出发点的提出是有创造性的，只要这个前提是对的，那么通过严密的逻辑推理和准确的数学推演所得的结论就是正确的。 电动力学论文:Mathematica在电动力学课程教学中的应用探索 摘要：电动力学是电子、信息、通信、物理等学科的主干课程之一，有较高的抽象性，要求学生具备较好的数学基础，一直是专业课程教学中的难点。Mathematica工具软件很好地结合了数值和符号计算，配以直观的图形展示和动态交互，对很多概念可以具体呈现，在教学中能起到很大作用。本文以电动力学教学中的部分难点为例，探讨了Mathematica引入电动力学课程教学的应用，对两者有机结合、建立课堂教学辅助软件进行了探讨。 关键字：Mathematica，电动力学，课堂教学 引言 大学高等教育通常致力于培养专业基础扎实、有较强实践能力和拓展潜力、富有创新精神的本科人才。其中理工科专业要求学生系统掌握专业基础理论、基本实验方法和实验技能，并具有较强的数理基础。近些年，大学普遍扩招，生源质量下降，学生数学基础不够扎实，冷门专业情况更是严重，不少学生往往因专业知识在数学计算上的复杂及相关定理、概念和过程的抽象等问题而失去学习兴趣，导致专业课的教学学习效果不够理想[1]。 基于此种情况，已有不少人把多种现代教育技术如Matlab，Java，Mathematica等软件应用到课堂教学中[2， 3]，使现代教学技术在提高学生学习积极性、优化课堂、提高课堂效率等方面取得了较好的效果。Mathematica是一款科学计算软件，其很好地结合了数值和符号计算引擎、图形系统、编程语言、文本系统以及与其他应用程序的高级连接。很多功能在相应领域内处于世界领先地位，截至2014年，它也是世界上使用最广泛的数学软件之一。普遍认为Mathematica的标志着现代科技计算的开始，它是世界上通用计算系统中最强大的系统。自从1988以来，它已经对科技和其它领域中计算机的运用方式产生了深刻的影响，并且在国外教学工作中获得了广泛的应用[4， 5]。从google学术搜索中搜寻Mathematica以及Education相关条目，有近十万条结果。从高中到研究生数以百计的课程都使用它，并有多本关于Mathematica教学的图书出版，涵盖多门专业教学。Karim等人[5]甚至还基于Mathematica软件开展了远程教学。而在我国，虽然教师们对于现代化手段在教学中的应用很早就开展了研究，但是一直以来不够重视，特别是Mathematica软件在教学中的应用和国际相比还处于初级阶段，还没有得到广大教师的足够重视和普遍使用。这从google学术检索中就可以发现，Mathematica与教育教学等词条相关的论文搜索结果还不到三千条。相关教学论文数量不够充分，内容也还很不深入，相关中文教材也处于缺乏状态，并且这些研究主要分布于大学物理以及数学分析这两门课程[2， 3， 6]。对于Mathematica在数学、物理等数学要求较高的大学各专业核心课程教学中的应用工作还未深入展开，而物理、电子等系核心专业课之一――电动力学的数学要求远比普通理工科专业高，因此本文欲在前人研究基础上，以电动力学部分难点的教学工作为例，展开深入分析，力图引入Mathematica软件辅助教学，消除学生对复杂公式的畏惧感，直观准确地展示各种物理图像，使学生对课程的学习有良好的进步。 1 应用 本文研究目的旨在借助于Mathematica软件将学生从复杂的微分偏微分方程求解过程中解放出来，并用图形和动画直观展示各重点难点，从而降低专业课的学习难度，达到提高学生学习积极性的目的，并使学生初步掌握Mathematica软件的使用方法，提高他们学习新事物的能力。 电动力学是很多大学专业的主干课程之一，如电子、信息、通信、物理等学科。其主要内容就是麦克斯韦方程组的来由及其在各种条件下的具体应用。此处我们以电磁波的传播为例，在瞬变条件下，变化的电场和磁场相互激发，形成在空间传播的电磁波。单从字面描述以及电磁波方程来看，较为抽象。学生一般很难理解。通过使用Mathematica软件，我们可以将平面电磁波的传播用图1展示。从图1中可以清晰看出平面电磁波的几个特性：1，平面电磁波是横波；2，电场、磁场以及传播方向三者是相互垂直的； 3，电场和磁场是同位相。 图1是静态图，实际上，通过图2所示代码，我们还可以用动画演示电磁波的传播。图2所示代码形式简洁，接近于自然语言，这样就让学生无须较高的编程水平即可自行编写代码，容易激发学生的学习兴趣。图2所示代码会生成一个简洁易懂，易于操作的界面，可以通过设置循环播放，良好地演示电磁波的传播。通过“waves”按钮可以分别演示不同个数的完整波形，时间轴可以快速或慢速地动态演示电磁波的传播过程，让学生轻松理解电磁波传播过程。 除了平面电磁波在无界空间的自由传播之外，平面电磁波在两块平行板之间的传播，也能形象清晰地展示。如图3所示，此图可以大大加深学生对电磁波传播的理解，便于学生学习。诚然此图所需代码较为复杂，不仅需要相关的电动力学知识，还必须熟悉偏微分方程求解理论，此外对Mathematica软件的使用熟悉程度也有要求，学生难以短时间内独立完成，需要进一步的训练之后才可能完成。类似的内容可以让学生课后完成，作为考核内容，这样可避免学生过于依赖该软件而忽视数学学习的重要性。 总而言之，Mathematica应用到电动力学课堂教学中，能让教学过程更生动，促进学生学习理解。 2 结束语 当前我国大学专业课教学中，数学分析软件的使用还处于初级阶段。学生薄弱的数学基础与专业课较高的数学分析要求是专业课学习过程中的主要矛盾之一。本文着力于解决由学生薄弱的数学基础和抽象的专业概念所引起的在专业课学习上的困难，让学生开阔视野，并培养学生利用工具软件的能力。从而可以将专业课学习过程中的复杂数学问题交给专业数学分析软件Mathematica来进行，学生只需掌握基本的数学原理，了解相关知识，配合Mathematica丰富的互动界面和图形显示功能，就能达到更充分更深层次理解内容本质的目的。本文重点有机衔接了电动力学与Mathematica软件，通过Mathematica在电动力学课堂教学上的使用，达到加强基本理论教学，扩展学生视野，引导学生关注科学前沿的发展动态，并训练学生的创新精神，而且避免了学生过于依赖该软件而置数学于不顾的情况。对于电动力学课程中的主要内容，可以建立一系列相应的数值程序，进而开发一个系统性的课件，辅助课堂教学，这将会对教学效果产生很大的促进作用。 电动力学论文:光和真空光的波动―粒子性质与通过电磁理论和量子电动力学连结的真空 由于光在人类生活中起的作用太重要了，人们对于光的研究从公元前就已经开始了。那时就已经认识到光沿直线传播。公元前三世纪，希腊数学家欧几里得就出版了“光学”一书。迄今两千多年过去了，我们完全地理解了光的行为以及它所遵从的物理规律。但是，光的本质究竟是什么，它与真空的关系是什么，仍然没有完全理解。 由麦克斯韦方程组组成的经典电动力学明确地告诉我们：光是电磁波，并引入了真空的概念。而量子电动力学则认为光由光子组成，而不关心光子的频率带来的概念性问题。量子电动力学预言了一个非常复杂的所谓的真空，真空具有无穷大的零点能，不断地发生着各种虚过程，而且目前已经发现了它们都具有可以观测的效应。不可回避的光同时具有波动和粒子的属性，以及光与真空的相互作用，仍然没有满意的解决。 这些论题都是从以前发表的许多成果中抽取出来的，这些成果都列入了参考文献中。关于光子矢量势及它与真空的关系的看法和陈述都是作者自己的观点，提出一些问题，给出一些提示和答案，并期望进一步的理论与实验研究，以便改进我们关于光与真空实质的认识和理解。 全书内容分成7章：1. 引言；2. 历史的回顾和实验证据；3. 电磁波理论的基本原理； 4. 从电磁波到量子电动力学； 5. 理论、实验和问题； 6. 电磁场量子化过程与光子的矢量势的分析、非局域光子的波动与粒子表示和量子真空。7.结语。 本书作为一部专著，根据论述需要精选内容，深入浅出地清晰阐述，推导尽可能详尽。每一章末都给出了参考文献便于查阅。本书特别适合于对量子力学和量子电动力学感兴趣的高年级研究生和研究人员以及教师选做专题参考书。 丁亦兵，教授 （中国科学院大学） 电动力学论文:电动力学中的理论物理思想及教学策略 摘 要：该文讨论了电动力学中的理论物理思想及教学策略，理论物理思想包括理论的基本原理、数学方程的建立以及理论物理解决问题的方法，提出了相应的教学策略以及学习策略。 关键词：电动力学 理论物理思想 教学策略 电动力学是研究电磁现象的经典的动力学理论，它主要研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用，电动力学是在电磁学基础上更系统、更深入、更严密地进行阐述的理论体系，是高校物理专业及相关专业学生在普通物理基础上，继续深入学习的一门理论基础课。这门学科与电磁学、近代物理学、量子力学等相关学科联系紧密，因此在物理学课程中具有重要的地位和作用。 电动力学课程的内容包括麦克斯韦电磁理论和爱因斯坦狭义相对论，这是在物理学发展史上起里程碑作用的两个物理理论。普通物理的逻辑体系是：实验定律理论，是一种以归纳法为主线的知识结构。电动力学是它属于理论物理范畴，是以麦克斯韦方程组，分别讨论在静态、时变态、含源区、自由空间等不同条件下电磁场的空间分布和运动变化规律，其逻辑体系以演绎法为主。因此电动力学淋漓尽致地体现了的理论物理思想，在本课程的教学过程中如何将理论物理思想展现并传授与学生，如何通过本课程培养学生的能力仍然是一个值得讨论的问题。 1 电动力学中的理论物理思想 电动力学同理论力学、热力学统计物理、量子力学则属于理论物理范畴，它们的科学体系是建立在基本原理之上，例如理论力学中的虚功原理、最小作用量原理、量子力学中的态叠加原理、热力学统计物理中的等概率原理、电动力学中的麦克斯韦的两个假定。理论物理由这些基本原理得出数学推论形式，也就是建立数学方程方程，方程的建立描述着着物理规律。例如理论力学中有哈密顿正则方程、量子力学中有薛定谔方程。电动力学中有麦克斯韦方程组、热力学统计物理中有刘维尔方程等。因此，理论物理科学体系建立需要我们提出合理的假定，这些合理的假定正是物理学的创新之处，所以学习前人的提出假定的过程就是学习如何创新的过程！这一点在培养学生创新能力方面必须在教学中体想出来。尤其是在电动动力学当中，科学家在建立理论过程中充分体现着创新的过程。例如法拉第发现电磁感应规律后，人们很容易解释为什么会产生动生电动势，这可以用电荷受到洛伦磁力来解释，是洛伦磁力提供了非静电力。但是无法解释感生电动势，因为不明白是哪一种力提供着非静电力，为了解决这个问题，麦克斯韦提出了合理的假定，他认为电荷既然可以运动，肯定受到了电场或磁场力的作用，磁场力显然不可能，所以只有电场力，但是电场力必须是非静电力，因此麦克斯韦提出存在涡旋电场，这个涡旋电场来自于变化的磁场，显然体现着一种创新思想。还有狭义相对论的建立，正是人们无法解释麦克斯韦方程组与伽利略变化的矛盾的时候，还有对“以太”的是否存在犯愁的时候，爱因斯坦提出了狭义相对论的两个基本原理。 2 教学策略 认识到了电动力学课程的特征，体会到了电动力学中的理论物理思想，在教学中应该注重通过物理学中的创新，激发学生的学习兴趣，培养学生创新能力以及解决问题的能力。因此在教学中应当注意介绍现代生产技术实践对电动力学学科的新进展。电动力学课程教学应当密切联系最新科学技术和实际应用，对于电磁波辐射的危害，科学家们已经做出了大量的实验以及临床证明，证实电磁波辐射对人体健康有危害已经是不可否认的事实。 利用自己的科研经验和成果，启发学生走向科研轨道。坚持进行教学研究和学术研究，使教学与科研紧密结合，注意从教学实践中提出研究课题让学生作为毕业论文完成。注重带有普遍性的方法与近似方法相结合。比如电动力学种求解静电场的普遍方法有拉普拉斯方程法，但是也有近似方法比如电多极矩展开。近似方法的实质就是通过抓住主要矛盾、忽略次要因素来解决问题的方法，它大量运用于物理学的教学和科研之中。该方法可解决一些还不能严格求解的问题，可使一些能求解的问题得到简化，还往往能很好地适应生产实践的需要。 在教学中还应注意在一些具体的数学推导中也紧密结合物理分析，这样不仅能理解每一个数学结果的物理含义，而且有时还能简化数学运算。从物理上获得数学方程的解，如计算点电荷格林函数，就可以从物理上获得。实践结果表明，这样做不仅对问题本身的认识更加全面、深刻，而且学生更易于接受和理解。 3 结语 电动力学是电磁学的后继课程，它属于理论物理范畴，它由麦克斯韦方程组讨论不同条件下电磁场的空间分布和运动变化规律，其辑体系以演绎法为主。所以广大学习物理课程的大学生更应该充分重视电动力学、学好电动力学，这不对学生牢固掌握和灵活运用归纳法、演绎法、类比法、理想模型和数学语言来求解各种问题，更要树立严谨的学习态度和刻苦的学习作风、培养浓厚的学习兴趣起到良好的的促进作用，而且为以后解决各类问题培养能力。当学生一旦掌握了这门课程并学会了研究它的科学方法时，便会产生“昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路”的那种发自内心的喜悦。 电动力学课程的科学体系以及教学策略，不仅适应于电动力学课程的教学，还很容易推广到其他理论物理课程上，让学生在大学四年不仅获得知识，而且更重要的是让学生毕业后具有获取知识的能力、解决问题的能力、具有创造性的思维。

微电子论文:微电子技术在航空系统中的应用 文章摘要：随着微电子技术的不断发展，在我国的各行各业中科技水平也在不断提高，微电子技术不仅仅可以应用于工业等各种领域，我们也可以看到微电子技术，同样可以应用在航空系统之中，促进航空系统的进步，从而推动其向综合化、模块化方向发展。本文就将以微电子及微电子在航空系统中的发展的重要内涵为着手点，从而提出将微电子技术更好地应用于航空系统中的重要策略。 关键词：微电子技术；航空系统；综合化 微电子技术的进步在很大程度上提升各领域的科学水平，促进了各领域上的发展，目前在微电子技术在航空系统中的应用效果中，我们可以看到微电子技术的重要作用，不仅仅能够促进航空系统向经济性、技术性方向发展，同时也能促进航空系统整体性的进步。所以我们要明确微电子技术及微电子技术应用于航空系统的重要作用，从而对如何更好地应用微电子技术进行探究，希望可以促进微电子技术在航空系统中的发展。 1微电子技术的基本概念 微电子技术是较为复杂精密的科学技术之一，是建立在各种高密度微电子组件的基础上的高微电子技术。作为目前国内较为高精尖的基本技术端电子技术，其应用领域十分广泛，不仅仅可以使用于航空航天中，也可以使用在各个工业领域及商业领域上，微电子技术的展现形式通常是以微电子商品或者集合多种电子元器件的综合系统载体等出现，同时这也是各种半导体元件的产品的相关统称，作为集成电路的一个重要载体，微电子技术对于促进各领域的发展是有重要作用的，但是微电子技术的学习与创新是微电子技术发展的难点，在目前的信息化时代，我们既要正视微电子技术的重要性，又要对微电子技术进行学习与创新，从而促进国家科学、经济、国防等进一步发展。 2微电子技术在航空系统发展中的重要内涵 随着航空系统的不断发展，我们可以看到微电子技术在航空发展过程之中起到相当大的推动作用，促进航空系统向智能化、科学化、模块化方向发展，而且往往这个时候航空系统的发展也呈现出了综合性这一具体特性，微电子技术在航空系统中的发展不仅仅是航空水平的具体体现，同时也是国家科技水平及相应的国防实力的重要体现，微电子技术不仅仅是理论性的技术工种，当微电子技术应用于航空系统发展过程中时，也在证明我国微电子技术的基本专业知识理论能够很好地和实践应用有机结合起来，体现了我国航空系统发展状况。除了在航空系统中，微电子技术往往也会体现在航空微电子技术产品上，但无论是系统上还是产品上，微电子技术在航空系统发展过程中仍扮演了重要的推动角色。 3如何更好地将微电子技术应用于航空系统之中 3.1将微电子技术的专业理论知识与航空系统应用进行有机结合 我们可以看到目前航空系统的应用已经偏向于综合化、具体化、模块化方向发展了，所以电子技术基础知识应该在明确目前航空系统的基本发展现状之上，与实际航空系统应用进行有机结合，保障航空系统能够使用图像及语音信号实时传送功能，提高航空系统发展中的经济性与技术性，无论是在控制系统还是传感器及显示系统中，都促进了航空系统的灵活性和可靠性特性的发展，解决综合系统中所存在的相应问题，提升客观的显示技术及控制技术，从而推动微电子技术在航空系统中的深化与进步。 3.2提升相关人员的微电子技术水平，引进高质量的人才 无论是航空系统方面还是微电子技术方面其发展都需要高质量、高水平的人才进行相应的实验与应用，所以我们必须提高整体队伍的综合素质，以促进微电子技术在航空系统中的发展与应用。传统的固体物理基础课程、半导体器件与微电子综合课程设计等基本知识理论课程并不能满足微电子技术发展的具体要求，为了培训相应的航空方面的微电子技术人才，我们必须要革新课程，提高课程难度，在一定程度上加入相应的航空理论知识，增加实践课程的相应比例，促进相关专业人员能够将微电子与航空系统的理论知识与现实实际发展情况的有机结合，也可以加强对于VLSI设计、SOC设计方法学嵌入式微处理器体系结构的学习等，但无论是哪种专业知识，都需要相关人员对于相应的微电子技术水平及航空系统的相应技术进行学习与创新，只有这样微电子技术才能在航空系统的发展过程之中得到更好的应用。 3.3对航空系统中的微电子技术设备进行相应的保护 在微电子技术的应用过程中我们也不应该忽视对于微电子技术载体即微电子技术设备的相应保护，一般这些设备会出现静电损害及电磁干扰等常见损害问题，在一定程度上阻碍了航空系统的正常运作，我们必须对微电子技术设备进行相应的保护，从而促进微电子技术可以正常应用于航空系统之中。我们可以利用带有防静电的相应装置，以及防尘罩、导电袋等多种防护准备，保证微电子技术设备不被静电损坏，除此之外还可以考虑降低航空系统各部分的摩擦状况，处理好相应的飞机操作面，安装静电故电器等多种方式降低电磁对于微电子技术设备的干扰，同时对微电子技术设备进行相应的保护。 3.4对航空系统中所使用的集成电路及电子元件进行创新 航空系统中微电子技术应用往往体现在集成电路与元器件的使用过程中，在这个航空系统运行当中，无论是对于信息进行存储或是处理，都需要使用相应的通用高端芯片以及集成电路等，但是目前国内的芯片及核心元器件都主要依赖于进口，国产的集成电路及电子元件不能够满足目前微电子技术在航空系统中的发展需求，面对这一问题，我们必须要注重在航空系统中对于相关技术及电子元件的创新，从而促进微电子技术的提高与航空系统的进步。 4结语 在微电子应用于航空系统中的这一个方面，我们还有好长的路要走，不仅仅需要从理论上获得突破与提高，同时也要在微电子技术及航空系统的实践应用上进行有机融合，明确微电子技术在航空系统中发展的重要内涵，从而通过人才引进、元件升级、设备保护等多种方式促进微电子技术在航空系统发展中的具体应用。 作者:顾晓清 单位:上海电子信息职业技术学院 微电子论文:机械系统微电子论文 1微电子机械系统的概述 1.1微电子机械系统的概念 微电子机械系统主要结构有微型传感器、制动器以及处理电路。其是一种微电子电路与微机械制动器结合的尺寸微型的装置，其在电路信息的指示下可以进行机械操作，并且还能够通过装置中的传感器来获取外部的数据信息，将其进行转化处理放大，进而通过制动器来实现各种机械操作。而微电子机械系统技术是以微电子机械系统的理论、材料、工艺为研究对象的技术。微电子系统并不只是单纯的将传统的机电产品微型化，其制作材料、工艺、原理、应用等各个方面都突破了传统的技术限制，达到了一个微电子、微机械技术结合的全新高度。微电子机械系统是一种全新的高新科学技术，其在航天、军事、生物、医疗等领域都有着重要的作用。 1.2微电子机械系统技术的特点 1.2.1尺寸微型化 传统机械加工技术的最小单位一般是cm，而微电子机械系统技术下的机械加工往往最小单位已经涉及到了微米甚至纳米。这以尺寸的巨大变化使得微电子机械系统技术下的原件具有微型化的特点，其携带方便，应用领域更加广阔。 1.2.2集成化 微电子机械系统技术下的原件实现了微型化为器件集成化提供了有力的基础。微型化的器件在集成上具有无可比拟的优势，其能够随意组合排列，组成更加复杂的系统。 1.2.3硅基材料 微电子机械系统技术下的器件都是使用硅为基加工原料。地面表面有接近30%的硅，经济优势十分明显。硅的使用成本低廉这就使得微电子机械系统技术的下的器件成本大大缩减。硅的密度、强度等于铁相近，密度与铝相近，热传导率与钨相近。 1.2.4综合学科英语 微电子机械系统技术几乎涉及到所有学科，电子、物理、化学、医学、农业等多个学科的顶尖科技成果都是微电子机械系统技术的基础。众多学科的最新成果组合成了全新的系统和器件，创造了一个全新的技术领域。 2微电子机械系统的技术类别 2.1体微机械加工技术 体微机械加工技术主要将单晶硅基片加工为微机械机构的工艺，其最大的优势就是可以制作出尺寸较大的器件，最大的弊端是难以制造出精细化的灵敏系统。并且使用体微加工工艺难以优化器件的平面化布局，制作出来的器件难以与微电子线路直接兼容。体微机械加工工艺一般在压力传感器和加速度传感器的制造中普遍应用。 2.2表面微机械加工技术 表面微机械加工技术就是通过集成电路中的平面化技术来实现微机械装置的制造。其主要优势表现在充分利用了已有的IC工艺，能够灵活掌握机械器件的尺寸，因此表面为微机械加工技术与IC之间是兼容的。表面微机械加工技术与集成电路的良好兼容性使得其在应用领域实现了快速普及。 2.3复合微机械加工技术 复合微机械加工技术就是体微机械技工技术与表面微机械加工技术的结合，其结合了两者的优点，但又同时避免了相应缺点。 3微电子机械技术的应用 3.1环境科学领域 微电子机械系统技术下的微型设备可以在环境监测和数据处理分析上发挥巨大的作用。由化学传感器、生物传感器以及数据处理系统所集合的测量与处理设备。该微型装置可以用来监测空气和液体的成分，其独特优势在于尺寸微小，便于携带。 3.2军事领域 纳米器件所构成的装置先要对半导体器件运行速度高，携带方便，信息输出和处理快捷，在军事领域其能够用来制作各种微型设备，例如“蚊子导弹”、“麻雀卫星”等。 3.3医疗领域 在临床化验分析、介入治疗领域其也能够实现巨大的价值。近几年获得发展的介入治疗技术与传统治疗技术相比临床治疗效果优越，能够有效缓解患者痛苦。但是当前介入治疗仪器价格高，体积巨大，准确性难以保证，尤其是在治疗重要器官时风险较大。微电子机械系统技术的微型与智能特性可以显著降低介入治疗的风险。 4结束语 微电子机械系统技术将机电系统的实用性、智能化和多样化发展到了一个全新的高度。当今微电子机械系统技术已经对农业、环境、医疗、军事等领域产生了重大的影响，也影响着人们的生产和生活方式，相信在不久的以后微电子机械系统技术将会成为我国社会经济发展不可或缺的重要部分，为我国经济发展起到巨大的推动作用。 作者:王志宏单位:中国科学院长春精密机械与物理研究所 微电子论文:校企合作下的微电子论文 1校企合作的可能性及重要意义 1．1无锡是我国微电子产业的南方基地，需要大量的微电子专业人才 无锡是中国微电子产业的摇篮，是我国第一块集成电路的诞生地，微电子产业有着优良的传统和深厚的产业基础。近年来，无锡政府出台了一系列优惠政策（比如530计划），大力吸引微电子高端人才，创办了一批有竞争力的集成电路设计公司。2013年无锡市政府又出台了《无锡市微电子产业规划（2013—2020）》，为无锡市微电子产业的进一步发展提供了强有力的支持和保障。经过30多年的发展，无锡微电子产业形成了产业结构比较完整，产业规模庞大，管理比较完善的良好局面。2013年无锡市微电子产业合计完成营业收入652．12亿元，规模列全国第二［7］。SK海力士和华润微电子分别以第二名和第四名入围2013年度中国半导体十大制造企业。江苏新潮科技集团、海太半导体（无锡）有限公司和英飞凌科技（无锡）有限公司分别以第一名、第七名和第九名入围2013年度中国半导体十大封装测试企业［8］。虽然无锡市微电子产业的发展取得了很大的成绩，但也存在一些问题，比如：微电子产业的优秀专业人才比较匮乏，已经成为制约微电子产业发展的瓶颈之一。而高校是优秀人才的聚集地，江南大学微电子专业可以发挥人才优势，为无锡的微电子产业培养大量的优秀人才。 1．2江南大学注重校企合作 无锡日报2013年9月21日发表题为“江南大学发挥高校优势，开展校企合作，服务地方经济———做无锡的创新引擎和发展智库”的文章，文章指出：“江南大学提出要以项目为平台，广泛开展校企合作，为地方科技创新和经济转型添砖加瓦，这是江南大学推进与区域、产业协同创新的方式和途径。”江南大学作为无锡唯一的一所211重点建设的高校，非常注重与企业的合作，积极参与国家、无锡地区的科技创新，推进科技成果产业化，为本地区的经济服务。比如：与无锡市政府合作建立的江南大学国家大学科技园，已成为高科技研究项目的重要孵化基地；江南大学的科研经费每年以30％的速度在增加，其中60％～70％的科研总经费来自于与企业的合作。总之，江南大学一直探索的校企合作模式取得了显著的成效。这也为我校微电子专业寻求校企合作提供了机遇和挑战。 1．3微电子专业自身建设的特点 微电子产业是近几十年来全球发展最迅猛的产业之一。目前，以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业。集成电路自诞生以来一直遵循摩尔定律的发展规律，即集成度和产品性能每18个月增加一倍。各种半导体新材料和新器件层出不穷。微电子专业又是一个实践性很强的专业。因此，学生在学习过程中不仅要学好专业基础知识，还有必要进行专业的实验技能培训和不断接受新知识、新技术，才能跟得上微电子技术发展的潮流。这就要求学生不仅要进行专业的实验培训，还有必要阅读一些最新的参考文献，参加一些前沿科学的研究，甚至参与企业的技术研发。但是，微电子专业实验室建设的投入非常昂贵，一个小型的微电子工艺实验室的建设要几百万到几千万人民币，这还不包括每年实验室的维护费用。对于一般高校来说，这是很难承受的。其实，对于国内微电子专业实验室建设的比较好的高校，其实验室也主要面向研究生开放。所以，为了更好地提升本科生的教育教学质量，必须寻求校企合作。而微电子作为无锡最主要的优势产业，也给我校微电子专业提供了加强校企合作的机会。因此，无论是从学校周边地区微电子产业发展的状况，以及学校的政策，还是从本专业自身建设的特点来看，校企合作是提升微电子专业本科生教育质量的主要途径之一。因此，积极探索提高我校微电子专业本科生的培养质量的校企合作模式，具有非常重要的意义。 2校企合作联合培养的教学模式 校企合作的目的是共同发展，实现双赢。学校为企业提供智力和技术支持，为企业解决具体的技术难题。企业参与学校教学科研环节，提高教育教学质量，培养优秀的创新型人才。为了更好地实现校企合作，我们从三个方面进行了有益的探索。 2．1学研结合 我们可以采取多种方式的校企合作，实现微电子专业本科生培养过程中的理论学习和研究相结合。例如：实施以项目为导向的校企合作模式，鼓励老师承担企业和研究所的横向课题，让大三和大四的一些优秀学生参与项目的研发，这样既发挥了学校的智力优势，为企业解决了技术难题，也使得学生积累了宝贵的实践经验，提高了教学质量，实现了共赢。也可以让学生在学习过程中，参观一些重点企业、研究所的生产车间和设计实验室；并且，让学生在参与的过程中，积极地与企业、研究所的一线工作人员进行交流，让学生切实感受一下微电子工艺和设计的实践过程。学校也积极为大四的学生联系周边的微电子企业和研究所，鼓励学生去这些企业实习，让学生积极参与企业的研发和生产，既为企业提供了优秀的人才，又培养了学生的实践与创新能力。 2．2在职人员互聘 我校微电子专业80％以上的教师具有博士学位，而且，有许多教师具有海外留学的背景。目前的状况是老师有很扎实的基础知识，并且对微电子学科的前沿比较了解。但是，对企业的需求和微电子产业的市场需求不是很了解，导致研究与市场需求脱节。还有一些教师，在多年的研究过程中，获取了一些核心技术，但苦于没有资金的投入，没法把一些研究成果产业化。而我国的一些微电子企业研发能力相对不强，没有自己的核心技术，在市场上的竞争力不强。因此，有必要加强学校和企业的联系，通过校企合作，鼓励教师积极承担企业和研究所的课题，发挥自己的专业特长，为企业技术攻关。或者，鼓励教师到企业中挂职，真正深入的生产的第一线，与企业的研发人员合作，研发新产品，增强企业竞争力。同时也鼓励企业和研究所的工程师和专家来学校做兼职教授，讲授一些微电子专业的核心课程和实践课程，甚至也可以请这些有实际生产和研发经验的专家参与编写本科生的教材。由于这些工程师和专家均来自生产的第一线，他们有更丰富的生产和研发经验，对微电子产业的市场寻求更了解，对提升微电子专业本科生的实践和创新能力非常重要。 2．3共享实验室 微电子实验室的建设需要一笔很大的费用，但凭高校自身的力量是无法完成的，需要微电子企业的大力支持和帮助。当然，高校可以为企业培养大量的优秀人才和提供智力支持。企业可以有偿开放一些实验设备和设计软件让学生用于科学研究、实践操作甚至参与企业的研发；这样既有助于企业能提前了解这些学生的实践和创新能力，从而能留住一部分优秀人才；也有助于提升学生的实践能力和更好地了解企业文化，从而使学生也愿意留在企业工作。而高校的微电子实验室，也可以面向企业开放，从而共享实验室。总之，通过共享实验室，提高了实验室的利用效率，高校和企业实现了共赢。 3结论 本文分析了我校微电子专业实现校企合作的可能性和重要意义。并在此基础上提出了在三个方面进行校企合作的探索—“学研结合”、“在职人员互聘”、“共建实验室”。这三种教学模式在一定程度上解决了我校微电子专业的学生在学习、实践和研究中普遍存在的问题。因此，只有加强校企合作，才能提供更好的教学条件和资源，有效提高学生的理论知识水平和实践创新能力，培养更多的优秀微电子专业创新型人才。 作者：王福学虞致国肖少庆闫大为单位：江南大学电子工程系 微电子论文:微电子控制机电设备论文 1微电子控制机电设备系统的组成和原理 在设计系统时，首先应确定变频器的输出频率。因为这一参数的选择关系到整个系统的控制效果，应根据水泵流量。扬程等参数和最大用水量和最小用水量确定。系统中用水量的大小由压力变送器反映到PLC，再由PLC进行分配给循环泵，随时调节循环泵的频率，实现能源合理分配。在此套系统里面，主要的被控变量是管路循环水的压力，管路循环水的压力随着使用点的多少而变化，再由压力变送器反馈到PLC进行调节。 2可编程序控制器((PLC)的优势 可编程序控制器是微电子控制机电设备系统的重要组成部分，英语缩写为PLC。可编程序控制器有很多的功能，比如计数控制、数据处理等。可编程序控制器得到广泛的运用，不仅是因为它有很多的功能，更是因为它有很多的优势。接了下来笔者就简单地概述一下可编程控制器的主要优势： 第一，可编程序控制器所占的空间小，节能，能够随意的进行组合。所占的空间小，这样就能够节约厂房的空间资源，可以存放更多的机器设备；节能就是变相的节约成本，减少对整个微电子控制机电设备系统的整体支出；能够灵活的进行组合，这样既方便存放和管理，又提高了工作的效率。 第二，可连接工业现场信号。利用可编程控制器的这一优势，可以随时掌握工业现场的情况，出现问题，及时地解决，避免了很多不必要的损失。 第三，控制程序灵活多变。这一优势可以减少很多的麻烦，在设备产品进行更新换代时，不用对可编程控制器的硬件进行改变，只要改变控制程序即可，程序的改变并不会影响其性能的发挥。这样就省略了很多的环节，减少了麻烦，对可编程控制器的损害也小。 第四，编程易于掌握。因为可编程控制器的编程容易掌握，所以在具体操作时就非常容易，方便对其进行安装和维修。这是因为可编程控制器自身带有编程器，操作人员只要懂得梯形语言即可，再加之，可编程控制器有自我诊断的功能，发生故障时，可以非常迅速的查出原因，所以维修时特别方便。 第五，安全性能好。可编程控制器的安全性能特别好，不容易发生故障，有些控制器甚至5年以上都能保持安全的运行，再加之，可编程控制器有很好的环境适应能力，对厂房并没有特别的要求。所以很多企业都在现场使用可编程控制器。 3变频调速器的优势 变频调速器是微电子控制机电设备另一组成部分，它的优势主要有以下几点： 3.1性能优越。 随着科技水平的提高，变频器的性能有了很大的提高，不再使用以前传统的正弦波控制技术，而是采用先进的电压空间矢量控制，最大的优势就是能够对输出电压进行自动的调整，非常适合我国现行的电网情况，这样就提高了运行的安全性能。 3.2在功能上采用键量、键量电位器、外部端子、多功能端子等操作方式。 多种模拟信号输人方式如电流、电压、最大值、和、差等组合输人频率水平检侧、频率等效范围检测,S曲线加减速、转速追踪等增强功能，摆频运行、多段速度、程序运行等模式。 3.3在可靠性上它的结构独特，全系列主元件采用SIEMENS产品。 完善的保护功能，即使短路、过流或过压等均不会引起本机故障，先进的表面贴装技术(SM''''T)。低温升、长寿命。PCB精良。绝缘耐压性能优越;严格的生产过程质量管理。键量布局合理、美观耐用、设定简洁、操作方便。 4电路的调试 电路调试的方法主要有两种，一种是整个电路安装完之后，再进行调试，另一种就是边安装边调试。在对电路进行调试时，首先要做的工作就是确定调试方法。我们现在一般采用的方法就是第二种。它是把复杂的电路按原理框图上的功能划分成单元进行安装和调试。在单元调试的基础上逐步扩大安装和调试的范围，然后完成整机调试。那么用第二种方法具体应该如何调试呢？接下来笔者就详细地说说。 第一，看。看的目的就是要全面的了解一下电路的整体情况，看看电路面板的线是否准确无误的连上，有没有看似接上实际没有接上的线，或者容易短路的线，有时还会出现两条或多条线出现混淆的现象。这是看需要完成的工作。 第二，查。在看完之后，就要进行检查。查主要运用的工具是万用表。需要注意的是，一定要用万用表的电阻最小量程档，主要检查电路面板，看看开路的地方和闭路的地方是否都进行了正确的开路和闭路，地线有没有漏接的，电源连线的连接是否都可靠安全，还要测量一下电源到底有没有短路的情况。值得注意的是，在整个电路安装完成之后，千万不能通电，首先要依据电路原理仔细地查看电路连线有没有准备无误的连接上，有没有搭错的线，有没有少连接的线或者多连接的线，尤其要注意查看有没有短路的情况。在进行测量时，最好直接测量元器件的连接点，这样就可以在查看上述情况的同时查看接触点是否有不良的地方。 第三，电路调试的过程最为关键的是硬件电路的调试。在调试的过程中，一定注意细小的环节，严格按照电路功能原理，对各个单元电路进行详细的调试，然后再进行整体的调试，最后准确无误地完成整个电路的整体调试。 5结论 由上文可知，微电子控制机电设备主要包括可编程序控制器、变频调速器等组成，在工业中起到了很大的作用，因为各自都有不同的优势和功能，所以在工业中得到了广泛的应用。随着科学技术的不断发展，微电子控制机电设备会得到更大的改进，在工业中会发挥更大的作用。本文是根据笔者多年的工作经验总结出来的，希望能够为相关部门和人士提供有益的参考和借鉴，也希望能够为我国的微电子控制机电设备在工业中的发展贡献出自己的一份力量。 作者：吴笑天单位：辽宁省公路勘测设计公司 微电子论文:新领域发展下的微电子论文 1.微电子技术概述 1.1认识微电子 微电子技术的发展水平已经成为衡量一个国家科技进步和综合国力的重要标志之一。因此，学习微电子，认识微电子，使用微电子，发展微电子，是信息社会发展过程中，当代大学生所渴求的一个重要课程。生活在当代的人们，没有不使用微电子技术产品的，如人们每天随身携带的手机；工作中使用的笔记本电脑，乘坐公交、地铁的IC卡，孩子玩的智能电子玩具，在电视上欣赏从卫星上发来的电视节目等等，这些产品与设备中都有基本的微电子电路。微电子的本领很大，但你要看到它如何工作却相当难，例如有一个像我们头脑中起记忆作用的小硅片—它的名字叫存储器，是电脑的记忆部分，上面有许许多多小单元，它与神经细胞类似，这种小单元工作一次所消耗的能源只有神经元的六十分之一，再例如你手中的电话，将你的话音从空中发射出去并将对方说的话送回来告诉你，就是靠一种叫“射频微电子电路”或叫“微波单片集成电路”进行工作的。它们会将你要表达的信息发送给对方，甚至是通过通信卫星发送到地球上的任何地方。其传递的速度达到300000KM/S，即以光速进行传送，可实现双方及时通信。“微电子”不是“微型的电子”，其完整的名字应该是“微型电子电路”，微电子技术则是微型电子电路技术。微电子技术对我们社会发展起着重要作用，是使我们的社会高速信息化，并将迅速地把人类带入高度社会化的社会。“信息经济”和“信息社会”是伴随着微电子技术发展所必然产生的。 1.2微电子技术的基础材料——取之不尽的硅 位于元素周期表第14位的硅是微电子技术的基础材料，硅的优点是工作温度高，可达200摄氏度；二是能在高温下氧化生成二氧化硅薄膜，这种氧化硅薄膜可以用作为杂质扩散的掩护膜，从而能使扩散、光刻等工艺结合起来制成各种结构的电路，而氧化硅层又是一种很好的绝缘体，在集成电路制造中它可以作为电路互联的载体。此外，氧化硅膜还是一种很好的保护膜，它能防止器件工作时受周围环境影响而导致性能退化。第三个优点是受主和施主杂质有几乎相同的扩散系数。这就为硅器件和电路工艺的制作提供了更大的自由度。硅材料的这些优越性能促成了平面工艺的发展，简化了工艺程序，降低了制造成本，改善了可靠性，并大大提高了集成度，使超大规模集成电路得到了迅猛的发展。 1.3集成电路的发展过程 20世纪晶体管的发明是整个微电子发展史上一个划时代的突破。从而使得电子学家们开始考虑晶体管的组合与集成问题，制成了固体电路块—集成电路。从此，集成电路迅速从小规模发展到大规模和超大规模集成电路，集成电路的分类方法很多，按领域可分为：通用集成电路和专用集成电路；按电路功能可分为：数字集成电路、模拟集成电路和数模混合集成电路；按器件结构可分为：MOS集成电路、双极型集成电路和BiIMOS集成电路；按集成电路集成度可分为：小规模集成电路SSI、中规模集成电路MSI、大规模集成电路LSI、超导规模集成电路VLSI、特大规模集成电路ULSI和巨大规模集成电路CSI。随着微电子技术的发展，出现了集成电路(IC)，集成电路是微电子学的研究对象，其正在向着高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的方向发展。 1.4走进人们生活的微电子 IC卡，是现代微电子技术的结晶，是硬件与软件技术的高度结合。存储IC卡也称记忆IC卡，它包括有存储器等微电路芯片而具有数据记忆存储功能。在智能IC卡中必须包括微处理器，它实际上具有微电脑功能，不但具有暂时或永久存储、读取、处理数据的能力，而且还具备其他逻辑处理能力，还具有一定的对外界环境响应、识别和判断处理能力。IC卡在人们工作生活中无处不在，广泛应用于金融、商贸、保健、安全、通信及管理等多种方面，例如：移动电话卡，付费电视卡，公交卡，地铁卡，电子钱包，识别卡，健康卡，门禁控制卡以及购物卡等等。IC卡几乎可以替代所有类型的支付工具。随着IC技术的成熟，IC卡的芯片已由最初的存储卡发展到逻辑加密卡装有微控制器的各种智能卡。它们的存储量也愈来愈大，运算功能越来越强，保密性也愈来愈高。在一张卡上赋予身份识别，资料(如电话号码、主要数据、密码等)存储，现金支付等功能已非难事，“手持一卡走遍天下”将会成为现实。 2.微电子技术发展的新领域 微电子技术是电子科学与技术的二级学科。电子信息科学与技术是当代最活跃，渗透力最强的高新技术。由于集成电路对各个产业的强烈渗透，使得微电子出现了一些新领域。 2.1微机电系统 MEMS(Micro-Electro-Mechanicalsystems)微机电系统主要由微传感器、微执行器、信号处理电路和控制电路、通信接口和电源等部件组成，主要包括微型传感器、执行器和相应的处理电路三部分，它融合多种微细加工技术，并将微电子技术和精密机械加工技术、微电子与机械融为一体的系统。是在现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。当前，常用的制作MEMS器件的技术主要由三种：一种是以日本为代表的利用传统机械加工手段，即利用大机械制造小机械，再利用小机械制造微机械的方法，可以用于加工一些在特殊场合应用的微机械装置，如微型机器人，微型手术台等。第二种是以美国为代表的利用化学腐蚀或集成电路工艺技术对硅材料进行加工，形成硅基MEMS器件，它与传统IC工艺兼容，可以实现微机械和微电子的系统集成，而且适合于批量生产，已成为目前MEMS的主流技术，第三种是以德国为代表的LIGA(即光刻，电铸如塑造)技术，它是利用X射线光刻技术，通过电铸成型和塑造形成深层微结构的方法，人们已利用该技术开发和制造出了微齿轮、微马达、微加速度计、微射流计等。MEMS的应用领域十分广泛，在信息技术，航空航天，科学仪器和医疗方面将起到分别采用机械和电子技术所不能实现的作用。 2.2生物芯片 生物芯片(Biochip)将微电子技术与生物科学相结合的产物，它以生物科学基础，利用生物体、生物组织或细胞功能，在固体芯片表面构建微分析单元，以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞及其他生物组分的正确、快速的检测。目前已有DNA基因检测芯片问世。如Santford和Affymetrize公司制作的DNA芯片包含有600余种DNA基本片段。其制作方法是在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽，然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维，不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基本片段。采用施加电场等措施可使一些特殊物质反映出某些基因的特性从而达到检测基因的目的。以DNA芯片为代表的生物工程芯片将微电子与生物技术紧密结合，采用微电子加工技术，在指甲大小的硅片上制作包含多达20万种DNA基本片段的芯片。DNA芯片可在极短的时间内检测或发现遗传基因的变化，对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。生物工程芯片是21世纪微电子领域的一个热点并且具有广阔的应用前景。 2.3纳米电子技术 在半导体领域中，利用超晶格量子阱材料的特性研制出了新一代电子器件，如：高电子迁移晶体管(HEMT)，异质结双极晶体管(HBT)，低阈值电流量子激光器等。在半导体超薄层中，主要的量子效应有尺寸效应、隧道效应和干涉效应。这三种效应，已在研制新器件时得到不同程度的应用。(1)在FET中，采用异质结构，利用电子的量子限定效应，可使施主杂质与电子空间分离，从而消除了杂质散射，获得高电子迁移率，这种晶体管，在低场下有高跨度，工作频率，进入毫米波，有极好的噪声特性。(2)利用谐振隧道效应制成谐振隧道二极管和晶体管。用于逻辑集成电路，不仅可以减小所需晶体管数目，还有利于实现低功耗和高速化。(3)制成新型光探测器。在量子阱内，电子可形成多个能级，利用能级间跃迁，可制成红外线探测器。利用量子线、量子点结构作激光器的有源区，比量子阱激光器更加优越。在量子遂道中，当电子通过隧道结时，隧道势垒两侧的电位差发生变化，如果势垒的静电能量的变化比热能还大，那么就能对下一个电子隧道结起阻碍作用。基于这一原理，可制作放大器件，振荡器件或存储器件。量子微结构大体分为微细加工和晶体生长两大类。 3.微电子技术的主要研究方向 目前微电子技术正朝着三个方向发展。第一，继续增大晶圆尺寸并缩小特征尺寸。第二，集成电路向系统芯片(systemonchip,SOC)方向发展。第三，微电子技术与其他领域相结合将产生新产业和新学科，如微机电系统和生物芯片。随着微电子学与其他学科的交叉日趋深入，相关的新现象，新材料，新器件的探索日益增加，光子集成如光电子集成技术也不断发展，这些研究的不断深入，彼此间的交叉融合，将是未来的研究方向。 作者：金撼尘工作单位：哈尔滨工业大学 微电子论文:煤化工微电子论文 1微电子技术简介 微电子技术，它是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术，特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快，微电子技术对信息化时代具有巨大影响。其之所以称为核心虚拟网络技术，主要是因为整个计算机网络的任意2个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路，而是架构在公用网络服务商所提供的网络平台，如internet，ATM（异步传输模式），FrameRelay（帧中继）等之上的逻辑网络，用户数据在逻辑链路中传输。它涵盖了跨共享网络或公共网络的封装、加密和身份验证链接的专用网络的扩展。核心技术主要采用了隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份认证技术。在虚拟专用网络设计之前，要严格划分煤炭矿区资源线路数据，并实施图层管理，再通过矢栅划分的方式进行数据储存，这是因为存储空间数据的格式在系统端口缓存中有着至关重要的作用。计算机核心技术中的虚拟专用网络属于远程访问技术。在虚拟专用网络系统中，用户端设计通常由11个功能模块组成，这11个功能模块中都可以2次划分为多个子功能，而且各个系统功能、子功能之间又进行再扩充，依据用户的不同需求实施调整维护。并根据其不同功能进行不同设计。服务器端拥有通过查询数据库，进而实现对煤炭运输计划信息化的作用，可以为虚拟专用网络模型提供很多实用服务。服务器的ArcMS与空间数据库建立连接要通过ArcSDE，它可提供大量专业GIS服务。在核心网络模型组成部分中服务器端缓存模块是相当重要的，服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。2部分组件分工合作，缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果，在缓存中处理请求数据然后向客户端发送，或者利用数据库中已存数据，而索引管理组件先索引分析客户端请求，制作出瓦片空间待处理数据列表。 2微电子技术在煤矿化工产业上的应用准备 2.1规范制度，端正思想 人们知道，一个良好的组织机构，除具备较好的运行机制和管理制度之外，还应该具有健全的岗位制度而且能够将之贯彻执行。因此，微电子技术在煤矿机械的应用过程中，很需要一个合适的技术管理结构，以便于明确各个技术人员的职权问题，保证个人任务到位，避免权力交叉和责任推诿的现象发生，这些问题都可以通过建立健全的岗位责任制度得以解决。此外，工作人员不但要对微电子技术知识有一定的了解，尽可能全面地掌握综合煤矿机械管理的内容与方法，还要对煤矿生产安全制度和相关法规有着全面的认识，思想上时刻保持着“安全第一”的意识，保证将微电子技术安全意识渗透到工作的每一个层面，最终提升机械作业人员的工作责任心与使命感。 2.2加强微电子技术产品的设备管理 加强设备巡视管理是建筑工程监控的重点，预防设备异常的发生是机械运行管理的主要内容。为了保障煤矿机械施工的安全性与使用性，应该建立完善的设备定检制度，机电一体化产品设备需要进行定期的检测，对于一些使用频率高的机械设备，更是要依据规定检测并建立相应的维护记录以随时了解其运转状态，保证其正常的运行和及时的维护。 2.3提高微电子技术机械监控的技术管理 由于煤矿化工产业存在很大程度上的特殊性，而作为贯彻于机械监控整个流程的重要要素，技术管理在其中的作用不容小觑。因此，加强机械设备的绝缘监督工作，利用声波检测、光谱分析等监督手段，及时地发现并排除故障无疑势在必行。微电子技术工作一旦脱离了技术的支持，就难以称作是有效的监控工作。当煤矿化工产业发生异常情况时，及时采取跟踪测温，利用图谱库进行分析对比，并提出检测修改的建议，以此来加强设备的有效运行。 3基于微电子技术的煤矿化工产业监控系统 3.1智能监控模式的自动化控制和管理 由上述内容可知，在统一模式下的信息系统中，微电子技术对煤矿井下监控子系统的控制管理内容，可以通过4个步骤来得以实现，即自动检查、自动寻的、自动求解和自动执行。其具体自动控制管理框架，可用图1所示来进行加以描述。这当中的“被控制管理的电网子系统”既能够是一个系统层子系统，也可以是电网元件或厂/站层子系统。对于一个系统层子系统而言，其功能就是通过利用各级调度控制中心的管理权限，对智能网络在煤矿井下电网监控系统的安全性、合理性、经济性进行尽可能全面的分析，并对系统的所有目的状态实施检查和监视，实现对智能监控子系统所有状态的智能化监控。图1中的监控子系统表明，如果被监测的煤矿井下状态与目标限定数值不一致，那么智能监控系统就会自动启动相关的任务处理，对限定以外的突发时间进行控制并做状态输出，同时作用在该子系统所包含的元件上，进而对该子系统的输出状态实施调控，最终将它调回正常运行状态。 3.2监测技术的应用 作为煤矿安全生产监控工作的关键性内容，信息的获得无疑至关重要，而获得信息的主要手段就是监测技术。一般而言，通过煤矿安全生产现有的客观资料，人们可以初步确定远程监控的初始方案，进而在煤矿工程运营过程中根据监测数值、经验方法等内容，开展反馈分析等工作，修正初步方案与施工网络计划，以保证工程按照最优的设计与施工方案进行。因此，监控工作的重要性也就显而易见了。针对我国煤矿工程质量中的一些不安全因素，监测技术在远程监控中的应用能够很好地解决此类问题，它不但可以很好地掌握工程的工作运营状态，利用监控数据对流量方案进行整改，并指导开采质量作业；还可以预见事故风险，采取一系列的事前措施，给建筑的安全管理提供信息，将事故突发率降至最低，保证了煤矿安全生产的稳定性。此外，太阳能是一种取之不尽、用之不竭的环保能源。通过太阳能光伏技术，可以很好地将太阳能转换为电能，并广泛应用在远程视频监控系统当中，太阳能供电部分监控结合了煤矿开采的相关特点，对煤矿地点的自然环境等因素进行分析，确定了系统设计相关参数，优化了供电系统的相关参数，对煤矿领域的网络视频监控起到了一定的作用。 3.3视频流管理服务端口设计 视频流管理服务器是IP视频监控系统的精神内容，具体视频采集预览实现过程如图2所示。服务器端拥有通过查询数据库，进而实现对煤炭安全生产信息化的作用，可以为远程计算机提供很多实用服务。视频流管理服务器与空间数据库建立连接，可提供大量查询服务，例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在网络视频监控系统组成部分中视频流管理缓存服务器模块是相当重要的，服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。2部分组件分工合作，缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果，在缓存中处理请求数据然后向客户端发送，或者利用数据库中已存数据，而索引管理组件先索引分析客户端请求，制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用，数据库交互即可免去，同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说，视频流管理服务端为煤矿的安全生产提供了有效的图像监视选择和视频存储的功能，可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。应该说明的是，视频流管理服务端口设计的研制尚在初步阶段，要想为煤矿系统数据提供一个良好的信息传输平台，尚还任重道远。 4结语 通过将微电子技术监测系统应用到煤矿化工产业中来，建立视频监控的远程计算机服务端口，对煤矿监控的各个阶段实施三维可视化的监控，在监控前了解各种节点在实际环境中的相对位置和相互关系，不但可以大幅降低企业管理难度，还能很好地控制企业成本，最终求得安全生产管理的最优化解。为此，人们务须不断探索新型网络视频技术在煤矿安全生产工作中的应用策略，做到事前控制，提前排除，预先处理，未雨而绸缪，防患于未然。全面加强煤矿化工产业微电子监控管理水平，使煤矿的施工作业更加安全稳定地进行，确保实现煤矿微电子监控系统零故障目标，以便更好地为社会主义现代化服务。 作者：张德迪工作单位：淄博职业学院 微电子论文:抗辐射加固微电子论文 1引言 预计在未来10到20年，微电子器件抗辐射加固的重点发展技术是：抗辐射加固新技术和新方法研究；新材料和先进器件结构辐射效应；多器件相互作用模型和模拟研究；理解和研究复杂3－D结构、系统封装的抗辐射加固；开发能够降低测试要求的先进模拟技术；开发应用加固设计的各种技术。本文分析研究了微电子器件抗辐射加固设计技术和工艺制造技术的发展态势。 2辐射效应和损伤机理研究 微电子器件中的数字和模拟集成电路的辐射效应一般分为总剂量效应（TID）、单粒子效应（SEE）和剂量率（DoesRate）效应。总剂量效应源于由γ光子、质子和中子照射所引发的氧化层电荷陷阱或位移破坏，包括漏电流增加、MOSFET阈值漂移，以及双极晶体管的增益衰减。SEE是由辐射环境中的高能粒子（质子、中子、α粒子和其他重离子）轰击微电子电路的敏感区引发的。在p－n结两端产生电荷的单粒子效应，可引发软误差、电路闭锁或元件烧毁。SEE中的单粒子翻转（SEU）会导致电路节点的逻辑状态发生翻转。剂量率效应是由甚高速率的γ或X射线，在极短时间内作用于电路，并在整个电路内产生光电流引发的，可导致闭锁、烧毁和轨电压坍塌等破坏［1］。辐射效应和损伤机理研究是抗辐射加固技术的基础，航空航天应用的SiGe，InP，集成光电子等高速高性能新型器件的辐射效应和损伤机理是研究重点。研究新型器件的辐射效应和损伤机理的重要作用是：1）对新的微电子技术和光电子技术进行分析评价，推动其应用到航空航天等任务中；2）研究辐射环境应用技术的指导方法学；3）研究抗辐射保证问题，以增加系统可靠性，减少成本，简化供应渠道。研究的目的是保证带宽／速度不断提升的微电子和光（如光纤数据链接）电子电路在辐射环境中可靠地工作。图1所示为辐射效应和损伤机理的重点研究对象。研究领域可分为：1）新微电子器件辐射效应和损伤机理；2）先进微电子技术辐射评估；3）航空航天抗辐射保障；4）光电子器件的辐射效应和损伤机理；5）辐射测试、放射量测定及相关问题；6）飞行工程和异常数据分析；7）提供及时的前期工程支持；8）航空辐射效应评估；9）辐射数据维护和传送。 3抗辐射加固设计技术 3．1抗辐射加固系统设计方法 开展抗辐射加固设计需要一个完整的设计和验证体系，包括技术支持开发、建立空间环境模型及环境监视系统、具备系统设计概念和在轨实验的数据库等。图2所示为空间抗辐射加固设计的验证体系。本文讨论的设计技术范围主要是关于系统、结构、电路、器件级的设计技术。可以通过图2所示设计体系进行抗辐射加固设计：1）采用多级别冗余的方法减轻辐射破坏，这些级别分为元件级、板级、系统级和飞行器级。2）采用冗余或加倍结构元件（如三模块冗余）的逻辑电路设计方法，即投票电路根据最少两位的投票确定输出逻辑。3）采用电路设计和版图设计以减轻电离辐射破坏的方法。即采用隔离、补偿或校正、去耦等电路技术，以及掺杂阱和隔离槽芯片布局设计；4）加入误差检测和校正电路，或者自修复和自重构功能；5）器件间距和去耦。这些加固设计器件可以采用专用工艺，也可采用标准工艺制造。 3．2加固模拟／混合信号IP技术 最近的发展趋势表明，为了提高卫星的智能水平和降低成本，推动了模拟和混合信号IP需求不断增加［2］。抗辐射加固模拟IP的数量也不断增加。其混合信号IP也是相似的，在高、低压中均有应用，只是需在不同的代工厂加工。比利时IMEC，ICsense等公司在设计抗辐射加固方案中提供了大量的模拟IP内容。模拟IP包括抗辐射加固的PLL和A／D转换器模块，正逐步向软件控制型混合信号SoCASIC方向发展。该抗辐射加固库基于XFab公司180nm工艺，与台积电180nm设计加固IP库参数相当。TID加固水平可以达到1kGy，并且对单粒子闭锁和漏电流增加都可以进行有效加固。 3．3SiGe加固设计技术 SiGeHBT晶体管在空间应用并作模拟器件时，对总剂量辐射效应具有较为充分和固有的鲁棒性，具备大部分空间应用（如卫星）所要求的总剂量和位移效应的耐受能力［3］。目前，SiGeBiCMOS设计加固的热点主要集中在数字逻辑电路上。SEE／SEU会对SiGeHBT数字逻辑电路造成较大破坏。因此，这方面的抗加设计技术发展较快。对先进SiGeBiCMOS工艺的逻辑电路进行SEE／SEU加固时，在器件级，可采用特殊的C－B－ESiGeHBT器件、反模级联结构器件、适当的版图结构设计等来进行SEE／SEU加固。在电路级，可使用双交替、栅反馈和三模冗余等方法进行加固设计。三模冗余法除了在电路级上应用外，还可作为一种系统级加固方法使用。各种抗辐射设计获得的加固效果各不相同。例如，移相器使用器件级和电路级并用的加固设计方案，经过LET值为75MeV•cm2／mg的重粒子试验和标准位误差试验后，结果显示，该移相器整体抗SEU能力得到有效提高，对SEU具有明显的免疫力。 4抗辐射加固工艺技术 目前，加固专用工艺线仍然是战略级加固的强有力工具，将来会越来越多地与加固设计结合使用。因为抗辐射加固工艺技术具有非常高的专业化属性和高复杂性，因此只有少数几个厂家能够掌握该项技术。例如，单粒子加固的SOI工艺和SOS工艺，总剂量加固的小几何尺寸CMOS工艺，IBM的45nmSOI工艺，Honeywe1l的50nm工艺，以及BAE外延CMOS工艺等。主要的抗辐射加固产品供应商之一Atmel于2006年左右达到0．18μm技术节点，上一期的工艺节点为3μm。Atmel的RTCMOS，RTPCMOS，RHCMOS抗辐射加固专用工艺不需改变设计和版图，只用工艺加固即可制造出满足抗辐射要求的军用集成电路。0．18μm是Atmel当前主要的抗辐射加固工艺，目前正在开发0．15μm技术，下一步将发展90nm和65nm工艺。Atmel采用0．18μm专用工艺制造的IC有加固ASIC、加固通信IC、加固FPGA、加固存储器、加固处理器等，如图3所示。 5重点发展技术态势 5．1美国的抗辐射加固技术 5．1．1加固设计重点技术 美国商务部2009年国防工业评估报告《美国集成电路设计和制造能力》，详细地研究了美国抗辐射加固设计和制造能力［4］。拥有抗辐射加固制造能力的美国厂商同时拥有抗单粒子效应、辐射容错、抗辐射加固和中子加固的设计能力。其中，拥有抗单粒子效应能力的18家、辐射容错14家、辐射加固10家，中子加固9家。IDM公司是抗辐射加固设计的主力军，2006年就已达到从10μm到65nm的15个技术节点的产品设计能力。15家公司具备10μm～1μm的设计能力，22家公司具备1μm～250nm的设计能力，24家公司具备250nm～65nm设计能力，7家公司的技术节点在65nm以下，如图5所示。纯设计公司的抗辐射加固设计能力较弱。美国IDM在设计抗辐射产品时所用的材料包括体硅、SOI，SiGe等Si标准材料，和蓝宝石上硅、SiC，GaN，GaAs，InP，锑化物、非结晶硅等非标准材料两大类。标准材料中使用体硅的有23家，使用SOI的有13家，使用SiGe的有10家。使用非标准材料的公司数量在明显下降。非标材料中，GaN是热点，有7家公司（4个小规模公司和3个中等规模公司）在开发。SiC则最弱，只有两家中小公司在研发。没有大制造公司从事非标材料的开发。 5．1．2重点工艺和制造能力 美国有51家公司从事辐射容错、辐射加固、中子加固、单粒子瞬态加固IC产品研制。其中抗单粒子效应16家，辐射容错15家，抗辐射加固12家，中子加固8家。制造公司加固IC工艺节点从10μm到32nm。使用的材料有标准Si材料和非标准两大类。前一类有体硅、SOI和SiGe，非标准材料则包括蓝宝石上硅，SiC，GaN，GaAs，InP，锑化物和非晶硅（amorphous）。晶圆的尺寸有50，100，150，200，300mm这几类。抗辐射加固产品制造可分为专用集成电路（ASIC）、栅阵列、存储器和其他产品。ASIC制造能力最为强大，定制ASIC的厂商达到21家，标准ASIC达到13家，结构化ASIC有12家。栅阵列有：现场可编程阵列（FPGA）、掩膜现场可编程阵列（MPGA）、一次性现场可编程阵列（EPGA），共19家。RF／模拟／混合信号IC制造商达到18家，制造处理器／协处理器有11家。5．1．3RF和混合信号SiGeBiCMOS据美国航空航天局（NASA），SiGe技术发展的下一目标是深空极端环境应用的技术和产品，例如月球表面应用。这主要包括抗多种辐射和辐射免疫能力。例如，器件在＋120℃～－180℃温度范围内正常工作的能力。具有更多的SiGe模拟／混合信号产品，微波／毫米波混合信号集成电路。系统能够取消各种屏蔽和专用电缆，以减小重量和体积。德国IHP公司为空间应用提供高性能的250nmSiGeBiCMOS工艺SGB25RH［5］，其工作频率达到20GHz。包括专用抗辐射加固库辐射试验、ASIC开发和可用IP。采用SGB13RH加固的130nmSiGeBiCMOS工艺可达到250GHz／300GHz的ft／fmax。采用该技术，可实现SiGeBiCMOS抗辐射加固库。 5．2混合信号的抗辐射加固设计技术 如果半导体发展趋势不发生变化，则当IC特征尺寸向90nm及更小尺寸发展时，混合信号加固设计技术的重要性就会增加［6］。设计加固可以使用商用工艺，与特征尺寸落后于商用工艺的专用工艺相比，能够在更小的芯片面积上提高IC速度和优化IC性能。此外，设计加固能够帮助设计者扩大减小单粒子效应的可选技术范围。在20～30年长的时期内，加固设计方法学的未来并不十分清晰。最终数字元件将缩小到分子或原子的尺度。单个的质子、中子或粒子碰撞导致的后果可能不是退化，而是整个晶体管或子电路毁坏。除了引入新的屏蔽和／或封装技术，一些复杂数字电路还需要具备一些动态的自修复和自重构功能。此外，提高产量和防止工作失效的力量或许会推动商用制造商在解决这些问题方面起到引领的作用。当前，没有迹象表明模拟和RF电路会最终使用与数字电路相同的元件和工艺。因此，加固混合信号电路设计者需要在模拟和数字两个完全不同的方向开展工作，即需要同时使用两种基本不同的IC技术，并应用两种基本不同的加固设计方法。 6结束语 微电子器件抗辐射加固是军用微电子技术争夺的焦点之一。对微电子、光电子器件辐射效应和损伤机理的研究是抗辐射加固技术的基础。CMOS，SOI，SiGe，InP，集成光电子等高速高性能新型器件的辐射效应和损伤机理的研究是基础研究的热点。为了保证战略级加固能力，美国等国家保留了相当数量的专用抗辐射加固设计、工艺和制造能力。同时，也在开发采用标准商用工艺线的加固设计技术（RHBD），这是快速发展的热点技术之一。建立一个完善的设计和验证体系是抗辐射加固设计的基础设施和体制保障。在技术趋势方面，亚微米CMOS，SOI，SiGe微电子器件、电路、系统的抗固设计和工艺技术是信号处理集成电路的重点发展方向。蓝宝石上硅，SiC，GaN，GaAs，InP，锑化物和非晶硅等非标准材料也是某些特定应用的重点发展技术。 作者：王健安谢家志赖凡工作单位：中国电子科技集团公司第二十四研究所 微电子论文:高职微电子人才培养模式探索与实践 1发挥省实训基地作用,提升学生核心能力 “集成电路版图设计”、“微电子工艺及管理”、“半导体设备维护”为微电子技术专业学生培养的核心工作岗位.在省实训基地的建设中，建立了IC版图设计实验室、微电子材料及器件工艺实验室和IC封装测试实验室.依托省实训基地，瞄准本专业的核心工作岗位需求，进行本专业的新技术、新工艺、新材料等实训，使学生在校期间掌握本行业的先进技术，提升就业竞争力.在微电子工艺的教学中，改变原来学生只能通过教师解说、观看录像等了解相关工艺过程，没有机会亲自动手的状况，采用理实一体化的教学模式；在IC版图设计、IC封装测试的教学中，进行大力教学改革，以项目或任务驱动，面向工作过程，实现融知识、技能与职业素质于一体的人才培养[4]. 2校内外实训基地相融合，推进教学改革 微电子涉及的实训设备昂贵，学校由于本身经费的限制，只能建立非常有限的微电子实验环境，其它的要依靠校企合作方式来解决.为发挥企业的优势，与苏州中科集成电路设计中心进行紧密合作.苏州中科集成电路设计中心是中国科学院和苏州市政府联合创办的大型院地合作项目，是苏州市集成电路公共实训基地.双方合作的主要内容有：中科积极参与学校微电子专业人才培养方案的建设，在教材及教学内容上互相学习，相互渗透，该专业基于项目教学法的“IC版图设计”课程就是双方合作开发的结果，中科每年都免费接受该专业学生到中科进行为期2-3天的参观、实习、设计体验等活动，每年都派工程师到学校给学生进行行业发展及职业规划的辅导，该专业每年推荐优秀的学生，由学生自愿参加中科组织的有关“集成电路版图设计”和“集成电路测试”方面的高技能培训，并由学校与中科共同择优推荐学生就业.校企深度合作，校内外实训基地相融合的培养方式，使学生参与到企业的实际工作中，按企业员工的要求进行实战训练，提高学生的责任感、团队意识和实际技能，也降低了学生的就业成本. 3工学结合，提高人才培养质量 国家在“十二五”高等职业教育发展规划中明确提出：继续推行任务驱动、项目导向、订单培养、工学交替等教学做一体的教学模式改革.顶岗实习是让学生对社会和专业加深了解的有效方法和途径.在学校的大力支持下，先后与苏州中科集成电路设计中心、信音电子(苏州)有限公司、秉亮科技(苏州)有限公司、旺宏微电子(苏州)有限公司等公司建立了紧密的合作关系，成为本专业的校外实训基地.2009级微电子专业三个班的同学2011暑期在信音电子(苏州)有限公司进行了为期三个月的顶岗实习，这也是学校第一次一个年级的全专业学生到企业去.这是一次难得的了解企业的机会，锻炼了学生各方面的能力，特别是毅力和个人意志品质及团队合作精神.学生到企业顶岗实训，虽然很辛苦，但加深了对社会和企业的了解，挣了自己所需的学费，学生感到特别自豪，也体会到父母挣钱给自己读书的艰辛，深刻体会到以后努力学习、提高自己谋生手段的重要性.本专业探索出既增强学生的就业竞争力，又降低企业的用人成本的人才培养模式，实现企业、学校、学生、家庭等多方共赢. 4构建双师结构教学团队 实施“请进来，走出去”的培养方式，向校外实训基地苏州中科集成电路设计中心、苏州玮琪生物科技有限公司、无锡华润矽科微电子有限公司等先后派出5名教师以项目合作的方式到企业短期工作，深入企业一线亲身了解最新技术、体验工程环境，促进双师型教师队伍的建设.另外，也把企业项目带进来，目前本专业教研室的教师们承担了来自校外实训基地的3项研发项目.与此同时，实训基地先进的仪器设备，也为教师开展科研创造了条件，提升了教师的科研水平，为指导学生实训打下基础[5]. 5结语 近两年多来微电子技术专业就业率和签约率较高，连续3年签约率高达85%以上，也高于学校的平均水平，2012届的签约率更高达96%.近3年的毕业生约有1/4—1/3进入集成电路设计公司从事IC版图设计的工作，成为研发辅助人员，这在高职院校各专业中是不多见的.其中不少学生被本行业的著名公司，如旺宏微电子、秉亮科技、奇景光电(苏州)有限公司等公司竞相录用，不少学生已成为公司的技术骨干.在苏州地区的主要集成电路设计公司，其后端版图设计人员，基本上有一半以上的员工是本校微电子专业毕业的学生.在微电子工艺领域，本专业也有不少学生进入像苏州纳米所等单位从事微电子工艺工作.通过推行校内外实训基地相融合，教学和课程相渗透的人才培养模式，提高了学校微电子技术专业学生的人才培养质量，成为本地区特色鲜明并有一定影响的专业. 本文作者:吴尘陈伟元工作单位:苏州市职业大学 微电子科技发展关键走向 微电子技术对现代人类生活的影响极大，自从1947年第一个晶体管问世以来，微电子技术发展速猛。Intel公司的创始人之一Moore在上个世纪1965年研究指出，晶成电路上集成的晶体管数量每18个月将增加一倍，性能将提高一倍，而价格却不相应的增加，这就是所谓的摩尔定律（Moore,sLaw）。根据美国半导体工业协会预测，至少到2016年，集成电路（IC）线宽依然按“摩尔定律”缩小下去，2016年可以达到25nm的技术水平。根据发表的大量资料可知，在2016年以后的十几年，芯片的特征尺寸将继续缩小。微电子技术新的发展及应用方向是系统芯片（SOC），它的发展时间可能会更长，所谓的系统芯片是随着微电子工艺向纳米级迁移和设计复杂度增加，一种新的产品把系统做在了芯片上，该芯片被称为系统芯片（简称SOC）。系统芯片将逐渐取代微处理器，SOC必将成为今后微电子技术发展新宠之一。另外，微电子技术还会与其它技术相融合，诞生一系列新的经济和技术增长点，例如MEMS技术和生物芯片等。 一、微电子的集成技术 微电子器件的特征尺寸缩小将持继下去。目前，建立在以Si基材料为基础、CMOS器件为主流的半导体集成电路技术，其主流产品的特征尺寸已缩小到0.18~0.1?m。硅基技术的高度成熟，硅基CMOS芯片应用的日益扩大，硅平面的加工工艺技术作为高新技术基础的高新加工技术也将持继下去。据国际权威机构预测，到2012年，微电子芯片加工技术将达到400mm（16in）硅片、50nm特征尺寸，到2016年，器件的最小特征尺寸应在13nm。然而，硅基CMOS的发展和任何事物一样，都有其产生、发展、成熟、衰亡的过程，不可能按摩尔定律揭示的规律长期的发展下去。随着特征尺寸的缩小，将达到器件结构的诸多物理限制。当代各种集成电路发展状况，越来越接近物理限制。 采用新材料的非经典CMOS必将发展起来，高K材料和新型的栅电极；采用非经典的FET器件结构；采用新工艺技术等。在非经典CMOS迫切需要解决的问题中，功耗是一个最严峻的问题，能否圆满解决这一问题，将是制约发展非经典CMOS发展的一个重要因素。 二、正在成长的系统芯片—SOC 由芯片发展到系统芯片（SOC），是改善芯片集成技术的新举措。微电子器件的特征尺寸难于按摩尔定律无限的缩小下去，在芯片上增加集成器件是集成技术发展的另一方向。与当年从分立晶体管到集成芯片（IC）一样，系统芯片（SOC）将是微电子技术领域中又一场新的革命。 上个世纪90年代以来，集成芯片系统（SOC）讯速发展起来，它基于硅基CMOS工艺，但又不局限于CMOS和硅平面加工工艺。它是以硅基CMOS为基础技术，将整个电子系统和子系统整个集成在一个芯片上或几个芯片上，它是集软件和硬件于一身的产物，SOC的设计是通过嵌入模拟电路、数字电路等IP的结合体，可以具有更大的灵活性。一个典型的SOC可能包含应用处理器模块、数字信号处理器模块、存储器单元模块、控制器模块、外设接口模块等等多种模块。微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破，同时也是信息技术发展的必然结果。集成系统的发展是以应用为驱动的，随着社会信息化的进程，它将越来越重要。21世纪仅仅是SOC发展的开始，它将进入空间、进入人体、进入家庭，它将进入需要所有需要掌握信息处理的信息空间和时间。有的科学家就把集成芯片系统—SOC称为USOC（UserSOC）。 三、MEMS技术是微电子技术新的增长点 微机电系统制造（Micro?Electro?Mechanical?systems—MEMS）是微电子发展的另一方向，它的目标是把信息获取、处理和执行一体化地集成在一起，使其成为真正的系统，也可以说是更广泛的SOC概念。MEMS不仅为传统的机械尺寸领域打开了新的大门，也真正实现了机电一体化。因此，它被认为是微电子技术的又一次革命，对21世纪的科学技术、生产方式、人类生活都有深远影响。 微机电系统(MEMS)技术是建立在微米/纳米技术（micro/nanotechnology）基础上的21世纪前沿技术，是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。这种微机电系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令，还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令进行操作。它用微电子技术和微加工技术(包括硅体微加工、硅表面微加工、LIGA和晶片键合等技术)相结合的制造工艺，制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统。?微机电系统（MEMS）是近年来发展起来的一种新型多学科交叉的技术，该技术将对未来人类生活产生极大性影响。它涉及机械、电子、化学、物理、光学、生物、材料等多学科。?微机电系统(MEMS)的研究已取得很多成果。在微传感器方面，利用物质的各种特性研制出了各种微型传感器；在微执生器方面有微型马达、微阀、微泵及各种专用微型机械已组成微化学系统和DNA反应室。此外，还有其它很多方面的应用。 微机电系统（MEMS）的制造，是从专用集成电路（ASIC）技术发展过来的，如同ASIC技术那样，可以用微电子工艺技术的方法批量制造。但比ASIC制造更加复杂，这是由于?微机电系统（MEMS）的制造采用了诸如生物或者化学活化剂之类的特殊材料，是一种高水平的微米/纳米技术。微米制造技术包括对微米材料的加工和制造。纳米制造技术和工艺，除了包括微米制造的一些技术（如离子束光刻等）与工艺外，还包括利用材料的本质特性而对材料进行分子和原子量级的加工与排列技术和工艺等。 随着信息时展需要，后硅时代的将来还无法预料，但微电子方面的科学工作者普遍期望基于分子结构新方案和工作原理的发展，在基础研究方面，已有分子电子的设想，但还不能估计其技术可转换性。有机微电子技术、超导微电子技术、纳米电子技术等，都将是微电子领域新的亮点。 微电子论文:硅微电子学研讨论文 摘要本文展望了21世纪微电子技术的发展趋势。认为：21世纪初的微电子技术仍将以硅基CMOS电路为主流工艺，但将突破目前所谓的物理“限制”，继续快速发展；集成电路将逐步发展成为集成系统；微电子技术将与其它技术结合形成一系列新的增长点，例如微机电系统（MEMS）、DNA芯片等。具体地讲，SOC设计技术、超微细光刻技术、虚拟工厂技术、铜互连及低K互连绝缘介质、高K栅绝缘介质和栅工程技术、SOI技术等将在近几年内得到快速发展。21世纪将是我国微电子产业的黄金时代。 关键词微电子技术集成系统微机电系统DNA芯片 1引言 综观人类社会发展的文明史，一切生产方式和生活方式的重大变革都是由于新的科学发现和新技术的产生而引发的，科学技术作为革命的力量，推动着人类社会向前发展。从50多年前晶体管的发明到目前微电子技术成为整个信息社会的基础和核心的发展历史充分证明了“科学技术是第一生产力”。信息是客观事物状态和运动特征的一种普遍形式，与材料和能源一起是人类社会的重要资源，但对它的利用却仅仅是开始。当前面临的信息革命以数字化和网络化作为特征。数字化大大改善了人们对信息的利用，更好地满足了人们对信息的需求；而网络化则使人们更为方便地交换信息，使整个地球成为一个“地球村”。以数字化和网络化为特征的信息技术同一般技术不同，它具有极强的渗透性和基础性，它可以渗透和改造各种产业和行业，改变着人类的生产和生活方式，改变着经济形态和社会、政治、文化等各个领域。而它的基础之一就是微电子技术。可以毫不夸张地说，没有微电子技术的进步，就不可能有今天信息技术的蓬勃发展，微电子已经成为整个信息社会发展的基石。 50多年来微电子技术的发展历史，实际上就是不断创新的过程，这里指的创新包括原始创新、技术创新和应用创新等。晶体管的发明并不是一个孤立的精心设计的实验，而是一系列固体物理、半导体物理、材料科学等取得重大突破后的必然结果。1947年发明点接触型晶体管、1948年发明结型场效应晶体管以及以后的硅平面工艺、集成电路、CMOS技术、半导体随机存储器、CPU、非挥发存储器等微电子领域的重大发明也都是一系列创新成果的体现。同时，每一项重大发明又都开拓出一个新的领域，带来了新的巨大市场，对我们的生产、生活方式产生了重大的影响。也正是由于微电子技术领域的不断创新，才能使微电子能够以每三年集成度翻两番、特征尺寸缩小倍的速度持续发展几十年。自1968年开始，与硅技术有关的学术论文数量已经超过了与钢铁有关的学术论文，所以有人认为，1968年以后人类进入了继石器、青铜器、铁器时代之后硅石时代（siliconage）〖1〗。因此可以说社会发展的本质是创新，没有创新，社会就只能被囚禁在“超稳态”陷阱之中。虽然创新作为经济发展的改革动力往往会给社会带来“创造性的破坏”，但经过这种破坏后，又将开始一个新的处于更高层次的创新循环，社会就是以这样螺旋形上升的方式向前发展。 在微电子技术发展的前50年，创新起到了决定性的作用，而今后微电子技术的发展仍将依赖于一系列创新性成果的出现。我们认为：目前微电子技术已经发展到了一个很关键的时期，21世纪上半叶，也就是今后50年微电子技术的发展趋势和主要的创新领域主要有以下四个方面：以硅基CMOS电路为主流工艺；系统芯片（SystemOnAChip，SOC）为发展重点；量子电子器件和以分子（原子）自组装技术为基础的纳米电子学；与其他学科的结合诞生新的技术增长点，如MEMS，DNAChip等。 221世纪上半叶仍将以硅基CMOS电路为主流工艺 微电子技术发展的目标是不断提高集成系统的性能及性能价格比，因此便要求提高芯片的集成度，这是不断缩小半导体器件特征尺寸的动力源泉。以MOS技术为例，沟道长度缩小可以提高集成电路的速度；同时缩小沟道长度和宽度还可减小器件尺寸，提高集成度，从而在芯片上集成更多数目的晶体管，将结构更加复杂、性能更加完善的电子系统集成在一个芯片上；此外，随着集成度的提高，系统的速度和可靠性也大大提高，价格大幅度下降。由于片内信号的延迟总小于芯片间的信号延迟，这样在器件尺寸缩小后，即使器件本身的性能没有提高，整个集成系统的性能也可以得到很大的提高。 自1958年集成电路发明以来，为了提高电子系统的性能，降低成本，微电子器件的特征尺寸不断缩小，加工精度不断提高，同时硅片的面积不断增大。集成电路芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE．Moore1965年预言的摩尔定律，即每隔三年集成度增加4倍，特征尺寸缩小倍。在这期间，虽然有很多人预测这种发展趋势将减缓，但是微电子产业三十多年来发展的状况证实了Moore的预言[2]。而且根据我们的预测，微电子技术的这种发展趋势还将在21世纪继续一段时期，这是其它任何产业都无法与之比拟的。 现在，0．18微米CMOS工艺技术已成为微电子产业的主流技术，0．035微米乃至0．020微米的器件已在实验室中制备成功，研究工作已进入亚0．1微米技术阶段，相应的栅氧化层厚度只有2．0～1．0nm。预计到2010年，特征尺寸为0．05～0．07微米的64GDRAM产品将投入批量生产。 21世纪，起码是21世纪上半叶,微电子生产技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。尽管微电子学在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大进展；但还不具备替代硅基工艺的条件。根据科学技术的发展规律，一种新技术从诞生到成为主流技术一般需要20到30年的时间，硅集成电路技术自1947年发明晶体管1958年发明集成电路,到60年代末发展成为大产业也经历了20多年的时间。另外，全世界数以万亿美元计的设备和技术投入，已使硅基工艺形成非常强大的产业能力；同时，长期的科研投入已使人们对硅及其衍生物各种属性的了解达到十分深入、十分透彻的地步，成为自然界100多种元素之最，这是非常宝贵的知识积累。产业能力和知识积累决定了硅基工艺起码将在50年内仍起重要作用，人们不会轻易放弃。 目前很多人认为当微电子技术的特征尺寸在2015年达到0．030～0．015微米的“极限”之后，将是硅技术时代的结束，这实际上是一种误解。且不说微电子技术除了以特征尺寸为代表的加工工艺技术之外，还有设计技术、系统结构等方面需要进一步的大力发展，这些技术的发展必将使微电子产业继续高速增长。即使是加工工艺技术，很多著名的微电子学家也预测，微电子产业将于2030年左右步入像汽车工业、航空工业这样的比较成熟的朝阳工业领域。即使微电子产业步入汽车、航空等成熟工业领域，它仍将保持快速发展趋势，就像汽车、航空工业已经发展了50多年仍极具发展潜力一样。 随着器件的特征尺寸越来越小，不可避免地会遇到器件结构、关键工艺、集成技术以及材料等方面的一系列问题，究其原因，主要是：对其中的物理规律等科学问题的认识还停留在集成电路诞生和发展初期所形成的经典或半经典理论基础上，这些理论适合于描述微米量级的微电子器件，但对空间尺度为纳米量级、空间尺度为飞秒量级的系统芯片中的新器件则难以适用；在材料体系上，SiO2栅介质材料、多晶硅／硅化物栅电极等传统材料由于受到材料特性的制约，已无法满足亚50纳米器件及电路的需求；同时传统器件结构也已无法满足亚50纳米器件的要求，必须发展新型的器件结构和微细加工、互连、集成等关键工艺技术。具体的需要创新和重点发展的领域包括：基于介观和量子物理基础的半导体器件的输运理论、器件模型、模拟和仿真软件，新型器件结构，高k栅介质材料和新型栅结构，电子束步进光刻、13nmEUV光刻、超细线条刻蚀，SOI、GeSi／Si等与硅基工艺兼容的新型电路，低K介质和Cu互连以及量子器件和纳米电子器件的制备和集成技术等。 3量子电子器件（QED）和以分子原子自组装技术为基础的纳米电子学将带来崭新的领域 在上节我们谈到的以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术，可称之为“scalingdown”，与此同时我们必须注意“bottomup”。“bottomup”最重要的领域有二个方面： (1)量子电子器件（QED—QuantumElectronDevice）这里包括单电子器件和单电子存储器等。它的基本原理是基于库仑阻塞机理控制一个或几个电子运动，由于系统能量的改变和库仑作用，一个电子进入到一个势阱，则将阻止其它电子的进入。在单电子存储器中量子阱替代了通常存储器中的浮栅。它的主要优点是集成度高；由于只有一个或几个电子活动所以功耗极低；由于相对小的电容和电阻以及短的隧道穿透时间，所以速度很快；且可用于多值逻辑和超高频振荡。但它的问题是制造比较困难，特别是制造大量的一致性器件很困难；对环境高度敏感，可靠性难以保证；在室温工作时要求电容极小（αF），要求量子点大小在几个纳米。这些都为集成成电路带来了很大困难。 因此，目前可以认为它们的理论是清楚的，工艺有待于探索和突破。 (2)以原子分子自组装技术为基础的纳米电子学。这里包括量子点阵列（QCA—Quantum－dotCellularAutomata)和以碳纳米管为基础的原子分子器件等。 量子点阵列由量子点组成，至少由四个量子点,它们之间以静电力作用。根据电子占据量子点的状态形成“0”和“1”状态。它在本质上是一种非晶体管和无线的方式达到阵列的高密度、低功耗和实现互连。其基本优势是开关速度快，功耗低，集成密度高。但难以制造，且对值置变化和大小改变都极为灵敏，0．05nm的变化可以造成单元工作失效。 以碳纳米管为基础的原子分子器件是近年来快速发展的一个有前景的领域。碳原子之间的键合力很强，可支持高密度电流，而热导性能类似于金刚石，能在高集成度时大大减小热耗散，性质类金属和半导体，特别是它有三种可能的杂交态，而Ge、Si只有一个。这些都使碳纳米管（CNT）成为当前科研热点，从1991年发现以来，现在已有大量成果涌现，北京大学纳米中心彭练矛教授也已制备出0．33纳米的CNT并提出“T形结”作为晶体管的可能性。但是问题是如何去生长有序的符合设计性能的CNT器件，更难以集成。 目前“bottomup”的量子器件和以自组装技术为基础的纳米器件在制造工艺上往往与“Scalingdown”的加工方法相结合以制造器件。这对于解决高集成度CMOS电路的功耗制约将会带来突破性的进展。 QCA和CNT器件不论在理论上还是加工技术上都有大量工作要做，有待突破，离开实际应用还需较长时日！但这终究是一个诱人探索的领域，我们期待它们将创出一个新的天地。 4系统芯片（SystemOnAChip）是21世纪微电子技术发展的重点 在集成电路（IC）发展初期，电路设计都从器件的物理版图设计入手，后来出现了集成电路单元库（Cell－Lib），使得集成电路设计从器件级进入逻辑级，这样的设计思路使大批电路和逻辑设计师可以直接参与集成电路设计，极大地推动了IC产业的发展。但集成电路仅仅是一种半成品，它只有装入整机系统才能发挥它的作用。IC芯片是通过印刷电路板（PCB）等技术实现整机系统的。尽管IC的速度可以很高、功耗可以很小，但由于PCB板中IC芯片之间的连线延时、PCB板可靠性以及重量等因素的限制，整机系统的性能受到了很大的限制。随着系统向高速度、低功耗、低电压和多媒体、网络化、移动化的发展，系统对电路的要求越来越高，传统集成电路设计技术已无法满足性能日益提高的整机系统的要求。同时，由于IC设计与工艺技术水平提高，集成电路规模越来越大，复杂程度越来越高，已经可以将整个系统集成为一个芯片。目前已经可以在一个芯片上集成108－109个晶体管，而且随着微电子制造技术的发展，21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐步发展到3T时代（即存储容量由G位发展到T位、集成电路器件的速度由GHz发展到灯THz、数据传输速率由Gbps发展到Tbps，注：1G=109、1T=1012、bps：每秒传输数据位数）。 正是在需求牵引和技术推动的双重作用下，出现了将整个系统集成在一个微电子芯片上的系统芯片（SystemOnAChip，简称SOC）概念。 系统芯片（SOC）与集成电路（IC）的设计思想是不同的，它是微电子设计领域的一场革命，它和集成电路的关系与当时集成电路与分立元器件的关系类似，它对微电子技术的推动作用不亚于自50年代末快速发展起来的集成电路技术。 SOC是从整个系统的角度出发，把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密结合起来，在单个（或少数几个）芯片上完成整个系统的功能，它的设计必须是从系统行为级开始的自顶向下（Top－Down）的。很多研究表明，与IC组成的系统相比，由于SOC设计能够综合并全盘考虑整个系统的各种情况，可以在同样的工艺技术条件下实现更高性能的系统指标。例如若采用SOC方法和0．35μm工艺设计系统芯片,在相同的系统复杂度和处理速率下，能够相当于采用0．18～0.25μm工艺制作的IC所实现的同样系统的性能；还有，与采用常规IC方法设计的芯片相比,采用SOC设计方法完成同样功能所需要的晶体管数目约可以降低l～2个数量级。 对于系统芯片（SOC）的发展，主要有三个关键的支持技术。 （1）软、硬件的协同设计技术。面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论（FunctionalPartitionTheory），这里不同的系统涉及诸多计算机系统、通讯系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等等。 （2）IP模块库问题。IP模块有三种,即软核，主要是功能描述；固核，主要为结构设计；和硬核，基于工艺的物理设计、与工艺相关，并经过工艺验证过的。其中以硬核使用价值最高。CMOS的CPU、DRAM、SRAM、E2PROM和FlashMemory以及A／D、D／A等都可以成为硬核。其中尤以基于深亚微米的新器件模型和电路模拟为基础，在速度与功耗上经过优化并有最大工艺容差的模块最有价值。现在,美国硅谷在80年代出现无生产线（Fabless)公司的基础上，90年代后期又出现了一些无芯片（Chipless）的公司,专门销售IP模块。 （3）模块界面间的综合分析技术,这主要包括IP模块间的胶联逻辑技术（gluelogictechnologies）和IP模块综合分析及其实现技术等。 微电子技术从IC向SOC转变不仅是一种概念上的突破,同时也是信息技术新发展的里程碑。通过以上三个支持技术的创新,它必将导致又一次以系统芯片为主的信息技术上的革命。目前，SOC技术已经崭露头角，21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。 在新一代系统芯片领域，需要重点突破的创新点主要包括实现系统功能的算法和电路结构两个方面。在微电子技术的发展历史上,每一种算法的提出都会引起一场变革，例如维特比算法、小波变换等均对集成电路设计技术的发展起到了非常重要的作用,目前神经网络、模糊算法等也很有可能取得较大的突破。提出一种新的电路结构可以带动一系列的应用,但提出一种新的算法则可以带动一个新的领域,因此算法应是今后系统芯片领域研究的重点学科之一。在电路结构方面,在系统芯片中，由于射频、存储器件的加入，其中的电路结构已经不是传统意义上的CMOS结构，因此需要发展更灵巧的新型电路结构。另外，为了实现胶联逻辑（GlueLogic）新的逻辑阵列技术有望得到快速的发展,在这一方面也需要做系统深入的研究。 5微电子与其他学科的结合诞生新的技术增长点 微电子技术的强大生命力在于它可以低成本、大批量地生产出具有高可靠性和高精度的微电子结构模块。这种技术一旦与其它学科相结合,便会诞生出一系列崭新的学科和重大的经济增长点，这方面的典型例子便是MEMS（微机电系统）技术和DNA生物芯片。前者是微电子技术与机械、光学等领域结合而诞生的，后者则是与生物工程技术结合的产物。 微电子机械系统不仅是微电子技术的拓宽和延伸,它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合，实现了微电子与机械融为一体的系统。MEMS将电子系统和外部世界联系起来，它不仅可以感受运动、光、声、热、磁等自然界的外部信号，把这些信号转换成电子系统可以认识的电信号，而且还可以通过电子系统控制这些信号，发出指令并完成该指令。从广义上讲，MEMS是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的微型机电系统。MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域，它几乎涉及到自然及工程科学的所有领域，如电子技术、机械技术、光学、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等〖3〗。 MEMS的发展开辟了一个全新的技术领域和产业。它们不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统所不能完成的任务。正是由于MEMS器件和系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等传统传感器无法比拟的优点,因而MEMS在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。例如微惯性传感器及其组成的微型惯性测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系统（ABS）、稳定控制和玩具；微流量系统和微分析仪可用于微推进、伤员救护；信息MEMS系统将在射频系统、全光通讯系统和高密度存储器和显示等方面发挥重大作用；同时MEMS系统还可以用于医疗、光谱分析、信息采集等等。现在已经成功地制造出了尖端直径为5μm的可以夹起一个红细胞的微型镊子，可以在磁场中飞行的象蝴蝶大小的飞机等。 MEMS技术及其产品的增长速度非常之高，目前正处在技术发展时期，再过若干年将会迎来MEMS产业化高速发展的时期。2000年，全世界MEMS的市场达到120到140亿美元，而带来的与之相关的市场达到1000亿美元。 目前，MEMS系统与集成电路发展的初期情况极为相似。集成电路发展初期，其电路在今天看来是很简单的，应用也非常有限，以军事需求为主,但它的诱人前景吸引了人们进行大量投资，促进了集成电路飞速发展。集成电路技术的进步,加快了计算机更新换代的速度，对CPU和RAM的需求越来越大,反过来又促进了集成电路的发展。集成电路和计算机在发展中相互推动，形成了今天的双赢局面，带来了一场信息革命。现阶段的微机电系统专用性很强，单个系统的应用范围非常有限,还没有出现类似于CPU和RAM这样量大面广的产品。随着微机电系统的进步，最后将有可能形成像微电子技术一样有广泛应用前景的新产业，从而对人们的社会生产和生活方式产生重大影响。 当前MEMS系统能否取得更更大突破，取决于两方面的因素：第一是在微系统理论与基础技术方面取得突破性进展，使人们依靠掌握的理论和基础技术可以高效地设计制造出所需的微系统；第二是找准应用突破口，扬长避短，以特别适合微系统应用的重大领域为目标进行研究,取得突破，从而带动微系统产业的发展。在MEMS发展中需要继续解决的问题主要有：MEMS建模与设计方法学研究；三维微结构构造原理、方法、仿真及制造；微小尺度力学和热学研究；MEMS的表征与计量方法学；纳结构与集成技术等。 微电子与生物技术紧密结合诞生的以DNA芯片等为代表的生物芯片将是21世纪微电子领域的另一个热点和新的经济增长点。它是以生物科学为基础，利用生物体、生物组织或细胞等的特点和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系，并与工程技术相结合进行加工生产，它是生命科学与技术科学相结合的产物。具有附加值高、资源占用少等一系列特点，正日益受到广泛关注。目前最有代表性的生物芯片是DNA芯片。 采用微电子加工技术，可以在指甲盖大小的硅片上制作出包含有多达万种DNA基因片段的芯片。利用这种芯片可以在极快的时间内检测或发现遗传基因的变化等情况，这无疑对遗传学研究、疾病诊断、疾病治疗和预防、转基因工程等具有极其重要的作用。 DNA芯片的基本思想是通过生物反应或施加电场等措施使一些特殊的物质能够反映出某种基因的特性从而起到检测基因的目的。目前Stanford和Affymetrix公司的研究人员已经利用微电子技术在硅片或玻璃片上制作出了DNA芯片〖4〗。他们制作的DNA芯片是通过在玻璃片上刻蚀出非常小的沟槽，然后在沟槽中覆盖一层DNA纤维。不同的DNA纤维图案分别表示不同的DNA基因片段，该芯片共包括6000余种DNA基因片段。DNA（脱氧核糖核酸）是生物学中最重要的一种物质，它包含有大量的生物遗传信息，DNA芯片的作用非常巨大，其应用领域也非常广泛：它不仅可以用于基因学研究、生物医学等，而且随着DNA芯片的发展还将形成微电子生物信息系统，这样该技术将广泛应用到农业、工业、医学和环境保护等人类生活的各个方面，那时，生物芯片有可能象今天的IC芯片一样无处不在。 目前的生物芯片主要是指通过平面微细加工技术及超分子自组装技术，在固体芯片表面构建的微分析单元和系统，以实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要研究包括采用生物芯片的具体实现技术、基于生物芯片的生物信息学以及高密度生物芯片的设计、检测方法学等等。 6结语 在微电子学发展历程的前50年中，创新和基础研究曾起到非常关键的决定性作用。而随着器件特征尺寸的缩小、纳米电子学的出现、新一代SOC的发展、MEMS和DNA芯片的崛起，又提出了一系列新的课题，客观需求正在“召唤”创新成果的诞生。 回顾20世纪后50年，展望21世纪前50年，即百年的微电子科学技术发展历程，使我们深切地感受到，世纪之交的微电子技术对我们既是一个重大的机遇，也是一个严峻的挑战，如果我们能够抓住这个机遇，立足创新，去勇敢地迎接这个挑战，则有可能使我国微电子技术实现腾飞，在新一代微电子技术中拥有自己的知识产权，促进我国微电子产业的发展，为迎接21世纪中叶将要到来的伟大的民族复兴奠定技术基础，以重铸中华民族的辉煌！ 微电子论文:微电子封装金丝倒装键合的微织构研究论文 【摘要】采用EBSD取向成像技术研究了各工艺参数（功率、载荷、超声作用时间）对倒装键合组织及微织构的影响，并与对应的剪切性能值进行比较。结果表明，功率的影响最显著，它可在增大形变量的同时提高键合强度；负荷加大形变量，但提高界面结合强度的效果不显著；超声持续的时间不明显提高形变量，但能在一定程度上提高界面强度。超声是通过软化金属，加强界面扩散的方式提高键合强度；超声的存在使取向变化的速度变慢。 【关键词】金倒装键合EBSD微织构 引言微电子封装中超声键合工艺参数对键合强度的影响已有大量研究［1-3］，一般认为影响其键合强度的主要因素是超声功率、键合压力和键合时间。由于这些参数主要通过改变金丝球与芯片焊盘间界面上的摩擦行为而起作用，必然会引起焊点组织及织构的变化，这些变化到目前尚不清楚。此外，金丝球键合与倒装键合形变方式与形变量都有很大差异，其形变组织与微织构就会不同，它们也会影响焊点强度、刚度、电阻率和组织稳定性。织构的不同会影响弹性模量及拉拔时的界面强度、晶体缺陷的多少一方面产生加工硬化，提高强度，另一方面影响电阻；含大量晶体缺陷的组织是热力学不稳定的，可加速原子的扩散，也会造成后续时效时软化速度的不同。倒装键合的受力状态和应变速率都与常规的低应变速率下的单向均匀压缩不同，键合过程中会有一系列的微织构变化。本文分析了功率、负荷、时间对形变组织和取向变化的影响；另外通过剪切力试验，对比了各参数对键合强度的影响区别；讨论了金丝球凸点键合与倒装键合形变组织及微织构的最大差异。 1样品制备 试验样品为直径为1mil（254μm）键合金丝，经电子火花（EFO）形成金丝球，再经过Eagle60XL金丝球键合机形成金丝球凸点，倒装焊点是在AD81911TS焊接机上形成的。各种焊点均采用树脂镶样，然后经过磨样、机械抛光，最后采用离子轰击的方法达到EBSD试验样品要求。利用高分辨场发射扫描电镜ZeissSuppra1530及HKLChannel5EBSD系统进行取向成像分析。 2结果及分析 2.1超声功率的影响图1(a)为不同超声功率下样品的形变量和性能的关系曲线。可见功率由02W增大到07W后，因功率增大而导致的键合样品形变量增加~20%，总形变量达70%。性能也由无功率时的不能键合增加到2400gf（注：这是几个样品的总值），并且未出现下降。图2为各样品的取向成像，红色为〈111〉压缩轴的取向，黄色为〈100〉取向，蓝色为〈110〉取向。前两种主要是原始取向，后者是压缩变形的稳定取向。组织形貌显示，原始柱状晶被完全压扁。〈110〉区域明显增多。图1(b)为各样品不同织构的定量结果，可见，因超声软化作用提高形变量使〈110〉增加约125%。形变不均匀性还表现在两侧的形变量明显小。图1不同超声功率下样品的形变量和性能的关系曲线(a)及对取向的影响(b) 图2不同功率下样品的取向成像;红色:〈111〉,黄色〈100〉；蓝色〈110〉 2.2载荷的影响图3(a)为不同载荷下样品的形变量及性能变化的曲线。可见，负荷从800gf增至1600gf时，形变量只增加7%，增加幅度较小，不如功率的影响大。性能变化不大，有微弱的先增加后减小的趋势。由于形变量增加就不大，所以还不能说，形变量影响小。与图1的性能数据相比，还未达到最佳键合强度。即使形变量达到70%，也难以达到提高超声作用的效果。图4给出不同载荷下样品的取向成像。也明显看出，载荷变化的范围小，形变量变化也不大，形变组织比较相似。从定量数据看（图3(b)），〈110〉织构含量在下降。这应属于波动。组织上的另一特点是，下侧中心部位为原始金凸点的尾部，即自由球下的热影响细晶区。倒装键合时，该部位所受变形量最大，这也是要键合的界面，因此，大量的晶体缺陷会促进扩散键合。与文献3数据相比，本实验所用力是很大的。图3载荷对形变量、剪切强度(a)及织构百分数(b)的影响. 微电子论文:微电子科学与工程教学改革的研究与实践 21世纪是知识经济时代的竞争，归根结底是人才的竞争，努力培养出高素质及创新能力强的微电子专业人才是我们专业改革的重要目标。两年来，我们在微电子领域的教学内容和方法上进行一系列探索性改革。 一、巩固基础、因材施教 当今，芯片时代的到来，标志着一个国家的经济强盛。在全面建设伟大复兴中国梦的同时，微电子产业需要得到蓬勃发展。微电子专业领域很宽很广，为了更好的展开微电子专业教育，就需要合理的安排微电子专业课程巩固基A，微电子专业是一门知识和技术高度密集的专业性很强的综合学科，涵盖的达到几十个不同领域的理论和技术，例如电子信息技术、计算机技术、化工材料科学、光刻技术、薄膜技术、太阳能技术、真空技术等，综上可以看出，微电子领域要求具有宽阔的知识面和跨学科综合运用分析知识的能力。为了实现培养目标，在制定大纲的时候，基础课方面，如数学，在原来高等数学基础上，增加复变函数作为基础课，是为了后续更好的从事科学研究；在专业必修课方面，增加了模拟集成电路设计课时，目的让学生学会充分分析电路；在选修课方面，增设了版图方面内容的教学，可以更好的培养学生就业兴趣，在专业课程设计方面，增设集成电路设计课程设计，帮助学生更深入了解芯片设计。伴随着社会进步的脚步，微电子专业也需要深入改革，跟上时展的脚步。 社会需求的变化，会提供给大学生的岗位有器件工程师、集成电路工程师、版图工程师，太阳能研发人员等。因此在完善基础学习内容的情况下，还要因材试教，大学的时间是有限的，因个人的爱好选择，培养自己的热爱方向。对专业必修课，要求每个人都学好，在选修课上边就把以后的就业方向分开、分细，做到因材试教。 二、升级教学内容、提高教学方法 微电子是当今发展最快的行业之一。伴随着中国的崛起，社会进步的需要，就要求进一步升级课堂教学内容。首先要以科研带动教学，组成一个庞大的教研室，只让一个老师每学期带一门课，提高科研指标，让本科学生配合老师一起完成项目，这样只有让学生亲身感受到做项目的兴趣，才能真正走进专业学科当中来；其次结合当地微电子公司，带领学生参观当地的微电子工艺生产线，微电子设计公司等，了解前沿发展，提高学生对本专业的兴趣。只有提高学生对微电子领域的兴趣，我们才会培养出更多更优秀的人才，来造福社会。 教学方法的改进也是很重要的，对于工程类的专业学习，不要一味的照本宣科，要结合实际，培养学生自己解决问题的能力，课堂教学求“精”，让学生把每个问题吃透，理解深刻，如何构建解决问题思路的教学过程才是最核心的任务。 通过这两年的教学改革，巩固学生们的专业基础，提升了学生的就业水平，培养了学生对微电子领域的热情，一批抱有更高志向的年轻人准备考研在这个专业继续走下去。可以说，吉林大学珠海学院微电子专业的学生，基础扎实，素质高，动手能力强，很受欢迎。 微电子论文:微电子电路校准技术和自动测试 摘 要在社会经济和科技不断发展的过程中，微电子电路技术也称为目前科学技术的研究重点，我们要保证微电子电路技术能够与时俱进的基础上，具备完整、一致且准确的检测及校准方法。所以，就要加强对微电子电路校准技术及自动测试的研究，从而提高微电子电路电气设备的质量，保障人们的生活，稳定社会经济。 【关键词】微电子 电路校准技术 自动测试 在电子技术不断发展的过程中，各种电子电路技术被广泛应用到社会各方面的电器中。获取电器中的微小微电子参量，能够保证生产的电器产品达到质量标准。但是由于微电子参量容易受到干扰，所以就要使用专业的校准技术对其进行校准及自动分析，从而使电器产品的质量能够得到保障，以此更好的应用到电子电路技术中。 1 微电子电路校准技术和自动测试技术的基本认识 1.1 微电子电路校准技术 在测试设备满足相关要求的基础上，测试软件的质量影响着监测数据的可靠性及准确性。如果检测设备自身没有满足准确性的要求，那么即使测试软件具有良好的质量，也不能够全面保证测试结果的准确性。一般，如果生厂商对质量的要求比较高，那么校准技术系统量值的准确性也就比较高。以此提高了生产及管理成本，从而影响了产品的生产速度。 1.2 微电子电路自动测试技术 根据相关要求，对微电子电路进行严格测试，能够有效保证商家产品不受其他商家的影响。为了能够保证使用微电子电路技术产品的质量能够达到标准，就要根据产品的实际情况完成测试。如果测试的设备级别高于产品测试水平，那么软件自身的质量也能够影响测试的质量。但是软件自身的质量与检测依据和其过程中使用的方式、验证有效性及测试覆盖率和有着一定的关系，这方面也是目前自动检测技术重要的研究课题。 2 微电子电路校准技术及自动测试技术重点 2.1 微电子电路校准技术及自动测试技术的依据和方法 目前，我国微电子电路校准及自动测试并没有正式的标准，其主要依据为电子计量测试应用手册及GB3843-83、GB3439-82、GB6798-1996等，这些只是对测试方法的基本理论进行了规定，并没有涉及到编程规则，所以其并不完善。如果校准及测试只有基本理论没有编程规则，那么使用同种标准编制出的程序质量并不同，那么就没有办法保证校准及测试的一致性及完整性。微电子电路校准及检测使用的设备并不是一般的设备或者系统，其检测过程能够通过程序控制，不需要人为干预。所以对其的研究也可以看做是对校准及检验程序设计规则的研究。校准过程中的控制本文为规程，检测过程中的控制文本为规则，两者都是通过程序设计的形式进行实现。 2.2 设备的校准依据和方法 设备的校准依据指的是生产制造厂设计的指标，包括范围和不确定度、基准量值、输入/输出通道量值。如果通过传统手工的方式进行校准，显然校准的量值较多，一个六十通道的测试系统需要十天或者二十天左右完成，在此过程中要使用三百多页表格。所以就要使用自动校准方式进行。 设备校准主要有两种方法： 2.2.1 基于基准参量分别溯源法 因为微电子电路检测设备为综合测量设备，有多个不同类型的参量要进行校准，比如电阻、电压及时间频率等，他们相互之间并没有关系。通过此方法校准，首先要对基准量溯源，之后使用合格的基准量对设备的所有参量进行校准检测，以此对整个系统进行校准。 2.2.2 标准物质法 这种方法是通过已知不确定度的标准样片，对不确定度使用的检测设备进行测量校验，如果其在参量类型范围内是完整的，那么测量的过程就是校准，否则只是核查或者比对。核查和比对在过程条件及目的方面存在一定的差别，如果此测量过程是为了能够检查系统样片的可用性，这叫做核查。制备微电子标准样片一般为自制芯片，因为芯片结构较为复杂，制作也非常精细，自制的话要花费大量的资金。所以可以从同批的产品中进行选择，在不确定的条件下，实现参量的一致性是可行的。 2.3 检测覆盖率及校准的完整性 检测故障的覆盖率越高，那么就说明检测校准的过程越好，使用最少的代码获得最大的故障覆盖率是最理想的。在传统测试码生成算法研究过程中就有多种使用的算法，但是实际上除了穷举，其他都是实现不了复杂电路的全部故障覆盖率。 与测试故障覆盖率相比，校准的完整性对测试码的量是不太重视，它重视的是需要检测的参量是否被完全检测。所以，其与检测的过程及方法有着一定的联系。比如使用标准物质法，重视的是输入/输出参量是否都被全部检测，尤其是第一个通道的范围及参量。因为系统一般都自带验证程序，在自己校验的过程中，都会以零通道为基础，从而实现测试系统中通道的一致性。 2.4 软件校准及检测的验证方法 对于此类的专用软件，除了实测验证之外，并没有其他较好的办法。所以对于校准软件的检验，首先可以使用可测性设计技术，以此保证测试过程中都能够验证。另外，使用局部化原理，保证测试过程中的测试都与一个参量相关，以此保证唯一的测试结果。最后，根据电路通过及不通过不断变化状态的特征，使用相对性原理，对测试结果有效性进行全面的检查，以此保证程序的可靠性，降低错误检测的机率。 2.5 量值溯源 量值溯源指的是将量值通过不间断的一条链追溯到国家及国防的最高标准。在微电子电路校准及检测过程中，量值溯源校准的方法及溯源方法有着一定的联系，所以也就是量值溯源具有两种方法，分e为溯源法及标准物质法。由于后者在使用过程中具有一定的限制，所以就要使用溯源法对微电子电路进行校准。 3 结语 随着我国社会的不断进步和发展，不断是大型工程中的电气设备，还是日常生活中的家用电器，都会使用微电子电路技术。微电子电路技术就是一种将多种半导体作为基础的电子技术集成电路，其特点就是重量轻、体积小，并且具有较高的可靠性。为了能够保证微电子电路电气具有较高的质量，就要对其进行检测，以此控制器质量。基于此，以上本文就针对微电子电路的校准技术及自动测试进行了研究和探讨，以此保证电气设备中微电子电路的安全性。 微电子论文:基于微电子学的无人机技术 摘 要随着电子信息技g发展，无人机技术已成为一种重要的信息技术手段，相较于有人机而言，无人机系统具有一定的“自主性”，能够在一定程度上实现系统的自主控制，强化系统的智能性，是无人机系统发展的重要方向。本文就对无人机系统自主控制技术研究现状进行分析，并展望无人机系统自主控制技术的未来趋势。本文研究了无人机技术的国内外研究现状，重点分析六轴飞行器研究领域当前的关键技术，包括无人机的研究与设计，并对无人机未来的发展进行了探讨。 【关键词】电子信息 无人机 六轴飞行器 研究与设计 1 前言 无人机首次出现在 1917 年，主要应用于防空导弹打靶、军事侦察、载弹远程打击，尤其美国“全球鹰”、“捕食者”、“沙漠鹰”等型号的无人机在海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战中在侦察和主动攻击中所取得的良好军事效果，使得世界各国首先在军事上开始重视无人机的研制与开发。我国无人机发展起步于 20 世纪 50 年代末，20 世纪 90 年代末，发展才得以提速，国内大学相继成立了无人机专门研究机构，西安爱生技术集团公司（西安无人机研究发展中心）成为国内一家主要的无人机研制生产厂商。它是航空工业总公司设在西北工业大学集科、工、贸一体化的现代化高科技企业，主要研制和生产系列化小型无人机系统，被国务院发展研究中心确认并入选“中华之最（1949-1995）”，是我国最大的无人飞机科研生产基地。随后，无人机的发展逐步扩展到民用市场，而在测绘行业的应用成为民用最大且发展较早的一个分支。中国测绘科学研究院于 2003 年完成并通过国土资源部验收的“UAVRS-II 型低空无人机遥感监测系统的研制”项目，实现了无人机遥控、半自主、自主三种控制方式，利用获取的影像制作了数字正射影像和线划图，开创了国内无人机应用于测绘领域的先河。 目前国际上对多轴飞行器研究与设计较为深入，后期经过大量实验及不断地调整和改进，合理的设计了六轴飞行器的整体结构。六轴飞行器的支架通过3D打印而整体打印出成品模型，飞控板和电机都固定在打印出的架子上，将六个电机呈六边形放置，使飞行器灵活并易于控制。电池利用扎带固定在飞行器下方，以保证飞行器的重心偏下，增加飞行的灵活性。遥控器通过铜柱将两个PCB板子连接起来，增加握持的手感，并且主要元件都放在两块PCB板中间，增加系统的安全性能前端引出无线通信模块天线，增加传输的功率与距离。 2 调试问题 系统的软件和硬件调节是一个漫长而复杂的过程，而且在调试过程中会不断遇到各种问题如电机坏掉、MOS管烧掉、连接突然断掉甚至在飞行过程中飞行器直接从空中衰落导致整个系统的崩溃。这些问题必须及时的解决，否则根本不能进行下一步的工作。虽然在调试过程中问题不断，但是整个制作过程累积的大量的宝贵的经验，在飞行器终于能飞的时候，会发现自己的这些努力是值得的。下面列出调试过程中的遇到的主要问题。 2.1 电机控制与驱动设置问题 动力系统是多轴飞行器的核心系统，因为整个系统的最终目的就是通过PWM波来控制电机的转速，保证动力系统的稳定是飞行器能运动的前提。在开始调试的时候，总出现电机不转的问题，通过不断的验证发现是电路MOS管选择错误，最终选择了P沟道增强型MOS管进行对电机的控制。在飞行过程中总会出现MOS管烧毁的情况，还有NRF24L01总是失联，最终发现是没有焊接保护电容导致，还有数字地和模拟的地信号没有分开。并且STM32的PWM控制需要较高的的频率，当频率较低时，可能会出现电机转速不均匀的情况，最终选择的电机频率为20KHz，能够保证系统流畅的运行。 2.2 飞行器的重量问题 在开始设计时由于没有考虑飞行的重量，导致飞行器根本飞不起来。之后更换飞行器支架，更换更大功率的电池，总体来说就是让飞行器的重量更轻，让飞行器电机的拉力更大。还有飞行器电机的垂直放置也是相当重要，当倾斜时，会有一部分的力是飞行器向某个方向飞行，并且这个力不容易抵消。 2.3 PID的参数整定问题 PID控制器直接控制的是飞行器的电机输出，直接影响六个电机的转速，控制飞行器的飞行姿态。因此合理的PID参数可以使飞行器更加平稳的飞行，所以说PID参数对飞行器的姿态确定至关重要。并且在飞行器的飞行过程中，可以通过PID的调整来实现不同的飞行效果如翻滚动作，以达到在各种控制环境下的稳定运行。PID参数中，P、I、D三个参数作用各不相同，在实际中，其输出的结果是相互影响的。为了保证飞行器的平稳飞行，需要多次对PID三个参数进行调节，保证系统对飞行姿态的快速响应以及在外界干扰到来时系统能够稳定的运行。 2.4 遥控器控制频率问题 在刚开始遥控飞行时，遥控器对飞行器的控制总是慢0.2秒左右，导致遥控器不能实时的控制飞行器的姿态，出现一些意外的碰撞等状况。调试遥控器的过程中发现，在主循环中加入了过多的程序，导致系统循环一次的时间过长，系统响应慢，传输数据的频率过低，整个系统反应过慢。最后解决办法是增大遥控器的频率，并减小主函数中循环的代码量，留下最基本的代码，保证整个系统的流畅运行。 3 结论 六轴飞行器是一种较为新型的飞行器，目前国内外的发展迅速，在各个领域中都起到了重要的作用，并且将来会发展到更广阔的空间。随着技术上的发展，多轴飞行器会向微型化、自动化方向发展，能够更好的结合实际，发展到各个领域。本课题研究比较了许多国内外的产品，并通过比较，结合其优点，弥补其不足，根据实际情况进行研发，最终完成了六轴给星期的设计。随着科学的发展，本文设计的六轴飞行器还可以得到更好的改进，随着时间的推移，会有更好的产品出现在人们的面前。 微电子论文:当前微电子学与集成电路解析 摘 要 微电子学属于电子学的分支学科，以半导体为主要对象，形成微小型电路和系统等。而集成电路属于微型电子器件，将各类元件通过合理的布线方式，成为一个具备完整电路功能的结构。微电子学与集成电路直接关系到相关高新产业的发展和进步。展开对微电子学与集成电路的分析，旨在明确微电子学与集成电路的基本情况，推动微电子学与集成电路的有效应用，实现相关产业的创新和发展。 【关键词】微电子学 集成电路 半导体 微电子学与集成电路是现代信息技术的基础，各类高新行业在具体发展中，均会对微电子学和集成电路进行应用。其中，集成电路选择半导体镜片作为基片，并结合相关工艺，将电阻、电容等元件与基片连接，最终形成一个具备完整电路功能的系统或是电路。较比集成电路微电子学是在集成电路的基础上，研究半导体和集成电路的相关物理现象，并有效的对其进行应用，满足各类电子器件需求的效果。基于此，本文对当前微电子学与集成电路展开分析，具体内容如下。 1 微电子学与集成电路解读 微电子学是电子学的分支学科，主要致力于电子产品的微型化，达到提升电子产品应用便利和应用空间的目的。微电子学还属于一门综合性较强学科类型，具体的微电子研究中，会用到相关物理学、量子力学和材料工艺等知识。微电子学研究中，切实将集成电路纳入到研究体系中。此外，微电子学还对集成电子器件和集成超导器件等展开研究和解读。微电子学的发展目标是低能耗、高性能和高集成度等特点。 集成电路是通过相关电子元件的组合，形成一个具备相关功能的电路或系，并可以将集成电路视为微电子学之一。集成电路在实际的应用中具有体积小、成本低、能耗小等特点，满足诸多高新技术的基本需求。而且，随着集成电路的相关技术完善，集成电路逐渐成为人们生产生活中不可缺少的重要部分。 2 微电子发展状态与趋势分析 2.1 发展与现状 从晶体管的研发到微电子技术逐渐成熟经历漫长的演变史，由晶体管的研发以组件为基础的混合元件（锗集成电路）半导体场效应晶体管MOS电路微电子。这一发展过程中，电路涉及的内容逐渐增多，电路的设计和过程也更加复杂，电路制造成本也逐渐增高，单纯的人工设计逐渐不能满足电路的发展需求，并朝向信息化、高集成和高性能的发展方向。 现阶段，国内对微电子的发展创造了良好的发展空间，目前国内微电电子发展特点如下： （1）微电子技术创新取得了具有突破性的进展，且逐渐形成具有较大规模的集成电路设计产业规模。对于集成电路的技术水平在0.8～1.5μm，部分尖端企业的技术水平可以达到0.13μm。 （2）微电子产业结构不断优化，随着技术的革新产业结构逐渐生成完整的产业链，上下游关系处理完善。 （3）产业规模不断扩大，更多企业参与到微电子学的研究和电路中，有效推动了微电子产业的发展，促使微电子技术得到了进一步的完善和发展。 2.2 发展趋势 微电子技术的发展中，将微电子技术与其他技术联合应用，可以衍生出更多新型电子器件，为推动学科完善提供帮助。另外微电子技术与其他产业结合，可以极大的拉动产业的发展，推动国内生产总值的增加。微电子芯片的发展遵循摩尔定律，其CAGR累计平均增长可以达到每年58%。 在未来一段时间内，微电子技术将按照提升集团系统的性能和性价比，如下为当前微电子的发展方向。 2.2.1 硅基互补金属氧化物半导体（CMOS） CMOS电路将成为微电子的主流工艺，主要是借助MOS技术，完成对沟道程度的缩小，达到提升电路的集成度和速度的效果。运用CMOS电路，改善芯片的信号延迟、提升电路的稳定性，再改善电路生产成本，从而使得整个系统得到提升，具有极高研究和应用价值。可以将CMOS电路将成为未来一段时间的主要研究对象，且不断对CMOS电路进行缩小和优化，满足更多设备的需求。 2.2.2 集成电路是当前微电子技术的发展重点 微电子芯片是建立在的集成电路的基础上，所以微电子学的研究中，要重视对集成电路研究和分析。为了迎合信息系统的发展趋势，对于集成电路暴露出的延时、可靠性等因素，需要及时的进行处理。在未来一段时间内对于集成电路的研究和转变势在必行。 2.2.3 微电子技术与其他技术结合 借助微电子技术与其他技术结合，可以衍生出诸多新型技术类型。当前与微电子技术结合的技术实例较多，积极为社会经济发展奠定基础。例如：微光机电系统和DNA生物芯片，微光机电系统是将微电子技术与光学理论、机械技术等结合，可以发挥三者的综合性能，可以实现光开关、扫描和成像等功能。DNA生物芯片是将微电子技术与生物技术相结合，能有效完成对DNA、RNA和蛋白质等的高通量快速分析。借助微电子技术与其他技术结合衍生的新技术，能够更为有效推动相关产业的发展，为经济发展奠定基础。 3 微电子技术的应用解读 微电子学与集成电路的研究不断深入，微电子技术逐渐的应用到人们的日常生活中，对于改变人们的生活品质具有积极的作用。且微电子技术逐渐成为一个国家科学技术水平和综合国力的指标。 在实际的微电子技术应用中，借助微电子技术和微加工技术可以完成对微机电系统的构建，在完成信息采集、处理、传递等功能的基础上，还可以自主或是被动的执行相关操作，具有极高的应用价值。对于DNA生物芯片可以用于生物学研究和相关医疗中，效果显著，对改善人类生活具有积极的作用和意义。 4 结束语 微电子学与集成电路均为信息技术的基础，其中微电子学中囊括集成电路。在对微电子学和集成电路的解析中，需要对集成电路和微电子技术展开综合解读，分析微电子技术的现状和发展趋势，再结合具体情况对微电子技术的当前应用展开解读，为微电子学与集成电路的创新和完善提供参考，进而推动微电子技术的发展，创造更大的产值，实现国家的持续健康发展。 微电子论文:军事信息作战领域的微电子技术应用 【摘要】 自80年代以来，军用微电子技术得到了快速的发展，及其微电子技术在信息作战领域发挥突出作用。特别是雷达领域，微电子技术的成熟日渐提高了雷达系统的各项性能。本文主要阐述在90年代中美国军用微电子技术当中的两个支柱型产品超高清集成电路与微波单片集成电路的发展现状以及它在雷达系统当中发挥的先用。 【关键词】 雷达 微电子技术 分析 在现代化的军用雷达与电子设备之中军用微电子技术属于非常重要的技术之一，是现代军事信息作战的基础。在军用微电子工业当中，集成电路属于最具活跃的产品。在美国非常重视开发与应用军用集成电路。美国相关的国防部门早在十几年前曾提出^超高速集成电路与微波单片集成电路的发展规划。只要真正的实现这两者的发展计划对于军用雷达与武器装备未来的发展有着巨大的影响，对打赢未来信息战争发挥举足轻重作用。 一、超高速集成电路与微波单片集成电路的特点 1、超高速集成电路的特点。在未来的信息作战当中，电磁信号的环境十分汇集而且复杂，军用雷达与电子情报系统需要面对一百至二百万脉冲美妙的信号方面的强度，处理信号的系统极有可能需要执行几十亿条指令。面对极其复杂的信息作战环境，然而目前一般的集成电路处理信号系统的效率很难满足相关的需求。要想真正的处理好这方面的问题，美军便加大力度促进超高速集成电路发展。 2、微波单片集成电路的特点。微波单片集成电路将超大规模集成电路、超高速集成电路以及超高性能集成电路使用至数字电路中的微波电路，它属于集成电路处于微波电路中主要的发展。微波单片集成电路将诸多晶体管、电阻、电容等管线集中至一个芯片上，制成许多功率放大器、低噪声放大器、移相器等。仅有很少的微波单片集成电路芯片组合起来就能组成一个收发构件，用来代替很多元件。 二、超高速集成电路与微波单片集成电路的发展现状 1、超高速集成电路的发展现状。美国国防部门早在很多年前年对超高速集成电路的发展就已经开展实施以硅为主要材料发展计划，之后又转化成将硅和砷化稼作为主要材料并举的超高速集成电路发展计划，为了促使军用电子系统发展的快速进程。此计划主要是为了促进民用半导体商家的发展所难以解决的军用信号需要的元器件工艺，就是为了满足军用信号处理、抗辐射、故障容限等能力的有关需求所提出的。这个计划的的总提目标就是为了研制出功能先进、价格合理、高质量的超高速集成电路芯片，确保处理信号速率、功耗减少、可靠性、维护性合理提高的终点目标，并且使目前具备处理数据的速度必须提升一级。其实际的目标是为了使芯片的微加工线宽达到标准的规格，各项功能要比同样种类民用的产品高出百倍，将其的可靠性提升十倍。按照制定的范围超高速集成电路应当于1990年完成计划，共投资量达到十亿美元，通过集中开发了来实现亚微米特有的尺寸要求的技术。 2、60年代中期才得到逐渐的发展，70年代，砷化镓材料制造工艺的逐步成熟，对于微波单片集成电路的发展形成了很大影响。因为砷化镓材料的电子迁移率比硅高出7倍，且半绝缘砷化镓的电阻率的高度达到108，因此砷化镓属于最合理的微波传输介质材料，非常适合用在单片微波单片集成电路的衬底。正是因为砷化镓技术的普遍推广，促进了工业界集团朝向微波单片集成电路的方向发展。 三、超高速集成电路与微波单片集成电路在信息作战领域的应用 1、超高速集成电路在雷达和军用电子设备中的应用。超高速集成电路应用至军事雷达与电子装备系统中有效的提高了的在战场上获取情报、侦查情报、分析目标、处理数据等方面的能力；在很大幅度上，有效的提高了雷达、电子设备、武器系统在复杂的环境当中，以最快的速率反应能力与应变能力，实现了信息作战武器系统的高速、高效和精准性。 2、微波单片集成电路在军用雷达中的应用。与普通使用的陆基雷达相比较之下，微波单片集成电路器件与之同样的雷达在相同条件下所耗费的性能提高十倍。相控阵雷达的真正优势在于产生的微波功率的与传输效率较高，发射机的功能消耗等于使用功率管的三分之一，同时接收机的灵活度也提高了2倍。另一方面的优势在于可靠性较强，在此过程中，就算其中有百分之五的构件失灵。雷达系统依然能保证供应更好更多功能工作性能。微波单片集成电路 T/R组件极具紧凑、可靠性高、重量轻、成本低等结构方面的优势。 结束语：综上所述，超高速集成电路能够有效的提高处理信号与处理数据的能力，还能增强信号方面的接收、传输、发射能力的微波单片集成电路电路能实现构建出新一代全新的军用微电子系统，这种系统在军事信息作战领域特别是雷达和电子设备中拥有良好的应用前景。在下一代中的军用雷达关键特征在于它器件方面的模块化与集成化，而超高速集成电路与微波单片集成电路属于提高军用雷达器件集成化、模块化过程中最重要手段之一。

基础科学论文:浅议新科技革命与基础科学人才教育发展问题 摘 要：当今世界正酝酿着一场新的科学技术革命和产业变革，中央提出了创新驱动战略，将转变经济增长方式与产业变革结合起来。发展科技依靠人才，培养人才靠教育。教育担负着更加繁重的任务。当前教育要为人才辈出打下坚实基础，特别要关注贫困地区和贫困人口的教育问题，避免青年才俊因贫困而失去受教育的机会。 关键词：新科技革命 基础科学人才 教育 一、20世纪科学技术的积累 当今世界之所以会兴起新科技革命和产业变革，主要有三个原因：第一，和平与发展的时代特征会长期持续下去。现在世界上有些地区存在动乱和武装冲突，但各个大国之间尚能和平共处，这就能稳定住大局，各国有条件致力于和平发展，为新科技革命创造出一个和平环境。第二，经济危机的压力。2008年由美国开始的金融危机，中印等新兴经济体也受到拖累。至今，经济复苏仍然举步维艰。历史经验证明，当经济危机来临时，会形成一种压力，推动科技革命和产业革命。第三，科学技术的积累效应。科学技术越积累越多，能量越来越大，引发一场科技革命并推动经济快速发展。在20世纪前30年，发生了以量子力学、原子科学和相对论为标志的科学革命，同时发生了两次世界大战，各交战国忙于战争，除军用技术以外，无暇顾及其他用途。这就积累了大量的科学技术，二战结束，这些积累和储备的科学技术知识释放出来，引发了一场科技革命，带来了20多年的经济大发展。现在，有几十年未发生科学技术革命，中国科学院院长白春礼称之为“科学沉寂的60年。”科学技术的沉寂，标明其正酝酿着一场革命，称之为科学技术的积累效应。 分析科学技术的积累效应，首先要考察其起源。现在都是将科学技术连成一体，而在19世纪以前，科学同技术是分开的，二者有不同的源头。科学起源于人的智力。人从观察自然现象中搜集到信息，用大脑进行分析判断得到知识，知识经过系统化就形成了科学。这一精神生产过程与物质生产过程有相似之处。信息相当于劳动对象（原料），智力相当于劳动工具，科学知识相当于产品。科学起源于人脑（智力），技术则起源于人手（生产经验）。人在生产实践中，经验的积累就形成了技术。现代技术与古代技术（技能技巧）有明显区别，古代技术以实物和人为载体，人不在光有实物也不行，技术随之消失。现代技术除了实物和人作载体以外，还有文字信息作载体，人不在，技术还能延续下来。技术与科学的区别，在载体上，技术有实物作载体，科学则没有实物载体，只有文字信息载体。在18世纪以前，科学和技术是分离的，如牛顿力学受到推崇，但在产生100多年时，尚不能用于生产技术。技术发明依赖生产经验，而并非按照科学原理，最有力的证明是蒸汽机的发明。1712年苏格兰铁匠纽可门制成了单式蒸汽机，这种机器热效率低，耗煤量大，只是在煤矿用。瓦特长期修理纽可门机，积累了经验，在1768年发明了复式蒸汽机，由此引发了第一次工业革命。这项技术上的重大发明，全靠经验摸索，并不依靠什么科学原理。在蒸汽机发明和应用了几十年以后，法国物理学家卡诺于1856年从蒸汽机中总结出热力循环规律，称卡诺循环。蒸汽机的发明应用，是技术先于科学和科学技术分离的证明。发电机的创造发明，则是科学先于技术的开端。英国物理学家法拉第于1837年提出了电磁定律，号称法拉第定律，在这项科学定律出现了30年之后，德国西门子公司按照这一科学定律，发明了世界上第一台发电机，由此引发了第二次工业革命。发电机的发明和电力的应用，是科学先于技术的证明，也是科学与技术结为一体的证明。进入20世纪，科学与技术更加紧密地结为一体，任何一项重大技术发明，都是遵照已有科学原理，再也没有全靠经验的技术发明了。同时，科学的发现和发展，也更加依赖于技术的支撑。以原子能科学技术的发展为例，当年居里夫人发现镭的放射性，揭示了原子核内部有能量释放出来。1916年爱因斯坦发表相对论，从理论上证明了原子核内部蕴含有巨大能量。这些科学发现只是证明了原子核内部有巨大能量，如何证明原子核内部有能量特别是如何利用原子能，就依赖于技术发明。美籍意大利物理学家费米与1938年建成了世界上第一台原子反应堆，是在原子能科学的指导下进行的，他证明了以前关于原子能的推论，并推动了原子科学的发展，由此产生了一门名为核物理学的新学科。原子能的利用，又产生了一大批新学科。由此可见，科学与技术的结合并在实际中应用，会派生出一些新学科。两门以上科学结合会产生一门新学科，如分子物理学与生物学相结合形成了一门名为分子生物学的新科学和遗传工程新技术。还有从老科学中也能派生出新科学，如热力学是19世纪就有的老科学，在20世纪70年代，普里高津从研究热力学中开创了名为耗散结构论的新论说，又派生出专门研究模糊（不确定）现象的模糊数学。由科学与技术相互渗透与结合，不断分化与综合出新学科，使得科学技术滚雪球式的增多，到20世纪末，人类进入了知识爆炸时代。 科学技术能够以信息文字为载体永远存在下去，如两千多年来造的船，都是遵循阿基米德原理（浮沉原理），船早已消失，而阿基米德原理永存。科学技术还永不过时，永不减少。如18世纪发明的蒸汽机，到20世纪70年代已停用，从蒸汽机中总结出的热力学理论并未过时停用，至今仍在用，并由此衍生出耗散结构理论。200年来造出多少台蒸汽机没有统计，但总是用一台少一台，而热力学用的人再多，也不会减少，反而会增多，如20世纪首年（1900年）德国物理学家普朗克就是从热力辐射中发现了量子，并由此开创了量子力学。20世纪初，出现了量子力学和相对论力学，号称物理学革命，这里讲的革命（Revolution）指重大变革，并非是否定了牛顿力学。实际上牛顿力学并未过时，仍然适用。而科学革命只是揭示了其适用范围：量子力学指明，牛顿力学在宏观物理世界适用，不适用于微观物理世界；相对论力学指明，牛顿力学对静止和低速运动物体适用，对高速运动（指接近光速）物体不适用。其实，任何科学都有其适用范围，举个简单例子，欧几里得几何学产生了两千多年，也用了两千多年，到19世纪末，俄国数学家罗巴切夫斯基创立了一套几何学，同欧氏几何大为不同，乃至相反，号称非欧几何学。如欧氏几何有条定理是：三角形三内角之和等于180度；非欧几何证明三角形三内角之和小于180度。德国数学家高斯还在阿尔卑斯山设立了足够大的三角形，测量结果是等于180度，并宣称，在地球范围内，欧氏几何是完全正确的。直到20世纪中期，有了射电天文学技术，测量结果证明，在大于5光年的世界，即是远大于太阳系，三角形三内角之和方才小于180度。充分证明，欧氏几何定理在地球范围内是完全适用的。至此可以发现，科学技术以信息文字为载体，成为人类精神的遗传基因，只生不灭，越积累越多，而且科学知识的增多，会产生连锁反应，进一步的增多，使得科学技术加速发展，越走越快。恩格斯把科学的发展比作人口的增长，指出：“人口的增长同前一代人的人数成比例，而科学的发展同前一代人遗留下的知识量成正比，因此，在最普通的情况下，科学是按几何级学增长的。”由于人的科学知识积累越多，这就形成了一座庞大的精神资源，并在不停的膨胀，且越用越多，而地球上的物质资源则越用越少，这就会陷入物质资源匮乏的困境。随着世界各国，特别是发展中大国，工业化、现代化的进展，这一困境将会越陷越深，摆脱这一困境的出路，就是发挥精神资源的优势，依靠科学技术的力量。时代在呼唤科学技术革命，当前，科学技术积累已相当深厚，也正酝酿着一场新的革命。 二、发挥教育的基础作用 由于科学知识越积累越多，则学会已有的知识所需要的时间即受教育的时间就越来越长。同时，现代从事各种产业的工作，都需要掌握科学知识。同时，当今世界，科学知识变革很快，不断地出现新知识、新技术，要求人不断地学习掌握。古代近代社会，没有文化知识，照样可以种地、作手艺乃至打仗，现代就不行了。这样一来，教育就关乎经济的发展，文化的传承，乃至国家民族的盛衰。在世界面临新科技革命来临时，教育就更加显得突出重要。在学习会上指出：“物质资源必然越用越少，而科技和人才却会越用越多。”又说：“要深化教育改革，推进素质教育，创新教育方法，提高人才培养质量，努力形成有利于创新人才成长的育人环境。”实施创新驱动战略靠人才，培养人才靠教育，要发挥教育的基础作用。 中国一向重视教育、重视知识的传统。古人说：一年之计，在于树谷；十年之计，在于树木；百年之计，在于树人。就是说，安排一年的生计，在于种好庄稼；安排十年的生计，在于种好树木；安排好百年的生计，在于教育培养人。可见中国古人已深深了解教育的巨大而深远的意义。当代世界，科教与人才成为决定社会前进的首要因素，教育对社会的推动作用，远比古代为大，我们更有理由比古人更加重视教育。以往我们常以地大物博自豪，冷静的分析，我国人均占有的土地和矿产资源，在世界上都排在后面。最大的特色是人口众多，大力发展教育事业，提高人的素质，才是我们真正的优势，我们更有理由比世界各国更加重视教育。今后国家富强，民族的复兴，这一历史重任都落在教育上，中国的教育事业可说是任重而道远。 人们常说中国是一个经济和文化落后的国家。新中国成立前，中国经济落后是无可置疑的。说中国文化落后，颇有疑问。中国属于儒学文化圈，欧美属于基督教文化圈，即人们常说的东西文化。这二者不可比，正同中国的京剧与外国的歌剧、舞剧不可比一样。说中国文化落后于西方，如同说京剧落后于莎士比亚剧一样，是讲不通的。因而不存在中国文化落后于西方文化的问题。但教育是可比的，如文盲、在校学生、大学生在人口中所占的比例，都是可比的，同外国一比较，中国确实明显的落后，因此，中国的实际情况是教育落后，而并非是文化落后。 中国的教育落后在满清时已经显示出来。到了19世纪，欧美国家兴办学校，教授自然科学课程，属于近代教育。我国仍然盛行私塾，全教人文科学，属于古代教育。到了20世纪初，才开始向近代教育迈进。 教育对各个领域都发生深层次的影响，这种影响有些是看不到的，但确是巨大而深远的。如许多地区，有丰富的资源，却得不到合理的开发利用，依然处于贫困状态。其中一个重要原因是缺少有眼光、有创业能力的人才。想反，有了人才，就要资金有资金，要技术有技术，资源优势转化为经济优势。同样的外部环境与条件，只是由于管理人员的素质不同，一个企业，一个学校，一个机关，竞争会有不同的结局。少年、儿童的成长和社会风气的好坏，极大地同家庭环境、幼儿园、学校和各种社会组织的熏陶有关，归结起来，还是人的教育问题。 从20世纪初中国才开始有了近代教育，比欧美国家落后了一个世纪。新中国成立后，我们急起直追，教育事业得到迅速发展。 三、新形势下出现的新问题 我国实行社会主义市场经济，推动了经济迅速发展，取得了举世公认的伟大成就，同时也出现了一些新的问题。 市场经济的一个基本特征和运行目标是追求经济效益。教育则是百年大计，着眼于提高人的综合素质。在一定程度上教育和市场经济的目标存在差异。由于市场经济的原则是追求经济效益，因此，教育部门培养的实用人才，如会计、销售、法律、公关以及各部门应用技术的人才，很容易为市场所吸收接纳。对于基础科学的人才，如哲学、历史学等人文科学，理论物理学，理论数学等基础科学，从世俗的市场经济的观点看是效用不大的，不能立即产生经济效益的。从社会功能的角度看，基础科学如同水，各门应用技术如同船，水涨船高，只有基础科学水平提高了，应用技术乃至生产和工作的水平才能提高。基础科学起到基础的作用，没有牢固的基础何以能建起高楼大厦。故世界上的有识之士，都极其重视基础科学人才培养。政府应有远大眼光，不能局限于短期的功利目的，要高瞻远瞩，稳住基础科学学科专业这一头。 基础科学人才是学界的精华，在精而不在多。我国过去高等学校在学科设置上，基础科学偏多而失之于精。特别是文科的哲学、政治经济学、历史专业，每个综合性大学都设置，应用专业则设置的少。近年来，由于市场大潮的冲击，基础科学学科受到巨大冲击，以至于取消或改变专业方向。为今之计，应本着少而精的原则，稳住基础科学系科这一头，选择条件好的院校，设置基础科学专业，培养高精尖人才，为科研机构与高等院校造就一批学科带头人乃至具有世界水平的科学家。 科学界精英人才也是教育应当稳住的一头。特别是要关注底层平民家庭中有天赋、有潜能、有强烈的向上意识的子女的培养教育，使他们有机会、有条件得到更多学习深造的机会。由于这部分子女有奋发图强的精神动力，只要有良好的学习环境和求学条件，极有可能成为科学精英。因此，政府和全社会都要注视科学精英的苗子，对于那些勤奋而有天赋的学生，要在经济上予以大力支持，决不能由于家庭经济困难使其丧失求学的机会。 基础科学论文:国际视野下的基础科学教育观察 《科学教育的十项原则》，（英）温·哈伦编著，韦钰译，载《科学教育的原则和大概念》，科学普及出版社2011年7月出版 一、在义务教育的所有年级，学校都应该设置科学教育项目，以系统地发展和持续保持学习者对周围世界的好奇心、对科学活动的热爱，以及如何阐明对自然现象的理解。 二、科学教育的主要目的应该是为了使每个人能够参与有依据的决策和采取适当的行为，这对保证他们个人、社会以及环境的健康和协调发展是重要的。 三、科学教育具有多方面的目标，科学教育应该致力于：1.理解一些科学上有关的大概念，包括科学概念以及关于科学本身和科学在社会中所起作用的概念；2.收集和运用实证的科学能力；3.科学态度。 四、基于对概念的审慎分析，以及基于当前对学习是如何发生的之研究和理解，应该给出为了达到科学教育各个方面目标的清晰进程，指出在不同阶段需要掌握的概念。 五、应该从学生感兴趣并与他们生活相关的课题开始，逐步进展到掌握大概念。 六、学习的经验应该明晰地反映出既包含科学知识，也包含科学探究的理念，并且符合当前科学和教育方面的见解。 七、所有科学课程活动都应该致力于深化学生对科学概念的理解，同时应该考虑其他可能的目的。例如，科学态度和能力的培养。 八、为学生设置的学习项目以及教师的职前教育和专业发展，都应该与为达到原则三中所设目标需要的教与学的方法保持一致。 九、评测在科学教育中具有关键的作用。无论是对学生学习过程的形成性评测，还是对学生学习进展的总结性评测，都必须考虑到所有的学习目标。 十、为了达到科学教育的目标，学校的科学项目应该促进教师之间的合作，并需要社会其他力量包括科学家的参与。 《美国科学教育框架设计理念的发展动态》，王威　刘恩山，载《外国教育研究》2012年第8期 《科学教育框架》首先对科学教育的对象进行定位，帮助教育研究者与实施者对学习者有更明确的认识。这一定位聚焦于两个方面：（1）学习者学习科学的能力；（2）学习者对科学的已有理解。《科学教育框架》设计理念对学习者的定位为：孩子天生就是研究者，他们的学习能力比长期以来所认为的要强得多。 《科学教育框架》对科学教育的内容进行定位，这一定位为科学教育的实施提供了明确的建议：（1）通过核心概念的组织进行科学教育内容的建构；（2）通过实践进行核心概念的有效学习。 《科学教育框架》对科学教育过程进行定位，指出学生对科学的理解是随时间推移而逐渐形成的过程。科学学习过程有两个重要特征：（1）科学学习是一种将科学解释概念化的过程；（2）这一过程可以通过学习进阶的形式表现出来。 《科学教育框架》对科学教育方式进行了定位。知识与实践相结合的设计理念描述了科学同时具备知识体系和实践活动的双重属性，这源于科学不仅是反映当前对自然界理解的知识体系，还是用以形成、拓展和提炼这些知识的实践活动。科学研究者的活动同样是知识与实践的共同体，即通过实践形成知识，并利用知识指导实践的过程。科学教育将知识与实践结合，不仅可以促进学生对科学本质的理解，也可以成为学习科学的方式，这种方式让学生的学习与科学家的研究更为相似。 《澳大利亚科学课程标准分析与启示》，徐玉红　高芳　周华松，载《当代教育论坛》2011年第4期 澳大利亚科学课程标准设计宗旨为：（1）教育学生做好终身应用科学并成为积极公民的准备，让他们能够在科技先进的社会中有效地发挥作用；（2）为学生进一步学习高中科学、大学科学工程课程和职业技术培训打下基础。 澳大利亚科学课程总目标从科学探究技能、人类科学史、科学理解三个相互联系的维度进行了分述。人类科学史维度是一项比较新的研究，除包含情感态度价值观外，还包含科学史观、科学伦理观等，充分体现了科学史、科学社会学和科学哲学教育思想。 《澳大利亚科学课程标准》把科学学习分为四个阶段，考虑到10项一般能力，科学课程中涉及8个，包括文字认知、数字认知、信息与交流技术、思考能力、团队合作、道德行为、创造力和自我管理，与三个跨课程方面（即原住民历史和文化、亚洲文化及澳洲与亚洲的交流、可持续性），如何促进科学教学，并在教学中得到提高。 《对科学探究教学的界定》，张杰艺　郭玉英　范佳午，载《课程·教材·教法》2011年第7期 美国国家科学基金会“探究综述项目”在开展研究时，为筛选每项具体研究是否属于探究教学研究的范畴，以及描述各项研究中探究教学实施的不同，制定了探究教学的操作定义和简单的分析框架。（见表1） 该框架由三个部分组成：1.判断教学内容的类型：如果教学内容不在I所列内，则不是科学探究教学。2.判断学生参与的方式：学生至少要以表中所列的一种方式参与到学习中，但只有参与是不够的，在参与的过程中，必须还要体现探究的元素。研究者将学生对学习的责任、学生主动思考、学生的动机称为探究的元素。3.判断教学的组成部分以及在每个部分中探究元素的体现程度，分为“不重视、重视、很重视”三个层次。 《关于学习进展序列的研究》，韦钰，载《中国科技教育·脑科学与科学教育》2012年第3期 以学生学习沉浮现象、建立物体密度概念为例：了解小学科学教育的教师都知道，孩子很喜欢水。不管是玩水，还是自己学游泳，孩子从小就会接触到沉浮现象。但是教师也都知道，建立密度的概念是小学阶段科学教育中的难点，也一直是科学教育研究的热点课题。皮亚杰认为：建立为什么物体会沉浮的解释，孩子需要经历4个主要的阶段。第一阶段（4-5岁）孩子解释沉浮的原因是道德上的，如“这块石头聪明”。第二阶段（5-6岁）认为重的物体会沉，因为物体重，表示强大，用的是拟人力量的解释，而非客观的原因。第三阶段（6-8岁）开始找客观的原因。第四阶段（9岁以后）开始把重量和容积联系起来，才可能逐步建立密度的概念。这就是皮亚杰提出的儿童获得密度概念的进展序列。 皮亚杰理论的问题在于把这种进展序列看成是儿童天生具有的过程，不受到文化和社会背景的影响。他的这个观点被实践和脑科学证明是错误的。儿童，乃至没有接受过良好科学教育的成年人，都会对沉浮现象有许多错误的前概念。这些错误的前概念，不经过精心设计的科学教育，是很难改变的。而有了好的教育方法，儿童才能够较早地建立正确的概念。 威尔逊等用渐进的变量来描绘学生对沉浮概念掌握的进展过程，一共分为9个等级。作为一个例子，它说明不同的科学概念可以分解成随着时间进展而发展的详细过程。在给出的学习进展序列中并没有像皮亚杰那样给出年龄的阶段。因为，根据社会建构理论和脑科学的研究，已经证明学生的学习进展的进度各不相同，既与先天的条件有关，更会受到后天文化和社会条件的影响，语言和教育就是一个重要的学习背景。 《关于科学教育的若干思考》，张英光，载《中国科技教育》2012年第8期 前不久，《科学美国人》杂志刊出一篇题为《美国科学教育之痛》的重头文章，详细讲述了美国科学教育的当下困境：长期以来，由于种种原因，“重文轻理”和“重商轻理”在美国十分盛行。在基础教育中，理科教育成了薄弱环节。由于待遇不够好且得不到足够的发展机会，美国很多理科教师纷纷跳槽转行，以至于今天的美国，为孩子实施科学教育的，大多是没有接受过科学训练的老师。因此，这些老师培养出的学生，在科学素养上显然存在“天生缺陷”。 上至总统奥巴马，下至各位政要均宣称，美国在科学和数学教育上的颓势将对国家未来竞争力产生严重威胁。 为此，奥巴马提出要向美国教育部门输入一批朝气勃勃的优秀人才。他开出的处方是：在2020年前培养100000名高水平的数学与科学教师，并将此项工作列为国家重点任务之一，同时提高所有50个州的科学与数学课程标准。 基础科学论文:正确认识基础科学在国家建设中的作用 三年来，我国人民经济的恢复与发展的工作已经获得了辉煌的成就，现在全国人民正以忘我的劳动和兴奋的心情来迎接行将到来的国家建设的高潮。当我们面临国家建设高潮的时候，我们首先便感到现在我国科学技术干部，无论在质的方面和量的方面，都远远落后于国家建设的要求。科学技术人才的培养成为当前的急务之一。今年暑假后，又将有几万毕业于中学的青年们走进高等学校学习科学技术，这将为我国将来的建设工作增加一支生力军。 有些青年，对于学习专门技术很重视，但对于进理学院，学习研究基础科学的重要性，认识不够，因而兴趣就比较淡薄。有的甚而觉得这可能用处不大，出路不广。这个问题是涉及到对国家建设，对科学的认识的，我们现在就对这个问题作些解释。 我们国家的建设工作，包括经济建设，也包括文化建设。我们不能想像一个国家的人民只有丰裕的经济生活而可以不要健康充实的文化生活内的。在文化建设中，科学研究工作，是一项很重要的任务。由于有了科学的研究，使我们能够发见、掌握了自然规律，从而能不断地改进生产技术，发展国家的生产力，推动了经济建设的进行。同时，由于科学的发达，我们加深了对自然界的认识，增进了控制自然界的知识，也就是提高了人民的文化水平，我们就不再是自然的愚味的奴隶而是自然的主人了。所以说“科学，按其本质来说，是精神文化的最重要的成分，它为社会生活的各个方面服务。”（加马利、康士坦丁诺夫：科学在社会发展中的地位和作用。见学习译丛一九五二年第三号第五十四页）。我们如果把国家建设工作短视为只限于生产的改进与发展，而不重视基础科学的研究工作，那是不全面不正确的。 再进一步看看，任何近代大规模的生产技术要是没有科学的研究与发明来作基础，那也是不能想像的。所以说“近代大生产是以自觉运用自然科学的成果为基础的，它要求人们研究物的机械、物理、化学等特性，科学地分析和综合工农业的一切生产实践。”（见前书第四十九页）。难道我们可以想像没有马克司威尔的电波学说便可以有近代的无线电的出现。没有门德列也夫的元素周期律和原子分子的学说而可以有近代高度发展的化学工业，没有居里夫人关于放射元素的研究，也可以有近代原子能工业吗？再有一个明显的例子，在苏联，因为有了巴甫洛夫在生理学上的成就——高级神经活动学说，于是在医学技术上，今天就有了基本的革新，甚至教育学和畜牧医学在应用上也都因为它的影响而有了新的进展。可见任何一种应用技术的革新没有不是由于科学研究上的发明发现而引起的。理学院中关于数学、物理、化学和生物等基础科学的学习与研究，对于国家生产技术的发展与提高来说，对于国家全面建设来说，不仅是需要的并且是很为重要的。 那么为什么还有一些青年对于投考理学院有顾虑，怕学了没有“用”，没有“出路”呢？那也是可以理解的。中国过去由于长期帝国主义的压迫，反动阶级的统治，我国生产力的发展是受到了很大的限制的。科学工作要是没有社会生产上的需要是不可能发展的。于是从外国移殖过来的一点一滴的科学工作，也由于得不着滋养而日渐成为脱离实践、日渐萎缩的东西了。毕业于理学院的学生和从事于基础科学的研究工作者们除了教教书外，就根本没有充分的条件，去很好地进行研究，以使自己对于国家、对于人民作出很多贡献；甚至有的由于“用非所学”“用非所长”，就不得不半路改行了。这样就自然造成所谓理学院没有出路的现象了。但是我们不能忘记今天我们祖国大地的一切是完全改观了。基础科学研究工作没有出路的那种不合理的现象是随着反动统治一去不复返了。今天在经济建设工作中，要改进发展生产技术，立刻就需要基础科学研究工作来指引、推进。而在文化建设工作中也更需要我们有更丰富更正确的控制自然的智识来提高我们的文化水平。特别是在的号召下，我国科学工作者们正在进行思想改造，克服了过去脱离实践的学院式工作作风，使科学工作更能指导工农业生产的实践，这就为我们学习基础科学的青年们准备了又一个更好的条件。 基础科学论文:制度建设为基础科学机制为保证不断提高组织工作的满意度 选人用人关系到党的干部队伍建设，关系到人心向背，是干部群众和社会对组织工作关切的核心所在。构建以制度体系为基础、以科学化的工作方式为保障的选人用人机制，是提高组织工作满意度的关键。 必须夯实制度规范这一基础 总书记指出：必须始终把制度建设贯穿于党的思想建设、组织建设、作风建设和反腐倡廉建设中。制度是根本，提高选人用人的公信度，必须以健全的制度体系为基础。在制度体系的健全和完善中，要准确地把握制度体系的点、线、面要素以及制度所覆盖的基本内容和制度运行的关键环节。 要把握制度体系的核心点，关键是在制度之中能体现核心要素选干部。一是思想品德、业务能力、综合素质构成的基本标准。德为先是思想基础，能为上是工作基础，学为重是素质基础。二是实际履历、个人情况、岗位需求构成的条件标准。真正注重实际工作表现，并与个人学识修养、岗位结构搭配相兼顾。三是群众认同、干部认同、上级认同构成的工作标准。能够将群众拥护和组织信任的人选出来。中央对干部选任有总体要求和《干部选任的条例》，需要在实践中结合本单位的具体情况，制定实施办法并加以落实，但必须准确掌握其核心要素。 要把握制度运行的主要线，关键是在制度之中能体现规范环节选干部。一是制度体系的程序节点之间是连贯的。干部的选任，从群众测评、自荐和推荐、考试答辩、公推或竞聘，到组织考察、纪委反馈、差额票决、公示任用、廉政谈话等，必须保证确定的流程线都要有相应的制度约束。二是制度体系的主线是清晰的。如群众测评有分析，体现科学定性和定量；选任方式要公开，尽可能让大多数群众都能知晓；组织考察应全面，能够真实反映被考察者德、能、勤、绩、廉的情况、担任干部的适合度以及个人特质；会议决策需民主，党委在选任干部中实行差额考察和差额票决制等。 要把握制度覆盖的主要面，关键是在制度中能体现科学机制选干部。一是选人用人的工作机制有不同的层次。在总体要求上，制定既符合中央要求，又体现学校实际的有针对性、适应性的方案；在选拔方式上，采取进一步扩大竞争上岗范围和公开招聘的措施；在选任程序上，规范民主推荐、考评答辩、差额考察、纪委函复、任前公示、票决确定等要求。二是选人用人的机制有较宽的覆盖面。要完善干部在岗的学习培训制度，落实干部试用期、回避、报告事项、廉政谈话制度，落实干部履行职责的常态化考评机制，建立后备干部的培养机制。三是监督的配套机制。严格执行“一报告两评议”，做好干部述职述廉、离任审计等，将4项监督落到实处，并建立纪检、审计、财务等有关部门的联席会商机制，加强干部常态化监督。 只有按照中央要求，并将各个单位具体实施的方法以制度的形式予以确定，才能打牢选人用人的工作基础。 必须坚持正确导向这一根本 做好选人用人工作，要通过制度和机制形成正确导向，匡正选人用人的风气。需要我们思考的是，如何以制度和机制解决“怎样选人，选什么样的人”的问题。选好人既要在制度层面保证选人的要求，也要在实际做法中体现选人的作风。中央提出，让能干事者有机会，干成事者有舞台，不让老实人吃亏，不让投机钻营者得利。有良好的选人用人风气，从干部角度讲，能够激励干部，让其工作感到舒畅；从群众角度讲，有利于增加群众对组织部门的信任和对干部的支持。在实践中要把握好5点：一是制度和机制要确保选人用人的正确导向，要按照中央提出的德才兼备、注重实绩、群众公认的干部选任原则，通过民主推荐、竞聘上岗、公开选拔、群众参与等方式，扩大选人用人的民主范围，拓宽选人用人的视野，摸得准、看得准、选得准。二是工作方法要确保选人用人的民意基础。让群众知情、参与，将群众的知情权、参与权和监督权落实到选人用人的实际工作中。加强民意测评，让民意反映干部的德才，让群众评价干部的政绩，将大多数群众的意见作为干部履职评价的主要依据，作为选人用人的依据。三是监督体系要确保选人用人的公平公正。领导干部的提名权要有制度，组织、纪委部门要加强经常性沟通，确保投机者选不上以及防止干部带病上岗，严肃处理跑官、要官和拉票贿选行为。四是岗位任职中要体现干部的轮岗交流。干部轮岗交流，反映在高风险岗位规避、多岗位锻炼、干部的合理调整等几个方面。要注意把群众反映好、工作能力强、政治素质硬的干部选拔到重要岗位，也要注意与长期在弱势岗位工作的干部加强交流。五是组织干部自身要行得正。要思想上讲党性、工作上重品行、行为上作表率，深入基层、了解民意，掌握干部思想动态和工作表现，敢于坚持原则，真实反映情况，勇于抵制不正之风。 干部选任的导向，是群众和干部评价满意度的风向标，只有在选人用人的实际工作中，最大程度地依靠群众，才能风清气正，做到让组织放心、让群众满意。 必须提高科学水平这一要求 做好选人用人工作，贯彻中央提出的坚持民主、公开、竞争和择优，必须落实在干部选任的整个过程，即做法要反映民主、过程要实现公开、选拔要体现竞争、目标要达到择优。只有延伸和拓展实际工作的每一环节，才能真正意义上实现民主、公开、竞争和择优，提高选人用人的公信度，提高组织干部工作的满意度。 客观地说，干部工作长期以来有一套严谨的工作流程，但在如何听取多数人的意见，避免个人或少数人说了算，以及集中群众的认可度方面，尚需要提高科学水平。坚持民主，就要从初始的人选推荐、拟任干部的遴选到考察听取意见、干部任用的决定等，全面增加群众和干部的参与度，并实行干部选任差额票决制，避免以少数人意见取舍，制衡“一言堂”。坚持公开，就是让更多的群众从一开始就知道，缺什么岗、岗位条件和职责是什么、怎样选人等。对干部选任中的一些环节，要尽量多场合加以公开，可以借用媒体、内部信息渠道和一些现代科技手段，让本单位的大多数干部群众了解组织上选人用人的工作要求、工作步骤和主要信息，并建立畅通的意见反映渠道。坚持竞争，就是形成比较性选人。干部选任实行竞争上岗，实际上是改变了干部的提名权，让可能原本不在视野里的人和更多优秀的人参与。体现竞争，要将岗位公布，鼓励更多的人报名，进行差额考察、差额票决等。坚持择优，就是按照中央要求，把政治上靠得住、工作上有本事、作风上过得硬、人民群众信得过的干部选拔上来，这也是干部选任的最终目的。 基础科学论文:在基础科学教育中对文学的利用 个人简介：刘兵，男，1958年生，1982年毕业于北京大学物理系，1985年毕业于中国科学院研究生院，现为清华大学人文社会科学学院科学技术与社会研究所教授，博士生导师，政府特殊津贴享受者，上海交通大学科学史与科学哲学系学术委员、兼职教授，中国科学技术史学会常务理事，中国科协清华大学科技传播与普及研究中心副主任，中国自然辩证法研究会理事等。主要研究方向是科学史、科学文化传播、科学技术与社会等。出版有《克丽奥眼中的科学》等专著6种，《刘兵自选集》等个人文集7种，《超导史话》等科学史与科学文化普及著作4种，译著7种，发表学术论文120余篇，主编有《科学大师传记丛书》等多种丛书、教材和读物。 摘 要：本文提出在基础科学教育中可适度利用涉及科学问题的文学作品来激发学生的学习兴趣，落实新课标所倡导的情感、态度、价值观这一维度的教学目标，并例举分析了几部较有影响力的西方畅销小说，指出其中所涉及的科学问题，以及如何去理解和把握其中的科学理念。 关键词：科学教育；文学作品 在中学的基础科学教育中，为了实现新课标所提出的教学目标，特别是关于情感、态度与价值观的维度，可以利用各种辅助性的教学方式来进行有效的教学。在这当中，一些在传统教学中不被重视甚至几乎被完全忽视的教学资源，如果恰当地利用起来，也可以取得很好的教学效果。 在科学教育中，对科学的本质、科学技术与社会关系的教学，由于以往被强调不够，教师经常会感觉在教学内容和资源等方面有困难。就此来说，一些目前在国内已经出版了中译本的西方畅销小说，因其涉及到与科学有关的话题，而且，更多地反映了一些国际上比较流行的对于科学、技术其及本质和与社会之关系的见解，就是一类既能引起学生的兴趣，又能满足特定教学要求的素材。倘能适当地在教学中引进、利用这样的素材，完全有可能让学生在愉悦的学习中，掌握一部分相关的知识并进行有益的思考。 这样做的关键，是对适当的文学作品的发现和对其有关科学之理念的理解与把握。在这样的基础上，可能的选择还是很多的。在此，可以例举若干部较有影响的作品作一简要的分析和讨论。 在一些早期的西方文学作品中，我们可以举《美丽新世界》和《1984》这两本书为例。20世纪上半叶，科学在世界上还是突出地以非常正面的形象来传播，科学技术的一些负面的效应还没有充分表现出来的时候，就已经有一些作家非常难能可贵地表现出了先见之明，在其作品中讨论了相关的问题。 《美丽新世界》这本赫胥黎的经典作品，写于上个世纪30年代，现在国内已经有了好几个中译本。在那个时候，赫胥黎就已经非常有先见之明地探讨了科学可能给社会带来的另一种影响，即生育技术，这样的意识是非常超前的，甚至于我们现在激烈争论的生物技术的问题，在其书中就已经有了类似的影子。他利用当时可以得到科学技术的进展，构想了一个特殊的极权社会，这个社会把科学技术的各种先进手段都运用起来，在对其成员从出生起，就进行着有目的的培养，把人分成不同的阶层，如阿尔法、贝塔、伽玛。与此同时，为了避免不同的社会结构带来的冲突，作者设想这个社会还保持着文化专制。比方说，对一些传统文化像莎士比亚的戏剧等都是禁书……。在这本书中，就我们这里所关心的话题来说，最关键的是赫胥黎设想中，利用可以想象的科学技术手段来维持这样一个作者显然是对之采取批判态度的社会。作家所要反思的一种是社会体制，一种就是利用科学手段对体制的保证。 类似于这部反乌托邦的经典著作，另一部可以提及的小说，就是那本非常著名的写于1948年的《1984》。以往人们不会把它算作跟科学有关的书，而更多地放到政治幻想小说的分类中，把它作为一本政治小说来读。这部书在世界范围内的影响力是很大的，当然首先的影响也是来自于它对于政治社会的构思。但是，这部小说在其精彩的描述中，其实也还涉及到对于那样一个专制社会的技术支撑条件的设想，甚至于带有了某种科幻的意味。比如说，人受到监视，所有的地方没有自由、没有隐私，甚至在自己的房间里都要躲着监视器（即小说中的“电幕”）。在1948年时，技术还不像今日那样发达，但作家在描述一种社会政治结构中发生的种种故事时，其实是很有预见地设想了可能利用的科学技术手段，即使当时这样的手段并不完善。作家的想象力和科学技术的思考和价值判断是非常值得后来人重视的。在当下，不是已经有人在讨论监视器这种技术手段的普遍应用与个人隐私之关系等伦理性的问题了吗？ 除去这些较为早期的经典作品之外，如果我们直接跨入20世纪90年代，我们更会发现，一系列的小说更加有针对性地在思考着科学的问题。 很有代表性的美国畅销小说作家克莱顿的一系列作品，就是典型。其中，在公众中，其最有名的作品，就是最初以小说形式问世的《侏罗纪公园》了，当然，由于这部小说后来被改编成电影（其实他的每部小说几乎都被拍成了电影），由于电影的传播，其影响力超出了小说。后来沿着类似的思路、围绕着同样的主题的续篇《失落的世界》亦是如此。 抛开《侏罗纪公园》中那些至少在逻辑上似乎成立、与当代科学发展有某种关系的幻想性细节不谈，仅就其思想性而言，在引人入胜的故事情节背后，也有许多非常值得人们思考的内容。 小说的作者体现在其作品中的一个非常清晰的意识，即作者所要讲述的，实际上是人和自然的关系的问题。那个设想由人类造出并放养了恐龙的孤岛是一种自然，人们在这个孤岛上用人工的方式复原了几千万年前存在的恐龙，重新建造了一个人工的自然界。但作者又认为，这样一个自然界是不可能稳定的，虽然小说中的某些人以为可以控制这样的自然，但是这实际是一种幻想，而作者立论的根据，又放回到某种科学的逻辑里。在这本书中，作者大量采用了一些科学前沿的东西，典型的就是混沌理论。曾有人说这部作品所传达的混沌理论这样一些科学前沿概念，要比很多科普作品效果好得多。此小说中有一位主人公，是可以视为作者代言人的名叫马尔科姆的数学家，他就根据自己的研究而预言：这样一个人为的自然系统肯定是要出问题的。 从近代科学创立的时代起，人类有一种对自己能力的自信，从哲学家培根开始，就提出了一个非常有名的口号：知识就是力量。后来有人重新解读，译为知识就是权力。人们一直有这样一种观念，一种所谓人类中心的观念，有一种人类对自己能力夸大的想象，认为人们可以控制自然、可以改造自然，可以把握人们创造的自然，这种认识是近代科学创立以来特别是近代工业革命以来人们一直不断地主流地所持有的一种看法，直到后来很多问题的出现，使人们开始反思，我们是不是真的有能力做到这一点？过去我们在中国不是也有这种传统吗？的时候口号不是“人定胜天”吗？这种概念无论是基于想要依赖科学技术手段还是政治意识形态的信念，都是认为可以由人的意志来改善自然界和控制自然界，但是后来人们发现这样的信念也许是有问题的，或者说，对自然的控制有时候也是会出问题的。从《侏罗纪公园》到《失落的世界》，正是反映出这样的一种思想。 相应地，在当下我们的现实中，当我们为人与自然的关系而争论，为一些涉及人与自然的关系的事件或问题而争论，如像有关人类是否应“敬畏自然”的讨论，关于水利工程的讨论（在《侏罗纪公园》就真的提及到阿斯旺水坝的事例）等，如果把这样的小说结合在科学教育中，也许会提供给学生更多的一些话题、思路和素材。 在这里，还可以再举一个近来非常走红的典型的作家的例子，即著名的《达芬奇密码》一书的作者丹・布朗，他因《达芬奇密码》而知名，但其另外几本作品其实都是跟科学有关的，比如说像《数字城堡》、《骗局》、《天使与魔鬼》。 《数字城堡》涉及到的是密码、信息、超级电脑的问题，当然内容也包括恐怖主义、政府的电脑信息系统的研制开发等等情节，但关键在于，它提出的问题是：如果能够研制出万能解密机，那么，在这种有可能性的技术发达情况下，人类的隐私何在？ 关于个人隐私，像这样的反思，或者是像生物技术的应用等所带来的冲突，在学术界也已有所讨论，此小说只是通过生动的故事情节，把这样的科学发展的伦理性问题具象化。这里仍然把科学技术的发展和应用，与人和社会的发展的冲突的问题作为关注的核心。 在《骗局》这本书里，涉及到的也是一种科研伦理的问题。作者设想的情节是，出于政治的需要，政府的有关机构和官员也居然会在科研的问题上作伪。像这样的问题，在我们关注科研道德的时候，当然也是有借鉴思考价值的。 在丹・布朗几部小说中，我更愿意强调的是《天使与魔鬼》这本书，因为这本小说把叙述的焦点放在一个科学与宗教的环境之中，在仍带有幻想性又有一定科学依据基础的故事情节里，反映了科学与宗教的冲突。书中，教皇内侍在危急的时刻的长篇演讲几乎就像是一篇在讨论科学、宗教和人性之关系的论文。其中提到的一些很有意味的问题就是，仅仅靠科学我们是否能够很理想的生存？能够满足我们所有的物质需求的前提下，科学是否能够同时满足我们的精神需求？在我们掌握了非常先进的一种具有威力的手段和技术的前提下，我们的道德是否也已经进化到了有能力足以能够控制把握这样一种技术发展的相应的程度？ 如果仅就近几年来被译成中文的国外畅销小说来看，其实还可以举出许多其他涉及对科学的反思这一主题的优秀作品，像《诺贝尔的囚徒》、《羚羊与秧鸡》、《猎物》，等等。这里就不一一再例举了。 总之，本文只是想提出这样一种可能的设想，即如果在学校的基础科学教育中，适度地利用涉及到科学问题的文学作品，完全是有可能在引起学生学习兴趣的同时，更容易达到新课标所设定的某些教学目标的。 基础科学论文:紧密结合中医临床,积极开展基础科学研究 “证”是机体在疾病的发展过程中某一阶段的反应状态。中医病证结合动物模型已被视为实现中医药规范化，客观化乃至科学化的重要环节。中国中医科学院西苑医院基础医学研究所刘建勋研究员首先提出了病证结合动物模型拟临床的研究思路和方法，其研究团队以冠心病作为切入点，采用多因素、多靶点的方法干预模型动物的生理过程，建立了冠心病痰瘀互结证小型猪模型，利用模型动物的特点和优势，深入分析疾病证候的现代机制和生物学特征，进行治疗相关病证中药新药的研究与评价。相关研究成果在本刊连续5期相继发表系列研究论文，得到了广泛的反响。以下是中医药学不同研究领域的著名专家分别表述个人观点： 王庆国（教育部“证候与方剂基础研究重点实验室”主任，北京市“证候与方剂重点实验室”主任，北京中医药大学原副校长，中国民族医药学会副会长）：中医疾病病机演化规律是一个动态的、复杂的过程，它随着外界环境的不同而发生变化。随着现代医学的发展，对传统中医病机的认识逐渐向微观化方向发展；同时对病机的病理生理机制研究在微观上、深层次上认识机体生物活动特点，更加准确的揭示病机演化的本质，促进达到宏观辨证与微观辨证的统一。在《中国中药杂志》2013年第38卷23期发表的“小型猪痰瘀互结证冠心病“痰、毒、瘀”病机演变规律的实验研究”一文中，作者首先采用模拟临床冠心病危险因素的方法，将高脂饮食与冠状动脉血管内皮损伤二者有机的结合建立中国小型猪冠心病痰瘀互结证冠心病模型，并进行病机规律的分析以指导临床诊疗。通过对血脂代谢、炎症反应、血液功能动态变化的分析提示，单纯的痰证、瘀证或毒证都不足概括冠心病痰瘀互结证病机的发展规律。可以认为冠心病痰瘀互结证的病机发展规律在于“由痰致毒、致瘀，痰毒瘀三者互结，损伤心脉，气血运行不畅，发为心痛”。扩展了中医胸痹的病机认识。此研究采用现代医学的研究手段和方法，从微观角度分析冠心病病理机制，并结合对中医传统致病因素的认识，提出了冠心病痰瘀互结证“痰-毒-瘀”的病机演变规律，其思路和方法都值得借鉴。但是需要指出的是，所研究的病证结合动物模型的病理生理及客观检查指标的变化应与临床相关病证密切相关，否则对病机的微观分析将毫无意义和价值。 史大卓（中国中医科学院西苑医院副院长、主任医师）：转化或转换医学（translational medicine）是近年来国际医学健康领域出现的一个新的学科，即从实验室到病床（bench to bedside），再从病床到实验室（bedside to bench），实现“基础-临床”循环往复的研究模式，简称为“B-to-B”。B-to-B模式不仅应用于疾病的诊断与机制研究中，同样也运用于新药研发过程。在转化医学过程中要求基础实验动物模型是有多个方面与临床相关疾病相似的病理改变，相似度越高则由实验室转化临床的效率就越高。因此，对实验动物模型提出了更高的要求。在《中国中药杂志》2014年第39卷第3，4期发表的“痰瘀同治方对痰瘀互结证冠心病小型猪心功能的改善作用”，“痰瘀同治方对痰瘀互结证冠心病小型猪心肌组织的保护作用”2篇论文，实验不仅采用临床冠心病危险因素的方法作为致病因素，并且在模型评价过程中以临床冠心病诊断的方法为中心，通过心肌酶谱、心脏超声、无创血流动力学分析观察实验动物冠心病心脏结构和功能的改变。这不仅为冠心病的临床研究提供了良好的实验载体，同时也使中药新药临床前评价的数据和结论更有临床参考价值，缩小实验研究向临床转化的距离。因此模拟临床的动物实验研究，是一个非常有价值的研究方向，特别是在中医药领域。此研究所建立的中国小型猪冠心病痰瘀互结证冠心病模型也值得推广和广泛应用。 吕爱平（中国中医科学院首席研究员，香港浸会大学中医药学院院长、讲座教授）：辨证论治是中医认识疾病和治疗疾病的基本原则，体现了中医学对疾病诊断和处理的特点。随着现代医学科学的发展和中医临床实践的深入，如何将疾病证候的变化特征以更客观的现代医学实验室指标来阐述，还需要大量细致的工作。但是在基础实验研究中，通过建立与临床相关疾病证候相似的动物模型，并以病证结合动物模型为研究对象，分析证候发展过程中客观实验室指标的改变将有助于证候本质的认识，辨证与辨病结合，宏观辨证与微观辨证的结合；同时也进一步提高基于证候分类的疾病治疗疗效。在《中国中药杂志》2013年第38卷24期发表的“痰瘀同治方对冠心病痰瘀互结证小型猪模型中医证候评分的影响”一文中，实验的设计和思路比较新颖、独特，实验采用模型临床四诊辨证的方法并结合现代医学对中医致病因素的认识，从体重指数、脂质代谢、血液流变学，心功能和心电图改变等对中国小型猪冠心病痰瘀互结证进行证候评价，并建立证候诊断标准，基本符合中医痰瘀互结证的特点。因此以临床病证特点为参照，根据实验动物病理、生理情况，将临床病证的表现通过适当的转变以应用于动物模型中进行评价，将有助于病证结合动物模型的发展。因此中国小型猪冠心病痰瘀互结证模型的建立促进此方面的研究，而该模型的建立和发展同时也进一步促进疾病过程中证候变化本质的研究。 孙晓波（中国医学科学院药用植物研究所常务副所长、研究员）：中药复方临床前评价的主要目的是为将来的临床研究提供重要的参考。而病证结合进行中药临床前有效性评价的方式收到了越来越多的接纳。病证结合动物模型的建立要求具备现代医学病理学模型和中医证侯学模型两方面的特点。但是由于中医病证结合动物模型目前存在的诸多不足导致中药复方临床前评价多采用西医疾病，或者单纯中医证侯的模式进行。在《中国中药杂志》2014年第39卷2期发表的“痰瘀同治方对小型猪痰瘀互结证冠心病血液流变性及血脂的改善作用”和“痰瘀同治方对小型猪冠状动脉粥样硬化炎症反应的影响”2篇论著中，则克服了以上中医模型不足和缺陷，值得推荐。通过高脂饲料喂养和冠状动脉血管内壁球囊损伤双因素的刺激方法，建立中国小型猪冠心病痰瘀互结证模型，用于中药新药的临床前评价。在评价方法中，一方面围绕与中医证候相关的因素如血脂代谢的异常、血液流变学的异常等进行评价。另一方面以冠心病病理过程为中心，评价中药复方干预对心肌缺血过程的影响。通过以上两部分的密切结合，可以全面的分析中药复方的作用特点。同时也与当前中医临床辨证与辨病结合的发展一致，更加密切联系临床。不失为一项高起点、高标准的中药复方临床前评价研究工作。 基础科学论文:基础科学与军事技术创新关系的历史演变 [摘 要]从军事技术发展史的角度分析，基础科学与军事技术创新的关系历经了初级、中级和高级三个阶段，即古代时期两者各自独立发展，近代时期彼此相互联系，现代时期的高度融合。关注基础科学与军事技术创新关系的探讨，对我国依托基础科学推动军事技术创新，促进军民融合发展有一定的借鉴意义。 [关键词]基础科学；军事技术创新；历史演变 从军事技术发展史来看，基础科学与军事技术创新的关系经历了独立发展、相互联系和高度融合的三个历史阶段，随着科学技术一体化的日趋加强和军事技术体系错综复杂，基础科学与军事技术创新的关系将更加密切。 1、古代：基础科学与军事技术创新的关系处于初级阶段 在火药应用于军事之前，高频率的战争次数导致冷兵器的种类繁多、内容丰富，但这一时期的基础科学并不发达，军事创新主要依靠工匠们的经验积累和不断摸索。 就冷兵器的材质而言，冷兵器可分为木兵器、竹兵器、石兵器、陶兵器、青铜兵器和铁兵器，在这演变的过程中，冶炼技术起着主导作用。在冶炼技术出现之前，人们的武器一般都就地取材，使用木质或者石头打磨的工具，而金属铜的出现并有目的的应用战争则使武器装备有了质的飞跃。大约公约前1万年，石器时代的人们开始认识并使用铜，通过不断地艰难摸索，掌握了通过制造高温热源和去除杂质的冶炼技术。这一时期，化学等基础科学的知识根本没有系统的出现，武器装备材质的创新主要依靠工匠们不断的摸索实验，“最初控制燃烧温度的知识被看做一股神秘的力量，随后人们才逐渐认识到，那些不过是知识和技术的应用而已。几乎可以肯定，同样是靠着运气和反复试验、反复失败，金属制造最终获得了飞跃式发展。”[1] 冷兵器性能优劣的另一个重要影响因素是制造工艺的高低，这取决于工匠技术的经验积累和技术的熟练程度。最初，工匠通过模仿自然界的实物形状来制造兵器，并不需要科学知识的指导，古希腊哲学家亚里士多德也说过，“人最初的认识是从模仿中得来的”[2]，模仿在武器装备的创新中起着重要的作用，如“戈的形状丰本锐末而微曲，如同鹰嘴兽角，用以钩挽和啄刺敌人”[3]。通过模仿，工匠们可以制造出各式各样的冷兵器，而且由于工匠们的经验技术的不同，同等质料的兵器在性能上也会大相径庭。1965年在湖北江陵出土的越王勾践剑虽埋藏地下2300多年，仍然光洁如新，寒气逼人，锋利无比。在《吴越春秋》中也有干将莫邪铸剑的记载：“干将，吴人；莫邪，干将之妻也。干将作剑，莫邪断发断指爪投入炉中，金铁乃濡，遂以成剑；阳曰干将，阴曰莫邪。”可见，古代工匠的铸造工艺决定了武器性能的优劣。在基础科学尚未系统出现的古代冷兵器时期，基础科学与军事技术创新的关系较弱，工匠的经验技术水平对武器装备的创新起到了主导作用。 2、近代：基础科学与军事技术创新的关系处于中级阶段 14～15世纪的文艺复兴运动，促进了近代科学的形成与发展，以实验材料和逻辑推理为基础的研究方法，指导人们更好的认识世界，探索事物的发展规律，数学、化学、物理学等基础学科获得了较快的发展，取得了一系列的新理论、新知识，这些基础科学的突破往往带来军事技术创新。 在近代科学形成之前，火药就已经被认识和使用，最早关于火药的记载可以追溯到公元8～9世纪，当时的炼丹家已经知道炭、硫、硝三种混合物的性质，并在宋代第一次运用于军事的记载。但是直到14世纪末出现的明火枪，也是因为射速慢、射程短和准确性差，没有产生重要的军事影响。从火药的发明到14世纪轻火器的出现，在将近6个多世纪里，火药的性能将一直没有显著地提高，军事效能并不理想，直到15世纪发明了粒状火药后，这种状况稍有改观。然而，真正满足军事需求的高爆炸药的发明，则是近代科学尤其是化学发展的产物。18世纪拉瓦锡氧化学说的提出，开启了化学革命的大门，使人们对物质和物质的变化从定性的朴素认识进入了定量的研究；19世纪初道尔顿的原子论阐明了化学变化的统一理论，从而有力地推动了化学的新发展；19世纪60年代，门捷列夫创立的元素周期表不仅对化学理论有重大意义，而且对化学工业以及其他工业的兴起也有重要的促进作用。从18世纪到19世纪60年代，在不到200年的时间里，基础化学取得的理论突破使化学工业蓬勃发展，火药由传统的黑火药变为硝化甘油、炸胶、无烟火药苦味酸和梯恩梯等强力炸药，使火药的性能显著提高，满足了枪炮对火药的性能的要求，奠定了现代军事工业的基础。 基础化学的发展为枪炮提供了稳定可靠的炸药，解决了弹药动能和杀伤力的问题，但射击精度的提高还需要外弹道学理论的支持，这离不开数学、物理学等基础科学的发展。1546年，意大利数学家塔塔格里亚出版了《投弹技术》一书，发现了炮身在倾斜45°时射程最远。17世纪时，伽利略在大量观察实验的基础上，并结合惯性定律等物理学知识，导出弹丸运动的抛物线方程，并且以其为依据写出了关于自由抛射运动的著作，用科学的理论解释了射角为45°射程最远的事实，标志着弹道学的理论初步形成。从17世纪末18世纪初，牛顿通过介质对运动物体的作用的研究，在《自然哲学的数学原理》中四章讨论了外弹道学理论，确立了力学定律和微分学是外弹道学问题的理论基础，成为近代外弹道学奠基人。19世纪战争对枪炮技术的要求逐渐提高，枪炮的准确性、射程和威力要求及高精度的射表是外弹道学必须解决的课题，战争的现实需要极大的刺激了外弹道学的发展，使外弹道学理论出“井喷式”涌出，如西亚切近似法、弹丸运动微分方程的数值积分法等，这些方法的核心就是微积分理论。微积分在外弹道学中的应用，使外弹道学摆脱了经验判断的局限，以“无限细分”和“无限求和”的微积分思想让运动弹丸的轨迹细分到静止弹丸点的集合。[4]通过研究每一瞬间弹丸的特征来归纳出整个弹丸运动规律，使枪炮技术成为一门以数学为工具的学科。 3、现代：基础科学与军事技术创新的关系处于高级阶段 进入20世纪后，科学活动日益从个人或少数人的独立研究发展成为大规模、有分工，高度组织化的集体，从“小科学”逐渐发展到“大科学”。在科技体制化逐渐形成的“大科学”发展阶段，武器装备创新往往是涉及学科门类众多、工程技术综合、管理系统复杂、社会影响巨大的大工程项目，如“曼哈顿工程”、“阿波罗登月计划”和“星球大战”。1942年，美国动员了15万人员，耗费了23亿美元，动用了全国1/3的电力，实施了“曼哈顿工程”，制造了首批原子弹。[5]在研制原子弹的过程中，基础科学与武器装备创新的关系比以往任何阶段都要密切，二者相互融合，一方面表现在物理学基础理论的突破是原子弹研制成功的理论源泉，另一方面，在解决研制过程中的困难时，“曼哈顿工程”又极大的发展和丰富了物理学的基础理论。由传统的以基础科学推动武器创新为主的单向线性推动模式，转变为双向相互推动发展模式。 20世纪初，爱因斯坦提出了著名的质能方程E=mc？，解释了物质内部能量和质量相互转化的关系，正是在这一理论的指导下，量子物理学家们积极探索原子内部结构规律，取得了一系列惊人发现，为原子弹的发明提供了理论基础。1919年，卢瑟福利用镭放出的“射线”轰击其他元素，实现了原子核人工嬗变，打开了实现人工核裂变的通道，为人们深入研究核反应，利用核能奠定了基础；1932年，英国物理学家查得威克在卡文迪许实验室发现了中子，被当成轰击原子核的理想“炮弹”，人类找到了打开原子核内部的“钥匙”；1938年，居里夫人、费米和哈恩等著名的物理学家，在大量实验的基础上提出了核裂变理论，为人类开辟一种新的能源。这些物理学的基础理论的发现被誉为“通往核时代的三个阶梯。”[6] 正如“曼哈顿工程”的成功依赖于基础科学的突破一样，“曼哈顿工程”也极大的促进了量子物理学的发展，使人们对理论物理学的认识得到了极大的强化，使量子物理学在战后相当长的一段时间内成为带头学科。“曼哈顿工程”集中了当时大量的顶尖物理学家，为学术交流提供了良好的平台，“他们有时在国际会议上碰头，交换意见，有时在声望卓著的科学刊物上，介绍新发现。一大批这方面的科学家会聚在阿拉莫国家实验室，形成了一个无与伦比的思想库”，7这些物理学家们在阿拉莫实验室进行问题探讨，学术交流，将观众的焦点集中到共同的目标，极大地推动了量子物理学在短期内的迅速发展。在研制的过程中，有政府出资建立的先进实验室，也为基础科学的研究发展提供了优越的硬件设施。此外，从“曼哈顿工程”中总结出来的“大科学”管理模式，被成功地应用与其他基础科学项目的管理，间接地推动了其他基础科学的突破与发展，基础科学与军事技术创新高度融合。 基础科学论文:科技场馆针对不同人群开展的基础科学展品讲解 摘 要 科技场馆作为校外科学教育机构，主要是通过展览教育形式来开展科学教育活动。科技场馆的科学教育工作要取得成效，与辅导员的讲解质量关系密切。同时科技场馆是公众教育场所，因此区别对待参观群体开展展品讲解显得尤为重要。本文主要论述辅导员如何针对不同参观群体开展讲解来实现科技场馆的科学教育功能。 关键词 科技场馆;展品;讲解 科技场馆的常设展厅一般都会展出一些演示科学原理、定律的基础科学类互动展品。这些展品通常是按一个主题或学科进行归类摆放布展，本文探讨的是单件展品的讲解也不是展品组合的讲解。 这些展品是立体的科学教材，观众在参观时能参与进来，他们推拉、吹吼，但是否会让他们去研究一些问题呢，又或者是有何收获呢？这就无从得知。科技场馆作为一个非正规科学教育场所，尽可能发挥这些展品的教育功能显得尤为重要，这是科技场馆的展品与游乐场的游乐设备之间的区别。科技辅导员针对展品的讲解及与观众之间的交流是发挥这些展品的教育功能的主要方式。不同年龄观众的认知阶段和兴趣点不一样，因此讲解起到的教育功能也是不一样的。如果辅导员在作展品讲解时，没有根据不同人群作出不同的讲解与交流，那么就很可能成为一次失败的讲解。本文主要探讨的是针对三个不同年龄阶段群体的讲解，不涉及混合群体的讲解。严格来说，这三个群体还是可以细分的，但由于科技场馆不同于学校，辅导员难以准确判断观众的准确年龄，只能作一个大概判断和大概分类。 1 辅导员针对小学生群体开展的展品讲解与 交流 针对小学生群体的讲解与交流的主要目的是培养他们的科学兴趣与增加他们的科学经验。讲解与交流的难点是如何创设情景，增加趣味性，通俗化。 小学生群体有以下几个特点。 1）按皮亚杰的观点，小学生群体的认知阶段基本上是属于具体运算阶段。在这一阶段，他们形成了初步的运算结构，出现了逻辑思维。但思维还直接与具体事物相联系，离不开具体经验，还缺乏概括的能力，抽象推理尚未发展，不能进行命题运算。 2）他们对周围事物有强烈好奇心，并渴望对这些事物寻求解释，已经形成了关于周围世界许多方面的 概念。 3）他们通过在校的科学课学习，开始对科学现象有所理解。 4）他们喜欢玩。 根据以上特点和讲解目的，针对这个群体开展的展品讲解与交流，辅导员可从以下几点来考虑如何讲解。 1）通过创设他们喜欢的情景来吸引他们的注意力，引导他们仔细观察展品呈现的过程与现象。辅导员可通过讲故事、展品拟人化、虚构事件、探讨他们感兴趣的话题等各种方法来创设情景。在情景中启发他们对展品现象的思考与交流。这样有利于增加讲解的趣味性。 2）辅导员针对这类群体的讲解语言要生动有趣、通俗化。为了达到这样的效果，宁可讲解时出现论述不严谨、不全面，甚至出现错误。尽量避免使用专业术语名词、概括性抽象词语、公式。否则，对小学生来说，讲解已没有任何趣味性可言，根本就谈不上培养他们兴趣，保持进一步学习的动力了。例如，有件展示涡流现象的展品叫“摆动的环”，在讲述时不应该说“导体在磁场中作切割磁感线运动”，他们大部分人还没有导体和磁感线的概念。可以这样通俗化地说“小铝在磁铁旁边跑动”，显然，这样的表述是不严谨、不全面，甚至是错误的，但这样的表述能把事情说得清楚，让人听得明白且容易记忆。通过这件展品的讲解，他们能增加这么一个经验就可以了：铝在磁铁附近运动，会有电产生，电又产生了磁。 3）辅导员讲解过程应引导他们把展品的现象与他们已有的经验进行联系并思考。“科学的”概念常常与人的直觉相反，通过这种联系思考，使得他们的经验得到扩展。 4）讲解尾段，为了保持他们的好奇心，可以引导他们去探究其他展品，也可以引导他们回家做些跟这件展品有关的简单实验。 2 辅导员针对中学生群体开展的展品讲解与 交流 针对中学生群体的讲解与交流的主要目的是引导他们综合运用课本上的知识去分析研究一个系统（展品），从而增进他们分析研究自然事物的能力。讲解与交流的难点是如何让观众达到专注的快乐。 中学生群体有以下几个特点。 1）按皮亚杰的观点，中学生群体认知阶段基本上属于形式运算阶段。这一阶段，个体形成了完整的认知结构系统，能进行形式命题思维，智力发展趋于成熟。 2）不同年级的学生由于学习的科学类科目结构内容不一样，因此掌握的科学概念与知识的程度不一样，运用科学方法与实验方法的能力也不一样。 3）他们比儿时积累了更多的生活经验，在校学习也积累了很多知识，能够对周围事物作出解释。 4）最新脑科学研究表明，他们这个阶段，脑会发生重大变化。这阶段是提高人的科学素质关键阶段。 根据以上特点和讲解目的，针对这个群体开展的展品讲解与交流，辅导员可从以下几点来考虑如何讲解。 1）很多展品展示的科学原理、定律，如果他们已经在课本上学习了。只要他们看了展品的说明牌，那么这件展品对他们来说只不过是立体的教材或示范性的实验，看不到虚假的线索、幻想的破灭和失败。因此，辅导员如果把讲解的重点还是放在讲述这件展品展示的科学原理、定律，那么估计难以引起他们的兴趣，也难以引起他们专注去思考。 2）辅导员讲解时，可以考虑把展品作为一个系统，引导他们把展品看成一个系统，综合运用他们学过的知识，补充他们没有学过的知识，和他们一起交流与讨论。通过这种较为深度的分析研究，引起他们专注地探究和分析，增进他们运用科学方法的能力。例如，展示涡流现象的展品“摆动的环”，辅导员和他们一起操作和观察后，引导他们分析展品的构造。展品主要构成：架子、带有铝圆片的单摆、磁体。这件展品是展示带铝片单摆在磁体旁运动的情形，因此可以把它按时间来分割，分析和研究一个运动周期。在整个分析过程中，需要综合运用单摆周期运动、磁体特性、能量守恒、能量转换、电磁感应、楞次定律等知识。通过这样的讲解与交流，除了加深他们对已学知识的理解，增进他们没学的知识，更重要的是领悟一些科学方法。 3）很多展品都趋向于掩盖科学与技术之间的复杂关系。因此针对中学生的讲解与交流，可以适当增加一些这方面的介绍。 3 辅导员针对成年人群体开展的展品讲解与 交流 针对成年人群体的讲解与交流的主要目的是和他们一起重温学生年代课本上的知识并了解这些知识在实际生活当中的应用。讲解与交流的难点是如何让观众重拾在校时的心态和感受。 成年人群体有以下几个特点。 1）智力发展已成熟。 2）已经接受了较长时间的正规教育，如果不是从事专业工作，在校学到的很多知识已逐渐模糊，但没有消失。 3）积累了相当多的生活经验。 根据以上特点和讲解目的，针对这个群体开展的展品讲解与交流，辅导员可从以下几点来考虑如何讲解。 1）辅导员和观众一起回忆在校时学过的知识。 2）重点讲解展品展示的原理、定律在生活中的应用。例如上面所述的展示涡流现象的“摆动的环”时，可以介绍涡流制动、电磁炉、变压器为何要尽量减少涡流电流。 展品讲解方式多种多样，辅导员也应有各自讲解特色。一次成功的展品讲解就包括以下几个因素：1）这次讲解的教育目的是什么？2）分析观众特点再讲解。3）能否使观众心情愉悦。 基础科学论文:以实践为基础科学分析社会矛盾 摘 要：自2013年初我国大部分地区遭遇雾霾气象灾害，河北地区更是列为“重霾”地区，对于雾霾天气究竟是如何形成的，为此河北地方政府作出了各项治霾决策，河北地区针对该问题是如何以实践为基础，发现问题，解决问题，处理相关社会矛盾的，本文针对以上问题展开相关研究。 关键词：实践；发展；矛盾 一、导言 马克思曾说：“人们为之奋斗的一切，都同他们的利益相关。”在社会生活中处处充满着各种矛盾，大部分都是利益矛盾，而矛盾又是事物发展的源泉和动力。目前我国仍然处于社会主义初级阶段，人民日益增长的物质文化需要同落后的社会生产力之间的矛盾仍然是社会主要矛盾。但是当经济利益与生态环境发展产生矛盾时又该如何处理，追求经济利益、追求物质发展的理论在实践的检验下应该适时做出调整。河北地区在追求经济利益发展工业化的实践下基础下，生态环境出现了严重的危机，对此需要用具体问题具体分析的科学分析方法来寻求经济利益与生态环境的平衡点。 二、发现问题，雾霾重袭河北地区 自2013年初以来，我国发生大范围持续雾霾天气，受影响面积约为143万平方公里占国土面积的四分之一，重霾面积约为81万平方公里，包括华北平原、黄淮、江淮、江汉、江南、华南北部等地区，主要集中在北京、河北、山西、山东、河南、辽宁等地，京津冀及周边地区39个地级及以上城市中，有20个城市发生了重度及以上污染，受影响人口约6亿人，当然这些数据与日俱增。 “雾霾”严格意义上来说是“雾”与“霾”两个不同的概念，雾是一种气溶胶系统由微小水滴或冰晶组成，大量悬浮于近地面空气中，雾和霾同样会降低空气透明度使能见度恶化，但是雾主要是由空气中的水汽凝结升华而成，而霾则是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物、二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等组成，这些污染性的有毒颗粒物与雾气结合在一起让空气瞬间变成灰蒙蒙的毒气，将阴霾天气与雾并为灾害性天气现象统称为“雾霾天气”。 三、分析问题，河北重霾灾害成因 对于“雾霾”究其原因概括为两点，一是有利于雾霾形成的气象条件，二是造成雾霾气象灾害的罪魁祸首也就是人为因素。之所以河北地区成为重霾之地，是由于该地区地势平坦，经济发展迅速，为追求经济利益，大片植被被砍伐开垦成农田，农田又大量使用化肥和农药。在这些改变的大环境和大气候的交互作用下河北省环境状况持续恶化，主要表现为以下三个方面，一是荒漠化危害的面积大，2008年相关数据显示，河北省荒漠化土地面积272万hm2，占国土面积的14.5%；在全省138个县（市）中，有114个县（市）不同程度存在沙化现象。二是荒漠化面积增加的速度快，河北省土地荒漠化的面积已由建国时的122.6万hm2猛增到2000年的272.0万hm2，50年间增加了1.22倍。三是地类复杂、沙源丰富河北省是全国地类最复杂的省份，有高原、山区、平原和滨海。复杂的地类，除了带来迷人的景观，也存在发生荒漠化的潜在危险。 “两高”产业集中也是河北能够产生十大污染城市的原因。像钢铁、建材、石化等都是河北省的主要产业，这些产业大量排放出煤烟、颗粒物环绕河北地区上空，北方地区冬天几乎全民燃煤取暖，普通家庭一冬天就要烧掉将近两吨煤，一些家庭还使用燃煤炉做饭，单这一项一个冬天家庭日常使用燃料所释放的颗粒和废气也不得不引起重视。 可见河北地区成为重霾之地的根本原因是一味追求经济利益和个人利益，忽视了生态环境的保护。通过不断的发展工业，生产建设，河北地区的经济有了大幅度的提高，人民的生活水平也日趋改善。在尝到了经济利益带来的好处后，忽视了经济发展这把双刃剑也会带来伤害。 四、解决问题，河北狠抓生态建设 党的十八大提出，建设中国特色社会主义事业总体布局由经济建设、政治建设、文化建设、社会建设“四位一体”拓展为包括生态文明建设的“五位一体”，这是总揽国内外大局、贯彻落实科学发展观的一个新部署，更是当前应对雾霾气象灾害的必要保障与措施。经过多年的发展经验和如今的环境污染教训河北地区人民更加深切的体会到协调生态需要与经济发展需要的关系的重要性。经济发展和生态需要二者都既是现实需要也是长远需要，二者必须相结合相融合，从长远的可持续发展的角度来发展经济维护生态建设，然而个人认为当前情况下生态环境建设应该先于经济建设考虑，因为当前不仅是河北地区甚至于全国大部分地区都存在严重的生态环境污染破坏问题。 河北地区为治理污浊的雾霾天气各级政府制定了各项政策，首先针对燃煤方面进行了一批煤改气工程，拆除了一大批小锅炉、茶炉、炉窑等，大部分居民小区的地暖和水暖都改造成气暖，新建的小区一律采用集体气暖供应。同时还要求完成除尘设施升级改造火电燃煤机组14台，共涉及19家36台燃煤机组的除尘设施改造。 作为全国钢铁产能最大的省份，河北今后5年内将以“壮士断腕”的决心和力度，全力防治大气污染。河北提出了5年内削减钢铁产能6000万吨的目标。着眼于削减产能、控制污染，河北在最新出台的《河北省大气污染防治行动计划实施方案》中提出，到2017年，全省“减钢”6000万吨的目标，煤炭消费量比2012年净削减4000万吨。 治霾力度的加大带来了空前的压力，即民生压力和自身发展压力。就单从在线监测系统一项来说就耗费上千万元的建造费以及后期昂贵的维护成本，这让许多企业吃不消。庆幸的是压力也可以转为机遇，中央首次如此具体频繁的关注河北经济结构转型，也表示河北要把调整产业结构作为河北发展经济的主攻方向，做大做强做优先进制造业，培育壮大新兴产业。河北五年内削减煤，压减钢，任务极其艰巨，也是势在必行，迫在眉睫。河北应该胸怀全局，通过消化、转移、整合、淘汰等方式，打好调整经济结构、化解产能过剩这场攻坚战。因此如何在雾霾这把双刃剑下抓住机遇，也是河北地区需要思考和把握的。 五、小结 作为决策者要有科学的预见能力，对未来的预测、关注和把握需要从系统整体出发。“从这个系统的整体最优出发，既要考虑到组成这个整体的一切要素以及各要素之间的相互作用，同时还要考虑到这个整体与外部环境的相互联系、相互作用、相互制约的关系，采用各种分析工具和方法，对系统整体与要素进行定性和定量的分析，在决策过程中不断调整、修正决策目标的偏差，达到整体最优。”对于河北省的相关建设发展出现的偏差，就是由于对整体把握的不足，没有权衡经济利益与生态环境之间的关联。 生态建设不仅是政府的职责更是社会大众共同的责任只有全民努力才能真正有效快速的抗击雾霾，还我们碧水蓝天。因此为了提高民众的认识要加强宣传，普及生态意识，倡导生态价值观，使公众的观念转变过来，树立人与人，人与自然和谐的生态价值观，让公众有自觉的生态文明意识。在日常生活中如何做到低碳环保，绿色生活，也是我们作为普通民众的义务，河北地区发起全民抗霾活动，“五公里内不开车”“放下汽车，骑上单车”等生活理念，大力传播，希望更多的民众都加入进来，守护我们共同的家园。（作者单位：贵州民族大学研究生院） 基础科学论文:注重基础科学 促进应用技术创新 我阅读《环球飞行》已有多年历史，每次翻阅这本杂志总会获得一些新的感受和启发。可能是由于涉及自己工作领域的缘故，我注意到《环球飞行》近年来发生的明显变化，尤其是《环球飞行》搭建了“科技前沿”专刊这一学术交流平台，这对于引领人们注重基础科学、促进应用技术创新具有深远意义。 科技前沿工作主要是从宏观、微观等多层面探索物质世界的本质、变化及其内在联系，建立起符合大自然规律的基础科学理论，进而创造出适合人类社会进步所需的种种应用技术。没有基础科学的支撑，就不会有真正的应用技术创新。改革开放以来，虽然我们在应用技术方面取得了显著的进步，国人生活水平也普遍有了较大提高，但在基础科学领域对人类的建树，相对于科技发达国家我们还存在着明显的差距。造成这种状况的原因是多方面的，根本原因主要在于基础科研长期得不到真正重视，对科技事物的评价体系和评价方法存在误区，急于求成，只看结果而不关心科学理论的产生和形成技术的过程，各种所谓“模仿式创新”、“解决有无重于创造”的状况影响到对基础科技的投入。于是，当我们的社会进入到必须由制造向创造转型的历史阶段时，这种重技术、轻科学和“拿来主义”所导致的恶果，就会陆续浮现出来，表现为在应用技术上我们似乎不断缩短了与科技发达国家的差距，而实质则是我们的创造力可能会越来越落后于时代。 基础科研是应用技术创新的前导，从目前太阳能飞行器研制状况可见一斑。人类研制太阳能飞行器已有数十年历史，太阳能飞行器结构与布局也陆续出现了许多新方式，但受制于现有太阳能光伏发电技术瓶颈，太阳能飞行器难有突破性发展。太阳能飞行器能否实用，关键在于有否创新方法来提高近地空间单位面积太阳能的收集和转化利用效率，这就需要对阳光、太阳能和其他光现象进行更深层次的研究。纵看人类了解光本质的历史，我们不难发现过去和现在所采用的方法存在局限性。例如，尽管经过了数百年的反复论辩，人类对光本质仍然只有“共识”而没能得出充分证据，对光的理解还停留在基于假设的数理逻辑推理阶段，并长期陷入将光的波粒二象性当成光本质的误区，导致人类对光的认识难有根本进步。仅用数理逻辑方法来推定微观环境下物质的状况显然是不够的，在受认识与条件所限，因“测不准”而对微观世界用数理逻辑方法推测出种种“不确定性”的现阶段，即使“科学的主要目的是以最少数的假设，用合理的逻辑来解释最广泛的实验结果”已成为基础科学领域的主流共识，我们仍然不能因一些理论学说对光的描述得到学界广泛认同，而放弃对事物真相的继续探索。如果我们要继续深究光的本质，就必须寻求新的方法来接近和揭示事物真相，而不能停留在数理逻辑推理的局限上和人们的自由想象之中。 在临近空间可操纵飞行器创造领域，也存在着类似的问题。尽管人类已经开始研究如何往返火星，但在20余千米到100千米空气稀薄的临近空间高度，现有航空航天技术都显得无能为力。以火箭为推力的航空器还能勉强发射到这个空域作一个来回，航天器也只能往返“路过”而无法停留。高空气球倒是能够到达这个空域的中下层，但气球只能随风飘荡、浮沉而难于操纵。能否创造出有实用意义的临近空间可操纵飞行器，是能否有效弥合空天一体化作业缝隙的关键点，对人类有着重大的现实意义和深远的历史意义。人们曾提出过无数构想来试图解决这个世纪难题，平流层飞艇便是其中最有希望的典型代表。然而人类在平流层飞艇领域已经探索研究了近50年，世界上至今仍没有成功先例。一些科技发达国家所研制的、能够升到10余千米的“平流层飞艇”，实质上都仍是不能有效操纵、需要放气后才能伞降回收的飞艇状气球。现有科技能力显然已难解决创造临近空间可操纵飞行器所面临的巨大困难，必须从头再来，由基础科研入手创建新的科学理论和创造出新的技术方法，如此才有可能让人类的平流层飞艇之梦成为现实。 航空航天科技的发展和工业水平的提高不仅让人类实现了自由翱翔的愿望，甚至将来移居到外星球也都有了可能。这一切，得益于前人为我们建立的基础和每一代人的开拓创新。在享受前人发现与发明来丰富现代生活的同时，我们也必须思考承前启后继往开来的问题。 基础科学论文:音乐基础科学研究的新成果 翻开中国、印度、阿拉伯或欧洲的音乐历史典籍，我们发现乐律学在其中占据了很大的篇幅；从赫尔姆霍尔茨的《音感觉论》到王光祈的《东西乐制之研究》，近代西方和中国的音乐学也都肇始于所谓的音体系（Tonsystem）研究。可见这门以音乐构成的最基本单位――音程为探索对象的学科在古今中外的学术中都居于十分重要的地位。可是当今绝大多数学习音乐的人却把律学视为畏途，认为它太抽象，数学运算太复杂、太困难了。殊不知当我们从事音乐活动之始实际上就已经与音律打交道了。当然在一般情况下律学所探讨的音程关系凭听觉也是能够“自在地”训练和把握的，但是作为一门“自为”科学的音乐学，如果没有一定的律学基础，其研究的深度与广度就将会受到很大的局限。 今年4月由中央音乐学院出版社出版的李玫博士的专著《东西方乐律学研究及发展历程》是这门多年来被音乐学界冷落的学科值得关注的新成果，它也是作者从硕士到博士学术上节节提升、多年耕耘结出的硕果。该书的上编“研究方法”以精练的、相对易懂的语言（约占全书1/8的篇幅）阐明了理论律学的一般原理，论述了乐音和音程的物理属性与数理规定性的相互关系，使具备高中数学、物理程度的音乐学子可以在较短的时间内初步掌握这门让许多人望而生畏的学科的基本知识。这一部分的阐释在继承缪天瑞先生以往研究的基础上，充实了赵宋光先生及作者的新探索成果和新提出的概念，例如“相对波长”、“跃迁算子”、“跃迁值”等。她还提供了运用这些新方法进行运算的实例，使读者可以将它们与传统的运算两相对照，明确彼此间的联系。作者在讲述一般理论的同时，也兼顾介绍了从古代各主要文化以长度比值、近代以频率比值、现代以周期比值来解释律学原理从宏观到微观的发展历程。尤其值得称道的是，作者用三四万的文字把这门看似深奥的学科的基本原理向读者做了简明而清晰的交待，大大地拉近了律学与一般音乐学研究者和学习者的距离，也为未来在音乐院校开设相关的课程做了学术上的铺垫。 该书的下编“律学研究历史的发展与回顾”是这部著作的重心，也是其创新性和主要价值之所在。作者在第一、二章系统地记述了中国律学实践与理论发展的沿革，让读者一目了然地了解从《管子・地员篇》记载的三分损益法到朱载址⒚鞯摹靶路密律”这一不断深化的历史脉络，在第七章还总结了20世纪中国乐律研究新成果。同时下编还分别列举了除中国以外其他三大文明发源地印度、阿拉伯-波斯（古埃及和古两河流域）和欧洲不同时期的律学理论和运算原理，例如古印度的“22斯鲁蒂”理论、对维纳琴弦长进行分割的掐断率，古代阿拉伯世界的扎尔扎尔“中指”、乌德琴定弦法、萨菲丁的不平均十七律，欧洲拉莫斯和扎里诺的纯律理论、斯台文和梅尔桑对十二平均律的研究等，用丰富的实例证明了民族音乐学的创始人之一埃利斯在《论诸民族的音阶》中所得出的结论：“在全世界不是只有一种音阶，或只有一种自然的音阶，或必须以赫尔姆霍尔茨极为巧妙地设立在音响学上的构成原则的那样一种音阶，而是有着非常多的和各式各样的不同音阶。其中有些是极其人为的，甚至还存在着很随意地发音的音阶。”①此外作者还介绍了近代物理学和数学的新成果对律学发展的推动，也为后学指出了今后如何借鉴现代科技深化这一领域研究的新方法、新思路。 李玫博士的这部著作在强调数学和物理学对乐律研究的基础作用的同时，并没有忽视人类丰富的乐器制作与演奏实践在推动认识乐律的规律的重要意义。例如作者十分重视中国琴律、笛律学的研究成果，特地介绍了印度拉玛马特亚以维纳琴作为实践物改造律制的过程、阿拉伯乌德琴的定弦法、乌德演奏时中指指位的变迁和扎尔扎尔中指指位的确立对阿拉伯律制形成的特殊作用。基于演奏演唱的实践和人类的审美听觉，作者特别尖锐批评了当今乐理知识讲授中把十二平均律作为世界通行的金科玉律，而对它违反自然规律的本质缺陷视而不见的现状，以充分的论据打破了多年以来国内外专业音乐教育对十二平均律的迷信。这对开拓和丰富音乐史学、民族音乐学、音乐心理学的研究视野是十分有益的。 按照书名这本著作的研究对象应为“东西方乐律学”，但是在其中我们只看到对四大文明发源地律制的论述，而对于一些很有特点、民族音乐学家历来十分关注的其他特殊律制，例如泰国的七平均律、印度尼西亚的九平均律却没几乎有涉及，更没有从学理上加以解释，这让我们这些世界音乐后学者不能不感到有些遗憾。尽管如此，我们已经可以从李玫老师的这部书中获得了许多的启示和教益。 正如赵宋光教授在该书的序言中所说的：乐律学“曾以不可抗拒的规律性多源萌生存活，还将以不可磨灭的勃勃生机发育壮大，而且还将以自己抽枝放苞的强劲生命力注入未来的人类，煞住百年颓势。”我们有理由相信正在振兴的中华民族这个文化群体“有能力在21世纪引领人类音乐文化走出那‘法老称霸的疆土’”。 基础科学论文:探究基础科学教育研究与建构主义中西方的差异 摘要：摘要：本文讨论了国内外教育界在理解建构主义与教育研究之关系问题上的差别，分析了“社会建构论”对于基础科学教育改革的意义，与存在的有关问题。 关键词：建构主义；基础科学教育科学知识社会学科学史 1引言 目前，无论是在国外还是国内的学术界，包括教育界，建构主义（或称“建构论”constructivism）都是一个重要的概念，而且，也是非常有影响的学术思潮。例如，用constructivism在网络上的搜索引擎在上检索时，有11万条结果。用constructionism检索时，也有1万6千条结果。在国外教育界，在科学和数学的教育领域中，建构主义产生了重大的影响。由建构主义研究的重要中心之一英国利兹（Leeds）大学给出的一份1990年的文献目录中，就开列有1000多种著作。在90年代初，也有人估计，在教育类杂志上，当时差不多有2500篇受到建构主义启发的学术研究论文。[1] 大约在20世纪80年代末至90年代初，据说在美国教育界颇为风行的建构主义学习理论思潮开始传入中国，并倍受教育改革者们的青睐，被当作一种向传统教学方式发起挑战的理论武器。[2]这种说法可以从中国教育研究者们发表的有关论文的数目得以验证。例如，在全国期刊网的中国期刊全文数据库中，以“建构主义”作为关键词检索时，有结果670项，其中，除去极少数其它领域的文章之外，绝大部分都是属于教育研究领域的。但是，在这些论文中，对于建构主义的理解尚有不够全面之处，基本上都是把建构主义作为一种教育理论或学习理论来进行介绍和讨论，至少是在很大程度上忽视了它在此之外的其它含义与影响和建构主义学说的多样性，包括它给在学习过程之外的关于科学知识本身的认识所带来的影响，如来自科学知识社会学以及建构主义科学史的影响等。本文，将就此问题在国内和国外的不同观点作一分析与评论。 2国内教育研究界的视野、关注点与认识理解 首先，在国内的科学教育研究界，在引进、介绍和研究建构主义学说时，有这样一种非常典型的观点，认为“当今的建构主义（Constructivism）是皮亚杰等思想的发展，他们强调学习是建构意义的过程，它包含两方面的建构，并强调学习的非结构性和具体情境性以及学习中的社会性相互作用；他们提出了情境性教学、自上而下的教学设计、随机通达教学等教学进程设计思想；在发现学习、接受学习的基础上又提出了支架式教学的教学模式；另外，他们重视通过合作学习和交互式教学而实现的相互作用在学习中的作用，对当今的教学改革很有启发。”[3]可以说，这确实是一种很典型的说法，一方面，它给出了在国内教育领域中研究建构主义的意义，即是把它作为一种可以用来改变国内教育现状和促进教育改革的理论工具，针对以教师讲授为主，学生只是被动地接受知识的教学习惯，把它作为一种“解毒剂”，因为从这种建构主义教育理论的观点来看，教师的教学过程虽然看起来是在“传递”知识，但实际上只是在有意无意地促进学生自己积极地建构知识，特别是“建构意义”的过程而已。另一方面，这种说法的典型性是在于对建构主义理解上的某种以偏概全。有人甚至以全称的描述明确提出：“现代建构主义主要是吸收了杜威的经验主义和皮亚杰的结构主义与发生认识论等思想，并在总结60年代以来的各种数学教育改革方案的经验基础上演变和发展起来的。”[4]当然，以皮亚杰的学说为代表的建构主义学说确实在教育中扮演着非常重要的角色，但在如今形形色色的建构主义理论学说中，这种建构主义的理论只不过是其中的一支。虽然也有人在对国外文献的检索中注意到的一些涉及科学知识社会学及科学史中的社会建构论对科学教育之影响的文献，甚至注意到美国的科学教育的重要文献之一《国家科学教育标准》主要是以建构理论为其指导思想的，但也仍然在论述中没有将这方面的问题进行讨论同，而只集中于关注建构主义在纯教学过程中的意义。[5]或者是，有人虽然注意到了主要的几种不同的建构主义流派，如认知的建构主义、社会建构主义和激进的建构主义等，并有保留地指出了其对于我们教育改革的意义，但却几乎完全忽略了来自科学知识社会学的以及相关的与科学史中建构主义的研究及其对教育的影响。而且在评论中，虽然也谈到建构主义与我们以往强调的客观真理的观念的不同，认为建构主义不再关心知识与客观世界是否一致，是否“真”等，但由于只是关注到了建构主义的学习理论，依然把略去了在我们在教授要学习的知识之前人类对知识自身的“建构”。[6] 在这样的理解之下，有些研究者即使在谈到社会建构主义（socialconstractivism）时，也多主要以俄国心理学家维果茨基（L.S.Vygotsky）及其学派的学说为主要来源，认为“社会建构主义是指，个体在社会文化背景下，在与他人的互动中，主动建构自己的认识与知识。与其他建构主义理论一样，社会建构主义也把学习看成是个体自己建构的过程，但它更关注这一建构过程中社会的一面。”[7]这种对社会建构主义的理解显然也只是对众多社会建构主义在学习理论限制下的一种狭义的理解。在这样的理解中，自然会将诸多作为科学哲学、科学社会学和科学史中重要指导思想并富有成果的社会建构主义排除在外。当然，在国内教育研究者中也有极少的例外，像近来在《全球教育展望》上的一篇文章，就也谈到了在科学教育中科学的知识观问题，认为科学知识应当明确地和深信不疑地被看作是个人和社会建构的。理论需要被看作是临时性的，不是绝对的。这和在其它教学方法中把科学知识描绘为客观的，没有疑问的和一成不变的（常常出现在教科书或正式的讲义中）的观点相反，而是把科学知识看作是通过个人的经验探索发现的。[8]可惜的是，像这样的认识与声音实在是太少了。相反，在国内绝大多数研究者中的主流作法，却只是在前面提到的对建构主义片面理解下，将其应用于各种具体的技术性教学手段。 3国外的某些观点 在国外对建构主义这样一种热门的论题的研究中，与教育的相关同样是研究者们关注的重要问题之一，但却又不象国内教育研究界那样视野局限。一个典型的例子，是专门研究科学和数学的历史、哲学与社会学对科学教育之影响的刊物《科学与教育》（Science Education）在1997年所出版的建构主义专号。其中数篇文章就从不同的侧面讨论了建构主义与科学教育的关系，是对科学教育中建构主义之当时的表现的哲学讨论。正如其由著名的建构主义教育理论研究者马修斯（M.R.Matthews）在开篇的导论性评论中所言：“在当代的科学和数学教育中，建构主义产生了重要的影响。在其后现代主义或‘解构主义’的观点中，它在文学、艺术、历史、社会科学甚至神学教育中有重大的影响。在其所有的变体中，建构主义都是被热烈争论的话题。”当然，重要的是注意到其“心理学的影响”以及建构主义的学习观。“这是建构主义最原初的核心，即一种关于信仰如何被得出，而不是关于如何使信仰为真或将其解释为科学知识的心理学理论。从这一核心出发，建构主义已经扩展到把关于认识论、教学、课程设置、教育理论、伦理学、本体论以及形而上学都包括在内的观点。”“但是，即使在其学习理论的核心中，也涉及到认识论……因而从核心出发，建构主义必然要涉及对哲学的考虑，不幸的是，这样的考虑正是科学教师因其训练而没有准备好的东西。当然建构主义有许多变体。为了方便的缘故，这些变体可以分成教育的建构主义、哲学的建构主义和社会学的建构主义。第一种变体自身又可再分为个人的建构主义和社会的建构主义。第二种变体在托马斯•库恩（ThomasKuhn）的书中有其直接起源，并由近来美国科学哲学联合会的主席巴斯•范弗拉森（BasvanFraasen）对之做出了最有力量的表述。这种哲学的建构主义在贝克莱的科学哲学中有其根源，并可进一步追溯到古希腊的工具主义哲学。自从亚里士多德以来，这种传统就为科学哲学中的实在论者所反对。社会学的建构主义等同于爱丁堡学派的‘强纲领’，以及他们对科学知识社会学（SSK）的研究。在这种传统中，科学的成长，以及在其理论和哲学承诺中的变化，被人们用社会条件与社会利益的变化来解释，而认知内容和理性的推理的解释力量则打了折扣。这也就是说，某些真实而且合理的东西，并不被爱丁堡纲领的拥护者作看作是构成了一种解释，说明它为什么让人相信。”“需要承认，许多被用建构主义的名义来谈论的东西已经超越了其原来学习理论的领域……建构主义也有助于教育者们意识到科学的人性维度：它的易谬性、它与文化和利益的关联、在科学理论中约定的地位、理论的竞争性质，及其它更多的内容。”[9] 在另一篇文章中，吉兰（D.R.Geelan）区分了6种不同的建构主义形式，它们分别是：个人的建构主义（personalconstructivism）、激进的建构主义（radicaldonstructivism）、社会建构主义（socialconstructivism）、社会建构论（socialconstructionism）、批判的建构主义（criticalconstructivism）以及与境的建构主义（contextualconstructivism）。[10]吉兰还提到，这些视角的每一种，都为我们理解建构主义提供了不同的侧重点。正如有人比喻的，可以把建构主义描述为一个n边的多面体，它的不同的面代表了建构主义的不同形式。这些面中有些是相邻的、相容的，而另一些面则是对立的并处于张力中，但它们仍然是整体的一个组成部分。当然，除了像马修斯和吉兰的分类之外，对于建构主义的谱系也还有其它众多的分类。 不过，不同的分类只是表明了一些国外的研究者并没有忽视在纯学习理论意义上的建构主义之外其它的建构主义。冯•格拉瑟斯费尔德（vonGlasersfeld）可以说是在其本人和他的学派中使皮亚杰的认知心理学线索的建构主义得到了相当程度的贯彻，但即使是对于以他为代表的与学习理论关系密切的激进的建构主义理论的分析中，人们也仍然会注意到其超越个人维度之外的社会维度的表现，因为“激进的建构主义并不否认学习中的社会成分”，而且“显然激进的建构主义确实把社会的成分看成是学习过程中不可缺少的成分”，只是“激进的建构主义的认知学习模式还没有对在学习中的社会-文化成分和个人成分之间的相互作用给出适当的解释而已”。因而这种相互作用需要进一步的研究。[11]这也正如奥格玻恩（J.Ogborn）在其“学习科学的建构主义隐喻”一文中所指出的，“关于学习科学和理解科学，建构主义非常有吸引力的图象，来自把科学知识的本质和学习的本质这样两个非常不同的问题联系起来。”“显然在知识的本质和如何最佳地学习和教授知识之间并无必然的联系，但有一个明显的推论，即学习者需要被教授这种知识的本质。在对这两者应用同一隐喻的意义上，倡导恰当的学习方式的建构主义者经常把这种联系作为必要的东西来对待。”[12] 在科学教育的改革中，教学方法的改革与创新只是一个方面，尽管在教学的过程中，对于科学知识的本质的教授也是必要的一项内容。但另一方面，像对于课程内容的选择与设置等，也同样是改革的重要方面，在这方面，与来自建构主义科学社会学和科学史研究的结果就关系极为密切了。而且，这种密切的联系在一些重要的基础科学教育改革文献中也有不同程度的体现。例如，1989年，在英国教育与科学部和威尔士事务部新公布的国家规定的中学科学课程设置中，科学史教学有了更进一步的进展。这份法规性的文件，要求学生和教师了解“科学的的本质”。在国家课程设置委员会发表的相应的指南中，甚至出现了“科学是一种人类的建构”这样的典型带有建构主义意味的提法，这样，从法律上，便要求“学生应逐渐认识和理解科学思想随时间的变革，以及这些思想的本质和它们所得到和利用是怎样受到了社会、道德、精神和文化与境的影响，而它们是在这样的与境中发展起来的；在这样做时，他们应开始认识到虽然科学是对经验进行思想的一种重要方式，但却不是唯一的方式。”“科学的本质”就是此课程设置所要求达到的17个目标中的最后一项。[13]至于像美国的《国家科学教育标准》和“2061计划”这样的科学教育改革方案，虽然在叙述上出于某些原因回避了明确地提出“建构”这样的词语，但其中“科学的历史和本质”或“科学的性质”，都是其中重要的内容要求。在其字里行间，也可以看出相近的含义。如在“2061计划”的科学素养基准要求中，就有像“科学的进步与发明在很大程度上依赖于社会其他部分的状况”这样的说法。[14] 这种在基础科学教育中要求学生学习和认识科学的性质的做法，必然导致对科学与社会之关系、社会对科学发展之影响，或者更明确地讲，社会因素对科学之“建构”作用的关注。这也正如柯柏恩（W.W.Cobern）所说的，他就是要在讨论科学与科学教育的社会建构主义观点时引入社会建构的概念，并论证说，“无论人们对科学知识的性质怎样评论，对科学的学习必定要被看作是一种社会的建构。因而，任何科学课程设置都带有一种社会的视角”。而且，在一种文化研究的意义上，在强调文化的多元性及其对科学发展的意义时，“科学的多元主义就是一种在对科学的社会研究中强纲领的逻辑延伸，它促进了对科学知识和方法的一种激进的社会建构论的看法。”[15] 简而言之，由以上并不完备的对一些国外的观点的介绍分析中可以看出，在国外的教育研究者们当中，无论是就看法上，还是就实际的教育改革行动中，都并不仅将建构主义的理论与实践限于心理学意义上的学习理论，而是超出了这一界限，除了关注在教授学生学习知识的过程中需要注意的建构主义学习理论之外，也注意到与所教授的知识本身的形成和性质密切相关的另一种意义上的的“社会建构”。 4科学知识社会学、科学史与“社会建构论” 如果我们粗略地将建构主义分为以皮亚杰式心理认识理论为代表的个体的建构主义，以及以科学知识社会学为代表的群体或社会的建构论的话，那么前者主要强调的是在个体在学习过程中认识的建构是通过认识的主体和被认识的客体（如知识）的相互作用来实现的，而后者，则关注在人类知识本身的建构过程中社会因素的重要作用。大约从20世纪80年代开始，在这里所讲的意义上的社会建构论开始在国际对科学的人文研究领域中产生了巨大的影响，占据了主流地位。 如果略去更早些时期的背景，我们大致可以说社会建构论成熟于英国的科学社会学界的爱丁堡学派发展起来的“科学知识社会学”（SSK），或者至少它的“强纲领”几乎成为科学知识社会学或社会建构论的代名词。其代表人物布鲁尔（D.Bloor）提出的作为原则用来研究科学知识之形成的“强纲领”，主要有以下四个要点：即1，应当从因果关系角度涉及那些导致信念和知识状态的条件（因果性）；2，应当客观公正地对待真理和谬误、合理性和不合理性、成功和失败（无偏见性）；3，应当用同一些原因类型既说明真实的信念、也说明虚假的信念（对称性）；4，应当可以把一种学说的各种说明模式运用于它自身（自反性）。虽然抽象地看上去，这四条信念并不复杂，不过如果暂时抛开为保证其学说本身免受质疑但又相对复杂和引起诸多争议的“自反性”之外，其它三条“强纲领”恰恰构成了对科学之研究的“社会建构论”的核心主张。[16]在这样的指导思想下，它修正了以往我们只用外部社会因素来说明科学认识的失败或谬误，而对科学“真理”的认识则只用内部史的方法即可说明的传统研究方法，并具有相当大的颠覆性。也正是在这样的指导思想下，科学知识社会学迅速发展起来，并以大量的具体的历史与现实案例研究为基础，将其影响延伸到多个领域。“到80年代中期，它积累了一些令人印象深刻的经验性案例研究，并开始影响了众多带头的历史学家的工作。”这时，“建构论”这个标签，已经成为科学知识社会学家和受其影响的历史学家们的共同具有的观念。“这个术语把注意力引向一种中心的概念，即科学知识是一种人类的创造，是用可以得到的材料和文化资源来制造的，而不仅仅是对预先给定的和独立于人类行动的自然秩序的揭示。”建构论“更像是一种方法论的取向，而不是一组哲学原则，它系统地将注意力指向作为社会行动者的人类在制造（making）科学知识中的作用。”[17] 因此，当来自科学知识社会学家们自身的大量案例研究以及在他们的观点对科学史家的影响下而带来的建构主义科学史的研究工作大量问世时，这些工作就从社会学与历史两个角度开始对以往形成的传统的科学观与至科学知识的看法提出了挑战与修正。由于建构主义科学史的具体成果与这些成果产生的影响是一个更加复杂的大问题，笔者将另文论述而不拟在此展开讨论。但至少我们可以意识到的是，“从某种意义上说，科学知识社会学最大的感染力，就是呈请科学家、哲学家、历史学家、社会科学家以及所有生活在科学时代的普通人，对已经习以为常了的科学观进行再思考。”[18] 在这种情形下，“如果社会建构论者们的观点是正确的，我们就需要彻底修改我们教给学生的那些有关他们正在学习的学科的系统条理的说法。物理学----以这个在其中争议更加尖锐地出现的学科为例----原来被描述成为是探索在预先存在的自然王国中可以客观地确定的性质与力的真实说明，这个先在的自然王国具有实在性，它独立于人类在任何特定的时代所相信的东西，这种探索是松散地由一种可以合理地捍卫的‘科学方法’所指导的。但现在就不应再这样描述了。”“如果这种或者种更为激进的社会建构论的说明被接受了，在我们的教科书和课堂上，物理学就不再被描述为一种寻求真实地说明外部实在的事业……”。[19] 这样一来，就使得教育研究者们面临着一种两难的境地。一方面，我们知道科学史对于基础科学教育的重要性。多年以来，科学教育界一直在努力寻求将科学史引入科学教育，近年来，科学哲学和科学社会学的内容也成为基础科学教育改革中人们努力要引入的内容。像那些著名的教育改革方案中设立的有关科学的历史或科学的性质等内容要求，就是这种努力的明显表现。但另一方面，近年来，虽然像有的人所说的，建构主义，或者说社会建构论的科学社会学与科学史研究已经过了其最高峰、最狂热的时期，但现在毕竟它已在相当的程度上渗透到了对科学的人文研究的各个相关领域中，成为流行的观念。不过，关于建构主义的观点，在学术界又是有着相当多的争议的。特别是，“建构主义对科学的看法明显地与几乎所有的科学家和科学教育家们习惯采用的观点有严重的分歧。”“社会建构论的言过其实受到了科学家、哲学家和非建构主义社会学家们的严厉批评，他们论证说，建构主义的计划是荒谬的、自相矛盾的，或在经验上没有根据的。”[20]因此，如何，或者说在什么程度上在基础科学教育中利用或反映建构主义的观点，也就成了有争议的问题。 不过，其实建构主义只是将问题更加极端化而已。在建构主义的科学社会学和科学史研究成为热点之前，有关传统的科学史在基础教育中的应用也并非没有问题。早在1974年，美国物理学史家布拉什（S.Brush）就曾在《科学》杂志上发表了一篇关于科学史教学的重要文章：“科学史应该被定为X级吗？”。布拉什指出，按照历史学家的说法，科学家的行为方式可能不是学生们的一个好样板。因为这确实涉及到对学生进行什么样的教育的问题，“如果科学教师们想要利用科学史，并且如果他们想要从科学史家的当代著作中获得信息和说明，而不是从一代又一代的教科书的编者那里毫不费力地地获得神话和轶事，那么他就不可避免地要被这种对客观性的怀疑论所影响，而这种怀疑论当前是很流行的。他们将发现，很难抵制历史学家们的论点，特别是如果他们费心去检验这些论点的最初来源的话。”这样，“那些想要利用历史材料来说明科学家是如何工作的科学教师，确实是处于一种尴尬的境地”，他的建议是让那些想向其学生灌输科学家是作为中性事实发现者的传统角色的教师，不要去使用目前由科学史家准备的材料，因为那类材料不适合于他们的目的。[21]因此，建构主义科学社会学和科学史，只是使类似的矛盾更加尖锐，甚至于将“不宜”的对象从原来仅仅是学生扩大到包括相当一部分科学家和科学教育家在内更大的群体。 5若干结论与分析 结合上述讨论，在这里，我们可以初步地得出如下的结论与分析。 1，在国内和国外，建构主义（建构论）都是在教育研究领域中被讨论的热门话题。 2，建构主义实际上包括了各种不同类型的理论。 3，教育界对建构主义的讨论中，国内和国内的情况有所不同。国内教育研究者主要集中关注的是认知心理学类型的建构主义学习理论，以及将这种建构主义学习理论应用于各种具体的教学方法，而将另外一类来源于科学知识社会学并影响到科学史的社会建构论几乎完全忽视。比较之下，国外关于建构主义与教育之关系的研究中，则对于后一类社会建构论也有相当的关注。 4，就与基础科学教育的关系来说，第一类认知心理学类型的建构主义学习理论，主要与教师教授和学生学习已被设定要教授和学习的科学知识的过程相关；而第二类源于科学知识社会学及相应的科学史研究的社会建构论，则与对要教授和学习的科学知识的性质的认识和理解相关，它密切地关系到教学内容的设置和对所设置的内容在更深层次上的理解。 5，在国际上，社会建构论已经成为在对科学的人文研究各个领域中颇具影响的主流观点之一，但对之也存在有广泛的争议。相应地，对于它在基础科学教学中的体现，也是一个很有争议但却又值得注意和研究的问题。 6，国内教育研究界对社会建构的忽视，也与国内对科学的人文研究之普及的欠缺有关，众多的教育研究者并不了解这种在国际上渐成主流的在科学观上的变化与研究进展。与此同时，虽然近来国内的基础教育改革已经在强调对于科学、技术与社会（STS）内容的引入，但传统的科学观仍然占据着主导的地位，传统中强调科学知识的客观性的唯物主义仍有根深蒂固的影响。这也在相当的程度上，使广大的科学家和教育工作者难以接受社会建构论的许多见解。 7，尽管有上述的困难与问题，但包括科学社会学、科学哲学和科学史以及在这些领域中体现出来的建构主义思想在内的STS，仍是在基础科学教育改革中需要注意的内容，问题只是应该深入研究怎样以适当的方式来引进和吸收它们，并使之成为理想的基础科学教育不过分割的有机组成部分。 基础科学论文:基础科学研究的困境及资助 一、基础科学研究之困境 1．科学职业化后名与利的纠结十八世纪之前的科学研究均以业余爱好、个人兴趣为基础，学者(从事基础科学研究的人，下同)为了追求对自然和社会的理解之最高智慧，不以名利为目标。那时的科学没有今天这样高的社会声望，而且那时的学者主要是大学教师，学术研究满足的是教学需要———学生对人类理智事业的最高追求。伽利略、牛顿、莱布尼茨皆如此。十九世纪，皇家科学院及各国科学院诞生后，科学研究渐渐地成为一种职业，研究成就与名利收入挂钩;当启蒙运动把科学变成了实证的理性事业后，科学研究的职业化就是不争的社会事实了。罗伊•波特(RoyPor-ter)说，“传统的、亚里士多德式的将物理学首先当作哲学分支的观点不再那么有道理了:到1800年，真正的物理学则意味着实验物理学。” 人靠工作养家生活，科学家也不例外。18世纪前没有职业科学家，人们都有确定工作，包括技术工作。人们凭借经验改进工作技术，包括蒸汽机也是通过经验的累积而改良的，热力学理论是在瓦特改进蒸汽机之后才产生的。人们出于好奇心、工作与生活需要及个人性趣，才去探索自然物象之奥秘的。罗伯特•金•默顿(RobertK．Merton)说:“在科学被当作一种工具有自身的价值而得到广泛接受之前，科学需要向人们表明它除了作为知识本身的价值以外还具有其他价值，以此为自身的存在进行辩护”。科学作为关于物象的经验知识，只有当它向技术、生产和生活领域展示其无蔽的真理时，纯科学理论的社会价值才获得了人们的认可。由于笛卡尔坐标系的诞生，数学与几何融会贯通，这种贯通使得实验、测量与科学理论之间架起了一座检验的桥梁，经过启蒙运动的催化，纯粹的理论科学就变成了实证科学。原本以探索自然奥秘为目的的纯粹的理论科学被启蒙运动的思想家们打扮成了谋利的、经验的、实证的、可技术化的实证科学。英、法、德等国的科学院最初是由那些有探索自然奥秘意愿的科学家自发组织起来的协会。 前苏联以国家名义创立了科学院，新中国成立后仿效苏联，国家及各省纷纷成立了自然科学院和社会科学院，但它们与英、法、德、美之国家科学院极其不同，前者是科学家自我组织的协会，不受国家控制，后者带有强烈的国家主义色彩，贯彻的是国家意志。战后，因美国原子弹的功效，各国政府加大了对科学研究的投入和资助力度，科学研究成了真正的职业研究。科学家从此陷入了为争取研究资源和最高荣誉奖而奋斗的名利战场。但创立深刻的科学理论是一项风险极大的事业，在短期内不能立竿见影地看到研究成果，而且以国家需求为目标的资助体系看重的是功利化的、实证的、有利于提高国家综合竞争能力的实证和实用研究。战后风行世界的课题制资助方式把科学家推进到了一个争名逐利的战场，从此高尚的科学研究事业与世俗凡事一样肮脏。 2．国家资助体系的功利主义倾向国家资助体系必然贯彻国家之意志，以满足国家政治需要为根本之目的，这就决定了国家资助不可能向基础科学研究倾斜，必须向知识之流的应用研究和技术开发倾斜。不管是民主国家，还是非民主国家，国家资助的功利化取向是相同的。可是，基础科学研究以追求真理为最高之目标，它不管、也不问其理论的功用价值，甚至于他人理解或不理解，研究者均不在乎。学术研究不需要向人们证明其理论是否有用。严格地讲，一个思想是否有用，与思想之提出者无关，提出理论是一回事，应用理论是另一回事。所以，老子、庄子、柏拉图、康德、牛顿、爱因斯坦均不思考他们的理论对于人们是否有用这一愚蠢的问题。学者没有责任向人们证明其理论的功用价值;一个理论，有用与无用，与研究者和提出者无关，而与接受者的心智相关。学术理论、学术思想之意义不在其功用，而在于开启人们的心智。比如，老庄认为，天道之幽幽，人心难求，这样的思想，看上去毫无价值可言，可是它让人们明白，人们以感官之功能不能探知自然物象之真相，这一认知意义就是老庄关于天道思想之价值所在。学术思想的意义在于它的认知层面，但并非所有可认知的东西均能付之于人的行为实践，而且最重要的问题在于，一个思想是否具有行动的指导价值，责任不在于思想的提出者，而在于它的倾听者和接受者。比如，1930年12月W•泡利(W．Pauli)提出了中微子理论的原型构想，就连他自己本人都认为，无法找到相应的实验程序予以证实。1952年由其他科学家以精致实验验证了他的猜想。问题是，提出理论比验证理论更为重要。以课题制为核心的国家资助体系很难资助大胆猜想的、无实用价值的学术理论研究。 3．意识形态的压制孵化科学的是文化，不是意识形态，科学是文化演进的产物;意识形态恰好是科学的“敌人”，是科学进步的主要障碍。意识形态是用来证明政治制度合法性的理论工具，是官道运行的“软件”。笔者认为，科学是研究天道的，文化是研究人道的，意识形态是研究官道的，天道、人道、官道虽有交汇点，但各行其道是必须的。十九世纪法国科学家拉瓦锡在法国大革命中被砍头，前苏联的李森科借意识形态制造伪科学，历史斑斑血痕，意识形态与科学，尤其是与基础科学存在着深刻的对立与排斥，它是基础科学研究的“拦路虎”。科学不是任何单一主义的产物，任何单一主义都不能指导科学;科学也不是任何个人智慧的产物，尽管历史上许多卓越的个人对科学研究做出了不可磨灭的贡献，但从科学演进的轨迹看，科学从来都不是个人智慧发扬光大的结果，任何人指导不了科学。回顾人类科学史之历程，源起于希腊文化的科学，在雅典时期繁荣，到希腊时期达至顶峰，罗马人虽然征服了地中海三大洲，但科学在罗马时期“死亡”了。“罗马人只是为了完成医学，农业，建筑或工程方面的实际工作，才关心科学，他们只使用科学知识之流，而不培育其源———为学术而学术的源泉———，结果，不到几代人，源与流就一起枯竭了。” 从英、法、德、俄、日、美等科学强国的历史经验看，科学不是一种孤立的社会现象。上述诸国科学繁荣前先有一大批思想家、艺术家、文学家甚至音乐家，而后才诞生一大批科学家。究其根本，乃是这样一个基本道理:我们不能指望一个头脑发懵、智力尚未开化的人搞出惊天动地的科学发现和科学理论。西方著名的科学家首先是思想家，而后才是科学家，因为用他人之思想做不了自己的研究。强迫科学家接受意识形态的指导，不但压制了社会科学家学术创新的灵感，同样也压制了自然科学家学术创新的灵感。以意识形态为借口，压制学术自由，基础科学就繁荣不起来。基础科学研究在中国遭受意识形态方面的压制表现在两个方面。第一，官方意识形态把科学精神解读为“求真务实”，事实上那是工业科学精神。基础科学只求真，不务实，牛顿、爱因斯坦从来不考虑他人如何运用他们的理论去获取最大限度的“社会效益”。“务实”是政治家的要求，职业化的工业科学家也追求应用技术之实利，但基础科学研究没法“务实”，除非改变现行的科学制度和知识产权制度。第二，意识形态是国家资助体系的“风向标”，凡是符合并最大限度满足政治要求的科学研究项目就能得到很好的资助，否则，很难得到资助，因为研究项目填报栏里要求研究者必须填写有何“社会效益”。 4．课题制与基础科学研究不相适宜学界认为课题制度的优点，不外乎以下几条理由:l．合理配置科技资源，提高使用效率;2．引入竞争机制，适应并满足市场需要;3．打破单位限制;4．规范国家科研计划及管理制度;5．明确参与课题研究主体间的责、权、利之关系。这五条，除了第3条是针对当前体制弊端之外，其余4条均不成立。“合理”，合乎谁之理性?只是合乎国家作为出资方的理性，实则是政治决策者的个人理性，最大限度满足国家对科学技术的需要。国家的科技需要主要是应用科学技术、实用技术的需要，对于基础科学理论，它不需要。第2条，既然有市，何必国家资助呢?因为市场主体是企业法人或自然人，企业家需要技术，他可以从技术市场上采购而得，何必国家资助呢?国家以纳税人的钱去资助企业家对技术的需要，那不是相当于说用公共财政(众人的钱)去资助少数人发财。这不合乎正义。唯独第3条旨在打破现行科研单位权力的限制，有点道理。第4条是以国家科研计划为前提的，对科学研究进行人为的规划本身就是荒唐的，因为没有人是圣人，谁也不能事先预知研究从哪里取得突破，对科研进行规划，不合科学演化轨迹。第5条属于管理程序，姑且不论。总之，课题制度的核心是最大限度地满足国家对工业科学及其技术的实际需要，贯彻的是国家意志和政治决策者的政治意愿，但它与基础科学研究极其不相宜。基础科学研究满足的是国民对自然物象和社会现象的认知需要，这种需要是非功利导向的。国家不是一个人，而是一个机构，机构没有认知需要。政府作为国家的人，它不会出钱购买认知智慧。李兵、李正风二人对课题制度的批评角度仍然是工业科学研究观的立场，他们二人看不到基础科学研究的性质与取向是丰富知识之源，增加全社会的知识总量，而工业科学研究是截取知识之流以应用于国防、生产、环保和生活等诸多方面。 二、基础科学研究的性质与资助 从基础科学的性质上看，基础科学研究体现的是研究者之间的智力竞争制度，学者把对自然物象、社会现象的深层次的认知、达至顶峰的智慧作为自己的研究追求，以自己的智慧传之万代而不朽为著书立说之宗旨。这样的研究情怀，不仅仅是高尚的，而且是塑造本民族乃至人类文明和文化的精神家园。基础科学追求的是人类认知万事万物的最高智慧境界，它不以功利和实用价值为其研究目标和追求;基础科学对于一个民族的精神价值来讲，是以开启民众和后代智慧为其终极目标的。追求人类的最高认知智慧是科学研究的终极目的，“独孤求败”是基础科学的真正精神，“求真不务实”是基础科学研究的灵魂。启蒙运动之后，人们把“知行合一”看作是科学的标准，实际上这只是实证科学的标准，基础科学不能以此为准。人的认知层面与行为层面并非二合一的关系，许多精妙的思想暂时找不到它的实践路径，不等于说，它就是虚的、不真实的，如前所述，物理学史上相对论、量子论、中微子理论，起初均没有找到验证它们正确的实验方法，十年、二十年过后，人们才找到检验其真伪的实验方法。常人之思想，往往有很强的惰性，把自己一时不能理解的思想和理论斥之为“妄”，而那些肤浅、甚至是错误的思想则很受欢迎。人类最普遍的历史现象是:真正的学术思想精品，不为当时的世人所理解，历经数代人之后，人们才发现它们是有价值的，而且具有极高的认知价值和启发价值，而那些最流行的“时代精神”过了一代或两代之后，就被人们视之为垃圾，弃之于野。中国文化史上的道家、儒家、纵横家等学术流派就经历过“不被同时代人所理解而被后代人视之为宝”的遭遇。伯纳德•巴伯(BernardBarber)说，“科学不具有常识的局限性”。 基础科学的理论解释范围远远超出了常识和经验，牛顿的万有引力定律、狄拉克(PaulAdrienMauriceDirac)的正电子方程、W•泡利的不相容原理、德布罗意(LouisdeBroglie)的物质波概念等，它们均以数学推导为工具，实验过程只是证明他们的推导结果是正确的。自然物象的本真状态处于人的感官范围之外，人们只能用仪器捕获其物象，以显示仪显示其存在状态，以数学为工具推导其变化过程。现代物理学的研究对象不是可以直接感知的，更谈不上经验，人们必须以常人无法直观的方式去研究它们，思想方法的独特性是其关键。埃德加•莫兰(EdgarMORIN)说，“新宇宙学的开拓者从开普勒到牛顿都把他们对自然的探索建立在他们的神秘的信念的基础上:在现象世界的混杂性之后存在着规律，世界是一个合乎理性的和谐的创造物”。故此，莫兰认为，必须保护越轨者。也就是说，必须保护那些有奇思妙想的怪才、不同寻常的奇怪理论和怪异思想。纵观整个物理学史，每个对物理学理论做出卓越贡献的物理学家都是以自己独到的思想方法而名垂于科学青史。所以如此，用他人的思想做不了自己的研究，不同的问题需要不同的思想方法去解决，捕鱼的理论指导不了打猎。不存在放之四海而皆准的通行的、普遍的思想方法。这正是基础科学研究的生命所在。 基础科学研究之成果就是作为认知的科学理论、历史理论、人文思想、社会理论等。其最为重要之历史和社会价值是开启后代之心智，纯洁人们的灵魂、规范社会秩序，启发后人的交往理性。这是不能用实证精神和实验程序加以检验的精神价值。 1．基础科学研究资助的新思路基于上述考虑，笔者认为，基础科学研究的资助方式必须这样来构想:把资助与学术知识产权结合起来考虑，以学术成果(篇、著)为购买单位，针对每个基础学科，国家成立匿名评审委员会，建立采购制，而非申报制，对于在严谨的基础学科的专业学术期刊上发表的纯理论研究成果，经学科专业委员会审定认可后，由国家出钱，“高价”从学者那里购买部分知识产权(主要是使用权，而不是占有权和所有权);从事工业科学和技术开发的研究者引用或应用某项学术成果(包括人文学科的研究成果在内)，必须向原本作者付费;对于特别优秀的、高水平的、可以传之后世而不朽的学术研究成果，国家采取匿名评审的办法，另外给予重奖;同时，放开对社会资助的控制和管理，鼓励民间机构、民间团体自行决定对基础科学研究的资助方式。 2．建立健全基于基础科学的评价制度目前全世界通行的学术评价体系中关键的评价指标是引用率这一概念。以引用率作为学术评价的前提是某篇研究成果必须得到同行的关注，有关注才有引用率，如果不被关注，或被关注得极少，引用率就为零或低。然而，学术思想史上不争的事实是:不被人关注的学术研究成果常常具有极高的思想价值和实际的社会价值，只是当时的世人没有认识到这一点而已。在人类智慧演进和思想史上，越是深刻、宏阔的思想体系，能够被同时代人所理解的极其罕见，相反，那些最容易被理解和引用的研究成果，不一定具备很高的思想及社会价值，10年、20年或一代人之后，它们或许就被人们扔进了垃圾堆，成为历史和思想史上的尘土。而那些不被当世人所理解的、高水平、引用率极低的著作，反而有可能是不朽的、世代都光芒万丈并且惠及万代的精品。纯粹的理论科学是少数人的事业，真正属于大众的科学只能是工业科学和技术开发，但不是基础科学。对于基础科学来讲，其研究成果，一看就明白、一看就懂、引用率极高的东西，不一定是什么好东西，不一定是深遂而精妙的真知卓见;而那些真正的学术精品未必就是常人一看就明白、一看就懂的、引用率极高的研究成果。“引用率”概念，只能说明某个问题被同时代人思考和关注的程度，但不能以此作为衡量作者研究之深刻、思想之精致、智慧之高低的度量标准。古希腊哲学家德谟克利特的著作被埋没长达二千余年而不被人所理解，老子的《道德经》至今能够理解它也只是少数人。“引用率”概念类似于民主社会的得票率概念，政治家的得票率只是代表民众的支持程度，但不代表政治家的执政观念具有真理的性质;基础科学研究成果的真理性不能用赞成人数的多少来衡量，也不能以关注者和有兴趣者的多少来衡量。 适合于基础科学的评价制度只能是同行专家评议制度。该项制度的基本原则是:公正，坚持并忠于真理。赞成给光之波动说的贡献者菲涅尔(AugustinJeanFresnel，1788－1827)评奖的科学家毕奥(J．B．Biot)、拉普拉斯和泊松(S．D．Poission)都是光之微粒说的积极拥护者。同行专家评议，评价公正是最难得的，学派之间的认知分歧、利益冲突不可避免，多重学派专家匿名评审是较好的制度安排，否则，难以保证评审和评价的公正性。对于一个真正的学者来讲，坚持并忠于真理是至高无上的科学信念，任何时候、任何情况都不可动摇。 作者：邓周平单位：江苏科技大学公共管理学院 基础科学论文:农学报与农业基础科学在我国发展 上海务农会于光绪二十三年四月(1897年5月)创刊的《农学报》，是我国最早的农业专业科技期刊。它大规模地翻译西方以及日本的农学著作，第一次全面系统地传人西方农学知识，几乎涵盖了现代农学学科中的所有门类。同时，国人在农学方面也有了自己的创造，对农学有了独特的认识，现代农学体系已初见端倪。以自然科学知识武装起来的西方现代农学，与中国传统农学有着本质的区别。用科学改造农业，在农业史上是一次巨大的飞跃，是科学与农业生产力的一次完美结合。《农学报》的诞生对之后系列综合性农业期刊以及次生农业学科专业期刊的出现具有开拓性意义。有关《农学报》编辑出版或与中国近代史关系的研究，已有一些成果。本文拟运用科技传播史研究方法，揭示其在传播西方现代农业基础科学体系方面的贡献和创造。 1农业经济学 在农业经济学中，见载有：光绪二十四年五月(1898年7月)第36册藤田丰八译的《农工银行法》，后在第37册续完；光绪二十四年九月(1898年10月)第47册陈寿彭译的《农利丛谈》，后在第48册、第49册连载；光绪二十七年三月(1901年5月)第140册今关常次郎著，吉田森太郎译的《农业经济篇》，后在第141册、第142册、第143册连载。《农利丛谈》一文中指出，农业获利颇丰，鼓励人们从事种植业，并用实际调查数据来证实棉田之利，认为：“今试以二千万亩之棉子，计其每年所得之息，约可二千五百元。若他国棉田七千五百万亩，则每年裒积其出产利益，可得一万二千三百七十五万元矣。 此中之益，所差净利，约至十万万元。惟是种植者，聚积如此之多，约估每年所运三百万吨之棉子，以出洋。其国应得厚利，亦将近于十万万元，岂不佳乎?此吾人所以少闻其农功失利者”。据此，农田之利已不言而喻，“农功失利者”更是闻所未闻。光绪二十四年九月(1898年1O月)第47册《农业保险论》一文论述了保险事业的由起，天灾人祸不可避免，而保险业意在拯救人于殃祸之中，已成立的有“帝国生命保险公司”、“日本生命保险公司”、“明治火灾保险公司”、“职工保险公司”、“帝国海上保险公司”等。各种保险公司蔚然而起，看似保险之事业已完备，但作者认为，“余特以保险事业之最切急者，未起为憾焉。最切急者为何?农业保险是也”_6]。并且，对农业保险事业的重要性及迫切性作了阐述：“世之立说以农为重者，谓本邦以农立国。鉴于国家所由创建，与应朝理财之法，日不可不以农业建国本，余非偏重农业，而轻视他业者。然深知农业不可废弛，又国民之业农者居大半，故欲扶掖振作之，以裨国家，为之讲便宜保安之法，殆当今最急之务也。屋宇府库贾物，得托保险，而农人独无所托产业，以保安全。是余所以主张农业保险事业，而不已也”6。 文中所涉“农业保险”一词，中文前所未有，实为一次全新的突破，把金融领域的一种安全措施运用于农业之中，从而注入中国传统农业管理拓新的理念。《农业经济篇》一文对农业经济学作了概述：“农学为应用诸种学科于农业之一种科学，世所已知，然则农业经济学，亦为应用于农业之一种理财学而已。农业经济之农业与理财学交涉，与农艺化学之农业与化学交涉，形同而旨异。农业经济学之发达，尚不如农艺化学，范围经界，分别术严。农业经济之本体，可分为二部：一属社会，主研究小作料地租等社会通行之原则；一属各人，主探求农场设备管理等各人营业之知识。 农业经济学有此二部，始得完全之组成”。由此可知，农业经济学尚属一门新兴学科，是农业与经济学交叉所形成的。这是之前综合性期刊所未曾涉及的。因此，“修农业经济学，必须有理财学之观念，以之审属社会之部”，而不只是“叙述属各人者为主”。除此，还对消费、价值、价格、劳力、资本、资产、生产要素等经济学概念作了详细的解释，并从生产、贸易、消费等经济学角度对农产品流通作了具体分析。这对转变传统农业形态，从自足性生产转向商品性生产和提高农业经济效益不无裨益。 2农业物理学与农业化学 在农业物理学方面，光绪二十六年十一月(1901年1月)第128册有藤田丰八译的《电气助长》；光绪二十八年四月(1902年5月)第178册有沈译的《光线与植物之关系》；光绪三十一年十二月(1906年1月)第3l5册有《渔业上电话机之应用》等。《电气助长》一文提及：“通电气于植物种子，则大助其生长云。今据俄国电气工艺会所实验，通电气之种子，比普通种子有二倍至六倍之收获，且通电气于地中之根，则胡萝卜马铃薯亦比通常者，可大数倍云”l_8。实验证明，电磁波有助于植物生长，能够增加产量。将电学原理运用于农业，是为一次全新的尝试。《光线与植物之关系》一文论述了日光对植物生长的重要作用：“植物必得日光乃能长养，此在稍窥植物学、气象学之门径者，无不知之原。夫光线之作用能在植物体中造生物质叶绿，因之而有分炭教养之机能。光线大宗固仰给于日，然月光虽微，亦为日光之助。若电光，则利大害亦大。惟日光中之中位波长者，即黄赤色为最宜于植物之生育也”9，指出光线的作用在于能在植物体中形成叶绿素，使之发生光合作用，合成有机物，在保持大气中氧气含量和碳循环的稳定等方面也有重要作用，并将日光与月光、电光相比较得知，惟日光最宜于植物生长。而且，法国巴黎对光线作用的实验成绩也表明，“凡植物受日光多者，收获亦多”。从中可知，日光是植物生长所必须的条件，与此同时，植物释放出大量的氧气，有益于人类。绿色植物光合作用是最为普遍、规模最大的反应过程，是农业生产的基础，在理论和实践上都具有重大意义。在农业化学方面，光绪二十九年十二月(1904年1月)第241册有《论农艺化学之进步》；光绪三十年四月(1904年5月)第254册有泽村真的《农艺化学实验法》等。《农艺化学实验法》一文介绍了各种成分的实验法，谈到植物灰分实验时指出：“农用植物之灰，通常成自硅酸、磷酸、硫酸、铁、石灰、苦土加里曹达盐素，含满俺者甚稀，欲验植物之无机分，即检以上之成分，先烧其植物为灰，灰之含量由植物而大异。故所同量之灰之植物量，由种类而不同。 依分析表，知植物之灰含量。据计算，采生五瓦灰之植物，干燥细切人坩埚，在灯上灼之。其初坩埚不掩盖，至烟不生乃施盖，时时开之，以换空气。因植物种类而灰色不白，宜将坩埚离熠放冷，滴下强硝酸石灰，更灼之，则酸化炭素灰为白色，灰粗白色则行次试验”l。植物之灰含有硅酸、磷酸、硫酸等无机化学成分，检验这些成分时，首先将其烧成灰，不同的植物，灰之含量不尽相同，而所含的无机成分也有所差异。依照文中所提到的实验方法，检验植物中的成分，对其成长所需补给的肥料进行核实，从而合理地施肥。同时，还对土壤、肥料、植物有机成分、尿、牛乳、酒类、水等物质进行实验，检验其各种成分，以有效利用。 3农业气象学 在农业气象学方面，光绪二十九年四月(1903年5月)第216册中川源三郎的《农业气象学》，后在第217册、第218册、第219册连载；光绪三十一年三月(1905年4月)第287册的《论农业天气预报之必要及霜害之预防》，后在第288册、第289册、第290册连载。《农业气象学》一文对农业气象学作了概述：“农业气象学者，所以考察气象，乃关于农事者之一分科也。其旨归在讲明外界现象之性质，及变化之定则，以究气象所及土地及植物之实效，兼示应用气象之方法”Il。将气象学作为农学学科中的一个分支，考究气象对土地、植物的实效，并指出气候是农业的制约性因素，“凡气候之于一切业务，甚重且大”_l，就中国农业，尤直受制于天候，不可须臾离。故“古来农家所当忧苦者，唯在天候良否。然则农产物之丰歉，唯气象为之，决非农家所能左右之者。故当气候不宜，虽穷培养之力，常获之半，且不可望，人皆知之。夫如是，则农事与气象，其相关也甚大矣。虽然气象之良否，人无奈之何，不得不委之天，但审此等所以关植物，其有益者，务讲利用之方，其有害者，必究防遏之策，是农家之急务”_l。 气候的变化直接影响农作物的收成，人之力亦无可奈何，由此认为，“农事与气象，相关甚大”。进而，气象学成为人们迫切了解的知识，“气象学者，理学之一分科，专究大气之状态及其现象，则其学之所及太广，且施之农务。其要件亦甚多，气象元素，所附于地面及植物之效用。农产物基于气象变化之病害，随气节变迁，应气候变化，而变更耕作及植物之方法，及必用天气，与不用天气。预知之于未发之前各方法等，是也欲讲求此等事理，则农学之外，必须知气象学之大要”l}_一。气象学用之于农业，是农学与理学二者的结合，诸气象元素形成植物生长的自然条件，气候变化对农业发展产生了决定性的作用。因此，“气象之农事”为论究农学这一学科的重要组成部分。对气象元素的性质、变化规律、对植物的影响以及气候与农作物的关系都作了详细的论述，并附之图表加以形象地说明，从而使农家深刻认识到气象学的至关重要性，并运用气象学知识更好地服务于农业。 《论农业天气预报之必要及霜害之预防》一文指出农业对于天气的依赖性，认为农业与天气关系尤为密切，大多受天然力的制约，植物生长的五要素，即空气、湿气、光、热、土壤，除土壤外，均变化无端，而又非人力所及，所以，农业受天气变化的影响较大，直接制约着农业的生产。此外，对天气之概念以及变化的原因也作了科学的阐释：“天气者，谓于一定时限，大气中之情态，大气中之情态构成天气者，主予空气之温度、风、湿度、雨雪量、晴晦是也。此等事项，时时变化，不知所及，而占大气中情态变化之一大原因者，空气之运动是也，而大气则常运动，其原因由于地球上所受太阳温热之分量各地不同故也”¨。并且，详细说明大气运动的原理，从地理学、气象学的角度，对天气变化、大气运动作了合乎科学原理的分析。基于天气变化无常，农业受自然环境影响较大，故寄望于天气预报的产生，预测天气之法也逐步改进。“从来气象学上，预测天气，则以低气压为搅乱天气，乃变化之主因，故由此推察天气。 然近年德国气象学家芬别辨耳氏，则唱由低气压不如由高气压，视其配布以预测天气，其法更精确云。其说以为低气压部位之发生及进行，极不规则，其变化极剧且频繁，故以之预测翌日天气，甚困难。高气压则反之，变化少而运动缓，且常在低气压附近，故其势力及于低气压之运动，变化上不少可制定低气压及于天气上之影响，重视高气压部位之配布，较为精确又可预知数日间之天气”E12]。此处解释了天气预报的预测原理、方法，依据“高气压部位之分布”，即可准确预测未来几日之天气状况，并指出，“利用天气预报，于农业上利益甚多”_l。在霜害预防方面的论述尤为突出：“晦天则霜不结，故以人工作等于晦天之状态，即可御之，亦即结霜后，以人工使徐徐融解，亦可免害”l_l引。鉴于结霜之原因，提出了多种霜害预防的方法，如遮光法、洒水法、熏烟法等，并且给予具体指导。据此，天气预报的重要性已不言而喻。 4农业生物学与土壤学 在农业生物学方面，光绪二十五年十月(1899年11月)第86册有佐佐木忠二郎著，山本正义译的《蚕体解剖讲义》，第87册、第88册、第89册、第90册、第92册、第93册均有连载，系统地介绍了蚕的身体构造，并对其各个部位作了剖析，不仅涉及眼、口、翅、听觉、视觉、嗅觉、呼吸等基本器官，而且对绢丝腺、神经、筋肉、神经、脂肪等组织也予以详细讲解。在谈及脂肪组织时，指出：“今解剖蚕体而捡之，有如木叶者，片片，是即脂肪组织也。其构造乃多角形之细胞，外有薄膜掩之，其一方有细柔如丝者，出而结着其体，又走有空气管。此管恒依其体之一定位置，与柔丝皆令其固结不动着也。如是形薄如瓣者，片片存于各部，脂肪所成之细胞中有核，寻常一核，亦有至二以上者。 此核之周围存脂肪，是核之内容，变化而为脂肪也”_l。对其形状、位置、结构作了剖析之后，又将其功用加以解释，“脂肪之用，乃食物消化后，以养其本体尚有余，则以此组织中，贮其养液，以供不时之用。故凡蚕及其他动物，果富此脂肪组织，即久不与食物，亦能生活。盖得于此组织中取养液也，若不与食物，即见衰弱者，必其体中脂肪减少故也”_】。由此可见，脂肪组织在动物体中的作用不容忽视，将食物贮存并转化为能量，得以使动物维持生活。从生物学原理对动物的各种生理现象进行解释，对生物体各种器官的系统阐释是中国传统农学所无法企及的，其科学性、合理性、全面性均胜出一筹。在土壤学方面，光绪二十五年九月(1899年10月)第82册即有池田政吉著，山本宪译的《土壤学》，并在第83册、第84册、第85册、第86册、第87册、第88册、第89册、第90册、第9l册、第92册、第93册连载；光绪二十七年四月(1901年6月)第144册有藤田丰八译的《耕地整理法》；光绪二十八年二月(1902年3月)第172册有金福兰格令希兰著，卫理口译的《农务土质论》等。《土壤学》一文，对土壤的概念做出了这样的解释：“土壤者，谓地壳所由成，盖岩石细末与有机物若干，混淆为一者。凡人生日用衣食居处所需之物，皆仰给焉。故审辨各事之关系土壤者。 为世间凡百作业之本。植物资大气与土壤以为养，然大气成分到处略同。故农家不必措意，土壤则不然。其成分性质及由来到处不同。母岩及其成生之形势亦大有同异。此农家精究土壤所以不可缓也。动物虽或食肉以生或食植物以生，或杂食肉与植物以生，族类不同。资生于土壤则一，而人亦然。土壤所含无机物质，生于岩石崩解”。对土壤的重要性以及成分、性质、来源均予以介绍，并对土壤作了不同的分类，依据土壤生成之状势分为原生土和输土两大类，输土又分为冲积地和漂转地。 由理学之性情将土壤分为砂砾、砂土、黏性土、壤土四类，进一步对土壤的性质、色泽及成质作了深入分析，并附有19张表，将不同土质的温度都作了全面的记载，除此，还对20种土壤作了理学及化学性分析，对农产物也有调查。其中，涉及了地质学、化学、物理学等众多学科。光绪二十八年六月(1902年7月)第185册刊载的《土壤改良论》一文强调了改良土壤的主旨：“土壤虽有天然生产植物之力，而其于理学上性状与化学上组成，常不免有缺憾，如山林原野有自然发生草木者，然而其质坚硬不能亟取植苗。此外，或则湿气不足，或则水分过多，或则含有毒物，与夫黏重轻松为质各殊要，无有适合希望者，于是不得不加种种人工，使天然之土壤近于所望之性状，是土壤改良之主旨也。 法固不一，要不外化学的与机械的作用，其由化学的作用者，即所谓施肥法以俟肥料论说之”l。这实际上是意识到，天然形成的土壤成分、性质均有所差异，必须通过各种人工法进行改良才能弥补其不足，使之符合种植的条件，可以通过化学与机械两种方式对其加以改进，包括使用施肥、耕锄(犁锄、耕耙、镇压、中耕)、客土法(以理学的性状及化学的成分相异之土壤，取自他地而混入此地)、植树法、烧土法、排水法等，从而变“不毛之地”为“肥沃之区”。 5肥料学 在肥料学方面，见载有：光绪二十三年五月(1897年6月)第4册王丰镐译的《论粪田》；光绪二十三年八月(1897年9月)第10册古城贞吉译的《论肥料》；光绪二十四年十二月(1899年2月)第57册原熙的《肥料篇》，并在之后每期连载，直至第80册续完；光绪二十八年五月(1902年6月)第183册梅原宽重述，伊东贞元译的《肥料效用篇》等。其中，《论粪田》一文将粪田置以学术的角度做出解释：“天下弃物，皆可粪田。草木之质，人畜之矢，物之毛骨，无不供用。今则由学问以精求田事，若化学植物性理诸名家，教导农人，变通新法，多用金石类以为肥料。如镁氧铝二、氧三、氮气磷氧五及钾质等不一，而粪溺等质，用处亦广。因粪中含杂质最多，易与植物化合。若兽粪海草鱼秽等，皆为粪田第一层之用，又有烘法，近甚通行。其理以植物发荣滋长，根柢生结，最喜熟气，盖热气蕴藏炭氧二，暗使改变，犹如以金类粪田耳。古时粪田有用骨类，或块或碎，未有一定。旋有人考得磨骨成粉，生长较易，迨理弼搿创得新法。用骨与硫氧三相和。于是，化学之法兴，获利益宏……现肥田料，大都以钙氧氮氧、钾氧氮氧、氮氢硫氧等，而推氮氢五及含氮养五之质为最佳。他如钾氧盐类，粪田亦肥甚，凡泥地及近河之区，内多含钾氧，若中心松散之地，宜肥以钾氧，如氮氧五、硫氧三、氢氯等，多寡不一”。 在中国传统农业中，已将“草木之质”、“人畜之矢”、“物之毛骨”作为肥料，认为举凡废弃之物都可以粪田，这些经验是从长期农业耕作中逐渐积累而成的，也只看到其肥田效果，却没有认识到这些物质作用的具体原理，对其中所含的多种化学元素更是知之甚少。这里，从学理的角度解释肥料中所含的化学元素及其特性，指出钙、钾、镁、硫、氮、氧、氯等多种元素富含在这些物质中，具有良好的肥力效果，并把其作用原理归结为“粪中含杂质最多，易于植物化合”。除此，还介绍了各种肥田之法，并强调不同的土质所含的元素皆有差异，要因地制宜，施以相应的肥料。《肥料篇》一文对肥料作了系统的论述，将施肥之必要性加以突出，一为还植物所吸养料于土壤，以防衰乏。“如斯植物养料，资天然供给，故山林原野所生，天然植物，毫不仰藉人工，由天然养料，繁生不衰，此等植物，若其一部，及全部枯死，则不但还所吸收养分于土壤，又能加给自大气中所得者，加以有动物死体排泄物等，委之地上，是以土壤次第得增加养料，故虽垦新地，不须施肥，而多收获者，职是故也。寻常田圃与此异趣，不关土壤肥瘠，又不问植物种类，与产额如何，悉夺其所产物，无以还付，故其土壤渐次衰乏，为之疲瘠，是其常也。世之农家，欲维持丰饶，以御乏竭，须还补植物所吸夺养料之几分于土壤，是所以有施肥之法也”。二为增加土壤生产力，使之品质佳良。“农家不独患地力衰乏，又须增加其生产力，并望发育完全，品质佳良，如农家所培养数种植物，比之土壤自能给者，知养料更可加多。是亦须施肥料之理也”【17]。三为肥料功效有数作用，“供给必须之养分于植物；使土壤之化学成分，应植物需用，以得适当之比率；宜溶解土壤中不可溶之成分；宜讲求改良土壤之理学性状；宜使土壤中有害物化为无害”。另外，还对肥料成分、施用法、类别、各植物所需肥料加以介绍，并对肥料性质作了详尽的分析，将其分为动物性肥料、植物性肥料、矿物性肥料、杂肥、间接肥料等。这些方法贴近实际，可操作性强，易被农事者接受，也大大深化了中国传统农学的科学内涵。 6讨论与结论 《农学报》系统地介绍西方农学知识，把完整的西方农学体系经由日本引入中国，而自然科学知识的运用正是西方农学与中国传统农学最本质的区别，从而全面提升了农业发展的科学性，为实现农业科学化奠定了坚实的基础。西方农学知识之所以先进，很大程度上是因为其将数学、物理学、化学、气象学、生物学等自然科学知识运用于农业生产领域，而中国地大物博，向称以农立国，如今农业地位却一落千丈，这种巨大落差使当时一些有识之士意识到用自然科学改造中国传统农业已成为亟待解决的社会问题。梁启超在《农学报•序》中明确指出：“溉粪无术，择种不良”I18]，是中国农业式微的根本原因，并提出解决之道：“中国今日之地，苟以西国农学新法经营之，每年增款，可得六十九万一千二百万两，虽生齿增数倍，岂忧饥寒哉”¨副!因此，“西国农学新法”的引进已经势在必行。同时，也介绍了一些科学实验方法，以培养农事者的科学意识。《农学报》大量引进翻译西方农学知识，将农业基础科学与传统农学相结合，在中西方的农学知识相互碰撞融合的过程中，亦促进我国近现代农学体系的最终形成。 基础科学论文:思想道德修养与法律基础科学性研究 在课程教学中践行思想道德和法律理论（实践性）、彰显课程教学内容的科学性、立足课程教学内容的阶级性、发展课程教学内容的开放性，坚持《思想道德修养与法律基础》教学内容的科学性与意识形态性的辨证统一，把坚定正确的政治方向放在首位，树立社会主义意识形态教育优先的思想。以高品位的思想道德和法律学术水平聚人气，确立《思想道德修养与法律基础》学术研究与教学任务适度分离的原则。在《思想道德修养与法律基础》教学中，应进一步立足社会主义意识形态（政治方向），彰显思想道德和法律理论的科学性（学术性），以进一步增强《思想道德修养与法律基础》教学的实效性。 （一）树立《思想道德修养与法律基础》社会主义意识形态教育优先的观念 立足《思想道德修养与法律基础》的社会主义意识形态性，进一步坚定课程教学的社会主义方向。《思想道德修养与法律基础》是一门中国特色社会主义的课程，具有鲜明的社会主义意识形态性。马克思主义思想道德和法律理论从诞生之日起就公然申明是为无产阶级服务的，在学校就是为大学生服务的，是为武装大学生头脑，为大学生传道、授业、解惑而开设的课程。大学生高尚的思想道德和法律素养不是自发产生的。列宁的“灌输理论”给教《思想道德修养与法律基础》的教师提出了严格要求，同时也为这些教师确立了社会主义意识形态教育的优先思想。《思想道德修养与法律基础》教师要努力改造世界观、人生观、价值观和法治观，刻苦钻研思想道德和法律理论，深入中国特色社会主义建设事业的实际，以身作则，深入到大学生中了解实情，做客观、公正、符合实际的调查研究。充分运用社会主义核心价值观理论，整合教学内容、改善教学手段和方法，解放思想、实事求是、与时俱进，求真务实，坚持以人为本的科学发展观，贴近实际、贴近生活、贴近学生，增强《思想道德修养与法律基础》教学的吸引力、感染力、影响力，切实有效地提高教学的针对性和实效性，培养适用于当前发展的社会主义的可靠接班人和合格建设者。 （二）确立《思想道德修养与法律基础》学术研究与教育任务适度分离的原则 彰显《思想道德修养与法律基础》的科学性，进一步提升《思想道德修养与法律基础》教学的学术性。人们要高度重视《思想道德修养与法律基础》的科学研究工作，努力提高教学的科研含量。《思想道德修养与法律基础》的教育性不容置疑，是社会主义本质要求的体现；同时，课程的科学性不容忽视，《思想道德修养与法律基础》是科学性与意识形态性的辩证统一。要提高《思想道德修养与法律基础》教学社会主义意识形态的说服力和感染力，思政教师必须加强对《思想道德修养与法律基础》课理论和实践问题的研究，并且要用科学研究所获得的成果支撑高水平教育。教师只有用自己的理解和掌握的科学理论去传授、去讲解，才能影响学生、说服学生、打动学生。只有这样，才能真正实现思想道德和法律理论深入学生头脑。同时，《思想道德修养与法律基础》课教学还肩负着为社会主义意识形态宣传的任务。但是，在宣传中应体现社会主义意识形态的学术（科学）性。有人觉得《思想道德修养与法律基础》的开设是党和政府的行为，照搬相关文件和要求就可以，不需要深入到科研工作。这种观念是错误的。由于教学内容的科学性和教学任务的复杂性、多样性，决定它必须深入到科研工作。从《思想道德修养与法律基础》教学内容的知识层面讲，学生在中、小学学习过程中就或多或少有所接触，并有一定的了解。近年来，党和国家在政治宣传方面的工作有了很大提高，通过媒体、报纸、电视、广播等形式一直积极宣传。但是，《思想道德修养与法律基础》教学是要从知识层面向理论层面的提升。大学生基本上都是成年人，他们有较强的自学能力以及独立思考能力，纯粹的政治宣传对他们根本无法起到好的教育效果。《思想道德修养与法律基础》要充分发挥大学生对现有知识的怀疑心理和学术层面的追求。如果教学只是一味地重复大学生已有的知识，不仅无法达到教育的根本目的，还会使他们对教师、对课程、对学习产生厌烦心理。因此，对《思想道德修养与法律基础》教学内容的阐述，必须要用学科科研成果作支撑，才能打动学生，使学生信服。人们一直提倡素质教育，其根本目的就是在科学理论的指导下，充分调动学生独立自主的学习能力，要让学生自己提出问题、分析问题和解决问题。教师教学的科研含量，对学生的独立思考问题无疑是一种示范作用。近年来，人们在《思想道德修养与法律基础》教学中不断摸索，力图采取更有效的授课方式实现教育传授的目的。在教学中，人们利用专题讲座的授课方式，目的就是尝试增加学术含量。在新课改进程中，必须改变思政教师教书匠的倾向，必须在科研上提出更高要求，并在政策上提供倾斜，真正实现思政教育工作者从教书匠向教学科研型教师的真正转变。这与教师所在院校是教学类型不是一回事，即便是教学型院校，思政教师也应树立教学与科研并重的思想。《思想道德修养与法律基础》教学必须坚持教学与研究并举，以教学支撑科研，以科研带动教学，但也不能过分强调科研。有的《思想道德修养与法律基础》教师一心忙于搞科研，荒废教学，是“捡了芝麻，丢了西瓜”。 高校《思想道德修养与法律基础》既有社会主义意识形态教育的任务又有学术研究的问题，要贯彻社会主义意识形态教育优先的原则，确立《思想道德修养与法律基础》课社会主义意识形态教育任务与学术研究适度分离的原则，这是由教育的阶级性决定的。《思想道德修养与法律基础》课堂教学必须坚持社会主义意识形态教育优先原则，把好坚定正确的政治方向关，与学术争鸣适度分离。马克思主义理论课教育本身有一种倾向至今仍未彻底改变，那就是把马克思主义理论课“学术化”。片面研究、考证和诠释观点、体系、“从概念到概念”或是概念加实例，非要将其弄成一门高深的学问才肯罢休。这是职称评审“指挥棒”的影响，根本没有意识到《思想道德修养与法律基础》的时效性和针对性是最大的学术性。《思想道德修养与法律基础》教学严重脱离大学生思想实际，使许多大学生面临的现实问题得不到很好解决，感觉马克思主义离他们很远。当大学生的思想问题在《思想道德修养与法律基础》的课堂教学中得不到很好解决时，大学生们就会到西方学者的哲学著作或其他人文著作中寻找答案。这正是大学生们经常兴起这种或者那种思潮热的重要原因。 作者：曹丽萍 王继辉 单位：中山火炬职业技术学院 科学、技术与社会和基础科学教育 一、何为sts 近几年，面对现行教育出现的种种问题，我国基础教育界一直在呐喊要提倡素质教育，同时也在不懈地探索素质教育的方法。 近年来，国际上许多国家对其基础科学教育的内容与标准都进行了各种形式的改革。这些改革的特色之一，是将“科学、技术与社会”（sts）的思想内容融入到基础科学教育之中，即在科学教育中增加人文思想、人文色彩。我国目前的基础教育的改革也已是一种必然的趋势。其中将sts与基础科学教育相结合，是最为值得关注和最紧迫的问题之一。 由于科学研究和科学教育重视专门化的东西，使得大多数科学家也越来越重视研究更专门和更带技术性的问题，研究的深度日益增加而其范围却日益缩小。第二次世界大战更加深了越来越专业化的教育带来的弊端。20世纪50年代末，英国学者斯诺也谈到越来越专业化教育带来的不好的影响。他认为，这使得社会上出现了两种相互对立的文化。一种是“人文文化”，一种是“科学文化”。在“科学文化”和“人文文化”之间存在着一条鸿沟，比如科学家很可能只了解专业很窄的范围，而不了解社会学、人类学、文学等基本知识，甚至代表两种文化的双方互相认为对方的工作意义不如自己从事的重要，从而互相排斥。这种文化的分裂会带给社会损害、损失。斯诺提出要改变现有的教育制度和教育方法，以改变这种现状。 科技发展引起了许多新的问题，如是否应该发展核能，是否应该谨慎地加以限制基因工程的研究，应怎样控制世界人口，怎样控制非再生能源的消耗率，怎样避免战争、环境污染，又怎样防止或消除等等。科学技术革命，不断引起对人和大自然的关系的讨论，而人和大自然的相互关系本质上是社会过程。凡其结果会对广大群众产生影响的，群众都应参与决策和实施。科学技术对政治和道德的影响是公众的事情，外行也应介入。然而西方国家中社会和科学技术明显分离，自然科学和人文科学相互脱节，而自然科学又占统治地位，这样就需要培养了解科学技术及其后果、能够参与涉及科学技术决策的公民，需要能给决策者提供新的信息和科学的分析等等。基于这些客观需要，逐渐兴起了一个跨学科的新的研究领域：sts。世界上许多经济发达国家如美国、英国、澳大利亚等已经开展了这方面的研究。 对sts的研究也可以追溯到很早的时代。一般认为，sts是约在20世纪60年代末70年代初诞生于美国的一个新兴的学科。我国在20世纪80年代开始sts研究。现阶段，我国专门研究sts的学者这样定义sts：sts是一门研究科学、技术和社会相互关系的新兴学科。它认为科学技术的发展并不是孤立的，它和社会其他子系统（比如政治、经济、文化、教育等等）有一定的相互作用。因此研究科学、技术也应该研究作为社会子系统的科学和技术的性质、结构、功能及它们之间的相互关系；研究科学、技术与社会其他子系统如政治、经济、文化、教育等之间的互动关系；还要研究科学、技术和社会在整体上的性质、特点、结构和相互关系及其协调发展的动力学机制。 在国外，学者们对sts有广义与狭义两种理解。在广义的理解中，sts体现为一个学科群，是科学史、科学哲学等等（还包括技术史、技术哲学、科学社会学、技术社会学、科技政策研究等）学科对科学、技术与社会的相互关系的研究的总称。在狭义的理解中，sts则是以传统的科学史、科学哲学、技术哲学等学科为基础，在更高的水平上进行理论综合，而形成的融合了上述传统学科之基本内容的一门新兴的交叉学科，它追求对科学、技术与社会之相互关系的新理解。很自然，像这样的研究及其成果，迟早是要反映在教育，包括基础教育之中。 二、sts与基础科学教育 随着科学的发展和深入，一个相应的趋势是，科学教育也越来越专业化。这种向学生传授具体的科学知识的倾向将影响到所培养出来的一代人的知识、技能结构以及基本素质。在这样的目标下培养出来的，即使是很杰出的人才，也很可能大多数只是某个狭窄领域的专家而对其他领域几乎一点也不通。时代和社会并不要求人人成为物理学家，但要求人人都要有较高的科学素养和对急速发展变化着的时代有较强的适应能力。当代科学技术的发展对教育的内容、方法、观念及人才的培养都提出了新的要求，实际上，现代的社会需要更多的是有现代观念、有一定专长、也了解其他领域知识的通才。只了解很窄的领域，不论是领导科学工作，还是参与制定科学政策或政府其他政策的讨论等等，都是不够的。科学技术越专业化，越可能使得人们沉迷于技术的发展中，而只看到很窄的方面，甚至忽视了科技发展可能带来的负面影响。当遇到由于科技飞速发展所带来的问题，或应该做出决策时，很可能会手足无措。sts教育正是在出现了以上问题的情况下才逐渐形成的，它可以从根本上改变传统教育的不足。另外，只注重知识的传授，学生掌握了知识，并不代表就具备了独立思考、工作、研究、开创的能力。而sts教育可以使学生在更宽的视野中（比如历史的、哲学的、社会的、伦理的，等等）理解科学的本质、科学技术发展的规律、科学的方法、科学的思想、科学技术和社会之间怎样相互影响、相互促进等等。 从近些年来国际上基础科学教育改革的总体趋势来看，在对sts内容的引入中，科学史和科学哲学可以说是最重要的核心组成部分之一。当然，sts在基础科学教育中的内容绝不仅限于此。 首先，科学史教学对于科学教学本身具有帮助。通过科学史的教学，学生可以不仅学到具体的、现成的科学知识，还知道科学知识是怎么来的、科学是怎样形成的、又是怎样发展的、科学家是怎样思考的、研究科学的方法有什么等等。这样可以开拓学生的视野，使学生更具有科学洞察力。学生可以更好地理解科学动态的发展，在对科学概念演变的了解中能更准确地理解科学概念，并学会更好地利用已有的知识，而不是只学到 一些作为现成结论的知识片断。 其次，近年来出现的另一个趋势是，在基础科学教育中将科学史同科学哲学结合起来（例如对于在历史上科学革命中出现的重大变革的本质的说明以及对科学与伪科学的划界问题的介绍），这尤其有利于培养学生批判的头脑，也有利于学生了解真正的科学精神。 再次，sts的教育可以帮助学生认识科学是一种文化。因为科学在本质上是一种人类的活动，在其发展的过程中，深深地打上了人类的烙印。科学是无数科学家毕生辛勤工作的结果，是我们的文化遗产的重要组成部分。它们现了我们最崇高的传统，是我们心中最美好的东西。它可以使我们对未来满怀信心，可以使我们更聪明、更谦恭，甚至更为愉快。但科学毕竟只是一种文化，一个人大脑中具有了一定的科学知识，并不代表他就是一个全面发展的人。从早期对引入科学史的专注，到更加泛化的sts，这样的教育可以说起到了某种沟通两种文化的“桥梁”的作用。 最后，sts教育具有可以帮助学生认识科学与社会的关系的重要功能。由于sts在西方产生的特殊背景，这方面的关注更加集中于随着科学技术的飞速发展及其在社会生活中所起的作用越来越大，广泛应用科学技术的一些负面效应（如对资源的过分消耗和对环境的破坏与污染等）。利用sts教育，则可以使学生懂得科学并不只是象牙塔中的、和外界孤立的知识，而应该对科学技术有更全面的认识。这对于社会对科学应用的适当控制以及对未来的科学技术决策，以及培养学生的社会责任感，都具有重要的潜在意义。 三、sts与中国的基础科学教育改革 我国中学的理科教育，在单科的系统知识上，其深度、广度几乎不亚于世界上任何其他国家，尤其是物理学和化学。但是放在今日世界激烈的经济、科技竞争环境中来分析，我国科学技术的现代化和社会主义市场经济的建立和发展，不仅需要科技精英，还需要具有较高科技素质的劳动大军。在中学理科教育中，培养学生具有正确的科学价值观也是极其重要的。应该使受教育者懂得科学成就和技术革新应为社会的生产、生活和发展服务，为公众利益服务，对科学技术应用中各种社会问题持积极参与的态度，并尽可能提出合理的对策和行动。但是现行中学理科教育受制于升学的压力，教师为升学而教，学生为升学而学。这不仅使教学内容和方法围着应试转，而且使得科学、技术、社会三者的脱节。 科教兴国，素质教育兴国，中国的基础教育课程改革项目已全面启动。在未来将出台的国家基础教育课程标准中，将体现国家对不同阶段学生在知识、能力、态度等方面的基本要求，将规定各门课程的性质、目标、内容框架、教学建议、评价标准等。按有关权威部门的说法，在课程标准的改革中，需要处理好现代社会科技进步与学生发展的关系；倡导从学生的兴趣和经验出发，结合社会、科技的发展，重组各门课程的学习内容，并体现综合性。相应地，在义务教育阶段理科课程共同基础中，内容将包括义务教育阶段的理科课程、科学素养的养成、知识与技能、过程与方法、科学精神与科学态度及对科学、技术与社会相互关系的理解等几部分。 尤其需要指出的是，由于我们在基础科学教育中在渗透人文因素方面长期的落后，以及相关学术研究进展的滞后，使得有时在教育中谈到要引入sts内容时，对于究竟何为sts以及如何引入还存在着相当严重的误用。例如，仅仅望文生义地将sts等同于实践、动手等等。因此，我们也应该更多地关注西方的科学教育中的新思想，这对于我国基础科学教育的改革有重要的借鉴意义。必须承认的是，与像英美这样的国家相比，在基础科学教学中结合sts的方面，我们国家显然仍有不小的差距。尤其是，教育界不能和学术界脱离，而应该汲取学术界的观念、观点，请学术界人士参与到教育的改革中来。

生物力学论文:击剑运动员膝关节的生物力学分析 1前言 弓步技术是击剑比赛中运动员得分的主要技术［5］。研究表明，在击剑比赛中，男子运动员平均每23．9s使用一次弓步，女子运动员平均每20s就会使用一次弓步［2］。弓步的质量直接关系比赛胜负，弓步速度是评价弓步质量的重要指标，也是评价击剑运动员竞技水平的重要依据［5］。有研究发现，击剑运动员弓步速度与弓步动作中后腿伸膝最大角速度显著相关，后腿的蹬伸速度是弓步速度的主要决定因素之一。舒建平［4］采用APAS系统对击剑弓步动作进行分析后认为，运动员弓步动作中双侧膝关节角度变化大小是决定击剑弓步速度的主要因素。在击剑弓步动作中，运动员前腿和后腿执行不同的运动模式，后腿伸肌群快速收缩使后腿蹬地为弓步动作提供驱动力，而前腿快速伸膝带动小腿向前踢出［14，15］。在弓步动作开始后，前腿的快速摆动能获得较大的冲力，延长后腿蹬地的时间，配合后腿蹬地带动人体总重心前移，且前腿向前摆动时膝关节的伸展程度能够对弓步深度产生影响。另外，有研究报道，弓步速度和前腿膝关节最大功率到达时间及平均功率存在关联［6］。综合已有研究可以发现，下肢双侧膝关节在击剑弓步动作中的运动表现是影响弓步速度的重要因素。然而，已有研究大多集中在运动员双侧膝关节在弓步动作中的生物力学表现与弓步速度的关系方面，而不同水平运动员双侧膝关节在弓步过程中的生物力学表现差异对弓步质量的影响鲜见报道。本研究通过比较一般运动员与优秀运动员双侧膝关节在弓步过程中生物力学表现的差异，探究影响击剑弓步速度的生物力学因素，为提高击剑运动员弓步质量提供参考。 2研究对象和方法 2．1研究对象上海市男子重剑队运动员7人，其中，运动健将4人，一级运动员3人，为优秀运动员；某体育学院运动训练专业及附属竞技学校男子击剑二级运动员9人，为一般运动员。 2．2研究方法 2．2．1实验方案测试之前受试者进行5min慢跑，跑步机速度设置为6．5km／h。慢跑完毕后再进行5min拉伸活动。测试时受试者面向剑靶，前后脚分别位于两块测力台上，剑靶与受试者的距离根据受试者身高进行调节，使靶面距运动员后脚脚尖水平距离为1．5倍身高［17］。要求受试者持剑以最快速度弓步刺靶（图1），每名受试者试刺5次。每名受试者正式测试成功采集至少6次，选取其中峰值速度最大的3次弓步动作进行分析。 2．2．2所用仪器和评价参数测试设备采用瑞士生产的KISTLER三维测力台（型号9287B，长×宽：90×60cm，内置信号放大器，采样频率1000Hz）和英国生产的16台VICONT40镜头红外高速运动捕捉系统（ViconMotionAnalysisInc．，Oxford，UK，采样频率100Hz），对运动员弓步动作地面反作用力（GRF）和运动学数据进行同步采集。 2．2．3数据处理将VICON系统中预处理过的数据（C3D文件）导入Visual3D（C－Motion，Inc．，Germantown，MD，U．S．A．）软件。运动学数据和GRF滤波采用4th－orderButterworth低通滤波，截止频率分别为12Hz和100Hz［18］。在Visual3D中构建14环节人体模型［11］，根据人体惯性参数［20］确定人体重心位置，以人体重心在水平方向上的速度代表弓步速度。在Visual3D软件中计算下肢3维运动学和动力学数据（采用右手法则）并导出。力矩、角速度、功率指标，膝关节屈为负值（－），伸为正值（＋）。弓步动作起点定义为前脚离开地面瞬间（前脚GRF＝0），动作终点定义为前腿膝关节伸膝达最大角度。 2．2．4选取指标1）弓步过程中受试者水平方向重心速度峰值（Hori－zontalPeakVelocityofCenterofGravity，HVmax），单位为m／s；2）经体重标准化后的受试者弓步过程中后腿蹬地产生地面反作用力的水平方向分力峰值（GRFmax），单位为体重（BW）；3）膝关节角度（KneeJointAngle）为小腿向量与大腿向量的夹角（°），大腿向量由膝关节指向髋关节，小腿向量由膝关节指向踝关节，下肢直立位膝关节角度为180°；4）膝关节角速度峰值（PeakAngularVelocityofKneeJoint）为伸膝阶段膝关节角速度最大值，单位为°／s；5）前腿伸膝时间（TimeofExtensioninLeadingKnee）为自前腿膝关节最小角度至最大角度所用时间，单位为s；6）通过逆向动力学计算关节力矩峰值（PeakJointMoment），关节功率峰值（PeakJointPower）为关节力矩与关节角速度乘积的最大值（均在Visual3D软件中直接计算）。力矩和功率峰值均为根据体重进行标准化后的结果，单位分别为Nm／kg和W／kg；7）前膝关节功率峰值到达时间（TimetoPeakPowerofLeadingKneeJoint）为自动作起点至前腿伸膝功率达峰值所用时间，单位为s。 2．2．5统计学处理选取每名受试者峰值速度最快的3次弓步动作，计算相关指标的平均值和标准差。采用独立样本t检验（Inde－pendentttests）比较两组受试者弓步动作过程中膝关节动力学、运动学相关指标及HVmax、GRFmax之间的差异，显著性标准设定为α＝0．05。统计软件为SPSS20．0。 3研究结果 3．1不同水平运动员弓步表现优秀运动员弓步过程中HVmax（P＝0．001）和GRF－max（P＝0．016）均显著高于一般运动员（表2）。 3．2不同水平运动员弓步动作前腿膝关节生物力学指标两组运动员弓步动作中前腿膝关节运动学和动力学指标如表3所示。两组运动员屈膝程度均为正值，可见运动员前腿膝关节屈膝末膝角小于初始膝角，说明在弓步开始时运动员前腿伸膝前首先屈膝。不同水平运动员前腿屈膝程度不同，优秀运动员屈膝程度显著低于一般运动员（P＝0．037）。在随后的伸膝阶段，两组运动员伸膝程度无显著性差异（P＝0．293），但优秀运动员伸膝末膝角显著大于一般运动员（P＝0．018），伸膝角速度峰值显著低于一般运动员（P＝0．029）。在弓步过程中，两组运动员前腿膝关节伸膝力矩峰值（P＝0．056）和功率峰值（P＝0．074）均无显著性差异。 3．3不同水平运动员弓步动作后腿膝关节生物力学指标优秀运动员弓步动作后腿伸膝末膝角与一般运动员无显著性差异（P＝0．079），但优秀运动员后腿膝关节伸膝力矩峰值（P＝0．030）显著高于一般运动员，后腿伸膝功率峰值到达的时间显著小于一般运动员（P＝0．021）；运动员弓步动作中后腿伸膝角速度峰值组间无显著差异。 4讨论与分析 国内、外对击剑弓步动作的研究多以运动员弓步重心平均速度、最大速度以及弓步距离作为评判弓步质量的主要指标［12］。在多数研究中，只要求受试者以最快速度做弓步动作，并未设置弓步目标和距离，且受试者未持剑，这可能会使不同受试者在测试时选择不同标准的弓步距离，而运动员在做长距离大幅度弓步和短距离快节奏弓步时速度可能并不相同。在征求运动员和教练员建议的基础上，结合击剑运动员比赛状态下发动弓步的距离，本研究将剑靶设置在距运动员准备姿势后脚脚尖1．5倍身高处［17］。这一距离下的弓步为长弓步［17］，要求运动员持剑尽力做快速弓步刺靶，将弓步动作中身体重心最大水平速度定义为弓步速度［9，10，16］。结果显示，优秀运动员弓步水平方向重心速度峰值（2．64±0．16m／s）显著高于一般运动员（2．32±0．13m／s，P＝0．001）。可见，以弓步速度作为评价运动员弓步质量的指标，本研究优秀运动员弓步质量高于一般运动员。 在击剑弓步动作中，后腿蹬地获得的水平方向地面反作用力是弓步向前的驱动力，其大小是弓步速度的决定性因素［1，8，12］。本研究优秀运动员弓步动作后腿蹬地水平方向地面反作用力峰值（0．91±0．10BW）显著高于一般运动员（0．78±0．08BW，P＝0．016），说明优秀运动员弓步向前的驱动力高于一般运动员。目前有研究认为，运动员后腿膝关节伸肌力量是影响弓步驱动力大小的重要因素。Guilhem等人［9］对优秀击剑运动员双侧下肢主要肌肉进行等速肌力测试，另外对其在弓步过程中的活动进行肌电测试，结合运动员弓步表现进行分析后发现，弓步后腿膝关节伸肌最大等速肌力与弓步速度峰值显著相关（r＝0．60～0．81）；在弓步加速阶段，运动员后腿伸肌的活动水平与此阶段运动员的重心平均速度相关，运动员弓步后腿臀大肌、股直肌、股外侧肌、比目鱼肌、腓肠肌外侧的收缩对弓步速度贡献明显。另外，Cronin等人［6］对击剑运动员膝关节伸肌进行等速肌力测试后发现，弓步速度与弓步后腿膝关节伸肌最大等速肌力的相关系数为0．62。通过已有研究可以发现，运动员弓步后腿膝关节伸肌是贡献弓步向前驱动力的主要肌群之一，其爆发力及在击剑弓步动作中的运动表现能够对弓步速度产生重要影响。 本研究结果显示，优秀运动员弓步过程中后腿膝关节所能达到的力矩峰值（2．87±0．27Nm／kg）显著高于一般运动员（2．37±0．38Nm／kg，P＝0．030），后腿伸膝功率峰值到达时间（0．45±0．06s）显著小于一般运动员（0．59±0．13s，P＝0．021），且优秀运动员后腿伸膝功率峰值（12．21±0．27W／kg）在统计学上有高于一般运动员（10．16±2．28W／kg，P＝0．082）的趋势。可见，优秀运动员弓步后腿膝关节在短时间内能产生更强的关节功率，反映出优秀运动员具有更强的膝关节伸肌爆发力。本研究认为，优秀运动员弓步速度大于一般水平运动员的重要原因是优秀运动员弓步后腿膝关节伸肌具有更强的爆发力，在蹬地时能产生更大的水平方向地面反作用力，而这个力是弓步向前的驱动力，弓步驱动力的增大必然有利于弓步速度的提高。在对弓步后腿膝关节运动方式的研究中，彭道福等人对影响12名击剑运动员弓步速度的生物力学因素进行灰色关联分析后认为，后腿膝关节角度变化越大，对运动员弓步速度的影响也越大，降低重心减小弓步动作膝关节初始角度有利于弓步速度的提高。另外有研究表明，在击剑运动员弓步动作中后腿膝关节最大角度平均在170°以上，后腿基本接近伸直。然而，不同水平击剑运动员在弓步准备姿势中的后腿膝关节角度以及弓步动作中后腿膝关节最大角度是否存在差异尚不清楚。本研究结果显示，优秀运动员和一般运动员弓步动作中后腿膝关节初始角度、伸膝末角度均无显著性差异（P＞0．05）。可见，优秀击剑运动员与一般水平击剑运动员在弓步动作中后腿膝关节运动方式基本相似，弓步后腿膝关节的运动方式可能并非导致不同水平击剑运动员弓步速度差异的原因。近年来，前腿膝关节在击剑弓步中的运动方式引起了研究者的注意，有研究发现，不同水平运动员弓步动作中前腿膝关节运动方式存在差异［7］。 Gholipour等人［7］使用高速摄像机分别采集优秀击剑运动员和击剑初学者的弓步动作，对比分析后发现，弓步开始后受试者前腿膝关节并非直接开始做伸膝动作，而是先屈膝后伸膝，优秀运动员屈膝程度（20°±12°）显著低于初学者（38°±15°，P＜0．05）。研究结果显示，两组受试者在弓步准备姿势时前腿膝角无显著性差异（P＞0．05），在弓步启动后所有受试者前腿膝关节先做屈，优秀运动员屈膝程度（13．86°±6．52°）显著低于一般运动员（25．35°±11．84°，P＝0．037），优秀运动员屈膝末膝角（113．64°±12．57°）显著大于一般运动员（100．26°±10．66°，P＝0．037），与Gholipour等人的研究结果相似。本研究认为，一般运动员在弓步动作中增大前腿伸膝之前的屈膝程度，使前腿股四头肌初长度被拉长，为之后的加速伸膝积蓄了能量，有利于小腿向前加速摆动。结果显示，一般运动员前腿伸膝角速度峰值（428．50±135．13°／s）显著高于优秀运动员（287．08±82．31°／s，P＝0．029），说明一般运动员前腿伸膝过程中小腿向前摆动的速度更快。从本研究的结果看，一般运动员后腿蹬地水平方向地面反作用力峰值显著小于优秀运动员（P＜0．05），推测一般运动员因后腿蹬地为弓步提供驱动力不足，故通过增大前腿伸膝前的屈膝程度来提高伸膝角速度，使前侧小腿向前快速摆动带动身体总重心前移，以代偿后腿蹬地力量的不足，试图将弓步速度维持在较高水平。另外，一般运动员前腿伸膝之前较大的屈膝程度可能会对弓步效果产生不利影响。运动员弓步启动时前腿离地，后腿迅速蹬地产生向前的地面反作用力。本研究认为，优秀运动员前腿由于屈膝程度较小，能更早地配合后腿蹬地进行伸膝，并迅速向前踢出小腿完成弓步；而一般运动员前腿屈膝程度较大，可能会延长屈膝时间，导致前腿伸膝与后腿蹬地衔接较慢，表现为前腿伸膝动作更加仓促。本研究结果显示，在前腿伸膝阶段，优秀运动员前腿伸膝时间（0．39±0．09s）显著长于一般运动员（0．27±0．05s，P＝0．005），与上述推测一致。提示，相比于优秀运动员，一般运动员因为前腿膝关节伸膝动作开始较晚，故需要更大的关节角速度在更短的时间内完成伸膝动作。这可能会造成一般运动员弓步动作不如优秀运动员更加舒展、有效，表现在前腿的过分使用，并可能对弓步末期前腿的落地造成不利影响。从战术角度考虑，优秀运动员前腿更加宽松的伸膝时间可为最终的出剑和下剑选择创造条件，而一般运动员前腿较快速的伸膝和落地反而会造成出剑和下剑选择较少，难以做到根据对手反应适时改变剑的落点。此外，优秀运动员前腿伸膝末膝角（169．35°±4．51°）显著大于一般运动员（160．61°±7．66°，P＝0．018），说明优秀运动员前腿在相对宽松的伸膝时间内得到了较充分的伸展，前腿摆动幅度更大，有利于增加弓步距离［4］。综上，优秀击剑运动员弓步速度高于一般水平运动员，主要原因与弓步动作中后腿膝关节动力学表现的差异有关。优秀运动员弓步后腿膝关节动力学表现优于一般运动员可能是由于优秀运动员后腿膝关节伸肌爆发力强于一般运动员。运动员弓步启动后前腿首先屈膝后伸膝。在后腿提供驱动力相对较小的情况下，一般运动员弓步启动时通过增大前腿伸膝前的屈膝程度来增大小腿摆动速度，带动身体重心前移，以代偿后腿蹬地力量的不足，试图将弓步速度维持在较高水平。但是，一般运动员弓步动作中前腿伸膝前相对较大的屈膝程度可能会限制弓步距离，同时，对出剑选择及弓步落地后续连接动作产生不利影响。 5结论与建议 后腿膝关节在弓步动作中的动力学表现是决定击剑运动员弓步速度的主要原因。不同水平击剑运动员弓步动作中后腿蹬地能力的差异导致了前腿膝关节运动学表现的差异，一般运动员通过增加前腿伸膝前的屈膝程度，增大伸膝阶段的小腿摆动速度，带动重心前移来代偿后腿蹬地为弓步提供驱动力的不足。在击剑运动员力量训练中，加强后腿膝关节伸肌爆发力训练，有利于提高运动员弓步动作中后腿蹬地提供的驱动力。减小弓步启动时前腿伸膝前的屈膝程度，提前伸膝动作，可减少前腿在弓步动作中的负担，有利于提高弓步动作的有效性。 作者：管延飞 郭黎 吴娜娜 郑加财 刘海瑞 单位：上海体育学院 生物力学论文:探索生物力学融入高院体育教学实践的研究 随着国家对人才培养由“应试教育”向“素质教育”转轨之际，笔者认为学校体育教育改革应在充分尊重学生人格，注意个体差异，重视个性发展，培养学生自主创造能力的基础上，将培养学生的生理健康、心理健康、道德健康和社会适应力等内化到全体学生的体育素质同步向前发展的目标之中。本文从教育学角度出发，提出将运动生物力学知识融入体育教学实践中并加以分析、探讨，旨在为高校体育教育改革拓宽思路，更好发挥学校体育在实施素质教育过程中的价值和功能。 一、高校体育教学中存在的问题 我国学校体育教育是在前苏联学校体育教育体系的基础上形成和发展起来的，基本满足了当时社会发展与建设的需要；随着我国教育与体育事业的不断发展和经济体制改革的日益深入，传统的学校体育教育已与社会对现代人才培养的需要相互脱节，程式化、强制化、成人化、训练化的体育教育，严重影响着学生身心全面发展。 当前学校体育教育中存在着“身体素质+专项课（选项课）+理论讲座”的状况，其中理论讲座占全部授课内容的不到10%，学生对运动技术的掌握、对运动知识的获得缺乏系统性和科学性。“大学的牌子、中学的形式、小学的内容”——高校课程教材内容与中小学体育课教材内容重复率达63%，高校远没有形成符合自身规律和特色的理论、实践体系。 随着高校不断地进行扩招，体育教学班的人数也在不断增加，加上受场地、器材，师资力量等因素制约，40、50人一个教学班现象很普遍。教学方法、手段、内容得不到及时有效的改善，已远不能满足学生对良好锻炼效果和渴望掌握更多体育知识的需要。 体育首先要让人感到身心愉快，而现行体育课是按“大纲”，“计划”授课的，因而具有严格的计划性和约束性，教师只能按部就班地格式化组织教学，简单地将体育课变成‘达标课’、‘技术课’、‘纪律课’，使体育课丧失应有的休闲、娱乐成分，导致学生失去对学习的兴趣和自信心，造成学生产生厌学、恐惧、惧怕失败的心理。 二、将运动生物力学融入到高校体育教学实践中的可行性 体育教学是富有时代性的实践活动，有特定的教学思想、内容、方法。在不同历史时期有不同的育人目标，同时也就形成了具有时代特征的体育教学合理性标准。特别是在现代社会里，如果体育教育仍停留在竞技教学和身体素质教学这种简单模式之中，不善于按照时代要求变革体育教学实践，机械地传承过时的实践活动或照搬他人的经验，它的地位只能日益下降，既谈不上质量，也更谈不上什么效益，只能成为教学改革的落伍者。 大学生年龄一般都在18～22岁之间，他们的兴趣爱好趋于稳定、集中，他们已不满足被动受教的学习方式，他们更热衷于开放、活泼、主动参与的体育锻炼形式。另外从锻炼的基础来看，大学生经过12年的体育教育，具有良好的体育意识、基础与经验，能在较高的起点上选择符合个人需要的学习内容与形式。 运动生物力学是将体育动作技术，赋予生物学和力学的观点及方法，使复杂的体育动作技术奠基于最基本的生物学及力学规律之上，并以人体解剖学、力学、生物学及体育技术原理的形式加以描述。如能适时地、有针对性地在相关学科的体育教学中将运动学与运动生物力学理论知识相互结合进行教学，不仅可以调动学生学习的兴趣，还可潜移默化的使学生加深对自己本学科知识的理解与巩固。 三、运动生物力学在教学实践中的运用 （一）加强基础理论讲授，提高大学生体育文化素质 体育教育的根本基础在于体育文化，没有文化就形成不了体育，没有文化也发展不了教育。在体育教学中理论与实践相结合的文化科学素质的培养，主要是通过基础理论知识的学习、基本技术的掌握、基本技能的形成过程进行智能教育，培养学生学会学习、创造、求真。将运动生物力学运用到教学实践中，实际上就是加强对学生体育文化素质的培养。比如，每个学期停课前的最后一个月，根据现在的教学大纲要求室外课居多，炎热和寒冷往往使学生没有兴致上课，教师既怕学生中暑、冻伤生病同时又担心完不成教学计划，只好在两相矛盾中硬着头皮上课。与其这样，还不如索性将课改到室内上，最大限度的消除由于环境气候等外在因素带来的安全隐患，教师可就室外课的技术动作结合运动生物力学知识进行分析、讲解。如足球运动中对转身速度的要求很高，为什么有人与人之间对同一动作的结果却不相同？此时教师以运动生物力学中的人体惯性参数中转动惯量原理加以分析、讨论。 根据转动惯量公式可知，转动惯量与质量的大小、质量的分布及作用点离轴的远近有关，学生很快就会明白自己在转动时的错误，并能自行改正甚至指导他人的实践，培养学生脑体结合、综合使用脑力和体力的能力。 （二）运动生物力学在不同学科中的运用 在体育教学实践中根据高等学校文、理、医、工等学科专业的区别，有针对性地在相关学科的学生中，运用运动生物力学知识讲解、分析体育运动技术动作的原理、结构特点，对于技术动作的掌握将起到积极的作用和高效率的结果。如在对理工类学科的学生做足球停球技术动作的教学中，教师不要急于去做示范，先用简单的启发性语言要求学生用弹性碰撞、非弹性碰撞的原理去理解停球技术，让学生自己凭着对停球技术动作的一些感性认识尝试着去做练习、体会。练习完毕，组织学生根据自身的实践，总结技术动作要领，各抒己见，即使有点错误的观点也是可贵的。由于学生专业本身使然，很快便掌握了技术动作。以上例子不是讲解、示范与学生练习教学顺序简单的调换，而是观念的转变，让学生自我实践、自我思维这一过程大大地发挥了学生的主体作用，学生不再是传统体育教学中教师背后的机械模仿者，创造能力是体现学生主体作用的一个重要方面。 （三）运动生物力学在不同人群中的运用 教师应充分认识到学生在个体、运动喜好，体质等方面存在着差异。实际教学中采用因材施教区别对待的教学原则，将那些先天残疾、不适宜参加正常体育锻炼以及渴望掌握更多体育理论知识的学生组织在一起单独进行教学。不要因为他们与生俱来的生理和身体上的一些问题，就疏远他们、抛弃他们，他们拥有和其他学生一样受教育和运动的权利。授课中，教师应充分利用现有设备如多媒体、图片资料等，使学生通过这些渠道对由于自身受限而难以企及的技术动作加深感性认识，从而对这些技术动作不再陌生或者一无所知。同时，再结合运动生物力学的知识，向他们讲解、分析、讨论这些技术动作的运动生物力学特点、原理等。在教师的启发下学生可以凭借自身的认知程度去思维、去实践（能力许可的范围）。让他们以丰富的体育理论知识，充实自己的头脑，从而满足不同学生对体育知识的兴趣与渴望。 （四）加强运动生物力学同相关学科之间的交流，建立健全体育教学 运动生物力学是以人体解剖学、人体生理学、力学的原理与方法，研究人体运动器系的生物力学特性和人体运动动作的力学规律以及器械机械运动力学规律的学科。因此必然带有数学、力学、生物学等学科的痕迹。长期以来高等学校中文、理、医、工等学科专业相互之间缺乏必要的交流、渗透与融合，学生知识的获得与消化局限于一个狭窄的领域。 四、运动生物力学融入到体育教学实践的意义 高校体育教师要不断提高自身的体育理论水平和业务素质，加强教育理论、体育理论的学习与思考，以自己高尚的道德情操和渊博的才华学识来赢得学生的尊敬和信任。 将运动生物力学融入到体育教学实践中，可以使教师在教学中有利于选用教材和教法，并根据学生体质的实际状况，重点发展其较为薄弱的环节，让他们得到全面均衡的发展，为终身体育打下坚实的基础，从而适应素质教育的要求。 将运动生物力学融入到体育教学实践中，使学生从观念上改变对运动知识性与科学性认识，有利于激发学生的学习兴趣，充分满足不同学生对体育知识的渴望，发展学生个性，通过身体、心理多方面素质的培养，促进学生的正常生长发育，提高身体活动机能，培养学生脑体结合能力，最终学生自己可根据个体差异及不同的需要开出运动处方。 将运动生物力学融入到体育教学实践中，通过生物力学作导向和指导，使相关专业、相关学科有机的结合在一起，相互促进、教学相长，建立健全体育教学，最终使高校体育教学真正成为培养大学生综合能力的实践课堂。 生物力学论文:种植义齿下部结构生物力学探究论文 摘要摘要:种植义齿的生物力学相容性是影响种植义齿的远期成功率的主要因素之一。本文从种植材料、种植体形态、种植体表面结构、种植数量、种植体在颌骨内的排列和分布、受植区颌骨的形态结构等方面对种植义齿下部结构的生物力学特性作一综述。 自Branemarkr提出骨结合理论以来，种植义齿已成功地应用于临床，解决了以往传统义齿的固位、舒适等新问题，取得较好的修复效果。但临床上仍常出现种植体四周骨组织吸收、种值体断裂、松动、脱落等新问题[1，2。许多学者认为种植义齿的生物力学相容性是影响种植义齿远期成功率的主要因素之一。本文对种植义齿下部结构生物力学探究概况作一综述。 1种植材料对种植义齿生物力学的影响 Nishihara等[5通过动物实验探究表明种植体四周骨内的应力分布和种植材料的性质、材料的弹性模量关系不大，而是更多的和种植体的形态、颌骨的形态及结构有关。Rieger等用三维有限元法（finiteelementmethod,FEM）分析，也得出相类似的结果。但从生物力学的观点来看，不同材料和不同弹性模量的种植体对应力在种植体骨界面的分布是有影响的。邹敬才等[4用有限元法在5种不同弹性模量、相同的负荷条件下，对单个螺旋形种植体骨界面的应力分布规律作比较，结果表明种植体的弹性模量越高，种植体颈周骨内应力越小，而根端骨内应力越大；种植体弹性模量越低，种植体和骨界面的相对位移运动就越大。适宜的种植体的弹性模量在70000MPa以上。 目前，由于金属及金属合金材料具有优良的生物力学性能而被广泛应用于种植体的制作，其中钛和钛合金等被认为是最合适的种植材料。近年来许多学者探究了用生物陶瓷作为种植材料[5，认为生物陶瓷种植体在植入后的始阶段可以获得较钛及其合金更好的生物相容性，但在行使功能后终因生物陶瓷本身力学上的易碎性导致生物陶瓷种植体生物力学的相容性较差，Glantz等[6通过实验也证实了陶瓷种植体和陶瓷涂层的种植体因生物力学上有较差的相容性导致种植后较高的失败率。 2种植体的形态对种植义齿生物力学的影响 Victor[7用三维有限元法对3种不同种植体系统（Branemark系统、Bud系统、IMZ系统）的不同形态的种植体，在不同的加载条件下，种植体四周骨内的应力分布情况进行了探究。结果表明3种不同种植体四周骨内最大应力均位于种植体颈部四周和种植体翼的下方，且越近种植体根尖部，骨内应力越小。种植体的翼可以减少应力在种植体及其四周骨内的分布，去掉翼不但增大种植体颈部骨的应力，而且将改变整个应力分布的情况。在其他因素不变的情况下，增大种植体颈部直径，种植体四周皮质骨内应力大大降低，故认为种植体颈部的直径对种植体四周的应力分布水平影响最大，两者呈负相关。岑远坤等[8对叶状和柱状种植体支持的全下颌种植覆盖义齿在不同牙位下应力分布的情况进行了探究，结果表明叶状种植体和柱状种植体应力分布的基本规律相似，种植体颈部以及其四周的骨皮质界面均为应力集中区。但叶状种植体在其颊舌面和近远中面交界的尖锐线角处，应力集中更明显，其骨界面的应力峰值均大于柱状种植体。Holmgren等[9探究认为圆锥形种植体比圆椎状种植体更有利于种植体骨界面的应力分布，黄辉等[10探究认为螺旋形种植体螺旋顶角的改变可以导致种植体在支持组织内应力分布水平的变化，并指出螺旋顶角为60%26ordm;的种植体应力分布最合理。 3种植体的表面结构对种植义齿生物力学的影响 有学者从生物力学角度探究认为表面有微孔的种植心得形成更好的种植体-骨界面结合，当孔径为50-200%26micro;m时可获得最佳的结合强度。陈安玉[11探究表明由于表面微孔的存在，可在种植体骨界面形成机械的锁结功能，从而改变微界面应力的功能方式，使得在大界面上每一个区域均有小界面的压应力存在，使拉应力和剪应力转变为压应力；另一方面微孔增加了界面的接触面积，降低了平均应力水平，从而更有利于应力的合理分布。 近年来许多学者提出种植体表面的生物活性涂层可以诱导骨性结合。Michael等[12经临床观察报告HA涂层种植体成功率（7-8年）达97.5%,Adell认为HA涂层种植体有利于早期愈合。有学者探究表明BTG钛基复合种植体植入颌骨内后，早期固位优于钛种植体，具有较高的界面结合强度，并且在界面上可产生化学结合、金属结合、机械结合3种方式。但也有资料提示随着种植体接受功能负荷时间的延长，成功率下降，临床上亦出现涂层和钛芯结合强度不足导致涂层剥落者。 4种植体的数量以及在颌骨内的排列和分布对种植义齿生物力学的影响 种植义齿由多个种植体支持时，应力分布情况由种植体的数量，种植体在颌骨内的方向、排列所决定。一般认为种植体的数目越多，每个种植体上承担的应力就越小。Skalak探究认为多个种植体支持的种植义齿当受到水平方向力功能时，力量可以较均匀地分散到各个种植体，且分散到每个种植体上的力量要小于总功能力。当垂直方向力功能于种植义齿时，力量不会均匀地分散到每个种植体，越靠近功能力点的种植体受力越大。 对于全口种植义齿，Skalak认为4-6枚种植体即可支持全口固定种植义齿。Bschwartzman探究表明4个或5个种植体支持的全颌种植义齿在应力分布规律上无差异，并认为当垂直负荷功能于全颌种植义齿远端悬臂梁时，最靠近悬臂梁端的种植体产生的应力最大。Davis通过实验探究得出相似的结果。Osier[13用静态工程原理分析进一步指出最靠近悬臂梁的种植体所承受的负荷通常是总负荷的2.5-5倍，是非悬臂梁状态的1.75-3.5倍，主要承受的是压应力，而远离悬臂梁端的种植体主要承受张应力。悬臂梁越长，末端种植体所受的应力越大，故认为在种植义齿设计时，应尽量避免使用悬臂梁，如一定要使用悬臂梁时，种植体应尽量离散，且悬臂梁的长度不能超过种植所能承受的范围。 Federick等[14用光弹法探究了由2个种植体支持的全颌种植义齿的应力分布，结果表明种植体在颌骨内应垂直于牙平面并平行放置，以利于牙力通过种植体垂直传递，减少种植体的力矩和界面过大应力。但临床上为取得共同的就位道，往往使种植体之间形成一定角度，Naert等[15指出在同一牙弓中种植体之间的相互偏差角度不宜超过20%26ordm;，以使负荷没种植体长轴传导。Hertey等[16探究表明，种植体在颌骨内的分布呈曲线型排列较直线型排列者界面的应力要小，种植体为直线型排列缩小了其后方向的分散程度，导致游离臂和抗力臂比例增大。 5受植区颌骨的形态结构对种植义齿生物力学的影响 从生物力学观点看，颌骨是一种多相的、各向异性的、非均质性的、多孔的复合体。人类的颌骨是具有一定屈曲性的弹性体[17，可以承受一定的压力，但其皮质骨和松质骨都有一定的抗张力和抗压力的极限，当颌骨受力水平高于其极限值时，就会产生微骨析，最后导致骨质吸收破坏。 Lundgrens[18指出种植体的成败和颌骨骨皮质的密度、厚度、颌骨的宽度以及受植床血供等直接相关。Jensen指出受植区的颌骨形态和结构较整个颌骨的形态和结构对种植义齿的应力分布影响更大，一个理想的受植区颌骨至少要能提供10mm的骨性结合区，其水平宽度至少为6mm。Victor等[7用三维有限元法探究了由3种不同厚度皮质骨的颌骨支持的种植体在不同的负荷下，种植体及其四周骨内的应力分布，结果表明3种情况下种植及骨界面应力分布的规律基本相同，最大拉应力、压应力均位于种植体的颈部四周。但最大拉应力、最大压应力的值却有显著差异。皮质骨越厚，种植体及其四周皮质骨内的应力越小。但在垂直瞬间加载时，最大拉应力位于种植体颈部，最大压应力位于种植体底部，当种植体的颈部和底部同时位于皮质骨内时，可以明显降低种植及其四周骨内的应力。Papavasilion[19也指出当皮质骨缺乏时，可导致种植体骨界面的应力增高，从而导致种植体四周骨的微骨折。 生物力学论文:大学生不良步态的生物力学特征及影响因素 关 键 词：运动生物力学；步向角；足底压力中心；等动肌力；功能性动作筛查；大学生 随着社会的发展，人们对不良步态的关注程度越来越高，不仅成为儿童青少年家长关心的热点问题，也备受在校大学生的关注，这在经济发达地区尤为明显。2011年9-10月，本研究团队在广州市各大医院儿童足科跟随测试的结果表明，200名3～10岁儿童中被确定为内八步态的有46名，占23%，其中90%以上的家长有矫正的愿望。本研究团队2014年对450名文科、理科、体育学院在校大学生进行问卷调查的结果显示：80%以上大学生认为不良步态会影响理想就业，甚至降低择偶标准；超过60%的人对不良步态的认识存在误区；最不能接受的不良步态依次为O型腿（68.8%）、内八步态（60.1%）、X型腿（58.5%）[1]。然而，国际上对内八步态的研究主要集中在下肢骨骼关节的解剖学特点和矫形器矫正治疗方面，把内八步态看作与下肢形态相关的疾患，由医院诊断并运用矫形器进行矫正，而对内八步态形成的生物力学原因及机制尚未达成一致意见。有人认为随着年龄的增长，多数内八步态会自行改善，有人认为不采取矫正措施会导致其他不良姿态的形成[2-3]。本研究运用足底压力、等动肌力、功能性动作筛查等方法，对在校大学生进行步态、下肢等速肌力及功能动作筛查等方面的测试，旨在探讨内八步态形成的生物力学因素及机制，为内八步态的预防和矫正提供理论依据。 1 研究对象与方法 1.1 受试对象 2014年1-12月，在华南师范大学大学城校区随机对124名在校大学生进行步态测试，从受试者中募集内八、外八、正常步态男女各10名，进行下肢等动肌力、功能动作筛查、动态平衡等测试。经单因素方差T检验表明，受试者在年龄、身高、体重方面没有显著性差异。 1.2 研究方法 1）步态测试。 平放于地面的RSscan测力板（0.5 m，300 Hz），上铺延长EVA辅道，防止受试者刻意踏板而改变步态。首先，让受试者目视前方在测力板辅道上行走，进行适应性练习，直至步态自然；然后，正式测量左、右足3次的有效数据。测试指标：步向角、足底压力等。 步向角（Progresive angle）：行进方向直线与足跟中点和第2跖骨连线形成的夹角，“+”表示足向外偏离行进方向，“-”表示足向内偏离行进方向[4]。受试者个人步向角取3次有效数据的平均值。 足部分区：为了便于对比分析，按国际惯例将足部分3个区域：FF（足前部）、MF（足中部）、RF（足后部）。 2）下肢等动肌力测试。 受试者穿运动鞋、裤，5 min热身后，由经验丰富的实验员指导，在Cybex-NORM 等动肌力测试系统上进行适应性练习，直至受试者感觉动作自然流畅，然后进行正式测试。受试者平躺于测试床，膝关节伸直，用固定带固定身体，足跟对准仪器轴心，足底贴合仪器，测试左、右踝关节旋内、旋外角速度分别为30（°）/s、120（°）/s时的等动肌力指标。每个角速度重复测试5次，取平均值，两种速度测试之间间隔20 s以上，左右侧测试时间间隔10 min以上。 3）功能性动作筛查（FMS）。 受试者依次完成7个基本动作（举棒深蹲、肩扛棒跨栏、弓步下蹲、肩部灵活性、单侧直腿上抬、躯干稳定性、旋转稳定性）和3个确认动作。由经过培训且有评分经验的2名测试人员分别从被试者的正面和侧面进行观察，根据评分标准[5-6]进行评分，并详细记录被试者动作模式特点。 4）动态平衡测试。 测试在安静、光线均匀、宽敞的房间进行。受试者正式测试前进行适应性练习，熟悉踏步节奏。如图1所示，受试者双脚并拢，标记两足跟与足尖的初始位置，分别连接左右足跟中点A和B，左右足尖C和D，左足跟中点A与右足尖D、左足尖C与右足跟中点B，把两线段AD和BC的交叉点O设为原点。然后让受试者站在初始位置，戴上眼罩和耳机原地踏步1 min（播放频率为120 Hz的节拍器节奏的MP3，与耳机连接，夹在被试者背后腰部附近，以不影响动作为原则）。受试者踏步结束，耳机提示受试者保持静止不动，等测试人员在地面标记。测试者按照以上程序重新标记左右足的位置，确定O′的位置。然后用量角器测量AB和A′B′延长线的夹角α，用钢卷尺测量OO′的长度（位移大小）。角度方向规定：向左旋转逆时针为“+”，向右旋转顺时针为“-”。每人测量3次，取3次中偏移角度和偏移幅度最小值。期间不暂停，不受外界声、光等因素干扰。 5）数理统计法。 排除受试者标准：年龄小于18岁，近6个月有下肢病症者或下肢有外科手术史者。3种步态分析前，剔除数据不全者4名，采用SPSS19.0软件进行相关统计学分析。组间差异用独立样本T检验或单因素方差分析，数据用均数±标准差（ ±s）表示，百分比的显著差异性用卡方检验。P 0.05差异具有显著性，P 2 研究结果及分析 2.1 内、外八步态发生率 124名在校大学生的步态测试结果显示：在校大学生的步向角度为（7.5±8.4）°。按照Chin-Shan对正常步态的界定（步向角的正常范围为平均数加减1个标准差）[3]，本研究以单侧或双侧步向角小于-1°为内八步态，大于16°为外八步态；左右侧不对称性以每人左右两侧步向角差值是否超过标准差8.4?为依据。测试结果显示：（1）在校大学生内八步态有35名，发生率为28.2%，外八步态33名，发生率为26.6%。（2）男、女大学生步向角均左侧大于右侧，不具显著性，但左右不对称比例分别为12.8%和43.6%，具有非常显著性。（3）男、女大学生步态性别差异非常显著。一方面，男生步向角左右侧均大于女生，导致男性外八步态发生率高，女生内八步态发生率高；另一方面，女生左右不对称发生率显著高于男生（见表1）。 研究表明，在校大学生步向角范围为（7.5±8.4）°，与Chin-Shan[3]对7岁左右儿童的研究结果基本一致，说明7岁左右步态基本定型。比课题组前期研究成果，儿童内八步态23%的发生率、大学生28%的内八步态发生率偏高，间接说明在没有干预的情况下，儿童内八步态自我矫正的几率几乎为零，如果生活、学习中有不良动作习惯，还会导致内八步态发生率提高。 本研究还发现，步态特点性别差异存在非常显著性：（1）男生双侧步向角均大于女生且有非常显著性，这一结果与张秀丽等[7]“男性大学生步向角较大，外八步态发生率较高；女大学生步向角较小，内八步态发生率较高”的观点相一致。儿童步态特点与发育特点有关，大学生步态特点的形成与中国传统文化、观念及由此产生的行为习惯密切相关。一般认为，男性走路时足外展是男子汉、霸气的象征，女子走路足内收则是淑女、有修养的象征。（2）左右不对称发生率较高，且女生明显高于男生。人体是一个整体关节链，左右侧步向角不一致会造成身体其他部位的不对称，如果进行高强度的运动，那么急、慢性损伤风险就会增加。因此，左右侧步向角差异程度较大的学生需要进行矫正。 2.2 不同步态足底压力特征 1）足底压力中心（COP）移动轨迹特征。 图2中虚线为COP轨迹（实线为步向角的判断标志线，足跟中点与第2跖骨的连线），展示足底压力步行支撑阶段不同时相的形状特点。（1）整体形状：正常步态的COP移动轨迹成平滑的弧弓，外八步态弧弓更大，且压力轨迹不如正常步态平滑，内八步态呈直线状态，没有弧度或弧度很小。（2）后跟着地时相：正常步态COP移动轨迹呈现“勾”状弯曲，内八步态无“勾”。（3）全足支撑阶段：正常步态COP移动轨迹呈平滑弧线型从足跟向足外侧转移后，又回到足前中部，内八步态则呈直线状态过度到中足，压力中心轨迹较陡直，外八步态的弧度较大且不如正常步态平滑。（4）蹬离地面时相：正常步态COP移动轨迹平稳过渡到前足中部后转向第1趾，内八步态在第3跖骨处有一个明显的折角，之后转向第1趾，外八步态在该时相与正常步态类似。 图2 内八（左）、正常（中）、外八（左）步态COP移动轨迹 2）足底冲量特点。 行走过程中，足底各区域所受冲量是重点关注的指标。但由于体重等个体性差异较大，本研究中足前、足中、足后部的冲量用相对于全足的相对值表示。如表2所示，内八步态足前部冲量比显著低于正常步态和外八步态，但正常和外八步态之间的差异不具显著性；内八步态足中部冲量比高于另外两组，与正常步态相比差异不具显著性，与外八步态差异有显著性。足后部占比，内八步态高于另外两组，与正常步态相比有显著性差异。 内八与外八步态同属不良步态，其相同点：足底压力中心移动速率峰值均较正常步态大，出现较晚且均在支撑阶段65%处。不同之处：（1）足跟着地阶段，正常步态和外八步态较相似，其压力中心移动轨迹较长且呈曲线，移动速率较大，使得足跟部压力更为分散；内八步态压力中心移动轨迹较短，移动速率较小，其足跟部压力更为集中。（2）全支撑阶段，正常步态压力中心移动轨迹是一条平滑的弧线，分布更为均匀，以较小且稳定的速率从足跟部平滑过渡到足中及前部，而内八步态是直线过渡到足中及前部；以较大速率过渡到足前部后速度突然降低，压力中心在足前部处缓慢移动，不能充分利用足底内外侧纵弓的缓冲作用。（3）足底不同区域所受冲量有合理的比例，相比正常步态和外八步态，内八步态足跟处尤其是足跟内侧冲量及峰值压强都较大，而外八步态的足底冲量分布特点与正常步态相似。 2.3 不同步态下肢等速肌力特点 1）下肢等速肌力力矩。 如表3所示，内八步态30 （°）/s旋内峰力矩，平均力矩均小于正常步态且差异具显著性；旋外峰力矩与旋外平均力矩内八均小于正常和外八步态，且具非常显著性；内八步态120 （°）/s旋内峰力矩、平均力矩小于正常步态，且差异显著，旋外峰力矩、旋外平均力矩小于正常步态和外八步态，且平均力矩都具有显著性；外八与正常步态相比无显著性差异。 1）与正常步态比较，P 2）下肢旋内、旋外等速肌力矩比例特点。 表4数据表明，在测速速度为30（°）/s时，内八步态峰力矩比值、平均力矩比值均值在3组中最大，且和外八步态比较具有@著性差异。外八步态峰力矩旋内旋外比值和平均力矩旋内旋外比值小于正常步态，且具有非常显著性。在测试速度为120（°）/s时，峰力矩旋内旋外比值、平均力矩旋内旋外比值，内八步态大于正常和外八步态，都具有显著性；正常步态均大于外八步态，但差异没有显著性。 以性别作为控制变量，对旋内、旋外等速肌力矩比值与步向角度进行相关性分析，结果显示：在测试速度为30（°）/s时，平均力矩比值与步向角度的相关系数为-0.290（P 3）下肢旋内、旋外关节活动幅度。 如表5所示，下肢关节在旋内、旋外关节活动幅度总体中比较，正常步态最高，内八步态次之，外八步态最低，但差异均不具显著性。旋外关节活动幅度方面，内八步态低于正常步态且具非常显著性，而旋内关节活动幅度3组之间差异不具显著性。 本研究显示：相比正常步态，（1）内八步态旋内和旋外等速肌力矩，不论是在30（°）/s还是在120（°）/s测试速度时都较小，且差异具有显著性，这和本课题组的前期相关研究结果一致：内八步态下肢肌力比正常步态肌力更为孱弱[7]；而外八步态30（°）/s和120（°）/s角速度的旋外、旋内力矩均与正常步态接近，但均没有显著性差异。（2）内八、外八步态旋内或旋外力矩比值均与正常步态有显著性差异。相关分析结果表明，步向角与30（°）/s和120（°）/s两种角速度旋内或旋外平均力矩比值呈弱相关（R=-0.287和R=-0.290）且存在非常显著性。（3）内八步态的下肢关节旋外关节活动幅度较正常步态小，且差异具非常显著性，外八与正常步态的差异不具显著性。建议：对内八步态的矫正，一方面，应注重旋内、旋外肌力同时加强的基础上提高下肢旋外肌力；另一方面，需要采取有效方法提高下肢各关节旋外关节活动幅度。 2.4 劝瞬教FMS评分特点 表6显示：（1）正常步态FMS总分显著大于内八和外八步态，内八和外八步态之间无显著性差异；（2）正常步态举棒深蹲、肩扛棒跨栏、弓步下蹲3个动作评分均显著高于其余两组；（3）躯干稳定性动作评分，正常步态高于内八步态且具非常显著性，但与外八步态没有显著性差异；（4）内八步态单侧直腿上抬动作评分显著高于正常和外八步态。 FMS以日常生活、休闲娱乐、体育项目等身体运动中的基本动作为主要内容，以受试者完成动作模式是否符合生物力学原理为评分标准，通过7 个基本功能动作判断人体运动链中存在的薄弱环节，发现潜在的伤病风险，为进行个性化体育锻炼和训练提供依据。本研究显示，内八、外八同属不良步态并表现出相同特点：功能性动作筛查评分分别为13.4分和14.5分，与正常步态16.9分具显著性差异。这一结果表明：一方面，内八、外八步态的形成不仅与下肢因素有关，而且与人体更多的薄弱环节相关，通过矫正动作提高FMS评分可以作为内、外八步态改善的方法之一；另一方面，如果参加同样强度的体育活动，内、外八步态者发生伤病的可能性更大。 与正常步态相比，内八步态者有5个动作的评分较低，分别是举棒深蹲、肩扛棒跨栏、直线弓步下蹲、单侧直腿上抬和躯干稳定性。其中，举棒深蹲、肩扛棒跨栏、直线弓步下蹲3个动作，包括日常生活及各种体育活动中下肢支撑完成的3种模式：双足左右站立、单足站立及双足前后站立，单侧直腿上抬反应髋屈灵活性，躯干稳定性反应核心力量的强弱。 深蹲动作以双足左右支撑站立完成，是日常生活中的基本动作元素。该动作要求下蹲过程中身体保持稳定，棒置于头上，膝关节不出现内扣现象，前移不超过足尖。内八步态的均分为1.8分，外八步态为2.0分，均显著低于正常步态的2.8分。内八低分的原因主要是下蹲过程中双膝内扣，这会导致髌骨和膝关节附属韧带负荷较重，软骨及半月板受力不均，在时间延长或外部负荷加大的情况下，急慢性运动损伤风险会增大。肩扛棒跨栏步以单足支撑站立完成，要求躯干正直、身体平衡稳定的同时，对侧下肢抬起一定的高度并能控制地还原，日常生活中的走、跑、跳等都以这个动作为基础。内八和外八步态的均分均为1.8分，显著低于正常步态的2.4分。低分的主要原因多为摆动腿膝关节内扣或外展，躯干左右摇晃或肩部左右旋转。直线弓步以双足前后分立支撑完成，要求受试者下蹲过程中身体稳定，头、躯干、骨盆保持功能解剖中立位，对核心力量和下肢关节灵活性有一定的要求。内八和外八步态分别为2.2分和2.4分，显著低于正常步态组的2.8分。内八步态者低分的主要原因是动作完成过程中躯干不能保持稳定，左右摇晃。 综合肩扛棒跨栏和直线弓步下蹲两个动作特点可以推断：相对正常步态者，内八和外八步态者完成有单足支撑动作任务的经济性和表现力可能会较差，如相同时间内跑步距离、相同距离跑步用时、相同时间和距离以及受伤几率等，均有待于进行后续研究。 躯干稳定性要求受试者做一个标准俯卧撑，即要求受试者躯干保持平板的情况下，双臂肘关节伸直撑起。内八步态均分仅为1.0分，低于正常步态2.4分，差异非常显著，说明内八步态的形成不仅是下肢因素所造成，核心力量强弱、躯干稳定性大小也是主要原因。与其他动作评分结果不同，单侧直腿上抬动作内八步态评分显著高于正常和外八步态，即相对于正常和外八步态，内八步态者的髋关节屈曲灵活性较好。由于缺乏这方面的研究资料，尚不能对这一现象做出解释，有待进一步深入探讨。 2.5 内八步态动态平衡特点 如表7所示，内八步态动态平衡能力较正常步态和外八步态差，表现在闭眼1 min原地踏步走过程中的偏移和旋转均较大。偏移距离，内八步态最大，正常步态次之，外八步态最短，但无显著性差异；旋转角度方面，内八步态也是最大的，且与正常步态具有显著性差异。 1 min闭眼原地踏步属于无干扰自动态平衡检测，在排除视力情况下对受试者动态平衡能力进行测试。影响人体平衡能力的因素很多，可分成内因和外因，重心、稳定角和支撑面等为外因，性别、体重、年龄、视觉、前庭感受器、本体感觉和骨骼肌力量等为内因。本研究中1 min闭眼原地踏步受试者均为医学上的健全人，体重、性别、年龄差异均不具显著性，戴眼罩排除了视觉因素，走路对肌肉力量要求不高。因此，本研究的动态平衡测试检测的主要是受试者的本体感觉和前庭感受能力。内八步态者动态平衡能力较正常步态者差，主要体现在偏移角度；3种步态方面，内八步态最大，与正常步态相比差异具显著性。在踏步的过程中，主观意识在保持踏步动作的完成一致性，但是本体感觉及前庭功能的薄弱，致使每一次踏步之间产生的微小差异不易被感知到，导致踏步持续偏转和偏移。 综上所述：一方面，外八与内八步态同为不良步态，有相同的特点，如足底压力中心移动速率峰值出现较晚，功能性动作筛查评分均较低等。另一方面，两者的生物力学特点不是简单的相对或相反，外八的很多特点与正常步态相似或相近，如足底冲量分布、下肢肌力、关节灵活性、动态平衡稳定性等。这也意味着影响外八的生物力学因素及形成机制与内八步态不同，需要更多的深入研究。 生物力学论文:白内障手术精细化,数据“描绘”角膜生物力学特性不可少 “身处在医改大潮中，很多y解的医学课题需要我们去攻克，除了科研问题，在当前医改工作当中，不管是公立医院或是民营医院，如何解决好看病难看病贵的问题，是当下作为一名医师和医院管理者必须要做好的一件工作。” ――天津市眼科医院院长汤欣 过去几年中，对角膜组织的生物力学特性及其对角膜疾病影响的研究越来越多，成为预防和评价相关眼科疾病关注的话题。 在精准医学・创新学术论坛暨2017济南协和眼科中心高峰论坛上，中华医学会眼科学分会常务委员、天津市眼科医院院长汤欣教授从临床思考的问题出发，深入阐述了白内障手术中角膜生物力学特性。汤欣教授从4个方面揭示了角膜生物力学性能测量在角膜疾病诊断、角膜屈光手术效果预测及眼内压测量等方面的重要意义――应用可视化角膜生物力学分析仪（Corvis ST）测量老年人角膜生物力学参数，分析了角膜生物力学特性；观察白内障超声乳化术后轴性高度近视患者角膜生物力学变化；同时分析了不同手术切口方式的生物力学改变；并比较了飞秒激光辅助的白内障手术与超声乳化手术术后角膜生物力学变化。 汤欣教授首先介绍了力学的基本概念。他指出，力的效应是指在人体内广泛存在力对介质、组织和器官的运动效应。生物体内应力应变与细胞生长的关系就是应力与生长关系的理论。应力作用于单位面积上的表面力。在力学中按受力后是否形变分为刚体和变形体，角膜属于变形体。 生物力学研究对角膜有何意义？ 生物力学是指应用物理力学的方法和理论来研究生物和人体在宏观和微观水平上的力学性质和行为。它是分析发生在生命活动过程中的各种力学现象和过程，也是了解生物和人体一部分及相对于另一部分，以及整个机体在空间和时间上发生位移和运动的力学规律。 角膜与青光眼、屈光密切相关。与生物力学相关的角膜组织结构特点有：角膜从前到后分为上皮细胞层、前弹力层、基质层、后弹力层、内皮细胞层5层。角膜组织是人体典型的粘弹性组织，其5层结构有其不同的与组织结构相关的生物力学特点。白内障的摘除手术，主要经历三个阶段，首先是撕囊，在晶体前囊膜开一个圆形的口子；然后进行超声乳化，将白内障的晶体核震荡成小碎块吸出来；最后，植入人工晶体。以前眼科医师对角膜的生物力学特性了解不多，只是看看角膜是否透明，十几年前白内障手术被视为复明手术，如今白内障手术已经归结到屈光手术，需要我们更多地了解影响屈光手术疗效的因素。 角膜整体抗张强度主要来自含有胶原纤维的前弹力层和基质层。了解到这一点，对我们设计手术切口十分重要。前弹力层结构特点如下：8～12μm无细胞透明结缔组织，由直径20～20μm的胶原纤维以非束状且无规则方式排列而成，人眼角膜各层组织结构中其黏附性抗拉强度最大。基质层粘合力：角膜基质层间黏合力最强至最弱的区域依次为周边前部1/3基质、中央前部1/3基质、周边后部2/3基质、中央后部2/3基质、后弹力层。（王雁，赵堪兴，《飞秒激光屈光手术学》，人民卫生出版社，2014，北京）。 手术切口如何设计才是合理的？很多医师为节省时间，行白内障手术是一刀直接插入，但我们始终行三平面透明角膜切口，对黏合度、术后的密闭性和预后更好。阶梯状隧道切口切断板层组织相对更少，对术后角膜切口的张力强度更有益。手术切口设计优劣的衡量标准主要有两条：一是减少术后角膜源性散光，二是避免术后可能造成的切口严重感染。 弹性（Elasticity）是指材料变形后恢复原有形状的能力。弹性模量为描述角膜弹性材料特性指标之一，弹性模量=应力/应变，弹性模量值越高，代表材料越硬。人角膜应力-应变关系呈现非线性的特点。黏性（Viscosity）是指流体受到剪切力或拉伸应力时抵抗形变的能力。黏性是流体的固有属性，描述流体黏性大小的物理量为黏度，也称粘滞系数。黏弹性（Viscoelasticity）：材料在变形过程中同时表现出弹性和黏性，产生蠕变，应力松弛和滞后。各向异性（Anisotiopy）是指材料特性在各方向上不具有一致性。角膜不同部位胶原纤维交联不同角膜，中央板层之间的黏合力明显小于周边部，下方层间黏合力小于上方、鼻侧及颞侧周边。 以往对角膜的注意点如下：角膜的非对称Q值：非球面IOL，手术导航系统/角膜后面表面的散光：Toric IOL。角膜切口的构型，密闭性和生物力学性能。角膜作为人体最重要的软组织之一，对其特性的完整描述除了角膜厚度、曲率等形态学指标，还应包括角膜在受力时表现出的生物力学特性。角膜生物力学特征颇为复杂，且不是固定不变的。临床眼科中角膜的微观结构发生变化，角膜生物力学属性也会随之发生变化，且随年龄增长呈现下降趋势。 角膜生物力学性能的测量主要包括离体测量和活体测量两类，前者包括角膜轴向拉伸法、角膜膨胀法、离体全眼球膨胀测量法等，不能真正反映活体角膜生物力学特性，临床医师很少使用。后者可包括激光共焦显微镜、超声弹性显微镜、眼反应分析仪（ORA）、可视化角膜生物力学分析仪等进行测量。 Corvis ST是一种新型的活体角膜生物力学性能的仪器，可以客观地显示这一过程。全球第一台可视化角膜生物力学测量仪，可快速、非接触、自动化采集。其原理是通过超高速Scheimpflug拍摄技术，以每秒4330帧，空气脉冲后在31毫秒内可捕获140幅图像，拍摄范围为水平方向8mm。初始状态（Original state）是角膜未接触气压脉冲。中央角膜厚度（CCT）即角膜顶点处角膜前后表面垂直距离。第一次压平包括时间、速度和长度。第一次压平时间（First applanation time）是指角膜由初始状态至第一次压平经过的时间；第一次压平速度（Velocity in）是指第一次压平时，角膜顶点压陷的速度，方向为正值。最大压陷是指角膜顶点处于最大变形幅度时。最大压陷时间指的是角膜由初始状态至最大压陷经过的时间。反向曲率半径是指最大压陷时，角膜前表面曲率半径。峰距是指最大压陷时，角膜非变形部分最高点之间的距离。变形幅度是指角膜由初始状态至最大压陷，角膜顶点产生的垂直距离。 第二次压平（applanation2）是指角膜中央0.5mm区域形态由凹面向凸面转变的瞬间，包括时间、速度和长度。第二次压平时间是指角膜由初始状态至第二次压平经过的时间。第二次压平速度（Velocity in）是指第二次压平时，角膜顶点反弹的速度，方向为负值。第二次压平长度是指第二次压平时，角膜前表面压平部分的长度。 眼轴长度、角膜曲率：对角膜生物力学参数有无影响？ 汤欣教授介绍，我院的第一项研究是应用可视化角膜生物力学分析仪，Corvis ST测量不同眼轴长度和角膜曲率的老年人角膜生物力学参数，分析探究其生物力学特性。研究收集拟接受白内障手术术前人群，共220人（426只眼睛），平均年龄为69.97±5.81岁（60-80岁）。依据不同性别分组，眼轴长度（AL）在22～24mm，角膜k值在42～44D之间：男性44眼，女性49眼，依据不同眼轴长、不同角膜曲率分组，观察不同眼轴长组间的生物力学是否有变化，同时进行正常眼轴长的不同角膜曲率组建的生物力学对比分析。结果显示，不同性别的组间角膜生物力学没有明显改变。 我们对不同角膜轴长进行分组（角膜k值42～44D）：第一组为22～24mm，平均数22.92，标准差0.53，共53例；第二组为24～26mm，平均数24.64，标准差0.52，共54例；第三组 26mm，平均数28.64，标准差1.76，共54例。同时在不同角膜曲率分组中发现，角膜曲率越大，角膜越陡峭，需要更大的力量来压平。角膜达第一次压平时，在同一气压脉冲的作用下，第一压平长度越小。第二压平状态中，此过程的作用力主要包括角膜黏弹性、眼内压和逐渐减小消失的气流。角膜曲率越大，可能会导致角膜本身的黏弹性降低，角膜在返回原始状态时所受的回弹力相对小，导致第二压平长度越小。 不同眼轴长的组间分析结果显示，随着眼轴的变长，角膜变陡峭，角膜曲率增大，角膜本身的黏弹性降低，角膜在返回原始状态时所受的回弹力相对小，导致第二压平长度越小。眼轴长度增加到一定长度时，眼球整体扩张而角膜厚度也会随之变薄。角膜的厚度增加角膜的硬度，相应的具有抗变形和快速修复的功能。眼轴越长，角膜厚度明显变薄，导致角膜在气压脉冲的作用下发生形变过程中角膜抗压强度小，相应的最大合莘度变大。用生物力学测量的眼压，是修正了角膜厚度和硬度的因素得到的，因此更为准确。随着眼轴长度的增加，眼内压有逐渐增高的趋势，且眼轴长度大于26mm，眼压增高的幅度最大，与本研究中眼压随眼轴长度的变化趋势一致。眼内外受压后的变化速度与角膜的黏弹性有关；眼轴长的角膜厚度薄，抗压能力也就变弱，在同一压强的条件下，抵抗力弱的角膜达第一压平状态所用的时间也就越长。 高度近视的白内障患者手术切口要精细 第二项研究是应用Corvis ST测量仪观察白内障超声乳化术后轴性高度近视患者角膜生物力学变化。Valbon等研究发现超声乳化术（PHACO）会引起角膜厚度增加及角膜生物力学性质减弱，从而导致角膜生物力学特性发生改变。随眼轴的过度增长及高度近视的发展，角膜的微观结构会随其发生变化，引起角膜损害，从而导致角膜生物力学特性发生改变。 轴性高度近视角膜和正常人角膜在进行Phaco手术前后，角膜生物力学参数的变化是否一致？我们设置了实验组与对照组两组。年龄54.85±4.78 vs.56.41±5.29，性别（男/女）18/16 vs.15/19，眼轴29.04±1.72mm vs.23.04±0.37mm，角膜曲率45.34±1.31 vs.44.48±1.42。晶状体核硬度Ⅱ级核16例，Ⅲ级核18例，Ⅱ级核15例，Ⅲ级核19例。研究结果显示，术后1周变化值与眼轴长度有正相关关系。 随着眼轴变长而眼球扩张胡使角膜变薄。角膜的生物力学特性大部分由基质层体现，组成基质层的胶原纤维的结构及成分决定了角膜的弹性性能，超声乳化术（PHACO）术后基质层角膜细胞密度明显增加。术后1周角膜不同程度的水肿及角膜基质层细胞的增加，使角膜抗压强度增强，在同一气压脉冲的作用下使最大压陷深度减小，由于角膜厚度增加，最大压陷深度减小从而导致峰距增大。正常眼轴组术后中央角膜厚度呈先增厚后逐渐恢复，主要是由于术后暂时性、可逆性的角膜水肿引起，角膜生物力学的相关参数也随角膜水肿的消退而恢复到术前水平。随着高度近视眼轴长度的增加，后部巩膜出现葡萄肿而变薄，通过力的传导作用，对角膜产生向周围的牵拉作用，使角膜的基质层发生细微的生物学变化，角膜的生物力学也会随之发生一定的改变。长眼轴组生物力学参数在术后一周的变化量要比正常组大，且长眼轴组术后1月与术前相比变化量要比正常眼轴大，且结合手术各个时间点的变化趋势图可以看出，长眼轴组术后角膜生物力学更易发生变化且恢复速度较正常组慢。 在相关性分析中发现高度近视组术后1周中央角膜厚度的变化量、矫正眼压的变化量、最大形变幅度的变化量与眼轴存在正相关性，而正常人组与眼轴均无相关性，从另一方面证明了角膜生物力学及眼压会受到眼轴的影响。本研究的结果提示我们，对于高度近视的白内障患者，在进行手术中，手术切口的设计和制作要更加精细，隧道的长度应适当延长，尽力避免外切口边缘的豁口。此外，由于手术后恢复的时间延长，手术后验光配镜的时间应适当延长。 飞秒激光与超声乳化术，术后角膜生物力学有何变化？ 第三项研究是应用Corvis ST测量仪，比较飞秒激光辅助的白内障手术与超声乳化手术术后角膜生物力学变化。飞秒激光技术在临床上应用越来越多，但在白内障手术的辅助作用也存在争议，目前比较认可的是飞秒激光撕囊更精确。对手术技术好的眼科医师而言，飞秒激光的性价比有限，但在精准方面有一定的优势。飞秒激光对每个患者角膜切口的结构能实现一致性，撕囊口更居中，直径大小完全一致，更加精准。对于普通硬度的白内障晶状体核，飞秒激光术后预后好，但对于更硬的晶状体核，飞秒激光术后角膜水肿的情况反而会加重。白内障晶状体核硬度越大，需要采用的超声能量越大、时间越长，对角膜组织内皮细胞的影响越大，角膜水肿越明显。这也提示我们，要根据实际情况进行先进设备的临床应用。发达国家的白内障患者应用飞秒激光效果很好，因为晶体核硬度普遍不高，碎核容易；我国白内障患者晶状体核往往硬度很大，飞秒激光碎核的效果就不太理想。 传统超声乳化白内障手术的对象和方法是，应用前房穿刺刀在11点方向作一透明角膜缘隧道切口，大小约3.0mm，辅助切口位于角膜缘2点方位。飞秒激光白内障手术应用LenSx飞秒激光系统进行环形截囊、晶状体核裂解、透明角膜隧道切口的制作，在11点方向做角膜缘隧道切口，参数大小均设为3.0mm，辅助切口均位于透明角膜缘2点方位。 超声乳化术（PHACO）组术后1周第一次压平长度变大，第二次压平长度变小，术后1个月恢复至术前水平。飞秒激光超声乳化手术（FLACS）组第一次压平长度、第二次压平长度术后1周、术后1个月较术前无明显变化。术后1周PHACO组第一次压平长度比FLACS组大、第二次压平长度比FLACS组小，两组术后1个月均恢复至术前水平，无统计学差异。 PHACO组术后一周峰距、最大形幅度变大，术后1个月恢复至术前水平。FLACS组峰距、最大形变幅度术后一周、术后1个月较术前无明显变化。术后1周PHACO组峰距、最大形变幅度距比FLACS组大，两组术后1个月均恢复至术前水平，无统计学差异。 PHACO组术后1周的角膜生物力学还是有一定的变化。手术切口的构型不确定，第一次压平长度变大、第二次压平长度变小、峰距变大、最大形变幅度变大，但到术后1个月，随着术后伤口的愈合，角膜生物力学参数就恢复到术前水平。超声能量使用过大，导致角膜水肿，术后1周角膜中央厚度（CCT）变厚，眼内压（IOP）升高。术后1个月，随着术后伤口的愈合，角膜生物力学参数恢复到术前水平。 角膜是一种非常复杂的各向异性（anisotropic）组织。中央角膜的强度取决于层间蛋白多糖结合，角膜基质板层间的黏合力和胶原纤维交联作用在前部及周边的角膜基质层分布较大，可以向下方板层传递向心的作用力，从而提高角膜的抗张力与韧性。角膜生物力学描述角膜组织对施加到它们的力的反应，包括外部施加的力和角膜固有性质之间的相互作用。 角膜的基质层约占角膜总厚度的90%，包含了约200～250个胶原纤维板层，相邻的纤维板层之间有相互交联的胶原纤维束，为角膜板层间剪切阻力，以及板层间张力负荷的传递，提供了重要的结构基础。而且前部的角膜基质板层排列比后部更加致密，具有更多的倾斜分支和交联。因此前部的角膜基质层较后部基质层承担着更大的生物力学作用。此外，周边部角膜的基质也比中央区具有更强的延展性，即更强的的韧性与张力。 汤欣教授介绍，最近我们还在开展阶梯状隧道切口（微切口）和普通切口的临床分析研究。初步发现1.8mm的微切口组和2.8mm的普通切口组两组间无明显差异。提示我们，在手术中一味追求微切口，以至于对不同硬度的晶状体核都采用微切口是不可取的。用微小的切口去处理更硬的晶状体核，使用的超声能量会越大，时间会越长，因此在临床中应根据具体情况应用不同的切口方法。比如，对于Ⅴ级（极硬核），传统的小切口白内障囊外摘除术（ECCE）能给予非常好的处理，术后第一天角膜非常透亮，而用超声乳化或飞秒激光可能角膜水肿严重。在手术切口制作方面的临床研究结果显示，阶梯状隧道切口好于单面隧道切口，隧道切口不能过短，切口两侧不能有豁口，隧道上层不能过薄，外切口位置不要位于角巩膜处，避免球结膜水肿，影响手术操作。 他最后强调，随着医疗检查诊断技术的发展，眼生物力学性能的重要性被逐渐认识，角膜生物力学性能测量，在角膜疾病诊断、角膜屈光手术效果预测及眼内压测量等方面都具有非常重要的意义，需要引起临床研究者更多的关注。 生物力学论文:竞技武术散打踹腿技术的运动生物力学分析 摘 要 众所周知在武术散打运动项目中，腿法技术训练质量越高，运动员成绩越好，在瞬息万变的激烈比赛中腿法技术运用的实效性越好，运动成绩越好。在散打技术中，蹬腿和侧踹腿是遏止国外运动员擅长的重拳及近身搂摔打法的实效技术。在训练中要针对性的提高其动作速度和攻击威力，对于运动员反守反击意义重大。我们通过生物力学软件对前腿侧踹这个具有代表性的动作进行客观而系统的分析，从而归纳其内在的运动生物力学特点和规律，对今后的教学与训练提供科学的理论依据，对提高散打运动员的成绩有十分重要的意义。 关键词 竞技武术 散打踹腿技术 运动生物力学 分析 1绪论 根据散打的动作特征和技术要求，每一个踹腿动作过程中都要经历提膝、翻小腿和踹击三个阶段，而踹腿动作中的翻小腿和踹击往往是同时进行的，所以我们将其分为提膝和翻踹两个阶段。同时为了叙述方便，我们将为完成技术动作支撑人体重心的腿称为支撑腿，而进攻击打目标的腿称为攻击腿。运动技术水平的表现跟腿法技术密切相关，自古就有谚语“手是两扇门，全凭腿打人”，这充分说明了腿法技术在散打运动中的重要作用。根据马学智对1999年全国武术散打锦标赛的研究表明：在进攻技术中，腿法比拳法的运用次数多。而在众多的腿法中踹腿是直线性腿法的典型代表，又有“先锋腿”之称。因它在技、战术上具有能攻善守之优点，且在打击力量、打击速度等方面明显优于其它腿法动作故被运动员视为进攻得分的主要动作之一，是散打中运用率较高的腿法。马莉芳、韦海峰对武术散打王争霸赛腿法技术的运用进行分析得知，侧踹腿共运用544次，占整个腿法使用总数的24.8%，仅次于横踢腿，是有效的得分手段之一。从现场观察统计来看，侧踹腿攻击部位多在胸腹部，缺乏高、中、低位的变化，攻击距离也有一定的局限性。梁亚东、肖红征对“第5届世界武术锦标赛”散打决赛腿法技术运用进行分析，结果表明：运动员掌握腿法技术的好坏直接影响其比赛成绩。腿法技术训练质量越高，在瞬息万变的激烈比赛中运用的实效性越好。蹬腿和侧踹腿是遏止国外运动员擅长的重拳及近身搂摔打法的实效技术。在训练中要针对性的提高其动作速度和攻击威力。对前腿侧踹这个具有代表性的动作进行客观而系统的分析，从而归纳其内在的运动生物力学特点和规律，对今后的教学与训练提供科学的理论依据将有十分重要的意义。 2研究现状 查阅《体育与科学》、《中国体育科技》、《体育文史》及北京体育大学、上海体育学院等12所体育院校的学报，《浙江体育科技》、《辽宁体育科技》等14家体育科技期刊近十年来有关散打运动方面的研究文献以及武术领域专著和论文后得知，国内学者对散打运动训练方法、战术应用、营养卫生及赛制改革等方面的研究取得了一定的成绩，但真正对散打运动技术动作进行深入研究还显得不够，运用运动生物力学的研究方法进行探讨散打动作技术的成果还非常有限，其文献报道寥寥无几，更谈不上综合分析和量化指标。关于竞技武术散打踹腿术的生物力学分析这一课题目前尚属缺乏。武术对抗性项目的开展，从武术套路的攻防含义中彻底地分离出来，形成了具有实用性技击对抗的体育项目――竞技武术散打。它是两人按照一定的规则，运用武术中的踢、打、摔和相应的防守等技法进行徒手格斗对抗的现代竞技体育项目。是中国武术的重要组成部分。武术是中华民族文化的瑰宝，在几千年的发展过程中，由于科学技术不发达，没有先进的实验仪器和科学的理论支持，没有条件对拳理、拳法做科学的分析研究。因此，前辈武术家在练拳习武的过程中，只能由感而发，将拳理、拳法中的一些原理及规律以感性认识的方式记录下来，以指导后人习练武术，少走弯路。理论源于实践，理论反过来又能指导实践，促进实践更好地发展。竞技武术散打作为一项体育运动，已经推向世界，如果没有坚实的理论为基础，它的发展就不容乐观。所以，竞技武术散打的发展需要有一系列的科学理论为其奠定基础，对散打基础理论的科学化、系统化研究已经成为摆在我们面前亟待解决的问题。运动生物力学作为体育运动的基础理论，也是散打技术改M和提高的重要依据之一，故用运动生物力学原理对散打技术动作进行分析具有重要意义。人体任何合理的动作都要遵循运动生物力学原理，竞技武术散打运动也不例外。任何合理的散打技术动作都必须符合人体解剖学、运动生物力学原理、运动学规律和武术技击原理。运动生物力学是散打运动存在和发展的最重要的理论依据之一，散打任何技术动作都是在人体自身的内力与外力整体作用下完成的，运动生物力学原理贯穿在散打每个技术动作中。竞技武术散打与运动生物力学原理交融渗透、密不可分。竞技武术散打作为一项体育项目，其动作技术有着自身内在的规律性，如果不对这些规律进行科学把握，没有一个标准化的通用技术，竞技武术散打就不可能更好地发展下去，甚至难以让世人接受。竞技武术散打要想走向世界，和西方体育运动相互融合，共享一个“蛋糕”，就必须与现代科学知识相结合，走科学化的发展道路。本人在查阅了大量的文献资料发现在散打中有关技法的论述较多，但大多是基于经验介绍，缺乏应有的理论依据。运用生物力学手段对技术动作进行诊断和评价的报道极为鲜见，即使有也是零星的缺乏理论深度的或者研究方法和测试仪器已经不能适应现代体育运动发展要求的。从目前运动生物力学动作技术研究的方法和范畴分析，已经深入到通过三维测试分析系（下转第146页）（上接第144页）统等来评价和诊断动作技术，但在竞技武术散打运动中还很少见到。 3研究方法 本人采用QUALISYS-MCU500红外远射测试系统与三维测力平台测试系统对散打腿法中较为常用的前腿踹腿技术进行研究，对不同水平运动员（优秀组与非优秀组）每组10人，共20人的踹腿技术进行髋、膝、踝关节角度测试、速度测试，并分析，力求找出前踹腿技术的运动生物力学特点及内在的规律，为进一步丰富、完善散打技术理论、优化动作技术、规范技术规格、预防损伤和科学选材作前瞻性探索。 5结论 建议散打运动应该更加科学化地发展，对动作技术的研究应该多借助一些运动生物力学、解剖学、生理学的研究方法和手段，并采用当今先进的实验仪器进行测试与分析，使散打理论得到科学的验证与补充，不断丰富散打理论，以推动其更好的发展。 生物力学论文:攀岩中“侧拉”动作的生物力学分析 摘 要 采用文献计量方法对中国知网上发表的关于攀岩训练中动作分析的论文进行了研究重点的分析。研究主题包括肘关节屈伸肌的力学特征、肘关节等速肌力评定和“侧拉”生物力学分析。侧拉技术的生物力学合理性表现为侧对岩壁时人体重心更靠近岩壁，重力产生的倾倒力矩小；膝关节的屈伸不会把人体顶离岩壁；人体重心在形成侧拉两关节点的连线附近，几乎不产生使人体翻转的力矩，可以使另一手臂和腿做较大幅度的自由运动，分析得出最合理最省力的侧拉动作。 关键词 攀岩 生物力学 侧拉动作 技术分析 本文运用文献资料法对动作技术的分析加以概括，特别是关于运动生物力学的研究分析。很多研究中都运用到了运动生理学的相关指标，如肌电测量分析法，当然生物力学的实验研究少不了，如平面定点摄影测量法。这些方法均是为了找出优秀动作的运动学参数指标，寻求该动作过程的运动学特点，揭示运动员完成合理动作的规律和技术动作要领，并制定针对性的科学训练方法，促进运动员快速掌握动作技术，进而提高攀岩运动的竞技水平。 1侧拉的分类 侧拉动作 1：开始动作时运动员身体正对岩壁身体重心离岩壁远而不利于完成动作。 侧拉动作 2：开始动作时运动员身体侧对岩壁，但支撑腿（左）和岩壁之间的角度太大。 侧拉动作 3：开始时运动员身体侧对岩壁，支撑腿的外测尽量贴近岩壁。 2平面定点测量的结果分析 2.1攀岩时人体重心的特点 人体重心是人体各环节所受重力合力的作用点，攀岩时只有手和足附着在岩壁上人体其它部分均在岩壁之外，由岩壁与人体的位置关系可知，攀岩时人体重心在岩壁之外，重力不仅对人体产生向下的作用力，同时还产生使人体向外倾倒的力矩，因此重力是破坏人体平衡的主要作用力，人体重心的位置对攀岩时人体的平衡非常重要。 2.2保持平衡所需力量 人体重心的位置对攀岩时人体的平衡非常重要。动作1和动作2在做起始动作时重心在两支点连线的左方但中间动作时在两支点连线的右方，在这个过程中为了保持身体的平衡手臂做了很多的功也就是手的拉力用了很大的劲，而动作 3 的起始动作时重心在两支点连线的右方，所以在完成动作时很省力，动作是科学的。 3三种侧拉动作的力学分析 侧拉动作1和侧拉动作2在起始动作时重心在两支点连线的右侧，但中间动作时在两支点连线的左侧，在这个过程中为了保持身体的平衡，克服重力给人体带来的转动效果，手臂的拉力起了主要的作用，用了很大的力量。而动作3的起始动作时重心在两支点连线的右方，人体重心主要是垂直方向的运动，所以在完成动作时比较省力。同时侧拉3的动作特点是身体侧对岩壁，身体对侧手脚接触岩壁，另一只腿伸直用来调节身体平衡。人体重心更靠近岩壁，倾倒力矩小。另外支撑腿在由屈到伸的过程中人体重心只是向上移动，不会被顶离岩壁，倾倒力矩不会增加，随人体重心提高侧对岩壁可以使右臂仍然可以向下拉，抵抗倾倒的力矩不会减小，平衡维持比较容易，同时可以利用全身的高度去抓握上方支点。 4采用侧拉技术动作合理性（侧拉动作3）的力学分析 侧拉动作3的特点是身体侧对岩壁，身体对侧手脚接触岩壁，另一只腿伸直用来调节身体平衡。力学合理性表现为两个方面，一是由于侧对岩壁，人体重心更靠近岩壁，倾倒力矩小。另外支撑腿在由屈到伸的过程中人体重心只是向上移动，不会被顶离岩壁，倾倒力矩不会增加，随人体重心提高侧对岩壁可以使右臂仍然可以向下拉，抵抗倾倒的力矩不会减小，平衡维持比较容易，同时可以利用全身的高度去抓握上方支点。 另外，侧拉时人体重心点一直在左手和右足攀登附着点的连线附近，由于力臂很小，这样在人体上升用右手触摸下一点时人体重力几乎不产生绕纵轴的使人体翻转的转动力矩，这样右手就可以比较自如的去触摸和把握下一点，左腿也可以进行较大幅度的活动。 5不同类型侧拉技术肌电测试结果的分析 在三种侧拉动作的对比中侧拉动作3的膝关节角度开始变化时肱二头肌还没开始发力，股外侧肌是促使身体向上移动的主要发力肌肉。 另外，在三种侧拉动作的对比中侧拉动作3的发力顺序间隔明显股外侧肌――腓肠肌――背阔肌――肱二头肌，说明在侧拉动作3的过程中股外侧肌是最先参与发力的而且发力而且持续时间长，贡献的力量最大，是主要用力肌肉，相反肱二头肌的参与时间晚，持续时间短，贡献的力量最小。不同侧拉动作各肌肉发力大小比较可以看出侧拉动作3的肱二头肌积分肌电值最小，股外侧肌积分肌电值最大。 在难度攀岩中如何合理的应用技术动作调整身体平衡，节约上肢力量直接决定运动员的比赛成绩，从以上对比看出侧拉动作3是这三种动作中最合理的动作，同时也提醒我们在日常训练中不要单单注重上肢力量的训练，下肢力量的训练也是很有必要的。 生物力学论文:不同专项特征动作中足部运动的生物力学研究 摘要：本文采用文献资料法，结合前人研究结果和方法，对网球、足球两个专项的特征动作的足部运动进行了生物力学分析，研究结果表明：1. 足部承担离地蹬伸任务时前足承担主要载荷，中后足受力不显著，足部承担落地缓冲任务时，后足和中足受力增大，前、中、后足共同承担身体载荷。2.足球项目前足内侧压强峰值最大，网球相对较小。3.网球运动中，趾区的压强峰值超过第一跖趾关节区；足球运动中，第一跖趾关节区和趾区压强峰值大。 关键词：足底压力分布、踝关节、专项运动 生物力学的研究范围包括整个人体，足部生物力学的研究是其中重要的一部分。由于体育运动中，运动损伤的多发性使其成为众多科研项目的焦点内容。其中，踝关节损伤是所有运动损伤中最常见的运动损伤之一。这类损伤经常发生在篮球、排球和足球等通常需要迅速敏捷地跑动、急停和跳起的项目中。因此，不同专项足踝部的伤病发生机制与防治已成为学术界研究的热点。此外，随着专项运动员和教练员对专项运动鞋的防伤能力和功能表现力的要求越来越高，对不同专项动作中足踝部的生物力学特征研究就显得尤为紧迫和重要。本文在阅读大量相关文献的基础上，应用目前最先进的足底压力分布测试系统，对网球、足球2个专项的6名男子大学生运动员进行了2个特征动作的足部的生物力学分析。试图通过不同项目指标的对比分析得出不同专项的足底压力和运动学特征，从而为足踝部损伤研究和运动鞋专项化的相关领域提供实验依据和理论基础。 1.研究方法： 1.1文献资料法 1.2实验法 1.3对比分析法 2.研究对象：本研究选取湖北大学体育学院6名本科生为研究对象，其中三名为足球专项，3名为网球专项。6名受试者均无下肢足底足踝病痛史。 3.实验器材：1.Novel Pedar system （鞋垫式足底压力测量系统）――垂直压力测量/静止状态和运动状态. 2.身高、体重测量器 4.实验步骤： 4.1.进行Novel Pedar system 足底压力分布测试系统的连接和调试。 4.2要求受试者均穿着运动服装、体操鞋，测量受试者身高、体重后登记受试者情况。 4.3选择符合各受试者鞋内底尺码的测试鞋垫，确保测试鞋垫边缘无折痕，鞋垫大小与鞋内底边缘吻合，配戴测试设备后，受试者进行3-5分钟适应性动作练习。 4.4采集网球、足球2个项目运动员各自专项特征动作的足底压力分布数据，共2个特征动作分别是网球项目中网前急停反手截击球（右手执拍）， 足球项目中的急停转身跑左转90度，每人每个动作测试三次，2次动作间隔2分钟。 5.测试指标： 压力峰值：分区内所有传感器在测试阶段内受到的最大合力。 压强峰值：分区内每个传感器在测试阶段内所受压强的最大值。 压力峰值百分比：某分区压力峰值占前中后足的压力峰值总和的百分比。 6.实验数据处理： 6.1采用Excel进行数据分析。 6.2选取网球和足球受试者三次动作取平均值进行分析。 6.3将每只鞋垫分为前足区、中足区、后足区三个分区，这三个分区覆盖了整个足底，此外在定前足区内义了三个特定区域，第一跖趾关节区、趾区、除趾外其他四趾^。 7.实验结果与分析： 7.1网球（网前急停反手截击球） 在网球急停反手截击动作中从跑动、急停到最后的截击步仍然以前足的承载为主趾区的压力峰值尤其显著、后足尤其是支撑脚后足的受力从跑动截击过程有不断增大的趋势，中足几乎不受力，支撑脚的足底压力峰值普遍大于发力脚，急停和截击步足底受力大于跑动步。 7.2足球（急停左转向跑） 由跑动到急停，足球运动员的前足受力面积变小，前足受力集中到前足的局部。 在跑动步离地蹬伸阶段，趾对身体向前移动起着举足轻重的作用，但在急停步的落地缓冲阶段，趾的作用减弱，其他四趾对地的制动作用增大。我们从左脚和右脚的跑动步和急停步对足球急停左转向跑动作的足底压力进行分析可以看出从跑动步到急停步，前足压力峰值明显降低后足的压力峰值明显增大，但前足内侧的压强峰值始终维持较高的水平。 两个项目足底压力分布的对比： 1.第一跖趾关节和趾的足底受力模式。第一跖趾关节区和趾区是前足受力明显的两个特殊区域，这两个位于前足内侧的区域通常是各个动作中前足压力峰值和压强峰值发生的区域。此外，比起缓冲阶段它们在足部主动发力的离地蹬伸阶段起着更重要的推动人体向前的作用。 2.网球运动中，趾区的足底压力峰值表现显著，显示了网球运动中趾作为推动人体重心移动的最后一个小关节，其支撑稳定性和关节力量比起第一跖趾关节更为重要，足球运动中不论是第一跖趾关节区还是趾区都表现出2个项目动作中最大的压强峰值。比较2个项目前足内侧压强峰值情况，可以得到足球项目动作前足内侧压强峰值较大，网球项目动作较小。 3.对比网球急停反手截击球和足球急停转向跑动作，从跑动到急停时后足均有受力增大的变化趋势，因此急停阶段后足明显的受力增大趋势是由于急停阶段为了增大身体重心向后的加速度，运动员必须增大对地受力面积以增大对地反作用力从而达到急停的目的，尽管后足受力增幅较大并且分担了前足载荷的很大部分但是从压力峰值百分比上仍然可以看出，前足依然是急停阶段最主要的承载区域。 8.结论： 8.1足部承担离地蹬伸任务时前足承担主要载荷，中后足受力不显著，足部承担落地缓冲任务时后足和中足受力增大，前、中、后足共同承担身体载荷。 8.2足球项目前足内侧压强峰值最大，网球相对较小。 8.3网球运动中，趾区的压强峰值超过第一跖趾关节区，足球运动中，第一跖趾关节区和趾区压强峰值大。 9.建议： 综上所述我们从运动生物力学的角度出发，对2个专项的运动鞋设计提出以下建议： 9.1网球运动网前截击等动作需要其专项鞋考虑到指在网球特征动作中的重要作用和影响应当增大鞋底跖趾关节部位的灵活性以及趾区域足底支撑的稳定性，以利于趾部位在网球动作中更好的充当最后关节支撑面的作用。 9.2足球运动专项鞋应当具备良好的前足减震缓冲能力并提供稳定性来抵抗踝关节在跖屈位置时的内翻力，通过对鞋面材料进行加厚和加固以增加运动员踢球的舒适度同时提供正常的距下关节灵活性。 生物力学论文:运动生物力学在高尔夫球运动中的运用 摘 要：本文基于运动生物力学的应用性特点，结合高尔夫球这项高雅运动的性质，联系高尔夫球运动的发展趋势，以及目前高尔夫球专项运动的发展需求，使运动生物力学的应用性与高尔夫球的技术需要相结合，为高尔夫球运动的发展核技术提高提供借鉴。 关键词：运动生物力学 高尔夫球 "高尔夫"是荷兰文kolf的音译，代表的是"有绿地和新鲜氧气中的美好生活"。所以说高尔夫球是在优美环境中，一项高尚娱乐性运动。一些国家叫"贵族球"，主要是因为此项目所要求的设备相对贵。以前高尔夫球运动，被称为贵族运动的代名词，甚至是身份阶层的代表，但相传，当时在苏格兰，牧羊人无事时候经常用驱羊棍击石子玩，比谁击的远准的娱乐活动。从高尔夫球的英文单词GOLF可以看出来：G-绿色（green）；O-氧气（oxygen）；L-阳光（light）；F-友谊（friendship）。可以说是一种把享受大自然乐趣、体育锻炼和游戏集于一身的运动。 1860年，最早的高尔夫球比赛也是出现在英格兰。19世纪，此运动传入美国。1922年，第一次国际性比赛是"沃克杯"，英国对美国的对抗赛。在20世纪初这项高雅的运动才开始进入我国。 随着我国社会经济的发展，高尔夫球这项高雅的运动，不仅仅是中上流社会的运动项目，特别是近几年这项运动在我国发展相当快，在未来的发展过程中，高尔夫球也必将成为一项重要的健身娱乐性项目，随着科学技术的发展，新型材料的应用，这些对高尔夫球技术的发展或多或少起着不可忽视的作用，这些我们可以间接的从高尔夫球的远度以及杆种的变化看出。 时间摧移社会发展，运动生物力学相关知识的不断丰富和完善，其研究手段和方法也在不断的更新，在内容和层次上也不断加深且更加系统化。[1]其在认识运动项目的规律性和提高运动技术的水平上，都起到了显著的作用，而其在高尔夫球运动中的研究还不够系统，不够深入。 1.运动生物力学在高尔夫球运动中的 高尔夫球运动是一项非常特殊的运动，球员利用手中的杆和肢体的动作进行配合，利用身体的扭转，带动球杆以一定的速度、弧度、动量、动量距击打静止的固定球，球获得动能后，以一定的速度、弧度飞向目标洞。飞出球与目标洞的偏离角直接影响其运动成绩好坏，我们利用现在生物力学的三维摄像技术，对高尔夫球运动技术进行诊断，从中找到球员转体的最佳角速度、最佳关节角度、最佳身体转动角度以及球杆运动过程中的最佳轨迹，以及在接触球瞬间的最佳触球面。还可以结合三维测力台，对运动员击球动作过程中脚下的力量大小、方向进行分析，与三维摄像技术进行结合分析，找到最佳的技术动作。利用体表肌电测量技术，对运动员的肌肉启动顺序先后、肌肉的用力大小进行研究，为运动员运动技术和预防运动损伤进行指导借鉴。 2.力学理论研究方法在高尔夫球运动中的应用 运动生物力学是以力学理论为基础研究人体机械运动的规律。[2]人体运动是在神经控制下的非常复杂的运动，各个环节的运动都在神经系统的控制下协调、有序的进行。主要的对人体运动仿真性的简化、抽象的模拟。一般包括的步骤；首先根据动作的特征建立相应的目标函数；然后根据模型选择确定相应的刚体自由度；随后建立相应的运动动力学模型；再根据实测的已知道的数据求解；最后根据求解的数据结果对运动规律作出解释，也就是将所得到的数学规律化成体育的专业语言，从而进行合理的指导[4]。为找到更好的击球技术动作或者对相应的辅助联系器械进行改进，可以利用力学的研究方法对相应运动的关节力和关节力矩进行摧算得到。从而丰富、优化高尔夫球动作的技术的相关数据，为练习者教练员提供参考指导。 2.3运动生物力学实验仪器在高尔夫球的应用发展分析 2.31运动生物力学在高尔夫球项目中的应用 随着信息时代的不断发展，不同学科不同专业之间的信息知识的共享和借鉴成为主流，交叉学科，综合学科已经成为现代社会科学技术发展的主力军。高尔夫球同样可以借鉴其他运动项目中的运动生物力学仪器进行相关性的研究。利用三维测力台，我们可以直接测的球员在击球过程中，球员与地面的作用力大小和方向。利用脚底压力鞋垫，我们可以在运动员打球过程中，测的脚底的压力分布，利用得到的数据，对用动员的鞋子设计或者改进提供参考，间接性质的为球员技术提供服务。高尔夫球是近似于围绕身体垂直轴的运动，在扭转过程中我们利用肌电仪器，进行肌肉活动顺序和肌肉强度测量，利用此我们可以详细的知道参与活动的主要肌群和辅助肌群，从而为专项力量训练天提供参考。 2.32同步测试 随着运动生物力学的不断完善和发展，多机同步测试是现在研究的主要手段，随着高尔夫球的不断发展，科学技术的不断进步，运动学、动力学、肌电测量、人体生物力学测量必将趋向多维度的视角同步测试。这将会对高尔夫球运动有更实效、更准确、更全面的指导性作用。 2.3.3运动技术测试仪器反馈的专项化、快速化 运动生物力学的仪器的发展的完善，技术测试仪器的专项化、反馈快速化，将在运动技术中得到体现，高尔夫球也不例外。近年来运动运动学、动力学、生物力学，测试仪器的质量、功能、效率都在其他专项运动中不断出现。这也将为高尔夫球运动技术的诊断提供参考，可以将速度加速度传感仪器做到很小的情况下，安装在高尔夫球和高尔夫球球杆上，可以对球飞行及球员挥杆击球过程中受力进行监测，得到瞬间的运动学和动力学参数，这些专项化、快速化的技术仪器的运用，也将为高尔夫球运动的理论和实践，带来更快捷和真实的帮助。 2.4运动生物力学的理论研究和时间研究也得紧密结合 首现理论研究是实验研究的前提和基础，没有科学的、扎实的理论研究，实验研究就缺乏科学的理论依据，实验研究就可能误入歧途；理论来自于实践，特别是科学实验。实验研究为理论研究提供可靠的论据，使理论更站得住脚，因此在高尔夫球运动中运动生物力学的理论研究与实验研究应相结合。理论为高尔夫球提供了运动的普遍规律，对分析有理论指导意义。实验为理论研究和时间应用架起桥梁，能是理论更好的结合实际，为实际服务。 3总结 随着科学技术的不断进步，运动技术得更加规范规律化，在运动技术诊断、提高方面，借助于科学的仪器和专业性的设备尤为重要。在高尔夫球这项优雅的运动中，利用和开发研制先进的科学仪器，对运动技术进行分析、进行有效的训练、损伤机理的预防和研究领域有为重要。而运动生物力学或与相关技术的结合恰恰能为此做出服务，为高尔夫球的运动技术提供技术服务。 生物力学论文:桡骨头三维有限元模型建立及生物力学分析 【摘要】 目的：构建起肘关节三维有限元模型，借助三维有限元法对桡骨头在各种损伤程度下、各种位置上及肘关节各种屈曲程度下生物力学改变的情况进行分析，为研究桡骨头病理形态及生理功能变化提供实验依据。方法：将1名身体健康的成人志愿者作为研究对象，不考虑肘部的所患有的疾病，前薄层扫描CT图像扫描右肘及前臂，在软件中导入Mimics、ANASY、LS.DYNA97数据以构建起肘关节三维模型，开展装配、分配网格、将属性赋予材料以及有限元计算等工作。结果：所构建起来的肘关节三维有限元无限接近实体解剖标本，对桡骨头实际解剖状态与生物力学行为进行了全面真实的体现，同时与CT切片图相对比以验证了其精确性。结论：借助三维有限元模型将生物力学模型可以为桡骨头正常力学行为以其病变、损伤的临床诊疗提供病理形态及生理功能变化基础，为临床诊疗奠定更坚实基础。 【关键词】 桡骨头； 肘关节； 三维模型； 有限元分析 锕峭返纳理功能具体指的是传递应力以及保持肘关节外侧处于稳定状态，在维持肘关节稳定与功能方面发挥着举足轻重的作用[1]。桡骨头骨折属于一种关节内部发生骨折，相当于肘部骨折的30%左右，其骨折过程实际上是肘关节所在的部位稍微弯曲、前臂旋转到前位过程中手掌以较大力度与地面贴合在一起，引发肱骨小头与桡骨头受到猛烈碰撞而导致骨折[2]。对于桡骨头的治疗手段，从刚开始的非手术治疗逐步演变到在内部固定、切除桡骨头、以人工假体进行代替等，但治疗方案的选择大多以临床实践为基础，治疗后常遗留较为严重的后遗症[3]。近年来，有限元法在骨科领域的研究越来越多，国内外学者也提出了不少腕关节的数字模型[4-7]，其基本原理是根据几何外形、材料性质以及受力条件等因素将弹性物体划分成有限数量且互相连续的单元，在不伤害身体组织的前提下重新创建复杂构建的构造、外形、所能承受的重量以及材料力学性能，使传统实验生物力学能够重复与不具有可比性、对身体组织造成伤害的缺点得到较大弥补。所以，本实验在建立肘关节三维有限元模型的基础上，立足于各个层面对桡骨的生物力学做了全面深入的研究与分析，而且通过多个侧面给出了治疗桡骨骨折的手段，同时为更加深入地探究做好铺垫，现报道如下。 1 材料与方法 1.1 研究对象 将1名身体健康的成人志愿者作为研究对象，男，31岁，身高：175 cm，体重：74 kg，不考虑肘关节与前臂受到的损伤及其他疾患。该研究已经伦理学委员会批准，患者知情同意。 1.2 设备与软件 Philips 64排螺旋CT扫描机。软件为Mimics 16.0（比利时Materialise公司）、Hypermeshl 0.0（美国Altair 司）和LS.DYNA971（美国LSTC公司）。 1.3 数据获得 志愿者身穿防护铅衣，应当借助64排双螺旋CT分别实施0°、30°、60°、90°以及120°弯曲度的薄层扫描，并以DICOM格式保存，并将数据导入Mimics 16.0。 1.4 建立肘关节的三维模型 在三维软件Mimics中导入CT数据，对图像进行仔细筛选，将四周组织图像完全剔除，同时设定目标图像的阈值，重新构建肘关节、肱骨下部、桡骨、尺骨上部以及环形韧带的三维图像，而且将边界坐标完全对外输出。借助普遍使用的Auto CAD造型软件Unigraphics NX当做实体搭建模型的平台。导入由Mimics产生的轮廓数据，进而形成三维实体模型，提高模型的光滑度，将它承受重力的一面与接触面都成为平面。此外借助Hypermesh软件把相对的肘关节轮廓线I GES线条全部连接以后成为平面，再将几何模型的表面以单元大小1 mm为单位进行面网格划分，最后采用四面体实体网格划分技术生成四面体，也就是在对模型的线条、平面以及体进行有关操作的基础上得到肘关节三维有限元模型，同时划分有限元网格，构建起有限元网格模型。 1.5 将材料属性赋予有限元模型 开展有限元分析与计算，将密度、弹性模量、泊松比等各种材料属性都赋予有限元模型中的所有单元，进而成功搭建起材料性质非均匀特点的有限元模型。本实验把模型所包含的组织材料都精简成具有相同属性的均匀弹性材料。按照相关文献资料开展材料属性赋值，从而构建起肘关节三维有限元模型，见表1。 1.6 负荷加载实验 为了对模型的有效程度进行检验，针对模型实施负载实验，把获得的结果和过去得到的实验数据相互比较对模型的有效性进行验证。固定好模型肱骨一端，通过腕关节对尺骨施加100 N垂直负载，将有限元计算软件LSDYNA971导入以后对前臂旋前位肘关节进行0°、30°、60°、90°以及120°弯曲角度下肘关节桡骨与尺骨关节面承受力与力量分布进行分析，见表2。 2 结果 利用计算机辅助技术手段与软件Mimics、Hypermesh，完成了肘关节与桡骨三维有限元模型构建，也就是获得在各种肘关节弯曲程度下，肘关节的五大有限元模型。成功建立模型以后通过肘关节各种程度旋转的纵向负载实验获得有关数据，与实际解剖的结果比较接近，从而对模型的有效性进行了科学检验。本研究借助即时扫描与保存的方式，有效地防范了收集数据过程中核心信息的流失，而且保证了以全数字化方式构建模型，使模型的建立更加精准。 3 讨论 3.1 构建桡骨三维模型的意义 桡骨远端骨折在临床常见，约占所有骨折10%，且随着老龄化加剧，骨质疏松患者增加，更加剧了桡骨远端骨折的趋势，故对这方面的研究也显得更加必要[9-13]。尤其对于不稳定类型的桡骨远端骨折，手术行复位治疗是最佳选择，但是各种并发症也屡见不鲜[14-18]。过去人们对骨骼骨折与固定的相关情况实施有限元分析过程中，由于形态不规整大部分只做简单处理，把骨的形状看作圆柱体，同时将其等同于一个刚体来分析它的应力，导致骨骼腔的存在被忽视，分析得到的结果将不可避免地存在偏差，并且与其相关的骨折或内部固定的探究与分析都需要重新审视[19]。为了保证计算模型体现现实状况，本论文将桡骨的物理外形作为分析目标，以构建起肘关节三维有限元模型，而且通过实验获得的桡骨负载的重力，按照桡骨的真实部位在桡骨模型上进行添加，进行有限元分析，具有精度高、成本低、可重复等优点，为桡骨头的生物力学分析及疾病治疗等奠定基础。 3.2 桡骨受力的分析 通过本实验分析研究可得到以下结论：肘关节在0°、30°、60°、90°以及120°弯曲角度下，桡骨头的负荷分别是57.8 N、59.8 N、55.1 N、47.3 N、49.5 N。桡骨头传递应力的大小由于肘关节位置不同而有所差别，如果位于前臂旋转伸轴时，桡骨头将发挥杠杆功能，对肘关节负载的重力进行传递，同时对肘关节加以固定，在肘关节传递应力与保持肘关节外侧稳定性方面，桡骨头有着非常关键的作用。桡骨头在很大程度上决定了肱尺迟关节外侧应力的传递，而且肱尺关节外侧面深受桡骨头的作用，二者相辅相成、紧密联系。肱尺关节内侧面与尺骨鹰嘴中间嵴应力传递的变化并不明显，发挥分散和平衡肘部应力的功能，其他国家的研究人员在对负荷容器传导器与肱桡关节之间的应力传导情况进行分析研究的基础上，获得的结论是：肘关节在0°～30°前臂向前旋转时通过桡骨头传导的应力最大，当前臂向后旋转与肘关节弯曲角度提高时通过桡骨头传导的应力逐步削弱，如果肘关节完全处于水平状态时，肘关节接触面积超过弯曲时的接触的面积，经桡骨头传导的应力亦较大[20]。说到稳定性，如果内侧副韧带抗外翻稳定性是最重要的结构，那么重要性紧随其后的就是桡骨头，其在维护肘关节后外侧旋转稳定性方面同样发挥着重要作用[21]。另外，桡骨头的尺寸也关系到前臂轴向稳定性，在置换人造关节时，假体尺寸必须与桡骨头完全吻合[22]。Takatori等[23]为代表的研究人员利用触感传感装置、压力敏感膜、三维有限元分析法对肱桡关节之间应力的分布情况进行分析，得到的结论是当桡骨头前臂向后旋转时应力大部分分布在桡骨头外侧，当前臂向前旋转与保持在中间位置时应力大部分分布于桡骨头内侧。同时我国学者对肘关节处于水平位置r桡骨头应力传导的情况作了研究与剖析[24]，切除桡骨小头以后，肘关节负载的应力全部加载到肱尺关节上，肱尺关节外侧将发生较为突出的应力集中的现象，继而使其退变更加严重。这有力验证了在肘关节传导应力过程中，桡骨头发挥着重要作用，其对保持肘关节稳定性的关键作用。 3.3 本研究的意x 对于发生桡骨头骨折以后是否需要切除，人们并未形成一致认识，站在解剖学与生理学的立场进行分析，功能完善的肘关节可以更顺利地发挥它的功能和作用。本论文以三维重新构建与有限元分析作为切入点，有力地证明了在维持肘关节的功能方面，桡骨头发挥着举足轻重的作用。 总之，本论文构架起的肘关节三维有限元模型接近于人体解剖的现实情况，肘关节有限元接触模型能够对各关节之间接触范围与应力的调整进行更科学地分析与计算。对肘关节进行力学分析可知桡骨头在肘关节的应力传导及稳定性方面起到重要作用，应避免在肘关节屈曲0°～60°时受到较大暴力，或者受到外力作用时应当采取相应的保护措施加以保护，防止损伤关节或造成骨折，临床上出现的多种桡骨头损伤应当尽量重构建桡骨头，预防由于桡骨头损伤引发相应的并发症，将肘关节的稳定与完整性恢复到正常水平。 生物力学论文:滑行技术的革命:速度轮滑双蹬技术的运动生物力学研究 摘 要：采集速度滑双蹬技术的运动学与足底受力参数，定量分析其技术动作原理与规律，为高效滑行技术推广与专项训练指导提供科学依据。方法：13名速度轮滑运动员，采用双蹬技术按规定路线以慢速和快速各完成一次直道滑行，2台摄像机分别从侧面和正面拍摄一个完整的复步动作，足底压力分布系统同步采集8 s足底压力数据，提取滑行时间、距离与速度，足底压力的压力时间变化、中心位移变化及足底各区着离地起止时间等参数。结果：随滑行速度的提高，单脚支撑滑行时间变短，平刃滑行时间与路程比例降低，内外刃动力推进时间与路程比例大幅度提高；且各时相的平均速度内刃要高于外刃动力推进阶段，单脚高于双脚支撑阶段。一个单步滑行包括内外刃2次蹬动动作，且外刃蹬动时间长，内刃蹬动时间短。足底压力中心变化幅度单脚大于双脚支撑阶段，内刃大于外刃滑行阶段；滑行速度越快，压力中心变化幅度越小，且前移趋势越明显。结论：速度轮滑双蹬技术一个右单步可分为右平双、右外单、右平单、右内单与右内双5个连续阶段，右脚外刃蹬地有利于保持速度，内刃蹬地是滑速提高的主要动力源，双蹬技术能充分发挥体重蹬地的技术优势，是一种高效的滑行技术。 关键词：速度轮滑；双蹬技术；滑行技术；时相；足底压力 我国速度轮滑与国际轮滑竞技水平相比有很大的差距，主要制约因素为滑行技术的落后，速度轮滑双蹬技术在我国选手中的使用率还很低[1]；然而，关于双蹬技术动作原理研究的文献极少，仅有的相关报道也只停留在定性分析层面，因此，本研究拟采用三维摄像法与足底压力分布测试系统获取速度轮滑双蹬技术动作的运动学与足底受力参数，定量分析双蹬技术的动作原理，为把握其特征与规律提供科学依据，努力为先进高效的滑行技术推广，并对其他滑冰类项目提高专项训练水平提供借鉴。 1 研究对象与方法 1.1 研究对象 受试者均为经过多年系统训练的速度轮滑运动员，经病史询问与健身检查，身体健康且运动能力良好。其中：男子，国际健将2人，健将4人，一级2人；女子，国际健将1人，健将2人，一级2人。受试者的基本情况见表1。 1.2 研究方法 1.2.1 实验方法 受试者身高、体重等基本指标的测量在实验室内完成。运动学与动力学参数测试工作在温暖、无风的12块并连的室外篮球场内进行（场地长约130 m，宽约80 m），用2根标志杆提醒拍摄区域。要求受试者穿着运动服装、轮滑鞋，戴轮滑帽。2台摄像机（日本松下，型号为NV-MX300EN/A）分别从运动员运动方向的侧面和正面，拍摄运动员完成双蹬技术时一个完整的复步动作。2台摄像机的主光轴夹角为75 °，拍摄频率为50 Hz，具体摆放位置如图1a所示。以2台摄像机同时捕捉网球击打彩色平板的方法实现影像同步，以便后期影像的采集处理。运动员滑行前和滑行后分别在运动员滑行区域中央进行2次三维标定拍摄，如图1a阴影区与图1b所示。 选择符合受试者鞋内底尺码的测试鞋垫，确保鞋垫边缘无折痕，鞋垫大小与鞋底边缘吻合，配戴测试设备后，连接与调试Foot Scan足底压力分布系统（比利时产，每只鞋垫共325个传感器，密度为4个/cm2，采样频率500 Hz）。确保受试者配戴的测试设备不影响动作技术的完成，受试者进行3 min左右的适应性练习，正式测试时要求受试者采用双蹬技术按照规定的路线直道滑行，以慢速和快速各完成一次滑行。受试者进入影像拍摄区域前，足底压力分布系统即开始采集数据，采集卡数据记录时间8 s，每人次滑行后及时把数据导入电脑储存，以备分析。 1.2.2 数据处理与分析 1.2.2.1 动作阶段划分 以右腿为例，双蹬技术一个完整的单步为（如图2a所示）：右脚用外刃从后位中心位置向身体左侧蹬至最远处，随后从左侧最远处向后位中心位置拉；过后位中心位置时左脚着地，右脚开始用内刃向右侧推。两腿交替滑进，滑行路线呈正弦曲线式，且前进方向与中线吻合。据影像资料中运动员动作变化特征与足底压力的时间变化特征，以右脚为例，将一个单步分为5个时相（如图2b所示）：右脚平刃滑行双支撑阶段（右平双，RGD，right foot glide double support）、右脚外刃蹬地单支撑阶段（右外单，ROS， right foot outside blade single support）、右脚平刃滑行单脚支撑（右平单，RGS， right foot glide single support），右脚内刃蹬地单支撑阶段（右内单，RIS， right goot inside blade single support）和右脚内刃蹬地双支撑阶段（右内双，RID， right foot inside blade double support）。其中，右平双和左内双同属一阶段，右外单、右平单、右内单与左脚浮动摆腿阶段（左浮摆，LFW， left foot float wiggle）同属一阶段，右内双和左外双同属一阶段[2]。 1.2.2.2 数据处理与统计学分析 实验测试所得影像资料，经艾利尔（Ariel）影像解析系统进行影像的捕获、同步等一系列影像转化数字处理，模型选用松井秀志人体模型。数据平滑采用低通滤波法，截断频率6 Hz。提取每位受试者快速和慢速滑行条件下，一个单步5个时相的滑行时间、路程，位移，速度及P节角度等运动学参数。足底压力数据经Footscan Software7.00软件处理，导出足底压力的时间变化、中心位移变化、足底各区着地与离地时间等动力学参数。 应用SPSS17.0统计学软件进行数据处理，数据的正态性检验应用单样本K-S检验，连续性变量以均数（标准差）或中位数[四分位差（25%～75%）]表示；采用双向分类方差分析（Two-Way Classification ANOVA）对速率（高速、低速）与性别两因素（男、女）及两者的交互作用进行分析。组间比较采用SNK-q检验，并参考Bonferroni法与Tukey法检验结果，统计学显著性水平定为P 2 研究结果 2.1 双蹬技术动作的运动学测试结果 2.1.1 双蹬技术一个单步时间、路程及速率的运动学参数结果 在Ariel解析系统中，以时间、位移和速度等作为关键词提取X轴方向，即运动员滑行前进方向的一个右单步的时间，路程和速率等运动学参数，之后对每名运动员每个时相对应的数据进行统计处理，结果见表2。从各时相占整个单步滑行时间的比例关系来看，低速与高速滑行时，均以右外单最高，右内单最低。低速滑行时，男、女单脚支撑时间占整个单步滑行时间的61.3%、57.1%，平刃滑行时间占整个单步滑行时间的41.9%、40.9%，内外刃单脚蹬地时间占整个单步滑行时间的40.9%、38.1%。高速滑行时，男、女单脚支撑时间占整个单步滑行时间的56.4%、52.8%，平刃滑行时间占整个单步滑行时间的33.3%、34.1%，内外刃单脚蹬地时间占整个单步滑行时间的43.6%、40.3%。即随着滑行速率的提高，单脚支撑时间变短，平刃滑行时间比例降低，但内外刃动力推进时相所占的时间比例则大幅度提高（P 从各时相滑行路程占整个单步滑行路程的比例关系来看，低速与高速滑行时，均以右外单最高，右内单最低。低速滑行时，男、女单脚支撑滑行路程占整个单步滑行路程的65.2%、62.9%，平刃滑行路程占整个单步滑行路程的42.0%、44.4%，内外刃单脚蹬地滑行路程占整个单步滑行路程的43.6%、39.4%。高速滑行时，男、女单脚滑行路程占整个单步滑行路程的58.9%、55.0%，平刃滑行路程占整个单步滑行路程的32.2%、33.1%，内外刃单脚蹬地滑行路程占整个单步滑行路程的46.2%、42.5%。即随着滑行速率的提高，单脚支撑滑行时间变短，平刃滑行路程比例降低；但内外刃动力推进滑行路程所占的比例则有大幅度提高（P 从各时相内的平均速率来看，低速与高速滑行时，男女各时相平均速率从大至小的顺序皆为右内单、右外单、右平单、右平双、右内双，即内刃动力推进阶段的平均速率要高于外刃动力推进阶段，且单脚支撑阶段的平均速率要高于双脚支撑阶段；但从整体看，各时相的平均速率变化不大。另外，低速与高速滑行时皆为男性大于女性，且具有显著性差异（P 2.1.2 双蹬技术滑行腿一个单步髋、膝、踝3个关节的角度变化轨迹 慢速状态下支撑腿关节角度变化的数据能够较好地分析双蹬技术的身体姿态情况。图3中3条线分别代表男女支撑腿踝关节、膝关节和髋关节变化轨迹。从所测数据可知，男子踝关节最小角度为65.1 °，最大角度为113.9 °，女子踝关节最小角度为64.9 °，最大角度为114.6 °，都出现在右内双阶段；男子膝关节角度最大为153.2 °，女子最大为154.6 °，均出现在右内双阶段，男子最小膝关节角度为99.8 °，出现在右平双阶段。女子最小膝关节角度为100.1 °，出现在右外单阶段；男子髋关节最小角度为67.0 °，最大角度160.0 °，分别出现在右内双开始时刻和结束时刻。女子最小角度为66.1 °，出现在右内单时相的前部，最大角度为150.2 °，同样出现在右内单阶段的结束部分。 2.2 双蹬技术动作的动力学测试结果 2.2.1 足底压力的时间变化规律 受试者慢速与快速滑行时足底压力的时间变化曲线如图4所示。由图可知，不同滑速下足底压力时间变化曲线的形状大致相同，且均呈双峰形。从一个完整的单步5个时相来看，首先，第1个波峰之前的一段时间内，足底压力随时间延长呈现较小的增幅，此为右平双阶段。接着，足底压力时间变化曲线出现第1个波峰，且波峰的形成时间较长，为右外单阶段。其次，足底压力在较短的时间内由波峰快速降至波谷，为右平单阶段，此时足底压力的波谷值出现低于受试者体重的现象。随后，足底压力在较短的时间内由波谷值快速升至第2次波峰值，为右内单阶段。尤其是受试者快速滑行时，足底压力时间曲线的第2次波峰值明显高于第1波峰值（右内单阶段）。最后，足底压力由第2波峰值又迅速下降至脚部刚触地时水平，此为右内双阶段，且此时恰好对应左平双阶段。即一个完整的单步滑行动作包括内外刃的2次蹬动动作，由此获得了2次推进力。而且，由外刃主导的第1次蹬动动作的作用时间较长，起到维持现有速度与延长单脚支撑时间的作用；由内刃主导的第2次蹬动动作的作用时间较短，下肢运动环节爆发用力，因而获得了更大的前进速度。受试者足底压力的时间变化曲线与双蹬技术的动作结构相符。 2.2.2 足底压力中心位移变化 足底压力中心（center of foot pressure，CFP）随支撑时间变化往复移动会在支撑期形成一条足底压力中心（如图5所示），足底压力中心变化规律可反映不同运动状态下足底受力的位置变化与压力分布特征[3]。 受试者低速与高速滑行时足底压力中心的位移距离（X轴与Y轴位移）变化见表3。由表3可知，男女受试者右单步与五时相的足底压力中心X轴、Y轴位移距离，低速滑行时均大于高速滑行时，且具有显著性差异（P0.05）。各时相足底压力中心位移距离相比，男女受试者X轴与Y轴位移变化幅度从大至小的顺序皆为右内单、右平单、右外单、右平双、右内双，即足底压力中心位移距离单脚支撑阶段大于双脚支撑阶段，内刃滑行阶段大于外刃滑行阶段。 2.2.3 足底压力各区的着离地时间特征 为便于研究足底压力的分布与传导特征，通常将足底分为前、中、后3个区。进一步细分为：足后区外侧（1区）与内侧（2区），代表足跟部；足中区（3区），代表足弓部；足前区外侧（4区，代表第4、5跖趾关节部）、中部（5区，代表第2、3跖趾关节部）与内侧（6区，代表第一跖趾关节部）。反映足底不同区域着地与离地顺序的足底特定区域着地与离地时间测量值见表4。由表4可知，低速与高速滑行时，男、女受试者足底各区开始着地时间，以1区测量值最小，2区测量值其次，3区测量值与4、5、6三区中某两区的测量值接近。男、女受试者足底各区开始离地时间，以2、3区测量值最小，1、4区测量值接近且居中， 5、6区测量值最大。即速度轮滑一个完整的单步首先是足跟部着地，之后由足中区过渡至全足；离地时足部先内翻，前脚掌外侧离地，之后内侧离地。 3 分析与讨论 3.1 双蹬技术动作的运动学特征分析 3.1.1 双蹬技术动作的技术特征分析 由图4可见，支撑腿关节角度变化规律基本接近。在右平双和右外单阶段，运动员长时间基本维持身体姿态，各关节角度变化不大，此时运动员需要很好的保持各关节的稳定性。在右外单结束时刻，各关节角度开始产生变化，进入右内单阶段，各关节角度迅速变小，继而在进入右内双阶段出现最大的转折，各关节角度迅速变大，直到达到最大值。尤其是髋关节和踝关节变化最为明显。右内单和右外单2个时相中，各关节角度剧烈变化说明，此时运动员为主要产生动力阶段。右外单阶段，各关节数据也出现明显变化，但相比之下，变化较小。 滑行类运动项目均强调运动员合理地利用体重来完成技术动作[4-5]。传统滑冰运动员任何有效的动作均是通过冰刀刀刃与光滑冰面的相互作用得以实现，在技术使用时要求滑行腿着地后按照一个方向一直蹬下去，直至离开地面，强调“极限”效果，即深蹲远蹬，从右内双阶段的各关节变化曲线也能看到此趋势；但速度轮滑的滑轮在摩擦力很大的地面上滑行时，这种可能性就会受到限制。原因在于：深蹲远蹬至一定程度时，运动员无法获得类似冰刀蹬冰一样的理想动力，反而会增加无用功的比例。另外，与传统滑行技术相比，双蹬技术滑行时支撑腿不仅要支撑身体，它还增加了一个外刃蹬地的动作，滑行腿在右外单阶段脚落地后经外刃向另一条腿方向蹬后，又有一个向内拖拽的阶段，以便经平刃滑行转至内刃蹬地，再离开地面。这个向另一条腿蹬的动作产生一个更靠近或超过身体中线的推力（此腿的反方向）直至最大位移处，弥补了轮滑滑行很难完成的、传统的、较为费力的低膝屈曲动作，因而提升了滑行效率。这种下肢各关节角度“非极限性”的蹬伸做功能较好地调控身体姿态，以应变变化性极大的轮滑比赛，从而做出符合轮滑鞋这种特殊器械下做出最大限度地蹬动幅度和滑行位移。运动员在不用有意进行深蹲远蹬的情况下，就能有效地增加蹬动距离，进而把消极的自由滑行阶段变成积极的加速阶段[3，6]。 3.1.2 双蹬技术动作的时空参数变化分析 随着滑行速度的提高，单脚支撑时间与滑行时间均变短，平刃滑行时间比例降低，但内外刃动力推进时相所占的时间与路程比例均大幅度地提高，尤其是内刃蹬地的增加幅度更为明显。单脚支撑时间的缩短和双脚支撑时间的相对延长，能够在某种程度上说明为了追求更快的速度，双脚需要提高步频来实现更多的动力形成时间，自然导致双脚支撑时间比例相对增大。传统思想认为右平单阶段是一个非常快速地由外刃滑行向内刃滑行过渡的阶段[7]，但从本研究的测试结果来看，这一阶段所占的时间比例并不小。尤其是当运动员运动速度较低时，此时相占整个单步的时间比例会更大。分析认为，应该是运动员为了维持身体平衡，转换身体重心，合理利用体重蹬地造成的，而且，当运动员想要滑得更快时，需要外刃快速变内刃，以便快速形成身体对地面的更大的推力，这样就自然减少了平刃滑行这一非动力获得阶段的时间比例。低速状态下单脚支撑外刃变内刃时，运动员外刃蹬地阶段略长于内刃蹬地阶段，且随着速度的提高，双蹬技术对内刃蹬地技术的应用则在提高，即内刃蹬地（push）在滑行技术中越来越重要，外刃蹬地（under push）这一技术环节则在提高速度时较内刃蹬地起到的作用小。前人研究也认为，在强调提高速度时，传统蹬地动作在滑行技术中发挥着主导作用，而外刃推地则对滑行速度的保持起到一定作用。即其一方面维持发力，一方面对肌肉放松和协调整个身体起一定作用[8]；另外，右内单时间在慢速状态下和快速状态下的鲜明对比能够说明，单脚支撑更有利于运动员的肌肉放松，而在高速状态下右内单时间的显著延长，进一步证明了内刃蹬地是双蹬技术的主要动力来源[9]。 通过对运动员各时相的速度变化分析，内刃动力推进阶段的平均速度要高于外刃动力推进阶段，且单脚支撑阶段的平均速度要高于双脚支撑阶段。整体来看，各时相平均速度的变化不大，说明与传统滑行技术的速度化相比，双蹬技术表现出相对较小的振幅[10]。双蹬技术中支撑腿在滑行时外刃和内刃的2次蹬地能使身体获得相对均匀的推进力，有利于保持和增加速度，并且速度相对稳定，从而有利于运动员保持身体动态平衡状态，便于根据比赛情况的变化调整相应的滑行方案[11]。 3.2 双蹬技术动作的动力学特征分析 3.2.1 双蹬技术动作的力学分析 轮滑运动员滑行时，尽管身体总的前进方向是固定的，但身体重心即刻速度方向是动态变化的。即轮滑的技术特性决定了浮足着地后的滑行方向是可以选择的[12]。对速度轮滑双蹬技术进行力的分解与合成研究，有利于将该项目动态复杂的技术动作简化。由图6可知，右脚外刃静摩擦力f右外1与左脚静摩擦力f左内1的方向相同，是f左内的延续。这个动作相当于弯道的开步动作，只是不连接交叉步，滑行的主要动力是f左内。从右脚的滑行轨迹上看，从右平双到右外单阶段，身体在f左内和f右外的连续作用后相对于滑足向右移动，而右脚则向左后方蹬地。这2个阶段是轮滑双蹬技术动作与传统轮滑技术动作的最大区别阶段，即右脚外刃向左偏后方向蹬地阶段。此时的身体重心在外刃蹬地静摩擦力的作用下，由右脚的上方相对于右脚向右移动，同时推动身体向右侧前方做加速运动[13]，然后，身体获得的动能在右平单阶段进行释放。尽管f右外数值较小，但它的存在改变了右脚着地后只能做减速惯性滑行的局面，这也是双蹬技术的优势与合理性的关键所在。右平蹬阶段是外刃转平刃克服阻力惯性滑行阶段，即2次蹬地后的惯性滑进阶段，此时身体重心从右脚的右方相对移动到右脚的上方。此阶段与传统滑法的外刃着地后向平刃转换并克服阻力滑行是一样的。右平单阶段，由于右腿肌群的弹收，使轮子对地面的压力减少。右内单和右内双阶段，身体重心从之前的右脚上方向左移动，此时和传统滑法的平刃转内刃蹬地动作是一样的。由于右腿肌群的弹蹬，使轮子对地面的压力增加。f右内和f左内是左右脚对称的内刃蹬地时对应的静摩擦力。 3.2.2 双蹬技术动作的足底压力变化分析 速度轮滑项目中复杂多变的技术动作的改变，是经受试者足部与地面间相互作用力的改变而得以实现的[14]。在足底压力时间曲线上，第1波峰与第2个波峰时间差为受试者的单脚支撑时间长度，这一时间长短可反映受试者滑行步频的快慢。通过对图6中2个速度下2条曲线的分析可知，同一名运动员随着滑行速度的增加，峰值压力减小，单支撑时间缩短，步频增加，说明与步长这一因素相比，步频是提高速度轮滑双蹬技术滑行速度的主要因素。另一方面，“一蹬（外刃蹬地）”作用的时间较长，主要起到维持现有滑行速度的作用，并延长单脚支撑的时间；“二蹬（内刃蹬地）”作用时间较短，能充分发挥下肢肌群的爆发力，进而获得比“一蹬”更大的加速。由此说明，双蹬技术以“二蹬”为主[5]。在“一蹬”与“二蹬”之间有一个低于体重的力值波谷，这种低谷式的体重压力减少了地面的摩擦力，有利于降低“一蹬”与“二蹬”之间的速度损失，维持已有的滑行速度，同时也是运动员轮滑变刃的重要调整阶段。此时，需要运动员合理地利用腰腹力量，产生类似身体轻微“滞空”的滑行状态，这也可以解释在速度轮滑训练中体重蹬地这一技术的重要性。即在蹬动结束时要迅速降低体重压力，开始蹬动时又要迅速增加体重压力。在单支撑阶段，人体各部分既处于用力蹬地的绝对运动状态，又处于调整身体重心的相对运动状态[15]。 运动员滑行速度越快，足底压力中心的变化幅度越小，身体重心越趋于稳定，且足底压力中心的前移趋势越明显。说明运动员在追求速度时，不是通过更多的远蹬，而是依靠频繁的变换内外刃蹬地来完成，这完全符合双蹬技术的特点，也为轮滑项目提高速度时不必深蹲远蹬找到了好的解决方案，从而验证了双蹬技术在轮滑项目中的合理性[16]。另外，由各时相内足底压力中心X轴与Y轴位移变化幅度可知，运动员单脚支撑时变化幅度相对较大，有利于运动员快速蹬地，形成动力；然而，在双脚支撑时，运动员身体重心不便转化太快，自然蹬地幅度也会相对变小。内刃滑行时压力中心变化位移较外刃滑行时大，说明内刃滑行时身体能够做出更大幅度的动作变化，有利于产生更大的身体推进力。足底各区着、离地时间特征表明着地时，首先是足跟部，之后由足中区过渡至全足，离地时足部先内翻，前脚掌外侧离地，之后内侧离地。这验证了双蹬技术动作时相划分的科学性，也为轮滑运动员学习双蹬技术提供了理论参考。 3.3 双蹬技术动作的生物学特征分析 传统技术的自由滑行时，下肢肌群不仅为推动身体前进提供动力源，而且过多地处于支撑体重的静力紧张状态下，这种肌群的等长收缩会在不提升滑行速度的情况下进行代谢，过早地消耗很多的能量，并导致乳酸的堆积，从而产生疲劳[13]。通过对下肢关节角度变化分析可知双蹬滑行时下肢静力支撑的时间比例相对较小，运动员下肢肌群进行有规律的，收缩与舒张交替放松的动态工作，从而能够延迟肌肉疲劳的产生。同时，双蹬技术延长了浮动摆腿的时间，可以使部分肌群，尤其是大腿部肌群做功后有相对更长的放松时间，从而能有效地缓解肌肉疲劳[17]。当然，这也要求运动员具备良好的协调和控制能力，使沿运动轴呈对称分布的肌群做快速的、要求相对力量较高的收缩。由于完成2次蹬动，使用双蹬技术时参与做功的腿部肌群要比使用传统滑行技术时多。由外刃蹬地经平刃自由滑行到内刃蹬地，下肢小腿和大腿部要做一个内收再到外展的过程，而传统的滑行在滑行脚着地后很少会做踝部内收和大腿内收的动作。这就要求运动员下肢除了做传统滑行时的屈伸和外展，踝部和大腿部内收肌群也要提高参与主动做功的比例。肌肉的这种工作方式不仅有利于肌肉弹性能量的发挥，还会发生类似肌肉牵张反射的生理学效应，有利于神经肌肉系统兴奋与抑制的转换，对运动员肌群的随意放松起到很好的调节作用[18]。综上所述，双蹬技术在要求运动员具备很高的身体协调能力的基础上，能够使运动员有效地发挥体重蹬地技术产生动力，并能充分利用动能势能良性转化和共振原理，用较少的能量摆动，保持与获得更快的滑行速度。 4 结论 速度轮滑双蹬技术具有明显的2次蹬动技术特征，与传统滑行技术相比，尽管内刃蹬地使运动员获得加速度的效果更加明显，但额外的外刃蹬地不仅能使运动员克服传统技术惯性滑行时的身体降速现象，还能够产生有效的动力加速。另外，运动员通过提高内外刃滑行时间占单步滑行总时间的比例和增加步频来更好地利用体重产生蹬地动力，从而节省体能消耗，延缓疲劳的产生，因此，双蹬技术是一种既高效又节能的滑行技术，其它滑行类项目训练时可从中寻求借鉴。 生物力学论文:优势侧和非优势侧跑步支撑期的生物力学偏侧性研究 摘要：探讨无损伤男性受试者跑步支撑期优势侧与非优势侧下肢生物力学的差异性。方法：选取普通健康无损伤男性受试者12名，采用Vicon红外高速运动捕捉系统和Kistler三维测力台对受试者跑步支撑期的运动学和动力学指标进行同步采集。结果：1）优势侧跑步支撑期髓关节最大伸和膝关节最大屈曲角度小于非优势侧（P0.05）；在额状面的关节角度两侧差异均无统计学意义（P 0.05）。2）跑步支撑期，内侧地面反作用力峰值优势侧大于非优势侧，而到达峰值的时间晚于非优势侧（P0.05）。3）根据垂直地面反作用力峰值和第1载荷率计算的对称性指数显示两侧存在不对称性。结论：1）在跑步支撑期，优势侧与非优势侧矢状面内髋膝角度存在差异性，提示了在跑鞋、鞋垫及下肢矫形器等设计和临床研究中，不能仅仅选择一侧来评价跑步的整体感觉、损伤风险和康复效果。2）跑步支撑期在内外地面反作用力峰值存在的差异性、第1峰值和载荷率所表现出的偏侧性，结合膝关节屈曲角度的差异性可能会增加优势侧损伤的风险。长期积累，有可能会造成优势侧胫骨应力性骨折、足底筋膜炎及ACL的损伤。 关键词：优势侧；非优势侧；生物力学；偏侧性；损伤；跑步支撑期 学者们对跑步损伤的机制研究了近30年，但是其损伤的病因一直是专家和临床医生研究的难点，且近年来损伤的概率一直在增加。流行病学研究报告指出，每年有高达70%的跑步者忍受着因跑步损伤带来的痛苦。有研究对1583名老年人进行调查，结果表明膝骨性关节炎发生在右侧（优势侧）的概率高于左侧。如果损伤经常出现在一侧肢体，这可能与下肢不对称性相关，也就是说下肢偏侧性或不对称性可能是造成一侧持续损伤的重要原因之一。此外，下肢不对称性或偏侧性已被证明是影响损伤发生率的因素。为此，了解跑步时下肢优势侧和非优势侧的生物力学的偏侧性对预防和治疗下肢损伤具有重要的作用。 偏侧性是Broca首次提出的，并指出人体在左右两侧的运动组织和大脑功能不同。研究表明偏侧性10%～20%取决于遗传，80%～90%取决于后天的环境因素，性别、工作的复杂性及发育特征也扮演着重要的角色。相对于步态分析，偏侧性在其他科学领域如神经生理学和运动控制研究已久，但是偏侧效应或不对称性与跑步相关的损伤并未引起学者们的广泛关注。一些研究者只选择优势侧进行研究来代表下肢整体感觉，或是将损伤者与无损伤者进行对比_，也有的学者甚至将左右两侧的数据进行平均来比较。上述研究者并没有考虑受试者优势侧与非优势侧是否存在差异性，这在一定程度上就默认了优势侧与非优势侧肢体生物力学特征的对称性。关于无损伤者跑步过程中优势侧与非优势侧是否存在差异性，学者们对他们的优势侧与非优势侧跑步时所穿跑鞋的舒适性、受试者生物力学特征等方面的对称性或差异性进行了研究；但是上述研究得出两侧的对称性程度存在不同程度的差异性，并未达成共识。考虑到不同的性别对下肢力学影响机制的不同及无损伤男性受试者跑步支撑期下肢两侧生物力学的偏侧性鲜见研究者探讨。 鉴于此，本研究采用Vieon红外高速运动捕捉系统和Kis-tier三维测力台无损伤男性受试者跑步支撑阶段优势侧与非优势侧的运动学、动力学特征进一步对比分析，并结合与损伤相关的载荷率指标等探究两侧下肢在跑步支撑期是否存在一定的偏侧性，以期为指导运动员训练及预防运动损伤提供重要的借鉴价值。 1研究对象与方法 1.1研究对象 本研究选取普通健康无损伤者男性受试者12名，年龄（23.0±1.1）岁，身高（173.5±2.1）cm，体质量（63.9±4.7）kg。受试者在实验前进行问卷调查，并确认其在实验前24 h之内没有进行过大强度运动，在过去的1年里没有下肢损伤，没有进行过手术，身体各方面机能良好。 1.2实验仪器 本研究采用英国生产的Vicon红外高速运动捕捉系统（包括8台型号为MX13的红外摄像头、PC主机和标准配件等）采集下肢髋、膝、踝关节运动学数据，采集频率为200 Hz；根据Vi-con系统中的下肢模型（PlugInGait），将16个Marker球精确地贴在人体下肢各环节的标志点上，如图1所示。 支撑期的力学指标使用瑞士生产的Kistler三维测力台采集，如图2所示，采样频率为1000 Hz，经转换模块将Kistler力台与Vicon进行同步。 1.3实验流程 1.3.1测试方法 实验前利用跑步机进行5 min左右的热身活动，利用踢球法来判定受试者的优势侧与非优势侧，踢球时左右两侧均采用原地踢球。实验之前，首先让受试者熟悉此动作，正式测试时，每侧各进行3次踢球动作，记录每一次的成绩，分别选取两侧最远的成绩进行评定，踢球距离最远的一侧评定为优势侧。这是国内外常用的一种判定下肢优势侧与非优势侧较为简便有效的方法。 要求受试者统一身着实验室的紧身短裤，赤脚站立，与肩同宽，此时对受试者的身高、体重、腿长、膝宽、踝宽等形态学指标进行测量。正式测试前，要求受试者赤足在长约8 m的木质地板上（力台安放于之间）试跑几次，调整起始步位置使测试足完全踏在力台上面，使受试者足底适应接触的力台，减少测试仪器对受试者跑步动作的影响，直至受试者感觉自己可以正常测试为止。要求受试者在此跑步过程中“无视”力台的存在，避免出现跨步、踮脚、忽快忽慢等现象，要求受试者的跑速控制在（3.5±5%）m/s。跑速的测试仪器采用苏大自主研发的光电感应计时系统，主要包括起点触发设备、终点采集设备、电脑控制端。将起点触发设备放于8 m距离的起点，终点采集设备放于8 m距离的终点。受试者从2采集器中间穿过，仪器结束采集并自动计算受试者穿越起点和终点设备的时间，计算跑速。正式测试时，每个受试者的两侧各按要求做3次动作，每次动作间隔2 min，以避免疲劳对研究结果的影响。 1.3.2指标选取 1）运动学指标包括髋、膝、踝关节在矢状面和额状面内的角度。矢状面包括：足跟着地时刻、足趾离地时刻的髓、膝、踝关节角度；踝关节最大背伸角度；膝关节最大屈曲角度；髋关节最大屈角度和最大伸角度。额状面包括：足跟着地时刻、足趾离地时刻的髋、膝、踝关节角度；踝关节最大外翻角度；膝关节最大内翻角度；髓关节最大内收和外展角度，单位是（°）。 2）动力学指标主要是经体重标准化处理后的三维地面反作用力峰值。包括：垂直方向的第1和第2地面反作用力峰值（FGRF and SGRF）；内外方向上的地面反作用力峰值（MGRFand LGRF）；前后方向的加速力峰值和制动力峰值（peak accel-eration GRF and peak braking GRF，AGRF.and BGRF）。如图3所示。 3）经支撑期总时间标准化处理后的着地时刻至地面反作用力峰值的时间Δt。 4）载荷率（LR），单位是kg/s，公式为：垂直方向的第1载荷率=第1地面反作用力峰值除以到达第1峰值的时间；垂直方向的第2载荷率=垂直第2峰值减去波谷值再除以两力值之间的时刻差。 5）对称指数（SI），本研究主要计算垂直地面反作用力和载荷率对称性，公式如下： SI是由Robinson等首次提出的，用来量化左右两侧的差异，当SI=0时表示两侧完全对称，SI≤10%时，表示两侧比较对称，SI越大说明两侧对称性越低。其中XD（Dominant）代表优势侧，XN（Non-dominant）代表非优势侧。本研究未对内外和前后方向的地面反作用力对称指数进行计算，主要是因为SI不适合较小数值的运算。 1.3.3数据处理 本研究采用SPSS 17.0统计学软件包对实验数据进行处理，数据以均数±标准差表示。优势侧与非优势侧的各指标差异进行配对t检验，检验水准选α=0.05。 2研究结果 2.1优势侧与非优势侧跑步支撑期的运动学特征 从跑步支撑期优势侧与非优势侧关节角度（见表1和表2）可以看出：优势侧与非优势侧跑步支撑期额状面内的髓、膝、踝关节角度两侧比较差异无统计学意义（P 0.05）；在矢状面，非优势侧膝关节最大屈曲角度大于优势侧（P 2.2优势侧与非优势侧跑步支撑期的动力学特征 2.2.1优势侧与非优势侧跑步支撑期的地面反作用力峰值特征和对称指数 优势侧与非优势侧支撑期地面反作用力峰值见表3，垂直地面反作用力峰值及到达峰值的时刻两侧差异比较无统计学意义（P 0.05），前后地面反作用力峰值及到达峰值的时刻两侧差异比较无统计学意义（P 0.05）。内侧地面反作用力峰值优势侧大于非优势侧，而到达峰值的时间晚于非优势侧（P 地面反作用力峰值对称指数如图4所示，其中FGRF（21.62+11.37）均值大于10%，SGRF（6.47±4.56）均值小 2.2.2优势侧与非优势侧跑步支撑期的载荷率特征和对称指数 跑步支撑期载荷率特征如图5所示，跑步支撑期优势侧与非优势侧载荷率特征两侧差异无统计学意义（P 0.05）。第1载荷率（34.92±28.48）和第2载荷率（20.95+17.44）对称指数均值大于10%，如图6所示。 3分析与讨论 本研究发现在跑步支撑期，非优势侧与优势侧相比仅在矢状面内的膝关节最大屈曲角度和髓关节最大伸角度表现出差异性（P0.05）。关于无损伤者跑步支撑期优势侧与非优势侧下肢关节角度的研究较少，Brown等对研究指出无损伤女性受试者跑步时优势侧与非优势侧运动学参数未表现出差异性，性别和所选指标的不同可能是导致上述结果不同的原因。此外，有学者对优势侧和非优势侧单腿下落着地的生物力学偏侧性进行研究，指出非优势腿落地时膝关节和髋关节在矢状面活动范围较小增加了非优势腿在单侧动态运动时的损伤风险；而有研究对两侧连续纵跳的生物力学进行了分析，指出非优势侧可能在屈伸与外旋方向进行了较大的运动限制，减小了其下落损伤的风险。上述研究说明了不同的运动形式表现出不同的下肢对称性，其易损伤的机制可能就有所不同；因此，在不同运动形式中所呈现出的下肢不对称性及损伤的机制有待学者们进一步探索，对下肢损伤与康复具有重要的作用。本研究所呈现出的运动学差异性，提示了在跑鞋、矫形仪器以及临床康复治疗时，不能只选择一侧来代表整个下肢的感受或康复效果，需要考虑其存在的差异性。 优势侧和非优势侧在跑步支撑期所表现出的运动学差异可能与下肢僵硬程度有关。Brauner等对单腿跳跃时优势侧与非优势侧腿部僵硬程度进行了研究，并指出优势侧较大的肌肉力量可能会导致其腿部僵硬程度较高；但研究结果却表明两侧的腿部僵硬程度相似。De等指出赤足跑与穿鞋跑相比，在支撑期腿部更加僵硬。本研究受试者赤足跑步支撑期优势腿与非优势腿是否存在不同的僵硬程度，有待进一步研究。此外，下肢屈伸肌肉力量也可能是造成上述\动学差异性的原因之一，Lanshammar等对159名健康女性（非运动员）下肢优势侧和非优势侧屈伸肌力量进行了对比，指出优势腿的屈肌弱于非优势腿，伸肌力量强于优势腿。Rahnama等也指出足球运动员优势腿膝关节屈肌较弱。优势腿较弱的膝关节屈肌可能是造成膝关节最大屈曲角度较小的原因。由表1和表2可知，髋、膝、踝关节无论是在矢状面还是额状面，在足跟着地时刻和足趾离地时刻两侧角度的差异比较均无统计学意义（P 0.05），在跑步支撑期相似的着地和离地角度。说明无论是优势侧还是非优势侧在着地和离地时刻分别采用了相同的控制策略，间接反映了两侧在此时刻的控制机制的相似性。此前已有研究指出跑速会影响跑步时运动学参数的变化，由于本研究对受试者的跑速进行了控制，那么随着跑速的增加，在着地和离地时刻或者说在整个支撑期的关节角度是否会因跑速的增加表现出不同的差异性，今后的实验研究中可以考虑跑速的变化对两侧下肢运动学参数偏侧性的研究。此外，从研究结果还可以看出：矢状面内的髋关节最大伸角度和膝关节最大屈曲角度两侧差异具有统计学意义（P0.05），从足跟着地时刻过渡到支撑中期再到足趾离地时刻，神经机制是如何在控制下肢运动，使得矢状面两侧髋膝角度在支撑期经历了相似、差异、相似的过程，未知而复杂的神经控制机理可能是学者和临床医生对跑步损伤的原因研究多年，还一直有所困惑的重要原因之一。 在跑步支撑期，优势侧与非优势侧主要在内外地面反作用力峰值存在差异性，内侧地面反作用力峰值优势侧大于非优势侧，外侧地面反作用力峰值非优势侧大于优势侧（P 由图3可以看出：垂直方向的地面反作用力呈现出“两峰一谷”的特征，其中的第1峰值（A）出现在足着地期为冲击力峰值，而第2峰值（C）出现在蹬地时刻为推动力峰值，也有学者将第2峰值称之为活跃峰值。本研究中的第1峰值和第2峰值两侧相比差异没有统计学意义（PI 0.05），但是优势侧和非优势侧的第1峰值（冲击力峰值）对称性指数SI（21.62±11.37）大于10%，说明两侧在脚着地后所受的冲击力值出现了偏侧性。脚着地初期所受到的较高的、较快的冲击力一直被认为是造成下肢损伤的重要原因之一。相比非优势侧，优势侧在跑步支撑期较小的膝关节屈曲角度和髓关节伸角度，却承受与非优势侧相似的冲击力，较小的膝关节屈曲角度，使得膝关节内部承受的压力增大，瞬间表现出ACL张力增加，以及两侧在脚着地后所受的冲击力值的偏侧性，都说明了优势侧膝关节更容易损伤。有研究指出，在支撑相前50%的时间内较小的膝关节屈曲角度，此时主要股四头肌的长头腱在维持膝关节的稳定，膝关节易损伤就预示着前交叉韧带（ACL）损伤的概率大幅提高，甚至会出现ACL断裂的现象，提示了优势侧膝关节ACL容易损伤。冲击力峰值出现在脚着地之后，此时冲击力主要是通过足跟垫、跟骨、距骨然后转移到腿部，将冲击力转移到骨也是一种缓冲震荡的机制，也可能代表了骨的载荷。Lieberman等指出冲击力转移出现在足跟着地后的前50 ms，而冲击力转移和垂直载荷率及胫骨冲击相关，可能造成骨和软组织损伤（应力性骨折和足底筋膜炎）。本研究中的第1载荷率和第2载荷率两侧相比差异无统计学意义（P 0.05），如图5所示。结合图6有关计算的载荷率对称性指数可知，其对称性指数均大于10%，说明两侧在跑步支撑期的载荷率并不对称。有学者指出载荷率反映了垂直地面反作用力需要多长r间可以达到第1峰值，也可以称为冲击载荷，其主要指身体在单位时间内吸收地面反作用力的快慢，单位时间内吸收的能量越多，其损伤的风险就越高。长期劳损积累，可能会造成优势侧胫骨应力性骨折和足底筋膜炎。从图5所得到的数据可以看出优势侧第1载荷率均值高于非优势侧，其对称性指数（34.92±28.4）大于10%。说明第1载荷率偏向于优势侧，不对称的载荷率，再一次说明了在跑步支撑期优势侧较易损伤。目前，关于跑步载荷率的研究主要集中于冲击载荷（第1载荷率），主要是因为冲击载荷与跑步常见损伤相关。 4结论 1）男性跑步者在跑步支撑期，优势侧与非优势侧矢状面内髋膝角度存在差异性，提示了在跑鞋、鞋垫及下肢矫形器等设计和临床研究中，不能仅仅选择一侧来评价跑步的整体感觉、损伤风险和康复效果。 2）跑步支撑期在内外地面反作用力峰值存在的差异性、第一峰值和载荷率所表现出的偏侧性，结合膝关节屈曲角度的差异性可能会增加优势侧损伤的风险。长期积累，有可能会造成优势侧胫骨应力性骨折、足底筋膜炎及ACL的损伤。 生物力学论文:模拟脑组织生物力学环境下温敏脐带间充质干细胞的分化特性研究 [摘要] 目的 模M脑组织弹性模量制备相应二维培养基，比较亚低温联合温敏脐带间充质干细胞（tsUC）与常温下脐带间充质干细胞（UC）的分化特性。 方法 应用单、双丙烯酰胺的聚合作用，制备弹性模量为0.5 kPa的聚丙烯酰胺（PA）水凝胶，用于模拟脑组织的生物力学环境，并测其弹性模量。从新生儿脐带中分离培养脐带间充质干细胞，通过感染携温度敏感型猿猴病毒40大T抗原（ts-SV40LT）基因的逆转录病毒来制备tsUC。实验分为3组：UC+常温+玻片组（A组）、UC+常温+0.5 kPa组（B组）、tsUC+亚低温+0.5 kPa组（C组）。动态观察各组细胞的生长情况和形态变化，并于7 d后行细胞免疫荧光检测各组细胞的分化水平并计算分化神经元的轴突长度。 结果 PA水凝胶弹性模量的检测结果为（0.50±0.03）kPa。B、C两组部分细胞出现细长的胞突，并存在β-tubulin Ⅲ阳性细胞，A组细胞镜下无明显神经元形态，也无β-tubulin Ⅲ阳性表达。B、C两组的神经元分化率以及荧光下轴突长度均明显高于A组，但组间差异无统计学意义（P 0.05）。 结论 在模拟脑组织弹性模量的环境中，tsUC具有向神经元分化的能力，可应用于亚低温治疗下脑损伤修复的细胞移植研究。 [关键词] 温敏脐带间充质干细胞；聚丙烯酰胺水凝胶；弹性模量；生物力学 细胞生物学性能的调控机制与细胞的生物力学特性有关，包括细胞内部的收缩力、细胞与基质之间的牵张力、细胞与细胞之间的相互作用力等[1-2]。体外培养干细胞时，培养基质的弹性模量是细胞生物力学的一个重要体现，且对干细胞分化具有调节作用[3-5]。人脐带间充质干细胞（umbilical cord mesenchymal stem cells，UC）具有多向分化的潜能，在弹性模量为11～30 kPa的培养基中多向成骨细胞分化，在2.5～5.0 kPa的培养基中多向脂肪细胞分化，而在0.1～1.0 kPa的培养基中，则可能向神经元进行分化[4，6]。 本课题组前期已经建立了一种温敏脐带间充质干细胞（temperature-sensitive umbilical cord mesenchymal stem cells，tsUC）系，发现tsUC在亚低温（mild hypothermia treatment，MHT）作用下可促进创伤性脑损伤（traumatic brain injury，TBI）大鼠神经功能的恢复[7-8]，并对tsUC的增殖、温度敏感等特性进行了初步探讨[9]，但其生物力学特性尚不明确。本实验拟在体外对人UC进行扩增以及力学诱导，观察其在模拟脑组织硬度的培养基中的分化情况，从力学角度探讨MHT联合tsUC的分化特性。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂 新生儿脐带（由武警后勤学院附属医院妇产科提供，已通过武警后勤学院附属医院伦理协会审查），携温度敏感型猿猴病毒40大T抗原（ts-SV40LT）基因的逆转录病毒（加利福尼亚大学，美国），神经元β-tubulin Ⅲ一抗及荧光标记二抗（Millipore，美国），UC流式细胞检测试剂盒（BD，美国），单丙烯酰胺（Amresco，美国），双丙烯酰胺（天津光复精细化工研究所），硝化纤维、苯基叠氮化物交联剂（sulfo-SANPAH）、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、二氯二甲基硅烷（天津鼎国生物技术有限责任公司），I型胶原蛋白（Sigma，美国）。 1.2 聚丙烯酰胺水凝胶的制备和检测 将单、双丙烯酰胺（0.03%～0.3%）按不同比例混合[10]，加入过硫酸铵（1/200 V）和TEMED（1/2000 V）置于凹槽中后盖以玻璃板。凝结后切取2 cm×1 cm×2 mm的样本，应用力学试验机（Instron 5865，美国）进行拉伸测试，重复测量10次，筛选出弹性模量为0.5 kPa的PA水凝胶。 1.3 模拟脑组织弹性模量二维培养基的制备 根据上述检测结果，配制弹性模量为0.5 kPa所对应的单丙烯酰胺和双丙烯酰胺混合液[11]。22 mm × 22 mm盖玻片表面均匀涂抹3-氨基丙基三甲氧基硅烷后浸泡在0.5%戊二醛溶液中，30 min后清洗、晾干，并在玻片表面涂硝化纤维以增加黏性。盖玻片均匀铺被25 μL混合液后加盖经二氯二甲基硅烷预处理的18 mm×18 mm盖玻片。待聚合完成后，暴露水凝胶并紫外消毒。将200 μL sulfo-SANPAH（50 mmol/L，pH=8.5）均匀滴在水凝胶表面，于无菌罩中紫外光活化5 min。将0.2 mg/mL的I型胶原蛋白均匀铺在水凝胶表面，0.2 mg/mL的I型胶原蛋白包被玻片作为对照组。 1.4 tsUC的建立与鉴定 从健康新生儿脐带中分离出UC，进行体外培养、扩增，用流式细胞分析仪（BD，美国）测定各类抗原的阳性率[6]。细胞融合率60%时，用含4 μg/mL聚凝胺的tsSV40LT病毒悬液对细胞感染48 h，并根据前期研究方法对细胞进行鉴定[7-9]。将感染成功的tsUC置于33℃培养箱中，余培养条件同UC[12]。 1.5 实验干预及分组 实验按培养温度和培养基弹性模量分为3组：UC+NT+glass组（A组）为玻片上常温培养UC；UC+NT+0.5 kPa组（B组）为0.5 kPa的PA水凝胶上常温培养UC；tsUC+MHT+0.5 kPa组（C组）为0.5 kPa的PA水凝胶上亚低温培养tsUC。各组细胞（5×103个/mL）均加入含有10%胎牛血清的DMEM培养基，置于含5% CO2的培养箱中培养，并定期在相差显微镜（Optic BD200-PH，美国）下观察细胞的生长情况和形态变化。 1.6 细胞免疫荧光 各组细胞培养7 d后进行免疫荧光染色以检测细胞分化情况。加入羊抗大鼠β-tubulin Ⅲ一抗和荧光标记的二抗，细胞核DAPI染色，于倒置荧光显微镜（Leica DMI4000B，德国）下观察。随机取10个位点计数，并计算各组阳性细胞占细胞总数的百分比，即为近似分化率。应用Image J软件测量神经元的轴突长度，计算各组神经元轴突的平均长度[13]。 1.7 统计学方法 采用GraphPad Prism 5.0软件进行统计分析，计量资料数据用均数±标准差（x±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验；计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验；以P 0.05为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 tsUCMSCs培养和鉴定 流式细胞分析结果显示，细胞表面标记CD90、CD105、CD73呈阳性表达，CD34、CD116、CD19、CD45、HLA-DR呈性表达。感染成功的tsUC呈漩涡状生长，类似于UC，形态多为梭形、多边形或成纤维细胞形态，大小均一（图1）。 2.2 以PA水凝胶为基础的细胞培养基 通过力学试验机的测量及筛检，最终得到弹性模量为（0.50±0.03）kPa的PA水凝胶。按相应比例于盖玻片上配制出该弹性模量的培养基。见图2。 2.3 光镜下细胞形态变化 各组细胞均贴于玻片生长，其中A组细胞在7 d内未发生明显变化，B、C组细胞的胞体大致呈圆形或椭圆形，与A组的细胞相比，胞体逐渐变小，并出现长而纤细的胞突。见图3。 2.4 细胞免疫荧光 B、C两组均有β-tubulin Ⅲ表达阳性的细胞，提示分化的神经元细胞；而A组无阳性表达。见图4。B、C组神经元总体分化率分别为11.3%和10.4%，差异无统计学意义（P 0.05）。 2.5 轴突长度分析 B、C两组细胞均有明显突起，B和C组分化的神经元轴突平均长度分别为（262.52±36.16）μm和（229.83±33.95）μm，差异无统计学意义（P 0.05）。 3 讨论 细胞生物力学已逐渐成为医学领域研究热点。在各种内外机械因素影响下，生物学信息可通过力学信号转导作用于人体细胞，影响细胞的生长、增殖和分化[14]。干细胞原位移植后，其周围不同弹性基质可诱导其分化为更接近宿主组织的细胞[15-16]。Engler等[6]研究证实，在弹性模量为0.1～1.0 kPa的培养条件下，间充质干细胞可向神经元分化。本研究以培养基弹性模量这一力学特性为基础，探讨了在模拟正常脑组织弹性模量的培养条件下tsUC向神经元分化的水平。在培养基的制备方面，本研究借鉴了Engler等[6]和Pelham等[11]的方法，根据单、双丙烯酰胺的不同混合比例，制备模拟脑组织硬度的PA水凝胶，并应用力学试验机对其进行检测，保证了培养基弹性模量的精确性，结合细胞培养液，制备二维培养基。 光镜下可见，在弹性模量为0.5 kPa的培养基中，tsUC向神经样细胞变化，胞体变小、胞突伸长，可见典型的轴突，这与相同培养基中UC的细胞形态变化类似，而玻片上的UC无明显形态变化。免疫荧光结果显示，神经元表达只在弹性模量为0.5 kPa的培养基中出现，且tsUC和UC之间无明显差异。上述结果表明，与UC相比，tsUC在亚低温条件下的分化能力基本不受影响，可向神经元分化。由此说明在亚低温的作用下，tsUC的生物力学性能并未发生明显变化。 生物力学在神经组织方面也有重要意义，正常脑组织的软基质能够诱导间充质干细胞向神经元分化，因此模拟脑组织能保证移植干细胞的存活率和分化率。TBI后不仅脑组织的理化性质受到破坏，而且脑细胞原本的力学微环境也发生相应改变，此时脑组织硬度明显增大[19-20]，这便影响脑组织的原位细胞以及损伤处移植干细胞的生长和分化水平。本文以细胞生物力学为基础，模拟脑组织弹性模量，证实了亚低温作用下tsUC具有稳定的生物力学性能和神经元分化能力，从生物力学角度为亚低温联合tsUC移植治疗TBI的研究提供了重要依据，并推动该项研究向临床应用的转化。 生物力学论文:基于运动生物力学的人体运动建模方法 摘 要： 针对当前关键帧运动数据捕获方法进行人体运动建模准确度低的问题，提出基于运动生物力学的人体运动建模方法。首先进行人体运动的生物力学数据分析和插值重建；然后构建运动状态方程进行人体运动建模关键数据的捕获和特征分析；最后进行仿真实验，结果表明，该方法提高了人体运动分析的准确率，对运动步行、跳跃、侧手翻等人体运动的重构能力好，结果具有一定的合理性。 关键词： 运动生物力学； 人体运动； 插值重建； 建模方法 0 引 言 人体运动是一个复杂的生物力学系统，对人体运动的建模分析将在指导体育运动训练、计算机游戏开发、虚拟现实仿真、影视特效表演等方面都具有重要的应用价值。对人体运动的建模过程就是对人体运动力学信息进行数据分析和提取的过程，通过捕获人体的运动生物力学数据，进行特征压缩、信息检索和重构，实现对人体运动过程的合成和编辑，达到人体运动骨骼重构的目的，研究人体运动建模方法，在指导运动康复训练方面也有重要意义[1]。 传统方法中，对人体运动建模的方法主要采用关键帧信息提取方法，结合运动图像分析实现人体运动重构[2]。比如，采用曲线简化方法把人体运动过程看作是一条运动轨迹曲线的关键特征点跟踪过程，人体运动的骨段曲线是高维空间中的一个行为轨迹。采用分层曲线方法进行行为重建[3?4]，取得了一定的成果，但是方法需要设定关键帧之间的分辨阈值，在存在较大的运动特征扰动干扰下，对人体运动重建的误差较大，人体运动建模的效果较差[5]。 针对当前人体运动建模准确度低的问题，提出基于运动生物力学的人体运动建模方法。仿真实验结果表明，本文提高了人体运动分析的准确率，对步行、跳跃、侧手翻等人体运动的重构能力好。 1 人体运动生物力学数据分析 1.1 人体运动生物力学数据的采集 常用的人体运动生物力学数据采集式有ASF/AMC （Acclaim Skeleton File/Acclaim Motion Capture data），BVH，HTR等，由于人体运动生物力学数据的非线性特性和随机分布性[6]，本文采用ASF/AMC的文件格式进行人体运动生物力学数据的表达，采用安装在人体上的生物传感器和振动传感器进行信息采集，设在[k]时刻安装于人体上生物传感器的运动状态信息输出为[ωk=[ωxωyωz]T，]采用加速度计和磁力计计算人体位姿信息的输出为[bak=[axayaz]T，]运动姿态角输出为[bmk=[mxmymz]T。]设参考坐标系为大地坐标系（不考虑磁偏角），则在重力矢量和地磁场矢量的作用下，在人体的生物运动高维空间中，通过精确的姿态估计，得到人体运动的力学测量数据分别为[ra=[00-g]T，][rm=][[hcosα0-hsinα]T，]其中[g]为重力加速度绝对值，[h]和[α]分别为传感器数据随着地磁倾角的随动误差。 当人体在做步行、跳跃、侧手翻等运动时，得到一个封闭人体运动生物力学的空间运动方程组为： 式中：[θ]为人体运动的跳跃倾角；[?]为人体在做跑步运动时的俯仰前倾角；[α]为人体在侧手翻运动中的垂直偏移；[x，][y]为人体运动中姿态的水平和垂直位置；[ωx，][ωy]为非加速运动状态时在坐标系[Ox1，][Oy1]轴的力矩；[δz]为任意姿态时的身体偏角；[e1]为纵向运动的控制误差；[m]为人体的质量；[X，Y]为人体在跑步运动和跳跃运动中的空气阻力、升力、侧向力；[Mz]为俯仰力矩；[Jz]为人体运动中随着坐标系变换的转动惯量；[Jxy]为人体运动空间模型对速度坐标系[Oz1]的转动惯量。 通过上述构建的人体运动空间分布特征方程，进行人体运动生物力学数据捕获，得到步行、跳跃、侧手翻运动下的生物力学数据捕获特征方程描述为： 步行： 通过以上原理，进行人体运动生物力学数据的采集和特征分析。 1.2 人体运动的插值重建 根据上述人体运动方程和数据捕获结果，进行人体运动的插值重建，得到全局搜索下人体运动的生物力学数据观测方程： 式中：[k]为采样时刻；[qk]为[k]时刻人体运动捕获数据在载体坐标系中的姿态分解四元数；[Φk]为姿态转换阵，通过[ωk]计算出两个相邻关键帧的运动数据；[Hk+1]为观测阵，通过[k]时刻得到体运动状态空间的递归值[bak+1]和[ra]或者[bmk+1]和[rm]；[εk]和[δbxk+1]分别为人体运动建模过程中的观测扰动；[Ξk]为扰动系数矩阵，通过原始运动序列和重构运动方程得到牛顿力学系数[qk]。 在人体运动状态方程重构中，采用姿态解算方法得到非线性运动姿态数据的表达方程： 为保证观测方程线性，通过二次滤波得到人体运动生物力学的捕获数据[bak+1]和[bmk+1，]由QUEST算法或者高斯牛顿迭代算法计算得出。读取穿戴在人体身上的传感器数据进行误差分析，通过插值重建方法[7?8]，在观测空间中得到人体运动特征信息的卡尔曼方程： 若人体的姿态变换过程中力学分解具有非线性，采用四阶龙格库塔法求解人体姿态变换的力学分解过程为[qi（t1）=[w1，x1，][y1，z1]，][qi（t2）=[w2，x2，][y2，z2]]，上述分解过程表示为两个单位四元数，[θ]为采样骨骼点的夹角，表示为： 球面线性插值输出的姿态变换信息能合理反应人体运动的生物力学信息，由此实现人体运动建模力学重构。 2.2 人体运动建模实现及质量评价 用重建误差表示人体运动建模的约束指标。重建误差为原始运动序列和重构运动序列的平均运动力学矢量度量。利用加速度计和磁力计计算含有[n]帧数据的原始运动片段[om，]以[om]的骨骼生物力学作为采样点，采用运动数据插值拟合方法重建得到重建运动片段[rm。]考虑各肢体部位的速率之差，设[om，][rm]分别为原始运动序列和重构运动序列，其关节作用力矩的序列长度均为[n，]得到人体力学重构误差定义为[9?10]： 式中：[Dp（om，rm）]描述人体运动过程中相对于世界坐标系的姿势位置误差；[Dv（om，rm）]表示关节速率之差；[u]为更新的步长。 根据前期的试验可知，关节速率之差所占比例很小，所以本文设为1，由此得到人体运动建模的重构生物力学方程为： 3 实验结果与分析 将加速度计、振动传感器和力学传感器佩戴在人体上进行原始的生物力学采集，采用步行运动、跳跃运动和侧手翻运动三种运动行为方式进行人体运动建模分析，当地地磁场强度为[h=0.45 gauss，]最大迭代次数设置为5 000。将分层曲线拟合方法、帧序列重构法、遗传算法和本文方法进行对比，进行人体运动建模，得到的结果如图1～图3所示。 由图1～图3得知，采用本文方法进行运动建模，能比较好地重构原始运动，本文方法能准确提取出边界帧，使得原始运动和重构运动差别较小。 不同方法进行人体运动建模的重建误差曲线如图4所示。分析得出，本文进行人体运动建模的重建`差远远低于传统方法，得到最优重建误差，表明本文方法进行人体运动建模具有合理性。 4 结 语 通过捕获人体的运动生物力学数据，进行特征压缩、信息检索和重构，实现对人体运动过程的合成和编辑，达到人体运动重构的目的。本文提出基于运动生物力学的人体运动建模方法，仿真实验的结果表明，本文方法提高了人体运动分析的准确率，可以对各种运动进行有效识别，具有广泛的应用前景。 生物力学论文:躯干不同负重方式对人体步行的生物力学影响 摘 要：研究|干采用不同负重方式时人体行走的步态特征，探讨躯干不同负重方式对步态的影响，为日常行走的负重方式的选择或仿生机器人的设计提供参考。选用10名普通男性大学生为受试者，佩戴特制负重架，分别进行躯干基础负重、躯干前负重和躯干后负重3种状态下的行走，采用Kistler三维测力台、Motion红外高速运动捕捉系统同步采集运动学、动力学数据。结果显示，在行走过程中与后负重相比，前负重显著增加了步宽、重心的水平摆动幅度、踝最大背屈角度、最大伸髋角度、最大伸髋力矩、髋正功、最大伸膝力矩、膝负功，显著减小了步长、躯干前后倾幅度、踝最大跖屈力矩。结论认为，人体前负重行走时，具有更小的步长和更大的步宽，会造成更多的能量消耗；躯干的向后倾斜，腰背部肌肉更容易疲劳，长此以往，更容易造成下腰痛的发生；同时，大腿肌肉用力增大，消耗更多的能量，长时间行走，大腿肌肉会更快疲劳；在设计前负重两足步行机器人时也应适当调整相应参数，增大驱动力，满足更多能量消耗。 关 键 词：运动生物力学；负重方式；步行；躯干 负重行走往往发生在人们的日常生活中，如上班、上学、登山、野外拓展、物品搬运、军人行军等。而负重行走时有负重物作用于人体，身体和重物的总质心必然会发生改变，从而人体会做出一系列的身体姿势调整，来保持身体的平衡及稳定[1]。长期负重行走，易导致足底损伤、应力性骨折、下肢关节疼痛和腰背肌肉损伤等[2-4]。对不同负重方式步态变化研究，可以更深入认识脊柱的稳定控制机理以及下肢关节的力学行为，进而减少损伤[4-7]。 现在，很多搭地铁、公交车的人，为了安全，会把双肩背包反过来背，放在胸前，相当于躯干前负重，而长期胸前负重是否会对身体有所影响呢？近年，两足步行机器人大量涌现，模仿人类对平衡稳定性的控制，机器人完成行走、站立等各种动作，均需要身体各部分的复杂配合；机器人在完成负重行走时，躯干和下肢的驱动模式也是不同的，比如胸前搬运重物行走、背负飞行器行走，而对人体负重行走的运动学和动力学分析，对于两足步行机器人的设计具有重要意义。 目前，国内外关于人体负重行走的生物力学研究还多集中于背部负重行走，有关躯干前负重行走步态的研究较少。躯干前负重步行方式，为保持行走的平衡和稳定，其步态必然会做出相应调整。本研究旨在对躯干前、后负重方式下的步态特征进行生物力学分析，用可靠的运动学、动力学参数来评价两种负重方式，一方面可以为仿生机器人的设计和控制提供依据，另一方面也对日常背包方式的选择、登山拓展负重方式以及军队负重行军等方面具有重要意义。 1 研究方法 1.1 受试者 10名普通男性大学生年龄：（22.8±1.9）岁；身高：（174.1±3.1）cm；体质量：（67.1±6.2）kg，均习惯穿欧码42的鞋，实验前24 h内未进行剧烈活动，且无神经系统和运动系统疾病。 1.2 数据采集与处理 本研究通过特制的负重架来改变负重方式（见图1）。负重架自重9.5 kg，前部扶手部位可固定受试者上臂运动，前后可固定杠铃片以制造负重效果同时改变前、后负重方式。受试者分别完成基础负重（仅佩戴负重架）、前负重（在负重架前方固定10 kg杠铃片）和后负重（在负重架后方固定10 kg杠铃片）3种方式行走。 采用8镜头红外高速运动捕捉系统（Motion Analysis Raptor-4，USA，200 Hz）与三维测力台（Kistler 9281CA，Switzerland，1 000 Hz）同步采集步行中的\动学、动力学数据。受试者身上共贴29个反光标志点（头顶点、头前和后点、右侧肩胛下角、第4、5腰椎之间、两侧肩峰、两侧肱骨外上髁、两侧尺骨茎突和桡骨茎突中点、两侧大腿前侧中部、两侧股骨外上髁、两侧股骨内上髁、两侧胫骨粗隆、两侧内踝、两侧外踝、两侧足尖和足跟）。 测试时，受试者佩戴负重架，双手约束在前部扶手上，距离测力台约10 m，听到口令后受试者在规定速度下（（1.5±0.2）m/s）自然走过测试区域（见图2），通过便携式测速系统（Newtest Powertimer，Finland）监控速度，两个测速仪红外发射装置置于测力台一侧，二者间距3 m。在规定速度下，受试者以正常步态、无任何步伐调整并以左脚着在台面上视为一次有效测试，按随机顺序完成3种负重方式下的测试，每种方式下采集3次有效数据。 采集的所有标志点三维坐标采用Butterworth低通滤波法进行平滑，截断频率10 Hz。数据用Cortex2.1.0.1103以及Microsoft Office Excel 2007、MATLAB R2009a等软件进行计算处理。根据标志点坐标建立人体环节坐标系[8]，其中膝关节转动中心为股骨内外上髁中点，踝关节转动中心为内外踝的中点，髋关节转动中心根据Bell等[9]的研究计算获得。采用欧拉角的方法计算髋、膝、踝的三维角度，采用逆动力学的方法[10]计算关节的三维净力矩，其中人体惯性参数采用DeLeva[11]修正后的Zatsiorsky-Seluyanovs人体惯性参数。关节功率为关节净力矩与关节角速度的乘积，采用梯形法计算关节功率对时间积分获得关节功。对于下肢关节运动学、动力学参数，本研究仅分析人体矢状面数据，对下肢动力学参数除以体重进行标准化处理，并对各指标按一个步态周期（左足跟着地到左足跟再次着地）进行标准化处理。 组间参数采用单因素重复测量方差分析进行比较，后续采用LSD检验方法，以P 2 研究结果 2.1 时空参数 前负重行走步长显著小于后负重行走（P 2.2 重心运动特征 前负重行走时重心水平摆动幅度显著大于后负重行走（P 2.3 躯干运动特征 前负重行走时躯干前后倾幅度显著小于后负重行走（P0.05），后负重行走时躯干的前后倾幅度显著大于基础负重行走（P 2.4 下肢运动学、动力学参数 1）前负重、后负重与基础负重行走时踝关节在矢状面的运动学、动力学参数检测结果（见表4）表明，与后负重相比，前负重行走时，角度最小值（踝最大跖屈角度）显著减小（P 不同负重状态行走时踝关节在一个步态周期内的矢状面角度、力矩、功率变化曲线如图3所示。 力矩、功率（n=10人） 2）前负重、后负重与基础负重行走时膝关节在矢状面的运动学、动力学参数结果（见表5）表明，与后负重相比，前负重行走时，角度最大值（膝最大屈角）显著增大（P 不同负重状态行走时膝关节在一个步态周期内的矢状面角度、力矩、功率变化曲线如图4所示。 力矩、功率（n=10人） 3）前负重、后负重与基础负重行走时髋关节在矢状面的运动学、动力学参数结果（表6）表明，与后负重相比，前负重行走时，角度最大值（最大屈髋角度）显著减小（P 不同负重状态行走时髋关节在一个步态周期内的矢状面角度、力矩、功率变化曲如图5所示。 3 讨论 1）在本实验中，前负重行走时，步长显著减小，步宽显著增大，步宽相比后负重行走与基础负重行走分别增加了28.69%、32.50%，因为本研究控制了步速，受试者为了保持固定的行走速度，通过步长的减小和步宽的增大来提高行走的稳定性，而后负重行走与基础负重行走在步长和步宽上差异没有显著性，说明后负重行走所带来的人体失稳的效应不如前负重强。 Donelan[12]认为，更大步态参数的变化会导致更多的能量消耗，例如减小32%步宽变化率，将会减小5.7%的能量消耗，分析其原因，步宽变化率的增大会增大每一步之间的转换所需要的能量，而积极的稳定需要适度的代谢成本。因此本实验中，前负重行走时，更大的步宽意味着有更大的能量消耗。有文献指出，步宽会随着负重的增加而增加，以加强行走的稳定性，这与本实验的研究结果相同。Menz[13]认为增大步宽可以避免将身体的线性动量转化为角动量影响躯干的稳定性，保持平衡。因此在设计前负重机器人的时候，适当减小步长，增大步宽，可以提高步态的稳定性，同时应加大驱动力，满足更多的能量消耗。Attwells等[14]通过实验证实，较高的载荷会使步长减小，这与本研究结果基本相同，前负重行走时步长显著小于基础负重行走，后负重行走步长小于基础负重行走，但不显著，推测当后负重重量增加，差异就会更加明显。也有学者认为负重对于步长的影响较小[15-16]，这可能与本实验对步速进行了控制有关。 前负重和后负重行走时支撑相百分比均大于基础负重行走，表明负重这一干扰因素会造成支撑期的增长和摆动期降低，这与Charteris[17]的研究结果相同。这是因为人体在负重过程中随着负重的增加，势必会利用更多的支撑相来维持稳定，而减小摆动期，由于摆动期的比例降低，摆动腿加速摆动着地，势必会造成步长的减小，这些变化使人体加快形成一个动态平衡体系。前负重和后负重的支撑相百分比没有差异，说明这两种负重状态并不会造成支撑相和摆动相的改变。提示在机器人仿真研发中，负重增加时，应该相应延长支撑相，而前负重和后负重时，不用改变机器人的支撑相和摆动相。 2）在本实验中，前负重行走会增大重心在水平面内左右方向的偏移，而后负重行走减小重心在水平面内左右方向的偏移，表明前负重行走时身体重心更趋于不稳，而在后负重行走时具有更强的稳定控制能力。分析其原因，可能是由于前负重行走时，躯干的旋转幅度增大，从而造成了重心左右摆动增大，也可能是由于下肢各关节的角度、力矩发生改变，致使重心产生波动，还可能与下肢各关节额状面和冠状面的运动学、动力学参数的改变有关。 3）在本实验中，躯干的不同负重方式造成了完全不同的躯干运动特征，前负重时，身体和负重物的总质心会向前方偏移，因此躯干通过后倾调整总质心位置，保持稳定，在本实验中，前负重时躯干始终处于后伸位；而后负重相反。前负重行走时躯干的前后倾幅度显著小于后负重，与基础负重行走相比没有差异，而后负重行走时躯干前后倾幅度显著大于基础负重行走。 Kinoshita[15]就不同负重方式对行走步态的影响研究发现，背部背包造成躯干更大的前倾，而躯干前后均匀负重可以大大减小不必要的前倾，并且更接近于正常行走，而本研究中前负重行走时躯干的前后倾幅度显著小于后负重，更接近于基础负重的行走，而后负重行走时躯干的前后倾幅度显著大于基础负重行走，这一结果，与Kinoshita就不同负重方式对行走步态的影响的研究结果一致。从解剖学的角度来分析，躯干后伸的能力本身就小于躯干前屈的能力，而前负重躯干又处于后伸位，因此相比后负重，躯干前后倾幅度会减小；另一方面，前负重时，躯干处于后伸位，此时躯干周围肌肉收缩力更强，放电更多，具有更好地稳定控制能力，但长时间的话，躯干的肌肉更容易疲劳。 Zetterberg等[18]研究证明，躯干试图前屈时主要是腹侧肌活动较强，背侧肌活动较弱；试图后伸时背侧竖脊肌活动最大，腹侧肌也表现出一定的活动。范帅等[19]研究发现外部负荷大小、位置不同时，躯干的神经肌肉控制也会不同，负荷在身体前方时，腰背肌为主要做功肌，而负荷在身体后方时，腰背肌和腹肌的贡献比率接近相等。因此，在前负重时，腰背肌为主要做功肌，更容易疲劳。本研究在前负重时，身体是处于后伸位的，黄强民等[4]研究躯干在不同位置下负重时的肌电活臃⑾郑外部负重物的位置对躯干稳定性影响较大，尤其在身体后伸位时，负重增加，腰部闪动次数增多，更容易造成下腰痛的发生。 前负重时，躯干会有更大的后倾角度，而后负重时躯干会有更大的前倾角度，躯干角度的相应调整的目的，均是使其重心更加靠近支撑面中心，提高步态稳定性，同时也可减小外部负重物的偏心力矩的作用。这也说明躯干的前倾和后倾对于保持步态稳定性具有重要意义。这也提醒我们，当机器人在进行前负重或者后负重的行走时，需要躯干的运动特征进行相应的调整。 4）在本实验中，前负重和后负重两种行走模式之间比较下肢各个关节角度、力矩后发现，在支撑末期，外部力矩使踝关节背屈逐渐增大，因此踝关节内部产生逐渐增大的跖屈力矩与之对抗，此时踝关节的跖屈力矩与踝关节的跖屈肌结构的被动拉长有关，而前负重行走时，踝关节最大背屈角度显著增大，最大跖屈力矩均显著减小，说明踝关节周围肌群收缩减弱。髋关节最大屈曲角度发生在摆动末期，随后脚跟着地，髋关节产生伸肌力矩拉动身体质心向前，此时髋关节的伸肌力矩与髋关节伸肌的向心收缩有关，而前负重行走造成髋关节最大屈曲角度显著减小、最大伸髋力矩显著增大，说明伸髋肌群收缩加强。 关节净力矩是与肌肉作用效果等效，肌力矩所做的功将影响系统的机械能，当关节净力矩与关节角速度方向相同时关节功率为正值，肌肉向心收缩做正功，意味着能量被肌肉产生出来并向肢体传递；当关节净力矩与关节角速度方向相反时关节功率为负值，肌肉离心收缩做负功，这时外力对肌肉所做的功为总功，意味着能量由肢体环节流向肌肉，被肌肉吸收。行走时负功主要使肢体在抵抗重力时吸收能量，正功使人体向前运动，不管是正功还是负功，肌肉收缩都要消耗能量。在支撑相的初期即足触地的缓冲阶段，外部力矩要让膝关节屈曲的时候，膝关节内部产生一个很大的伸膝力矩，与关节角速度方向相反，膝关节周围肌肉做负功吸收能量，前负重行走时的伸膝力矩最大值以及膝关节负功显著大于后负重行走，这可能造成膝关节承受更大的冲击力，膝关节损伤风险增大，同时伸膝肌群离心收缩更大，吸收更多能量，更容易疲劳。而在离地蹬伸阶段，力是通过下肢各关节肌肉收缩释放，肌肉做正功，其中髋关节做正功最多，释放能量最多，贡献最大。而前负重造成髋关节做正功显著大于后负重行走，伸髋肌群收缩更大、用力更多，可能造成髋关节蹬伸肌群更容易疲劳。因此在设计前负重机器人的时候，应加大下肢的驱动力，满足更多的能耗。 在设计前负重的机器人或者进行机器人前负重的时候，应该适当减小步长，增加步宽，躯干适当向后倾斜，从而增加稳定性，同时应加大下肢的驱动力，满足更多的能量消耗。对比躯干前、后负重的步态，人体前负重行走时，具有更大的步宽，会造成更多的能量消耗；而躯干的向后倾斜，长时间下去，腰背部肌肉更容易疲劳，更容易造成下腰痛的发生；同时，大腿肌肉用力增大，消耗更多的能量，长时间行走，大腿肌肉会更快疲劳。因此，建议日常生活中负重尽量选择在背部。

弹性力学论文:土木工程专业弹性力学课程教改思考 摘要：为提高土木工程专业弹性力学课程教学质量和效果，本文分析了土木工程专业弹性力学课程的教学相关问题，针对相关问题，探索了土木工程专业弹性力学课程的教学改进方法，为提高其教学质量和效果提供了参考意见。 关键词：弹性力学；土木工程；教学；探索 弹性力学是高等学校土木水利等专业的一门理论性与应用性都很强的基础课程，目前各高校很多学科根据本专业本科教育培养目标，实现宽口径、厚基础的教学基本要求，减少课时和精简内容。另外，土木类专业所面临的现代工程结构设计问题大多为非杆系的复杂结构体系，所以许多高等院校要求开设弹性力学和有限元课程，其目的是加强土木类本科生对复杂结构数值分析能力的培养，以提高他们从事科学研究和现代结构设计的能力。然而学生普遍认为弹性力学解决实际工程的能力远不如材料力学和结构力学，而且弹性力学理论抽象，数学推导麻烦，课程枯燥乏味，提不起学习兴趣。因此在现有的学时下如何保证教学的基本要求和基本内容，用什么方法和手段达到既增大信息量，减少教学时数，又能强化学生能力的培养，成为弹性力学教学中需要关注的问题。 一、高校弹性力学教学现状 为了提高结构力学和弹性力学的相关教学水平和研究成果，教育部高等学校力学教学指导委员会力学基础课程教学指导分委员会结构力学及弹性力学课程教学指导小组定期召开工作会议，2006年工作会议在武汉理工大学召开，2009年工作会议在成都西南交通大学举行，2014年10月工作会议在北京工业大学举行，各高校在每次会议中都对弹性力学的教学进行了教学改革成果和经验交流，对教学实践、课程建设和资源积累等问题进行了研讨。北京工业大学在弹性力学的教学中也进行了很多研究和改革，北京工业大学弹性力学课程的设置和教学与国内其他高校具有类似特点与问题。2006年之前弹性力学作为土木工程本科专业的必修或必选课，学时一般为40学时左右，使用教材以徐芝纶《弹性力学简明教程》为主要教学参考书。在2007版本科教学改革之后，弹性力学在土木工程专业本科中仍然设置为学科基础必修课，但学时改为16学时，考试时采用闭卷考试，对学生学习要求较高，较多学生仍然认为太偏重于理论，理论抽象，数学推导烦琐难以理解，并且其解决实际工程的能力远不如结构力学。在2012版教学计划后，课程性质以及学时都没变，但考试时采用开卷考试，对学生的公式推导要求降低。改为16学时时，教师和学生的感觉都是时间太紧张，学习压力大，所以在刚完成的2015版土木工程本科教学计划中，弹性力学进行了很多变化，首先课程性质发生了改变，由学科基础必修课改为学科基础选修课，让学生有选择的空间，其次学时增加为24学时，让选修弹性力学的同学能真正学习到弹性力学的主要内容。所以目前在现有的学时下，如何保证教学的基本要求和基本内容，用什么方法和手段达到既增大信息量，减少教学时数，又能强化学生能力的培养，成为教学中关注的问题，由此也产生了弹性力学教学内容多和学时少的矛盾。许多高校和研究者在弹性力学课程教学和研究上进行了教学改革，取得了较多有益成果，尽管如此，土木工程专业弹性力学课程在以下几方面尚有待研究与改革：（1）教学对象上，弹性力学通常主要在工程力学专业开设，需要充分考虑结合土木工程专业的特点。（2）教学思路上，仍然偏向工程力学方法，在内容选择上较偏向数学，主要是理论上的教学，对理论分析和数值分析结合对比方面缺少。（3）讲课内容中未能充分引入弹性力学领域的最新进展，尤其是与土木工程结构相关进展，因此在弹性力学课程的教学方式、教学内容、考试形式等方面需要进行一些思考和探讨，对弹性力学教学中的普遍与特殊问题进行研究与实践，将促进学校土木工程学科力学教学的发展。 二、尽可能地提高学生的“计算分析”理论水平 根据高等院校土木类专业本科指导性专业规范以及2015版培养方案规定的学时，需要考虑在既有学时下，使学生的理论水平能达到当今土木类专业的培养要求。 1.重点突出弹性力学分析思路和概念。 在教学中，在分析思路上，一般重点讲授弹性力学平面问题的相关问题，并且对弹性力学平面问题基本理论采取精讲的形式，对空间问题基本理论采取和平面问题基本理论相对比方法进行讲解。如果根据实际，直接从实际工程的三维问题，再到讲授二维问题可能更符合思维过程以及实际工程问题，使得思路更加自然，并且能节省教学课时。另外，在讲授方法思路中应突出思路、概念与结论。如弹性力学中的概念问题：弹性力学中应力的方向以及正负号的定义，平面应力问题和平面应变问题的区分，应力边界条件和位移边界条件的确定方法，处理局部边界条件的圣维南原理，等等，这些都是讲述平面问题基本理论中要熟练掌握的概念。 2.结合具体土木工程实例教学，附加一些分析程序和工具的介绍，拓宽学生分析方面的应用能力。 在介绍分析思路时，需要结合有实际工程背景的工程算例来分析，这样可以明确学习目的，激发学生的学习动力。在理论分析完成后，还可以介绍相应的数值分析方法，介绍Matlab计算程序或有限元分析工具，对理论分析过程数值化，让学生自己操作计算，分析结果。最后由于土木工程专业学生在实际工作中需要学会运用，可以结合一些设计规范进行学习，如：公路隧道设计规范（JTGD70-2004）建议采用弹性力学数值方法—有限元法计算围岩的隧道支护结构内力和变形等，通过在理论分析结果和数值分析对比的同时，还可以通过规范要求进行验算。 三、根据当今土木类本科生的培养要求，编写适合土木工程专业学生使用的教材 就目前而言，对于土木类本科生的弹性力学课程，各高等院校所安排的教学内容、教学时数及选用的教材均存有不同。换言之，对教学内容、教学时数及教材均没有统一的指定，仍处在各高校教师根据自己的教学经验进行不断地探索与总结。目前已出版的弹性力学教材有很多种，所使用的教材一般为《弹性力学简明教程》，徐芝仑编，高等教育出版社出版。这本教材所涵盖的内容较多、较全面，也比较深刻，对概念思路的解释较为简洁，但仍然有需要改进之处：（1）基本上从平面问题到空间问题最后到板壳一些特殊问题，分析讲解思路可以变化，让学生更快更容易的理解。（2）理论讲解较多，实际土木工程案例的分析较少。（3）理论推导比较多，数值分析对比较少，数值分析工具的应用较少等，另外学生学习的课余指导用书比较少。为此，编写更加适合土木工程专业的教材以及教材指导用书是有必要的。 四、改革单一的板书教学模式，研制《弹性力学》的CAI电子教案 作为一门强调理论与应用的课程，仅以单一的板书教学模式明显不足。例如，本课程中复杂的理论推导数学演示，这些均可通过CAI电子教案的教学来表述。此项教改工作的目的是在教学时数不足的情况下，就如何实现课堂教学气氛活跃、高效率地完成教学内容、突出理论联系实际等方面而为之。根据本课程教学大纲中教学内容的要求及依据更加丰富的教材，可以编制本门课程的CAI电子教案。在实际教学中，采用多媒体与板书相结合的教学模式，预期可以达到较好的教学效果，授课学生能给出较好的评价。另外，课内教学是本课程的主要任务。但由于本门课程在土木专业上的应用性较强，学生的课程设计、毕业设计均会遇到实际结构问题的数值分析，对此需要课外指导，因此建立教师学生互动平台和窗口也是有必要的。 五、结语 为了提高土木工程专业弹性力学课程教学质量和效果，本文分析了土木工程专业弹性力学课程的教学相关问题，并探索了土木工程专业弹性力学课程的教学改进方法。1.尽可能地提高学生的“计算分析”理论水平，使学生的理论分析水平达到当今土木类专业的培养要求。2.根据当今土木类本科生的培养要求，编写适合土木工程专业学生使用的教材。3.改革单一的板书教学模式，研制《弹性力学》的CAI电子教案，并建立教师互动平台和窗口。 弹性力学论文:《弹性力学基础》课程课堂教学探讨 摘要：弹性力学是工科专业学生必须掌握的一门理论性很强的专业基础课程，本文从帮学生搭建课程的总体框架、注重工程实例与理论知识相结合及注重课堂的教学氛围这三个方面提出了一些如何提高学生学习兴趣，提升课堂教学质量的教学措施。 关键词：弹性力学；课堂教学；教学方法；形象化教学 一、引言 弹性力学[1]，又称弹性理论，主要研究弹性体由于外力或温度改变等因素引起的弹性阶段的应力应变和位移，是固体力学的一个重要分支，是近代工程技术的必要基础之一，其相关理论在航空航天、建筑、机械、水利工程等工程领域具有广泛的应用[2，3]。 国内很多高等院校将其设置为工程力学、航空航天工程、土木工程、机械工程等工科专业的必修课程之一。《弹性力学基础》课程是本校飞行器动力工程专业的一门重要专业基础课程，它在专业培养过程中的作用是使学生在学习了《理论力学》、《材料力学》等力学课程的基础上，进一步系统地学习变形体力学的基本概念和研究方法，为学习诸如《航空发动机强度》、《弹塑性力学》、《疲劳与可靠性》等结构强度类后续专业课程打下坚实的力学理论基础。 从17世纪开始至今，弹性力学的发展经历了四个阶段：早期的基本规律探索阶段、理论体系成型阶段、工程应用阶段和分支发展阶段。无论从发展历史还是从理论体系上看，弹性力学都是一门理论性和应用性极强的课程：在理论上，它的研究方法非常缜密，基本概念和理论抽象、公式繁复，即使对一些经过简化的问题求解，也还需要大量地运用数学知识；在应用上，弹性力学引入了多种理论和分析方法，可以分析工程结构和材料受力之后的变形情况，需要学生对工程实践有一定的感性认识，能够将理论分析与工程实际联系起来，因此弹性力学对学生的数学基础和工程背景知识要求很高，属于难度系数较大的一门课[4]。目前，高等院校在弹性力学课程的教学中，大多从力学和数学的基本理论出发进行讲授，这种教学方式虽然具有理论性强、逻辑严谨等优点，但对学生（特别是工科学生）而言，课程内容存在直观性和趣味性差、抽象、难理解、与工程联系不足等缺点。不仅会让学生在学习中感觉内容枯燥深涩、解题过程复杂，进而丧失学习兴趣，同时也没有帮助他们建立起运用弹性力学知识解决工程实际问题的意识，大部分同学在学习完了弹性力学之后对其应用感到茫然。 笔者将结合个人教学实践，就如何有效激发学生的学习兴趣，提高课程的课堂教学效率，谈一些个人的理解和认识。 二、教学改革探讨 （一）帮学生搭建课程的总体框架 弹性力学中除了一系列基本方程外，还有大量的导出方程，这些方程的形式大多比较复杂，其推导对于本科生而言也比较烦琐，学生难以掌握每一计算公式。因此，在课程讲授过程中，需要梳理出一些让学生必须要掌握的重要基本方程，理解其物理意义。同时需要结合学生的认知，帮学生建立起弹性力学的总体框架，将弹性力学的基本公式串起来，可以让学生对一个知识点进行有针对性的学习，并培养学生对弹性力学问题的应用意识和思维能力。 以平面问题为例，首先让学生根据工程结构的特征判定属于何种平面问题，辨明已知条件和需求解问题；然后结合弹性力学的基本假设，从静力学、几何学、物理学三方面对弹性体进行分析，建立起三类方程，包括平衡微分方程、几何方程、物理方程，梳理三类方程之间的关联，并引入边界条件；最后让学生根据不同的基本未知函数和具体问题的特点提出相应的解法和步骤，弹性力学的基本解法有三种：按位移求解、按应力求解、混合求解，让学生掌握各类解法的特点和应用情况。 （二）注重工程实例与理论知识的结合 弹性力学是一门应用性很强的课程，在授课过程中不仅要考虑其数理逻辑的严谨性，还要兼顾到其与工程实际之间的联系，以达到提高学生解决工程实际问题能力的培养目标。本课程目前所选用的教材是高等教育出版社出版的由徐芝纶编写的《弹性力学简明教程》（第三版），该教材的优点是内容精炼、深入浅出，被许多工科院校所采用，但该教材中的工程实例较少，仅有的几个算例大多与水利工程相关，如压力隧洞等，缺乏与本专业密切相关的工程实例，这使得本专业的学生在课程学习中专业归属感不强，到处可见“数学”符号（实为力学物理量），学生常感觉弹性力学像数学，学习过程中找不到一个清晰的思路，理论知识与工程实际脱节严重。 为此，在教学的过程中，要注意将课程的知识点与本专业的工程实例结合起来，这样既可以提高学生学习弹性力学的兴趣，又可为后续的相关专业课程打下基础。如笔者在教学中，将航空发动机轮盘的强度计算这一工程问题穿插进课堂，引导学生从分析实际轮盘的结构特征和受载荷特征出发，如何将轮盘强度问题简化为一个运用弹性力学理论可以分析的简化模型，并介绍航空发动机轮盘设计中使用较多的“等厚圆环法”的基本概念。通过该算例的讲述，使学生不被弹性力学外表烦琐的数学公式和数学计算所迷惑，能在课程学习中抓住力学理论和概念的本质，不仅增加了学生学习本门课程的专业归属感，提升了他们的学习兴趣，培养了他们运用所学知识解决工程实际问题的意识和能力，还为他们后续的专业课程学习打下了基础。 （三）注重课堂的教学氛围 长时间面对那些枯燥无味的公式及繁杂的推导过程，很容易让学生或昏昏欲睡，或开小差，提不起学习的兴趣，降低了课堂学习效率。 笔者认为可以从以下两个方面来活跃课堂的教学氛围。 1.穿插历史小故事。弹性力学是一门具有丰富历史底蕴的传统学科，在整个发展史中，曾涌现出大量诸如纳维、圣维南、牛顿、柯西、虎克等著名科学家，他们的生平事迹和卓越成就往往引人入胜，在课堂教学时，可以将这些科学名人的生平趣事、人生历程、对力学发展的贡献等都融入相关知识点的讲解中。如笔者在介绍圣维南原理时，从纳维、柯西和圣维南三位同时期的法国科学家的人生轨迹和交集出发，引入圣维南原理产生的历史背景和对科学发展产生的巨大贡献，在讲述过程中，所有学生的注意力立刻被调动起来，大大激发了他们的学习兴趣，整个课堂氛围非常活跃。 2.引入形象化教学辅助工具。由于课时限制，教师不能安排试验环节，让学生较直观地认识课程知识点。为此，教师平时应多收集一些与课程内容相关的形象化的教学辅助工具，如某个试验的视频录像、某个软件的解决工程问题的模拟动画视频等。如笔者在介绍“常体力情况下边界条件和几何形状相同的材料的应力分布与材料无关”这一知识点时，就将光弹实验的原理、光弹实验过程的视频录像、运用有限元软件做的模拟动画在课堂上穿插着播放给学生看，大大提高了学生的学习兴趣，活跃了课堂氛围。 三、结语 弹性力学是工科专业学生必须掌握的一门理论性很强的专业基础课程，同时又具有很强的理论性、抽象性和高度概括性的特点，成为大多数学生眼中的一门既抽象、枯燥又难懂的“魔鬼课程”，本文从弹性力学课程的特点出发，结合自己多年的教学经验和对弹性力学这门课程的个人理解及认识，从帮学生搭建课程的总体框架、注重工程实例与理论知识相结合及注重课堂的教学氛围这三个方面提出了一些如何提高学生学习兴趣，提升课堂教学质量的教学措施，希望弹性力学的教学能向更好的方向迈进。 弹性力学论文:工程教育专业认证背景下弹性力学教改实践探讨 【摘要】随着我国与国际的工程教育标准紧密对接，这对弹性力学的课程教学发展提出新的要求;对弹性力学的教学质量提高和学习效果量化分析，对学生弹性力学理论知识的掌握程度、弹性力学对研究工程问题分析运用程度等方面的评价及其量化分析的关注度日渐提高。本文从作者参与专业认证和弹性力学的课程教学感受出发，阐述了结合工程教育专业认证探讨弹性力学课程教学要求，以“实现预期学习结果”为导向的教改实践措施，目的是提高学生对弹性力学的学习结果。 【关键词】工程教育专业认证 弹性力学 教改实践 预期学习结果 1.弹性力学的课程特点与授课现状 在大多数的工科专业中，弹性力学是培养学生分析和解决实际工程问题的重要基础力学课程，但从弹性力学课程特点和课程学习感受来看，由于弹性力学求解问题的需要大量的偏微分方程推导与计算，因此，弹性力学课程具有理论分析强、问题抽象、力学方程推导复杂且工作量大等特点，这些特点使得大多数的学生对弹性力学课程感觉到问题求解困难、学习枯燥、学习强度大的课程学习感受[1～2]。一直以来，针对弹性力学课程对专业培养的重要性，以及少课时且高难度的学习特点，广大高校教育工作者从自身教学工作角度出发，提出问题教学法、扩容教学内容、板书+多媒体+虚拟仿真、习题精讲等多种样式的教学手段和教学思路，旨在提高教学质量和学习效果[1～4]。尽管当前的弹性力学教学实践多样化，但对于弹性力学的教学质量提高和学习效果量化分析方面的工作仍有不足，对学生弹性力学理论知识的掌握程度、运用弹性力学对研究工程问题分析程度、弹性力学理论知识交流、弹性力学自学情况等方面的评价及其量化分析工作较少。随着我国2015年正式成为国际工程教育“华盛顿协议”成员国，我国将与国际的工程教育标准紧密对接，这对弹性力学的课程教学发展提出新的要求。 2.结合工程教育专业认证探讨弹性力学课程教学要求 “华盛顿协议”规定了工科毕业生12点独立的、可评估的毕业生要求：工程知R、问题分析、解决方案的设计与开发、调查研究、现代工具应用、工程师与社会、环境与可持续性、职业道德、独立工作与团队工作、沟通与交流、项目管理与财务、终身学习，旨在帮成员国制定出一套以学习结果为导向的认证标准[5～6]。按照工程教育专业认证的标准及要求，结合弹性力学课程的性质，科学合理地制定其教学目标，并对其进行分解与毕业要求的指标点相对应，使学生掌握弹性力学基础知识，能够将其用于解决采矿工程中力学计算与分析复杂工程问题的能力。在弹性力学课程教学过程中，如何实现对预期学习结果的可量化采集与可评估分析，如何以预期学习结果为导向完成对弹性力学课程教学的持续改进是当前教学的重要任务与难点。 3.以“实现预期学习结果”为导向的教改实践探讨 1）以预期学习结果为教学目的的知识讲授 在知识讲授的教学过程中始终贯彻将预期学习结果作为教学目的，尽量以实现学生学习效果为根本。在知识讲授的教学过程中，考虑到大多数学生对弹性力学课程感觉到问题求解困难、学习枯燥、学习强度大的课程学习感受，因此，在教学的过程中适当引入工程实例和生活中的工程力学趣味现象，引导学生有意识地去探寻其中的弹性力学机理，避免学生出现“学无所用”的盲目感受;充分发挥多媒体、视频动画的视听优势，既可以在较短的课时内完成所教学的弹性力学内容，同时视听教学可以提高学生对弹性力学中的微元体力学解析的空间抽象理解，提高学生的接受程度;对于重点及难点的力学解析以板书形式授课，这样可以加深对力学求解过程的理解和掌握;建立知识结构框架，将各个知识点的关联情况告知学生，既可以让学生明确各个知识点的内在联系，同时有利于他们个人和多人的自学与交流，提高学生对弹性力学的学习结果。 2）以实现预期学习结果为导向的运用知识教学 为了使弹性力学知识讲授的教学目的得以实现，培养学生对弹性力学知识的应用，用以分析工程问题、提出解决方案的缓解不可或缺，当前的大多数教学环节对于培养学生对所学知识的应用环节重视程度相对较低。以实现预期学习结果为导向的运用知识教学，本人认为：可以采取课堂提问的形式并对学生回答表现进行等级评定，目的是调研学生对所学弹性力学知识的掌握程度进行初步摸底，同时对有利于对知识讲授的教学过程的持续改进，提高对教学目标的完成度;注重课后答疑内容的汇总与整理，授课与课上提问时间有限，在学生对所学弹性力学知识进行复习时，不可避免的会产生一些问题，汇总课后答疑内容进而整理出学生对知识的掌握困难的节点，此时加以强调和疏导对培养学生对弹性力学知识的应用提高清除障碍的保障;课后作业布置以工程问题分析和解决为主要形式，在采矿工程专业学生进行弹性力学教学过程中，以高校教师的科研课题成果和工程实际案例为依托，和学生一起培养从实践中抽象出力学理论问题，比对力学理论问题进行分析和解答，然后指导工程设计并提出解决方案，这一环节的培养将有利于培养学生对弹性力学知识的应用能力，工程问题分析能力、方案解决与开发能力，提高学生对所讲授弹性力学知识的理解与运用效果。 3）注重学习结果的评价与教学过程的持续改进 课堂提问并对学生课堂表现进行等级评定，注重课后答疑内容的汇总与整理，课后作业精细布置与批改，注重对这三个环节对每位学生学习情况的掌握，进而对知识的掌握程度可以准确把握，在下一教学环节的教学内容和教学进度进行及时调整，将以往的静态且被动教学转变为“以学生为主”的动态且主动模型，提高教学过程对教学效果的可控程度，目的是提高学生对所讲授弹性力学知识的理解与运用效果，实现弹性力学的预期学习结果。 4）以“实现预期学习结果”为导向的教改实践过程 综上所述，提出以“实现预期学习结果”为导向的教改实践过程，如图1所示，目的是提高学生对弹性力学的学习结果和弹性力学教学质量。 图1以“实现预期学习结果”为导向的教改实践过程示意图 4.结论 1）在知识讲授的教学过程中始终贯彻将预期学习结果作为教学目的，尽量以实现学生学习效果为根本;为了使弹性力学知识讲授的教学目的得以实现，培养学生对弹性力学知识的应用，用以分析并工程问题、提出解决方案的缓解不可或缺。 2）课堂表现等级评定，课后答疑汇总分析，将以往的静态且被动教学转变为“以学生为主”的动态且主动模型，提高教学过程对教学效果的可控程度;通过课后作业批改与互评，使学生增加了彼此学习效果完成情况，同时也对自己的学习情况进行了自我评价与比较，有利于学生自学情况的提高和改善。 弹性力学论文:研究生学位课《弹性力学及有限元》的创新教学研究 摘 要：针对研究生学位课《弹性力学及有限元》理论性强，逻辑严谨、直观性差、抽象、难理解等基本特点，该文在教学内容、教学方法、教学手段三方面进行教学模式创新探索。将现代教学手段与传统教学模式有机结合起来，将专业知识与工程实例溶入到理论教学之中，使枯燥抽象的理论知识变得生动实际，从而激发学生的学习兴趣和创新能力。 关键词：弹性力学 有限元法 课程改革 教学研究 研究生学位课程《弹性力学及有限元》是一门理论性兼应用性极强的课程：一方面，理论性上，弹性力学的研究方法严密，基本概念及理论内容十分抽象，公式严谨难以理解，即使对一些简化的模型问题进行求解，通常需要大量的运用高数知识与理论，涉及微积分和常微分方程，更多运用偏微分方程相关思想与知识；另一方面，应用性上，弹性力学及有限元主要分析各种工程材料和工程结构在受力过后的变形状况，需要研究生对工程实例实践有自己的感性认识，能够将理论知识的分析与工程实际的例子联系起来。因此，该课程对研究生的高等数学的基础思想和工程背景要求高，属于研究生教学期间难度系数比较大的一门学科。 该课程是机械工程专业必修的主干基础课程。涉及弹性力学平面问题（平面应力与平面应变）基本理论、直角坐标及极坐标求解、差分法和变分法、有限单元法、空间问题的基本理论等方面的内容，综合性强[1]。随着计算机技术的飞速发展，为弹性问题有限元法及弹塑性问题有限元法应用到机械工程的优化设计、制造分析提供了崭新途径和高效手段。例如：采用先进的计算机数值模拟技术，人们可以在短短十几分钟之内完成手工作业需要花费数周时间才能完成的工作，大大缩短了设计和试制周期[2]。如今几乎所有重要的机械产品和机械装备在研发阶段都必须采用数值方法进行计算分析，这已经成为探知复杂对象本质规律的定量分析手段。数字化的“虚拟试验”在研发时做到了高效率与低成本的完美结合，其大规模巨容量的工程计算模拟在研发中起到核心支撑作用。可见有限元方法作为一种成熟有效的分析手段，在科学研究、工程设计与研发制造中发挥了其无可替代的巨大作用。实现这些技术的关键之一，就是采用了CAD/CAE，而有限元分析技术则是其中的核心。可见对研究生培养来说，《弹性力学及有限元》是一门非常高端，非常重要、非常专业的课程。因此，在新的科技发展形势下，该学位课怎样在内容和体系上突出拓宽基础、提高应用能力培养，怎样把课程建设建成拥有新理念、重基础、突出应用技术、容易自学等特点的精品课程，使理论、实践、素质、创新和现代教育技术有机地结合在一起，是该课程改革和建设的目标。经过此课程的基础教授、课外作业、计算机模拟、课堂报告等教学环节，首先加深基础理论知识的掌握，熟悉一般实际实践中出现的受外力影响、边界条件、温度改变等因素而引发的应力变化、应变程度和位移量分析；其次加深理论结合实际，使学生通过虚功原理的位移法、力法、混合法及有限元数值模拟方法掌握工作实践中应用的分析和求解能力，为接下来的专业课学习和学术研究做好充分准备。 在实践教学环节，由于没有足够的计算机实验教学平台，使得学生接触数值计算和参加实验的时间少、上课内容和实际工程没有直接联系，自然而然在学习过程中不能回避地产生一定困难，由于上述因素都很大程度影响和制约了研究生学习的积极性[3-4]。对于上述问题，除了教学中合理安排上课知识顺序、细致准备教案外，还应重点探讨教学模式的创新。可从以下几方面问题着手。 1 明确课程教学总体思路和目标 高等教育的根本问题是：“培养什么人，怎样培养人”。它的培养目标是教师进行创新教学工作的出发点和行动指南。创新教育使大家深刻认识到，弹性力学及有限元课程的教学目标不是培养上机实验员，而是应该向社会输送具有较强的实践能力和创新能力的工程设计制造人才。因此，只有注重学生学习能力、思维能力、创新能力的培养，创新教育才能获得成功。 创新教学课程《弹性力学及有限元》作为计算力学的主要方法已成为工程设计分析的最重要手段，大到航天飞机、船舶及海洋石油平台、重型机械、汽车制造业，小到产品结构设计分析、以及进行理论研究都需要使用这一成熟而又有效的方法。目前，就有限元分析本身而言，主要涉及以下几个方面：数值计算；力学基础；计算机应用；工程应用。因此，“物理建模+软件平台+工程应用对象”是弹性力学及有限元分析这门课的三个主要特征。因此，在教改中应努力做到：（1）力求反映上述三个方面的完整内容，达到“数值计算及力学基础工程概念有限元平台的使用解决实际问题”的目标。（2）使研究生在弹性力学学习及有限元的数学理论分析基础方面有较深刻的理解，着重于方法论的多元融合来分析复杂工程问题，实践应用有限元分析的最新研究成果，力求解决一些实际的工程问题。（3）整合优化课程体系、进一步拓展弹性力学及有限元课程的深度、广度及应用。通过该课程教学模式的创新，带动和推进其他相关课程的建设和发展，不断提高教学质量，培养研究生综合学习与开拓创新能力。 2 教学方法创新 （1）重新设计课程体系，依照弹性力学及有限元技术的最新发展趋势，修改完善教学大纲，努力实现理论教学与实践教学的融合。 （2）采用启发式的教学方法，要求该课程的教学内容应由“静态”向“动态”方向发展。“静态”指要求学生能够在理论层面上真正理解和掌握弹性力学及有限元方法；夯实基础知识，加大课程信息量；“动态”指要求学生能够在实践层面上利用计算机有限元模拟平台掌握分析实际工程问题的动态仿真过程，如：伺服压力机结构强度及整体刚度分析、折弯机床身变形模拟、板材冲压成形及回弹动态过程等；力争反映该领域较成熟的最新的实用成果，如：高精度方法（h-p adaptive）计算的误差控制及计算的可靠性及收敛性问题等。课堂上，结合弹性力学理论知识，在先进的有限元数值仿真平台上演示教学，并在工程实际实例中精选出具有典型教学代表意义和较大知识覆盖面的实例作为教学素材，设计出一些能够充分发挥学生创新能力的上机练习及考试试题。 （3）利用网络教学手段，把课堂教学内容的PPT、课本练习题的参考答案，常见的经典工程结构三维有限元动态仿真模拟动画、视频文件等相关教学内容放在网络上，学生可网上查阅，以了解该课程的各方面情况，同时也可从网上反馈有关信息。 （4）积极寻求校企联合、共同加入课程建设和教学的模式，积极与企业工程师共同创作部分与企业项目实际类似的课程设计题目，提高课程设计的实践性，缩小课堂教学与企业实际间的距离。使专业知识与工程实例融入到弹性力学及有限元的理论教学之中，让枯燥的抽象理论知识与实际的工程实践知识结合起来，调动了研究生的学习积极性，激发研究生的研究兴趣和创新能力。 （5）推进教学与科研相融合，高水平的教学与科研是有机结合、相互促进的，以教学促进科研，以科研充实教学，实现教学和科研的良性互动。在已有的包括国家自然科学基金、上海自然科学基金及上海教委创新基金在内的科研平台上，基础理论结合实际工程问题，来推进《弹性力学及有限元》课程教学改革纵深发展，以培养适应机械工程领域需求的具有创新精神，实践能力和创业精神的高素质研究生人才。 3 先进教学手段 3.1 进行创新能力与综合能力的培养 在教学活动中，以学生为中心，尊重学生的主体地位，教师起主导作用，引导学生创造性学习。例如：精选一些具有典型工程背景的有限元分析实例，从易到难，让学生自主物理建模、数值计算、数据分析和进行结果评判，以培养学生的综合能力，构思一些综合全面、兼具开放性的上机作业，以培养学生在有限元建模方面的创新能力，给学生充分发挥其创造性思维的时间和空间。 3.2 强调计算机平台、先进软件的应用和上机实践 该课题研究团队所在的金属板材曲面成形技术实验室已获上海市高等教育内涵建设“085”工程的资助，分别购置了500吨数控液压折弯机，200吨热成形伺服压力机，5吨超精密伺服压力机，SUN SPARC10工作站，ABAQUS、ANSYS有限元模拟分析平台。因此，可在高端工作站上，采用最先进的有限元建模系统作为分析平台进行教学和上机实践，采用UG/MECHANICA、ABAQUS、ANSYS、NASTRAN软件，以实际工程问题为背景，增加在实践中进行的教学环节，利于学生在实践中学以致用、增长才干[5]。 3.3 改革传统考试手段 考试不是目的，只是一种方式，了解学生对基本理论、技能知识的掌握情况，也是对上课效果的一次检验。长期以来，一提起考试，人们就想到闭卷，对于弹性力学及有限元这门理论性及实践性都较强的课程，闭卷考试存在种种弊端。繁杂的计算公式和典型结构考核迫使学生采用“穷尽式”的学习方法进行学习，这种学习方法与创新教育的思想大相径庭。为此采用了各种考试方法综合运用的措施，即考试内容的选择力求呈现综合性、灵活性和多样性，真实考查研究生灵活运用理论知识，创造性解决实际问题的能力。因此，采取综合作业题、上机数值分析以及卷面考试等多元化的考试方式。 3.4 构建网络教学平台 多媒体及网络教学是现在高校教学普遍采用的教学方法，但是对于弹性力学及有限元这样一门理论与实践性较强的学科，完全采用多媒体教学而不结合实例是不适宜的。现今正处于一个信息化的时代，信息的传播和交流是多元化的，为便于学生广泛参与研究学习，在校园网上专门建立了关于该课程教学及综合改革的主页，利用网络教学手段，将教材内容与CAD（计算机辅助设计）技术、FEA（有限元分析）仿真和CAI（计算机辅助教学）教学有机整合的课堂教学内容PPT，课本习题的参考答案，常见的经典有限元动态模拟仿真动画、视频文件等相关教学内容放在网络上，大家可网上学习，也可以网上提问和反馈信息，以熟悉该课程的全方面知识，为加强网络教学做好有利条件。 3.5 推进教学与科研的融合 高水平的教学与科研是有机结合、相互促进的，这在专业课和专业基础课的教学活动中更显突出。近年来，该研究团队先后从事了多项包括国家自然科学基金、上海自然科学基金及上海教委创新基金在内的科研项目，这些科研项目的开展对进行弹性力学及有限元课程教改起到了很好促进作用。 3.6 实现教学与工程实践的结合 在工程领域，课程教学与工程实践是紧密相关的。课题组近几年校企联合及横向科研活动中累积了一些具有代表性的工程结构有限元分析的实例，如：大尺度起重机吊臂板材零件的有限元分析、伺服压力机强度分析、折弯机机床床身变形的有限元分析、折弯机送料装置的三维有限元分析。将上述课题作为实训素材，使专业知识与实际工程应用融入到弹性力学及有限元的理论课程学习当中。这种多元化的课程建设和创新的教学模式，真实提高课程理论与实践教学质量。 4 结语 “弹性力学及有限元”教学创新体系的建立具有深远的教学意义。第一，它体现了创新教学的实际运用性。通过从教学内容、教学方法及教学手段三方面的创新研究，将课本基础内容与CAD/CAE技术和有限元数值模拟实践教学有机地结合起来，通过网络可实现资源共享，便于教师教学和学生辅助学习。在理论及实践环节，通过实际科研与学科教学、学科教学与工程实践的结合，培养研究生理论分析和处理工程上实际问题的综合能力，培养研究生创新能力。尽管该课程的教改还存在诸多不足之处，但坚信，通过课程改革继续摸索和推进、实践中不断完善和成熟，可以把该课程建设成开放的、具有较宽口径和较大覆盖面的、高水平的研究生学位课。 弹性力学论文:浅谈《弹性力学》双语教学 摘要：本文从老师进入弹性力学双语教学角色工作开始，首先介绍了双语教学的重要性和目标。其后介绍教材选用、授课形式、授课对象、授课方法、考核方式等为提高双语教学质量所采取的措施。 关键词：双语教学；教材；弹性力学；原版教材 随着中国开放搞活经济的不断深入发展，我国高等教育与国际接轨的程度越来越高，对高素质、高能力人才的需求越来越迫切。对专业与外语的统一，传统的外语教学已远远满足不了这种需求，要求寻找更有效、更能适应现代社会需求的教育形式和手段。采用双语教学在高校教育改革的过程中也必然成为热点和重点，是我国教育与国际接轨，迎接新世纪挑战和教育改革发展的必然趋势。 从2001年开始，国家教育部提出要求各高校在三年内开设百分之十到五十的双语教学，并引进原版教材以提高教师的教学水平。由于专业问题与其他问题，大量聘请外籍老师可能性较小。2003年，我们尝试在机械工程学院过控与机制两专业学生中，采用英文原版弹性力学教材进行双语教学试点。这不仅与国家教育部和国际科技交流日益频繁对人才提出的要求相一致，而且从另一方面看，本科三年级学生已经学习基础外语8年以上，他们已具备了一定阅读及查阅外文专业资料的能力。而弹性力学又是一门选修课，参加选修的一般是学习积极性比较高的学生，可以保证双语教学的切实可行。经过几年的教学实践，我们在《弹性力学》双语教学方面进行了如下一些有益的尝试和探索。 一、双语教学的意义、目的 真正理解什么是“双语”。有些学生以为在课堂上说了英语、教师在课堂上用英语作简单的陈述就算是双语教学了，其实不然，双语教学，其实际意义在于熟练运用两种语言进行专业的工作、学习、交流。我在采用双语进行本课程的试点教学之前，与学生已经形成这一共识：在教学中要始终把弹性力学教学放在首位，英语教学方式放在第二位。即学习《弹性力学》是课程内容要熟练掌握。在保证学生学好弹性力学课程的基础上用英语去听、去理解掌握、去交流。再有科技文献的阅读、写作能力也有要求，培养学生用英语和弹性力学分析和解决问题，用英语去“解读”力学。不片面强调课堂英语用语量，也就是说用英语带学生进入互动交流，在课堂实践中完成解读力学的飞跃。 二、选用原版教材的意义、目的 合理选择原版教材和国际通用教材是搞好弹性力学的重要保证。原版教材的语言是准确的、使用地道的英语，“双语教学”强调的是用英语在课堂上师生间的互动，通过互动使同学在简单的英语授课中在学习英语同时也学到了弹性力学的课程。由于学生的英语水平的不同，部分同学阅读原版英文教材还比较吃力，我们对部分教材进行中文注释，使同学在上课前就可了解课程内容，这样，上课就很容易互动了。为了提高教学效率，我们还做了一定量的生词表，以解决学生上课时查字典费时的问题。用多媒体教学，图文并茂，便于学生更好地阅读和理解教材内容，又可以促进学生学习弹性力学的兴趣。 通过原版教材也可以接触到世界前沿的科技知识，了解和掌握前沿的科技知识。为此，我们选用了国际著名图书影印版系列之一《Advanced　Strength　and　Applied　Stress　Analysis》（2001年）中的弹性力学的相关章节。内容按教学大纲要求选编，其章节编排与现行中文版教材章节编排大体一致。 三、拓展教学思路，洋为中用 由于原版教材在教育体系上与国内教育体系上的差异，我用徐芝纶编写的《弹性力学》为主干思路学，以国内传统教育为主要思想分析和解决问题的方法展开教。国内教材理论缜密严谨，逻辑性强；国外教材灵活多样化解决问题不失技巧。用两种不同的思路教授学生，使学生学到了不同以往的分析和解决问题的方式方法。如本教材所有问题都从空间问题入手，以平面问题为其例，由繁到简，徐芝纶编写的《弹性力学》从平面到空间，由简到繁，思路不同但解决问题答案唯一。直角坐标与极坐标转换、对应讲解等，理论推导层次分明，一切与解决工程实际为出发点，源于理论应用实际深入浅出，有利于学生消化理解基本概念。这些都对我们的学生很有启发。 四、教学多样化与传统教学的统一 在多样教学中，对重点、难点及开发新思路部分，以预留（以英文为主）问题课下解决，课上以中文为主进行讲授。对新概念较多的内容英文中文各半，学生对力学概念及以前学过的内容即熟悉的、容易理解的内容以英语为主讲授。中文部分，也要求学生课下读懂书上英文的内容。在课堂上，我尽量保证英语的发音准确和使用正确流利的英语，为学生提供用英语学习专业知识的环境。为了让学生更好地掌握学习内容，避免学生用英文理解问题而产生的偏差，例举大量我们日常生活遇到的有趣问题，并进行及时总结，把所学内容按基本英语含义掌握。这样使同学在专业和英语两方面都得到切实的提高。 对徐芝纶编写的《弹性力学》教材与我们选的《Advanced　Strength　and　Applied　Stress　Analysis》教材内容相同部分我们以《AdvancedStrength　and　Applied　Stress　Analysis》教材内容为主，这样便于学生掌握地道的英语。对教材内容不相同部分，按其内容的重点难点、大纲要求，以掌握专业知识为主，掌握英语学习为辅的原则。我们双语教学的重点是首要掌握弹性力学课程，其二英语学习。双语教学的另一形式是，在学生掌握一定的专业知识和英语知识后，聘请一位专业外籍英语老师做一堂专题报告，可与学生相互交流，这样可激发学生的学习热情和求知欲。 五、双语教学的考核形式 经过化工大学机械工程学院院领导批准，并参照同类一些院校的做法，本课程采用教学全程考核，按比例总评成绩的考核方式。 1.课堂参与成绩10%记入。根据学生的课堂表现、课堂反应、回答问题情况、出勤情况、学习态度等核定。 2.平时作业与定期测验成绩20%记入。精选每次课后作业（全部为英语习题），及时布置。要求按时、独立完成，要求解题正确、解题规范，以此作为评分依据。 3.期末考试成绩70%记入。在学生已逐步适应英语习题的基础上，考试全部采用英语试题，考试题量基本与传统教学相同。 这样我们可以纵观学生在学习过程中的各个环节，对他们实际的知识水平和能力给出一个综合、客观和全面的评价。 经过几年的尝试，双语教学取得了一定经验和一定的成果。我们的努力和所做的工作也得到院领导、相关部门及学生们的认可。但我们也清醒地认识到，无论语言环境，还是师质条件，外国都占有一定优势，国外的双语教学语言环境我们是无法相比的，我们的双语教学面临很多困难，都需要我们一一解决。我们的实践刚刚开始，要让学生专业知识和英语水平双丰收，需要教师和学生双方面的共同努力，也需要各方面的大力支持，特别是资金的支持。只有不断地探索，勇于实践和改革。作为初见成效的双语教学，后面的路还很长，我们还要继续努力，得以更大发展，以期完善和完美。 弹性力学论文:基于移动互联网技术的弹性力学教学新模式研究 【摘要】基于移动互联网技术，对传统的弹性力学与有限元教学模式进行改进，建立基于移动互联网技术+课堂教学的模式，选取本科5个班级，分成两组，分别开展新教学模式和传统教学模式下的教学工作，并对两者的教学过程和教学效果进行对比分析，结果表明新教学模式相比于单一课堂模式具有明显的优势。研究成果可以为大学本科力学课程的教学提供参考。 【关键词】移动互联网 教学模式 弹性力学 工学 课程 一、引言 《弹性力学与有限元》是工科类专业的本科教学的专业基础课，该课是以理论分析为基础，着重培养学生利用连续介质力学的思维，建立基本的力学方程、几何方程和物理方程，解决实际工程问题的能力，代表着本科力学教育的最高层次，是弹塑性力学，岩石力学等其他连续介质力学学科学习的基础，也是培养学生利用弹性力学的基本理论和有限元近似解法去处理复杂边界条件下的力学问题的创新能力。工科专业的学生通过学习弹性力学与有限元的最基本理论、基本假设。掌握求解一般力学问题的解析解和复杂问题的数值解的方法，为任意形状的变形体弹性力学问题的解决打下坚实的基础。目前对《弹性力学与有限元》的教学沿袭传统的教学方式，以课堂讲授为主的方式向学生传授理论知识，考试依然采用闭卷考试的形式，由于弹性力学本身的特点，在有限的时间很难通过1-2道计算题对学生的学习效果进行全面的考核，因此考试成绩很难体现学生对课程知识的掌握。目前，随着移动互联网技术的发展，下载app模式已经进入我们生活的方方面面，各种不同学习app软件也纷纷出现，比如驾校考试app学习、新东方托福、雅思、pets5英语学习app，广场舞app，平安好医生app等等，总之基于移动互联网技术的各类学习、生活app越来越丰富，也给我们学习方式和学习时间的安排带来了革命性的变化。基于这样的技术背景，笔者在学院和学校的支持下，开展了基于移动互联网技术的《弹性力学与有限元》教学模式改革的研究，申请获得了教研项目的支持。笔者通过建立教学QQ群，微信群，通过定期群讨论，学习资料，学习方法，计算案例及时共享等方面进行了大胆的探索，并结合传统的课堂理论教学和上机实践，对学生们的学习状况进行来全面的评估，通过“有无对比”原则，分析改革前后学生们的学习成绩，分析论证了基于移动互联网技术的《弹性力学与有限元》教学模式的合理性。研究结果表明，在新的教学模式下，学生们的学习热情和兴趣获得了很大的提高，期末考试成绩整体水平也获得了提升，关键是提升了学生们利用既有理论解决实际工程问题，特别是复杂工程问题的能力，提高学生的科研兴趣。 二、当前本科生弹性力学教学遇见的问题 （一）教材问题 弹性力学作为工科专业的一门重要理论基础课程，是一门不断发展的课程，目前本科教学所选取的教材本身也有很多需要补充的内容，比如国内高校所采用的弹性力学教材就还需要补充。 以徐芝纶编著的《弹性力学》为代表的弹性力学教材，一般都不采用张量表述。当前工程问题的专业问题多以以张量符号进行理论描述，所以应增加张量基本理论的教学内容。目前的弹性力学教材花了比较大的篇幅推导开尔文解、平面问题的各解析解，但是实际问题当中边界问题非常复杂，根本不可能得到解析解，对学生有限单元法掌握的考核比较困难，经典解析解的推导过程并不是本科教学的重点，而是要重点培养学生利用弹性力学与有限元的基本理论去解决具体实际问题的能力，总之，目前《弹性力学与有限单元法》的教材与复杂的工程实际问题联系并不紧密，使学生们在学习这门课程的时候，很难提起兴趣，对于重视实际应用的本科生而言更是如此，因此在教学的时候应该增加复杂工程问题的应用教学，而这样的教学内容收到教学课时和教学条件的限制很难在课堂开展，因此需要增加学生们的课余时间，这就牵涉到学生的学习兴趣问题。 （二）教学课时相对较少 目前功课本科专业基础课教学课时普遍较少是目前高校教育的客观事实，一方面为学生们提供了大量的课余时间去培养自己的兴趣，增大了学生们的自主性，另一方面也为教学提出了新的要求，课堂的ppt讲授可以为学生们灌输大量的知识信息，但是学生们需要花费比较大多的课外时间去消化，积累和巩固。学生在自己的课外时间有自己的选择权，他们愿意花费多少课外时间在一门专业基础课的学习上，取决他们兴趣爱好，但是如果停留在表面，《弹性力学与有限元》是一门艰涩、难懂的力学学科，要培养学生的课外学习兴趣仅靠课堂教学是远远不够的，因此，提高学生们的学习兴趣是《弹性力学与有限元》这门课教学的内在要求，也是提升教学质量的内在要求。 （三）基于移动互联网技术的教学应用很少 现代智能手机是高校本科生的必备之物，与移动互联网有关的活动成了高校学生生活重要组成部分，但是高校学生往往利用移动互联网浏览网页、打手游、看电视、购物消费等于专业学习无关的活动，传统的教学手段没有利用这一工具增加学生课外专业学习的时间。这是值得商榷的问题。可以说移动互联网技术架起了一座学生与老师沟通桥梁，通过从实践应用讨论，到具体工程算例资料共享以及各类专业类全国作品设计大赛的参与，全方位的激发学生的课外补充学习的乐趣，提高学生们的学习效率，充分利用移动互联技术提供的平台，提高学生利用互联网技术进行《弹性力学与有限单元法》的课外学习时间，这是该教学模式研究的重要方面。 三、基于移动互联网教学模式的教学评估指标的建立 基于移动网教学模式的教学评估指标与传统的单纯靠期末考试成绩的单指标评估不同，新教学模式的教学评估指标以期末考试成绩和其他指标相结合的综合评估指标，其他指标包括学生平均单日《弹性力学》课外学习时间、具有利用有限元分析软件对复杂边界条件的弹性力学问题能力的人数占总人数的百分比、平时成绩。四者的权重分别是考试成绩占0.5，满分100分，课外学习时间权重0.2，满分20分，商用软件熟练人数的百分比，权重0.1，满分20分，平时成绩权重0.2，满分30分。设综合评价指标为E，则评估指标计算如式（1）所示： E=Q1P1+Q2P2+Q3P3+Q4P4 （1） E-教学评估综合评分；Q1、Q2、Q3、Q4分别期末班级平均考试成绩、学生单日平均课外学习时间评分、商用有限元软件熟练人数占班级总人数的百分比所对应的分数、班级学生的平均平时成绩。P1、P2、P3、P4分别为4个单项评估指标的权重值。4个单项指标的评分标准，期末考试班级卷面成绩平均值，满分100分，不分档，平时成绩以到课率等为评判指标，分数以实际分数为准，总分30分，不分档。课外学习时间评分标准：1小时以下，8分，1-2小时，12分，2-2.5小时，16分，2.5-3小时，18分，3小时以上120分。商用有限元软件熟练程度评分标准：熟练人数占班级总人口的百分比10%，8分，10%―30%，12分，30%―50%，16分，50%-70%，18分，70%以上，20分。 四、基于移动互联网教学模式的设计与实施 （一）基于移动互联网教学模式的设计 基于移动互联网技术的教学模式为教师和学生之间架起了一做沟通的桥梁，老师可以通过QQ群，微信群等移动信息接受终端将学习资料、研究新动态、教案通过共享文件的形式实时有效的发到每一个同学的手机上，学生们可以及时下载学习。学生们也可以同过QQ群，微信群、电子邮件等方式将自己在学习中遇到的问题、想法第一时间的上传到网上，老师和其他学生也可以第一时间接受到这些信息，老师和学生们一起讨论，共同学习，共同进步。 （二）模式实施 笔者多年从事采矿工程和土木工程专业本科生的《弹性力学与有限元法》教学工作，分别选取采矿两个班，土木两个班进行新型模式和传统模式教育工作。两个班分开授课，教学大纲和授课内容基本一致，考试试题相同，都是采用闭卷的形式考试，两个专业的课堂授课课时和上机实验课时一致，前者通过新模式教学，提高了学生的学习兴趣，增加了课外时间，老师通过在QQ群交流平台上搜集同学们提出的问题集中回答，引导学生利用课外时间进行工程问题的数值建模计算，几个有兴趣的学生进行相应级别的数值建模大赛。另外一个专业的学生采用传统的教学模式开展课堂教学工作，通过布置课外作业，课堂集中答疑的方式进行，在上机课时进行有限元数值模拟软件的建模学习，通过布置课外作业，让学生们开展数值建模的练习工作。经过一个学期的，对两个专业的学生的的成绩进行对比，对比指标见第3节。通过对比分析两种模式下的弹性力学与有限元的教学效果，进一步分析基于移动互联网教学模式在弹性力学与有限单元法课程教学的可行性和实用性。 五、教学效果对比 期末考试两个专业教学成果的评估指标对比值如表1所示。通过对比，可以看出：新教学模式下，学生的期末考试卷面成绩明显高于传统的课堂教学模式下的卷面成绩。两种教学模式下的平时成绩也有比较明显的差距，平时成绩的评分标准主要是根据学生们的到课率和平时作业成绩，由此可以表明在新的教学模式下，学生们对《弹性力学与有限单元法》的学习兴趣得到了比较大的提升。这还可以从学生们课外学习时间和商用有限元软件的熟练程度的评分中得到体现。新教学模式下的学生在学习日的平均课外时间达到2个小时以上，这很大程度上提高了学生的学习成绩，通过调研，他们主要把时间花费在商用有限元软件数值建模的学习上，部分学生由于参加数值建模大赛，花费了更多的时间在弹性力学与有限元的学习中。通过对两个专业学生学生数值建模的作业模型的评分对比，以及相关建模大赛的成绩对比，得到了两种教学模式下的有限元商用软件的熟练程度的评分对比，根据式1计算得到两种教学模式下的教学评估综合评分分别为53.72分和46.2分，前者明显大于后者。综合评分对比也可以看出，新教学模式下的教学效果明显优于传统教学模式下的教学效果。 六、结论 1.随着移动互联网技术的发展和普及为艰涩枯燥的弹性力学与有限元的教学打开了新的思路，相比于传统的单纯课堂教学，基于移动互联网技术的新的教学模式，为老师和学生之间架起了一座课外学习的桥梁，通过QQ群，微信群建立起来的学生与老师的课外交流平台，并基于这样的交流平台建立的模式是对传统教学模式改进，大大提高了教师与学生的交流时间，温暖了师生关系。 2.通过两种教学模式的对比，新教学模式下，学生学习弹性力学与有限单元法的兴趣得到了很大的提高，主要表现在课堂到课率、课外学习时间以及商用有限元软件熟练程度三个方面，从期末考试成绩以及相关学生参加数值建模大赛的情况可以看出，新的教学模式相比传统的课堂教学模式具有明显的优势。该教学模式可以为其他力学课程的教学提供有益的参考。 弹性力学论文:经典弹性力学和应用力学方法相关性 摘要：本文通过对应用力学方法特点与经典弹性力学半反演法特点分析和对比，解释了应用力学的方法是从经典力学的半反演法演变而来的，并讨论了弹性力学的教学中与应用力学之间的联系，并能有效的提高教学质量和效率。 关键词：应用力学方法；经典弹性力学；半反演法 1.引言 力学的本意是通过数学强大的工具性建立分析方程，并通过数学解析的方法来分析和剞劂各种力学问题。但是面对复杂的工程力学，现有的数学方法遇到了困难。而应用力学就是从工程中提出力学问题，然后再用力学去分析和解决，巧妙的将力学简化成与数学分析相关的问题。本文就是分析应用力学方法和经典弹性力学半反演法特点的差异，分析应用力学的根本特点。 2.应用力学方法的特点 应用力学和数学力学方法有着明显的区别，数学力学只能够解决一些较为简单的问题并且得出精确解，而 应用力学是将原始问题转化成了数学模型，避开了很多无法解决的数学问题，同时利用了数学强大的工具性，满足了复杂工程的需要。应用力学有机的将力学分析、应用数学以及实现研究等组合在了一起，组成了一套能够有效的应对工程问题的处理办法。但是其分析力学问题的过程我们也能看出，实际上起到关键性作用的还是力学分析本身，也就是说首先要力学的角度充分的认识问题才有可能归纳和总结出数学模型，需要对力学问题有深刻的理解。在相关的力学问题建立数学方程后，并不是直接应用数学分析解决问题，而是对力学问题进行专门的、深入的和反复的研究，直到将工程问题转换成力学模型，避开了很多数学难题，这就应用力学的基本思路。而数学力学和应用力学之前的对比如图-1所示： 图-1数学力学和应用力学之间的对比 其中连接应用力学简化力学模型和数学力学求解方案中半反演法的箭头是我们后期加上去的，也是本文所要分析的重点。 3.经典弹性力学半反演法特点 分析经典弹性力学的著作我们不难发现弹性力学主要包括了三个主要内容，分别是基础理论、正解法、半反演法。三个主要的内容都很精细和深入，尤其以半反演法最为系统和庞大的部分。但是初学者往往并没有掌握正解法和半反演法的内涵，常常将两者合并起来进行分析，并简单的认为学习弹性力学就是分析数学在弹性力学中的应用，从而忽略了半反演法中汲取其解决问题的思想，将注意力放在了数学问题的分析和推导上。在经典弹性力学的发展中，为了解决直接求解三维弹性力学问题的难点，圣维南提出了半反演法并成功的解决了柱体扭转问题。圣维南半反演法基本的思想是：面对弹性力学问题的时候，首先假设某些对应力、应变以及位移等变量，同时也预留了足够的自由度从而适应弹性力学的方程和边界条件。而在经典弹性力学的学习中，分析经典弹性力学的半反演法和应用力学之前的相关性，可以让学习者发现两者在解决力学问题的时候的思想精华，而不仅仅是将弹性力学的学习看成是数学分析的过程。 4.半反演法的本质 这里从非圆截面轴的扭转力学问题分析半反演法的本质，首先根据材料力学的定义写出圆轴扭转的表达式。圣维南就曾经用材料力学对圆轴扭转的表达式处理过这个问题，但是得出的结果却与实验有出入，因此其在基本表达式外也加入了界面的翘曲位移，并假所有的截面翘曲是一致的，并结合协调方程分析每一个截面的扭转应力。从而将一个复杂的三维力学扭转问题进行了转换，所以就得到了一个和三维弹性力学同样严格准确的求解，也将扭转方程进行了简化。然而值得注意的是经典弹性力学的半反演法对复杂弹性力学的转化并不是纯数学的，其本质意义上是从简化的力学模型将弹性力学的数学方程简化了，但是得到了简化方程和弹性力学方程其实是等价的，然后通过数学方法解决这个弹性力学方程，从而得到精确的答案。 5.应用力学方法是一个近似的半反演法 通过上述对弹性力学和经典弹性力学方法特点的深入讨论，我们对两者进行了分析和比对，因此我们归纳出以下几点：弹性力学是通过简化的力学模型实现对弹性力学方程的简化的，两者等价因此简化的力学模型本身也是精确的；而应用力学的方法是通过简化的力学模型实现对弹性力学方程的简化，因此简化后的力学模型是近似的；弹性力学半反演法注重的严格精确解，所以必须要求简化方程和弹性力学等价；应用力学本身追求的是近似解，所以并不注重简化方程和应用力学方程保持等价，但同时也对精确度有着一定的要求。 综上所述，应用力学的方法和半反演法非常的相似，位移的差别就是两者对于解的精确度要求不同，也就是说我们完全可以从弹性力学的半反演法中去探索和发现和应用力学相通的精精微。因此我们其实可以说应用力学根源就是弹性力学的半反演法，但是弹性力学获得简化方程的过程显然要比应用力学难的多，但不可否认从弹性力学的学习中有很多对应用力学的有益的地方。同时也要明白经典弹性力学面对的是典型的弹性力学问题，但是应用力学面对的则是复杂的工程问题，问题的条件和假设要远远比弹性力学复杂，这就是为什么如此多的力学大师在应用力学中有独具见解的原因，学习经典的应用力学范例的时候同样要学习他们创造性的根源。 6.提高弹性力学课程教学的方法 由于弹性力学几乎全部是又数学推导组成的，因此有着一定的抽象性，很难把握到方法的本质。上文分析了弹性力学和应用力学之间的关系和差别，我们可以得出在教学中突出半反演法和应用力学之间的关系，可以有效的提高教学质量和效果。首先弹性力学解决的是典型的弹性力学问题，因此可以从中学习到简化方程的构建方法，学习其在简化力学模型中的创造思维，抓住分析问题的本质，从而掌握一种分析问题的思路和方法。 弹性力学论文:应用弹性力学对锚爪嵌入套管进行力学分析 摘 要 水力锚是一种油田生产井压裂酸化时用来固定管柱的井下工具，也可用于试油、找水、卡堵水等工艺管柱中。应用弹性力学方法计算锚爪在不同的压力下嵌入套管深度，本文研究结果为水力锚设计及优化提供理论基础。 关键词 锚爪 套管 弹性力学 套管深度 0引言 水力锚工作原理是当油套产生一定压差时，产生一个液压作用力，锚爪自动伸出，卡在套管内壁上，实现锚定油管柱的作用。锚爪在在液压的作用下，锚爪齿伸进套管，卡住套管内壁，实现锚定作用，在不同压力作用下，锚爪卡进套管深度不同，锚定力也不尽相同，所以研究锚爪牙齿卡进套管深度，清楚承受锚定力的大小，为采油行业压裂技术提供理论依据。 1应用塑性力学对锚爪嵌入套管进行力学分析 假设楔形体受均布载荷作用，接触面无摩擦，取单位宽度进行分析。 在这里，楔形体内任意一点的各应力分量决定于 ，q， 和 。根据量纲分析，各应力表达式只能取Nq的形式，其中N是 和 组成的量纲一的数量，所以在各应力分量的表达式中， 不可能出现。 2结论 利用弹性力学的方法得出了锚爪在不同压力下嵌入套管深度，以及单个锚爪的锚定力大小，为水力锚的设计提供理论基础。 弹性力学论文:关于弹性力学的绪论与总结课堂教学探讨 摘 要：弹性力学是变形体力学的重要组成部分，对本科生进一步学习其他固体力学课程起到奠基石的作用。笔者在课堂教学实践中发现，绪论部分和总结部分对于本科生从产生兴趣、积极思考、形成局部认识到整体认识等阶段起到关键作用。因此，笔者主要在绪论部分通过生动的介绍弹性力学发展史和具体案例与学生互动，让弹性力学吸引学生，调动学生学习的自主性和积极性。在总结课时，系统归纳弹性力学，让学生从局部认识提升到整体认识，提高课堂教学质量。让学生在学习弹性力学时从畏难和被动接受知识到主动思考，再上升到有兴趣学习此门课程。 关键词：弹性力学 绪论 总结 课堂教学 本科生 弹性力学是固体力学的一个重要分支，是高等学校力学、航天、机械、土木、材料、水利等专业的一门理论性与应用性都很强的基础课程。目前国内大多数院校的上述专业均将弹性力学课程作为本科学生的必修课，是一门既重要又难学的课程。近年来，随着高校的改革和专业调整，很多学科根据本专业本科教育培养目标、专业教育的基本模式和课程框架，实现宽口径、厚基础的教学基本要求，减少了课时和精简内容。在有限学时下如何保证教学的基本要求和基本内容，对教学内容和形式作相应的探索，研究用什么教学方法和模式达到强化能力培养，一直是弹性力学课程教学过程中的重要任务和认真思考的问题。关于弹性力学课程中具体的每个章节讲解的内容，由于弹性力学作为一门基础课程，有各类教学参考书和优秀教学网站提供给教师参考，如《弹性力学简明教程》、中国高校力学课程网等。在课堂教学方法上，又有多种多样的教学方法让教师运用，如启发式教学、互动式教学、多媒体与传统相结合教学、以及参与式教学等。这些优秀的资源和丰富的教学方法为现在弹性力学教学改革提供了基本保证。可是，笔者在弹性力学课堂教学实践感悟到，教师让学生学好弹性力学课程的基本要求是，学生在心理上对弹性力学“有兴趣、不畏难”，那么讲好绪论课部分有着至关重要的作用，教师应以讲好绪论为钥匙，帮助学生打开学习新学科的大门。 弹性力学课程是本科生接触到较早的专业基础必修课之一，能否学好这门课程不但直接影响到后续的塑性力学、计算力学以及变形体力学的学习效果，而且更重要的是关系到学生对上好专业课的兴趣和信心；通过学习本课程，建立力学解决基本工程问题的严密数学框架，掌握基本问题的基本解法，为后续专业课学习打下坚实的基础。该文重点是对弹性力学讲好开头的绪论部分和收尾的总结部分的课堂教学探讨。 1 弹性力学课程的学习现状 弹性力学课程对本科生一直是一门既重要又难学的课程，很多学生反映在学习弹性力学的过程中，发现弹性力学内容的表述方面具有很强的理论性和抽象性特点，而且求解过程对数学运算依赖性大，出现了大量的偏微分运算和公式的推导，让部分学生有“畏难”心理，很容易对学习弹性力学课程丧失兴趣。另外，学生在学完弹性力学课程之后找不到一个清晰的思路，比如学了按位移求解、按应力求解、按应力函数求解、逆解法和半逆解法、里茨法和伽辽金法等，这些方法之间存在什么关系，各自属于什么层次，又能解决什么样的问题，学生不是很清楚。原因在于学生在学完弹性力学课程后没有系统地从整体进行归纳梳理，只是有局部认识，各知识块之间产生混淆等原因造成的。但是，学生很渴望学完弹性力学课程后从整体层面知道这些关系与区别。 联合国教科文组织编写的《学会生存―― 教育世界的今天和明天》书中把未来教师角色描述为：现在教师的职责已经越来越少地传递知识，而是越来越多地激励思考。因此，如何从开始引起学生学习弹性力学课程的兴趣，激励学生积极主动地思考，同时课程结束后对知识进行系统梳理和归纳，让学生对弹性力学形成整体认识，这两点一直是教学过程中的主要任务和要探讨的问题。解决好开头和收尾这两个课堂教学环节，可让学生起到事半功倍良好效果。于是针对这种现状，在弹性力学教学的开始阶段，就要让学生了解所学知识的作用，学以致用是最好的动力，以激发学生学习该课程的兴趣。在产生了学习兴趣后，应该让学生了解它与材料力学、结构力学的区别与联系，懂得要进行复杂的工程结构设计，掌握弹性力学的重要性，变“要我学为我要学”。笔者在绪论部分通过生动的介绍弹性力学发展史和具体案例与学生互动，让弹性力学吸引学生，调动学生学习的自主性和积极性。在学完本课程之后，笔者进行总结，从基本概念、基本原理、基本方程、基本解法和基本问题等“五个基本”对弹性力学整体层面进行总结，让学生从局部认识提升到整体认识。让学生学习弹性力学时从畏难和被动接受知识到主动思考，上升到有兴趣学习此门课程，到学完后能整体把握知识结构，为后续力学课程奠定坚实基础。 2 讲好绪论课 绪论课是建立起课程整体概念的起步，面对刚刚接触新学科的学生，教师应以讲好绪论为钥匙，帮助学生打开学习新学科的大门，学生在全新的观念基础上去学习，后续许多章节的学习将会变得比较轻松，比较容易接受。教师在绪论部分除了介绍弹性力学的基本研究内容和基本假设之外，笔者认为也要重视弹性力学发展史，以及人们在长期生活实践中抽象出来的弹性力学模型。引出一些现实生活中问题，又生动地通过弹性力学模型巧妙予以回答。教师需要不断地查阅新的科学文献，关注研究的问题与学生学习弹性力学模型之间转换。让学生认识到学习弹性力学问题时不是纯粹的数学推导，而是有实际应用意义的问题简化求解。针对绪论部分内容特点，这部分的课堂教学方式上主要采用多媒体和与学生互动方式进行讲授。 2.1 讲好绪论树立学习课程的良好心理环境 弹性力学有着光辉的发展史，有众多为之奋斗的杰出科学家，如柯西、圣维南、拉梅、纳维、赫兹等；有多项具有重要科学意义的研究成果，如莱维问题解答、奇尔西问题解答、布希内斯克解答和赫兹接触问题解答等，也有许多待解难题。这些科学家的生平以及对力学的贡献都对学生产生强烈的吸引力，引起他们浓厚的学习兴趣。而且这门课程就可以与学生一起学习这些大师们精彩解法，让我们了解和掌握他们是如何找到问题的切入点，并如何对问题进行求解。比如介绍赫兹（Hertz），学生一定知道他是德国物理学家，因为频率的单位就是以他的名字命名。可是学生们不一定知道赫兹是接触力学的创始人，他在做两个透镜的光学实验时，发现了两个透镜的接触变形对光的传播产生影响，并在1880年的圣诞节期间完成了两弹性球体的接触应力问题，年纪才23岁，与本科生们是同龄人。而这门课中就要学习Hertz是如何解决这个接触问题，以激发学生学习的兴趣。 在教学过程中，教师调动学生的兴趣和热情，使学生产生努力学习、刻苦钻研的巨大动力，必将产生良好的学习效果。在绪论部分讲弹性力学的研究内容与理论力学、材料力学和结构力学等课程区别时，可简要通过生动的例子说明，比如一个矩形截面梁被两个圆柱支撑时怎么解决受力分析，三个圆柱支撑、四个圆柱支撑、以及一面墙支撑这个矩形截面梁呢？等等，简要直观的说明各力学基础课程的区别与联系。讲解这些问题应做到有理有据，恰如其分，一定要讲足讲透问题的背景、地位、任务、作用和缘由，使学生获得正确鲜明印象，激发起他们强烈的求知欲望，同时也增强了他们的学习动力，树立学习课程的良好心理环境。 2.2 绪论课的重要性在教学实践中得到了验证 在绪论课的教学实践中，我们需进行精心组织和认真准备。上绪论课之前，需要查阅和收集弹性力学相关问题的研究资料和工程实例，做成精致的幻灯片和影像视频。比如，2010年伊春空难中壳体机身在着陆时外力过大产生的断裂问题；1986年1月，美国挑战者号航天飞机发射失事，是由于助推器的密封橡胶圈在低温下产生塑性变形，导致燃料泄漏；1840年美国华盛顿州的塔克马大桥的塌陷问题；缠绕在匀速转动轴承上的弹性体内应力应变问题等。结合生活中的实际问题，简化为所学的弹性力学问题，激发学生的学习兴趣。 比如，我们生活中常用卷纸，每一段出现一系列圆孔，只要轻轻拉伸既可以实现纸张断开，这比同样材质没有圆孔要省很多力气，其原因正是弹性力学中圆孔的孔边应力集中问题。再比如介绍薄板问题时，我们知道当飞机降落后飞机机翼的阻流板要迅速向上打开，否则飞机就要冲出跑道，甚至造成机毁人亡的损失，这里阻力板就可简化为矩形薄板一边固支，板面受垂直作用均布载荷时的弹性力学问题。那么学生学习小挠度薄板问题之后，就可以基本解决这类问题。当然，学生们很想知道这些问题背后的答案，这激发了学生学习这门课的兴趣。上好绪论课的重要性在将会在实践中得到了很好的验证。 3 讲好总结课 上面介绍了讲绪论课，它对全书的基本内容作一简明扼要串讲，显示各章节内容的相互联系，相当于全书的“提要”，学生掌握了这一轮廓图有利于了解各章节错综复杂的内容。学完本课程之后，需要对全书的基本内容作一串讲，做好总结课，纠正学生头脑中的片面观点，使学生吐故纳新，建立弹性力学的基本概念、基本原理、基本方程、基本问题和基本解法，使学生对这门课形成整体的认识体系。关于弹性力学总结课，一方面是由于教学大纲也没有这方面的要求；另一方面是由于各章节已经进行总结，老师不重视。这就造成弹性力学总结课忽视。总结课的重要性在于，讲好总结课让学生系统地掌握各知识点，以及各知识点之间的关系，可让学生对本门课程从局部认识上升到整体，即从整体高度来领悟本课程，为今后学习后续课程奠定良好基础。本文针对中少学时的弹性力学课程，以高校本科阶段的弹性力学主流教材徐芝纶等编著的《弹性力学》为参考，鉴于课时安排，笔者在教学实践中总结课时间为15至25分钟，这部分的课堂教学方式上主要采用传统板书和与学生互动方式进行讲授。 弹性力学的重要知识点可按基本概念、基本方程、基本问题和基本解法进行系统总结。弹性力学的基本概念有外力、内力、应力、形变、位移、圣维南原理、一点的应力状态、主应力的性质等；基本方程包括平衡微分方程、几何方程、物理方程、拉梅-纳维方程、相容方程等；基本问题主要包括平面问题、空间问题、薄板的小挠度弯曲问题等；基本解法主要包括微分法和变分法，微分法又分为按应力求解和按位移求解，按应力求解可转换为按应力函数求解，这又可分为逆解法和半逆解法等。具体如图1所示。经过这样分类梳理各章节内容的相互联系，学生掌握了这些主线有利于掌握各章节错综复杂的内容，促进各章节知识的融会贯通。 4 结语 讲好弹性力学开头的绪论部分和收尾的总结部分是课堂教学中重要环节之一。绪论课是建立起课程整体概念的起步，教师应以讲好绪论为钥匙，帮助学生打开学习新学科的大门，让学生从畏难和被动接受知识，到激励学生主动思考，提升学习此门课程的兴趣。在学完本课程之后进行总结，从基本概念、基本原理、基本方程、基本解法和基本问题等“五个基本”对弹性力学整体层面进行总结，让学生从局部认识提升到整体认识，学生将对这门课形成整体的认识体系，这是提高弹性力学教学效果的一个行之有效的教学方法。

量子力学论文:地方工科院校《量子力学》课程教法的探索与实践 量子力学是20世纪物理学取得的最伟大成就之一，也是物理类专业标志性课程。量子力学主要研究对象是原子、分子等微观客体的运行规律，由于它的出现，材料学在导电性、超导性、磁性领域都有了突破性的进展，除此之外它还对化学、生物学、天文等学科和许多近现代技术产生了深远的影响。 量子力学不同于以往力、热、光、电这些经典物理，它有自己独特而全新的理论框架体系，初次接触该课程的学生很难接受，量子力学的创建者之一波尔就曾说过“如果谁在第一次学习量子概念时不觉得糊涂，他就一点也没有懂”。本人从2011年开始讲授《量子力学》课程，先后教过5届学生，对于如何教好普通地方工科院校的学生，有一些体会。 1 讲授量子力学建立背景很重要 对于任何一门课程，只掌握书本里相关的公式、定律，能熟练地做课后题是不够的，这些只能让学生知其然而不知所以然。更何况正如波尔所说，初次接触量子力学的人本身就很困惑，如果刚开学直接讲授物质波、波函数的统计解释、不确定性原理，用薛定谔方程计算能级和波函数，学生会一头雾水，不知道这些知识是什么，有什么用？如果我们回顾一下量子力学产生过程：开尔文的“两朵乌云”、普朗克解释“黑体辐射”、爱因斯坦解释“光电效应”（包括康普顿散射实验的验证）、波尔的氢原子理论，物理学的发展还是有规可循的，有这些前期成果作铺垫，德布罗意物质波理论、薛定谔方程、波函数的统计解释容易被接受，再告诉学生势阱看做简化的原子模型，得到的能级与原子发光机理相联系，学生学起来就会明白一些。这样适当增加量子力学建立背景，使学生明白它不是凭空产生的，是人类认识世界到了微观层次，由实验和理论相互促进的必然结果，教学效果会好很多。 2 讲授数学知识储备和课本的组织框架很重要 量子力学中微观体系的状态用波函数来描述，每一个状态可以看成数学中的希尔伯特空间的一个矢量，线性代数中所学的矢量运算法则（如矢量的加法、数乘、内积等）成了量子力学中基本运算。在矩阵力学中，态和力学量又可以用一个矩阵来表示，矩阵的运算法则及相关概念也是掌握量子力学所必须的。薛定谔方程本身就是一个偏微分方程，量子力学中的期望值也需要与概率相关的知识。《量子力学》课程一般开设在本科大三年级，所有数学知识都已学过，同时学生也有所遗忘，如果在正式授课前带领学生复习一下相关数学知识，不仅使学生学习更轻松，也有助于一些考研同学的复习，起到事半功倍的效果。 学生在接触一门新课时，随着学习的深入很容易陷入“只见树木不见森林”的困境，所以讲授一些书本的理论框架也比较重要。我们使用的是周世勋的《量子力学教程》，该书浅显易懂，逻辑清晰，适合普通地方工科院校的学生作为量子力学的入门课本。如果学生明白课本的安排，包括这么几部分：描述一个状态及状态随时空的演化法则、状态中物理量的获取、微扰理论、自旋及多体，外加一独立成章的矩阵力学，学习起来会清晰许多，明白自己的学习进度，前后章节的联系，教学效果自然会得到提升。 3 讲授名人轶事，联系学科最新进展 和其他理论课程一样，《量子力学》抽象难懂、推导过程复杂，讲授会枯燥乏味。所幸量子力学建立的年代是上世界物理学发展的黄金时代，英雄辈出，群星璀璨。量子力学的缔造者如普朗克、爱因斯坦、波尔、德布罗意、薛定谔、海森堡、狄拉克、泡利等人身上都充满了传奇，从他们身上不仅可以学到知识、启迪智慧，每一个物理规律发现背后的故事、名人之间的师承门派还可以作为调节课堂氛围的资料，让学生感受到量子力学也是有血有肉的活生生的诞生在现实社会中，而不是如天外飞仙那般突然现世。学生有了这种亲近感，学习起来也会有动力。 尽管量子力学理论框架于20世纪30年代已经基本建立，成功的解释了很多实验现象，也影响了诸如化学、生物、材料等诸多学科的发展，但围绕量子力学基本概念、原理、物理图像的理解一直争论不断，随着实验手段的进步，诸如量子通讯、量子计算、拓扑绝缘体、量子霍尔效应、外尔半金属等许多新成果不断涌现，成为当今世界一个又一个的研究热点，不断提升人类认识物质世界的高度和深度。课堂上介绍这些学科的前沿进展，让学生感受量子力学的魅力和生命力，能极大的促进学生学习的兴趣。 4 合理实用多媒体课件教学 随着网络和计算机应用的发展，多媒体课件丰富了教学手段和内容，为教学带来了诸多便利。在讲授氢原子的量子理论时，公式繁琐、推导冗长，如果一一板书讲授，学生很容易听到后面忘了前面，如果提前做好课件，推导过程以幻灯片的形式播放，重点讲授推导逻辑和几个关键点，这样学生学习起来会省力很多。还有如果把电子衍射图像形成过程用动画演示的方式播放，学生对波函数统计解释的理解会加深很多。 多媒体教学会加强课堂上教学的交流、提高学生信息获取量，激发学生学习的积极性，但事物都具有两面性，多媒体课件能为教学引入很多便利，也有一些不足。如过分的使用多媒体课件，一张张的过幻灯片，除了信息量太多，学生还会被课件中动画、视频所吸引，忽视其中公式推导，及和老师的交流，这样学习层次很容易流于表面，不能深入；反之如果教授板书讲授，物理过程仔细推导，关键处点评交流，学生有时间去思考和参与讨论，能够加深对知识的理解，有利于构建他们的知识体系。总之“尺有所短寸有所长”，只有传统板书教学与多媒体教学有机结合，才能达到提高教学效果这一根本目标。 《量子力学》在物理专业的课程体系中占有重要的地位，对学生的发展更为重要，让学生更容易的认识、接收、理解、应用相关知识，让学生在学习过程中加深对物理学的热爱，是我们教学的最终目标，也是我们教师的责任。希望这些粗浅的思考能为其他地方工科院校的教学提供一些参考。 量子力学论文:《量子力学》理论教学与科研实践相结合的教学模式的思考 摘要：电子科学与技术是光电信息产业的支柱和基础，量子力学作为电子科学与技术专业最重要的必修课，其体现出的研究和对待新事物的思想和方法，对培养学生的探索精神和创新意识具有十分重要的启迪作用。论文围绕“科研融入教学、教学提升科研”的理念，提出拓展和更新量子力学理论课的教学内容，科研是充实教学内容、提高教学质量的源泉。同时，教师在提升教学效果的同时需要不断充实提升自己的科研水平，形成科研教学双促进，从而推动人才的培养和教学水平的提高。 关键词：电子科学与技术；量子力学；理论教学；科研实践 现代信息技术即将步入光子学新阶段，光子作为信息和能量的载体，迅速推动建立了一个前所未有的现代光电子交叉学科和信息产业。电子科学与技术是光电信息产业的支柱和基础，是多学科相互渗透而形成的交叉学科。量子力学在近代物理中的地位如此之重，但在实际教学中学生普遍感到量子力学理论性太强，公式众多，逻辑推理严密，太过抽象，难以理解，特别是跟实际生活联系不紧密，从而导致缺乏学习兴趣。作者在多年量子力学专业课程教学过程中，总结教学心得，提出了“科研与教学互进互促”的教学理念，建立了教学内容与科研课题相结合的量子力学专业课程教学模式。 一、介绍量子力学理论在现代科学技术中的实际应用，调动学生学习量子力学的热情 兴趣是学习一切知识的源动力，在绪论讲述中通过大量多媒体资源向学生们展示现代科技革命与量子力学息息相关，量子力学渗透到现代科技的方方面面，从电脑、手机到航天、核能，从科幻电影到工业4.0，几乎没有哪个领域不依赖于量子论。同时针对学生们的喜好，科普《星际穿越》、《生活大爆炸》、《源代码》等热门影视中黑洞、虫洞、平行宇宙等量子物理的基本思想，以激发学生对量子论的求知欲，并向他们介绍一些关于量子力学的科普书籍，如曹天元的《上帝执骰子吗――量子力学史话》、霍金的《大设计》以及罗杰的《神奇的粒子世界》，并引用《上帝执骰子吗》中优美的开场向学生引出量子力学这一神秘和优美的故事，用生动有趣的方式讲述量子力学的发展史话，穿插每一个具有革命性大事记形成和建立的历史背景，相关科学家的简史和名人逸事，如德布罗意如何从一个纨绔子弟成长为诺贝尔奖获得者；牛顿和胡克还有其他科学家之间关于理论归属问题的争执；一个早期不受大家认可的爱因斯坦；二战期间参与研制原子弹，二战结束后大力促进核能和平利用的“哥本哈根学派”代表人物玻尔；以严谨、博学而著称，同时又以尖刻和爱挑刺而闻名的天才少年泡利；在建筑领域同样杰出的胡尔；爱打赌的霍金；等等。这些偶像级的人物在物理发展中就像一个个明星，你方唱罢我登场，一起连接起物理发展的恢弘历史，循序渐进地消除学生对量子力学的恐惧感，并且对于培养他们的科研品质有很大启迪。 量子理论的出现彻底地改变了世界的科技面貌，引发了许多的技术革命。用多媒体将最新的科技知识和高新技术全面融入到教学课程中，可以形象直观地表述量子力学与科学前沿的紧密联系，扩充学生们的知识和视野。如讲述电子自旋有两个取向这部分内容时，正好与计算机存储中二进制0和1相对应，这也正是量子计算机的基本原理，并展开介绍量子信息、量子通讯、量子计算机的基础理论均是遵从量子力学变量的分立特性叠加原理和量子相干原理。机械硬盘的原理是巨磁电阻效应，其本质是电子自旋相交的量子现象，医院里最先进的诊断技术――核磁共振，就是核自旋效应的典型应用。CPU逻辑单元CMOS中的核心部件――场效应晶体管，是量子力学在固体中的应用；集成电路生产用到的光刻机――其光源激光，航天领域对于GPS的系统误差校准以及尤其重要的卫星钟，也是量子力学的应用。没有量子力学，就没有以半导体占主导地位的现代化工业。让学生们切身感受到量子力学已经渗透到我们生活的方方面面，其影响巨大是以往所不能想象的。 二、根据电子科学与技术专业，优化教学内容和方法 教师在教学过程中，一方面给学生讲授了教材上的基本内容，另一方面通过PPT和视频的方式将国内外研究动态和研究成果固化到教学中来，以保证教学内容总是站在专业学科前沿。通过这种融入方式，形成理论水平高、实用性强、特色鲜明的课堂教学，理论联系实际，扩大学生的知识面，从而提高学生的学习兴趣和主动性。例如讲述微观粒子波动性中波长公式λ=h/时，通过比较电子和经典粒子的波长，说明为什么在日常生活中难以观测到粒子的波动性，并拓展引入透射电子显微镜的工作原理，当加速电压达到200kV时，电子的波长达到在0.1纳米量级，和原子的大小相比，由于透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息，通过分析电子束的成像可以得到颗粒形貌、大小、位错、缺陷、成分和相组成等微观特性，进而介绍电子显微镜的结构、成像原理及电子衍射原理，加深学生对微观粒子波粒二象性的理解和掌握。同时，还鼓励学生自己动手制作相关动画，提升他们的动手能力和参与性，并通过保龄球视频类比描述双缝衍射实验，形象直观。 讲述一维薛定谔方程求解例题――一维势垒贯穿时，引入隧穿效应概念，并且引用一张经典的狮子“穿墙”追到墙对面高枕无忧人的配图，这在经典物理中完全不可能想象，形象的例子可以更好地理解量子遂穿效应，并且强调了量子论与经典物理的不同之处，进而向学生介绍隧穿效应在现代科学技术中的实际应用――扫描隧道显微镜，用视频和多媒体向学生们展示扫描隧道显微镜的工作原理及分辨率的影响因素，并与课本上遂穿透射系数公式相互验证，并给大家介绍用扫描隧道显微镜的最新研究进展以及自己科研工作中的相关实验结果。 通过让学生们接触这些仪器的工作原理，等同于提前接触了科研工作，对研究工作有了切身体会和形象了解，同时对课程的理论知识有了现实认识。教学中不断渗透专业前沿科学知识，不仅可以使量子力学富有生命力和时代感，而且培养了学生的科学素质，让学习目标更明确，这些都对学生今后的工作和考研打下了一定的实践基础。另一方面，活跃课堂教学气氛和建立讨论环节在教学中是十分必要的。课堂教学一定不能让教师唱独角戏，要充分引导和鼓励学生提出问题、分析问题和解决问题，这样有助于激发学生的思维能力，形成新的思维方式。同时要让学生占主导地位，将学习的决定权从教师转移给学生，可以鼓励学生分享量子力学理论在现代技术中的应用实例，通过查阅资料，动手制作多媒体的过程，充分发挥学生的学习自主能动性，以及增强学生探索性学习的能力和搜集信息的能力。 三、科研融入教学，教学提升科研 在课堂上，要想真正提高学生的学习积极性，加深对量子力学理论的认识，教师只讲授课本上的知识体系是远远不够的，特别是新知识日新月异，这些均需要授课教师不断吸取养分和了解本专业的前沿科学动态和研究进展，不断加强自身的科研水平，让教学和科研相辅相成，相互促进。 围绕“科研融入教学、教学提升科研”的理念，拓展和更新量子力学理论课的教学内容，在实施过程中，紧跟学科前沿发展，将自身的科研经历和成果，以及量子力学理论相关的学科前沿实例灵活融入教学内容的各个环节，形成水平高、前沿性强、内容丰富的课堂教学内容，这将会大大提高学生的学习兴趣。比如讲述海森伯测不准关系Δx・Δp≥？捩/2时，引入衍射极限这一物理问题，衍射极限本质上来源于量子力学中的测不准关系限制，是量子特性的一种宏观体现。 由于衍射极限限制了器件最小特征尺寸和加工分辨率，必须突破光学衍射极限才能进一步发展纳米光学和光子学，表面等离子体激元是目前解决这一瓶颈的唯一方案。进而系统地介绍表面等离子激元的基本原理，及其在光探测器、传感器、发光二极管及太阳能电池方面的应用。讲述电子自旋这一章节时，向同学们介绍材料界的新宠――电阻率超低、电子迁移速度极快，可以有效传导电子自旋的石墨烯，该材料卓越的性能令科学界普遍期待它能引领新一轮的电子元器件革命。引入科技巨头IBM公司制作的《一个男孩和他的原子》的微电影视频形象讲述自旋电子施法大数据存储，电子自旋的自由度得以被操控。当自旋电子学施展“魔法”，存储介质的体积将变得越来越小，而存储的容量却越来越大，甚至无限延展，真正一粒沙中存储一个世界。这种通过实实在在的研究案例让学生们清楚研究方法，加深对新知识点的理解，让枯燥的公式转换成形象的材料和器件，教学效果生动而富有启发性。 科研是充实教学内容、提高教学质量的源泉，同时也是培养创新性人才的必然需求。同时，教师在提升教学效果的同时，需要不断充实提升自己的科研水平，形成科研教学双促进，从而推动创新人才的培养和教学水平的提高。 量子力学论文:还原量子力学的真相 如果理性的科学家和有志于探索宇宙奥秘的人愿意抛开权威和传统的成见，冷静地思索以下内容，这将引爆人类科技时代的新思维且达到人类思想文明的大迁跃，这是历史的选择！当然了，追名逐利的人类从来就不缺少狂妄之徒，在网络和信息大爆炸的时代，一切都可能是幌子。拿什么来换取世人的理解呢？――天道自在人心。 量子力学和相对论是当代物理研究最尖端同时又是不可调和的两大理论。很多严谨的科学家和科技探索者已经发现目前世界最科学的物理学理论和实际的物理现象是格格不入的，甚至破绽百出。连牛顿和爱因斯坦这样的科学巨擘最终都陷入不可知论，在其学术后期都怀疑自己的理论并渴望从上帝那里获得最终解释。客观地讲，不仅相对论和量子力学，当今物理学绝大部分的科学悬疑，我都能够找到解密的突破口！几乎所有的读者都以为我在吹大牛，这是可以理解的。本人的物理学水平就是普通高中阶段甚至没有专业的学习背景。（曾经在跨学科的学术期刊发表过各类专业文章，都是如此）这一切是为什么呢？拥有一个崭新的宇宙观重新来审视我们的世界，一切就会变得简简单单。 现在切入本文的话题，量子力学的奥秘到底在哪里呢？一百多年前，自从普朗克提出光量子假说以来，世界上顶级的科学家们都在苦苦思索，量子现象的奇特性让所有的物理学家们不可思议，也无法解释。许多科学家提出不同的方案来解释这一切，如超玄理论、平行世界等等，都无法彻底圆融和贯通量子现象。更加有意思的是，一些科学人士借用佛学理论来解释所谓的量子现象，让佛学和量子力学越来越变的高度神秘和费解。哎！这到底是科学的无奈还是上帝的愚弄呢？ 以下，开解量子力学之答案。量子为什么有诸多神奇呢？只要知道量子的运行轨迹，所有的量子现象将会不攻自破。这可以让任何一个物理学爱好者立即明白。（真正的知识一定具有普适性）也就是说，量子现象非常之简单。我常常思考，为什么世界上那么多顶级的物理学家们都想不到呢？原因之一就是人类思维的固化，对前辈知识的盲目相信，潜意识里的思维定势导致无法认识到物质的真相到底是什么。还是感叹一句，量子现象一旦解密，物理学理论将会出现大面积的塌方，取而带之的是人类科技的日新月异。（曾经在【卷宗】（国家级科技期刊）上发表一篇文章“UFO的物理学原理和未来的发展空间”，并没有引起学者们的关注，实际上用新一轮的认识理论能够找到人类未来的新动力源以及宇宙飞船的动力核心。） 所谓量子只是一个物质微粒的表现体。科学家看到的量子只是一个显型模式，说到底量子的存在只是一种物质形式的存在表达，用微粒的说法只是更形象的接近观察到的现象。实际上说量子是微粒本身就是一个错误的概念诱导。（量子这个名称会让科学工作者潜意识中不自觉的带上思维定势，这也是量子力学的现象无法解释的原因。用既定的模式去寻找物质的真相，永远是死胡同。） 我们看到的量子运动，请注意了！到现在为至，人类物理学研究者都认为量子形成之后（或者说一个量子/光子被激发出来之后），在传导媒介里或者真空中继续以量子/光子的微粒-或者（微粒波）形式前进，而这就是所有科学家和物理学家的盲点。表面上看，科学仪器检测出来的现象是单个量子（或微粒波）在前进。是的，似乎看起来是单个量子在前进，而实际上根本不是！这就是颠倒乾坤的突破口。 胶片电影上的动画是连续的，而实际上是大量的胶片连接而成。检测到的单个量子现象在前进，其实是由不同的量子点组成的！（多么简单的事实！） 物理学家意识中一旦理解这个角度，量子力学的所有现象都会势如破竹。重点提示一下，实验中看到的量子现象都是被表现出来的，其实只是量子点的连贯状态。那么，量子是如何行进的呢？就像多米诺骨牌，量子也是一个个叠加出来的前进路线。无论量子和光子，在微观世界里都是统一的前进方式，这是宇宙变化的核心密码之一。（在天文学的宏观世界里呢？可怕的统一性还是存在的，只是时空的背景不同，变化也会不同）。 这里已经解开了量子力学的本质奥秘，余下的只是简单地和神奇现象一一对应。 量子和光子都是瞬间产生和瞬间消失的！！！？？光速是如何得来的呢？就是正负电子的撞击之后，产生一个能量波。而这个能量波可以推动下一个正负电子的撞击。（光子的形成有很多原因，但是都是被能量波冲击下的能量聚合反应。无论是正负电子撞击还是其它的原因，如当原子核电子外层电子从高能级跃迁到低能级辐射出来的光子，也是能量冲击波的效果。微粒世界的本质都是能量波的物理学语言的显示，而不是所谓的固态物质体的存在。也就是说无论正负电子、质子、中字、原子核都是物理学语言，而不是绝对量化存在。这个思维点要重新的认识）这么一假设，天大的物理学奥妙就解开了。其一 、光子之所以可以保持匀速运动的根本原因就破解了。其二 、光子的速度取决于两个光子之间的影响，所以才会有量子的速度远远超过光子的速度。量子的速度取决于单个量子形成模式，而绝不是和光子保持同样的速度。 一言以蔽之，所谓光速（或量子速度）取决于前一个光子/量子与第二个光子/量子之间的聚合速度。当然这种极其超短距离的聚合是无法检测出来的，但是可以从现象中推导出来。 爱因斯坦说光速是不变的和直线行走的，这都是假设出来的理论坐标。爱因斯坦无法想象光线的行进方式，无法解释光线在太空的弯曲现象，才利用时间弯曲而替代光线弯曲的说法。（爱因斯坦曾经说过引力会造成时空扭曲，光束接近高质量恒星就会发生弯曲。这里的只能先稍微说一点，所谓的引力不同就是物质的存在不同。引力既可以是波动的表达，也可以是物质的一种表达。实际上从爱因斯坦的质能守恒公式就可以看出来，物质本身就是一种引力。这个概念就是爱因斯坦本人和很多的科学家们没有意识到的思维转化，也是最需要体会之处――物质存在的真相）其实只要空间的密度不相同，或者光线行走的媒质不一样，光线的速度和方向就很有可能会改变。光速为什么在不同的媒介中速度不一样？是因为在不同的导体中光子的聚合难度和方式不一样，光纤中的光子路径就是明证。很多学者没有思考这些现象的根源，只是根据前人的思维来判定现象的合理性，当然无法给出确切答案。（物理学很多概念已经不适应未来科技的发展，这才是桎梏科技的最大瓶颈。） 光子/量子为什么有干涉现象，只有根据这样的推断才能够清清楚楚地解释出来。估计科学家们冷静地从这个角度去想一想，量子现象的神秘性都不需要更多的去解释了。 很多科学家和宗教家都在借用量子的随机性来神话量子的存在，似乎量子受自由意识支配，认为量子可以在任何一个点都有出现的可能。这是一个大错特错的逻辑无奈！量子出现在任何一个位置，绝不是取决于人脑的意识也不是取决于量子的自由意识，而是取决于观察者所给定的位置。如果给出量子可以到达的位置，量子就会以同样的状态出现，请注意了！这个量子是经过N个聚合生灭之后的量子，而不是刚刚被激发出来的量子。只要检测的位置到哪里，量子就会出现在哪里。再次重申！！检测位置是量子可以到达的位置，所以只要哪里检测，那里就会有量子！ 量子为什么有纠缠现象？量子纠缠就是量子波的形式对称，绝不是异想天开的意识控制。当第一个量子形成的时候，就已经决定最后一个量子的形成模式了。只要这个量子能量存在，就会永远纠缠。 量子为什么自旋？自旋是微粒冲击波聚合后的现象，微粒只有通过自旋才可以控制或者说被控制。（自旋可以改变量子波的状态，不同能量等级波之间会有引力大小区别）量子只有自旋才可以保持与其他微粒的距离和引力。任何的物质只有自旋才可以存在！其实一切存在都是自旋的。地球上的人也是自旋的，只不过跟着地球一起自转。而量子现象是一个终极的宇宙存在模式，不过是缩小板块而已。强调一点，任何物体只有自旋才可能存在，才可以在宇宙中保持和其它物质的区别。自旋的速度不同，才可以保持与其它微粒子之间的距离。通过这个现象，就能够轻而易举的揭开天体运动的规律。 再说个似乎天方夜谭式的假设――只要改变自旋的状态，就可以改变物质的存在形式。举个例子，任何物质只要靠近太阳，一切都会灰飞烟灭（太阳里的物质也只是检测出来的能量波形式）。这说明什么？一切的存在只是一种形式的组合，而绝不是物质的永恒不变性。无中生有的变化模式产生了一切。自旋的这种物理学意义一旦被关注，发明比导弹更快的飞行器只是个时间问题。自旋现象将又是一个科技的亮点，通过自旋还可以推导出物质存在的更多奥秘，这里就不多说了。 还要郑重说明一点，量子描述的微粒绝不是实际的物质，而是一种推算出来的现象点，也就是说量子世界到底是什么样的存在形式，我们人类是无法用感知觉直接观察出来的，而只是通过仪器检测出来的现象描述。这说明什么呢？所谓的量子（任何微观世界的微粒）只是存在（或者称为存在波）的运动凸显状态。量子是否可以再细分呢？当然是可以的，只要人类的科技不断的向前发展，一定还有更加细微的存在。（这与宇宙的边界有关）。现当代的物理学家们在思考问题中，无意识地以为量子是个物质化的点，这是潜意识的思维定势。如果看懂以上的意思，就会彻底解开量子/光子的波粒二象性问题。（任何现象都要有不同的时空背景来认识，才可以找到最终的解释） 任何微粒都是波动的形式，实际上地球上的物体乃至宇宙上的任何物体都是波动的形式。大家可能会笑话我，眼前的物体如果是波动的，一切不都混乱了吗？眼前物体的静止是因为我们同步处在地球上，如果将眼前的物体放大到宇宙的星系上去观察自己，我们就会跟随地球一起呈现波动的状态。（在时间和空间的大背景下，地球也会发生聚合生灭的。从这个点上说，地球的生命是可以推算出来的。常常异想天开，若是有科学家愿意同我合作，就能够推导出很多的物理法则来服务于全人类）量子力学的伟大在于可以观察到宇宙的核心秘密，因为量子态已经可以将宇宙的运动轨迹复述出来。不过，量子是瞬间消失和瞬间产生的，眼前的物质是相对稳定的状态。 再到微观的量子世界里去观察，所谓量子就是波动聚合的刹那生灭的过程。产生一个量子/光子，必须产生一个能量波来维持下一个量子的形成。从这一点说，佛学的宇宙理论和量子现象是契合的。但量子绝不会简单地受我们的意识控制。（意识是什么？需要看我写的书【宇宙的裂缝】，那里有简洁直白的体现） 客观地说，本人的物理知识是非常有限的，同时只要我看懂的量子现象基本都可以解释。其实只要理解上面所演示的量子形成模式和运行机制，这些问题科学家们一定可以比我有更加精准的认识。如著名的电子双夹缝试验，这是物理学历史以来最不可思议的现象。如果看懂以上的内容，就可以解开这个世纪之谜。任何内行的研究者一看就会明白！这里就不赘述了。（量子的特性告诉我们，量子只会自动用波动的形式寻找可行进的最近途径，与量子的随机性是一个道理。） 量子还有一些现象，比如说，对一个粒子的测量，可以导致整个系统的波包立刻塌缩，因此也影响到另一个、遥远的、与被测量的粒子纠缠的粒子，是需要解构物质存在的根本原理才可以更加精细的表达出来。这里只说明一点，微粒是系统的存在表达，只有波动形式的变化显示，而不存在单个量子的物质形态。提示一点，量子本身就是一种波的显示方式，所以任何的单个量子必须和周围系统状态保持统一场关系。一旦对单个量子测量，就会干扰到此量子的周围场力，自然立马塌缩的。（譬如，地球上的任何物体都受到磁场力的影响，只是这种作用明显和不明显而已。而量子之间有强大的影响力，是必须相互作用的。） 本文到现在为止，只是破解出一部分的量子现象，而更多的量子力学需要更加深层的理论基础的构思和重建，这里是不敢多说的。如果继续剖析下去，将颠覆所有的物理学概念。当然了，或许有很多人以为我在胡说八道，更多的科学家不屑于去认识这种新的宇宙观。可是这一种新的宇宙观能够解释几乎所有的物理现象乃至生命、文化，政治社会等等。如果有更大的讲台，我将从宇宙大爆炸的第一动力开始，推导出宇宙的边界，万有引力的理解，时间和空间的终极奥秘是什么？（本人更加希望可以直接面对科学家的提问和质疑），超越时空的认识能够为全世界的人类带来一轮新的意识流并在科技界带来翻天覆地的发展。举一个例子，如果知道地球的重力是什么？重力最终回归到哪里去？顺藤摸瓜地思考这些问题，就会推导出磁场力就是天然的反重力，而人类就可以找到和太阳能一样的取之不尽用之不竭的自然能。（这就是永动机的核心秘密） 不置可否，每个人的认识都有局限性，即便如此，也有理由相信以上有关量子力学部分的解析足以给科学界带来崭新的思路。为什么我可以推导出这么多奇怪的物理现象？或者有哪位科学家和宇宙探索者也想同样获得通天的启悟呢？这必须从宇宙的本质开始来分析，所有的答案才会有终结的解释。宇宙到底是什么真相呢？宇宙是意识的宇宙，宇宙是趋于和谐的宇宙，从这两个点出发，这个理论基础可以推导出宇宙和人类一切的奥秘。 量子力学论文:《量子力学》课程“问题导向型教学模式”探讨 摘要：掌握《量子力学》课程的基本理论和基本方法，是学生进入物理学前言问题研究和高新科学技术探索不可或缺的基础。文章结合这门课的特点以及人才培养的需求，在教学过程以“问题导向”作为切入口，将案例教学、视频、科研成果等融入教学过程，强化课堂小组讨论，推进实验教学，改进考核办法，从而为培养创新型物理电子应用人才打下良好基础。 关键词：量子力学；教学探讨；能力提高 1 引言 生产力的发展客观需要，推动人们探索微观世界的奥妙，掐指算来，量子概念的诞生已经超过整整100年。但随着科技日新月异的发展，可以毫不夸张地说，没有量子物理，就没有人们今天的生活方式。量子物理的应用已经渗透到现代化生产的许多方面，如半导体材料与器件，磁性材料与器件，原子能技术、激光技术等等。《量子力学》课程的学习已成为国内高等理工科院校“应用物理”“电子科学与技术”“光信息科学与技术”等专业的必修学科基础课。通过该课程的学习，培养学生辩证唯物主义世界观，独立分析问题和解决问题的科学素养，并为“固体电子导论”“光电子学”等后续课程的学习打下良好的基础。 2 对《量子力学》课程的探讨 《量子力学》涵盖了基础物理、数学物理方法、概率论、线性代数、矩阵等多个学科领域的内容，特别是基本概念、规律与方法与经典物理截然不同，不能凭借我们所熟悉的经典概念去证明。这些现状导致学生在该课程学习中感觉到难度更大。传统的课堂教学容易陷入纯粹的数学推导而忽略物理情景的建立。 种种现象表明，现存的“单纯授课式”教学方式不符合本课程的教学规律，无法实现其预定的教学目标，必须在各方面加以充分改进。目前，国内外对《量子力学》课程的教学方法已经作了大量的尝试和研究，提出了多种教学方法，如开发生动的多媒体课件、课堂分组讨论、模块化教学等。如何让学生在偏微分方程为主线的教学体系中，理解抽象的量子物理基本框架，并激发和保持学生的学习兴趣，是任课教师需要探索和实践的重要课题，值得花力气去研究。此外，随着时代的发展，量子物理所带来的新技术又层出不穷，大量前言研究成果脱颖而出，如量子通信，量子纠缠，量子密码等。如何将这些最近量子应用技术融入到日常课堂教学中，无疑对教师的教学能力、教学方法和综合素质以及学生的课程学习方式等都提出了更高要求。 问题既是学习的起源，也是选择知识的依据，又是掌握知识的手段，因此在教学实践的基础上，可以尝试以“问题导向”作为切入口，将案例教学、视频教学、科研成果等融入《量子力学》的教学过程，克服抽象的物理图景给学生带来的困扰，增强学生利用所学知识解释现实、分析问题、解决问题的能力，培养学生主动思考和实践创新能力，进而提高教学效果。鼓励学生根据自己的兴趣与基础，在教师的指导下进行专题研究，用现有的专业实验室条件，针对课程理论知识带着问题和专业的实践应用问题，在科研实践中加深知识的理解和运用，逐步提高其创新能力。 3 《量子力学》课程问题导向型教学实施建议 3.1 学习状态的调查与分析 量子力学可谓无处不数学，因此需要以无记名答卷调查和课间交谈方式，对学生的之前数学物理知识基础，学习兴趣等进行统计和分析，从而为制定合适的教学计划、选取恰当的教学内容和教学方式打下基础。如果没有对具体问题进行严格的数学推导，就无法真正深刻理解基本原理，量子物理的实际应用也就更无从谈起。课程系统学习之前，教师应该把知识点中可能运用到的数学知识梳理后作为参考资料发给学生，便于学生在平时练习中使用。 3.2 建立“问题为导向的交互式教学模式” 《量子力学》建立在众多假设基础上，抽象难懂，研究的是微观世界物质粒子的运动规律，与现实宏观世界差距较大，特别是一些规律与日常经验完全不同。不少同学甚至认为这门课程与今后自己的工作联系不大，毫无用武之地，因而在学习上没有积极性。这一情况的解决很大程度上取得于教师的问题引导设置是否有新意，是否足够吸引学生。教师需要精心设计，注重理论联系实际，强化知识的渗透和迁移。如从大家所熟悉的歌星周杰伦的成名曲《爱在西元前》改编版过渡到量子物理的发展，从太阳能电池过渡到知识点“光电效应”，从量子计算机过渡到知识点“态叠加原理”，从氢原子的斯塔克效应过渡到“微扰理论”等等。这些课堂问题的精心设计和引导从理性的角度让学生接受量子物理的基本思想，激发对课程的学习兴趣，在无形中培养他们理性思维、逻辑思维、创新意识和推理能力，也势必会加深学生对知识模块的理解。 采用提示启发与组织学生小组讨论相结合的方法，对本课程中重要的概念和有争议的问题进行研讨，多为学生提供自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会，有利于学生知识框架的自我构建。教师在讲解过程中需要注重物理思想的阐述 量子力学论文:基于“PBL教学法”的量子力学课程的教学改革初探 【摘 要】以培养具有科学探索精神的创新型人才为目标，结合我校电子科学与技术专业的实际问题，分析了工科专业量子力学课程的教学特点，提出了基于“PBL教学法”的教学改革设计方案，讨论了量子力学课程教学改革方面所作的一些有益的改革尝试，极大地调动了学生学习量子力学课程的积极性，由过去的被动学习逐渐改为自主学习，并有效地提高了学生结合理论知识解决实际问题的能力。对于理论性较强的其他课程也可以起到示范作用，具有较强的理论指导意义和推广应用价值。 【关键词】PBL教学法；量子力学；电子科学与技术专业；教学改革 量子力学与相对论的提出，被称为20世纪物理学的两个划时代的里程碑。特别是量子力学的创立，揭示了微观物质世界中物质属性及其运动规律，造就了20世纪人类科学技术的辉煌，推动了原子能技术、航天航空技术、电子技术等方面的发展，并开辟了光子技术的诞生之路，将人类社会推进了信息时代。通过量子力学课程的学习，可使学生掌握量子力学的基本概念和基本理论，具有利用理论知识分析和解决实际问题的能力。量子力学课程的突出特点是理论性强、抽象难懂，在课程教学中需要特别把握好这些抽象理论知识的“入门教育”，把握得当，会达到事半功倍的效果。 根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》的文件精神，提高质量是高等教育发展的核心任务，是建设高等教育强国的基本要求。应适应经济社会发展和科技进步的要求，推进课程改革，提高课堂教学质量，充分调动学生学习积极性和主动性，提高学生的创新意识和创新能力。因此，在近几年量子力学课程的教学改革实践中，针对量子力学教学中出现的学生自主学习热情不高的现状，结合量子力学的课程特点，立足于提高学生学习积极性和培养学生科学探索精神及创新能力，提出了基于“PBL教学法”，即基于问题学习（Problem-Based Learning）、以学生为主体的量子力学课程教学改革的研究，摸索出一套行之有效的教学方案。 1 “PBL教学法”设计方案 “PBL教学法”是一种基于问题学习的教学方法，将学习置于复杂的有意义的问题情境中，激励学生积极探索隐含于问题背后的科学知识，实现知识体系的建构和转化，同时鼓励学生对学习内容展开讨论、反思，教师则以提问的方式推进这一过程，最终使学生在一个螺旋式上升的良性循环过程中理解知识，实现学习的不断延续，以促进学生解决问题、自主学习能力的发展，以及创新意识和创新能力的提高。具体设计模式如图1所示。 图1 “PBL”教学法设计模式框图 与传统教学方法相比，“PBL教学法”对教师备课和教学实施过程提出了更高要求。 1.1 PBL教师备课 （1）确定问题。问题是PBL的起点和焦点。问题的产生可以是学生自己在生活中发现的有意义、需要解决的实际问题，也可以是在教师的帮助指导下发现的问题，还可以是教师根据实际生活问题、学生认知水平、学习内容等相关方面提出的问题。 （2）提供丰富的教学资源。教学资源是实施PBL的根本保障。随着网络课程、精品课程体系的建设，教师可以利用网络课程为学生解决问题提供多种媒体形式和丰富的教学资源。 （3）对学习成果提出要求，给学生提供一个明确的目标和必须达到的标准。 1.2 PBL教学实施 （1）学生分组。学生分组后，要让每个小组清楚地知道自己所要承担的任务，问题解决所要达到的目标，也要确定好小组内每个成员具体的任务分工。 （2）创设问题情境、呈现问题。布朗、科林斯等学者认为，认知是以情境为基础的，发生在认知过程中的活动是学习的组成部分之一，通过创设问题情境可吸引学习者。 1.3 PBL案例分析 例如，在讲到微观粒子的波函数时，有学生认为波函数是经典物理学的波，也有学生认为波函数由全部粒子组成。这些问题的讨论激发了学生的求知欲望，可以通过分组进行小组内讨论，再将讨论结果进行小组间辩论，最后老师对各小组讨论和辩论的观点进行评述和指正，实现学生对一些不易理解的量子概念和原理的深入理解。 2 用量子物理发展的渊源吸引学生 量子力学理论与学生长期以来接触到的经典物理体系相距甚远，尤其是处理问题的思路和手段与经典物理截然不同，但它们之间又不无关联，许多量子力学中的基本概念和基本理论是类比经典物理中的相关内容得出的。因此，在量子力学教学中，一方面需要学生摒弃在经典物理学习中形成的固有观念和认识；另一方面在学习某些基本概念和基本理论时，又要求学生建立起与经典物理之间的联系以形成较为直观的物理图像，这种思维上的冲突导致学生在学习这门课程时困惑不堪。此外，这门课程理论性较强，众多学生陷于烦琐的数学推导之中，导致学习兴趣缺失。教学实践证明，针对以上教学中发现的问题，应特别注意用学科理论自身的魅力吸引学生，通过尽可能还原量子力学早期的发展过程，让学生自己去体会量子力学的基本概念是如何建立并逐步完善的，最大限度地激发学生学习本课程的热情，也有助于学生深入理解教学内容。 3 抽象理论形象化，与学生深入探讨 量子力学课程的突出特点是抽象难懂，对此我们进行了探索。例如在量子力学教学中，“任何实物粒子都具有波粒二象性”是教学中的难点和重点。如何理解波粒二象性？我们可以先从光的波粒二象性入手，通过“光电效应”实验引出问题，通过总结光电效应实验的特点，发现与经典理论之间的严重矛盾，并通过诸多矛盾引出了爱因斯坦的光量子理论和光电方程，进而深入探讨光的本性和实质。随着内容的深入，我们可以进一步提出：波粒二象性是光子和一切实物粒子的共同本质，而且波动性和粒子性这两方面必有某种关系相联系。并顺理成章的指出物质波的概念和德布罗意关系式，从最基本的假定出发作出类比推理，理论的独创性给人深刻的印象。 在此，还可以以学生的口吻提出两个问题。 问题1）物质粒子既然是波，为什么人们在过去长期实践中把它们看成经典粒子并没有犯什么错误？ 我们可以通过实物粒子子弹的德布罗意波长的求解找到答案，这是由于普朗克常数h是个小量，一般实物粒子的德布罗意波长λ=h/p很短，短到可以忽略不计。 问题2）在什么情况下可以近似的用经典理论来处理问题？在什么情况下又必须顾及运动粒子的波粒二象性？ 进而作出解答，一般来说，当运动粒子的德布罗意波长远小于该粒子本身的尺寸时，可以近似的用经典理论来处理；否则，需要用量子理论来处理。 这种层层深入，带着问题寻找答案的教学方法符合逻辑思维，学生很容易接受，将抽象而复杂的问题形象化、简单化。 4 联系量子力学的未来发展激发学生求知的渴望 尽管量子力学是以微观世界为研究对象，但它对我们日常生活的影响却非常大。例如，在当今科学界还提出了量子通信的新概念，是实现完全保密的最佳通信方式，直接导致引领现今量子信息理论和研究的热潮，代表着21世纪信息技术革命―量子通信技术的发展方向。教师可以鼓励学生对与量子力学紧密相关的实际应用技术进行调研，打消学生学习量子力学“无用化”的顾虑，激发学生自主学习的热情。 5 结束语 近几年，针对量子力学教学中出现的实际问题，结合量子力学的课程特点，我们提出了基于“PBL教学法”的量子力学课程教学改革的研究，取得了一些成效，对于理论性较强的其他课程也具有较强的理论指导意义和推广应用价值。 量子力学论文:量子力学一位实验家的探索 本书作者长期从事量子力学的实验研究。不同于传统量子力学教材中正规、抽象的讲述，作者倾向于进行生动、具体的物理学讲解，以便满足不同学科学生的需要和兴趣。作者善于使用直白的语言来解释一些难懂的概念。他考察了量子物理学的近展，包括贝尔不等式、位置、光子偏振的相关性、物质的稳定性、宇宙力、几何相、AharonovBohm和AharonovCasher效应、磁的单极、中微子振荡、中子的干涉测量、Higgs原理以及弱电标准模型等。本书自成一体，内容包括量子力学传统的课题，也包含了必要的原子和分子结构的基础知识。本书的主要内容来自作者在加州大学伯克利分校给一年级研究生讲课时编写的教材，该教材后来成为加州大学的通用教材，它包含了160多个具有挑战性的习题，通过这些习题阐明了一些物理概念，也向学生提供了检验他们知识和理解能力的机会，习题答案可以在网上（/commins）查到。 本书共25章：1. 引言；2. 数学综述；3. 量子力学的规则；4. 基本定律与和波动力学间的关联；5.量子力学规律的进一步说明；6. 一维波动力学的后续发展；7. 角动量的理论；8. 三维波动力学：氢原子；9. 对束缚态问题的时间无关近似；10. 微扰理论的应用：氢原子的束缚态；11. 相同粒子；12. 原子的结构；13. 分子；14. 物质的稳定性；15. 光子；16. 非相对论带电粒子与辐射间的相互作用；17. 微扰理论中的其它课题；18. 散射；19. 特殊相对论和量子力学：KleinGordon方程；20. 狄拉克方程；21. 相对论自旋-1/2粒子与外部电磁场的相互作用；22. 狄拉克场；23. 相对论电子、正电子和光子之间的相互作用；24. 弱相互作用的量子力学；25. 量子测量问题。每章的结尾有练习题。书的末尾有3个附录、引文的出处、参考书目和主题索引。 本书著者Eugene D. Commins是美国加州大学伯克利分校物理系的退休教授，是该校优秀的研究生导师。他的主要研究领域是实验原子物理学。他是美国国家科学院（NAS）院士，美国科学促进会（AAAS）成员，美国物理学会（APS）成员。他曾多次获得教学奖，包括2005年美国物理学教师协会颁发的奥斯卡金奖，这是对有杰出贡献的物理教师的最高奖。他发表过不少论著。不幸的是，本书出版后不久，作者去世了（1932-2015）。 本书的内容在许多方面与其它的量子力学教科书不同。传统的量子力学大多是在直角坐标或极坐标中讨论或展开量子力学问题，而本书较多地在希尔伯特（Hilbert）矢量空间探索量子力学问题，还利用了与传统量子力学的对应关系，数学工具不同，因此对量子力学各种关系的表征也不同。本书是物理系大学生和研究生的教科书和参考书。也是物理学家有价值的参考书。 刘克玲，退休研究员 （中国科学院过程工程研究所） 量子力学论文:意识与量子力学的内在关系 摘 要 量子力学与意识之间具有复杂的内在关联性，在量子力学中，意识被赋予了引发波函数塌缩的因果效力，并作为测量过程的初始条件由始至终地影响着对物理对象的客观描述。在意识研究中，建立在经典力学基础上的传统研究路径遭遇到无法摆脱的困境，需要引入量子力学来为自身提供全新的科学说明，这些说明形成了量子力学视域中的意识研究的三条主要路径。 关键词 意识 量子测量 波函数塌缩 神经活动 意识与量子力学原本分属于两个完全不同的学科，前者是心灵哲学与认知科学研究的对象，后者是物理学的前沿领域。随着意识问题在当代科学背景下，已经成为了哲学、心理学、物理学和认知神经科学等分科科学共同关注的焦点，意识问题的跨学科特征也日益突显。运用不同的学科方法来解释和说明意识问题，成为一种研究的必然趋势。许多的心灵哲学家和物理学家认为，意识和量子力学之间有着密切的关系。他们主张，不仅量子力学需要意识的参与以保证描述物理世界的完整性，意识研究也需要引入量子力学来突破现有的困境。 1 意识在量子力学中的位置 意识在量子力学中的作用主要表现两个方面，一是在量子测量中，意识作为测量过程的初始条件，由始至终地影响着对物理对象的描述，二是意识引发波函数塌缩理论。 第一，意识与量子测量。经典力学认为，只要在测量过程中，具备明确的初始值，根据一系列基本粒子的初始位置和速度，就可以实现对事件的准确预测，揭示出世界的真实状态，并且，其测量结果不会受到观察者意识的影响。因此，就某种程度而言，经典力学中观察者的行为同样是被决定和可准确预测的，观察者的心灵与观察者本身的原子构成的经典态被视为相等同。但是，在量子测量的过程中，这种测量过程和结果的客观严格决定性和确定性会发生改变。依据标准的量子力学思考，以玻尔、海森堡等人为代表的哥本哈根学派认为，测量和观察在描述物理实在的过程中具有十分重要的作用。在量子测量的过程中，测量的结果会表现出一定的不确定性，即每一次的测量结果都不相同。这种不确定性主要来自观察者的意识和测量工具在每一次测量过程中所产生的差异性影响。“量子力学并不描述物理实在本身，而是描述物理实在出现的概率，而这种概率取决于观察者的观察。”①量子力学的产生从根本上改变了观察者在测量过程中的地位。 测量问题研究的是一个处于经典态的观察者是怎样在一个量子世界里存在的问题，量子世界描述了不同态的叠加，但是人类主体对世界的知觉和描述却属于宏观层次上的经典态。所以，在维格纳、斯塔普（Henry Stapp）等物理学家看来，人类主体对经典世界的经验为什么以及怎样从量子世界中突现中出来，是量子理论要解决的根本问题之一。在量子理论中，人与微观领域的物质和能量同处于一个测量过程，观察者的意识会对测量的结果产生直接的影响，使测量结果表现出一种主客体不可分割的特征，正如海森堡所说，“自然科学不是自然界本身，而是人和自然界关系的一部分，因而就依顺于人。”②量子力学所揭示出的物理实在以几率波的形式呈现，并且只有在观察者的意识参与到测量过程进行观察时才会出现。在测量过程中，观察者的意识是量子力学所描述的物理实在本身的基本前提，自始至终都决定着测量的结果。因此，量子理论不是关于描述客观物理实在本身的知识，它从一开始就包含了观察者意识这一因素。量子理论实际上是由人类主体意识通过对物理对象的观察得到、并经过认知加工的知识。但是在经典力学中，情况则恰恰相反，人类主体同测量过程和测量结果截然分离，有意识的主体与客体对象之间有明确的边界。 第二，意识引发塌缩理论。冯・诺依曼在其1932年的著作《量子力学的数学基础》中首次提出“意识引发塌缩”理论（consciousness cause collapse proposal，简称CCCP），受到维格纳和斯塔普的支持。该理论认为，“测量”仅仅发生在有意识的观察者和波函数相互作用的基础上，所以仅从量子力学的角度来描述世界是不完整的，一个完整、科学、系统的描述应该包含意识状态对量子力学的影响，而塌缩就是在有意识的观察者的心灵同其它系统的纠缠中发生的。“量子力学的规律是正确的，但是有一个系统有可能要用量子力学来说明，这个系统就是整个物质世界。有一个不在量子力学之内的外部的观察者，这个观察者就是人类（和动物）的心灵，它在大脑上执行测量并导致波函数的塌缩。”③持这种观点的哲学家和物理学家，如查尔默斯（David Chalmers）和洛克伍德（Michael Lockwood）认为，“塌缩动力学为交互论说明敞开了大门”。④同时，他们也认为意识能够从某种复杂的大脑物理状态中突现出来，从而具有引发波函数塌缩的因果效力。 当然，“意识引发塌缩”理论实际上还面临许多问题。例如，意识引发塌缩是在什么时候发生的？是否仅在有意识的观察者参与的测量过程中，意识才会引发塌缩？根据现有的宇宙知识，早期宇宙的量子状态并不是一个意识的本征态（eigenstate），在宇宙产生的最初的三分钟里，也没有一个有意识的观察者在观察一切的发生。如果宇宙最初的那个状态是根据薛定谔所提出的规律而演化出的早期宇宙状态，那么一个与有意识的观察者的存在相关联的本征态就不可能产生。第一次的塌缩需要有意识的观察者出现才能产生，但是有意识的观察者的出现则需要更早状态的塌缩才能产生，塌缩与有意识观察者出现的先后顺序问题的不确定，直接导致意识引发塌缩不可能开始的结论。尽管，“意识引发塌缩”理论受到了许多科学性和哲学家的支持，但是他们并没有为该观点提供一种可靠的论证。并且，这一理论和作为主流说明的多世界理论相悖。多世界理论认为，波函数是对于整个宇宙的完备描述，它是一种基本的物理实体，从不塌缩;并且，量子测量不需要意识的参与，把意识引入到物理说明中，只会使实在论遭遇到危机。 尽管对于意识在量子力学中的位置尚无定论，但是已经有越来越多的物理学家和哲学家参与到这一争论中去，比如维格纳、斯塔普、查尔默斯等人，他们关于意识在量子力学研究中的作用的积极讨论，已经表明，意识是量子力学研究中不可忽视的一个重要问题。 2 量子力学视域中的意识研究 早期的量子力学研究者如普朗克、玻尔、薛定谔等人主张，意识研究应该引入量子随机性来解决与决定论之间的矛盾，此后，量子力学视域中的意识研究开始兴起。我们将首先说明为什么意识研究要引入量子力学，然后论述用量子力学研究意识的三条主要路径。 2.1 为什么意识研究需要引入量子力学 还原的唯物主义的观点以经典力学的决定论、还原论等原则为立论的基础。决定论认为，质点是真正的实在，只要给出质点的位置和动量，那么，依据一定的初始值，自然和人的行为就可以被准确地预测。还原论主张，一切高级运动形式都可以还原为低级、基本的活动形式，把这种方法运用到意识研究中就是把意识这种大脑的高级活动形式还原为最基本的大脑神经活动，以达到揭示意识本质的目的。传统的意识研究建立在这种理论基础之上，而意识问题的关键在于，意识的主观特征该如何进行有效的还原，并且使被还原为神经活动的意识仍然能够具有说明主观感受的完备性呢？这一问题被查尔默斯称为著名的“意识困难问题”。 “在经典力学中没有任何支持‘感受’存在的逻辑上的依据。它是一个理性封闭的概念系统，它的原则只有在决定事物的位置和运动的时候起作用，这个系统局限于一个狭小的数学框架内，不涉及任何现象性的性质。”⑤这就是说，在以经典力学为基础的认识论框架内，并没有人的主观感受的存在地位，经典力学以排除意识问题来实现自身体系的完整性。一种排除了意识存在地位的理论如何能够解决意识问题？这显然是令人怀疑的。 因此，彭罗斯（Roger Penrose）、斯塔普等物理学家认为，如果对意识的研究仍局限在经典力学的框架内，意识问题永远不可能得到解决，我们必须在一个全新的框架内说明意识和大脑活动之间的关系，而量子力学的引入，能够为我们提供新的研究视角。 2.2 量子力学视域中意识研究的三条路径 意识是由大脑神经活动基于某种动力学而实现的过程，由于它涉及到微观层面的化学和电子现象，因此，对它的描述必然要涉及到量子理论。从而，我们可以把意识看成是一个发生在大脑微观世界中的特殊的量子力学现象。持这种观点的物理学家和心灵哲学家认为，“意识是一种对神经反射的直接认识，这种神经反射是通过已知的量子事件突然实现的。”⑥根据目前的研究，量子力学对意识的说明可以分为三条路径。 第一条路径是运用相关的量子力学概念，如量子叠加、塌缩等原理与意识活动进行类比来达到说明意识的目的。在说明的过程中，不需要涉及复杂的运算，也不需要将具体的概念运用到具体的情境中。这种方式的说明仅仅是一种概念上相似性的类比，因此本质上不是对意识过程的科学表征，并不能真正揭示意识的本质。 第二条路径是运用具体的量子力学概念来揭示神经生理学的过程。通过这条途径，量子力学对意识的相关特征做出了说明。 第一，用玻色―爱因斯坦凝聚态说明意识的高度整合性。个体在反观当下的意识状态的时候，大脑中会呈现一幅统一和谐的意识场景。例如，当某人在上课的时候，因为听到窗外的音乐而想起了某部电视剧的情节、大脑中会浮现电视剧的场景和人物、甚至是当时的天气，同时，他的耳边又传来老师的讲课声，同时他的右手正在做着笔记。于是，他所有的感官都被调动起来，在大脑中形成了一幅统一但富有情节跳跃性的场景。这幅场景完整且丰富，个体无法把它自行分割，也就是说，大脑中所呈现的统一和谐的意识场景不能被分割成他正在听音乐或者他正在做笔记这些构成意识内容的元素而独立存在。同时，随着老师的突然提问，他形成的意识场景被打破，继而思考老师提问的意识场景，或者随着窗外音乐声的停止，他的意识场景转换成了另一幅图像呈现在大脑中。不论意识的内容如何改变，他的意识状态总是统一且不可分割的整体。 玻色―爱因斯坦凝聚态是一种全新的物质状态，即不同活动水平的原子在温度极低的条件下会凝聚在一起而具有统一的特征。当这些原子处于静止状态时，它们以无序的方式排列，一旦它们受到外界的刺激，并且细胞的能量因刺激而达到某个临界水平时，它们就会一致性地被激活。这种神经元的激活能够波及整个大脑，并产生一致的量子电场。玻色―爱因斯坦凝聚态的过程机制恰好能够说明，分布在不同脑区且活动水平各异的神经元活动怎样能够协同行动，以支持一个完整统一的意识场景的产生。 第二，用测不准原理说明思维的量子化特征。EEG （Electro Encephalo Gram）实验已经证实，思维过程在本质上具有量子化的特征。思维过程与量子过程的变化有诸多相同点。例如，当一个人在回忆多年前，在某节印象深刻的课堂上被老师提问自己所做的回答时，大脑中许多与当时场景相关的模糊要素都处在被调动的潜在状态中，例如当时的天气、情绪状态、问题的内容、他的回答、同学们的反应等。当他把注意力刻意集中到其中一个记忆片段，如当时回答问题的紧张状态上，准备仔细回想和再现曾经回答过的内容时，他会发现在回忆的过程中常常会遇到困难。对当时所回答内容的记忆会变得不如刻意集中注意力之前那样清晰和完整，甚至试图回忆起来的思路也会消失而被其它的思路所取代。在未刻意回忆时本来清晰完整的回答，反而在集中注意力之后变得模糊，甚至原先的回忆思路也被打乱，最终导致意识场景发生改变。这一特征能够用海森堡在1927年所提出的“测不准原理”来说明。 “测不准原理”表明，一个微观粒子的物理量，如位置和动量、时间与能量等不可能同时具有确定的数值，如果在一对物理量中，其中一个量的值越确定，那么另一个量的值就越难以确定。就思维的特征而言，被刻意关注的回忆类似于电子的二象性中的粒子性而具有“位置”，在刻意集中注意力之前的潜伏性的整体思路，就像电子的二象性中的波而具有“动量”。两者不能同时清晰或者同时确定，而只能确定一个。 第三条路径是一种关于量子力学的普遍性理论，其代表人物是玻姆（David Bohm）和斯塔普。玻姆等人提出一种“新实在论”的观点。他们认为，意识和物质不是两个根本性的实在，物质和意识只是从隐序的基本实在中投射到显序中的投射物。斯塔普持类似的观点，并提出了建立在过程本体论上的意识观点，即最本质的实在元素是现实场合（actual occasion），而不是物质或者心灵。现实场合可以把心理的和物理的特征紧密地联系起来。这样，心物直接互动的观点就被他在更为深层次的基础上提出的心物关联的约束集合（constraint set）所取代。 3 结论 量子力学与意识看似毫不相关，但实际上却是一对具有多重内在关联性的奇妙的搭档，两者的交叉研究极大地拓展了彼此的理论视域，其背后的形而上学基础是一种交互二元论。从交互二元论的角度出发，意识被赋予了引发波函数塌缩的因果效力，并作为一种测量过程的初始条件由始至终影响着对物理对象的客观描述。并且，意识研究中量子力学的引入，突破了长期以来用经典力学规律说明意识问题所遭遇到的瓶颈，为意识的高度整合性等特征提供了有力的科学说明。随着交叉学科的纵深发展，意识与量子力学的内在关联性将会得到更多的揭示。 量子力学论文:Hilbert 空间和量子力学 本书以完整和自成一体的方式详细阐述了非相对论量子力学的数学基础和它们所需要的数学理论，它们是为了使量子力学系统化而由David Hilbert， John von Neumann 及其他的一些数学家所开创的数学物理分支。 自量子力学诞生以来，该领域的许多先驱都曾向Hilbert请教有关数学问题。Hilbert从1926年开始系统研究量子力学的数学基础，并在1926-27年曾经讲授过“量子理论的数学方法”。按照他和他的助手Johnvon Neumann等的观点，适用于量子力学的数学框架就是在1927年由一种抽象的数学结构所确定的空间。1926-1932年von Neumann证明了Hilbert空间算符的许多定理，于1932年撰写成非常著名的 “量子力学的数学基础”一书，Hilbert空间中的线性算符作为量子力学数学基础得到了公认。 量子力学和Hilbert空间算符是物理和数学概念之间完全对应的罕见实例之一。不幸的是，量子力学许多教科书中关于这一方面的内容几乎被完全忽视了。发生这种情况的主要原因是，在物理学家群体中，Dirac的量子力学远比Johnvon Neumann的量子力学流行。 Dirac的方法几乎不需要多少数学，很多概念缺少严格的数学定义。实际上，处理量子力学要求比Hilbert空间更普遍的数学结构。但是在Hilbert空间中量子力学更迷人，因为从中可以更清晰地看到数学结构如何以一种必然方式与物理理论联系在一起。 很多关于基础量子力学的著作不加证明地使用Hilbert空间算符理论的结果，而许多关于Hilbert空间算符的著作不处理量子力学。本书的目的不是完整地处理Hilbert空间算符，而是在完全的数学精度下讨论量子力学原理，并尽力追溯它们所赖以建立的实验事实。对于量子力学的处理是公理化的，其定义都是从以数学方式所证明的命题得到。本书不要求读者具备量子力学知识，仅从初等分析出发发展数学理论，详细给出了涉及的所有的证明，使本书很容易被仅有大学数学和物理知识的读者接受。对于自学也是非常理想的。 本书是一部纯理论著作，可以被分成几个部分用于多种课程。 全书内容分成20章：1. 集合、映射、群；2. 度规空间；3.线性空间中的线性算符； 4. 正规空间中的线性算符； 5. 扩充实线； 6. 可测集合与可测函数； 7. 测度； 8. 积分；9. Lebesgue测度； 10. Hilbert空间； 11. L2 Hilbert空间；12. 伴算符；， 13. 正交投影与投影值测度；14. 对投影值测度积分；15. 谱定理；16. 单参量幺正群和Stone定理；17. 对易算符和约化自同构；18. 迹族和统计算符；19. Hilbert 空间中的量子力学； 20. 非相对论中的位置与动量。 与量子力学密切相关的数学领域或物理类高年级大学生和研究生、泛函分析的研究人员和研究生以及物理学家会对本书感兴趣，他们可以看到抽象的泛函分析预言如何把量子理论所用的明显不同的方法引向统一。 丁亦兵，教授 （中国科学院大学） 量子力学论文:工科非物理专业“量子力学”教学初探 摘 要 本文主要针对微电子科学与工程专业学生的数学和普通物理基础通常比较薄弱情况，对“量子力学”课程教学进行初步探讨，以求激发学生学习的积极性，提高教学质量。 关键词 微电子科学与工程 量子力学 教学探讨 量子力学作为当代科学发展最成功的理论之一，它主要研究微观粒子的运动规律，与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。量子力学是学习固体物理、半导体物理和微电子技术等专业课程的重要基础，已经成为很多理工科专业最重要的必修基础课程之一。其体现出的研究和对待新事物的思想和方法，对学生学习其他学科和毕业后从事其工作均有很好的指导和启迪作用，对培养学生的探索精神和创新意识及科学素养亦具有十分重要的意义。 量子力学理论与学生长期以来接触到的经典物理体系和日常生活常识相距甚远，尤其是处理问题的思路和手段与经典物理更是截然不同，但二者又是科学上的继承和创新的关系，许多量子力学中的基本概念和基本理论是从经典物理中的相关内容类比而来的。因此，在教学中一方面需要彻底打破学生在经典物理学习中已经形成的固有观念和认识，另一方面在学习量子力学某些基本概念和基本理论时又要求学生建立起与经典物理之间的联系，以形成较为直观的物理图像，这种思维上的冲突导致学生在学习这门课程时困惑不堪。同时，微电子科学与工程专业学生由于数学和普通物理基础比较薄弱，众多学生陷于烦琐的数学推导之中，导致学习兴趣缺失。那么，在教学量子力学时，应如何激发兴趣，提高教学质量呢？ 一、学习量子力学发展史，激发学生的求知欲 兴趣是最好的老师，量子力学课程的第一节课讲授效果对学生学习量子力学的兴趣影响很大，所以量子力学绪论课的讲解直接影响到学生对学习量子力学这门课程的态度。作者主要通过列举早期与量子力学相关的诺贝尔物理学奖，以及量子力学中奇特的现象来抓住学生的兴趣。诺贝尔奖得主历来都是世人瞩目的人物，处于网络时代的学生当然也会有所关心和理解，而且他们的主要工作在量子力学这门课程中都将会一一介绍，这样通过举例子的方法强调了量子力学在自然科学中的重要地位。同时也为学生探索什么样的工作才可以拿到诺贝尔奖留下悬念，逐渐消除学生对量子力学的恐惧感。通过介绍四大经典力学，引导出量子力学和大家熟悉的经典物理学的关系，并结合经典物理学史上出现的困难和解决过程，让学生深入了解量子力学发展史。这样一方面可使学生对量子力学的形成和建立的科学历史背景有深刻了解，有助于学生厘清经典物理与量子理论之间的界限和区别，加深他们对量子力学基本概念和基本理论的理解；另一方面，可使学生对蕴藏在这一历程中的智慧火花和科学思维方法有一全面的了解，有助于培养学生的创新意识及科学素养。 在授课过程中，在介绍量子力学发展史上一些著名科学家的简历，如爱因斯坦，海森伯，薛定谔等的同时，适当地量子力学发展史上的大事记，比如第一颗原子弹爆炸，第一个晶体管的发明等。通过介绍这些学生熟悉的人物及相关事件，有助于促进学生对量子力学课程的兴趣，在听故事的过程中了解量子力学的诞生，通过讲述量子力学与经典物理学的关系，让学生明白量子力学是现代物理学基础之一，在微电子科学与工程后续课程固体物理、半导体物理等学科的发展中它都有重要的意义和应用。 二、加深对物理概念的把握，帮助学生找寻学习方法 量子力学课程的教学和学习需要线性代数、概率论、高等数学、数理方法等数学课程作为的数学基础，而在微电子科学与工程专业学生的数学基础比较薄弱，从而对量子力学产生畏惧心理，影响对后续课程的学习。在物理学中，数学只是用来表述物理思想并在此基础上进行逻辑演算的工具，教师不能将深刻的物理思想淹没在复杂的数学形式之中。因此，在教学过程中，教师要着重于加强基本概念和基本理论的讲授，把握这些概念和理论中所蕴含的物理实质。对一些涉及繁难数学推导的内容，在教学中刻意忽略具体数学推导过程，着重于使学生掌握其中的思想方法。例如：在一维势垒问题的教学中，对于数学方面的问题，只要求学生能正确写出入射粒子能量和势垒高度不同关系情形下三个区域薛定谔方程、记住其结论即可，重点放在该类问题所蕴含的物理意义及对现成结论的应用上。 三、改革教学方法和手段，加深学生的理解 “量子力学”课程本身实验基础薄弱、理论性较强，物理图像不够直观，一味采取灌输式教学方法和长时间的板书推导，学生势必感到枯燥，甚至厌烦。长期以往，必然挫败学生的学习积极性，使得学习效果大打折扣。作者在教学过程中通过采用类比的方法构建物理图像使学生对一些难以理解的概念和理论形成较为直观的印象，从而形成深刻的记忆和理解。取得了不错的教学效果。结合图形、影像等多媒体手段，模拟实验全过程。借助有关的教学软件，通过对真实情景的再现和模拟，可以让学生重复观察模拟实验过程，增加师生之间的互动，调动学生的积极性，加深学生对所学知识的理解。例如：在讲述微光粒子的波动性，借助电子衍射实验图像类比讲解波函数的统计解释和态叠加原理时，使用多媒体动画，我们可形象地展现电子一个一个打到屏幕上最后得到衍射图样的过程。通过减弱电子流强度使粒子一个一个地被衍射，粒子一个个随机的被打到屏幕各处，显示电子的粒子性；但经过足够长的时间，所得衍射图样和大量电子同时衍射所得图样一样，显示电子的波动性以及波函数的统计解释，可以加深学生的印象，理解其物理意义，同时也容易激发学生的学习热情。通过比较电子和经典粒子的波长，说明为什么在日常生活中难以观测到粒子的波动性，加深学生对微观粒子波粒二象性的理解和掌握。若使用传统板书手工绘制，不仅速度慢而且不准确，直接影响教学效果。 四、结束语 微电子科学与工程作为电子学的一门分支学科，主要是研究电子或离子在固体材料中的运动规律及其应用，以实现微米和纳米尺寸下电路和系统的集成为目的。针对这种情况，在授课时应注意介绍量子力学和微电子科学与工程的联系，尽可能进行知识的渗透和迁移。课堂教学过程是一个不断探索、总结和创新的过程。要实现量子力学这门课程的全面深入的改革，还有待与同仁一道共同努力。 量子力学论文:研究生教育课程高等量子力学教学改革 摘 要 研究生阶段既是知识深化的学习过程，也是科研能力培养的过程，学习知识为科学研究打下基础。本文从现阶段研究生授课模式存在的问题出发，探讨了高校研究生高等量子力学教学的必要性，在教学过程中引入研究性教学模式，提高教学质量，使学生在掌握量子力学基本原理的基础上，综合素质能力、科研创新能力得到极大的提高。 关键词 量子力学 教学改革 创新能力 研究性教学 自上个世纪80年初期恢复研究生教育，我国的研究生教育进入了蓬勃发展的时期。①随着我国高等教育的发展，研究生教育规模的也迅速扩大，研究生教育质量已成为一个全社会关注的焦点问题。我国研究生的素质关系到国家的未来发展，研究生教育是为国家培养现代化建设、发展科技培养高水平、高层次人才;研究生教育是我国站上世界知识经济高点的重要支持;同时也是高校实现由教学型向研究型转变的重要基础。研究生教育不同于本科生教育，研究生教育不仅包含课程教学，同时包含了社会实践、学位论文等诸多环节。②然而作为科研能力、自主创新能力发展的基础――课程教学不仅要传授知识，更重要的是要指导研究生思考，是提高研究生培养质量的根本。 研究生教学质量是整个研究生教育的一个重要部分，如何合理利用现有教学资源条件，使得研究生教学质量能够稳步提高，则成为研究生管理的首要解决问题之一。自上个世纪80年代以来，高等教育改革逐渐兴起，其主要目标就是培养创新型人才，教育界越来越多地关注教学方法创新研究。首先，研究性教学，是一种能有效引导学生主动探究、培养学生创新能力的教学方式，引起全世界各地的教育及其相关部门的关注。目前，教育部实施研究生科研创新项目研究计划， 现在全国已有100多所大学参加这项计划。其次，在过去的几十年中，国内外在总结以前高等教育成果与不足的基础上，以培养创新型人才为教育主要目标，对原有的传统高等教育模式进行了改革。 自从20世纪50年代美国施瓦布教授首先提出学生的学习过程和科学家的研究过程是一致的以来，研究性学习引起了人们的广泛关注，提出了各种相关的理论。③④⑤ 然而，现在国内的高校课堂教学大部分都是基于传统教学模式：教师教学――课堂讲授为主的教学模式。而研究性学习，则主要是以研究问题为基础、由学生主动提出问题、并设计解决方案、解决问题，并在这一过程中获得知识、培养相应的能力，基于此中方式来展开教学与研究的教学模式在国内现有的教学理念与教学资源条件下，应用并不广泛。尤其是在相对较为抽象难懂的理工类课程如量子力学课程教学中应用更是甚少。⑥研究生教育主要是培养学生的科研能力与素养，首先要在“研究”的培养上下功夫，而研究生课程教学正好提供了这一平台。在本文中主要以高等量子力学课程教学为主要研究内容，探讨如何进行课堂教学改革。 自1978年国内恢复研究生招生制度以来，高等量子力学就被列为物理系各专业研究生必修的学位课程之一，同时高等量子力学也是报考博士研究生的考试科目之一，在原来本科阶段“量子力学”的基础上进行深化和拓展，主要是提供学生在后学研究工作中要用的一些知识和方法。量子理论已经成为解决物理学、生命科学、信息科学和材料科学等理论问题的关键。 量子力学作为一门微观物理课程，与经典物理学相比，有一个很明显的差异：其中很多理论很难与日常生活和经验对应，涉及的理论、概念非常抽象，同时涉及非常多的数学知识，如（线性代数、Hilbert 空间、群论、数学物理方法和复变函数等），内容繁多，知识结构广泛，使得学生理解起来有非常大的困难，同时容易诱使学生陷入复杂繁琐的计算，而失去对量子力学学习的兴趣。目前，从我校物理系硕士研究生的实际情况来看，学生的量子力学知识水平参差不齐，有的学生以前没有学习过量子力学，有的学生学量子力学学时非常短，同时每个研究方向对量子力学的需求也不尽相同。 因此，量子力学成为教师公认难教的课程、学生公认难学的课程。 高等量子力学的教学效果将直接影响学生以后的科学研究创新能力与论文水平。为了培养研究生日后的科研能力，我们主要从教学内容和教学方法上进行了改革探讨。 在教学内容上，结合本校教学时限（48学时）和本校学生的特点、学生的研究方向，主要目标是将量子力学的知识应用到其它领域，避免冗长的理论计算，激发学生的创新热情。重点学习量子力学的形式理论、微扰理论、对称性和守恒定律、量子散射理论等。 在教学方法上，根据学生的知识基础和教学内容的特点，改变传统的教学方式，采用学生为主的教学方式。传统的教学方式主要是以教师讲授为主的灌输式、填充式，由于量子力学本身的特点，这些教学方法对量子力学的教学实效非常有限。一方面，一个主角的表演使得本身比较枯燥的量子力学课堂毫无生气，学生面对复杂繁琐的数学推导，思维跟不上教师的节奏，学生的学习热情下降。另一方面，学生本身的角色没有改变，自主学习、自主思考没有可锻炼的平台。教师考虑到自然科学的特点，一定要从知识的传承角度出发，这样教师要去贯彻启发式的教学方式。学生学一门课，学的是前人从实践中总结出来的间接知识。一个好的教师，应当引导学生设身处地去思考，自己是否也能根据一定的实验现象，通过分析和推理去得出前人已认识到的规律？自然科学中任何一个新的概念和原理，总是在旧概念和原理与新的实验现象的矛盾中诞生的。⑦作为教师，要充分利用新旧理论的矛盾提出问题，让学生思考问题，并设计一套完成的解决方案。在量子力学的课堂教学中，笔者结合实际情况，主要采取的是学生讲授为主、教师辅导的方式。尽管学生对量子力学知识的理解有限，但是一方面可以促使学生在课前预习;另一方面学生为了准备一堂课，要查阅相关资料，这样就可以极大地提高学生查找资料的能力，拓展学生知识面。作为教师，从学生讲授中也可以得到一些启发，诸如学生对一个问题理解的切入点与教师理解的不同，从而教师可以调整日后的课堂教学，使得课堂教学的内容从抽象化为通俗。 将科学研究融入到课堂教学，也是实现课堂教学改革的有效方式之一。研究生不仅要学习知识，更要的是做科学研究，寓教于研同样可以提高教学效果。在课题教学中，针对一个主题，在讲授基本知识的同时，更多的引入与之相关的前沿知识，并要求学生设计相关的问题，展开调查研究，以论文、学术报告的方式提交研究成果。通过此种方式，研究生的科学研究能力得到锻炼，创新思维能力得到培养，符合我们培养创新型人才的目标。 本文结合本校研究生的实际情况以及量子力学学科特色，我们主要从从教学内容、教学方法两方面探讨高等量子力学课程的教学改革。随着我国高等教育的发展，研究生课程教学改革还有待进一步地深化，这样才能提升我国研究生教育的整体水平，为祖国的发展培养更多的人才，日益增强国家的综合国力。

航空新技术论文:“福特级”航空母舰新技术 一提起航空母舰，映入人眼帘的往往是其海上巨无霸的形象。作为现代海上作战体积最大的移动堡垒，航空母舰不仅是一个国家大国地位的象征，更拥有极为强大的战斗力，是一国海上军事威慑的重要战略力量。美国是当前拥有航空母舰数量最多的国家。载有大量战机的核动力航空母舰，无疑是美国强大军事实力的招牌。在各国的武器库中，还找不出一款比航空母舰战斗群更具有惊人战力的进攻性武器。航空母舰能够在远离路基支援的战场条件下，驰骋于占地球表面积70.8%的海洋之中，并可在数个月的时间内对特定目标展开持续攻击。战力如此卓越的航空母舰战斗群显然早已成为美国各战区指挥官的“宠儿”。这也导致美国航空母舰在海外的战备值班周期不断延长。除了航空母舰战斗群的攻击实力外，航空母舰上所配备的各类高科技武器与装备，也是支撑其得以驰骋深蓝的重要利器。 从“尼米兹级”到“福特级” 美国当地时间2017年4月9日，全球第一艘“福特级”航空母舰福特号进行了海上测试。当天，“福特号”航空母舰被拖船从位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯造船厂内拖出进行出海测试。作为“福特级”的首舰，“福特号”航空母舰的设计、施工和制造前后耗时十余年，总造价高达130亿美元。“福特号”航空母舰原计划于2015年正式在美国海军服役。不过，核反应推、发电机等部件的故障问题，导致“福特号”的出海测试时间一拖再拖。美国海军称，“福特号”航空母舰在出海测试期间，将进行飞行甲板测试验证等事项。待“福特号”航空母舰正式服役后，美国的核动力航空母舰将拥有11艘。作为新一代的航空母舰，美军计划最迟于2058年建造十艘同级航空母舰，以取代当前承担主力任务的“尼米兹级”航空母舰。 在“福特级”正式服役前，“尼米兹级”航空母舰乃是美国海军现役的主力航空母舰，且在数十年间中均为美军乃至全球范围内最大的军舰。“尼米兹级”航空母舰首舰“尼米兹号”自1975年正式服役后，美先后共建造了10艘同型航空母舰。“尼米兹级”航空母舰均采用核动力推进，属于大甲板弹射型航空母舰。其设计长度为330米，宽度为40米，吃水11米，满载排水量在10万吨左右，可以搭载一支约70架战机的舰载机联队。根据作战任务以及性质的不同，航空母舰上搭载的作战飞机类型也有所区别，通常包括了战斗机、预警机、固定翼反潜机以及电子战飞机等。每艘“尼米兹级”航空母舰都装载有四台蒸汽弹射器、四条拦阻索以及四座升降机，平均每20秒钟时间即可弹射出一架舰载作战飞机。 可以说，“尼米兹级”航空母舰战斗群能够控制的海域面积大、攻击性能强，是当前世界范围内作战能力最为顶尖的海上机动作战编队。不过，航空母舰战斗群并非仅仅只有一艘航空母舰所组成。航空母舰自身除配备少量用于自卫的武器外，其主要的武器装备即为所搭载的各类舰载作战飞机。这些作为重要武器装备的作战飞机可以对敌方的舰船、潜艇、飞机以及陆地目标等进行攻击，直接将敌方消灭于航空母舰数千米以外的区域，并对海上舰队进行保卫。除航空母舰所搭载的战机外，以其为核心的战斗群通常会由巡洋舰、驱逐舰、潜艇和补给舰等混编而成。 尽管“尼米兹级”仍是现役航空母舰中无人能匹敌的佼佼者，但其设计与制造毕竟发端于20世纪60年代，舰上的各项技术已显得较为老旧。譬如，“尼米兹级”所使用的弹射系统、推进系统等基本均采用机械结构，不仅极为复杂可靠性较低，且需要大量人员进行操作和维护。在此背景下，新一代“福特级”航空母舰应运而生。 “福特级”航空母舰的新技术 “福特级”航空母舰从外表来看，与“尼米兹级”航空母舰并没有较大的差异，两者在飞行甲板上也极为接近。从数据上而言，“福特级”首舰“福特号”航空母舰长度为330米，宽度为41米，设计的满载排水量为10万吨，这些数据与“尼米兹级”亦相差无几。“福特级”在吨位和尺寸等方面较之“尼米兹级”并未有多少提升，但在舰船的电力容量、舰载机的数量、舰船故障率等诸多关键性指标上，“福特级”航空母舰与“尼米兹级”相比有了质的飞跃。譬如，“福特级”航空母舰搭载的舰载机联队数量可达到75架，大大提升了作战飞机的出动率。通过采用全新的电磁弹射系统、电磁阻拦系统等所使用的各类前沿技术，“福特级”航空母舰真正成为了一艘适应未来战争环境下作战的超级航空母舰。 电磁弹射技术的应用 航空母舰诞生之初，舰载机均是依靠自身发动机带动螺旋桨产生拉力，进而使轰炸机或战斗机从航空母舰飞行甲板上起飞。彼时，这种起飞方式对于以轻金属和木质为主的螺旋桨飞机而言并非难事。不过，随着喷气式飞机的普及，其在短短一百多米的航空母舰甲板上的起飞，需要借助于外界的推力帮助，这也使得弹射系统随之产生。 “尼米兹级”核动力航空母舰所使用的是蒸汽弹射系统。其由核动力装置生成的热能来产生蒸汽，进而推动舰载机非短距离起飞。蒸汽弹射装置从结构而言较为复杂，包括了蒸汽系统、液压系统、起飞系统、归位系统、润滑系统以及控制系统等。 舰载飞机在从航空母舰甲板上起飞前，需要由位持器钢圈把尾部扣在一处坚固点上。当蒸汽弹射系统运作时，蒸汽由航空母舰上的锅炉输出，经增压后输入弹射装置唯一露在飞行甲板之上的滑梭中。被位持器扣住的飞机在起飞时需要开足马力，当蒸汽弹射系统一启动，飞机引擎的动力加之蒸汽的压力，令钢圈断开，飞机立即向前冲去，在短短数十米的距离内即可将时速提升至250公里每小时。当舰载机被弹射起飞并脱离滑梭后，滑梭回到原位，并继续推动下一架舰载机起飞。 从数量上来说，“福特级”航空母舰与“尼米兹级”航空母舰一样，都装载有四部弹射器。但两者在设计理念和技术层面上有着显著的区别。由于舰载机在“尼米兹级” 航空母舰第四号弹射器时，其机翼已接近甲板边缘，这也导致该级航空母舰的四号弹射器无法弹射满载起飞的作战飞机。为了提升舰载作战飞机的出动能力，“福特级”航空母舰对飞行甲板的构造进行了改进，从而令其第四号弹射器能够弹射满载起飞的作战飞机。 “尼米兹级”航空母上所用的蒸汽弹射系统，其体积和重量均较大，不仅需要消耗大量的海水，还需要大量的人力和资金进行维护和更换，这显然不利于长时间的海上持续作战。此外，由于在弹射过程中需要消耗大量的蒸汽，“尼米兹级”航空母舰在连续弹射出几架满载起飞的作战及飞机后，其航速就会受到较大的影响，从而限制了下一个攻击波中能够出动的战机的数量。蒸汽弹射系统的最大局限性，还在于其输出功率有限。“尼米兹级”航空母舰采用的蒸汽弹射方式，决定其只能弹射载重30吨以下的舰载飞机，难以满足舰载机未来发展的方向。加之蒸汽弹射系统存在功率无法调节的限制，只能有效弹射重量较轻的无人机。若要进行强行弹射，很可能会造成飞机受力过大，从而影响其服役时限。 在此情形下，美军在其最新型的“福特级”航空母舰采用了前沿的电磁弹射技术，以规避和完善当前“尼米兹级” 航空母舰蒸汽弹射系统所存在的实际问题。所谓电磁弹射技术，即是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外进行运动。电磁弹射技术的主要应用是大载荷物体的短程加速，其起步与发展相对较晚，目前在航空母舰的舰载飞机起飞弹射上已得到高度重视和应用。相较于蒸汽弹射系统，电磁弹射系统不需要使用蒸汽来驱动活塞，而是使用电来驱动。同时，电磁弹射技术的容积小、效率高、质量轻，对航空母舰上的辅助系统相对要求较低，且运行和维护的费用较为低廉。在功率损耗方面，电磁弹射系统要远小于蒸汽弹射系统。其可控性能也优于蒸汽弹射系统。当蒸汽弹射系统的蒸汽阀门打开后，飞机起飞的弹射过程中基本无法控制。但电磁弹射的全过程均可以有效掌握，并可根据不同机型、飞机速度与负载变化等进行调整。这也使得电磁弹射技术成为了未来航空母舰发展的核心技术之一。 电磁阻拦技术的应用 除了将重型飞机送上天空外，如何能够令舰载机顺利降落在航空母舰甲板上也是一项困难重重的任务。舰载飞机在运动的航空母舰上降落，其风险之大、难度之高，被全世界公认为“刀尖上的跳舞”！通常情况下，陆地机场的跑道会长达数千米，而航空母舰上的甲板长度不会大于300米，可供利用的降落距离仅有100米。然而，舰载机降落的速度却高达300公里每小时。在如此高的速度、如此短的距离，再加之随时处于颠簸中的航空母舰，如果没有航空母舰阻拦系统，现代喷气式飞机在航空母舰上的安全着落显然是一项难以实现的“天方夜谭”。航空母舰上安装的阻拦系统，能够有效帮助舰载机在极短的距离内强制制动。 “尼米兹级”航空母舰所使用的是液压式阻拦系统。其由液压缓冲系统、制动器具以及冷却系统共同组成。当舰载机降落时，其机尾钩挂上阻拦索后，阻拦索一边利用滑轮阻尼器来减缓飞机的速度，另一方面则持续将动能转化为压缩空气罐，从而令飞机趋于平稳并有效制动。不过，液压式阻拦系统的阻拦能力较为有效，但缺乏灵活机动性。面对不同的机型降落，航空母舰上的海军航空兵需要依靠人工对配重物进行更换，这也直接影响到了舰载机的出动频率。如果不对液压式阻拦系统予以适当的配重，在阻拦过程中产生的过大峰值拉力甚至可能造成飞机损坏。 为此，在全新的“福特级”航空母舰上，设计者采用了前沿的电磁阻拦技术。在这一技术中，阻拦机和电脑控制系统是最为核心的两部分。阻拦机的构成较为简单，包括了水力涡轮、感应电机、旋转轴以及机械制动装置等，在阻拦系统中起到吸能的作用。电子控制系统则包括了操作人员工作平台、维护人员工作平台以及动态子系统。该系统可以精准地对飞机阻拦着舰的即时受力情况进行分析和控制，并反馈给电动机后施予阻拦索合适的拉力，从而令舰载机在阻拦着舰的过程中能够获得更为平稳的力，进而也可控制舰载机在飞行甲板上制动的距离。作为电磁阻拦系统中的重要一环，阻拦索采用了新型轻质合成缆索，这不仅可以减少结构载荷，降低系统惯性，并可由此缩小滑轮减震装置的尺寸。 电磁阻拦技术的工作方式主要可以分为两个环节。第一个环节也就是初始接触阶段时，舰载机的机尾钩一旦与阻拦索相接触后，其就会牵动阻拦索，进而带动换轮索牵出，并令旋转轴转动。这一工作的关键，是为了令舰载机和阻拦索之间得以平稳接触。在实现了第一环节的既定目标后，第二环节则是如何对于舰载机的动能吸收。舰载机在降落时，其自身带有极大的动能。电磁阻拦系统中的水力涡轮、感应电机和摩擦制动器就是为了吸收舰载机的动能。通常情况下，水力涡轮和感应电机正常工作，即可吸收舰载机的动能，并实现飞机的安全着舰。可是一旦发生水力涡轮或感应电机不能正常工作，阻拦机的摩擦制动器就作为备用的吸能装置，以保障电磁阻拦系统的安全、可靠。较之液压式阻拦系统，电磁阻拦系统更为简洁、可靠，且无需大量的人力、物力进行维护，令其维护成本得以大幅度降低。 无论是电磁弹射技术，还是电磁阻拦技术，都是用于提升航空母舰战斗力的关键技术和措施。考虑到航空母舰在未来会搭载有各类无人飞机，前述新技术的应用，也可为未来航空母舰的发展奠定重要基础。 航空新技术论文:遥感及航空摄影测量中的新技术探讨 摘要：随着当前生产的发展需求，大比例尺航测成图技术的应用在国内各城市测绘单位快速得到推广应用；同时一些与航空摄影测量和遥感相关的测绘高新技术也在不断的投入。本文首先对摄影测量与遥感的发展的重要作用进行阐述，进而分析遥感及航空摄影测量中的新技术以及应用。 关键词：遥感技术；航空摄影测量；新技术；应用 一、摄影测量与遥感的发展的重要作用 从摄影测量与遥感的发展来看，在近三十年来，摄影测量与遥感技术已经进入了测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等各个行业，在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。从上世纪七十年代后半程起，摄影测量已经开始从模拟摄影中跨越出来，已经进入了数字摄影阶段，摄影测量正在经过传统测绘技术向数字化测绘技术体系的转变。 （一）摄影测量与遥感有利于推动测绘技术的进步 从二十世纪七十年代后期开始，我国的摄影测量经过了一个系统的转变。摄影测量逐渐从模拟摄影测量转化到解析摄影测量，并最终进入到了数字摄影测量的发展阶段，也标志着我国的传统测绘技术体系的解体，新的数字化的测绘技术体系的兴起。 首先，从数字影像的类型来说，我国目前已经建立了数字正射影像（DOM，Digital Orthophoto Map）、数字高程模型（DEM，Digital Elevation Model）、数字线划图（DLG，Digital Line Graphic）、数字栅格图（DRG，Digital Raster Graphic），同时还有其他相应的地名数据库与土地利用数据库，多样化的数据库与模型为摄影测量在现实生产生活中的应用提供了可能性，推动了测绘技术的发展。 其次，国家利用摄影测量与遥感技术绘制了大量各种比例尺地形图。除此之外，还建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库。例如1：1000000、1：250000、1：50000比例尺级别的地理信息数据库；除了国家级外，省一级的1：10000比例尺级别的基础地理信息数据库、市县级1：500至1： 2000比例尺级别的地理信息数据库等等。 另外，我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等，于上世纪80年代中期、90年代中期和末期完成了全国土地利用调查，并建立了业务运行系统，具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现正在利用高分辨率遥感数据，开展第二次全国土地详查工作。我国还利用彩色红外遥感数据开展地质找矿应用研究，并成功地在新疆博罗霍乐北山地区发现矿藏。 （二）摄影测量与遥感有利于提升 空间数据的获取能力经过近50年的发展，我国在空间数据获取能力方面有了巨大的提升。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台，以此为核心建立了国产卫星遥感影像地面处理系统，并开展了定量遥感反演研究，为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务体系奠定了基础。 首先，从数据获取能力方面来看，在国家973与863计划的支持下，成功研制了一系列传感器，发射了50多颗对地观测卫星，包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等，组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系，从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测，可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像，并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。 其次，在数据储备方面，已经积累覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。 二、几种测量新技术的应用探讨 （一）GPS在航空摄影中的应用 （1）GPS用于航摄飞机导航 在航空摄影测量获取航片的过程中，航空摄影飞行必须按航摄计划中的要求，在一定的高度沿设计的航线飞行，以保证所得影像具有一定的摄影比例尺、航向重叠度及旁向重叠度。随着GPS的广泛应用，已普遍使用GPS对航空摄影飞机进行导航。 （2）GPS辅助空中三角测量中的导航与定位 GPS辅助空中三角测量的目的是利用GPS精确测定的摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置，将所测数据应用于摄影测量内业加密，以便尽可能减少对地面控制点的数量要求。用于确定摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置时需采用高精度相位差分的GPS动态定位方法，其实时差分定位可用于摄影导航，而确定航摄仪物镜中心的位置则利用布设在地面的2～3台GPS基准站的观测数据进行后处理获得。目前已采用QPS/IMU。 （二）LIDAR激光测高扫描系统的应用 LIDAR激光测高扫描系统利用GPS辅助空中三角测量技术，可以减少地面控制点，缩短作业周期，降低成本，可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。利用该种测量技术，在有地面控制点的四角带，完全可以满足1∶10000比例尺的地图精度要求；在地面特征丰富、影像较好时，可以达到1∶50000比例尺的精度要求。这种测量技术对于实施西部大开发战略、完善国家基本地形图有重要意义。 （三）机载侧视雷达技术的应用 机载侧视雷达是利用装于飞机机身两侧或下方的天线，随着飞机向前飞行而扫描飞机下方两侧的带状地面，进行高分辨率地形测绘的雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存储和处理装置等部分。侧视雷达具有下列特点： （1）具有全天候工作性能； （2）分辨率高，所摄照片清晰； （3）覆盖面积大，提供信息快，把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图； （4）不易受干扰 航空新技术论文:浅析航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要：随着科学技术的进步与发展，航空摄影测量新技术被广泛应用于城市地形图测绘中，并取得了重大的成果。本文针对我国航空摄影测量的发展历程，分析我国航空摄影测量新技术的应用及注意事项，从而推动我国航空测绘的发展。 关键词：航空摄影测量；新技术；应用；发展 航空摄影测量即是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄，绘制地形图的过程，其原理是利用航摄仪器的摄影光束相交而确定地面点的位置。随着科学的进步，以及社会建设中对土地利用的现状，航空摄影测量技术在不断得到创新和完善，并推动了航测行业的发展。 一、我国航空测绘的发展现状 我国对航空摄影测量技术的应用可以追溯到20世纪80年代。当时，我国各大城市开始应用航空摄影测量技术进行对城市大比例尺地形图的测绘，以便科学合理的使用土地。在城市化进程以及生产的需要中，大比例尺城市测绘技术被广泛应用于各城市测绘企业单位。在科学技术不断发展的今天，数字化技术迅猛发展起来，在航空摄影测量技术上，涌现出数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR 激光测高扫描系统、雷达等先进技术设备，为城市大比例尺地形图的测绘创造了更多的技术条件，不断推动着航测行业的发展。然而，受诸多客观因素的影响，我国航空摄影测量技术力量还相对薄弱，其测绘精确度仍有待落实，航测工作有待进一步完善。 二、航空摄影测量主要新技术的应用 1、对数字航摄仪DMC的应用 数字化技术是现代信息社会不可或缺的技术手段呢，无论对人们生活和社会各项工作的开展都起到不可比拟的作用。而数字航摄仪DMC也是在数字化的基础上创造的航测产品，它是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量的数字相机系统。这一航空相机摒弃了传统胶片相机的设计思想，由四个全色传感器及四个多波段传感器组成。其四个全色传感器用于捕捉每一个设想的特定区域，从而确定一个大的镶嵌影像；四个多波段传感器则主要用于捕捉红、蓝、绿色及进红外数据。因此，航摄仪DMC能满足小比例尺和高分辨率大比例尺航摄的需求。与此同时，在低空进行测绘时，DMC能够在无人控制的情况下实现机动、快速的摄影测量，其测量精度高。 2、对IMU/DGPS新技术的应用 IMU技术是惯性测量单元的简写，主要是由陀螺、加速度、电路构成，它能够独立提供高精度的导航参数，同时具有抗电子干扰、隐蔽性好等特点。但这一技术的不足之处在于不适合长时间单独飞行，否则容易造成导航位置参数的误差。而大家熟知的GPS全球定位系统功能强大，被广泛应用于航空摄影测量、工程测量等诸多领域。因此，将IMU与GPS集成起来构成组合导航系统，能有效提高系统的导航精度与其测绘性能，就是目前的IMU/DGPS航空摄影测量系统。这一新技术的应用能够减少地面控制的工作，提高了测绘效率，并降低了在高山荒漠等区域测绘的危险性，推动了航测事业的发展。 3、对LIDAR 激光测高扫描系统的应用 对LIDAR 激光测高扫描系统的应用，主要是针对困难地区、无图区及边界区而实施的新技术。该技术主要利用GPS辅助空中三角测量技术，从而减少地面控制点，完成对外空难度大的测绘区高精度及大比例尺的测绘工作，这一技术的应用有利于缩短作业周期，减低生产成本而提高生产效率。这一技术对于实施我国西部大开发战略、完善国家地形图有深远的意义。 4、SAR合成孔径雷达成像系统 SAR合成孔径雷达成像系统具有高分辨率的成像技术，不受客观恶劣天气条件的影响便能获取空间数据，大大改善了对困难地区地形图绘制的困境。这一成像系统的使用原理是将合成孔径雷达安置于飞机上，利用孔径雷达发射微波对地面目标扫描，从而经过对空间坐标的计算，记录回波特性得出地面目标的空间特性，再经过数据处理成像。这一系统的运行主要由天线系统、数据记录系统、监控系统、发射与接收系统协调运行而完成。 三、对航空摄影测量技术应用的和主要注意事项 1、落实测绘区选点工作 航测人员在开展航空摄影测量工作过程中，运用IMU/DGPS作业的前提必须对测绘区做好现场踏勘的选点工作，这一选点工作要按照前期设计图纸要求并结合GPS定位测量范围的选点要求进行实地选点定位。选点的点位要位于交通方便、便于安置设备便于埋石操作的区域；点位还要在视野开阔的地方，避开建筑物及水域便于信号及电磁波的传输。同时，点位之间还要做好加密与联测工作，以便测量工作的连续开展。 2、确定航摄仪、比例尺及航高 在航空摄影测量工作开展之前，首先要做好航摄仪、比例尺及航高的选择与确定工作。在选择航摄仪时要优先考虑其性能质量，进而保证航摄资料的准确性。在确定比例尺时，首先要按照国家对大比例尺地形图航空摄影标准并根据当地地形实际与相应的精度要求，以及配套仪器的利用，综合确定航摄比例尺与航高数据。 3、策划检校场的布设方案 检校场的布设方案主要针对IMU /DGPS 系统设备生产商而言的，这些生产商在从事 IMU /DGPS 系统设备生产过程中对于检校场的布设方案的策划，一般要考虑达到如下工作的因素：检校场要根据比例尺大小设置相邻的平行航线；检校场要能保证航向重叠和旁向重叠都是60%；采用直接定向法，使航测高度与摄区高度一致；对于检校场的位置可以选择在离摄区较远的区域或摄取中任意两条航线位置等。 四、结语 在科学技术迅猛发展的今天，我国航空摄影测量实现了岁数字测绘技术的应用与完善，取得了相应的进展。但是，我们也应看到在航空摄影测量新技术应用方面较西方先进国家还有很长的距离。我国的航测领域应该在认识航摄新技术优点的同时，找寻并探索其对于该技术应用中应注意的问题，有针对性的做好航摄工作，提高航摄效率，保证影像质量，进而推动整个数字摄影测量事业的发展，满足社会经济发展和环境的可持续发展需求。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘 要:随着科技进步,航空摄影测量技术广泛应用于城市测绘、复杂地形及国界等测绘区域。目前,航空摄影测量技术发展迅速,测绘技术向数字化转变,出现了数字航摄仪DMC、IMU／DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU／DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空航摄仪；新技术；应用与发展 引言 自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。随着生产发展的需要,各城市测绘单位,在航测机构增添航空摄影测量业务,大比例尺航测成图技术在国内各城市测绘单位得以快速的应用推广。目前,随着数字航摄仪DMC、IMU／DGPS新技术、LI-DAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用,航空摄影测量技术逐渐成为大比例尺地形图的主要测绘方法。但是,航空摄影测量技术应用于地籍测绘领域时间短,加之航测本身的技术缺陷以及测绘精度问题,有时仍然难以达到预期目标。 一、航空摄影测量技术的分类 （一）按处理方法分 在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。模拟摄影测量通过模拟测量的方式，使测量达到最真实的效果，同时减少了使用过程中的出错率，用模拟的方式实现了对实际的掌控能力，使技术取得最好的实用效果。解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解，使出现的问题和错误得到改善，并增加对具体内容的了解，让数据达到还原效果，增加图像的准确率，并通过分析和应用提供最真实的影像和数据，更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控，通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力，通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合，使摄影测量达到数字化和科学化，使数据更加准确，更加接近测量的实际。 （二）按研究对象分 在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程，通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据，把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。地形的测量一般采用航空摄影测量技术，在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据，实现数据和图像的高标准。非地形测量不以地形测量为目的，而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富，它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础，使各领域的技术得到发展，并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展，使非地形测量应用到这些领域中，取得更长远和丰富的发展。 （三）按摄影的位置分 在航空摄影测量技术的分类中，按摄影位置进行分类，包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量，要根据具体的测量对象进行不同的研究。航天测量的测量距离相对更远，技术水平也更难达到标准，对摄影及测量人员的要求也更严格，并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。工作人员需要更精细的测量，并对地形进行精准的勘测，来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程，航空摄影测量一般是在飞机上。而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理，使形状、大小等综合数据达到预期的效果，通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测，很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术，它攻克了地形勘测带来的危险，为地域勘测服务。 二、航空摄影测量技术的任务 （一）非地形测量 在非地形测量中不以地形测量为目的，而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富，达到为各种领域服务的目的。非地形测量的发展促进了生物领域的发展，使生物医学领域可以通过对地形的利用，取得更多的生物医学资源，带动更长领域发展。同时也有利于公安机关侦破案件，通过对非地形的勘测，了解罪犯的藏身之处，和犯罪窝藏点，使案件得到侦破。在文物和建筑领域也得到了发展，很多文物就存放在复杂的领域内，通过测量可以找到它们的位置，开垦出更多的古文物。非地形测量也有利于军事侦查，通过非地形测量检查各军事地点，保证军事地域内没有军火和其它领域的军事人员。 （二）地形测量 地形测量指加强对地形图的了解，通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据，按比例尺进行准确的缩放，以此达到测量的目的。在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像，按照比例尺来还原真实的指标，要建立专题的图片，对各种地图要进行了解，掌握各种硬件条件，要了解具体的摄影影像，对各种图形要分类型掌握。第二点，要建立相关的数据库，通过对数据的掌握，通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同，了解测量的变化，使数据可以互相参考、互相借鉴，达到为测量服务的效果，达到测量的数字化。数据库的内容要系统化，方便管理人员查阅和掌控。 三、航空摄影测量的要点和作业方式应用 （一）质量检查准确，成果提交合理 在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查，对整体的过程进行准确核实和分析，达到整体质量的准确性，在最后的检查中一定要严把质量关。针对作业方式要加强各步骤的联系，区别各步骤的不同，对内容进行整体计算，并对结果进行重复的分析，使结果符合真实的效果。要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查，检查的单位是质量检查机构，对检查和验收工作要合乎规定，以合同为根据。在检查合格后进行相应的验收工作，当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。当核实无异议后要把成果提交给相关部门，提交过程中要把内容标记的详细些，确保相关部门能够根据数据开展以后的工作，作业方式也要列出相关数据和相关表格，使内容清晰易懂。 （二）空中采集准确，数据处理合理 在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理，采集过程要正确，作业方式要符合标准，通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式，使效果更真实、更具准确性。拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法，针对不同的高度，拍摄的方法也要有所不同。同时对数据的处理也要合理，要经过科学的研究和科研人员的重复计算，实现对不同数据的合理分析和比较，使航空摄影测量任务完美的完成。要在飞机上安装摄影仪，对地面垂直拍摄，获取相片或影像，使数据采集向自动化和数字化方向发展。数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量，用模拟法和解析法测绘，使精度和质量达到高标准。要用正确的采集方式取得最优异的内容，并通过科学的数据处理，达到整体测量的准确性。 （三）航摄准确，航摄设计合理 在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算，促使其它指标合理发展，并且要加强对航摄的设计。作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。拍摄过程一定要符合实际，通过合理的比例来还原数据和图像 , 要加入大比例尺的数字图，提高航摄的精度要素，提高航高、比例尺、焦距和影像质量，通过上述要素加深设计的合理性。还原的方式一定要合理，数据和图像设计也要有根据，要根据具体影像来开展数据和图像设计，测量不要局限在绘画图上，需要信息性的影像图件。要用科学的方式和科学的设计达到预期标准，实现测量的目的，实现测量的高标准，使作业方式合理的完成。 结束语 随着计算机技术和互联通信技术的发展,航测技术由模拟测绘向数字测绘转变,由计算机代替“人眼”,迈向信息化测绘时代。航空摄影测量已成为当前大比例尺地图绘制技术中的热门话题,各种航空摄影新技术一定会逐步完善。根据航摄地区的特点选择合适的技术获取影像,极大地提高航摄效率,缩短获取影像周期,提高影像质量。 航空新技术论文:航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要：伴随着计算机以及互联网通信相关的技术的开发与研究，航空摄影测绘技术已经从模式测量朝着数字化测量转化，从而做到了运用高科技技术来代替人进行测绘，令摄影测绘全面地走进数字信息化的测绘阶段。本文对航空摄影测量新技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词：数字航摄仪；DMC IMU/D GPS；激光测高扫描系统 引言 航空摄影测量就是在航空器中安装摄影仪器，进而在空中对需要测量的地形进行摄影。随着我国经济的发展，地形变化的速度非常快，同时由于我国地形结构复杂，依靠传统的测量技术很难对特殊地形进行实地测量，因此借助航空摄影技术可以实现对复杂地形的测量，并且航空摄影测量可以缩短测量工作周期，提高测量数据的准确。 一、航空摄影测量技术的任务 目前我国航空摄影测量技术的任务主要包括对地形面貌的测量和非地形测量两种： 1、地形测量 地形测量是航空摄影测量的主要任务，它是通过对测量地形的摄影，加强对地形的了解，并且按照比例尺寸对摄影的对象进行准确的浓放，以此实现测量的目的。在地形测量中需要做好以下三点工作：一是要保证摄影图形的具体数据和图形，并且按照预定的尺寸比例对航空摄影的图片进行数据还原，并且根据还原的数据图像，建立相应的图片库；二是要建立数据库，航空摄影要根据对地形的数据分析建立相应的数据库，掌握数据的不同分类以及数据之间参数的变化情况，以此实现在航空摄影时实现测量的数字化；三是积极掌握测量地形的相关数据，并且根据掌握的数据情况完成对地形的整体测量，最后实现摄影图像的真实还原。总之在航空摄影测量的时候要进行合理的分工，保证摄影的图像数据真实、准确，使测量数据更加符合标准。 2、非地形测量 航空摄影测量技术不仅仅应用在地形测量领域，其还应用在许多其它领域。非地形测量不是以测量地形为目的，而是通过对地形的摄影观察地形的变化，以此更加地形变化发现其中的问题，比如航空摄影技术应用在军事领域中，就可以通过航空摄影技术对某一区域内进行军事侦察，以此观察该地形是否存在军事设备以及该地区的变化情况；航空摄影技术应用在工程领域，通过航空摄影技术可以对地形进行勘测，分析该区域是否存在矿物质等，以此实现对该区域的合理开发利用。航空摄影技术的非地形测量功能被越来越多的领域所应用，其发挥的价值也越来越大。 二、航空摄影操作的关键和方式应用 1、摄影精确，设计科学 在航空摄影测绘的过程当中需要先对摄影实施准确的计算，从而令别的相关要求都有一个很好的发展，同时需要注意的是要优化航拍的设计。摄影办法是要先确定好摄影的地点以及实施一个适合的角度摄影从而能够进行准确的设计计算。进行摄影测绘必须要切合现实情况，利用适合的比例来对收集到的数据以及图像进行还原，此外还需要添加一个大比例尺的数字图，增加摄影的准确因子，增强摄影高度、比例尺、以及摄影的焦距以及图像的清晰度，经过以上的因素从而对摄影设计进行优化。另一方面，对图像进行还原的方案必须要是科学合适的，图片以及数据的收集设计需要有根有据，需要依据实际的图像从而进行数据以及图片的收集相关设计，测绘不能仅仅关注在绘制图像上，应当具有数据性的图像视频。 2、收集精确，处理科学 在航空摄影测绘过程当中需要对摄影器械摄影收集到的数据以及图片实施精确的计算分析，收集的方式要合理，满足相关的指标要求，利用精确的定位以及摄影的方式是科学合理的，从而使摄影的结果更加的切合实际情况、更加的精确。另一方面实施摄影的相关作业人员也需要对于摄影的方法有个准确的认识，根据摄影的高度不同，所采用的摄影办法都要根据实际做出调整。同样需要关注的是相关数据的处理方式，处理方式需要通过反复的分析探究以及相关人员的反复推算，从而可以完成对于各种数据的科学统计分析，因此令航空摄影测绘工作能够很好的被执行。航空摄影首先要在使用的飞机外体组装好测绘过程当中所需要使用到的相关装置，因此能够对地面实施竖直摄影，从而得到有关的图像视频，指导数据的采集朝着自主化以及数字化方面进行开发。 3、质量检测精确，结果提交科学有效 在实施航拍测绘的最终阶段需要针对收集到的相关数据实施高要求的检测，对于摄影的整个过程实施精确审核以及研究，从而达到整体的质量准确性标准，此外在最终阶段的检测作业中必须要把控好质量的这个标准。针对摄影的方式要增加每个操作单元智联的相互联系，能够分辨出各个操作单元之间的异同点，对于摄影的具体项目实施整体的计算，同时对于计算得到的结果要进行多次推导验证，验证结果是否符合实际情况，增加其真实性。此外对于数字的准确度、数据的完整性以及精确性都要实施验证，而进行验证的部门都是相关的质量检测部门，对于检测和验证的过程都需要依照相关的要求，将合同中的规定作为依据。在检测合格之后再实施相关的验证，如果出现检测资料不达标则验证部门能够拒绝验证。 三、航空摄影测量新技术的应用 1、数字航摄仪DMC DMC航空摄影相机是利用四个多频率的接收器分别接收红、蓝、绿三色光以及近红外数据；而四个全色传感器分别捕捉的影像，依靠少量的重叠区域生成一个大的768013824镶嵌影像。此系统能够在各种光线环境中，通过调整相机的曝光时间，保证图片的质量，该系统对于地面的分辨率能够达到5cm。低空数字航空摄影测量以2000万像素以上的小像幅数码相机为传感器，采用无人飞机进行低空航摄，具有机动、快速、经济等优势。此种技术可以在较短的时间内获得部门地区较为准确的高分辨率的数字图像，另外对于天气以及机场的依靠性较小，目前已经被广泛的应用在应急保证、防灾减灾、图形测绘等方面。 2、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 GPS，即是全球定位系统，运用在航空摄影测绘后，利用空三素的办法得到角元素，从而完成了部分直接得到投影光束。IMU/DGPS，即是惯性测量单元/差分GPS，运用在航拍之后，能够直接取得三个线元素以及三个角元素，极少需要甚至不需要地面控制点就能够实施航空摄影测绘，从而大大的简化了摄影测绘工作。IMU/DGPS协助航空摄影的工作原理是利用了IMU、DGPS两种新技术的综合分析验算，从而得到了具有十分高的准确度的航空摄影测绘相关的概念、技术以及方案。 这种摄影方法的工作方式是首先利用组装在飞机外体上的GPS接收装置或是地面站点的GPS接收装置，进行持续的并且同步的检测太空中的GPS卫星信号，接下来是利用GPS载波相位测绘差分定位技术的协助从而得到了航空摄影仪的有关定位数值。IMU/DGPS技术能够直接的得到每一张摄影到的图片外方位元素，把其当作加权检测值参加到摄影测绘区域网的平差，因此得到了准确度更加高的图片外方位元素结果，这种测绘的方法叫做IMU/DGPS协助航空三角测绘方法。高准度的差分GPS与惯性测绘部分得到航拍的曝光时间的图像定位期空间位置，之后再针对去实施变差的更正，因此得到个各张图片的高准度外方位元素的方法称作直接定向法。 3、LIDAR激光测高扫描系统 LIDAR激光测高扫描系统通过GPS辅助空中三角测绘技术，能够减小地表的控制点，减短测绘时间，降低成本，可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。 结束语 航空摄影测量技术的发展，为我国的经济发展提供了重要的贡献，带动了测量技术的发展。航空摄影测量技术的广泛应用，突破了地形复杂、摄影周期长等一些弊端，促进了我国测量事业的发展。 航空新技术论文:“地沟油”华丽转身新技术助其成为航空用油原料 “民以食为天”，中国人痛恨“地沟油”危害食品安全，却每天制造出成千上万吨的餐饮废油。如今能源技术的进步，给中国人带来了福音――“地沟油”转换成航空生物燃料。每多一千克“地沟油”转化成航空油，也就意味着餐桌上少了一份用“地沟油”回收做出来的“口水菜”！ 2014年8月14日，波音中国公司在北京召开航空生物燃料油研讨会，并在会上宣布，波音与中国商飞合作的“废气油脂”（包括地沟油、食用油边角料、餐饮废油等）研究项目正式进入到了筹建“中试车间”阶段，最早于八月底开通一条日产500千克航空生物燃料的生产示范线。 2012年8月16日，波音公司正式与商飞合作成立了节能减排技术中心，中心的第一个项目就是研究如何将“地沟油”转化成航空燃油。该项目在此前的一年当中均处于试验阶段，试验目的是为了打通“地沟油”转变成航空油的技术路线。然而餐饮废油变航油，波音-商飞并非首例，国外有荷兰航空的成功案例，国内也有中石油1号生物航煤的技术先例，波音与商飞之所以耗费一年多时间打通技术路线，是因为中国的“地沟油”与其他生物油脂存在不同的特性。 荷兰航空旗下SkyNRG与中石油1号生物航煤采用的多为石油化工技术路线，比较适用于结构较稳定，成份较纯的餐饮废油，如肯德基，麦当劳炸鸡剩下的油。而波音与商飞此次针对具有“中国特色”的”地沟油“采用油脂化工技术路线，其目的是为了适应中国八大菜系，蒸煮炒爆涮等各式各样烹饪手法所遗留下来废油。如全国闻名的重庆火锅，最地道的做法就是用一锅被重复利用的老油涮食，试想火锅废油的成份会何其复杂！ 解决这些“成份复杂”难题的最佳办法就是“去除杂质”。中国商飞-波音航空节能减排技术中心对此已研发出相适应的解决技术路线：“我们将首先对其进行去杂质处理，得到成份较纯的中间产品，之后再利用优化过的催化剂工艺对其进行转换。” 目前，中国商飞-波音航空节能减排技术中心已成功利用“地沟油”转换出了一定量的航空油，转换比例在40%左右，即100万千克“地沟油”可转化成40万千克航空油。但不得不承认，该转换技术在成本上仍需进一步优化，因为相对普通航油，“地沟油”转换航油的成本是其2倍左右。 在大多数人眼中，那些脏乱差的“地沟油”应该是一文不值，但事实并非如此。事实上，目前“地沟油”的收购并不容易，价格也远非我们想象的那么廉价。从食堂、餐馆回收的泔水价格很低，但现在并没有形成行业性的集中回收，而是被一些不法商贩零散回收炼制成泔水毛油获利，转手又卖回餐馆，扰乱食品安全环境。 对于民众一直期盼的“地沟油”转航油，其成熟商业化运作仍需要企业技术研发，社会自觉回收，政府政策扶持等多方面的持续努力。但好消息是通过诸如波音中国，中国商飞与中石油这类有社会责任感的企业的不懈努力，该事业离商业投产又更进了一步。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘要：随着测绘技术、信息技术和计算机技术的迅速发展，航空摄影测量技术也有了前所未有的发展和进步，其空间数据获取已从单一的野外测量发展到内外业综合以内业为主的采集方式。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状，然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU／DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词：航空摄影测量；新技术；DMC；LIDAR 引言 摄影测量指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型，为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。自20世纪80年代，航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。伴随生产的不断发展，各航测机构都开始增添航空摄影测量业务，在我国个城市测绘单位中，大比例尺航测成图技术得到了广泛应用。 一、数字航空摄影测量的最新进展与应用领域 从本世纪初数字航空相机问世开始，ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄影仪相继出现，近些年，GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术跟航空摄影联系紧密，产生了很多新的航空摄影技术，比如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ（POS）/DGPS辅助航空摄影技术、运用高解像率的CCD阵列将胶片替换，获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等，都在很大程度上促进了数字航空摄影测量的良性发展。 二、数字航摄仪DMC 数字航摄仪(DigitalMappingCamera)简称DMC，是用于高精度、高分辨率航空摄影测量的数字相机系统（如图1）。基于替代胶片相机的设计思想，DMC具有历史意义的技术突破。DMC数字航空相机由8个内部传感器组成：4个全色传感器与4个多波段传感器。4个多波段传感器一个捕获红色数据，一个捕获蓝色数据，一个捕获绿色数据，一个捕获近红外数据。4个全色传感器每个捕获一个影像的某个特定区域，区域之间有少量重叠以便形成大的7680×13824镶嵌的影像。所有传感器的动态辐射分辨率均为12比特。 一次飞行中由4个全色传感器获取的数据产品：全色、真彩色与彩红外。还有由4个多波段传感器获取的分辨率为2048×3072数据产品：真彩色、彩红外、四波段和近红外。通过获取相机影像数据，可利用PPS软件得到各类影像输出。DMC兼顾小比例尺与高分辨率大比例尺航摄业务的具体需求，其地面分辨率为5cm。这一系统可光线不同的条件下，用多种曝光时间来曝光，保证影像的质量。 （一）1：20000比例尺摄影的试验 为了对DMC数字航摄仪1：20000比例尺摄影的成图精度情况进行研究，在某处选取一个Ⅱ地形测段进行航摄，共30个像对。控制点的布设采取双五点法，基线数16条，运用GPS对控制点进行观测。用VirtuoZo进行内业加密，全数字摄影测量系统进行量测，采用PATBNT光束法软件来平差，加密精度统计如表1。 表1 1：20000比例尺摄影的加密精度统计 从统计的加密精度看，完全符合规范要求。运用JX4数字摄影测量工作站恢复立体模型来测图，之后跟该区域GPSRTK实地量测的72个显著地物点进行精度统计，平面误差是0.167m，高程误差是0.15m。 （二）试验主要成果 1、DMC航空摄影分辨率高，影像清晰，加密自动选点成功率较好，连接差小，碎玉提升加密精度十分有利，且测图地物判读精度高。 2、运用DMC相机进行航空摄影，可放宽其摄影比例尺到传统摄影比例尺的115~ 2倍。 3、可在传统布设方法基础上将控制点的布设降一个地形等级。 4、通过现有设备，完全可完成DMC摄影的成图作业。 二、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 IMU/DGPS辅助航空摄影测量指的是运用装在飞机上的GPS接收机与设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号，通过GPS载波相位测量差分对技术获取航摄仪的位置参数进行定位，应用和航摄仪联系紧密的高精度惯性测量单元（IMU，InertialMeasurementUnit）对航摄仪的姿态参数直接测定，通过联合IMU，DGPS数据后的处理技术获取测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术与方法。 IMU/DGPS辅助航空摄影测量的主要方法有直接定向法与IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 （一）直接定向法 运用高精度差分GPS与惯性测量单元（IMU），获得航空摄影曝光时刻影像的空间方位，通过校正系统误差，获取每张像片的高精度外方位元素。该方法就是直接定向法。 （二）IMU/DGPS辅助空中三角测量方法 把基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素，作为带权观测值参和摄影测量区域网平差，获取精度更高的像片外方位元素成果。该方法称为IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 四、LIDAR激光测高扫描系统 LiDAR（LightLaserDeteetionandRanging），是激光探测及测距系统的简称。用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是结合了激光技术和雷达技术的产物。主要是发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分构成的。发射机是各种形式的激光器；天线是光学望远镜；接收机通过各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外与可见光多元探测器件等。激光雷达用脉冲或连续波2种工作方式，探测方法分直接探测和外差探测。 激光自身的测距能力就非常精确，其测距精度可达几厘米，而LIDAR系统的精确度不仅仅取决于激光自身因素，还由激光、GPS及惯性测量单元（IMU）三者同步等内在因素所决定。伴随商用GPS和IMU的不断发展，通过LIDAR从移动平台上（如在飞机上）获取高精度的数据已被广泛应用。 LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲，打在物体上并反射回来，从而被接收器接收。接收器准确地对光脉冲从发射到被反射回的传播时间进行测量。由于光脉冲以光速传播，因此接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。因为光速为已知，传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度，激光扫描角度，从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向，就可能够对每一个地面光斑的座标X，Y，Z准确进行计算。激光束发射的频率能够从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例来说，一个频率为每秒一万次脉冲的系统，接收器将会在一分钟内记录六十万个点。通常情况下，LIDAR系统的地面光斑间距为2-4m不等。 激光雷达是一种在从红外到紫外光谱段工作的雷达系统，其原理与构造和激光测距仪非常相似。科学家将利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达，把利用连续波激光束进行探测的称作连续波激光雷达。激光雷达的作用是可以对目标位置（距离和角度）、运动状态（速度、振动和姿态）和形状进行精确测量，对目标进行探测、识别、分辨和跟踪。在多年的努力之后，科学家们已经研发出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。 结语 我国航空摄影测量技术起步较晚，它用计算机代替“人眼”，在理论和实践中使数字摄影测量得到了快速发展，在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等方面它将会被应用的更加广泛。其发展使得胶片摄影被数字摄影所取代成为必然趋势，而新型数字航空摄影机的应用必将为航空摄影测量技术带来一次变革，并把我国航空摄影测量技术推向数字航空摄影时代。 航空新技术论文:探索民航空管新技术的应用情况 【文章摘要】 随着国家综合国力的提升，我国航空领域取得重大成就，民航空管新技术在现代高新技术的带领下，逐渐走向成熟；同时民航空管局也在尝试着改变发展模式，提高运行的安全性，以确保经济效益与社会效益的统一。在此民航空管新技术的应用发挥着不可代替的作用。 【关键词】 空管新技术；必要性；发展；问题 1 空管新技术应用的必要性 1.1 运输量逐渐提高为航空事业带来了巨大压力 改革开放以来，我国在航空运输领域有了很大突破，与往年相比，不管是安全性能还是技术层面都有了很大提高，同时我国也成为世界中航空总运输量排名第二的国家。根据最近几年的经济发展情况、以及我国现有的科学技术水平来推测，到二零一五年，我国的机队规模将超过两千六百架，全国的机场总数将增加到大约二百五十个，而每年的飞行次数将达到1143万，与二零一零年相比，将提高一倍。然而由于我国经济发展水平不平衡以及地理环境等因素的影响，我国的大部分机场位于华北、华东、中南以及西南这些地势相对优越的地区，随着技术条件的提高，西部等地质环境恶劣的这些地方，也将会感受到便捷航空带来的好处。正是这些运输需求的增加，对我国航空事业带来很大压力，这对于航空事业来说不仅仅是一次新的挑战，更是一次难得的机遇，因此空管技术的应用在很大程度上，促进了航空事业的快速发展。 1.2 航空运行环境复杂，有待进一步改善 我国的大部分机场，在建设过程中以及航线制定中，会受到当地经济发展水平的影响；一般情况下，机场建设地区是经济较为发达，或者具有非常显著政治地位的城市或地区，或者作为中转站而建设的，在机场运行过程中，会产生一定的放射圈，其中具有非常复杂的电磁波、地形特点等，这会在很大程度上影响到航空运输的安全性，再加上人民群众对航空运输安全性要求的提高，就增加了航空建设的难度。尤其是在西部地区一些机场的运行中，由于其经济发展水平有限、人流量有限，再加上地区环境十分恶劣，就需要在航空运行中，花费大量的财力物力去进行维护和检修工作，不仅仅没有实现经济效益，同时由于传统空管技术的落后，使航空运输的安全性、可靠性大大降低，因此空管新技术的应用就势在必得，也是确保航空运输实现精确性的重要手段。 1.3 是实现航空领域可持续发展的必然要求 伴随着我国经济的快速发展，现在航空领域面对的最大难题之一，就是资源供应不足，将可持续发展作为航空行业的发展宗旨，能够在很大程度上为未来的发展打下基础，具有非常重要的实际意义。针对这个问题，民航空管系统就不得不采取多种方式来提高航天领域的飞行效率，但是其前提条件是要确保飞行安全以及容裕度。我们要在科学统筹规划的基础下，对空域资源进行优化配置，缩短飞行距离、提高飞行准确率，尽可能的达到节能减排的效果，降低飞行成本，以实现经济最大化。 民航空管新技术的应用，需要在效率、服务、安全、容量等方面进行重点提高，这就对新技术的推广提出了更大挑战，同时也表现了提高飞行系统综合能力的迫切性，使新技术应用得到更快速的发展。 2 空管新技术的发展和问题研究 2.1 我国民航空管新技术的发展 我国民航局是在一九九四年成立的，在成立之初就特别重视新技术的研发和使用，并还开设了相应的技术研究部门，在相关法律法规的严格督促下，以及相关政策的支持下，将一系列先进技术投入研究实验中，如卫星导航、自动监视等；2000年，经过一段时间的研究，在我国西部地区建立了世界上第一条投入使用的FANS航路，即L888航路，这一成果为我国航空事业的发展奠定了扎实的基础，到如今，短短的十几年的时间内，在民航局的大力支持下，加强对新技术的研发力度，并成立了一系列科研基地，取得很大的科研成果。但是我们不能忽略在新技术研发应用中，所凸显的问题，要重视我们在实践中，积累的相关经验，并对航空领域的发展做进一步的贡献。现如今 2.2 空管新技术应用中应重点关注的问题 空管系统从构成上来讲，是一个相当复杂的系统，不管是哪一种的新技术，在实际应用中，总会或多或少的对目前的运行产生一定的影响，为了最大程度上确保飞行安全，在新技术投入使用时，要进行一定的测试工作，包括整体评估、工程验证、数据分析以及安全性考察等等，在新技术的应用中，我们需要对以下几点问题进行重点掌握。 首先是就是空管技术的软件功能，在科学技术的快速发展的影响下，空管设备的价值已经由原来的硬件主体转变成软件主体，并且逐渐实现了自动化操作系统；对于软件功能来讲，其主要的特点就是在系统性、兼容性以及验证性上，提出了更高的要求，需要在严格的管理中，提高运行效率，这些特征在间接说明了对新技术及逆行那个测试的必要性。 其次就是在系统验证方面，一项新技术从研发到最后的推广，需要经过一个非常复杂的验证工作，任何一种技术都是需要一定的外界环境或者操作技能来配合完成的，而是在一遍遍的实验中，不断整理相关数据，而明确其是否能够达到可靠、可用的效果，是否能够与我国的飞行条件和外界环境相适应，是否能够实现预期的运行效果。所以在整个测试过程中，我们要对评估、验证等工作进行严格的控制，并在新技术的测试中引进现代化、科学化的管理模式，为新技术的推广奠定基础。 然后就是在新技术应用中的过渡性，从多年工作经验中，我们可以看出，很多新技术的投入使用，都需要进行非常长的一段时期的过渡，在此过程中，要充分考虑到技术应用的可行性，对外界环境进行准确的测量，对技术的成熟度进行精确测定，在多种综合因素的考虑下，制定出长期的发展规划、以及各阶段的发展目标，以确保新技术的顺利使用。 最后就是在空管新技术的掌握上，我们要进行重点把握；纵观整个世界中的民航技术发展情况来看，每个国家之间在技术上都有一定的合作互助，但是国家与国家之间为了进一步保存实力，并不会将一些关键技术进行共享，一些西方发达国家仍旧在技术上保持着绝对优势，对于我国来说，我们要在技术上加大投资力度，将技术研发作为我们航空事业发展的重要内容之一，逐步实现国产化，并要逐渐提高航空管理的有效性。 3 结语 经过一段时间的发展，我国民航空管新技术的研发和应用，取得良好成效，在其中我们对民航空管新技术发展的必要性以及发展概况和要重点关注的问题，进行了简要的概述，希望能够为同行业的研究者提供一定的理论参考。 航空新技术论文:改变航空工业的制造新技术 引言 英国《经济学人》杂志2012年制作专题论述了当今全球范围内工业领域正在经历的第三次革命，认为这次革命是一种建立在互联网和新材料、新能源相结合的工业革命，它以“制造业数字化”为核心，并将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化。新材料、新工艺、新机器人、新的网络协同制造服务，生产会更加经济、高效、灵活、精简。3D打印技术作为“第三次工业革命的重要标志”，被认为是推动新一轮工业革命的重要契机，已经引起全世界的广泛关注。3D打印技术作为具有前沿性、先导性的新兴技术，正在使传统生产方式和生产工艺发生深刻变革。3D打印技术将以其革命性的“制造灵活性”和“大幅节省原材料”在制造业掀起一场革命，它最适合应用于多品种、小批量、结构复杂、原材料价值量高的结构制造领域，因此有望在航空制造领域获得广泛应用。 3D打印技术（3D Printing）是快速成型技术（Rapid Prototyping Manufacturing）的一种，也叫做增材制造（ Additive Manufacturing）。基本原理是把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面，然后一层一层打印出来并按原来的位置堆积到一起，形成一个实体的立体模型。3D打印技术使用的方法有很多种，表1给出了美国科技政策研究所对3D打印技术按过程、主要厂商、所用材料和典型市场进行的分类。 国内外3D打印技术及产业发展情况 世界主要国家竞相从战略高度重视发展3D打印 3D打印技术的历史由来已久。1986年，美国3D System公司推出了第一款工业化的“3D打印”设备，1990年开始销售，短短几年中，形成了巨大的市场。近年来，美国以企业和大学及科研机构等半政府半民间的组织为主导力量，明显加大加快了对3D打印技术研发的组织力度。2009年，以美国相关大学为主的“增材制造路线（RAM）研讨会”就未来5～10年的技术发展进行了广泛的讨论，并发表了较有影响的路线图研讨报告。根据这一报告的建议，由爱迪生焊接研究所（EWI）牵头于2010年成立“增材制造共同体AMC（Additive Manufacturing Consortium）”，试图将相关的制造商与供应商同大学与研究机构联结成为一个互动良性促进发展的生态组织，共同解决3D打印技术中还存在着的大量问题。AMC目前已有30余家企业、研究所、大学、军方和政府等机构成员，以金属材料的增材制造技术为主，每季度活动一次。目前，AMC整合EWI及其成员的设备、技术和专业知识，初步构成了一个分布式、网络化的增材制造“国家实验平台中心NTBC（National Test Bed Center）”。AMC和NTBC的使命就是提高3D打印增材制造技术的成熟度，促进相应的产业投资，在全美范围内将这一新兴的制造方式早日转化为主流的制造方式。自2011年起，AMC每年都向其会员增材制造的现状报告。此外，近3年来美国政府、军方及企业还多次组织3D打印技术的有奖挑战大赛，希望以此加速相关技术的发展、应用和普及。 尽管美国在3D打印的整体技术上领先全球，但在基础研究设施、研发组织和政府支持上，欧盟明显领先。首先，欧盟在政府研发方面的投入要大于美国（不计不公开的国防军事投入），著名的大型合作项目包括英国的增材制造创新中心、欧盟第六框架项目大航空航天组件快速生产Rapolac（Rapid Production of Large Aerospace Components），全程专注航空航天的SMD（Shaped Metal Deposition）技术等。其次，欧洲工业界也主动组织形成3D打印产业群，开发增材制造的市场。一度形成原始创新技术源于美国，但其后的研发和应用及商业化却是由欧盟等国家完成的局面。此外其他一些国家也都竞相从国家战略高度重视发展增材制造业，澳大利亚近期制定了金属堆积制造路线，南非正在扶持基于激光的大型堆积制造机器的开发，日本也在着力推动堆积制造技术的推广应用。 3D打印行业处于迅速兼并与整合过程中，专利成为竞争的重要武器 2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元。目前，快速成型技术的市场应用份额如图1所示，其中航空航天约占8%。目前，全球有两家3D打印机制造巨头，分别为3D System 和Stratasys，均在美国上市，2011年营业收入分别为2.3亿美元和1.6亿美元。3D Systems公司自2009以来已连续收购了25家公司，并于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后，一举奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司继2011年5月收购Solidscape公司之后，又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前，国际3D打印行业正处于迅速兼并与整合过程中，行业巨头正在加速崛起。 3D打印行业巨头积极展开收购行动，在扩大公司规模的同时也吸收了大量的相关专利，并以此专利优势，在专利上限制对手的发展。目前全球拥有3D打印专利前5名的公司见图2、表2。 从2005年开始，3D Systems利用自己的专利优势成功狙击了纳博特斯克的7项专利申请。2012年底，3D Systems又控告Formlabs公司推出的初级3D打印机涉嫌侵犯其专利技术。 我国3D打印的技术水平基本与国际同步，但在产业化方面严重落后 20世纪90年代初，我国开始推进增材制造设备，即3D打印机的研发，在快速成型技术方面取得了长足进展。我国的华中科技大学、清华大学、西安交通大学、北京隆源公司、中航重机激光和南京航空航天大学等单位，于上世纪90 年代初率先开发快速成型设备，以及进行相关技术的研究、开发、推广和应用。其中，清华大学成功开发了无木模铸造工艺 （Patternless Casting Manufacturing），即采用逐点喷洒粘结剂和催化剂的方法来实现铸造沙粒间的粘结。华中科技大学研发出世界最大激光快速制造装备，使得我国在快速制造领域达到世界领先水平。西安交通大学研制出了激光快速成型设备LPS、SPS 系列成型机，并成功推向国内外市场。在国家科技部领导和组织下先后成立了近10家旨在推广应用快速成型技术的“快速原型制造技术生产力促进中心”，863/CIMS 主题专家组还将快速成形技术纳入目标产品发展项目。可以说我国在典型的快速成形设备、软件、材料等方面的研究和产业化方面获得了重大进展，我国快速成形技术的研究工作基本与国际同步。但在快速成形技术新设备研发和应用方面我国则落后于国外。国外快速成形技术在航空领域有超过8%的应用量，而我国在这方面的应用量则非常低。据估计，3D打印设备在我国企业级装机量在400台左右，2010年以来年增速均为70%左右，市场规模超过1亿元。 3D打印技术在航空领域的应用情况 欧美已将3D打印技术视为提升航空航天领域水平的关键支撑技术之一。3D打印技术在航空领域的应用主要集中在3类：1）外形验证，整机和零部件外形评估和测试、验证；2） 直接产品制造，例如无人机的机翼、云台、油箱、保护罩等，美国一些大飞机中也有多个零部件采用3D打印直接制造；3） 精密熔模铸造的原型制造，采用精密浇铸工艺来制作部件前的原型等。 国外应用情况 波音公司已经利用3D打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件，包括将冷空气导入电子设备的形状复杂导管。目前波音公司和霍尼韦尔正在研究利用3D打印技术打印出机翼等更大型的产品。 空客在A380客舱里使用3D打印的行李架，“台风”战斗机中也使用了3D打印的空调系统。空客公司最近提出“透明飞机概念”计划，制定了一张“路线图”，从打印飞机的小部件开始，一步一步发展，最终在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。“概念飞机”本身有许多令人眼花缭乱的复杂系统，比如仿生的弯曲机身，能让乘客看到周围蓝天白云的透明机壳等，传统制造手段难以使用，3D打印或许是一条捷径。 GE航空2012年11月20日收购了一家名为Morris Technologies的3D打印企业，计划利用后者3D打印技术打印LEAP发动机组件。GE把这次收购看作是对新制造技术的投资，认为具备处理新兴材料与复杂设计的工艺制造开发能力，对GE的未来至关重要。 美国空军对3D打印也报以厚望，近日与3D Systems签约，投资29.5亿美元用于其开发打印F-35战机部件和其他武器系统的3D打印系统。 国内应用情况 中航重机激光技术团队早在2000年前后，就已经开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发。目前，中航重机激光产品已经应用于我国多款新型飞机上，并起到关键作用。除了军用飞机，中航重机激光还在开拓世界最先进四代航空发动机最核心技术之一——整体叶盘应用市场，以及大型水面水下舰艇市场。 北航同我国主要飞机设计研究所等单位“产学研”紧密合作，瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求，历经17年研究在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术，并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统，已经受近十年的工程实际应用考验，使我国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。2013年1月18日，王华明联合研发团队凭“3D激光快速成型技术”获国家技术发明一等奖。3D打印对生产方式的变革 相比较传统制造业，3D打印在制造模式、流程、供应链等方面发生巨大变化。1）定制成为新标准。制造模式上，过去是生产线规模化生产，今后则可能更多的是数字化、个性化、分散化的定制生产，不再需要库存大量零部件，也不需要大量生产。2）缩短上市时间。3D打印无需机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件，从而极大地缩短产品的研制周期。3）更优越的产品性能。3D打印的产品是自然无缝连接，结构之间的稳固性和连接强度要高于焊接等传统方法。4）开放式的产品设计。3D打印产品设计者与消费者之间可以通过互动改进产品，这个互动是双向的，消费者也可以自己设计产品。5）改变离岸经济模式。3D打印对产品供应链有重大影响，选择生产地时，劳动力成本不再那么重要，而是考虑如何接近消费者，传统过程的供应链就变得短了，使得传统的离岸经济模式得以改变。 3D打印产业的未来发展前景 对于3D打印未来的发展前景，业界普遍看好。作为全国工业的主管部门，工信部准备组织研究制订3D打印技术路线图、中长期发展战略，推动完善3D打印技术规范和标准制定，研究制定支持3D打印产业发展的专项财税政策。据报道科技部的3D打印相关战略规划也正在研究制定中，近期即将公布。高德纳（ Gartner ）公司2012年的新兴技术炒作周期报告判断：3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段，在5～10年的时间内将迎来发展高峰（见图3）。 据Wohlers Associates报告分析，全球3D打印产业产值在1988～2010年间保持着26.2%的年均增速。2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元，到2016年产业总产值将达到31亿美元，2020年将达到52亿美元，其中零部件制造将占80%。而对于快速成型应用领域，则市场更为广阔。2012年，全世界快速成型制造的产值估计为230亿美元，2015年产值将会达到350亿美元。 不过3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间，目前仍面临着一些瓶颈和挑战：一是成本方面，现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵，给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面，目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物，选择的局限性较大，成型品的物理特性较差，而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面，目前3D打印成品的精度还不尽如人意，打印效率还远不适应大规模生产的需求，而且受打印机工作原理的限制，打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面，3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散，制造业面对的盗版风险大增，现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。 3D打印技术未来发展的主要趋势 随着智能制造的进一步发展成熟，新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域，3D打印技术也将被推向更高的层面。未来，3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。 提升3D打印的速度、效率和精度，开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法，提高成品的表面质量、力学和物理性能，以实现直接面向产品的制造；开发更为多样的3D打印材料，如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等，特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点；3D打印机的体积小型化、桌面化，成本更低廉，操作更简便，更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求；软件集成化，实现CAD/CAPP/RP的一体化，使设计软件和生产控制软件能够无缝对接，实现设计者直接联网控制的远程在线制造。 航空制造业整合3D打印技术的建议 我国是制造业大国，3D打印技术对中国诸多企业将是颠覆性的变革。我国航空制造业必须未雨绸缪，积极为迎接此技术革命做好准备。 （1）推进“产学研用”结合，拓展应用领域，延伸产业链，提高产业化程度。 （2）改变产品，如研发现有产品的数字版及3D打印所需相应的硬软件。 （3）改变制造过程和方法，将现有制造系统智能化自动化，引入3D制造系统，形成复合体系。增材制造和减材制造相辅相成，复合制造体系在今后将成为主流。 （4）改变商业模式。这一次新工业革命要求完全不同的价值获取与盈利模式，及相关的流程设计，资源配置和组织机构的形式。 （5）提前专利布局，在发展初期就要将目光放长远，不能满足于现有已经被国外企业掌握的核心技术，而是要更多的走自己的专利之路，努力发展创新技术，抢占技术先机，积极进行合理的专利布局，包括国际市场专利布局，同时摆脱对国外3D打印耗材的依赖，避免陷入不必要的专利泥潭，争取在未来的市场竞争中占据有利地位。 （5）GE收购3D打印企业，某种程度上给航空企业提供了借鉴：通过一些资本化运作手段，兼并收购一些具有核心技术的3D打印企业，以核心制造能力为重点，打造航空企业自身的价值元宝曲线，或许是在这次工业革命中实现快速赶超的有效途径。 （作者单位系中国航空工业发展研究中心） 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机燃烧室新技术 航空燃气涡轮发动机燃烧室的功能是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。在航空燃气涡轮发动机上燃烧室分为主燃烧室和加力燃烧室，主燃烧室是发动机核心机的三大高压部件之一，加力燃烧室主要用在战斗机发动机上以短时间增加发动机推力，使飞机加速，在除战斗机以外的其他飞机发动机上一般不设加力燃烧室。主燃烧室将燃料燃烧后形成的高温高压燃气驱动涡轮做功带动压缩部件，除去带动压缩部件所消耗的功之外，剩余的高温高压燃气的能量通过喷管排气产生推进力推动飞机前进，或通过动力涡轮带动螺旋桨、桨扇、旋翼产生拉力及升力。发动机吸入的空气中的氧气在主燃烧室燃烧过程中并未全部消耗，因此在涡轮后可以设置加力燃烧室，再次喷入燃料燃烧加热燃气，进一步提高燃气能量以增加发动机的推力，主燃烧室和加力燃烧室在发动机上的位置见图1。 随着航空发动机技术的发展，发动机的工作压力和涡轮前温度越来越高，燃烧室的工作条件和技术指标要求越来越苛刻，突出的技术矛盾是在燃烧室负荷越来高的情况下，满足高的燃烧性能和轻的重量要求，在传统燃烧技术基础上必须采用新的原理和技术方案以提高发动机总体性能指标。 主燃烧室新技术 航空燃气轮机主燃烧室的传统结构形式可分为单管燃烧室、环管燃烧室、环形燃烧室，这基本与航空燃气轮机的发展历程相对应。早期的燃烧室多为单管燃烧室，后来发展为环管燃烧室，上世纪60年代，环形燃烧室出现并成为燃气涡轮发动机的必然选择，随着燃烧技术的发展，短环形燃烧室是目前普遍采用的方案（图2）。在采用离心式压气机的燃气轮机中为了缩短轴距并利用离心压气机径向尺寸较大的特点，发展了环形回流燃烧室或环形折流燃烧室。 现代高性能发动机对主燃烧室提出了越来越高的要求，对于军用发动机主燃烧室而言，要求其具有更高的温升工作能力和更宽的工作范围；而民用发动机对燃烧室污染排放指标提出了极为苛刻的要求，以满足发动机适航取证。因此主燃烧室主要朝两个方向发展：高性能军用发动机使用的高温升燃烧室及民用发动机需要的低排放燃烧室；为应对上述挑战，提出了以下燃烧室新技术方案。 旋流器阵列多点喷射燃烧室（图3）。此类燃烧室是将常规燃烧室头部的旋流器和喷嘴的尺寸缩小，在传统燃烧室单个头部大小的空间内布置多个喷射点，每个喷射点的燃料和空气快速均匀的混合，每个喷射点有自己的回流区和燃烧区，燃烧时有多个火焰，由于每个喷射点的回流区长度短，燃烧驻留时间短，在降低污染物的生成方面有很大的潜力。同时该类型燃烧室由于有多个喷射点的存在，可以将喷射区域进行分区燃烧，兼顾燃烧室在低工况下的稳定工作及高工况下的高效燃烧，适合于工作范围宽广的高温升燃烧室；还可以对喷射点进行控制，具有温度场主动调节能力，能够满足高性能军用发动机高品质燃烧室出口温度场的需求。 驻涡燃烧室（图4）。驻涡燃烧室是一种采用独立凹腔进行稳焰的燃烧室，其原理是由超声速燃烧的背风台阶稳定火焰原理演变而来，最早在美国的IHPTET计划中提出。驻涡燃烧室由产生值班火焰的凹腔结构和钝体稳焰主燃区组成，其主要特点是可以实现分区分级燃烧，发动机在点火、慢车等小工况状态时，燃烧室只驻涡区工作，保证了燃烧室低工况稳定性；而在起飞等大功率状态下燃烧室驻涡区和主燃区同时工作，保证高工况下的高效燃烧性能；驻涡燃烧室其点火器位于驻涡区内，不易被吹熄，点火性能相对其他燃烧室更加优越。由于实现分级燃烧，能够有效控制氮氧化物等污染排放物的生成。美国GE公司在驻涡燃烧室研究方面处于领先地位，通过多年的研究已经发展了四代驻涡燃烧室，并开展了相关的试验，GE公司在2007年完成了全环形驻涡燃烧室设计和试验验证，拟应用在高推重比发动机上。 涡轮级间燃烧室及超紧凑燃烧室。涡轮内燃烧最初的目的是采用涡轮内燃烧取代主燃烧室建立定温循环， 定温循环的效率比常规燃烧室的定压循环高30%～40%，但定温循环超出了常规发动机的设计参数与运行参数，只能用于理论研究。在本世纪初，由Sirignano等人提出了在高低压涡轮之间的补燃燃烧形式，在此方案的基础上发展了涡轮级间燃烧室（Inter-stage Turbine Burner，ITB）及超紧凑燃烧室（Ultra-Compact Combustor，UCC）。 涡轮级间燃烧室（图5）是在高低压涡轮之间再布置一个小型燃烧室，由于有涡轮级间燃烧室的存在，可以拓展压气机总增压比的设计范围，适当降低涡轮前温度提高涡轮寿命，实现高飞行马赫数下发动机推力更大耗油率更低的目标。涡轮级间燃烧室由于受到结构布局的影响，需要在较小的空间内完成稳焰、燃烧等过程，所以一般采用驻涡凹腔稳焰燃烧的方案。 超紧凑燃烧室（图6）是涡轮间燃烧室的进一步提高和发展，其基本原理是将燃烧室与高、低压涡轮导叶整合，实现在涡轮导叶内燃烧，实现近似等温燃烧循环，提高发动机的热效率，此方案对发动机性能参数及结构的改变较多。超紧凑燃烧室是目前几种先进燃烧技术如：凹腔稳焰、多点喷射组织燃烧，周向燃烧、旋流燃烧、补气射流、驻涡燃烧等技术的综合应用的集成。 美国空军研究实验室针对超紧凑燃烧室开展了四个阶段的研究。阶段一：以替代主燃烧室为目标的研究；阶段二、阶段三：以替代涡轮级间燃烧室为目标的研究工作；阶段四：以实现涡轮内燃烧替代加力燃烧室为目标的研究工作，最终实施定温循环燃烧。超紧凑燃烧技术目前已经在涡轮间燃烧上进行了试验验证（图7），其贫油熄火油气比只有目前系统的25%～50%，同时在应用时可以和涡轮叶片整合一体，实现涡轮内燃烧构想，并且已经开始实施，更设想用以取代主燃烧室，实施定温循环，实现高效率动力输出，并且作为下一代燃烧室技术，减小发动机重量和尺寸。 低排放燃烧技术。其中包括：贫油预混预蒸发燃烧技术；富油燃烧技术。 贫油预混预蒸发燃烧技术燃烧室的污染排放物包括：一氧化碳（CO）、未燃碳氢（UHC）、氮氧化物（NOx）和冒烟等4种燃烧产物，目前除氮氧化物以外，其他排放物指标已相当低，低排放技术的重点是进一步降低氮氧化物的排放，直接的措施是缩短燃料的燃烧时间，降低燃烧区的燃烧温度。贫油预混预蒸发燃烧室是通过在燃烧区加入大量空气，并使燃油和空气预先混合并完成部分蒸发再进行燃烧，相对于传统的旋流扩散燃烧，燃烧均匀，燃烧温度低，因此燃烧产物中的污染排放特别是氮氧化物（NOx）显著降低，贫油预混预蒸发燃烧技术有很多种方案，目前取得成功的是GE公司研制的双环预混旋流（TAPS）燃烧技术（图8），燃烧室结合了分级分区燃烧和贫油预混燃烧的思想。由值班级（预燃级）和主燃级组成。值班级为扩散火焰模式，保证发动机启动点火可靠和较为宽广的燃烧边界；主燃级为贫油预混燃烧模式，主要工作于大工况，以减少NOx的生成。 目前，TAPS燃烧室已发展了三代，分别为TAPS1、TAPS2和TAPS3。TAPS1技术目标是要比传统富油头部设计的燃烧室或CAEP2标准降低NOx排放50%，成功用于GEnx发动机上；TAPS2的目标是在TAPS1的基础上再降50%，主要是针对总增压比大于40的发动机，比CAEP2标准NOx排放降低70%，首先用于我国大飞机C919的启动发动机LEAP-X上；TAPS3目标是比CAEP/6降低NOx排放75%，比CAEP/2降低85%。 富油燃烧技术。富油燃烧的基本特点是主燃区空气量低于燃料完全燃烧所需空气量，当燃烧区为富油燃烧时，因燃烧不完全，燃气温度较低，NOx生成量也较低，但是经过富油燃烧后，有大部分燃油未燃烧完全，随着燃气向下游流动，必定要在化学恰当比附近燃烧，此时，燃气温度很高，是NOx大量产生的区域，为了跳过该区域，通过在富油燃烧区末端加入大量空气瞬时降低燃气温度，此后未完全燃烧的可燃成分在贫油状态继续燃烧，从而整个燃烧过程的温度降低。典型的富油燃烧技术是PW公司研制的富油燃烧-快速淬熄-贫油燃烧（RQL，图9）技术。PW公司将RQL燃烧技术用在V2500发动机扇形试验段上试验，其结果比当时的排放标准低50%。之后，PW公司进行一系列的低排放燃烧室的研发，他的低排放燃烧室称为TALON燃烧室，分别发展了TALONⅠ、TALONⅡ和TALONⅩ等一系列低排放燃烧室，已在PW4084、PW6000、PW8000等发动机上成功应用。 加力燃烧室新技术 战斗机在起飞、爬升、规避导弹或机型作战机动飞行等状态需要更大的推力以实现短时间加速飞行，发动机使用加力是短时间内增加推力的最好办法。加力燃烧室是实现发动机加力的部件，它能保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下，将燃油喷入气流中让剩余氧气再次燃烧，产生额外推力。现在军用涡扇发动机加力燃烧室（图10），大都采用V型稳定器来稳定火焰，这种加力燃烧室通过气流在钝体后形成的尾迹旋涡和回流区产生一个油气混合均匀的低速区，从而具备了火焰稳定的必备条件。 现代高推重比航空发动机加力燃烧室工作条件越来越恶劣，性能要求更高，主要特征表现在内涵进口温度更高、氧含量降低的情况下，进一步提高加力温度和燃烧效率，降低流体阻力，缩短长度，加力重量超轻。传统发动机加力燃烧室很难实现上述要求，未来加力燃烧室的发展必然将某些部件进行一体化设计，变得更加紧凑，以减少长度和降低重量，提高发动机推重比。涡轮后框架一体化加力燃烧室、旋流加力燃烧室、外涵加力燃烧室是目前研究的重要方案。 涡轮后框架一体化加力燃烧室。 涡轮后框架一体化加力燃烧室的主要特征是取消传统加力燃烧室的混合扩压器，将喷油杆和钝体稳定器整合到涡轮后支撑框架的支板上，形成超级紧凑的一体化结构，加力燃油从支板内的喷嘴孔喷入并进入支板后形成的回流区内稳定燃烧，涡轮后框架一体化加力燃烧室与传统加力燃烧室对比如图11所示。这种加力燃烧室的设计关键在于：合理的安排燃油喷射，既保证加力燃油浓度分布与氧浓度分布主动匹配，又避免燃油的自燃与结焦，还能保证燃油在支板后的回流区内形成稳定燃烧点火源，同时保证加力燃烧室较低的流阻损失；一体化加力燃烧室方案能适用于更高的加力热负荷，具有更简单的结构以及更高的喷杆和稳定器工作可靠性，在高推重比发动机研制中得到了深入广泛的研究。采用涡轮后框架一体化加力燃烧室的典型代表为美国PW公司研制的F119发动机，其推重比在10左右。 旋流加力燃烧室。旋流加力燃烧室是采用类似主燃烧室的旋流燃烧原理组织燃烧，以涡轮后承力框架作为旋流加力的叶片，燃油喷杆内置在叶片内，形成旋流器的流场结构，取消了喷油杆和钝体稳定器。该方案可大幅度强化油气混合，提高燃烧强度和燃烧稳定性，缩短燃烧段长度，降低尾喷流火焰辐射强度，从而缩短加力燃烧室的长度、减轻重量，提高发动机隐身性能，但旋流加力燃烧室出口气流存在较大的余旋，会引起发动机推力损失。 外涵加力燃烧室。 常规加力燃烧室是采用内外涵燃气和空气混合后再点火燃烧，外涵加力燃烧室是直接在外涵道贫油组织燃烧。与传统方案相比，外涵加力燃烧室结构尺寸更紧凑，有利于发动机减重设计；外涵空气含氧量高，有利于组织燃烧，但由于进气温度和压力较低，燃油蒸发困难，不利于油气混合，影响点火性能和燃烧效率。外涵加力燃烧室工作与常规加力燃烧室组织燃烧方式基本相同，采用喷油杆喷油与空气混合，钝体稳定器稳定火焰，原理图如图12所示。 外涵加力技术主要应用在两个方面：垂直/短距起降（STOVL）发动机技术和变循环发动机（VCE）技术。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功，驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中，涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向，涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中，根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件，所以，涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下，在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此，设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计，以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 （1）非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解，动静域之间采用直接数据传递的方式，能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展，现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术，如美国的IHPTET（综合高性能燃气涡轮发动机）计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振，并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用，极大地提高涡轮叶片设计水平。 （2）气膜冷却仿真技术 目前，工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法，它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动；该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法，生成气膜孔甚至内腔网格，并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟；此方法划分网格复杂、时间长、计算量大，但优点是可以获得非常详细的流动信息，实现气热耦合计算，对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真，例如：霍尼韦尔公司的Paul Vitt等（如图1）、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等（如图2）、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 （1）超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高，涡轮叶片数量越来越少，涡轮叶片载荷也越来越高，涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态，需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中，包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 （2）非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维，通过调整端壁的三维曲面形状，能够有效减小涡轮二次流损失，从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司，并申请相关专利，采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件（如图3）和先进中等推力E3E发动机核心机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁（如图4）均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。PW公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 （1）铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念，它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件（如涡轮叶片）之内，同时，在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案，此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段，Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合，研制出了铸冷高低压叶片（如图5，叶片前缘和尾缘采用气膜冷却，而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却），并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 （2）超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔，外形与常规冷却叶片一样，但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段，在CAESAR核心机中对超冷叶片技术进行了试验验证（如图6），并将此技术成功转化至F119核心机中验证。同时，惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术，冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 （1）高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术，但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上，也可用于民用涡扇发动机。 （2）双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规（单辐板）高压涡轮盘其AN2值已达到极限，面临的局面是，提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此，双辐板盘（图7）成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术，验证了涡轮盘重量减轻17%，同时转速提高9%。 （3）可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机：在第二代变循环发动机（GE21）的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破；在第三代变循环发动机（F120）的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破，并实现了发动机空中试飞验证；第四代变循环发动机是COPE方案，在GE与艾利逊公司（AADC）（罗罗公司参与）联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器，采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题，能使部分推力状态下SFC降低10%～25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机，其低速推进系统选用变循环涡扇发动机，低压涡轮采用了可变面积导向器，用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 （1）陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上，密度却是传统叶片材料的三分之一，热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中，目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有：涡轮间过渡段机匣部件，使冷却空气减少了100%，重量减轻50%；低压涡轮导叶，减重的同时减少了冷却气流；高压涡轮空心导叶，与典型的镍基合金导叶相比，重量减轻50%，冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁（如图8），并已用于F136发动机未来发展型。 （2）高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点，在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有：钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造，为了减轻重量而采用金属间化合物材料，使涡轮部件结构和设计复杂化，从而改变了涡轮叶片的加工技术。 （3）热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性，可用于高压涡轮叶片。微层压（Micro-Laminate）热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低，能有效提高涡轮叶片的工作温度，保证叶片寿命。目前，国外正在研制耐温水平1500℃以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放，提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率，排气温度减低10℃。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中，尤其是在巡航状态下保持一个最小值，同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处，减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍，高压压气机的2倍，而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前，热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息，而无法精确控制间隙的原因，国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证，预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失，增加推力，降低耗油率，显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封，与传统的篦齿封严相比，重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%～10%。德国MTU公司的研究也发现，用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严，则发动机的泄漏量可减少80%，相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计，这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下，刷式封严存在刷丝掉毛现象，同时也存在密封的滞后效应，MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功，驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中，涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向，涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中，根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件，所以，涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下，在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此，设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计，以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 （1）非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解，动静域之间采用直接数据传递的方式，能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展，现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术，如美国的IHPTET（综合高性能燃气涡轮发动机）计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振，并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用，极大地提高涡轮叶片设计水平。 （2）气膜冷却仿真技术 目前，工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法，它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动；该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法，生成气膜孔甚至内腔网格，并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟；此方法划分网格复杂、时间长、计算量大，但优点是可以获得非常详细的流动信息，实现气热耦合计算，对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真，例如：霍尼韦尔公司的Paul Vitt等（如图1）、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等（如图2）、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 （1）超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高，涡轮叶片数量越来越少，涡轮叶片载荷也越来越高，涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态，需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中，包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 （2）非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维，通过调整端壁的三维曲面形状，能够有效减小涡轮二次流损失，从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司，并申请相关专利，采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件（如图3）和先进中等推力E3E发动机核心机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁（如图4）均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。P W公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 （1）铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念，它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件（如涡轮叶片）之内，同时，在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案，此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段，Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合，研制出了铸冷高低压叶片（如图5，叶片前缘和尾缘采用气膜冷却，而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却），并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 （2）超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔，外形与常规冷却叶片一样，但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段，在CAESAR核心机中对超冷叶片技术进行了试验验证（如图6），并将此技术成功转化至F119核心机中验证。同时，惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术，冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 （1）高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术，但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上，也可用于民用涡扇发动机。 （2）双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规（单辐板）高压涡轮盘其AN2值已达到极限，面临的局面是，提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此，双辐板盘（图7）成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术，验证了涡轮盘重量减轻17%，同时转速提高9%。 （3）可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机：在第二代变循环发动机（GE21）的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破；在第三代变循环发动机（F120）的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破，并实现了发动机空中试飞验证；第四代变循环发动机是COPE方案，在GE与艾利逊公司（AADC）（RR参与）联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器，采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题，能使部分推力状态下SFC降低10%～25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机，其低速推进系统选用变循环涡扇发动机，低压涡轮采用了可变面积导向器，用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 （1）陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上，密度却是传统叶片材料的三分之一，热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中，目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有：涡轮间过渡段机匣部件，使冷却空气减少了100%，重量减轻50%；低压涡轮导叶，减重的同时减少了冷却气流；高压涡轮空心导叶，与典型的镍基合金导叶相比，重量减轻50%，冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁（如图8），并已用于F136发动机未来发展型。 （2）高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点，在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有：钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造，为了减轻重量而采用金属间化合物材料，使涡轮部件结构和设计复杂化，从而改变了涡轮叶片的加工技术。 （3）热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性，可用于高压涡轮叶片。微层压（Micro-Laminate）热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低，能有效提高涡轮叶片的工作温度，保证叶片寿命。目前，国外正在研制耐温水平150度以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放，提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率，排气温度减低10°C。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中，尤其是在巡航状态下保持一个最小值，同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处，减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍，高压压气机的2倍，而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前，热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息，而无法精确控制间隙的原因，国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证，预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失，增加推力，降低耗油率，显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封，与传统的篦齿封严相比，重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%～10%。德国MTU公司的研究也发现，用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严，则发动机的泄漏量可减少80%，相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计，这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下，刷式封严存在刷丝掉毛现象，同时也存在密封的滞后效应，MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:浅谈新技术下的航空维修人员培训 【摘要】随着新技术的发展，制造水平的提高，复合材料的大量使用，以及自动化检测技术和计算机技术的使用等对于航空维修人员有了更高的要求，而设备的更新、新装备的操作难度、技术含量等问题，对航空维修人员提出了新的要求。 【关键词】航空维修；人员培训 随着INTERNET和数字化技术的发展，自动化检测技术，计算机技术，复合材料等新技术的大量应用，大大加快了飞机设计、制造和服务的速度。航空公司的飞机一旦发生故障和失效问题，不仅会增加企业维修成本，而且会严重影响企业的生产效率，使企业蒙受巨大损失。但由于飞机故障的不可预知性，航空公司无法预先制定完美的维修和航班计划。为了提高服务效率和质量，提高航空产品的竞争力，在这种情形下维修方式已由传统模式下民航飞机维修，发展为数字化的维修，这种数字化维修方式对航空维修人员提出了新的要求。 一、飞机维修新技术 1.维护手册的数字化 2.维修信息系统与飞机系统的数字化、智能化对接 目前，新一代的飞机都已经能够实现由空中向地面传送飞机参数、故障和维护信息。这种技术就是目前为人们所熟知的远程传递技术，即应用飞机的通讯寻址和报告系统（ACARS）实时下载飞机系统故障（CFD）和飞机性能参数（DFD）报文，把它们传递到地面信息站点上。然后这些飞机的信息先经过分析、过滤和处理，形成与维修信息系统格式一致，可以相互交联对话的数据，再由维修信息系统进行分析、评价、处理用以形成维修决策，生成维修方案。同时自动生成维修调度报告送达各个相关部门，在飞机落地前就可做好维护准备。这样可以大幅度减少飞机维修停场时间，降低飞机航班延误率，减少维修费用开支，提高维修效率和飞机运营周转率。 3.智能化维护系统（IMS） 二、国内外航空维修队伍分析 1.我国航空维修人员存在以下问题 ①维修人才综合素质需进一步提高：飞机维修人员队伍尚待成熟，缺乏技术带头人和技术骨干。 ②飞机维修人员队伍维修类别结构失调：据统计2009年5年以下维修人员占人数的54%，小龄化现象造成维修经验严重不足，不能进行深度维修等工作，深度维修人才严重不足。 ③维修人员队伍管理存在的问题：飞机维修人才储备不足，飞机维修人员的培训不够，机务人员待遇低，人才流失严重。 2.国际航空维修人员存在以下问题 在西方国家，加入飞机维修队伍的年轻人的数量比离开的要少。此外，一些高技能和有经验的人员离开航空到其他行业寻找高薪职位；在世界各地均存在飞机维修工程师、技术员和机械师短缺的问题；航空运输业是工作人员的工作时间不利于社交。飞机工程师可能会突然转行到金融或者IT 行业。 三、新技术新形势维修人员要求 由上可以看出，国内外维修市场新技术都对我国航空维修人员的培训，在数量和质量上都提出了较高的要求。这些发展和变化都在要求航空维修人员的培训将由人员密集型向技术密集型转化，由常规经验维修向高技术科学维修转化。尤其是空客A380大面积使用复合材料，对复合材料的维修人员有了较大的需求。 因此，新的工程与维修课程应包括更多的结构和复合材料的培训。对计算机、网络等有了很高的要求。多数新的技术人员都将是IT实用专家，易于了解新的航电设备。机务维修领域的变革决定了机务人才培养的方向将向着：工程化、系统化、综合化、 信息化、集成化、国际化方向发展。新技术新形势对航空维修人员的培训提出以下要求： 1.多学科开展，由基本的结构课程为主，发展集结构、计算机、网络、电子于一体的多学科教学。 2.增强与MRO间的交流，及时与先进技术接轨，倾听企业对维修人员的要求，与企业合作办学，学习最新的维修方法。 3.加强国际国内院校之间的交流合作，做到与世界同步，学习最新的世界维修方法。 4.开设专门的复合材料修理培训课，以适应市场的需要。 5.引进虚拟维修训练系统，可以及时更新维修信息并缩短人员的培训时间，降低耗材成本。 6.加强学生自学能力的培养，以满足工作后的再学习；加强动手实际工程能力及自信心的培养。 7.培养严谨独立的工作作风和较好的团队沟通协作能力。 航空新技术论文:中苏《国防新技术协定》转让的航空技术探微 [摘要]中苏《国防新技术协定》中规定苏联向中国转让米格－19歼击机和图－16轰炸机，就其技术水平来说，两者都是苏联当时最新装备或最新型号之一。苏联向中国转让新技术最基本的原因是为巩固其国内与国际政治地位并寻求中国的支持。除此之外，苏联的导弹威慑观使其认为图－16作为轰炸机已无实际意义，歼击机也将被导弹所取代，因而同意进行转让；在转让最新装备的同时，苏联在科学研究上对中国严格保密，以便限制中国超越苏联；航空技术转让的主动权完全掌握在苏联手中，重要的技术资料、特殊材料、特殊部件设备都可以成为限制中国发展、控制技术转让进程的手段。 [关键词]航空技术转让　飞机　中苏《国防新技术协定》 1957年10月15日，中苏签订了《中华人民共和国政府和苏维埃社会主义共和国联盟政府关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子工业的协定》，简称《10月15日协定》或中苏《国防新技术协定》。目前，学术界对中苏《国防新技术协定》的关注集中于原子弹或导弹部分的技术转让，鲜有关于转让航空技术的内容。本文将综合各种史料，厘清中苏《国防新技术协定》中航空技术转让的内容、执行过程中实际转让的飞机型号以及在当时的技术水平，进而分析苏联转让的原因。 一、转让飞机的具体型号与内容 《当代中国的航空工业》明确指出：“议定转让制造权的航空产品有米格－19歼击机、图－16轰炸机和四种战术导弹。” 由于米格－19有多种改型，按规定转让给中国仿制的具体型号是什么呢?《沈阳市志-军事工业》称：徐昌裕、112厂设计室主任徐舜寿等人随中国工业代表团谈判购买米格19埃斯(米格－19C)、米格19坡(米格－19л)和米格19坡埃母(米格－19лM)飞机，并选定米格19坡(米格－19л)，于10月15日签订购买全套技术资料和样品的协议。由此可以确定转让仿制的歼击机型号是米格－19л。 《当代中国空军》记载：20世纪50年代，中国空军装备的歼击机有米格－19C、米格－19л。1959年4月，沈阳飞机制造厂仿制米格－19л成功，未正式生产。根据空军需要，转而仿制米格－19C，1963年12月仿制成功，命名为歼－6。不过，中国最后大规模仿制的是米格－19C而非协定中规定的米格－19л。这是因为1958年7月，中国空军在进驻福建前线通过与台湾当局空军的实战检验后，认为米格－19л机动性差，提出需要大量灵活机动的前线歼击机(即米格－19C)。但当时中国并没有就c型飞机向苏联订货。于是从1958年12月起，112厂在米格－19л的基础上进行改型设计，综合米格－19C和米格－19л的特点，利用米格－19л的后半部，并对米格－19c的机头稍作改进以提高机动性，自行设计了一个新型号，命名为东风－102。1959年2月投入试制，9月30日首次试飞。但后来由于东风－102质量不过关，于1960年停产整顿。从1961年起，重新选择原样仿制苏联米格－19c，1963年，飞机仿制成功，即后来有大量改型的歼－6。 事实上，转让图一16的时间比中苏《国防新技术协定》规定的时间有所提前。1958年9月16日，赫鲁晓夫在雅尔塔接见中国驻苏大使刘晓，主动提出苏联可派一批带有导弹的图一16轰炸机到中国，由苏联飞行员驾驶，以便为炮击金门时提供打击力量。10月12日，拒绝了此建议，但同时表示：中国决定提前制造图－16。10月，就提前试制图－16问题致电赫鲁晓夫。随即派张连奎、王西萍、陆纲等赴苏进行具体谈判。张连奎、王西萍、陆纲等23人于11月赴苏，主要落实各项技术资料和物资供应安排，经过谈判，苏方同意加班生产，备齐物资和资料，及时发货。1959年4月，中苏签订补充协议，苏方承诺1960年上半年供应中国20架份飞机本体、40台份P－3M发动机、96项仪表等机载成品及相应毛坯材料。 因此，根据中苏《国防新技术协定》的规定，苏联向中国转让的飞机型号是米格一19歼击机和图一16轰炸机，包括提供样机、零部件、图纸资料以及指导仿制的苏联专家。 二、转让飞机机型的技术性能 苏联方面普遍认为，对中国国防新技术的转让是毫无保留的，赫鲁晓夫甚至声称：“我们给了他们坦克、大炮、火箭、飞机、海军武器和陆军武器。事实上，我们的整个国防工业都是向他们敞开的。”而中方资料则通常指出，苏联转让的飞机大都是落后的型号。那么，苏联转让的航空技术水平究竟如何? 关于米格－19的技术性能 就当时而言，一般认为是很先进的：“以爬升快，加速性和机动性好，能全天候超音速作战、火力强和易于操纵等优势装备于苏联空军部队……米格一19为一件成功的设计”；“米格－19的机动性能极其出色”；“米格－19是前苏联研制的一种轻型超音速歼击机……主要用于空战，争夺制空权，也可实施对地攻击”。 苏联于1951年开始研制米格－19，1953年首次试飞，1955年开始装备部队。这是世界上第一种进入批量生产的超音速战斗机。1956年，米格－19首次公开亮相，由于其在爬升率、加速性、机动性、操纵性等方面的良好性能，先后有多种改型：c型(昼间型)、CФ型(高空型)、п型(加装雷达的全天候型)、YIM型(发射导弹的全天候型)，1961年停产。米格－19C没有雷达，于1956年投产、服役，中国大量仿制并在此基础上进行多种改型。苏联向中国转让的米格－19п于1955年投产并装备部队，加装了雷达；而米格－19пM则由米格－19п改来，从携带火炮改为可发射导弹，由于采用了米格－17пM上的RP－2U雷达和APU-4导弹发射轨等成熟技术，该型很快于1957年底生产。 由于米格－19п与米格－19пM都装备了雷达，但这两种雷达都存在不少问题，有时甚至因雷达故障使战机无法升空，而且加装雷达的米格－19п机动性较差。通过实战检验后，中国最后选择了不能发射导弹、没有雷达的米格－19C，并在此基础上做了大量改型。在实战中，歼－6表现良好，曾击落多架美制RF－101，并以负速度差击落过RF－104，还创造过平流层击落战机(无人高空侦察机BQM－147G)的世界纪录。

高中力学论文:高中物理力学学习及解题策略研究 摘 要：高中物理知识具有比较深奥和抽象的特点，使得学习中经常会出现烦躁、乏味等现象。尤其高中物理力学知识学习方面，对学生的创新思维、基础知识水平等提出了更高的要求。本文主要从高中物理力学学习以及解题角度出发，对其策略作出了详细的分析和探讨。 关键词：高中物理；力学；学习策略；解题策略 高中物理力学学习与解题中，正确的学习策略与解题策略将能够有效的提升学生的课堂学习效率，并且能够提高教师的课堂教学质量。本文通过分析与探索总结出了几点高中物理力学学习的策略和解题策略，希望能够帮助广大高中生在学习物理力学知识更加轻松，且采用正确的方法提高自身的学习效率。 1 高中物理力学学习策略探析 （一）激发学习兴趣 在高中物理力学学习中，高中生必须明白，只有对所学知识产生了浓厚的兴趣方能够在学习中摒除杂念，改变烦躁、消极的学习态度，自然而然的进入到学习情境中，努力的汲取物理力学知识[1]。因此，高中生需要在课堂上配合教师所创设的教学情境，从中感受并挖掘趣味性。例如在高中物理力学入门知识“自由落体运动”的学习中，教师一般会以牛顿发现万有引力定律的故事创设学习情境。此时，学生应该积极主动的了解该故事，并且主动分析故事的内涵。在融入到教学情境后，自然而然的便会关注与物理力学相关的知识，由此能够打下坚实的物理力学知识基础。 （二）培养求助意识 高中生在物理力学学习中培养自己具有良好的求助意识，主要目的在于丰富自身的学习策略。由于高中生处于强烈叛逆的时期，具有敏感、自尊心强等特点，在学习中表现得尤为明显[2]。例如，在学习中遇到了困难，部分高中生会选择向教师求助，但是绝大部分学生却会选择回避教师与同学的帮助，将所需要的困难搁浅，最终导致自身的学习水平难以提高，学习兴趣逐渐消失。产生该种现象的主要原因与高中生之间缺少良好的合作精神，并不愿意放低姿态向他人求助存在密切关联。鉴于此，高中生在物理力学知识本身便具有一定难度的情况下，必须要积极的培养自身具有良好求助意识，要明白学习中遇到困难并不可耻，不能够积极寻找解决的策略，只采取等待或者放弃的态度方才可耻。例如“牛顿第二定律”的学习中，高中生可以在课前根据所要学习内容的重难点进行自主预习。但是，仅凭一己之力难以明白物理加速度与质量和合外力之间的关系。此时，高中生便可以求助于同学，通过几个人的自主探索，包括做实验等对牛顿第二定律进行初步的了解。长此以往，高中生便能够体会到具有求助意识的收获，不仅提升了自己的学习成绩，更加培养了自己的团队意识。 （三）充分利用多种资源 高中物理力学知识学习中，大部分知识内容采用传统的学习方法并不能够完全掌握，希望学生对各种资源进行整合利用，通过不断的钻研探究其中的内涵。例如在学习“电磁感应现象”时，高中生可以自主查找与电磁感应现象相关的信息与资料，在小组或者同学之间相互帮助的情况下设计相关实验，以此对每个人所搜集的相关资源加以充分利用，能够更加清晰的明确电磁感应现象产生时所需要具备的条件，更加能够培养自己搜集材料与整理信息的能力。 2 高中物理力学解题策略探析 （一）以高中物理力学基础知识为切入点 高中生在进行物理力学问题解题时，首先应该将高中物理力学的基础知识作为切入点，对与解题相关的知识和内容进行拓展与整合[3]。由于高中物理力学知识贯穿于整个高中物理课程，因而分析力学问题必须要从力学基础知识出发，只有熟练的掌握力学定理、规律，方能够简化解题过程，明确解题思路。 例如高中物理力学题：质量为m1=0.2kg的小车于光滑的水平面静止，虚线MN右侧存在场强E=1*104V・m-1的均强电场，质量为m2=0.1kg、电荷量为Q=6*10-5C的带电物块置于P点，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.4，现使物块获v=6m・s-1的初速度，g取10m・s-2，求物向右运动的最远距离。 该物理力学题在解题时，首先需要分析物块与小车向右减速运动的情况，而后分析小车与物块速度相同时的情况，再分析小车与物块共速后电场力影响下的减速运动情况，继而判断物块每一阶段的位移以及物块向右运动的最远距离。 （二）紧扣高中物理力学问题的内在环节 高中物理力学问题的解答关键在于对题干信息进行认真分析，寻找题目信息的内在联系，通过细致分析寻找具体的解题突破口。采用该种解题策略可以达到事半功倍的解题效果。 例如高中物理力学题：A、B、C三块砖的质量均为m，叠放于水平地面上，现将水平向右的恒力F作用在砖B上，使3块砖向右做匀速直线运动，则正确的说法为： A.砖C受到地面的滑动摩擦力为F/3 B.砖C受到地面的滑动摩擦力为F/2 C.砖C对砖B的静摩擦力为2F/3 D.砖C对砖B的静摩擦力为F 该物理力学题在解题时，首先应该明确3块砖均处于平衡状态，而后讨论砖C对砖B的静摩擦力，以砖A和砖B整体为研究对象，得出砖C对砖B的静摩擦力。在此基础上讨论地面对砖C滑动摩擦力时，将砖A、砖B和砖C整体作为研究对象，分析受力情况。最终解题结果发现D选项正确。 （三）积极创设物理力学情境 由于高中物理力学知识涉及的范围比较广，且内容十分丰富，因而在涉及到实际的力学问题是，为了能够弄清问题内涵，必须要模拟物理过程，创设物理力学情境，以便正确的分析物理力学的运动规律和状态，进行合理的、正确的分析。在此基础上充分运用物理模式方能够有效解决物理力学问题。 例如高中物理力学题：如图1所示，长度L=16m，与水平面呈 =37°的传送带以v=10m・s-1的速度逆时针方向转动，在传送带上段无初速度的释放质量为m=0.5kg的物体，传送带与物体间动摩擦因数μ=0.5，求物体运动至最下端的时间。 该物理力学题在解题时，首先以物体作为研究对象，分析物体受力。明确物体加速至传送带逆时针方向转动速度时所需要的时间、位移。分析物体未达到最下端时受动摩擦因数影响下传送带向下匀加速直线运动的受力情况，由此得出物体运动至最下端的时间。解题过程中需要创设物体在传送带传送时可能出现的摩擦情况，由此方能够保证解题的准确性。 3 结论 综上所述，高中生在学习物理力学知识时，必须要重视采用正确的学习策略，要努力激发自己的学习兴趣，做到具有良好的求助意识，更要能够对多种资源进行有效利用。在解题时，必须要能够从基础知识出发，分析问题的内在环节，并且创设符合解题需求的物理环境。只有通过上述几点方法，高中生方能够逐渐提高物理力学学习与解题的能力，获得更加良好的学习效果。 高中力学论文:试分析高中物理力学的教学策略选取 摘 要：本文以高中物理力学的教学策略为切入点，对教师开展课堂教学的策略选取标准与具体的运用方法，进行细致的探讨研究，期望为促进高中物理力学教学成果的提高，实现高效的学生物理学习与素质发展目的，提供有益的参考。 关键词：高中物理；力学；教学策略；选取 物理作为高中课程教学的重要学科之一，其学科主要探究物质的结构、作用与运动规律等知识，相应对培养构建学生科学素养与思维逻辑能力起着关键作用。伴随新课改进程的推进，为了有效发展学生物理综合素质，提高课程教学质量与打造好学生的物理基础，就需相应在课程教育选取适宜、先进的教学策略，以此进一步推动课堂教学效果与学习对知识理解水平的优化。下面据此以力学知识的教学策略为研究出发点，对其选取思路与实施方法做详细的探究分析。 一、物理力W生活化教学策略的选取与实施 力学知识本身是高中物理课程中的重难点内容，相应对学生物理基础与思维能力的要求较高。目前高中物理课程改革对学生日常生活经验与处理能力的培养要求愈发提高，相应需要教师在进行物理课程教育时，将力学知识与学生的日常生活问题做结合探究，以此一方面强化学生对力学理论知识的理解、掌握深度，另一方面也能激发学生探究力学理论的热情，并能运用知识实践解决具体的生活问题。对此教师就可基于这一教育思路，针对性在物理力学课堂教育进程中，选取生活化的教学策略，以推动学生理论联系实际能力的进步发展。 在课堂实际教育进程中，教师应为力学知识教授活动设置生活化的教学情境。由于物理力学知识概念本身较为抽象、复杂，学生进行直接理解难以取得高质量的学习效果，而如果将力学知识与实际生活场景做联系，让学生能观察、联想到具体的生活问题、事物并做概念展示与表现，就能有效优化提升学生对此类力学知识的认知与领会程度。所以教师在物理力学教育活动中，应尽可能创设生活化教学情境与问题，将原本抽象平面的力学知识融入具体的生活场景之中，帮助学生运用自身的生活常识与经历进行概念学习。而物理力学教育又往往需要使用力学实验做讲解说明，因此在实验材料的选择上也应尽可能使用生活中的常见物品材料，以贴近学生的生活经历带动学生的思考探究活跃度。比如教师在讲解“失重与超重”一节知识，在设计力学实验帮助学生理解失重与超重现象时，就可引导学生站在体重计上，先后进行站立不动、突然下蹲、突然站起等动作。并观察此类动作中自身体重读数的变化，由此运用体重计这一生活常见器材，带动学生准确理解相应的力学现象，让学生在生活化的实验、探究中准确掌握力学知识，并激发对物理学习的兴趣热情。 二、物理力学图象教学策略的选取与运用 高中物理力学课程教育时，学生经常需对真实事物的抽象物理模型做认知理解，例如光滑斜面、质点等概念，而此类抽象的物理模型也很容易引发学生的认知混淆与模糊等问题。因此为促进学生物理模型理解掌握能力的优化，教师在课程教学策略的选取中，就应针对性选择物理图像教学策略，运用物理图象将抽象思维与形象思维做结合，并能直观展现出模型结构物理知识的展示优势。推动学生准确掌握真实事物的抽象物理模型转变过程，进而防止因相应知识概念转化出现的认知混淆等问题，帮助学生高效构建起物理力学的知识认知体系。 而教师在物理力学教育运用图象教学策略时，应遵循具体的操作步骤适时运用：①选择具备代表性的物理力学概念与过程；②教师进行相应物理力学实验演示或是组织学生进行分组操作；③运用图象教学策略进行力学知识概念的讲解传授；④让学生提问进行相应理解难点的答疑解惑；⑤课程知识复习与巩固训练。比如教师在这一教学步骤指引下开展动量守恒定律的图像教学策略时，为了帮助学生进一步领会、掌握此定律的内容概念，就可使用两个小球碰撞作为实验对象，组织学生进行分组别的小球碰撞实验操作，并在实验中研究碰撞作用之后两个小秋的速度变化趋势。学生在实验操作与速度记录后就会相应发现，两个小球因碰撞作用所出现速度变化量的比值为一个定值的结果。教师之后还可选取小组代表上台做板书讲解，教师再对学生的观点做补充指点，最终引入本课程所讲的动量p=mv知识概念，以此经由对小球碰撞中的速度变化，准确了解到碰撞作用中的动量守恒概念。之后教师还可设置相应的课程练习题目，拓展学生对这一定律的掌握程度，令其能将动量守恒定律精确、高效运用到力学实际问题解决活动中。 结束语：作为高中物理课程的重要知识内容，对力学知识的教育工作贯穿于整个高中物理教学环节中。教师为推动学生学习效率与物理知识基础的发展优化，就需依照当前学生教育培养需求与本班级的实际情况，针对性选取适宜的物理力学教学策略，帮助学生准确掌握相应力学概念，促进其物理综合素质的发展提升。 高中力学论文:初探高中物理趣味小实验――以力学实验为例 物理知识是高中学习过程中的一门重要学习，通过对其知识的学习，让我们对许多现象有了一定的认知。所以，高中生在进行物理知识学习时，需要具备一定的观察力，通过亲自实验来分析生活中常见的一些物理现象。让我们在一个更加辽阔的知识天地中翱翔。通过开展物理趣味小实验，可以培养我们对物理知识的求知欲，激发对物理知识学习的兴趣。 一、高中物理趣味小实验需要与学习内容相联系 进行《物体的平衡》知识点学习时，如果只是单一性地听老师讲解，对于相关概念及知识点，我们都无法直观地对其进行理解。如果结合学习内容进行一些趣味性小实验，可以增强对相关知识点的印象，并能够对力学概念有一个全面地了解。比如：可以在家中坐在椅子上，并将上身挺直保持两脚呈90度。如果在上身不能向着倾斜的情况下，我们尝试着是否能够从椅子上站起来。通过这样的一个非常有趣的小实验，可以C明在保证身体挺直与两脚位置的情况下，是无法从椅子上跳起来的。虽然这只是一个非常小的实验，但通过这样的一个小实验就可以引发我们对这种现象的思考。通过思考后发现，这与我们在学习中的力学物体平衡知识点有一定的关联性。因此，物体要实现站立，需要保证从重心处所引出的竖直线并没有超越其底面，否则无法实现物体的站立，也就是我们在学习中所学习到的平衡。有了这样的一个小实验，许多同学都会对物理现象产生极强的好奇心，从而提升了对物理知识学习的积极性与热情。 二、合作完成物理趣味小实验 在学习《反冲》知识点时，也许老师会在课堂教学中运用多媒体技术为我们展示一段与反冲相关的视频。例如：火箭发射。并讲解火箭能够上升到太空中，克服地球引力，正是因为反冲的作用。虽然已经非常直观形象地解释了其力学的原理，但没有经过自身的实验，对于其相关知识是无法能够更好地理解。但如果想要通过火箭来完成实验，显然是不可能的事。因此，我们可以利用日常生活中常见的物品制作一个与火箭相类似的物件来进行趣味小实验，是完全可以实现的。我们可以联合几名有同样兴趣的同学，一直收集多个饮料瓶，并将其中一个饮料以包装纸为界线裁剪为三个部分。然后将一个完整的饮料瓶倒置于裁剪下的中间部分，并用胶带将其进行固定。接着再将裁剪下的上半部分固定于倒立的完整饮料瓶底部，再利用一些卡纸来给“火箭”做一些火箭头、尾翼装饰。为了保证“火箭”在飞行中的稳定性，需要在进行尾翼装饰时，确保其与底座保持对齐。用同样的方法，为“火箭”装饰三个尾翼，并在“火箭”底部加上喷射动力控制塞。（如图1所示） 在完成了所有的制作工序后，在所制作的“火箭”中装入适量的水，并控制其水量为饮料瓶的1/4到2/5之间，然后利用打气筒对其进行打气并调整好其发射角度。完成10个大气压的打气之后，橡胶塞在气压的作用下会与饮料瓶脱离，然后获得反作用力射出。通过这样的实验，可以更加直观地对“反冲”知识点的理解，也增强了自身的动手能力。 三、通过趣味小实验学会思考 日常生活中，每一名同学的身体素质及条件都有所差异。有的同学身材魁梧，有的同学则较为瘦小。如果让两者之间进行一次力量比赛，比赛结果可想而知。许多同学在回答这问题时，会不假思索的说出取胜的原因是因为身材料魁梧的同学力气大。我们可以利用这个问题来探究取胜的原因。在这个小实验中，我们需要运用旱冰鞋，让身材魁梧的同学穿上，然后两者之间再来进行一次比赛。其结果会出人意料，身材瘦小的同学取得了胜利。那究竟是什么原因？这问题就需要我们对这种现象进行研究与分析。通过大家一起的讨论与思考发现，当瘦小的同学的静摩擦力达到一个值时，身材魁梧的同学所受到的摩擦力会持续上升。对于两者之间所产生的合力方向则会会对身材魁梧的同学产生一定的加速度。因此，真正决定胜负的秘密在于瘦小的同学增大了摩擦力。通过这样的小实验，让我们树立起了在遇到一些物理现象时，应该运用所学习的物理知识来进行解释。久而久之，可以培养我们的思考能力，促进物理学习成绩的提升。 四、借助生活化情景开展趣味小实验加物理知识的印象 高中时期的学习压力非常大，在完成了学习任务之后，可以采用一些具有趣味性的小实验来缓解紧张的学习压力。通过一些可以独立完成后小实验，还能够加深我们对物理知识的印象。比如：在电视中我们会看到一些鸟类休息时，会以单脚站立的形式进行休息。在看到这样的生活化情景时，可以尝试着像鸟类一样单脚站立，还可以尝试着保持双脚站立姿势的情况下，调整为单脚站立。通过这个尝试会发现，要完成这个动作非常困难。如果我们侧身将一只手臂与腿与墙面进行接触，然后保持直立姿势，慢慢提起离墙较远的脚，争取用靠墙的脚进行单脚站立。在完成这一系列动作之后会发现，这是一个无法完成的动作。我们可以通过所学习过的物理知识来对这种现象进行解释。因此，要实现站立必须要竖直向下通过重心的重力作用线通过了两脚围成的支面。如果我们采用了上面的方法来进行站立，支面会慢慢缩小到一个很小的范围，然后重心的重力作用线则会影响我们的单脚站立。通过这样的一个小实际，我们可以再联想许多婴儿在学习走路时为何总是踉踉跄跄，正是因为这些小婴儿的两支脚呈现一种分开的状态，所以他们在学习走路时总是感觉要摔倒。还有在一个摇晃的物体上，如果想要站立，需要将双脚叉开。如果想要在这个物体上进行行走，最好的方式就是八字形。这些都是与支面大小有一定的关系。通过一个小小的实验，不仅让我们紧张的学习心情得到了缓解，同时还加深了我们对物理知识的印象。因此，我们在看到一些生活中常见的现象时，不妨可以运用物理知识来进行思考与探究，一定会让你对物理知识产生极强的学习兴趣。 五、利用废旧物品开展物理小实验 当前的社会非常重视环保，作为新时代的高中生，同样应该以环保理念来制作一些能够让我们开展实验的小道具。比如：可以收集一些废旧的易拉罐、金属罐头盒或饮料瓶等。然后在其接近底部侧面的位置用工具钻出一个小孔。用手指去按住钻出的小孔并往里面注入相等容积的水量。当我们将按住小孔的手指打开时，水自然会从小孔中流出。但我们让饮料瓶以自由落体的形式下落。在其下落过程中，小孔中并不会有水流出。这样的一个小小的实验，让我们可以应用失重现象来进行解释。不仅利用了废旧物品，同时还增强了实验的趣味性。 此外，还可以利用同一个饮料瓶，在侧壁上下不同的位置钻三个小孔。然后用手指分别按住三个小孔，向瓶内注满水。然后同时打开按住小孔的手指，观察每一个小孔中所流出的水平射程各有不同。位置越高的小孔的水平射程较小，位置越低的则越大。通过这个实验，我们可以用液体内部压强与深度有关来进行解释。 六、结束语 总而言之，高中物理趣味小实验可以健全我们的物理知识结构。虽然学校并没有开展相类似的实验课程。但我们可以结合自身在生活中的所见所闻来进行联想，并结合学习内容开展趣味小实验。不仅可以缓解学生压力，同时还可以加深我们对物理知识的理解，提升了物理学习兴趣，让我们在高考中取得更好的成绩。 高中力学论文:高中物理力学的解题技巧 【摘要】笔者因喜欢物理科目，对物理的学习有着浓厚的兴趣，加之以我们班的物理学习情况来看，力学作为物理科目中较为难学的一部分内容，大家对其解法比较头疼，而这容易对我们的物理学习产生心理障碍。基于此，笔者通过自我学习经验，总结了在物理解题中的部分技巧与学习方法，供大家讨论和指点。 【关键词】物理；力学；解题；技巧；方法 力学是高中物理科目的重难点，部分同学在学习过程中，不能完全理解力学中的知识，加之涉及力学知识的题目大多以综合题出现，解题思路和过程的复杂性进一步加深了学习力学的难度，而一旦学不得法，则容易造成学习的盲目性和混乱性。以下，笔者通过自己学习的经验，对高中物理力学知识学习的相关技巧与方法作了简述。 1培养力学的解题思路 在我们学习高中物理力学时，需要用到能量守恒定律、运动定律，且还要运用不少的数学知识，比如三角函数、几何、图像等。以我自身为例，在课余时间就经常和部分同学讨论有关力学习题的解题过程，以及所需要用到的理论知识有哪些，通过不断地练习与深化，我们找到了可利用熟练掌握的函数和定律的方式，来解答部分力学的问题，并由此形成一种自我特定的力学解题思路。同时加之力学习题具备多变性、理解难等特点，因此在学习过程中，我们需对受力物体进行受力分析，并养成举一反三的学习习惯，从而达到事半功倍的学习效果。 2强化审题，找出隐藏信息 审题是解题的第一步，在高中物理力学题的解答中，我首先会对所要解答的问题进行整理，并弄明白所要解答题目的对象，并且在一个特定的环境下，会将其问题的对象单独隔离出来，进而有针对性、单一性的对问题进行力学上的分析，同时我还会尽量找出题目中所蕴含的隐藏信息，来提升解题效率。另外，高中物理力学大多的问题都会和我们的生活实际相关，因此在审题过程中就需要特别注意，做到边审题边在题目中标注重要信息，同时注意题目中有没有直接表明而对解题有帮助的隐含信息，并将信息加以分类，以避免解题时找不到思绪，钻入“牛角尖”。 3构建物理模型，分析受力条件 分析题目时，我一般会按顺序分析物体所受的力，即按照重力、弹力、摩擦力的顺序分析，并牢记口诀“重力一定有，弹力看四周，摩擦分动静，方向要判准”。弹力和摩擦力都是接触力，我们可对其进行全面分析，看问题对象与其它物体有几个接触面（点），并应根据弹力和摩擦力的产生条件逐一分析，每分析一个力都应找出施力物体，因此这种方法可以当做是防止“多力”的有效措施之一。其次，在分析物体受力时，还要具体分析物体的运动形式，是静止或是均速直线运动，还是变速运动，同时还要注意运动的相对性与物体所处的状态，物体所处的状态不同，其受力情况一般也不同。如放在水平传送带上的物体随传送带一起传动时，若传送带加速运动，物体受到的摩擦力向前；若传送带减速运动，物体受到的摩擦力向后；若传送带匀速运动，物体则不受摩擦力作用。最后，还要明确物体受力情况，分析其具体受到的外力个数以及方向，如果是多物体受力，还需具体分析每个物体之间的相互作用力，以分清单个物体受力情况和整体受力情况。另外在物体受力情况十分复杂时，需要从整体上考虑，并列出相应的受力方程。 4掌握力学学习的方法 在我们所学习的高中物理力学当中，力学主要涉及到安培力、电场力、引力、洛仑磁力、摩擦力、弹力以及重力等，其分析的方法可以归纳为以下几点；（1）判断力存在性的方法：在日常学习中，我们需要注意以下几点：①弹力会受状态影响；②相对运动为机理；③重力需看问题提示；④先弹力后摩擦；⑤相互垂直力若大，则平行不存在力；（2）力隔离与整体方法：以外力判断整体，隔离后求内力；同状态看整体，反之用隔离；不同状态，整体也可；假设某力存在或者是不存在，应当以依据计算；坐标利用正交分解，轴上矢量多；（3）判断力运动趋势的方法：受到速度和加速度的影响，同向相加反向则抵消，垂直拐弯不向前；加速度受力影响，分清径向切向，径向方向变，切向大小变，运动方向则偏径向。此外，详细的力学的解题方法为如下所述。 4.1动力学 高中物理动力学问题，我们的老师将其大致分为两种：第一种是根据已知研究物体的运动情况，来分析其受力情况；第二种是已知研究物体的受力情况，来判断其具体的运动情况。同时我发现在一般情况下，动力学知识往往会伴随着综合题出现，包括高考考题中常见的力学与电学结合的问题，因此其可以认为是高中物理力学学习的重点和难点知识。而要想解决动力学问题，其研究对象既可以是一个，也可以是多个，在具体的解题过程中，我一般会根据题目所给出的信息，运用牛顿定律余动量定理等，以最适合的解题策略进行求解。 4.2运用动能定理及机械能守恒定律解决问题 在物理力学的学习中，我们知道由于动能、势能、机械能均为状态量，加之动能定理及机械能守恒定律不涉及具体过程及过程量，其只涉及物体的始末状态，因此在解题过程中，我们可无需分析过程量，达到简化解题过程的目的。由此可见，动能定理及机械能守恒定律适用于恒力或变力、持续作用或短暂作用、直线运动或曲线运动等，并且无法应用牛顿定律及运动学规律解决复杂性问题，但可以应用能量定律对其进行简单的解决。 5掌握逻辑思维，在解题中举一反三 在学习高中物理知识时，我发现很多力学问题都存在着逻辑连贯性，因此，我在平常的学习中会刻意训练自己的逻辑思维能力，以在解答力学题目时降低其复杂程度，更好地理解题意。例如，我在遇到“两个物体纠缠在一起，彼此之间均存在着相互作用力”这类题目时，我会先提出假设将这两个物体当作一个整体，来解决它们无法区分开来的受力情况，并利用逻辑思维能力进行解题。同时，我在解答高中物理力学问题时会注重对知识迁移能力的训练，由于力学题目有很多题型都具有一定的相似性，或者彼此知识存在着关联，针对这些力学问题，我能够根据平常的解题经验总结规律，不断积累和提升自己的物理学习能力，使得自己的解题自信不断增强，以此将物理知识和解题方法举一反三。 6总结 总之，在力学解题全过程中有计划、有目标、由简到繁、循序渐进、反复多次地引导自己实践，不仅是提高力学解题效益的充分条件，也是排除我们学习物理力学心理障碍的主要渠道。 高中力学论文:高中物理力学的有效学习方法之我见 摘要：就高中物理教材而言，力学是物理知识中的重点内容之一。从以往的高中物理力学教学可知，学生在学习过程中常常会遇到一些问题。如果这些问题没有得到及时解决，他们学习物理力学知识的积极性就会受到影响。本文从当前高中生物理力学学习中存在的问题入手，对高中物理力学的有效学习方法进行分析和研究。 关键词：高中物理 力学 有效学习方法 物理是高中教育中的重点学科之一。与语文、英语等学科相比，高中物理知识的学习难度相对较高。在这种情况下，错误学习方法的使用会对学生高中物理力学知识的学习质量、积极性等方面产生直接影响。对此，笔者针对高中物理力学知识的特点，提出了几种有效的学习方法。 一、目前我国高中生物理力学学习中存在的问题 从整体角度来讲，当前我国高中物理力学教学中存在的问题主要包含以下几种： （一）高中物理力学知识死记硬背问题 部分高中生并未掌握正确的学习方法，他们在学习高中物理力学知识的过程中，仍然会秉承初中的学习习惯，直接死记硬背，以此保证对高中物理力学概念、公式等内容的记忆。从高中物理试卷中可以看出，这门学科的考察重点并非学生对力学概念、公式的了解程度，相反，其更加重视学生对力学知识产生过程的掌握程度。因此，高中物理力学知识的有效学习建立在学生能够掌握正确学习方法的基础上。 （二）盲目解题问题 在解答除选择题、填空题之外的大题的时候，部分学生为了获得一定的分数，通常会使用直接列相关力学公式的方式，将题目的空白部分填满。这种问题的引发原因主要是：学生对力学知识的了解较少，他并不确定自己能够解答除这些问题。因此，会通过这种罗列可能有用的力学公式的方式，防止完全失分现象的发生。事实上，这种解题方式虽然能够帮助学生获得一定的分数，但不会对他们对物理力学知识的学习、理解产生任何帮助。 （三）题海战术问题 在高考的重压下，仍然有许多学生认为题海战术是防止在考试中遇到没见过的力学问题的有效方法。高中生本身的学习任务就比较重，应用题海战术这种学习方法学习高中物理力学知识势必会影响其他学科的学习。为了保证各学科学习时间的均衡分配，学生通常会选择压缩自身的睡眠时间。长此以往，学生的睡眠质量和学习质量都会逐渐下降，形成一个恶性循环。题海战术的作用不可否认，但这种学习方法作用的发挥需要大量的物理题目来支撑，在难以满足这种要求的情况下，这种方法并不可取。 二、高中物理力学的有效学习方法 笔者认为，高中物理力学知识的有效学习方法主要包含以下几种： （一）力学模型构建法 在高中物理力学题目中，常常会出现一道题目中包含两个或两个以上物体的情况。相对于单个物体而言，这类题目的理解难度相对较高。在这种情况下，可以根据问题的实际类型利用力学模型构建法快速完成题目的理解与解答。 在高中物理力学部分中，可以构建的力学模型类型主要包含以下几种：第一，船人模型。这种模型可被应用与船与人的相对运动力学问题中。在这个模型中，原本的系统（包含船、人等因素）处于静止状态，某种力的作用使得这个船人系统产生相对运动，此时可以认为系统在相对运动方向上遵从动量守恒定律。第二，碰撞模型。这种模型可被应用于两个物体产生碰撞的问题中。该模型遵从动量守恒，例如，碰撞作用产生后的动能参数低于作用之前的动能参数。第三，连接模型。这种模型可被应用在以细杆（不计算重量）或细绳等连接起来的两个或多于两个物体中。 （二）转换法 当学生难以理解题目中的内容时，可以通过转换的方式将其转化成物理力学中较为常见的模型或者生活中的常见事例，进而顺利完成题目的解决。例如，当题目为：一条细绳的一端系着一个质量为m的小球，该细绳的另外一端被手握住。在确定人手做功、细绳与小球所作圆周运动的角速度及半径的情况下，判断小球在匀速圆周运动过程中的摩擦阻力。此时，为了保证问题的有效理解，可以将其转化成连接模型，即将人手、细绳、小球看成一个模型整体，此时，可以将小球受到的摩擦阻力看成是模型中的内部力的作用，遵循动量守恒定律。 （三）力的存在判断法 随着高中物理力学题目中力的种类的不同，针对这种力使用的判断方法也应该作出一些变动。常用的力学判断方法主要包含以下几种：第一，运动趋势判断法。这种方法通常被应用于两个或多个以上物体的运动过程中。如果所给条件中物体的运动趋势受加速度的影响，则应该判断题目中立的方向。如果其方向为径向，则该物体的运动方向会发生变化；如果为径向，则力的大小会发生变化。第二，隔离判断方法。这种判断方法通常被应用在存在多个物体的题目中。如果这些物体所处的状态不同，则应该利用隔离方式完成各个物体力的判断；如果其处于相同状态中，则可以利用作为整体的方式判断力的方向、大小等判断。 （四）力学问题解答规范法 力学问题的解答过程应该按照以下步骤进行：第一，读题步骤。读题是解答高中物理力学问题的重要前提环节。通常情况下，力学题目中常常会存在着一些隐藏条件，如果学生无法有效挖掘这些隐藏条件，则其后续解题步骤可能会受到一定影响，进而影响最终结果的正确性。因此，在这个步骤中，学生需要加强对题目中包含现象、条件本质的分析与判断。当题目较为复杂时，可以将题目分解成多个不同的部分，按照循序渐进的方式分别进行解答；第二，知识罗列步骤。这个步骤主要是将题目中涉及的力学公式、定理等确定出来，并利用这些知识完成整道题目的解答。第三，结果判断。这个步骤的作用主要是防止解题过程中的疏漏影响结果的准确性。 三、结语 目前高中生在物理力学部分学习过程中存在的问题主要包含题海战术问题、盲目解题（罗列公式）问题等。为了提高学生高中物理力学部分的学习质量，应该将力学问题规范解答方法、力学模型构建法、转化法、力的存在判断法等有效学习方法贯穿在教学过程中。 （作者单位：山东省潍坊第一中学 68级11班） 高中力学论文:中德现行高中物理教材“动力学”之比较研究 摘 要：德国高度重视科学技术教育，其中学物理教育分层次、分阶段，并在文理中学使用配套的KPK系列教材。通过对中德中学物理课程设置、中德两套高级中学物理教材“动力学”部分的主题内容和体系结构的比较研究发现：德国卡尔斯鲁厄物理课程的设计思想切入点创新、内容选取起点较高、展开顺序“深入浅出”、概念引入直接自然。两套教材的比较研究能够为理解物理概念、完善物理教材和教师备课提供较大的帮助和参考。 关键词：德国；教材；高中物理；KPK；比较 1 引 言 新课程改革的人教版教材侧重物理学概念、规律经典的建设过程，教材的主题内容基本是围绕着“运动和力”展开的，教材对物理知识本身的要求较高，同时对高中阶段学生的数学功底要求逐步升高，使得高中学生感到物理“晦涩难懂”。相比之下，德国KPK教材更加注重物理从生活中来，在设计思想、主题内容选取及展开顺序、概念引入、栏目设置和插图等方面形象生动，深入浅出，值得认真研究。 现有的中德物理教材的对比研究主要从两套教材的习题和设计思想特色方面进行展开[1-2]，而本文从中德中学物理的课程设置和知识结构等方面着手，选取新课标人教版必修模块和选修3-5“动量守恒定律”与KPK力学[3]在中学物理的课程设置、“动力学”主题内容和“动力学”概念规律三方面进行比较研究。 2 中德中学物理课程设置比较 2.1 德国中学物理课程设置 德国实行小学4年、中学8年的义务教育，4年小学后经过5年级和6年级的过渡阶段进入分流阶段，大约70%的学生进入主科中学（5到9年级）和实用中学（5到10年级）等职业学校，读2～3年后就业；一小部分（30%左右）成绩较好的学生进入文理中学（5到13年级）继续学习，不同中学实现不同的教育目标。主科中学和实用中学侧重职业教育，完全中学侧重“精英教育”，实行全面化分层次的双向分流教育。文理中学又分为初级、中级、高级3个阶段。德国中学物理课程设置如表1所示。 2.2 我国中学物理课程设置 我国实行小学6年、初级中学3年的国家义务教育，小学毕业后学生不分流。初中毕业后，大部分学生进入高级中学学习，小部分学生进入中等职业技术学校学习技术。新课程改革后，我国中学教育提倡面向全体学生的素质教育，我国中学物理课程设置如表2所示。 2.3 比较分析 九年制的文理中学（又称完全中学）是德国的传统高级中学，文理中学的高级阶段相当于我国的高中阶段。德国在此阶段的学生基础较好，使用的KPK高中物理教材与我国的高中物理教材属于同一层次。德国KPK物理教材的高中版，非常明细地将物理学分支学科分为力学、电磁学、热学、光学、原子和量子物理等5册，德国的双向分流教育使得KPK系列教材每一册的起点相对较高。而我国新课标人教版高中物理教材分必修模块和选修模块，为学生提供一定的选择性，没有明显的学科分支，新课程改革提倡素质教育，面向全体学生。 3 中德两套高中物理教材“动力学”章节主题内容比较 3.1 章节内容结构比较（如表3所示） 3.2 比较分析 从表3中可以看见：德国KPK物理教材（高中版）和新课标人教版必修1、2及选修3-5两套教材所选编的内容差别很大。KPK教材第三章《角动量和角动量流》、第四章《重力场》，这些内容和概念出现在我国大学物理教材中，这也体现出德国KPK教材知识的深度、广度相对较高。 两套物理教材对各章节内容的侧重程度不同，具体反映在各章节内容所占的页数篇幅上。现将各章节页数所占总页数的比例作出饼状图，如图1、图2所示。对比可见：KPK教材重点内容较为突出，第三章《动量和动量流》所占比例高达28.09%；而人教版教材除《物理学与人类文明》部分所占比例较小外，其他章节所占比例基本均匀。KPK教材的《宇宙学》所占比例为2.25%，而人教版教材的《万有引力与航天》所占比例为11.86%；人教版教材主要采用牛顿的“力学模型”，侧重介绍运动、受力分析和能量，而KPK教材主要采用新的设计思想和新的概念结构，以“动量流模型”为核心，侧重于介绍动量、动量流，KPK教材把动量作为力学的基础。 4 动力学物理概念和规律比较 KPK教材和人教版教材所采用的基本物理量、模型和描述方式不同。因此，两套教材表述相同物理概念和规律也有较大的区别。 4.1 物理概念比较 由表4可见，两套教材中相同的基本物理概念的描述不同。KPK教材独特的设计理念打破了经典力学的思维，进行了大胆的改革与创新。KPK教材中“力”简化为“动量流强度”，它将物体运动的第一基本概念定义为动量，认为动量是一个整体不可再分，能够在物体之间流动。它以动量这一实物型量为中心概念构建全新的力学结构，其独特的描述方式更好地激发学生学习物理的兴趣和积极性。而人教版教材以力和速度为基本概念构建了经典力学结构，力的概念比较复杂，颇具难度。尤其是受力分析，学生学得相当吃力，很难真正掌握。 此外，两套教材概念引入的思维方式也不同。人教版高中物理教材采用从特殊到一般的思维方式来引导学生建构物理知识，而KPK教材则恰巧相反，采用从一般到特殊的思维方式来引导学生接受物理知识，这对传统教育理念框架来说，KPK教材作出了大胆的尝试与创新。 4.2 物理律比较 人教版教材中牛顿运动定律是物理学的基础规律，是整个高中物理中联系运动与力的纽带。由表5可见：KPK教材中把牛顿运动定律只是作为“动量流模型”的一个推论，人教版教材在给出定律前学生先实验探究，得出实验探究报告，最后引入牛顿运动定律。例如：Δp=I关系式在人教版教材中是动量定理，在KPK教材中却是一种定律；相反，==F在KPK教材中是定理，其本质相当于人教版教材中的牛顿第二定律ma=F。人教版教材遵循物理学发展的历史，进而建立一些重要物理概念和物理规律，让学生探寻物理学家伟大发现的足迹，而KPK教材则独辟蹊径，大胆创新，从一开始就确定“流模型”概念（如“动量流”）。在这一基础上逐步建立牛顿运动定律、动量守恒定律。从这一角度来看，KPK物理教材最大的特色是“深入浅出”。显然，对学生的思维要求较高，这也体现出德国的“精英教育”。同时也非常重视职业教育，大约70%的学生就读职业学校，只有30%左右的学生学习物理提高课。而人教版物理教材的特色是“浅显易懂，逐步深入”，这充分体现了素质教育的要求，面向全体学生。 5 结 论 通过对KPK物理教材和人教版物理教材力学部分的对比，发现两套教材的面向对象、设计思想、主体内容和体系结构等都有较大的不同。 （1）两套教材的面向对象的起点存在差异。KPK教材面向双向分流后学习成绩较好的30%左右的学生，因此，呈现出“入门难”的特点。而人教版教材面向学习成绩分层的学生，所以，呈现出“浅显易懂，逐步深入”的特点。 （2）两套教材的设计思想的切入点不同。KPK教材通过物理概念和物理思想的结构化实现物理课程的精简化，以“流”和“守恒”为指导思想，建立了以“动量流模型”为核心概念的力学体系。人教版教材更加侧重物理概念和规律的经典建立过程，教材的主题内容基本围绕着“运动和力”展开。不同的切入方式处理问题时，处理方法略有不同。 （3）两套教材主题内容的选取、展开顺序和重点内容有所不同。KPK教材重点讲述动量和动量流、重力场及质量和能量，而人教版教材重点讲述运动和受力分析。KPK教材第九章《宇宙学》所占比例仅为2.25%，而人教版教材第六章《万有引力与航天》所占比例则为11.86%。 高中力学论文:浅谈高中物理力学教学 【摘要】中物理课程是高中科学教育的重要课程之一。物理课程的学习包括概念、原理和规律以及技能的学习，而物理概念统领且包含着物理原理和规律，核心概念则是物理概念的重中之重。 【关键词】高中物理 重力学 解题思维 物理力学是高中物理的重点，也是高中物理的基础.在物理力学教学过程中，对力的平衡状态的分析是物理力学教学的难点之一.本文结合物理力学传统教学中的不足与力学解题方法中的思维方向以及教学过程中的经验，阐述了高中物理力学问题教学中对于解题方法的研究。 一 物理学定律的理解 物理力学的学习不仅仅是学习牛顿运动三大定律，在后期的学习过程中，还要学习动量守恒定律、万有引力定律、机械能守恒定律等，这些内容在解题过程中，往往相互关联与串接.如果没有清楚地理解每个定律的定义，就容易在解题过程中发生混乱.例如，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g.当小圆环滑到大圆环的最低点时，求大圆环对轻杆拉力的大小.在本题中，就需要同时使用牛顿第二定律、力的平衡、机械能守恒定律等.物理的解}需要对物理定律有充分的理解与掌握，一些学习能力不强的学生，对于物理的学习常常感到吃力，其原因之一就是对于物理定律的概念模糊不清，在解题过程中常常发生混淆，答案也就往往是错误的.对于物理定律能有较好的理解也是物理解题方法的关键之一。 二 准确使用物理学语言 在物理力学问题的分析中，画图解题是重要的解题方法之一，而物理语言的准确使用对于物体的受力图的正确分析有着无可替代的作用.物理语言的规范使用，需要教师在教学过程中重点强调和培养.第一，教师要时刻规范自己板书的书写，对于学生物理语言的不规范使用应该及时加以纠正.第二，教师在阅卷过程中，对于学生物理语言的不规范使用应该进行严格的扣分，以督使学生养成良好的使用物理语言的习惯.物理语言的规范使用，可以为物体受力图的正确分析奠定良好的基础，物体的受力分析图对于物理力学问题的解答具有重要作用。 三 加强解题思维的关联能力 对于物理力学的解题，学生要具有必要的分散与关联的思考能力.一方面，在物理力学的分析中，需要对物体进行整体的力学分析，再对每个小物体进行单独的个体受力分析来解题.另一方面，在力学分析过程中，物体的运动状态可能静止，也可能是匀加速直线运动、变加速直线运动等，学生要将物质运动的规律与受力情况进行联合分析.学生解题的关联思维还表现在物理力学中常常出现一些陌生的题目，此时学生要利用关联思维将该题转化为常见的习题模型，找到相似的规律解题.学生解题思维的关联能力对物理力学的学习来说十分重要，教师需从以下三点培养学生思维的关联能力.第一，培养学生的抽象思维能力.学生能对题目给定的情景联系生活实际进行想象，并画出简单的示意图.第二，要培养学生对于物理题目的关联思维，教师可以让学生多做一些相似度较高的题目，让学生找出其中的规律，并找到解题的诀窍.最后，学生要有对于物理公式的关联思维.教师在授课过程中要加强对公式的讲解，促进学生对于公式的理解，使学生在解题过程中能够熟练联系各种公式，求出未知量。 四 重视基础知识积累 基础知识是所有学科学习的关键所在，在记忆课本知识的基础上，学生应该主动积累来自例题以及参考资料上的物理知识的有关信息，这些信息可能来源于插图，可能来源于题目内容，可能来源于阅读资料。在积累资料的过程中，学生应该学会归纳总结，找出知识点的相同点以及不同点，进行相关的整理，以便于记忆。记忆与遗忘是共同存在的，所以在日常的学习过程中，学生应该反复地记忆知识点，使得知识更加全面系统，使知识与定理的内容联系更加充分。高中考试注重的是学习的透彻性，知识的基础性。在高中物理学习中，尤其是力学学习中，学生应该熟记相关的基础知识以及相关结论。刚开始学习的时候，学生往往会忽略基础知识的学习，认为理科学习、物理学习不需要死记硬背知识点，结果导致在期末复习时，能熟记基础概念的学生少之又少。所以，学好物理、学好力学的前提就是熟记物理概念，例如：什么是“机械”。只有熟记物理概念，才能更好地学好高中物理，掌握物理的学习技巧。 五 重视物理模型的建立 在物理力学的解题过程中，物理模型的建立使物理的解题过程变得简单.物理力学题目纷繁复杂，运动情况千变万化，建立恰当的物理模型，对于简化物理题目有着重要作用.建立物理力学模型时需要做以下工作：第一，需要对物体进行运动分析，分析其受力情况；第二，需要对物体进行整体分析和隔离分析，分析物体间力的作用，然后进行解题判断；最后，判断物理模型并进行归纳建立.物理模型的建立，对于物理力学的解题十分必要.例如，在求物体受到弹簧弹力大小，弹簧在振动过程中能量损失多少等问题中，就应该想到弹簧振子模型，根据具体情况再决定使用其竖直型还是水平型.教师应重视物理模型的建立，在例题讲解过程中，分析其对应的物理模型，让学生在脑中对于各类题目进行简单分类，避免在解题过程中产生混乱.总之，在理科考试中，物理的力学问题是考试的热点问题.教学中教师有必要对力学问题的解题方法进行分析并总结.物理语言的准确使用、对于定律的良好理解、解题思维的关联能力以及物理模型的建立是物理解题过程中常见的重要方法。 小结：综上所述，在力学学习中，只有归纳整理，学生才能找到知识间的联系，找到学习物理的兴趣，在物理学习过程中，从简单到复杂，从听懂到熟能生巧，这样才能从根本上提高物理成绩。 高中力学论文:基于“轻绳、轻弹簧的力学分析”为例探讨高中物理解题模型设计 【摘 要】在“轻绳、轻弹簧的力学分析”物理知识的模型建设时，要按照模型建设的原则来进行，能够在简化理论知识的基础上，构建理想模型。教师在建设模型时，要将物理题中的干扰项排除，找出实际求解条件，设计统一的模型来进行答题，提高物理教学水平。 【关键词】高中物理；模型构建；力学 现代教育不仅是教授学生知识，更将学习内容与生活相连，满足社会对人才的需求，高中物理也是如此，教学知识的实践性增强，就目前高中物理教学现状观察，教学的实践性不断增强，主要表现在物理题解的模型构建上，通^构建模型，将理论化知识应用在具体实践过程中，利用立体化物理模型，降低物理知识难度，将抽象化的知识形象化，在学生脑海中构建知识模型，提高物理学习的效果。高中物理力学知识教学中，构建模型是最常见的解题方法，尤其是在轻绳、轻弹簧的力学分析上，将抽象化的“力”通过模型形象化，将力的相互作用表现出来。 一、高中物理知识模型的构建 高中物理知识模型的构建主要是将抽象的物理知识形象化，降低抽象理论的理解难度。模型构建是受到学生想象力的限制作用，现代教育要求发散学生的思维，使学生能够在模型构建的过程中，不断丰富自身的空间想象力和逻辑思维能力，同时要注意构建模型并不是毫无原则，模型的构建要遵守以下几个原则： 首先，模型的构建要突出主要问题。物理模型构建的主要目的是要实现物理解题，在构建模型时，要注意将最基本的知识简化为模型，能够通过构建的模型经要解决的问题表现出来。在构建模型时，注意区分干扰因素，尽可能构建关键词，减少不必要词语的干扰，尽量简化模型，简化物理问题。 然后，模型的构建是客观存在的。物理知识的严谨性很强，在模型的构件上，应该将模型与知识相关联依附于问题本身，不能使构建的模型脱离实际问题；还有在构建模型时，切忌主观臆测，凭借主观判断进行模型构建，这种做法导致模型无法发挥本身的解构作用，最终造成模型构建不准确。 最后，模型构建遵循科学原则。模型本身的构建过程就是科学实践的过程，在模型的构建上，要注意不违背科学原则，不能够追求降低知识难度，忽视客观理论。 二、轻绳力学分析的模型构建策略 构建“轻绳”模型首先要了解力学的相关知识，对于相关假设进行模型构建和分析，物理力学知识的相关假设有：力量传递介质的自身质量忽略不计的前提下，弹力或拉力方向与轻绳或轻弹簧平行；轻绳不会受自身拉力影响，不会出现弹力的变化，长度变化的情况，一般都是在可控范围内，能够随意改变轻绳的自身的拉力、弹力。 关于轻绳的结点问题，若无结点，那么拉力在同根绳任何位置上恒等；若有结点，则将轻绳看作两条独立的绳，拉力的大小则要看实际数据。 1.轻绳无结点，拉力恒等 模型如图1所示： 解析：作用于弹簧秤的两个外力不相等，拉力做匀加速运动，隔离外壳及弹簧秤钩，其秤钩及弹簧是轻质的，M=0，弹簧的手里作用如图6所示： 具体的运动过程如下： F1-T=Ma=0 计算T与F2的关系，计算公式为T-F2= ma，由于ma=0，将0带入式子中可得T=F2，由此可知弹簧两端的作用力皆为F2，同根弹簧各张力点的作用力相等。 结语 在现代物理解题中应用模型解构，降低物理知识的难度，有效的实现知识的实践化，能够将物理知识与模型实践结合起来，提高物理学习的质量。模型构建的用途之一就是力学的相关知识，通过轻绳、轻杆和轻弹簧的理想化模型的构建，解决力学问题。 高中力学论文:高中力学解题技巧研究 摘 要：解析高中物理力学题时，在推理逻辑力、抽象思维力和判断力方面给高中生提出了较高的要求，所以在解析力学时，掌握解题技巧才能够快速准确地求出结果。就从基础概念打实、细分知识点和仔细审题这三个方面来阐述解题的技巧，希望能够给予高中生一些力学解题上的帮助。 关键词：基础概念；解题技巧；推理能力 物理这门学科在高中时期属于难度较大，也非常重要的一门课程，由于在这门学科中还牵扯化学和数学的知识，因此它是综合能力强、涵盖广泛、有较大灵活性的一门学科。高中物理学中力学是重要的内容之一，只有将高中时期所有力学知识点融会贯通，并且掌握解题的技巧才能够顺利、正确地完成物理试题。然而力学试题不同也就有会有不同的解题技巧，所以在进行解题技巧归纳时，一定要理清题目的本质，这样才能在解题时起到事半功倍的效果。 一、打实基础概念，使学生的物理思维得到发散 物理概念作为物理学之根本，学生理清全部物理概念才能够为学习物理打下基础。假若学生不能搞清楚物理概念或者对于每个物理概念不能明确掌握，那么解题时必然会出现这样那样的问题。为了能够让学生牢牢掌握物理概念，应采取以下方法：（1）明确物理概念的定义。大多数物理概念乍一看差不多，然而其实质意义却大相径庭。例如“加速度”和“速度”二者之间只相差一个字，却是完全不同的两个概念。加速度是描绘物体在运动时速度变化快慢的一个物理量，而速度则是描绘物体运动得快还是慢，当速度在零的状态下，而加速度有可能不是零，所以学生将这些基础概念掌握好，才能够在解题时理清题意，不至于出错。与上述情况相同还有“速率”与“速度”的概念，“动量”与“动能”的概念。另外“功”与“能”在很多时候有相同的单位，但是“能”用来表示状态，功来表示过程，所以在物理量上大不相同。（2）重视物理量之间的相关性。各种物理量在力学的范畴内不是单独的，而是密切相连并可以相互推导的。只有使学生本身的物理思维发散出来，才能够使其在解题时保持解题的创新性，使举一反三的能力加强。 二、仔细审题，使学生的解题思维得到发散 在物理试题所给出的条件中，有的是互为关联的两个或者两个以上物体，有的则是单独的一个物体，还有的会将整个物理过程给出，当然也会将物理过程中的很少一部分提供给学生。学生想要找到求解此类试题的方法，仔细审题十分必要。在展开审题时，（1）要分析物理系统是怎样受力的，同时将全部单位均变换成国际上认可的统一单位，然后再将数值代入加以核算，这样就可以评断得出的结果是否能符合逻辑。（2）在研究试题中的对象时，实行抽象思维，同时在特定环境下将该类对象画成物理图，这样学生在对对象进行研究分析时变得更加直接，运动规律也就在此呈现出来，从而会快速地将解题方法找出来。此外，学生在物理学的范畴内，使物理过程向物体状态转变，要明确物体只是处在非平衡和平衡两种状态，这样学生的求解方式也就更为确切和明晰。（3）学生在求解时，有的题目需要用示意图的方式描述给出的条件，这时就应当根据试题给出的意思，将受力状况或者各个阶段的运动形态在示意图上标注出来，这样一来，学生可以更加形象、直观地认识到物体的运动节奏，使给出的条件和求解的最终目标完成相互转化。 三、将知识点细分，头绪理清，使推理能力得到提高 万有引力定律、牛顿运动定律、能量和动量守恒定律、动量定理、动能定理等定律定理是高中物理学中最为重要的定律和定理，而考试题目中针对力学的考核，不是拿出一个定理来考查学生，而是将几个定理综合在一起考核其知识点掌握情况和认知度，从这些定律的考核中查看学生的推理逻辑能力、判别力和抽象思考力。在综合的力学试题中，一般要分析繁琐的受力原理，这是力学学习的难点也是重点。学生在解这一类题目时，应当掌握分阶段探讨的能力，也就是肢解力学知识点，看看是考查的哪几个知识点，将试题的思路弄清楚之后，这个试题也就顺理成章地解决了。一般在遇到对瞬间关系和加速度进行求解的问题时用牛顿定理，解位移和功形成变力的试题时一般使用功定律和能定律，在解与时间相关和冲量的问题时使用动量定理。 此外有的问题具有综合性，一两个定理无法满足，就必须用两个以上的定理来解决。在对试题展开分析时，一定要将守恒定律放在考虑的首要位置，一般最为简单的解题技巧就是用守恒定律来解决，不过在使用这一定理时必须是在守恒条件满足的前提下展开，如果不展开试题的分析就胡乱地用守恒定律，那么解出的答案必然是错误的。特别是在动量守恒中如内力远远大于外力，是指在研究系统时，两个物体之间的作用力要大于外界给系统的动力。诸如此类特殊的例子，学生应特别注意。学生对试题中已经给出的条件进行探析时，应重视物理过程的分析，同时构建特定环境下的物理意境。在物体运动的动态过程中，所处的环节不同也就会展现出不同的规律，只有明确其中的规律，才能够找到适合的解题技巧。值得关注的是，物理过程在大部分情况下会变化出很多形式，不过都是以一定的规律为依托。也就是说大多数物理过程之所以改变，只是以一个物理过程为基础，将假设方式和基础条件做出改变，然后形成一道性质各异的试题。因此，想要解决这类题目，只要掌握求解的规律，也就会用最短的时间来解决这类问题。 全面掌握力学体系中的基础知识，不漏掉每一个知识点，也不能有猜题和押题的偷懒心理，踏踏实实地掌握好全部基础知识是解析力学试题的关键要素，因此高中生在学习力学时，应当以基础为主，再运用以上三点解题技巧，才能够更为准确快速地解析试题。所以解析力学题目，无论哪种思路或者技巧都要以扎实的基础为依托，希望以上的各种解题技巧在学生解析力学试题时有一定的帮助。 高中力学论文:高中物理力学问题教学中解题方法的研究 物理力学是高中物理的重点，也是高中物理的基础.在物理力学教学过程中，对力的平衡状态的分析是物理力学教学的难点之一.本文结合物理力学传统教学中的不足与力学解题方法中的思维方向以及教学过程中的经验，阐述了高中物理力学问题教学中对于解题方法的研究. 一、物理语言的准确使用 在物理力学问题的分析中，画图解题是重要的解题方法之一，而物理语言的准确使用对于物体的受力图的正确分析有着无可替代的作用. 物理语言的规范使用，需要教师在教学过程中重点强调和培养.第一，教师要时刻规范自己板书的书写，对于学生物理语言的不规范使用应该及时加以纠正.第二，教师在阅卷过程中，对于学生物理语言的不规范使用应该进行严格的扣分，以督使学生养成良好的使用物理语言的习惯.物理语言的规范使用，可以为物体受力图的正确分析奠定良好的基础，物体的受力分析图对于物理力学问题的解答具有重要作用. 二、物理定律的精准理解 物理力学的学习不仅仅是学习牛顿运动三大定律，在后期的学习过程中，还要学习动量守恒定律、万有引力定律、机械能守恒定律等，这些内容在解题过程中，往往相互关联与串接.如果没有清楚地理解每个定律的定义，就容易在解题过程中发生混乱. 例如，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g.当小圆环滑到大圆环的最低点时，求大圆环对轻杆拉力的大小.在本题中，就需要同时使用牛顿第二定律、力的平衡、机械能守恒定律等.物理的解题需要对物理定律有充分的理解与掌握，一些学习能力不强的学生，对于物理的学习常常感到吃力，其原因之一就是对于物理定律的概念模糊不清，在解题过程中常常发生混淆，答案也就往往是错误的.对于物理定律能有较好的理解也是物理解题方法的关键之一. 三、加强解题思维的关联能力 对于物理力学的解题，学生要具有必要的分散与关联的思考能力.一方面，在物理力学的分析中，需要对物体进行整体的力学分析，再对每个小物体进行单独的个体受力分析来解题.另一方面，在力学分析过程中，物体的运动状态可能静止，也可能是匀加速直线运动、变加速直线运动等，学生要将物质运动的规律与受力情况进行联合分析.学生解题的关联思维还表现在物理力学中常常出现一些陌生的题目，此时学生要利用关联思维将该题转化为常见的习题模型，找到相似的规律解题.学生解题思维的关联能力对物理力学的学习来说十分重要，教师需从以下三点培养学生思维的关联能力.第一，培养学生的抽象思维能力.学生能对题目给定的情景联系生活实际进行想象，并画出简单的示意图.第二，要培养学生对于物理题目的关联思维，教师可以让学生多做一些相似度较高的题目，让学生找出其中的规律，并找到解题的诀窍.最后，学生要有对于物理公式的关联思维.教师在授课过程中要加强对公式的讲解，促进学生对于公式的理解，使学生在解题过程中能够熟练联系各种公式，求出未知量. 四、重视物理模型的建立 在物理力学的解题过程中，物理模型的建立使物理的解题过程变得简单.物理力学题目纷繁复杂，运动情况千变万化，建立恰当的物理模型，对于简化物理题目有着重要作用.建立物理力学模型时需要做以下工作：第一，需要对物体进行运动分析，分析其受力情况；第二，需要对物体进行整体分析和隔离分析，分析物体间力的作用，然后进行解题判断；最后，判断物理模型并进行归纳建立. 物理模型的建立，对于物理力学的解题十分必要.例如，在求物体受到弹簧弹力大小，弹簧在振动过程中能量损失多少等问题中，就应该想到弹簧振子模型，根据具体情况再决定使用其竖直型还是水平型.教师应重视物理模型的建立，在例题讲解过程中，分析其对应的物理模型，让学生在脑中对于各类题目进行简单分类，避免在解题过程中产生混乱. 总之，在理科考试中，物理的力学问题是考试的热点问题.教学中教师有必要对力学问题的解题方法进行分析并总结.物理语言的准确使用、对于定律的良好理解、解题思维的关联能力以及物理模型的建立是物理解题过程中常见的重要方法. 高中力学论文:有关高中物理力学实验学习的几点思考 摘要：高中物理的力学实验需要不断提升学生参与教学的自信心，教师设置更多的生活化的问题，情境教学，情感教学的不断融入，从而实现高中物理力学实验学习质量的有效提升。 关键词：物理；力学；实验；教学；生活化 一、引言 力学内容是高中物理实验教学的重要内容，是高中物理教学的起始，也是现代高中物理教学的关键环节，对后面的物理知识的学习有着启发作用，只有不断拓展实验教学，才能实现学生对力学的相关知识的理解，很多定律和公式都可以通过物理实验得到相关的验证，更好的满足现代物理知识的掌握。由于物理力学实验需要突出学生参与的主动性、独立思考、动手能力，这样都是需要在相应的教学过程中融入更多的新的方法和手段，引导其教学的有效开展。 二、鼓励学生开展实验的自信心 高中生更加需要关注，他们在成长的过程中需要有人不断的关注他们，这样他们才能有自己的存在感[1]。在高中物理力学的教学中，教师的表扬和鼓励对学生来说不仅是最大的关注，更是对自己行为的一种肯定，这样可以大大鼓励学生更好地完成相关的教学任务。教师需要关注到学生平时在上课和课下的行为。在学生独立的或者在团队协作下完成了相关的任务，教师需要第一时间提出表扬和肯定，这样对学生及时鼓励可以大大提高他们的自信心，在今后的任务完成的过程中更加具有信心，这是完成工作任务的基础和前提。具体的激发方法很多，鼓励性班级氛围营造就是一种比较重要的鼓励教育。教师在言语上需要经常性的鼓励和肯定。在学校里，教师是孩子们最为信任的人，他们在孩子们的心里有着很高的地位。因此，教师需要在遇到学生一些成绩的取得之后，需要及时在言语上加以鼓励和肯定：“你很棒。”当遇到学生出现实验困难的时候，也需要及时鼓励他们：“你是最我们心中的最厉害的人，继续想想吧，你一定能做出来的。” 三、设置情境生活化的问题 高中物理力学实验教学的主要内容相对比较简单，都是我们生活中必须使用的力学知识，在教学内容上具有实践性。这也为我们开展教学内容的生活化改造提供了基础和前提。这些物理力学的知识直接教授给学生的时候，由于学生的抽象思维还没有完全建立，学生对那些抽象的问题的认识还缺乏必要的理解和认识，将这些理论知识的抽象问题使用一些生活化的案例进行铺垫，从具体到抽象，从简单到复杂，这就符合了高中生认识事物的一般规律，也是物理力学实验教学的质量提升的前提和保证。因此教师需要对教材中平时学生反映比较强烈的问题，加入大量的生活化的案例，从具体的问题开展讲解，在学生对这些具体问题有所认识之后，教师在进行相关概念、公式、定理的讲解。例如：牛顿第一定律的实验验证教学过程中，教师可以设计一系列生活化的例子进行教学，小球上坡的时候，运动速度越来越慢，下坡的时候，运动速度则是越来越快，其中的主要原因可以设置给学生，让他们进行思考。这种生活化的案例思考，更加具有具体的实际意义，可以实现学生理解和亲和力，满足学习的需要。 四、情境教学融入 教师在教学方法的选择上有着十分重要的作用，没有教不好的学生，只有不会教的老师，这就是说教师的教学方法对学生理解相关知识的重要性。在设计问题情境过程中，教师应有与生活联系的实践教学，实现学生参与高中物理力学实验教学的积极性和主动性，这样可以进一步激发学生对力学问题的理解和认识。生活化的实践教学不仅可以激发学生参与教学的积极性，同时在学生理解相关问题上有着很大优势，理论联系实际，是学生对抽象问题应用实践上的再认识，是认识上的一种升华。具体来说，可以将学生分组不同的小组，将相关的教学内容设置出一定的问题，让小学生实践操作，从而得出最终的力学定律和结论。这种实践操作的教学可以激发学生的独立思考、动手的能力，学生对学习的有效性有所认识。例如在牛顿第二定律的实验教学中，将实验所需要的相关设备配置到位之后，让学生分组进行自主进行实验验证活动，教师在其中只是起到引导的作用，这种情景式的教学可以帮助学生更好的理解牛顿第二定律的基本条件。 五、情感教育融入 高中生一般都是十几岁的孩子，需要物理教师投入更多的精力和情感，实现高中生在心理上的过渡，使得他们更快的适应现代高中快节奏的学习生活，这样才能有利于高中生的健康成长。物理力学实验课程就是解决学生思想问题的，因此在物理力学的实验教学过程中更多的关注学生情绪变化，融入更多的情感教育，是十分必要的[2]。具体来说，教师需要关注班级中每一个孩子的心理情况，对于那些沉默不语，不习惯与其他同学一起玩耍的学生需要重点关注，引导他们参与物理力学实验的教学，在课堂上经常性的让这些学生参与相关教学任务的完成。让他们在任务教学的过程中与一些性格开朗的孩子分在一组。让性格开朗的孩子来影响这些性格内向的孩子，这些都是需要教师付出更多的精力进行观察班级每一个孩子的心理变化，同时也需要教师在情感上付出更多，实现与孩子们彼此信任感、依存感的建立。这种信任感建立之后，学生参与物理力学实验方法的主动性就被有效激发。 六、结语 随着课程改革的不断推进，物理力学实验教学内容的应用性凸显。教学过程中，需要不断注重学生的自主学习的能力，不断构建学生学习数学的氛围，实现他们参与教学的积极性实现。物理力学具有一定的抽象性，学生接受起来难度有点大，在教学过程中有效融入生活化的教学内容、问题情境化的教学方式，让学生参与物理力学实验的动手能力提升，他们在接受相关抽象知识点的过程中难度将大大降低，物理力学实验教学的有效性将大大提升。 高中力学论文:高中力学计算方法的探讨 高中力学部分是物理学的基础，是物理学的重点，力的概念较为抽象，不好理解，而且在做计算时往往无从下手，有些公式只是机械的应用却找不出理论依据，由于寻找不到源头，不敢合理外推，加以扩展.对于公式没有从根本上理解它的来龙去脉，在应用时往往力不从心，本文针对这种情况，把多年的教学经验总结出来供大家参考，作用是抛砖引玉，不对之处希望大家不吝指教. 1 力是矢量，矢，就是箭 成语“有的放矢”就是有目标射箭.矢量就是有方向的量，既有大小又有方向的量才是矢量，但有大小和方向的量不一定是矢量，如电流.对于一个矢量如何去标记？用一个带箭头的线段来表示，旁边加一个字母，如：加“F”表示力如图1所示. 要考查一个矢量需从大小和方向两方面去考查，大小是指线段的长度，方向在平面图中就是指与水平线或竖直线的夹角.具体在实例中，力的方向是定的，这里需补充一个概念，即一个矢量在平移的过程之中与起点没有关系（这个特点能让我们可以把共点的力变成共面的力，又能将共面的力变成共点的力，共点力与共面力可以根据需要自由转化），因为平移能保证线段的长短不发生变化，即力的大小不变，而且是平移那么保证了与水平方向的夹角不变（或与竖直方向的夹角不变），即方向不变，这样一来对于一个力来说其大小和方向都不变了，就保证了力不变.那么计算之时需要满足的方法是矢量法则，具体在力学之中就是平行四边形法则和三角形法则，这两个法则其实是一个法则，将平行四边形的一边平行移动就成为三角形.二力合成用平行四边形法则来做就是对角线，如果用三角形法则合成，合力就是从初指向末的一条有方向的线段. 平行四边形法则（三角形法则）只能粗略的计算，要精细的计算还得用正交分解法（指两直线垂直相交就是正交了，说白了就是直角坐标系）.运用正交分解法的前提是先得把所有的力让其共点，如何才能共点呢？通过平移的办法，平行四边形的两对边就是互相平移的结果，不过在力学中是带箭头的线段，平行四边形中是不带箭头的线段.如上图所示将三角形倒回去就将共面力变成了一个共点力. 2 力的合成和分解的区别 高中教材中的力学讲解中，力是按性质来分类的，力可以分为重力、弹力、摩擦力，电场力、磁场力等.力的合成是把各种性质的力作用于同一个物体，合成一个力，这个力其实是一个“大杂会”，说得好听点是梁山的英雄好汉 “群英荟萃”，说的不好听就是乌合之众，一丘之貉，这种合力是没有名字的.那么力的分解就不同了，同一种性质的力不能分解出别的性质的力，弹力分解出的一定是弹力，摩擦力分解出的一定是摩擦力，有点像王家分家，不管你分成几家都是姓王的，不可能王家分出来一家姓李的，例如放在斜面上的物体，重力只能分解成沿斜面向下[TP3GW26.TIF，Y#]的重力G2和垂直于斜面的重力G1，所分的这两个力都是重力，重力不可能分解出弹力、摩擦力来.如图3所示. 3 有关力的合成计算 物体的状态分为平衡状态的计算和不平衡状态的计算. 平衡状态从状态角度来看是指物体处在匀速直线运动和静止状态.从受力角度来看是指物体所受合力为零.从正交分解法角度看是分解到x轴的左边的合力和分解到x轴右边的合力大小相等，分解到У轴上半轴的合力与下半轴的合力大小相等，x轴合力为零了，y轴合力为零了，所以最后合力为零.从构图角度来说，当物体受三个力平衡时这三个力能顺次首尾能构成一个封闭的三角形，那么物体的运动状态要么是匀速运动要么是静止状态.做图证明如下：物体A（将物体等效为质点）受三个力平衡时，如图4（1）所示那么先平移F1，保持别的力不变如图4（2）所示，再平移F3，如图4（3）所示，根据三角形法则， 高中力学论文:例谈假设法在高中物理力学教学中的应用 假设法是科学研究的重要方法，在物理教学中有着广泛应用。在高中物理教学中应用假设法，有助于忽略次要因素抓住事物本质，提高教学效率。本文将从运用假设法判断弹力的有无；运用假设法判断静摩擦力的方向；运用假设法建立理想化模型三个方面，结合自己的教学通过大量例子阐述假设法在高中物理教学中的应用。 一、运用假设法判断弹力的有无 弹力是高中物理的重点内容，而判断弹力的有无又是学生学习的难点。根据弹力的定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，就会对与它接触的物体，产生一个力的作用。得到弹力的产生条件是接触、弹性形变。如果用弹力的产生条件去判断弹力有无，在实际问题中很难作出判断。因为很多时候物体发生的弹性形变是微小形变，用肉眼很难分辨，这时运用假设法则可以很容易作出判断。 具体操作：假设相互接触的两个物体中的一个不存在，看另一个物体会不会“动”，若会“动”则两物体间有弹力，不会“动”则两物体间无弹力。 例1.如图1，用两段绳子a、b将小球分别悬挂于天花板和墙壁上，处于静止。a绳子竖直，b绳子水平。判断a、b两段绳子对小球是否有拉力。 解析：分析过程中的难点在于水平绳子是否有拉力的判断。运用假设法，假设绳子a不存在，小球会往下掉，说明绳子a对小球有拉力；假设绳子b不存在，小球静止不动，说明绳子b对小球无拉力。 例2.如图2，在斜面a和水平地面b之间放置一个小球，小球和斜面a、水平地面b均接触。判断在斜面a和水平地面b与小球之间是否存在弹力。 解析：分析过程的难点在于斜面a对小球是否有支持力。运用假设法，假设斜面a不存在，小球静止在b上不动，所以斜面a对小球无支持力；假设地面b不存在，小球会沿斜面a往下滚，所以地面b对小球有支持力。 例3.如图3小球B用竖直绳子C悬挂于天花板上，让小球B与斜面体恰好接触，判断绳子和斜面对小球是否有弹力。 解析：分析难点在于斜面对小球是否有弹力的确定。运用假设法，假设斜面不存在，小球被绳子吊着不会动，所以斜面对小球无弹力；假设绳子不存在，小球会沿斜面向下滚，所以绳子对小球有拉力。 二、运用假设法判断静摩擦力的有无及静摩擦力的方向 1.用假设法判断静止物体是否有静摩擦力及其方向 判断的关键，在于判断有无相对运动趋势。判断方法是：假设两物体间接触面光滑，看物体是否会运动起来，如果会则运动起来说明有相对运动趋势，且假设光滑时物体运动也就是相对运动趋势的方向，说明此物体间有静摩擦力，且静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。反之，假设物体间接触面光滑，物体仍然静止则物体间没有静摩擦力。 例4.将物块A，静止放在粗糙斜面上，判断A与斜面间是否有静摩擦力，静摩擦力的方向。 解析：假设斜面光滑，A与斜面间无摩擦力，A将不会静止，而是要沿斜面向下滑动，所以A有相对运动趋势，A与斜面间有静摩擦力，且静摩擦力的方向沿斜面向上。 2.用假设法判断运动物体是否有静摩擦力及其方向 此类问题通常涉及到连接体共同运动，如果凭直观经验判断容易出错。运用假设法，假设存在或不存在静摩擦力，用牛顿运动定律结合运动情况，则可以作出明确判断。 例5.如图5所示A、B叠放在水平地面上，用水平向右的力F拉着B，A、B以共同速度v向右做匀速直线运动，判断A、B间是否有弹力及弹力的方向。 解析：假设A、B间存在弹力，不论向左或是向右，对A进行受力分析，A受重力和支持力平衡，就无其他力与静摩擦力平衡，所以合力不为零，根据牛顿运动定律，A不可能做匀速直线运动，与题目条件矛盾。所以A、B间不存在静摩擦力。 例6.如图6所示A、B叠放在水平地面上，用水平向右的力F拉着B，A、B以共同加速度a向右做匀加速直线运动，判断A、B间是否有弹力及弹力的方向。 解析：假设A、B间存在弹力，对A进行受力分析，A受重力和支持力平衡，还剩静摩擦力平衡，所以合力等于A所受静摩擦力，根据牛顿运动定律，A做匀加速直线运动，静摩擦力的方向必然与加速度a的方向相同，所以A受水平向右的静摩擦力。 三、运用假设法建立理想模型、进行理想实验 理想化模型是对物理研究过程，进行科学的抽象，忽略其次要因素，抓住本质简化成直观易于理解的模型。例如高中物理力学中所涉及到的质点、单摆、弹簧振子、自由落体运动和平抛运动等。 理想实验则是先提出猜想，再进行实验来验证猜想的合理性。在实验的基础上进一步忽略次要因素进一步推想，进而得到理想化的必然结论。例如高中物理中涉及到的伽利略理想斜面实验、验证机械能守恒定律实验等 总之，教师在教学中合理应用假设法，可以取到化难为易，变复杂为简单的效果，有利于学生理解和接受，从而提高课堂教学效率。 高中力学论文:高中物理力学教学策略探析 摘 要：在高中物理教学过程中，力学部分因其理论内容多，知识抽象，是学习难度较大的内容，学生对此部分内容的学习面临的困难较大，导致学生对学习力学知识的积极性不高。但学好力学知识是学好物理的基础，如何使学生更加有效地进行力学知识的学习，是教师需要思考解决的问题。 关键词：高中物理；力学教学；教学策略 力学部分在高中物理课本中占有很大的比重，学好这一部分的内容是学好物理的基础，因其教学难度大，学生对力学的兴趣不高，学习起来也很吃力，所以物理教师应该采取积极有效的教学策略，高质量地进行力学教学，全面提高力学教学的质量，确保学生对力学知识学习的有效性。 一、高中物理力学教学的难点 1.知识点抽象 由于力学是非常抽象的自然哲学，同时需要理论与计算相结合，就连教师也很难在教学时解释清楚一些公式计算的原理，从而导致学生认为物理力学知识“太难学”“太难懂”，从而打击了学生学习物理的自信心，也打击了学生学习物理力学知识的积极性。 2.学习压力大 力学是研究物质机械运动规律的学科，又称经典力学，运用极为广泛，但用途如此之大的力学知识，却是学生不喜欢的科目之一，究其原因，要从学生与力学的初次接触――矢量计算说起。矢量计算的结果往往充满着不确定性，这一现象让学生不知所措，而矢量计算是学生学习力学的基础入门知识，这也就使学生在入门时便认为物理力学知识是一门难以学好的学科，从而导致巨大的学习压力的产生，同时也使学生对力学学习产生了畏惧，甚至自我逃避力学的学习。 二、高中物理力学教学策略 1.实现力学知识点的形象化 教师在高中物理力学的教学活动中，需要将理论知识与实践相结合，使学生感受到物理力学知识与生活的息息相关，从而达到让学生重视力学的目的。信息技术时代下，教师可利用多媒体手段，激发学生学习力学的兴趣。 例如：在“超重与失重”的新课导入时，可以让学生在课前用相机录制一段视频，反映电梯升降过程中的超失重现象，从而增强课堂的趣味性，提高学生的学习兴趣。录制视频时，教师指导学生带上一个家用体重秤，在电梯升降的过程中记录下体重计的示数变化，注意在录像时最好选择观光电梯，以便体现出电梯的升降情况。录制好的视频在新课上播放，引导学生观察电梯上升过程中，体重秤的示数先增大，后恢复，再减小的特点，从而得出物体先超重，后平衡，再失重的规律。如此一来，既可以锻炼学生的动手能力，提高学生的学习兴趣，又能把物理的力学分析与生活有机地结合起来，使教学过程更加形象生动。 生活中处处皆是力学：跷跷板、荡秋千、体重计等等，教师可利用这一点，开发学生的思维能力与想象力，借此提高学生对力学的学习兴趣。 2.增加力学知识的趣味化 物理力学是探索宇宙万物运动规律的学科，生活中处处充满物理力学，事实上，物理力学并不是学生所想象的那么受局限，恰恰相反，在整个物理学科中，力学占据着举足轻重的地位。教师需要引导学生重视物理力学，在教学过程中多运用生活小实验，提高学生对力学的正确认知。 例如：学习摩擦力的时候引入筷子提米的实验，事先准备好筷子和装满米的杯子，将筷子插入米中，压紧，逐渐往杯子里注水，等待一小时后提起筷子，结果筷子把杯子和米一起提了起来。杯子提米的实验简单易操作，但是可以让学生对摩擦力有更直观的认识，从而认识到学习物理也是一件非常简单而有趣的事情。 3.注重力学分析的规范化 受力分析贯穿整个高中阶段的物理学习中，教师从开始教学生受力分析时，就要注重培养学生养成良好的受力分析习惯。笔者认为按一场力，二外力，三接触力的分析顺序，将会大大减少学生受力分析时出现的错误。其中，场力包括重力、电场力和磁场力，接触力包括弹力和摩擦力，一个接触面最多产生一个弹力和一个摩擦力，并且同一接触面的弹力就是该接触面上产生的摩擦力的正压力。受力分析时从这一角度出发，结合牛顿第三定律即可清楚地解决问题。 例：如图1所示，A、B同时匀速向右运动，F作用在B上，试对A、B进行受力分析（各接触面均不光滑）。 解析：叠体问题采用先整体，后隔离；先简单，后复杂的分析顺序。 （1）把AB整体进行受力分析。由于AB整体一起匀速向右运动，因此AB整体受力平衡。受力分析如图2所示： 水平方向：F=f，竖直方向：N=Mg。AB作为一个整体，只与地面有一个接触面，因此只产生一对接触力。 （2）隔离A、B，由于A只有一个接触面，B有两个接触面，所以A更容易分析，因此，我们可以先分析A。A受力分析如图3所示： 隔离A后，A与B之间只有一个接触面，在这个接触面上可能产生一对接触力。竖直方向：NBA=mAg。水平方向：用假设法判断，假设B对A有摩擦力，则A在水平方向上无法保持平衡，故可以判断，B对A没有摩擦力。 （3）隔离B，受力分析如图4所示。对于B而言，有两个接触面，B与地面的接触面可参考对AB整体的受力分析，如图2所示。B与A的接触面可参考对A的受力分析，如图3所示。根据牛顿第三定律，A、B间的弹力与摩擦力都存在相互作用力，大小相等，方向相反。B对A没有摩擦力，故A对B也没有摩擦力。 通过这样的分析，学生能很快理解这一类问题，并且掌握做题思路和学习方法。除了注重培养学生良好的受力分析习惯外，在初学时，教师应该严格选题，选择具有代表性的题目，从浅入深，层级递进，逐步培养学生的解题能力和做题思路，从而树立学生对学习物理力学的自信心。 由于学生对力学的一些错误观念，导致学生在学习物理力学时感到非常困难。教师作为引路人，要发挥好自身的作用，引导学生找到正确的前进方向，激发学生的学习兴趣。在日常生活中到处存在物理力学知识，教师要善于利用这些生活现象，结合力学知识，帮助学生更好地理解力学的知识点，转变学习观念，自觉主动地学习物理，为促进自身发展打下良好的基础。 高中力学论文:浅谈高中物理力学的有效学习方法 【摘要】高中物理学习中力学一向是重头戏，其会对高考成绩产生较大影响，高中物理力学知识具有抽象性强的特点，理解起来难度相对较大，但是如果在学习中掌握其中的学习技巧及一般规律，可以有效提高物理力学的学习效率及学习效果。文章结合笔者的实际经验，分享几点高中物理力学的学习方法。 【关键词】高中物理 力学 学习方法 一、养成用物理思维思考问题的习惯 物理思维的锻炼不是一蹴而就的，而是需要通过日常学习点点滴滴的积累，在学习过程中要做好课前预习，提前梳理一遍新知识，联系旧知识，课堂上认真听讲，尤其是不能错过重点、难点知识，课后进行详细的复习，认真完成老师布置的各项作业。此外，要养成良好的物理思维，还要注重细节问题，具体表现在以下几个方面：首先，各种物理符号要规范书写，不能一味追求快而忽略了物理符号本身所具备的、表达物理表象中本质内容的意义，物理符号是物理语言，规范书写各种物理符号，尤其是各种大小写及下标的含义要准确表达出来，以养成正确使用物理语言的习惯。其次，规范书写方程式及重要演算步骤，解题思路是通过方程式表达出来的，因此工整、规范的演算步骤有助于老师了解解题思路，帮助我们及时发现问题，及时追本溯源。最后，要抱着挣得一分是一分的心态。力学题目比较难，有时解题时没有清晰的思路，尤其是试卷的压轴题，针对这种情况要仔细读题，并罗列出解题时可能用到的定理定律及公式，并做进一步的计算与推导。 二、加强基础记忆，打好基本功 高中物理力学知识的学习过程中，各种基础知识、结论、概念的记忆是解决各类力学问题的前提条件，物理课程也有很多需要死记硬背的知识点，熟记基础概念，才能准确的理解题意，合理分析各种受力关系。力学中常用的定律包括牛顿第二定律、动量守恒定律、能量守恒定律等，比如在解决关于物理量的瞬时关系时，首先考虑牛顿第二定律，如果所解题型是单一物体相关的，则可重点考虑能量守恒定律及动能守恒定律等。只有熟练掌握这些基础力学定律，才能更好的解决力学问题。 三、掌握解题技巧 （一）仔细审题，理解题意 高中物理力学问题的类型多种多样，题目中往往包含着复杂的条件，拿到题目后要认真的审题，才能更好的理解题意，确定正确的解题思路。力学的研究对象既可以是单个物体，也可以是一个系统，整体作为研究对象可以处理整体以外物体对整体的相互作用，简化计算过程；而单个的物体主要处理物体内部之间的相互作用，解决问题过程中选择合适的研究对象可以避免走弯路。认真审题可以明确问题的含义及目的，根据题目要求找到已知条件，确定题目属于力学知识中的哪个模块；留意题目中的隐含条件，综合已知条件与隐含条件进行简要推理与分析，分析变量与不变量，最终理清解题思路，以免出现南辕北辙的错误。 （二）合理归纳 确定题意即确定研究对象后，就要对研究对象进行受力分析，这也是力学学习的重点内容。正是由于物体存在不同的受力情况，其才处于各种不同的运动状态，因此正确的受力分析是解决力学问题的前提条件。单个的研究对象可采用“隔离法”进行分析，整体作为研究对象是研究整体以外的物体对整体的作用力，可以无需分析内力，注意不能缺失相关力，受力分析时可以按照“重力-弹力-摩擦力”的顺序进行分析，除了真空状态下，任何物体都有重力，弹力与摩擦力均为需要接触面的接触力，要准确、深入了解这些力学的基本概念，重点分析每个力的大小、方向，作出受力图，检查每一个力是否有施力物体可避免“多力”，或按照一定的顺序画出受力图，以避免“漏力”。 （三）解决力学综合问题的常用思路 力学综合问题解题时涉及到物体、系统，要明确问题的物理状态、物理过程及物理情境，正确分析物体的受力图景、运动图景及能量图景，力学的主要物理规律包括共点力的平衡条件、运动学的基本规律、牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律、动量定理、动量守恒定律等等，而分析力学的基本规律，可以总结几点解题的基本思路，上文中稍作介绍，下文作详细介绍。首先，诸如匀变速运动等恒力作用下物体的运动问题，适用牛顿运动定律并结合运动学规律，而变力作用下的复杂运动则不适用于运动学规律。其次，变力作用下的复杂变化，比如打击、碰撞、爆炸等瞬时作用，动量是状态量，动量守恒不涉及物体的过程量，故这类题目可以基于动量角度出发，运用动量定理及动量守恒定律来解决；此外，还可以基本动量的角度解决恒力的持续作用问题。最后，还可以基于能量的角度运用动能定理及机械能守恒定律解决问题。动能、势能、机械能均为状态量，因此动能定理及机械能守恒定律不涉及具体过程及过程量，其只涉及物体的始末状态，解题过程中无需分析过程量，大大简化了解题过程。由此可见，动能定理及机械能守恒定律适用于恒力或变力、持续作用或短暂作用、直线运动或曲线运动等，并且无法应用牛顿定律及运动学规律解决的复杂性问题，可以应用能量定律简单的解决。 （四）图像法的应用 应用图像法可以将物理量之间的变化关系通过建立坐标系的方法描述出来，图像法更加直观，尤其是在解决追击相遇的问题中，直观的图像更易于理解，并且图像法在电磁学中、热学中的应用也十分广泛。物理力学学习中应用图像法要注意，看图像要先看清纵横坐标所表示的物理量及单位，才能更好的理解图像的物理意义，明确图像的函数关系及物理公式之间的联系；还要进一步了解图像的斜率、截距、面积、交点、拐点等所代表的物理意义等。总之，在力学知识学习中熟悉图像的特性，针对图像问题打下扎实的基础，可以更好的应用图像法解决力学问题。 四、结语 总之，高中物理力学的学习是有一定技巧与方法的，日常学习中要有意识的养成用物理思维考虑问题的思维习惯，打好基本功，了解常用的力学规律，解决问题时要明确研究对象，挖掘题意深度，做好受力分析，不断总结解题技巧及方法，加强练习，才能更好的提高学习效率及效果。

化学工程论文:化学工程领域工程硕士培育 1全日制化学工程工程硕士培养的实践与创新 1.1突出实践能力的培养 研究生的培养是一个系统工程,研究生培养过程的各个环节必须紧密配合,才能培养出合格的、受社会热捧的人才。特别是对于全日制工程硕士的培养来说更是如此。根据全日制工程硕士的特点,把研究生关闭在校园里培养已不能满足社会对人才的要求,异地培养,多地培养成为必然。必须把实践能力的培养作为主线贯穿于全日制工程硕士“培养链”的各个环节。在招生环节,我们对全日制化学工程工程硕士的考生的面试采取了与科学学位考生不同的方式,把对考生的实践经验作为主要的面试内容,让考生感受到实践经验的重要性,许多考生面试后积极主动地到工厂企业锻炼,入学后带着在实践中遇到的问题来学习,增强了解决实际问题的能力。在课程培养环节,我们的课程设置体现理论与实践相结合的原则,分为公共课,专业核心课,专业拓展课,专业实践教学四个模块。我们加大了公共课的比重,利用我校的有效资源,合理整合了专业学位研究生的计算机与管理类课程。无论是公共课还是专业课,都把实践教学内容贯穿其中,理论课中包含实践知识,实践课中包含理论知识。在实践培养环节,我们建立了湖南化工研究院、湖南海利化工有限公司、国家农药创制工程技术研究中心、湖南四达试剂有限公司等多个培养基地,实践条件得到了有力的保证。另外,鼓励研究生在学校组织的集中实践之外增加自主分散实践。在学位论文环节,我们要求化学工程工程硕士研究生在开题前认真查阅文献,尽量了解国内外相关的最新研究成果,选择直接来源于具有实际应用价值的应用技术课题和现实问题的课题。同时,聘请企业的专家、学者参加开题报告会,对选题进行严格审定,多角度考虑选题的合理性、可行性及实用价值。学位论文形式采用产品开发、工程或工艺设计、工程放大及新技术工程应用报告、典型案例分析等多种形式。 1.2突出课程教师和导师的主导地位 应用型人才的培养首先要通过相关课程和案例的学习和研讨来提升其解决实际问题的能力,我们通过聘请企业专家来校担任课程教师,通过改进教学方式方法加强课程教学。如研究生自主参与教学、由多位教师担任一门课程的“拼盘式”教学模式等等。在课程建设方面,学院加大了研究生教师编写适合我院工程硕士实践的教材或讲义的支持力度,加强了研究生精品课程的建设。研究生的培养离不开导师的主导作用,特别是全日制工程硕士的导师最少两位,或多位导师,无论哪个培养环节都需要导师的指导与配合,校企导师分工配合,共同提高研究生的培养质量。在导师的选择上,我们把有横向课题,应用实践经验丰富的教师选作化学工程工程硕士的导师和授课教师,把与培养基地联系较密切的老师选为校内导师,有利地促进了校企导师之间的交流与沟通,也能及时准确掌握论文选题的进展情况等等。 1.3突出工程硕士研究生的主体地位 工程硕士的培养目标是培养具有宽广知识结构的复合型应用型专门技术人才或技术管理人才,能独立从事专业技术工作和技术管理工作。如何实现这个目标,除了学校为研究生营造合理的宽松的环境,搭建良好的学习实践平台外,只能靠研究生自己长期的积累和持续的训练,知识结构的改善,实践能力的提高,学位论文设计都需要独立完成,最终自我实现培养目标。 1.4重视工程硕士培养管理制度和管理机制 尽管化学工程工程硕士培养时间短,但我校研究生教育历史悠久,有完整的研究生管理文件,管理制度也较为健全。我校研究生处成立了专业学位培养科,负责工程硕士的宏观管理与控制,学位论文的质量标准由研究生处学位办负责管理与控制,化学化工学院成立了由科研副院长负责的化学工程领域工程硕士培养管理小组以及由院长、教授、领域带头人、企业专家组成的学位分委员会。 2全日制化学工程工程硕士培养的困境 2.1生源问题 就我们这两年的招生情况来看,生源问题非常严重,直接报考化学工程工程硕士的比例相当少,大多是其他专业调剂过来的,与我院同类专业学位教育硕士相比,化学工程工程硕士推免生只占其1/10。 2.2工程硕士学制问题 我校化学工程全日制工程硕士学制为两年至三年的弹性学制,我们目前先按两年的计划安排课程学习、实践和学位论文,然后根据学位论文的进展情况安排论文答辩或适当延长学位论文的时间。普遍存在的问题是,在国家的全日制工程硕士的学位标准还未广泛 宣传执行之前,导师对工程硕士的学位论文还是沿用科学学位研究生的学位标准,而学校研究生处在办理各种证件时(如学生证、毕业证)都只体现两年学制,普遍反映两年的时间培养既要实践能力强保证充足的实践时间又按时完成高质量学位论文的人才导师压力相当大。为了保证全日制工程硕士的培养质量,以免出现矮化工程硕士的现象,现在大多数工科院校都把全日制工程硕士的学制确定到了三年。 2.3课程体系建设问题 课程体系建设是一个长期的开放的系统工程,需要持续不断的更新。课程建设是高校人才培养永恒的主题,目前我们在课程体系建设方面还主要借鉴科学学位的课程体系,需要政府、企业、高校、教师等多方面的热情参与。 3建议 3.1加强宣传力度,改变观念和教育理念 全日制工程硕士教育是为了适应社会经济发展对高水平应用型人才的迫切需要而开设的专业学位研究生教育类型,但无论是导师、研究生本人还是社会,对此都没有足够的认识,在我院关于“科学学位与专业学位的本质内涵与区别”的小型调查中,非常了解的导师只占9%,了解和比较了解的导师各占36%,不太了解的导师还占18%。由于工程硕士的生源大都是调剂生,研究生本人也是不自愿接受工程硕士教育的,重学术轻专业的倾向普遍存在。因此需要政府、高校,用人单位、宣传媒体等都要发挥其作用。 3.2推进职业资格认证 职业资格认证考试不仅是对从业人员接受职业教育和专业知识水平的考核,也是对行业发展趋势和职业技术要求的导向,是高校调整人才培养方案的依据。是课程体系建设的指挥棒,方向标。推进职业资格认证,是全日制专业学位教育持续发展的得力助手。在这方面,教育硕士就比较规范,工程硕士可以借鉴其他专业学位的经验。 3.3加强师资队伍建设 人才培养离不开教师、导师,要加强专门的工程硕士导师队伍建设,对新导师要及时培训,了解工程硕士的特点和培养目标。要改革教学方式,要大力研究完善与经济社会相适应的课程体系等等都离不开师资队伍建设。师资队伍建设是高校发展的关键。 3.4加强产学研合作,加强高校间实践基地平台共享 随着工程硕士教育的发展,高校的实践基地平台会越来越难以满足人才培养的要求,加强产学研合作,建立更多实践基地势在必行,这是一方面,另一方面,高校间实践基地平台共享,不仅可以缓减实践基地紧张的局面,还可以加强不同培养单位研究生之间交流与合作,取长补短,共同提高研究生培养质量。 化学工程论文:对化学工程毕业生教改分析 1毕业生调查结果 1.1在校期间状况回顾 为了掌握学生在校期间的专业教育及能力培养的效果,重点调查了对专业了解及能力培养的情况,学生回答的结果如下:1)对本专业的了解:了解61.45%,不是很清楚36.46%,不了解2.09%。2)获得的能力培养:各方面都得到培养30.21%,少数几个方面得到培养64.58%,只是专业能力得到培养4.17%,都得不到培养1.04%。3)最大收获:专业能力8.15%,综合能力21.20%,独立工作能力22.83%,动手能力13.04%,组织管理能力8.15%,社交能力15.22%,其他11.41%。 1.2工作后能力自评 学校的专业与素质教育和学生能力的培养锻炼的好坏直接反映在学生工作后的各方面能力上,因此从工作适应能力等11个方面进行了调查。 1.3教学印象 为了解设置的相关教学环节的确切效果,调查了拓宽专业知识等5个方面。 1.4对教育的评价或看法 旨在改革教学体系、教学环节及教学方法等,调整课程设置,使其更适合实际应用需要,调查结果如下:1)课程结构:基础课时多11.72%,专业基础不厚20.69%,专业课太深4.14%,人文课太少26.21%,实践环节弱33.10%,其他4.14%。2)需增加的课程与知识:环保10.37%,安全9.13%,营销9.96%,经济14.94%,企业管理17.01%,公共关系18.26%,人文修养20.33%。3)教学内容和教学方法:应结合学科前沿14.41%,应结合生产实际29.26%,应生动活泼7.42%,应形式多样8.73%,多培养思维与创新能力22.71%,不行、需改进2.18%,还好4.37%,要互动10.92%。4)喜欢的课堂教学手段:采用多媒体课件16.48%,采用黑板板书4.40%,采用多媒体课件与黑板板书相结合79.12%。5)喜欢的课堂教学模式:注重教材内容与顺序5.04%,注重前沿专业知识与实际40.34%,注重思维方式与启发54.62%。6)最关注的教师素质:人格魅力32.24%,对待学生的态度19.13%,教学水平29.51%,学术能力15?30%,其他能力3.82%。 1.5期望对教学方法的改进 1)喜欢的创新能力培养途径:提前进实验室20.00%,开展前沿性讲座22.31%,参加创新活动53?85%,其他3.84%。2)喜欢的毕业环节科研展开方式:围绕导师的方向5.16%,在导师指点下主动、自由发挥71.13%,按照自己的兴趣组合团队23.71%。3)喜欢的毕业环节科研选题:理论性强5.16%,与企业生产结合67.83%,个人兴趣爱好17.35%,与个人就业相关9.66%。 2所在单位调查结果 2.1用人单位对浙科院毕业生的评价和毕业生的自我评价与定位用人单位对毕业生使用后的评价和满意度,是非常有价值的数据,这些数据能够反映毕业生群体各方面情况是否适应用人单位的需要,以及适应程度如何;还能够影响这些单位现在和今后是否继续招聘相关院校的毕业生。用人单位对浙科院毕业生的总体评价:25%非常满意,69.4%比较满意,5.6%不好说;从用人单位层面看浙科院毕业生的自我评价与定位:89.2%准确合适,10.8%偏低,没有出现过高现象。结果说明绝大部分用人单位对浙科院毕业生是比较满意的,大多数毕业生对自己的评价和定位是准确的。 2.2用人单位对浙科院毕业生各方面的评价 表4中的各方面全面体现了用人单位对浙科院毕业生的评价。用人单位比较看重毕业生具有工作负责踏实、敬业精神,合作(团队)意识与奉献精神,竞争意识与挑战意识,创新意识与勇气;对适应、应变能力,人际交往能力,人文素养,社会实践和社会工作经历,专业学习成绩、学习能力等也比较看重;学校声望和户籍等不再成为影响学生就业的主要因素。 2.3对学校教育的建议 表6综合了用人单位对浙科院培养应用型人才的相关建议(在回答者中占的百分率)。 3调查结果的启示与对策思考 调查结果显示,用人单位对学生的思想道德水平评价很高,很多单位对浙科院学生在工作中的朴实和踏实精神给予了肯定。毕业生与单位对“专业素质”和“知识面”认可程度很高,其原因是浙科院通过不断深化教学改革,拓宽专业口径,增加学科交叉,增设不同学科选修课,增强实践实习环节,让学生走出课堂,走进实验室,到单位进行实地实岗的生产实习,充分做到理论与实践相结合,更好地吸收专业知识并灵活运用,较好地提高学生的专业素质和拓宽了知识面,使许多毕业生已成为基层单位的技术骨干和业务能手。随着计算机的普及和相关课程学习,毕业生的计算机应用能力已经不成问题;但外语的实际应用能力仍欠缺,在听、说、写、译上存在着一定差距,因此学校在外语教学上应注重应用能力培养,特别要利用好专业外语与文献检索课程和科研实践及毕业研究,锻炼学生的外文文献查阅、翻译和消化利用能力。整体素质的满意度较高,但某些方面的素质(能力)有待于增强,因此还需强化以下几方面的工作。 3.1加强专业教育 从对专业的了解情况看,有38.5%的学生在学校时对自己所学专业不清楚或不知道,这对学生专业知识的学习掌握有很大影响,没有明确的目标,没有学习的原动力。因此,应该加强学生进校后的专业教育:始业教育进行专业的介绍,让学生了解专业及行业在 国民经济中的地位,毕业后能从事什么工作;了解在学校学些什么,需要注意和掌握什么,通过哪些环节培养哪些技能,学校有什么平台和措施,等等。专业教育要通过始业教育、认识实习、课程教学、技术实习、科研实践、专业技术人员讲座及毕业环节等实现贯穿整个大学学习生涯。 3.2强化教学环节的效果 从教学印象的调查结果看,除计算机能力较好外,其他环节学生印象不深,效果不明显。究其原因,对“拓宽专业知识”宣传不够,重点没有突出,课程的安排反而使学生不知道本专业到底哪些课程是重要的。这就需要从始业教育开始向学生介绍专业的基本情况、基本要求、适应领域、所学的基本课程、专业课程以及为拓宽专业知识而需拓展的相关课程知识。对“社会实践活动”除实践小分队有实效外,大部分学生留于形式,也没有真正的考核;要讲明社会实践活动的意义,是锻炼能力的重要途径,事前要充分发动,事后总结汇报、评比,既要抓好集体小分队,又要抓好个体的活动,千万不要只填个表、找个单位盖个章。对“科研实践活动”还缺乏发动、组织和考核,只是少量学生在协助教师做科研的具体工作;相关人员要早发动、早安排,使学生要有创新的科技意识,通过申报科技项目和参与教师的科研活动来完成该环节,要避免到毕业时发现缺该环节的学分时找教师填个表来充数。对“专业学术讲座”还缺少气氛,学生的理解、沟通与接受能力还欠缺;针对不同年级的学生开展相应的学术讲座,大一大二可以是行业的介绍,大三大四可以是专业的研究领域和发展动态、成功的创新、创业和个人的发展等,千万不能为了营造气氛拉人凑数,学生不知在讲什么,从而就不喜欢。 3.3加强素质教育与能力培养 现代社会需要那种“诚信为本,才智并举,具有一定创新能力”的综合性人才。学生只有全面提高自身的综合素质,才能在激烈的竞争中立于不败之地。目前大部分学生只重专业技术,而轻视文化素质的教育,造成知识面过窄,文史哲、艺术修养不足,思维简单、呆板,应变能力和创新能力较差,这样的学生将难以适应市场对人才的需求。现代企业不仅需要具有良好专业知识的人才,同时要求员工具有较高的文化素养和较为广阔的知识面,具有良好的口头表达能力与社交能力,因此必须加强学生文化素质的培养与提高工作。从在校得到的能力培养与工作后能力自评看,大部分学生在学校时没有得到各方面能力的锻炼,工作后大部分感觉工作适应能力、团队合作能力、解决问题能力较好,动手操作能力基本满意;然而组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力、文字写作能力、竞争创新能力、胜任专业能力还不够。学校要精心组织多种学生活动,如社会调查、社会服务、课外科技活动,以及各类文娱、体育活动,融素质教育于活动之中,并注意与专业培养相结合。要注重发挥学生个体的不同特点,力求做到让学生人人积极参与、人人从中受益。通过班级组织、学生会分团委、学生社团组织等干部的轮训和竞聘等方式,及社会实践、社团活动等,让更多的学生得到领导能力、应变能力、组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力等综合能力的锻炼;重视与创造条件,通过课程实验、设计与综合性实验、开放性实验、科研实践、技术实践、各类学生科技计划与竞赛、参与教师课题等多种途径,锻炼学生的动手能力与专业能力;通过各类报告与论文的撰写锻炼学生的文字表达能力;通过课程、实验与科研的启发式教学与培养,锻炼学生发现问题、思考问题与解决问题的能力。强化以提高学生创新能力为目标的大学生科技活动运行机制,以培养学生的创新意识、创新思维和创新技能。使毕业生不仅有较强的专业知识和业务能力,同时也具备较高的综合素质,能不断适应新环境和新形势的挑战。 3.4加大课程体系改革力度 人才培养要与社会的需求相适应,做到学以致用;合理的课程设置不仅是培养复合型应用人才,改善学生知识结构的重要保证,而且是使学生个性得以充分发展的基本条件。现在的课程体系中,选修课不多,较多注意培养学生的“共性”而忽略了他们的个性发展,因而影响创新能力的培养。学生个人的兴趣爱好是激发学习兴趣的内在动力,现代经济社会更注重人的个性发展,大型企业是按照人的性格特点并结合其专业来定位人才的使用岗位。调查结果显示,有相当部分学生认为基础课时多、但专业基础又不厚实,人文课少,实践环节薄弱;许多学生根据实际工作中的感受,提出应该增加环保、安全、营销、经济、管理、公共关系及人文修养等课程。增开跨学科、跨专业课程,要根据专业培养目标来设置课程内容,增加一些实践性、操作性强的教学环节,培养学生实践动手能力;要适当减少一些理论性课程的课时,以期用来增加实际工作中需要的应用性知识;要适当削减课堂教学时间,增加学生自学时间和社会实践时间,使学生有自我发展的时间和空间。增加实践教学时间,丰富实践教学内容,加强创新开放实践项目与内容,充分利用现代科学技术最新成果和手段,激发学生创新兴趣,发挥学生的聪明才智,提高学生实践能力。同时,加大实践教学经费投入,不断改善办学条件,为学生的创造精神和创造思维培养提供有效保证。 3.5努力改进教学方法 素质教育是一项以知识传授、方法训练、能力培养和精神陶冶为实践内容的综合性系统工程,必须贯穿于专业教育、学科教育[4]。一个学生在学校所学的知识,无论是多么的现代化,都不能应对日新月异的科学技术的发展,学习方法的掌握优于系统知识的掌握。调查结果显示,近35%学生认为教学内容应结合学科前沿、结合生产实际,40.34%喜欢注重前沿专业知识与实际的内容;教学方法上22.71%要求多培养思维与创新能力,79.12%喜欢多媒体课件与黑板板书相结合的课堂教学手段,53.85%喜欢参加创新活动的创新能力培养途径,71.13%喜欢 在导师指点下主动、自由发挥和23.71%按照自己的兴趣组合团队的毕业环节科研展开方式,67.83%喜欢与企业生产结合,和17.35%喜欢个人兴趣爱好的毕业环节科研选题。为此,教学中教师要注意知识的更新,结合学科的发展动态与实际生产应用讲解相关知识,及时更新相关工程应用实例;教学手段上充分利用现代化教学方式,多采用图片、动画等,但要克服只读电脑课件的弊病;教学方法上要改变过去只重知识传授的做法,把发展独立思考和独立判断的能力放在首位,重在激发学生的学习主动性和学习潜能,重点加强与创造性活动有关的方法、能力的教育;教学方式上要多启发、要多互动交流、要给学生有思考的时间与机会,使之真正理解,能举一反三、活学活用;专业类课程教学中教师要始终贯彻工程理念,与实际应用紧密结合。要发挥学生的主体作用,培养学生自主学习意识,传授学生探索性的学习思想和研究思路,培养学生获取知识的能力。要探索产学研相结合的办学模式,以教师的科研带动学生的实践,使之与学生的创新能力培养与毕业环节紧密结合,并逐步引导学生根据企业实际需要与自己的爱好选择课题,使学生所学知识与生产实际相结合,有利于培养学生创造性思维。同时还需要加强各实践环节的指导,使学生真正能通过实践环节得到实践应用能力的锻炼和提高。 3.6培养一支高素质的教师队伍 没有适应现代化需要的教师,就不可能培养出现代化的人才。教师是高校教学活动的主导,教育改革的直接参与者和具体执行者,更是现代化人才的塑造者。在教学中要充分发挥学生的主体作用,教会学生学习的方法,培养学生创造性思维方式,使他们成为“可持续发展”的人才,关键是要建立一支具有现代意识、创新精神、创新能力和良好政治、业务素质的教师队伍[5]。调查结果表明,学生最关注的教师素质:人格魅力32.24%,教学水平29.51%,对待学生的态度19.13%,学术能力15.30%。通过提高学历、交流进修、与企业接轨、科研等多渠道来增强教师的理论与实践能力,特别是创新能力的提高。基于浙科院培养高层次、应用型人才的特点,特别要加强既具备扎实的基础理论知识和较高的教学水平,又具有与专业有关的实践工作能力的“双师型”师资队伍的建设,引进有企业或科研院所实际工作经历的人才充实教师队伍,但需要提高他们的教学水平;引进高学历的毕业生补充教师队伍,要通过下企业实习、与企业合作、开展各种科研项目等方式强化他们的实践能力,同时也要通过传、帮、带等方式提高他们的课堂讲授水平;对现有的低学历和没有实践经历的教师也要通过进修、下企业锻炼、开展项目研究等来提高其理论水平和实践能力。 3.7应加强全方位的就业指导工作 学校除了深化教学改革,对大学生进行专业知识教育,从入学开始就着力培养学生各方面素质、能力外,还要针对目前的就业压力、毕业生期望值与定位过高等问题,进一步加强对毕业生进行思想教育(含艰苦创业教育)、理想教育、形势教育,开展社会实践活动和心理咨询活动,引导大学生树立正确的择业观,客观地进行自我评价,增强他们的心理素质和在人才市场上的竞争力,培养出适应社会需求的合格人才。学校还应大力加强就业技巧指导,提高服务质量,为毕业生提供更多的就业信息。同时还要充分发挥教师的个体作用,如通过教师的个人关系网络为学生联系、收集和提供人才需求信息,毕业环节的指导教师要在指导论文(设计)的同时多联系多提供就业职位,多关心多指导多促进学生的就业,这样就可以使学生有更多的信息、更强的紧迫感和更大的信心来完成就业。相信只要齐抓共管,一定能将就业率最大化。 4结语 毕业生的跟踪调查和用人单位调查,给学校提供了很多重要的信息,相信这些数据对培养适应市场需求的具有较强综合素质能力的应用型人才,对改革人才培养模式和方法,对提高毕业生的就业能力、真正实现学校的办学目标有所裨益 化学工程论文:生物化学工程环境改造分析 一、我国生态环境现状 目前我国工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了国内的生态环境,使得水污染日益加剧。水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿吨,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。环境是人类和生物赖以生存和发展的各种因素的总和。环境包括自然环境和社会环境。环境与人相互对立又相互制约。环境给人类的生存和发展提供了必要的条件,而人类通过调节自身以适应不断变化的外界环境;同时也不断地改造环境,创造有利于自身生存、发展的环境条件。人类对环境的改造能力越强,环境对人类的作用就越强。人类在改造环境的同时,也将大量的废弃物带给了环境,造成了环境污染,对人体健康产生了不良影响甚至危及生命。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。几大环境问题:一是大气污染对健康的危害,空气污染物在短时间内大量进入人体,会导致急性危害。产生的原因,一种是污染地区的气象条件发生了变化,大量污物积聚在低空,扩散不开;另一种是事故排放使大量有害物质短时间内进入大气,造成严重污染。二是慢性危害:长期生活在低浓度污染的空气环境中,机体可受到慢性潜在性危害,使慢性呼吸系统疾病的发病率增高。如目前吸烟引发肺癌、石棉引起石棉肺、二氧化硅致矽肺等已为人们所共知。三是致癌作用:空气污染物的致癌作用是慢性危害的又一表现,是现代肺癌发病率增高、死亡率增加的重要原因之一。实验证实,有30余种空气污染物具有致癌作用,其中最突出的是多环芳烃化合物,以3,4苯并芘为代表。它是煤炭、石油、天然气、木材等燃烧不完全所形成的一种高活性致癌物,在煤烟、煤焦油、汽车废气、飞机尾气、柏油路灰尘中都能分离出3,4苯并芘。某些元素如砷、铅、镉、铬、铍的致癌性已在动物实验中被证实。 二、现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。首先,生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次,利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次,生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 三、现代生物技术在环境保护中的应用 (一)污水的生物净化 污水中的有毒物质其成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 (二)污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀,防止水土流失。 (三)白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌;另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs 生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。 (四)化学农药污染的消除 一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等,但长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果。例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。 化学工程论文:绿色科技在化学工程中的应用 1 绿色科技能有效减少温室气体的排放 目前主要造成温室效应的气体是二氧化碳,从工业革命以前人们开始应用含碳类的能源物质开始,无论是科技生产还是工业生产,知道现代的科技,即便是已经开始了全球化的大生产,每年都会由于生产而产生数十万吨的CO2,这些气体被爱芳到大气中,就是造成温室效应禅城的最根本的原因。而过去并未有相应的法律法规对此类问题进行规范,因此很长的一个时期,工厂对大气的这种破坏是无需承担任何责任的。 目前针对这一问题,很多化工企业都开始积极的开展新的技术,通过利用新技术以改善高CO2气体排放的现状,随着投入的加大,这种现象得到了有效的控制。甚至目前已经在某些生产环节可以达到利用二氧化碳作为原料进行生产,以此降低其排放量。比如,尿素的生产过程中,化工企业就可以再生产中将CO2进行收集通过一些反应进行利用。这一工艺每年就可以减排数十万吨的二氧化碳。 2 海水淡化预处理中绿色科技的应用 水是生命源泉,无论是生活还是生产,最基础的生存都离不开水。水作为社会发展的基础资源,本身有具有着有限性,尤其是淡水资源。而随着社会以及经济的发展,淡水资源曾经的利用毫无章法和度,因此世界开始面临了淡水危机这又一环境问题。中国虽然地大物博,但是相对于整个世界而言,是淡水资源最缺乏的国家之一,因此就需要寻找到可以解决这一难题的有效途径,海水的淡化技术的产生和应用不得不说是成为了解决这一问题的有效途径。海水淡化技术在初期研发阶段的应用成本较高,只有少数发达国家才有技术以及资金使用,称得上是奢侈技术,但是随着科技的发展,海水淡化的应用成本随之降低,其开始作为一种普通技术为一些发展中国家引用并应用。 淡化海水本质上就是通过一些物理方法或者是化学方法将海水中的盐分以及水分进行相互分离的过程。在对海水进行淡化的过程中不会对环境造成任何不良的影响,并且获取海水对生态也没有造成结构上的破坏,这一点和目前我国提出的可持续发展的思想十分吻合,即满足了自身的需要,同时也给后代留下了能够发展的资源以及环境。这一点就符合了绿色科技的基础理念,所以海水的淡化中的一个重要环节就是绿色化学工艺的应用。而将这种绿色科学的理念同化工相互联系的过程实则就是现代化工发展的重要方向之一。氢氧化镁在海水的预处理淡化中产生,这种物质不但环保可靠,并且成本较为低廉,具有简单的操作工艺,同时不会造成换进的二次污染,在海水的淡化效果上又十分的明显,因此应用前景十分广阔。 3 传统香精香料生产中的绿色化工的应用 香精香料不仅仅是我国日常添加剂之一,同时在国际市场上也是我国进行进出口的贸易组成主要内容。作为日常化学产品之一,香精香料也受到了经济危机的影响,由于这种影响的逐步加深,经济萧条的状况开始蔓延整个世界,因此,随着这一影响的加深,我国在香料香精的出口活动中,由于订单的减少,受到了一定程度的打击。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 近年来,随着国民经济的快速发展和科技水平的不断进步,化学工程也得到了前所未有的发展,其目前已经渗透到与人们生活息息相关的各个领域当中。化学及化工虽然促进了我国经济的发展,但是在这一发展的背后,却隐藏着环境的污染、生态平衡的破坏等严重问题,这与我国现阶段提倡的可持续发展的战略目标不符。因此,为了解决化学工程所带来的负面影响,必须合理应用绿色科技。基于此点,本文首先阐述了化学工程中发展绿色科技的必要性,进而分析了化学工程中绿色科技的特点,最后提出了绿色科技在各个领域中的具体应用。 化学工程论文:有关办好化学工程与工艺专业的几点思考 自1994年我校开设化学工程与工艺专业以来,十多年间,我校化工专业蓬勃发展,培养了千余名合格的毕业生。我校化工专业分两个专业方向培养,分别是煤化工专业方向和高分子化工方向,大三第二学期由同学们自愿选报专业方向。据统计,报高分子化工专业方向的学生不足11%,为了了解同学们的想法,我们对学生进行了一次问卷调查,调查结果显示,同学们选择专业方向的主要依据是考虑到就业的便利。近年来我国,尤其是西部,陕西、山西、宁夏等地煤化工行业较热,结合我院生学来源,超过一半的学生在考虑就业时倾向回原籍工作,于是参照往届同学的经验,大多选择了煤化工方向,无暇顾及到自身的兴趣。不少同学对这两个方向都不甚了解,对我国化工行业了解甚少,选报哪个方向都无所谓。还有相当一部分学生反映对专业的培养计划不了解,培养计划在实施过程中课程的设置和安排不尽合理,课程安排有前松后紧的现象。这些不解和困惑都在很大程度上影响到同学们的学习热情,从侧面反映出我校化学工程与工艺专业建设上亟待解决一些问题。 基于以上分析,我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。 1 调整培养计划,进行培养规范的整体设计 专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义,它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础,在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计,专业规范对专业人才设定培养规格,拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中,对人才培养规范进行整体设计,是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。 应对当前的就业形势,制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来,高校外延发展迅速,新增高校、新增专业多了,人才培养难度更大,要求更高。另外,高等教育大众化阶段教育质量呈多元化,亟需制定专业规范,一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。 2 加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作 化学工业是国民经济的支柱性行业,为了让高校能更好的为社会服务,高等院校为化工行业提供主要人力资源,教育部自2006年启动了化工专业认证试点工作,目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求,主要体现在以下几个方面:(1)有良好的职业道德,了解本行业的相关法律法规,体现出较好的人文素养。(2)数学、自然科学基础较好,工程基础知识扎实,掌握一定的经济管理知识;掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识,了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。(3)具备化学与化工实验技能,有工程实践经历,具备计算机应用能力,接受过科学研究与工程设计方法的基本训练,能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。(4)具有较强的组织管理能力,表达流利,人际交往能力突出,有较强的团队协作精神。(5)具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照,我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。结合行业要求分析,我校化工专业目前存在的问题主要有:(1)教师队伍中普遍经历单一,缺乏工程师经历。(2)实践教学环节不完善,学生工程实践能力较弱,创新创业能力不足,学校与工业界联系不够紧密。(3)缺乏对学生的团队精神的系统训练。(4)毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外,缺乏科学的学生考评机制,缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题,以专业认证为契机,有目的的开展工作。 3 灵活设定培养方向 专业方向的设置是高校人才培养的基础,开设什么样的专业方向,关系到培养什么样的专业人才,培养出来的人才是否符合社会的需求,这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时,在专业方向设置上体现差异,强化特色,做到以质量求生存,以特色求发展。在开设专业方向的问题上,要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同,以减少资源的浪费,避免在人才培养上出现重复和过度竞争,充分体现差异。 4 优化各级结构,提高培养质量 当前, 大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题,也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的一些制度和政策的支持外,高校还应该根据市场所需人才,有针对性的提高培养质量。提高培养质量,既要从宏观上把握高等教育的结构,明确学校、院系和学科的定位,满足地方经济社会的发展对高等教育的要求,另外,要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构,理顺专业结构、学科结构与理论结构,使我们培养的人才和社会需求相一致。 我国的高等教育逐渐从精英教育转向大众化教育阶段,大学之间的功能也由以前的趋同转向为逐渐分化,这就使得学校的专业定位显得尤为重要。我校化工专业应根据主要生源地的用人需求,将培养的方向和层次准确定位,针对培养什么样规格的人才,满足哪些领域的社会需求等这些问题开展广泛的研究,谨慎决定。此外,认真处理好专业建设中适应与对口的关系,在一般的学校,学生是直接面对市场就业的,应该将专业设置得窄一点,对口性更强一点。 通过以上论述可以看出,要想扩大我校化工专业在西部地区的办学影响力,还需要我们多了解学生的思想动态,提升认识水平,根据市场的需求,提高培养质量,能够很好的在地方经济建设中发挥主要作用,扎扎实实做好专业建设工作。相信在不远的将来,我校化学工程与工艺专业一定会成为西部最具影响力的王牌专业,为我国化工行业培养出更优秀的人才。 化学工程论文:基于国内外环境化学工程发展的思考 化学工程随化学工业的发展而发生并演变,反过来又推动化学工业的发展。在过去的一百年,化学工业与化学工程技术历经了孕育、诞生、发展,直至形成今天庞大产业的过程。它每年为社会提供数以亿吨计的千百万种合成产品,是我们衣、食、住、行须臾难以离开的物质基础,为社会繁荣做出了巨大的贡献。 一、环境化学工程的现状 20世纪60年代和70年代初期,工业发达国家经济发展迅猛,增长速度较快。但由于忽视对环境污染的控制与治理,致使环境污染问题日趋严重,公害事件不断发生,社会反应强烈,引起了各国政府的关注,采取了各种环境保护措施和对策,加强环境管理,制订各种环境保护法规和法律,规定污染物排放标准,增加环境保护投资,以控制污染,改善环境。这些措施虽然在局部地区或一定时期内起到一定的作用,但却未从根本上消除或减少污染的增长,不能适应经济发展和人类进步的要求。 1979年在日内瓦召开的“环境保护领域内进行国际合作的全欧高级会议”上,通过了《关于少废无废技术(工艺)和废物利用宣言》,指出:“无废技术是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和重要手段”。欧洲共同体委员会在一篇报告中对“清洁工艺”下的定义为:清洁工艺就是以最合理地使用原料和能源来生产产品的一种技术,同时在生产过程和成品的使用过程中,减少排入环境中的可产生污染的废水和废物量。同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。有的学者认为,无废工艺的概念应当包括无害、节能、省地、复用、闭路等内涵。从技术上讲是一种具体技术。 化学工业作为造成大规模严重环境污染的主要过程之一,为了从根本上解决环境污染问题,实现化学工业的可持续发展,必须以预防为主,从源头着眼,从工艺入手,开辟绿色化工技术,将污染减少或消除在生产工艺过程之中;化学工程进入了环境化学工程时期。 二、环境化学工程的发展 新原理、新方法和新技术研究开发仍然是环境分析化学获得质的飞跃的原动力。可适用于极复杂基体中众多已知和未知污染物同时定性鉴定和准确定量的具有高分辨能力的新型色谱和质谱联用技术需要给予高度关注,例如,色谱技术中的多维色谱由于其高分辨能力可在复杂环境样品分析中发挥重要作用,而亲水性相互作用色谱则可完成高度极性和水溶性代谢产物和降解产物的分析和鉴定。飞行时间质谱(TOF-MS)、四极杆飞行时间质谱(Q-TOF-MS)和高分辨质谱(HRMS)等具有全扫描和准确质量分析功能的质谱与各种色谱技术的联用将使得同时鉴定和测定目标和非目标污染物以及超复杂基体样品的分析变得更加简单,从而在新型污染物发现和识别中扮演重要角色。先进的同位素质谱技术和手性分离分析技术将在微量污染物的准确定量、污染源解析中获得更多应用,生物检测、生物标志物和被动采样等可反映污染物生物效应和环境风险的新方法将得到更大发展,原位、现场、快速检测方法将在环境污染事件的快速处置中大显身手。此外,要高度重视新型污染物、纳米材料污染物、污染物代谢和降解产物的分析技术研究,而前苏联切尔诺贝利和日本福岛核事故造成的严重核素污染提醒我们必须高度关注核污染的检测、预警和处置研究。 环境污染化学研究在贴近世界环境科学前沿的同时,要密切结合我国环境污染的复合型、压缩型、结构型和严重性特点。在污染生态化学和环境健康研究方面,需要高度重视典型污染物的生物转化和生物致毒机制,低剂量、长时间、复合污染暴露下的生态毒理效应的分子机制,复合污染在种群、群落、生态系统水平上的生态毒理效应,污染胁迫下生物的抗性和适应机制,重要污染物在体内的吸收、分布、转化与消减排泄过程,污染胁迫下疾病发生的机制,纳米材料本身及其与有机污染物相互作用、生物有效性和毒性机制等关键科学问题的研究。 新原理、新方法和新技术的研究仍然是污染控制化学研究的重点。基于新型纳米材料催化剂、分子氧和可见光体系的高效、绿色、温和条件的高级氧化技术仍然是水体、大气污染控制技术的前沿课题,基于电化学原理的氧化还原、絮凝、沉积、气浮等将在电活性污染物的处理中发挥作用,用于大气和室内气体污染物处置处理的高效高选择性吸附剂、催化剂和低温等离子体技术仍然是持续努力的方向,绿色、环保、分散性、稳定性和运移性良好的纳米吸附和降解材料将更多地应用于地下水污染的修复治理,高效的植物-微生物联合修复技术和重污染场地的强化修复技术是土壤污染修复的关键。在对以上各新型的末端治理技术研究探索的同时,环境化学工作者需要比以往任何时候更密切地与工业、农业、工程技术等领域合作,尽可能地将清洁生产、绿色化学、生态工业和循环经济等源头控制理念贯彻于生产和环境治理当中,改变主要依靠末端治理的被动局面。 三、总结 环境化学仍然处于快速发展中,其学科的理论体系仍有待进一步完善。发展基于机理的可以用于反应性混合化学品环境暴露与联合毒性理论模拟的混合物毒性-构效关系预测方法,建立可用于污染物生物毒性分子机制和复杂环境过程研究的基于量子化学计算、分子力学和蒙特卡罗模拟结合的理论模拟方法,进行以污染物风险评价为目标的环境理论计算方法和模型研究,将是今后理论环境化学研究的重点。 化学工程论文:谈化学工程中的绿色科技 一、绿色科技促使温室气体排放量减少 我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。 现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。 二、海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技 每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。 海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。 三、绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用 在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 四、绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 化学工程论文:分析化学工程与工艺 1 化学工程与工艺概述 化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。 化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。 2 化学工程与工艺专业简介 2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。 2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。 合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。 3 化学工程与工艺实验数据处理分析 传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。 化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。 MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。 4 结束语 21世纪世界进入资源、能源短缺的时代,解决由国家提出的节约资源对保护自然生态环境的任务,需要化学与化工学科的共同发展,社会经济的可持续发展,我国提出转变经济发展模式,为此,化工教育首先要端正学生和家长对化工产生的片面认识。融合从分子水平的化学到大规模制各工程科学的宽阔视野,现代化学工程教育内容既应跨越和涵盖整个化学和化工领域,也仍要重视工程教育的特征,强化工程实践环节,培养学生解决复杂问题的能力,完成化学工程教育的历史任务,探讨化工与其他学科的跨学科交叉,并落实到教学实践中,正确认识化学工程的学科范式和内涵。 化学工程论文:虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用 一、虚拟仪器的发展和结构组成 电子仪器的发展,一共经历了四个重要阶段:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。前三个阶段的发展实际上是为第四阶段的发展奠定坚实的基础。第四代虚拟仪器,是通信技术、测试技术和计算机技术相结合的产物,三门学科最新技术的结晶,融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程技术于一体。虚拟仪器的产生是仪器发展史上一次大的革新。虚拟仪器是指将一些比较灵活高效的软件和一些性能较高的硬件结合起来,将其应用在各个领域中对各项参数进行测试和调节、控制等的一个应用性很强的平台。一般来说,完整的虚拟仪器系统中有三部分的组成结构,一部分是电子计算机,一部分是仪器软件,最后一部分是仪器硬件。在电子计算机和大型集成电路高速发展的今天,相比较传统仪器,虚拟仪器得到了飞跃发展。在基本硬件的支持下,虚拟仪器可以利用电子计算机合理的调用相应的高级软件模块来完成数据的采集、控制、分析、处理以及结果的存储和显示。与传统仪器相比,虚拟仪器具有成本低、性能高、扩展性强、开发时间短以及出色的集成这五大优势。基于此,本文对虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用进行了探究,为其未来的发展提供参考依据。 二、虚拟仪器的技术支撑和特点 硬件是虚拟仪器的基础,软件是虚拟仪器的核心。计算机主要完成数据处理和结果显示。硬件接口电路主要完成被测输入信号的采集、放大、模/ 数转换。根据构成虚拟仪器的接口总线不同,主要分为基于通用接口总线GPIB 的仪器系统、基于数据采集卡的虚拟仪器系统、基于VXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于PXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于串行口仪器的虚拟仪器系统和基于现场总线设备的虚拟仪器系统等类型。软件可定义仪器的功能图。虚拟仪器系统的软件结构从底到顶层分为仪器I/O 接口软件、驱动程序和应用软件3 个层次。 虚拟仪器作为新型的仪器种类,主要具有以下几个特点:首先,技术和接口技术,具有方便、灵活的互联性,可方便地同外设、网络及其它应用连接。其次,开放式体系结构,缩短系统开发周期。虚拟仪器开放性构成方式,使其具有灵活性和功能的可重构性,可使用户提高重复利用率,缩短系统组建时间,降低开发费用。最后,“软件就是仪器”,仪器功能由用户定义。虚拟仪器系统中,软件是整个仪器的关键,用户可以根据自己需要定义仪器的功能,通过修改软件,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,打破了传统仪器有厂家定义、用户无法改变的模式。 三、虚拟仪器在化学工程领域中的应用 虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助客户创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是NI近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。它在化学工程领域的应用有以下几方面: 虚拟仪器可以应用在化工过程控制领域中、是由化工领域中以及化学工程模拟领域中。虚拟仪器可以对化学反映系统中的各个参数进行实时的检测,还能通过参数的检测来调整和控制各项参数,以更好地确保化学反应的正常进行。在化工过程控制领域中的应用有很多,例如,东南大学的王晓等人通过基于labview开发平台的虚拟仪器开发了换热器试验装置测控系统,这个系统有很多功能,包括对各项参数的检测、记录,同时还能对这些参数进行分析和调节,基于此,应该加强对该系统的研究和推广,使其在更多的领域得到应用。石油化工领域中也经常需要运用到虚拟仪器,通常是将计算机技术和虚拟仪器结合在一起进行应用。在这方面的应用实例有:通过虚拟仪器,对石油管道的压力进行监测,来判断石油管道在运行过程中会否出现泄漏现象。化学工程模拟,实际上是通过建立化工过程的一系列数学模型,然后根据标准的条件要求以及各项参数,利用计算机,对这些模型进行计算,并根据计算的结构模拟出整个化工过程中所发生的行为。在化工领域中,如果要使用一种新的仪器或者是使用一项新的工艺,需要先依靠计算机对这些仪器或者工艺进行模拟,得到一系列数据,并鉴定其可靠性。虚拟仪器在化学工程领域中的应用,使得整个过程的各项参数判断更加具体和直观,有利于判断其对于工程的影响。这方面的应用实例也有很多,例如,新疆大学的付志新等人开发出了一套基于全混流反应器的模拟系统,并且模拟计算了其中的不可逆的放热反应。 五、虚拟仪器的发展趋势和光明前景 虚拟仪器还可广泛应用于航天航空、军事工程、汽车、电力工程、机械工程、建筑工程、铁路交通、地质勘探、生物医疗等很多需要高性能测控设备进行科学分析的场合。例如,利用虚拟仪器系统可以开发复杂的汽车驾驶室模拟仿真系统,汽车ABS 传感器功能测试系统;可以测试飞机飞行过程中的噪音,进行飞机发动机测试,飞行控制系统测试;可以用于电力参数的测试,构建电力测量控制系统;可以用于开发内燃机测试系统,等等。 自从虚拟仪器出现以来,其技术也不断发展和成熟,逐渐向着图形化这一开发平台中的更强适应性、更高级别的硬件模块以及更符合标准的驱动程序等方向发展,而该平台自身的不断完善和发展也是促进虚拟仪器技术不断发展和提高的重要保证。同时,怎样缩短用户的学习时间和学习量,就能确保其进行具有强大功能虚拟仪器的使用,怎样让用户轻易地对该模拟系统中得到的结果进行判断,或者如何确保用户采用一些系统构成比较简洁的虚拟仪器来对复杂的内容 进行测试,都是虚拟仪器在未来的发展中需要解决的问题。 结束语: 虚拟仪器的结构具有很强的优越性,发展经历了四个阶段,目前,其相关技术的发展已经越来越成熟,被广泛应用于各个领域中。随着科学技术的不断发展,虚拟仪器的应用将不断扩大。除了上述提到的在化学工程领域中的各种应用,它应用的范围将不断扩展到其他相关领域中。因此,虚拟仪器的市场前景是广阔的。 化学工程论文:能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践 东北石油大学于2010年成功申请了能源化学工程专业——国家战略性新兴产业相关本科专业。如何在深化教育改革,全面推进素质教育的过程中,突出本专业学生创新素质的培养,积极探索培养高素质创新型工科人才的途径和方法,是培养我国能源化工人才和教育改革发展的主题。人才质量的高低在很大程度上取决于其创新意识和创新能力的高低,而这正是目前高等教育的薄弱环节。“授人以鱼,不如授人以渔”,就是对培养和锻炼学生创新意识和创新能力重要性的最好诠释。 一、优化课程结构 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质,仅仅掌握单一的专业知识是很难做到的。因此,加强学生专业基础教育的内涵更新和外延拓展及构建合理的课程体系非常重要。首先要优化课程结构,按照“少而精”的原则设置必修课,增加选修课比重,允许学生跨系跨专业选修课程。还要提高学生获得信息的手段,使学生有机会接触各学科发展前沿,了解科技发展的趋势,掌握未来变化的规律。 二、优化课堂教学形式 课堂教学是教学的基本组成形式,学生的创新精神和创新能力的培养也必须渗透到各科教学过程中。教师既是知识的传授者,也是创新教育的实施者。要结合学生的认知水平和生活体验,创设新的教学情景导入新课,营造一个鼓励学生创新的课堂氛围。采用多样的课堂教学形式,鼓励学生提出不同的见解。加强各学科的相互渗透和交叉综合,有利于学生整体素质的提高;注意融合学科前沿知识和高新科技,激发学生的创新精神。 三、探索开放式实验教学体系 充分利用我院省级化学工程实验教学示范中心的仪器设备和师资力量,探索和完善实施开放式实验教学的方法及其在课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、新能源设计竞赛、数学建模竞赛、本科生毕业设计(论文)中的应用,改革和完善实验课程成绩的科学评价体系,改革实验室管理运行机制,探索开放实验室的管理方式和体制,探索保障实验仪器设备不断更新以跟上学科发展的途径,完善实验仪器设备、实验经费和实验耗材的实验室管理体制。 四、完善学生科技创新体系,建立校内外创新实践基地 实行学生研究训练计划,引导学生在教师的指导下进行科研训练;鼓励学生参加教师的科研课题,与教师合作进行科学研究;实行学生科研立项制度,从政策和经费上鼓励学生进行科技创新;聘请国内外着名专家学者为学生作学术报告等形式,使学生了解能源化工专业发展的学术前沿;鼓励学生申报国家创新实验项目,省、校级挑战杯项目等,提高学生的科学素质,培养学生的科学精神。发挥区域经济优势,签约合作企业,并对创新设计实验室进行重点投入建设,本专业已建成国家级石油化工工程实践教育中心和大庆炼化公司的创新实践基地,为学生创新实践提供了保障。 五、完善评价体系,建立创新激励机制 评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统培养体系不利于培养创新人才的弊病反映在评价体系上采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实全面的水平和能力。对学生的评价不仅要重视知识的全面性考查,更要重视创新能力的考查。考试方式多样化,考试时间自主化。同时建立对学生的创新意识、创新能力、创新成果积极的激励机制,即对学生的各种创新行为和成果给予正面的激励和奖励。建立专门制度,从政策导向上鼓励和支持教师在传授知识过程中,积极探索创新思维能力培养的方法并付诸实践。 六、实践成果 1.丰富和完善了教育教学研究的改革和实践。项目在 能源化工专业2009级中进行了三年的应用,收到了良好效果,极大地推动了其他化工专业类拔尖人才和创新人才的培养和实践,对促进石油化工类拔尖创新本科人才培养质量的提高发挥了积极的作用。2010年以来,石油化工类专业承担省级教改项目3项。发表教学研究论文9篇,主编教材3部;完成了《分离工程》等省级精品课程的建设,《化工热力学》、《化学反应工程》、《工业催化》3门重点课程建设。 2.促进了石油化工专学科建设。石油化工创新拔尖人才培养的改革促进了以化学工程与工艺为主的石油化工类学科建设。目前在学科建设方面已有1个国家级特色专业—化学工艺,1个国家级战略性新兴产业相关专业—能源化学工程,1个省重点(特色)专业—化学工程。已有1个国家级实践教育平台—国家级石油化工工程实践教育中心,1个轻烃加工与利用部级重点实验室,1个石油与天然气化工省重点实验室和1个省级石油化工技术研发中心,已成为黑龙江省石油化工工程技术人才培养和培训基地。 3.学生创新实验与竞赛获奖。通过创新培养体系的实施,能源化工09-2班25名学生,8名学生参加国家级大学生创新实验计划,10余名学生参加国校级大学生创新实验,公开7篇,申请专利2项。英语四级一次性通过率100%,六级一次性通过率80%;国家二级计算机考试一次性通过率100%,并有40%的学生自愿考试通过国家三级计算机考试。同时该专业学生积极参加各种竞赛活动,3名同学获全国大学生化工设计竞赛1等奖,5名同学获得全国化工设计竞赛二等奖,2人获得全国英语竞赛三等奖。1人获得2011年“国信蓝点杯”全国软件人才设计与开发大赛黑龙江赛区C语言程序设计三等奖,1人获得2011年高教杯全国大学生数学建模竞赛二等奖。校级英语竞赛、物理竞赛,软件设计大赛和挑战杯等获奖30余项。经过系统化、有针对性的培养和严格的考核,学生的综合素质得到了极大的提高,班级大多数学生获得了“三好学生”、“优秀学生干部”、“优秀团干部”等荣誉称号。在此基础上班级的学风日益浓厚,多次获得校级荣誉。 七、理论水平与推广价值 项目研究从能源化学工程—战略性新兴产业相关专业设立的目标与东北石油大学化工学院特色优势实际出发,构建能源化学工程专业创新人才培养体系。研究成果既有高度概括的模式框架,又有具体可行的实施方案、操作办法,为全国相关专业的教学体系构建,深化教学改革,提升教学质量,为培养学生创新能力提供了较为全面的理论和实证参考,尤其是是对工科学校教学质量提升和专业教学改革具有推广价值。 化学工程论文:化学工程技术及发展动态 一、新型反应技术的研究 1.1 超临界化学反应技术 超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时,此时状态处于液体和气体之间,具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用,而且还在医药工业等领域应用很广泛,已经显示出巨大的魅力,极具发展前景。近年来,化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域,但是都处于初级发展阶段,很不成熟。 1.2 绿色化学反应技术 绿色化学是指对环境不会造成污染的,有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采用化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程,因此很彻底,这主要包括原子经济性和高选择性的反应,生产出对环境有利的材料,并且回收废物循环利用的一门科学技术。 1.3 新的分离技术 研究从广义上说,分离强化首先是对设备的强化,然后是对生产工艺的强化,综合起来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果,有利于实现可持续发展,这也是化工分离技术的主要趋势之一。古老的化工分离技术原理:利用沸点的不同,将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术,具有广阔的发展前景,但是这些在应用中同样也存在着很多问题,那就是:此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少,没有在理论上充分说明和指导,对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术的不断进步,分离技术也不断得到改善,取得了长足的进步,逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上,例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面,这些都是信息技术发生功效的主要分离技术,再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离,因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进有利于新的分离过程的深入,提高工作效率。 二、传热过程的一些新的研究进展和方向 2.1 微细尺度传热学研究进展 微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律,现在在传热学中已经自成一个分支,发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立,但是由于尺度的微细,原来的假设的影响因素也会相对的发生变化,这就导致了流动和传入规律发生着惟妙惟肖的变化。目前,微米、纳米科学已经取得长足的进步,受到人们的广泛关注,诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。 2.2 强化传热过程的研究进展 这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手,提高传热的效率,并想办法改进设备使其持续对外放热,这种改进包括发明新的传热材料和改进生产工艺,将过去的设计进行优化等方法。 2.3 传热理论研究进展 近年来,传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用,但至今仍未能很好的实现,主要问题是如何获得实现滴状冷凝,并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质,将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用,而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来,人们都在对液体发生核态沸腾的原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的,这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止,加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响,这一问题是最需要得到解决的,也是研究的重点所在,对沸腾传热进行计算大都采用机理模型,这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低,而且需要大量的实验做基础,所以目前应用的范围较窄,目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式,因此我们有另辟蹊径,从新的角度来探究和研究问题,从基本理论出发,提出新的理论与计算方法或研究出新的模型,将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量,这将成为今后研究的重中之重。 2.4 与计算机技术相结合 计算机技术的进步使化学中大量的计算问题和数据采集分析的问题得到了解决,同时解决了人力物力和财力,也增加了数据的准确度与精确度,主要表现在计算机技术对计算流体力学和数值传热学上的主要贡献,其主要的研究方法是数值模拟法。这种方法的特点是需要大量的数据计算,而且需要大量的实验作为补充,采用计算机进行分析和计算,有利于将数据直观的表现出来,方式更加灵活多变,费用更加低廉,并且得出结论的周期比较短,对于应对此类问题计算机技术是最好的选择。 三、化学工程学科未来的发展动态 3.1 将化工过程与系统过程研究相结合 化学变化是一个复杂的过程,这是因为性质决定的,其非对称性和不平衡性打破了人们的惯性思维,使其控制因素增多,结构尺度变多,其中结构是对过程工程研究的中心问题,主要解决办法是简化其结构,使复杂的结构变得简单,更具有使用价值;首先研究特殊系统,然后推理出一般性的结论,进而推而广之,这些都为解决结构问题打下了良好的基础,解决了复杂系统不容易被分析的问题,采用整体法和还原法研究复杂的系统有利于把握系统的主要变换方向,多尺度的思考问题的方式可以将过程问题转换成平时的时间和空间问题,对研究化学工程的复杂结构有好处。化学工程的这一转变趋势预示着化学正在向着应用领域进行扩张,更加注重其实用性和价值性,而非学科本身理论的研究。这也在化学课堂上出现了明显的改革,从只有实验和理论两个过程的化学转换成有实验、有计算最后才产生结论的过程,这就需要化学与数学物理等相结合,甚至与计算机技术相结合,进而实现化学过程的更好研究。 3.2 将化学工程与材料科学研究相结合 科学的进步使大量新的技术和产品能源不断涌现,并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用,这就为化学工程的研究提出了新的问题那就是如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务并不断形成新的完整的理论,化学工程的发展就此进入老人一个新的发展阶段。在学科研究的方法上更多的注重学科的交叉,更多的研究材料其中包括信息和化学、生物与化学、能源与化学、环境与化学相结合的工程学科,这些都为化学工程的发展提出了新的发展方向和研究课题,为化学的发展做了良好的铺垫。 3.3 将化学工程与信息工程研究相结合 化学工程技术的热点是将化学工程与信息工程研究相结合,随着信息技术的发展,信息技术已经深入各行各业,通过计算机技术可以收集大量信息,并对此进行精细的计算,随着大量的数据的 统计和分析,可以得出很多重要的规律和结论,这些规律可以用来作为提高效率和生产效益的理论依据,同时可以预见,将化学工程和材料科学结合起来进行分析必将是化学工程领域的重点研究课题,必将成为引领化学研究的主要方向。 四、结语 化学的影响以及需要重点探讨的方向,就是化学环保问题。由于化学工程往往都会涉及污染问题,因此从化学工程技术角度分析,将从技术角度出发,从而尽最大限度来降低化工技术对环境的影响。未来化学工程技术的发展,直接影响着其发展态势。 化学工程论文:化学工程中化工生产的工艺解析 1 引言 化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术,化工工艺的开发与发展在近年来更加火热,主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注,化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决,污水化学残留物的排放,给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染,从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此,为了解决其污染问题,并在一定程度上提高其生产效率,重点就在于改善其化学生产工艺。 2 我国化工生产的现状分析 我国工业的几大主体:机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分,其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要,从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料,在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而,由于化学生产过程中必然会产生化学废物,造成一定范围内的污染,尤其是排放的废水以及废渣,成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析,总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下: 化工生产的效率不高;我国工业发展存在一个共同的弊端,主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中,主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。不仅如此,反应不充分,造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低,无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是,不充分的化工生产,造成巨大的能源与资源的浪费,从而大大降低了化工生产效率。 化工生产造成自然环境污染严重;化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一,尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示,废水中的重金属严重超标,造成水源的污染,从而影响土质,造成自然环境的失衡。此外,对于化工生产过程中造成的废水与废物,化工厂为了节约成本等原因,而采用直接排放的方式,将污水以及废物直接排放到自然中,造成了大范围的污染。 化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。 综上所述,目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高,防污染环节不重视,没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题,一起阻碍了我国化学工业的发展。 3 我国化工生产工艺解析 从上文中,对于我国目前的化工生产过程中,存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题,化学的生产工艺需要有哪些改进呢?在化工生产过程中,采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢? 首先,化学生产过程中,提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到高效生产,提高生产效率,减少废料的产生,反应条件是最为关键的因素。因此,提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准,才能保证在化工生产过程中,高效生产,并减少废物的产生。其中,废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中,就能保证化工生产的相对环保。 其次,化工生产过程中,并非只是提高产品生产的环境,更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前,我国规定,有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外,还包括我们经常看到的废气,这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单,主要是通过化学反应中最基本的原理,将废水中的重金属通过沉淀的方式,使其沉淀,从而减轻其危害性。此外,废气的处理应该在排气的中部以及顶部,都设置一出废气处理系统,这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤,从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。 最后,真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手,工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种,那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。 总之,化工生产工艺的提高,应该从当前的现状分析,找出生产环节中的弊端吗,从而大力发展化工工艺。 4 结语 以上分析主要探究化学工程中,化工生产的工艺问题。化工生产在环保以及节能减排等多个主流理念的影响下,开始不得不提高其生产工艺。传统的生产工艺以牺牲自然环境为代价,生产大量的化工产品。虽然这些化工产品对于我国农业以及整个工业的发展都起到了非常重要的作用,但是合理生产、绿色生产才是工业发展的基础。化工生产的工艺亟待提高,因此出现最新的化工生产技术以化工生产工艺,旨在能够在提高生产效率的同时,并能满足节能减排以及环保的要求。如果生产工艺无法真正实现环保与节能减排,那么也可以开发化工后期的环保处理工艺。总之,最大限度提高化工生产工艺,从根本上解决化工生产中的问题,实现合理化生产。 化学工程论文:浅议绿色化学工程和工艺对化学工业节能的促进作用 工业产业的发展,对国民经济的提高具有重要意义,但在工业产业的发展过程中,国家能源及生态环境也面临着越来越严峻的挑战,能源消耗、环境污染越来越受到关注[1]。工业污染物处理、生活废品处理等已经成为一个值得进行深入研究的重要课题。绿色化学工程是一个新型项目,其发展的主要目标为对化学生产过程中产生的资源浪费及环境污染现象进行处理,促进化工环境污染及资源浪费得到改善。 一、绿色化学工程与工艺的开发 在传统化学的生产过程中,在有毒、有害物质的处理上存在较为严重的滞后性,因此导致化学工艺一直处于被动生产。应用这样的化学工艺对污染物进行处理无法取得理想的效果,资源优化也无法得到有效实现。化学工艺的应用不但导致化学生产污染物成本提高,还导致污染物处理效率严重下降。绿色化学工程的应用可有效弥补传统化学工程中存在的缺陷,其通过对相关科学技术及先进方法的利用,对化工生产相关污染物进行除尘、脱硫等处理。绿色化学工程与工艺具体实施方法主要有以下几种。 (一)采用绿色化学原料 在化工生产工艺及具体流程中,化学生产原料是起着决定性作用的主要因素,在传统化学工程中,所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗,同时还导致污染物的排放量大大增加,加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中,可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中,可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中,这些原料仅会产生一定量的氢气,而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。 (二)提高化学反应的选择性 在化学工程的物质反应中,化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中,合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高[2]。对化学反应产生影响的因素有很多种,反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生,所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质,因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中,应用新型的反应形式,这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高,同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。 (三)使用无毒无害催化原料 随着化学工业发展速度的不断加快,将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中,可有效加快反应速度,缩短法宁时间。所以,在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前,我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制,化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善,分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的应用可有效提高化学反应效率,降低能源消耗量,同时也可减少环境污染。 二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能产生的促进作用 目前,在各工业产业的生产过程中均已广泛应用到绿色化学工程与工艺。该工程中具有的应用性能不仅可有效改善化工产业发展过程中存在的资源浪费和环境污染问题,同时还可有效促进化工生产的结构不断得到优化。绿色化学工程与工艺在化工产业中的应用主要表现在如下几点。 (一)清洁生产技术的应用 清洁生产技术是一种具有较高价值的绿色技术,该种技术主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理,实现原料利用率得到提高,进而促进化学工程的生产质量得到提高。在清洁技术中,应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活垃圾等进行绿色处理,经过相关技术的处理后,生活垃圾可有效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。在生物工程中合理应用清洁生产技术,可有效促进细胞及基因工程的发展效果得到显着提高。在辐射加工中应用清洁生产技术,可促进催化剂的作用得到显着提高。 (二)与生物技术相互结合的应用 在生物技术领域中,其技术范畴具体包含细胞、微生物、基因、酶等多种技术。其在各化工生产中的应用主要包含有生物化工合化学仿生学两个方面的内容。在生物体内,生物酶作为催化剂存在,其具有显着的专一性和高效性,在生物合成的每个过程中均无法脱离酶的作用。在绿色化学工程与工艺中对生物技术进行合理应用,通过相关技术处理,可使再生资源转化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直接源自动物和植物,后来才逐渐发展为将煤炭、石油作为原材料使用。在绿色化学工程与工艺中,通常情况下均是应用工业酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学催化剂进行比较,酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯腈进行丙烯酰胺制备,当使用酶作为催化剂后,能耗消耗量大大降低,反应具有彻底性,并且在反应过程中无任何副产物产生。 (三)生产环境友好型产品 绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产处环境友好型产品,如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中,人们的购买的产品均为绿色产品,不仅有效保证了人们身体健康,同时也可促进社会健康、和谐发展。因此,在化工生产过程中,如能够促进绿色化学工程与工艺对的优势得到充分发挥,可有效降低生态环境的染污,促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展,对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。 三、结束语 在绿色化学工程与工艺中,应用无毒、无害的物质作为原材料,使用节能减排的生产工艺,应用清洁生产的技术,可有效降低化学工业生产过程中能源消耗,减轻生态环境污染,促进人与社会和谐发展、产品与生态互补得以实现。因此,对绿色化学工程与工艺进行开发和研究是对当代化学工业的发展产生严重影响的主要因素之一,是促进化学工业可持续发展的重要前提条件。 化学工程论文:化学工程与工艺专业的煤化工特色建设 1化学工程与工艺专业的煤化工特色专业建设原则 1.1以市场为导向 随着能源需求量不断增大,我国对开发能源的技术人才也有了更高的要求。我国教育部在1996年将“煤化工”等专业列为化学工程与工艺专业,促进我国煤化这一特色专业发展。加强煤化工特色建设,可以扩大煤化工产业,推广清洁能源,这也是市场经济的必然需求。煤化工特色建设,要以市场为导向,将学生的就业与市场相结合,从而保证学生在面对社会选择的时候,有足够的自信,具备扎实的专业基础和技术水平,提高就业机会。 1.2发扬创新精神 只有发扬创新精神,才能够彰显特色。特色专业是经过改革后被确定的内容,它本身就具有探索和创新,但煤化工专业发展中,以往的教学经验仍然会对创新有所阻碍,因此在建设有特色的煤化工专业时,要用发展的眼光看问题,创新教育观念和人才培养机制,促进煤化工特色建设。 1.3稳定发展原则 化学工程与工艺专业的煤化工特色建设,始终坚持煤化工人才培养方向,也有着自身的特色,毕业后学生主要面对钢铁冶金系统,能源方向,因此在建设特色专业是,也要立足根本,找准发现,坚持稳定发展的原则。煤化工建设要以市场为导向,在发展中会面临内部和外部的变化,因此稳定发展,才能适应不确定的变化,适应社会和市场的要求。 2建设煤化工特色的对策 2.1创新教育观念 专业建设是高校办学理念的表现形式,其特色建设的发展方向、过程等都离不开一定的理念指导[1]。煤化工特色专业的发展与市场分不开,煤化工专业与能源安全与供应、钢铁冶金行业发展与节能减排实现有着很大的关系。随着能源问题出现,可持续发展的理念不断摄入,煤化工专业发展也要将观念进行创新,以便适应社会的要求。可以通过实现教育活动,将教育观点和教学理念进行谈论和创新,在实际工作中,如果出现了教学理念偏差,要及时用正确的思想观念给予指导。创新教育观念是培养煤化工人才的必然要求,通过定期考核,加强教育工作者的思想意识,将这种观念融入教育,这也是促进我国煤化工产业的重要措施。 2.2创新课程体系 煤化工特色专业要突出特色,因此要有明确的教学目标,以便在基础教学中突出特色,从而培养有特色的专业性人才。化学工程与工艺专业的课程体系要突出煤化工特色,根据高校制定人才培养目标,科学设定课程体系,使本专业的教学能够有序进行。课程体系是特色专业实施的基础和关键,因此要保证其合理性、科学性和可持续发展。煤化工专业是一门传统的学科,但特色建设赋予了它新的生命力,因此这门学科的课程体系要与国内外最新的教育理念相吻合,从而能够在以往的经验中,发挥教学成果的理念,整合课程资源,促进特色专业发展。煤化工特色建设课程体系要反应时代的特征,但也要与学校的特色向结合,建设出使用社会发展的化学工程与工艺专业的课程体系。煤化工课程体系要突出特色,例如开展“焦化特色课程”、“清洁能源课程”等,充分发挥本专业的特色。将基础必修课和辅修课程想结合,促进煤化工特色专业发展。 2.3理论与实践相结合 化学工程与艺术是实践性较强的专业,在建设特色煤化工专业时,要将理论与实践向结合,培养学生的综合能力[2]。教师在教学时,可以结合计算机开展辅助教学,将最前沿的煤化工专业知识传授给学生,让学生形成较强的专业意识。高校还应加强与企业的合作,为学生提供更多的实践机会,让学生参与到企业生产实践中,培养学生的动手能力,在实践中,学生能够更好地解决问题。将理论与实践向结合,才能够促进煤化工特色专业建设,学生在实践中,专业能力得到锻炼,整体的素质也会不断提高。 2.4建立健全质量保障体系 完善的质量体系建设是有特色的化学工程与工艺专业的保障,在科学的监督机制中,促进煤化工专业发展。高校要保证特色专业有效进行,就要对其投入更多的科研、资金及教学条件,这些物质保障是实施特色专业的前提。化学工程与工艺专业的煤化工特色建设中,会面临很多问题,如课程实施不佳,教师专业能力不强等,这些因素都会阻碍课程目标的实现。做好特色专业,离不开完善的质量保障体系。为了保证教学质量,因此要制定质量责任制,包括学生评价、教学反馈、教务系统质量检测等,确保教学目标的实现。 3结语 化学工程与工艺专业的煤化工是高校的特色专业,因此要坚持以市场为导向和创新性原则,在稳定发展的基础上,促进本专业特色发展。煤化工特色建设要创新教育观念,将理论与实践相结合,健全教学质量监督机制,突出特色,促进教学目标的实现,为社会培养更多的煤化工专业人才。 化学工程论文:探讨化学工程中的结构问题 1 结构的定义及其时空多尺度特征 “结构”在《辞源》中有如下定义:1)连接构架;2)物体构造的式样;3)诗文书画各部分的组织与布局。 结构具有多尺度和随时空变化的特征。如太阳系由太阳、地球、月亮等不同尺度的星体构成,它们在万有引力的相互作用下处于有序而不停的运动之中。又如一棵树由不同尺度的树干、树枝和树梢组成,相互依分数维的规律连接形成一个有机整体。化学工程同样具有多层次、多尺度并随时空变化的结构,一般可分为从分子到颗粒的小尺度区、从颗粒到单元设备的中尺度区和从单元设备到系统流程的大尺度区。各区中均有各自不同的结构。小尺度区中的结构,如超分子和离子液体结构。 2 多相流结构的预测 结构需要若干参数来定量表达,以工业快速流化床提升管中的流动结构为例,需要 8 个参数来描述,分别为密相表观气速、密相颗粒表观速度、聚团平均直径、密相空隙率、密相体积分率、稀相表观气速、稀相颗粒表观速度、稀相空隙率。李静海、郭慕孙在研究快速流态化床的局部结构时,提出了能量最小多尺度作用模型。 (Energy-Minimization Multi-Scale Model,EMMS)。该模型认为在快速床中流体用于颗粒的悬浮输送能最小,并以此作为系统的稳定性条件,与稀密两相的动量守恒方程、等压降方程、气固两相的质量守恒方程、聚团尺寸方程一起求解,成功预测了反映快速床局部结构的 8 个参数。借鉴 EMMS 模型的方法,结合研究不同床型、内构件、外力场对多相流动的影响规律,可望建立各种类型流态化床结构参数的预测模型。 3 结构—性能关系 众所周知,物质的分子结构与其热力学特性密切相关;材料的微观结构、介观结构与其宏观的物化和力学性能密切相关,如金刚石与石墨同样都是由碳元素组成的物质,由于碳原子排列的方式不同,金刚石坚硬无比,而石墨则非常柔软。同理,以尺度大小不同、空间分布不均的气泡、液滴、颗粒、聚团组成的化工多相流的局部结构与其流动、传递、反应行为密切相关。 图 1 为离子液体的结构图。各离子之间通过氢键形成网络结构,因此具有较高的黏度。图 2为微乳液中的胶团(水包油)和反胶团(油包水)的结构示意图,虽然其尺度微小,仅 10~100 nm,但结构复杂。以反胶团为例,其核心为自由水,核心周围是结合水层,再往外为表面活性剂和助剂双亲分子层,最外是油相。该结构与微乳液的萃取分离和反应性能密切相关。图 3 是由微观像探头(镜头直径 3 mm)拍摄到的快速循环流化床中的局部结构的照片,从中可见快速流化床中存在颗粒的聚集相(聚团)和颗粒的分散相(稀相)两相结构,聚团的形状不规则,大小不相同,这种结构对快速流化床中的传递与反应具有直接的影响。图 4 是纳微颗粒鼓泡流化床层流化时和断气塌落后的照片。纳微颗粒表面过剩的自由能使其具有聚集成团的特性。从图 4 可见,床下部是大尺度聚团,床中部是中等尺度聚团,床上部是小尺度聚团。颗粒聚团内部的颗粒与气流接触很差,严重影响传递和反应速率。图 5 为气固鼓泡流化床的照片。其中,图 5a 的床中无内构件,床层由气泡相和乳化相组成,气泡尺寸较大;图5b 的床中有多块百叶窗型横向挡板,床层由气泡相和乳化相组成,但气泡尺寸较小且均匀。气泡会形成气体短路,严重降低气固接触效率。图 6为工业流化床中设置的组合式横向斜片挡板,可以有效破碎气泡和颗粒聚团,斜片导向可进一步强化气固接触。图 7 为工业萘氧化制苯酐流化床反应器的内部结构图,床底的气体分布板可使气流均匀分布,床中的垂直换热管内构件可强化气固接触,减少放大效应。由于这种多相流结构的难以预测性和构效关系的复杂性,传统的化学工程采取平均的方法,必然造成预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题。 4 多相流结构的调控——散式化方法过程 工业多相反应和分离设备中局部结构由气泡、液滴、颗粒和聚团等尺度不同的分散相和气、液介质连续相组成。这种分散相的尺寸越小,它们在连续相介质中分散得越均匀,相间接触界面就越大,越有利于传质、传热和化学反应;同时如果相间的滑移速度越高,则相间界面越薄,界面的更新速度越快,同样有利于传质、传热和化学反应。影响结构的最主要因素是系统或设备条件(包括颗粒和流体的性质、设备与内构件的结构与形状、外力场的影响等)和操作条件(包括温度、压力、气液固三相各自的流速与流向、稳态操作与动态操作等)。当前引人注目的微通道与膜反应和分离技术的优势也在于可有效调控结构,得到尺度均匀而微小的气泡或液滴,强化相间接触。 5 多相流结构与计算机模拟 20 世纪 80 年代以来,随着计算机科学和测试技术的飞速发展,计算流体力学和过程的计算机数值模拟应运而生,人们可以通过实验和理论分析建立数学模型,并采用高效计算机对复杂过程进行计算机数值模拟,进一步通过多种实验参数的测量对模拟结果加以验证。这方面的工作已经取得了很大的进展。流化床结构的预测、优化调控以及规模放大的最终解决,无疑应当寄托于计算机的数值模拟和仿真技术。当前用于气固流化床数值模拟的数学模型主要有两流体模型(Two-Fluid Model,TFM)、颗粒轨道模型(ParticulateTrajectory Model,PTM)和流体拟颗粒模型(Pseudo-Particle Model,PPM)。巨大的计算量使 PTM 模型和 PPM 模型的应用受到限制,应用 PTM 模型和 PPM 模型对含有大量颗粒的工业系统的模拟目前还不现实。两流体模型将颗粒也视为流体来处理,由两套分别描述流体和颗粒相的流体动力学方程组来描述,其间通过相间作用项来封闭,两相同在 Euler 坐标系下处理。该模型主要是在微观足够大和宏观足够小的尺度上进行平均化,这使得这些微元适于在衡系统获得简单的本构方程,从而可以通过数值的手段预测系统的时空变换。由于系统的复杂性和局部非均匀结构的存在,真正能满足这种要求的微元尺度与反应器宏观尺度相比往往过于微小,目前的超级计算机速度也很难满足其需要,所以不得不采用加大尺度的微元,其内部含有丰富而显着的非均匀结构,这时现有的本构方程已经不再适用。目前多数具有应用价值的模拟成果都是应用双流体模型得到的。FLUNT、CFX 等以双流体模型为内核的商业软件被广泛采用。 结束语 化工多相流反应与分离设备中存在颗粒、气泡、液滴、聚团,且其尺寸大小不同、空间分布不均匀。该局部不均匀结构与流动、传递、反应行为密切相关。传统的化学工程忽视局部多尺度不均匀结构而采取平均的方法,造成对“三传一反”行为预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题,应引起学术界关注。近年来在结构参数的预测理论研究、结构与传递和反应的关系理论研究、结构的优化调控理论与方法研究以及结构参数与两流体模型相结合的多相流计算机模拟研究等方面已经取得一定进展。但面对复杂得多尺度结构问题,需要付出更多的努力。

材料科学论文:金属材料科学专业实习教学改革 摘要： 生产实习是高校人才培养的重要环节之一，也是工程教育认证现场考察的重点环节之一。本文针对金属材料科学与工程专业生产实习中存在的问题，进行了教学改革的尝试，获得了良好的实习效果。 关键词： 金属材料科学与工程专业；生产实习；教学改革 据统计，我国每年工科大学毕业生的数量居世界之首，但毕业生的质量却令人堪优。在工程教育认证新形势下，如何强化工程意识，培养解决复杂工程实践能力是高等工程教育中刻不容缓的事情之一[1-3]。生产实习的目的是将理论教学与企业生产密切结合，提高专业兴趣，扩宽专业认识，为同学即将选择考研专业和就业提供指导，培养同学专业工程实践和复杂工程实问题的解决能力。因此，生产实习承前启后至关重要。目前尽管建立了众多的校外实习基地，但企业考虑到实习安全、生产效率、生产车间场地空间等问题，导致生产现场停留参观时间短。同时，车间噪音大，实习小组人数多，在“只许看，不许动”动的束缚下，实习变成了参观、走马观花[4，5]。因此，同学对生产设备、生产工艺过程的了解和认识浮浅，甚至是囫囵吞枣。在工程认证新形势下，探索教学模式改革将具有重要的意义。 一、生产实习教学改革 1.生产实习基地的选择。在市场经济和目前企业经济运行困难形式下，企业在生产活动中均把经济效益作为首要考虑因素，学生实习一般不会给企业带来直接的经济效益，反而可能会对工厂正常的生产秩序和安全造成或多或少的影响。因此，企业对接纳学生实习一般持消极态度，能安排学生实习时间和次数有限。同时，由于实习经费限制，对生产实习基地只能就近选择。因此，在实习经费和实习基地均有限的情况下，合理资源安排尤为重要。（1）建立校外精习基地。所谓精习，选择典型的产品，熟悉零件的整个生产加工过程，既包括材质选择、进厂检测、生产设备型号、生产工艺制定、相关的性能检测与质量控制、产品的市场定位与销售情况、企业管理与企业文化。让同学以工程技术人员的角度去熟悉、分析产品零件图、加工工艺图、焊接工艺图等生产工艺过程。采用先课堂讲解（兴趣引导）—同学现场实习（感性认识）—课堂交流讨论（启发深入）—再次现场实习（理解领悟）—课堂讨论交流（融会贯通）的方式进行。精习基地选择一是交通方便，便于学生多次实习往返，节省实习经费；二是精习基地要有独立功能产品或运动部件，既涵盖金属原料质量控制、加工成型（铸造、锻压、焊接、塑性成型、热处理中的一种或一种以上成型工艺）、质量检测、装配等工序。三是厂家积极配合，能提供产品生产图纸、生产和检测工艺文件、生产设备资料，并可接纳多次实习。精习基地给同学一个全面系统的材料成型工程概念，让同学由浅入深，由表及里，归纳总结其工艺选择的理论依据、质量控制的方法，根据工况和经济性，选择零件热处理、耐磨、耐蚀处理方法，探索思考该产品生产质量提升空间，进而培养解决复杂工程实践问题的能力。（2）建立校内精习基地。大学一般建有科技成果转化孵化器，既高校技产业园。虽然高校企业产业园的企业规模小，对生产实习来说，具有得天独厚的优势。辅助教学是高校产业园的职责之一，便于联系落实实习任务，时间安排灵活。二是交通便利，便于往返多次实习。另外，高校科研成果成功转化案例的学习，有助于激发同学学习的兴趣和激情，培养同学创业的意识。（3）建立校外泛习基地。所谓泛习基地是指学生在企业实习1～2次，主要是让同学了解熟悉不同零部件的生产成型工艺过程，掌握金属零件不同的成型工艺，扩宽对产品生产加工视野。由于企业接纳实习时间的限制，同学对泛习基地的生产工艺过程难以深入的理解和贯通，因此指导老师的预先讲解、同学对企业相关产品、工艺的预先资料的收集、查阅和实习后现场答疑讲解是决定泛习基地实习效果的关键环节。一般精习基地选择1～2个企业，每个小组安排3～4次进厂实习机会，每次实习0.5～1天。泛习基地安排4～6个企业，每个企业安排1～2次进厂实习机会，每次0.5～1天。精习基地、泛习基地实习时间和次数的安排，可根据企业生产工序、生产规模、设备开工使用情况灵活调整。 2.指导教师工程素养的培养。目前高校师资评聘过分依重科高层次科研项目和论文，忽视了高校教师的工程应用能力的培养和引导。同时，很多高校教学重课堂理论教学的考核与评价，轻工程实习的投入与考核。另外，实习现场环境工况复杂，指导生产实习不仅需要投入时间和精力多，还要求老师具有较好的身体素质。因此，要到达预期的生产实习效果，具有工程开发或企业工作背景的指导老师尤为重要。选择有经验的老教师带年轻教师，培养实习指导教师教学梯队，是完成实习的有效保障[6]。指导教师到精习、泛习基地企业同技术人员交流座谈，预先调研、制定实习计划，收集编制实习报告。同时，做好预先动员，讲解和指导工作。这些工作已远远的超出了“教学工作量”所能体现出的工作量，需要指导老师相互合作，共同完成。指导教师工程背景培训需要学院、学校领导的重视和教学规章指导的引导。 3.教学模式改革。（1）实习前沿。同学第一次到企业实习，带着对未来工作环境的憧憬，也充满了对企业的好奇与迷茫。愿望是美好的，但现实是残酷的。所选择的精习、泛习基地在企业规模、技术先进性、企业管理、车间环境等诸多方面可能差强人意，实习动员要预先化解同学心中的就业观与实习现实企业的落差，树立正确的择业观念，引导同学走进企业，培养兴趣，扩宽对专业的认识。同时，鼓励同学不仅带着眼睛去实习，更要带着脑子去思考，去发现问题，并运用所以理论，探讨解决实践工程问题的可行性。（2）编写实习报告。指导教师根据安排企业实习时间、企业设备开工情况，修改、编写实习报告，避免同学实习报告流水账、抄袭雷同、言之无物。实习报告采用启发、讨论，研究与探讨的方式，引导同学对产品选材、成型工艺、质量控制、产品性能逐渐深入分析研究，将所学理论与产品加工制造工艺、技术相结合，培养同学解决复杂工程问题的能力。因此，实习报告的编写是针对精习基地、泛习基地有的放矢，引导同学在实习过程中抓住重点环节，透过实习产品，回归到理论的运用，将课堂理论与生产实践融汇贯通。（3）实习考核。实习成绩的考核与评定是实习学风引导的指挥棒。同时，考评制度也影响下一级同学学风和实习态度。制定合理的实习考核办法是实习效果保障之一。一般从实习纪律（10%）、实习笔记（20%）、实习报告（40%）、实习答辩（30%）四个环节进行评价。实习笔记采用时抽查，即可可以监督同学，也可以及时了解同学实习掌握情况，合理的安排实习时间。实习答辩采用分组座谈式答辩，同学主动讲述和提问回答相结合，为同学进行理论的深化和梳理。 二、生产实习改革应用及效果 金属材料科学与工程专业生产实习教学计划3周15天，我们安排青岛扎克船用锅炉有限公司、青岛金海纳有限公司作为精习基地，莱钢锚链、青岛海立、城阳丰东热处理、潍坊丰东热处理、高密高锻5家公司作为泛习基地，其产品包括：船用锅炉、采煤机截齿、海上平台锚链、冰箱变频压缩机、活性屏离子氮化炉、压力机等。实习参观公司按其产品成型工艺分，焊接成型：锅炉压力容器埋弧焊、CO2保护焊、氩弧焊、锚链闪光对焊、截齿钎焊。塑性成型：炉体的卷压成型、汽车壳体零件的板料冲压成型、锚链横档的热锻成型。铸造成型：压力机及其零件的砂型铸造、消失模铸造成型。机械加工成型：变频冰箱压缩机机械加工。板料和棒料下料：剪板机下料（≤8mm）、火焰和等离子气割，棒材和管材的带锯切割下料。此外还涉及热处理工艺：截齿的感应淬火、渗碳淬火、离子氮化、气体氮化及其喷丸、喷砂除锈预处理工艺。按检测方式可以分为探伤检测：压力容器X射线探伤、着色探伤和锚链超声探伤。力学性能检测：锅炉焊缝的拉伸试验、冲击实验。产品性能检测：锅炉的水压检测、变频压缩机噪声检测。锅炉材料和锚链材料的元素检测分析。从实习内容看涉及了本科课程中的金属材料学、材料的力学性能、成型原理与工艺、热处理工艺与装备、无损检测等课程。 学生在实习过程中，经过与指导老师、企业技术人员互动，在实习报告的引导下，通过课堂探讨交流，能够积极主动地完成各项实习任务，实习效果良好。另一方面，生产实习企业与学生获得了互相认可，既企业在进行安全教育的同时，也给同学做了下一年度的招聘需求，同学可以带着企业的技术问题在企业完成本科毕业设计，促进了学生的就业工作。 三、结论 在新的工程认证形势下，通过学校、教师、学生、企业多层次全方位的精习基地、泛习基地建设、实习指导报告的引导、实习指导教师队伍的形成，探索培养养具有解决复杂工程问题的工程技术人才新的生产实习改革正在付诸实施并初显效果。 作者：孙金全 谢鲲 李敏 崔洪芝 单位：山东科技大学 材料科学与工程学院 材料科学论文:材料科学研究教学的体会 1展示结果引导入门，直观易懂 《材料科学研究方法》涉及知识面广，综合性强，且是一门应用性强的课程。很多基础知识在课本上不可能详述，因此该课程相对来说比较难入门。笔者尝试采用展示测试结果的方法来引导入门，能让学生直观易懂，从开始就知道一种研究方法能得到什么结果，解决什么问题。比如在讲解热失重分析方法时，开头列出一张热失重曲线图，横坐标是样品温度，纵坐标是样品质量份数。让学生明白，热失重方法能得到一种材料在不同温度下的质量变化结果，表征热稳定性能。从而引发学生兴趣，去深入学习这种研究方法的细节和原理。这种方法在其他章节如红外光谱、核磁共振、电子显微、光电子能谱和X射线衍射等中都可以采用。有些结果学生可能开始看不懂，但这样更引发了他们的求知欲望。这样，从实例分析测试结果出发，引发学生好奇，能让学生主观能动的听讲和学习。 2强调注意事项，阐述原理 细节决定成败。《材料科学研究方法》中的仪器测试原理虽然明了，但是实现该原理的前提是要让测试条件符合理论，因此有很多细节必需注意。这些细节不但影响测试的准确性，更能够深入全面反应仪器的测试原理，从而让学生更深刻掌握该仪器的原理、操作和应用。比如热失重分析中，样品质量份数能准确测量的理论前提是样品在一个恒定气体氛围中，还要保护好天平。为达到这个条件，需要往炉子中通平衡净化气体，往天平装置中通平衡惰性气体和冷却水。这些细节强调了，学生对热失重分析的条件就会印象深刻，从而在测试中得到客观准确的结果。 3结合性能规律讲应用，提升兴趣 《材料科学研究方法》的课程目标是要让学生掌握各种材料分析方法，灵活应用各种材料分析工具。因此必须结合材料研究应用实例来讲解分析仪器的应用。但如果只将例子泛泛而谈，学生知其然不知其所以然，结果只能是蜻蜓点水，过眼云烟。如果能结合学生以前学到的材料物理和化学知识，阐明某种分析方法在材料结构性能规律上发挥作用的原理，则不但让学生温故了以前学到的理论知识，而且加深了学生对该分析方法在材料应用中的印象，极大提升了学生的学习兴趣。例如笔者在讲述DSC在聚合物结晶上的应用时，便结合DSC图谱，给学生回顾了大量聚合物结晶学知识，包括不同晶型、再结晶作用、结晶度、热历史的影响等。这使得学生不但学习了DSC的应用，更学会了对理论知识的科学论证，引发了强烈的学习兴趣。 4制作操作视频，增强实践 《材料科学研究方法》不仅要让学生学会基本原理，更要让学生会操作和应用。但是不同仪器具有不同的操作步骤和条件设置。这些操作步骤和条件设置即使记忆再好的人第一次学会后，在以后的操作中也会忘记某些细节。而制作操作视频则可以将一台仪器的操作步骤和条件设置完整的记录下来。这不仅有助于学生的操作实践，而且能起到保护仪器的作用。因此操作视频可以让学生学习该课程后有信心对该仪器和相应研究方法进行进一步的实践和探索。 5结论 材料科学研究方法是一门综合性和应用性很强的课程。对该课程事半功倍教学效果的方法有：授课教师知识面广；对分析方法讲解要通俗易懂；对仪器知识讲解细致入微；对应用实例讲解深入浅出；制作操作视频，增强实践。 作者：欧阳星陈大柱单位：深圳大学材料学院高分子材料与工程系 材料科学论文:剖析材料科学教学的微观机理 一、MaterialsStudio软件在教学中的应用 (一)简介材料计算模拟软件Materialsstudio是美国Accelrys公司为材料科学领域开发的一款科学研究软件，用于帮助用户解决当今材料科学中的一些重要问题。MaterialsStudio软件包集成了Visual-izer、CASTEP、Dmol3、Reflex等二十几个计算模拟模块，是一款强有力的计算模拟工具。用户可以通过Visualizer可视化模块进行一些简单的界面操作来建立材料分子的三维结构模型，之后通过软件包中相应的计算模块，对材料分子的构型优化、性质预测、X射线衍射分析及量子力学方面进行计算。通过计算得到的结果可以对各种晶体、无定型与高分子材料的性质及相关过程进行深入的分析和研究，其计算的结果精确可靠。CASTEP是CambridgeSequentialTotalEnergyPackage的缩写，最早由英国剑桥大学的一个凝聚态理论小组开发，是广泛用于计算周期性体系性质的一个先进量子力学程序。它可用于金属、半导体、陶瓷等多种材料的相关计算，可研究晶体材料的光学性质（折射率，反射率，吸收及发射光谱等）、缺陷性质（如空位、间隙或取代掺杂）、电子结构（能带及态密度）、体系的三维电荷密度及波函数等。 （二）教学环节设计1.知识点的设置。在材料科学的专业课中，如晶体物理、固体物理、半导体物理学、硅材料科学与技术等课程中,都会涉及材料的晶体结构，能带结构，带隙的分类，X射线衍射、缺陷，掺杂等知识点，也会涉及到材料的反射率、折射率、介电常数等材料的光学或化学性质。在完成这些基础知识点的讲解后，可以利用Mate-rialsStudio软件进行计算和演示，为这些基础理论给出直观形象的解释，把材料的宏观性质与微观机理衔接上，这样学生对材料科学的知识体系就会有一个整体的认识和了解。2.密度泛函理论及波函数的介绍。密度泛函理论是一种研究多电子体系电子结构的量子力学方法，其本质是以电子密度分布函数为变量代替波函数中的自变量来求解薛定谔方程，使求解复杂体系波函数的本征值成为可能。目前，密度泛函理论已广泛应用于物理、化学及材料相关领域，特别是用来研究分子和凝聚态的性质。目前密度泛函理论DFT（DensityFunctionalTheory缩写）被广泛应用到计算模拟软件中来求解薛定谔方程，可对材料的结构、性质、光谱、能量、过渡态结构和活化势垒等方面的进行计算研究。在与分子动力学结合后，在材料设计、合成、模拟计算等方面有明显进展，成为计算材料科学的重要基础和核心技术。3.软件的操作及相关内容的演示。MaterialsStudio程序包中的二十多个计算模块是通过Visualizer这个可视化核心模块整合在一起的，用户可以很方便地应用Visualizer模块构建有机、无极、聚合物、金属等材料分子、及周期性的晶体材料、表面、层结构等模型，通过鼠标控制这些分子构型，可从不同角度查看并分析体系结构，容易形成直观的概念。MaterialsStudio自带的数据库中的晶体结构可以用于教学演示，如在硅材料科学与技术和半导体物理等课程的教学过程中，需要用到单晶硅的晶体结构，可以很方便地从MaterialsStudio软件的Structures/semiconductors数据库文件夹中导入Si这个晶体数据文件，在课堂上为学生们演示，从（100）、（110）、（111）不同的晶面来进行展示（如图1），以说明硅单晶的晶体结构。也可以通过Visualizer模块中的菜单选项Build- Sym-metry- Supercell建立n×n超胞结构，通过调整角度，可以从不同晶向观察晶体的晶面，通过超胞结构也可以演示各种晶体的密堆积结构。这样就给学生一个生动、形象、直观动态的概念，使其易于在头脑中建立空间模型，理解所学知识点。通过Visualizer模块对硅单晶的元胞进行演示，我们可以知道每个硅原子至多与另外四个硅原子相连，借此可以说明硅原子的共价键取向及硅晶体属于金刚石型结构，源于硅原子的sp3杂化，形成了四个共价键。通过CASTEP模块对硅单晶的元胞进行计算，可以得出其能带结构和态密度，通过对计算结果的分析，可以得出硅单晶材料的带隙特点。在稀土化学的教学过程中，可以通过CCDC英国剑桥晶体数据库及WebofScience网站来获取稀土配合物的晶体结构，然后通过MaterialsStudioVisualizer读出晶体结构，用于课堂演示，有助于学生理解复杂的稀土配合物结构。在固体物理教学过程中，可以利用MaterialsStudio中的Re-flex模块模拟粉晶体材料的X光、中子以及电子等多种衍射图谱,可用于验证实验结果及演示教学。4.知识点的拓展。对于缺陷、杂质掺杂、空位等对晶体材料的影响，可以通过MaterialsStudio中Visualizer模块建立相应的模型，然后通过CASTEP计算模块进行计算。通过对计算结果的分析，说明这些因素对半导体材料性质的影响。MaterialsStudio软件同样可以计算材料的折射率、反射率、介电常数等性质。其计算的结果数据和图表可以与教科书或文献上的数据图表进行对比，来说明计算方法的正确性，以此为支点，采用同样的计算方法，我们可以尝试设计更多的新型材料并进行计算。通过这些详实的计算实例我们可以更生动地说明教学中的知识点，学生可以根据自己的兴趣爱好，尝试进行材料分子模型的设计并进行模拟计算。通过计算结果的对比，可以初步探讨晶体中缺陷、杂质、空位等因素对材料性质的影响，在此过程中增加了学生的学习自主性和兴趣。 二、GaussianView和Gaussian软件在教学中的应用 （一）简介Gaussian是一个功能强大的量子化学综合软件包。应用它可以计算分子能量和结构、过渡态的能量和结构、化学键以及反应能量、分子轨道、热力学性质、反应路径等等，功能非常强大。计算可以模拟气相和溶液中的体系,模拟基态和激发态，进而通过含时密度泛函研究材料分子体系的激发态，算出吸收和发射光谱。Gaussian扩展了化学体系的研究范围，可以对周期边界体系进行计算，例如聚合物和晶体。周期性边界条件的方法(PBC)技术把体系作为重复的单元进行模拟，以确定化合物的结构和整体性质。而GaussianView是一款为Gaussian设计的配套软件，其主要作用有两个：1.构建Gaussian的输入分子模型，2.以图形显示Gaussian程序的运算结果。 （二）知识点的设置1.在材料科学有机电致发光材料及稀土化学课程的教学过程中，会涉及到有机或稀土发光材料的吸收及发射机理。通过把Gaussian软件教学过程，我们可以很好结合这些算例讲解三重态，单重态发射过程，给出与发射过程相关的分子最高占据轨道HOMO和最低非占据轨道LUMO的电子密度图，这样就可以很形象地解释发射过程中的电子转移过程，对低能吸收和发射过程的电子跃迁性质进行判断。2.软件的操作及相关内容的演示。(1)通过CCDC晶体数据库或者WebofScience网站获得相应的配合物或者稀土配合物晶体的晶体结构（通常为cif文件）。(2)应用Mercury软件或者MaterialsStudio软件读取相应的晶体结构，转存为GaussianView程序可以读取的格式（一般选用*.cif、*.pdb、*.mol2格式）,通过Gaussian-View转存为Gaussian输入程序（*.gif-Gaussianinputfile)。(3)采用Gaussian程序进行计算。(4)通过GaussianView程序读入Gaussian03/09计算结果，通常为log文件，或者fchk文件，GaussianView可以很方便地读取Gaussian的计算结果并且以图形的形式显示出来，并可应用它对计算结果进行分析。(5)通过GaussianView对计算结果的进行处理，通过它显示出发光材料的分子轨道电子云密度分布情况，吸收光谱，发射光谱等情况，结合这些图形信息，我们可以对有机电致发光材料或者稀土发光材料的发光机理进行教学。3.知识点的拓展。GaussianView是由Gaussian公司开发的一款非常好的分子建模及显示工具，学生可以通过对它的使用，很方便地进行分子设计并输入到高斯程序中进行计算。可以安排学生在基础发光材料分子的基础上，在分子配体的外围添加外围取代基或者改变配体，进行尝试，进行配合物分子的设计，增强其动手能力，为今后走进实验室进行有机合成做准备。 三、预期的效果 计算模拟软件所用的计算资源可以采用多媒体教学中的电脑和学生自带的笔记本电脑。通过对软件进行简单的操作讲解，学生可以很方便进行建模和计算。在此教学过程中，可以培养学生的学习主动性、动手能力、以及一些基本的科学研究技能，增加其对材料科学的兴趣，对科研领域的了解。 作者：吴玉辉吴盼单位：长春理工大学材料科学与工程学院吉林大学附属中学 材料科学论文:材料科学引入计算模拟教学的研究 20世纪80年代以来，计算机已经成为各个材料领域研究专家的必备工具，并且随着计算机技术和算法的发展，计算模拟方法也已经成为材料研究新的重要手段．计算模拟技术以物理学、化学等相关的基本理论为基础，在计算机模拟环境下对宏观、介观以及微观的不同尺度的材料进行多层次的模拟研究，计算材料的力学、热学、光学、电学和磁学等多方面的物理性质，并进一步探求这些材料的组分、结构和功能之间的本质规律和内在联系，为实验制备新材料提供理论支持，变盲目的材料合成为针对材料性能的某类特定需求来主动地、有意识地设计材料的结构．计算模拟在材料科学中的作用已经不仅仅停留在计算机辅助和数据处理上，人们已经认识到计算模拟已经与实验、理论研究一样能够发现新的科学现象、新的科学概念，从而计算模拟已经成为第三条科学发现的途径．因此，现代材料科学已经不再是单纯的实验科学，计算模拟方法已成为与理论研究和实验方法同样重要的研究手段，实验、理论和计算成为材料研究的3大支柱[4]．而且随着计算材料科学的进一步发展，计算模拟方法在未来的材料研究中将显示出越来越大的应用潜力．因此，了解和掌握材料计算和模拟的基本知识已成为现代材料研究工作者必备的技能之一． 材料的计算模拟方法介绍 材料的计算模拟研究是近年来飞速发展的一门新兴学科和交叉学科．它综合凝聚态物理学、理论化学、材料物理学和计算机算法等多个相关学科．它的目的是利用现代高速计算机，模拟材料的各种物理化学性质，深入理解材料从微观到宏观多个尺度的各类现象与性能，并对材料的结构和物性进行理论预言，从而达到设计和开发新材料的目的．材料的多尺度计算模拟方法主要有以下几种: (1)第一性原理计算方法(First－principlesMethods)基于密度泛函理论的第一性原理计算方法是目前研究微观电子结构最主要的理论方法．第一性原理计算方法只用到普朗克常数(h)，玻尔兹曼常数(kB)，光速(c)，电子静态质量(m0)和电子电荷电量(e)这5个基本物理变量和研究体系的基本结构．从量子力学出发，通过数值求解薛定谔方程，计算材料的物理性质．在密度泛函理论，局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)框架下的计算已广泛应用于第一性原理的电子结构研究中，并已经取得很大的成功．结合一些能带结构计算的方法，对于半导体和一些金属基态性质，如晶格常数，晶体结合能，晶体力学性质都能够给出与实验符合得很好的结果，同时能够比较精确地描述很多体系的电子结构(如能带结构、电子态密度、电荷密度、差分电荷密度和键布局等)、光学性质(介电函数、复折射率、光吸收系数、反射光谱及光电导等)和磁性质，从微观理论角度分析和揭示材料物理性质的起源，使实验者主动对材料进行结构和功能的控制，以便按照需求制备新材料． (2)分子动力学方法(MolecularDynamicsMethods)分子动力学是一种确定性方法，是按照该体系内部的内禀动力学规律来确定位形的转变，跟踪系统中每个粒子的个体运动，然后根据统计物理规律，给出微观量(分子的坐标、速度)与宏观可观测量(压力、温度、比热容、弹性模量等)的关系来研究材料性能的一种方法[5]．分子动力学方法首先需要建立系统内一组分子的运动方程，通过求解所有分子的运动方程，来研究该体系与微观量相关的基本过程．对于这种多体问题的严格求解，需要建立并求解体系的薛定谔方程．根据波恩－奥本海默近似，将电子的运动与原子核的运动分开来处理，电子的运动利用量子力学的方法处理，而原子核的运动则使用经典动力学方法处理．此时原子核的运动满足经典力学规律，用牛顿定律来描述，这对于大多数材料来说是一个很好的近似．只有处理一些较轻的原子和分子的平动、转动或振动频率γ满足hγ＞kBT时，才需要考虑量子效应． (3)蒙特卡洛方法(MonteCarloMethods)蒙特卡洛方法是在简单的理论准则基础上(如简单的物质与物质或者物质与环境相互作用)，采用反复随机抽样的手段，解决复杂系统的问题．该方法采用随机抽样的手法，可以模拟对象的概率与统计的问题．通过设计适当的概率模型，该方法还可以解决确定性问题，如定积分等．随着计算机的迅速发展，蒙特卡洛方法已在材料、固体物理、应用物理、化学等领域得到广泛的应用[6]．蒙特卡洛方法可以通过随机抽样的方法模拟材料构成基本粒子原子和分子的状态，省去量子力学和分子动力学的复杂计算，可以模拟很大的体系．结合统计物理的方法，蒙特卡洛方法能够建立基本粒子的状态与材料宏观性能的关系，是研究材料性能及其影响因素的本质的重要手段． 材料专业引入计算模拟教学的探索 材料计算的目的在于理解和发现新的材料性能及其物理本质．计算已经与实验和形式理论一样成为材料研究的3大支柱之一．为学生将来能够有更高的起点研究材料科学，适应新形势下材料研究方法，培养具有宽广材料科学基础，掌握材料现代研究手段的“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的材料科学专业人才．我们在本科教学阶段就应该有计划的引入和加强计算模拟方法的教学．采用的教学形式可以结合实际情况，灵活的应用．近年来我们采取的教学方式主要有以下3种方式:(1)开设计算材料学类课程在2006年物理与电子信息学院材料物理与化学专业培养方案中已经确定《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》课程为专业选修课程，学时分别为36学时和54学时．《计算机在材料科学中的应用》课程偏重实践教学，通过上机操作学习计算软件的基本原理和使用方法．主要教学内容包括:材料学的发展现状及计算机在材料科学与工程中的应用;材料科学研究中的数学模型;材料科学研究中常用的数值分析方法;材料科学研究中主要物理场的数值模拟;材料科学与行为工艺的计算机模拟;材料数据库和新材料、新合金的设计;材料加工过程的计算机控制;计算机在材料检测中的应用;材料研究科学中的数据和图像处理;互联网在材料科学研究中的应用等9部分内容，基本涵盖当今计算机技术在材料科学研究中应用的各个方面．《计算物理》课程则以理论教学为主，偏重物理基本原理的介绍．主要教学内容包括:计算物理学发展的最新状况;蒙特卡洛方法及其若干应用;有限差分方法;分子动力学方法;密度泛函理论;计算机代数;高性能计算和并行算法等8部分内容．计算材料类课程的开设注重理论和实践并重的原则，在讲解基本原理的同时加强学生动手上机实践能力的培养，因此，经过课程的学习，学生已经初步具备利用计算机进行材料模拟的能力．部分选修计算材料类课程的同学在学习中对计算模拟产生了极大的兴趣，在大四时选择材料计算相关课题作为本科毕业论文选题．例如，08届学生的毕业论文《ZnS掺杂Cu光学性质的第一性原理研究》和《布朗运动的蒙特卡洛模拟》，09届学生的毕业论文《ZnO电子结构和光学性质的研究》，11届学生的毕业论文《晶格热容的理论计算》和《简立方晶体结构能量分布的理论模拟》等均为材料计算和模拟相关课题，并且有多人的毕业论文被评为优秀毕业论文．个别优秀的学生读研后继续从事材料的计算模拟相关研究．通过几年的教学实践，计算材料相关课程的开设对于扩大学生的知识面，提高学生的理论分析能力有极大地帮助．(2)在材料相关的理论课程中加入计算模拟方法介绍虽然已经在材料专业开设《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》等材料计算相关的课程，但这两门课均为专业选修课，只有选修相关课程的学生才能得到相应的计算模拟培训，受众面还比较窄．因此，为使更多的学生了解到材料模拟计算的相关理论和知识，在材料专业主干课的教学中也适时地加入相关的计算模拟方法的介绍，从而扩大计算模拟知识的普及面．例如，在《固体物理》课程中，当讲解到能带理论一章时，我们会在本章结束时，加入一次课，着重介绍基于第一性原理的平面波赝势计算方法计算材料的能带结构、电子态密度等以及第一性原理计算的常用软件(CASTEP、VASP等)．一方面，对学生学习的理论知识加以直观化和适度的扩展，另一方面也进一步普及第一性原理计算的相关知识．在《材料科学基础》教学中讲解到相平衡与相图一章时，我们会在本章内容结束后介绍相图计算近年来的发展现状，包括CALPHAD(CalculationofPhaseDiagram)计算方法、热力学与动力学的结合、第一性原理与相图计算方法的结合，并简要介绍今后相图计算可能的发展方向[7]．在晶体缺陷内容的教学中，穿插介绍利用分子动力学计算面心立方金属空位和间隙原子点缺陷的形成能的方法．通过在课程教学中穿插入计算模拟方法的介绍，一方面也加深了学生对所学内容的理解，另一方面开阔了学生的眼界．(3)举办计算模拟相关的学术讲座．自从2009年以来，物理与电子信息学院从事计算模拟研究的教师每学期都结合自身的科研情况举办面向全院学生的学术讲座．例如在2011至2012学年第二学期，我们举办两场学术讲座，分别是《氧化锌晶体及其掺杂的第一性原理研究》以及《可见光响应半导体光催化材料的结构和能带设计》，教师在讲座中介绍自己的科研情况，同时也使学生了解到如何把学到的计算模拟知识应用到科研实践中去，让学生体会到如何利用计算模拟预测材料的物理性质以及指导材料设计的研究方式，提高学生自觉学习计算模拟方法的积极性． 结束语 当今，随着计算机技术的高速发展，计算模拟方法在材料物理性质预测、材料设计、合成和评价诸多方面有许多突破性的进展，计算模拟已经和实验、理论成为材料研究的3大支柱，掌握计算模拟方法成为现代材料科学研究的必备手段之一，因此在材料科学相关专业中开展计算模拟方法的教学是十分迫切的．经过这几年对材料相关专业的教学实践发现，学生对计算模拟表现出极大的兴趣，教学上也取得相应的教学成果．总之，在材料科学专业教学中引入计算模拟方法的教学是可行的，也是十分必要的，它对于培养学生的思维和探索的能力具有重要的支持作用． 作者：刘建军尹新国张金锋路彦峰单位：淮北师范大学物理与电子信息学院 材料科学论文:材料科学教学体系研究 一、南昌大学材料专业人才培养与江西的资源和产业特色 南昌大学地处江西，江西有着非常丰富的铜、钨、稀土等矿产资源，经过几十年的发展，江西已经形成了从矿产开采、冶炼、再到加工的一套比较完整产业链。但江西金属企业多集中在产业链上游，利用高新技术生产高附加值产品的企业不多，特别是在铜、钨的深加工方面，无论是研究水平还是生产技术水平都与国外存在一定差距。由于缺乏相关专业人才使得江西省资源得不到充分的开发和利用，造成资源优势的浪费。作为中国高等教育的重点大学，南昌大学有义务也有必要积极培养与省情相适应的专业人才，将江西的资源优势转化为技术优势，为江西和国家的发展做贡献。然而此次调查发现，南昌大学虽然每年都培养出很多材料专业学生，但真正能进入到江西铜、钨和稀土领域的学生却很少。就目前情况来看，南昌大学虽然设置了大量的实践教学内容，但其实践教学体系研究内容相对比较分散，都是根据各个课程的特点开设一些实验课，没有形成比较系统的有针对性的实验实践教学体系。要改变这种现状，就需要对实验教学和实习实践进行有效的整合，开展富有江西资源和产业特色的材料科学与工程专业实践教学体系研究。通过本次对江西的资源特色和产业结构以及国内外著名大学实践教学模式的调查和研究发现，南昌大学可以从以下几个方面进行改进: 1．教学理念的转变发展着眼于省情，江西有着非常丰富的矿产资源，一方面，作为江西省教学和科研实力最强的重点大学，培养这方面的技术和研究型人才来服务于江西建设;另一方面，正因为有这种很好资源和产业的外在优势，南昌大学就应该充分的加以利用，在以后的研究和探索中形成自己独有的专业和技术优势。 2．课程设置方面首先，铜、钨生产和加工工艺都比较传统，学生在掌握好专业课的基础上完全可以自学;但稀土材料就不同，它涉及内容广泛，又自成一体，同时也是一门新兴学科，知识理论对本科生来讲还是有一定深度。为此，学校应该聘请在相关方面有深入研究的专家和教师，开设相关课程，教授学生相关方面的专业知识。其次，学校可以开设相关专题讲座，邀请一些大型企业的工程师或是技术人员进行定期或不定期技术介绍或给学生授课，这不仅可以促进学生对企业的生产过程、生产设备、生产技术以及产品的了解，也为将来的工作打下扎实的基础;同时也可以促进学生对专业知识的消化［3］。再次，学校应加强与国内外高校和研究所相关方面的交流与合作。 3．实验设置方面虽然实验课程较多，但就目前的实验安排来看，与本土优势资源相关的较少，实验设置可以向这方面有所侧重。 4．实践教学改进可借鉴麻省理工学院的实践教学模式。麻省理工学院(MIT)有一个本科实践机会计划(UPOP)，它由三个阶段组成:第一阶段:安排一周富有挑战性的、集中而全面的学习培训;第二阶段:由两部分组成。前部分在春季学期雇方与学生的双向选择，达成协议后，双方签订协议。后部分为10—12周的夏季实践;第三阶段:参加由助教们安排的讨论会。讨论时学生必须提供一份报告并做答辩，答辩通过后得到3个学分。虽然UPOP实施的社会环境和实施方式与我们的实践教学大不相同，但它有以下几个方面值得我们借鉴:UPOP有一个专门的部门或者说是管理队伍负责UPOP协调、学生服务以及与校友联系等管理工作，这就保证了学生的实践活动能够顺利实施，如果过程中遇到问题也可以及时得到解决。所以我们的高校也需要设立相应的管理部门来专门负责学生的实践教学工作。在实习之前，管理部门要给学生安排一个集中培训，除了专业技能的培训之外，最主要的是训练他们的沟通与协作能力。学生的实践活动不一定局限于学校的统一安排，可以鼓励学生主动与企业联系，分小组实习肯定会比大批量人员的实习质量更好。无论是哪种实习方式，学生和企业一定要签订协议，以保障学生的安全和企业的利益不受损失。实习结束之后，学生为了得到学分，还必须从本学院找一位教师评阅实习报告和参加答辩，讨论整个实践情况。当然，在实践教学过程当中，除了可以参考以上几个方面，我们还应注意选择大型的正规的企业进行实习，这不仅可以较好的保证学生的人身安全，也可以让学生学到更专业更前沿的知识;同时我们还应该注重学生兴趣和爱好的培养，兴趣是学习的最大动力。 二、国内外大学材料科学与工程专业实践教学差别及其原因 着眼于世界，我们发现，美国，德国，英国，日本，澳大利亚等工业比较发达的国家，他们的高等教育尤其是工科教育水平远远超过其他国家。这与他们本国的国情、教学理念、文化等因素存在着密切联系。经过此次调查发现，他们的工科实践教学都具有以下几个特点:1、学生人数少，实践教学资源充足，实验室随时向学生和教师开放，而且学校会举办很多的学术交流活动。2、社会对大学生的实践实习活动非常支持，保证学生有大量的机会去培养自己的实践动手能力。3、对学生理论知识的培养较弱，更注重培养学生的动手能力和实践创新能力。4、重视学生兴趣和特长的培养，从事研究的教师和学生的专业素质相对较高。以上几点都是我国大多数高校所不具备的，其原因有多个方面:第一，高等工科教育受国情的制约和影响。虽然我国高校的实验教学资源比较完善，但由于学生人数多，就很难保证实验和教学质量;同时，人数多也不便于学生和实验设备的管理，所以我国大部分高校的实验室很难做到随时向学生和老师开放，这种现状导致的结果就是我国学生的实践动手能力和专业素质普遍不如发达国家的学生。第二，我国高校的实践教学得不到社会的足够支持。一般的中国企业都不太愿意接受学生在其单位实习，其原因是多方面的:一是现在我们还没有一套比较正规合作协议来保证学校和企业双边利益;二是学生实习必定会影响企业正常的生产工作，可能会损害企业的经济利益。三是企业担心自己的技术专利或科研成果外泄。第三，中国传统的教学方式———灌输式教学，虽然能够使我们的学生有较高的理论水平，但同时也使我们的学生缺乏自主学习的能力和实践创新能力。 三、我国未来实践教学的发展趋势 在与发达国家的比较中可以看出，我国高校在工科实践教学过程中还面临的众多问题，在今后的发展道路上，我国的材料科学与工程专业实践教学到底该如何走下去?首先，必须改变现有的教学理念和教学模式。在本科教育阶段，在打好基础的前提下，我们应尽可能地摒弃灌输式的教学方式，尽早地培养学生的创新思维，锻炼学生的研究能力。其次，企业应该转变发展观念，站在长远的角度去看问题。虽然企业也有自己的研发团队，但高校的科研力量更强。如果能把高校的科研优势和企业的生产需求相结合，肯定能够达到双赢。实际上，许多企业在遇到技术难题的时候经常会向高校教师寻求帮助，如果能让这种简单合作方式正规化、制度化，并且让学生参与其中，在各种生产和科研项目中培养学生的实践创新能力和专业素质，那结果将不止是双赢。最后，国家必须重视对材料研究型人才的培养。材料是当代社会经济和科学技术发展的四大支柱之一，它渗透于社会建设的各行各业，尤其是在高科技领域和军事领域显得更为突出。计划经济时代，企业是国家的，为了加快国家的发展，每个企业都设有实习科，专门接待高校学生实习。现在，我国已然是市场经济，但我们的实习体制却没能及时转变过来，也就是国家没有及时出台相关的政策来支持高校的实践活动，从而导致现在高校实践教学的开展出现瓶颈。所以，国家应该尽快出台相关的政策，鼓励企业给学生提供实习机会，确保我国的工科教育能够健康快速的发展。 作者：谭敦强赵渊博刘建英刘阳单位：南昌大学材料科学与工程学院 材料科学论文:材料科学与工程专业人才培养问题的若干认识 【摘 要】结合我校材料科学与工程专业的现状和人才培养规律的认识和思考，提出了构建“大材料”（Material）教育背景下开放式（Open）个性化（Individuation）的人才培养模式（简称MOI人才培养模式）的必要性。并通过本模式的实践，以人为本，因材施教，在新形势下为社会培养复合创新型材料科学工程专业精英人才做出了突出的贡献。 【关键词】材料科学与工程 MOI人才培养模式 复合创新型 在现代科学技术中，材料、信息和能源被誉为国民经济发展的三大支柱。新材料是现代科学技术发展的物质基础和技术先导，材料学科的发展和进步对工业的发展和进步起着关键性的作用。材料科学与工程专业以材料学、化学、物理学为基础，系统学习材料科学与工程专业的基础理论和实验技能，并将其应用于材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面研究的学科。主要培养具备包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料等材料学科领域的科学与工程方面扎实的基础理论知识和过硬的专业技能，能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能等领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作，适应社会主义市场经济发展的具有创新意识的高层次、高素质全面发展的科学研究与工程技术复合型人才。 一、我校材料科学与工程专业的现状 江西理工大学（原名南方冶金学院）是我国有色金属工业和材料学科领域重要的人才培养和科技创新的重要基地之一，被誉为“有色冶金人才摇篮”，学校先后隶属于国家冶金工业部和中国有色金属工业总公司，具有鲜明的有色金属行业特色。1958年创办炼铁、炼钢、轧钢专业，1972年创办有色金属压力加工专业，之后又陆续创办了无机非金属材料工程、材料化学、材料物理和材料成型与控制工程等专业，在上述专业的建设发展基础上，形成目前的材料科学与工程专业学科，涵盖以下五个二级学科专业：金属材料工程、材料成型及控制工程、无机非金属材料工程、材料物理、材料化学，其中，金属材料工程是江西省“九五”、“十五”、“十一五”重点学科、省级品牌专业、省级示范硕士点。并建有国家铜冶炼和加工工程技术研究中心、国家钨与稀土产品质量监督检验中心、钨资源高效开发及应用技术教育部工程研究中心、江西省有色金属加工工程技术研究中心、江西省铜冶炼和加工工程技术研究中心等科研平台。 二、材料科学与工程专业人才培养规律的认识与思考 社会的不断发展对人才提出了更高的要求，这一客观要求也就使得学校必须创新人才培养模式，建立新的人才培养机制，采取更加科学、更为人性化的教育方法和手段，最大限度地开启挖掘人才的创新思想。［1］我校材料科学与工程专业历经53年的教学实践积淀，使我们对本学科、本领域的人才培养规律有了较深刻的认识，主要体现在以下几个方面： 1．对人才培养过程的认识与思考 人才培养过程是一个庞大的系统工程，它一般包括：“入口――培养环节――出口”三大阶段。入口与出口是人才培养的两个关键环节，二者相互制约又是相互促进的过程。出口畅，入口才能旺；入口强，出口才可能畅。而出口畅（就业好）的前提是以学生培养质量作为保证的。学生培养质量的高低关键在于培养环节，因此，培养环节是整个教学的重要环节，是教学工作的核心。这一环节，主要包括培养目标的定位；培养方案或教学计划的制定；教材建设以及教学环境、条件的改善等。这些方面都是教学改革的重要内容，也是实现人才培养目标的重要保证。 2．对人才培养目标定位的认识与思考 人才培养目标是人才培养模式的方向，对整个人才培养过程具有重要的指向作用。要实现人才培养目标，关键是“找准定位、发挥优势、办出特色”。关于人才培养目标的定位，在高等教育阶段大众化、普及化的当今，不同类型、不同规格、不同专业的人才有着不同的质量评价标准。例如：学术性、研究型的精英人才、通识教育的复合型人才、技术应用型人才和实用型人才等，社会对不同规格的人才在知识、能力、素质等方面的要求是不同的。人才培养模式受社会的政治、经济、文化等因素的制约，不同的社会及不同的时代有着不同的人才培养模式。通过总结我国几十年的教育教学经历及其人才培养规律，可归纳出如下三种具有鲜明时代特色的人才培养类型： 一元“专才型”人才：［2］该人才培养实行统一招生和固定学制，专业划分细，口径狭窄，其社会背景是高度统一的计划经济体制。一元型人才的特点是：学生重点掌握自己所学的专业，专业之外的知识相对薄弱。这种模式在我国生产力水平较落后，各行各业急需各种专业人才的计划经济时挥了积极作用；而随着我国社会主义市场经济的建立和国民经济的迅猛发展，传统的专才型人才培养模式已明显落后于时展的步伐，因而构建新的创新型人才培养模式势在必行。 二元“T型”人才：［3］所谓T型人才培养模式是以继续学习能力的培养为核心，以实践能力的培养为重点，使受教育者具有较强的创新精神与创新能力而构建的一种新型的人才培养模式。该人才培养模式既能适应市场经济发展的需要，又可激发个人学习的兴趣和主动性。T型人才虽然有了更多领域的知识，但学习过程仍是在规定课程、规定学习计划和培养目标下完成的，这种过于死板的“职业定向型人才培养”仍不能完全适应动态、变化和发展的社会需求。 多元复合型人才：［4］即“厚基础、宽口径、强能力”的人才类型。该人才培养的特点是基础知识丰富，专业知识扎实，具有针对性。同时，在其它相关领域又具有一定的选择性和弹性，能够根据学习或工作的需要及时掌握非专业知识，处理相关信息，从而使知识和能力呈现多元化的特点。显然，多元复合型人才更能适应当今社会和时代的需要。 3．对人才培养质量的认识与思考 材料科学与工程专业人才的培养应注意“三个避免”，［5］即避免过于理念化、避免专业过窄、避免过于实务性和操作性；提高人才培养质量，应注重“三个结合”，即理念与实践相结合、学校与企业教育相结合、国际先进做法与我国实际情况相结合。通过人才培养模式创新，传承和发扬本学科特色和品牌效应，在国内材料类专业人才培养方面占据一席之地。 4．对学生素质教育的认识与思考 现代化社会的关键是人的现代化，是人素质的现代化。而传统的教学模式束缚了人的素质提高。我们认为，素质教育是一种教育观，也是一种教育思想，并且素质与知识、能力往往是融为一体的，三者密不可分。因此，我们要树立“知识＋能力＋素质＋人格”的人才质量关。大力推进素质教育：一要提升学生的素质，二要培养学生的能力，三要训练学生的思维方式。通过这些措施，促进素质教育水平的提高，使学生更好的全面发展。 三、MOI人才培养模式创建的必要性 作为江西省有色金属材料工程人才培养重要基地和新材料研发中心，我校材料工程专业坚持“教学研究型”定位，紧密结合地方资源优势和行业特色，“服务行业、服务地方”，历经53年的建设与发展，形成独特的人才培养模式和科研特色，在行业内具有较大影响力。 然而，随着经济、社会和科技的发展，材料物理与材料化学之间，金属材料与无机非金属材料之间的界限逐渐模糊，几大材料之间有着更多的内在联系和共性，如在知识体系上，材料结构、性能及检测方面具有很大的共性；在课程设置上，如都开设了《材料科学基础》、《材料力学性能》、《材料物理性能》、《材料研究方法》等学科基础课程。因而仅具有单一材料专业基础的人才已远不能满足现代社会发展需求，材料科研和生产需要有宽广知识面的复合创新型人才。［6］我们所认为的复合创新型材料专业人才应当具备以下几个标志性特征：一是具有比较扎实的材料学科基础理论功底和复合的知识结构；二是具有从事材料工程领域实务工作的能力和较强的创新能力；三是具有更宽的专业视野、法学及管理观念和较高的外语水平；四是具备良好的职业操守和人文素养。 材料科学论文:材料科学与工程专业《晶体学基础》教学改革的探讨 摘要：《晶体学基础》是材料科学与工程专业的重要专业课程之一，也是进一步学习材料专业其他课程的基础。本文根据材料专业《晶体学基础》教学中存在的问题，从教学内容和次序、教学手段以及教学模式三个方面，提出了课程教学改革的详细思路。 关键词：晶体学;教学内容;教学手段;研讨式教学;教学改革 一、前言 《晶体学基础》课程是为地质学、材料科学、矿物学等专业学生在完成高等数学、普通化学和物理学等公共课程后而开设的一门专业基础课[1-4]。对于材料科学与工程专业的学生而言，《晶体学基础》课程中的晶体结构、晶体对称性、倒易点阵、晶体投影、晶体生长、晶体缺陷等晶体学基本知识，是进一步学习《X射线衍射》、《电子显微分析》、《材料科学基础》、《材料力学性能》以及《材料物理性能》等专业课程的基础[2]。在材料科学领域，调控材料的性能是人们追求的目标。如果一种材料的成分确定，那么它的电学、光学、磁学以及力学等性能将取决于材料的晶体结构类型和晶体中存在的缺陷特征（如杂质原子的浓度、位错密度和晶粒尺寸等）。因此，《晶体学基础》课程的基础知识不仅在材料科学与工程专业各门专业课程的教学中起到重要的作用，而且将对学生们将来的材料科学与工程实践起到重要的指导作用。 开设《晶体学基础》课程以前，北京航空航天大学材料科学与工程专业的晶体学教学计划主要安排在《材料科学基础》课程中，大约讲解4学时。另一方面，在《X射线衍射》和《电子显微分析》等专业课程教学过程中，过去通常要利用2～4学时来讲解布拉斐点阵、倒易点阵等晶体学知识。这使得部分晶体学知识被重复讲授，而一些重要的晶体学知识没有得到无法全面、系统和深入地讲解。基于以上原因，北京航空航天大学自2010年起对材料专业的本科2年级学生开设了《晶体学基础》课程。 通过过去几年的《晶体学基础》课程教学实践，学生们普遍反应对晶体学基础知识的理解更加全面和深入了，同时在学习与晶体学相关的其他材料专业课程时，也更加得心应手。但是，目前的晶体学教学中还存在以下3个主要问题。 1.晶体学涵盖的内容十分广泛，它是多个学科的重要基础课程，不同学科对于晶体学知识的侧重点有所差别。目前，国内《晶体学基础》的教材主要是面向地质和矿物专业而编写的[5]，其包含的内容以及章节编排次序也是为了使地质和矿物专业学生更好地掌握相关晶体学知识而设计的。所以，现有教材的教学内容以及讲授次序并不完全适用于材料专业《晶体学基础》课程的教学。 2.《晶体学基础》课程中包含着很多晶体学基本概念，同时还有非常抽象的宏观和微观对称操作以及晶体的投影操作。在以往的晶体学教学过程中，主要借助一些静态的二维或者三维图片进行讲解，其表现力度有限，无法有效地使学生理解和掌握抽象的晶体学基本概念和理论。 3.在《晶体学基础》的授课形式上，过去主要以教师讲授为主，学生主动参与较少。仅仅通过教师对《晶体学基础》中复杂空间对称变换进行讲解，难以使学生深入理解晶体中对称特点、内部质点的堆积规律以及复杂的空间概念。同时，这样也不利于学生创造性思维和解决实际问题能力的培养。 由以上分析可见，现有的《晶体学基础》教学已经难以满足材料科学与工程专业学生培养目标的要求。因此，我们有必要对该课程的教学内容、教学手段和教学模式进行改革，以充分调动学生的学习积极性和主动性，提高学生的学习兴趣，使学生真正理解和掌握晶体学知识的精髓，为学生在将来的材料科学与工程实践中打下良好基础。 二、教学内容和讲授次序的改革 目前，本校《晶体学基础》的教学课时共32学时，与地质学和矿物学专业相比，总授课时间较少[3，4]。为了在有限的教学时间内讲授材料科学专业学生所必需掌握的晶体学基础知识，有必要将那些与材料科学专业相关性不大的内容进行删减。例如，晶体理想形态和晶体规则连生方面的内容对地质学和矿物学专业十分重要，但是对于材料专业学生来说，只需要在课程绪论中加以概述就能够满足本专业的教学要求了。同时，对于后续材料科学的其他专业课程将详细讲解的知识点，也可以进行适当删减，如晶体相变、晶体物理学等内容。另一方面，对于进一步学习材料专业其他课程而需要用到的一些重要晶体学基础知识，应该增加讲解内容的深度。例如，倒易点阵、吴氏网等基础知识对于分析材料的微观结构特征至关重要，但是，现有教材中的以上相关内容过于简单，无法满足材料专业学生的培养要求，所以，需要增加相关的授课内容。 教学内容的变更促使我们进一步思考授课内容编排的逻辑性。由于晶体学授课内容和侧重点发生了变化，所以，我们就不能按照现有教科书中针对地质和矿物专业的教学目的来安排授课次序，而应该按照材料专业对晶体学教学内容的要求，研究如何安排授课次序才能更有利于本专业学生由浅入深、循序渐进地学习相关晶体学基础知识。例如，在讲解晶体宏观对称性之前，有必要先讲解一些典型晶体结构的实例，以帮助学生形象地理解复杂的空间对称操作;将晶体的微观对称和空间群知识从原教材的第七章提前到第三章[5]，使其与晶体宏观对称合并成晶体宏观和微观对称一章，这样有利于从宏观和微观相互联系的角度进行讲解;另外，倒易点阵知识应该从原教材的第一章后移到第四章，在讲解完晶体定向和晶体学符号之后，学生们熟练掌握了晶体正空间的晶面和晶向指数，此时讲授倒易点阵知识更有利于学生理解复杂的正空间和倒易空间的相互变换。 三、教学手段的改革 《晶体学基础》课程的难点是晶体宏观和微观对称、晶体的投影以及内部质点的堆积。除了采用传统的板书和二维图形对这些晶体学难点知识进行讲解以外，我们应该更加注重利用一些三维模型。例如，在讲解晶体的球面投影和吴氏网过程中，利用地球仪作为三维实物模型，能够更好地说明晶体的各个晶面在进行球面投影过程中的操作次序，以及解释如何利用吴氏网来计算晶面夹角。在讲解晶体的旋转对称时，可以利用一些特制的三维立体模型，形象地显示出不同轴次的旋转对称;另外，在讲解晶体的极射赤平投影时，可以针对一些具有特殊对称特点的宏观晶体，让学生自己动手制作相关的三维实物模型，通过观察各晶面的投影特点，加深对极射赤平投影知识的理解。 同时，为了使学生更加形象地把握各种对称变换特征和晶面投影规律，我们应该进一步利用三维多媒体软件，制作一些三维动画作为辅助教学手段[6]。这样能够通过三维旋转来观察晶体的宏观对称特点以及晶体结构中的质点（原子、分子或离子）位置，满足晶体宏观和微观对称要素及其操作等抽象教学内容的教学目的，使学生能够直观地观察不同宏观和微观对称操作的特点，从而加深对这些抽象晶体学概念的理解。 四、研讨式教学模式的改革 本校《晶体学基础》课程在开课初期的授课形式为大班整体授课，包括所有材料专业大二的学生（约150名）。由于听课学生人数较多，导致教师难以实时掌握学生的听课效果。故而，本校自2013年起对《晶体学基础》课程进行了“小班化”教学实验（每班70～80人），有效地提高了授课效果。但是，目前的教学模式基本上还是以教师的“填鸭式”教学方式为主要授课模式，学生缺乏学习的主动性，没有积极地思考问题。因此，应该实现教师和学生共同主导本课程的教学过程，通过师生之间以及学生之间“研讨式”的教学模式，使学生在研讨过程中理解和掌握《晶体学基础》的基本概念和抽象知识。针对每堂课的重点讲授内容，教师在课堂中提出相关问题，将学生分成若干小组，每组4～6人，在教师的引导下，通过学生之间反复讨论将复杂的晶体学问题进行逐步阐明，这样也有利于检验学生对每堂课知识的掌握情况。同时，将分组讨论的结果纳入平时成绩的考核体系，鼓励学生主动提出问题，并积极地通过讨论来相互启发，进而解决各个难点问题。 另外，师生应该充分利用本校在校园网上建立的晶体学课程中心平台。一方面，鼓励学生在网络上进行自由讨论，另一方面，让学生针对以上问题在课堂上以小组为单位进行发言和讨论。通过以上“研讨式”教学模式及时获得学生学习效果的反馈，从而调整讲课速度，提高学生的学习效果。 五、总结 《晶体学基础》是材料科学与工程专业的重要基础课程，应该按照材料科学专业学生应该掌握的晶体学知识，优化编排授课内容和次序，提高授课效果;利用三维晶体学动画模型，加深学生对晶体对称要素及其操作等复杂晶体学概念和理论的理解;建立“研讨式”教学模式，针对课程的重点和难点，提出学生课堂和课后研讨的主题，检验学生对授课内容的掌握情况，提高学生通过主动提问以及相互讨论而获取知识的能力，最终使学生更好地掌握材料科学专业必需的晶体学基础知识，培养学生分析问题和解决问题的能力。 材料科学论文:金属材料科学与工程专业生产实习教学改革与探讨 摘要：生产实习是高校人才培养的重要环节之一，也是工程教育认证现场考察的重点环节之一。本文针对金属材料科学与工程专业生产实习中存在的问题，进行了教学改革的尝试，获得了良好的实习效果。 关键词：金属材料科学与工程专业;生产实习;教学改革 据统计，我国每年工科大学毕业生的数量居世界之首，但毕业生的质量却令人堪优。在工程教育认证新形势下，如何强化工程意识，培养解决复杂工程实践能力是高等工程教育中刻不容缓的事情之一[1-3]。生产实习的目的是将理论教学与企业生产密切结合，提高专业兴趣，扩宽专业认识，为同学即将选择考研专业和就业提供指导，培养同学专业工程实践和复杂工程实问题的解决能力。因此，生产实习承前启后至关重要。 目前尽管建立了众多的校外实习基地，但企业考虑到实习安全、生产效率、生产车间场地空间等问题，导致生产现场停留参观时间短。同时，车间噪音大，实习小组人数多，在“只许看，不许动”动的束缚下，实习变成了参观、走马观花[4，5]。因此，同学对生产设备、生产工艺过程的了解和认识浮浅，甚至是囫囵吞枣。在工程认证新形势下，探索教学模式改革将具有重要的意义。 一、生产实习教学改革 1.生产实习基地的选择。在市场经济和目前企业经济运行困难形式下，企业在生产活动中均把经济效益作为首要考虑因素，学生实习一般不会给企业带来直接的经济效益，反而可能会对工厂正常的生产秩序和安全造成或多或少的影响。因此，企业对接纳学生实习一般持消极态度，能安排学生实习时间和次数有限。同时，由于实习经费限制，对生产实习基地只能就近选择。因此，在实习经费和实习基地均有限的情况下，合理资源安排尤为重要。 （1）建立校外精习基地。所谓精习，选择典型的产品，熟悉零件的整个生产加工过程，既包括材质选择、进厂检测、生产设备型号、生产工艺制定、相关的性能检测与质量控制、产品的市场定位与销售情况、企业管理与企业文化。让同学以工程技术人员的角度去熟悉、分析产品零件图、加工工艺图、焊接工艺图等生产工艺过程。采用先课堂讲解（兴趣引导）―同学现场实习（感性认识）―课堂交流讨论（启发深入）―再次现场实习（理解领悟）―课堂讨论交流（融会贯通）的方式进行。 精习基地选择一是交通方便，便于学生多次实习往返，节省实习经费;二是精习基地要有独立功能产品或运动部件，既涵盖金属原料质量控制、加工成型（铸造、锻压、焊接、塑性成型、热处理中的一种或一种以上成型工艺）、质量检测、装配等工序。三是厂家积极配合，能提供产品生产图纸、生产和检测工艺文件、生产设备资料，并可接纳多次实习。 精习基地给同学一个全面系统的材料成型工程概念，让同学由浅入深，由表及里，归纳总结其工艺选择的理论依据、质量控制的方法，根据工况和经济性，选择零件热处理、耐磨、耐蚀处理方法，探索思考该产品生产质量提升空间，进而培养解决复杂工程实践问题的能力。 （2）建立校内精习基地。大学一般建有科技成果转化孵化器，既高校技产业园。虽然高校企业产业园的企业规模小，对生产实习来说，具有得天独厚的优势。辅助教学是高校产业园的职责之一，便于联系落实实习任务，时间安排灵活。二是交通便利，便于往返多次实习。另外，高校科研成果成功转化案例的学习，有助于激发同学学习的兴趣和激情，培养同学创业的意识。 （3）建立校外泛习基地。所谓泛习基地是指学生在企业实习1～2次，主要是让同学了解熟悉不同零部件的生产成型工艺过程，掌握金属零件不同的成型工艺，扩宽对产品生产加工视野。由于企业接纳实习时间的限制，同学对泛习基地的生产工艺过程难以深入的理解和贯通，因此指导老师的预先讲解、同学对企业相关产品、工艺的预先资料的收集、查阅和实习后现场答疑讲解是决定泛习基地实习效果的关键环节。 一般精习基地选择1～2个企业，每个小组安排3～4次进厂实习机会，每次实习0.5～1天。泛习基地安排4～6个企业，每个企业安排1～2次进厂实习机会，每次0.5～1天。精习基地、泛习基地实习时间和次数的安排，可根据企业生产工序、生产规模、设备开工使用情况灵活调整。 2.指导教师工程素养的培养。目前高校师资评聘过分依重科高层次科研项目和论文，忽视了高校教师的工程应用能力的培养和引导。同时，很多高校教学重课堂理论教学的考核与评价，轻工程实习的投入与考核。另外，实习现场环境工况复杂，指导生产实习不仅需要投入时间和精力多，还要求老师具有较好的身体素质。因此，要到达预期的生产实习效果，具有工程开发或企业工作背景的指导老师尤为重要。选择有经验的老教师带年轻教师，培养实习指导教师教学梯队，是完成实习的有效保障[6]。 指导教师到精习、泛习基地企业同技术人员交流座谈，预先调研、制定实习计划，收集编制实习报告。同时，做好预先动员，讲解和指导工作。这些工作已远远的超出了“教学工作量”所能体现出的工作量，需要指导老师相互合作，共同完成。指导教师工程背景培训需要学院、学校领导的重视和教学规章指导的引导。 3.教学模式改革。 （1）实习前沿。同学第一次到企业实习，带着对未来工作环境的憧憬，也充满了对企业的好奇与迷茫。愿望是美好的，但现实是残酷的。所选择的精习、泛习基地在企业规模、技术先进性、企业管理、车间环境等诸多方面可能差强人意，实习动员要预先化解同学心中的就业观与实习现实企业的落差，树立正确的择业观念，引导同学走进企业，培养兴趣，扩宽对专业的认识。同时，鼓励同学不仅带着眼睛去实习，更要带着脑子去思考，去发现问题，并运用所以理论，探讨解决实践工程问题的可行性。 （2）编写实习报告。指导教师根据安排企业实习时间、企业设备开工情况，修改、编写实习报告，避免同学实习报告流水账、抄袭雷同、言之无物。实习报告采用启发、讨论，研究与探讨的方式，引导同学对产品选材、成型工艺、质量控制、产品性能逐渐深入分析研究，将所学理论与产品加工制造工艺、技术相结合，培养同学解决复杂工程问题的能力。因此，实习报告的编写是针对精习基地、泛习基地有的放矢，引导同学在实习过程中抓住重点环节，透过实习产品，回归到理论的运用，将课堂理论与生产实践融汇贯通。 （3）实习考核。实习成绩的考核与评定是实习学风引导的指挥棒。同时，考评制度也影响下一级同学学风和实习态度。制定合理的实习考核办法是实习效果保障之一。一般从实习纪律（10%）、实习笔记（20%）、实习报告（40%）、实习答辩（30%）四个环节进行评价。实习笔记采用时抽查，即可可以监督同学，也可以及时了解同学实习掌握情况，合理的安排实习时间。实习答辩采用分组座谈式答辩，同学主动讲述和提问回答相结合，为同学进行理论的深化和梳理。 二、生产实习改革应用及效果 金属材料科学与工程专业生产实习教学计划3周15天，我们安排青岛扎克船用锅炉有限公司、青岛金海纳有限公司作为精习基地，莱钢锚链、青岛海立、城阳丰东热处理、潍坊丰东热处理、高密高锻5家公司作为泛习基地，其产品包括：船用锅炉、采煤机截齿、海上平台锚链、冰箱变频压缩机、活性屏离子氮化炉、压力机等。 实习参观公司按其产品成型工艺分，焊接成型：锅炉压力容器埋弧焊、CO2保护焊、氩弧焊、锚链闪光对焊、截齿钎焊。塑性成型：炉体的卷压成型、汽车壳体零件的板料冲压成型、锚链横档的热锻成型。铸造成型：压力机及其零件的砂型铸造、消失模铸造成型。机械加工成型：变频冰箱压缩机机械加工。板料和棒料下料：剪板机下料（≤8mm）、火焰和等离子气割，棒材和管材的带锯切割下料。此外还涉及热处理工艺：截齿的感应淬火、渗碳淬火、离子氮化、气体氮化及其喷丸、喷砂除锈预处理工艺。按检测方式可以分为探伤检测：压力容器X射线探伤、着色探伤和锚链超声探伤。力学性能检测：锅炉焊缝的拉伸试验、冲击实验。产品性能检测：锅炉的水压检测、变频压缩机噪声检测。锅炉材料和锚链材料的元素检测分析。从实习内容看涉及了本科课程中的金属材料学、材料的力学性能、成型原理与工艺、热处理工艺与装备、无损检测等课程。 学生在实习过程中，经过与指导老师、企业技术人员互动，在实习报告的引导下，通过课堂探讨交流，能够积极主动地完成各项实习任务，实习效果良好。另一方面，生产实习企业与学生获得了互相认可，既企业在进行安全教育的同时，也给同学做了下一年度的招聘需求，同学可以带着企业的技术问题在企业完成本科毕业设计，促进了学生的就业工作。 三、结论 在新的工程认证形势下，通过学校、教师、学生、企业多层次全方位的精习基地、泛习基地建设、实习指导报告的引导、实习指导教师队伍的形成，探索培养养具有解决复杂工程问题的工程技术人才新的生产实习改革正在付诸实施并初显效果。 材料科学论文:电子理论在材料科学中的应用 摘 要 材料科学本身就是建立在研究微观离子的基础上的，电子理论以其特性占据这材料科学研究中的重要位置。可以说，现在材料科学领域中对电子理论的应用是必不可少的。同时，电子理论是一个庞大的体系，其中包含着多种子理论，本文就以实践种应用广泛的密度泛函理论为例，简要叙述电子理论在材料科学的各个领域中的重要作用，并阐述其部分内在规律，以期无论是对电子理论还是材料科学都能具有发展和推动的作用。 关键词 电子理论；密度泛函理论；材料科学 近几年，密度泛函理论与分子动力学相结合，在材料设计、合成、计算等诸多方面有明显进展，成为计算材科学的重要基础和核心技术。其他量子力学多体问题往往会具有一些“硬伤”，在计算的效率上，计算结果的精确度上，甚至于计算的方法上都难以达到一定的高度，随着密度泛函理论的出现，使量子力学的研究又提升到另一个层次，与其他解决量子力学多提问题的方法相比，采用密度泛函理论所进行的研究能够给出让人满意的结果，尤其使数据的精确，更能够应用到其他领域的研究中，例如化学、数学等，甚至应用于工业生产和人们的生活中。 1 电子理论概述――以密度泛函理论为例 近年来随着物理学的快速发展，人类在探索与发现量子力学和微观事物本质问题上的研究成果越来越多，现今科学学科的分支确定更加细致化，仅就材料物理学科来说，建立了计算机材料分支学科。物理材料的基本性质多数会受到电力结构的影响，故而研究电子理论也必须借助于量子力学。发展电力理论为研究材料科学奠定了坚实基础，同时也给材料科学的研究提供了有利的预测依据，能在一定程度上提高材料科学的发展速度，因此在材料物理科学中论述电力理论的意义和可行性是十分明显的。 电子理论是一种传统理论的统称，但实际上电子理论中包含很多小的概念和理论，不同的理论也有不同的表述方式，密度泛函理论是较早的一种量子理论，他是以Thomas-Fermi的理论为基础，产生于1960年到1970年。对于密度泛函理论来说，它与传统的量子理论的不同在于对基本物理性质的描述方法，也是一种基准。前者是将粒子密度作为基本物理量，而后者则将研究重点放在粒子密度上，使得二者有很大的不同。 密度泛函理论并不是一成不变的，而是随着科学研究的愈加深入而逐步发展的。从基本理论到现在的非局域泛函，不断有新的理论来扩充这一理论所涵盖的范围，同时，这些理论互相弥补，也使得计算结果越来越精确和有效。可以说，这一理论是一种活的理论，它不但在本身领域不断深入发展，还与其他理论相互联系，活跃前进。 我们所称的密度泛函理论具有很强的特点，主要在于需要通过计算机的运算来进行，运行的计算机中需要装载相联系的软件。在市面上我们可以看到许多有关软件，上面我们说到，不同的密度泛函理论所计算出的结果也不尽相同，主要差别在于数据的精确性，中间的差别在一定程度上与所使用的软件有关。这一理论由于它的应用性广泛，被用于多个领域的计算中，但也存在其本身的问题。但是，总体来说，密度泛函理论是一种相对较成熟的理论体系，今后其发展也将会更加多样。 2 密度泛函理论在材料科学中的应用 如上所述，密度泛函理论在应用中已经得到了广泛的实践。“近几年来DFT同分子动力学方法相结合，在材料设计、合成、模拟计算和评价诸多方面有明显的进展，成为计算材料科学的重要基础和核心技术”。 2.1 电性材料科学中的应用 在电能与热能之间的转换的领域上，各国的研究者都在深入进行研究，试图找到一种新的电子特征。有的科学家利用密度泛函理论研究出某种材料的导电性能与金属相比的优劣；有些科学家利用密度泛函理论框架中的小的理论，研究了电子、磁及其相互作用的问题，“结果表明，体系的性质随原子位上库仑相互作用参数U的改变而显著变化”。有的科学家运用密度泛函理论，将增强的表面超导和图像翻转现象进行了计算和预判。 2.2 磁性材料科学中的应用 磁性材料科学是起源很早的一门科学，我们都知道，铁是最早被发现具有磁性的物质，千百年来，人们对磁性科学的态度从神秘到了解，现在已经通过多种方法在研究。有些科学家通过密度泛函理论获得了FeN的结构、结合能和磁矩，并且研究出团簇的尺寸的不同对原子的磁矩没有必然的影响，反而原子会在某一范围内变化。 2.3 光学材料上的应用 光学材料一般是指传输光的介质材料，有些科学家利用密度泛函理论研究而得出：“在有机多层光电子发射二极管、光族材料和高密度光数据贮存材料上有潜在应用。” 2.4 在纳米材料上的应用 纳米材料是指物质的3个纬度中至少有一个纬度的量级是纳米。纳米材料自被发现以来，逐步广泛应用在生产、生活中，我们生活中所常见的纳米防爆膜、纳米微针等，现在在信息产业、能源产业、环境产业等都有广泛的应用，同时科学界对纳米的研究还在更加深入和精确。一些科学家利用密度泛函理论，研究出某些物质能够吸收红外，并且这种吸收能力极强。 3 结论 经典的电子理论认为，正离子所形成的电场是均匀的，而自由电子由于是运动的而不具有这种特性，自由电子和正离子相互碰撞不能形成新的物质，而仅仅是作为一种机械运动。正因为自由电子的不规律运动，所以没有显性的表现形式，但一旦给自由电子一个外在的力，例如磁场，自由电子就会有规律有方向地进行移动，从而形成电流。本文所讨论的密度泛函理论，是在电子理论中具有重要地位的一种理论，尽管它现在已经广泛应用于化学计算中，但是电子理论是包含多种其他理论，因此密度泛函理论更需要其他理论作为依据和支撑，其本身也能够为其他理论研究提供理论支持，因此，无论是主要利用该理论或者是借鉴密度泛函理论的原理或计算方法，做出的研究也渐渐投入到实践中，从而真正有益于人类。 材料科学论文:研讨与展望高分子材料科学的发展进程 摘 要 高分子材料科学作为一种前沿学科，在当前保持了一种持续发展的态势。本文从基本概念以及发展的过程向大家介绍这一门科学。 关键词 高分子材料 现状 可持续发展 1高分子材料的相关概念 1.1高分子材料的基本概念及来源 高分子材料（macromolecular material），以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。按来源可分为分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等 1.2高分子材料的分类 高分子材料按照特性分为橡胶、纤维、塑料、胶粘剂、涂料和高分子基复合材料等，其中前三种被称为高分子的三大材料。 橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料，经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高，一般为结晶聚合物。塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分，再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。 2高分子材料科学的发展进程 2.1高分子材料科学的发展历史 高分子学科的建立，至今不到80年。从远古时期开始，人类就已经学会使用天然高分子材料，比如天然的树脂、橡胶、棉花、木材等。 20世纪20年代，才出现高分子科学的概念。到了20世纪30年代，高分子材料工业才步入发展阶段，而到了20世纪50年代配位聚合的出现极大地推动了高分子材料的发展。进入20世纪下半叶，高分子取得了一系列突破性的进展，比如聚烯烃的多元聚合，设计合成嵌段，超支化等聚合物等。 2.2高分子材料科学的发展现状 进入21世纪，单单从一个大方向来描述高分子材料的发展现状是不可取的也是不全面的，所以将简单分为几个领域分别介绍目前的发展现状。 在电气工业领域，高分子材料也有杰出的表现。随着时代的发展，高分子材料在电子、家电和通信领域。我国电气生产大国，全行业对高分子材料需求量较大用量。高分子材料轻质、绝缘、耐腐蚀、表面质量高和易于成型加工的特点正是生产各种家用电器的最佳材料，而家用电器是人们的必须生活用品，所以高分子材料在电气工业的发展是会一直进行下去的。 在机械制造领域更加少不了高分子材料。比如，目前世界不少轿车的塑料用量已经超过 120千克/辆，德国高级轿车用量已经达到300 千克/辆。可见在汽车制造方面，高分子的发展还是比较成熟，系统的。并且可以预见，随着汽车轻量化进程的加速，塑料在汽车中的应用将更加广泛 高分子材料还在航空航天，建筑工程，医疗，包装行业等众多领域发展已经比较成熟，并且正在朝着一个更加规范，更加科学，更加和谐的方向稳定发展 2.3高分子材料科学的发展前景 高分子材料科学代表的是一种前沿技术，其发展趋势也必然要适应社会发展的潮流和最先进工业发展的需求。 2.3.1精细化 随着时代的发展，精细化必然成为材料的主流趋势，未来将纳米技术融入其中也是势在必行的。高分子材料的纳米化可以依赖于高分子的纳米合成，这既包括分子层次上的化学方法，也包括分子以上层次的物理方法。利用外场包括电场、磁场、力场等的作用，采用自组装或自合成等方法，靠分子间的相互作用，构建具有特殊结构形态的分子聚集体。 2.3.2绿色友好化 在强调可持续发展的21世纪，任何事物都在渐渐转型，高分子材料也不例外。实现绿色友好化，需要在材料的合成，生产，运用三方面全方位实现。现在的高分子合成材料对石油的依赖性特别强，寻找可以替代石油的其它资源，则成为21 世纪的高分子化学研究中的一个迫切需要解决的问题。调节原子和分子在物质中的组合配置，控制物质的微观性质、宏观性质和表面性质，就可能使某种物质满足某种使用要求，这种物质就能作为材料来使用。 2.3.3智能化 在这个智能材料的时代，高分子化学同样承担着不可替代的作用。智能材料是材料的作用和功能可随外界条件的变化而有意识的调节、修饰和修复，如若实现，也必然会对人类发展发挥巨大的作用。 3结语 本文通过比较浅层次的语言向大家介绍了高分子这门前沿科学，相信在今后的生活中，随着科技的发展，技术的进步，越来越多的人会认识高分子材料，并投入到这门与人类生活息息相关的科学研究中去。 材料科学论文:基于高职―本科3+2分段培养体系的材料科学基础专业课程的教学与实践 摘 要：本文从3+2分段培养体系的人才培养方案出发，对支撑光伏专业的材料科学基础的关键知识点进行梳理和筛选，阐述了详细的材料科学基础教学内容及重难点知识。并且结合教学实际和学生特点，提出了材料科学基础课程的具体教学方式。 关键词：3+2分段培养体系；高职；本科；教学；实践 高职-本科3+2分段培养这种模式为学生的继续深造和升格为高级技术管理人才提供了一条行之有效的途径，能够充分发挥高职和本科院校的优势，为企业提供具有发展潜力的技能型人才，实现学校、学生、企业三方共赢。这种模式在江苏首先试点，常州工程职业技术学院（以下简称“我院”）与常州工学院已经开展多届合作，共同制订了比较完善的人才培养方案，而高职、本科衔接课程体系的建设无疑是人才培养的关键，我院光伏材料制备技术专业在3+2转段衔接阶段开设材料科学基础这门专业基础课有其针对性和必要性。材料科学基础这门课程主要揭示固体材料结构和性能之间的关联，实际上是用数理化的知识分析实际的材料问题，其内容庞杂，理论性强，抽象，是材料类专业的必修专业基础课，具有普遍指导意义。3年高职学段培养学生的专业实践技能，要求感性认识颇多，2年本科学段着眼专业和管理技术提升，要求有更深的理论基础和解决问题的能力。以下结合笔者的教学实践，说明如何开展有效的材料科学基础教学。 一、以光伏产业链为主线精选教学内容 材料科学基础的内容包括晶体结构和缺陷、固体热力学和动力学、固体结构和电子理论三大块，具体知识要点有晶体结构、固体电子结构、合金固溶体结构、范性形变、缺陷、相图、相变、界面、扩散、凝固结晶、回复再结晶等。全部讲完至少400学时左右，实际上既没有这么多学时，也没有必要面面俱到。课程具有普遍意义，但对专业来说，只要筛选出密切相关的内容即可，做到必需和够用即可。这样一方面可节省时间，另一方面也能够很快切入应用。所以，一定要梳理光伏产业链的应用点和材料科学基础内容相匹配，形成少而精的教学大纲内容，以利于少学时教学和专业应用。 纵观光伏产业链，从硅原料的制备和提纯，单晶硅多晶硅的生产加工，光伏电池和组件系统的生产，与材料科学基础关联的地方还不少。硅晶体的表面形貌、生长方向、生长棱线、层向生长过程对应晶体学知识、晶向晶面及特征的描述；其中融入硅和化合物半导体的结构和电性能对应着合金结构和固态电子论的知识，并牵涉到结合键，能带理论、半导体性能、光伏原理和光伏电池效率；晶片生产中缺陷位错的控制（颈缩工艺等）以及电池片效率改进对应着晶体的缺陷理论；单晶多晶的形核生 长、环境控制、质量控制对应着凝固结晶理论；硅中杂质含量及分布以及栅线印刷、焊接、欧姆接触对应合金知识相图相变知识；PN结形成、焊接合金化过程、光生少子的扩散和寿命、I-U特性曲线的扩散方程推求对应扩散理论中的稳态和非稳态扩散；晶硅加工生产过程中的变形和损伤对应固体范性形变和再结晶；多晶的晶界和单晶多晶的制备过程中的固液界面对应界面理论。此外，掌握热力学基本知识对分析缺陷、表面、相图相变、凝固结晶都非常有用，对材料分类论述的三大类别材料如金属、陶瓷、高分子各论也要介绍，这部分内容具体涉及银浆与硅的欧姆接触、互联条焊接、石英容器性能、封装用铝合金、TPT、EVA的使用性能。基于以上分析，形成的课程知识点和相关内容以及重点难点见表1。 二、依据学生特点改革教学方式 此阶段学生的主要特点有：①理论基础较为薄弱。②从应用型到研究型的学习习惯还未转变。对这两特点，在制订学习内容后还有一个如何让其有效接受消化的过程，不适当地灌输会使学生理解困难，对学习失去兴趣，从而也失去了教学意义。结合教学实践，笔者认为从以下几个方面可以改善效果。 （1）精选教材。教材的选用原则是中等难度，有基础的数理化知识衔接，便于自学和理清课程体系，也便于学生发现问题和受到启发，提出问题。不宜一下子导入艰深的理论。好的教材阅读能够激发兴趣，深入浅出，让人受益。材料科学基础作为普适课程，教材种类繁多，深度广度侧重点各有不同。贵州大学的张晓燕教授主编的《材料科学基础（第二版）》具有以上特点，笔者认为比较适用。 （2）提供配套的参考资料和习题册。作为经典理论，材料科学基础暂时不会过时，现有的参考资料应该是比较丰富的，应该选择性地看一些，特别是习题册，更是和教材一样必备，因为理论的定性和定量同样重要，需要结合实际进行计算和练习，习题能够加深学生对抽象理论的认识，效果明显，能增强学生的成就感和求知欲。 （3）实验验证有助于理解理论。配套实验可以帮助学生巩固加深课堂理论知识，让学生掌握基本实验技能，培养学生自己分析问题、发现问题、解决问题的能力，让学生获得更多的感性体验和创新体验，在光伏材料生产中，处处有材料外观、缺陷、性能以及工艺参数等的检测，过程检测更是质量保证的关键，一些实验项目和检测有密切相关，应该加以训练。如晶体结构实验中的典型金属结构的钢球堆积结构模型分析实验、单偏光下晶体光学性质，非晶态的结构性质和玻璃析晶实验（与长晶过程的坩埚析晶有关）、扩散和固相反应动力学实验，以及电阻测定实验等。 （4）明确概念，将理论讲解浅显化、简化或省略推导，过程让学生对基本概念产生深刻印象，后续教学才能顺理成章。教师应重点讲解参数的物理意义和相关概念，对求解过程作一般介绍和原则说明，以便于学生快速接受知识。 （5）利用网络资源如魔课，爱课程等多媒体手段开展教学。应该承认，有些东西确实难以讲清，因此晶体结构的三维图、原子进入间隙位置的动画演示、扩散微观过程动态展示、缺陷产生增值过程和运动方式的直观视频显示，这些似乎都离不开多媒体展示，可以极大提升学生的空间想象力。这些都得益于现代数码技术可以把最微细的结构和复杂过程进行立体展示。网络资源也要好好利用，网上课堂是主要方式，具有简明易懂的优点。 （6）互动答疑及时解决疑问，按照逻辑体系进行内容顺序重排。由于材料科学基础是一门逻辑体系严密的理论课，在教学过程中不能生搬教材中的章节安排，应该从学生的知识结构来重新安排内容序列，力图使学生运用现有的力学、数理化知识就能理解各种规律，由于先后次序很重要，因此及时解决问题可为下面章节授课铺路。 （7）从理论到实践，再从实践回到理论，实现良性循环，螺旋上升。用理论分析和解决是最好的服务生产实践方式，也是学习基础理论的价值所在。 通过以上针对3+2衔接阶段教学方式的改进，学生的学习积极性得到提升，专业基础知识得到巩固，结合专业实践，也促进了其他课程的学习，这对以后的学习和创新是有益的。3+2分段培养能够成就技能和学术兼备的人才，可满足未来光伏产业发展对人才的需求，应该是一种值得倡导的模式。 材料科学论文:材料科学基础课程启发式教学改革探讨 摘 要 《材料科学基础课程》作为材料物理专业本科核心课程，对本专业知识体系的建立和后续专业课程的学习至关重要。本文针对《材料科学基础课程》存在的教学问题，围绕启发式教学思想，从创新教学内容，丰富教学手段，增加课堂互动等方面对材料科学基础教学改革进行探讨，以期培养学生学习的积极主动性，提高教学效果。 关键词 材料科学基础 启发式教学 教学改革 材料科学基础是一门重要的专业理论基础课程，它以材料的组织结构为出发点，涉及了各种材料的共性基础知识。材料科学基础课程是后续专业课程的基础，在今后相关专业的工作和科研都有重要作用，但结合实际教学经验来看学生普遍反映课程内容枯燥、难学。究其原因，是因为该课程理论知识点多并且内容较为抽象，如涉及名词定义近300个。如何解决材料科学基础教与学的问题，一直是该课程教学改革的重点。本文旨在结合启发式教学改革的一系列思想，探讨材料科学基础的教学改革。 启发式教学对于培养应用型人才具有重要积极作用，它不是一种简单的教学方法的创新，而是一种教学思想的转变。启发式教学是从学生的需要出发，处理好教与学之间的关系，使学生成为学习的主体，教师起到指导与推动的作用，变教师的单纯传授为教师与学生间的互动。因此，启发式教学能丰富材料科学基础课程的教学改革内容，深化教学改革意义，对于创新型人才的塑造具有重要意义。 1创新教学内容，提高学生学习的积极主动性 材料科学基础知识点抽象，课程内容有一定的理论深度，需要学生理论推导和逻辑思维能力。抽象繁多的知识点很容易打击学生求知欲，使得学生丧失学习积极性。因此授课过程中，要注重启发式教学手段，内容的趣味性。利用“联想法”，通过一系列与生活或生产相关的实力或热点话题引入知识点，通过实际案例演绎基础理论的内涵与应用。 在每一章开头，以实例开头回答“为什么学”这一问题。如在讲第五章材料的形变与再结晶时，教师首先询问学生汽车轮毂是怎么制备而成，引起了学生学习的求知欲。然后通过汽车轮毂的加工锻造过程，给学生具体讲解工业生产中加工硬化和再结晶的应用。这种启发式教学模式能够减少学生对理论概念的陌生感，帮助他们理解基础理念和基本概念科学内涵丰富性。 另外在课堂教学时，需要不断引入科技前沿与研究热点问题，能够扩大学生的知识面，激发学习热情。例如在讲解第三章晶体缺陷的时候结合铁电薄膜材料中位错对其的影响等前沿，增加不同角度的正负位错对铁电薄膜单畴结构的影响介绍。这些讲授内容能培养学生的科学精神，提高学习的积极主动性。 2改变教学方法和教学手段，帮助学生记忆和理解 材料科学基础课程知识体系庞大复杂，需要记忆的知识点比较多，是教学过程中一大难题。另一方面，传统的教学模式采用“注入式”教学，忽略了学生学习的主观能动性，造成了教师难教学生难学的境地。如果教学方法过于刻板很难引起学生的共鸣。因此改变传统的“注入式”教学方法和手段，不再只单一的重视讲授而轻视指导。启发式教学方式之一就是采用导学制，指导学生运用自己的思维模式，选择最合适的思考与探究方式学习课程内容，使学生能对专业知识点感兴趣深刻理解并记忆。 多媒体教学方式无疑是启发式教学的一种重要实现途径。多媒体教学方式可以化抽象知识为直观，其优越性在材料科学基础课程中能得到充分体现。例如，晶体结构三维图像、位错的分类和运动、材料的变形等内容是材料科学基础教学中的重点和难点。采用多媒体技术中的二维、三维动画进行演示，图文并茂、声形俱佳，学生通过形象形式深刻理解和掌握了抽象的概念。但同时，多媒体教学也存在着弊端，它会让学生习惯于被动接受信息，削弱了学生的想象力和逻辑思维能力。这就要求教师在教学实践中要把多媒体的应用与教学内容相整合运用多种教学手段的结合，因材施教、因课施教。 如在讲授第三章固体结构中，对于体心、面心和密排六方等三种重要的结构参数，对于缺少立体空间概念的学生很难理解。讲课的时候借助葡萄和牙签等日常用品，以葡萄为原子牙签为原子键给学生详细讲解了三种典型的晶体结构，并以作业的形式让学生自己课下动手来做。这种教学方式能让学生真正参与进来，打开了学生思路，获得了很好的教学效果。 3翻转课堂和课堂讨论，增加师生互动 教学的一个重要内容就是指导学生怎样去学习，这需要充分调动学生的主体地位，增加教师和学生之间积极的互动。启发式教学要求把学生作为课堂的主体，为学生提供充分展示自己才能的机会。翻转课堂作为一种新兴的教学模式，它将传统的课堂学习过程翻转过来，让学生在课堂外通过教学视频或资料自主学习课程，而在课堂上教师对学生进行测评和相应指导已完成教学目标。另外在课上对于一些问题可以分组学习的方式展开交流和讨论，每个学生参与其中获得自己满意的答案。翻转课堂和适当的课堂讨论能作为课堂教学的重要辅助环节，实现了以学生为主的主动式个性化学习，充分了体现了现代教育教学的基本内涵，值得我（下转第73页）（上接第53页）们发挥其优势并运用到材料科学基础的教学进程中来。 但由于材料科学基础基本概念抽象繁多，并不是所有的课程或知识点都适用于翻转课程。具体来说，对于一些复习性质很强但又起到启后作用的内容，可以预先设计出一系列问题让学生查阅资料自学，然后在课堂上组织学生进行讨论或让学生亲自到讲台上进行讲解，涉及到新的知识点再由教师补充，这样既活跃了教学气氛，也可避免学生在学习熟悉的内容时产生厌倦从而提高教学效率。例如讲授第五章晶体的塑形变形时，由于里面的许多知识点跟第三章相近，适合利用翻转课堂的形式让学生课下自学，课上由老师指导讨论。这种教学模式增强学生的自信心和主动性，得到了事半功倍的效果。 4结语 总之，启发式教学思想对于材料科学基础教学改革具有重要指导意义。它要求教师在阐明概念、理论的基础上，强调知识架构间的相互关系，注重讲授理论的来源、思路、方法、意义和应用，讲清它们之间的内在联系。启发式教学方法的应用能抓住学生的好奇心，提高学习主动积极性。在传授课程知识点启发式教学方法能给学生提供广阔的思维空间和分析解决问题的能力。 材料科学论文:航空航天方向材料科学与工程专业英语教学改革 摘要：通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化，培养学生具有较强的专业文献的阅读能力，进一步提高学生的听、说、写、译能力，使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法，提高文化素养，以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。 关键词：航空航天材料;专业英语;教学;改革 航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料，是航空航天工程技术发展的决定性因素之一，也是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器及其装置的设计，不断地向材料工程提出新的课题，推动了航空航天材料科学的进步。各种先进材料的出现也为飞行器及其装置的设计提供更多的可设计性，极大地促进了航空航天技术的发展。因此，先进航空航天材料的开发、研究与应用反映了一个国家的工业水平与航空航天技术，关系到一个国家的综合实力与国际影响力。因此，各国都把先进材料的研究和开发放在重要地位。尽管我国近年来在航空航天材料的研发方面取得了巨大进展，但仍然与发达国家存在较大的差距。因此，需要不断学习和引进国外的先进技术和经验。而国外相关资料都是英文出版，这就需要航空航天材料方向的学生具有较高的材料科学与工程专业英语的听、说、读、写能力，以完成获取专业所需信息等任务。 材料科学与工程专业英语是一门语言应用与材料专业知识紧密结合的课程。它不但涉及英语科技文体的语法特征和材料专业技术文献的语言特点，而且涉及一定的专业技术内容及科技信息交流。课程目标是培养学生具有较强的专业文献的阅读能力，进一步提高学生的听、说、写、译能力，使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法，提高文化素养，以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。课程的教学目标是：掌握一定量的与材料科学与工程专业有关的常用单词和常用词组，并掌握一定的构词法知识，具有识别生词的能力，能顺利阅读专业相关的英文原版教科书、参考书及专业论文。但现行的教学模式在教学管理与培养方式中存在许多问题亟待解决，目前也没有针对航空航天方向的材料科学与工程专业英语教材。因此，迫切需要完善教学内容，优化教学方式，改编教材，以全面提高材料科学与工程专业英语的教学质量。 一、改编现有专业教材，扩展学生专业视野 浏览现有大部分的《材料科学与工程专业英语》教材可发现，内容基本是《材料科学概论》或《材料科学基础》的英文版本的改编，实际是英文版的专业教材，不具专业英语教材特点。而且教材内容的更新速度慢，与国际上材料科学的快速发展不相适应，学生阅读起来单调、枯燥。因此，在现有教材的基础上，急需编写新版实用性教材。新版教材需兼顾英语的语法特点和材料专业技术知识，既强调专业基础理论知识又涵盖国际研究前沿趋势。 从提高学生的听、说、读、写及翻译的综合能力着手，按照从难到易的教材内容顺序，突出航空航天行业背景及新技术特点，完成《材料科学与工程专业外语》教材的设计与撰写。从教材章节编排上，按照先介绍语言知识后介绍材料专业的顺序布局。可以在开始的章节介绍科技英语的构词、语法的特点以及专业学术文章的撰写规则。随后的几个章节，简单介绍材料的基础理论知识，学生可以结合以前学习的材料专业知识进行这部分的学习。目的是给学生介绍英文专业词汇，让学生逐渐熟悉专业英语的阅读。随后，在材料学的专业知识内容上，结合专业基础课程，着重介绍和航空航天技术紧密相关的材料研究内容，例如飞机结构复合材料、高温材料、隐身材料、非晶材料、太阳能材料等。同时，为了进一步提高学生阅读和理解专业文献资料的能力，提高学生从专业文献中获取重要信息和跟踪学术研究前沿的能力，教材还可以向学生介绍利用互联网站和相关的学术期刊网站获取最新专业文献的方法。并且，从材料专业高质量的国际期刊上精心选取一些难度适中的综述性和研究型的论文作为课堂教学内容。由于这些论文内容新颖且紧密跟踪本领域的研究前沿，学生也易于接受。这样，既提高了教学效果，也使学生对专业英语的重要性有了更深地认识和理解。 二、丰富课堂教学内容，夯实学生基本功 调研各高校材料专业的本科生教学计划，发现专业英语课程设置在第七至第八学期，大四学生对英语学习逐渐变得陌生，如果直接面对专业英语的学习，势必会造成学生学习的困难。因此，教师除了教授教材的内容外，可以适当拓展相关内容的英语学习，提高学生的学习兴趣。 从知识结构设置上，可以根据学生毕业后学习、就业及工作的实际需要，突出对学生专业英语实际应用能力的培养和训练。为了突出实际应用能力培养及常用交流，可按照先读后写，先听后说的思路，来对学生进行专业英语实际应用能力的训练。通过由学习模仿到实际应用的教学模式，重点培养撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言以及模拟求职对话等能力。除此而外，还可以就学生即将面临的毕业设计论文撰写，展开介绍和讲评。“学以致用”，而实际应用是学生学习的动力。学生一旦体会到能从专业外语的学习中获益，便会提高学习的积极性，促进专业英语的教学。 为了增加教学内容的趣味性，在实际教学过程中增加一些与课文内容相关的最新外文视频。材料科学与工程是一个大专业，其中又有金属材料、高分子材料及陶瓷材料等二级专业，因此除了完成教材的教学内容外，还应针对不同专业分门别类地介绍材料的最新的实际应用。介绍时，可以从互联网上搜索最新的文字资料，也可以搜索最新的视频资料，其中视频资料更生动，因此受到学生们的欢迎。比如在讲解金属材料和复合材料时，可以给学生播放波音、空客等制造飞机发动机及机身结构的最新技术视频。还可以通过播放如太阳能电池、风力发电技术及3D打印技术等视频，加深学生对陶瓷材料、功能材料及复合材料在新能源及新技术领域的应用认识。因此，通过利用多媒体技术的视频资料，不但可以提高学生的英语听力，扩充学生的词汇量，还可以使学生在轻松的学习氛围中了解相关技术的应用前沿，深化在学生对航空航天材料科学与工程的认识。 三、改革课堂教学方法，提高课堂教学质量 材料专业英语是一种正规的书面体，专业词汇多词形复杂、句子长，且与专业知识结合紧密，相对于基础英语来说，缺少文学作品中的韵律、节奏感，读起来抽象、枯燥，造成教师讲授、学生学习的兴趣不高。如果采用传统的专业课程的讲课为主的教学方法，势必不能有良好的教学效果。因此，应该结合英语课堂教学和专业课的教学特点，采取多元化的教学方法，对学生进行课堂教学。 可以采取英语课堂的教学，让学生随堂朗读教材内容，学生在读的过程中，既熟悉了教材内容，又对英语的“说”有提高。随后，对学生进行分组，讨论分析教材内容，或者也可以提出一个小话题，学生可进行问题的分析并提出解决方案。这样，既提高了学生的英语口语技能，也加强了学生分析专业问题的能力。课后布置适量的课后翻译作业，可以是对教材内容的翻译也可以是对课堂增补内容的翻译，通过英汉互译的环节，巩固课堂教学内容。在课程结束前，还可以穿插学生就自己的毕业设计方向，做一个简短的英文讲座，既可以对课堂教学效果进行测试，也可以提高同学们的口头表达能力，增加同学们英语交流的信心。 在进行课堂教学的时候，如前所述，可以围绕课堂教学时的内容，充分利用互联网技术，为学生补充国际上航空航天材料的最新研究成果和先进的应用实例，可以是文字资料也可以是视频文件的学习。进行文字资料的学习时，可以采用先朗读后分析、翻译的方法，逐步分解。进行视频资料的学习时，教师应提前将语音资料转换成文本资料，课堂上可以进行边视听边进行讲解，让学生在愉快的氛围中进行学习，进而达到良好的课堂效果。 四、结语 我国航空航天技术的发展对航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人员必须及时关注国际发展，密切和国外学术交流，才能保障材料领域的不断进步，这就对科技人员的专业英语要求也不断提高。因此，通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化，来全面培养学生的读、听、说、写、译的综合能力，增强学生的国际竞争力，为航空航天材料技术领域输送优秀人才。 材料科学论文:化工材料科学与工程的发展现状及趋势研究 【摘 要】随着社会不断进步，化工生产备受关注，化工生产为社会发展提供相应的材料，是社会工程建设中的重点内容。化工材料科学与工程研究是化工生产中的重点内容，本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析，针对其中存在的问题，提出促进化工材料科学与工程发展的对策，并对未来社会发展的化工材料科学趋势演变进行畅想。希望相关的研究能够促进我国化工产业的发展。 【关键词】化工材料科学与工程 发展现状 趋势分析 研究 化工材料科学与工程是社会经济发展的主要驱动力之一，同时能够带动信息技术与生物技术的发展。在以科学技术为主导的当今社会中，无论是高校中还是化工企业中，都需要培养化工材料科学与工程的专业人才，创新材料科学与工程的发展。从化工材料科学与工程的发展中找寻其中存在的问题，以便于后期的工程技术研发。 1 化工材料科学与工程的发展现状分析 1.1 化工材料科学与工程的发展历程 化工材料科学与工程的从个个单一分来的学术系统中，逐渐实现走向了科学之间的相互融合。在社会发展的进程中，材料科学的应用与社会建设步伐息息相关。单一化的材料科学发展不能适应社会发展需求，各个材料学科之间应该实现相互交叉、渗透、移植，从细分最终走向综合化的发展。在20世纪40年代，基础科学与工程之间的相互渗透较差，固体物理学与材料工程学之间的互不融合。从60年代起，材料科学与工程学能够实现交互，材料科学与材料工程之间的大部分内涵能够实现重叠，化工材料科学与工程得到了教育界的广泛认可[1]。 1.2 化工材料科学与工程在教育界的发展 化工材料科学与工程是高校教育中的重点内容，该门学科经过多变的研究与演变，衍生出中诸多的子学科。以美国麻省理工学院材料学科专业演变为例，与化工材料科学与工程相关的专业课程有：地质与采矿工程、采矿与冶金、冶金与材料科学等。欧美等国家将在材料教育方面的认识比较深，将很多高校中的冶金、陶瓷、电子材料等科目统称为材料，材料教学内容逐渐扩大，应用到社会建设中的诸多领域中。目前，我国重点高校相继设立材料科学与工程学院，针对于化工方面的教学改革，在原设置专业的基础上，补充了非金属的工程材料的内容。化工材料科学与工程的发展能够打破原专业设置的界限，加强专业间的渗透和联系，教学内容实现了更新。截止至2003年7月份，具备材料科学与工程的院校占据我国的高校的总数的34%。化工材料科学与工程的教学逐渐展现出了新思路[2]。 2 化工材料科学与工程的发展趋势 2.1 化工材料科学与工程教学中创新性人才培养 化工材料科学与工程的发展，以来社会化工企业的技术研发还远远不够，为了更好的促进化工材料科学的发展，在未来的科技社会中，化工材料科学与工程还需要与教育实现紧密结合。促进化工新材料的研发与应用，需要在高校中培养优秀的材料科学人才，与社会高精尖材料研发机构构成联动机制。对于材料科学的人才培养要求极为严格，一方面需要学生具有较好的结构力学基础，另一方面还要向学生传授学生微系统、纳系统、生物系统。同时还需要进行材料结构、性能、工艺等工程的研究，以计算机技术进行材料科学的模拟研发。高校能够为社会输送创新性的人才，是社会化工企业实现稳步发展的关键。创新性人才的能够促进化工新材料的研发，保障化工材料领域更新[3]。 2.2 化工新材料的研发 在科技信息不断发展的当今社会中，对于化工材料的研发技术越来越先进，我国化工材料科学与工程的未来发展，需要与科技信息技术相互融合，研发出具有更多功能的化工新材料。这些新材料的研发与应用能够在传统材料的优势基础上，为人们的生活提供更多的便利。 2.2.1 纤维材料 化工新材料“十三五”发展规划在即，很多具有高技术含量、高价值知识密集和技术密集的新型材料，在社会建设中能够发挥出无线的潜力。这些新材料与传统的材料相比，在质量上更加的轻便，在性能上的更加的好，在功能上更加的强大，附加值更加的高。那么何为化工新材料，化工新材料是指一些包含高性能纤维复核材料，这些才能够在国防军工、航空航天、新能源及高科技产业中应用广泛，同时化工新材料在建筑、通信、机械、环保以及海洋开发中用途更大。有专家指出，全球纤产量在近十年内的长幅为3%，而高性能的纤维在全球范围内产量增长能够达到30%，也就是说，在未来的几年间是高性能纤维发展的黄金期[4]。 2.2.2 聚酰亚胺 有机高分子材料也是化工新材料的另一类，与传统的高分子材料相比，聚酰亚胺的综合性比较强，特点突出。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、分离膜、纳米、液晶、激光等领域。在物理性质上，耐高温达 400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，熔点特征不明显。并且该种材料绝缘性能极高。通常情况下，103赫下介电常数为4.0；在化学性质上，聚酰亚胺可以被分为脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亚胺三种。聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其在微电子领域发挥着重要的作用。 3 结语 综上所述，化工材料科学与工程化工研发领域中的重点内容，提升对于化工材料科学与工程的研发，能够有效的促进化工领域发展。本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析，与社会发展趋势相互结合，研究其在未来的发展方向。在未来，需要对化工材料科学与工程教学中进行创新性人才培养，鼓励化工新材料的研发，实现科技创造未来。 材料科学论文:材料科学与工程专业的实验室教学地位思考 [摘要]站在一级学科专业角度理解“材料科学与工程”实践教学的含义，剖析目前我国高等学校本科实验室在实践教学方面存在的问题。提出高等学校的实践教学应该以培养大学生科学实验及工程实践的能力为目的，以传授科学发现的实验方法、研究手段以及工艺技术为任务，并在认知学科知识、掌握专业技能基础上实现大学生创新能力的培养；实验室应该是完成实践教学任务的主要基地，实验室建设应该是高校实践教学基地建设的落脚点与主要方向。 [关键词]实验室；实践教学；工程实践能力；人才培养 0引言 “材料科学与工程”专业是一级学科专业，深刻理解专业内涵，是保证实现专业人才培养目标的关键。从培养专业人才的角度，专业教学自然包括学科理论知识与专业实践能力协调统一的两个部分。如何进行专业实践能力的培养是高校普遍关注的问题，也是目前高校教育工作者的重点研究课题[15]。伴随国家对教育的重视和大量投入，用于培养学生实践能力的基础设施得到完善。然而，这并不意味着专业实践能力培养的问题得到解决，恰恰相反，社会要求高校改革实践教学模式，培养高素质工程实践能力人才的呼声日益强烈。深刻思考高校实践教学现状，目光聚焦教学实验室，高校教学实验室的性质、作用与地位值得再审视。高校教学实验室的建设方向对高校实践教学模式改革的影响作用值得探究。 1从“材料科学与工程”的学科内涵理解专业实践教学的涵义“材料科学与工程”学科是研究有关材料成分/结构、制备/合成、性能和使用效能及其关系的科学技术与生产。对此，材料科学与工程专业的基本教育要面向学科的要素，自然科学知识与工程技术知识应该是构成知识结构的主要方面。就理论教学而言，要以系统的知识学习和综合思考能力培养为主，强调宽厚的基础、学科知识横向与纵向间的联系。理论教学的核心任务，就是培养专业理论素质。实践教学不应该仅是理论的再现和简单证明，而是强调理论在应用中的相关性和综合性，同时引导和激发学生走向科学研究和工程实践的起点。实践教学的任务和目的就是培养大学生获取科学知识的能力与工程实践的能力。基于此，确立了高校实践教学改革以及实践教学基地建设的方向。高校教学实验室是完成实践教学任务，实施学生工程实践能力培养计划的主体，高校实践教学改革以及实践教学基地建设的对象是教学实验室（以下简称实验室）。 2我国材料科学与工程专业教育的发展现状对实践教学的要求2.1重视宽口径材料类人才的培养 材料类型已经覆盖了金属材料、无机非金属以及高分子材料材料工程方面，覆盖了金属的成型与加工、无机非金属工程、高分子材料工程以及冶金工程等。材料科学与工程专业的实践教学应该与此对应，重视宽口径的科学研究和工程实践能力的培养[3]。 实际上，在专业人材培养过程中，各个学校依据自身条件和发展定位而限定“宽口径”的“度”，即办学特色。由此，也决定了“宽口径的科学研究和工程实践能力的培养”的实践教学内涵对于每个学校来讲是有一定限度的。实验室对于实现“宽口径”的科学研究和工程实践能力的培养目的具有了可行性。 2.2培养模式由“专业培养”向“学科培养”方向发展各教学环节的学科性特点日益突出：在课程设置上，普遍注重学科式课程，专业课程已从中心地位转向了载体地位；在课程内容上，围绕学科发展和技术进步，培养学生适应社会科技发展的大方向。实践教学与学科性内容的关联性日益紧密[4]。例如，大功率X射线衍射仪、透射电子显微镜等高、精、尖设备大量向本科教学开放；普遍提倡本科生低年级开始进入科研团队，参与导师的科研工作；毕业论文或设计题目普遍要求真题真做。实验室对于实现宽口径的科学研究和工程实践能力的培养的有效性日益彰显。宽口径的科学研究与工程实践能力培养的主体地位也日益凸显。 2.3实践教学方面的投入由基础转向专业 伴随国家对教育的重视和大量投入，培养学生实践能力的基础设施得到完善，学生的实际操作动手水平、分析和解决问题的能力得到了明显的提高。以天津理工大学为例，在经历“十五”、“十一五”基础实验室专项投资建设基础上，投资0.24亿元进行了“十二五”建设，以学科与专业综合建设作为重点，加强教学科研创新平台以及人才培养质量建设。实践教学方面的投入已由基础转向专业，投入的趋向突显学科性。科学研究和工程实践能力的培养越来越可以立足于实验室。 2.4材料科学与材料工程相结合的综合性人才的培养日益受到重视随着社会的发展及国际竞争日趋激烈，社会对材料研究专门人才的需求淡化了材料科学与材料工程的概念，对材料科学与材料工程相结合综合性人才的需求增加。 伴随专业教学内容学科化、综合化，实践性更强，探索性更强。以专业认识实习或企业化的现场实践为实施方式的教学模式呈现出不适应性。实验室建设作为学校教学改革的重要部分，其建设易于朝向保障实现材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标发展。从高校的性质与任务、高校实验室建设的目的，以及从现实条件来看都是符合逻辑的。 3高等学校实验室实践教学现状的思考与改革措施3.1高等学校实验室实践教学现状的思考 1） 以科学实验教学涵盖实践教学。实验室的实践教学过于强调学科性：教学内容突出学科化，教学方式强调科学探索。与此对应，用于实践教学的投资趋向于科学研究设备。实验设备现代化、高精尖化以及专门化。这种实践教学现状使科学探索深度不断加大，基础实践能力逐渐淡化。虽然对教师与大学生双方的科学素质要求越来越严格，但基本技术的实际操控能力越来越弱化。如果以宽口径的科学研究与工程实践能力的培养标准来衡量高等学校实验室的实践教学，对学生工程实践能力的培养会被弱化。 从材料测试分析方法的课程教学来讲，由于侧重电子探针、原子探针等现代分析手段，材料成分分析最基础的化学分析方法被淡化，而化学分析方法是工程实际中测定钢平均成分的基本方法。大学生就业主体还在企业，仍面向工程实际。大学教育，特别是工科的大学教育，工程知识的教学偏弱，大学生就业难，社会接受度低，这些也是需要考虑在内的客观原因。 另外，先进科研手段层出不穷，先进工程技术不断发展。在先进科技面前，面对高精尖、高价值科技手段，存在看得见却摸不得的客观现实。不能上手，实践能力无从培养。 除此之外，在科技飞速发展的今天，要求大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内了解新的科学研究方法，培养出相适应的科学研究能力，是不可能的，也是不可行的。 2） 实验室实践教学存在明显的教学实验性。高等学校实验室的实践教学受传统的思想影响，实验教学依课程开设，且在内容上注重理论知识的验证，正所谓教学实验，而非实验教学。而且，在实验教学内容中对科学发现的历史缺乏重视。科学发现的历史，不仅在于体现知识体系的形成过程，有助于学生更好地理解、掌握知识，而且在于展现了探究科学的思想方法、在探究科学问题中所采用的技术手段以及技术手段的选择使用、改进与发展的过程，这些恰恰表现的是工程实践的核心内容。 在实验教学形式上，所谓基础性、设计性及综合性实验的划分，多是从实验内容的量、涉及知识性的面及工作难度角度，而非从实验教学的内涵上来考虑。项目之间相互独立，缺乏系统性，且实验项目在内容设置上重复现象严重；实践教学在培养学生创新意识、专业实验能力及科学研究基本能力方面的主体地位与作用上没有有效体现；学生创新意识不能得到有效激发；教学过程未能切实体现以学生为本、学为主体的教育理念。 传统的实验室教学模式不适应宽口径的科学研究与工程实践能力的培养这一实践教学的内涵，实验室教学的实质作用未有效体现。 3） 高校实验室教学的优势尚待发挥且不能与工程实践相协调。按照传统观念，实验室的实践教学注重科学理论相关的工作。在此观念下，设立的实验室多属于科学实验型实验室，而非工程实践基地。为弥补这一不足，高校多致力于建设校外工程实践基地，使本属于学校自身的实践教学体系，被分成校内的实验室实践教学与校外的工程实践教学两部分，使得科学研究和工程实践能力的培养出现脱节，不能协调统一。 校外实践基地的建设有效支撑高校实践教学。因而，许多高校大力建设校外产学研基地，实施“卓越工程师”培养计划等。在“十二五”期间，天津市投资了4.25亿元用于实施卓越人才教育培养计划，建设10个可共享的工程实践教育中心。在实践中发现，所谓工程实践基地实践教学的内容与形式偏向工程，一定程度上弱化实践教学的科学研究与工程实践能力的协调统一，对材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标的实现具有一定局限性。同样，工程实践基地建设为适应科技飞速发展的现实，满足大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内掌握不断涌现的新的科学技术是不可能的，也是不可行的。另外，由于企业客观现实的限制，校外产学研基地的工程实践教学效果确实大打折扣。况且，在信息交流高度发展的今天，是否需要花大力气建设校外产学研基地以完成工程实践教学是一个值得商榷的问题。 3.2高等学校实验室实践教学改革措施 1） 提高对实验室工作重要性的认识。高等学校实验室是学生实践能力培养及实施工程素质教育的重要场所，保证教学质量及实现人才培养目标的重要基地。党的十八届五中全会已经明确，内涵发展、提升教育教学质量是“十三五” 高等学校改革的核心。必须树立以学生为本，实施知识传授、能力培养、素质提高协调发展的实验教学观念，提高实验教学对培养创新型人才重要性的认识，深化实验教学改革，支撑教育教学质量的提升。 2） 加强实验室建设，深化实验教学改革。首先，通过管理体制创新，实现实验室的角色转换。高等学校实验室建设，要以深化改革现有实验教学体系和管理体制为核心。通过体制创新，打通实验教学与理论教学的教师身份界限，在建立起满足实验教学需要的高素质实验教学队伍基础上，形成设备先进、资源共享与开放服务的实验教学环境，提高实验教学水平，支持实践教学质量的提升，使实验室真正成为实施实践教学任务的主要基地。 其次，通过理念创新，打通科学研究与教学实践之间的界垒，有效地实现教研相长，培养了学生的实践能力。通过理念创新，形成科学研究与教学实践协调一致、科研研究室与教学实验室协调统一的机制，实现教研相长。学术性的教学模式，打通了科研研究验室与教学实验室的管理界垒，专业教学任务由团队协调处理，应该是一个积极的探索。 4结束语 实践教学改革是高校特别是工科院校教育改革的重要部分。实践教学改革是保障学校培养满足社会发展需要的，科学发现与工程实践能力相结合的综合性人才的重要支撑。从高等教育发展面临的形势要求、高校的性质与任务，以及学科专业建设内涵与发展方向的逻辑出发，高校实验室应该培养大学生获取科学知识能力与工程实践能力的能力。借助体制创新，使实验室真正成为实施实践教学任务的核心载体。教育者应通过理念创新，打通科学研究与教学实践之间的界垒，使实验室真正成为学生获取科学知识与进行工程实践能力培养的主要基地。

物理化学论文:物理化学实验教学中绿色化学的渗透 摘要:科技为人类带来幸福的同时也带来了严重的环境污染问题，学生的化学实验也对环境产生着危害。保护环境必须深入人心。作为教育工作者，我们需要在教学过程中注重环境保护措施的实施，对学生进行绿色化学理念的教育和渗透，培养学生环境保护意识。物理化学实验教学过程中，我们从各不同角度进行绿色化学理念的实施和渗透，培养学生良好的环境保护意识。 关键词:物理化学实验;绿色化学;环境保护 科技将人类带入一个全新的时代，化学制造悄然的丰富着我们的生活用品、改变着我们的生活条件，我们生活在化学产品的世界。但是，化学在给人类带来幸福的同时，也为人类提出了一个严峻的问题－化学制造产生的环境污染:空气污染、水污染、核污染、白色污染等等这些同时也在威胁着人类的生存，因此，保护环境刻不容缓。绿色化学又称“环境友好化学”，是美国环保局于1991年首次提出，是指在制造和应用化学产品时应有效利用原料，消除废物和避免使用有毒有危险的试剂［1］。其宗旨是“利用现代化的相关方法与技术，从根源上减少以至消除在化学产品设计、制造与应用等一系列过程中伴随使用和产生的有害物质，使整个化学产品及其生产过程能最大程度的对环境友好”。社会的不断发展给环境带来越来越严重的污染，我们每个人需要尽自己最大的努力教育每一位学生从身边小事做起，这既是品德的教育，又是实施可持续发展的需要，更是对我们每个人的生命和健康负责。高校实验项目广，所用试剂繁多，很多重要实验都会使用有毒试剂，在这种情况下，只有将绿色化学观念融入到实际实验教学中，加强学生环境保护意识才能尽可能的减少污染源［2－3］。在药学等各专业学生的物理化学实验中，我们多角度的加强绿色化学理念的渗透和影响，培育学生的绿色化学和低碳环保意识，使学生在潜移默化中感受到绿色化学教育，降低对环境的污染。 1进行绿色化学教育的措施 1.1规范实验流程操作教育 在化学实验中，从实验的准备到实验完成，我们都需要使用化学药品，如学生不能自觉遵从相关规定和要求，如随意倾倒药品或废弃物，回收分类敷衍，则会对后续处理增加难度，因此，整个实验过程教师对学生进行实验室和实验操作规范教育非常重要。学生实验过程中，很多实验操作流程存在不规范的现象，例如做实验时仪器的润洗、洗涤等，学生往往易于用大量的溶液或水冲洗或润洗仪器，造成化学药品和水的大量浪费，排入下水道后污染水资源。因此，在每一个实验开始之前，教师需要对学生强调规范的操作过程，合理的用药量，这样既规范了学生的实验操作水平也提高了实验结果的准确性，培养了学生良好的实验习惯。 1.2合理改变实验条件，减少药品排放 微型实验具有仪器装置微型化和试剂少量化两个基本特点，是一种以尽可能少的试剂来获取所需化学信息的实验原理和技术［4］。结合我校的物理化学实验室施资，我们对部分实验进行微量化改变。药学专业所开设的电导测定实验是测定两个不同浓度0.1mol/L和0.01mol/L醋酸溶液的电导率，我们以往在实验中往往使用的是50mL的小烧杯，学生润洗烧杯、电极往往随意的使用较多溶液，然而在本实验中，测定的溶液量只需要浸没电极即可进行电导的测定，过多的溶液造成了浪费，本着绿色化学的理念，我们采用规格更小的烧杯进行实验，这样同样可以很好的完成实验，同时可以减少学生对实验药品的过度浪费。溶解热测定实验中，一定量的硝酸钾或者氯化钾溶解在300mL水中进行实验，所用水和药品量较多。实验使用的测温装置是数字式贝克曼温度计，该温度计比一般的水银温度计具有更高的精度，只需要把感应探头端部插入溶液中即可进行温度的测定，不需要把整个感应探头都浸没在被测液中，我们调整实验测定药品的比例，减少用水量，同时保证实验的正常进行。 1.3进行药品的回收利用 化学实验过程中产生的废弃物如果直接排放会对空气、水、土壤等造成严重的污染。对废弃物的处理我们应该尽量变废为宝、化害为利，采用不同的处理方法。固－液吸附实验是一定量的活性炭对不同浓度溶液中醋酸分子的吸附，本实验中，大家往往把实验用后的活性炭轻易的丢掉垃圾桶，或倒入下水道，造成污染。实际上，活性炭是一种具有多种功能的药品，由于其具有强的物理吸附和化学吸附作用，常用于净水、脱色、过滤净化液体和气体等。活性炭可以反复使用，因为活性炭吸附到一定程度就会饱和，不再吸附，经过再次活化即可激活其吸附性能。本实验中，溶液中醋酸浓度比较低，吸附后过滤出来的活性炭，我们用水进行净化，然后再高温烘干即可重复使用或用作实验室的干燥剂。 1.4进行实验药品的循环使用设计 化学实验所产生的废气、废液等会对环境产生污染，随着高校招生规模的扩大，化学试剂的用量和实验室废物的排放量增大，培养学生的绿色化学意识，对我们环境保护具有重大意义。根据不同的实验特点，有些实验所使用的药品可以重复使用。如最大泡压法测溶液表面张力实验中，我们目前的学生实验中，实验室老师将不同浓度乙醇溶液配好，学生分取溶液进行实验操作，并在测完一个样品后即将测定液倒入下水管，在这个过程中，其实存在着很大的药品浪费。实际上，已用过的不同浓度的乙醇溶液可以重复使用。如果我们把每一组学生做完实验后的乙醇溶液进行回收，按不同的浓度收进不同的回收瓶中，后面做实验的学生可用这些溶液润洗毛细管和测定管，这样药品可以重复使用，减少浪费。在两组分气－液体系相图绘制实验中，需要测定不同组成的环己烷－乙醇体系的沸点，如果各实验小组每一次测定后的药品均倒入废液缸中，则会增加废液处理成本，增加水的污染和浪费。我们采用由实验室老师预先配置好不同组成的环己烷－乙醇体系，学生实验时直接由试剂瓶中取样进行测定，测完一个体系后再倒回试剂瓶中进行重复使用，由于该体系没有水，所以不存在测定药品被污染的现象，这样直接减少了废液的生成和药品的浪费及环境的污染。在化学平衡常数的测定试验中，反应体系水层含有碘化钾、碘、三碘化钾等药品，由于水与四氯化碳不互溶，因此，实验体系中四氯化碳层只含有碘单质，结合实验，我们可以把四氯化碳层溶液回收循环利用，通过改变浓度，当其它组做该实验时可以用回收的四氯化碳层溶液进行各不同实验体系分溶液的配置，从而减少四氯化碳溶液的排放。 1.5学生回收废液的实验设计 学生实验中，往往会存在大量药品排放，造成环境的污染，因此，我们在实验教学中，要注意教导学生节约药品，减少排放，降低对水及环境的污染。但是，说教并不能使学生在内心产生共鸣，只有亲自参与，认识才会深刻。提倡学生在预习实验内容阶段，思考如何减少废液的排放和药品的浪费，并在每一个实验的初始阶段作为题目让学生进行思考。例如化学平衡常数的测定中，我们要求学生思考并回答如何处理实验中使用的四氯化碳废液，学生可以根据自己认识，把自己的答案写在实验报告中，这个过程虽然看似无关紧要，但是可以起到减少浪费的警醒作用，并可促使学生在实验过程中注意各个环节对药品的合理使用。鼓励学生自主设计化学药品的循环回收利用流程，有利于提高学生的自主性，同时可以使节约环保观念及减少污染的理念深入学生内心，产生深刻的环境保护意识。 2结语 《21世纪议程》中明确指出:“教育是促进可持续发展和提高人们解决环境与发展问题的能力的关键”。可持续发展的关键问题是生态环境保护，而环境保护大计，环境教育为本［5］。在实验过程中，一个小小的实验环节的改变或许即可为环境减少一些被污染的压力。面对着日益严重的环境问题，我们每一位教师在抓教育知识的同时也要注重环境保护意识教育，向学生渗透绿色化学理念，使环境保护上升为一种素养。 作者:惠华英 雷志丹 范习之 张晓青 黄莺 李红 单位:湖南中医药大学 物理化学论文:多媒体在大学物理化学教学中的应用 一、多媒体在大学物理化学学科中的发展背景 物理化学是以实际的物理化学为原理，并以科学实验为基础，对产生的物理化学反应进行探索与归纳，并且对物理化学规律与理论进行研究的过程。多媒体教学是指现代化技术及手段在教育领域的扩展，现代化教学技术就是利用投影仪、摄像机及计算机多媒体设备的网络教学技术，多媒体教学改变了传统教学的面貌，使教学方式与教学结构发生了质的飞跃。在信息技术高速发展的时代，多媒体教学已引起了各大教育机构的高度重视，而且已经普遍应用于教学课堂之上，多媒体教学改变了以往教学中“学生难学，老师难教”的现象，并且利用动态形式将课本枯燥、规范的内容以动态的形式形象地展现在大家面前，改变了传统的“一支粉笔、一本教科书”的教学方式。多媒体教学为课堂教学增添了想象的空间，同时激发了学生对学习的兴趣，但是多媒体教学也是一把双刃剑，多媒体教学虽然提高了教师的教学效率，但是也存在一定的弊端，因为传统教学可以根据学生对知识的吸收情况随时调整学生的学习进度，更改教学计划，但是多媒体却具有高效率、高吸收的特点，降低了学生学习的兴趣。如何把学生对学习突发的灵感运用到教学中去，注意教学质量的同时提高教师的教学效率是我们亟待解决的问题。 二、多媒体教学是时展的必然趋势 物理化学是一门以实验为基础的学科，实验教学质量的好坏直接影响着整个教学过程。而采用多媒体教学是实现现代教学的必然趋势，能够使教学程序向多样化及科学化发展，为教学事业带来质的变革。（一）多媒体教学更新了实验书本教学的理念。传统教学以巩固与掌握知识为出发点，对理论进行分析与探讨，书本教学学习气氛枯燥，让学生产生了逆反的心理。而多媒体教学能够利用视觉轻松的文字效果绘声绘色地在多媒体上勾画教学理念，把握教学重点，能够在教学的同时轻松愉快地与学生进行交流，增加了物理化学教学的生机与活力，大大提高了教学效果，同时也提高了老师的教学效率。（二）多媒体动态教学也可以形象地表现物理反应过程及物理外压变化系统内部分子变化的规律，让学生深刻地认识到事物反应产生内部空间变化的密切关系，建立了学生的空间想象力，为巩固研究结果奠定了理论基础。多媒体教学打破了书本知识抽象难懂的理论模式，为教学提供了有力的教学模式保障。（三）多媒体教学让物理化学理论数据更加准确，同时使数据处理层面更加简单化。多媒体教学加强了学生实验操作的规范性，解释了物理化学的探索研究性。实验带有失败及危险的元素，而多媒体技术的模式实验工程，可以更加深刻地让学生正确理解实验操作的流程与重要性。 三、多媒体教学发展的不足 多媒体教学解释了物理化学的探索研究性，分解并简化了物理化学实验的可操作性，但由于多媒体教学的多样复杂性，多媒体教学也存在一定的弊端。（一）传统教学可以根据学生对知识的吸收情况随时调整学生的学习进度，更改教学计划，书本理论知识对于物理化学公式的推理要求必须具有严密的逻辑理论性，对教学的实际反映情况进行有效反馈，但是多媒体却具有高效率、高吸收的特点，让学生与知识沟通之间产生了沟壑，容易让学生产生逆反的心理。（二）多媒体教学不利于青年教师的全面发展，青年教师通过网络实现了教育知识的共享，但忽略了对传统科学技术知识的钻研与探讨。 四、多媒体教学的注意事项 （一）多媒体教学课件制作中需要花费大量的时间对图形颜色及版面动画的渲染效果进行修改，在实际教学中，教师应根据教学实际情况决定是否利用多媒体，做到因课制宜，不能过分依赖多媒体技术，而忽略了实际教学中对理论知识的探讨与研究。（二）多媒体教学只是辅助教学的一种手段，教学中必须遵循教师为主导，学生为主体的教学方式，多媒体必须在符合教学下使用。 五、如何发挥多媒体教学优势 （一）教师要明确多媒体教学的目的及意义，将多媒体使用与传统课本相结合。多媒体教学是教学现代化手段，但是它只是辅助教学的一种手段而已，教师在教学中必须全面掌握教材、教学的实际情况，结合多媒体教学，将教学中的难重点充分展现到多媒体教学中，让学生在享受课堂气氛的同时也能够掌握知识的重点。（二）注意教学进度，关注学生参与的互动性。由于多媒体教学课堂容量大、教学进度快的特点，容易造成学生的学习压力，使教师忽略了其对知识的掌握程度。所以教师必须在教学的同时加强学生的互动操作能力，满足学生学习各层次的需求。多媒体教学以图文并茂、生动形象的形式将教学带入了一个全新的领域，不但提高了学生对知识的兴趣与渴望，而且为传统教学增添了新的光彩，将传统教学与多媒体教学相结合，推动了可持续教学事业的发展。由于教师在多媒体教学中起着主导与决定性的作用，应采取依据教学的实际情况以书本知识为主、多媒体教学为辅的教学方针，调动学生的学习积极性，同时提高教师的教学效率。总之，多媒体教学是一项辅助教学手段，不但提高了教学质量，而且为教育事业奠定了坚实的师资技术基础。 作者:李锦莲 于连生 单位:佳木斯大学药学院 物理化学论文:物理化学课堂教学改革探讨 [摘要]本文结合物理化学的课程特点和近几年教学经验，从多方面探讨了物理化学的课堂教学改革。实践证明：学生对课程的重视和兴趣，多种教学手段并用，师生课堂互动和理论联系实际应用可明显提高物理化学的课堂教学效果。 [关键词]物理化学；课堂教学改革；教学手段 物理化学是在物理和化学两大学科基础上发展起来的。它以丰富的化学现象和体系为研究对象，大量采纳物理学的理论成就与实验技术，探索、归纳和研究化学的基本规律和理论，构成化学科学的理论基础，也是本科教学中四大基础化学之一[1]。物理化学的形成与进步得力于数学、物理学两大基础科学的基本理论与技术，同时反过来也推动了它们的发展，丰富了它们的内涵。物理化学的水平在相当大程度上反映了化学发展的深度。对于非化学相关专业本科生，例如：建筑工程、环境专业，物理化学也是这些专业的必修课程之一，并且我校安排的授课学时为48学时，授课时间为一学期。目前各化学基础课的学时在缩减，而对学生创新能力和素质的要求则在提高，这就要求对基础课教学内容大胆改革，与时俱进，不断地进行整合与更新。由于该课程是一门概念性、理论性、系统性和逻辑性都很强的学科，涉及的公式多，应用条件严格，且比较抽象，因而对于本科初学者感觉《物理化学》难学难懂，就连教师也感觉难教难讲。在这种情况下，如何使得教师讲好此门课程，充分带动学生的主观能动性，提高教学质量？通过《物理化学》课程的学习，培养学生新的思考问题，解决问题的能力，培养学生独立工作能力，培养学生更多、更好地掌握新的理论、新技术的能力。因此，主要在以下几个方面做了些有益的尝试。 1强调学习物理化学的重要性 对于非化学化工专业的学生来说，物理化学不属于本专业的基础课程，所以学生会有只要考试考及格就可以的想法。面对这种局面，教师在上课的时候就要首先强调物理化学课程的重要性以及与学生专业的相关性，以期改变学生的这种想法，这对以后的上课是非常有益的。目前对化学分为“无机化学、有机化学、分析化学、物理化学”四个分支，有人比喻说：无机化学、有机化学是化学的躯体，分析化学是化学的眼睛，物理化学是化学的灵魂，可见物理化学的地位有多重要。这些学生虽然没有接受化学专业学生系统的各种化学基础课的学习，但是大部分学生都学习过无机化学或者工程化学基础，这些课程里面已经包含了简单的物理化学基本知识，特别是热力学的一些基本知识[2]。物理化学的任务是把化学领域中各种现象联系起来，对其中的一般规律予以更深刻、更本质的探讨，所以学生学习起来会有种看不见、摸不着、抽象难理解的感觉。所以，教师的第一堂课是非常重要的[3]，根据学生手中的课本，简单介绍各章节内容之间的联系，使学生对整个课程安排有个基本的了解。同时，由于物理化学概念多公式多，学生按照以往死记硬背的学习方法达不到较高的学习效率。所以，第一堂课中教师要帮助学生建立正确的学习方法，使学生尽快地进入物理化学的学习状态。 2多种教学手段并用 随着近年来多媒体教学在课堂教学中的普及，从小学到大学，多数教师上课时会使用多媒体教学[4]。多媒体教学的关键是课件制作。每个教师都有自己独特的教学风格，因此教师自己编制课件也会体现自己的教学风格，使课件具有自己的特色。这在教师备课的过程中尤为重要，通过自己制作课件，可以有意识地突出课程的重点、难点，并将各种知识按照自己的习惯连贯起来，这样在讲课的时候才会得心应手。目前，各门课程在网上的课件都有很多，很多教师会直接下载网上的课件或拷贝其他教师的课件，这对于课程整体的把握没有帮助，因此教师自己制作课件也是对课程系统性和连贯性的把握。任何新生事物有利也有弊，多媒体教学也不例外。经过大量的教学实践，多媒体教学的弊端也显现了出来。例如，信息量过大，导致学生对文字、公式的印象不深；课件讲解太快，不利于学生理解和简化晦涩难懂的数学公式，缩短了学生的思考时间。同时，这门课程的内容又较多较难，48学时仅仅够教师按照课件快速讲解。如果多些板书或者讲解再深入些、和学生互动多些，那么这些学时就完全不够了。为了尽量避免这些弊端，作者在授课时会采用多媒体和板书相结合的方式，特别是一些难点、重点，边讲边板书可以放慢讲解速度，使学生有足够的时间思考，有助于学生对各知识点间的逻辑关系有清楚的理解。按照学校的教学大纲要求，在教学时所有知识点都要涉及，但是可以选择性的将一些重点、难点课上详细讲解，而一些易懂易学的内容留待学生自己学习，教师讲课时可以尽快的一带而过，这也锻炼了学生自学的能力。 3活跃课堂气氛，提高学生的兴趣 课堂教学中，师生之间除了知识信息的传递外，情感的交流与互动也是很重要的一个方面。如果一个学生喜欢这个教师，也会“爱屋及乌”的喜欢这个教师所上的课，在课堂中就会积极主动的按照老师的要求去完成，变被动学习为主动学习。那么，如何增加课堂的吸引力呢？兴趣是最好的老师，尤其对物理化学这种理论性强，抽象难懂公式多的课程更是如此。学生在上课时往往很难长时间集中注意力和保持较高的兴趣。因此，教师在讲课时要通过一些技巧来增加课堂的吸引力。例如，讲课时声音洪亮，音调抑扬顿挫，语速适中，语气亲切。使用富有感染力、丰富多彩的语言来提高学生的兴趣。其次，注重课堂提问与讨论。将“教为中心”的课堂转变为“学为中心”的课堂，让课堂真正成为学生学习的场所，让学习成为课堂活动的核心。许多教师会发现随着学生年级的增长，学生的课堂活跃性越差。长久以往，教师在课堂上不再提问，学生不再回答，完全变成了“教师讲，学生听”的模式。往往低年级的学生对于老师的课堂提问都非常踊跃的回答，但是高年级的学生就不是这样。作者在课堂上也遇到这种问题的时候没有气馁，而是继续鼓励学生积极讨论和回答问题。采取了让学生主动回答或者坐在座位上回答问题，而不是选择某个同学站起来回答问题，这样可以摒弃学生心理上害怕回答问题出错而觉得丢脸的想法。通过多次课堂实践，这样的方式确实会起到提高课堂教学气氛的效果，学生也能接受这样的方式，同时在学习新知识的时候也复习了旧知识。 4理论和实践相结合 由于物理化学学科的特点，学生在学习过程中很难有直接的感官认识，认为物理化学知识只是书本上的知识，与日常生活无关，导致学生在学完课程后除了应付考试，好像不知道这门课到底有什么用处。因此，教师除了讲授书本知识之外，还要结合生活生产中的各方面介绍应用，真正让学生做到学为所用。例如讲解稀溶液的依数性时，公式讲完后顺便介绍依数性的应用，加深学生印象[5]。利用凝固点下降原理，将食盐和冰(或雪)混合，可以使温度降低到252K，所以，北方的下雪天会在地上撒些食盐。溶液的渗透压在生物学中有很重要的作用，为什么土壤中的水分可以运输到植物的顶端？为什么海水中的鱼不能在淡水中生活？为什么人类静脉注射生理盐水的浓度一般都是0.9%？这些都与渗透压有关。再比如，新房装修后使用活性炭来除甲醛，荷叶上的小水滴近似呈球形并且能够滚来滚去，日常生活中各种表面活性剂(洗涤、农药喷洒)的使用，人工降雨，纳米材料等都离不开界面现象的知识。在讲授物理化学基础理论知识的同时，也可以将物理化学基础知识与教师自身的科研内容相结合，进一步巩固课堂上所学的知识，鼓励学生培养自己的科研兴趣。例如，催化是物理化学中很重要的一个分支，在化学、化工生产、能源、环境、医药、生命科学等领域都有及其重要的意义。实现一个化学反应需要两方面的因素—热力学可行性和动力学可行性。一个热力学上可行的反应如果反应速度太慢也是不能实现的。催化剂在化学反应中的作用不仅可以加快反应速度，也可以提高反应的选择性。目前大部分催化剂都属于纳米材料，纳米材料巨大的比表面积，以及大量表面原子的过高表面张力使纳米材料与常规材料表现出性能的差异。因此，催化剂可以加快反应速度主要因为催化剂可以改变反应的路径，降低反应的活化能。由此可以看出，催化研究包含了物理化学中热力学、动力学、界面等多方面知识的应用。通过简单的讲解，让学生认识到枯燥、难懂的物理化学基础知识在生产生活中的应用也有如此之多，从心里上消除这门课程无用的想法，重新燃起学习物理化学知识的兴趣。 5结语 经过几年的物理化学教学工作，事实证明：要上好这门课，就要不断的进行物理化学教学改革的尝试和探讨，努力培养学生对这门课程的学习兴趣和学习热情，充分调动学生学习物理化学积极性和主观能动性，通过学习物理化学训练学生的逻辑思维能力，培养学生发现问题和解决问题的能力。为今后学习其它学科打下坚实的理论和实践知识基础。 作者:徐红 范果红 叶明富 单位:安徽工业大学 物理化学论文:物理化学教学学生积极性方法 摘要: 目前网络和智能手机已在大学生中被广泛应用，并影响着他们的生活和学习。本文主要探讨了在物理化学教学中引入网络和手机的教学新方法，即利用网络资源，将微课作为第二课堂，让学生参与课堂讲解以及利用社交软件进行沟通交流。通过以上四种新方法的尝试，课堂教学效果得到提升，学生学习积极性增加，课堂学习效率提高，有效促进了物理化学“教”与“学”的效果。 关键词: 教学方法;网络;积极性;参与度 物理化学是化学、化工、食品、生物、制药等专业重要的基础课之一，学好物理化学对学生后续专业课的学习至关重要。同时，物理化学又是一门理论性、抽象性、逻辑性非常强的学科，学生学习难度较大［1］。目前，物理化学教学主要采取多媒体方式，以教师课堂教授为主。在这种模式下，学生主要负责“听”和“记录”，缺乏对问题本身的思考，对知识的理解也多数是接受式，学生思维的创造性、发散性得不到发挥，容易对课堂失去兴趣，所以，出现很多的“低头族”，这些学生或者自己看书、或者玩手机、或者做其它与课堂无关的事情。另外，由于物理化学课程本身的特点以及课时的限制，部分学生学习吃力，通常在听不懂之后就干脆放弃了该门课程的学习，对后续的学习造成较大压力。因此，努力调动学生学习积极性，帮助学生建立学习信心，创建以教师为主导、学生为主体的教学模式，在物理化学教学中尤为重要。近年来，网络和智能手机的广泛应用改变着人们生活、学习、工作的方方面面，这样的改变同样影响着大学生，他们更加普遍的应用手机交流，利用手机网络了解信息、进行学习等［2］。笔者在教学中关注到了学生的这种改变，将网络、微课等电子资源引进物理化学教学，并且在课堂中充分发挥学生的主动性，调动了学生的学习积极性，提高了教学效果。 1利用网络资源，丰富教学 现代社会，网络早已渗入到生活、工作和学习的方方面面，教学也不例外。为了使课堂教学更加生动，教师经常利用网络资源，比如图片、视频、课件、文件等来丰富课堂，利用视觉、听觉、触觉等多种感官促进学生对课堂产生兴趣，提高教学效果［3］。但是，网络资源绝不仅限于此。目前，网络上有很多关于物理化学教学的免费课程，比如网易公开课中的可汗学院讲述了很多关于热力学、电化学和动力学的内容，加利福尼亚大学和麻省理工学院开设的《热力学和功力学》课程，国家级精品资源共享课爱课网中的《身边的物理化学世界》以及很多大学的《物理化学》MOOC课程(比如大连理工大学、天津大学、南京大学等)。这些课程每个视频的课时较短(大多15～20分钟)，一般每个视频只讲解一个知识点，针对性强，可以在手机中下载APP进行学习，学习方式灵活，能够反复观看学习。网络课程的这些特点使它成为传统课堂教学的有利补充。教师在讲到某些知识点时，可以随时将相关的网络课程介绍给学生，由学生自愿在课后学习。这样不但可以作为课堂学习的补充，给予不同层次的学生多次学习的机会，而且使学习方式多样化，调动学生的学习兴趣，还扩充了学生的视野，使学生可以接触国内和国际名校的教育，提升了学生的学习效果。 2将微课输入手机，建立第二课堂 随着教学改革的进行，《物理化学》课程的课时被缩减，为物理化学教学带来了一定困难。微课的出现为克服这一困难带来了希望。微课的特点是内容少、时间短、针对性强、使用方便、易于传播［4］。教师将部分知识点制作成微课，并由学生输入手机随时学习，微课就成为了课堂的延伸———师生的第二课堂。这种“微课”的学习方式灵活，可以只占用学生的碎片时间，并且使个性化教育成为可能，受到学生的喜欢。笔者所录制的微课主要分为三类:(1)对重点概念、重点公式的讲解［5］。比如公式ΔU=Cv(T2－T1)，针对不同系统，使用范围不同，那么，教师就可以将公式的推导过程及应用单独录制成一个专题供学生反复学习;(2)章节内容的概况总结。热力学是物理化学的核心，概念多、公式繁杂，学生在学习时通常不能很好的将知识点链接，为了让学生对热力学知识有个整体的了解，教师可将热力学知识以思维导图的形式进行总结并录制成微课，供学生学习;(3)典型例题的讲解。由于学时的限制，课堂上讲解例题的时间几乎没有，而练习对于物理化学的学习是必不可少的［6］。因此，教师将例题的讲解录制成微课，让学生在课后学习，并辅助一定的练习起到事半功倍的效果。 3适度交出课堂，提高学生参与度，帮助学生建立信心 课堂教学是教学活动的重要环节，课堂教学的质量关系着整个教学效果的好坏。教师除了改进教学方法，提高学生学习兴趣，还要想方设法提高学生的课堂参与度，而由教师适度将课堂时间交给学生是一个有效的方法。笔者在教学中做了一些尝试。首先将学生进行分组，5～6人一组;然后教师梳理教学中的知识点，挑选适合学生讲解的内容并分成不同模块，比如，典型习题、难度较小的知识点等;其次，安排合理的教学计划，将少量课堂时间交给学生;最后，由学生担任教师角色讲解知识点。这样的课堂安排可以帮助学生彻底消化吸收所学知识，提高学生对课堂的参与意识，帮助学生树立自信心，有效提升学习效果。下面就以胶体化学一章的溶胶制备、光学性质、动学性质、电学性质为例，讲解如何交出课堂，让学生化身“教师”。(1)学生分组。笔者所教班级人数较多，由四个班级组成。在课程之初，将每个班级的学生分为5个组，每组6人，这6个人每次选取一个代表在课堂上进行讲解，其他五人可以分工进行资料搜索、制作PPT、阅读教材梳理知识点等，每组学生的分工可以轮流进行，比如甲同学在第一次时负责搜集资料，第二次时制作PPT。(2)分配讲解内容。教师将所要讲解的四个知识点，即溶胶的制备、光学性质、动学性质、电学性质以自愿和随机结合的形式分配给不同班级的小组同学，并告诉学生大纲对所讲知识点的要求，及讲解和制作PPT时需注意的问题。(3)小组同学准备。小组同学课后搜集资料，制作PPT(PPT制作好后要先发给教师，由教师修改PPT，把握知识的正确性)，梳理讲解思路，然后负责讲解的同学要在小组同学和老师面前进行试讲，并且由教师和同学给出建议，根据建议对PPT和讲解内容以及思路再次进行调整。(4)课堂讲解。由于所讲内容对每个学生均为新知识，因此，教师在学生讲解时要给予鼓励，听讲的同学也要给予一定的包容。负责讲课的同学在全体学生面前进行讲解，听课的同学认真听讲。为了鼓励学生的参与，教师可以将课堂讲解作为“奖励分”计入平时成绩。(5)教师点评。学生讲解难免会出现各种各样的问题，因此，教师在讲解后要进行适当的点评，可以是讲解内容方面的补充，也可以是对学生讲解的肯定等。 4利用社交软件，建立沟通、展示和分享平台 教师和学生间的沟通在教学中非常重要，好的沟通可以事半功倍，有效促进教学效果，促进师生间的感情。师生间的沟通交流，不应仅仅局限于课堂，课后也应建立一定联系，多加沟通。由于教师和学生都有自己的工作和学习安排，因此，建立方便、有效的沟通平台是实施良好沟通的前提。通过调查了解［2］，绝大多数学生使用QQ和微信软件进行同学间的联系，并且很多班级建有自己的QQ群和微信群。因此，教师在教学中也可以利用这两个软件建立与学生间的沟通平台。比如:通过QQ软件，教师将制作的微课传至物理化学学习群，供大家学习，而学生可以在群里畅所欲言，进行对知识点的交流学习;学生也可以将网络资源传至平台，供彼此学习，还可以分享自己制作的视频、ppt等。微信主要以手机为媒介，更适宜沟通、交流。教师可以通过微信群及时了解学生的学习动态，发现学生在学习中遇到的问题给予实时的帮助，了解学生对课程的意见、建议等。教师和学生利用社交软件进行沟通，可以是多对一的形式，也可以是一对一的形式。通过网络沟通可以拉近师生间的距离，有效消除学生的紧张情绪，避免面对面沟通带来的尴尬，使沟通更加接近学生的内心。当然，沟通不能仅限于网络，师生间面对面的沟通是必不可少的，也是必须的。 5结语 随着时代的进步，网络和智能手机成为教师和学生日常工作学习中必不可少的部分。因此，顺应时代潮流，将网络、微课等电子资源引入物理化学教学可以满足学生的学习需求，迎合学生的学习特点，扫除学困生的学习障碍，并且通过学生熟悉的网络沟通方式进行交流，可以拉近师生间的距离，增强师生间的感情。另外，让学生参与课堂讲解可以提高学生的课堂参与度，有效发挥学生的主动性，增强学生自信心。 物理化学论文:物理化学实验创新能力改革 [摘要] 物理化学实验教学是高校基础化学实验教学的重要组成部分。为提高物理化学实验教学质量，文章对近十年来高校物理化学实验教学存在的主要问题进行了系统梳理和归纳，并针对这些问题提出相应的解决措施，从而充分激发学生学习兴趣，深入挖掘学生学习潜力，促进学生创新精神和创新能力的培养。 [关键词] 物理化学；创新能力；实验教学；教学改革 物理化学是高校化学工程与工艺、食品科学与工程、应用化学和制药工程等本科专业的必修基础课程，它是以物理学原理和实验技术为基础，借助于数学运算工具来探究物质体系的化学反应规律的一门科学[1]。实验教学是物理化学学科教学中不可或缺的教学环节，对培养学生的创新思维、实践动手能力和综合素质起着举足轻重的作用。但是，随着时代的进步和现代科技水平的快速发展，高校物理化学实验教学逐渐凸显出一系列问题[2-3]。本文对近十年来高校物理化学实验教学过程中主要存在的问题进行了梳理和总结，在此基础上提出了相应解决措施，对培养具有创新意识、创新精神和创新能力人才有重要意义。 1物理化学实验教学中主要存在的问题 目前，普通高等学校物理化学实验教学中普遍存在一些共性问题，现归纳总结如下： 1.1实验教学内容陈旧，反映不出学科发展新趋势 近十年来，物理化学学科发展迅速，但实验教学部分内容较为陈旧，在实验安排上通常以验证性实验为主，对提升培养学生的学习兴趣和探究事物现象背后科学规律的好奇心不足，且对学生实验技能的培养不够重视[4]。综合性实验开设则较少[5]，尤其设计性、探究性实验更是微乎其微。因此，实验教学内容无法反应物理化学学科发展的现状。 1.2实验教学方法单一，未能有效激发学生的学习兴趣 传统的物理化学实验教学大多数采用“灌输式”的教学方法，即教师讲解实验目的、实验原理、操作步骤和实验注意事项，然后学生根据实验教材按部就班地进行实验操作，再对实验结果进行数据处理，最后完成实验报告[6]。近年来，大多数高校普遍采用多媒体教学，教师将黑板变成了屏幕，但大多数并没有改变传统“灌输式”教学方法，多媒体教学信息量大，甚至灌输地更为严重[7]。在整个“灌输式”实验教学过程中缺乏启发式引导，学生缺乏积极主动思考问题，学生在实验过程中积极性不高。 1.3理论与实验教学严重脱节，造成部分学生存在厌学心理 物理化学的理论教学和实验教学在相当长时间内分别由不同任课教师担任，再加上理论课与实验课教学教师之间没有沟通，造成实验课已经开课了，但理论课程却尚未讲到，亦或理论课讲到该部分内容时，学生已经忘记相应实验内容，从而导致理论教学与实验教学出现严重脱节现象[8]。实验课脱离了理论课的指导，学生难以全面、深刻理解实验教学内容，严重打击学生通过实验探索科学规律的学习积极性，长期以往滋生学生的厌学心理，难以达到实验教学过程中理论与实践相结合的目的。 1.4实验考核评价体系较为简单，未能全面客观评价学生实际实验能力 传统物理化学实验教学主要采用教师评价的考核方式[9]，其考核评价体系相对较为单一，其考核缺乏层次性和多样性[6]，未能充分调动学生的学习主动性和创造性，不利于学生创新思维和创新能力的培养。 2物理化学实验教学改革措施 2.1更新实验教学内容，构建多层次实验教学新体系 根据学生所学专业的特点和需要，教师在实验教学过程中不断更新物理化学实验的基本内容，依据物理化学领域的最新研究成补充物理化学的前沿理论、新方法和新应用，构建“基础性-综合性-设计性-研究性”四层次的实验教学体系。第一层次为基础性实验，主要训练学生掌握物理化学的“三基”，即基本原理、基本知识和基本技能，规范操作得出正确的实验数据和结论。通过基础性实验的系统训练，让学生较好地掌握物理化学的基础知识和实验操作技能，为后续综合性实验打下扎实基础。第二层次为综合性实验，主要培养学生分析问题和解决问题的能力，进一步巩固。综合性实验是在第一层次的实验基础上开设，如设计常见钾盐对水比热容的影响[10]，先检测量热计的热容，再采用不同电热发测定不同钾盐水浓度的比热容。通过综合性实验，一方面可以帮助学生巩固前面学习的基础性实验知识，另一方面提高学生综合运用所学基础知识的能力以及提出问题、分析问题和解决问题的能力。第三层次为设计性实验，主要综合训练学生的实验设计、数据处理和综合运用所学基础知识的能力。教师作为主导，学生作为主体。在教师的引导下，充分发挥学生自身的主观能动性，学生提出问题，查阅相关资料，独立进行实验方案的设计，执行实验，处理实验数据，得出实验结论，且学生尽可能自行解决实验过程中碰到的技术问题。学生通过设计实验，灵活运用所学知识研究新问题，必将大大激发学生的学习兴趣和内在潜能。第四层次为研究性实验，主要培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。研究性实验内容可源自教师申请的科研课题，也可以是在教师的指导下，学生根据自己的专业特长和兴趣爱好申请的大学生创新实验计划(校级、自治区级、国家级)或挑战杯项目，学生须通过查阅国内外跟课题相关文献资料，撰写申报书并独立进行科学实验。学生通过课题申报、中期考核和结题答辩等系列过程，使学生经过系统严格的科研训练，逐渐形成勇于创新、科学严谨、求真务实的科学品质，进而学生的创新意识和创新能力得以显著提升。 2.2建立问题为核心的教学模式，采用多元化教学方法 问题式教学法是一种以问题为核心，教师为主导，学生为主体的教学模式，其中问题的设计是关键[11]。实验教学过程中，教师可以科学设计“系列问题”。根据问题的覆盖范围，问题可分为普遍性问题和特殊性问题。普遍问题是面向全班大多数学生的问题，涵盖实验中要求全体学生要掌握的基本知识、基本操作和技能；特殊性问题是针对少数学生实验过程中碰到的问题，引导学生积极思考，分析问题的原因，激发学生探究问题的好奇心和求知欲。实验开始前，学生写好预习报告后进行谈论实验过程中可能出现的问题，探讨问题出现的原因，避免问题出现的措施。实验过程中，学生应注意观察实验现象，鼓励学生灵活运用所学知识解释实验过程中碰到的现象，深入探究实验现象背后隐藏的化学机制。实验结束后，全班同学积极讨论实验过程中遇到的难题，结合启发式教学方法，鼓励学生踊跃发言，培养学生的分析、归纳和表达能力。项目教学式教学法是以实验项目为对象，学生为中心，在教师的引导下，学生对项目进行处理，从资料收集、方案设计和项目执行到项目的结束都由学生讨论协作完成的一种新型教学方法[3]。与传统灌输式教学法相比，该方法特点在于以项目为主线，学生为主体，教师为引导，教师不仅是知识的传播者、引导者，同时也是项目的共同参与者和监督者。项目教学法中项目的设计是关键，根据学生的认知水平和知识结构，采取由简单到复杂，由浅入深设计实验项目，充分调动学生学习的积极性，让学生去发现问题，分析问题和解决问题。开放式教学法是将实验室对外开放的一种教学方法。开放式实验教学允许学生选择自己感兴趣的实验项目，开放式实验室为学生提供开放、宽松、自由的学习环境，让学生充分发挥自己的想象力和创造力，培养学生实验过程中关注重要实验细节，养成科学、严谨地记录实验数据的好习惯，同时为学生从事研究性项目打下良好基础。 2.3理论与实验教学相对接，使学生喜欢理论爱做实验 物理化学实验对深入理解物理化学基础理论具有重要作用，而物理化学基础理论对解释物理化学实验现象有指导作用。因此，物理化学实验课和理论课是有机结合、密不可分的有机结合整体。为达到理论课和实验课相结合的目的，担任物理化学理论课教学的教师尽量担任物理化学实验课的教学；若理论课和实验课分别由不同教师担任，那么理论课教师和实验课教师之间应及时沟通，以保证理论课在和实验课相对接。当开设物理化学理论课后应紧接着开设实验课，以加强学生对物理化学基础理论的深入理解；教师在物理化学实验教学过程中采用多媒体教学结合黑板板书，可以使抽象的物理化学基础理论变得生动有趣，学生通过物理化学实验课，可以激发学生学习理论知识的兴趣，充分挖掘学生的学习潜力，使学生喜欢理论爱做实验，以达到理论和实验相结合的目的。同时为了让学生较多地接触物理化学发展的前沿，掌握先进的实验技术，学校不断加大投入更新物理化学实验试备，让学生接触和使用更多先进的实验仪器。如在“凝固点降低法测定葡萄糖的摩尔质量”实验中采用数字式精密温差测量仪代替了贝克曼温度计；在“氨基甲酸铵的分解平衡”实验中用数字式低真空测压仪代代替了U形管水银压力计。这些仪器采用新型传感技术，精确度高、稳定性好、操作简单、使得整个物理化学实验的测温测压手段更加先进，从而提高学生做实验的兴趣。 2.4建立综合考核评价体系 传统的实验教学考核方法，通常注重物理化学实验理论要点的考查，将实验报告作为考核的主要依据，这样的考核方式侧重笔试，忽视了对学生实验操作能力的考核，具有单一性和片面性，很难如实地反应出学生的真实水平。因此对物理化学实验课成绩的考核做了改革，制定了“物理化学实验学生成绩考核细则与评分标准”，明确实验成绩考核的具体内容为平时操作(含预习情况、操作的熟练程度、纪律、安全)、实验报告、期末实验考核(含实验操作考试、理论考试)七部分。其中平时操作成绩(含预习、操作的熟练程度、纪律、安全)占30%、实验报告成绩占30%、期末实验考试成绩40%。重点增加了期末实验考试，主要对基本原理、基本操作、数据计算及处理进行现场抽题考试，抽题是由学生本人随机抽签，一人一题，考试内容含物理化学实验仪器的使用、物理化学参数的测定、实验数据的计算及处理。通过以上改革，避免了以往只凭实验报告评定成绩的弊端，使实验教学的考核趋向科学化，提高学生学习的兴趣和竞争性。同时为了更加客观全面评价学生的实际情况，我们拟将学生引入考核主体，在平时操作成绩的评定中，采用学生自评(权值10%)、学生互评(权值30%)和教师评价(权值60%)的多元评价评价体系，突破传统的单一教师评价方式，以体现以教师为主导、学生为主体，提高学生对实验成绩的认可度，激发学生的学习兴趣。 3结语 综上所述，物理化学实验教学改革是一个长期不懈努力的过程。物理化学实验教学只有通过不断更新教育理念，紧跟现代科技水平的步伐，不断更新自身实验教学内容，同时实现理论教学和实验教学的有效对接，综合运用多种教学方法、手段，构建科学合理的综合考核评价体系，考核实验过程与实验结果并重，建立学生在实验过程中的主体地位，激发学生的学习兴趣，充分调动学生学习的主动性和创造性，深入挖掘学生的学习潜力，才能真正意义上提高学生的创新意识、创新精神和创新能力。 作者：刘纯友 程谦伟 田玉红 单位：广西科技大学生物与化学工程学院 物理化学论文:表面物理化学教学改革实践 摘要： 为满足学术型和应用型研究生以及交叉学科研究生培养的需要，对我校研究生全校公选课“表面物理化学”进行了教学改革和实践。建立了满足研究生分类培养的课程内容体系，基于不同类型研究生的学习需求和本科基础来组织实施教学和考核，教学中注重教学与科研相结合、理论与实践相统一，使课程适应两类研究生和交叉学科研究生人才培养的需要。 关键词： 全校公选课；硕士研究生；表面物理化学；分类教学 2007年，哈尔滨工业大学(哈工大)开始在一级学科进行硕士研究生分类培养的改革试点工作[1,2]。2009年，哈工大化工学科开始实施硕士研究生培养模式改革，确定了学术型和应用型研究生培养方案，其中“表面物理化学”既是学术型研究生的学位课程，也是应用型研究生的学位课程。同时由于表面、界面科学在化学、化工学科和其他交叉学科研究中作为共性的基础理论支撑作用，“表面物理化学”在研究生院统一协调下确定为全校公选课，除化学、化工学科外，还服务于其他交叉学科研究生的培养。那么，“表面物理化学”成为全校公选课后，针对各种类型学生的学习需求和研究生分类培养的需要，如何确定课程内容体系？如何组织和实施教学？以及如何在教学过程中实现教学与科研、理论与实践的有机结合？这些问题则成为“表面物理化学”课程建设和改革的关键。针对以上问题，我们基于“表面物理化学”课程特点，从学术型和应用型人才培养以及交叉学科研究生培养的具体要求出发，进行了全校公选课“表面物理化学”分类教学改革和实践。 1“表面物理化学”分类教学内容体系的确立 表面科学因其学科交叉特色突出，越来越受到人们的重视。国内外各理工科类高校一般都为研究生(材料、化学、化工学科居多)开设了表面科学类课程。从课程内容看，主要是讲授表面科学基本原理及应用和表面科学分析方法，并有针对性地对表面科学不同应用领域(如催化、纳米材料等)进行深入介绍。各个学校讲授的内容侧重各不相同，课程名称也不一致。我校化工学科从20世纪80年代起就为化学、化工学科研究生开设了“表面物理化学”课程，在长期的课程建设和发展过程中形成了适于(学术型)研究生培养的课程体系。 1.1分类教学的必要性 研究生分类培养是教育发展过程的必然选择[3,4]，它涉及研究生培养的各个方面和环节，其中也包括课程内容体系的确定及教学的组织和实施。虽然2009年制定的培养方案中“表面物理化学”作为全校公选课，供化学、化工学科以及其他交叉学科的研究生选修。但是，在开始的教学实施过程中仍然为各类学生集中上课。在教学过程中，注重表面物理化学原理的讲授以强化基础，还注重将基本原理与能源、材料、生物、环境等国际热门领域和学术前沿相结合，启发学生的科研思路和创新意识。在教学过程中，采用了多种教学方法(设立讨论课、自学报告和课程作业等)，针对不同类型的研究生提出不同的学习要求：如学术型研究生在讨论课中要求讲述表面物理化学在当今学术前沿领域的研究成果和进展，应用型研究生要求讲述表面物理化学基本原理在工程实际中的具体运用，而交叉学科的研究生则要求讲述表面物理化学基本原理与本学科的交叉实例。在自学报告和课程作业方面也根据学生类型的不同而提出了不同的要求。这样，一定程度上满足了学生分类培养的要求。然而，从前期的教学实践效果看，该课程教学中存在如下问题：(1)这种统一集中上课的教学模式，存在着教学追求全面性与不同类型研究生学习需求不同的矛盾，使得分类培养的针对性不强。(2)从学生反馈来看，学术型研究生认为表面物理化学基本原理的学习过于简单，而交叉学科的研究生由于化学基础薄弱而认为理论介绍难度过大，内容偏多。这一问题还导致学生成绩分布不合理，交叉学科学生选课的积极性不高。因此，“表面物理化学”课程切实的分类教学改革势在必行。 1.2适应分类教学的“表面物理化学”课程内容体系的确立 “表面物理化学”分类教学要依据研究生培养目标所需要的知识结构，统筹考虑本科已有的基础和不同授课对象的需求。在研究生分类培养的新形势下，“表面物理化学”课程作为全校公选课，在教学内容上既要满足化学、化工学科学术型和应用型这两类人才培养模式的需要，又要满足非化工学科研究生选修本课程的新需求。在教学过程中，既要满足学术型研究生对表面/界面科学知识的深度和系统性的需求，又要满足应用型研究生将表/界面科学知识有效运用于工程实际的需求，还要使得其他交叉学科研究生能够建立界面观点、掌握表/界面基本原理并能运用于自身的科研工作中。此外，本课程还要为不同研究方向的研究生奠定理论基础。化工学科目前有9大具体研究方向(表面与界面化学，高分子复合与改性，化学电源，金属电沉积与化学沉积，功能材料制备与性能，催化剂与催化反应工程，生物合成与分离工程，生物分子工程，新能源化工)，涉及到能源、材料、生物、环境四大国际热门领域和学术前沿。这些领域都需要从分子水平上研究材料、能源、生命中的相界面物理化学变化规律，这里涉及界面的共性知识和理论是本课程重要的内容体系。因此，本课程以表面/界面的物理化学原理和规律为基础，以界面科学及应用新进展为前沿，以拓展科研思路与方法、培养创新精神和能力为目标，把各具体学科研究方向要求的知识结构细化为知识点，用知识点间的逻辑关系，协调界面物理化学原理、规律、应用及前沿进展的内容，进行分类教学内容体系的构建。本课程从化工学科9大研究方向中，凝练出3个共性的表面科学知识和理论方向，即表面热力学基础、固体表面与界面以及表面活性剂。在此基础上，针对化学、化工学科的学术型研究生的需要，重点介绍固/液界面的电化学热力学与电结晶过程中成核与长大的影响因素及润湿规律等；针对化学、化工学科的应用型研究生及食品、航天、材料等交叉学科的研究生，重点讲授固体表面态和键合、表面层结构性质及表面改性技术，以及润湿现象的应用等内容。基于上述思路，修改了化工学院的研究生培养方案，取消了原来的“固体表面与键合”课程，将其有关内容纳入“表面物理化学II”，作为应用型研究生的学位课程及非化学、化工学科研究生的全校公选课；原“表面物理化学”改为“表面物理化学I”，作为学术型研究生的学位课。 2“表面物理化学”课程分类教学的组织和实施 在课堂教学组织与实施中，首要考虑的是学术型和应用型这两类研究生培养目标的不同及交叉学科研究生的学习需求。“表面物理化学I”是针对化学、化工学科的学术型研究生开设，重点在于基本理论的深度理解和掌握。在教学过程中偏重于演绎法，从解释表面现象开始，深入到基本原理的推导过程和基本规律的理论分析，注重知识体系的系统性和完整性；将表面科学的学术前沿与表面科学基本理论结合起来，提高学生对学术前沿中表面科学问题的认识深度；同时，在教学过程中注重培养学生的科研意识、科研兴趣和科学思维习惯。“表面物理化学II”是针对化学、化工学科的应用型研究生和交叉学科的研究生开设的。其教学过程中偏重于采用归纳法，从各类表面现象及工程实际应用入手，在物理化学知识的基础上介绍表面科学的基本知识和理论，注重基本理论与工程应用实践的结合，加强培养学生在工程应用过程中发现表面科学问题和运用表面科学原理的能力，突出表面科学原理在工程实际中的应用创新和实践创新。其次，在教学过程中还要考虑研究生原本科阶段的表面化学以及物理化学课程的知识基础。我校化工学科为本科生开设了表面化学类课程“应用表面化学与技术”，化学学科开设了“表面化学”，还有服务于全校本科生的创新研修课“应用表面化学基础”。但是化学、化工学科每年招收的硕士研究生有相当一定比例的学生在本科阶段没有学过表面化学类课程，而交叉学科的研究生学习过此类课程的人数更少。为解决这一类研究生表面化学基础薄弱的问题，我们建议有条件的学生选修相关的表面化学类本科生课程。另外，由于本课程对本科生的物理化学知识要求较高，因此针对没有物理化学基础的学生(主要是来自交叉学科的研究生)，要求课外自学由授课教师指定的相关内容，或利用绪论课适当补讲相关内容。再次，通过累加式考核的导向作用，细化各项考核的要求，加强不同类型研究生的分类培养。“表面物理化学I”针对学术型研究生对系统的基础理论和学术前沿知识要求高的特点，确定考核内容如下：闭卷考试，占60分，考核基本理论和原理等；讨论课每名学生以PPT方式讲述与本人课程相关的表面科学前沿问题，占20分；以理论推导和讨论为主的开卷考试，占10分；以教材为蓝本自学其中的第二章固体表面的自学报告，占10分。“表面物理化学II”针对应用型研究生和交叉学科研究生注重理论与工程实际相结合的特点，采用如下考核方式：闭卷考试，占50分，考核基本理论和原理等；讨论课每名学生以PPT方式讲述表面科学问题或表面分析方法在工程实际的应用，占20分；作业占20分，包括运用表面基本原理对某一表面现象和问题进行解释和综述某一固体材料表面或界面的几何结构和电子结构两个方面；随堂开卷测验2次，共10分。 3通过教学与科研相结合、理论与实践相统一，服务于两类研究生人才培养 研究生的课程教学不仅是传授基础理论和专业知识，也是拓展科研思路与方法、培养创新精神和能力的有效途径。表面物理化学内容的学科交叉特色突出，使得该课程具有教学与科研、理论与实践相结合的优势。本课程在满足教学基本要求的前提下，利用界面化学涉及面广的特点，引导学术型研究生从界面的物理化学原理和规律走向学术前沿、应用型研究生将表面化学基本理论应用到工程实际，使“表面物理化学”课程教学有效地服务于研究生的分类培养。 3.1教学过程中注重教学与科研相结合 本课程在长期的建设和发展过程中形成了课程组，建立了适合于研究生培养，特别是学术型研究生培养的课程体系，在教学与科研相结合方面也进行了大量卓有成效的工作。本课程组的授课教师利用自身的科研优势，将自己与表面科学相关的研究成果运用于教学之中，启发学生的科研思路、培养科研兴趣；课程组成员的部分研究成果直接转化为与课程内容对应的实验项目，纳入学院的研究生实验平台[5]之中，建立学院层面的“表面物理化学”课程实践环节；此外，课程组教师在研究生培养环节上，服务于科研方向与表面科学密切相关的研究生导师，对研究生学位论文中与表面科学相关的内容进行把关和理论指导，反馈于科研工作。 3.2加强理论与实践相统一，强化应用型研究生工程实践能力培养 针对我国研究生人才培养和实际需求脱节的问题，2009年起教育部即宣布研究生培养将从过去的学术型为主转变为应用型为主，现在应用型研究生招生比例逐年增加[6]。为提高我校化学、化工学科应用型研究生的工程实践能力，化工学科在研究生院的支持下建立了校内外实践基地[7]，并与“表面物理化学II”有机结合起来，工程实践活动成为课程的生动实例。如在课程组成员参与建立的“化工学科应用型研究生校内实践基地”，研究生可以在生产线上进行锂离子电池制造各个环节的实践活动，包括材料合成、电极制备、电池组装及电池性能检测，全面系统地掌握锂离子电池的制造技术，培养化工学科研究生的工程实践能力，提高其对产品设计、产品制造的系统观、全局观，特别是使学生体会到了本课程的基本原理和规律在电池制备中的理论指导作用，真正做到了理论与实践的统一。再如在化工学科的“上海山富数码喷绘复合材料有限公司校外实践基地”，研究生可以进行从胶水、涂料、涂布、贴合、分切，到产品包装的一条龙生产实践，使应用型研究生能真实了解企业生产和研发的基本过程，又深刻体会到界面问题的重要性。 4“表面物理化学”课程分类教学实践效果 全校公选课“表面物理化学”课程的分类教学在我校研究生院支持下正式实施以来，本课程的学生成绩分布更趋合理，学生选课情况和学习兴趣都呈现了良性的发展态势。从学习效果看，此前本课程闭卷考核中成绩优秀的学生都集中在化学、化工学科，并以学术型研究生居多；现在由于分类教学中基于不同类型学生的学习需求，调整了教学内容和考核要求，使得学术型和应用型研究生各出现一定比例的优秀生，特别是来自交叉学科的研究生成绩也出现了优秀。其二，分类教学实施后，选“表面物理化学II”课的交叉学科研究生从航天、食品、材料学院又增加了机械、电子和能源等学院，表明分类教学法的实施符合交叉学科研究生对表面化学类课程的学习需求。因此，可以预期“表面物理化学”全校公选课会吸引更多的交叉学科研究生选课，选课波及面也会进一步加大。其三，由于课程学习内容与各类研究生的培养目标更为一致，从而使得研究生的学习兴趣提高，学生主动学习的意识明显增强。特别是课间学生找老师讨论问题的现象明显增多，既有对课堂上课程学习内容的讨论，也有把自己课题方向中与表面科学相关的问题与授课教师交流。学生反馈结果表明，选修此课的研究生对“表面物理化学”分类教学普遍认可。另外，我院应用型研究生在培养上增加了校内外实践基地的实践与考核环节，从学生对校内外实践基地实践活动的总结报告中可以发现，有相当一部分学生将表面科学问题与具体的工程实践结合起来，将在“表面物理化学”课程中学习的知识原理直接运用到具体实践之中。在教学过程中设置的讨论课上，有一定比例的研究生将自己将要进行的硕士研究课题中的表面物理化学问题在课堂上与老师和同学直接交流，这样授课教师可以直接进行理论指导，使教学更好地服务于研究生的学位论文工作。 5结束语 我国高校研究生阶段人才培养的全校公选课一般为英语、数学或思想政治理论课等。而理论性较强的“表面物理化学”课程如何发挥其全校公选课的作用、有效地服务于研究生的分类培养，是“表面物理化学”课程建设的首要问题。哈工大化工学院“表面物理化学”课程组在我校研究生院和化工学院的支持下，对“表面物理化学”分类教学改革进行了有益的探索。但是要真正实现从原来单一地服务于学术型研究生培养到服务于学术型和应用型两类研究生的分类培养，还需要进一步的理论研究和实践。 作者：姚忠平 姜兆华 黄玉东 岳会敏 安茂忠 韩晓军 尹鸽平 单位：哈尔滨工业大学化工学院 物理化学论文:安全工程物理化学课堂教学改革 摘要： 西南石油大学培养以“油”和“气”为特色和优势的安全工程专业本科生。长期的教学实践证明，《物理化学》是安全工程专业必不可少的课程。本论文围绕我校安全工程专业特色对《物理化学》课堂教学进行了针对性的改革和探索。 关键词： 物理化学；安全工程；课堂教学；改革和探索 物理化学是化学学科的一个重要分支，被誉为化学中的“哲学”。物理化学综合运用化学、物理、数学等基础知识，剖析化学反应等过程的本质，并分析和解决化学变化和部分物理变化过程中遇到的理论问题，并上升为一般规律，为后续课程奠定坚实的理论基础[1]。绝大部分高校将物理化学作为安全工程专业本科生必修的一门基础课程。各个学校根据自身发展方向和特色，针对安全工程专业制定了不同培养方案。例如，西南石油大学及中国石油大学，以石油天然气为发展特色，因此，在制定安全专业培养方案时，主要围绕石油与天然气采输、油气化工生产等行业制定培养方案，力求培养出具备油气化工生产、石油与天然气采输等专业背景知识的安全工程与技术、安全设计与控制、安全教育与评价以及安全监察与管理等方面的适应我国发展的人才，能在企事业单位进行安全管理，能在政府部门进行安全监察，能从事安全工程与管理方面的研究、设计、评价和咨询等工作的高素质复合型专业人才。南京理工大学主要围绕燃烧、爆炸的理论及防治技术制定安全工程专业培养方案，力求培养出能从事危险源辨识与评价、安全技术研究与设计、安全检测与控制、安全管理等方面的高素质人才。中国地质大学（北京）主要围绕地矿、建筑、煤炭、化工、交通、民航等行业制定培养方案，力求培养出从事安全管理、监察和科研的“管理+技术”的综合性高级人才。从上述这些学校的培养方案可以看出，物理化学基本理论，如相平衡、电化学、化学动力学、表面物理化学、胶体化学等，在安全工程与技术领域有广泛应用，有的甚至是实际安全生产中的应用，比如燃烧、爆炸等等。因此，物理化学在安全专业课程教学中占有很高的地位。我们针对服务于油气行业的安全工程专业，针对物理化学课程，在教学内容和方法等方面做了一些思考和探索。 一、针对性的改革和探索 （一）教学内容的“舍”与“得” 我校安全专业注重定位培养，主要是培养具备石油与天然气采输、油气化工生产等专业背景知识的安全工程专业本科生，就业单位主要去往中国石油化工集团公司、中国石油天然气集团公司、中国海洋石油总公司以及壳牌等企业，主要从事油气采输、油气化工生产过程中的安全管理、安全评价等工作。为达到培养目标，主要设置了以下课程：无机及分析化学、有机化学、物理化学、工程制图、化工原理、钻采概论、燃烧与爆炸学、工程热力学、油气加工工艺学、工程流体力学、电气安全工程、安全人机工程、安全原理及安全管理学、安全检测与监测、安全评价和安全法学、安全系统工程、机械及特种设备安全技术。我们通过调研每个课程并结合与其他课程老师的交流，发现很多课程跟物理化学理论联系紧密，如表1，我们列出了部分课程章节涉及的物理化学理论。因此，我们对安全工程专业物理化学的教学内容进行了取舍，将多相平衡、催化反应动力学作为讲解的重点，减少了统计热力学、界面现象和胶体化学的学时数，舍去了量子力学基础的讲解。物理化学与其他化学（如燃烧与爆炸、化工原理、无机及分析化学）重叠的知识点让学生自学或者采用课堂讨论等方式减少不必要的重复，并注意与其他课程教学联系起来[2]。经过几年的教学表明，这种教学内容的“舍”与“得”取得了较好的教学效果。 （二）教学方式和教学手段的改革 物理化学是用物理学结合数学研究化学运动中最具有普遍规律的一门学科，内容相对其他化学课程枯燥乏味，知识点难于理解。课堂上学生经常“云里雾里”，很容易开小差，甚至产生厌学的状态。因此，如何将学生的“心”留在课堂，成为物理化学教师必须攻克的难关。 1.理论联系实际，提高学习兴趣 引导学生通过现象看本质，将物理化学理论与生活中常见的实际现象联系起来，激发学生的学习热情和学习兴趣，使枯燥乏味的理论变得丰富生动。例如，在讲热机效率的知识时，提问法拉利汽车的极限速度能达到多少；在讲卡诺定理时，提问空调制热或制冷的工作原理是什么；结合前沿研究方向，提问海洋温差能、地热能利用了什么理论；在讲电化学的知识时，提问土豆也能当电池是真的吗；在讲胶体化学的知识时，提问为什么用卤水点豆腐；为什么不同颜色的墨水不能混用；在讲到界面现象的知识时，提问为什么小草上水珠、雨后荷叶都呈球形；在讲到催化的理论的时候，结合前沿学科发展方向，讲解我国大连化学物理研究所在国际上的声望，列举李灿院士在光催化领域提出的异质结和异相结、包信和院士提出的限域效应、申文杰研究员提出的纳米催化形貌效应，鼓励和引导学生热爱科学研究。引导学生关注学科前沿，提高学习兴趣，鼓励学生去听一些报告，参加一些论坛，如我校化工院组织的“西油证道”论坛。让学生真正的体会到物理化学理论学习的重要性和实用性，激发学生的学习热情和学习兴趣[3]。 2.通过讲解代表人物讲授理论 物理化学理论其实质是不同时期科学家科研成果的集合，每一个理论背后都有科学家的故事。通过讲解历史人物来讲解理论，一是可以提高学生的兴趣，二是可以让学生记忆深刻。例如，在讲解熵的引出的时候，通过理论代表人物将知识点串联起来。同时讲解各个科学家的生平以及如何得出这些理论的过程，讲授他们成为伟大科学家的成长经历，激发学生探索科学真理的欲望，培养科学素养。同时讲解一些做人做事的道理。例如在讲化学热力学定律的时候，讲解“物理化学三剑客”：范特霍夫、阿伦尼乌斯、奥斯特瓦尔德的生平事迹，以及他们研究什么理论获得了诺贝尔化学奖。如在讲电化学的时候，讲解法拉第通过自学成为伟大的科学家的事迹。在讲催化知识点的时候，重点讲在催化领域获得诺贝尔化学奖的科学家，如因在手性催化氧化反应做出巨大贡献而获奖的三位科学家（Knowles，Noyori，Sharpless）；因在固体表面化学与催化领域做出巨大贡献而获奖的GerhardErtl。在讲相平衡萃取时，讲解我国2015年获得诺贝尔医学奖的科学家屠呦呦。激发学生的求知欲望，把学生的“心”留在课堂。 3.多渠道引导学生自主学习 我们在物理化学考核方面也进行了尝试，进行多样化考核，将课前问答、课堂问答、课堂纪律表现、课堂作业、课后作业都作为平时成绩的一部分，平时成绩比例提高到30%。从而引导学生课前预习，带着问题来学；课后复习，温故而知新。经验表明，讲解物理化学理论应用于科学前沿的热点案例可激发学生对物理化学理论的学习兴趣[4]。因此，我们围绕“油气”特色，设定项目。让学生探讨项目所涉及的物理化学知识，充分调动学生的自主性，发挥学习的主体性。比如设定项目《三次采油中聚合物驱油所涉及的物理化学理论》，让学生知道在合成及表征聚合物过程中涉及的相态和在使用过程当中涉及的表面现象、静电现象、胶体化学等物理化学知识，让学生通过老师提示、自主学习的课本知识和查找的资料，来用物理化学理论解释现象。比如设定项目《海底天然气水合物的开采所涉及的物理化学理论》，让学生知道主要涉及多相平衡、化学热力学等相关理论。以项目为中心展开教学，使学生有兴趣，目的明确，给学生探索的机会。加强期末考试的客观性、科学性和公平性。教研室老师一起出题，统一阅卷，教考分离。增加小论文、小报告在总分中的比例，让学生的精力放在“学”而不是“考”，转变目前为考而学的应试模式，最终达到为解决问题而“学”的终身学习的方式。 二、结论 随着科学技术的发展和社会对人才质量需求的变化，各专业对物理化学课程的要求也不断改变，这就要求对物理化学课程的教学内容、教学方法及体系进行不断地完善与改革。在保留现有体系主干完整性的基础上，适当增加与专业紧密相关的物理化学知识，适当减少应用较少的或与专业联系不紧密的物理化学知识，优化课程体系。同时，根据不同专业，强化物理化学在该专业领域方面应用的知识，适当引入案例教学内容，才能提高学生学习物理化学的兴趣，激发学生的主观能动性。 作者：陈永东 朱元强 赖南君 单位：西南石油大学化学化工学院 物理化学论文:物理化学实验教学改革思考 【摘要】 针对目前的物理化学实验教学的现状，讨论了在物理化学实验课程教学改革中如何激发学生兴趣，拓宽学生视野，构建多样化的实验教学模式，以期达到培养具有创新意识和创新能力的人才目标。 【关键词】 物理化学实验；教学改革 物理化学实验课程是理工科化学专业教学计划中一门重要的基础实验课程，它既与物理化学课程有密切联系，又形成独立的教学体系。它综合了化学专业领域所需要的基本研究方法和技术，其目的是使学生了解物理化学实验的研究方法，掌握物理化学的实验技能，培养学生的分析问题、解决问题的能力。随着2l世纪科技飞速发展，社会对人才素质要求不断提高，不仅是要让学生掌握丰富的理论课知识，更要培养学生的创新能力。要实现这个目标，各学科就要根据其特点提出新要求，想出新办法。因此，物理化学实验的教学十分重要，必须予以高度重视。为此，本文首先剖析了在目前实验教学中存在的一些不利因素，结合本校的实际情况，在初步试行物理化学实验教学改革的基础上，谈谈自己的一些体会和做法。 1物理化学实验教学的现状和弊端 首先，传统的物理化学实验教学，教师常常从实验目的、原理、仪器的使用到实验的方法步骤进行逐一讲解，学生只需按实验教材上的步骤完成操作即可。只是重复学习的知识，少有真正的探索与创新，其次，从教学内容看，传统的物理化学实验项目以验证性实验居多，应用性、设计性和综合性实验占的比例很少。而教师对验证性实验的评价往往是“轻过程，重结果”，对那些动手能力很强但实验结果不理想的学生来说，无形中打击了他们的积极性，这样不能激发学生的积极性和创造热情，更不利于学生思维能力和创新能力的提高。为此，我们将重点分析讨论在教学过程中教师如何有效地改进教学方法以提高教学质量，从而使物理化学实验的教学适应时展的要求，为学生学习创造良好的学习环境，培养学生的创新精神和创新能力。 2重视实验理论课的讲座，培养学生严谨的科学态度 物理化学实验课的目的之一，就是培养学生严谨的科学态度。因此，为了加强学生的操作规范性，以及数据处理的准确性及严谨性，激发学生积极参与的热情，使学生能够很好地融入物理化学实验教学中，在实验课之前开设一定学时的理论课。通过理论课的学习，第一，使学生了解物理化学实验和其他实验课程的不同之处，要严格遵守实验中的各种规范。在理论课上还要告诉学生，要正确对待实验失败，对于实验中遇到的挫折，应该坦然面对，不应该畏惧或者逃避，正是由于这些问题的出现，才能锻炼我们独立处理问题的能力，通过发现问题、分析问题、解决问题才能真正意义上提高大家的实验能力；第二，要强调实验预习的重要性，要求学生在进入实验室之前要对所做的实验充分预习，仔细阅读实验教材的有关内容，了解实验目的和所依据的原理，明确需要测量的物理量和应该记录的数据，并据此写出预习报告，做到心中有数，有备而来。第三，强调利用计算机软件进行数据处理的重要性。物理化学实验中，大部分实验不仅数据繁多，计算量大，而且一些实验要求作图、拟合及求斜率等。采用手工绘图不仅费力费时，而且在曲线拟合或求斜率时造成较大的主观误差。为此我们利用理论课时间，结合实例，讲解Origin软件的使用方法及作图技巧。 3加大设计性实验比例，着重培养学生创新意识和创新能力 现行物理化学实验课程体系仍沿用“化学模式”。因此实验内容多为验证性实验，缺乏设计性和综合性实验，而验证性实验难以真正体现出物理化学的原理、技术在专业和实际中的应用，实验能力的培养应分为三个阶段或层次：首先是掌握基础知识、基本技能和基本方法；其次是能将“三基”融会贯通、综合运用的能力；第三是从实验过渡到研究及生产实践。因此，在选择实验时，使实验内容与代表科技前沿的现代科学技术和科研成果相结合。通过开设综合设计型实验，可以引导学生接触学科发展的前沿，开拓学生的视野，在培养学生的创新能力及实践能力方面十分有利。结合我校的资源环境，我们实验室可以选择与教师科研相关的一些前沿课题，比如，我们在做胶体制备的实验时，可设计利用水热或者共沉淀法制备磁性纳米材料，通过扫描电子显微镜观察纳米材料的形貌，还可利用X-射线衍射仪来测定纳米材料的结构，还可以让学生利用用磁铁吸附分离，观察纳米颗粒的磁性分离情况。根据实验结果，比较两种合成方法的优缺点。 4全面开放实验室，鼓励和引导学生自主设计科研性实验 实验室面向学生全面开放。在专业教学计划规定的有限实验学时数中，要达到既培养学生实验技能和动手能力，又要培养学生创新能力的目标是困难的。但我校每年都有大学生创新项目，再结合开放实验室，对于一些学有余力的同学，展开第二课堂教学，可充分利用学校现有的教学资源，发挥学生的主观能动性，提高其创新能力和自主意识。开放教学可以通过教师根据课程要求和自己的科研课题提出课题，也可以结合生产、实际生活中的问题，在探究中让学生试着用自然科学方法论为依据进行研究。这类实验由老师给出实验目的及要求，鼓励学生通过查阅资料，自行制定实验步骤，独立完成实验，并进行实验结果的讨论，最终实验报告以论文形式提交，通过这样一个比较完整的研究过程训练，使学生能够了解设计型实验的的基木过程和方法，从而对科学研究有感性认识。开放实验室需要学生灵活地和运用所学的物理化学基础知识和基本技能，需要学生掌握各种科学方法。具有严肃认真和敢于创新的精神，这不仅有利于学生科学方法的训练和科学态度的培养，而且给学生提供了充分的独立思考的空间，激发了学生的学习兴趣，极大的调动了其主观能动性，充分发挥其创造力，有利用培养创新人才。激发学生对该实验课程的兴趣，保证大部分同学的参与进来。 5结语 从我校的教学改革实践与探索过程的实效看，基本达到了预期设计的目的和要求。学生通过物理化学实验课程的学习，巩固了物理化学的基础理论知识，熟练地掌握了物理化学实验的基本技能，对培养良好的科学创新精神和独立的科研能力奠定了一定的基础。当然，物理化学实验教学的探索与改革是一项长期而艰巨的工作，还有很多有待研究的内容及发展的空间，也会出现一些新的问题。如何更深入的加大物理化学实验课程教学的改革力度，提高物理化学实验课教学水平，还需要我们运用先进的教育教学理念，不断地探索、研究、总结和实践。 作者：崔荣静 权英 陈梦玲 翟春 单位：常熟理工学院化学与材料工程学院 物理化学论文:物理化学实验教学方法改革创新 摘要: 在科技不断发展的当代社会，只有具备综合能力和创新思维的人才才能适应社会的快速发展。高等院校在培养学生创新能力和综合能力的过程中起着十分重要的作用，文章指出了目前在物理化学实验教学中普遍存在的一些问题，并提出了一些改革方案，重点强调动手能力和创新能力的培养。通过教改培养学生的综合能力，提高物化实验教学效果。 关键词: 物理;化学实验;综合能力;创新能力;改革 在化学教育中，化学实验是将理论转化为实践、激发学生的学习兴趣、培养学生创造性思维最有效的教育方式。物理化学实验在物理化学课程的教学中占有十分重要的作用，物理化学实验是研究化学基本理论和问题的重要手段和方法［1－2］。其运用基本物理方法和技术，锻炼学生合理设计实验的能力，培养学生分析及解决问题的能力以及建立科学思维方法，培养学生用理论知识来解释实验现象，并通过实验得出合理的、精确的数据，训练学生对实验数据的正确处理，培养学生对实验误差进行分析的能力［3－4］。当今社会的快速发展对人才培养提出了更高的要求，传统教育培养出来的被动型人才已经不能适应社会的发展，现代教育的目的是要以培养综合能力为主的主动型人才［5－6］。因此该课程内容和教学方法的改革愈发显得迫切、重要。 1目前物理化学实验教学中存在的主要问题 物理化学是一门有着悠久历史的基础课程，物理实验教学在我国高等学校教育中已经走过60多年的历程，课程体系虽然经过几次改革［7］。但由于实际情况，在目前的教学中还存在一些问题，主要体现在以下几个方面: 1．1物理化学理论教学内容与实验内容不同步，不利于学生实验思维能力的提高 在高校物化实验教学中，普遍存在着实验内容陈旧，更新速度缓慢，实验内容落后于教学内容的情况。按照传统的实验教学安排，学生在开始做实验的时候，连基本的理论知识都没有学习，这样导致学生在做实验的过程中只是简单的照葫芦画瓢，盲目的完成实验，草率的处理实验数据。这样既不能达到理论指导实践的作用，不利于培养学生科学思维能力，也不利于激发学生学习的积极性和创造性，更不能将所学理论知识通过实验进一步消化理解。这样也导致了学生对实验的热情大大降低，对知识的片面了解。 1．2物理化学实验的目标定位较低 当前高等学校教育里面，物理化学实验内容陈旧、大多以验证性实验为主，缺乏和现代科学技术的结合，缺乏与现代物理化学发展的前沿知识相接轨［8］。实验课的教学方法单一，学生多半只按照讲义被动式进行实验操作，缺乏对实验原理和实验内容的理解。不利于培养本科生在以后的工作岗位中解决实际问题的能力，也不利于其在工作中有所创新和突破。 1．3物理化学实验与其他学科交叉较少，忽略了物理化学的基础作用 物理化学属于化学四大基础课程之一，足以体现物理化学在化学学科中的重要地位，同时物理化学中的相关原理和药学等也有着密切的关系［9］。物理化学实验是将物理化学的基本原理以实验的方式体现出来，一方面可以进一步巩固学生有机化学实验、分析化学实验、无机化学实验的基本实验技能，另一方面也能让学生熟悉研究物理化学的方法，也可以进一步让学生巩固学习物理化学的基本理论。但是，目前在高校的物理化学实验课程设置和其他实验课程相关联的内容极少，忽略化学实验的整体性。 1．4物理化学实验内容设置缺乏灵活性与开放性，不利于提高学生的学习兴趣 传统的物理化学实验大都按照教学计划进行，授课方式大部分以老师板书讲解实验原理、实验过程以及仪器操作，然后学生按照实验讲义来完成实验［10］。同时，实验课时设置严重偏少，大部分学校为了完成教学计划，大都安排一些简单的验证性实验，几乎没有安排综合性实验和设计性试验。结果造成:一方面不利于培养学生的创造性思维，导致学生缺乏自主学习的能力;另一方面也不利于展示学生个性，大大降低了学生对实验的兴趣。综上所述，随着素质教育的不断改革，新世纪对人才的要求也越来越高，只有具有创造性思维、自主学习能力的综合性人才才能适应科技的不断发展。传统的物理化学实验课程设置已经跟不上时展的脚步，因此必须对传统的物理化学教学实验进行改革。 2对物理化学实验教学改革与探索 2．1提高实验前预习要求 实验前预习质量的高低是顺利完成整个实验关键之一。如果预习不好，对实验原理和仪器使用不够了解，很容易损坏仪器或者造成实验失败。为了提高同学们的实验兴趣、顺利完成教学实验，应该加强实验前预习要求。首先，要求学生认真写好实验预习报告，画好记录实验现象和实验数据的表格，将实验原理以个人理解的方式描述出来并画出整个实验的流程图;其次，为了让学生更快理解实验原理及过程，可以将与实验相关的教学资源共享在班级群里，如实验原理及仪器操作相关的动态图等。 2．2提高学生的动手能力 现代教学理念越来越重视学生的主体性，因此在实验教学中应当让学生参与到实验中去，培养学生的动手能力。这样不仅能提高学生的实验兴趣，也能使得学生在以后的工作岗位上能较快的适应工作要求。通过让学生认真理解实验原理以及仪器操作注意事项，使得学生独自完成整个实验，在整个实验过程中教师应当以旁观者的身份来指导学生。例如，我院第一个物理化学实验就是燃烧热的测定，在学生独自完成燃烧丝的缠绕、压片、装氧弹、点火等步骤之后，通过实验数据和实验现象的分析让学生明白在实验过程中哪些步骤会对实验结果造成较大的影响，如压片太紧时，会造成燃烧物燃烧不够充分，测得实验数据偏小。在此过程中不仅培养了学生的动手能力同时也使得学生对实验数据及现象的分析能力得到了提高。 2．3增加设计性实验，提高学生的创新能力及意识 创新能力是当今社会参与竞争最重要的技能之一，也是当代大学生必须掌握的重要能力之一。因此，大学教师有必要也有义务重点培养学生的创新能力。在学生基本掌握原理以及动手能力得到一定提高的基础上，教师可根据实验室已有的条件，让学生通过查阅文献等方式自行设计实验或者对原有实验方案进行改革创新。学生通过查阅文献、设计实验方案、完成实验以及数据处理和分析等过程，能较好的培养学生的综合能力与创新能力，激发学生对科学研究的兴趣。增加设计性实验，提高学生的创新能力及意识是本次教学改革的重点。 2．4建立科学的考核方法 考试是教学过程中很重要的一步，通过考试可以了解学生对基本知识的掌握，也有利于检查并改正实验教学中存在的问题。本次教学改革对以往的考核模式进行了较大的改革，考核成绩分布为平时成绩占80%和期末笔试成绩占20%，其中平时成绩的考核包括实验预习情况、实验操作能力、数据处理及分析等部分，对于设计性实验有重大创新点的同学给与酌情加分。本次考核方式的改革重在强调实际操作能力、综合能力以及创新能力的培养。 3展望 物理化学实验教学是一项长期又艰巨的任务，以上是我们对目前实验教学中存在问题的认识以及一些初步的改革方案。在改革中，我们将认真总结经验，制备出一套比较完善的教改方案，提高物理化学实验教学质量，提高学生综合素质。 作者：蒙君荣 单位：百色学院化学与环境工程学院 物理化学论文:物理化学教学方法改革研究 [摘要] 物理化学是一门理论性和实践性都很强的课程，是化学和其他相关学科的理论基础。文章从学生的思想上、启发式教学的运用、教学形式上对物理化学教学方法改革进行一些初步探索，提高学生的学习兴趣，以达到提高课堂教学质量的目的。 [关键词] 物理 化学教学 方法启发式教学 物理化学是高等教育化学化工类专业的主干基础课程之一，但由于物理化学所包含的教学内容多，概念抽象，公式多，计算多，逻辑性很强，推理十分严谨，而且还涉及数学、物理及其它化学的一些相关知识，对于化学化工类专业的学生，在物理化学课时量较少，而需要掌握的内容较多的情况下，如果前期没有奠定良好的基础化学知识，要想学好物理化学难度就更大了[1]。因此，采用何种教学方法让课堂教学内容引起学生的兴趣，激发兴趣，进而提高学习的效率是课堂教学的关键。在几年的物理化学教学实践中，笔者对课堂教学方法不停的进行改进，并取得了一定的成效，现将相关经验分享如下。 1思想上要重视物理化学的学习 物理化学是化学学科的四大理论基础之一，又称为理论化学，被誉为化学中的“哲学”，在高等教育课程中对化学、材料化学、制药工程等专业后续课程的学习起着承上启下的作用，而且在大部分的考研中，物理化学是化学化工类专业的必考科目，因为学习物理化学不仅能锻炼学生的逻辑思维，还会训练学生的思维方式，统计资料表明，从20世纪以来在132位获得诺贝尔化学奖的科学家中，有85位是物理化学工作者，约占64%，而在近49年中，这个比例增加到72%，可见物理化学不仅对学生今后专业课的学习起着至关重要的作用，也对学生今后的科研工作起着重要的作用，甚至影响其一生。通过这样的教育让学生了解物理化学的重要性，从思想上去重视他，去克服对物理化学的恐惧和厌学，从而变被动学习为主动学习。 2启发式教学在物理化学教学中的运用 物理化学概念多且抽象，逻辑性强，对数学和物理知识要求高，如果教师在课堂上只是单纯的按照“概念→公式→例题”进行讲解，很容易就会使学生觉得枯燥乏味，难于理解，或者即使理解了，面对不同的例题时，也无从下手，解决此问题的一个重要措施就是适当地引入与知识点相关的日常生活案例，拉近理论与生活的距离，将抽象的知识与生动具体的生活实例联系起来，调动学生学习的积极性，让学生体会到物理化学在现实生活中的重要性和实用性，激发学生的好奇心和学习的兴趣，实现“教学互动”，提高授课效率。 2.1将物理化学名人事迹引入课堂 我校位于贵州省黔东南苗族侗族自治州，学生以苗族、侗族为主，基础教育薄弱，而且学生自信心不强，所以在课堂教学中引入著名的物理化学科学家的奋斗史，一方面可以充实课堂教学内容，引起学生的注意，缓解学生学习的疲惫和紧张的课堂学习气氛；另一方面，通过了解科学家的经历，让学生明白成功离不开其自身坚持不懈的努力奋斗，从而增强学生的自信心。比如在介绍化学平衡的时候，可以介绍范特霍夫出身于荷兰的一个普通家庭，一生痴迷化学实验，因为当时选择化学研究作为职业的人，还要兼做其他工作才能够维持生活，面对父母的反对，范特霍夫仍然坚持学习化学，一点也没有放松，使其不仅在化学反应速度、化学平衡和渗透压方面取得了骄人的研究成果，还开创了以有机化合物为研究对象的立体化学，并且于1901年获得诺贝尔化学奖，是第一位获得诺贝尔化学奖的科学家，在他50多岁时，还经营着一家乡村牧场，每天清晨坚持亲自送牛奶，被誉为“牧场化学家”。范特霍夫没有显赫的家庭背景，仅是凭着对化学的狂热和对科学的执着，在物理化学领域取得了举世瞩目的成就。 2.2将日常生活与物理化学知识相联系 由于物理化学理论性强，内容抽象枯燥，而且概念多、公式多、计算多，让许多学生对其望而生畏，缺乏学习的兴趣和积极性，并且学生普遍认为学习物理化学没有任何用处，从而对其产生厌学的心理，因此，从生活实例出发，在课堂上简单的穿插一些生活中常见的实例，引导学生思考，让学生体会物理化学在现实生活中的重要性，进而提高学习兴趣，同时也能让枯燥的知识变得灵活起来，让难以理解的概念变得通俗易懂，下面笔者就重点介绍一下在课堂中引入的一些生活实例。 2.2.1稀溶液的依数性 在学习“热力学第二定律”章节的“稀溶液的依数性”时，可以引导学生思考，“北方冬天吃冻梨前，先将冻梨放入凉水中浸泡一段时间，取出来后冻梨表面会结一层薄冰，但是梨子里边却解冻了，这是为什么”[2]？等学生思考讨论后，提示梨中的水不是纯水，而是溶有糖和其他物质的溶液，然后公布答案当把冻梨放在水中浸泡时，凉水温度比冻梨温度高，冻梨就从水中吸热。使冻梨解冻。因为冻梨内含有糖分，是大量的糖水溶液，根据冰点下降规律冻梨内的温度必定低于零摄氏度，故其凝固点低于纯水的冰点，当冻梨内部解冻时，虽然要从周围吸收热量，但是解冻后的温度仍略低于纯水的冰点，所以冻梨内部解冻了而表面上凝结一层薄冰。这就是我们要学习的“稀溶液的依数性“中的“溶液的凝固点比纯溶剂的凝固点低”。“在大雪过后，环卫工人为什么在大街上洒盐，以及在化工生产中为什么经常用盐水溶液做冷冻液”？也是运用“稀溶液的依数性”中的“溶液的凝固点比纯溶剂的凝固点低”的性质，因为融化的雪与盐形成盐水，盐水的凝固点比纯水的凝固点低，所以加入盐可以使雪融化。而用盐水溶液做冷冻液也是因为盐水凝固点比纯水的凝固点低，相对纯水而言不容易凝固。 2.2.2相平衡 在讲到“相平衡”在药学中的应用时，举例说明“为什么用氯霉素与尿素形成低共熔混合物可以改善氯霉素的溶解和吸收”？因为低共熔混合物的熔点比纯氯霉素和纯尿素的熔点都低。 2.2.3化学动力学 在讲“化学动力学”时，可以先让学生思考为什么有的药一天吃三次，而有的药却一天只需要吃一次?有的药为什么需要常温保存，而又的要却必须在低温下保存？药厂生产的药品是如何预测药物的有效期(药剂学中的有效期是指制剂中的药物降解10%所需的时间)?人体内药物的浓度是如何随着时间而变化的?这些问题既与教学内容有关又与日常生活密切联系，学生非常好奇，想了解但又回答不上来原因，这就激起学生强烈的求知欲，让他们的思维一下子就活跃起来，此时再不失时机地转入“化学动力学”内容的学习。 2.2.4表面现象和胶体 在物理化学所有章节中，“表面现象和胶体”是离我们日常生活最近的一章内容，许多日常生活中看到的、遇到的现象都能用这一章的理论来解释，比如卤水点豆腐，因为豆腐的原料是含蛋白质丰富的黄豆，经水浸、磨浆、除渣、加热等一系列程序后，得到带负电荷的蛋白质胶体，由于负电荷之间互相排斥，导致蛋白质胶体互相分散在水中。而卤水学名盐卤，主要成分是氯化镁，属于带正电荷的电解质溶液，可以与带负电荷的蛋白质胶体发生中和反应，得到中性的蛋白质分子，使蛋白质分子因变成中性分子排斥力消失而互相凝聚起来得到豆腐。点豆腐就是设法消除蛋白质表面的负电荷，使其变成中性分子发生凝聚而与水分离。比如为什么防毒面具具有防毒功能，因为防毒面具里面含有活性炭，活性炭可以吸附有毒物质，从而引入物理吸附和化学吸附的概念问题[3]。再比如洗衣液为什么可以起到清洗衣物的作用，这是因为洗衣液的主要成分是由亲水的极性基团和憎水的非极性基团所组成的表面活性剂，能使污垢从衣物表面分离而进入水中，并且能使污垢分散在水中，以免这些污垢重新聚积到洁净衣物的表面，还有我们日常使用的化妆品、食品及药品也是使用表面活性剂的原理。这也是“物理化学”所涉及的内容。在江河入海处三角洲的形成也是“物理化学”现象，属于胶体的聚沉现象。在河流的入海处经常会有由随着河水长驱入海的泥沙形成的三角洲，因为这些泥沙颗粒细小能形成胶体状态悬浮于河水中，所以没有在中途沉降下来，但这些泥沙微粒带有阴离子，在与含有许多食盐、硫酸镁等带阳离子的电解质海水相遇时，微粒中的阴离子被海水中的阳离子所中和，微粒的胶体状态被破坏，变成了中性分子，从而结成较大的粒子沉淀下来。还有应用铺展与润湿的知识介绍软膏剂基质、片剂辅料的选择和应用开尔文公式介绍制药工艺常用的喷雾干燥法等等。除此之外在文物遗产保护领域，比如纸质档案保护，照片、底片和电影胶片等影像档案保护，文物彩绘病害治理等方面[4]，界面现象都起到了至关重要的作用。 3将课程内容与就业联系 就业问题是学生重点关注的首要问题，对自己将来可以去什么岗位工作，就业前景如何非常关心，因此教师在课堂上可以适当的介绍一下近几年国内外知名企业在岗位招聘时，对笔试科目的要求。比如在讲到“电化学”这一章内容时，可以简单介绍一下电池和电瓶生产企业比如理士国际技术有限公司和福建南平南孚电池有限公司在招聘时的要求，不仅能增加学生的兴趣，更能让学生认识到学好物理化学的重要性。 4采取板书与多媒体教学相结合的教学形式 随着多媒体课件的广泛使用，越来越多的教师依赖多媒体课件，导致传统的板书教学鲜少有人使用，也使许多教师产生懒惰的情绪，比如使用的多媒体课件是以前上课使用过的或直接从网上下载的，课前没有认真的备课，导致上课时思维混乱，知识点重点不突出，并且一味的使用多媒体课件会使课堂教学单调，学生思想容易走神，加上多媒体课件内容较多，学生一旦思想走神就不容易再跟上教师的教学思路。采用板书教学，可以将重要的知识点写在黑板上，由于知识点在黑板上的停留时间比多媒体教学放映的时间长，即使学生思想走神，也可根据黑板上的知识点摘要重新跟上教师的思路，还可以将重要计算例题的求解过程用板书进行演算，因为板书教学会降低授课的速度，可以让学生有足够的时间去思考，加深学生对所授相关知识的回忆和理解，通过例题去理解、记忆理论概念，降低学习物理化学的难度。但需要注意的是，多媒体课件具有形象直观的特点，在讲授比较抽象的概念时，可以让生硬难懂的理论，通过多媒体演示变得通俗化，易于理解，让人一目了然。因此板书与多媒体教学相结合起到互补的作用，可以使课堂教学变得生动活泼。 5总结 物理化学已经深入到我们生活的方方面面，在不知不觉间，对我们的生活方式产生巨大的影响，但在教学过程中教师很少将生活中的实例与物理化学联系起来，导致其脱离实际，失去了其真正的意义，因此在教学过程中教师要根据不同的教学内容将物理化学知识与生活实例联系起来，让学生认识到物理化学在我们生活中的重要作用，使枯燥乏味的教学内容变得丰富多彩，提高学生学习物理化学的兴趣，从而达到提高教学质量的目的。 作者：郑璇 单位：凯里学院化学与材料工程学院 物理化学论文:物理化学教学多媒体效果 1教学基本对象 以本校药学院2013级制药工程专业学生为对象，以多媒体及板书结合的教学模式进行教学。 2教学基本组织方式 教师课前做好充分备课，做好教学设计，制作合适的课件,做到课件脉络分明，前后连贯。在课程讲解过程中坚持多媒体与板书结合，①板书要进行设计，便于学生归纳记忆，比如在讲解热力学第一定律的一些基本概念时，系统与环境，系统的分类：孤立系统、封闭系统和敞开系统，系统的性质：强度性质和广度性质，状态与状态函数，过程和途径，功和热，这些重要的基本概念不妨将它们设计好写在黑板上，方便学生在课后再次梳理知识点，有利于总结复习。②对于课程中一些容易混淆的内容，用板书清楚地罗列出来，能使学生印象深刻。比如在讲几种热效应时，利用生成热和燃烧热这两个概念来计算化学反应热效应的公式，同学们经常记混淆，那么将两个公式板书出来，对照讲解，就会一目了然。③对于物理化学中一些重要公式的推导，教师板书的同时和学生共同推导，使学生的逻辑思维能力得到锻炼。再加上教师恰当地反问学生，形成了良好的师生互动，这样不仅活跃了课堂气氛而且提高了学生学习的积极性。最终学生更好地理解了公式推导过程及使用条件。比如在讲述反应的动力学方程时，二级反应的动力学方程分为两种情况，其中对于反应物A和B初始浓度不同的情况，需要分离变量积分才能得到最终结果，如果引导学生利用数学中分离变量积分的知识将公式推导出来，那么学生对公式的理解就会更加深刻，容易识记。④遇到重点、难点内容,单纯的放映幻灯片效果不良，若辅以板书对比将会收到良好效果。比如在学习相平衡这一章中二组分液-固平衡系统，采用热分析法绘制相图时，以Bi-Cd系统为例，板书出Bi-Cd系统的步冷曲线，然后根据步冷曲线的温度和浓度数据绘出Bi-Cd的相图，两者对比，将使学生更深刻地理解步冷曲线法，以达到掌握并灵活运用的目的。 3教学结果反馈 通过对学生的调查,绝大多数同学认为,多媒体与板书结合的教学方法,能更好地帮助他们学习物理化学,激发学习兴趣，提高课堂教学效果。 4结语 板书作为传统的教学方式，可以突出教学内容的重点和系统性，便于学生对课堂讲授的重点知识的领悟和掌握。同时，黑板粉笔黑白朴素的对比排除了无关诱因，书写的内容能在黑板上保持相当长的时间，方便学生做笔记。多媒体教学具有能够综合处理文字、图像、声音、动画的功能，能够培养和激发学生学习积极性；能使抽象问题形象化，便于学生理解和运用知识；抽象难懂的概念可借助多媒体插入图像、视频和动画，使教学深入浅出，便于学生理解和掌握。另外，多媒体教学还能节约传统的板书时间，增加信息量，扩充知识面，提高学生的学习效率。但在多媒体课件教学实践过程中，由于知识容量易于过大，教师为完成教学任务加快播放速度，学生没有足够的时间记笔记和思考，造成学生的思维跟不上教师讲课的步伐，不利于重、难点的理解和掌握。此外整节课下来，也会造成学生眼酸、头晕、倦怠等不适。同时，课程一些系统的知识也会被打乱，不利于学生归纳总结，最终使教学效果受到影响。总之，多媒体和传统板书二者各有优缺点，根据物理化学课程的特点，我们将多媒体课件和板书进行有机地结合。在使用多媒体课件时，适当地结合板书，方便学生做笔记的同时也促进了学生对知识的理解和消化，经对学生调查表明教学效果良好。因此只要制作出优质的多媒体课件，做到多媒体与板书有机结合，充分发挥二者的优点，取长补短，既能提高物理化学教学效率，获得良好教学效果。 作者：程迪 刘艳菊 单位：河南中医学院药学院 物理化学论文:物理化学教学论文 1改善教学方法，提高学生学习兴趣 传统的教学方法多以教师讲为主，偏重于灌输，忽略和限制了学生学习的主动性和积极性，引起学生厌学和逆反心理，导致教学效果不理想。因此，必须对教学方法进行改进。教学过程中，以启发式，讨论式教学方法为主，激发学生的学习兴趣，加深学生对所学内容的理解和掌握。比如，在讲克克方程时提出“在高原上煮鸡蛋能煮熟吗？为什么？”，在讲胶体分散系时，可以提出“江河入海口处的三角洲是如何形成的？”以及“明矾净水的原理是什么？”。在讲化学动力学时，提出“不同的药品为什么每天吃的次数会不同呢？”等问题。学生会给出不同的答案，教师就可以结合课堂内容，与学生一起分析并找出答案。此外，教师要对教材充分了解，深入分析，区分重难点内容，加深教学内容与医学专业之间的联系，这样不但教学重点突出，教学内容也更具有针对性。比如在讲热力学定律的时候，这部分内容与药学专业的联系不大，那么我们如何来提高学生的学习兴趣呢？可以将热力学内容和药物反应联系在一起，以药物为例，设计几道计算题，这样就达到了学以致用的效果。在讲授动力学内容时，可增加药物储存期，有效期的测定相关内容。同时，教师要引领学生学会归纳总结。由于物理化学课程知识点多，公式多，看似杂乱无章，其实各知识点之间存在着一定的逻辑关系。比如自发过程的判据包括三个，熵，吉布斯自由能，赫姆霍兹自由能，但是适用条件不同，在教学中，教师就可以鼓励学生自己总结，这样有利于调动学生学习的积极性。启发式，讨论式教学方法的运用，激发了学生的学习兴趣，调动了学生学习的积极性，培养了学生分析问题，解决问题的能力，提高了教学效果。 2理论联系实际 虽然物理化学这门课程理论性比较强，但也是从大量实践基础上总结出来的，因此，在教学中，尽可能地把物理化学中的抽象的概念，理论与实际生活中的现象联系在一起，加深学生对这门课程内容的理解，提高教学效果。比如，在讲渗透压的时候，可以介绍临床使用的0.9%生理盐水，以及与血浆渗透压的关系。在讲电解质使胶体聚沉的机制时，可以介绍“卤水点豆腐”，卤水中主要含有MgCl2,豆浆中含有大量蛋白质，蛋白质具有胶体的性质，胶体遇到电解质会发生聚沉，所以豆浆遇到卤水会变成豆腐。在讲开尔文公式的时候，可以解释土壤含水保湿的机制。在讲表面张力的时候，可以和学生一起做肥皂膜的实验，让学生自己发现表面张力和力的方向。物理化学实验作为理论教学的重要组成部分，不仅实现了理论知识的具体应用，还培养了学生的动手能力和独立思考能力。比如在讲到多组分相图的时候，内容比较抽象，学生不能直观的理解这章内容，但是通过实际操作双液系相图的实验，加深了学生对这章内容的理解，使教学效果更加完善。比如在讲到燃烧热时，在强调只有1mol物质完全燃烧时放出的热量才是燃烧热，以及根据各物质的燃烧焓求算反应焓以外，还可以在课堂上播放《燃烧热测定》实验的视频，使学生更直观地理解课堂内容，加深知识点的理解。在物理化学教学中，将基础理论和实际生活联系在一起，能够充分激发学生的学习兴趣，达到学以致用的效果。 3教学与科研紧密结合 随着现代科技逐渐发展，教师在教学过程中不能只局限于课本的内容，应将教学知识扩展，将课内与课外知识有效结合在一起，把学科发展前沿的新技术和新成果渗透进来，充分激发学生的学习热情，让学生对物理化学这门课程不再敬而远之，而是自发地想要学好这门课。例如超临界流体萃取这一高新技术结合了物理化学中的溶解度定律，分配定律以及焦耳-汤姆生效应等理论；现代文明离不开磁性材料，如家用电器，磁悬浮列车，发电机等，目前得到广泛应用的铷铁硼永磁材料是利用凝固点降低原理和二组分体系相图等技术设计的。在介绍表面活性剂时，引入学生比较感兴趣的石油开采过程，简单介绍一次开采，二次开采等概念，使学生更加轻松地吸收新的知识点。学生还可以根据自己的专业和兴趣参与到教师的科研中，比如，在讲到催化反应动力学时，就可以介绍教师的关于催化剂制备的科研项目，学生也可以参与到其中，从查阅文献开始，设计实验方案，最后进行实验。充分调动了学生学习的积极性。 4结束语 实践证明，通过初步的改善教学方法，增加与学生的互动，将理论知识与生活实际相结合等方式，充分提高了学生的学习兴趣，调动了学习的积极性，提高了教学效果。今后我们会继续根据学生的反应，进一步对教学方法进行优化，完善教学方法和内容。 作者：薛莹雪 单位：吉林医药学院药学院 物理化学论文:林业物理化学教学论文 1教学内容改革 1.1所学内容紧扣学生专业特点 物理化学课程涉及的公式约有150个，教学时，要求学生掌握基本公式的推导和证明，能用基本公式去解决一些实际性问题．提倡学生平时自学，上课前复习巩固学过的知识，强调数学和物理基础知识的重要性，培养学生对所学知识进行综合应用的能力．利用高等数学知识，帮助学生掌握、理解物理化学公式．如从卡诺循环可以推导出可逆热温商之和为零；从理想气体发生PVT变化，可以求焓变、熵变、吉布斯函数变和吉布斯函数判据等参数；从肥皂可以了解润湿和乳化等概念．将现实生活中的某事件引入学习中，与物理化学紧密联系，加深学生对知识概念的理解，提高学生实际运用知识的能力． 1.2引入物理化学科学家的故事进行励志教育 在学习物理化学课程时，会涉及到很多著名的物理学家和化学家，讲到相关内容时，教师会讲解他们的个人简历和趣闻逸事．一方面，可以提高学生学习的积极性，集中他们的注意力，缓解课堂的学习气氛；另一方面，每一位科学家的成功都离不开其自身不断努力奋斗的过程，通过了解他们的经历，不仅丰富了课堂教学内容，而且学生对科学的发展也产生了兴趣，对科学家产生了崇拜，成为学生学习的榜样．如首次提出物理化学这个概念的是1901年和1909年先后获得诺贝尔化学奖的两位化学家：荷兰的范特霍夫和德国的奥斯特瓦尔德，正是他们的研究促成了物理化学学科的诞生．其中范特霍夫是首位诺贝尔化学奖的获得者，他50多岁时还经营着一家牧场，亲自送牛奶，被誉为“牧场化学家”．在讲到稀释定律时，介绍奥斯特瓦尔德的生平事迹，他出身普通家庭，求学时对化学产生浓厚的兴趣，1884年在博士论文中提出了电离假设，1888年提出了以他名字命名的奥斯特瓦尔德稀释定律，1909年因在催化作用、化学平衡和氨制硝酸等方面的杰出贡献而获得诺贝尔化学奖． 2教学方法与考核方式改革 2.1多媒体教学与传统教学相结合 传统教学采用粉笔板书的方式，书写需要一定时间，导致学生接受知识量较少．而利用PPT课件，结合Flash动画，能使教学内容生动、信息量大，给学生更直观的印象，提高课堂效率．物理化学课程公式多，逻辑性强，有些问题比较抽象，单纯采用多媒体呈现，导致学生思维跟不上文字显示的速度，因此不能仅用多媒体一种教学方式．结合教学实际，采用多媒体教学与板书相结合的方式授课，学生能充分地消化吸收所学的知识，教学速度适中，从而提高教学质量和效率． 2.2考核方式的改革与创新 物理化学课程考核方法普遍采用平时成绩加期末考试两大块的组合，存在期末考试成绩在总评成绩中比例偏重的问题．考核方式改革前，平时成绩占20%，期末考试成绩占80%．这种考核方式可能导致学生平时学习不认真，期末考试前突击，因而不能起到督促学生平时学习的作用．考核方式改革后，采取平时成绩占20%，阶段考试或考核成绩占30%，期末考试成绩占50%的形式．在原有基础上，降低了期末考试的比例，规定小于等于48学时的课程，期间加一次阶段性考试或考核；大于48学时小于等于64学时的课程，期间加两次阶段性考试或考核．虽然教师的工作量比改革前增加了，但学生学习的主动性和积极性得到了提高．学生要想取得优秀的成绩，就不能忽视阶段性成绩．另外，也尝试在总评成绩中增加其它一些（如课堂讨论、课程论文等）考核方式，从而促进学生积极学习． 3设计实验教学环节，培养学生创新能力 实验教学是物理化学教学中不可缺少的组成部分，是培养学生实践能力和创新能力的重要手段．结合物理化学课程内容构建实验课程体系，该体系包括四部分：（1）基本操作和基本技能的训练．包括实验教学目的、要求、有效数字、相关实验技术、误差分析和实验数据的处理表达方法等．（2）验证实验训练．如燃烧热、液体饱和蒸气压测定，一级蔗糖水解反应速率常数测定等18个实验．通过实验训练，使学生对物理化学理论知识有更深入的理解和掌握，着重提高学生的实验技能，增强动手能力．如学生通过测定一定质量的蔗糖的燃烧热，将测试数据输入计算机，利用Origin或Excel软件绘雷诺温度校正图，计算蔗糖的燃烧热，研究系统与环境热交换的关系，从而理解摩尔恒容燃烧热和摩尔恒压燃烧热的差别．（3）综合及设计实验．结合化工企业生产的典型案例和教师的科研成果凝练实际项目，让学生能够发挥主观能动性，把所学的理论知识加以综合运用，增强独立解决实际问题的能力．如指导专业基础好、操作动手能力强的学生参加全国大学生化工设计大赛，通过参赛锻炼学生的实验思路和实验技能，培养学生的创新意识和创新能力．（4）物理化学实验中常用的数据表．物理化学的教学改革是一项长期而复杂的工作，需要不断地学习和改进．作为林业院校，在物理化学教学中已经做出一些尝试性的改革与创新，并取得了一定成果，但仍有一些工作需要做．如结合专业课程设置和专业培养目标来提高专业学生就业能力．物理化学课程的教学是一个需要长期研究的课题，只有不断地创新和改革，结合东北林业大学的发展，把不同专业的物理化学课程教学工作做好，才能培养出具有较强实践能力的实用型专业人才． 作者：方涛 王玉峰 孙墨珑 刘本才 张秀成 单位：东北林业大学理学院 物理化学论文:基础创新物理化学实验论文 1转变实验教学观念 传统的教学模式，整个实验按教材或教师预先设计的步骤和方案进行，学生被动参与，这样不利于学生创新能力的培养。物理化学实验是一门理论性、实践性和技术性都很强的课程，其实验内容更侧重于定量地解释化学过程的规律，提高运用其技术与方法去分析和解决实际问题的能力，从而形成科学严谨的思维方法，使综合能力得到提高。物理化学实验在培养未来化学工作者的教育中，占有特别重要的地位，对培养大学生的创新意识、创新精神和实践能力起着理论教学无法替代的作用。 2构建实验课程体系及优化教学内容 俗话说“万丈高楼平地起”，扎牢基础，利于提高学生的创新能力。我们构建了循序渐进型的物理化学实践课程体系“基础实验→综合性→设计性实验和开放性实验”，利于提高大学生的自主学习和创新能力。基础实验，按照已拟定的实验方案测得实验数据，用数学原理和方法科学地处理实验数据，使学生对理论知识有一个较直观和深刻的理解;综合实验主要培养学生自主学习和独立思考的能力;设计性实验、开放性实验及研究创新实验以培养学生分析问题、解决问题的能力。学生掌握不同层次的实验要求及实验技能，初步建立起研究科学问题的方法和态度。物理化学实验是南昌航空大学的应用化学专业、应用化学专业春晓班及材料化学专业等的基础课程。以春晓班为例，物理化学实验课程学时为64学时，分两个学期进行，是一门单独设立的实验课。实验内容由热力学、动力学、界面现象、设计性实验(表面活性剂的临界胶束浓度的测定及影响分析)、探索研究创新型实验(B－Z振荡反应的影响因素分析、不同体系钝化曲线的绘制及其钝化剂的影响、高聚物分子量的测定研究)等组成。其中基础性、综合性实验为40学时，设计性、开放探索性实验24学时。此外，为提高学生的兴趣，南昌航空大学组织学生可以申请“三小项目”即“小发明、小创作、小制作”，这些小项目具有一定的难度，使学生有机会了解本学科发展的前沿，激发学生的求知欲望和探索精神，提高实践创新能力。例如:结合物理化学光、电、磁及吸附等方面的知识，在2013年，2011级应用化学专业春晓班26名学生中有8名学生作为第一申请人申报第八届南昌航空大学“三小项目”成功，占30.8。其题目有:“去除水体中汞的选择性石墨烯—胸腺嘧啶复合物的合成与性能研究”“一种石墨烯复合纳米光催化材料的合成及其性能研究”“有色污水光电催化处理装置”等。 3改革实验教学模式及教学方法 向学生开放物理化学实验室是培养创新性人才的重要举措之一。开放物理化学实验室的教学模式，锻炼学生分析问题和解决问题的能力，让学生接触到科研前沿的很多最新的成果，从而从根本上引起学生对实验课的兴趣和重视。传统的灌输式教学过程中，教师对实验原理、实验步骤、数据处理都进行了详细讲解，学生的积极性和创造性得不到充分发挥。为此，我们将实验的顺序调整为:“基础实验→综合性→设计性→开放性实验”。在第一次实验时给定设计性和开放性实验题目，随后学生先做基础实验，在课后根据自己选定的实验项目积极地查找文献，寻找合适的方法在实验室进行，如果在课内没有完成实验项目，可以与老师预约时间来进行未完成的实验。逐步推行开放式实验教学模式，重在吸引学生主动参与科研实践活动。还充分发挥现代教育技术在实验教学中的作用。将一些仪器设备的操作、基础实验制成多媒体视频;鼓励学生用计算机来完成实验数据的处理，利用Excel或Origin软件进行数据处理不但速度快而且准确性高，规范物理化学实验数据处理过程，为学生将来从事实验或科学研究奠定基础。 4完善实验课程考核体系 为了较为客观全面地评价学生实验的真实水平，必须完善实验课成绩评定方式。考核内容包括预习、操作、纪律、实验报告和实验结果等;将考核的形式多样化，主要从操作前的提问、操作是否规范、是否有原始记录、对自己方案的可行性进行论证及可视化总结等方面进行综合考核。客观全面的考核评价体系有利于调动学生的学习积极性，培养其综合能力，养成良好的实验习惯和科学态度。 5学生培养成果 近年来我院本科生在国家级科研创新大赛中屡创佳绩，例如:在2012年第十二届全国“挑战杯”比赛中，聂珊珊等同学《磁性铜离子印迹聚合物的合成与性能研究》获得三等奖;在2013年第十三届全国“挑战杯”比赛中，冷乐辉等同学《新型复合光催化剂的合成及光催化降解有机染料性能研究》获得一等奖;李蕾等同学《废弃锂离子中钴酸锂的高效浸出技术研究》获得三等奖。这些成果大部分都与物理化学的知识息息相关，基础与创新并重的实验教学模式对学生科研兴趣的激发与创新能力的培养起到了积极的作用。 6结束语 加强物理化学实验教学的改革，更新教育理念，从物理化学实验课程体系优化、教学方法的改革及考核体系的完善等方面入手，以创新能力培养为核心，实验教学内容实行“基础实验→综合性→设计性→开放性实验”循序渐进教育模式，基础与创新并重，重视实验过程，建立科学的全面的考核评价体系，改善教学效果，利于把基础扎牢，提高学生学习兴趣和科研创新能力。 作者：陈萍华 蒋华麟 舒红英 邹建平 钟劲茅 吴美凤 王芊 单位：南昌航空大学环境与化学工程学院 物理化学论文:情景教学对物理化学课程教学的应用 摘要:传统讲授法在物理化学教学中难以激发学生的学习兴趣，严重影响教学效果。为了提高教与学的质量，本文结合笔者自身实践教学经验，阐述了情景教学在物理化学课程教学中的应用。采用情景教学法，可有效调动学生学习积极性，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，提高学生分析问题、解决问题的能力，适应培养高素质应用化学化工专业特色人才的现实需求。 关键词:情景教学;物理化学;课程教学 从2013年开始我国进入产业结构调整优化和转型升级的新阶段，产业结构的转型升级在数量、层次和结构上增加了对既具备扎实理论基础，又有实践操作能力的应用技术型人才的多样需求［1］。有研究表明:目前我国高级工、高级技师和高级工程师等技术应用型人才求人倍率分别高达2.34、2.25、2［2］。为满足新形势下对应用技术型人才的需求，我国对高等教育做出了新的部署，提出采取试点+示范引领等方式引导一批普通本科高等学校向应用技术类型高等学校转型。面对转型发展这个现实问题，地方高校以培养高素质应用型人才为目标，积极推进人才培养模式创新，逐步改革和完善人才培养体系。课程教学在人才培养过程中具有至关重要的作用，为切实提高应用型化学化工专业特色人才的培养质量，适应当前地方高校应用技术转型发展人才培养模式改革的需求，各位教育工作者在教学方面都在认真贯彻教学内容、教学方法和教学手段的改革［3］，不断提高学生理论与实践相结合的能力，培养学生分析问题、解决问题的能力，强化学生创新意识和创新能力。物理化学作为化学化工专业的核心课程，其与物理学、高等数学和化学基础理论具有紧密联系，互相渗透。与其它专业课程相比，物理化学的理论性强，公式繁琐，模型抽象，内容枯燥，是一门公认的难教难学的课程。在传统的物理化学教学中，主要以课堂讲授为主，机械式地向学生灌输大量抽象的理论和复杂的公式，致使学生产生厌学情绪，严重影响物理化学课堂学习效果。如何通过物理化学课堂教学方法的改革，激发学生学习兴趣，提高学生分析问题，解决问题的能力是物理化学课程教学中亟待解决的问题。情景教学主要是教师围绕教学内容，有目的地引入或创设一个真实或虚拟的情景，让学生参与到教学过程中，激发其主动学习的兴趣，通过分析问题、解决问题和掌握问题能力的培养，提高学生的思考能力和实践能力，最终实现教学目标的一种教学方法［4］。笔者在物理化学课堂教学实践中广泛采用情景教学法，调动学生学习的积极性，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。现就笔者在实践教学中通过问题设置、实验探究、化学史实、多媒体技术、生活实际及社会热点等方法创设教学情境的应用作简要介绍。 1创设问题情景，激发学习兴趣 学生学习行为的开展是以其学习心理为基础的，抓住学生学习心理特点，合理开展课堂教学活动，有助于提高学生学习效果［5］。在化学化工专业本科人才培养方案中，物理化学课程基本开设在第五、六学期，此阶段学生平均年龄在21岁左右，不仅具有对未知事物强烈的探索欲望，而且具有较强的学习能力和理解能力。在课堂教学中引入积极有深度的问题，能够引发学生探求新知的积极性，培养学生自主学习能力。问题情景的创设不仅需要与教学目标相符，紧密联系教学内容，还需要基于学生已有的认知水平，具有启发性、条理性，同时符合循序渐进的认知规律才能逐步引导学生启发思维、探求新知。例如，热力学第一定律的应用是化学热力学基础内容中的重点，其包含功、热、焓、热力学能、热容等量值计算，涉及到简单的P/V/T过程、相变化过程和化学变化过程等。该部分内容抽象、枯燥，理论性强，如何引起学生对该部分内容的学习兴趣至关重要。鉴于现阶段学生好奇心强烈的特点，可以合理设问，引导学生自主探索知识，解决问题。在本学时内容讲解时，笔者首先向学生介绍科普知识，例如，近年来我国科学技术的发展突飞猛进，尤其是航空航天技术的发展可谓是日新月异，火箭主要依靠携带的推进剂(燃料和氧化剂)发生燃烧反应，释放大量热气从火箭发动机喷射出，产生推动力，直到火箭达到极高的运行速度。此时学生对航天技术的神秘性产生了情感升华，对航天技术和化学的联系产生了浓厚的探知兴趣，借此向学生设置问题:火箭这一庞然大物究竟要携带多少推进剂才可以完成预定的飞行计划?引发学生思考。随后向学生介绍热容、相变热、相变焓、标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓以及盖斯定律等定义，协助学生逐步探讨化学反应焓变和热力学能变、温度的关系，最后逐步掌握化学反应过程中焓变和热力学能变的计算，破解火箭飞行需要携带多少推进剂的问题。在该过程中，通过科普知识设问，调动了学生学习的积极性，有助于引导学生自主学习，使学生掌握学习的重点，具备解决问题的能力，获得学习的成就感，提高学习效果。 2设计探究实验，分析解决问题 物理化学是一门实践性很强的学科，其学习目的不仅是理解和掌握物理化学的概念和原理本身，更重要的是将所学的知识应用于实践中，分析和解决实际问题，创造出新成果。教师可以设计与教学内容相关的探究实验，通过实验前的科学假设、实验现象和实验结果的分析，让学生在实验的情景中发现问题，获得科学理论、规律和事实。通过设置探究实验，既让学生在增强科学体验的过程中掌握了科学知识，又激发了学生探究科学和知识规律的兴趣。美国心理学家杰罗姆•布鲁纳认为，在教学过程中，学生是一个积极的探究者，教师的作用是要形成一种学生能够独立探究的情境，而不是提供现成的知识［6］。在培养学生创新能力及实践能力的同时，培养学生通过实验方法分析理论和解决问题的能力亦具有重要意义。例如，精馏分离是有机化学实验中常见的分离方式，其分离原理是物理化学相平衡相关章节的重点学习内容。在课时内容学习前，让学生通过精馏的方式分别分离甲苯－苯混合溶液、乙醇－水混合溶液、氯仿－丙酮混合溶液，利用阿贝折射仪检测精馏塔顶、塔底馏分的组成。馏分组成差异性的结果致使学生对精馏原理产生浓厚的探知欲，引导学生绘制三种混合溶液的沸点－组成图，结合沸点－组成图分析得出精馏是一个部分冷凝和部分汽化过程的连续过程。通过对比甲苯－苯、乙醇－水、氯仿－丙酮三种组成的沸点－组成图得出混合溶液沸点组成图有无极大和极小值类型在精馏过程中塔顶、塔底馏分组成的规律。探究实验的引入使学生主动去思考，发现问题，分析问题，通过实践的方法获取抽象的理论知识，做到知识的融会贯通。 3结合化学史实，启发学生思维 理论知识体系的建立是科学家们不断发现、推测、实践与验证的过程，化学的发展史实际上就是一部运用物理和化学实验方法进行实验探究，以获取化学实验事实，进而建立学科理论的发展史。化学史料生动地向学生展现了科学家探知理论的艰辛过程。利用化学史实创设教学情境，可以使学生从发展的高度，以开阔的视野全面深刻地理解知识理论的演变过程，以辩证和发展的眼光去看待理论成果，激发学生完善和发展科学的兴趣和动机［7］。例如，人工降雨技术的发展，可以追溯到1920年南非科学家开展的“给云注射催化剂”的初步试验，后经全球各国近50年的实验，探索出利用强吸水性盐进行人工降雨解决干旱问题或降低冰雹灾害的有效方法。通过向学生播放“人工降雨”纪录片，使学生深入了解人工降雨的原理，利用强吸水性盐进行人工降雨的利与弊，人工降雨技术发展的前景。将表面物理化学理论与科技紧密联系起来，使学生直观地体会到所学理论知识的科学价值，启发思维，深化理论学习效果。 4利用多媒体技术，变抽象为具体，洞悉重点知识 多媒体技术的发展充实了课堂教学，其在教学中的应用，对教育教学改革起到了巨大的推动作用。多媒体辅助教学具有传统教学无法取代的优势，它能结合图、文、声、像、景等，创设逼真的教学情景，化抽象为直观，化静止为运动，将知识生动形象地展现在学生面前，使学习变得生动有趣，帮助学生理解抽象的物理化学概论及原理，启发学生思维，提高学生的探究能力［8］。例如，在中学化学及大学无机化学中均涉及到电解池的相关原理，相应课本内容均较简单。由于电解池相关知识点的重要性，物理化学在电化学反应的平衡与速率章节中再次重点介绍了电解池。心理学研究表明，人们对世界的感知认识总是首先注意那些新的信息，因为它们具有刺激性和吸引力，同样学生对学习的兴趣也在于它是否能提供新的信息［7］。笔者在教学实践中首先向学生展示电解铝工作车间的照片、生产过程的录像，然后推动学生猜测电解铝槽的结构，随后结合电解槽的侧面剖析图引导学生了解电解铝的原理，最后在此基础上概括总结电解池的相关知识内容。笔者通过利用多媒体技术，将电解池的工作原理具体到化工生产车间应用中，通过计算机模拟化学实验原理，不仅可以提高实践教学的质量，同时无形中调动了学生的学习兴趣，提高了学生的探究能力。 5联系生活实际，结合社会热点，做到学以致用 学习知识的最大价值在于能够应用所学知识解决其生活中遇到的实际问题，做到知识的迁移与应用。物理化学知识在实际生活和生产中具有重要应用，在环境问题、能源问题、食品安全和药品安全等方面与教学内容相关的教学情境比比皆是。在教学实践过程中联系生活实际，结合社会热点，创设真实的教学情景，有助于使学生了解所学知识的价值意义。例如，2016年山东警方破获案值5.7亿元非法疫苗案，涉案疫苗未经严格冷链存储运输销往全国18个省市，引起社会一片恐慌。疫苗是一种脆弱的生物制剂，对温度的要求敏感，温度的高低直接关系到疫苗的保质期。笔者在化学反应速率与温度的关系相关学时内容讲授过程中结合该教学情境，引导学生学习阿伦尼乌斯方程，利用阿伦尼乌斯方程的不定积分和定积分形式剖析速率系数与温度的关系，再结合已学的化学反应速率方程，计算出不同保存温度下疫苗的保质期。在该学习过程中，学生清晰地了解了疫苗冷藏储存的重要性，综合掌握了化学反应速率方程和阿伦尼乌斯方程的应用，学习目标得到明确，学习效果得到提高。 6结语 物理化学是一门重要的理论课程，传统教学模式已经不能满足当下应用技术转型教育的需求，如何进一步提高教与学的质量，培养具有创新能力的应用型人才，需要授课教师不断的探索、改革和实践。在物理化学实践教学中，通过创设丰富多彩的教学情景，有助于激发学生的学习兴趣，促使学生主动学习，提高教学效果。同时，在不同的情景教学中可以提高学生分析问题、解决问题的能力，培养学生的探究能力和创新能力。情景教学的形式多样化，如何创设与教学内容紧密联系的教学情景，做到有目的地组织教学，有目标地培养人才，对一线教育工作者提供了新的挑战和机遇。

建筑学论文:试论风水学与建筑学 【摘 要】通俗的讲，“风水”就是风水好的地方，居于此处，能助人事兴旺、发财，可令后代富贵、显达。严格的讲，“风水”就是符合风水学中“富“和”贵”原则和标准（即所谓“好风水”）的地理位置或环境。风水学在建筑中广泛应用。建筑学与风水学有很多密切的关系。风水学是中国传统文化的一部分，建筑学是古今中外都有的科学观。将风水学与建筑学结合到一起是一门深刻而又意思的课题。本文主要针对二者的关系进行了简要分析。 【关键词】风水学；建筑学 风水学的本来面貌是科学而有根据的，一些江湖骗子们根本不懂风水学的情况下，利用看风水谋生，导致了风水学失去了其原有的样貌。那么风水学到底是指什么呢？风水学都包括什么呢？风水学与建筑学都有什么关系呢？改革开放后，经济飞速前进，旅游业兴旺起来起，从而引发了民俗、信仰等一系列传统文化的恢复，风水也因此渐渐地回归到了科学中，很多人开始了解、关注风水学，研究出版相关作品，风水与建筑的关系更加合理而紧密了，较多的应用于室内设计和建筑设计中。在建筑设计中看风水已经成为新时期的一种潮流。 1 什么是风水学的核心内容 （一）人地和谐是其一 大地给了人们生命和赖以生存的场所；同样，人类的发展也改变着大地上的万物。如果人们忽视大地的存在，那也就是将自己存在的介质遗忘，人地失衡，这将造成人与大地的共同灭亡。所以，人地和谐是人的行为的前提，是风水学的核心之一。 （二）尊重自然环境是其二 天地之间的变换往往与人的行为息息相关，人与自然是不可分割的有机整体。人善待自然，自然就会回馈人类；反之，自然必定惩罚人类。风水的内容中就是强调人对自然的善待与尊重，保证自然不会反作用于人类，带来不必要的麻烦。 （三）风水学与建筑学的关系 风水一般与宝地连接着，这是因为风水影响着建筑，建筑也关系到风水。比如，风水宝地的标准就是是后有靠山、左有青龙、右有白虎、前有案山、中有明堂、水流曲折，以使坟穴藏风聚气而令生人纳福纳财、富贵无比；外洋宽阔能容万马，可致后代鹏程万里、福禄延绵。 新疆的特克斯县的八卦城就是一个风水宝地。传说八卦城是由南宋道教全真七子之一的丘处机设计的。他被成吉思汗邀请到了西域，在路途中看到了特克斯河谷，当时就被那种山川气势震撼到，于是灵感而发设计出了这座八卦城。这八卦城从形态上看一个放射状的圆形，而且它的街道设计的比较奇特，犹如一个迷宫，每条路都互相通着，每条街都相连着。八卦城体现了一种非同一般的民俗风情，成为被人们喜爱的风水宝地之一，这是离不开风水在建筑中的应用的。 2 建筑学与风水学的结合 （一）建筑风水分阴阳 阳宅，不仅包括建筑的朝向，也包括建筑的设计思想。简单地说，如果是面朝宽阔的湖水，背向高俊的大山，就属于是阳宅；反之，则是阴宅。 以北京故宫的风水建设为例：乾清宫整个建筑群位于中轴线上，由六座门和三大宫殿组成即乾清宫、交泰殿、坤宁宫以及乾清门、坤宁门，日精门、月华门、隆福门和景和门组成，这些建筑组成了一个封闭的空间，俗称为“后宫”。整个建筑群在命名上就好似一个宇宙生成的过程，乾为天为阳，坤为地为阴。隐含有“天地阴阳”的思想。 交泰殿在后三宫的布局中，乾清宫位于前即南，坤宁宫位于后即北，交泰殿处于二者之中，为天地交通之处，符合“天地交通”的原则。泰殿前面有乾清宫代表天（阳气），后面有坤宁宫代表地（阴气），交泰殿的含义则是“天地交而为泰”即指天（乾）地（坤）即阴阳二气在此交会，天地才能太平，这就是指“乾清”和“坤宁”二宫。交泰殿悬轩辕镜象征天地阴阳交会。 交泰殿隐含“交媾”之意，穴的主要宗旨是在于认识穴为阴阳交媾之地，因为只有这样的地方才有生气。它有两方面的含义：一是男女交媾，二是天地、山水交媾。乾清宫与坤宁宫之间建交泰殿，交泰殿的功能，就是为皇帝和皇后提供交媾之处，负担传宗接代的责任。它不仅象征天地阴阳在此交媾，也指男女即皇帝与皇后在此交媾，这种思想就是天地、阴阳、男女即宇宙万物一体的哲学思想。 （二）建筑中颜色应用与风水的关系 在建设工程中，材料的颜色选择必不可少。在选择材料的颜色的时候，一 是要看使用者的个人喜好，一个就是要注意颜色与风水的关系。颜色要选择相生，避免相克。中国人最喜欢的颜色以红色和黄色为代表，红色表示喜庆、吉利，黄色表示表示温暖、光明、长寿。 （三）门窗是风水气场的开口 在建筑设计过程中，门窗的设计也很讲究风水。保证“气”能从窗口而入，也能从门口而出。在设计卧室的窗口的时候，要注意窗口与床的设计位置，不能让床在“风口”上，也不能让床走进“死角”。门和窗口的设计没有必要要有多么的华丽，重要的就是位置是否合适，气场是否到达最佳效果。 3 风水在建筑中的具体应用 （一）风水学在建筑选址上的应用 建筑得再美，如果周边环境不美，都影响了建筑的最终效果。也就是说建筑的选址在建设中发挥着重要的作用。如何利用风水学对进行合理选址呢？标准的符合风水学的选址是依山傍水、空气清新、水深土厚、贴近自然的地方。视野开阔的、鸟鸣花香等等，这是最佳的选址方案，给居住在里面的人清新的自然环境，舒适的欣赏范围，这是达到了人与自然的完美统一。 （二）风水学在建筑布局中的应用 点面和谐才能达到聚天地灵气为一体的境界。绿化环境的覆盖率要高，但不代表着某个花园或者某个凉亭远远大于应有的大小，造成环境的失调。建筑群中什么是重点，重点的应该放在哪个位置上，这都是布局应该考虑到的问题。建筑的朝向与配套设施的位置都应该有一个良好的匹配。布局要尽量保证冬暖夏凉。 风水学要求建筑周围的环境与建筑的布局构成一个相对的封闭性格局，这是一种安全与保护隐私的心理需求。这也是中国传统文化的影响，人们都希望自己的生活空间和活动范围是隐私的。 （三）风水学在建筑形态中的应用 建筑形态要贴近自然，风水学认为贴近自然的形态是最能与自然融合的建筑。这样体现的是对自然地尊重，而不是对自然的改造。就如同填海造陆集中体现的是人对自然的改造，缺少了人与自然地和谐，最终的不良结果必然导致恢复海洋原有面貌。所以说，当人们对自然进行改造的时候，要尽量的尊重自然，采用最贴近自然的形态改造。 具体形态的设计没有固定的模式。因为设计者的个人风格，设计出来的作品也不尽相同，但是设计诡异的建筑如果不能与周围的环境相协调，即使再完美也是有着重要缺憾的。缺憾就是与自然的相悖，不符合风水学的要求。 4 总结 通过以上分析，我们不仅看到了风水学已经不再是封建迷信的代表，它已经上升到一定的科学理性层面。利用风水学的特点、原则，我们可以更好地把握建筑风格，在建筑构成中，有效地结合风水学的要求，不仅能保证居住者的称心如意，也有可能带来意外的收获，那就是由于心情好而带来的好运气。今天的建筑已经与风水学密不可分，风水学的合理应用就是对自然的尊重，达到人与自然的完美结合和统一。 建筑学论文:案例分析法在建筑学专业《城市规划原理》教学中的应用 【摘 要】案例分析法作为一种先进的教学方法，越来越多的应用于教学实践之中。文章针对建筑学专业《城市规划原理》教学中存在的问题，分析了案例分析法的实用价值，并从案例挑选，案例实施，案例教学评价及案例教学效果方面进行论述，同时用实际案例加以说明。 【关键词】案例分析；建筑学专业；城市规划原理 城市规划原理是我国高校城市规划专业中的重要专业课程，因其具有较强的综合性和学科交叉性，同时也是建筑学专业的必修课程之一。但建筑学专业的学生在学习本门课程时，由于先期未开设城市规划概论、城市规划原理、城市总规原理、中外城市建设史等相关课程，因此缺乏城市规划相关知识的储备。同时上述课程内容在教材中均压缩成一章或一节且未设置实践环节，进而导致学生理解一些城市规划思想和理论很有难度。再加之教材中理解性、文字性的内容较多，所列举的国内外案例又较陌生，学生很容易感觉本门课程枯燥无味。另外因建筑学专业城市规划原理课时少而内容庞杂，教师大多采用以讲为主填鸭式的教学方法，更是让学生易丧失学习兴趣。 因此，为了弥补传统教育模式的不足，在讲授本门课时，必须引入一种新的教学方法，来激发学生的学习的积极性，从而有效提高教学效果。 案例分析法，又称个案研究法，属于行为引导型教学法的一种，是由哈佛大学于1880年开发完成的。哈佛大学的“案例分析法”，开始时只是作为一种教育技法用于高级经理人及商业政策的相关教育实践中。20世纪80年代被我国引入到教育领域中，并逐渐得到高等院校的重视。它通过学生在对案例分析过程中的思考、分析和讨论，启发学生能够从多角度和多层面去分析和理解事物，提高他们主动发现问题和解决问题的能力，同时也促进了教学的互动，使学生转变为课堂的主体，提高他们在课堂学习中的参与性和创造性。 笔者在教学实践中尝试引入学生身边比较熟悉的案例，并通过共同的分析和讨论，启发学生主动积极思考问题，缩短规划理论与实践运用之间的距离，加深学生对抽象理论的理解，同时调动了学生的学习积极性和热情，从而取得更好的教学效果。 1 案例挑选 案例的优劣决定了课程教学的成败，所以挑选案例一定要认真严谨。获取案例可以通过报纸、杂志、网络、电视、广播、等途径。结合本专业特点，案例也可以是自己亲自参与规划设计项目，由于是亲自经历，更易于做到去粗取精、把握重点。总的来说，一个好的案例应注意以下几个问题： 1.1 熟悉 城市规划研究的对象是城市，所以应该选择学生所在的城市或熟悉的城市案例，这样才能引起共鸣，具有感染力，从而激发学生的学习兴趣。学生对于陌生城市的发展历史与现在不熟悉，因此不容易产生亲切感，进而会丧失注意力。 1.2 新近 案例是近期发生的，学生的关注就会很高，对于早期发生的范例，学生会感到很陌生，不能达到预期的目的。 1.3 趣味 案例本身具有一定的趣味性，最好和学生的日常学习、生活有密切联系，这样更能引起学生的注意，并活跃课堂气氛。 1.4 典型 案例具有一定的代表性，能概括相应教学内容中所涉及的思想、理论、方法和原则，让所学理论知识尽可能体现在案例分析中。 1.5 创新 案例具有启发学生多视角思考、分析问题的能力，设立的问题具有引导性和创新性，从而有效培养学生的逻辑思维能力。 2 案例实施 教师在按上述要求准备好案例后，在教学中还要进行有效的课堂组织和引导。案例教学可以按照下面的步骤来具体实施： 2.1 案例引出 案例引出——这是课堂实施的第一步。通过教师用精辟的语言组织来介绍案例，进而吸引学生的注意力。介绍的内容主要包括项目的基本概况、基本的设计步骤与方法、设计的切入点以及为何从最初的方案走到现今的设计成果等，学生对比充满了好奇，非常感兴趣。 2.2 由例导理 通过案例来导出课堂知识点，并紧扣教材讲解基本理论、原理、思想和方法。同时教师可以给出任务书，布置课下作业。 2.3 课堂讨论 这是案例教学最关键的环节，也是最考验教师综合把控能力的阶段。学生可以根据调 研结果展开分组讨论并由学生代表发言，集体交流，也可以在案例分析后教师提出问题，激发学生开动脑筋，认真交流与探讨。同时引导学生分析课程内容与案例的相关性，正确把握案例的特殊性与理论知识普遍性的关系，并能灵活运用理论知识解释分析案例。 在讨论过程中，教师要扮演组织者、主持人、导演的角色，把控全局，同时要善于调节课堂气氛，如遇学生意见分歧大，讨论激烈时，要及时沟通和交流，在学生反应平淡时，要抛出问题，引出争论，而学生没有反应时，要善于打破僵局，给予点拨，当学生讨论偏离正题时，要正确引导。对有些同学较幼稚或偏激的意见，不要立即做出批评，否则将挫伤学生的积极性和自尊心，也不能强求学生接受教师的观点，要有耐心，多进行交流和沟通。 教师一定要认真倾听学生发言，必要时可做简要记录。最初的发言讨论是用来扩展和深化学生对案例的理解程度，当大家讨论到一定程度，对意见比较等中的问题，教师可以引导进行重点讨论，对于讨论过程中引申出来的问题，教师也不能忽视，这可能是学生以往学习过程中的盲点或漏洞，应及时予以纠正和点拨。 2.4 总结评析 教师作总结归纳，这是案例教学的最后一个环节。教师在总结发言时，要从学生分析和讨论问题的思路出发，并不断提高深度，引导学生多层次思考问题，这样才真正有利于学生对案例的认识，巩固加深对理论知识的理解，进步提高学生分析问题、解决问题的能力，使理论与实际相结合。 3 案例教学实例 3.1 案例一：结合贵州民族大学老校区校园规划建设，分析高校校园修建性详细规划的基本要求 修建性详细规划是城市详细规划的一种，目的是用以指导各项建筑和工程施工设计，也是城市规划与建筑设计之间衔接最为紧密的一个规划层次。而高校校园规划正是近几年全国大学城建设中的热门话题。为了让建筑学专业的学生对这一部分知识的理解更为透彻，我们以贵州民族大学老校区作为研究对象，引导学生围绕校园功能分区，校园建设空间规划、校园道路交通组织、校园环境及景观设计等内容进行调查与思考，一些同学通过分析、归纳老校区规划存在的主要问题是功能分区不明确，建筑形式太单一，道路交通组织不完善，人车混行状况明显，人文环境气氛不足等，并提出了一些行之有效的解决方法，一些同学通过前期分析研究，认为大学校园规划必须首先满足学校使用者的需求，体现“以人为本”的思想，关注人性化尺度和空间，营造人文环境，并以贵州民族大学老校区为例，撰写“大学校园——我的梦”的优秀调研报告。 3.2 案例二：结合贵州民族大学教师宿舍区，分析居住区规划设计的内容 居住区实际上是有四大物质要素来构成，即住宅建筑、公共服务设施、道路交通系统和绿地景观。居住区规划设计是为了给居民营造一个生活方便、环境舒适的居住环境，从而将上述要素进行合理、科学的组织与布局。我们的学生大多来自贵州省山区，缺少一定的生活体验与社会体验，对于这部分知识的理解不够深入。于是我们以贵州民族大学教师宿舍区作为调查对象，组织学生对宿舍区的规划布局形式、住宅空间结合、公建配套、道路交通组织及绿地规划设计状况进行调查分析，并以访问形式收集一些老师对宿舍区建设的意见和建议，大多数学生以为宿舍区的住宅组合形式比较单一，可识别性不强，公建配套不足，车辆随意停放，绿地面积不够等。通过这样的案例分析，加深了学生对居住区规划设计内容的理解，也提高了学生运用理论知识分析现实问题的能力。 3.3 案例三：结合贵州省雷山县西江干户苗寨历史文化名镇保护规划，分析城市遗产保护规划的基本方法 对于建筑学专业的学生而言，由于未设置城市文化遗产保护及相关课程，学生普遍反映教材内容难以理解。因此在讲授本章基本理论后，布置学生课下查阅、收集有关西江苗寨的资料。在案例分析课上，首先教师对西江苗寨保护规划的编制思路和内容进行精心的讲解，并配合图纸的展示，使学生能够形象生动的理解案例内容，接下来教师提出问题：①规划中保护范围划定的依据是什么？②苗寨历史建筑利用除了规划中提到的方式之外，你认为还有何途径？③规划中建设高度的控制方法是否有合理，为什么？④试分析贵阳市的特色要素。由于学生曾在西江苗寨美术写生，因此在课堂上表现出了极大的兴趣。通过对以上问题的 析与讨论，学生对城市遗产的保护规划的方法和内容有了更深的了解。 4 案例教学考核评价 任何一种教学模式都离不开对学生的考核，它是反映学生学习进步和学习效果的手段。针对案例教学的特点，我们应该采用灵活多样的考核方式。从教师角度来说，可以将学生课前准备、实地调研、课堂参与讨论情况等作为考核内容对学生进行评价。具体的讲，主要根据学生掌握案例内涵的程度，运用理论知识的能力、思考和分析问题的能力以及对事物是否具有自己独到的见解。从学生方面，可以通过学生本人对案例学习过程的反思，总结自己在其中的成长情况。 5 案例教学效果 笔者在通过教学中引入趣味性、现实性坚强的案例，极大地提高了学生的学习兴趣和主动性，使学生转变角色，成为教学活动的主体，形成学生自主学习，合作学习和探索性学习的氛围，以而进一步培养了学生分析思考问题的能力，团队合作精神和口头表达能力。 教学改革不是一朝一夕就能完成的，是永无止境的，需要我们勇于创新，不断探索，研究、总结和完善，这是社会发展的需要，也是我们义不容辞的责任。对于建筑学专业的学生而言，在教师和学生的共同努力下，案例分析教学模式一定会取得较好的教学效果。 建筑学论文:全球化与建筑学中的审美感觉演变研究 在城市建筑学的范围内,一般研究如下问题:第一,本土建筑规划设计的冲击和影响;第二,有利于保持城市建筑的地方主义特色的方法和措施。在经济迅速发展的年代,人们的观点似乎有了转变,但使我们困扰的问题却没有改变,那就是建筑学仍旧不能明确规划自身的发展方向。 现代城市主义思想强烈的人们宣称:现代主义建筑可以结束十九世纪以来城市建筑风格上的不规范性,并再次给建筑师们一种明确的方向感[1]。但仅仅到了一九六零年代,这群现代主义思想强烈的人们失望的发现,一切又回到了以前。而一九六零年代末期也正是“全球化”概念的启蒙阶段,让人们不得不深思两者间难道只是时间上的巧合。虽然人们对城市建筑一直都是各持己见没有相互一致的看法。但是大部分人只是将城市建筑看成是可以供人们居住的场所。这种问题的原因就是人们的审美观念不同。而审美性已经进入到人们精神生活的一部分。 1 现代城市审美主义的起源 如果想对当代城市建筑学审美进行深入探悉,那么就需要追溯到它的发源时期,首先针对整个现代城市社会审美主义理论情况开始研究。西方的研究学界已经在这个区域有了显著的成果。而我们研究的目的就是把建筑学的疑问带到社会学的区域来解答,最后再次转回到城市建筑学。所以,对社会学理论考察的重点一直都应该是:审美性产生的基础结构和根本原因,能够使现代人审美观点发生改变的因素。对这种疑问的讨论,古典社会理论学家总是从自己个体性的知识架构和设问进行探悉[2]。因此他们的结论也大不相同。自从基督教统治西方世界社会以来,基督教世界发展出一种制度化的抑制人感性欲求之正当性的生活形态。进化出一种道德论,对感性生存的正当性采取抑制和贬损的态度,这源于基督教对人自身的恐惧。审美性是一种可称之为心理主义或内在性的心性品质。他形象的把现代人的精神世界比喻成一件艺术品,因为在这个艺术品中,一切实体性的事物都消融在个体心理的内心形式中。审美性的特点就在于人的心性和生活样式在审美体验中找到足够的生存理由与自我满足享受的感觉。综上所述,现代审美观已经从一开始就企图在社会形式中代替宗教和道德。 2 现代城市审美观转变的社会背景 社会理论学家认为这种现代审美观转变的基础是货币经济支配的都市生活。他们用一种审美的方式去感觉来确定现代经济体制与现代社会文化体制的心性品质的内在联系。社会理论学家认为理性化一直都是现代生活的重要结构因素,但是针对个人心性来说,理性是社会活动中不可缺少的生存武器,更加引起注意的是现代社会生活之结构性因素包括:个体与其个体之间的情感[3]。由于货币经济是大都市社会生活稳定的基础,当货币经济和都市生活把个体存在从以前的亲情关系中抽离出来,个体生命仅靠工具性的理性心理,不足以维系自身。所以,其心性品质趋势一定会返回内心世界。 不得承认的是,以上所探悉的审美现代性的蜕变过程,有更多的展现在现代人日常对社会活动中的感悟。这种审美性有时与艺术并不有关联,而是表现为一种审美的生活质态。这种审美观也是走向现代性进程的一个有力标志。 现代社会中审美感觉一直就应该是个体性的、属于自己的。所以更加的不可以让审美观点趋向单一性。现代审美感觉由于没有了依靠、终极价值以及礼法纲常的前设基础和约束,而转向身体在此世寻找依靠。人们对生活环境的选择不再需要以前那种对于审美客体的整体性掌握,没必要去理解他的结构,更加没必要在审美过程中去找寻他所代表的某种价值意义。唯一要做的仅仅是观看并且用心去体验体验。在这一个方面来说,当今社会中的审美观已经没有了专属于哪一文化价值理念系统的必要。而转向对身体、情感、新奇性的追求。 3 现代社会城市建筑中审美特点 阅读现代主义建筑大师的作品,可以从里面发现建筑大师一直在想这个问题:建筑可以对人讲述真理,可以以一种方式来开启人们的思想,用建筑来建设社会在人们心中建立起属于人们自己家园。就拿柯布西耶的郎香教堂来举个例子吧。从上面的分析我们可以针对柯布西耶建筑中的审美性得出以下结论:一、建筑的整体感觉很和谐。大师们认为建筑中的每一个细节让看到的人都必须是一种美的享受并且使他们能感受到他们是建筑整体所不可缺少的环节。二、结构规律清晰。在空间的营造上让人感觉是有规律的不是杂乱无章的,每个环节都有结构关系上的紧密性。三、统率人们的审美性让建筑“功能”突出起来。四、也是最突出的一点,审美要求有某种意义。从建筑物选择装饰的态度中就便可得出结论。现代主义建筑大师们大部分认为:建筑艺术在其最高境界是能够赐予人们对建筑物的独特的思维洞察力;可以通过这个建筑物得到一种启示,不管无论这种启示是来自社会、文化还是你生活的现性社会。 4 现代社会城市建筑中审美之后的发展 现代社会城市建筑中审美之后的发展[4] ,就正如箭镞大师矶崎新所说“二十世纪上半时期是宣言的连续,城市建筑就是向同时代展现下一个时代的世界。从一九六零年代开始,时间发生了逆转。以前一直不停向前的线性时间模型突然发生了逆转,城市建筑在过去与未来中发生了交叉。其实现代建筑史一直都是多条线平行发展的。 就如以前对现代人心理结构转变的社会学分析中所感悟到的。现代城市建筑学审美观的转变也大致沿着这条路在发展。而这一转变的象征就是bilbao博物馆,它在一九九七年建成并且开放。主要建筑体量异常弯扭复杂。令人惊叹的是,建筑外表用100%钛合金板覆盖。由于建筑造型极端不规则,使得内部钢架中的构件没有两件的是等长的。bilbao博物馆自建立以来就冲击着人们的眼球。以至于一九九七年普利策奖得主评价说“这建筑太不可思议了”。说的也是,这座建筑从任意角度看来都更像是科幻影片中外星智慧的基地。以巨大的力量冲击了以往建筑审美常规。你不能用以往建筑审美的比例、尺度、均衡等原则去评价它的建筑美。它的存在展现出了一种全新的成功的建筑学审美突破,是人们只要看见了他就记住了他。这一切都会被单纯的思想与身体上的震撼迷醉、欢愉的情感所代替。你无需去想他代表的意义,只需要用心去感觉他。让他的存在在你心中变的永恒,这样变是最好的。 建筑学论文:房屋建筑学课程教学探讨 作者简介：廖荣（1964-），女，兰州工业学院建筑工程系副教授，硕士，主要从事建筑设计教学研究，（e-mail）。 摘要：从课程的教学理念、知识体系、教学方法及实践教学环节等方面就如何提高房屋建筑学课程的教学质量进行了阐述，提出了房屋建筑学教学改革的思路和提高教学质量的途径，以期达到激发学生学习兴趣和提高教学效果的目的。 关键词：房屋建筑学；教学理念；教学内容；教学方法；实践教学 房屋建筑学是土建类建筑工程技术专业重要的一门专业基础课。它以建筑材料、建筑制图等课程为基础，同时又为建筑施工技术、建筑工程计量计价等专业课提供必要的基础知识，在专业课程体系中有不可替代的作用。但该课程涉及内容较广，既有内容繁多的建筑设计规范，又有抽象的设计理念以及繁多的构造方式，学生往往不知如何入手。近年来，受到学时减少、教材陈旧及生源质量欠佳的影响，教师教学压力增大，作为培养工程一线综合型人才的高校教师，必须思考如何用新的教学方法将知识传授给学生[1]。 一、确立适宜的教学理念 房屋建筑学课程具有较强的理论性和实践性，课程内容多且面面俱到，无突出的重点和难点，对将来从事一线工作的学生而言，由于缺乏房屋空间系统概念，在学习过程中常常感到枯燥乏味，因此为激发学生的学习兴趣，从工程应用型技术人员应具备的知识、能力与素质出发，以“必须”和“够用”为度，树立满足实际应用的教学理念，将房屋建筑学课程的教学内容整合为三大知识模块：即房屋建筑构造原理（民用建筑和工业建筑两部分）、建筑设计基本原理和房屋建筑图识读，重点加强房屋构造原理的知识掌握；同时辅以专业教学实习及课程设计实践环节，突出针对性和应用性，体现实用性和综合性。 二、建立合理的知识体系 （一）教学内容的优化 房屋建筑学是一门综合性较强的专业基础课，目前该课程使用的教材内容陈旧，尤其是建筑构造部分。例如：刚性基础、墙体中的墙体承重体系、门窗一章中的木窗等在实际生活中已不适应当前建筑业的发展形势，基本不再使用，但教材却占据大量篇幅。另一方面建筑工程的发展日新月异，新技术、新材料、新工艺层出不穷，而在教材中并未加涉及。例如：屋面材料中的沥青卷材，现早已被sbs、app改性沥青卷材或三元乙丙代替，而教材中沥青卷材却是重点，新材料被一笔代过；再如墙体保温，国家节能标准已实施多年，教材介绍较少，此类问题在此不一一例举。教师在教学中应减少此部分内容的课时，适当增加新结构、新技术、新材料、新规范的讲述，以开阔学生视野，使他们能适应将来实际工作的需要。 高等建筑教育2013年第22卷第5期 廖荣房屋建筑学课程教学方法探讨 （二）构造内容要立足基本原理和方法 建筑构造教学的难点是建筑构造方式种类繁多，做法各异，涉及到建筑材料、建筑力学、建筑物理、建筑施工等学科的相关原理，学生只是被动的听讲而不知在实际中的应用，因而在讲授构造内容时要向学生阐明不同的构造方式都基于构造的基本原理和方法。构造的重点是向学生讲明构造与功能要求、建筑技术、建筑结构、自然环境、建筑经济之间的关系，而它们间的关系决定了不同构造做法中的材料的选择和结合方式。新材料、新技术虽然造就出新的构造形式，但其基本原理和方法不会改变[2]，因此在教学中注重基本原理和方法的讲解，是帮助学生掌握建筑构造的关键。 三、改革教学方法，提高教学效果 （一）采用启发式教学，帮助学生树立学习信心 启发式教学可以激发学生的学习热情，培养学生独立思考的能力。在学习的开始阶段，首先从“建筑—凝固的艺术”作为切入口，从建筑的发展史开始讲述，使学生对课程产生兴趣。在课程过程中加强师生互动，避免“满堂灌”。如在建筑构造概述章节，启发学生思考教学楼的组成，学生很容易找到答案，此时教师只需将教学楼组成的六大部分及其它构配件进行条理化归纳即可[3]。 （二）开放式直观教学，提高学生学习质量 感性认识对巩固知识有事半功倍的效果。在构造讲述时通过模型认识构造，从认识开始逐步深入，在交流过程中经常向学生提问“构造是如何组 成的，怎么做才能达到设计要求？”一般不提供答案而是让学生自己思考、讨论、查阅相关资料，同时配合绘构造图作业，学生学习效果及积极性显著提升。 以建筑物进行直观教学能进一步加深学生的理解。在组织参观前，教师应就此次参观的内容提出明确要求，以减少盲目性。如参观单层工业厂房，首先提出观察单层工业厂房受力体系、纵横向受力构件及其它构配件与民用建筑的区别，在参观中教师对重点部位着重讲解，使学生的理解更加深入，避免参观流于形式。 （三）教学资源多样化，激发学生学习兴趣 教学资源的多样化可以提高学生的学习兴趣。在课堂教学中采用文字、绘图、挂图、图片演示及多媒体课件等手段，使教学生动化。多媒体课件有集文字、声音、图片演示为一体的功效，且有知识密度大，素材多样、形象直观的特点，使教学变得生动有趣。例如：讲述屋顶一章时，屋面细部构造中的泛水由于基层的不同做法也不同，此时用幻灯片就可清楚地了解砖墙和钢筋砼墙处构造的差别。但也要注意，多媒体教学尽管生动活泼，但一味采用学生犹如“看热闹”，不利于消化掌握知识要点。教学中的重点和难点教师应通过板书帮助学生加深理解[4]。 四、构建完善的实践教学环节，激发学生的求知欲 传统教学模式主要强调课堂教学。在房屋构造原理的学习时，学生虽然能听懂，但动手能力较差，真正到工程设计时，学生无从下手，因而需要构建完善的实践教学环节，以保证教学内容的先进性和实用性。 （一）从识图、抄绘图入手，训练学生的观察能力 作为应用型高校的学生，看懂弄通建筑施工图纸是将来工作的基本要求。教师可结合课堂讲授的知识，每章布置构造图的识读及绘制作业。如在讲述楼梯一章时，为解决楼梯口下作进出口净高不够的问题，让学生通过观察楼梯实物，了解双跑楼梯设计及楼梯剖面绘图，知晓在设计时如何实现，启发学生展开空间想象，培养学习的主动性及获取知识的能力，为下一步课程设计奠定基础。 （二）建筑构造融入课程设计，加强综合训练 课程设计是对房屋建筑学课程的一次总结，通过学习不仅能帮助学生将所学设计原理和构造原理应用于自己设计的建筑，而且能解决实际遇到的问题。但在布置课程设计时通常对构造技术要求较少，造成学生以为建筑构造不是设计内容，在设计时经常抛开构造技术而单纯的追求形式和空间。因此，在下达任务书时，设计题目不仅要符合教学要求，而且内容要涵盖建筑设计及构造设计部分，同时要提出学生应查阅的设计资料、设计规范和标准图集。为使学生更好地完成课程设计，课程设计任务应选择相对简单的砖混结构住宅楼、中学教学楼、学生宿舍等，教师可给出若干平面方案，也可由学生自拟方案，完成初步设计和施工图设计[5]。 课程设计指导时，教师要让学生明白建筑构造设计对建筑形式、空间的形成的重要影响，因此，在方案阶段就要考虑能否实现，而不是在施工图设计时才想办法解决。设计过程中教师要善于启发学生，循循善诱，引导学生独立分析、解决设计中的问题。如在方案阶段：门窗的选择、卫生间的布局、楼梯数量及位置等，教师不宜详细回答，使学生产生依赖思想，应启发学生查阅资料，找出解决问题的办法。 课程设计结束前，指导教师要组织学生开展评图，帮助学生分析图纸中的问题，而不是简单给出成绩。评图时可组织学生分组进行，由设计者先介绍自己的图纸及设计体会，再由其他学生提出自己的见解，最后指导教师进行总结，对优秀的作品积极肯定，对出现的问题指出不足及解决的措施，使课程设计最终达到培养学生综合分析问题和解决问题能力的目的。 五、结语 房屋建筑学课程内容广泛，实践性强，其重要性不言而喻。如何将丰富的教学内容与恰当的教学方法合理地结合起来，获得良好的教学效果，笔者虽然对此提出了一些看法，但还有很多不完善的地方，如何更好地激发学生的创造力，逐步培养学生设计、分析和解决问题的能力，还有待于在以后的课程教学和实践中不断探索、完善和创新。 建筑学论文:试论成功素质教育理念下的建筑学专业教学改革 论文关键词：教学模式；成功素质；改革 论文摘要：本文阐述了我国建筑教育的现状，重点强调了在成功素质教育理念下的建筑学专业教学体系、设计课程建设等方面的改革。 现代科学技术日新月异，如管理科学、信息科学、生态学等等，都对建筑学专业教育产生积极的影响。建筑学专业教育如何适应现代社会发展的需求，是建筑学专业教育改革必须面临的重要问题。在国家实行改革开放、建设事业突飞猛进、市场经济不断发展的形势下，如何培养学生的创新能力，确保教学质量的稳定提高，是建筑教育改革面临的重大课题。围绕这一课题，我院建筑学专业在专业目标教学体系化改革的基础上，强化教学质量，进一步探索在成功素质理论指导下的建筑学专业教学改革，不断完善，取得一定的成效。 一、我国建筑学专业教育的现状 近年来，我国高等建筑教育为与国际接轨不断探索教学改革，在评估的标准要求下， 培养计划逐步规范，产学研结合较紧密。但总体而言，全国近80 所建筑院校普遍存在着重技能培训的倾向，教学体系中主干课与相关课的关系呈纵向线型模式，基本知识的传授较扎实。但是我国建筑学专业教育的现状还存在以下不足。 （一）重书本轻调研， 重表象轻能力 从教与学两方面来看， 大多重视和强调书本知识的传授。学生多依赖于书面资料获取知识， 重视对优秀作品的表象学习， 轻视调查研究， 缺乏对深入、细致、艰苦的实地考察环节重要性的认识。而我们的设计课教学由于受课时的制约， 学生调研“走马观花”， 研究问题、解决问题也不够深入， 势必影响对学生能力的培养。 （二）重成果轻过程 建筑设计作为主干课程， 我们一贯以“最终图面成果”为评判依据， 图面的表现技能则直接影响了其好坏的评价。而对设计过程中学生对具体问题的分析、思考及提出与解决问题的能力培养重视不够， 或少作评判依据。在此无形的导向之下， 学生往往只注重手上功夫的技能训练， 计算机制图等手段的运用， 而淡化对自身人文素质的培养， 因而涉及问题面窄，研究问题肤浅。 （三）重仿学轻创新， 重专业轻综合 随着网络技术的飞速发展， 信息量大、速度快， 查阅资料十分便捷， 加之我国建筑知识的普及性低， 人们对建筑好坏的评价常取决于表象、取决于 “新奇”。 出现了在建筑设计中拼凑“名作”、“复制杂志”的“仿学”现象。这样一来无形中抑制了学生们的创新意识， 造成在特色与创新方面能力的匮乏。 （四）重分值轻素质 建筑学专业具有艺术与技术的双重特征。在我国目前的招生制度下， 大多数院校建筑学专业招生按分数线自高而低进行录取， 几乎无法考察考生是否具备攻读建筑学专业的基本素质。招生中这种重分值轻素质的现象， 常常导致大学学习阶段“高分低能”的局面。 二、成功素质教育理论指导下的建筑学 专业教学改革措施成功素质教育理论指导下的建筑学专业教学特点是专业间相关课程的开放和专业的开放。如何发挥优势， 学习先进国家和地区的成功经验， 探求自身培育特色， 形成有利于培养创新思维、创新能力、创新精神的开放性教学体系和教学方法， 值得广泛、持续和深入地研究。专业间相关课程的开放，目前的教学计划中安排了12个学分的跨学科选修课，体现了专业间的开放性。根据建筑学专业教育的特点，我们开设了建筑经济、建筑环境心理学、西方哲学专题、现代企业管理概论、建筑文化与评论、房地产开发与经营、建筑摄影等选修课，这样，既可与社会对建筑学专业人才的多元化需求相接轨， 也可以使学生在建筑设计中研究和分析问题的深度得以升华， 进而起到促进其创新思维和创新意识的培养。专业的开放， 则应充分调动专业教师的积极性， 发挥教师来源广泛和年轻富有活力的优势， 加大系内选修课的开课量。城市建设学院有建筑学、土木工程两个专业属相关学科，专业间选修课甚至专业课和学科基础课亦可以有一定量的开放性， 如土木工程的“房屋结构、地下结构、大跨度结构、特种结构、道路立交设计”及建筑学专业的“美术、设计基础、公共建筑设计(一)、建筑构造、阴影透视”等课程， 若以开放的观点来看待这样的选修课环境， 相信定会对学生的培养创造富有特色的良好发展空间。主要措施如下： 1.贯彻整体优化的原则，修订教学计划，使之更加符合教育规律，并严格执行，以保证教学的系统性和科学性； 2.改革设计主干课程的教学内容，变类型教学为目标教学，重新修订教学目标和教学计划； 3.在一至三年级实行教学年级责任人和骨干教师制度，而在四至五年级则实行教学专门化制度，强调教学的环节控制，激发教师的主观能动性和责任感； 4.聘任教师实行公开评图制度，加强学生参与意识与竞争意识； 5.建立完善的教学管理制度，通过对教学各环节的规范化要求，实行规范化管理，建立教学保障体系，以保证教学秩序的稳定正常进行； 6.抓紧重点课程建设，以专业主干课(含试验课) 、专业基础课和主要基础课为课程建设重点，对其在教学计划中的地位、作用、教学内容、师资力量配备、教材及参考资料等均进行了认真研究，制订出改革措施。从而带动了各相关课程的整体发展； 7.发挥教学督导小组的作用。组成由系主管副主任任组长的督导小组，对教学计划、上课情况、设计任务书的制定、各个教学环节的检查等作出评定工作； 8.完善教学实践基地建设，加强实习中的教学环节，规范实习要求和内容，全面提高实习质量； 9.构建专职兼职结合的教学评价机制；建立开放的教师教学业务能力资质认证制度，扩大学生在教师评定过程中的发言权。 三、在成功素质教育理论指导下的 设计课程教学改革为了避免技术基础课与设计主干课脱节的现象，要求按职业资格考试和专业评估要求培养学生。根据成功素质理论在建筑学专业教学改革的要求，在每个设计课程中，注重配合环境设计、建筑物理、技术、设备、防灾等方面的知识要求;注重教学目标及教学内容分析，按教学要求将技术基础课的知识贯穿到各个设计主干课教学环节中。该系列课程包括建筑技术、建筑物理、建筑设备、建筑力学及结构等，它的建设主要是解决与设计主干课程的配合、交融问题，使其真正起到为设计服务的作用。采取的主要措施为: 1.三年级上期的设计课中，结合住宅设计将建筑构造的知识运用，让学生完成从环境设计、建筑单体方案设计、建筑构造设计等系列设计。 2.在三年级下期的设计课中，结合科技设计将工业设计、智能设计等构造知识相融合。结合博览、美术建筑将建筑物理中的光学、热工等知识相运用。 3.在四年级的高层设计中，要求运用建筑设备、建筑防灾知识。 4.五年级的厅堂设计中，要求结合建筑物理的声学知识。 5.毕业设计则是综合运用各类知识。 四、几点思考 城市建设学院建筑学专业从起步到稳步发展，虽然已奠定了一定的基础，形成了一些特色，但仍然需要不断地探索和拼搏。社会在发展，时代在进步，如何解放思想，树立“可持续性”的学科发展观念，完善成功素质教育理论的建筑学教学体系是摆在我们面前的紧迫课题。本着总结过去面向未来的宗旨，我们初步设想：首先，强化产、学、研紧密结合的教育模式，使建筑学专业在成功素质理论教学体系中求发展，以加强教学、研究和工程实践的密切结合，为提升教师队伍水平、培养学生的成功素质创造良好的条件；其次，立足“以人为本”，坚持“以学生为主体，以教师为主导”的教改思路，要积极培养、引进高、精、尖人才进一步充实教师队伍，要研究探索学生乐于接受、行之有效和适合学生“综合素质和创新能力”培养的教学新方法。此外，要进一步改善办学条件、强化现代化教学手段的建设与应用。只要我们勤于思索，勇于创新，不久的将来，我们的成功素质教育理论的建筑学教学体系一定会显出勃勃生机。 建筑学论文:浅谈关于建筑学专业课程设计教学的思考 论文关键词:课程设计　引导　改进 论文摘 要：通过分析建筑学专业的“建筑设计”课程教学中所存在的问题，探讨了相应的改进方法和思路：在题目设置上，变“类型设计”为“空间设计”；在内容要求上，引导学生关注社会、基于现实问题进行思考；在评价模式上，变“结果控制”为“过程控制”；在日常训练中，注意多学科的融合；在设计手段上，处理好手绘和计算机绘图的关系；在毕业设计指导方面，采用和设计部门合作的“双师制”。 建筑设计课程是建筑学专业的主干课程，是培养建筑设计能力的最主要途径。 目前，各高校建筑设计课程的设置，基本采用按照建筑类型进行训练的模式，题目由易到难，规模由小到大，渐次深入。通过这种方式，学生对于各种常见的建筑类型一一尝试，在对比之下，对于把握不同类型建筑的设计重点非常有效。但是，随着现代生活对建筑功能的要求越来越多样化，建筑类型的界限也越来越模糊，单纯依托类型的设计训练方法暴露出许多局限性，如学生思维易受限制，设计手法灵活性、适应性差等。 因此，我们需要对课程设计的训练思路进行调整改进，取长补短，使建筑设计课程的设置更加合理化。 第一，在题目的设置上，变现行“类型设计”为“空间设计”。 强调“空间”是建筑的主角，将空间设计作为课程设计训练的主线，具体建筑类型作为辅线。从单一空间、复合空间到组合空间，训练学生对空间的感知与创造能力；建筑类型作为题目载体，起着辅助的作用。 同时，具体进行题目设置时，应真题、假题结合设置。 真题具有真实的基地环境，便于学生结合具体情况找寻设计切入点，获得构思灵感。对训练学生的空间感知、把握空间尺度等也大有裨益。但实际项目往往条件限制较多，不利于充分发挥学生的创造力，进行全面的设计训练。假题的设置往往可根据训练目标“量身定做”，能够系统地、有针对性地展开训练。但易失之于空泛。因此，应二者结合，扬长避短，以达到最优的训练效果。 第二，在内容要求和评价模式上，变“结果控制”为“过程控制”。 传统的设计课程的内容要求多是以最终成果要求的形式出现，基本上就是最终正图的版块内容，于是设计课程成绩就基本依据成图所传达的设计水平来进行判定。这直接导致学生重视设计结果，而忽视设计过程，往往设计周期内几番推倒重来，设计变成“撞运气”，运气好抓住灵感就发挥好，运气差没想法就一塌糊涂，非常不利于设计方法的掌握。 基于这种情况，我们应该在教学中充分发挥指导教师的能动性，将设计过程掌控好，引导学生循序渐进、逐步深化方案。过程的控制需要具体体现在每一阶段的详细要求中，教师引导学生明确各阶段应解决的问题、理解步步深入的重要性，并将各阶段的表现纳入到整个评价体系中，促使学生体会到完整的设计过程，逐渐掌握系统的设计方法。 在整个设计过程中，教师对学生的指导应达到“掌控全局”和“把握个体”的效果。 在大的方面，发挥群体的带动、激励作用，通过设计组、讨论组掌控整个设计的进度。将全班划分为若干设计或讨论小组，引导小组内进行交流和互评，发挥群体内各成员的相互激发、激励作用，带动整个小组深化设计。在条件允许的情况下，应设置专门的、开放的讨论空间，以满足小组讨论和个人深化方案的不同要求。指导教师聆听、参与小组讨论，适时提出问题、引导方向并作出评价，使讨论避开弯路、沿着可发展的方向进行。 在细节方面，教师要适时进行一对一的辅导，标准细化到个人。针对每位同学的具体情况，提出切合实际的要求，使其在自身水平上获得提高并多加鼓励，更利于学生获得自信心与成就感，激发学习兴趣和动力。 在设计内容和主题选择上，引导学生关注社会、反映现实，引发其对现实问题的思考，鼓励其从点滴细节尝试解决之道，以此培养学生的社会责任感与务实精神。一名合格的建筑师，不仅要有处理建筑功能与形体的能力，也要有关注社会的责任心与职业道德感。这需要教师有意识地渗透在设计指导中，好的设计离不开对现实中人的处境、行为的研究与关注。欧洲一个教授来国内游访，有感于天桥下露宿的打工者，遂于归国后拟出设计题目，要求学生设计适用于此类人群的轻便、易装拆的临时建筑。这启示我们，基于现实思考进行的设计训练才真正体现了设计的本质：以人为本，为人服务。 第三，需要加强快速构思能力的训练。 一个设计周期内，虽然有进度的控制与要求，但学生往往感觉“前松后紧”：入手慢，进度滞后，后期深化时间紧张、不够用，最后熬夜、拖图，又影响到下一个设计，如此形成恶性循环。因此，以训练快速构思能力为主要目的的快速建筑设计（快题）不可或缺，是建筑设计课程重要的组成部分，需要贯穿在课程设计中。快题训练锻炼学生提出问题、分析问题的能力，使学生便于快速找到设计的切入点，对于创新思维的培养非常有帮助。 第四、融会各专业基础课程，为设计课程所用。 如果说低年级阶段的建筑设计主要强调功能合理、形式美观，满足“适用、美观”的话，随着年级渐高，“坚固”也将成为设计要求的一部分，即，我们要将建筑结构、构造、材料等纳入设计范围，关注到可操作的细节，使设计深度更进一步，为业务实践及就业铺平道路。 低碳、节能是当今社会发展的新要求，反映在建筑行业就是对节能建筑的倡导。建筑的节能设计是一个系统工程，不仅反映在建造过程中的节地、节材，更重要的是为使用过程中的低炭、节能提供支持、打下基础。建筑方案设计阶段虽然不可能有很具体的体现，但却需要建立概念、综合考虑。这就需要很多建筑技术方面的知识作支撑，甚至是一种从技术出发的全新的设计思路。 同时，注册建筑师考试制度的施行，也为建筑学专业课程训练指引了方向。与建筑师职业资格考试相结合的训练应该引入、贯穿到设计课程之中。 《中国建筑史》、《外国建筑史》等看似理论的课程，也要激发起学生们的思考，听闻历史，思之当下，由此及彼，探究不同历史文化下的建筑反映对于今时今日的建筑设计的启示。不仅要有脚踏实地的务实精神，也要有仰望星空、思虑文化的眼界与胸怀。 第五、计算机辅助设计对设计课程的影响。 身处数字化时代，我们无时无刻不在享受电脑和网络带来的便利，建筑设计领域也毫不例外。随着电脑的普及，计算机辅助设计已经成为建筑设计的重要手段，绘制图纸、计算日照和节能等指标、建立三维模型等，大大地提高了效率，基本已取代传统的手绘、手算方式。 建筑学高年级的学生需要学习《计算机辅助设计》课程，并在设计课程中运用，进行计算机绘图的实践。这也是在为设计院实习和就业作准备工作。计算机绘图的准确、直观与高效是毋庸置疑的，但需要强调的是，设计前期尤其是一草阶段的构思最好手绘表达，这是由它们各自的特点决定的。手绘手段，灵活、方便，表达起来速度快，利于激发、捕捉灵感，适合于充满变数的前期构思阶段；计算机手段，严谨、准确、快捷、高效，适合于基本定稿的后期绘图阶段。学生往往易沉浸于计算机的各种便利，忽略手绘表达的必要性，这是需要警惕的，尤其是低年级学生，手绘草图进行构思是掌握设计方法的重要途径，绝不可忽视。计算机辅助设计是把双刃剑，需要我们针对不同年级的学生和设计的不同阶段，区别对待，合理引导，扬长避短，充分发挥其积极作用。 第六、毕业设计指导“双师制”。 毕业设计的时间安排往往是紧随设计院业务实践之后的，为了增加实践机会，许多学生愿意选择一边在设计院继续实习，一边进行毕业设计。这种局面下，教师和学生面对面的机会减少，毕业设计的质量难免受到影响，因此大部分学校持谨慎态度，造成“毕业设计”和“提前就业”之间的矛盾。学生出于增强就业竞争力等因素的考虑，往往会千方百计来应对，甚至“舍弃”毕业设计，即只求及格、顺利毕业，而选择“提前就业”。 为应对这种越来越突出的矛盾，我们不妨换个角度思考：与其“堵”，不如“导”。既然学生愿意选择设计院的环境来完成毕业设计，那就把实践部门的优势发挥出来，学校可以聘请设计院中具有一定职称或资历的建筑师（如高级工程师、一级注册建筑师等）担任相应学生的第二指导老师，配合学校的指导老师，共同参与到毕业设计指导工作中。学校通过开题报告、调研报告、中期成果检查、毕业答辩等不同阶段的要求，对毕业设计进行进度控制和成果检验。 这种双师制的模式非常适合于和实践紧密联系的建筑学专业。它能够充分发挥不同环境的优势，使毕业设计系统、规范、有序，同时立足现实可行性，深入、全面。 以上种种思考，都是基于建筑学专业课程设计教学的特殊性而引发的，是在教学实践中的切身体会，希望能够对广大建筑学专业师生有所启发，大家共同思考，促进建筑学课程设计教学的更好发展。 建筑学论文:建筑学专业教育发展研究初探 摘要：随着城市化进程加快，新技术新材料的出现，建筑学专业自身出现诸多问题，如何解决这些问题，促进建筑学专业良性发展，采取“产、学、研”的教学方式，服务于社会，是建筑学专业教育的最终目的。 关键词：多元化 城市化 产学研 广义建筑学 在城市化进程越来越快的背景下，建筑本身呈多元化发展，建筑学专业成为一门综合性的学科，涉及的领域，要求学生知识面广泛，并且要有较强的形象思维能力、图形表达能力、感性创造力和动手的能力，以满足现代社会的多元化发展。 1．现状 我国的建筑学专业起步较晚，基本采用统一的“美术一初步一小设计一分类建筑设计”的教学模式，这种专业教育模式，在建筑业发展初期是值得肯定的。但是，在现代社会呈多元化发展的趋势下，无论是社会或是普通人都对于建筑赋予了更多的期望，建筑学教育本身也承载了更多的责任。 吴良镛对城市规划中如何体现以人为本作了阐述；顾朝林对科学发展观与城市科学学科体系建设作了论述；李行则以《建筑学的现代化科学发展问题》的系列文章对建筑的艺术性、建筑与城市的关系、建筑的地方性、时间性做了深入的探讨，这些对于建筑学专业的学生认识专业本质，进行专业学习提供了有益的帮助。 国内很多建筑院校都在不断的实践和改善，寻求适应自身条件的专业教育模式，一些院校的建筑学专业在教学中突出体现以人为本，可持续发展的思想，如西安建筑科技大学在教学中基于西北地区这一背景，培养学生尊重自然、注重人文、承启历史、勇于创新的理念，体现出该校尊重人文精神，注重传承历史的教学特色。研究与实践领域的这些新思想、观点和做法必将对建筑学专业教育的进一步发展提供有益的帮助。 2．存在的问题 2.1 建筑学专业应满足多元化发展趋势 建筑学多元化发展是建筑学发展的新方向，在满足居住这一基本需求的同时，越来越注重向多元化领域发展。这就要求建筑师本身应具有多种学科的知识融合，并非只沉浸在建筑学层面的专业知识领域中。作为建筑师，更应懂得如何设计出更符合人们心意的建筑，这些建筑不仅仅满足各种建筑规范的要求，而且更应满足使用者的真正需求，包括心理满足感、视觉美感、人文环境等需求。 2.2建筑专业与建筑发展行业不同步 建筑学教育模式的研究基本上都是沿用多年来的教学模式，在新中国成立以来为城市不断发展发挥了重要的作用。随着新世纪的到来，各种新兴设计理念的出现以及新技术新材料的运用，促使建筑设计水平达到前所未有的高度，对于建筑师来说也是前所未有的挑战。建筑学专业知识的更新迫在眉睫，一些教学材料也需要新的修编，以便能培养出适应社会发展的建筑学人才。 2.3建筑学教育资源区域分配不均 建筑教育担负着培养及提高未来建筑师素质的责任，其重要性不言而喻。对于新兴的建筑院校虽然取得了一些成绩，但是，同时也出现譬如学生定位以及自信心的建立等诸多问题，因此，迫切需要建立符合现代社会发展的建筑学专业模式。 国内知名的建筑院校，无论从师资、学生资源或是教学资源都远远领先于众多一般院校。但要促进中国建筑业基本力量的发展，应大力促进一般院校教育水平的提高。 2.4 建筑学专业教育地域特色缺失 具有成熟教育经验的建筑院校无疑成为一般建筑院校的学习典范，当然借鉴成熟的经验在专业建设的初始是可行的，但是从专业发展长远考虑，很多院校往往都忽略了自身的特色优势，一味朝着优秀学校靠拢，结果实际情况并不乐观，很难达到与其专业建设水平相当的高度。很多建筑院校忽视自身的地域文化特点，盲目的借鉴其他院校的经验，难以与自身情况结合，处于发展的迷茫期。 3．对策 首先，满足建筑学专业教学成果，满足社会对建筑学专业的具体需求，培养在工作中能够不断自我提升的高素质人才；对于建筑学不同层次的学生，应该提出有针对性的教学模式，改变以往低年级到高年级一成不变的教学体系，提高学生学习兴趣，鼓励学生采取主动学习的方式，提高学生兴趣，增强学生自信心。 其次，促进建筑学专业老师拓宽知识面，抛弃“狭义建筑学”理论的教学模式，应跟随建筑学专业发展的新趋势，利用“广义建筑学”理论①，扩充教师建筑学以及相关的知识，并且能够言传身教于学生。 再者，应当改变目前重视图面效果，轻视其真实内涵的片面的教学方式，应当引导学生展开广阔的视野以及专业的眼光去学习，这是建筑学专业赖以生存的最重要的条件。 最后，注重利用院校区域优势，创建具有当地地域特色的建筑学专业教育方式，既利于当地城市建设的发展，促使“产、学、研”真正的结合⑦，达到理论与实际紧密结合的目的。 4．结语 建筑学专业教育是一个复杂的教育体系，它是与人类社会文明发展紧密相关的。因此，审时度势，保持行业敏锐度，增强与地域文化之间的融合，既延续历史文脉，又促进新技术的发展，承前启后，服务于社会，这才是建筑学专业发展的宗旨。 建筑学论文:浅谈面向应用型人才培养的建筑学专业英语教学改革 论文关键词:应用型人才　建筑学专业英语　教学改革　教学理念　教学方法 论文摘要:当今在建筑界国际项目合作与国际间科学技术交流的迅速发展，要求建筑学的专业外语教学必须不断地进行改革。面向国际合作的建设项目，对于应用型人才的需求也逐渐加大，本文从建筑学的专业特征出发，转变传统的教学方式，探讨在建筑学专业英语教学中引进新的教学理念的必要性和迫切性，同时就目标、方式、方法进行了初步探讨，以期突破有限的课堂教学空间和时间限制，最大限度提高教学成效。 随着经济的高速发展，我国国际地位日益提高，对外交流活动的日益增加，特别是建筑界国际合作项目与国际间科学技术交流的迅速发展，社会对建筑专业人才专业英语水平的要求越来越高，在激烈的国际竞争中专业英语的教学水平对满足社会对培养具有更强国际竞争力的应用型人才的需求将起着重要的作用。专业英语作为一种重要而便捷的语言媒介，将在学习和交流中占据更加重要的地位，其教学水平的高低也成为衡量高校教学国际化程度的重要尺度，对专业英语的“角色”再认识和进行教学改革，已成为许多院校关注的重要课题。下面将我在这方面的初步探索与同行共享。 1 建筑学专业英语教学改革的必要性 1.1教材陈旧、教法单一 目前多数院校的建筑学专业英语教材多为10多年前的教材。十几年时间，建筑行业的变化天翻地覆，而针对建筑行业培养的专业人才的建筑专业英语却仍然使用早期的教材，与时代严重脱节。如：某学校曾经使用的《建筑类专业英语》教材，虽然内容较有系统性，但是其出版年代为1997年，至今仍在使用，已不能满足现在建筑专业的要求。 教学方式仍旧为传统的“传授式”教学，教师通常在课堂中将课本作为唯一的教学素材，而教学方式也停留在“翻译+阅读”的公共英语教学的模式，缺少与本专业最新发展动向及知识的结合，较为僵化。同时，对于教材的选择也往往忽视专业特征与内容更新。 在教学手段方面，由于承担该课程的教师往往是建筑学的专业教师，而非英语专业教师，其教学过程往往无法将本学科知识与英语教学自如结合，单一采用教师课堂解释，学生课后阅读的形式，使得教学过程枯燥，无法引起学生的学习兴趣。 1.2 国际合作、人才培养的需要 国际合作的需求增长促使应用型专业人员的需求增长。目前，越来越多的外国建筑师事务所正在与国内的设计企业进行合作，带来了新的技术与设计方法的同时，对于熟悉中国建筑行业规范且英语专业术语精通的设计人员需求大量增加。当前，国外建筑师和设计单位进入我国建筑建筑设计市场的身份都是咨询顾问，不能独立开展建筑设计工作，必须依托国内的合作单位。因此，无论以具体项目合作的形式或者境外建筑师在国内开设咨询公司，都需要合作的公司方面具有专业英语知识储备的专业人才在甲方与外籍设计师以及中外设计师之间进行沟通和翻译工作，如果其专业英语知识储备不足或者个人能力欠佳，很容易出现翻译错误，影响项目进程及效果的情况，从而影响整个项目的发展。作为培养建筑人才的高校理应适应社会的这种需求。 2 建筑学专业英语教学改革的思路与方法 2.1教学理念转变 建筑学专业英语的教师，在教学过程中，应不仅仅停留在传授知识的层面，毕竟课堂时间有限，课堂的教学内容有局限性，更多的应是培养学生对于专业英语知识的学习方式，以及学习能力，即形成“获取知识、形成能力、完善素质”三个层面的内容。因此针对该专业的特殊性及该课程的实用性。 在教学模式的定位上，应是应用型人才而非研究型人才，要求学生具备较扎实的英语基础知识及较强的英语听、说、读、写、译能力，同时具有较强的英语交际能力，能够处理日常和涉外的相关业务，直接与境外建筑师直接沟通，满足国际工程和建筑市场化需求，而不是仅仅只会做题填词，无法说话的哑巴英语。 2.2教学方式更新 (1)明确教学重点 建筑学专业的大学生，在学习专业英语之前，已经有多年基础英语学习的基础，具备了一定的英语读说能力，因此在教学过程中，不必再进行英语语法基础知识的训练及学习，而应注重如何用英语准确表达专业知识上，要重点体现词、句子和整段文章的翻译技巧。 （2）合理安排教学内容 在教学内容的安排上，注重针对不同年级的学生以及学习阶段，形成系统的有条理性的知识结构，而同时又能反映整个建筑学科的基本内容，避免过分集中于某一领域而忽略整体性的现象。针对建筑学的知识结构对应可将专业英语的知识划分为三个阶段，建筑基本知识、建筑环境与文脉，建筑设计施工过程。 建筑学专业英语在各个学校的课程设置中往往属于非重点的科目，在学分和课时的设置上通常都比其它专业课程少，这在一定程度上降低了学生学习的兴趣，而如果能够针对专业英语应用性强的特点，将其基本教学内容与其它的课程联系起来，对于学生知识结构的完整有着积极的意义。a、与建筑设计课结合。让学生根据设计课的进展,每人4 min～5 min 从设计任务、场地调研与分析、设计概念、设计过程等各个方面进行口头表达。将英文的表达方式和思维过程带入在建筑设计的阶段中，使学生更能融入环境，轻松面对枯燥的英语学习。b、与建筑历史课结合。外国建筑史的学习往往离不开英语的认知，在学习过程中，根据历史课的学生进展，要求学生整理相关著名建筑师，经典建筑案例以及一些文献资料，作为知识储备的同时锻炼英语文献阅读能力。c、与建筑文化类课程结合。在文化类的理论课学习过程中，要求学生根据学习进度，课堂讨论不同文化的特征特色，丰富课堂内容。 （3）关注学习方法引导 教学方面，加强辅助及延伸部分的教学，即有目的的针对学生的基础程度和特点，精心编排教学进度。课堂部分在阅读和讲解课本内容的基础上，根据专业英语知识内容的三阶段分类形成专题，突出鲜明的教学主线，令学生对于学习的阶段有清晰的认识和把握。同时在课堂之外的延伸部分，注重要求学生阅读最新的建筑咨询及相关的文献，充实词汇量提高阅读技巧及速度，同时加强学生专题调研，小组合作等方面组织。如笔者在具体的教学中，将每周的两个课时分为三个部分，第一部分是关于建筑的专题知识学习，内容多为在专题题目指引下的大量课外资料，第二个部分回归课本，学习基本的词汇与表达法，最后一个部分开展学生交流，让学生尽量开口练习。而在课后，要求学生以小组为单位，完成关于某个建筑专题的调研与讨论，形成成果回到课堂以课件形式汇报，极大的激发了学生的主观能动性，变直接的传授为相互学习。 （4）采用科学化的教学手段 建筑学专业的学习最重要的特点就是图示表达，因此形象直观的图示比枯燥的文字更容易引起学生的学习兴趣，因此，教师在教学过程中，针对不同的教学内容，利用多媒体的教学手段，通过图像、音频、视频的展示，可以使抽象的讲解具体化，增加知识的亲切感，提高感性认识，对理解建筑专业英语由很大的帮助。而如果条件允许的情况下，教师可以抽出一部分课时，将学生带到户外，如典型建筑场地或建筑案例，施工现场，设计企业的办公地点等，使学生身临其境，在体验中，将抽象的词汇和具体的建筑构件，施工过程结合，形成深刻的记忆。如笔者在教学过程中，针对建筑学专业学习图示化的特点，列举曾经参与的与英方设计公司共同绘制的方案图纸，以真实的案例进行教学，可令学生快速掌握图纸中专业英语的表达法及表达习惯，避免出现用词不当的低级错误。 （5）注重培养实际应用能力 在注重课本基础知识讲解同时，重视锻炼学生在课上课下进行英语表达，如自身设计作业图面的英语表达，跨国设计课程的英语交流，以及英语科技论文的写作等等。如在具体的案例教学中，要求学生充分了解设计的全过程，从项目招标书、项目概况、基地分析、设计说明、设计分析到设计方案、实施过程等，分阶段分类别学习表达法及表达规范。力求使学生在工作中能自如应对设计的各个阶段对专业英语的需求。 （6）积极锻炼口头表达能力 英语口头表达能力是专业英语教学的一个重点，工作中的英语应用与大学四、六级考试不同，要求学生能够在公共场合表达自己的观点，流畅的与外籍建筑师沟通设计观点，提高自信。在课堂中学生之间的互动与集体合作的体验，不仅可以提高其英语口语表达能力，还能激发和培养自信心与成就感。a在课程中，针对每次的设计专题，请学生进行3-4min演讲，鼓励学生用英语表达自己的观点，还可以以小组形式进行分组讨论及相关调研，最后以课件为辅助进行英语口头汇报。b在条件允许的情况下，鼓励学生多参加跨国的学术交流活动，如笔者所在学校连续两年与挪威卑尔根建筑学院svein教授进行工作坊活动，期间学生们积极参与，在学术交流的过程中，英语的口语表达能力得到了明显的提高。 2.3 提高建筑学专业教师的英语教学能力 目前全国开设建筑学课程的院校，基本上建筑学专业英语的授课教师，都是学习建筑学或相关专业出身，其自身专业知识的积累丰富，教学能力良好，但是缺少英语教学的经验，往往在专业知识与英语教学法两者的结合上不够自如，因此教授该课程的教师，应积极学习英语教学方法，提高自身的英语水平，强化学科特点，形成富有鲜明特征的建筑学专业英语教学体系。 3 结语 总之,将语言教学与建筑学专业教学结合起来，要求教师自身有良好的教学水平与能力，应用先进的教学方式，将学习的方法传授给学生，而非穷尽所有的知识灌输。在教学过程中，重视学生实际应用能力的培养，这样的教学更能够适应国内建设的发展需求，有利于学生毕业后参与更多的国际学术交流活动和建设项目的合作，同时也有利于拓展学生的专业领域，对于学生未来的发展会起到积极的作用。 建筑学论文:对五年制建筑学专业美术基础教学的研究 我校近年来建筑学专业本科教育由四年制改为五年制，使建筑学专业的学生在校学习期间的学习更加系统深入。同时，美术基础课的课时也相应增加，并规范了美术基础课的内容与方法，体现出五年制建筑专业培养高素质、高层次的教学理念。 一、设计素描与色彩基础课程训练 在五年制建筑专业美术课程中，我们把美术教学的重点放在了素描、色彩与速写的基础训练上，这里体现了对基础课素描、色彩与速写课程的重视程度。 在建筑专业素描教学与绘画实践中，要结合建筑学专业学生特点发挥其优势，建筑专业招生是文理兼招，学生入学文化课考试分数高，他们理性逻辑思维能力较强，具有一定的理解与分析问题的能力，富有研究与探索精神，但相对来说学生缺少形象思维能力。因此，教师根据建筑学专业学生的特点，以严谨较科学的设计素描为主全因素素描为辅。设计素描是以设计概念为先导的素描造型形式。它是以建筑设计为教学目的进行各种素描写生和素描创作的实践活动。即以形的本质为结构，排除物象的明暗色调关系，集中对物象形体结构进行研究，将对物象的观察、分析与综合贯穿干作画的始终，利用线的粗细、曲直、强弱、疏密的表现，运用穿插、重叠等手段来体现物体的形体结构。学生在作画时可以大胆地发挥分析和想象的空间，不受某些条条框框的束缚，使学生在大量的设计素描训练中发现其造型变化规律，并学到各种独特的表现技法，有助于学生对建筑设计的理性与空间认识和艺术表现手法。与此同时，为培养学生多种艺术表现形式与手法，还要学习以面为主用明暗调子来表现的全因素素描。 在色彩课程训练时，讲授色彩的基本知识与变化规律，加强学生的形象思维能力。建筑专业的学生应重视学习与借鉴各种绘画流派的色彩表现技巧与用笔技法。教师要柱重培养学生对优秀色彩作品的学习与解读，可将不同时代、不同时期作品进行比较分析，使学生真正领悟到绘画大师高超的色彩运用能力与表现技法和创作热情。可从早期的提香、伦勃朗、荷尔拜因，到晚期的安格尔、德拉柯涪瓦、米勒，还有近实派怀斯、弗洛依德等画家，从构图、色彩的冷暖、色彩的笔触逐一进行比较分析，引导学生去探求色彩发展演变的脉络，并使学生对凡·高的鲜明色彩、塞尚的结构意识、毕加索的立体主义、高更的原始色彩风格有较深刻的认识，学生会将这所有的好奇与感受转化为新的艺术尝试与探索。”[1] 二、加强速写训练，快速提高学生造型能力 在五年制建筑学专业的速写课程中，采用集中授课强化训练的方法，它的执导思想体现了美术基础课程从技能灌输转向开发学生专业能力的培养。在集中速写训练的授课中使学生强化学习，增强快速、准确地制作建筑设计方案的能力，达到事半功倍的学习效果。 对于建筑专业学生的速写练习，画面效果要体现高度的整体与概括精神，要自始至终以塑造形体为目的。例如画复杂多变的树冠，不应着眼于局部的、琐碎的形体，需要用整体的眼光来观察与表现，在整体上要把树冠看成一个完整的球体，而这一球体是由不同形状的局部块面来构成的；又如在建筑中进行室内设计时房屋空间结构较复杂，把它可高度概括为一个大的形体空间，在其内部陈设的家具是由不同大小形状的体块构成的。我们视不同形体的家具为点、线、面最基本的构成要素。而这一整体的认识观念是有赖于美术基础课的长期训练，培养学生在绘画中正确的观察与表现方法，有助于对建筑形体结构与空间的正确认识。 要使学生认识世界艺术大师的成功与他们坚持画速写是分不开的。世界著名画家的速写作品是一些风格化的线描，更加简练注重神韵，或凝重质朴、或空灵秀丽、或夸张变形具有装饰趣味。安格尔毕生注重并坚持速写训练，他的速写线条优美典雅，手法极度精炼，达到了出神入化的境界；法国的罗丹、马约尔、布莱尔堪称现代雕塑三巨匠。罗丹留下了五千多幅速写和素描作品，其线条洗练飞动、造型生动精彩，有音乐般的节奏，有诗一般的韵律；马约尔则用粗实的笔触找到山野、大地、海洋、空气般的造型力度；布莱尔则有浪漫主义气质，其速写具有强烈的动感。具有东方绘画风格的日本浮士绘与西方的凡·高和马蒂斯都有着强烈的装饰绘画风格，装饰画在用线上具有简洁质朴的特点，它们用线来界定画面的形象与结构，具有高度概括的抽象艺术表现力。著名大师的作品使学生收益很大。 三、在广告设计课程中，赣悟现代设计理念 学生对美术基础课程的选修课热情高，此课既开阔学生的视野又丰富了建筑专业学生的艺术表现语言。广告设计是一种信息传播活动，在学习中，能体会与建筑设计课程的相似之处与内在的关系；而在pop平面广告设计作业中，共五张作业：(1)pop字体练习；(2)pop服装、食品广告设计；(3)pop书画展、博览会广告设计；(4)pop立体广告设计；(5)pop房地产广告设计。在作业过程中，学生领悟到pop广告设计关键是简洁鲜明、造型优美、富有动人的感染力，在造型、构图、色彩安排、pop字体、艺术美术字体等多方面，得到充分的认识与实践，同时产生了一批优秀广告设计作品。老师还经常组织学生观看全国广告设计作品获奖展览等活动，使学生增强了广告设计课程的浓厚兴趣，同时对建筑设计课程起到了潜移默化的作用。 四、开设中外美术史，提高学生审美情趣 中外美术史课程使建筑专业学生得到了更广泛的美学和绘画知识，学生了解中外美术史对于建筑系的学生来说是十分重要的。美术史课程在建筑专业学生的大一开始学习，此时学生正在进行素描与色彩和速写的训练，而中外美术史与基础课同步教学，起到相互促进共同提高的作用，提高学生的审美情趣与艺术修养。在基础课素描与色彩创作时学生所表现的能力和个性追求清晰在目。美术史教学是科学严谨的但也有些枯燥和乏味。关键在于授课老师的引导，其课上生动活泼精彩有内容，学生就能喜欢而产生兴趣。例如在西方美术史的浩瀚海洋中，建筑有巨石建筑、罗马式建筑、哥特式建筑、巴洛克与洛克克的建筑风格，这些都会对学生有重要的指导意义。[2] 通过美术基础课教学的实践，笔者认为美术基础教学对建筑专业有着特殊意义，也是我们必须加以深入研究的。在建筑专业美术基础教学中还要积累经验，认真探索，形成更科学合理的建筑专业美术基础教学课程体系。 建筑学论文:论建筑学专业英语的情景化教学模式 摘要：尝试在建筑学《专业英语》课程中,将教学的过程置于现实的专业技术工作(生活)背景中,除了提高学生阅读专业外文文献的能力外,为他们提供语言实践机会。 关键词：情景化 专业英语　建筑学 著名的教育家卢梭认为,教学应让学生从生活中,从各种活动中进行学习,通过与生活实际相联系,获得直接经验,主动地进行学习。陶行知先生认为生活是教育的中心,因而教学不能脱离生活。“教育要通过生活才能发出力量而成为真正的教育。”杜威认为“教育即生活”,强调教育与生活的联系,要求学校课程应以现存的社会生活情境为主要内容,而不是由学科知识组成的文理科目,教育就是学生生活本身,学生的课堂生活就是学生的成长,学生具有的交际、探究、制作和艺术的兴趣和本能的自然展现,就是学生生活,就是学生的教育生活或课堂生活。皮亚杰的知识建构理论指出,学生是在自己的生活经验基础上,在主动的活动中建构自己的知识。学习不是知识由外到内的简单转移和传递,而是学习者主动地建构自己的知识经验的过程,即通过新经验与原有生活知识经验的相互作用,来充实、丰富和改造自己的知识经验。 由此可见,生活不直接等同于教育,但教育若是离开了生活,那就成了无源之水,无本之木。专业英语是一门特殊的语言课程,学生活动的区域相对会受到限制,生活积累也相对较贫乏,教材因受篇幅、课时的影响,不能囊括生活及以后的专业技术工作,这就要求教师应以教材为中心、以学生为半径,改编教材,激活教材,超越教材,对教学内容进行扩展,从生活工作的经验中补充素材,能使同学们获得经验、得到发展。 由此,我们认为,建筑学专业英语的课程教学关键任务之一是做好教学的“情景化”,要将教学活动置于现实的工作背景中,要尽可能多地为学生提供丰富的语言材料和语境,将学生学校、社会的工作经历与课堂教学活动联系起来,使他们能说感兴趣的话题,描述设计工作中遇到的具体事物,运用所学知识交流传递真实的信息。 一、利用角色扮演,模拟今后的工作场景进行语言实践 有人说过:“成功的外语课堂教学应该是创造更多的情景,让学生有机会用自己已学到的语言材料”。例如,在教学中,将学生分组,分别扮演 “业主”和“设计方”,签订英文设计合同。学生在真实的语境中完成了英语学习,提高了语言交际能力和书面表达能力。 二、把学生带进实地去演练 例如,在讲授建构造时,把课堂搬到工地,让学生在真实的环境中认识concrete mixer-truck(混凝土搅拌车),plumb line and plumb bob(铅垂线和垂球),latitudinal internal wall(内横墙)……学生们在真实的环境中很容易就掌握了课本知识,抽象的教学内容一下子在这样的情景化课堂教学环境中就轻轻松松地掌握了。 三、利用媒体技术辅助教学 随着现代技术的广泛应用,多媒体也走进了英语课堂,它能使学生的视觉感受和听觉感受有机地结合起来,构成一幅视听立体英语画面,营造出各种不同的情境,模拟各种各样比较真实的情景。比如在讲授建筑装修(decorative works)时,我们从网上下载了一段工人师傅进行家装的过程视频,然后配上英文解说,放给同学们看、听,再要求他们重复。达到了比较好的教学效果。 陶行知先生认为:“我们要活的书,不要死的书;要真的书,不要假的书;要动的书,不要静的书;要用的书,不要读的书。总起来说,我们要以生活为中心的教学做指导,不要以文字为中心的教科书。”就是这个道理。 现代人拥有两个生长家园:生活世界是人直接感知和面对的、是人正经历着的世界,是人生活于其中的、与人发生千丝万缕联系的、对人有价值和意义的世界。科学世界是人在生活世界的活动中衍生出来的特殊的理性视域,是人为了进一步把握生活世界各种现象间的关系,理解世界的本质,从而驾驭世界并运用理性逻辑过滤掉生活世界的偶然性和主观性,在抽象层面上描述的世界结构。 直接经验与间接经验具有内在统一性:一方面,人在认识、探究和改造世界的过程中离不开间接经验的支持,人的直接经验的获得内在地融合了间接经验。离开了间接经验,人的直接经验会变得非常狭窄。另一方面,间接经验是基于直接经验和为了直接经验的,间接经验是无数直接经验整合的结果。只有当间接经验真正转化为学生的直接经验的时候,它才具有教育价值,才能成为人的发展价值。 建筑学论文:以力学基本理论为根基培养建筑学学生创新能力 建筑力学作为应用型本科院校建筑学必修的专业基础课程，对于培养基础扎实、知识面广、具有创新能力的复合型现场工程师［1］至关重要。然而，在实际教学中往往被轻视，或流于形式，导致学生重实践、轻理论，基础不牢，缺乏主动解决实际问题的能力。以南京工程学院建筑工程学院为例，大部分建筑学学生认为建筑学偏文科，对开设力学课程不在乎，学习自主性不强，欠缺主动思考、探究知识的意识。笔者针对目前建筑学学生培养现状，多方调研，提出了以力学基本理论为根基培养建筑学学生创新能力的教育模式，以达到人才培养的要求。 一、掌握力学基本理论是培养建筑学学生创新能力的根基 建筑力学是一门工科课程，要求学生具有一定的逻辑思维能力［2-4］，这与其从事建筑设计需要发散思维并不矛盾。就建筑学专业本身而言，不仅要求学生具备对建筑力学基本理论的逻辑思维，还要求学生对建筑作品有所突破、有所创新，具备发散思维。首先，要灵活运用力学基本知识分析建筑作品的基本骨架、基本构件和基本功能。然后，将自己的创新思想融入作品，形成完整的有机统一体。这不仅体现了逻辑思维是发散思维的基础，而且实现了逻辑思维与发散思维的有机结合。 建筑力学对建筑学专业学生来说学习有一定难度。通过开展对建筑力学学习主动性的问卷调查发现（图1）。60%以上的学生缺少主动性，需要教师督促或引导。因此，有必要通过采取新的教育模式，因势利导，找出培养现场工程师人才新捷径。 首先，提炼建筑力学知识主线，让学生有章可循，消除畏惧感，做到心中有数。该主线以平衡方程为核心，以几何组成分析为手段，以结构内力的求解为目的，主要涵盖静定结构和超静定结构的内力计算，具体知识主线本文由论文联盟//收集整理结构如图2。通过知识主线的提炼，有助于授课教师将建筑力学基本知识讲准确、讲具体、讲透彻，让学生对建筑力学知识更加系统化，对知识的前后衔接做到融会贯通、灵活运用，使设计更加趋向于理性化和实用化。其次，讲授基本知识时，抓住主线，由易到难。先讲静定结构，然后延伸到超静定结构。针对每一个知识点选择有代表性的实例加以理论分析，做到理论联系实际，引导学生对实例进行优化，锻炼开放性思维，培养创新能力。 经过1年的实践，从学生期末成绩看，学校2008、2009级建筑力学平均不及格率出现下降，由2008级的47.6%下降为2009级的40.9%。当然，教育并非一朝一夕，贵在坚持不懈，持之以恒，从根本上改变现状，才可能收到更好的教学效果。 二、以经典建筑作品为导向，培养学生创新意识 创新能力并非与生俱来，而是在对事物发展本质有深入认识和理解的基础上慢慢培养而成。应用型本科建筑学学生的创新应该在基本理论的支持下，使建筑作品更能满足人们的精神和物质需要，这必然又促使学生对力学基本理论的深入理解。只有这样，经过理论—实践—再理论—再实践，才能使新的思想得以实现。随着社会的快速发展和人们生活水平的不断提高，人们对建筑作品的要求也发生着变化，从安全性、舒适性和经济性，到当今倡导的绿色低碳，优秀的建筑作品无不体现出力学基本理论和创新之间的有机统一。因此，针对既有的优秀建筑作品，在教学过程中增加了参观和讲座教学活动。一方面，联系专业教师带领学生实地参观典型建筑作品，并现场临摹和讲解（图3）。引导学生在临摹过程中运用力学基本知识深入思考，如：思考经典建筑作品有无瑕疵；能否进一步改进；自己设计又将如何考虑，等等。通过这方式加深对力学基本理论的理解，刺激学生创新灵感。另一方面，聘请全国一级注册结构师为学生开展建筑讲座（图4），主要从力学基本原理的角度探讨既有建筑作品形式和功能的有机统一，以此激发学生学习的兴趣，培养其创新意识。 针对建筑学学生，以力学基本理论为根基培养其创新能力是应用型高校教育的主要思想。 三、通过创新竞赛平台，展示创新成果 培养建筑专业学生的创新能力，使他们逐渐具备主动分析和解决问题的能力。为此，积极搭建创新竞赛平台，以新颖、实用和环保为主题，鼓励学生踊跃报名参加，可跨专业、跨领域联合设计。这不仅锻炼了团队意识，而且集思广益，更容易激发创新灵感，出现优秀建筑作品模型。图5为该校学生在2011年江苏省大学生结构创新大赛中荣获一等奖的作品。 四、结语 创新需要有坚实的力学基本理论做基础, 同时更需要具备灵活运用这些理论知识的能力。针对应用型本科院校建筑学现场工程师人才培养要求，提出以力学基本理论为根基培养建筑学学生创新能力的培养模式，并付诸实践。经过2年的培养，建筑学学生分析和解决问题的能力提高较快，创新能力得到有效锻炼，基本达到了现场工程师人才的培养要求。 建筑学论文:高层建筑设计建筑学探寻 摘要： 由于自然环境污染越来越严重，能源污染也成为世界关注的污染源头之一，所以世界各个国家提出了绿色能源的概念。在世界经济快速发展的今天，不仅使城市化更加明显，而且城市高层建筑逐渐覆盖到乡村，这样对自然环境造成了不可修复的破坏。所以在对高层建筑进行设计时需要体现环保、绿色的特点。 关键词： 生态建筑学；建筑设计；高层建筑 在时代变革的今天，人类对生存环境日益的破坏，居住区域日渐扩张，所以为了更好的提供人类良好的居住场所，高层建筑已经取代原来的建筑模式，解决了人口住房问题，但是事情总有双向性，这样就产生高层建筑繁多，造成居住环境和社会环境的污染。而现阶段提倡的生态建筑学逐渐融入到了高层建筑的设计理念中，不仅能有效的解决建筑带来的环境污染，还能将人类住房要求提升一个等级。 1高层建筑的发展带来的影响 1.1对生态环境、气候带来的影响 从宏观方面来看人类建筑的高层建筑间距较小，且布局较为密集，这就增加了建筑物之间的空气流动，形成一定的气流，而影响气候的主要因素就是气流，气流产生的变化会对建筑周边的天气带来一定的影响，如果遇到天气较差的情况，不仅会造成人们出行困难，还能加速建筑周边环境的改变。 1.2对生态环境的影响 随着科技逐渐的发展，人类生活水平的提高，噪音污染已经成为当代人类居住环境的影响因素，然而高层建筑的构建中少不了机动装置的运用，而这些叠加在一起就会形成噪音，而且越狭小的空间噪音分贝越大。噪音污染直接影响着人类居住的舒适度，而且为了加强隔音效果，通常高层建筑会采用玻璃幕墙，在光的作用下，产生了大量的光污染，这样不仅带给人类视觉的刺激，还对人体的健康带来的隐患，而光的折射会让飞行动物直接撞击建筑物，对她们也是会造成严重的伤害。 1.3其他问题 房地产业的崛起，不仅可以解决人类住房问题，而且开发商还可以牟取暴利，所以现在社会中高层建筑越来越普遍，而且楼层越高，这样的局面不仅没有带来预期的满意结果，反而会给人们带来一定的压迫感，在这样的形势下人们在心理健康方面出现各种问题。所以高层建筑不管从宏观还是微观看，都给人类居住的环境到来了不小的影响。 2生态建筑学的概念和意义 2.1生态建筑学的概念 从宏观方面来看生态建筑学是以生态学为基础，融合了生态学和建筑学的一门学科，从微观方面来看是以自然生态为根本，将人工生态构建融入到建筑物中。生态建筑是结合当地实际的生态环境，以生态学和建筑学为参照，并融入现代化的科技手段对建筑物和其他相关因素进行合理分配，并能将环境和建筑物完美的结合，形成统一的整体性。在当下使用生态学建筑的原理，不仅可以很好的调节室内的气候环境，还能将人们生活的舒适度提高一个等级。而生态建筑学在高层建筑的运用，不仅需要将人工构建融入建筑中，还需要将自然生态一起融入到建筑中，在这样的催化剂下，实现建筑与自然环境共存的良好状态，而且可以充分利用自然环境的物质来提升高层建筑的住房档次。 2.2生态建筑的设计目标 进入新时代后，高层建筑逐渐进入了人类生活范围，然后高层建筑越多产生的建筑能耗就越高，由于在建设的过程中需要消耗大量的再生资源和非再生资源，投入使用后，也会消耗大量的能源，如电能、光能、水资源等，并且也产生了大量的生活和建筑垃圾。而运用生态建筑学进行设计，会将绿色节能为原则进行建筑设计，而这也是生态建筑学的魅力所在。生态建筑学通过对实际环境的评估和有效资源的利用，充分的发挥该学科的特点优势且运用到高层建筑设计中。为了保障人类居住环境的健康发展，保障自然生态环境的可持续发展，保障能源的充分利用，高层建筑在设计时需要以建筑技术为基础，并满足生态规律为原则进行建筑设计。生态建筑学的设立目的就是为了降低能源的损耗，降低有害物质的产生，并对产生的有害物质进行无污染处理，以免造成对环境的二次破坏。另一方面为了保护自然生态的可持续发展，保障人类居住环境的舒适度，并权衡建筑和利益之间关系。 3生态建筑学在高层建筑中的作用 （1）随着国家经济突飞猛进的发展，人类的生活水平逐渐提高，且对高层建筑的舒适度、质量也提出了较高的要求，所以针对该要求开发商必须相应消费需求，采取相应措施提高建筑的质量，如建筑材料的选用可采用环保型材料，避免有害材料渗透到居住环境中，扩大建筑之间的距离，减少噪音污染。 （2）生态建筑学可以将自然环境中的空气、水、土壤和高层建筑相互结合，也可以让自然环境的影响带动高层建筑的健康发展，并给人类的居住场所带来了舒适和健康的环境。另一方面生态建筑学可以优化建筑设计中对设备的使用情况，并且避免没有必要的资源浪费，在生态建筑学中往往将太阳能作为主要能源使用，因为该能源不仅是可再生资源，而且本身在使用时不会产生污染，对环境造成影响，另外也降低建筑的能源消耗。所以在高层建筑设计中应当合理利用太阳能和光能产生的巨大作用，减少其他能源的消耗。总而言之高层建筑设计拥有完整的循环周期，无论是决策还是设计，或者是建造、拆除，都不会对生态产生巨大的危害。 4结语 由于环境污染日益严重，各个国家都在积极响应环保理念，我们只要坚持走可持续发展的道路，以保护环境、保护生态位原则的情况下，才能使社会更加和谐，所以，如何将生态建筑学运用到高层设计中去，如何将高层建筑健康的发展下去，都成为当代社会人群思考的问题。 作者：刘仁涛 胡凌映 单位：华信咨询设计研究院有限公司 建筑学论文:建筑设计生态建筑学研究 摘要： 随着经济建设不断发展，环境污染以及能源短缺等问题愈发的严重，从而使人们的生存环境日趋恶化，这已经是不争的事实。随着人们的生活水平以及环保意识的逐步提升，对于环境问题以及生活质量也有着更高的需求。为了解决人们面临的环境问题以及土地资源短缺等问题，高层建筑得到了极大的发展，并成为现代城市发展的主要方向，同时为了实现高层建筑所具有的节能效果，已经将生态建筑学不断的运用在建筑设计中。文章介绍生态建筑学以及设计目标，重点探讨生态建筑学应用在高层建筑设计中的设计理念以及设计思路。 关键词： 生态建筑学；高层建筑；建筑设计；应用 高层建筑因其占地面积相对较小，能够节省出大量的空间进行绿化，从而对城市环境进行改善，因此高层建筑已经成为今后的城市发展的重点方向。然而高层建筑在建设中要对资源与材料进行大量的消耗，运营时也要耗费众多的能源并产生许多的废弃物，对此人们将生态建筑学不断的应用在高层建筑设计中。生态建筑主要是实现在建筑建设过程中节约资源以及保护环境，从而使人、自然环境和建筑在良性循化之中。 1生态建筑学相关概述 1.1生态建筑学 生态建筑学是基于生态学而发展起来的，是生态学和建筑学相融合的学科，其是将自然生态作为根本，从而对建筑物中的人工生态进行构建[1]。生态建筑便是依照当地实际的生态环境，通过对生态学以及建筑学等原理，结合现代科技手段对建筑物以及相关因素进行合理安排，从而使环境与建筑形成一个整体，而且拥有很好的气候调节性能以及室内气候环境，最终使人们所居住的生活环境更加的舒适。将生态建筑学运用在高层建筑设计中就是要将人工构建的建筑物与自然生态进行完美的融合，从而实现建筑物和自然生态进行相互作用，并对建筑物与自然环境所进行的物质能量交换以及影响等进行充分考虑。 1.2生态建筑具有的设计目标 建筑能耗不断的升高，建筑物建设过程也会耗费大量的资源，而在其运营时同样会消耗大量能源与废弃物。在高层建筑设计过程中便以节能进行设计，这是生态建筑设计最为关键的所在。在高层建筑设计中利用生态建筑学便是对环境与资源所能提供的基础进行充分的利用，使生态策略合理的运用在建筑设计当中，通过相关的建筑技术以及措施，建设出满足生态规律的新型建筑，最终实现全新的、富有生气以及健康的居住和办公建筑形式[2]。生态建筑的设计目标便是尽量降低能耗、极可能使用可再生资源；降低有毒有害废弃物产生，并对其实现无害化处理，将其对环境以及建筑造成的污染降低；对自然生态进行保护，防止生态出现破坏，保障人类实现可持续发展；建设健康舒适的建筑环境；实现建筑生态与效益得到平衡。 2生态建筑学在设计方面的应用 2.1生态建筑学的所体现的设计理念 ①舒适化。在设计中，尽量选取对人体没有伤害的材料，避免挥发性有毒有机物的使用，抑制对人体有所危害的电磁波、气体以及辐射等。环境温湿度可以实现自动调节，充分的换气能力，建筑采用防噪声以及吸声材料等；②使用自然体系。对自然环境因素加以充分的利用，土壤、空气、水以及绿化等构成的外部环境与建筑构成的现实环境将会对建筑设计有着很多的可能性。不但创建出舒适健康居住环境，而且降低建筑设备所需的数量，最终对能源以及资金进行有效的节省。在进行设计时对太阳能等能源进行充分的利用，不但无污染而且降低了建筑费用[3]；③自我调节。高层建筑从其决策过程一直到拆除过程，其与生命体所经历的生命周期有所类似，因此要设计时使建筑物拥有自我调节以及自我净化等方面的能力，在设计过程中要对建筑的温度、采光、湿度以及通风等进行合理规划，尽可能降低自身污染物的产生等。 2.2生态型高层建筑多体现的设计思路 ①空间组合。在对高层建筑进行空间设计时，要充分的考虑建筑空间组合、空间经济性、庭院空间利用以及工作场所布局。在空间分区要考虑节能以及舒适度。在设计中要通过生态建筑学对动静、功能、环境等分区以及缓冲加以考虑。在对平面空间位置进行设计时，尽可能采用南北朝向，保证平面空间位置可以最有效；②结构体系。高层建筑设计是在自然环境以及生态环境基础上不断的发展，因此在设计时要使结构体实现生态化，采取和生态环境相负荷的结构将是最好的形式。根据设计区域内的土地、植被以及环境所具有的特点，对其进行充分的考虑，实现人与自然和谐发展；③生态与节能。高层建筑设计过程中要将协调共生、持续再生、能源利用最优、循环再生以及废物生产最小等五个原则作为基础[4]，来对节能环保型的绿色建筑进行设计。尽量对自然环境内存在的资源与要素以及附近的设施加以充分的利用，对新兴的材料以及技术进行潜力挖掘，从而对自然环境、保护生态以及节约能源有着最大的作用。充分利用太阳能、风能等可再生资源，注意建筑通风，利用自然要素对环境进行改善。 3结束语 社会发展以及人们环保意识不断的提高，人们对于环境质量以及生活质量有着更高的要求。可持续发展已经被愈来愈多的人所接受，今后的社会将向着生态、环保的方向发展，最终实现人与自然和谐发展。高层建筑虽然在一定程度上对土地资源加以节约，但是其在建筑过程中却会消耗大量的能源，因此要将生态建筑学引进到高层建筑中。从长远来看，其是可以获取最大社会效益的一种建筑设计方式，从而使人、自然环境以及建筑实现可持续发展，对建筑业发展有着很好的意义。 作者：杨伊琳 单位：桂林理工大学 建筑学论文:建筑学计算机课程教学改革 ［摘要］ 随着大批本科院校被定位为应用技术型高校，适用于应用技术型高校的人才培养计划制定正如火如荼地进行。而在全面数字化设计输出的今天，合理调整适合于执行建筑师培养的计算机辅助课程体系也是各应用技术型高校建筑学专业的重要任务。怎样将传统软件以及新型软件结合，合理穿插到教学课程中，最大程度地发挥学生的设计构思，并使之在毕业后很好地融入市场环境中，则成为课程体系调整的最终目标。 ［关键词］ 应用技术型高校；建筑学教学改革；计算机辅助课程 2015年国家教育部公布：600余所高校转型应用技术型高校。应用型技术型本科高校指以应用型为办学定位的本科院校。应用技术型本科教育对于满足中国经济社会发展，对高层次应用型人才需要以及推进中国高等教育大众化进程起到了积极的促进作用。应用技术型本科院校的发展初期，需要有良好的政策和外部环境支持，需要建立理论层面的支撑体系。转型院校数量占全国高校总数的50%。由此各转型高校均在重新修订人才培养方案以符合应用型人才培养的需求，各专业也在努力探索切合实际、符合定位的学科培养计划，从基本教学单元入手，重新编排课程调整教学侧重点。相对于研究型大学，应用型高校更注重实践应用，对于建筑学专业来讲，需要培养适用于应用型大学人才培养目标的执行建筑师。执行建筑师是指具有高度执行力的建筑师，能够把主创建筑师的想法深入形成初步方案，并扎实地与各专业协调磨合。执行建筑师在整个团队项目设计中起工作运行牵头人的作用，是项目实现过程中的中坚力量。在目前单位设置的部门层级岗位中，他们不是最高层面的建筑师，但却是建筑设计业界不可或缺的一群人。[1]执行建筑师进入职场往往从事施工图绘制、合作方案设计的工作，在依赖于计算机进行设计输出的今天，作为计算机辅助教学，紧跟市场脚步，及时更替教学软件，准确地抓住市场定位便是执行建筑师教育培养的重点。 一、准确的抓准市场定位 协同设计是当下设计行业技术更新的一个重要方向，也是设计技术发展的必然趋势。其中有两个技术分支，一是主要适合于大型公建，复杂结构的三维BIM协同，二是主要适合普通建筑及住宅的二维CAD协同。BIM（BuildingIdelingnformationModeling），即建筑模型信息。BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在建筑策划、设计、施工到运行维护的全生命周期过程中进行共享传递，使工程技术人员对各种建筑信息做出正确的理解和高效的应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。自2003年BIM传入中国至今，已经经历了13年的发展历程，在此期间，大量的应用BIM技术的建筑工程项目拔地而起，例如上海世博会的中国馆、昆明东部生态城、奥体中心等。在“十三五”计划中大力推进BIM在中国的推广，BIM技术设计逐渐从重大项目向中小项目延伸应用。[2]建筑教育方面，在2014年全国建筑院系建筑数字技术教学研讨会暨数字建筑设计国际学术研讨会中提出“BIM应当成为建筑学专业学生必备的专业素质之一”，全国各建筑高校也加入BIM技术的研究大潮，组织老师和学生参加相关的培训和讲座，进行数字技术教学改革实验。美国最早开始了对建筑信息化模型的研究，BIM也是美国公司AUTODESK在2002年最先提出，并在美国大多数的项目中开始采用的，并陆续建立了BIM协会，制订了BIM标准。英国开始借助BIM使建设项目实现更高的效率和更低的成本。从2012年4月起，政府设计一套强制的BIM标准，希望到2016年有一个多方面充分协作的BIM。BIM作为多专业通用的模型信息软件系统，包括BIM协同设计中建筑学专业设计人员需重点精通的软件（即Revit，Navisworks），以及需要了解掌握的软件（即MEP）。因此，新旧软件的交替以及结合应用则成为建筑学专业计算机辅助课程体系调整的重点。 二、欲速则不达——计算机辅助课程教学改革存在的问题 （一）过于偏重软件功能讲解 建筑学专业计算机辅助课程顾名思义是辅助主导课程的系列课程，单独开设，目的是在专业理论课与主导设计课开设的同时，辅助学生进行高速有效的设计输出。但大多院校在进行数字课程讲解时主要注重软件使用方法的讲解，很少穿插专业设计的相关内容，对数字建筑本身的意义和重要性交待得不清楚，使学生更感兴趣于软件的使用方法而非设计本身。由于电子输出的强大趋势，吸引了很多学生在基本功没有扎实时过早接触设计软件，由于软件操作的局限性，使运用设计软件进行草图设计的同学简化设计构思，比如草图大师中建立曲面很困难，在遇见曲面时会刻意回避，影响了建筑空间动势的发展。还有一种情况是在教学或过程中偏重软件的功能，使学生刻意追求造型而偏离了建筑设计的初衷，例如犀牛软件善于创造曲面造型，学生在偏重软件的曲线功能后所做设计可能会追求异型而忽略功能以及空间布局。目前BIM数字教学应用最为广泛的是土木工程专业，各高校都建立了以土木工程专业为主要授课对象的BIM教学实验室，而作为先行专业的建筑学，在数字输出时为了考虑专业协调性当然也要渐渐以BIM软件来代替CAD等传统设计软件，因此，跨专业教学是目前工程类专业计算机辅助教学的主方向。 （二）新旧软件衔接不当 BIM大潮来袭后，很多院校在低年级学生刚开始接触数字设计的时候教授相关软件，而摒弃了原有更适合草图阶段设计辅助的软件草图大师。由于BIM软件为多专业共同使用协同软件，更适用于设计成型后的成图输入，不利于设计过程中的构思推敲，因此，在建筑设计教学过程中过早介入只会局限学生的设计构思。并且BIM软件应用还需以高年级开设的建筑结构、建筑设备等理论课为基础，所以过早地使用，学生也无法明确协同设计的真正意义。 三、计算机辅助课程教学改革建议措施 （一）资源共享，整合建筑学专业课程 随着社会的进步，建筑师已经不单单是考虑建筑的空间以及造型，减少建设行为以及建筑在运行期间对环境造成的影响更成为当下建筑师以及工程人的使命。因此要搭建多专业的资源共享平台，让学生更加了解建筑从前期直到后期运营的整个过程，从建筑的结构、通风、采光、功能系统着手，不用精通，但要深入了解，在浅层意识里灌输节能概念，为持续发展助力。现国内有部分院校开始尝试跨专业数字教学，但效果并不理想，使得学生在步入工作岗位以后无法与其他专业有良好的沟通。因此我们要结合各专业的特点，利用可视化信息模型教学来解决这一问题，在理论教学中尽量多地使用数字化教学软件来进行讲解。当然这里的重点不是软件使用方法，而是在实际应用中的展示。建立数据库，搭建各专业学习共享的平台，加深专业间协作，发挥计算机辅助课程的辅助作用。比如在建筑构造以及建筑设备课程中，不单纯以二维的图片作为讲解的依据，运用BIM软件建立的建筑模型，结合其可视化的特点，运用数字模型软件来进行现场的展示，在加快学生对理论知识点理解的同时灌输数字输出在实际应用的形态。再比如建筑施工课程，对于工程相关专业来讲都是尤为重要的课程，大家所做的设计到了工程施工阶段才是真正碰撞协调的过程。由于BIM系统已经在国内外的建筑施工过程中有很多成功的应用案例，因此，建议教师在授课过程中挑选成功案例，结合讲解BIM在施工过程中相对于传统手段所起的作用：一、能够提高业主对整个项目设计、施工、管理以及投资控制的理解；二、建筑师利用Revit软件建模，并与机电顾问、结构顾问分享，加速了整个设计过程；三、工程师用BIM模型可直接将数据传送到软件中进行计算分析；四、通过三维模型展示，对工程进度进行实时监控，保证工程质量。 （二）通过数字化教学启发学生的创造性思维 建筑设计的过程可以被看作信息输入与信息输出的过程。地形图、建筑照片、环境指标、植被分布、人的行为统计数据等底料都是现实场地、空间经过提取后的信息形式；设计方案施工图则是建筑师输出的新信息，根据这些信息进行建筑施工，将虚拟世界的数据转化为真实空间的存在，构成完整的建设过程。[3]我们在日常教学中发现，学生的设计思维往往很局限、流线型很差，能用直线绝不用曲线，特别是在数字化输出普及以后，从想了画不出来到根本都不敢想。导致这种现象出现的原因是数字化输出水平，因此，在计算机辅助课程教学中不应只讲授软件基本的使用方法，应该讲授复杂模型的制作方法，难点在哪，可从大众熟知的复杂模型讲起，师生重新共建一遍，让学生产生挑战难题的信心，并提供技术支撑。 （三）合理调整计算机辅助课程体系，使新旧软件教学无缝衔接 找寻新型数字化技术在建筑协同设计中的重点学习软件以及需要了解掌握的软件，根据现阶段教学体系进行调整，将新的课程纳入到计算机辅助课程设计当中，并与原有计算机辅助软件课程协调安排，结合相应的理论课程重新排序，在教学运行后通过组织学生参加相应的设计竞赛以及学习情况的反馈做进一步调整，以最终建构合理的数字技术教学体系。首先查找现有建筑学专业院校数字技术教学体系中所包含的课程，随后协同设计在建筑学专业数字技术教学中所运用的重点软件和辅助软件筛选，查找已经进行建筑建筑学专业计算机辅助改革高校在教学过程中发现的问题，随后结合应用技术型高校培养方案重新制定教学体系方案，总结现有数字技术教学课程和新型软件的特点，制定相应的教学顺序、教学内容设计,教学方法设计,教学过程设施，建构与之相适应的教学体系。通过教学结果评价进行反思，进行相应调整、完善。 四、结语 教师不要笼统地讲计算机辅助课程，而是根据专业特点分清主次，更有针对性地进行教学，迎合市场需求，不摒弃原有的教学课程，新旧整合，合理排布，结合理论教学以及学生各阶段的接受能力、学习诉求，在不偏离设计本质的情况下重新排序，发现实践教学中的问题，并进行调整与完善。 作者：徐慧敏 单位：吉林建筑大学城建学院 建筑学论文:建筑学专业基础课教学反思 内容摘要： 厘清素描与建筑素描的概念与外延，并对其作为建筑学专业基础课教学的现状进行分析，引发教学上的困惑与反思，以促进对当今建筑学专业基础课教学的改良。 关键词： 素描建筑素描；现状；反思 一.关于素描 “素描”一词是外来语，英文Drawing的音译。“素描（drawing）指的是在平面上‘拖’动某种工具画出的痕迹。”广义上的素描，是指单色画的总称；狭义上的素描，是指用一种颜色来表现物象的轮廓、体积、质感、量感、光线、空间等基本造型要素的绘画方法。素描是造型艺术的基础，是掌握造型规律与表现技巧的“手段”与“媒介”。素描源于西方，在西方的发展与演变经历了一个较为漫长的时期，直到文艺复兴才发展成熟。学院式的素描教育体系诞生于16世纪的意大利，“20世纪30年代留学法国、日本的人士将素描教学引入到我国，50年代后曾受到前苏联的影响，再后来，素描教学在我国逐渐形成了自己的风格。”在中国传统的艺术教育体系之中，素描一直是作为造型基础课而存在。 二.关于建筑素描 建筑素描顾名思义侧重于素描与建筑学专业的相关性研究。建筑素描是建筑学专业一门必修的专业基础课程。国内的建筑类高校把它归为建筑美术的范畴，“‘建筑美术’泛指建筑学专业所需要的美术造型基础，不应该专指绘画基础，更不能专指描绘建筑的画。”建筑美术实质上是对建筑学专业所开设的造型基础课程的一个总称，它涵盖了素描、色彩、素描写生、色彩写生、平面构成、立体构成等。近些年，由于各专业培养人才的方向与要求的不同，加之改革的需要以及国内学者对教学内容与模式的研究，素描教学的取向也在发生着改变，表现在教育的形式上主要有两种倾向：绘画性素描与设计性素描。绘画性素描中又分出油画素描、中国画素描、版画素描等。设计性素描中根据专业的不同也有所划分，比如建筑素描。绘画性素描侧重于对客观物象的描摹、塑造、表现等等；设计素描更加注重创造性思维能力的培养。“其实就现代艺术教育而言，无论是绘画的素描教学，还是设计的素描教学都强调了对学生的观察力、创造力的培养。”之所以冠以绘画素描或设计素描，无非是针对专业教育而言的，目的是和专业对接，在专业的教育体系中发挥更加有效的作用。 三.国内建筑素描教学现状困惑与反思 近些年国内许多建筑学专业的造型基础课都在教学内容与教学方式上进行着改革与实验，在某些方面引发了相关研究者的共同探讨，改善了教学的效果，促进了基础课教学的专业化进程。但是，总体来讲现在国内高校建筑学专业基础课建筑素描教学的现状表现在如下几方面：其一是延续传统素描教学的技能训练，还是在画，练就的是技术，和艺术院校的造型基础课教学并无本质区别；其二是部分高校主张建筑素描教学以创意思维训练为主，以提高学生想象力和创造力的新型教学方向；其三是个别高校尝试放弃造型基础课的技能训练，认为在信息时代，计算机效果表现已经成为建筑行业内的主流，可以完全替代传统的徒手制图，传统的绘画技能训练对于建筑设计作用不大。因此，基于以上的现状，国内的绝大多数高校建筑素描教育还存在“重技能”、“轻素养”的实际，缺乏对建筑素描与专业的关系深度研究，理解匮乏并且对设计的本质认知不够。教学观念依旧停留在契斯恰科夫素描体系的标准之中，沿袭着过去单一的教学模式，导致基础教学与专业教学完全不对接的尴尬窘境。在教学内容的设置上成为了就建筑而画建筑，导致的是看到的、画到的是建筑的表象，实质上还是在“描摹”，只是换了描摹的对象，也在呈现另一种技能训练，课程的教学模式也没有脱离传统的客观再现物象的教学目标。虽然有些高校开设了针对思维训练的课程，所谓的强调创造性思维训练，实质上这样的一种训练对于学生而言仍然是“云山雾绕”，是一种片面的形式语言，空想配合技能训练，对于专业上的认知是有限的，属于实验性质，并没有形成系统化的课程内容与教学方式，教学程序过于粗浅，各个院校的教学模式也不够系统化，教学是一个相对不成熟和不够完善的教学，是否适用于建筑学专业还有待考证。 四.结语 素描“作为设计艺术教育的基础，作为基本素质和技能的训练过程必不可少的手段，作为构成学生创造性思维结构的完整、健康的审美意识的一种努力———其重要的不是模仿，而是体验；强调的不是模式，而是思路；重视的不是结果而是过程。”建筑学专业的“造型基础课”应该怎样上？内容应如何设置？值得反思，不是在称谓上有了改变就是与专业对接了，实质的课程内容设置与教学方式才是根本，也是考量教学效果的关键。建筑学培养的是建筑师，艺术学院培养的是艺术家。建筑素描教学应注重学生正确的观察方法与思维方式的培养，加强对艺术观念、思维想象、空间形象、创新创造力的培养，使学生对空间与艺术有一个广阔的了解和认识。建筑学专业的教学目标有两个：一是培养解决问题的能力，二是培养发现问题的能力。建筑设计的实质是功能与空间、材料及相适应的工艺之间的转换，至于形式乃至于美学是其之后的事。 作者：代锋 单位：江苏科技大学土木工程与建筑学院

材料科学与工程论文:材料科学与工程专业《晶体学基础》教学改革的探讨 摘要：《晶体学基础》是材料科学与工程专业的重要专业课程之一，也是进一步学习材料专业其他课程的基础。本文根据材料专业《晶体学基础》教学中存在的问题，从教学内容和次序、教学手段以及教学模式三个方面，提出了课程教学改革的详细思路。 关键词：晶体学;教学内容;教学手段;研讨式教学;教学改革 一、前言 《晶体学基础》课程是为地质学、材料科学、矿物学等专业学生在完成高等数学、普通化学和物理学等公共课程后而开设的一门专业基础课[1-4]。对于材料科学与工程专业的学生而言，《晶体学基础》课程中的晶体结构、晶体对称性、倒易点阵、晶体投影、晶体生长、晶体缺陷等晶体学基本知识，是进一步学习《X射线衍射》、《电子显微分析》、《材料科学基础》、《材料力学性能》以及《材料物理性能》等专业课程的基础[2]。在材料科学领域，调控材料的性能是人们追求的目标。如果一种材料的成分确定，那么它的电学、光学、磁学以及力学等性能将取决于材料的晶体结构类型和晶体中存在的缺陷特征（如杂质原子的浓度、位错密度和晶粒尺寸等）。因此，《晶体学基础》课程的基础知识不仅在材料科学与工程专业各门专业课程的教学中起到重要的作用，而且将对学生们将来的材料科学与工程实践起到重要的指导作用。 开设《晶体学基础》课程以前，北京航空航天大学材料科学与工程专业的晶体学教学计划主要安排在《材料科学基础》课程中，大约讲解4学时。另一方面，在《X射线衍射》和《电子显微分析》等专业课程教学过程中，过去通常要利用2～4学时来讲解布拉斐点阵、倒易点阵等晶体学知识。这使得部分晶体学知识被重复讲授，而一些重要的晶体学知识没有得到无法全面、系统和深入地讲解。基于以上原因，北京航空航天大学自2010年起对材料专业的本科2年级学生开设了《晶体学基础》课程。 通过过去几年的《晶体学基础》课程教学实践，学生们普遍反应对晶体学基础知识的理解更加全面和深入了，同时在学习与晶体学相关的其他材料专业课程时，也更加得心应手。但是，目前的晶体学教学中还存在以下3个主要问题。 1.晶体学涵盖的内容十分广泛，它是多个学科的重要基础课程，不同学科对于晶体学知识的侧重点有所差别。目前，国内《晶体学基础》的教材主要是面向地质和矿物专业而编写的[5]，其包含的内容以及章节编排次序也是为了使地质和矿物专业学生更好地掌握相关晶体学知识而设计的。所以，现有教材的教学内容以及讲授次序并不完全适用于材料专业《晶体学基础》课程的教学。 2.《晶体学基础》课程中包含着很多晶体学基本概念，同时还有非常抽象的宏观和微观对称操作以及晶体的投影操作。在以往的晶体学教学过程中，主要借助一些静态的二维或者三维图片进行讲解，其表现力度有限，无法有效地使学生理解和掌握抽象的晶体学基本概念和理论。 3.在《晶体学基础》的授课形式上，过去主要以教师讲授为主，学生主动参与较少。仅仅通过教师对《晶体学基础》中复杂空间对称变换进行讲解，难以使学生深入理解晶体中对称特点、内部质点的堆积规律以及复杂的空间概念。同时，这样也不利于学生创造性思维和解决实际问题能力的培养。 由以上分析可见，现有的《晶体学基础》教学已经难以满足材料科学与工程专业学生培养目标的要求。因此，我们有必要对该课程的教学内容、教学手段和教学模式进行改革，以充分调动学生的学习积极性和主动性，提高学生的学习兴趣，使学生真正理解和掌握晶体学知识的精髓，为学生在将来的材料科学与工程实践中打下良好基础。 二、教学内容和讲授次序的改革 目前，本校《晶体学基础》的教学课时共32学时，与地质学和矿物学专业相比，总授课时间较少[3，4]。为了在有限的教学时间内讲授材料科学专业学生所必需掌握的晶体学基础知识，有必要将那些与材料科学专业相关性不大的内容进行删减。例如，晶体理想形态和晶体规则连生方面的内容对地质学和矿物学专业十分重要，但是对于材料专业学生来说，只需要在课程绪论中加以概述就能够满足本专业的教学要求了。同时，对于后续材料科学的其他专业课程将详细讲解的知识点，也可以进行适当删减，如晶体相变、晶体物理学等内容。另一方面，对于进一步学习材料专业其他课程而需要用到的一些重要晶体学基础知识，应该增加讲解内容的深度。例如，倒易点阵、吴氏网等基础知识对于分析材料的微观结构特征至关重要，但是，现有教材中的以上相关内容过于简单，无法满足材料专业学生的培养要求，所以，需要增加相关的授课内容。 教学内容的变更促使我们进一步思考授课内容编排的逻辑性。由于晶体学授课内容和侧重点发生了变化，所以，我们就不能按照现有教科书中针对地质和矿物专业的教学目的来安排授课次序，而应该按照材料专业对晶体学教学内容的要求，研究如何安排授课次序才能更有利于本专业学生由浅入深、循序渐进地学习相关晶体学基础知识。例如，在讲解晶体宏观对称性之前，有必要先讲解一些典型晶体结构的实例，以帮助学生形象地理解复杂的空间对称操作;将晶体的微观对称和空间群知识从原教材的第七章提前到第三章[5]，使其与晶体宏观对称合并成晶体宏观和微观对称一章，这样有利于从宏观和微观相互联系的角度进行讲解;另外，倒易点阵知识应该从原教材的第一章后移到第四章，在讲解完晶体定向和晶体学符号之后，学生们熟练掌握了晶体正空间的晶面和晶向指数，此时讲授倒易点阵知识更有利于学生理解复杂的正空间和倒易空间的相互变换。 三、教学手段的改革 《晶体学基础》课程的难点是晶体宏观和微观对称、晶体的投影以及内部质点的堆积。除了采用传统的板书和二维图形对这些晶体学难点知识进行讲解以外，我们应该更加注重利用一些三维模型。例如，在讲解晶体的球面投影和吴氏网过程中，利用地球仪作为三维实物模型，能够更好地说明晶体的各个晶面在进行球面投影过程中的操作次序，以及解释如何利用吴氏网来计算晶面夹角。在讲解晶体的旋转对称时，可以利用一些特制的三维立体模型，形象地显示出不同轴次的旋转对称;另外，在讲解晶体的极射赤平投影时，可以针对一些具有特殊对称特点的宏观晶体，让学生自己动手制作相关的三维实物模型，通过观察各晶面的投影特点，加深对极射赤平投影知识的理解。 同时，为了使学生更加形象地把握各种对称变换特征和晶面投影规律，我们应该进一步利用三维多媒体软件，制作一些三维动画作为辅助教学手段[6]。这样能够通过三维旋转来观察晶体的宏观对称特点以及晶体结构中的质点（原子、分子或离子）位置，满足晶体宏观和微观对称要素及其操作等抽象教学内容的教学目的，使学生能够直观地观察不同宏观和微观对称操作的特点，从而加深对这些抽象晶体学概念的理解。 四、研讨式教学模式的改革 本校《晶体学基础》课程在开课初期的授课形式为大班整体授课，包括所有材料专业大二的学生（约150名）。由于听课学生人数较多，导致教师难以实时掌握学生的听课效果。故而，本校自2013年起对《晶体学基础》课程进行了“小班化”教学实验（每班70～80人），有效地提高了授课效果。但是，目前的教学模式基本上还是以教师的“填鸭式”教学方式为主要授课模式，学生缺乏学习的主动性，没有积极地思考问题。因此，应该实现教师和学生共同主导本课程的教学过程，通过师生之间以及学生之间“研讨式”的教学模式，使学生在研讨过程中理解和掌握《晶体学基础》的基本概念和抽象知识。针对每堂课的重点讲授内容，教师在课堂中提出相关问题，将学生分成若干小组，每组4～6人，在教师的引导下，通过学生之间反复讨论将复杂的晶体学问题进行逐步阐明，这样也有利于检验学生对每堂课知识的掌握情况。同时，将分组讨论的结果纳入平时成绩的考核体系，鼓励学生主动提出问题，并积极地通过讨论来相互启发，进而解决各个难点问题。 另外，师生应该充分利用本校在校园网上建立的晶体学课程中心平台。一方面，鼓励学生在网络上进行自由讨论，另一方面，让学生针对以上问题在课堂上以小组为单位进行发言和讨论。通过以上“研讨式”教学模式及时获得学生学习效果的反馈，从而调整讲课速度，提高学生的学习效果。 五、总结 《晶体学基础》是材料科学与工程专业的重要基础课程，应该按照材料科学专业学生应该掌握的晶体学知识，优化编排授课内容和次序，提高授课效果;利用三维晶体学动画模型，加深学生对晶体对称要素及其操作等复杂晶体学概念和理论的理解;建立“研讨式”教学模式，针对课程的重点和难点，提出学生课堂和课后研讨的主题，检验学生对授课内容的掌握情况，提高学生通过主动提问以及相互讨论而获取知识的能力，最终使学生更好地掌握材料科学专业必需的晶体学基础知识，培养学生分析问题和解决问题的能力。 材料科学与工程论文:金属材料科学与工程专业生产实习教学改革与探讨 摘要：生产实习是高校人才培养的重要环节之一，也是工程教育认证现场考察的重点环节之一。本文针对金属材料科学与工程专业生产实习中存在的问题，进行了教学改革的尝试，获得了良好的实习效果。 关键词：金属材料科学与工程专业;生产实习;教学改革 据统计，我国每年工科大学毕业生的数量居世界之首，但毕业生的质量却令人堪优。在工程教育认证新形势下，如何强化工程意识，培养解决复杂工程实践能力是高等工程教育中刻不容缓的事情之一[1-3]。生产实习的目的是将理论教学与企业生产密切结合，提高专业兴趣，扩宽专业认识，为同学即将选择考研专业和就业提供指导，培养同学专业工程实践和复杂工程实问题的解决能力。因此，生产实习承前启后至关重要。 目前尽管建立了众多的校外实习基地，但企业考虑到实习安全、生产效率、生产车间场地空间等问题，导致生产现场停留参观时间短。同时，车间噪音大，实习小组人数多，在“只许看，不许动”动的束缚下，实习变成了参观、走马观花[4，5]。因此，同学对生产设备、生产工艺过程的了解和认识浮浅，甚至是囫囵吞枣。在工程认证新形势下，探索教学模式改革将具有重要的意义。 一、生产实习教学改革 1.生产实习基地的选择。在市场经济和目前企业经济运行困难形式下，企业在生产活动中均把经济效益作为首要考虑因素，学生实习一般不会给企业带来直接的经济效益，反而可能会对工厂正常的生产秩序和安全造成或多或少的影响。因此，企业对接纳学生实习一般持消极态度，能安排学生实习时间和次数有限。同时，由于实习经费限制，对生产实习基地只能就近选择。因此，在实习经费和实习基地均有限的情况下，合理资源安排尤为重要。 （1）建立校外精习基地。所谓精习，选择典型的产品，熟悉零件的整个生产加工过程，既包括材质选择、进厂检测、生产设备型号、生产工艺制定、相关的性能检测与质量控制、产品的市场定位与销售情况、企业管理与企业文化。让同学以工程技术人员的角度去熟悉、分析产品零件图、加工工艺图、焊接工艺图等生产工艺过程。采用先课堂讲解（兴趣引导）―同学现场实习（感性认识）―课堂交流讨论（启发深入）―再次现场实习（理解领悟）―课堂讨论交流（融会贯通）的方式进行。 精习基地选择一是交通方便，便于学生多次实习往返，节省实习经费;二是精习基地要有独立功能产品或运动部件，既涵盖金属原料质量控制、加工成型（铸造、锻压、焊接、塑性成型、热处理中的一种或一种以上成型工艺）、质量检测、装配等工序。三是厂家积极配合，能提供产品生产图纸、生产和检测工艺文件、生产设备资料，并可接纳多次实习。 精习基地给同学一个全面系统的材料成型工程概念，让同学由浅入深，由表及里，归纳总结其工艺选择的理论依据、质量控制的方法，根据工况和经济性，选择零件热处理、耐磨、耐蚀处理方法，探索思考该产品生产质量提升空间，进而培养解决复杂工程实践问题的能力。 （2）建立校内精习基地。大学一般建有科技成果转化孵化器，既高校技产业园。虽然高校企业产业园的企业规模小，对生产实习来说，具有得天独厚的优势。辅助教学是高校产业园的职责之一，便于联系落实实习任务，时间安排灵活。二是交通便利，便于往返多次实习。另外，高校科研成果成功转化案例的学习，有助于激发同学学习的兴趣和激情，培养同学创业的意识。 （3）建立校外泛习基地。所谓泛习基地是指学生在企业实习1～2次，主要是让同学了解熟悉不同零部件的生产成型工艺过程，掌握金属零件不同的成型工艺，扩宽对产品生产加工视野。由于企业接纳实习时间的限制，同学对泛习基地的生产工艺过程难以深入的理解和贯通，因此指导老师的预先讲解、同学对企业相关产品、工艺的预先资料的收集、查阅和实习后现场答疑讲解是决定泛习基地实习效果的关键环节。 一般精习基地选择1～2个企业，每个小组安排3～4次进厂实习机会，每次实习0.5～1天。泛习基地安排4～6个企业，每个企业安排1～2次进厂实习机会，每次0.5～1天。精习基地、泛习基地实习时间和次数的安排，可根据企业生产工序、生产规模、设备开工使用情况灵活调整。 2.指导教师工程素养的培养。目前高校师资评聘过分依重科高层次科研项目和论文，忽视了高校教师的工程应用能力的培养和引导。同时，很多高校教学重课堂理论教学的考核与评价，轻工程实习的投入与考核。另外，实习现场环境工况复杂，指导生产实习不仅需要投入时间和精力多，还要求老师具有较好的身体素质。因此，要到达预期的生产实习效果，具有工程开发或企业工作背景的指导老师尤为重要。选择有经验的老教师带年轻教师，培养实习指导教师教学梯队，是完成实习的有效保障[6]。 指导教师到精习、泛习基地企业同技术人员交流座谈，预先调研、制定实习计划，收集编制实习报告。同时，做好预先动员，讲解和指导工作。这些工作已远远的超出了“教学工作量”所能体现出的工作量，需要指导老师相互合作，共同完成。指导教师工程背景培训需要学院、学校领导的重视和教学规章指导的引导。 3.教学模式改革。 （1）实习前沿。同学第一次到企业实习，带着对未来工作环境的憧憬，也充满了对企业的好奇与迷茫。愿望是美好的，但现实是残酷的。所选择的精习、泛习基地在企业规模、技术先进性、企业管理、车间环境等诸多方面可能差强人意，实习动员要预先化解同学心中的就业观与实习现实企业的落差，树立正确的择业观念，引导同学走进企业，培养兴趣，扩宽对专业的认识。同时，鼓励同学不仅带着眼睛去实习，更要带着脑子去思考，去发现问题，并运用所以理论，探讨解决实践工程问题的可行性。 （2）编写实习报告。指导教师根据安排企业实习时间、企业设备开工情况，修改、编写实习报告，避免同学实习报告流水账、抄袭雷同、言之无物。实习报告采用启发、讨论，研究与探讨的方式，引导同学对产品选材、成型工艺、质量控制、产品性能逐渐深入分析研究，将所学理论与产品加工制造工艺、技术相结合，培养同学解决复杂工程问题的能力。因此，实习报告的编写是针对精习基地、泛习基地有的放矢，引导同学在实习过程中抓住重点环节，透过实习产品，回归到理论的运用，将课堂理论与生产实践融汇贯通。 （3）实习考核。实习成绩的考核与评定是实习学风引导的指挥棒。同时，考评制度也影响下一级同学学风和实习态度。制定合理的实习考核办法是实习效果保障之一。一般从实习纪律（10%）、实习笔记（20%）、实习报告（40%）、实习答辩（30%）四个环节进行评价。实习笔记采用时抽查，即可可以监督同学，也可以及时了解同学实习掌握情况，合理的安排实习时间。实习答辩采用分组座谈式答辩，同学主动讲述和提问回答相结合，为同学进行理论的深化和梳理。 二、生产实习改革应用及效果 金属材料科学与工程专业生产实习教学计划3周15天，我们安排青岛扎克船用锅炉有限公司、青岛金海纳有限公司作为精习基地，莱钢锚链、青岛海立、城阳丰东热处理、潍坊丰东热处理、高密高锻5家公司作为泛习基地，其产品包括：船用锅炉、采煤机截齿、海上平台锚链、冰箱变频压缩机、活性屏离子氮化炉、压力机等。 实习参观公司按其产品成型工艺分，焊接成型：锅炉压力容器埋弧焊、CO2保护焊、氩弧焊、锚链闪光对焊、截齿钎焊。塑性成型：炉体的卷压成型、汽车壳体零件的板料冲压成型、锚链横档的热锻成型。铸造成型：压力机及其零件的砂型铸造、消失模铸造成型。机械加工成型：变频冰箱压缩机机械加工。板料和棒料下料：剪板机下料（≤8mm）、火焰和等离子气割，棒材和管材的带锯切割下料。此外还涉及热处理工艺：截齿的感应淬火、渗碳淬火、离子氮化、气体氮化及其喷丸、喷砂除锈预处理工艺。按检测方式可以分为探伤检测：压力容器X射线探伤、着色探伤和锚链超声探伤。力学性能检测：锅炉焊缝的拉伸试验、冲击实验。产品性能检测：锅炉的水压检测、变频压缩机噪声检测。锅炉材料和锚链材料的元素检测分析。从实习内容看涉及了本科课程中的金属材料学、材料的力学性能、成型原理与工艺、热处理工艺与装备、无损检测等课程。 学生在实习过程中，经过与指导老师、企业技术人员互动，在实习报告的引导下，通过课堂探讨交流，能够积极主动地完成各项实习任务，实习效果良好。另一方面，生产实习企业与学生获得了互相认可，既企业在进行安全教育的同时，也给同学做了下一年度的招聘需求，同学可以带着企业的技术问题在企业完成本科毕业设计，促进了学生的就业工作。 三、结论 在新的工程认证形势下，通过学校、教师、学生、企业多层次全方位的精习基地、泛习基地建设、实习指导报告的引导、实习指导教师队伍的形成，探索培养养具有解决复杂工程问题的工程技术人才新的生产实习改革正在付诸实施并初显效果。 材料科学与工程论文:航空航天方向材料科学与工程专业英语教学改革 摘要：通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化，培养学生具有较强的专业文献的阅读能力，进一步提高学生的听、说、写、译能力，使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法，提高文化素养，以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。 关键词：航空航天材料;专业英语;教学;改革 航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料，是航空航天工程技术发展的决定性因素之一，也是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器及其装置的设计，不断地向材料工程提出新的课题，推动了航空航天材料科学的进步。各种先进材料的出现也为飞行器及其装置的设计提供更多的可设计性，极大地促进了航空航天技术的发展。因此，先进航空航天材料的开发、研究与应用反映了一个国家的工业水平与航空航天技术，关系到一个国家的综合实力与国际影响力。因此，各国都把先进材料的研究和开发放在重要地位。尽管我国近年来在航空航天材料的研发方面取得了巨大进展，但仍然与发达国家存在较大的差距。因此，需要不断学习和引进国外的先进技术和经验。而国外相关资料都是英文出版，这就需要航空航天材料方向的学生具有较高的材料科学与工程专业英语的听、说、读、写能力，以完成获取专业所需信息等任务。 材料科学与工程专业英语是一门语言应用与材料专业知识紧密结合的课程。它不但涉及英语科技文体的语法特征和材料专业技术文献的语言特点，而且涉及一定的专业技术内容及科技信息交流。课程目标是培养学生具有较强的专业文献的阅读能力，进一步提高学生的听、说、写、译能力，使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法，提高文化素养，以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。课程的教学目标是：掌握一定量的与材料科学与工程专业有关的常用单词和常用词组，并掌握一定的构词法知识，具有识别生词的能力，能顺利阅读专业相关的英文原版教科书、参考书及专业论文。但现行的教学模式在教学管理与培养方式中存在许多问题亟待解决，目前也没有针对航空航天方向的材料科学与工程专业英语教材。因此，迫切需要完善教学内容，优化教学方式，改编教材，以全面提高材料科学与工程专业英语的教学质量。 一、改编现有专业教材，扩展学生专业视野 浏览现有大部分的《材料科学与工程专业英语》教材可发现，内容基本是《材料科学概论》或《材料科学基础》的英文版本的改编，实际是英文版的专业教材，不具专业英语教材特点。而且教材内容的更新速度慢，与国际上材料科学的快速发展不相适应，学生阅读起来单调、枯燥。因此，在现有教材的基础上，急需编写新版实用性教材。新版教材需兼顾英语的语法特点和材料专业技术知识，既强调专业基础理论知识又涵盖国际研究前沿趋势。 从提高学生的听、说、读、写及翻译的综合能力着手，按照从难到易的教材内容顺序，突出航空航天行业背景及新技术特点，完成《材料科学与工程专业外语》教材的设计与撰写。从教材章节编排上，按照先介绍语言知识后介绍材料专业的顺序布局。可以在开始的章节介绍科技英语的构词、语法的特点以及专业学术文章的撰写规则。随后的几个章节，简单介绍材料的基础理论知识，学生可以结合以前学习的材料专业知识进行这部分的学习。目的是给学生介绍英文专业词汇，让学生逐渐熟悉专业英语的阅读。随后，在材料学的专业知识内容上，结合专业基础课程，着重介绍和航空航天技术紧密相关的材料研究内容，例如飞机结构复合材料、高温材料、隐身材料、非晶材料、太阳能材料等。同时，为了进一步提高学生阅读和理解专业文献资料的能力，提高学生从专业文献中获取重要信息和跟踪学术研究前沿的能力，教材还可以向学生介绍利用互联网站和相关的学术期刊网站获取最新专业文献的方法。并且，从材料专业高质量的国际期刊上精心选取一些难度适中的综述性和研究型的论文作为课堂教学内容。由于这些论文内容新颖且紧密跟踪本领域的研究前沿，学生也易于接受。这样，既提高了教学效果，也使学生对专业英语的重要性有了更深地认识和理解。 二、丰富课堂教学内容，夯实学生基本功 调研各高校材料专业的本科生教学计划，发现专业英语课程设置在第七至第八学期，大四学生对英语学习逐渐变得陌生，如果直接面对专业英语的学习，势必会造成学生学习的困难。因此，教师除了教授教材的内容外，可以适当拓展相关内容的英语学习，提高学生的学习兴趣。 从知识结构设置上，可以根据学生毕业后学习、就业及工作的实际需要，突出对学生专业英语实际应用能力的培养和训练。为了突出实际应用能力培养及常用交流，可按照先读后写，先听后说的思路，来对学生进行专业英语实际应用能力的训练。通过由学习模仿到实际应用的教学模式，重点培养撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言以及模拟求职对话等能力。除此而外，还可以就学生即将面临的毕业设计论文撰写，展开介绍和讲评。“学以致用”，而实际应用是学生学习的动力。学生一旦体会到能从专业外语的学习中获益，便会提高学习的积极性，促进专业英语的教学。 为了增加教学内容的趣味性，在实际教学过程中增加一些与课文内容相关的最新外文视频。材料科学与工程是一个大专业，其中又有金属材料、高分子材料及陶瓷材料等二级专业，因此除了完成教材的教学内容外，还应针对不同专业分门别类地介绍材料的最新的实际应用。介绍时，可以从互联网上搜索最新的文字资料，也可以搜索最新的视频资料，其中视频资料更生动，因此受到学生们的欢迎。比如在讲解金属材料和复合材料时，可以给学生播放波音、空客等制造飞机发动机及机身结构的最新技术视频。还可以通过播放如太阳能电池、风力发电技术及3D打印技术等视频，加深学生对陶瓷材料、功能材料及复合材料在新能源及新技术领域的应用认识。因此，通过利用多媒体技术的视频资料，不但可以提高学生的英语听力，扩充学生的词汇量，还可以使学生在轻松的学习氛围中了解相关技术的应用前沿，深化在学生对航空航天材料科学与工程的认识。 三、改革课堂教学方法，提高课堂教学质量 材料专业英语是一种正规的书面体，专业词汇多词形复杂、句子长，且与专业知识结合紧密，相对于基础英语来说，缺少文学作品中的韵律、节奏感，读起来抽象、枯燥，造成教师讲授、学生学习的兴趣不高。如果采用传统的专业课程的讲课为主的教学方法，势必不能有良好的教学效果。因此，应该结合英语课堂教学和专业课的教学特点，采取多元化的教学方法，对学生进行课堂教学。 可以采取英语课堂的教学，让学生随堂朗读教材内容，学生在读的过程中，既熟悉了教材内容，又对英语的“说”有提高。随后，对学生进行分组，讨论分析教材内容，或者也可以提出一个小话题，学生可进行问题的分析并提出解决方案。这样，既提高了学生的英语口语技能，也加强了学生分析专业问题的能力。课后布置适量的课后翻译作业，可以是对教材内容的翻译也可以是对课堂增补内容的翻译，通过英汉互译的环节，巩固课堂教学内容。在课程结束前，还可以穿插学生就自己的毕业设计方向，做一个简短的英文讲座，既可以对课堂教学效果进行测试，也可以提高同学们的口头表达能力，增加同学们英语交流的信心。 在进行课堂教学的时候，如前所述，可以围绕课堂教学时的内容，充分利用互联网技术，为学生补充国际上航空航天材料的最新研究成果和先进的应用实例，可以是文字资料也可以是视频文件的学习。进行文字资料的学习时，可以采用先朗读后分析、翻译的方法，逐步分解。进行视频资料的学习时，教师应提前将语音资料转换成文本资料，课堂上可以进行边视听边进行讲解，让学生在愉快的氛围中进行学习，进而达到良好的课堂效果。 四、结语 我国航空航天技术的发展对航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人员必须及时关注国际发展，密切和国外学术交流，才能保障材料领域的不断进步，这就对科技人员的专业英语要求也不断提高。因此，通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化，来全面培养学生的读、听、说、写、译的综合能力，增强学生的国际竞争力，为航空航天材料技术领域输送优秀人才。 材料科学与工程论文:化工材料科学与工程的发展现状及趋势研究 【摘 要】随着社会不断进步，化工生产备受关注，化工生产为社会发展提供相应的材料，是社会工程建设中的重点内容。化工材料科学与工程研究是化工生产中的重点内容，本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析，针对其中存在的问题，提出促进化工材料科学与工程发展的对策，并对未来社会发展的化工材料科学趋势演变进行畅想。希望相关的研究能够促进我国化工产业的发展。 【关键词】化工材料科学与工程 发展现状 趋势分析 研究 化工材料科学与工程是社会经济发展的主要驱动力之一，同时能够带动信息技术与生物技术的发展。在以科学技术为主导的当今社会中，无论是高校中还是化工企业中，都需要培养化工材料科学与工程的专业人才，创新材料科学与工程的发展。从化工材料科学与工程的发展中找寻其中存在的问题，以便于后期的工程技术研发。 1 化工材料科学与工程的发展现状分析 1.1 化工材料科学与工程的发展历程 化工材料科学与工程的从个个单一分来的学术系统中，逐渐实现走向了科学之间的相互融合。在社会发展的进程中，材料科学的应用与社会建设步伐息息相关。单一化的材料科学发展不能适应社会发展需求，各个材料学科之间应该实现相互交叉、渗透、移植，从细分最终走向综合化的发展。在20世纪40年代，基础科学与工程之间的相互渗透较差，固体物理学与材料工程学之间的互不融合。从60年代起，材料科学与工程学能够实现交互，材料科学与材料工程之间的大部分内涵能够实现重叠，化工材料科学与工程得到了教育界的广泛认可[1]。 1.2 化工材料科学与工程在教育界的发展 化工材料科学与工程是高校教育中的重点内容，该门学科经过多变的研究与演变，衍生出中诸多的子学科。以美国麻省理工学院材料学科专业演变为例，与化工材料科学与工程相关的专业课程有：地质与采矿工程、采矿与冶金、冶金与材料科学等。欧美等国家将在材料教育方面的认识比较深，将很多高校中的冶金、陶瓷、电子材料等科目统称为材料，材料教学内容逐渐扩大，应用到社会建设中的诸多领域中。目前，我国重点高校相继设立材料科学与工程学院，针对于化工方面的教学改革，在原设置专业的基础上，补充了非金属的工程材料的内容。化工材料科学与工程的发展能够打破原专业设置的界限，加强专业间的渗透和联系，教学内容实现了更新。截止至2003年7月份，具备材料科学与工程的院校占据我国的高校的总数的34%。化工材料科学与工程的教学逐渐展现出了新思路[2]。 2 化工材料科学与工程的发展趋势 2.1 化工材料科学与工程教学中创新性人才培养 化工材料科学与工程的发展，以来社会化工企业的技术研发还远远不够，为了更好的促进化工材料科学的发展，在未来的科技社会中，化工材料科学与工程还需要与教育实现紧密结合。促进化工新材料的研发与应用，需要在高校中培养优秀的材料科学人才，与社会高精尖材料研发机构构成联动机制。对于材料科学的人才培养要求极为严格，一方面需要学生具有较好的结构力学基础，另一方面还要向学生传授学生微系统、纳系统、生物系统。同时还需要进行材料结构、性能、工艺等工程的研究，以计算机技术进行材料科学的模拟研发。高校能够为社会输送创新性的人才，是社会化工企业实现稳步发展的关键。创新性人才的能够促进化工新材料的研发，保障化工材料领域更新[3]。 2.2 化工新材料的研发 在科技信息不断发展的当今社会中，对于化工材料的研发技术越来越先进，我国化工材料科学与工程的未来发展，需要与科技信息技术相互融合，研发出具有更多功能的化工新材料。这些新材料的研发与应用能够在传统材料的优势基础上，为人们的生活提供更多的便利。 2.2.1 纤维材料 化工新材料“十三五”发展规划在即，很多具有高技术含量、高价值知识密集和技术密集的新型材料，在社会建设中能够发挥出无线的潜力。这些新材料与传统的材料相比，在质量上更加的轻便，在性能上的更加的好，在功能上更加的强大，附加值更加的高。那么何为化工新材料，化工新材料是指一些包含高性能纤维复核材料，这些才能够在国防军工、航空航天、新能源及高科技产业中应用广泛，同时化工新材料在建筑、通信、机械、环保以及海洋开发中用途更大。有专家指出，全球纤产量在近十年内的长幅为3%，而高性能的纤维在全球范围内产量增长能够达到30%，也就是说，在未来的几年间是高性能纤维发展的黄金期[4]。 2.2.2 聚酰亚胺 有机高分子材料也是化工新材料的另一类，与传统的高分子材料相比，聚酰亚胺的综合性比较强，特点突出。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、分离膜、纳米、液晶、激光等领域。在物理性质上，耐高温达 400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，熔点特征不明显。并且该种材料绝缘性能极高。通常情况下，103赫下介电常数为4.0；在化学性质上，聚酰亚胺可以被分为脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亚胺三种。聚酰亚胺，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其在微电子领域发挥着重要的作用。 3 结语 综上所述，化工材料科学与工程化工研发领域中的重点内容，提升对于化工材料科学与工程的研发，能够有效的促进化工领域发展。本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析，与社会发展趋势相互结合，研究其在未来的发展方向。在未来，需要对化工材料科学与工程教学中进行创新性人才培养，鼓励化工新材料的研发，实现科技创造未来。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业的实验室教学地位思考 [摘要]站在一级学科专业角度理解“材料科学与工程”实践教学的含义，剖析目前我国高等学校本科实验室在实践教学方面存在的问题。提出高等学校的实践教学应该以培养大学生科学实验及工程实践的能力为目的，以传授科学发现的实验方法、研究手段以及工艺技术为任务，并在认知学科知识、掌握专业技能基础上实现大学生创新能力的培养；实验室应该是完成实践教学任务的主要基地，实验室建设应该是高校实践教学基地建设的落脚点与主要方向。 [关键词]实验室；实践教学；工程实践能力；人才培养 0引言 “材料科学与工程”专业是一级学科专业，深刻理解专业内涵，是保证实现专业人才培养目标的关键。从培养专业人才的角度，专业教学自然包括学科理论知识与专业实践能力协调统一的两个部分。如何进行专业实践能力的培养是高校普遍关注的问题，也是目前高校教育工作者的重点研究课题[15]。伴随国家对教育的重视和大量投入，用于培养学生实践能力的基础设施得到完善。然而，这并不意味着专业实践能力培养的问题得到解决，恰恰相反，社会要求高校改革实践教学模式，培养高素质工程实践能力人才的呼声日益强烈。深刻思考高校实践教学现状，目光聚焦教学实验室，高校教学实验室的性质、作用与地位值得再审视。高校教学实验室的建设方向对高校实践教学模式改革的影响作用值得探究。 1从“材料科学与工程”的学科内涵理解专业实践教学的涵义“材料科学与工程”学科是研究有关材料成分/结构、制备/合成、性能和使用效能及其关系的科学技术与生产。对此，材料科学与工程专业的基本教育要面向学科的要素，自然科学知识与工程技术知识应该是构成知识结构的主要方面。就理论教学而言，要以系统的知识学习和综合思考能力培养为主，强调宽厚的基础、学科知识横向与纵向间的联系。理论教学的核心任务，就是培养专业理论素质。实践教学不应该仅是理论的再现和简单证明，而是强调理论在应用中的相关性和综合性，同时引导和激发学生走向科学研究和工程实践的起点。实践教学的任务和目的就是培养大学生获取科学知识的能力与工程实践的能力。基于此，确立了高校实践教学改革以及实践教学基地建设的方向。高校教学实验室是完成实践教学任务，实施学生工程实践能力培养计划的主体，高校实践教学改革以及实践教学基地建设的对象是教学实验室（以下简称实验室）。 2我国材料科学与工程专业教育的发展现状对实践教学的要求2.1重视宽口径材料类人才的培养 材料类型已经覆盖了金属材料、无机非金属以及高分子材料材料工程方面，覆盖了金属的成型与加工、无机非金属工程、高分子材料工程以及冶金工程等。材料科学与工程专业的实践教学应该与此对应，重视宽口径的科学研究和工程实践能力的培养[3]。 实际上，在专业人材培养过程中，各个学校依据自身条件和发展定位而限定“宽口径”的“度”，即办学特色。由此，也决定了“宽口径的科学研究和工程实践能力的培养”的实践教学内涵对于每个学校来讲是有一定限度的。实验室对于实现“宽口径”的科学研究和工程实践能力的培养目的具有了可行性。 2.2培养模式由“专业培养”向“学科培养”方向发展各教学环节的学科性特点日益突出：在课程设置上，普遍注重学科式课程，专业课程已从中心地位转向了载体地位；在课程内容上，围绕学科发展和技术进步，培养学生适应社会科技发展的大方向。实践教学与学科性内容的关联性日益紧密[4]。例如，大功率X射线衍射仪、透射电子显微镜等高、精、尖设备大量向本科教学开放；普遍提倡本科生低年级开始进入科研团队，参与导师的科研工作；毕业论文或设计题目普遍要求真题真做。实验室对于实现宽口径的科学研究和工程实践能力的培养的有效性日益彰显。宽口径的科学研究与工程实践能力培养的主体地位也日益凸显。 2.3实践教学方面的投入由基础转向专业 伴随国家对教育的重视和大量投入，培养学生实践能力的基础设施得到完善，学生的实际操作动手水平、分析和解决问题的能力得到了明显的提高。以天津理工大学为例，在经历“十五”、“十一五”基础实验室专项投资建设基础上，投资0.24亿元进行了“十二五”建设，以学科与专业综合建设作为重点，加强教学科研创新平台以及人才培养质量建设。实践教学方面的投入已由基础转向专业，投入的趋向突显学科性。科学研究和工程实践能力的培养越来越可以立足于实验室。 2.4材料科学与材料工程相结合的综合性人才的培养日益受到重视随着社会的发展及国际竞争日趋激烈，社会对材料研究专门人才的需求淡化了材料科学与材料工程的概念，对材料科学与材料工程相结合综合性人才的需求增加。 伴随专业教学内容学科化、综合化，实践性更强，探索性更强。以专业认识实习或企业化的现场实践为实施方式的教学模式呈现出不适应性。实验室建设作为学校教学改革的重要部分，其建设易于朝向保障实现材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标发展。从高校的性质与任务、高校实验室建设的目的，以及从现实条件来看都是符合逻辑的。 3高等学校实验室实践教学现状的思考与改革措施3.1高等学校实验室实践教学现状的思考 1） 以科学实验教学涵盖实践教学。实验室的实践教学过于强调学科性：教学内容突出学科化，教学方式强调科学探索。与此对应，用于实践教学的投资趋向于科学研究设备。实验设备现代化、高精尖化以及专门化。这种实践教学现状使科学探索深度不断加大，基础实践能力逐渐淡化。虽然对教师与大学生双方的科学素质要求越来越严格，但基本技术的实际操控能力越来越弱化。如果以宽口径的科学研究与工程实践能力的培养标准来衡量高等学校实验室的实践教学，对学生工程实践能力的培养会被弱化。 从材料测试分析方法的课程教学来讲，由于侧重电子探针、原子探针等现代分析手段，材料成分分析最基础的化学分析方法被淡化，而化学分析方法是工程实际中测定钢平均成分的基本方法。大学生就业主体还在企业，仍面向工程实际。大学教育，特别是工科的大学教育，工程知识的教学偏弱，大学生就业难，社会接受度低，这些也是需要考虑在内的客观原因。 另外，先进科研手段层出不穷，先进工程技术不断发展。在先进科技面前，面对高精尖、高价值科技手段，存在看得见却摸不得的客观现实。不能上手，实践能力无从培养。 除此之外，在科技飞速发展的今天，要求大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内了解新的科学研究方法，培养出相适应的科学研究能力，是不可能的，也是不可行的。 2） 实验室实践教学存在明显的教学实验性。高等学校实验室的实践教学受传统的思想影响，实验教学依课程开设，且在内容上注重理论知识的验证，正所谓教学实验，而非实验教学。而且，在实验教学内容中对科学发现的历史缺乏重视。科学发现的历史，不仅在于体现知识体系的形成过程，有助于学生更好地理解、掌握知识，而且在于展现了探究科学的思想方法、在探究科学问题中所采用的技术手段以及技术手段的选择使用、改进与发展的过程，这些恰恰表现的是工程实践的核心内容。 在实验教学形式上，所谓基础性、设计性及综合性实验的划分，多是从实验内容的量、涉及知识性的面及工作难度角度，而非从实验教学的内涵上来考虑。项目之间相互独立，缺乏系统性，且实验项目在内容设置上重复现象严重；实践教学在培养学生创新意识、专业实验能力及科学研究基本能力方面的主体地位与作用上没有有效体现；学生创新意识不能得到有效激发；教学过程未能切实体现以学生为本、学为主体的教育理念。 传统的实验室教学模式不适应宽口径的科学研究与工程实践能力的培养这一实践教学的内涵，实验室教学的实质作用未有效体现。 3） 高校实验室教学的优势尚待发挥且不能与工程实践相协调。按照传统观念，实验室的实践教学注重科学理论相关的工作。在此观念下，设立的实验室多属于科学实验型实验室，而非工程实践基地。为弥补这一不足，高校多致力于建设校外工程实践基地，使本属于学校自身的实践教学体系，被分成校内的实验室实践教学与校外的工程实践教学两部分，使得科学研究和工程实践能力的培养出现脱节，不能协调统一。 校外实践基地的建设有效支撑高校实践教学。因而，许多高校大力建设校外产学研基地，实施“卓越工程师”培养计划等。在“十二五”期间，天津市投资了4.25亿元用于实施卓越人才教育培养计划，建设10个可共享的工程实践教育中心。在实践中发现，所谓工程实践基地实践教学的内容与形式偏向工程，一定程度上弱化实践教学的科学研究与工程实践能力的协调统一，对材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标的实现具有一定局限性。同样，工程实践基地建设为适应科技飞速发展的现实，满足大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内掌握不断涌现的新的科学技术是不可能的，也是不可行的。另外，由于企业客观现实的限制，校外产学研基地的工程实践教学效果确实大打折扣。况且，在信息交流高度发展的今天，是否需要花大力气建设校外产学研基地以完成工程实践教学是一个值得商榷的问题。 3.2高等学校实验室实践教学改革措施 1） 提高对实验室工作重要性的认识。高等学校实验室是学生实践能力培养及实施工程素质教育的重要场所，保证教学质量及实现人才培养目标的重要基地。党的十八届五中全会已经明确，内涵发展、提升教育教学质量是“十三五” 高等学校改革的核心。必须树立以学生为本，实施知识传授、能力培养、素质提高协调发展的实验教学观念，提高实验教学对培养创新型人才重要性的认识，深化实验教学改革，支撑教育教学质量的提升。 2） 加强实验室建设，深化实验教学改革。首先，通过管理体制创新，实现实验室的角色转换。高等学校实验室建设，要以深化改革现有实验教学体系和管理体制为核心。通过体制创新，打通实验教学与理论教学的教师身份界限，在建立起满足实验教学需要的高素质实验教学队伍基础上，形成设备先进、资源共享与开放服务的实验教学环境，提高实验教学水平，支持实践教学质量的提升，使实验室真正成为实施实践教学任务的主要基地。 其次，通过理念创新，打通科学研究与教学实践之间的界垒，有效地实现教研相长，培养了学生的实践能力。通过理念创新，形成科学研究与教学实践协调一致、科研研究室与教学实验室协调统一的机制，实现教研相长。学术性的教学模式，打通了科研研究验室与教学实验室的管理界垒，专业教学任务由团队协调处理，应该是一个积极的探索。 4结束语 实践教学改革是高校特别是工科院校教育改革的重要部分。实践教学改革是保障学校培养满足社会发展需要的，科学发现与工程实践能力相结合的综合性人才的重要支撑。从高等教育发展面临的形势要求、高校的性质与任务，以及学科专业建设内涵与发展方向的逻辑出发，高校实验室应该培养大学生获取科学知识能力与工程实践能力的能力。借助体制创新，使实验室真正成为实施实践教学任务的核心载体。教育者应通过理念创新，打通科学研究与教学实践之间的界垒，使实验室真正成为学生获取科学知识与进行工程实践能力培养的主要基地。 材料科学与工程论文:读议练课堂模式在《材料科学与工程基础》中的应用 摘要：以我校《材料科学与工程基础》课程为例，介绍了读议练课堂教学模式的实施过程与效果。通过“读”的实施强化学生对相应知识点的深入理解，并充分结合利用教师提供学习资源和网络资源，开拓学生视野；通过“议”的实施，充分开展知识点的讨论，通过团队合作合理分工，同时强化师生网络互动和课堂互动，加深理解；通过“练”的实施，提高感性认知，强化实践知识和能力。通过两学年的实践，实施效果较好，同时提出相应存在的问题，供同行参考。 关键词：课堂教学模式；材料科学与工程；结构教学法；阅读；讨论 一、前言 “读、议、练”课堂教学模式是指运用“启、读、议、讲、记、练、结”结构教学法，充分发挥教师的主导作用和学生的主体地位，通过教师的组织、引导、帮助和促进，使学生主动探索，充分利用各渠道的学习资源，积极参加课堂讨论，在头脑中对相应专业知识形成整体化，并学会运用，从而提高教学质量，提升教学效果。《材料科学与工程基础》课程是我校高分子材料科学与工程专业的专业核心基础课程，该课程作为该专业的学位课程，旨在使学生开始接触材料科学，树立科学的材料观和专业认知，通过“读、议、练”课程教学建设，突出学生在学习中的作用，构建有利于学生自主学习和师生互动的教学模式，一定程度上提升了学生学习效果。 二、“读、议、练”教学模式的实施过程 1.“读”的实施及评价。通过为学生指定相关参考书籍和促使学生充分利用网络资源，将精读、课外必读和浏览泛读相结合，掌握和了解不同层次的专业知识内容和最新前沿进展。具体本课程，为学生指定了6份参考资料，有选择性地指定内容，要求精读15万字和泛读53万字，使学生掌握材料科学基础知识和材料科学领域进展知识。将阅读材料分四次结合课程进度告知学生，并指导学生有效阅读，大部分阅读资料均以数字资源形式放在网络教学平台中共享，为学生阅读提供条件。同时每次阅读要求学生反馈阅读报告以督促学生进行有效阅读。在课程的网站上公布读的要求与评分标准：每位同学要充分利用指定的相关参考书籍和丰富的网络资源，将精读、课外必读和浏览泛读相结合，掌握和了解不同层次的专业知识内容和最新前沿进展。 在实施有效的阅读之后，要求撰写相应的读书报告。（1）精读材料1：第1章，阅读1～8页，写出500字的理解。第2章，阅读9～10页和第3章，阅读30～68页。写出800字以上的阅读报告。第4章，阅读，写出800字以上的阅读报告。（2）阅读材料2：泛读至少10万字。阅读材料3：泛读至少20万字。以上两材料在阅读后撰写主题为“我眼中材料的发展未来”的小论文一篇，不少于1000字。（3）阅读材料4：泛读至少10万字。阅读材料5：泛读至少8万字。阅读材料6：泛读至少5万字。以上三材料在阅读后，促进对教材内容的理解，补充对材料性能的学习和掌握。撰写主题为“我最关注的材料性能”的小论文一篇，不少于800字。从众多性能中选择1～2种进行阐述，要求有理有据。“读”材料的过程主要在课后完成，评价学生学习情况主要根据所提交的读书报告。五份读书报告，每份总分20分进行评价，纳入期末综合考核。 2.“议”的实施及评价。在本课程中开展了三次课堂讨论，通过分组，全班学生均有效参与。讨论主题既结合上述“读”的内容，也要求学生能利用网络资源充分思考和搜索。同时，主题讨论不仅限于课堂，还在网络上继续进行相关关注的知识进行答疑、讨论、互动。在网络课堂公布的“议”的实施要求与评价方法如下：“议”的过程由课前准备、课堂讨论和课后总结三部分进行实施。（1）成立学习小组进行实施：固定4～5人/小组。（2）课前准备。每个讨论主题中有6个问题，全班每位同学课前通过阅读教材、所提供的阅读材料或互联网资源等的学习，在课程的“答疑讨论”模块中的相应主题贴中提交“回复”对问题的理解。（3）每次提前指定三个小组在讨论课上进行讨论。①第1小组负责问题1和问题2，第2小组负责问题3和问题4，第3小组负责问题5和问题6。②要求每个小组成员进行合理分工。要求1人在课堂上进行对问题的解答和相关知识点的介绍（准备PPT）。至少1人，根据相关知识点提出3个问题供大家回答与讨论。至少1人，回答其他同学关于该主题的提问。至少1人通过文字和照片等对全程进行记录，并整理课堂讨论的结果。（4）课后撰写讨论总结。要求每小组提交一份讨论实施总结，内容包括实施情况说明、讨论情况整理、总结与体会。内容不少于1000字。“议”的评分分课前准备、课堂评述讨论和课后总结三部分，课前准备100分，课堂200分，课后总结提交200分。其中，课前准备部分，只要分工明确，每位同学积极参与，均给基本分50分；另50分根据网络课堂同学提交的回贴进行给分。课堂评述讨论，根据所提交的介绍PPT、课堂介绍情况、提问、解答、记录等综合给分，也将根据所讨论内容其他同学的响应情况进行加分。课后总结部分根据所提交的讨论总结和过程资料完整性进行评价。 3.“练”的实施。“练”的过程包括课堂练习与课后练习两方面。在课堂上进行口头回答，促使学生现场思考；课后则将书面练习和实验操作相结合：偏理论知识的理解通过书面练习，加深理解；同时将可以在实验室展现的材料科学知识让学生进行实验操作，促进学生的感性认识，提升学生兴趣。本课程安排四次综合性作业，涉及“收集身边的三大类材料”、“材料微观结构的玄妙”、“如何有效地描述材料的使用性能”、“高分子材料的优异特性”四个主题，四个项目式作业的实施，使学生能够了解材料、深入材料、感知材料并对材料保持高度的探索欲望。 三、“读、议、练”教学模式的实施效果 从两学年的课程建设和实施经验来看，通过“读、议、练”的过程确实能让学生在课外忙起来，并且对于比较认真的学生在此过程中也实现了比较大的收获。从学生期末考核成绩来看，学生对于基本知识的掌握也有所提高，尤其是对于本课程中材料的大概念和总体情况了解更加准确和深入。从与学生的私下交流、期中教学检查以及学生的读书报告的反馈来看，大部分学生，尤其是学习认真的学生非常欢迎和接受这种形式，学习的效果也比较好。具体体现在以下三个方面。 1.大大提升学生学习过程的参与度。上述组织实施，全班同学都有参与，其中大部分学生能积极主动地参与，下表为网络课程的访问数据统计情况。具体可访问杭州师范大学教务处网络教学平台。通过表中数据可知，所有学生都有参与“读、议、练”的过程，且参与程度很高。 2.学习时间和空间的充分拓展。在本项目中“读、议、练”的实施，课程网站的充分利用，充分拓展了学生学习的时间和空间，不局限到课堂的时间和教室中与教师的面对面。 3.师生互动的增强。通过网络课堂、学习读书报告、讨论总结、练的总结报告等，教师除了“议”过程中在课堂上提高与学生的互动性外，也在评阅与讨论中进行评价与反馈。同时，广泛的学生思路宽泛，四面开花，有效促进教与学的互动，使教师也能从教中得到知识的提升。 四、项目实施存在的问题和改进策略 本项目的实施也是对“读、议、练”课程形式的一次探索，因缺乏经验，在实施过程之中也存在以下一些问题，有待改进。 1.读书报告和学生总结报告的形式和内容不够规范。本项目实施过程初期，考虑不够周全，未对读书报告和学生总结报告的形式和内容进行明确和详细的要求，从而导致最后学生提交上来的比较随意。 2.“议”的主题选择可更多样化，学生“议”的准备要更充分。“议”的过程重点在于主题的选择，本项目的实施过程中充分进行了思考，使每个主题确定了6个问题，而对于每组学生而言，涉及的问题中既有基本概念的问题，也有在书本上无现成答案的扩展性问题。但在后续项目的实施过程中，主题的选择需进一步多样化。同时，在“议”的过程中，有部分学生准备得不够充分，以至于在讲台上介绍时讲不清，使讨论无法高效进行。应当想策略使学生更重视准备。 3.学生工作量不够均衡，尤其是“议”的过程。在项目的过程中发现学生工作量不够均衡，对于一些比较认真的学生投入明显比其他课程多一些精力，收获自然也大。但也有混水摸鱼、滥竽充数者，尤其是“议”的过程，虽然已考虑到这个问题，尽量合理地进行了分工，但实施过程中根据学生的主动性差异，其工作量体现较大差异。应当想法鼓励学生更加主动地进行准备。 4.教师工作量过大，没有充分的准备，有点力不从心。项目实施中通过“读、议、练”的各过程确实提升了学生的工作量，让学生“忙”了起来，但随之而来的对教师而言，工作量增加了很多。本项目实施过程中，仅读书报告的评阅和修改，每位学生5份报告，每份各异，教师阅读起来的工作量就非常大。而“议”的过程中，为要求每位学生的积极参与，要求每位学生在网络课堂提交讨论发言，每个主题有6个问题，每位学生的回答要求不能完全相同，而且向学生承诺每个发言教师有点评和回复。因此实施过程中工作量比预想的要大很多。 5.有少量学生抱怨工作量过大，不尽力配合。在实施过程中，也有少量学生抱怨工作量过大，主要原因在于学生没有养成过程考核的习惯，总是与一般课程进行比较，缺乏参与的积极性。应当想法更进一步激发学生的积极性，主要策略可以是进一步提高过程考核，让学生明确学习过程的重要性。 五、结语 “读、议、练”课堂教学模式在《材料科学与工程基础》课程中得到了很好的实施，总体效果明显，有利于提升课程学习过程中学生的参与度，如果能进一步规避存在的问题，应该可以获得更佳的效果。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业物理化学课程教学改革的几点建议 摘要：物理化学是高校材料类专业重要的基础课程。介绍了石河子大学近几年来材料科学与工程专业物理化学课程体系中出现的一些问题，以及教学改革与探索的几点建议，包括教学体系的重构、改进教学方法、强化实验配套教学。以此为举措，推动提高教学质量提高。 关键词：材料类专业；物理化学；教学改革；建议 物理化学课程是高校化学专业最重要的一门基础课程，该课程内容丰富、前后连贯、逻辑推理清晰、理论性强，不仅可对化学、化工、环境专业学生开设，也可为生物、材料、食品、水建等专业学生设置。随着社会的发展和科学技术的进步，高等学校不断深化教学改革，全面提高教学质量，对物理化学学科的课程讲授和发展也提出了更高的要求。结合我校的实际情况，以及我们近几年在建设校级精品课程的探索与实践，重新审视材料科学与工程专业物理化学课程的教学内容、教学方法和教学环节，发现目前我校材料专业物理化学课程教学中还存在以下的问题： 1.现行的教学计划中，无机化学相关课程以及后续一些专业课，与物理化学授课内容中有一些重复之处。 2.教材中抽象理论太多，造成了学生对这门基础课程产生了比较枯燥无味的感觉；加之内容多，课时量有限，老师在课堂讲授中不能针对某一化学原理或原理推导过程进行深入的剖析和讲解。 3.与之配套的物理化学实验课，经常采用多个班级集中循环进行试验的模式，有时理论部分未讲授到，但实验课程因为循环时间到，又必须开始，即实验内容超前于理论教学的进度，或者理论课早已讲授完毕，而实验课程却推后进行，学生不能及时将理论和实验相联系，无法达到预期的教学效果。目前我校物理化学的实验内容，基本以验证基础理论为主，缺少综合性、设计性及性能测试试验，因此物理化学实验体系缺少培养学生创新思维的意识以及提高学生动手能力的舞台。 因此，需要积极推进课程体系改革，充实和更新教学内容、改进教学方法、丰富实验教学，从而全面提高物理化学课程的教学质量和效果。 一、优化整合相关学科内容，打破学科壁垒，构建新的教学体系 对于我校材料科学与工程专业，按照2013版教学大纲的要求和已制定的教学计划，其中包含的课程，如无机化学、无机非金属材料、催化作用原理、胶体与界面化学等专业课，它们都与物理化学课程密切相关，有些课程如催化作用原理和胶体与界面化学，直接是从物理化学的大体系中划分出去的。由于我院材料专业招生时间不长，而这些课程总是不同的教师授课，教师之间就授课内容未来得及进行充分的交流，经过几年的授课，发现同一知识点的简单重复难以避免。因此，建议课程组就这一现象，加强教师间的交流与合作，将这些课程的内容进行有效的整合，突破原来以学科和专业来划分的粗放型的课程体系，建立起适合于自己专业的有效课程体系，是目前我院物理化学教学改革的一项重要任务。 我校材料学科专业物理化学课程采用的是南京大学沈文霞主编的《物理化学核心教程》第二版教材，主要的授课内容包括热力学（热力学第一定律、热力学第二定律、化学平衡和相平衡）和动力学部分（包括化学反应速率、电化学、表面现象和胶体化学），共56课学时，大学二年级上半年授课；而无机化学，同分析化学一起共48学时，无机部分主要讲授热化学（热力学第一定律）、稀溶液的性质、胶体溶液、化学平衡及化学反应速率；根据教学大纲的安排，胶体和界面化学、催化作用原理这两门课程各安排24个学时，在大学三年级下学期开展。通过几年授课，经老师观察和学生反映不难发现，以上所述这些课程，在知识内容上相互之间都存在着一定的重复性和交叉性。 针对课程内容重复的问题，为了避免盲目浪费学时数，有效改善不同课程之间的重复授课，充分利用大学课堂掌握更多的知识，使我们在课堂上的几十分钟内有效地完成教学任务，这里提议对材料系开设的几门相关课程教学内容进行整合，使每门课都有其侧重点，建议组建一个全新的教学体系，同时要照顾到这些学科知识的完整性和独立性。例如，讲授无机化学课程时，建议把化学热力学和化学平衡作为重点内容详细讲授，而其他内容，如电化学、相平衡和化学反应速率这些内容作为物理化学课程的授课侧重点。物理化学理论课程中的胶体、表面现象则可放在胶体和界面化学以及催化作用原理这两门课程中主要讲授，物理化学课程就不讲授这部分内容。这样既节省了时间，又突出了重点，不仅使教学内容独立而完整，还可以适当减轻因课时量小带来的物理化学的教学压力，弥补了物理化学课程内容多、课时少的矛盾，老师在授课的过程中再也不担心时间不够用而只能浅显的表述；对于学生来说，仍然是掌握了整个物理化学的原理，而且更加坚实。 二、掌握专业知识框架，改革教学方法 通过对物理化学课堂的观察，发现学生们刚开始对这门课还保持有神秘感，大多数同学对这门课还是很有兴趣的，加之从师哥师姐们那里听说这门课容易挂科，因此学生们刚开始上课的时候都很认真。但是随着课程的深入，部分同学开始松懈，开始排斥这门课程，以至于后来干脆放弃学习。经过细心调查分析发现，学生们在失去学习兴趣后，慢慢迷失在这门课程中。尽管老师在课堂上一再强调要理清楚各章节之间内容的联系，重点记忆关键结论，但大部分同学仍然做不到，不能掌握物理化学课程的知识框架，也没有选择性的记忆关键问题，总是被动地接受课堂上讲授的内容，甚至被很多的数学推导过程迷惑。而实际上这门课程内容衔接紧密，逻辑性很强。把各章节之间的知识框架理清楚之后，就坦然的接受和明白了各章的结论，也有利于知识点的重点记忆。在教学过程中，注重课程之间的联系，通过知识点的连接和相关内容衔接相关的课程，及时引导学生把所学的内容纳入到学科的框架中，帮助学生建立较完整的知识框架，不要迷失在盲目的理论推导中。 物理化学这门课理论性很强，内容较多而抽象，公式又多，学生接受很困难，这就对老师的课堂教学提出了更高的要求。为了能够进行有效的课堂教学，激发学生的学习兴趣，常把日常生活现象中涉及的物理化学原理介绍给学生。比如，举例高温下食物容易变质的问题，联系化学动力学的理论加以说明；讲解温度对反应平衡和反应速率的双重影响时，例举合成氨工业中如何选择最佳温度；涉及讲授表面化学的理论时，可以例举农民锄地能防止水分蒸发的现象，或者小气泡、液滴、呈球形的现象，加以解释后，学生就会对表面性质有清晰的认识；讲授渗透压的时候，联系渗透压的作用，提问为什么肥料用多了农作物会“烧死”？打吊瓶时为什么会感觉到疼痛？让学生带着问题听课，面对生活中各种现象去思考，多问几个为什么，自己到物理化学中去寻找答案，激发学生学习这门课程的兴趣，也就达到了提高教学质量的目的。 除此之外，在课堂上还可以采用小班讨论或者Seminar讨论式教学模式，以教师和学生为共同的教学主体，就某些共同关注的问题，在和谐的气氛中进行讨论，加强教师和学生之间的交流和沟通。课下，利用我校教务处网站的网络教学平台，与学生进行课下的交流和习题讨论、小测验等，与传统的课堂教学模式相比，它具有互动性、合作性、学术性的优势。 三、强化配套实验教学 实验教学在物理化学课程的教学中占有十分重要的地位，它与物理化学课程紧密配合，巩固和加深对物理化学原理的理解，提高学生对知识灵活应用的创新能力，还培养了观察和分析问题的能力。 为了避免实验课程超前理论课程，建议在学习完物理化学相关理论后，及时在学期后半学期开设实验课程。课程组已经设置独立的实验课并计算学分，如：配合表面现象，开展了液体表面张力的测定实验、粉体粒度分析实验；为了巩固反应速率反应章节的学习，开设蔗糖反应速率常数、乙酸乙酯反应速率常数的测定实验等。同时，也应鼓励学生根据所学理论，合理设计实验项目，开展综合性创新实验，增加设计研究型实验，根据设计实验的题目、要求等内容，让学生查阅相关资料，并利用学过的理论知识，选用相关的仪器、药品，分析实验中的难点和关键步骤等，自行完成实验内容、并上讲台讲授实验，以培养学生发现和解决问题的能力。 经过几年的探索和实践，我院化学化工学院材料专业物理化学课程的教学改革将有助于提高学校物理化学课程的教学质量和效果，促进了物理化学这门校级精品课程的建设和发展。 材料科学与工程论文:工科院校“材料科学与工程”专业基础课的全英语教学实践 摘要：本文介绍了上海理工大学材料科学与工程学院在“材料科学与工程”本科专业开展专业基础课全英语教学的实践与经验。通过高水平师资队伍建设、激发学生的学习兴趣与改进教学方法，可在传授专业基础知识的同时，培养学生综合运用专业英语的能力。 关键词：专业基础课；全英语教学；材料科学与工程 随着经济全球化的加深与国家对外开放的不断推进，如何培养大批具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务与国际竞争的国际化人才，成为我国高等教育急需解决的重要问题。教育部早在2001年颁发的《关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意见》中就提出，“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”，“力争三年内，外语教学课程达到所开课程的5%～10%。”[1]。近来，《上海市中长期教育改革和发展规划纲要（2010―202O年）》中明确提出，“提升教育国际化水平，注重培养学生的国际视野和国际交流能力，增强上海教育的国际吸引力、影响力和竞争力”，凸显了高等教育中专业课程英语教学问题的重要性。全英语教学，是指用英语进行全程授课，让学生在全英语环境中学习专业知识。与一般的双语教学相比，全英语教学对学生和师资队伍的要求更高，教学难度也更大。尽管在专业课教学中如何恰当地运用英语授课，英语与中文两种语言的运用比例如何把握，仍然是一个充满争议的话题，但近年来人们逐渐认识到，双语混合授课既不利于专业课程教学目的的贯彻，也不适应国际化合作办学的需求[2]。因此，推广专业课程的全英语教学，是实现高等教育国际化的重要途径。建立国际化的课程体系，培养全英语教学的师资队伍，是实现教育国际化的重要内容[3]。上海理工大学材料科学与工程学院从培养国际化、工程化人才的宗旨出发，自建院起即开展了本科专业全英语教学的探索。“材料科学与工程”本科专业作为教育部和上海市卓越工程师教育培养计划试点专业，在课程设置方面突出了全英语专业课教学，特别是在专业基础课方面强调全英语授课，使学生从一开始就接受英语的专业知识教育，有利于培养英语思维的习惯及通过英语交流的专业能力，提高学生的竞争力。该专业的基础课主要由“材料科学基础”、“材料工程基础”和“材料结构与性能”三门课程构成；在教学内容的选择与设置方面，力求完美体现材料学科“成分―结构―加工―性能―应用”的主线。在专业基础课程体系的层面上进行全英语教学，是高等教育中一个大胆的尝试和创新，虽然符合教育国际化的要求，但是对师资队伍和教学方法等都提出了更高的要求。总结上海理工大学材料学院五年来在专业课程全英语教学方面的经验，不仅对培养材料科学与工程专业的国际化人才至关重要，而且可为其他专业类似课程体系的建设提供借鉴。 一、“材料科学与工程”全英语专业基础课程体系的特点 “材料科学与工程”的专业基础课由“材料科学基础”、“材料工程基础”和“材料结构与性能”三门全英语课程构成。课程体系的构建参考了美国有关大学的专业基础课程，并选用美国犹他大学Callister教授编写的英文原版教材为主要参考教材。三门课程的教学内容彼此关联，共同组成一个完整的、材料学科基础的知识体系。其中，“材料科学基础”作为先行课程，主要介绍金属、陶瓷与聚合物材料的组成、结构与缺陷等基础知识和概念；“材料工程基础”作为衔接课程，涉及不同材料的分类、加工方法及影响复合材料性能的主要因素；“材料结构与性能”作为后续课程，侧重于金属力学性能及其强化机制与材料的光、电、热、磁性能的介绍。通过全英语专业基础课程的教学，不仅使学生掌握材料科学与工程学科的基本概念与基础理论，并且可熟悉有关专业名词的英文表达，从而为后续专业课程的学习、出国深造与攻读研究生奠定良好的专业基础。 二、教学方法的实践与创新 对工科专业的基础课程开展全英语教学实践，是高等教育中一项充满挑战与争议的工作。一般而言，专业基础课是高校中设置的为专业课学习奠定必要基础的课程，作为基础课与专业课之间承前启后的桥梁与纽带，关系到学生专业基础知识体系的构建与后续专业课程的学习[4]，因此不宜采用全英语教学。然而，上海理工大学材料科学与工程学院近五年的教学实践表明，通过配备高素质的师资队伍，并采用有针对性的教学方法，完全有可能在不牺牲教学效果的前提下，兼顾传授专业基础知识与培养专业英语运用能力的教学目的。 首先，为了保证全英语授课教学质量，学院以具有多年海外留学经历的教师为骨干组成专业基础课的全英语教学团队，通过定期的教学研讨总结教学经验、相互取长补短，不断改进教学方法，提高教学效果。另外，学院通过邀请海外高水平师资来华授课、骨干教师观摩教学的方式，使教学团队成员获得了宝贵的全英语授课经验。材料学院经过近五年来的全英语教学团队建设，已形成一支以中青年教授为骨干、讲师为后备力量的教学梯队。考虑到三门课程教学内容的关联性，学院成立了全英语专业基础课教学协调组，由主管教学的领导担任组长，三门课程的负责人为组员，通过定期开会，协商不同课程间知识内容的划分，并针对每学期教学中遇到的新问题开展讨论，既避免了各课程授课内容的重复，又有效实现了不同课程间知识结构的连贯性。例如，当教学中涉及到先行课程有关知识时，教师注意梳理知识脉络，通过回顾先行课程基础知识的方式，逐渐引出后续课程的重点讲述内容。 其次，为了保证教学效果，全英语授课均采用小班化教学，每班学生人数控制在20人左右。小班化教学不仅有利于教师与学生的互动交流，根据学生的水平做到因材施教，并且可采用主题讨论等多种灵活的教学方法。在专业基础课程的全英语授课中，教师普遍采用启发性教学方法，注重激发学生的学习兴趣和参与课堂教学的积极性。例如，针对“材料工程基础”课程中的复合材料，可让学生列举所熟知复合材料的特点及用途，并进一步引导学生，通过查阅资料拓展对复合材料概念及其设计思路的理解。针对“材料结构与性能”课程中的力学性能，启发学生深入思考如何提高金属的综合力学性能及各种强化方法的微观机理。另外，对已讲授的教学内容，鼓励学生进行自我总结，在每一章节学习结束后，要求学生通过自由分组讨论的方式对重要知识点进行复习，并在课堂上对有关内容进行阐述和讲解，然后由教师和其他组的同学对讲述内容进行点评。通过以上方法的实施，可充分调动学生参与课堂教学及主动学习的兴趣。 再次，授课过程中我们综合采用了多种教学手段。针对学生阅读英文原版教材困难的现状，通过教师的精心备课，精练教学内容，突出教学重点；针对重点的概念和理论，通过反复强调、辅以中文解释的方式，帮助学生准备理解和掌握。课件制作时避免大段的文字描述，加入大量的图片、视频与动画，以直观图示的方式帮助学生克服语言障碍，加深对教学内容的理解。日常教学中，强调课前预习与课后复习的重要性，为了方便学生自主学习，我们为每门课程都建立了内容丰富的课程网站，为学生提供有用的知识与网站链接，并定期上传课件。每次上课前，教师都通过课堂提问等方式，回顾总结上次课讲授的重点内容，帮助学生强化记忆。 然后，全英语专业基础课程改变了传统的课堂教学评价方法，更加注重学生在教学过程中的课堂表现。除关注学生对知识技能的掌握，还关注他们自主学习、师生互动、团队协作、课堂问答及课后作业中的综合表现，即关注学生的整个学习过程。课堂表现的优劣在平时成绩中体现，占到课程总成绩的40%，从而改变了以往完全由考试成绩评价学生及教学效果的方法。 三、取得的成果与经验 材料学院成立五年来，一如既往地坚持开展专业课程的全英语授课，取得了一定的成绩与经验。目前，“材料科学与工程”专业的专业基础课程体系中的三门全英语课程均获得了上海市有关教学内涵建设项目的支持。其中，“材料科学基础”与“材料工程基础”先后获得上海高校示范性全英语课程建设项目的立项，“材料结构与性能”获得了上海市教委重点课程建设项目的资助。同时，三门全英语课程都被列为校级的专业核心课程。通过近几年的课程建设，我们在专业基础课程体系的完善、教学内容的规划、教学方法的改进与课程网站建设方面都取得了一定的成绩。 另外，在专业基础课开展全英语教学的基础上，材料学院进一步拓展了全英语教学专业课程的范围，陆续开展了“材料科学与工程”专业其他专业课的全英语教学，包括“现代材料分析方法”、“高分子科学基础”、“功能材料学”、“纳米材料学”、“复合材料学”等。通过上述专业课程的全英语教学实践，我们不仅向学生传授了专业知识技能，而且从学生开始接触专业即培养其专业英语的能力，因而获得了学生的认可与好评。我们相信，随着上海理工大学材料学院国际交换生与合作办学项目的开展，我们的全英语课程建设项目必将获得更大的发展空间。 材料科学与工程论文:常压烧结技术在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 摘要：常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中进行烧结制备致密的烧结块材，常压烧结工艺是目前应用最普遍的一种烧结方法。常压烧结工艺可选择的材料种类比较广泛，适用面比较广泛，所以常压烧结工艺广泛应用在材料科学与工程领域。本文主要讲述常压烧结工艺的原理和工程应用，并讲述常压烧结工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用，并对常压烧结工艺的未来发展趋势和发展方向进行分析和预测。本文作者认为应该在材料科学与工程专业教学实验中增加采用常压烧结工艺制备复合材料的实验课程。 关键词：常压烧结技术 材料科学与工程专业 实验教学 研究 应用 一、前言 在材料科学与工程专业的本科教学工作中，学生在高年级就开始学习材料科学与工程专业的基础课程和专业课程。其中在材料科学与工程专业课程教学中，在讲述材料的制备工艺方法中讲述过常压烧结工艺制备和合成复合材料。常压烧结工艺是制备金属陶瓷复合材料以及其他类型复合材料的主要方法。常压烧结工艺首先将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体，并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样，所以通过常压烧结工艺得到较高致密度的烧结制品。所以常压烧结工艺制造的烧结制品的致密度较高，力学性能较高。常压烧结工艺可以制备复合材料和梯度功能材料等。常压烧结工艺烧结速度慢，烧结时间较长，但是烧结温度较高，可以制备比较致密的烧结块材。采用常压烧结工艺可以制备复合材料等。常压烧结工艺制备复合材料由于具有可以达到净近尺寸成形的优势，常压烧结工艺可以根据工程需要制造形状复杂的烧结制品和零部件，所以常压烧结工艺能够广泛应用于工程领域中。在材料科学与工程专业的本科课程教学中，在材料加工工程和材料制备方法中都讲述过常压烧结技术。此外还可以将常压烧结技术制备复合材料作为一项实验教学内容安排学生进行实验，使学生认识和了解常压烧结技术制备复合材料的工艺过程。所以常压烧结工艺制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中得到广泛的应用。本文主要讲述常压烧结工艺的原理和工程应用，并讲述常压烧结工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用，并对常压烧结工艺的未来发展趋势和发展方向进行分析和预测。 二、常压烧结技术的原理和工程应用 常压烧结工艺首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体，并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中以一定的气氛压力下烧结制备致密的烧结制品，常压烧结工艺是目前应用最普遍的一种烧结方法。常压烧结工艺包括了在空气条件下的常压烧结工艺和某种特殊气体气氛条件下的常压烧结工艺。普通陶瓷材料一般是在氧化气氛下烧结，大气条件下的常压烧结在陶瓷生产中经常采用。对于在空气中难于烧结的陶瓷制品如透光体或非氧化物常用气氛烧结法。这种方法是在炉内通入气体形成所要求的气氛，使制品在特定的气氛下烧结。用这种方法可防止陶瓷材料在高温下氧化可直到促进烧结提高制品的致密度。常压烧结工艺属于在大气压条件下坯体自由烧结的过程。在无外加动力下材料开始烧结，常压烧结温度通常比较高。其中常压烧结工艺普遍采用的是高温烧结工艺，常压烧结工艺只需要高温烧结炉，所以制备工艺比较简单。常压烧结工艺烧结温度较高，可以制备比较致密的烧结制品。采用常压烧结工艺的工艺过程是，首先将粉末原料通过压力成型工艺制成所需要形状的预制体，此预制体具有一定的致密度，并将预制体放入到高温烧结炉中进行高温烧结工艺，在一定的烧结温度下保温一段时间得到致密度较高的烧结制品。常压烧结工艺可选择的材料种类比较多，适用面也比较广泛。采用常压烧结工艺可以制备各种复杂形状的烧结制品和零部件，所以常压烧结工艺在材料科学与工程领域有着广泛的研究和应用。 三、常压烧结技术在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 常压烧结工艺是首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体，并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中以一定气氛压力下烧结制备致密的烧结试样，常压烧结工艺是目前应用最普遍的烧结方法。常压烧结技术具有烧结温度较高，烧结时间较长，烧结效率高，可以实现烧结成型工艺，所以常压烧结技术主要用于制备金属陶瓷复合材料以及其他复合材料等。在材料科学与工程专业的教学课程中，其中材料加工工程和材料制备与合成方法讲述过常压烧结工艺。常压烧结工艺同粉末冶金技术一样都是材料的制备工艺技术。常压烧结工艺同样也是热加工工艺，常压烧结工艺是首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体，并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结试样坯体在高温烧结作用下形成致密的烧结体。在材料科学与工程专业课程的课堂教学中，有些专业课程中对常压烧结工艺只是作为了解，对于常压烧结工艺制备复合材料的具体内容和制备工艺步骤的研究和应用了解很少。所以就需要在材料科学与工程专业的实践教学课程中增加一些关于常压烧结工艺制备复合材料的实验课程。通过常压烧结工艺制备复合材料的实践教学活动可以使学生认识和了解常压烧结工艺制备复合材料的原理，制备工艺过程以及对经过常压烧结工艺后得到复合材料制品的物相组成，显微结构和力学性能进行研究，使学生通过对材料的制备与研究过程可以加深学生对材料科学与工程专业课程学习的认识和了解。对于本科学生的教学实践课程，可以在本科学生的本科专业课程设计和本科毕业设计过程中安排常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料的教学内容。例如采用常压烧结工艺可以制备金属陶瓷复合材料，先将金属陶瓷混合粉末通过压力成型工艺制成具有一定形状的预制体或坯体，并将成型的预制体放入到高温烧结炉中并通过高温烧结工艺并保温一定时间的常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料。通过常压烧结工艺制备致密的复合材料烧结块材。通过实验教学过程使学生认识和了解到常压烧结工艺制备金属陶瓷复合材料的制备工艺过程，提高学生对课程学习的认识和了解。使学生通过实验教学过程认识和了解常压烧结工艺制备复合材料的制备工艺原理，使用方法和制备过程，以及对常压烧结制备工艺得到的烧结制品的物相组成和显微结构进行分析和测试。常压烧结工艺可以制备复合材料和功能材料等。常压烧结工艺可以制备具有复杂形状的烧结制品或零部件，所以常压烧结工艺在工程领域得到了广泛的应用。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业化工原理实验的教学与思考 【摘要】化工原理实验是培养学生的科学研究能力、创新能力，分析和观察实验现象的能力，针对我院材料科学与工程专业化工原理实验课程的现状，通过教学模式改革、教学方式改革和教学内容改革等多手段提高学生的实验积极性和参与性，提高实验的教学效果。 【关键词】化工原理实验 实验教学 教学改革 一、材料科学与工程专业化工原理实验教学目的与要求 1.化工原理实验教学目的 该实验课程主要讲述化工原理中单元操作所涉及的各种设备，以巩固学生加深对化工实际生产的理解，由实验数据和实验现象得出结论并提出自己的见解，增强创新意识，同时，对学生的科学研究能力、创新能力的培养也起着十分重要的作用[1-5]。 2.化工原理实验教学要求 通过实际操作使学生验证有关化工单元操作的理论，熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程，掌握化工单元操作方法，培养学生从事实验研究的能力，其中包括：分析和观察实验现象的能力、正确选择和使用测量仪表的能力、利用实验的原始数据进行数据处理以获得实验结果的能力、运用文字表达技术报告的能力[4-5]。 二、化工原理实验中存在的不足 1.人数较多，仪器装置较少，学生动手能力受到限制，由于连年的扩招，每个班的学生人数基本都是35人以上，而实验仪器的台套数并没有增加， 7-8个学生用一台装置的现象非常普遍，个别学生根本没有机会动手操作仪器。 2.学生被动的做实验，完全按照实验书上的照搬照抄，“照单抓药”式的教学，学生花大量的时间写预习报告，来到实验室也不知道到底为什么做实验，怎么做实验。 3.学生工程实践性意识淡薄，不知道化工原理实验的重要性，只是为了学分被动的做实验，达不到理论联系实践的作用。 三、化工原理实验的教学改革与思考 1.化工原理实验教学模式的改革与思考 针对“僧多粥少”的问题的教学模式，材料科学与工程专业化工原理实验充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教学模式，分小班、小组教学，每一个小组为3-4人，每一位同学在实验中都有不同的分工， 比如过滤实验（恒压过滤），一个学生要负责压力阀、料浆阀、料液阀的畅通，一个学生负责记时，一个学生要看滤液量和记录，大家还要共同清洗滤布，倾倒滤渣，每组学生只有默契合作，才能将实验做完，这样就充分调动了学生的积极性、参与性和团队合作意识，老师再根据实验操作和小组合作进行现场打分，教学效果明显提高。 2.化工原理实验教学方式的改革和思考 每次课授课之前，给学时留20-30min的时间熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程，掌握化工单元操作方法，正式讲课时，以分组提问的方式让学生自己讲解工艺流程和操作步骤，以引导的方式把理论课本上讲解的内容和实际操作中遇到的问题相结合，比如传热实验（强化管传热），改变原来只做实验、测数据的单一教学手段，通过强化管的强化方法，引申到化工中常见的传热设备的改进方法，讨论如何从材料的角度降低成本，从传热的角度提高传热速率等，学生积极参与发言，各抒己见，当实验中出现的现象和理论不符时，引导学生从实验的源头到实验过程中分析误差，充分解决“照单抓药”式的教学模式。 3.化工原理实验教学内容的改革与思考 充分联系课本理论知识，让学生感觉化工原理实验非常实用。比如传热实验，告诉学生热电偶温度计的测温原理，温度计冷端温度补偿的含义，用电脑记录数据的方法，通过数据处理，双对数作图、线性回归等方法，了解计算机技术在化工原理实验中的重要性，实验结束后，学生要对实验数据进行处理，还要总结和分析，分析实验数据误差产生的原因等，根据实验报告上的数据处理为依据，数据处理主要以电脑处理为主，可以锻炼学生应用Word、Excel、Origin等办公软件的能力。 以上教学内容和教学方法的改革充分调动了学生的实验积极性，增强了工程观念，充分做到了理论联系实际。 材料科学与工程论文:地方本科院校材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式之初探 摘要：以我校的“专业综合改革、深度转型发展”为契机，构建并运行了我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式，对该模式下的实训内涵进行了探究，简述了该模式的运行效果，结果表明，该模式的运行既有利于应用型创新人才的培养，又有利于教师实践能力、服务社会能力提升，也有益于社会经济的发展。 关键词：人才培养；教学模式；转型发展；实践教学 湖南文理学院是一所1999年专升本的地方本科院校，被湖南省教育厅列为专业转型试点院校之一。湖南文理学院化学化工学院的材料科学与工程专业又是我校“专业综合改革、深度转型发展”的五个试点专业之一。专业转型的目的就是使专业教育要更好地满足人才培养目标实现的需要，为培养高质量的人才提供合适的软、硬环境。近几年来，我们从人才培养的目标定位、体制机制建立、培养模式探索、培养方案设计、教学内容与方法改革、师资队伍建设、实训基地建设等诸多方面，进行了较为系统地研究与实践，取得了较好的成效。本文旨在对我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式进行探讨与交流，有关其他方面的研究，我们将另外报道。 一、我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的构建 “3+1”模式是将本科生的学习分成两个时段，第一时段也就是大学期间的前三年，学生在学校接受基本理论课程、基本实验课程学习。为了更好地实施“3+1”模式，在第一时段的专业理论课程教学中，加大了课程设计训练力度。原来的材料科学与工程专业培养方案中，只有一些专业基础课程设置了课程设计训练环节，而专业课的课程设计在培养方案中并没有体现，这样导致学生在学习了专业知识后，不知道如何利用所学的知识来分析和解决具体的专业工程技术方面的问题，建立不了专业工程意识。我院的材料科学与工程专业人新的才培养方案中，要求在与地方经济联系紧密的专业课程中必需增设课程设计环节与创新训练内容，加大课程设计与创新训练力度，突出专业知识应用。一是要增加课程设计门数，如增加了《高分子合成工艺学》、《高分子材料加工工艺学》、《无机材料制备》、《无机材料生产之工厂设计》等课程的设计，每门课程设计的教学时数为2～3周。二是要增加专业综合创新实验，实验时数为3～5周。综合创新实验不拘于哪一门课程，目的是为了提高学生专业知识综合运用能力。创新实验在老师的指导下进行，为了提高学生的学习积极性，创新实验研究内容可以由指导老师提出供学生选择，学生也可以与指导老师共同讨论提出研究课题。通过综合创新实验，提高学生对材料专业知识的整体把握能力、利用专业知识分析问题和解决问题的能力[1，2]。 第二时段也就是最后1年，将生产实习、毕业实习、毕业论文及设计结合在一起，在校内外进行集中实训。课程体系分为大类基础课程平台、专业课程平台和专业特色课程平台。整个课程体系中，实践环节58个学分，占整个课时的35.4%，其中，集中实践有军事训练、金工实习、认识实习、创新实验、生产实习、毕业实习、毕业论文等。为了提高学生的实践技能，材料科学与工程专业课程体系中，学生在校内外基地集中训练的时间为40周。课程结构分类与学分分配如表1。 我院2009年版、2012年版的材料科学与工程专业人才培养方案，比较注重学生学术研究素质的培养，而对学生的实践能力的培养方面相对弱了些。“3+1”模式的运行，既保证了学生的人文素质教育，扩展了学生的知识视野，又保证了学生的专业基础知识教育，使学生具有扎实的专业知识功底，特别是加大了学生创新能力、实践能力的培养力度，保证学生有较充足的时间，在实践中学习，在实践中训练，在实践中思考，在实践中创新，为使学生成为“卓越工程师”打下坚实基础。 二、我院材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的实训内涵 根据专业转型发展的需要，我院建立了校内外系列专业实训基地。在校内，在学生创新训练方面，建立了“湖南省材料科学与工程大学生创新训练中心”一个，依靠学院现有的七个省、市、校级科研平台及我院与企业联合组建的近二十个实验室，可以较好地对学生进行创新训练；在学生实训模拟方面，我院建设了无机材料生产模拟线2条（陶瓷生产模拟线1条，无机粉体生产模拟线1条）、高分子材料加工生产模拟线4条（塑料吹瓶生产模拟线1条，塑料制袋生产模拟线1条，塑料制管生产模拟线1条，模压成型生产模拟线1条）、新材料应用生产模拟线1条（动力电池装配模拟线）、树脂生产模拟线1条、化工工艺示范线六条。在校外，重点建设了六个与校内生产模拟线相对应的生产实训基地，其支撑企业如下：湖南金帛化纤有限公司、常德力元新材料有限公司、湖南中锂新能源材料有限公司、湖南邓权复合材料管业有限公司、湖南南方水泥有限公司、湖南陶瓷集团公司。在基地的构建过程中，明确了支撑企业、学院与学院教师、学生三方面的义务与职责、任务与工作内容、目的要求与权益；学院与相关企业共同编制实践教学计划与评价指标体系、拟定实践教学环节与形式、组织编写教学纲要与内容；企业与学院共管实践教学基地。 通过“递进式”实践训练方式[3，4]，使学生先在校内进行为期半年的专业基础实训、工业模拟实训、创新实训，然后，学生必需在二个企业呆半年时间，了解企业的生产原理、生产工艺与设备、生产的关键技术与配方、原材料及产品的技术标准与检验方法、安全生产知识、企业管理体制与运营机制、企业在行业中的地位与技术水平、技术发展趋势与产品应用前景，熟悉生产操作，掌握操作技能，提出革新要点，进一步可做针对性的创新设计、创新性研究工作。学生在每个企业具体的课时安排如下：生产工艺与设备课6学时，生产原理、关键技术、配方介绍课6学时，原材料与产品标准、检测方法课6学时，三级安全教育课2学时，企业文化、经营管理、运营机制课2学时，企业研发与创新课2学时，现场集中介绍2学时，即企业授课1周，师徒式教学与实践训练8周，总结与交流1周。学生在二个企业的时间共计二十周。 三、运行“3+1”人才培养模式之成效 我院的材料科学与工程专业“3+1”人才培养模式的运行主要带来了三个方面成效。一是增强了学生的大工程意识、理论联系实际的意识，提高了学生的实践能力、创新能力，缩短了大学毕业生服务社会的“熟化期”。二是提高了教师教书育人的本领与水平以及服务社会的能力。“3+1”模式的运行，不仅学生有大量的时间和较多的机会接触实践，而且也大大增加了教师深入社会实践的时间与机会，扩展了教师的视野，使教师对相关知识有更深入地理解，与此同时，教师可获得应用性研究课题，针对性地开展研究。三是企业受益。一方面，学生顶岗实习，在学生得到经济收益的同时，企业也降低了人力成本；另一方面，企业可充分利用高校的人才资源、信息资源、实验室及仪器设备资源为企业技术进步及企业发展服务，近五年来，湖南文理学院的化学化工学院已助推十余家企业成功上市或成为高新技术企业或成为行业规模企业，联合企业申请专利近50件，鉴定成果近20项，鉴定成果中有90%达国内领先水平，还有的成果被鉴定为国际领先水平，成果转化产生了30余亿元的经济效益，显著地促进了地方的经济发展。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业实验教学改革探讨 摘要：实验实践教学是培养工科学生的动手能力的重要教学环节。但因为多方面的原因，国内很多工科高校在这一环节出现弱化的趋势。在这方面急需进行改革予以对本科教学的实践环节进行改革完善。本文以本学院的实验、实践教学体系的改革经验为基础，提出对材料科学与工程专业本科实践教学环节进行改革的方案进行总结探讨，为兄弟院校的相关专业提供借鉴和参考。 关键词：材料科学与工程；实验教学；教学改革 一、引言 实验实践是工科学生培养创新能力的最重要环节。一般大学本科教学期间，学生实践能力的培养主要靠教学实验、实习和毕业论文/设计三个环节来完成。其中毕业实习是学生进入生产实际、了解生产实际的一个非常重要的环节，对培养工科学生的动手能力、工程能力至关重要，然而，目前毕业实习是各高校所遇到的一个重要难题：一是经济上的原因，一般高校都难以拿出大笔实习经费资助学生驻在企业进行生产实习。二是企业积极性不高，学生实习不能动手等种种原因，使毕业实习效果不理想。这势必影响工科院校学生的教育质量，目前国内各高校都在积极想办法解决这一问题。然而，这一问题不是短时间能解决好的，在这样的背景下，一方面，对外我们要积极寻求稳定的、适合高校本科专业进行生产实习的合作单位进行长期合作，这是长远的解决途径；另一方面，对内我们应做好实验教学的调整和改革，通过高校自身实验教学改革，大力加强和调整实验教学毕业论文/设计环节的内容，来弥补生产实习过程不足的这一缺憾。面对21世纪，对于高校材料科学与工程专业而言，必须通过这样的改革途径，建立符合材料科学与工程学科发展规律，适应本校办学实际的实验教学体系，培养学生的工程能力和创新能力[1，2，3]。 二、注重课程体系建设，整合优化实验课程内容 1.注重实验课程设置的科学、合理和完整性。材料科学与工程专业的专业课程设置中包括专业基础课、专业课、专业选修课等内容，这些课程基本都设置有实验内容，但有些实验课程内容的设置彼此间没有很好地协调与配套，有的甚至有重复。比如，对X射线内容的学习，专业课《晶体学》、《材料研究方法》、《无机材料测试技术》等课程均有与X射线衍射检测技术相关的实验内容，目前在内容设置上很多高校都有重复的现象。因此，考虑三门专业课的课程特点，每门课程的实验内容调整应各自有所侧重，彼此协调配套，设置科学合理，可以让学生由浅入深，逐渐达到对X射线检测这一专业检测技术有很深入的了解和应用的目的。所以，要对这些专业的实验课程进行科学、完整、合理优化。 2.强化专业基础实验。专业基础实验在工科类课程设计中有着重要的地位，它使学生对专业课程的理解和专业实践能力的提高起着基础的、承上启下的作用。我们在进行材料科学与工程专业实验课程体系建设时，提到一个重要的培养目标，就是将材料科学与工程专业的本科生作为材料工程师和研究型人才来培养，他们应具备相应的材料生产、制备、材料研究和材料分析检测的知识和能力。需要在本科教育过程中结合本专业的特点，加强相应基础实验项目训练。如，将水泥、玻璃、陶瓷、耐火以及新型建材等领域的原料处理、制备工艺、分析检测等内容融入到实验教学中。使这些相关行业的基础实验内容所占比例加大，为以后学习相关专业实验的操作与理解打下坚实的基础。 3.增加综合、设计性实验数量，减少演示、验证性实验。目前演示性、验证性实验内容一般都是由教师演示，学生观摩，或观摩后由学生动手按照老师演示和叙述自己操作一遍。这类实验主要是训练学生对一些实验仪器、实验原理、实验方法的熟悉和掌握，而对科学方法的探索、独立思考、自主创新等方面的训练则相对欠缺。因此，这种按部就班、照方抓药式的演示性、验证性实验过多，不容易引起学生对科学实验和探索的兴趣，不利于培养学生独立思考和自主创新的能力。因此，需要在实验课程设置时对其数量应进行合理控制，选取具有代表性的实验内容开设就行；同时，也应对演示性、验证性实验内容和形式进行改进，在其中合理融入探索性和研究性的内容，使学生在验证、操作的同时达到对基本知识、技能的系统化、完整化理解。如，我们在设计粘土交换容量测试实验时，每组学生除了按照验证实验的步骤测试完老师指定的粘土外，再测试一种特性未知的粘土，让学生们自己处理实验中可能出现的和已知粘土不同的实验现象，比较各自的实验结果，总结粘土交换容量测试过程会出现的问题，以及相应的改良方案。 4.加强实验内容间的衔接，减少重复性实验。目前，由于仪器设备条件的限制和课程体系设置的原因，各专业课实验项目的设置都比较独立，再加之各课程教学小组之间的协调、沟通相对欠缺，因此，对不同课程之间的实验项目设置时会有重复或相似的现象。比如，我们学院的《无机材料检测技术》、《材料研究方法》等几门涉及材料分析检测技术的课程在设置实验教学项目时有部分实验内容有重复或相似现象。为此，我们在选定实验内容时首先会了解学生所学的其他实验课程，对里面有重复或相似的地方进行修改或删除。同时，可以增加一些相应专业方向的适应性实验内容，比如，水泥专业的学生，增加一些水泥行业生产实际中常见的检测实验内容。 5.增加探索性、研究性实验。通过上述对实验项目进行优化整合之后，实验实践教学在学时数安排上相对合理宽松，这为在课程教学进度中增加探索性、研究性综合实验项目成为可能。如我院学生自己设计的建陶厂抛光废料的综合利用的实验项目，首先让学生对建陶厂的生产情况进行调研，使其对这一行业的生产情况有大致了解，然后再设计不同的废料利用方案，学生们可以分组进行，让他们在实验中互相交流，彼此评价出相对合理可行的利用方案。这一实验项目的推出很受学生好评，学生积极性空前提高。学生依次实验项目内容为主体组成研究团队，多次获得国家级的经费资助。此类实验使教与学、学与解决实际问题融为一体，能充分发挥学生的智慧，为他们进行自主创新训练提供实践平台。 6.有计划地推进实验室开放。实验室开放对提高学生的知识创新能力具有促进作用。应该逐步地推进实验室的开放程度，学院逐渐从经费、师资等方面为有创新欲望强的学生提供尝试的平台，让其在相关教师的指导下，自己提出研究问题，自己拟订实验方案并动手开展实验研究，这样让那些有科研天赋的学生能迅速脱颖而出[4]。 三、改进实验教学方法 理想教学效果和目的的获得，除了需要科学合理设置实验项目外，实验教学方法的影响也不容忽视。现阶段，我国高校实验教学方式主要是以教师为中心的传授模式，学生反馈的意见普遍认为，做完实验后收获不大，教师对学生实验成绩和教学效果的评价也较为难。因此，改进教学方法对于提高专业课程教学水平和人才培养目标的实现具有重要意义[5]。 1.改进实验教学过程。将以前由教师准备实验的做法，改变为以学生为主体、学院实验中心针对本科生由学院出资长期设置八个实验助教岗位，由热爱科学实验、科研素养好、动手能力强的大三、大四的学生担任。实验课程开始前，由教师提供实验指导书，仪器、试剂的准备由实验助教组织上课的学生分组、独立地完成，教师只负责监督指导。这样可以让每个学生从实验准备阶段就开始对即将进行的实验内容有所了解。教师在实验讲授时尽量不讲述具体的实验步骤和过程，只强调实验过程中的关键环节、注意事项，把时间留给学生自己思考。教师负责在学生实验过程中按小组轮流巡视、观察、指导学生注意操作方法的规范，及时纠正实验中发现的问题，保证每个学生实验操作水平基本达标。 2.改进实验考核指标的改革。实验教学效果和实验教学考核的方法是主要依据实验报告，结合学生平时实验堂表现来进行。由于学生平时实验课堂表现考核难以把握和量化，所以目前对实验教学效果和考核的方法大多依据实验报告。而实验教学是一个多因素的过程，仅凭实验报告作为评定学生实验成绩的好坏，显然不尽合理，因为，这样并不能完全反映出一个学生的真实成绩。所以需要改进学生课堂表现评价，对这一点，我们学院也正在积极尝试各种办法。对于那些设计性、解决实际问题以及学生自主创新性的实验内容，应单独设立评价标准。 四、结束语 实践环节是高校工科学生教学环节中非常重要的环节，它包括课程实验、实习和毕业论文/设计环节。本文仅针对目前高校生产实习逐渐下滑的背景下，对实验课程体系内容进行改革进行一些初步探讨，以希望高校一方面对外继续加强生产实习单位的建设，逐步建立长期稳定的生产实习基地；另一方面对外加强和调整实验教学环节的内容，弥补暂时实践教育环节的不足，从而继续保持或增强工科学生的创新能力的培养，为国家培养出更多更优秀的工程技术人才。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业特色培养方向设置的探讨 摘要：针对专业现有培养模式与学生就业之间存在部分错位缺陷，材料科学与工程专业以专业特征为基准，面向就业市场，以学生为本，灵活设计专业培养方向，拓宽了就业渠道。通过构建特色培养方向课程体系，改革教学方法、手段，加强师资队伍建设等措施，实现专业共同性与特色方向专长化的有机统一，探索出了紧跟行业发展的专业人才培养模式。 关键词：材料科学与工程专业；设置；专业方向；学生就业 贵州省是航天航空产品生产研发基地集中地区。近年来，随着先进制造业引进涌入，对材料学科专业相关从业人员的需求量大为增加。然而，贵州大学材料科学与工程专业的设置是以传统金属材料方向为主，与高新制造业对材料压力加工、材料质量检测方面的人才需求有些错位。单一专业方向培养模式，与社会需求和行业发展分工明确细化显得不适应、脱节。学生不能根据自己的兴趣、个性、就业愿望选择专业方向，制约了学生的多样化、个性化发展及创新能力的培养[1-4]。此外，贵州师范大学、贵州理工学院等区域高校也相继开设材料类学科专业，使得本地区材料学科毕业生数猛增，就业压力增加，就业渠道必须拓展。 为了解决材料科学与工程专业人才培养模式不能完全满足市场对人才个性化、多样化的需求问题。依据贵州省材料产品制造业的发展现状和趋势，以及材料科学与工程专业学生就业市场现状。材料科学与工程专业以专业特征为基准，面向就业市场，以学生为本，灵活设计金属材料、压力加工以及材料检测及表征三个专业特色培养方向。通过构建方向课程体系，教学内容，教学方法、手段改革，加强师资队伍建设，坚持知识、能力及素质协调发展，有针对性地着重培养学生创新能力和创新精神，强化学生多样化、个性化发展，拓宽就业渠道。 一、特色专业方向课程设置 广泛进行调研，重点了解金属制造行业对人才知识、素质、能力的要求。我们按“通识公共基础+夯实大材料学科基础+明确专业专长方向”的方式实施材料科学与工程人才的培养，确定了具备相同口径的通用基础知识课程群和材料科学与工程专业核心课程群，为专业方向课程的学习奠定基础。学生根据社会需求和个性特长，自主选择专业方向，以满足学多样化、个性化发展需求。 通用基础知识课程群主要包括公共基础与人文素养等课程，重点培养学生文化素质、身体素质、思想品德素质。专业基础课是课程体系的中心组成部分，紧密围绕材料学科专业共性特征和人才培养目标设置，是三个专业方向共同开设的课程。避免课程间内容重叠，整合《固态箱变》、《金属热处理》、《热处理新技术》三门课程课程为一门核心课程――《热处理原理及工艺》，构建以《材料科学基础》、《材料力学性能》、《材料分析方法》等课程组成的专业核心课程群[5]。便于学生掌握有关材料制备合成、组织结构、性能和使用效能等四要素构成的材料学科共性基础知识规律。 专业方向课程群体与社会需求密切联系，有不同特色的专业方向实用性课程群。金属材料专业方向有《金属材料学》、《钢铁冶金概论》、《有色金属合金》、《复合材料》、《高温合金》、《航天材料》、《模具材料》等课程。压力加工方向有《材料成型工艺》、《轧制工艺学》、《挤压与拉拔》、《塑性成形数值模拟技术》、《锻压设备与工艺》、《快速成形技术》等课程。材料检测及表征方向有《材料性能测试技术》、《材料工业分析》、《无损探测》、《超声检查》、《涡流检测》、《常用检测设备与维修》等课程。 二、专业方向实践教学设置 材料科学与工程实践教学践行“理论教学与实践教学并重，更加注重实践教学，偏重专业方向”理念。改革传统实习教学模式，认识实习围绕实习基地的制备（压力加工）-检测-装配流程组织展开，学生初步掌握材料制备-组织结构-性能-使用效能为主线的科学研究方法。生产实习则各自偏重金属材料、压力加工、检测与表征专业方向，身临其境，与社会沟通，培养学生综合应用专业知识解决相应的专业方向领域中的生产实际问题。近年来，本专业实验室采购了透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等大型精密仪器和实用设备，构建冶金制备、压力加工和测试与表征实验平台，为培养不同专业方向学生的创新意识和实践能力奠定了坚实基础。按照自编的《材料科学与工程专业实验教程》指导教材，以“课程综合性实验、专业方向综合性实验、专业综合性实验和创新创业实践应用开放性实验”分层次逐步深入展开。毕业论文环节实行导师制，采取自主挑选导师、过程互动的方式，激发学生研究创新的兴趣，理论联系实践，培养学生的实践认知和创新能力，保证高质量的毕业论文。近几年共有10余篇本专业学生毕业论文获学校优秀论文奖励。 激励学生参加著名专家和企业家讲授高水平专业讲座，让学生了解专业方向前沿发展动态，新成果、新理论、新技术、新产品和新理念，拓宽学生的专业视野。鼓励学生自由选题， 自主设计方案，申报大学生创新实验项目。在导师指导下，独立完成制备（加工）、检测、表征、分析实验过程。推荐优秀学生参加全国金相、节能技能大赛，提高学生主动学习兴趣，并充分展示学生创新意识和创新能力。近年来获国家级、省级、校级大学生创新实验项目及SRT项目10余项，国家级节能大赛获奖3项。 三、教学方法、手段改革 课堂教学中重视以学生为主体的教学原则，采用多媒体、科研成果案例、小组讨论、精品课程交流平台网络等方法，将繁杂的概念、原理，产品制备过程，微观组织结构以及性能检测过程、检测设备操作和维护过程等以形象化、动态化、具体化的形式，逐步深入，侧重向各专业方向学生讲授，利于提高学生学习的主动性和兴趣，以及培养学生创新和批判性思维能力。《材料科学导论》实行双语教学，学生阅读翻译外文文献的能力明显提高，有利于了解全球材料学科的前沿科研状态和知识。在实践教学改革中，材料科学与工程专业各方向充分发挥学院与企业的科研实践优势，拓宽就业渠道。从时间、教学内容以及管理措施上保证“以科研促进教学，更好地培养学生的创新能力和工程实践能力”[6]。我院于2011年开始与台湾义守大学合作办学，材料科学与工程专业各方向选派1～2名优秀学生到该校学习，这将进一步探索出国际国内合作办学之路，给本专业更多优秀学生优化知识结构、开阔学科视野提供跨校学习平台。 四、加强师资队伍建设 贵州大学材料科学与工业专业经过60多年的专业建设，储备了大批的材料学科专家学者和宽厚的工程学术文化底蕴。近几年，经过贵州大学品牌专业、省级示范性专业、国家一类特色专业，以及重点学科、硕士点、博士点授予专业建设，采用传帮带培养、引进、进修提高等方式，建立了一支教学、科研兼容，结构合理，爱岗敬业，勇于创新的专业方向教师队伍。目前本专业共有教师15人，其中教授6人，副教授6人；博士5人，硕士5人。35岁以下教师全部在读博士。本专业青年教师全部到省级材料结构与强度重点实验室兼职，掌握大型检测与表征仪器的操作和维护，为师生展开科研教学提供了技术便利。与贵州南方汇通、安大集团公司等校外实习基地建立了长期师资培养机制，以解决不同性质的企业生产问题为契机，与培养学生并举，为各专业方向师生提供了科学研究和工程实践的条件，目前有三位教师在这些企业攻读博士后。加强教师队伍团队合作，鼓励教师教学与科研并重。目前，本专业教师发表相关教研论文30余篇，出版教材《材料科学基础》、《金属材料学》、《材料科学》、《材料科学与工程专业实验教程》等4部教材。《材料科学基础》获评省级精品课程，《材料力学性能》获评校级精品课程，带动了本专业方向课程的建设。 五、结论 与时俱进，贵州大学材料科学与工程专业紧跟材料制造业发展趋势和用人市场需求，及时调整专业特色培养方向，不断深化构建特色培养方向课程体系，改革教学方法、手段，加强师资队伍建设等措施，逐步实现了专业“宽专业、厚基础、高素质、重实践、强能力”与培养方向专长化的有机统一，不仅弥补了现有专业培养模式的不足，而且也满足了学生多样化、个性化发展的需求，提升了学生就业市场竞争力。最近几年，材料科学与工程专业学生就业率一直名列贵州大学前茅，获得2011―2013年全校就业率一等奖，已呈现出学生就业自信、社会欢迎的良好互动局面。 材料科学与工程论文:原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 摘要：本文主要讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程，并详细讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用，以及原位反应自生法的研究发展趋势。原位反应自生法广泛应用在制备金属基复合材料、金属陶瓷复合材料等方面。本文作者认为原位反应自生法制备复合材料可以应用在材料科学与工程专业的教学实践中，应该增加一些原位反应自生法制备复合材料的实验课程，从而提高实践教学质量。 关键词：原位反应自生法 复合材料 材料科学与工程专业 实验教学 研究 应用 一、前言 在材料科学与工程专业的本科教学工作中，本科学生在高年级就开始学习材料科学与工程专业的基础课程和专业课程。其中在材料科学与工程专业课程教学中，在讲述材料的制备工艺方法中讲述过原位反应自生法制备复合材料。原位反应自生法是制备金属基复合材料，金属陶瓷复合材料，以及金属间化合物/陶瓷基复合材料的主要方法。原位反应自生法是在一定条件下通过化学反应在基体内原位生成一种或几种增强相从而达到强化的目的。这种方法可得到增强体颗粒尺寸细小，热力学性能稳定，界面结合强度高的复合材料，是一种很有前途的颗粒增强复合材料制造工艺。原位反应自生法制备复合材料由于具有可以达到净近尺寸成形的优势，所以能够广泛应用于工程领域中。在材料科学与工程专业的本科课程教学中，在材料加工工程和材料制备方法中都讲述过原位反应合成技术。此外还可以将原位反应自生法制备复合材料作为一项实验教学内容安排学生进行实验，使学生认识和了解原位反应自生法制备复合材料的工艺过程。所以原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中得到广泛的应用。本文首先讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程，并讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中的研究和讨论。并对原位反应自生法制备复合材料的未来发展趋势进行分析和预测。 二、原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程 为了克服传统方法制备的复合材料存在增强体颗粒尺寸粗大，热力学不稳定以及界面结合强度低等缺点，出现了原位合成技术，即在一定条件下通过化学反应在基体内原位生成一种或几种增强相从而达到强化的目的。原位自生法是通过原料粉末中的某些化学反应生成所需要的反应产物并通过热压烧结工艺制备出复合材料试样。原位反应自生法可得到增强体颗粒尺寸细小，热力学性能稳定，界面结合强度高的复合材料，是一种很有前途的颗粒增强复合材料制造工艺。目前报道的原位合成技术主要有原位反应热压烧结技术，原位复合技术，定向氧化技术，熔体浸渍技术，反应结合技术及自蔓延高温合成技术等。定向氧化合成技术是利用放热反应在金属或金属间化合物基体中原位分散金属间化合物或陶瓷颗粒或晶须的原位复合技术。原位自生法是通过反应物之间的反应生成所需要的反应产物并通过热压烧结工艺实现致密化。原位合成法是利用化学反应在原位生成补强组元-晶须或长径比较大的晶粒来补强基体材料的制备工艺。原位合成法主要具有如下优点：简化工艺，降低材料成本，实现特殊显微结构设计和获得特殊材料性能，具有很好的热力学稳定性。金属间化合物/陶瓷基复合材料的制备方法主要有原位复合技术和定向氧化技术以及原位反应热压烧结工艺。可以采用原位反应热压烧结工艺制备金属间化合物/陶瓷基复合材料。原位复合技术是由于金属间化合物反应的形成热相对较低，因而采用自蔓延燃烧时系统不易达到较高的绝热温度，故一般采用原位复合技术制备和合成复合材料。原位复合技术是利用放热反应在金属或金属间化合物基体中原位分散金属间化合物或陶瓷颗粒或晶须的原位复合技术。传统的方法是将粉末压坯在恒定速率下加热到可使反应自发的产生并在整个混合物中处处发生反应。定向氧化技术是定向金属氧化工艺可用于制备金属基复合材料。原位反应热压烧结工艺是将原位反应和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料。 三、原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用 原位反应自生法主要用于制备金属陶瓷，金属间化合物，金属间化合物/陶瓷复合材料等。在材料科学与工程专业的教学课程中，其中材料加工工程和材料制备与合成方法讲述过原位反应自生法。原位反应自生法同粉末冶金技术和液相烧结技术一样都是材料制备技术。原位反应自生法同样是热加工工艺，原位反应自生法涉及到反应物高温化学反应制备产物的过程。在材料科学与工程专业课程的课堂教学中，在有些专业课程中原位反应自生法只是作为了解，对于原位反应自生法制备复合材料的具体内容和制备工艺步骤的研究和应用了解很少。所以就需要在材料科学与工程专业的实践教学课程中增加一些关于原位反应自生法制备复合材料的实验课程。通过原位反应自生法制备复合材料的实践教学活动可以使学生认识和了解原位反应自生法制备复合材料的原理，制备工艺过程以及对经过原位反应自生工艺后得到的金属基复合材料烧结制品的物相组成，显微结构和性能进行研究，使学生通过对复合材料的制备与研究过程可以加深学生对材料科学与工程专业课程学习的认识和了解。对于本科学生的教学实践课程，可以在本科学生的本科专业课程设计和本科毕业设计过程中安排采用原位反应自生工艺制备金属基复合材料和金属陶瓷复合材料的教学内容。例如采用原位反应自生工艺可以制备金属陶瓷复合材料，先将金属陶瓷粉末通过压力成型工艺制成坯体，并通过原位反应自生工艺和高温烧结工艺制备金属陶瓷复合材料。高温烧结工艺可采用常压烧结工艺，热压烧结工艺和放电等离子烧结工艺以及热等静压烧结工艺。采用原位反应合成工艺可以制备金属间化合物/陶瓷基复合材料，通常先将金属间化合物粉末和陶瓷粉末通过压力成型过程在一定压力下压制成具有一定形状和致密度的预制件，通过原位反应自生法和高温烧结工艺形成金属间化合物/陶瓷基复合材料。高温烧结工艺可采用常压烧结工艺，热压烧结工艺和放电等离子烧结工艺以及热等静压烧结工艺。有时将原位反应自生法和热压烧结工艺相结合制备致密的复合材料烧结块材。通过实验教学过程使学生认识和了解到原位反应自生法制备金属陶瓷复合材料的制备工艺过程，提高学生对专业课程学习的认识和了解。使学生通过实验教学认识和了解了原位反应自生工艺制备复合材料的制备工艺原理，使用方法和制备过程，以及对得到产物的物相组成和显微结构进行分析和测试。原位自生法可以制备金属基复合材料，金属陶瓷复合材料等。采用原位反应自生法可以制备颗粒增强的金属基或陶瓷基复合材料。 原位反应自生工艺制备复合材料涉及到反应物在高温下发生化学反应生成反应产物的过程，原位反应合成技术操作过程比较简单，对设备要求较低，只需要高温烧结炉，可以进行现场操作，因此可以作为本科学生的实验课程教学内容，可作为材料科学与工程专业课程的辅助教学实验，也可以作为本科专业课程设计和本科毕业设计教学内容。使学生通过实践教学来加深对材料科学与工程专业课程的认识和掌握。使学生认识到金属基复合材料的制备过程以及金属陶瓷复合材料的制备过程等，并使得学生对原位反应自生法得到的烧结制品进行分析和测试，使学生对材料的分析和检测水平有较大的提高。对于拓展学生的知识面有很大的帮助。为本科学生以后的本科专业课程设计和本科毕业设计打下坚实的实验基础。 四、原位反应自生法制备复合材料的未来发展趋势和应用 原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程领域有着广泛的研究和应用。原位反应自生技术由于制备工艺简单，成本较低，对设备要求较低，只需要高温烧结炉，所以被广泛的应用到金属基复合材料，金属陶瓷复合材料，金属间化合物/陶瓷基复合材料等的合成与制备中。利用原位反应自生法可以开发新型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料以及金属间化合物/陶瓷基复合材料。采用原位反应自生技术可以开发出很多种类型的金属基复合材料和金属陶瓷复合材料。所研究和开发的材料种类也逐渐增多，应用范围也越来越广泛。原位反应自生技术在材料科学与工程专业教学与实践中也得到广泛的推广和应用，原位合成技术已经成为材料科学与工程专业实践教学课程进行的实验内容。所以本文作者认为应该在材料科学与工程专业的教学实践中增加一些采用原位反应自生技术制备复合材料的实验课程。 五、结论 本文主要讲述原位反应自生法制备复合材料的原理和制备工艺过程，并详细讲述原位反应自生法制备复合材料在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用。原位反应自生法广泛应用在制备金属基复合材料，金属陶瓷复合材料等领域中。本文作者认为原位反应自生法制备复合材料可以应用在材料科学与工程专业的教学实践中，应该增加一些原位反应自生法制备复合材料的实验课程，扩大学生学习的知识面，提高学生的认识了解能力，从而提高实践教学质量。通过原位自生法制备复合材料的实验教学过程提高学生的知识水平和认识能力。 材料科学与工程论文:材料科学与工程专业英语教学改革思考 摘要：专业英语教学是继传统英语教学之后，提高材料科学与工程专业大学生对本专业英语应用能力的重要手段。本文通过对现行专业英语教学现状进行分析，针对目前教学中存在的问题，探讨今后教学内容及教学方法，着重培养学生专业外语的自学能力及应用能力。 关键词：专业英语；材料科学与工程；教学改革 1. 专业英语教学现状 专业英语是一门综合性较强的课程，即包括基础英语的基本知识又包含了特定专业的专业知识，因此其既具有语言教学的规律性又具有专业教学的规律性[1]。但目前，专业英语教学任务分散在各个学院，专业外语教师师资力量较薄弱，而且专业外语课时少，很难实现科技英语系统教学[2]。而学生从基础英语教学模式一下子转变为专业英语教学模式，面对大量复杂的专业词汇及长句、难句，同学们初学时不易掌握，不会进行长句结构分析，不会词性的转换及词序的灵活处理，因此翻译课文经常不能表达原意。而且，一般专业英语课程开设在第六学期，此时同学们刚刚接触本专业基础课程，对专业知识和技能的理解和掌握有限，因此对于教材中一些专业性很强的知识很难理解，学生掌握起来较吃力而使其失去学习兴趣，课堂中形成了老师为主的翻译模式[3，4]。由于缺少了对科技英语体系的系统学习部分，同学们对科技论文的结构及撰写格式不甚了解，在毕业设计环节，本科生撰写英文摘要等方面的表现很差。 为了提高材料科学与工程专业学生的专业英语水平，本文从教学内容及教学方法上进行了一系列探索，力求提高学生专业外语的自学能力及应用能力。 2. 教学内容改革 目前，材料科学与工程专业选择的专业英语教材主要内容包括水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料等传统工程材料的制备原理及工艺，专业性很强，部分内容因为学生未接触本专业课程，缺乏专业背景而很难理解。因此。针对本专业学生的实际情况，在充分调研国外相关教材的基础上，将国外原版教材中过于水泥、玻璃、陶瓷及耐火材料的精华部分作为课堂教学的一部分，让同学们掌握科学、客观、较标准的英文表述习惯，而内容和难易程度则与专业知识结合紧密，以各种材料概述、制备工艺、性能及应用为主，不再涉及一些专业性太强的理论知识。课程中除了讲解专业知识外，在课程绪论部分给学生一个过渡，让学生了解专业英语与基础英语之间的区别以及专业英语句式结构的特点，使学生能够对专业英语的语法结构有一个大致的了解。同时，为了提高学生科技论文查阅及写作能力以及国际交流能力，教材中将设置有关专业论文结构与撰写的章节。 3. 教学方法改革 专业外语课时设置都较短，一般为32～48学时，在短短的32学时内，要求学生“听、说、读、写”全面发展几乎是不可能的。因此，课内教学主要仍以“能读会写”为主要教学目标。但教学方法将不再以教师为主角，改变原来“老师讲、学生听”这种填鸭式的教学方式，通过翻转课堂，让同学们走上讲台，完成课文的翻译及讲解过程。老师主要负责专业词汇的讲解及引伸，扩展同学们的专业词汇，通过讨论对同学们在翻译过程中产生的问题进行纠正及讲解，剖析复杂长句及难句的句式结构。结合目前同学们专业外语学习现状，将在课堂上引入大量的科技外文文献，使同学们掌握其主要结构及撰写要求，重点培养同学们掌握本专业论文英文摘要的撰写。 专业外语听说能力的培养同样至关重要，而且培养过程需要一个长期的过程，并非通过 一两次课堂教学就能一蹴而就，因此，这部分能力的培养主要是通过鼓励学生自主学习来完成，鼓励学生观看相关材料介绍的视听文件，在课堂翻译过程中要求同学首先对原文进行朗诵然后进行讲解，这就要求同学们在课前要做好充分的预习，提高他们的自学能力。此外，根据同学们撰写的专业论文英文摘要，要求学生在课堂上做一个presentation，逐步提高同学们专业英语表达的自信，最终目的是培养同学们国际交流及应用的能力。 4. 结语 随着时代的发展，在英语日益成为国际主要交流工具的今天，加强材料科学与工程专业外语教学水平，根据教学目标的正确定位来及时调整教学内容以及采用丰富有效的教学方法是培养学生学习兴趣以及提升英文阅读、写作及交流能力的重要方面。因此，积极进行专业英语有效教学方法改革的研究，对于提高学生专业外语的自学能力及应用能力有着重要的意义。

化学工程论文:化学工程领域工程硕士培育 1全日制化学工程工程硕士培养的实践与创新 1.1突出实践能力的培养 研究生的培养是一个系统工程,研究生培养过程的各个环节必须紧密配合,才能培养出合格的、受社会热捧的人才。特别是对于全日制工程硕士的培养来说更是如此。根据全日制工程硕士的特点,把研究生关闭在校园里培养已不能满足社会对人才的要求,异地培养,多地培养成为必然。必须把实践能力的培养作为主线贯穿于全日制工程硕士“培养链”的各个环节。在招生环节,我们对全日制化学工程工程硕士的考生的面试采取了与科学学位考生不同的方式,把对考生的实践经验作为主要的面试内容,让考生感受到实践经验的重要性,许多考生面试后积极主动地到工厂企业锻炼,入学后带着在实践中遇到的问题来学习,增强了解决实际问题的能力。在课程培养环节,我们的课程设置体现理论与实践相结合的原则,分为公共课,专业核心课,专业拓展课,专业实践教学四个模块。我们加大了公共课的比重,利用我校的有效资源,合理整合了专业学位研究生的计算机与管理类课程。无论是公共课还是专业课,都把实践教学内容贯穿其中,理论课中包含实践知识,实践课中包含理论知识。在实践培养环节,我们建立了湖南化工研究院、湖南海利化工有限公司、国家农药创制工程技术研究中心、湖南四达试剂有限公司等多个培养基地,实践条件得到了有力的保证。另外,鼓励研究生在学校组织的集中实践之外增加自主分散实践。在学位论文环节,我们要求化学工程工程硕士研究生在开题前认真查阅文献,尽量了解国内外相关的最新研究成果,选择直接来源于具有实际应用价值的应用技术课题和现实问题的课题。同时,聘请企业的专家、学者参加开题报告会,对选题进行严格审定,多角度考虑选题的合理性、可行性及实用价值。学位论文形式采用产品开发、工程或工艺设计、工程放大及新技术工程应用报告、典型案例分析等多种形式。 1.2突出课程教师和导师的主导地位 应用型人才的培养首先要通过相关课程和案例的学习和研讨来提升其解决实际问题的能力,我们通过聘请企业专家来校担任课程教师,通过改进教学方式方法加强课程教学。如研究生自主参与教学、由多位教师担任一门课程的“拼盘式”教学模式等等。在课程建设方面,学院加大了研究生教师编写适合我院工程硕士实践的教材或讲义的支持力度,加强了研究生精品课程的建设。研究生的培养离不开导师的主导作用,特别是全日制工程硕士的导师最少两位,或多位导师,无论哪个培养环节都需要导师的指导与配合,校企导师分工配合,共同提高研究生的培养质量。在导师的选择上,我们把有横向课题,应用实践经验丰富的教师选作化学工程工程硕士的导师和授课教师,把与培养基地联系较密切的老师选为校内导师,有利地促进了校企导师之间的交流与沟通,也能及时准确掌握论文选题的进展情况等等。 1.3突出工程硕士研究生的主体地位 工程硕士的培养目标是培养具有宽广知识结构的复合型应用型专门技术人才或技术管理人才,能独立从事专业技术工作和技术管理工作。如何实现这个目标,除了学校为研究生营造合理的宽松的环境,搭建良好的学习实践平台外,只能靠研究生自己长期的积累和持续的训练,知识结构的改善,实践能力的提高,学位论文设计都需要独立完成,最终自我实现培养目标。 1.4重视工程硕士培养管理制度和管理机制 尽管化学工程工程硕士培养时间短,但我校研究生教育历史悠久,有完整的研究生管理文件,管理制度也较为健全。我校研究生处成立了专业学位培养科,负责工程硕士的宏观管理与控制,学位论文的质量标准由研究生处学位办负责管理与控制,化学化工学院成立了由科研副院长负责的化学工程领域工程硕士培养管理小组以及由院长、教授、领域带头人、企业专家组成的学位分委员会。 2全日制化学工程工程硕士培养的困境 2.1生源问题 就我们这两年的招生情况来看,生源问题非常严重,直接报考化学工程工程硕士的比例相当少,大多是其他专业调剂过来的,与我院同类专业学位教育硕士相比,化学工程工程硕士推免生只占其1/10。 2.2工程硕士学制问题 我校化学工程全日制工程硕士学制为两年至三年的弹性学制,我们目前先按两年的计划安排课程学习、实践和学位论文,然后根据学位论文的进展情况安排论文答辩或适当延长学位论文的时间。普遍存在的问题是,在国家的全日制工程硕士的学位标准还未广泛 宣传执行之前,导师对工程硕士的学位论文还是沿用科学学位研究生的学位标准,而学校研究生处在办理各种证件时(如学生证、毕业证)都只体现两年学制,普遍反映两年的时间培养既要实践能力强保证充足的实践时间又按时完成高质量学位论文的人才导师压力相当大。为了保证全日制工程硕士的培养质量,以免出现矮化工程硕士的现象,现在大多数工科院校都把全日制工程硕士的学制确定到了三年。 2.3课程体系建设问题 课程体系建设是一个长期的开放的系统工程,需要持续不断的更新。课程建设是高校人才培养永恒的主题,目前我们在课程体系建设方面还主要借鉴科学学位的课程体系,需要政府、企业、高校、教师等多方面的热情参与。 3建议 3.1加强宣传力度,改变观念和教育理念 全日制工程硕士教育是为了适应社会经济发展对高水平应用型人才的迫切需要而开设的专业学位研究生教育类型,但无论是导师、研究生本人还是社会,对此都没有足够的认识,在我院关于“科学学位与专业学位的本质内涵与区别”的小型调查中,非常了解的导师只占9%,了解和比较了解的导师各占36%,不太了解的导师还占18%。由于工程硕士的生源大都是调剂生,研究生本人也是不自愿接受工程硕士教育的,重学术轻专业的倾向普遍存在。因此需要政府、高校,用人单位、宣传媒体等都要发挥其作用。 3.2推进职业资格认证 职业资格认证考试不仅是对从业人员接受职业教育和专业知识水平的考核,也是对行业发展趋势和职业技术要求的导向,是高校调整人才培养方案的依据。是课程体系建设的指挥棒,方向标。推进职业资格认证,是全日制专业学位教育持续发展的得力助手。在这方面,教育硕士就比较规范,工程硕士可以借鉴其他专业学位的经验。 3.3加强师资队伍建设 人才培养离不开教师、导师,要加强专门的工程硕士导师队伍建设,对新导师要及时培训,了解工程硕士的特点和培养目标。要改革教学方式,要大力研究完善与经济社会相适应的课程体系等等都离不开师资队伍建设。师资队伍建设是高校发展的关键。 3.4加强产学研合作,加强高校间实践基地平台共享 随着工程硕士教育的发展,高校的实践基地平台会越来越难以满足人才培养的要求,加强产学研合作,建立更多实践基地势在必行,这是一方面,另一方面,高校间实践基地平台共享,不仅可以缓减实践基地紧张的局面,还可以加强不同培养单位研究生之间交流与合作,取长补短,共同提高研究生培养质量。 化学工程论文:对化学工程毕业生教改分析 1毕业生调查结果 1.1在校期间状况回顾 为了掌握学生在校期间的专业教育及能力培养的效果,重点调查了对专业了解及能力培养的情况,学生回答的结果如下:1)对本专业的了解:了解61.45%,不是很清楚36.46%,不了解2.09%。2)获得的能力培养:各方面都得到培养30.21%,少数几个方面得到培养64.58%,只是专业能力得到培养4.17%,都得不到培养1.04%。3)最大收获:专业能力8.15%,综合能力21.20%,独立工作能力22.83%,动手能力13.04%,组织管理能力8.15%,社交能力15.22%,其他11.41%。 1.2工作后能力自评 学校的专业与素质教育和学生能力的培养锻炼的好坏直接反映在学生工作后的各方面能力上,因此从工作适应能力等11个方面进行了调查。 1.3教学印象 为了解设置的相关教学环节的确切效果,调查了拓宽专业知识等5个方面。 1.4对教育的评价或看法 旨在改革教学体系、教学环节及教学方法等,调整课程设置,使其更适合实际应用需要,调查结果如下:1)课程结构:基础课时多11.72%,专业基础不厚20.69%,专业课太深4.14%,人文课太少26.21%,实践环节弱33.10%,其他4.14%。2)需增加的课程与知识:环保10.37%,安全9.13%,营销9.96%,经济14.94%,企业管理17.01%,公共关系18.26%,人文修养20.33%。3)教学内容和教学方法:应结合学科前沿14.41%,应结合生产实际29.26%,应生动活泼7.42%,应形式多样8.73%,多培养思维与创新能力22.71%,不行、需改进2.18%,还好4.37%,要互动10.92%。4)喜欢的课堂教学手段:采用多媒体课件16.48%,采用黑板板书4.40%,采用多媒体课件与黑板板书相结合79.12%。5)喜欢的课堂教学模式:注重教材内容与顺序5.04%,注重前沿专业知识与实际40.34%,注重思维方式与启发54.62%。6)最关注的教师素质:人格魅力32.24%,对待学生的态度19.13%,教学水平29.51%,学术能力15?30%,其他能力3.82%。 1.5期望对教学方法的改进 1)喜欢的创新能力培养途径:提前进实验室20.00%,开展前沿性讲座22.31%,参加创新活动53?85%,其他3.84%。2)喜欢的毕业环节科研展开方式:围绕导师的方向5.16%,在导师指点下主动、自由发挥71.13%,按照自己的兴趣组合团队23.71%。3)喜欢的毕业环节科研选题:理论性强5.16%,与企业生产结合67.83%,个人兴趣爱好17.35%,与个人就业相关9.66%。 2所在单位调查结果 2.1用人单位对浙科院毕业生的评价和毕业生的自我评价与定位用人单位对毕业生使用后的评价和满意度,是非常有价值的数据,这些数据能够反映毕业生群体各方面情况是否适应用人单位的需要,以及适应程度如何;还能够影响这些单位现在和今后是否继续招聘相关院校的毕业生。用人单位对浙科院毕业生的总体评价:25%非常满意,69.4%比较满意,5.6%不好说;从用人单位层面看浙科院毕业生的自我评价与定位:89.2%准确合适,10.8%偏低,没有出现过高现象。结果说明绝大部分用人单位对浙科院毕业生是比较满意的,大多数毕业生对自己的评价和定位是准确的。 2.2用人单位对浙科院毕业生各方面的评价 表4中的各方面全面体现了用人单位对浙科院毕业生的评价。用人单位比较看重毕业生具有工作负责踏实、敬业精神,合作(团队)意识与奉献精神,竞争意识与挑战意识,创新意识与勇气;对适应、应变能力,人际交往能力,人文素养,社会实践和社会工作经历,专业学习成绩、学习能力等也比较看重;学校声望和户籍等不再成为影响学生就业的主要因素。 2.3对学校教育的建议 表6综合了用人单位对浙科院培养应用型人才的相关建议(在回答者中占的百分率)。 3调查结果的启示与对策思考 调查结果显示,用人单位对学生的思想道德水平评价很高,很多单位对浙科院学生在工作中的朴实和踏实精神给予了肯定。毕业生与单位对“专业素质”和“知识面”认可程度很高,其原因是浙科院通过不断深化教学改革,拓宽专业口径,增加学科交叉,增设不同学科选修课,增强实践实习环节,让学生走出课堂,走进实验室,到单位进行实地实岗的生产实习,充分做到理论与实践相结合,更好地吸收专业知识并灵活运用,较好地提高学生的专业素质和拓宽了知识面,使许多毕业生已成为基层单位的技术骨干和业务能手。随着计算机的普及和相关课程学习,毕业生的计算机应用能力已经不成问题;但外语的实际应用能力仍欠缺,在听、说、写、译上存在着一定差距,因此学校在外语教学上应注重应用能力培养,特别要利用好专业外语与文献检索课程和科研实践及毕业研究,锻炼学生的外文文献查阅、翻译和消化利用能力。整体素质的满意度较高,但某些方面的素质(能力)有待于增强,因此还需强化以下几方面的工作。 3.1加强专业教育 从对专业的了解情况看,有38.5%的学生在学校时对自己所学专业不清楚或不知道,这对学生专业知识的学习掌握有很大影响,没有明确的目标,没有学习的原动力。因此,应该加强学生进校后的专业教育:始业教育进行专业的介绍,让学生了解专业及行业在 国民经济中的地位,毕业后能从事什么工作;了解在学校学些什么,需要注意和掌握什么,通过哪些环节培养哪些技能,学校有什么平台和措施,等等。专业教育要通过始业教育、认识实习、课程教学、技术实习、科研实践、专业技术人员讲座及毕业环节等实现贯穿整个大学学习生涯。 3.2强化教学环节的效果 从教学印象的调查结果看,除计算机能力较好外,其他环节学生印象不深,效果不明显。究其原因,对“拓宽专业知识”宣传不够,重点没有突出,课程的安排反而使学生不知道本专业到底哪些课程是重要的。这就需要从始业教育开始向学生介绍专业的基本情况、基本要求、适应领域、所学的基本课程、专业课程以及为拓宽专业知识而需拓展的相关课程知识。对“社会实践活动”除实践小分队有实效外,大部分学生留于形式,也没有真正的考核;要讲明社会实践活动的意义,是锻炼能力的重要途径,事前要充分发动,事后总结汇报、评比,既要抓好集体小分队,又要抓好个体的活动,千万不要只填个表、找个单位盖个章。对“科研实践活动”还缺乏发动、组织和考核,只是少量学生在协助教师做科研的具体工作;相关人员要早发动、早安排,使学生要有创新的科技意识,通过申报科技项目和参与教师的科研活动来完成该环节,要避免到毕业时发现缺该环节的学分时找教师填个表来充数。对“专业学术讲座”还缺少气氛,学生的理解、沟通与接受能力还欠缺;针对不同年级的学生开展相应的学术讲座,大一大二可以是行业的介绍,大三大四可以是专业的研究领域和发展动态、成功的创新、创业和个人的发展等,千万不能为了营造气氛拉人凑数,学生不知在讲什么,从而就不喜欢。 3.3加强素质教育与能力培养 现代社会需要那种“诚信为本,才智并举,具有一定创新能力”的综合性人才。学生只有全面提高自身的综合素质,才能在激烈的竞争中立于不败之地。目前大部分学生只重专业技术,而轻视文化素质的教育,造成知识面过窄,文史哲、艺术修养不足,思维简单、呆板,应变能力和创新能力较差,这样的学生将难以适应市场对人才的需求。现代企业不仅需要具有良好专业知识的人才,同时要求员工具有较高的文化素养和较为广阔的知识面,具有良好的口头表达能力与社交能力,因此必须加强学生文化素质的培养与提高工作。从在校得到的能力培养与工作后能力自评看,大部分学生在学校时没有得到各方面能力的锻炼,工作后大部分感觉工作适应能力、团队合作能力、解决问题能力较好,动手操作能力基本满意;然而组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力、文字写作能力、竞争创新能力、胜任专业能力还不够。学校要精心组织多种学生活动,如社会调查、社会服务、课外科技活动,以及各类文娱、体育活动,融素质教育于活动之中,并注意与专业培养相结合。要注重发挥学生个体的不同特点,力求做到让学生人人积极参与、人人从中受益。通过班级组织、学生会分团委、学生社团组织等干部的轮训和竞聘等方式,及社会实践、社团活动等,让更多的学生得到领导能力、应变能力、组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力等综合能力的锻炼;重视与创造条件,通过课程实验、设计与综合性实验、开放性实验、科研实践、技术实践、各类学生科技计划与竞赛、参与教师课题等多种途径,锻炼学生的动手能力与专业能力;通过各类报告与论文的撰写锻炼学生的文字表达能力;通过课程、实验与科研的启发式教学与培养,锻炼学生发现问题、思考问题与解决问题的能力。强化以提高学生创新能力为目标的大学生科技活动运行机制,以培养学生的创新意识、创新思维和创新技能。使毕业生不仅有较强的专业知识和业务能力,同时也具备较高的综合素质,能不断适应新环境和新形势的挑战。 3.4加大课程体系改革力度 人才培养要与社会的需求相适应,做到学以致用;合理的课程设置不仅是培养复合型应用人才,改善学生知识结构的重要保证,而且是使学生个性得以充分发展的基本条件。现在的课程体系中,选修课不多,较多注意培养学生的“共性”而忽略了他们的个性发展,因而影响创新能力的培养。学生个人的兴趣爱好是激发学习兴趣的内在动力,现代经济社会更注重人的个性发展,大型企业是按照人的性格特点并结合其专业来定位人才的使用岗位。调查结果显示,有相当部分学生认为基础课时多、但专业基础又不厚实,人文课少,实践环节薄弱;许多学生根据实际工作中的感受,提出应该增加环保、安全、营销、经济、管理、公共关系及人文修养等课程。增开跨学科、跨专业课程,要根据专业培养目标来设置课程内容,增加一些实践性、操作性强的教学环节,培养学生实践动手能力;要适当减少一些理论性课程的课时,以期用来增加实际工作中需要的应用性知识;要适当削减课堂教学时间,增加学生自学时间和社会实践时间,使学生有自我发展的时间和空间。增加实践教学时间,丰富实践教学内容,加强创新开放实践项目与内容,充分利用现代科学技术最新成果和手段,激发学生创新兴趣,发挥学生的聪明才智,提高学生实践能力。同时,加大实践教学经费投入,不断改善办学条件,为学生的创造精神和创造思维培养提供有效保证。 3.5努力改进教学方法 素质教育是一项以知识传授、方法训练、能力培养和精神陶冶为实践内容的综合性系统工程,必须贯穿于专业教育、学科教育[4]。一个学生在学校所学的知识,无论是多么的现代化,都不能应对日新月异的科学技术的发展,学习方法的掌握优于系统知识的掌握。调查结果显示,近35%学生认为教学内容应结合学科前沿、结合生产实际,40.34%喜欢注重前沿专业知识与实际的内容;教学方法上22.71%要求多培养思维与创新能力,79.12%喜欢多媒体课件与黑板板书相结合的课堂教学手段,53.85%喜欢参加创新活动的创新能力培养途径,71.13%喜欢 在导师指点下主动、自由发挥和23.71%按照自己的兴趣组合团队的毕业环节科研展开方式,67.83%喜欢与企业生产结合,和17.35%喜欢个人兴趣爱好的毕业环节科研选题。为此,教学中教师要注意知识的更新,结合学科的发展动态与实际生产应用讲解相关知识,及时更新相关工程应用实例;教学手段上充分利用现代化教学方式,多采用图片、动画等,但要克服只读电脑课件的弊病;教学方法上要改变过去只重知识传授的做法,把发展独立思考和独立判断的能力放在首位,重在激发学生的学习主动性和学习潜能,重点加强与创造性活动有关的方法、能力的教育;教学方式上要多启发、要多互动交流、要给学生有思考的时间与机会,使之真正理解,能举一反三、活学活用;专业类课程教学中教师要始终贯彻工程理念,与实际应用紧密结合。要发挥学生的主体作用,培养学生自主学习意识,传授学生探索性的学习思想和研究思路,培养学生获取知识的能力。要探索产学研相结合的办学模式,以教师的科研带动学生的实践,使之与学生的创新能力培养与毕业环节紧密结合,并逐步引导学生根据企业实际需要与自己的爱好选择课题,使学生所学知识与生产实际相结合,有利于培养学生创造性思维。同时还需要加强各实践环节的指导,使学生真正能通过实践环节得到实践应用能力的锻炼和提高。 3.6培养一支高素质的教师队伍 没有适应现代化需要的教师,就不可能培养出现代化的人才。教师是高校教学活动的主导,教育改革的直接参与者和具体执行者,更是现代化人才的塑造者。在教学中要充分发挥学生的主体作用,教会学生学习的方法,培养学生创造性思维方式,使他们成为“可持续发展”的人才,关键是要建立一支具有现代意识、创新精神、创新能力和良好政治、业务素质的教师队伍[5]。调查结果表明,学生最关注的教师素质:人格魅力32.24%,教学水平29.51%,对待学生的态度19.13%,学术能力15.30%。通过提高学历、交流进修、与企业接轨、科研等多渠道来增强教师的理论与实践能力,特别是创新能力的提高。基于浙科院培养高层次、应用型人才的特点,特别要加强既具备扎实的基础理论知识和较高的教学水平,又具有与专业有关的实践工作能力的“双师型”师资队伍的建设,引进有企业或科研院所实际工作经历的人才充实教师队伍,但需要提高他们的教学水平;引进高学历的毕业生补充教师队伍,要通过下企业实习、与企业合作、开展各种科研项目等方式强化他们的实践能力,同时也要通过传、帮、带等方式提高他们的课堂讲授水平;对现有的低学历和没有实践经历的教师也要通过进修、下企业锻炼、开展项目研究等来提高其理论水平和实践能力。 3.7应加强全方位的就业指导工作 学校除了深化教学改革,对大学生进行专业知识教育,从入学开始就着力培养学生各方面素质、能力外,还要针对目前的就业压力、毕业生期望值与定位过高等问题,进一步加强对毕业生进行思想教育(含艰苦创业教育)、理想教育、形势教育,开展社会实践活动和心理咨询活动,引导大学生树立正确的择业观,客观地进行自我评价,增强他们的心理素质和在人才市场上的竞争力,培养出适应社会需求的合格人才。学校还应大力加强就业技巧指导,提高服务质量,为毕业生提供更多的就业信息。同时还要充分发挥教师的个体作用,如通过教师的个人关系网络为学生联系、收集和提供人才需求信息,毕业环节的指导教师要在指导论文(设计)的同时多联系多提供就业职位,多关心多指导多促进学生的就业,这样就可以使学生有更多的信息、更强的紧迫感和更大的信心来完成就业。相信只要齐抓共管,一定能将就业率最大化。 4结语 毕业生的跟踪调查和用人单位调查,给学校提供了很多重要的信息,相信这些数据对培养适应市场需求的具有较强综合素质能力的应用型人才,对改革人才培养模式和方法,对提高毕业生的就业能力、真正实现学校的办学目标有所裨益 化学工程论文:生物化学工程环境改造分析 一、我国生态环境现状 目前我国工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了国内的生态环境,使得水污染日益加剧。水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿吨,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。环境是人类和生物赖以生存和发展的各种因素的总和。环境包括自然环境和社会环境。环境与人相互对立又相互制约。环境给人类的生存和发展提供了必要的条件,而人类通过调节自身以适应不断变化的外界环境;同时也不断地改造环境,创造有利于自身生存、发展的环境条件。人类对环境的改造能力越强,环境对人类的作用就越强。人类在改造环境的同时,也将大量的废弃物带给了环境,造成了环境污染,对人体健康产生了不良影响甚至危及生命。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。几大环境问题:一是大气污染对健康的危害,空气污染物在短时间内大量进入人体,会导致急性危害。产生的原因,一种是污染地区的气象条件发生了变化,大量污物积聚在低空,扩散不开;另一种是事故排放使大量有害物质短时间内进入大气,造成严重污染。二是慢性危害:长期生活在低浓度污染的空气环境中,机体可受到慢性潜在性危害,使慢性呼吸系统疾病的发病率增高。如目前吸烟引发肺癌、石棉引起石棉肺、二氧化硅致矽肺等已为人们所共知。三是致癌作用:空气污染物的致癌作用是慢性危害的又一表现,是现代肺癌发病率增高、死亡率增加的重要原因之一。实验证实,有30余种空气污染物具有致癌作用,其中最突出的是多环芳烃化合物,以3,4苯并芘为代表。它是煤炭、石油、天然气、木材等燃烧不完全所形成的一种高活性致癌物,在煤烟、煤焦油、汽车废气、飞机尾气、柏油路灰尘中都能分离出3,4苯并芘。某些元素如砷、铅、镉、铬、铍的致癌性已在动物实验中被证实。 二、现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。首先,生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次,利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次,生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 三、现代生物技术在环境保护中的应用 (一)污水的生物净化 污水中的有毒物质其成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 (二)污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀,防止水土流失。 (三)白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌;另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs 生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。 (四)化学农药污染的消除 一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等,但长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果。例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。 化学工程论文:绿色科技在化学工程中的应用 1 绿色科技能有效减少温室气体的排放 目前主要造成温室效应的气体是二氧化碳,从工业革命以前人们开始应用含碳类的能源物质开始,无论是科技生产还是工业生产,知道现代的科技,即便是已经开始了全球化的大生产,每年都会由于生产而产生数十万吨的CO2,这些气体被爱芳到大气中,就是造成温室效应禅城的最根本的原因。而过去并未有相应的法律法规对此类问题进行规范,因此很长的一个时期,工厂对大气的这种破坏是无需承担任何责任的。 目前针对这一问题,很多化工企业都开始积极的开展新的技术,通过利用新技术以改善高CO2气体排放的现状,随着投入的加大,这种现象得到了有效的控制。甚至目前已经在某些生产环节可以达到利用二氧化碳作为原料进行生产,以此降低其排放量。比如,尿素的生产过程中,化工企业就可以再生产中将CO2进行收集通过一些反应进行利用。这一工艺每年就可以减排数十万吨的二氧化碳。 2 海水淡化预处理中绿色科技的应用 水是生命源泉,无论是生活还是生产,最基础的生存都离不开水。水作为社会发展的基础资源,本身有具有着有限性,尤其是淡水资源。而随着社会以及经济的发展,淡水资源曾经的利用毫无章法和度,因此世界开始面临了淡水危机这又一环境问题。中国虽然地大物博,但是相对于整个世界而言,是淡水资源最缺乏的国家之一,因此就需要寻找到可以解决这一难题的有效途径,海水的淡化技术的产生和应用不得不说是成为了解决这一问题的有效途径。海水淡化技术在初期研发阶段的应用成本较高,只有少数发达国家才有技术以及资金使用,称得上是奢侈技术,但是随着科技的发展,海水淡化的应用成本随之降低,其开始作为一种普通技术为一些发展中国家引用并应用。 淡化海水本质上就是通过一些物理方法或者是化学方法将海水中的盐分以及水分进行相互分离的过程。在对海水进行淡化的过程中不会对环境造成任何不良的影响,并且获取海水对生态也没有造成结构上的破坏,这一点和目前我国提出的可持续发展的思想十分吻合,即满足了自身的需要,同时也给后代留下了能够发展的资源以及环境。这一点就符合了绿色科技的基础理念,所以海水的淡化中的一个重要环节就是绿色化学工艺的应用。而将这种绿色科学的理念同化工相互联系的过程实则就是现代化工发展的重要方向之一。氢氧化镁在海水的预处理淡化中产生,这种物质不但环保可靠,并且成本较为低廉,具有简单的操作工艺,同时不会造成换进的二次污染,在海水的淡化效果上又十分的明显,因此应用前景十分广阔。 3 传统香精香料生产中的绿色化工的应用 香精香料不仅仅是我国日常添加剂之一,同时在国际市场上也是我国进行进出口的贸易组成主要内容。作为日常化学产品之一,香精香料也受到了经济危机的影响,由于这种影响的逐步加深,经济萧条的状况开始蔓延整个世界,因此,随着这一影响的加深,我国在香料香精的出口活动中,由于订单的减少,受到了一定程度的打击。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 近年来,随着国民经济的快速发展和科技水平的不断进步,化学工程也得到了前所未有的发展,其目前已经渗透到与人们生活息息相关的各个领域当中。化学及化工虽然促进了我国经济的发展,但是在这一发展的背后,却隐藏着环境的污染、生态平衡的破坏等严重问题,这与我国现阶段提倡的可持续发展的战略目标不符。因此,为了解决化学工程所带来的负面影响,必须合理应用绿色科技。基于此点,本文首先阐述了化学工程中发展绿色科技的必要性,进而分析了化学工程中绿色科技的特点,最后提出了绿色科技在各个领域中的具体应用。 化学工程论文:有关办好化学工程与工艺专业的几点思考 自1994年我校开设化学工程与工艺专业以来,十多年间,我校化工专业蓬勃发展,培养了千余名合格的毕业生。我校化工专业分两个专业方向培养,分别是煤化工专业方向和高分子化工方向,大三第二学期由同学们自愿选报专业方向。据统计,报高分子化工专业方向的学生不足11%,为了了解同学们的想法,我们对学生进行了一次问卷调查,调查结果显示,同学们选择专业方向的主要依据是考虑到就业的便利。近年来我国,尤其是西部,陕西、山西、宁夏等地煤化工行业较热,结合我院生学来源,超过一半的学生在考虑就业时倾向回原籍工作,于是参照往届同学的经验,大多选择了煤化工方向,无暇顾及到自身的兴趣。不少同学对这两个方向都不甚了解,对我国化工行业了解甚少,选报哪个方向都无所谓。还有相当一部分学生反映对专业的培养计划不了解,培养计划在实施过程中课程的设置和安排不尽合理,课程安排有前松后紧的现象。这些不解和困惑都在很大程度上影响到同学们的学习热情,从侧面反映出我校化学工程与工艺专业建设上亟待解决一些问题。 基于以上分析,我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。 1 调整培养计划,进行培养规范的整体设计 专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义,它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础,在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计,专业规范对专业人才设定培养规格,拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中,对人才培养规范进行整体设计,是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。 应对当前的就业形势,制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来,高校外延发展迅速,新增高校、新增专业多了,人才培养难度更大,要求更高。另外,高等教育大众化阶段教育质量呈多元化,亟需制定专业规范,一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。 2 加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作 化学工业是国民经济的支柱性行业,为了让高校能更好的为社会服务,高等院校为化工行业提供主要人力资源,教育部自2006年启动了化工专业认证试点工作,目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求,主要体现在以下几个方面:(1)有良好的职业道德,了解本行业的相关法律法规,体现出较好的人文素养。(2)数学、自然科学基础较好,工程基础知识扎实,掌握一定的经济管理知识;掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识,了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。(3)具备化学与化工实验技能,有工程实践经历,具备计算机应用能力,接受过科学研究与工程设计方法的基本训练,能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。(4)具有较强的组织管理能力,表达流利,人际交往能力突出,有较强的团队协作精神。(5)具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照,我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。结合行业要求分析,我校化工专业目前存在的问题主要有:(1)教师队伍中普遍经历单一,缺乏工程师经历。(2)实践教学环节不完善,学生工程实践能力较弱,创新创业能力不足,学校与工业界联系不够紧密。(3)缺乏对学生的团队精神的系统训练。(4)毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外,缺乏科学的学生考评机制,缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题,以专业认证为契机,有目的的开展工作。 3 灵活设定培养方向 专业方向的设置是高校人才培养的基础,开设什么样的专业方向,关系到培养什么样的专业人才,培养出来的人才是否符合社会的需求,这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时,在专业方向设置上体现差异,强化特色,做到以质量求生存,以特色求发展。在开设专业方向的问题上,要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同,以减少资源的浪费,避免在人才培养上出现重复和过度竞争,充分体现差异[3]。 4 优化各级结构,提高培养质量 当前, 大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题,也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的一些制度和政策的支持外,高校还应该根据市场所需人才,有针对性的提高培养质量。提高培养质量,既要从宏观上把握高等教育的结构,明确学校、院系和学科的定位,满足地方经济社会的发展对高等教育的要求,另外,要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构,理顺专业结构、学科结构与理论结构,使我们培养的人才和社会需求相一致[4]。 我国的高等教育逐渐从精英教育转向大众化教育阶段,大学之间的功能也由以前的趋同转向为逐渐分化,这就使得学校的专业定位显得尤为重要。我校化工专业应根据主要生源地的用人需求,将培养的方向和层次准确定位,针对培养什么样规格的人才,满足哪些领域的社会需求等这些问题开展广泛的研究,谨慎决定。此外,认真处理好专业建设中适应与对口的关系,在一般的学校,学生是直接面对市场就业的,应该将专业设置得窄一点,对口性更强一点[4]。 通过以上论述可以看出,要想扩大我校化工专业在西部地区的办学影响力,还需要我们多了解学生的思想动态,提升认识水平,根据市场的需求,提高培养质量,能够很好的在地方经济建设中发挥主要作用,扎扎实实做好专业建设工作。相信在不远的将来,我校化学工程与工艺专业一定会成为西部最具影响力的王牌专业,为我国化工行业培养出更优秀的人才。 化学工程论文:基于国内外环境化学工程发展的思考 化学工程随化学工业的发展而发生并演变,反过来又推动化学工业的发展。在过去的一百年,化学工业与化学工程技术历经了孕育、诞生、发展,直至形成今天庞大产业的过程。它每年为社会提供数以亿吨计的千百万种合成产品,是我们衣、食、住、行须臾难以离开的物质基础,为社会繁荣做出了巨大的贡献。 一、环境化学工程的现状 20世纪60年代和70年代初期,工业发达国家经济发展迅猛,增长速度较快。但由于忽视对环境污染的控制与治理,致使环境污染问题日趋严重,公害事件不断发生,社会反应强烈,引起了各国政府的关注,采取了各种环境保护措施和对策,加强环境管理,制订各种环境保护法规和法律,规定污染物排放标准,增加环境保护投资,以控制污染,改善环境。这些措施虽然在局部地区或一定时期内起到一定的作用,但却未从根本上消除或减少污染的增长,不能适应经济发展和人类进步的要求。 1979年在日内瓦召开的“环境保护领域内进行国际合作的全欧高级会议”上,通过了《关于少废无废技术(工艺)和废物利用宣言》,指出:“无废技术是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和重要手段”。欧洲共同体委员会在一篇报告中对“清洁工艺”下的定义为:清洁工艺就是以最合理地使用原料和能源来生产产品的一种技术,同时在生产过程和成品的使用过程中,减少排入环境中的可产生污染的废水和废物量。同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。有的学者认为,无废工艺的概念应当包括无害、节能、省地、复用、闭路等内涵。从技术上讲是一种具体技术。 化学工业作为造成大规模严重环境污染的主要过程之一,为了从根本上解决环境污染问题,实现化学工业的可持续发展,必须以预防为主,从源头着眼,从工艺入手,开辟绿色化工技术,将污染减少或消除在生产工艺过程之中;化学工程进入了环境化学工程时期。 二、环境化学工程的发展 新原理、新方法和新技术研究开发仍然是环境分析化学获得质的飞跃的原动力。可适用于极复杂基体中众多已知和未知污染物同时定性鉴定和准确定量的具有高分辨能力的新型色谱和质谱联用技术需要给予高度关注,例如,色谱技术中的多维色谱由于其高分辨能力可在复杂环境样品分析中发挥重要作用,而亲水性相互作用色谱则可完成高度极性和水溶性代谢产物和降解产物的分析和鉴定。飞行时间质谱(TOF-MS)、四极杆飞行时间质谱(Q-TOF-MS)和高分辨质谱(HRMS)等具有全扫描和准确质量分析功能的质谱与各种色谱技术的联用将使得同时鉴定和测定目标和非目标污染物以及超复杂基体样品的分析变得更加简单,从而在新型污染物发现和识别中扮演重要角色。先进的同位素质谱技术和手性分离分析技术将在微量污染物的准确定量、污染源解析中获得更多应用,生物检测、生物标志物和被动采样等可反映污染物生物效应和环境风险的新方法将得到更大发展,原位、现场、快速检测方法将在环境污染事件的快速处置中大显身手。此外,要高度重视新型污染物、纳米材料污染物、污染物代谢和降解产物的分析技术研究,而前苏联切尔诺贝利和日本福岛核事故造成的严重核素污染提醒我们必须高度关注核污染的检测、预警和处置研究。 环境污染化学研究在贴近世界环境科学前沿的同时,要密切结合我国环境污染的复合型、压缩型、结构型和严重性特点。在污染生态化学和环境健康研究方面,需要高度重视典型污染物的生物转化和生物致毒机制,低剂量、长时间、复合污染暴露下的生态毒理效应的分子机制,复合污染在种群、群落、生态系统水平上的生态毒理效应,污染胁迫下生物的抗性和适应机制,重要污染物在体内的吸收、分布、转化与消减排泄过程,污染胁迫下疾病发生的机制,纳米材料本身及其与有机污染物相互作用、生物有效性和毒性机制等关键科学问题的研究。 新原理、新方法和新技术的研究仍然是污染控制化学研究的重点。基于新型纳米材料催化剂、分子氧和可见光体系的高效、绿色、温和条件的高级氧化技术仍然是水体、大气污染控制技术的前沿课题,基于电化学原理的氧化还原、絮凝、沉积、气浮等将在电活性污染物的处理中发挥作用,用于大气和室内气体污染物处置处理的高效高选择性吸附剂、催化剂和低温等离子体技术仍然是持续努力的方向,绿色、环保、分散性、稳定性和运移性良好的纳米吸附和降解材料将更多地应用于地下水污染的修复治理,高效的植物-微生物联合修复技术和重污染场地的强化修复技术是土壤污染修复的关键。在对以上各新型的末端治理技术研究探索的同时,环境化学工作者需要比以往任何时候更密切地与工业、农业、工程技术等领域合作,尽可能地将清洁生产、绿色化学、生态工业和循环经济等源头控制理念贯彻于生产和环境治理当中,改变主要依靠末端治理的被动局面。 三、总结 环境化学仍然处于快速发展中,其学科的理论体系仍有待进一步完善。发展基于机理的可以用于反应性混合化学品环境暴露与联合毒性理论模拟的混合物毒性-构效关系预测方法,建立可用于污染物生物毒性分子机制和复杂环境过程研究的基于量子化学计算、分子力学和蒙特卡罗模拟结合的理论模拟方法,进行以污染物风险评价为目标的环境理论计算方法和模型研究,将是今后理论环境化学研究的重点。 化学工程论文:谈化学工程中的绿色科技 一、绿色科技促使温室气体排放量减少 我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。 现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。 二、海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技 每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。 海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。 三、绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用 在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 四、绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 化学工程论文:分析化学工程与工艺 1 化学工程与工艺概述 化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。 化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。 2 化学工程与工艺专业简介 2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。 2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。 合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。 3 化学工程与工艺实验数据处理分析 传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。 化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。 MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。 4 结束语 21世纪世界进入资源、能源短缺的时代,解决由国家提出的节约资源对保护自然生态环境的任务,需要化学与化工学科的共同发展,社会经济的可持续发展,我国提出转变经济发展模式,为此,化工教育首先要端正学生和家长对化工产生的片面认识。融合从分子水平的化学到大规模制各工程科学的宽阔视野,现代化学工程教育内容既应跨越和涵盖整个化学和化工领域,也仍要重视工程教育的特征,强化工程实践环节,培养学生解决复杂问题的能力,完成化学工程教育的历史任务,探讨化工与其他学科的跨学科交叉,并落实到教学实践中,正确认识化学工程的学科范式和内涵。 化学工程论文:虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用 一、虚拟仪器的发展和结构组成 电子仪器的发展,一共经历了四个重要阶段:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。前三个阶段的发展实际上是为第四阶段的发展奠定坚实的基础。第四代虚拟仪器,是通信技术、测试技术和计算机技术相结合的产物,三门学科最新技术的结晶,融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程技术于一体。虚拟仪器的产生是仪器发展史上一次大的革新。虚拟仪器是指将一些比较灵活高效的软件和一些性能较高的硬件结合起来,将其应用在各个领域中对各项参数进行测试和调节、控制等的一个应用性很强的平台。一般来说,完整的虚拟仪器系统中有三部分的组成结构,一部分是电子计算机,一部分是仪器软件,最后一部分是仪器硬件。在电子计算机和大型集成电路高速发展的今天,相比较传统仪器,虚拟仪器得到了飞跃发展。在基本硬件的支持下,虚拟仪器可以利用电子计算机合理的调用相应的高级软件模块来完成数据的采集、控制、分析、处理以及结果的存储和显示。与传统仪器相比,虚拟仪器具有成本低、性能高、扩展性强、开发时间短以及出色的集成这五大优势。基于此,本文对虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用进行了探究,为其未来的发展提供参考依据。 二、虚拟仪器的技术支撑和特点 硬件是虚拟仪器的基础,软件是虚拟仪器的核心。计算机主要完成数据处理和结果显示。硬件接口电路主要完成被测输入信号的采集、放大、模/ 数转换。根据构成虚拟仪器的接口总线不同,主要分为基于通用接口总线GPIB 的仪器系统、基于数据采集卡的虚拟仪器系统、基于VXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于PXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于串行口仪器的虚拟仪器系统和基于现场总线设备的虚拟仪器系统等类型。软件可定义仪器的功能图。虚拟仪器系统的软件结构从底到顶层分为仪器I/O 接口软件、驱动程序和应用软件3 个层次。 虚拟仪器作为新型的仪器种类,主要具有以下几个特点:首先,技术和接口技术,具有方便、灵活的互联性,可方便地同外设、网络及其它应用连接。其次,开放式体系结构,缩短系统开发周期。虚拟仪器开放性构成方式,使其具有灵活性和功能的可重构性,可使用户提高重复利用率,缩短系统组建时间,降低开发费用。最后,“软件就是仪器”,仪器功能由用户定义。虚拟仪器系统中,软件是整个仪器的关键,用户可以根据自己需要定义仪器的功能,通过修改软件,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,打破了传统仪器有厂家定义、用户无法改变的模式。 三、虚拟仪器在化学工程领域中的应用 虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助客户创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是NI近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。它在化学工程领域的应用有以下几方面: 虚拟仪器可以应用在化工过程控制领域中、是由化工领域中以及化学工程模拟领域中。虚拟仪器可以对化学反映系统中的各个参数进行实时的检测,还能通过参数的检测来调整和控制各项参数,以更好地确保化学反应的正常进行。在化工过程控制领域中的应用有很多,例如,东南大学的王晓等人通过基于labview开发平台的虚拟仪器开发了换热器试验装置测控系统,这个系统有很多功能,包括对各项参数的检测、记录,同时还能对这些参数进行分析和调节,基于此,应该加强对该系统的研究和推广,使其在更多的领域得到应用。石油化工领域中也经常需要运用到虚拟仪器,通常是将计算机技术和虚拟仪器结合在一起进行应用。在这方面的应用实例有:通过虚拟仪器,对石油管道的压力进行监测,来判断石油管道在运行过程中会否出现泄漏现象。化学工程模拟,实际上是通过建立化工过程的一系列数学模型,然后根据标准的条件要求以及各项参数,利用计算机,对这些模型进行计算,并根据计算的结构模拟出整个化工过程中所发生的行为。在化工领域中,如果要使用一种新的仪器或者是使用一项新的工艺,需要先依靠计算机对这些仪器或者工艺进行模拟,得到一系列数据,并鉴定其可靠性。虚拟仪器在化学工程领域中的应用,使得整个过程的各项参数判断更加具体和直观,有利于判断其对于工程的影响。这方面的应用实例也有很多,例如,新疆大学的付志新等人开发出了一套基于全混流反应器的模拟系统,并且模拟计算了其中的不可逆的放热反应。 五、虚拟仪器的发展趋势和光明前景 虚拟仪器还可广泛应用于航天航空、军事工程、汽车、电力工程、机械工程、建筑工程、铁路交通、地质勘探、生物医疗等很多需要高性能测控设备进行科学分析的场合。例如,利用虚拟仪器系统可以开发复杂的汽车驾驶室模拟仿真系统,汽车ABS 传感器功能测试系统;可以测试飞机飞行过程中的噪音,进行飞机发动机测试,飞行控制系统测试;可以用于电力参数的测试,构建电力测量控制系统;可以用于开发内燃机测试系统,等等。 自从虚拟仪器出现以来,其技术也不断发展和成熟,逐渐向着图形化这一开发平台中的更强适应性、更高级别的硬件模块以及更符合标准的驱动程序等方向发展,而该平台自身的不断完善和发展也是促进虚拟仪器技术不断发展和提高的重要保证。同时,怎样缩短用户的学习时间和学习量,就能确保其进行具有强大功能虚拟仪器的使用,怎样让用户轻易地对该模拟系统中得到的结果进行判断,或者如何确保用户采用一些系统构成比较简洁的虚拟仪器来对复杂的内容 进行测试,都是虚拟仪器在未来的发展中需要解决的问题。 结束语: 虚拟仪器的结构具有很强的优越性,发展经历了四个阶段,目前,其相关技术的发展已经越来越成熟,被广泛应用于各个领域中。随着科学技术的不断发展,虚拟仪器的应用将不断扩大。除了上述提到的在化学工程领域中的各种应用,它应用的范围将不断扩展到其他相关领域中。因此,虚拟仪器的市场前景是广阔的。 化学工程论文:能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践 东北石油大学于2010年成功申请了能源化学工程专业——国家战略性新兴产业相关本科专业。如何在深化教育改革,全面推进素质教育的过程中,突出本专业学生创新素质的培养,积极探索培养高素质创新型工科人才的途径和方法,是培养我国能源化工人才和教育改革发展的主题。人才质量的高低在很大程度上取决于其创新意识和创新能力的高低,而这正是目前高等教育的薄弱环节。“授人以鱼,不如授人以渔”,就是对培养和锻炼学生创新意识和创新能力重要性的最好诠释。 一、优化课程结构 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质,仅仅掌握单一的专业知识是很难做到的。因此,加强学生专业基础教育的内涵更新和外延拓展及构建合理的课程体系非常重要。首先要优化课程结构,按照“少而精”的原则设置必修课,增加选修课比重,允许学生跨系跨专业选修课程。还要提高学生获得信息的手段,使学生有机会接触各学科发展前沿,了解科技发展的趋势,掌握未来变化的规律。 二、优化课堂教学形式 课堂教学是教学的基本组成形式,学生的创新精神和创新能力的培养也必须渗透到各科教学过程中。教师既是知识的传授者,也是创新教育的实施者。要结合学生的认知水平和生活体验,创设新的教学情景导入新课,营造一个鼓励学生创新的课堂氛围。采用多样的课堂教学形式,鼓励学生提出不同的见解。加强各学科的相互渗透和交叉综合,有利于学生整体素质的提高;注意融合学科前沿知识和高新科技,激发学生的创新精神。 三、探索开放式实验教学体系 充分利用我院省级化学工程实验教学示范中心的仪器设备和师资力量,探索和完善实施开放式实验教学的方法及其在课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、新能源设计竞赛、数学建模竞赛、本科生毕业设计(论文)中的应用,改革和完善实验课程成绩的科学评价体系,改革实验室管理运行机制,探索开放实验室的管理方式和体制,探索保障实验仪器设备不断更新以跟上学科发展的途径,完善实验仪器设备、实验经费和实验耗材的实验室管理体制。 四、完善学生科技创新体系,建立校内外创新实践基地 实行学生研究训练计划,引导学生在教师的指导下进行科研训练;鼓励学生参加教师的科研课题,与教师合作进行科学研究;实行学生科研立项制度,从政策和经费上鼓励学生进行科技创新;聘请国内外着名专家学者为学生作学术报告等形式,使学生了解能源化工专业发展的学术前沿;鼓励学生申报国家创新实验项目,省、校级挑战杯项目等,提高学生的科学素质,培养学生的科学精神。发挥区域经济优势,签约合作企业,并对创新设计实验室进行重点投入建设,本专业已建成国家级石油化工工程实践教育中心和大庆炼化公司的创新实践基地,为学生创新实践提供了保障。 五、完善评价体系,建立创新激励机制 评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统培养体系不利于培养创新人才的弊病反映在评价体系上采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实全面的水平和能力。对学生的评价不仅要重视知识的全面性考查,更要重视创新能力的考查。考试方式多样化,考试时间自主化。同时建立对学生的创新意识、创新能力、创新成果积极的激励机制,即对学生的各种创新行为和成果给予正面的激励和奖励。建立专门制度,从政策导向上鼓励和支持教师在传授知识过程中,积极探索创新思维能力培养的方法并付诸实践。 六、实践成果 1.丰富和完善了教育教学研究的改革和实践。项目在 能源化工专业2009级中进行了三年的应用,收到了良好效果,极大地推动了其他化工专业类拔尖人才和创新人才的培养和实践,对促进石油化工类拔尖创新本科人才培养质量的提高发挥了积极的作用。2010年以来,石油化工类专业承担省级教改项目3项。发表教学研究论文9篇,主编教材3部;完成了《分离工程》等省级精品课程的建设,《化工热力学》、《化学反应工程》、《工业催化》3门重点课程建设。 2.促进了石油化工专学科建设。石油化工创新拔尖人才培养的改革促进了以化学工程与工艺为主的石油化工类学科建设。目前在学科建设方面已有1个国家级特色专业—化学工艺,1个国家级战略性新兴产业相关专业—能源化学工程,1个省重点(特色)专业—化学工程。已有1个国家级实践教育平台—国家级石油化工工程实践教育中心,1个轻烃加工与利用部级重点实验室,1个石油与天然气化工省重点实验室和1个省级石油化工技术研发中心,已成为黑龙江省石油化工工程技术人才培养和培训基地。 3.学生创新实验与竞赛获奖。通过创新培养体系的实施,能源化工09-2班25名学生,8名学生参加国家级大学生创新实验计划,10余名学生参加国校级大学生创新实验,公开7篇,申请专利2项。英语四级一次性通过率100%,六级一次性通过率80%;国家二级计算机考试一次性通过率100%,并有40%的学生自愿考试通过国家三级计算机考试。同时该专业学生积极参加各种竞赛活动,3名同学获全国大学生化工设计竞赛1等奖,5名同学获得全国化工设计竞赛二等奖,2人获得全国英语竞赛三等奖。1人获得2011年“国信蓝点杯”全国软件人才设计与开发大赛黑龙江赛区C语言程序设计三等奖,1人获得2011年高教杯全国大学生数学建模竞赛二等奖。校级英语竞赛、物理竞赛,软件设计大赛和挑战杯等获奖30余项。经过系统化、有针对性的培养和严格的考核,学生的综合素质得到了极大的提高,班级大多数学生获得了“三好学生”、“优秀学生干部”、“优秀团干部”等荣誉称号。在此基础上班级的学风日益浓厚,多次获得校级荣誉。 七、理论水平与推广价值 项目研究从能源化学工程—战略性新兴产业相关专业设立的目标与东北石油大学化工学院特色优势实际出发,构建能源化学工程专业创新人才培养体系。研究成果既有高度概括的模式框架,又有具体可行的实施方案、操作办法,为全国相关专业的教学体系构建,深化教学改革,提升教学质量,为培养学生创新能力提供了较为全面的理论和实证参考,尤其是是对工科学校教学质量提升和专业教学改革具有推广价值。 化学工程论文:化学工程技术及发展动态 一、新型反应技术的研究 1.1 超临界化学反应技术 超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时,此时状态处于液体和气体之间,具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用,而且还在医药工业等领域应用很广泛,已经显示出巨大的魅力,极具发展前景。近年来,化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域,但是都处于初级发展阶段,很不成熟。 1.2 绿色化学反应技术 绿色化学是指对环境不会造成污染的,有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采用化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程,因此很彻底,这主要包括原子经济性和高选择性的反应,生产出对环境有利的材料,并且回收废物循环利用的一门科学技术。 1.3 新的分离技术 研究从广义上说,分离强化首先是对设备的强化,然后是对生产工艺的强化,综合起来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果,有利于实现可持续发展,这也是化工分离技术的主要趋势之一。古老的化工分离技术原理:利用沸点的不同,将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术,具有广阔的发展前景,但是这些在应用中同样也存在着很多问题,那就是:此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少,没有在理论上充分说明和指导,对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术的不断进步,分离技术也不断得到改善,取得了长足的进步,逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上,例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面,这些都是信息技术发生功效的主要分离技术,再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离,因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进有利于新的分离过程的深入,提高工作效率。 二、传热过程的一些新的研究进展和方向 2.1 微细尺度传热学研究进展 微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律,现在在传热学中已经自成一个分支,发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立,但是由于尺度的微细,原来的假设的影响因素也会相对的发生变化,这就导致了流动和传入规律发生着惟妙惟肖的变化。目前,微米、纳米科学已经取得长足的进步,受到人们的广泛关注,诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。 2.2 强化传热过程的研究进展 这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手,提高传热的效率,并想办法改进设备使其持续对外放热,这种改进包括发明新的传热材料和改进生产工艺,将过去的设计进行优化等方法。 2.3 传热理论研究进展 近年来,传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用,但至今仍未能很好的实现,主要问题是如何获得实现滴状冷凝,并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质,将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用,而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来,人们都在对液体发生核态沸腾的原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的,这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止,加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响,这一问题是最需要得到解决的,也是研究的重点所在,对沸腾传热进行计算大都采用机理模型,这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低,而且需要大量的实验做基础,所以目前应用的范围较窄,目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式,因此我们有另辟蹊径,从新的角度来探究和研究问题,从基本理论出发,提出新的理论与计算方法或研究出新的模型,将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量,这将成为今后研究的重中之重。 2.4 与计算机技术相结合 计算机技术的进步使化学中大量的计算问题和数据采集分析的问题得到了解决,同时解决了人力物力和财力,也增加了数据的准确度与精确度,主要表现在计算机技术对计算流体力学和数值传热学上的主要贡献,其主要的研究方法是数值模拟法。这种方法的特点是需要大量的数据计算,而且需要大量的实验作为补充,采用计算机进行分析和计算,有利于将数据直观的表现出来,方式更加灵活多变,费用更加低廉,并且得出结论的周期比较短,对于应对此类问题计算机技术是最好的选择。 三、化学工程学科未来的发展动态 3.1 将化工过程与系统过程研究相结合 化学变化是一个复杂的过程,这是因为性质决定的,其非对称性和不平衡性打破了人们的惯性思维,使其控制因素增多,结构尺度变多,其中结构是对过程工程研究的中心问题,主要解决办法是简化其结构,使复杂的结构变得简单,更具有使用价值;首先研究特殊系统,然后推理出一般性的结论,进而推而广之,这些都为解决结构问题打下了良好的基础,解决了复杂系统不容易被分析的问题,采用整体法和还原法研究复杂的系统有利于把握系统的主要变换方向,多尺度的思考问题的方式可以将过程问题转换成平时的时间和空间问题,对研究化学工程的复杂结构有好处。化学工程的这一转变趋势预示着化学正在向着应用领域进行扩张,更加注重其实用性和价值性,而非学科本身理论的研究。这也在化学课堂上出现了明显的改革,从只有实验和理论两个过程的化学转换成有实验、有计算最后才产生结论的过程,这就需要化学与数学物理等相结合,甚至与计算机技术相结合,进而实现化学过程的更好研究。 3.2 将化学工程与材料科学研究相结合 科学的进步使大量新的技术和产品能源不断涌现,并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用,这就为化学工程的研究提出了新的问题那就是如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务并不断形成新的完整的理论,化学工程的发展就此进入老人一个新的发展阶段。在学科研究的方法上更多的注重学科的交叉,更多的研究材料其中包括信息和化学、生物与化学、能源与化学、环境与化学相结合的工程学科,这些都为化学工程的发展提出了新的发展方向和研究课题,为化学的发展做了良好的铺垫。 3.3 将化学工程与信息工程研究相结合 化学工程技术的热点是将化学工程与信息工程研究相结合,随着信息技术的发展,信息技术已经深入各行各业,通过计算机技术可以收集大量信息,并对此进行精细的计算,随着大量的数据的 统计和分析,可以得出很多重要的规律和结论,这些规律可以用来作为提高效率和生产效益的理论依据,同时可以预见,将化学工程和材料科学结合起来进行分析必将是化学工程领域的重点研究课题,必将成为引领化学研究的主要方向。 四、结语 化学的影响以及需要重点探讨的方向,就是化学环保问题。由于化学工程往往都会涉及污染问题,因此从化学工程技术角度分析,将从技术角度出发,从而尽最大限度来降低化工技术对环境的影响。未来化学工程技术的发展,直接影响着其发展态势。 化学工程论文:化学工程中化工生产的工艺解析 1 引言 化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术,化工工艺的开发与发展在近年来更加火热,主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注,化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决,污水化学残留物的排放,给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染,从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此,为了解决其污染问题,并在一定程度上提高其生产效率,重点就在于改善其化学生产工艺。 2 我国化工生产的现状分析 我国工业的几大主体:机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分,其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要,从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料,在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而,由于化学生产过程中必然会产生化学废物,造成一定范围内的污染,尤其是排放的废水以及废渣,成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析,总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下: 化工生产的效率不高;我国工业发展存在一个共同的弊端,主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中,主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。不仅如此,反应不充分,造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低,无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是,不充分的化工生产,造成巨大的能源与资源的浪费,从而大大降低了化工生产效率。 化工生产造成自然环境污染严重;化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一,尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示,废水中的重金属严重超标,造成水源的污染,从而影响土质,造成自然环境的失衡。此外,对于化工生产过程中造成的废水与废物,化工厂为了节约成本等原因,而采用直接排放的方式,将污水以及废物直接排放到自然中,造成了大范围的污染。 化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。 综上所述,目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高,防污染环节不重视,没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题,一起阻碍了我国化学工业的发展。 3 我国化工生产工艺解析 从上文中,对于我国目前的化工生产过程中,存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题,化学的生产工艺需要有哪些改进呢?在化工生产过程中,采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢? 首先,化学生产过程中,提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到高效生产,提高生产效率,减少废料的产生,反应条件是最为关键的因素。因此,提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准,才能保证在化工生产过程中,高效生产,并减少废物的产生。其中,废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中,就能保证化工生产的相对环保。 其次,化工生产过程中,并非只是提高产品生产的环境,更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前,我国规定,有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外,还包括我们经常看到的废气,这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单,主要是通过化学反应中最基本的原理,将废水中的重金属通过沉淀的方式,使其沉淀,从而减轻其危害性。此外,废气的处理应该在排气的中部以及顶部,都设置一出废气处理系统,这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤,从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。 最后,真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手,工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种,那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。 总之,化工生产工艺的提高,应该从当前的现状分析,找出生产环节中的弊端吗,从而大力发展化工工艺。 4 结语 以上分析主要探究化学工程中,化工生产的工艺问题。化工生产在环保以及节能减排等多个主流理念的影响下,开始不得不提高其生产工艺。传统的生产工艺以牺牲自然环境为代价,生产大量的化工产品。虽然这些化工产品对于我国农业以及整个工业的发展都起到了非常重要的作用,但是合理生产、绿色生产才是工业发展的基础。化工生产的工艺亟待提高,因此出现最新的化工生产技术以化工生产工艺,旨在能够在提高生产效率的同时,并能满足节能减排以及环保的要求。如果生产工艺无法真正实现环保与节能减排,那么也可以开发化工后期的环保处理工艺。总之,最大限度提高化工生产工艺,从根本上解决化工生产中的问题,实现合理化生产。 化学工程论文:浅议绿色化学工程和工艺对化学工业节能的促进作用 工业产业的发展,对国民经济的提高具有重要意义,但在工业产业的发展过程中,国家能源及生态环境也面临着越来越严峻的挑战,能源消耗、环境污染越来越受到关注[1]。工业污染物处理、生活废品处理等已经成为一个值得进行深入研究的重要课题。绿色化学工程是一个新型项目,其发展的主要目标为对化学生产过程中产生的资源浪费及环境污染现象进行处理,促进化工环境污染及资源浪费得到改善。 一、绿色化学工程与工艺的开发 在传统化学的生产过程中,在有毒、有害物质的处理上存在较为严重的滞后性,因此导致化学工艺一直处于被动生产。应用这样的化学工艺对污染物进行处理无法取得理想的效果,资源优化也无法得到有效实现。化学工艺的应用不但导致化学生产污染物成本提高,还导致污染物处理效率严重下降。绿色化学工程的应用可有效弥补传统化学工程中存在的缺陷,其通过对相关科学技术及先进方法的利用,对化工生产相关污染物进行除尘、脱硫等处理。绿色化学工程与工艺具体实施方法主要有以下几种。 (一)采用绿色化学原料 在化工生产工艺及具体流程中,化学生产原料是起着决定性作用的主要因素,在传统化学工程中,所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗,同时还导致污染物的排放量大大增加,加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中,可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中,可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中,这些原料仅会产生一定量的氢气,而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。 (二)提高化学反应的选择性 在化学工程的物质反应中,化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中,合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高[2]。对化学反应产生影响的因素有很多种,反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生,所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质,因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中,应用新型的反应形式,这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高,同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。 (三)使用无毒无害催化原料 随着化学工业发展速度的不断加快,将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中,可有效加快反应速度,缩短法宁时间。所以,在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前,我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制,化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善,分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的应用可有效提高化学反应效率,降低能源消耗量,同时也可减少环境污染。 二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能产生的促进作用 目前,在各工业产业的生产过程中均已广泛应用到绿色化学工程与工艺。该工程中具有的应用性能不仅可有效改善化工产业发展过程中存在的资源浪费和环境污染问题,同时还可有效促进化工生产的结构不断得到优化。绿色化学工程与工艺在化工产业中的应用主要表现在如下几点。 (一)清洁生产技术的应用 清洁生产技术是一种具有较高价值的绿色技术,该种技术主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理,实现原料利用率得到提高,进而促进化学工程的生产质量得到提高。在清洁技术中,应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活垃圾等进行绿色处理,经过相关技术的处理后,生活垃圾可有效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。在生物工程中合理应用清洁生产技术,可有效促进细胞及基因工程的发展效果得到显着提高。在辐射加工中应用清洁生产技术,可促进催化剂的作用得到显着提高。 (二)与生物技术相互结合的应用 在生物技术领域中,其技术范畴具体包含细胞、微生物、基因、酶等多种技术。其在各化工生产中的应用主要包含有生物化工合化学仿生学两个方面的内容。在生物体内,生物酶作为催化剂存在,其具有显着的专一性和高效性,在生物合成的每个过程中均无法脱离酶的作用。在绿色化学工程与工艺中对生物技术进行合理应用,通过相关技术处理,可使再生资源转化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直接源自动物和植物,后来才逐渐发展为将煤炭、石油作为原材料使用。在绿色化学工程与工艺中,通常情况下均是应用工业酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学催化剂进行比较,酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯腈进行丙烯酰胺制备,当使用酶作为催化剂后,能耗消耗量大大降低,反应具有彻底性,并且在反应过程中无任何副产物产生。 (三)生产环境友好型产品 绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产处环境友好型产品,如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中,人们的购买的产品均为绿色产品,不仅有效保证了人们身体健康,同时也可促进社会健康、和谐发展。因此,在化工生产过程中,如能够促进绿色化学工程与工艺对的优势得到充分发挥,可有效降低生态环境的染污,促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展,对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。 三、结束语 在绿色化学工程与工艺中,应用无毒、无害的物质作为原材料,使用节能减排的生产工艺,应用清洁生产的技术,可有效降低化学工业生产过程中能源消耗,减轻生态环境污染,促进人与社会和谐发展、产品与生态互补得以实现。因此,对绿色化学工程与工艺进行开发和研究是对当代化学工业的发展产生严重影响的主要因素之一,是促进化学工业可持续发展的重要前提条件。 化学工程论文:化学工程与工艺专业的煤化工特色建设 1化学工程与工艺专业的煤化工特色专业建设原则 1.1以市场为导向 随着能源需求量不断增大,我国对开发能源的技术人才也有了更高的要求。我国教育部在1996年将“煤化工”等专业列为化学工程与工艺专业,促进我国煤化这一特色专业发展。加强煤化工特色建设,可以扩大煤化工产业,推广清洁能源,这也是市场经济的必然需求。煤化工特色建设,要以市场为导向,将学生的就业与市场相结合,从而保证学生在面对社会选择的时候,有足够的自信,具备扎实的专业基础和技术水平,提高就业机会。 1.2发扬创新精神 只有发扬创新精神,才能够彰显特色。特色专业是经过改革后被确定的内容,它本身就具有探索和创新,但煤化工专业发展中,以往的教学经验仍然会对创新有所阻碍,因此在建设有特色的煤化工专业时,要用发展的眼光看问题,创新教育观念和人才培养机制,促进煤化工特色建设。 1.3稳定发展原则 化学工程与工艺专业的煤化工特色建设,始终坚持煤化工人才培养方向,也有着自身的特色,毕业后学生主要面对钢铁冶金系统,能源方向,因此在建设特色专业是,也要立足根本,找准发现,坚持稳定发展的原则。煤化工建设要以市场为导向,在发展中会面临内部和外部的变化,因此稳定发展,才能适应不确定的变化,适应社会和市场的要求。 2建设煤化工特色的对策 2.1创新教育观念 专业建设是高校办学理念的表现形式,其特色建设的发展方向、过程等都离不开一定的理念指导[1]。煤化工特色专业的发展与市场分不开,煤化工专业与能源安全与供应、钢铁冶金行业发展与节能减排实现有着很大的关系。随着能源问题出现,可持续发展的理念不断摄入,煤化工专业发展也要将观念进行创新,以便适应社会的要求。可以通过实现教育活动,将教育观点和教学理念进行谈论和创新,在实际工作中,如果出现了教学理念偏差,要及时用正确的思想观念给予指导。创新教育观念是培养煤化工人才的必然要求,通过定期考核,加强教育工作者的思想意识,将这种观念融入教育,这也是促进我国煤化工产业的重要措施。 2.2创新课程体系 煤化工特色专业要突出特色,因此要有明确的教学目标,以便在基础教学中突出特色,从而培养有特色的专业性人才。化学工程与工艺专业的课程体系要突出煤化工特色,根据高校制定人才培养目标,科学设定课程体系,使本专业的教学能够有序进行。课程体系是特色专业实施的基础和关键,因此要保证其合理性、科学性和可持续发展。煤化工专业是一门传统的学科,但特色建设赋予了它新的生命力,因此这门学科的课程体系要与国内外最新的教育理念相吻合,从而能够在以往的经验中,发挥教学成果的理念,整合课程资源,促进特色专业发展。煤化工特色建设课程体系要反应时代的特征,但也要与学校的特色向结合,建设出使用社会发展的化学工程与工艺专业的课程体系。煤化工课程体系要突出特色,例如开展“焦化特色课程”、“清洁能源课程”等,充分发挥本专业的特色。将基础必修课和辅修课程想结合,促进煤化工特色专业发展。 2.3理论与实践相结合 化学工程与艺术是实践性较强的专业,在建设特色煤化工专业时,要将理论与实践向结合,培养学生的综合能力[2]。教师在教学时,可以结合计算机开展辅助教学,将最前沿的煤化工专业知识传授给学生,让学生形成较强的专业意识。高校还应加强与企业的合作,为学生提供更多的实践机会,让学生参与到企业生产实践中,培养学生的动手能力,在实践中,学生能够更好地解决问题。将理论与实践向结合,才能够促进煤化工特色专业建设,学生在实践中,专业能力得到锻炼,整体的素质也会不断提高。 2.4建立健全质量保障体系 完善的质量体系建设是有特色的化学工程与工艺专业的保障,在科学的监督机制中,促进煤化工专业发展。高校要保证特色专业有效进行,就要对其投入更多的科研、资金及教学条件,这些物质保障是实施特色专业的前提。化学工程与工艺专业的煤化工特色建设中,会面临很多问题,如课程实施不佳,教师专业能力不强等,这些因素都会阻碍课程目标的实现。做好特色专业,离不开完善的质量保障体系。为了保证教学质量,因此要制定质量责任制,包括学生评价、教学反馈、教务系统质量检测等,确保教学目标的实现。 3结语 化学工程与工艺专业的煤化工是高校的特色专业,因此要坚持以市场为导向和创新性原则,在稳定发展的基础上,促进本专业特色发展。煤化工特色建设要创新教育观念,将理论与实践相结合,健全教学质量监督机制,突出特色,促进教学目标的实现,为社会培养更多的煤化工专业人才。 化学工程论文:探讨化学工程中的结构问题 1 结构的定义及其时空多尺度特征 “结构”在《辞源》中有如下定义:1)连接构架;2)物体构造的式样;3)诗文书画各部分的组织与布局。 结构具有多尺度和随时空变化的特征。如太阳系由太阳、地球、月亮等不同尺度的星体构成,它们在万有引力的相互作用下处于有序而不停的运动之中。又如一棵树由不同尺度的树干、树枝和树梢组成,相互依分数维的规律连接形成一个有机整体。化学工程同样具有多层次、多尺度并随时空变化的结构,一般可分为从分子到颗粒的小尺度区、从颗粒到单元设备的中尺度区和从单元设备到系统流程的大尺度区。各区中均有各自不同的结构。小尺度区中的结构,如超分子和离子液体结构。 2 多相流结构的预测 结构需要若干参数来定量表达,以工业快速流化床提升管中的流动结构为例,需要 8 个参数来描述,分别为密相表观气速、密相颗粒表观速度、聚团平均直径、密相空隙率、密相体积分率、稀相表观气速、稀相颗粒表观速度、稀相空隙率。李静海、郭慕孙在研究快速流态化床的局部结构时,提出了能量最小多尺度作用模型。该模型认为在快速床中流体用于颗粒的悬浮输送能最小,并以此作为系统的稳定性条件,与稀密两相的动量守恒方程、等压降方程、气固两相的质量守恒方程、聚团尺寸方程一起求解,成功预测了反映快速床局部结构的 8 个参数。借鉴 EMMS 模型的方法,结合研究不同床型、内构件、外力场对多相流动的影响规律,可望建立各种类型流态化床结构参数的预测模型。 3 结构—性能关系 众所周知,物质的分子结构与其热力学特性密切相关;材料的微观结构、介观结构与其宏观的物化和力学性能密切相关,如金刚石与石墨同样都是由碳元素组成的物质,由于碳原子排列的方式不同,金刚石坚硬无比,而石墨则非常柔软。同理,以尺度大小不同、空间分布不均的气泡、液滴、颗粒、聚团组成的化工多相流的局部结构与其流动、传递、反应行为密切相关。 图 1 为离子液体的结构图。各离子之间通过氢键形成网络结构,因此具有较高的黏度。图 2为微乳液中的胶团(水包油)和反胶团(油包水)的结构示意图,虽然其尺度微小,仅 10~100 nm,但结构复杂。以反胶团为例,其核心为自由水,核心周围是结合水层,再往外为表面活性剂和助剂双亲分子层,最外是油相。该结构与微乳液的萃取分离和反应性能密切相关。图 3 是由微观像探头(镜头直径 3 mm)拍摄到的快速循环流化床中的局部结构的照片,从中可见快速流化床中存在颗粒的聚集相(聚团)和颗粒的分散相(稀相)两相结构,聚团的形状不规则,大小不相同,这种结构对快速流化床中的传递与反应具有直接的影响。图 4 是纳微颗粒鼓泡流化床层流化时和断气塌落后的照片。纳微颗粒表面过剩的自由能使其具有聚集成团的特性。从图 4 可见,床下部是大尺度聚团,床中部是中等尺度聚团,床上部是小尺度聚团。颗粒聚团内部的颗粒与气流接触很差,严重影响传递和反应速率。图 5 为气固鼓泡流化床的照片。其中,图 5a 的床中无内构件,床层由气泡相和乳化相组成,气泡尺寸较大;图5b 的床中有多块百叶窗型横向挡板,床层由气泡相和乳化相组成,但气泡尺寸较小且均匀。气泡会形成气体短路,严重降低气固接触效率。图 6为工业流化床中设置的组合式横向斜片挡板,可以有效破碎气泡和颗粒聚团,斜片导向可进一步强化气固接触。图 7 为工业萘氧化制苯酐流化床反应器的内部结构图,床底的气体分布板可使气流均匀分布,床中的垂直换热管内构件可强化气固接触,减少放大效应。由于这种多相流结构的难以预测性和构效关系的复杂性,传统的化学工程采取平均的方法,必然造成预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题。 4 多相流结构的调控——散式化方法过程 工业多相反应和分离设备中局部结构由气泡、液滴、颗粒和聚团等尺度不同的分散相和气、液介质连续相组成。这种分散相的尺寸越小,它们在连续相介质中分散得越均匀,相间接触界面就越大,越有利于传质、传热和化学反应;同时如果相间的滑移速度越高,则相间界面越薄,界面的更新速度越快,同样有利于传质、传热和化学反应。影响结构的最主要因素是系统或设备条件(包括颗粒和流体的性质、设备与内构件的结构与形状、外力场的影响等)和操作条件(包括温度、压力、气液固三相各自的流速与流向、稳态操作与动态操作等)。当前引人注目的微通道与膜反应和分离技术的优势也在于可有效调控结构,得到尺度均匀而微小的气泡或液滴,强化相间接触。 5 多相流结构与计算机模拟 20 世纪 80 年代以来,随着计算机科学和测试技术的飞速发展,计算流体力学和过程的计算机数值模拟应运而生,人们可以通过实验和理论分析建立数学模型,并采用高效计算机对复杂过程进行计算机数值模拟,进一步通过多种实验参数的测量对模拟结果加以验证。这方面的工作已经取得了很大的进展。流化床结构的预测、优化调控以及规模放大的最终解决,无疑应当寄托于计算机的数值模拟和仿真技术。当前用于气固流化床数值模拟的数学模型主要有两流体模型(Two-Fluid Model,TFM)、颗粒轨道模型(ParticulateTrajectory Model,PTM)和流体拟颗粒模型(Pseudo-Particle Model,PPM)。巨大的计算量使 PTM 模型和 PPM 模型的应用受到限制,应用 PTM 模型和 PPM 模型对含有大量颗粒的工业系统的模拟目前还不现实。两流体模型将颗粒也视为流体来处理,由两套分别描述流体和颗粒相的流体动力学方程组来描述,其间通过相间作用项来封闭,两相同在 Euler 坐标系下处理。该模型主要是在微观足够大和宏观足够小的尺度上进行平均化,这使得这些微元适于在衡系统获得简单的本构方程,从而可以通过数值的手段预测系统的时空变换。由于系统的复杂性和局部非均匀结构的存在,真正能满足这种要求的微元尺度与反应器宏观尺度相比往往过于微小,目前的超级计算机速度也很难满足其需要,所以不得不采用加大尺度的微元,其内部含有丰富而显着的非均匀结构,这时现有的本构方程已经不再适用。目前多数具有应用价值的模拟成果都是应用双流体模型得到的。FLUNT、CFX 等以双流体模型为内核的商业软件被广泛采用。 结束语 化工多相流反应与分离设备中存在颗粒、气泡、液滴、聚团,且其尺寸大小不同、空间分布不均匀。该局部不均匀结构与流动、传递、反应行为密切相关。传统的化学工程忽视局部多尺度不均匀结构而采取平均的方法,造成对“三传一反”行为预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题,应引起学术界关注。近年来在结构参数的预测理论研究、结构与传递和反应的关系理论研究、结构的优化调控理论与方法研究以及结构参数与两流体模型相结合的多相流计算机模拟研究等方面已经取得一定进展。但面对复杂得多尺度结构问题,需要付出更多的努力 化学工程论文:分析化学工程与日常生活的联系 世界万物均是由物质组成的,化学就是一门研究物质的组成、结构、性质、和变化规律的科学,它对人类认识和改造物质世界有着极大的帮助[1]。而化学工程正是量产这些物质的工程,因此化学工程与我们的日常生活有着非常紧密的联系,千百年来,从河姆渡人烧制陶器到航天飞机飞向太空,化学工程的产品贯穿了日常生活的每一部分,并推进着社会文明的进步和人们生活质量的提高,不断地改善着我们的生活。 1 什么是化学工程 化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业(如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等)生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,并应用这些规律来解决过程及装置的开发、设计、操作及优化问题的工程技术学科。 化学工程通常应用数理化的基础理论,通过各种各样的实验,在最适化与合理生产量的情况下,充分考虑工业生产中的“放大效应”,并与化学工艺相配合,安排出经济而有效的程序,最终解决工业生产中遇到的问题,化学工程对于我们现在的生活已经有了极大的作用,因此研究化学工程迫在眉睫。 2 化学工程所涵盖的领域 由于化学工程是研究工业生产的化学和物理过程原理的学科,而在传统的工业生产,如矿石冶炼、燃料燃烧,石灰烧制中,往往都伴随着物质分解等化学过程和能量流动等物理过程的同时发生,因此化学工程所涵盖的领域是相当广泛的。它不仅包括矿石冶炼,食品加工,纸张制造等传统的化工产业,还包括生物制药,纳米技术等尖端新型化工产业[2]。这些行业中生产、制造、研究出的产品是我们无法缺少的,因此,可以说化学工程已经与我们的生活密不可分了。 3 化学工程与日常生活的联系 随着化学技术的不断发展,相应的化学工程也逐渐全面地渗透到我们的生活中,从平常的衣食住行中就可以看出化学与我们联系的密切性。 20世纪40年代,合成纤维工业开始起步,锦纶、腈纶、涤纶等陆续投入工业生产并快速发展起来。此后纺织工业的原料完全依赖农牧业的情况开始发生了改变[3]。合成纤维不仅可以用于生产服装、渔网、绳索等生活用品,还可以生产工业用织物、隔音、隔热、电气绝缘材料等,医疗用布、外科缝合线、止血棉、人造器官等医疗用品,它作为重要的纺织纤维,其地位已经超过天然纤维,广泛的应用于服装行业为主的各个行业中,保证了人们的对“衣”的需求。而橡胶合成和皮革加工行业则为几十亿人提供了日常所需的鞋子。 说到“食”,现今社会中,在这个“食”里充斥着的化学产品太多了,这些化学产品中有好的,也有很多具有副作用的,我们要选择性的发展。它们的技术产品革新,特别是合成氨技术的出现大大的提高了世界粮食的产量,保证是数以亿计的人的“吃饭”问题。这已足以说明化学工程在我们日常生活中重要的地位和作用。而日日与我们相伴的调味品,甚至食品添加剂、防腐剂在赋予了食物美味的同时,也保证了他们的新鲜,他们都是通过化学方法所制的,这些也是化学工程对生活的贡献。 在“住”方面,我们盖房所需的钢筋水泥、玻璃门窗,装修所需的油漆石膏、地砖马赛克,日常所需的锅碗瓢盆、肥皂化妆品都是以化学物理原理为基础,通过工业生产而成的典型的化学工程产品。正是这些炼制钢铁、烧制玻璃、配制油漆洗发水等化工工艺的不断提高,才保证了我们“住”的质量的巨大飞跃。 “千里之行,始于足下”,日常行走离不开我们的双脚和脚下的鞋,而说到鞋就不得不提我们前面说到的它对橡胶和皮革制造产业的依赖。当然,现代人在“行”方面更多的会选择自行车或汽车这种相对更加便捷的交通工具,制造它们必不可少的便是钢铁、塑料、皮革、橡胶这些化学工程相关产品。而汽车想要行驶起来,离不开铺设柏油路的沥青和各种汽油、柴油、添加剂、润滑油,这些都是石油化工的主要产物。所以说,我们的日常交通离不开化学工程的功劳。 谈到国防航天事业,虽说是国家大事,但也是与我们每个人都息息相关的事情,航母的下海,飞船的上天,这已不仅仅是关乎民族自豪感了,而是关乎我们整个国家全体国民的安全和利益的事情。但是想要把他们造出来却绝非易事,在太空中或极端恶劣的作战条件下,一般的钢铁材料往往承受不了环境带来的巨大伤害同时较大的自重更会影响其关键时刻的机动性。高分子材料、纳米技术等先进的化学工程技术的出现则较好的解决了这一难题[4]。这使其不仅具有抗高温、抗创击能力,又保持了自身的灵活性,极大的推进了我国国防航天事业的发展与进步,保证了国家的国泰民安。 当然,化学工程对我们日常生活的贡献还远远不只这些,生物制药技术帮助人们治疗病患,造纸厂满足人民生活学习中对纸张的需求,印染工业则给人们带来一个多姿多彩的世界…… 但是化学工业在给人们带来无限的“福利”的同时,也对人类造成了一些不小的危害[5]。众所周知,化工产业一直就是工业部门中的污染大户,且较难治理,这给生态环境带来了很大的威胁,并危害着人们的身体健康。同时,化学工程的高物耗、高能耗也在慢慢竭尽着地球上有限的资源,违背着人类的可持续发展战略。 4 结语 在千百年的发展历程中,化学工程在人们的实践与挫折中持续的进步,并一直的为人们的生活服务着,不断地提高着人们的生活质量,推进着社会的进步。虽然其不可避免的对我们的日常生活产生了一些不利的影响,但这不能掩盖它至关重要的作用和所做出的巨大贡献,可以说化学工程和日常生活是紧密相连密不可分的,没有化学工程的发展就没有我们现在的生活。 化学工程论文:浅议化学工程学科未来的发展动态 引言:化学工程是一门用来研究化学工业和其他相关产业在生产过程中所进行的化学过程和物理过程以及所使用设备的设计、操作和优化的工程学科。因为在化学工程方面所涵盖的内容比较广泛,所以,对化学工程技术从总体上进行发展探索研究具有深刻的意义,能够掌握研究的动态信息,吸收国内外最新的研究成果,促进研究工作效率的提高。 一、化学工程学科未来的发展动态 1、化学工程向过程工程的发展 过程工程所研究的对象是一个复杂的系统,具有多种控制因素、非线性和非平衡性、结构多尺度的特点。在过程工程这个复杂系统中结构是其中心问题,发展简化的方法是解决思路,才能够在工程中具有实用性;通过对特定系统的研究,发展其具有普遍适应的方法,才能够实现过程工程发展的机遇和优势;要想很好的解决复杂系统就必须采用整体和还原论相结合的方法;在解决复杂系统时多尺度方法是最有效的方法,过程工程是解决时间或空间上的多尺度问题,主要是为了解决跨尺度敏感性、尺度之间的模型封闭、关联问题。在应用领域内容的扩展所表现出来的是化学工程向过程工程的发展趋势,应用领域包括化学工业、向生物、环境、信息等扩展;研究的内容是 小尺度、大尺度之间的扩展。在过程工程的研究方法上也出现了新的变化,如由原来的实验或理论变为实验、计算、理论三者结合的方向发展,学科之间相互交叉、多尺度、复杂系统都是过程工程中研究的重要内容。 2、化学工程与材料化学工程的发展 随着我国社会的发展,科学技术也在不断的更新发展,新能源、新资源、生物技术等这些新兴的产业在逐渐取代传统产业,化学工程学科面对这一具有时代性的变化必须考虑到为新产业的形成与发展提供良好的服务,并继续完善本学科的理论,化学工程的发展进入到了一个新的发展阶段。在研究方法上以学科交叉的特征进行研究,已经发展了材料化学工程、能源化学工程、生物化学工程、环境化学工程等产业,为以后化学工程的发展创造了新的活力和发展空间。在这些以发展的产业中材料化学工程是发展最快的,并且成为了当代化学工程的热点研究领域。在材料化学工程中另一个研究的核心内容是新的单元技术和集成技术,它主要是以新材料作为基础。而在传统化学工程中主要是以设备作为基础,一些具有关键性新材料的突破对化学工程的发展起着至关重要的决定性作用。在我国也对这方面进行了相关研究,并取得了一定的成绩,在新材料的生产问题上得到了解决,并且也为化学工程学科创造了更好的发展空间。通过对化学工程的理论发展和过程工程的设备研究的深入了解,并结合现阶段材料学科的发展方向,进一步强调化学工程学科和材料学科相互交叉,发展以新材料作为基础的化学工程技术,利用化学工程理论进一步对新材料的生产过程进行研究,并为规模化生产做好准备,对我国的化学工程学科以及材料学科的发展具有十分重要的意义。所以,化学工程和材料科学的相互结合为我国化学工程学科的研究奠定了基础,并且取得了突破性的成果。 3、化学工程与信息工程的发展 根据科学的发展来看,科学数据的大量积累可以发现重大科学的发展规律。根据调查发现,在一篇外国化学文摘中记录了分子、化合物等相关数目近千百万种,但是在世界上相关化学家并没有对这些数目有明确的研究。尤其是在化学工程领域方面,这些数目的研究分析,很可能可以提高生产的效率和效益,所以必须对这些数据进行重新评估和整理。在我国一些知名大学利用先进的科学技术,已经开始对这些数据进行相关研究,并取得了一定的成果。 二、开展必要的化学工程基础应用研究 化学工程研究不仅要消化吸收引进技术,还要进行高科技的发展,开展相关基础研究。虽然基础应用研究具有科研周期长,投资费用高,在短时间内很难取得经济效益,但是为了保证化学工程的持续发展,更好的参与到国际合作与竞争中去,必须放眼于未来,进一步加强科学技术的开发,完善必要的基础应用研究,并加强消化吸收引进技术的化学工程基础研究,避免一些相关问题,如专利技术,形成具有自己特色的流程和设备。 三、建立一个具体有效管理和运行机制的体制 在我国相关研究所、设计院、企业甚至是一个部门的相关管理和运行机制都缺少活力。并且具体的分工不十分明确,组织困难,没有一个有效的运行机制,主要是在化学工程方面。所以要把开发工作切实落实起来。因此,必须建立一个以设计所、研究院和高校相互结合的开发体制,组织化学工程任务的相关课题。对化学工程的发展战略进一步深入研究,把握学科前沿,结合自己的相关情况,提出相应的化学工程发展战略,以化学工程作为主线进行先关研究,解决实际问题,取得相应成果。根据信息、计算机、新材料等这些工业要求以及环境、生物化工的发展情况,并结合国外化学工程的发展动态,抓准重点发展本学科的生长和结合点,形成良好的分支。 四、促进化学工程技术发展的对策 1、着眼全局提高化学工程技术水平 化学工程科学近年来的发展趋势已经明显地呈现与多学科交叉的现象,要进一步促进化学工程技术的进步,就要从全局出发综合考虑与化学工程交叉的各个领域的情况。要统筹考虑各个领域的运用,做好整体的规划,协调各项科学的开发利用。并且统筹现有领域的同时积极开拓新的研究领域,使各个学科领域相互促进,最后实现共同发展。 2、提高化学工程机械设备研究水平 机械设备是提高一项技术必须具备的,先进的机械设备能为更高水平的技术研究硬件支持。但是相对而言,目前化学工程技术方面的机械设备还比较落后,应该加强研究力度,向世界化学工程技术研究的机械水平靠近。有了这些高科技水平的机械设备,在化学工程技术领域赶超世界水平指日可待。 3、做好化学工程技术的教育工作 任何一项技术的发展都不能离开高水平的人才,所以要促进化学工程技术进一步发展需要加强化学工程领域的教育培训工作。不仅需要培养化学工程技术方面的知识,与其相关的学科的教育与培训也要加强。不仅仅培训理论知识,更要加强学生的实践能力,为化学工程技术的发展储备人才。 4、积极开拓化学工程技术的应用市场 当今化学工程技术的应用领域已经很广泛,但是如果想要进一步的发展还要积极研究开发新的工艺、新的产品,寻找新的市场。市场是产品开发的动力,有了市场的需求才会带动产品的生产,也就会促进技术水平的提高。 结语:综上所述,随着科学技术的发展和化学行业的不断进步,专业人员已经把化学专业的研究重点从单一研究化学过程、设备等单一方面转而 研究化学行业与其他行业的融合方面.最大限度地节约地资源、能源,实现绿色化学的目标,实现可持续发展.探究化学工程技术的热点分析与发展趋势,通过对现有的化学工程技术的分析,研究其技术热点,从而经过理论分析,判断未来的化学工程技术的发展态势.化学的影响以及需要重点探讨的方向,就是化学环保问题.由于化学工程往往都会涉及污染问题,因此从化学工程技术角度分析,将从技术角度出发,从而尽最大限度来降低化工技术对环境的影响.未来化学工程技术的发展,直接影响着其发展态势。

大学物理论文:浅谈文科大学物理演示实验课程 论文摘要：由于高考采用文、理分科考试，导致教学知识片面化、学生思维模式化。文科生是我国未来社会事物和文化活动的组织者及管理者，因而提高文科生综合素质尤为重要。从完善教学资源、研究教学形式和培养文科生综合素质等方面介绍了北京工商大学开设的大学物理演示实验课程。 论文关键词：文科；大学物理；演示实验；教学软件 为适应科技和社会的飞速发展，必须培养具有实践能力和创新意识的复合型、应用型人才。人才培养的现代化需要教学手段的现代化。在教育部公布的2003～2007年教育振兴运动计划中明确指出：“创建国家级教育信息化应用支撑平台，加大涵盖各级各类教育的信息资源开发，形成多层次、多功能、交互式的国家教育资源服务体系。”随着现代信息技术在教育领域中的广泛运用，计算机、多媒体及网络教学在高校的教学改革中已越来越重要。 物理学是整个自然科学和现代技术发展的基础，它以实验为基础，而演示实验是最直观有效、形象生动的实验教学形式。通过物理演示实验，学生能更好地理解物理概念、掌握物理规律、培养实验技巧、提高创新能力。物理的创新成果都源自于实验。因此，物理演示实验教学应成为培养学生综合素质的重要环节。 北京工商大学十分重视实践教学，近年来加大了对物理演示实验室的投入，购置了大批国内一流的先进演示设备，建成了物理演示实验室，为学生提高科学素质、改善知识结构创造了很好的条件。但目前物理演示实验室主要面临三方面的不足：演示实验室虽具有少量教学辅助资料，但难于满足全校学生对高科技资源的需求；实行单一的“表演实验”教学模式，学生主要是观察者，处于被动地位，这种教学模式难以激发他们的学习兴趣，限制了创新能力的培养；大学物理文科教学已经得到越来越广泛的重视，并在文科人才的素质教育中扮演了十分重要的角色。物理演示实验虽已在北京工商大学工科专业学生中广泛开展，但参与的文科学生很少，因而物理演示实验教学改革迫在眉睫，创建基于多媒体技术的演示实验教学模式是当前我国高等教育发展的必然趋势，也将填补北京工商大学物理演示实验室在这方面的空白。下面结合实践教学在培养文科人才素质教育中的地位和作用，主要从教学资源的完善、教学形式和文科课程改革三方面进行有益的探讨。 一、完善大学物理演示实验教学资源 近几年，学校投入170万资金购置了大批国内一流的演示实验设备，建成了230平方米的物理演示实验室，能演示150多项实验。在2007年北京市本科教学评估期间，北京工商大学物理演示实验室受到评估专家和学校领导的高度评价。虽然物理演示实验室的建设受到学校领导高度重视，学校也投入了较高力度的人力、物力、财力，向学生开放演示实验室。但物理演示实验室目前仅有实验操作说明书，缺乏配套教学资料。所以，编写演示实验教学课件、开发现代化教学软件迫在眉睫。 从2009年学校向文科生试开设大学物理演示实验课程开始，教师从力学、热学、电磁学、光学、振动和波动五方面整理了物理理论知识和编写了适合文科学生的PPT教学课件，并指导学生使用照相机或摄像机在演示实验室拍摄演示实验仪器图片和视频。拍摄照片需要实验仪器和背景对比强烈，简单清晰。拍摄后指导学生使用Photoshop软件进行后期处理。教学视频中最好包括教师演示和讲解过程，这样有利于吸引观看教学视频学生的注意力，可形象生动地展示物理现象，有利于教师对物理原理的解释。除此之外，根据教学内容的需求，通过互联网的下载、图像扫描、手动制作等方式也可收集其他物理演示实验教学资料。另外，我们还与公司IT专业技术人员探讨多媒体教学软件所需要使用的汇编语言、软件界面的设计和分类、软件所需图片和视频嵌入的稳定性，最终使用actionscript语言编写了多媒体物理演示实验教学软件，该软件在课堂上使用后极大地提高了学生的学习兴趣。 二、采用灵活多样的大学物理演示实验教学形式 许多高校已经采用了灵活多样的现代化物理演示实验教学形式，如利用计算机和网络的物理演示教学、双语物理演示教学以及利用“投票机”（voting machine）让学生选题判断的物理演示教学等都极大地激发了学生的学习兴趣。虽然北京工商大学物理演示实验室已配备了导学仪、计算机、高清大屏幕电视等多种形式的现代化多媒体教学设备，但目前仅采用单一的“表演实验”教学模式，每个班的工科学生仅利用两节课时间在实验室观看教师演示实验仪器，学生处于被动地位，限制了学生创新能力的培养，教学效果不甚理想。 针对向文科生开设的大学物理演示实验课程，教师采用了多种教学和管理形式：大学物理演示实验双语教学模式让文科学生了解了物理专业英语，有利于培养学生的国际交流能力、主动参与国际合作与国际竞争的能力，积极响应了教育部提出的“积极推动使用英语等外语进行教学，以适应经济全球化和科技革命的挑战”的教育方针；教师采用理论分析与实验演示相结合、学生亲自动手操作实验仪器等教学模式，对学生采用实验报告、实验操作和PPT演讲等形式的考核方式，这种教学方式使学生接受的信息量增多，丰富了教学内容，极大地提高了课堂的教学效果，培养了学生的实践能力和创新意识、团队协作精神及语言表达能力；教师队伍中有多年丰富教学经验的教授和副教授，也有具有极强科研能力和外语水平的博士，还有调试和维修实验仪器的专业技术人员，从而保证了教学质量。 三、大学物理演示实验教学课程注重文科学生综合素质的培养 各大高校教育以提倡大学生素质教育为前提，不少院校针对理工科大学生相继开设了美术、声乐、大学语文等课程，从而加强了他们的人文知识教育。而对于文科大学生科学素质的教育工作起步较晚，进展也相对缓慢。因此，有必要培养文科学生的观察力、想象力、逻辑思维能力和实践创新能力，针对文科生开设大学物理演示实验教学有助于学生开拓思路、锻炼能力，促进各学科之间的渗透和互补，对提高文科生的科学文化素质具有重要意义。 北京工商大学于2009年春季首次向文科学生专门开设了“物理探索与实践”大学物理演示实验选修课，第一次开课限选人数为35人。为了提高教学效果，教师们从教学内容、教学方法、教学过程管理、实验仪器维护等方面进行了探讨，教学效果良好。在总结了第一次开课的教学经验后改进和完善了教学课件，于2011年春季再次开设了该选修课，选课人数达到80人，分两个小班授课。文科学生普遍反映本选修课使他们更好地理解了物理概念和规律，提高了实践动手能力，开阔了学习视野，培养了团队合作意识，激发了学生的学习热情。 对于向文科学生新开设的大学物理演示实验课程，教师们一致认为应以突出素质教育为指导思想，改变灌输式的教学方法，以学生独立操作实验为主、教师启发式指导为辅的方式，实行“观察实验—理论解释—动手实践—演讲总结”的分层次教学模式。第一，学生在演示实验室先观察实验现象。例如，在讲解“法拉弟笼”实验时，先让学生观察50～100kV高压电源向法拉第笼放电现象，因为笼体的屏蔽作用，笼内的同学安然无恙。学生对此惊讶不已，觉得不可思议，急切想知道其中缘由。第二，教师在课堂上用PPT课件详细解释了静电屏蔽的电学原理，并启发学生思考：在生活中是否存在类似现象？学生想到了高压线圈外的铁架，还有些同学想到如果将易发生雷电地区的房屋装上这些具有屏蔽作用的笼网，可以保护人身安全。这样的演示实验让学生感觉到物理现象就在我们身边，对所学知识印象深刻。第三，让文科生参与到普通大学物理实验中，讲述实验原理、实验操作方法和数据处理过程，提高了他们的动手能力和逻辑思维能力。第四，在每学期末，教师指导学生课后从网络收集课程相关信息，让学生制作感兴趣的实验项目专题PPT，通过学生PPT演讲的形式来讨论。这种教学方式培养了学生的自主学习能力、设计制作PPT能力和语言表达能力。 文科学生与理工科学生学习物理知识有着本质不同。首先，课时差距很大。该课程每学期共34学时，这要求教师要精选物理内容；其次，物理基础的不同使得任课教师在教学深度和难度上要把握得当；另外，学习目的不一致，文科生大学生物理演示实验课程旨在提高其综合素质，而不是像理工科那样与专业课程教学相结合。所以，教师可以从以下几个方面来准备教学。 1.介绍物理学史，培养科学精神 物理学史反映了人类对自然界各种物理现象的认识过程，研究物理学发生和发展的基本规律，研究物理学概念的思想发展和变革过程。科学精神是指由科学性质所决定并贯穿于科学活动之中的基本的精神状态和思维方式，是体现在科学知识中的思想或理念。教师在教学过程中应注重传递科学家所具有的探索精神、求真精神、创新精神和献身精神以及科学家们所表现出的谦虚、诚实、合作、淡泊名利的优秀品质。例如，演示实验室具有冰箱原理展示仪器，在讲述与之相关的卡诺循环物理原理时介绍了法国青年工程师卡诺如何在前人研究基础上找到了提高蒸汽机效率方法的研究过程，由此激励学生在学习中应像卡诺那样具备不断探索的精神。 2.渗透物理思维方法 培养学生科学的思维方法比单纯传授知识更重要。教学过程中应让学生掌握如何思考、如何分析问题和解决问题的方法。例如，在学生进行示波器实验中，有些学生调不出李萨茹图形，教师启发学生从X/Y轴信号是否输入正确、两轴信号频率比值是否合适、两轴信号在示波器上显示位置以及模式选择等方面来进行分析，大部分学生最终解决了该问题，并加深了学生对该实验物理原理的理解。虽然“物理探索与实践”选修课针对北京工商大学文科专业学生开设，但因高考时分文、理科生源，学生的实验动手能力水平参差不齐，如何调动不同层次学生的积极性和主动性，使每个学生都能最大限度地从课堂中获益，还有待进一步探索教学方法。 3.教学与实践相结合 教师在传授理论知识的同时必须辅之以实践教学环节，使学生学有所获。我们研究确定了工科和文科学生力所能及的演示实验研究课题，培养了他们独立思考的能力，让学生参与调试，真正将理论与实际相结合。最终，教师指导学生获得了三项物理演示实验竞赛奖：2011年北京市大学生物理实验竞赛一等奖，2011年北京市大学生物理实验竞赛三等奖，全国高校第十届物理演示教学仪器一等奖。 大学物理论文:对大学物理在混合型院校的课程地位的思考 摘要：大学物理是所有理工农科高校都必开的课程，其基础地位是其它学科无法取代的，重要性不仅体现在拓展学生的知识面，更是表现在不断出现的新兴的高科技技术里，这些高精尖的技术往往是各个学科的交叉结合，而物理学是各个交叉学科的基础。但目前在一些农业院校里存在这样一种看法，认为大学物理与某些专业无法衔接，因此不断压缩大学物理课程的学时。针对以上存在的现象及问题，本文将分析其中的原因和对策。 关键词：大学物理 混合型农业院校 课程地位 大学物理也是农林院校开设的必修课之一，但在一些以农林为主的院校里得不到应有的重视[1-6]。分析其原因大概有三个方面：第一个方面的原因出在大学物理这门课程的性质上，大学物理是现代技术的基础，其涉及的内容繁杂，包括力、热、光、电以及近代物理等，这些内容又都是基础性的，很难与具体的某个或某些专业内容直接结合起来，从而给人一种学了没用的感觉；第二方面的原因集中在这门课程的内容上，大家知道，现在各高校所开设的大学物理的课程内容绝大部分都是经典物理的内容，换句话说，是两百年前就已经有的内容了，显然大学物理的内容设计落后了，跟不上时展的步伐就必然不会受到重视；第三个原因是农林院校的专业老师对大学物理这门课程认识不足，由于专业的局限性，导致学科视野受到限制，看不到本专业以外的知识。 针对以上问题，笔者认为作为一名大学物理的老师应该从以下几个方面来应对。 1 改革教学大纲，针对不同专业制定相应的教学大纲 现有的教学大纲的设计都比较注重学科内的连贯性和一致性，对本学科以外的内容很少涉及。比如我校的工科大学物理的教学大纲对同一层次，如本科是一样的，但不同本科专业间的区别就不能在大纲中体现，像食品、动植物检疫这一类的农科类本科及土木、城市规划、农机和机械等这一类工科类本科对大学物理具体内容的要求是不一样的，前者注重热力学、光学等部分的内容，后者更注重力学、机械波、机械振动等部分的内容。因此针对这一情况在设计教学大纲的时候要对不同的情况应做出相应的调整。 还有不同层次的学生对大学物理内容的要求也是不同的，比如农科专业与工科专业，农科专业由于学时少，大学物理课程大纲的设计更应细致。 2 合理安排教学内容，加强教材建设 教学内容是教学大纲的实施，教学大纲设计得再合理，最终还要反映在教学内容里，如何安排教学内容关系到是否能如忠实地贯彻教学大纲的要求。那究竟怎么安排教学内容才合理呢？ 这个问题实际上很难有确定的答案。因为教学过程是一个双向过程，因为教学过程是一个双向过程，教师在安排教学内容的时候要考虑他的教学对象的特点。同样的内容不一定适应所有的对象。对大纲中要求的内容，不适合教学对象的部分做出适当的删减，而适合教学对象的内容要做适当的加强。 比如笔者在讲到电磁学的时候，针对食品类专业的学生就着重强调了电磁学在食品科学里的应用，对关于食品的检测、保鲜和储藏现代技术进行了适当的介绍，这些内容书上是没有的，但这些内容是与物理学有关的并且与他们的专业相关。这样在讲课的时候学生就比较容易接受而且还有兴趣。 那么这样看来，加强教材建设就显得很重要了[7]。目前还没用一本特别适合农科专业应用的大学物理教材。而编写一本合格的农科大学物理教材需要很多专家学者，不同专业、不同高校的老师共同努力。 3 增强实验教学环节，使学与用相结合 物理学归根到底是一门实验科学，大学物理实验教学是大学物理课程中必不可少的一个环节。大学物理实验不仅能加强对物理学知识的进一步认识，还能使学生从实验中发现新问题，从各种新问题中培养他们观察、思考和解决问题的能力。 但目前大学物理实验还局限在经典物理学的范畴中，而且实验教学和理论教学存在脱节的现象。具体表现在实验教学有可能与理论教学不同步，或提前或推迟；实验教学内容和理论教学内容不相符，存在实验教学内容过于陈旧等问题。 针对以上问题，大学物理实验课程必须做出相应的调整： 第一，删除一些过于陈旧的实验项目或将旧的实验项目进行重新设计等。有些旧的实验经过重新设计以 也能焕发新机。 第二，对大学物理实验的课程安排进行合理的调整，尽量做到先讲理论而后再做实验，最好能做到讲完理论马上就做相关的实验。这就需要对实验管理制度进行改革。 第三，将物理实验和相关的专业知识、专业内容以及专业实验等相结合。这就需要大学物理老师同不同专业老师进行很好的交流与合作。对大学物理实验教学进行不断地创新，以适应新的需要。 总之，要调整实验教学内容，使物理实验内容能与相关的专业内容联系起来。 4 加强教师的科研能力，使教学与科研相互促进 教学和科研从来都是相辅相成的，科研做得好的老师，在教学上肯定能有所受益。科研不仅能促进教学，对大学物理的老师来说，更能够促进与不同学科、专业间的交流与合作，使大学物理的教学更能够贴近相应的专业，适应相应专业的发展需要。另外科研也促进大学物理老师的专业知识和技能的提高，进一步拓展了物理老师的知识面和学术视野，使得大学物理老师在讲课的过程中能比相应的专业老师更全面和系统地介绍相关的知识。 5 结束语 大学物理课程是教育部规定的理工农林院校的专业必开的课程，既然教育部这样要求，必然有一定的道理，因此一定要重视大学物理课程。特别以农林专业为主的高校，更应该探索合理的方法和途径，使大学物理在农林相关的专业里发挥其应有的作用。 大学物理论文:工科大学物理教学展望 一、工科大学物理课程的地位和作用 20世纪后半叶，物理学在此前建立起来的狭义相对论、量子力学、量子电动力学、统计物理和许多重要物理实验基础上，以前所未有的速度发展着.许多物理学的分支学科，如原子、分子物理、原子核物理、固体物理、等离子体物理以及粒子物理等，都得到极大发展.与此同时，科学发展的另一个重要特征是学科间相互渗透和交叉综合.物理学和其他学科相互渗透，产生了一系列交叉学科和边缘学科，如化学物理、生物物理、大气物理、海洋物理、地球物理等等.物理学的新概念、新理论和新的实验方法向其他学科转移，促成各学科的发展并成为其组成部分. 20世纪后半叶，新技术特别是高新技术发展之快也是前所未有的.高技术包含的科学知识高度密集，综合性极高，如红外和红外成像技术、激光技术、计算技术、信息技术、航天技术、生物技术等等，都无一例外地与物理学等学科的基本概念、基本理论和基本实验方法密切相关，其发展在很大程度上依赖包括物理学在内的各学科的发展. 现代军事科学技术的知识密集性、综合性极高，处于科学技术的前沿，近几年来的局部战争向人们展示，现代战争在相当大程度上是高新技术的较量.现代军事科学技术离不开物理学和物理学的新成就，如红外夜视、激光制导、激光雷达、三相弹等都与物理学原理和物理学实验技术密切相关. 这一切都表明，在科学技术发展的进程中，物理学不但在历史上曾经是处于主导地位的，在20世纪是处于主导地位的，而且毫无疑问，21世纪物理学在科学技术发展中也必将处于主导地位，它的作用将会更加突出. 大学物理课是一门重要基础课，它的作用一方面是为学生较系统地打好必要的物理基础，另一方面是使学生初步学习科学的思维方法和研究方法，这些都起着增强适应能力、开阔刘义洪盈赘大争物双教争敬沮思路、激发探索和创新精神、提高人才素质的重要作用.学好大学物理，不仅对学生在校学习十分重要，而且对学生毕业后的工作和在工作中进一步学习新理论、新知识、新技术、不断更新知识，都将发生深远的影响.物理课的这一作用，特别为许多专家、教授、高级工程技术专家所强调. 我国工科大学物理的学时一直少于理科.因此，目前实施的教学内容，主要是传统物理课内容在给定学时范围内一再精选后形成的.总的来讲，工科大学生的物理基础较薄弱，物理知识面也较窄，特别是近代物理和现代工程技术有关的物理基础和现代工程技术方面的新知识更显薄弱.如我们的课程基本要求中没有物性学、分子、原子核、粒子等内容;没有偏振光干涉、核磁共振、穆斯堡尔效应等内容;量子物理、统计物理等近代物理基础的基本概念、基本理论和知识甚为薄弱.这些内容，工科一般专业在后续课中多不再涉及，而它们恰恰是当今学习新理论、新知识和新技术所要涉及的，有些甚至已成为当今高新技术的组成部分.在这个意义上讲，大学物理课内容“老的多、新的少”.因此，更新内容，加强现代物理和现代工程技术有关知识，特别是有关基础知识，是工科物理教学改革必须面向的首要问题. 二、工科物理课教学改革 工科大学物理课程的教学改革是很复杂的，也是很困难的，不可能一嗽而就.应该坚持以下原则:不应改变物理课作为基础课的地位和作用，应着力研究现代高级工程技术人才应具备什么样的物理基础;要重点研究如何处理好经典物理和近代物理及有关近代内容的关系;应在培养学生科学思维方法和分析问题、解决问题能力上加大力度，与研究教学内容改革的同时，还必须系统地研究教学方法、考试方法等教学环节的改革. 工科大学物理课内容改革的重点在于加强物理学基础(包括经典物理基础和近代物理基础)，同时适当地介绍反映现代物理和现代工程技术的新知识，扩大学生的知识面，在整个教学过程中提高学生分析及解决问题的能力和独立获取知识的能力.由于工科物理课程教学时数少，只靠课程内容和体系本身改革回旋余地小，改革要将课内课外、理论教学与实验教学、课与课间关系诸方面综合考虑. （一)课程教学内容改革，应以物理课程教学基本要求为依据.在保证经典的前提下，进一步精选经典物理内容，突出教学内容及能力培养，避免过分强调系统性和严密性等，在整个经典物理教学过程中应贯彻加强近代思想;在近代物理基础的基本要求部分，加强量子力学和统计物理基础知识，以利于学生在校和离校后进一步学习新理论、新知识和新技术;加强现代工程技术物理基础专题，这部分内容应侧重物理原理，而不要停留在科普水平上，上述三部分内容的讲授学时，分别约占总学时的58%、27%和15%. (二)开设物理类和技术类专题选修课(或讲座).物理类选修课:如现代物理导论、混沌、原子和分子物理、核物理、天体物理、等离子体物理、凝聚态物理、嫡和信息、傅里叶光学、非线性光学、非线性力学等、技术类选修课:如现代工程技术专题、激光技术、光散射技术、全息技术、穆斯堡尔谱学、核磁共振技术、薄膜技术、换能器、红外技术、低温和超导等.选修课应着重物理概念、物理思想和方法，不追求数学严密性，不过分强调系统性和完整性. (三)教学手段改革是教学改革的重要组成部分.粉笔加教鞭不适应改革的需要已经成为人们的共识.近几年来，有许多院校在多媒体辅助教学上做了大量的工作.实践证明，把多媒体技术应用于教学可以改变信息的包装形式，在计算机上把图、文、声、像集成在一起，提高教学内容的表现力和感染力，能调动学生主动运用多种感观积极参与多媒体的活动，使学生由知识的被动接受转为主动发现.同时，这也为教学研究提供了有力工具，为教学的顺畅实施与高效提供了可靠的技术保障.在提高认识的基础上，加大这方面的资金投人，多媒体辅助教学必将成为21世纪教学手段的主体.而多媒体辅助教学软件也应向智能化方向发展.1997年n月6日，中国物理学会正式宣布中国物理教育网建立.这就为网上教学和科研提供了方便，物理教育工作者应充分利用这一有利条件，从网上获取信息服务于教学.名校、名师更应在网上传播自己的教法和经验，使大家受益. 三、教学过程中的一点尝试 物理学的迅速发展，不断在广度和深度上揭示物质结构和物质运动的普遍规律.在教学实践中，我以物理课程教学基本要求为依据，在保证经典的前提下，把现代物理专题中的部分内容穿插安排在授课之中，学生反映很好.如在讲完振动与波后，由单摆的线性振动自然地过渡到单摆的非线性振动，从而引出“棍沌”，接着向学生指出了普遍存在的混饨现象，并简要介绍了混沌理论的发展及意义、激发了学生浓厚的学习兴趣，另外，我还编制了部分多媒体辅助教学软件以用于教学.如在驻波一课中，用形象、直观的动画把驻波的成因生动有趣地展现在学生面前，提高了教学质量和时效. 大学物理论文:大学物理多方位创新能力培养 摘要： 从大学物理教学的现状出发，提出改革大学物理的教学思想，根据专业科学的选择教学内容，将理论课和实验课整合优化，为学生营造教学和科学研究相结合的氛围，以实现对学生创新思维和动手能力的培养。 关键词： 大学物理；创新思维；培养 一、当今大学物理教学的现状 目前，我国还有相当数量的大学缺乏对学生进行创造性思维的培养，教学过程停滞在学习科学知识的认知过程上，缺乏“研究性”和“创新性”特征，学生依然是被动接受知识，主动的探究新知识，解决新问题的积极性不高。这些弊端在大学物理教学中同样存在，即没有将课内教学和课外的科研活动有机地结合，不利于培养学生独立思维能力和实践操作能力。很多学生认为大学物理就是为相应的专业课服务的，实用性不强，专业化不够。这种片面的观点忽视了大学物理在增强学生分析和解决问题的能力，培养学生科学素养等方面的重要性。在本文中，笔者将从目前大学物理教学的现状出发，着重阐述如何在大学物理教学过程中多方位的培养学生的创造性思维和创新能力。 二、多方位的培养学生的创新能力 （一）改革传统的教学思想 将“教学为中心”充实为“在以教学为中心的前提下，以培养学生的创新能力为目的，以服务科技应用于实际为导向”，从以下几个方面培养学生的创新能力。首先是获取知识的能力。学生一方面可以通过传统的课堂教学获取知识，还可以借助图书馆或者网络查阅相关文献资料。有了一定的知识储备之后，接下来就要引导学生进行数据的分析处理，这在大学物理实验中有直接的体现，借此可以锻炼学生分析和解决问题的能力。第三点是逻辑推理能力。该项能力是物理学教学要着力培养的，也是创新性思维所必需的。教师在日常的教学活动中，应有意识的引导学生应用直觉思维，鼓励学生对新的问题创造性的提出自己的看法，逐步建立起创新的思维模式[1]。 （二）选择合适的大学物理教学内容 目前我校多数专业的大学物理课程遵循相同的教学大纲，实施的教学内容基本相同，这种做法忽视了不同专业对物理知识的侧重点不同的实质，从而使物理教学面临新的挑战：即如何保持物理课自身体系完整同时又兼顾专业特点和要求。为此，应针对不同专业的特点制定不同的教学大纲，在教学过程中体现专业化的特点。就我校而言，电子信息工程以及通信工程等专业与物理学中的电磁学部分结合紧密，汽车服务工程和轨道交通专业与力学部分结合紧密，化学专业多用到热学和光学知识。因此，在教学中应根据学生的专业有侧重点的设置教学内容,这样有助于实现大学物理课程和其他专业课的对接。 （三）实现大学物理理论课和实验课的整合 物理学是一门理论和实验相结合的学科，为了使学生对物理知识有深刻的理解，就要求在传授物理理论知识的基础上，还要借助物理实验进行印证。但就我校来看，目前大学物理理论课和实验课的开设没有实现很好的融合，表现如下：一是大学物理理论课和实验课几乎完全独立，理论课教学内容的顺序和实验课的设置不一致，造成了理论知识不能得到及时的实验验证，也不能及时指导实验。二是目前的大学物理实验教学多为验证性实验，一般是学生统一的按照固定的实验题目、仪器和方法，按步骤进行操作，记录和处理数据，对照物理理论分析实验结果。实验课纯粹就是验证现有理论，失去了物理实验促使新知识的发现这一重大作用，很大程度上限制了学生的实践和创新能力。为此，我们认为有必要对大学物理理论课及实验课进行整体优化，使其有效的配合起来，出现“1+1 2”的结果[2]。首先，应该根据大学物理理论课的授课内容有针对性的开设合适的实验题目，比如在一章结束之后即进行与该章内容相关的实验课。其次，将实验分为基础性实验和设计性实验等。在基础性实验中，着重训练学生对基本知识、技能和方法的掌握能力，主要由学生自己参照讲义动手完成实验，教师进行个别辅导，为后继实验的进行奠定扎实的基础。设计性实验则和学校的创新性项目相结合，采用启发式和开放型的教学方式，教师只作启发式引导，对于“查阅文献—拟定实验方案—数据测量和分析—撰写实验报告”这一环节，则要求学生独立完成。 （四）将学术研究贯穿于教学过程 要培养出具有创新能力的学生，必然对教师也有更高的要求，即作为大学教师，要积极参与科研活动，将新知识引入到大学物理的教学内容中去，这对提高大学物理理论课教学质量、培养学生的科学思维方法等都具有重要意义。在经典理论中加入新理论、新技术，不但可以扩充学生的知识面，还可以激发学生的好奇心和求知欲。在教学中，将物理科研融于课堂，把灌输式教学变为引导式教育，能够培养学生自主学习意识，提高思维能力[3]。在具体的教学过程中，可以结合教师本人的研究课题，设立一些比较简单的题目，对学生开放。比如笔者所在的学校，近两年开展的大学生创新性实验项目就是类似的情况。在项目的执行过程中，教师要注意把经典理论和实际应用相结合，引导学生从实际物理问题中抽象出理想化的物理模型，再利用现有理论分析和解决实际问题。 三、结语 本文针对在大学物理教学过程中，如何多方位的培养学生的创新能力提出了几点看法：首先是要改革传统的教学思想；其次根据学生的专业有侧重点的设置教学内容，将理论课和实验课整合优化，并设置设计性实验对学生开放，以培养学生的动手能力和创新精神。 作者：常旭 单位：商丘师范学院电子电气工程学院 大学物理论文:大学物理实验翻转课堂研究 摘要： 文章着重分析了大学物理实验教学中翻转课堂教学模式的内涵、优势和存在的问题，指出学生课前通过观看教学视频，自主学习教学内容，课堂上边操作实验，边相互讨论，寻找解决问题的途径，可以培养学生学习的主动性，提高学生分析和解决问题的能力，形成开放性知识体系。 关键词： 高等学校；物理实验；翻转课堂 翻转课堂颠覆了传统教学模式，利用网络把教师的授课部分以视频的方式展示给学生，让他们在课外自主学习，而把学生练习和分析讨论部分放到课堂上[1]。它是学与教的革命[2]。 一、大学物理实验教学中的翻转课堂教学模式内涵及其优势 （一）大学物理实验教学中的翻转课堂含义 大学物理实验教学中的翻转课堂教学模式，是让学生在课前自主学习教学视频，通过查找相关材料，补充相关知识，课堂上操作实验，提出并讨论问题，师生相互交流，共同寻找解决方案。此种教学模式可以培养学生学习的主动性，提高学生分析和解决问题的能力，使物理实验教学不再是学生完全被动的、机械的操作仪器的过程，而是让学生像科学家一样边思考边实验，相互讨论交流，最终得出科学结论的过程。 （二）大学物理实验教学中翻转课堂优势 第一，增加了学生主动学习的时间。传统教学模式中，学生被动接受知识后，机械的操作实验，以获得学分为目的，即便提问，也只是针对操作中遇到的问题，是完全被动的学习。而在翻转课堂教学模式中，教师只是教学活动的设计者和组织者，课堂时间全部用来引导学生思考，发现和提出问题，分析讨论和相互交流，寻求解决问题的途径，充分调动了学生的学习主动性。整个课堂教学过程不再是知识的传递过程，而是知识的生成过程。学生从知识的接受者转变为知识的探索者。第二，重视知识的内化过程。与传统教学相比，翻转课堂教学模式把教师讲授部分放到课外，而把原本放在课外的发现和提出问题，分析讨论，总结和练习等学生个人的知识消化和理解过程放在课堂上进行。教师主要通过营造自由探究氛围，组织学生讨论交流，边讨论边实验，把理论和实验结合起来，帮助学生顺利完成知识内化的过程。第三，尊重学生个体之间的差异，满足学生个性化发展的需要。传统大学物理实验教学模式是教师先讲解实验原理，实验仪器的使用方法和注意事项，然后由学生独立操作。这种教学模式的弊端在于，它是在有限的、相同的时间内，向所有学生灌输大量的“陌生”信息，忽视了学生之间的个性差异。由于有的学生缺乏相应的知识基础，无法在短时间内完全消化这些信息，导致教学效果不好。而在翻转课堂教学模式中，学生可以根据自身的情况，自主选择学习时间，管理学习进度，可以反复听课，随时查阅资料，补充相关基础知识，在线与教师互动，答疑解惑，实现个性化学习。课堂上，教师不再是知识的传递者，而是教学活动的组织者和引导者，甚至是参与者。教师积极参与到探究活动中，与学生一起探索解决问题的方法，对学生提出的方案给予及时的、有针对性的评价和个性化的指导，促进学生个性化的发展。第四，更注重学生学习能力的培养。与知识相比，翻转课堂教学模式更注重对学生获得知识能力的培养。课堂上学生在教师的引导下，通过参与问题讨论、协作交流和实验操作等探索活动，亲自体验知识的获得过程，提高学习能力和实验操作技能，而且学生的语言表达能力和合作交流能力也得到培养。翻转课堂教学模式下，师生交流互动变得更频繁，课堂外线上交流，课堂上面对面的交流，学生学会了知识获得的新方式-合作与交流。有了这些技能，学生的知识体系不再是闭合的、僵化的，只局限课本上的结论，而是开放和活化的，通过与周围信息交流，能随时得到补充和发展，应用到现实生活中，解决实际问题的。 二、大学物理实验教学中的翻转课堂教学模式设计 大学物理实验教学中翻转课堂教学模式主要分为课前知识传递，课堂上实验探究，课后综合性评价三个阶段。 （一）课前知识传递教学设计 该阶段教师要明确教学目标，设计教学方案，录制教学视频，布置学习任务。教学视频可以录制成三个，分别为讲解实验原理，介绍实验设备与仪器的使用方法，讲解实验数据处理方法。视频中，教师要提出思考问题和学习任务，用来激发学生学习兴趣，促进小组交流与合作，使学生带着问题进入课堂。根据具体的实验内容，通常教师提出的学习任务可以是设计性的，例如让学生设计某物理量的测量方法；可以是操作性的，例如让学生利用日常生活中常用物品，自制仪器；还可以是书面性质的，例如让学生通过查阅资料了解实验的历史背景和相关人物。 （二）课堂实验探究教学设计 1.学生自主学习情况信息反馈 课堂上，要求各小组组长汇报学习情况。主要包括课前进行了哪些活动，如何分工的，取得了哪些成果，存在哪些问题，有哪些体会等，便于教师及时了解和掌握学生的自学情况，同时对学生的课前学习活动起到一定的监管作用。 2.探究性实验 项目驱动教学法是20世纪80年代在德国推行的教学方法。教学中，以项目为载体，以小组为学习单位，推动学生通过运用已有知识，在分析和解决实际问题过程中，理解抽象的理论知识，激发学习兴趣，培养学习的主动性和团队合作精神[3]。大学物理实验翻转课堂教学模式，可以仿照德国的项目驱动教学法，教师将整个实验任务融入到一个现实性问题中，按探究阶段把整个实验任务分成几个小任务，围绕着这些小探究任务，结合各小组课前遇到的问题，师生团结合作，讨论与交流，实验操作，共同探究，利用实验来验证自己的想法，或通过对实验现象和过程的观察，发现"新"的理论和方法。随着课堂教学活动的深入，通过一个个小目标的实现，逐步完成整个实验。课堂上，教师不要直接给出实验操作的具体步骤，而是让学生在探究中，通过不断的尝试，自己探索出正确的操作流程，得出实验结果。实验结束后，教师要组织学生进行误差分析，找出误差产生的原因，并鼓励学生提出减小误差的方法，改进实验方案。 3.鼓励性的点评 教师的点评贯彻在整个课堂教学活动中。教师要善于发现学生的闪光点，对他们的有效行为表现给予及时的、鼓励性的点评，不但能对学生的活动提供信息反馈，强化有效行为，还能激发探究动机，促进探究活动的顺利进行。 （三）课后对学生进行全面的评价 与传统教学模式相比，翻转课堂不但注重学生获得知识的数量，更重视学生获得知识的"质量"，即知识建构能力和创新能力的培养。因此，对翻转课堂教学模式中学生的评价，不能单一的只进行单一性的评价，考察学生获得多少知识，成绩提高多少，还要对学生获得能力和在活动中的情感表现等进行多元性评价，使翻转课堂教学目标在教学评价体系中充分得到体现。 三、翻转课堂在大学物理实验教学中应用遇到的问题 （一）资金投入问题 翻转课堂教学模式的顺利实施离不开网络信息技术的支持。为了保证视频质量，微课视频的录制，需要配备专业的摄影和录音设备，专业的录制和剪辑人员，还要建立专门网络平台等，这些需要大量的资金投入。大学物理实验翻转课堂需要建设具有多种功能的综合性的网络平台，能流畅和清晰的播放教学视频，方便学生自主学习教学内容；还要提供开放性的学习资源，方便学生随时查阅相关文献，补充和扩展自己的知识结构；更要能在线交流，方便学生解决疑难问题；要有在线测试，方便学生检查自己的学习成果；还要能在线提交作业，虚拟实验等功能，为学生打造个性化的自主学习环境。 （二）课堂教学活动的设计问题 翻转课堂的教学成效主要取决于课堂上学习活动的设计。教师在课堂上设计的教学活动，要能充分的调动学生的主动性，让学生相互交流，积极主动的发现，提出问题，并努力的寻找解决的方案，避免教学活动形式化。而这对于习惯以讲授为主的教师是个不小的挑战。需要有专门的翻转课堂研究人员对教师进行培训，讲解相应的教学理论和方法，对教师设计的课堂活动进行指导。 （三）学生的自主学习能力 翻转课堂中教师的教授部分是以视频的方式，放到课外进行的，这就涉及到学生的自主学习能力问题。学生能否在没有人监督的情况下，自觉利用课外时间有效的观看视频，查阅相关资料，独立自主的学习新知识。要知道，如果学生课前没有观看视频，或者只是敷衍的学习视频内容，那么接下来的课堂上的学习活动，无法顺利的进行。可以说，学生课前的学习效果，直接决定了翻转课堂的成败。 （四）师生转变教育理念 翻转课堂的顺利实施，需要师生共同转变教育观念。教师不再是单纯的知识的传递者，而是课堂教学活动的组织者和引导者，把课堂时间完全留给学生，通过组织学生讨论和交流，引导学生实验探究，顺利实现知识内化。学生也不再是完全被动的知识接收者，实验仪器的机械操作者，而是知识的主动建构者。学生要积极的参与课堂讨论，大胆的表达自己的观点，与他人交流，要有良好的交流和表达能力。而受传统教育影响多年的师生，能否适应和接受自己的新角色，成为翻转课堂能否成功的关键。翻转课堂教学模式在我国高校的贯彻实施，只靠专家学者的努力，是远远不够的。它需要建立网络化的教学环境，建设优秀的教师队伍，提高学生的自主学习能力等。 总之，翻转课堂教学模式在高校教学中的贯彻实施任重而道远。 作者：李敬然 单位：哈尔滨理工大学应用科学学院 大学物理论文:大学物理课程正电子研究 【摘要】 正电子，又称阳电子、反电子、正子，基本粒子的一种，带正电荷，质量和电子相等，是电子的反粒子。最早是由狄拉克从理论上语言的。1932年8月2日，美国加州理工学院的安德森等人向全世界庄严宣告，他们发现了正电子。正负电子一旦相遇，则发生湮灭，是正电子的最基本性质。在这之前是不具有我们理解的正电子的最基本性质。那么对于大学生在学学物理中该如何理解正电子，本人在文章简单介绍了正电子的发现过程，让大学生对正电子的概念有一个基本的了解。 【关键词】 正电子；狄拉克方程；湮灭；空穴 1.引言 正电子的理论预言和实验发现揭开了反粒子的发现之幕，这也无疑是近代物理界的极为重要的和极其有意义的发现，它的发现标志着我们对物质的内涵有了更进一步的理解，尤其是对基本粒子的认识进一步加深。构成物质的基本粒子是既不能产生，也不会湮灭，如电子，我们通常的电子都是指带负电，而且规定电子所带的电量大小为单位电量，直到正电子的发现，对基本粒子的认识翻开了新的一页。现如今，我们发现在一定条件下，正、负电子可以相互转化，成对的产生或者湮灭。我们在认识世界的过程中，总是从感性上升到理性，通过概括和整理，使之成为概念。本文简单介绍我们该如何去理解正电子的概念，这就是本文探索的目的。 2.正电子的理论来源 1928年，英国物理学家提出了著名的狄拉克方程，该方程式描述自旋为12粒子的波函数方程，是对薛定谔方程进行洛伦兹变换得到的，它同时遵循狭义相对论与量子力学的原理，是相对论量子力学重要基础。狄拉克1928年提出了合理真空理论假说———狄拉克之海，认为这些粒子是电子的反物质，很好的解释了方程中反常的负能量问题，对反粒子的存在做出了合理的预言。此外，根据狄拉克方程求解得到的结果，电子不仅有能量取正值的情况，还有负值的情况，而且正负态关于能量为零的点完全对称。虽然这个结果很有意思，但解释起来遇到了“永动机”的问题，这与物理基本规律是肯定矛盾的。针对这个矛盾，狄拉克于1930年提出了空穴理论。该理论考虑了电子是费米子，那就必须满足泡利不相容原理，负电子填满了所有的真空状态，这样电子就不能找到能量更低的态，而且正能量态中也就没有电子，所以任何一个电子都不能找到能量更低的状态，也就是说整个系统非常稳定，电子不可能跳到能量更低的状态，对外辐射能量。此外，我们至少需要两倍于电子静止质量的能量，才能把某个电子从原来的负能态激发到正能态，可以看作一个正能态对应着一个负能态空穴。正能态电子所带电荷为-e，而且所具有的能量大于或等于一个电子静止能量，因为它们必须满足电荷守恒定律和能量守恒定律，所以负能态的电子的带电量应该就是+e，能量也应该大于或等于一个电子静止能量。这个粒子就是狄拉克所预言的“正电子”。 3.实验发现 狄拉克本人虽然对理论作出了完美的解释，空穴理论给出了反粒子概念，但实验上还并没有观测到正电子，正电子理论并没有得到学术界的承认，包括狄拉克本人，当时也不是完全确认理论自身的正确性。不过，狄拉克的预言因为找到实验上的证据被证实了。1932年，美国物理学家安德森等人在研究宇宙射线是电磁辐射还是单纯的粒子问题，观察到高能光子穿过重原子核附近时在磁场中的偏转情况，这一细节引起了他的注意，虽然当时著名的物理学家康普顿做出了解释，但并没有使安德森及其合作者信服，随着后来的观测，在云室中拍摄了一张照片，发现宇宙射线进入云室穿过铅板后，轨迹确实发生了弯曲，而且，在高能宇宙射线穿过铅板时，有一个粒子的轨迹和电子的轨迹完全一样，但是弯曲的方向却“错”了。第二年，安德森又用γ射线轰击方法产生了正电子，从而从实验上完全证实了正电子的存在，正电子得到学术界的广泛认可。 4.结束语 对于大学生本科生来说，我们大学生在学学物理中该如何理解正电子，本人认为我们大学生要了解一些有关于正电子的理论来源，从源头了解正电子的实质。当然考虑到本科生物理知识有限还不具备研究高等量子力学的客观条件所以大学生只需了解其基本大意就行，对于某些学有余力的同学可以刨根问底，可以说这对学生的学习能力能有一定的提高和发展。但我们大学生要对正电子的性质与概念要有清楚的了解，一定要区分开正电子与空穴，两者有极其相似的地方。但本质不同。正电子真实存在的。如同电子、质子一样时基本粒子而空穴则不然，它是一个为方便解决物理问题而创造出的一种概念不是真实存在的,这一点我们要清晰。 作者：许众 单位：西南大学物理科学与技术学院 大学物理论文:大学物理课程成绩考核改革 摘要: 大学物理课程平时成绩考核是大学物理课程考核中的重要组成部分，平时成绩的考核是检验学生学习状况和教师教学效果的基本手段，是教学工作中必不可少的环节;本文针对我校大学物理课程的平时成绩考核模式进行研究和探讨，对目前大学物理平时成绩评定方法单一和评定过程随意的形式进行改进，旨在提高教学质量，促进教风、学分的建设和教育体制的改革。 关键词: 大学物理;平时成绩;考核模式;教学改革 大学物理课程是许多理工科学生的必修基础课程，在其专业体系课程中占有举重若轻的地位。随着教育制度的不断改革创新，对教学的要求也日益提高。平时成绩是教学过程考核中重要的一部分，对学生进行平时成绩的考核，不仅能反映教师的教学效果，还能对学生的学习状况和学业进展起到监督作用，有利于激发学生的学习动力，增强学生的自信心，促进学生综合素质全面发展。我校规定大学物理课程的平时成绩占总成绩的30%，由此可以看出平时成绩在大学物理课程考核中的重要性。如何更好地评价学生的平时成绩，是每一个教师应该认真对待的问题。 一、关于现阶段大学物理平时成绩考核中存在的一些问题 1．考核方法简单且依据单调。在大学物理平时成绩考核过程中，大多数教师考核平时成绩是以上课出勤情况和课后作业完成情况为依据，这种方法形式单一，内容片面，并不能证明学生是否认真听讲;课后作业是为巩固和检验课堂所学而服务的，且课后作业的完成情况能直接反映学生的学习态度和学习效果，但是学生在课后作业中存在抄袭行为，所以作业本并不能很好地反映作业完成情况。 2．平时成绩评定过程随意。调查显示，部分教师对平时成绩的评定工作没有做到位。课程开始时，教师只是简单地说明平时成绩的考核方式及要求，实施过程中学生并不知道考核的具体情况，课程结束后学生也不知道自己的平时成绩，即“事前不说明，事中不公开，事后不备查”。什么时候扣分了学生都不清楚，导致学生对平时成绩的重视程度慢慢降低。 二、大学物理平时成绩考核模式探讨与创新 为了达到预期的效果，笔者主要从以下五个大学物理平时成绩考核方面开展工作。 1．基本考核。这部分的考核内容同传统的大学物理平时成绩考核内容一样，以课堂出勤率和作业完成情况为主，约占平时成绩的30%，同时，为了防止学生在课堂出勤率上“钻空子”，上课点名可进行随机抽查，或上课前，或下课后，或隔几次。课后作业的完成情况直接反映学生对课堂知识的掌握情况，所以对这一部分的考核也很重要，但是目前学生存在抄袭现象，所以考核中应占比小一点，采取随机抽查的措施，同时将参考答案发给学生自行核对，找出作业中的错误。 2．课堂考核。课堂学习是整个学习过程中最重要的一个环节，课堂教学是教师授业解惑的重要形式，所以学生上课的积极性直接反映学生的学习状况。这一部分考查占20%，主要由课堂提问和课堂考试组成，课堂提问可以促进教师与学生之间的交流，也可以检验学生对教学内容的掌握情况，可对学生进行随机抽查;而课堂考试则是针对课后作业实行的一项举措，比如，上课前进行一次小测试，可以就一两个题目，这样不仅可以让学生回顾上一节课所学的知识，还能体现学生对知识的掌握情况。 3．任务类型考核。在整个学习的过程中，课后对知识的巩固也很重要，笔者将这一考核所占比例设为20%。在这一类型考核中，教师给学生分配任务，对学生的任务完成情况进行考核，任务的形式可以多种多样，比如，给出一个具体的题目让学生进行简答，或者写一篇简短的小论文等等。 4．实践类型考核。学习不仅仅是掌握课本上的知识，还要学会去应用，让理论与实践相结合，因此，这一类型考核在平时成绩考核中也是不可或缺的，笔者设定这一比例为20%，考核内容以实验和编写程序为主，大学物理实验可以体现学生的动手能力和应用能力，因此，这一部分的平时成绩考核也是必不可少的;随着时代的发展，借助先进工具解决问题是当代大学生必须掌握的一项基本技能，可通过学生完成编写程序的情况，对学生进行考核。 5．其他类型考核。这部分考核所占比例为10%，教师可以根据实际情况确定考核内容。比如，学生可通过参加大学生物理竞赛、听关于物理的学术报告等来进行加分。 三、结论 本文针对大学物理课程平时成绩的考核提出了一些举措，高度重视平时成绩在学分建设和教学改革中的重要性，积极推进大学物理平时成绩考核模式的开展，结果显示，学生对大学物理课程的学习兴趣大大增加，不仅活跃了课堂气氛，课余时间更是积极寻求新的知识，提升了创新能力和独立解决问题的能力。 作者：唐炳 单位：吉首大学物理与机电工程学院 大学物理论文:大学物理有效教学实践 摘要： 大学物理教学设计的理论基础，是教师进行教学的基础。设计教学的目的是为了让学生能够更好的学习，调动学生的学习主动性。教学理论知识主要来自于两个方面，一是教师教学的实践经验，二是科学研究的理论成果。课堂教学的实施是重要的环节，在大学物理教学中，力学及电磁学两部分是重点、难点，针对这两部分教学，可以根据实际情况，结合教学内容选择多种教学方法。 关键词： 大学物理；有效教学；理论；实践 一、大学物理有效教学的基础理论 （一）认知建构主义 认知主义萌发于儿童认知发展理论，其强调学习者的内部认知过程。认知建构主义认为学习是一个意义构建的过程，其在传统经验与现实经验两者的打磨中形成，同时进一步地丰富、调整自己认知结构的过程。大学物理教学涉及到很多中学就已经涉及到的重要的概念、定律等，教师可以藉此对前概念进行深入，进一步引导学生将新概念内化到认知结构中。 （二）社会认知理论 社会认知理论是认知心理学与强化理论的结合，其强调学习者的期待和对相仿的经验的认识，可以说社会认知理论是传统行为主义与认知理论的纽带。其认为行为、个体及环境三个方面都能够对学习产生影响，个体通过一系列的行为学习，即注意榜样—生成榜样—观察学得，这其中学习者一定要具有表现或抑制的动机。社会认知理论对大学物理有效教学有着十分重要的引导作用，教师可以将一些抽象、难懂的概念和定律进行讲解之后，再辅以一些例题予以演示，从而学生对这个“榜样”的过程有了全面地理解。 （三）情境学习理论 情境学习理论强调在学习过程中，个体与其他文化历史情境的彼此配合，注重过程的有效性和真实性。情境学习理论指出，学习是社会性、实践性的参与过程。当前，大学物理教学所面临的问题是如何提高学生的知识迁移能力，当学生掌握了一道题的解决方法后，再做另一道与之相似的题目就无法解答，这很大程度上与知识点的情境相关。在这种情况下，要为学生创造一个良好的学习情境，从而提高学生的学习能力。 （四）学习动机理论 学习动机理论包括内部动机与外部动机。所谓内部动机是个体在活动中的感受所决定，外部动机是奖励等所激发的动机。学习动机理论由无动机、外部学习动机及内部学习动机所建立的序列，其能够有效激发个体的学习活动。在大学物理教学过程中，只要是形成了学习动机，那么其就能够贯穿于个体的整个学习活动，学习动机影响学习效果，学习效果也影响学习动机，两者相辅相成。 二、大学物理有效教学的实施 （一）变式教学 要想让学生学以致用，将所掌握的物理概念灵活地解决实际问题，可以采用变式教学。以“质点运动的描述”为例，变式重点体现在“坐标维数变时物理量的定义式变化”、“情境变式下问题的求解”两个方面。其重点、难点在于掌握描述运动的各个物理量并能熟练示解；消除非科学前概念对科学概念的负面影响。主要实施过程为：①创设情境、引入新课；②与学生讨论分析，现实问题模型化，模型问题数学化；③不同空间维数下物理量的表达式；④已知各种不同的加速度表达式，示速度或运动方程；⑤情境变式教学，问题解决，知识迁移；⑥课堂小结并评价。教学要重视知识的情境性，比如教师可以以生活中的问题作为铺垫，引出学习的新知识。将所学的知识应用于不同的问题情境中来求解现实问题，从而强调“变中的不变”，助推学生深入理解物理概念的本质。 （二）相似性教学 在大学物理教学的电磁场部分，对学生的微分运算能力有着很高的要求。在求解基本物理量中，磁场与电场有着很大的相似性，如质心求解、转动惯量的求解过程，体现于图形、侵害微元等。主要实施过程为：①创设情境，引入新课题；②微分及积分的数学模型；③库仑定律及毕奥-莎伐尔定律；④老师讲述载流圆线圈轴线上一点磁感应强度的求解过程；⑤学生求解带电圆环轴线上一点的电场强度；⑥总结两者之间的相似处和不同处；⑦电荷分布在面上，求解均匀带电圆盘轴线上一点电场强度；求解磁感应强度；学生表述微积分求解电场和磁场的方法和思路，侧重于两者的相似点及不同点，以便能够更好的掌握能量及环流。电场及磁场的相似性教学，需要对教材内容重组，其是通过学习思维发展来对教学内容予以整合。相似性教学利用图像方法能够直观地反映微分积分的思想，能够有效地帮助学生解决带电体、载流体。 （三）主题教学 若是单摆教学在“线性谐振子”的研究层面停滞不前，就很大程度地阻止了学生认知能力的发展。可以说单摆运动是研究混沌运动的典范，在教学中引入非线性系统，能够帮助瞄准科学探索的方向。主要实施过程为：①以多媒体展示单摆模型，导入新课题；②在允许的环境下施加一个阻力，研究单摆的运动；③施加一个周期性外力时，研究单摆的运动；④总结线性运动与非线性动力的特征。以单摆为主题，充分发挥了科学研究的基本思路及方法。在了解了简单环境下物体的运动之后，慢慢将问题深入和提高。需要注意的是，不同因素要逐步添加，不能一拥而上。以单摆引出混沌，最大的价值在于能够让学生明白混沌现象的普遍性，其反映了在受近阻尼运动中的单摆、水龙头缓慢滴水的花样等，其实经典物理与现代物理十分接近。 三、结语 有效教学需要将教学理想转化为教学理念，在教学实践中中等教学理念。在大学物理教学中，有效教学具有整合的理论基础，具有多维教学目标，教学内容设计呈现多样性，教学方法应多元化。要想实现大学物理有效教学，首先要转变教学观念，确定正确的教学目标；其次要转变课堂教学范式，实现师生角色转换；再次需关注多元教学方法，注重教学的适度性。同时，有效不能流于形式，最重要的是质量的提升。 作者：孙皆宜 单位：唐山学院 大学物理论文:新课改大学物理研究 摘要： 我国高中已经开始全面实施新课程改革，这给后续大学物理教学带来了很大冲击，传统教学模式不能满足发展要求，如何正确把握学生物理基础，如何开展有效大学物理课程的教学，怎样解决大学物理教学与中学教学的衔接成为大学物理教学必须要面对的课题。针对新课改标准下高中物理内容、目标及形式的变化，本文提出了加强大学物理与高中物理教学衔接的措施，以期通过教学方面的改进，让学生更好地适应大学物理的学习。为提高学生科学素养，积极探索物理发展前沿奠定了基础。 关键词： 物理课程标准；大学物理；教学；衔接 2003年，我国教育部颁布并实施了《普通高中物理课程标准》，并于2006~2010年相继全面推行新课程改革。新课程标准下的高中物理在课程体系、课程内容以及教学要求等方面进行了调整和改革，这些变化势必对学生进入大学后，学学物理带来一定影响。大学物理作为高等院校重要的一门必修课，在高中课改背景下，如何解决大学物理与中学物理的衔接问题成为当前课程建设必须解决的问题。本文就高中新课改背景下如何进行大学物理教学与同行进行商榷。 一、因材施教，针对不同专业合理选择教学内容 大学物理是以培养和提高学生科学素养为教学目标的一门基础课程，在中学物理课程改革的大背景下，大学物理教师必须掌握高中物理教学体系，为做好大学物理教学的有效衔接做好准备。2006~2010年高中新课程改革全面启动，此次高中物理课程最为明显的变化是采用模块式设计，共分为12个模块：其中必修l和必修2为共同必修模块，其余都为选修模块。这种选修的不确定性，造成高校不同专业学生物理基础的非均衡性发展，因此在强调大学物理课程内容的基础性和系统性的同时，也要满足不同基础或专业学生的需求。同时针对不同专业学生有的放矢，才能达到良好的教学效果。物理课是一门基础课，它包括力学、热学、声学、光学、电磁学、原子物理学、核物理和基本粒子物理学，并且还涉及各种交叉学科和边缘学科。在有限的学时里要想完成所涉略的全部大学物理内容是无法做到的，所以在教学实践中依据不同专业要有所侧重和取舍。我们对新入学的新生进行问卷调查，了解其在高中选修模块的情况。然后根据学生选修模块的情况和不同院系专业的需求，把学生分成不同层次的教学班。按照需求教学，并适当补充高中没有学习而后继课程又需要的内容。根据不同专业合理选择教学内容，为专业教学打好理论基础。我校在这方面做了有益的尝试，针对不同专业院系的要求将大学物理分为两个层次，针对不同专业来设计不同的课程内容和教学大纲，教学内容的侧重点各有不同。特别针对文科学生开设了《物理与文化》素质课程，有效结合学生基础和起点，努力做到搭台阶，小步走的教学策略，从实际教学效果来看，确实做到了大学物理的教学和专业的有效衔接，起到了培养文科学生学习物理的兴趣的作用。 二、针对高中教材新增内容，引入相应演示实验，重在培养科学素养 现代的教育理念均强调：教师为主导、学生为主体，从传统教师讲授向合作式、探究式的教学方式转化，要遵循学生的认知规律、激发学生学习兴趣、发掘学生学习潜能，引导学生自己探究和学习。新课程标准指导下的高中物理教材增加了很多与实际相联系的内容，针对高中教材新增加的内容，大学物理教学中要积极引进先进的演示实验作品。对于那些在生活中难以见到的物理现象，由于学生头脑中缺少感性认识和体验，仅仅通过教师讲授来传输相关内容，学生接受起来是困难的，如果在教学中加强相关的演示实验和分组实验，给学生创造体验的环境和机会，从理论走向实际，从认识肤浅走向亲身体验，在这样的过程中学生通过观察、探究、实验分析等过程，培养了学生的观察力、实践能力、分析能力和创新能力。演示实验已经成为大学物理课堂教学的有机组成部分，在物理教学中发挥着极其重要的作用。对于那些操作简单，实验现象明显的演示实验（如圆锥爬坡、尖端放电）一定要在课堂上演示，而对那些科技含量较高，无法在课堂上演示的，就安排在物理实验的演示室中进行。演示实验进课堂，不仅激发了学生的兴趣，同时课堂参与热情和活力都有所加强；演示室的现场观摩，更大激发了学生创新热情，引起了学生的更大思考，实验的强化使课堂教学形式更加丰富。 三、加强经典与近代的融合，课程内容现代化 从高中物理新教材内容可以看出：高中物理在注重基础知识的同时，增加了与实际联系比较大的内容，紧密联系现代科技和社会问题。而现行的大学物理教材：在经典物理部分与高中物理内容重复较多，而近代物理内容却偏少，涉及前沿问题的内容也较少，没有体现物理在科技进步、航天技术、军事竞技等各领域中的生命力，课堂枯燥、教学乏味空洞、学生没兴趣、教师失去教学的幸福感。为了加强经典与近代的融合，在教学中可以放手让学生搜集整理近代物理发展与实际生活的联系、现代物理分支学科和交叉学科的前沿内容，编辑整理成教学素材，依据不同专业学生的基础和实际，进行适当的介绍和讲解，在与经典物理内容相关的近代物理要进行扩展和加深，如以每年公布诺贝尔物理奖为契机，及时将相关内容和材料背景做成PPT，并将相关研究的最新进展也补充进来，最快的时间介绍给不同专业的学生。将近代物理测量分析方法的内容补充到教学中，如激光扫描自动测平、X射线衍射、红外测温、扫描隧道显微镜、高效液相色谱、电泳、差示扫描量热技术、核磁共振、磁共振成像确定结构、激光俘获、CT、时间分辨光谱等等，结合学校不同专业的特点，可以将相关仪器和内容与学科进行有效联系整合，让学生看到所学内容与现代技术发展是紧密联系的，深切体会物理思想、方法是物理学发展的根基和精髓，让学生感受前辈大师留给我们的宝贵智慧，使学生在精神上受到感染和影响。 四、拓展知识，注重内容更新，课堂教学应用化 针对高中新课程标准，后续大学物理教学也必须做相应的衔接调整，要注重内容更新，课堂教学应用化。物理学的基本原理在日常生活和工程技术中有非常广泛的应用，在讲述物理学理论时能够与现实问题联系起来，物理课可以变得生动有趣，同时学生的综合素质也会得到提高。教学上进行教学内容拓展，强化物理学的科技含量，紧密联系生产实际，如讲热力学第二定律时介绍厄尔尼诺现象；讲方均根速率时介绍同位素的分离和植物的光合作用；讲到致冷机时分析冰箱和空调的原理；讲磁场介绍了电子显微镜中的磁聚焦原理；讲传感器时可以给学生介绍光纤光栅传感器在大型建筑（桥梁、高楼、机场、舰船、飞机等）健康安全方面的智能监测；讲到光栅衍射，可以从光栅衍射拓展到单色仪等。在教学中引入这些内容，不但使得教学内容充实饱满，也使得所教的理论知识与社会科技进步紧紧联系在一起，培养了学生学习兴趣，唤醒学生内心的创新意识，激发了学生的创新热情。结合教师的科研成果更新教学内容，还可以激发学生追求真理、崇尚科学、勇于探索的热情。新课标背景下如何能够让刚刚进入大学学习的学生低台阶顺利做好过渡和衔接，使得大学物理学的教学得以顺利开展，能够让学生在学习期间比较全面、系统地掌握大学物理相关内容，并将所学习的知识与实践联系，还有很长的一段路要走，对于大学物理教学的深化改革，还需要我们在实际的教学和工作中不断地做出调整和探索。 作者：朱文霞 李宝臣 王乐新 单位：黑龙江八一农垦大学理学院 大庆市萨东第四小学 大学物理论文:大学物理研究型课程应用 摘要: 以“陀螺的进动”为例，从课程内容的设计，教学策略的优化和教学过程的实施与评估，讨论了研究型教学模式在军校大学物理课程中的应用，并就研究型教学模式对军校学员研究能力、创新意识与团队合作精神的培养做了初步探讨。 关键词: 研究型教学;陀螺效应;军校;创新能力 一、引言 研究型教学模式已经在国内外大学课程中被广泛运用并取得了显著成效，受到越来越多教育工作者特别是大学基础课程老师的认可与推崇。所谓研究型教学，其基本内涵可以概括为［1］:以知识为载体，以能力培养为主要内容，将学习、研究和实践三者有机结合，充分调动学员的主观能动性，引导学员高度参与，达到培养学员分析问题、解决问题的能力和创新精神的目标。与传统教学模式相比，研究型教学模式通常采用讨论式、启发式教学和基于问题的教学方式来开展教学工作。因为这种教学模式变教师为引导者，学员为主体，同时教学内容丰富多样，教学方法灵活多变，因此极大地提高了学员的学习兴趣，有效培养了学员的综合素质，提高了学员的研究能力，受到诸多大学特别是工科院校的青睐。在军校基础课程中开展研究型教学非常必要。目前我军正处于新军事变革和跨越式发展的关键时期，要培养未来高素质新型军事人才，必须对军校现有教学方法进行适当改进。以“大学物理”等基础课程为例，这就要求教员必须针对原有教学模式，在教学内容、教学方法以及教学环节的设计和教学效果的评估等方面做出相应调整。研究型教学模式强调以学员为中心、教师为引导，教学内容注重研究的深度，在强调学员个性化思想的同时，特别注重学员发散性思维和研究能力的培养，因此也逐渐成为军事院校新型高素质军事人才培养的有效手段和拔尖创新人才培养的重要途径。 二、“大学物理”研究型教学的基本策略 大学物理是培养军事院校生长技术军官和指挥军官的一门重要基础课程，是学员后续专业课程学习的理论基础，在学员知识结构的构建过程中起着不可替代的关键作用［2］。从目前国内大部分工科院校所采用的《大学物理》教学大纲看，其涵盖的知识模块多，从普通物理学的力、热、光、电到量子力学，再到相对论，公式推导多，理论性强，是历年来本科学员心中“始终不可逾越”的一座大山。在大学物理传统教学模式［3］中，我们在教学过程中过分突出了知识的传授、注重打牢基础，缺乏军事应用教育，这与目前所强调的“要坚持面向战场、面向部队，围绕实战搞教学、着眼打赢育人才，使培养的学员符合部队建设和未来战争的需要［4］”是有所偏离的。因此，传统的大学物理教学模式已经不能满足新形势的发展，需要在教学形式、教学内容和教学评价等诸多方面做进一步改革［5］。大学物理有其鲜明的课程特点，即物理图像清晰，内在逻辑严密，基本物理规律大多来源于生活等，这为我们在大学物理课程中开展研究型教学提供了很好的切入点。当然，我们也必须注意到，整个大学物理课程也面临很多问题诸如课时多、内容多、学员人数多并且基础参差不齐等，如何开展研究型教学是一个巨大挑战。特别是在军校，学员军事训练任务重，课余时间不足，活动场所受限，学习资源(如网络)有限等不利因素较多的情况下，如何有效开展具有军校特色的大学物理研究型教学是值得广大基础课教员思考的紧迫问题。针对这些实际情况，同时考虑到学员各专业的特点和未来学习的需要，我们近年来在大学物理研究型教学方面做了一些初步尝试。首先，我们根据大学物理知识点较多的实际情况，依据学员的专业方向合理选取部分内容开展有针对性的研究型教学。例如，在《力学》中刚体力学部分，我们选择“陀螺的进动”开展研究型教学，在相对论力学中选择“尺缩效应与动钟边慢”开展研究型教学，再比如电磁学中的导体部分、力学中的碰撞问题、热学中的多方过程以及光学中的折射衍射等等。这些知识点蕴含的物理与生活实际息息相关，很容易切入并被学员接受。这样，大学物理每一个知识模块都可以选取1～2次课(2～4学时)来开展研究型教学，原来被“耽误”的内容可作为选讲或者略讲，将主要时间和精力放在学员创新能力培养上。这种教学模式要求在课程的评价和学员的最终考核上不能以偏概全，因此要在顶层上作进一步设计，如将研究型教学中学员的互动和学习报告甚至学员的某些奇思妙想纳入最终考核，同时在闭卷考试部分加入对开放性问题的讨论，减少对纯粹知识点的考核，注重对学员创新能力的考察。下面，我们就以力学中“陀螺的进动”为例，探讨如何在军校大学物理课程中开展有针对性的研究型教学。 三、“陀螺的进动”研究型教学设计 “陀螺的进动”是大学物理“刚体力学”部分的重要组成部分，是将大学物理的基础理论与军事高新技术紧密结合的具有重要军事应用前景的知识点，对于军事院校部分专业如导航、定位和激光陀螺等学员具有承上启下的桥梁作用。 (一)教学对象与教学目标 授课对象为光电科学与工程学院军用光电和信息光学两个专业的全体本科生，掌握好“刚体的进动”基本知识对于这批学员后续专业课程的学习具有重要意义。此外，电子科学与工程学院及理学院部分专业也从事惯性导航相关基础研究，努力学好这部分内容对于学员未来从事相关科学研究和熟悉相关武器装备十分必要。本节课的教学目标可以从三个方面概述:知识的获取、能力的培养和素质的提升。首先我们可以通过行进中的自行车和陀螺倾而不倒的生活案例出发，在知识获取上使学员能了解刚体进动(旋进)和定向性的基本知识，理解进动角速度公式的推导方法，让学员进一步掌握对抽象物理问题做简化模型选取的研究方法，这是在知识层面学员要达到的目标。其次，在学员创新能力培养上，我们希望通过“陀螺的进动”的学习，使学员能够灵活运用进动的知识来解决实际问题，比如解释摩托车转弯的问题、枪膛来复线的问题等等，培养学员独立思考的习惯、分析和解决物理问题的能力。最后在军校学员基本素质的拓展上，我们希望通过这部分内容的学习，让学员针对一些前沿开放性研究课题，特别是武器装备如直升机旋翼的问题、导弹定位和惯性导航等问题，开展探究性学习，进一步拓宽军校学员的知识面，培养他们理论联系实际的能力和团队合作精神等。在具体教学环节中，我们始终注意对学员严肃的科学态度，严格的科学作风和科学思维方法的训练，使学员在领会基本知识的同时，掌握科学的学习方法，真正实现从“学会”到“会学”再到“会用”。 (二)教学内容与实施 考虑到学员已经在前面系统学习了刚体的基本知识，具有较好的基础，在学习“刚体的进动”及陀螺的定向性等内容时，我们力求将重点放在进动的应用上。同时，作为研究型教学的课程内容，必须将教学内容与学员的生活体验、专业特点等密切结合才能让生硬的物理知识充满“灵气”，构成能够看得见摸得着的整体。因此，笔者在教学过程中遵循“接地气、重思考，挖本质、学能力”的原则来设计教学内容: 1．生活案例引入。自行车行进和陀螺倾而不倒的问题。首先通过行进中自行车不倒而静止的自行车很容易倒下的生活实例，逐步引导学员思考内在原因，从而引出陀螺的进动基本概念。在讲授陀螺的进动时，可以采用演示实验和视频播放的方法，让学员亲眼看到高速转动的陀螺倾而不倒的神奇之处。 2．基本知识传授。陀螺的旋进。不考虑空气阻力，由刚体定轴转动的角动量定理得出陀螺的重力矩和角动量垂直。然后与匀速圆周运动作类比，自然引出结论:与角动量垂直的力矩并不改变角动量的大小，但会引起角动量方向的变化，从而产生刚体的旋进现象，即进动。 3．思维拓展训练。摩托车转弯问题。这部分内容是对上述知识点的应用和有效拓展，要引导学员理论联系实际，培养他们利用已有知识分析问题、解决问题的能力。为进一步提高学员对科研的兴趣，我们给出美国《Science》上发表的有关自行车进动与稳定性的科研论文［6］，让学员瞬间感受到生活中的物理竟然如此“高、大、上”，只要注意观察，身边处处皆物理。这部分教学内容在历届学员中反映效果良好，可以让他们对看似枯燥无味的力学知识产生强烈的求知欲和浓厚的兴趣。 4．军事高科技应用。枪管中的来复线、响尾蛇导弹、三轴陀螺仪和激光陀螺。这部分内容与军事装备密切相关，是针对军校部分专业学员量身定做的。一方面，陀螺的进动会提高子弹精准度;另一方面，陀螺的定向性在军事上有重要应用。同时，作为拓展思维的重要组成部分，还要让学员知道，陀螺惯性导航系统的转子转速高达每分钟数万转，如果转子稍不对称就会对各个支撑轴产生巨大的作用力而使其损坏。在此基础上自然引出无转子陀螺如激光陀螺等高科技前沿，进一步拓展学员的科学视野。 5．探究性学习。通过前面基础知识的学习和案例的讲解，我们列出一些前沿开放式研究课题供学员分组讨论，这些课题包括但不限于:地面摩擦力、空气阻力和轮胎变形等对自行车稳定性的影响;陀螺效应在直升机飞行过程中的作用;陀螺进动的同时伴随的章动及其应用等。这些研究课题紧扣生活实际和军事前沿，既结合了学员专业特点，又有着浓厚的军校特色，不但可以进一步巩固学员对基本知识的掌握，还可以培养他们的发散性思维。在具体实施过程中，我们将每次课题讨论分为蓝方和红方，针对课题研讨内容互相提问，共同提高。对于研讨后的论文和报告，我们要求学员通过学校图书馆、军网MOOC平台、互联网等广泛调阅资料，分工合作，一个小组就是一个团队，队长由成绩较好、具有一定组织和协调能力的学员担任，并与教员保持密切沟通，随时报告学员反映的问题和存在的困难并尽快解决。 (三)研究型教学的成效与评估 为了对比研究型教学的实际效果，笔者在2015年两个教学班做了对比实验。这两个教学班都采用相同的教材，学员基础相近，入学成绩和生源分布都基本一致。其中一个教学班我们采用的是传统的教学模式，以教师讲解为主，学员主要是“预习、听课、练习、考试”;另一个教学班针对部分课程内容开展了有针对性的研究型教学，以学员讨论和回答问题为主，教师引导学员主动学习。笔者在施教的过程中很明显地感觉到，研究型教学班的学员学习兴趣被极大的调动起来，课堂气氛十分活跃，学员回答问题络绎不绝，基本没有瞌睡的现象。一个学期下来，初步统计有25%的学员课堂回答问题超过30次，约80%的学员一个学期回答问题超过15次，全班所有学员至少参加了一次课题讨论、调研和实验设计。这与传统教学班完全不同———回答问题基本靠点名，上课有相当部分同学注意力不集中或者打瞌睡，期末考试部分同学靠突击。此外，值得一提的是，通过开展研究型教学，学员广泛阅读资料，调研文献，知识面得到了拓展，同时分析问题、解决实际问题的能力有了显著提高。对于一些前沿科学问题和新概念武器问题，部分学员思维十分活跃，提出了一些“奇思妙想”，极大地丰富了课堂教学，令督导组专家和教员本身深受启发。谁又能否认，未来战场上这些“奇思妙想”不会实现呢?这不正是我们军校需要培养的科学素养吗!最后，对于如何评价研究型教学，我们在施教过程中也做了初步尝试。首先，在平时成绩的考核部分，我们采用积分制，将学员的讨论和发言包括回答问题做统计纳入平时成绩。同时，每次课题讨论包括论文都按照等级打分，纳入考核。在期末考试部分，我们力求增加开放性课题作为附加分。实践表明，通过开展研究型教学，极大地调动了学员的积极性和参与度，学员分析问题和解决问题的能力得到了提高，初步具备了从事科学研究所必需的团队精神和创新能力。这种研究型教学的初步尝试虽然还存在或多或少的实际问题，比如，某些知识点讲解不够透彻，理论推导不够详细，部分内容还有删略，学员课余时间占用过多等等，还需要在以后的实际教学过程中做进一步优化。 四、结束语 研究型教学对于新型高科技军事人才和拔尖创新人才的培养至关重要。本文以“陀螺的进动”为例，从课程内容的设计，教学策略的优化和教学过程的实施与评估，讨论了研究型教学模式在军校大学物理课程中的应用。实践表明，这种有针对性的研究型教学模式可有效培养学员的研究能力、创新意识与团队合作精神。 作者：余同普 邹德滨 银燕 邵福球 黄明球 单位：国防科学技术大学理学院 大学物理论文:大学物理试验教学微课应用 摘要： 微课，顾名思义就是将课程进行精简和微缩，一节微课往往只针对一个知识点进行讲解，表达方式不再局限于教师和学生的面对面讲解，而是运用视频或者音频等多媒体手段来进行授课。本文就将就这一新型的教学资源进行剖析，探索如何将微课作为大学物理实验教学的催化剂。 关键词： 微课；大学物理实验；新型教学资源 “微”，作为21世纪的一个新概念，最初是从微博中兴起的。很快，人们将微博作为微时代的开端，萌生出了微电影、微小说、微信等等新型的内容。微时代不光影响了娱乐和通讯行业，教育领域也越来越受到微时代的影响。微课、微视频等等教学资源逐渐成为教学过程中的一个重要的辅助工具。其中受到最广泛应用的就是微课。微课作为微时代以及多媒体快速发展过程中的一个优良产物，在满足教师教学要求的前提下，为学生提供了更多元化的学习方式，满足各更多学生的个性化的学习要求。物理学是每一个理工科学生在大学阶段必须要学习的基础性学科，作为整个自然科学中的基础学科之一，物理实验的重要性不言而喻。大学物理实验与物理理论课程相比，最大的优势就是能够让学生通过自己的实践感受到物理原理的神奇与奥秘。相对于较为枯燥的理论学习，物理实验课程无疑丰富了课堂的趣味性，同时也最大程度的发挥了学生的动手能力和创新能力。在培养工程技术人才中有着至关重要的作用。在物理实验课堂中，可以锻炼学生的观察、分析、质疑、探究、总结以及解决问题的能力，这些都是日后学生走向社会是所需要具备的基本能力。 1微课及其特点 “微课”，作为教师教学的手段之一，是将视频作为主要载体，记录教师讲授某个知识点、专题或者是实验活动的全过程，针对于教学中存在的某些难点和重点，进行针对性的讲解。微课往往短小精悍，就某一知识点进行深入剖析，具有较高的独立性、完整性以及示范代表性。传统的课程一般是针对某一章节进行讲解，而微课一般是针对某一难点进行深入分析，可以让学生在课下有针对性的进行巩固学习。和传统教学资源相比，微课更加生动、代入感更强，满足了教师和学生在课下依旧可以“交流”。相较于传统教学资源，微课具有如下特点： 1.1教学时间相对较短。微课的核心内容是教学视频，该视频的时长一般在十到十五分钟左右，最长不会超过二十分钟，因此相较于传统的四十五分钟一节的大课来说，微课可以算是一个片段或者示例。 1.2教学内容相对集中。在传统教学过程中，教师往往会在课堂上将某一章节的全部内容教授给学生，学生一直处于被动灌输的状态之下。而微课与传统课堂的区别恰恰是将问题集中、突出出来，将更多的时间用在某一章节的重点和难点上。至于其他的相对容易理解的知识点，可以让学生自行理解领悟，遇到问题后再进行有针对性的交流。这样一来，学生锻炼了自主学习和解决问题的能力，教师也能够更加清楚的了解学生问题所在，给予更加有针对性的辅导。 1.3资源容量相对较小。从视频大小上来说，微课的视频以及相关辅助资源的总容量一般在几十兆左右，视频格式支持网络在线播放，这样一来，学生和教师不光可以使用电脑观看微课，还可以将视频下载到手机等移动设备上。这样一来，能够让学生将一些零碎的时间利用起来，使得时间最大化。 1.4资源情景化。微课由于时间较短，因此要求教学内容主题突出、有明确的指向性和针对性，并且要相对完整。微课一般是将重要的知识点从课堂中剥离出来，因此微课要保证不脱离原有的教学环境，给学生足够的代入感。微课的作用不光是成为教师在课堂上的一种教学资源，更重要的是能够让学生在课下反复回顾和消化课上的难点和重点。因此，微课的内容必须精益求精、主题鲜明、结构紧凑。微课的出现也成为促进教师提升自身教学水平和转变教学风格的原动力之一。 2教师讲授微课的基本要求 课堂作为教师传授知识最主要的战场，讲授是整个教学过程中最重要的环节之一。微课虽然是微时代下的一个新兴产物，变换了承载形式，但是其主旨没有改变，因此教师在微课教学过程中必须做到以下四点：第一，迅速切入课题。由于微课的教学时间比较短，因此之前的铺垫不能冗长。教师可以选择一个比较有代表性的问题、经典的原理或者是生活中经常出现的一种物理现象；也可以承接上堂课的内容；亦或者可以直接开门见山的进入课程。总之，教师务必要保证节省教学时间；第二，讲授的线索务必清晰。微课的重点在于微，因此课程必须要保证有且只有一条线索。灵活运用这一条线索引出知识点，并且在此基础上对重点问题进行剖析。争取在有限的时间里以最高的质量完成教学任务；第三，语言生动得体。在微课教学过程中，由于没有与学生之间的互动，只有教师单方面的讲授，因此教师讲解知识点时的语言就显得特别重要。在讲授过程中，教师应当保证语言生动，能够给学生足够的吸引力，并且语言要有感染力，关键是语言表述要准确，逻辑性强，思路清晰，便于理解；第四，板书要简单。由于微课时间有限，板书在微课中应适当减少，板书在微课中的存在主要是对重点内容起到强调作用。在微课教学过程中，教师可以将板书提前准备在纸板或者小黑板上，当讲授到相关内容的时候直接放上来即可，大大节约了教学时间；第五，课后要小结。在微课的结尾处，教学需要拿出几分钟的时间对整个微课讲授的内容进行概括和汇总，并且着重强调重点难点问题。微课的小结，不需要面面俱到，只要能够将科学的学习方法和实验思路传授给学生即可。 3微课的优点 和传统的课程相比，微课所需要的时间更短，学生观看的时间和地点更为灵活多变。另外，和传统课堂不同，一节微课只有一个线索和重点内容，针对性和侧重点更明确。微课能够培养学生自主思考的能力，一些相对简单的问题能够自己解决，从而培养了学生的自主思考和解决问题的能力，可谓事半功倍。 结束语 微课作为一种新型的教学手段，能够有效的增强课堂教学效果，但微课对于教师的教学水平以及对相关知识的了解程度提出了更高的要求。从另一方面看，短小精悍虽然是微课的一大优点，但是暴露出其无法在深度和广度中加以拓展的弊端。因此，想要利用微课这一新型资源提高大学物理实验课程的教学效果，还需要教育工作者的不懈努力和探索。 作者：唐茂勇 迟建卫 高兆辉 徐建萍 汪彦军 单位：大连海洋大学 大学物理论文:大学物理实验教学建议 【摘要】 教育在新的时期取得了举世瞩目的成就，在此过程中教学在发展的过程中同样取得了不少的成就，在教学过程中出现的新理念、新方法使得教育发展的质量和效率不断提高。同时在教学发展的背景下，教学在发展的过程中暴露出不少的问题值得我们去思考，在实践中不断寻求解决问题的措施。大学物理实验教学中也是如此，在新时期发展迅速，但是不得不承认的确存在一些问题制约着其教学质量和效率的提高。本文主要是对大学物理教学的思考和建议，希望可以起到抛砖引玉的作用。 【关键词】 大学物理；实验教学；存在问题；解决措施 1大学物理实验教学发展现状概述 大学物理实验教学是大学物理教学的重要内容之一，对于学生学习物理知识来讲十分重要。在整个物理教学发展过程来看，实验教学是十分有效的教学方法，在此实验教学发展的过程中受到了师生的一致好评，取得了不错的成绩。在新的时期教育不断发展，课程改革不断深入的背景下，物理实验教学也发生了巨大的变化，受到课改的深刻影响。其中在物理实验教学的过程中出现了一系列新的教学理念和教学方法，使整个大学物理实验教学的面貌焕然一新，同时一些新的教学设备的使用也使得物理实验教学的质量和效率不断提高。在新的时期教学发展迅速的过程中，大学物理实验教学在具体的实践过程中仍然存在不少的问题，比如说学生参与实验的积极性和主动性不高，学生的主人翁地位得不到充分保障；教师在引导教学的过程中效率不高等等都制约了新时期大学物理实验教学质量和效率的提高。 2大学物理实验教学取得的成就分析 新时期大学物理实验教学在其发展过程中受到教育发展所带来的影响，整个大学物理实验教学的质量和效率较之前都有明显的提高。在经过仔细调查，认真研究之后，我对大学物理实验教学所得成就作如下分析： 2.1教学理念和方法得到更新 教学过程需要有教学理念和教学方法的指导，在大学物理实验教学的过程中也是如此。在新的时期教育不断发展，课程改革不断深入的背景下，大学物理实验教学过程中出现了大量新的教学理念和教学方法。其中最为有效、应用范围最广的应该是师生角色的相互转变、合作教学方法。教师从教学的主导转变为教学的引导者，学生转变为课堂的主人，在教学过程中发挥主体作用。同时在大学物理实验教学的过程中，合作学习法的使用，使学生之间相互联系，共同分享思维，促进了思维的交流和碰撞，使得整个教学的面貌焕然一新。 2.2教学与科技联系日益密切 21世纪是科技发展的时代，科技与社会生活联系日益密切。在大学物理实验教学中也是如此，大量科技产品在教学过程中的使用，使得整个大学物理教学变得十分方便、简洁，充满时代特色。在我们对大学物理实验教学的过程中进行分析之后发现，多媒体信息技术的使用，使大学物理教学的效率和质量得到提高，整个教学过程中，学生的积极性和主动性得到提高，而且教师的个人素质得到不断提高，整个教学焕然一新，教学取得了巨大的成就。 2.3师生共同取得了巨大进步 在新的时期大学物理实验教学的发展迎来了机遇，同时也面临着巨大的挑战。在实践中教师和学生之间彼此共同合作，相互联系，迎接挑战，把握机遇。教师的个人专业素质不断提高，给学生提供了更高质量的引导。同时学生参与学习的兴趣得到激发，积极主动的参与到教学之中，学习方法变得高效便捷。从而教师和学生都取得了巨大的进步。 3新时期大学物理实验教学存在问题 在新的时期大学物理实验教学取得重大成就的背景下，我们发现在具体的实践教学中仍然存在一些问题值得引起我们高度关注。在调查分析之后发现其中存在的问题主要表现在以下几个方面： 3.1新理念新方法的使用受到阻碍 在新的时期虽然新的教学理念和教学方法盛行，给整个教学带来巨大的变化，但是在具体的实践中我们发现新理念和新方法受到了巨大的阻碍。大学物理实验教学发展历史悠久，传统教学理念和教学方法根深蒂固，在整个教学的过程中我们发现新时期出现的新方法和新理念并没有完全发挥作用。比如说教师和学生之间的角色转换存在问题，教师在新时期仍然处于主导地位，学生依然在被动的接受教育，教师没有发挥引导作用，学生的主体地位没有得到尊重，制约了整个大学物理实验教学质量和效率的提高。 3.2教师个人综合素质不过关 教师是教学活动的主要参与者，从古到今，教师在教学过程中扮演的角色不可替代，发挥的作用不容忽略。在整个教学发展的过程中我们发现新时期教学给教师提出了更高水平的要求。新教学理念和教学方法，以及新教学设备的出现和使用，都要求教师有较高的综合素质来满足实践需要，但是在我们调查分析中发现，教师的综合素质不达标，导致教学理念和方法以及教学设备的作用得不到最大化发挥，制约了新时期大学物理实验教学质量和效率的提高。 4新时期提高大学物理实验教学质量和效率的具体措施 新时期大学物理实验教学存在的问题要在实践中不断找到解决问题的措施，促使其不断完善。在调查分析之后我认为可以从以下几个方面入手思考： 4.1加大宣传力度，扫清思想障碍 充分利用新时期的媒体优势，广泛利用学校广播，黑板等宣传手段，对新时期出现的新理念和新方法进行广泛全面的宣传，促使教师和学生对新时期的新理念和新方法有全新的认识，从思想上提高重视程度，从而不断为教学质量和效率的提高提供源源不断的智力支持和方向保证。此外通过对新时期新内容的宣传，可以有效的扫清传统理念的阻碍，为新理念和新方法的使用打下基础。 4.2改善培训质量，提高教师素质 教师在新时期教学中发挥的作用十分关键。要从教师入手，积极开展多种形式的培训活动，促使教师专业素质得到不断更新，不断提高教师的个人专业素养，同时鼓励教师广泛学习，不断扩展自身知识层面，不断提高个人综合素质，以此来满足教学发展的新要求。同时教师要树立新的教学理念，与学生建立新型的师生关系，促使教师和学生之间相互联系，实现双赢、 5小结 新时期大学物理实验教学要紧握时代脉搏，积极使用新时期出现的新思想新理念，不断促使教学的自我完善和自我发展。在教学的过程中从思想角度入手，全面提高重视程度，促使教师和学生端正学习态度，积极投身教学实践，促进教师个人综合素质的提高，以此来适应教学发展的新要求。从而促使大学物理实验教学的质量和质量不断提高。 作者：李忠 单位：长春理工大学光电信息学院 大学物理论文:大学物理教学实验分析 摘要： 在科技不断进步的今天，社会对于科技型人才的需求越来越多，对于学生的科学素质要求越来越高.物理实验教学作为培养科学技术型人才的课程之一，越来越受到众多高校和教师的重视.如何让学生认识到实验在物理教学中的作用是提高物理实验教学的重点.本文通过了分析目前大学物理教学中存在的问题以及实验在大学物理教学中的意义，并提出了改善大学物理教学效果的相关措施. 关键词： 物理实验；大学；教学质量 1目前大学物理教学中存在的问题 物理学是研究物质的运动规律及其相互作用的学科，一般大学的物理教学过程分为两个部分，分别为“理论教学”和“实验教学”.大学物理教学目标是要求每一位学生都能够领会物理专业理论基础知识、掌握科学实验的基础知识、熟悉各个物理实验的方法并领悟其核心技巧，并且能够恰当地将这些理论知识和科学实验知识运用到实践操作当中去.相对于高中的物理课程，大学的物理教学内容没有那么细致和复杂，教材编者针对教材改革对大学物理教材进行了简化.但是，很多学生甚至是教师对于物理实验的认识存在着不足，这种情况会直接影响到学生学习物理的态度和对物理问题的理解，给教师的课堂教学带来很大的难度.现在的大学物理教师在授课的时候都是以书本的内容为主，对书本上的实验进行反复的讲解和操作，使得实验课程缺乏创新.有些学生在高中或者是课外的时间已经对大学物理实验有了一定的认识和研究，固定式的实验练习对于这些学生而言是比较无聊和枯燥的.大多数的教师都是在不断地用实验验证物理教材中已有的定律，长期下去，学生会觉得这种实验没有挑战性和趣味，从而失去学习的兴趣.除此之外，理论教师和实验教师不同，大多数的高校都是大学物理教师对学生讲解物理定律和定理，到实验室由实验教师带领学生进行实际操作.这样的教学模式使得部分学生没有办法很好地将理论与实践完全结合起来，因为理论与实践的地点不同，学生在接受完专业理论知识的教学后，难以在这么短的时间内将这些内容记牢和理解，到了实验室可能都已经忘记了理论知识的内容，即使实验教师讲解，也很简略.如今的大学生的学习时间相对比较自由，老师对于学生的管束也比较松懈，这种情况导致学生没有过多的重视学习，对于物理实验这一块也没有进行相应的预习准备.加上有的教师在进行实验的时候直入主题，没有给学生过多的思考和准备时间，导致学生在做实验的时候只能盲从，没有一个准确和清晰的思路，从而难以完成实验的数据记录工作.另外，物理实验的考核受到了诸多因素的影响，导致考核方式过于死板，这在很大程度上挫伤了学生的学习积极性以及教师的工作积极性. 2实验在大学物理教学中的作用 目前的很多大学生对于物理实验的认识不足，不知道物理实验课程存在的意义.大学物理实验课程的开设目标是培养一系列的科学技术型人才，培养学生的创新能力和动手实践能力，以适应现代社会的需求.基本上物理实验都是假设在理想条件下进行的，排除了各种外界不稳定因素的影响.这种课程可以让学生在任何一个条件下进行实验，通过一系列的技术性的实验来预测书上的定理和定律，并由此获得新的知识和信息.学生在进行实验的时候必定有着诸多成功和失败的例子.成功的实验不仅能够揭示大自然的奥秘，还能够解释生活中许多“奇怪”现象产生的原因.失败的实验则可以让学生认识到自己对于物理理论知识的理解不够充分. 2.1为学生提供必要的生活知识 物理中的许多内容都与我们的日常生活有着重大的关系，但是其中的诸多原理学生们却不得而知.学生可以通过书本上的理论知识将这些现象通过实验显示出来，让学生充分地了解生活中常见的物理现象是由什么因素组合产生的，使得学生能够获得丰富、正确的生活知识. 2.2深化学生的理论知识 大学物理课本上的很多概念以及定律都是比较抽象和复杂的，学生即使能够大致地了解这些知识，但是还是很难对其有全面的理解和记忆.学校安排的实验教学则可以将这些复杂的知识点和概念通过实验演示出来，将枯燥乏味的文字表述变成生动形象的演示，使得这些重点和难点变得容易理解和记忆.实践是检验真理的唯一标准，只有让学生亲自验证定律和定理的真实性，认识到物理现象是真实存在于我们生活当中的，而不是虚无飘渺的，增强学生学习物理的兴趣，让学生认识学习物理的重要性. 2.3培养学生的动手实践能力以及观察能力 一般大学物理实验教学过程分为三个步骤：第一步，老师先对实验进行讲解和操作；第二步，学生自己动手开始操作；第三步，学生记录实验的相关数据，并对数据进行相应的处理.老师在进行物理演示实验演示的时候，可以引导学生对此过程进行观察和学习，培养学生的观察能力.学生在观看完教师的实验演示后，不仅可以其增强理论知识的记忆，还能够为其提供比较清晰的实验思路，以便接下来的实验操作.学生主动参与到实验当中去，不仅可以提高学生的兴趣，还能够提高学生的动手实践能力.每一个学生的实验结果多多少少都会存在一定的差异，有些学生在实验过程中还能够发现新的、与课本上内容不一致的新知识，发掘学生的创新能力. 2.4激发学生的学习兴趣 众所周知，兴趣是学生学习的最大动力.只有当学生对学习产生了一定的兴趣，才能够促使他们认真学习.在大学这个阶段，学生正处于一个兴奋、对事物有着许多好奇心的阶段，他们的学习主动性和积极性主要是来源于感知和兴趣.物理实验课程具有极强的操作性和创造性.物理实验课堂的开设能够让学生亲自体验实验的操作过程，使用各种各样的物理仪器和实验器材，感受实验带来的乐趣. 3改善大学物理实验教学的措施 3.1转变大学物理实验的教学模式 教师的教学观念能够直接影响物理的教学效果，想要从根本上提高大学物理实验教学的有效性，教师应该要摒弃落后传统的教学观念，树立一个新的、科学的教学理念.传统的教学模式都是以教师为主体进行教学，这种教学模式让教师成为课堂的主导者，学生则成为了一个旁观者，没有办法让学生真正地参与到大学的物理实验当中去，学生很难感受到学习物理的乐趣.新的教学理念要求教师能够把学生作为课堂的主体，备课的内容也应该要从学生的学习兴趣和学习能力方面下手.备课的时候应该要充分考虑到学生可能会遇到的重点难点并进行着重的标记，以便在课堂上能够对学生进行及时的指导.另外，大多数高校的实验室和课室都是分开的，针对这一点，教师可以尽可能的在实验室为学生讲解理论内容，然后再紧接着进行实验内容，让学生能够及时的将理论知识与实践内容结合起来.物理实验可能存在着一定的风险，因此教师应该要预先准备好每一个实验，争取获得比较真实的实验资料，并且记录可能会发生危险的地方以及其他重点注意事项，保证学生能够在安全的条件下顺利进行物理实验操作.此外，现在很多的大学生都没有足够的重视物理实验，对物理实验课程开设的意义认识不足.因此，教师应该在学生进行实验之前，对他们做好思想准备工作，宣传大学物理实验课程的开设意义.只有当学生认识到物理实验的意义，才能够认真的对待实验的每一个步骤. 3.2提供多元化的实验考核制度 很多的高校的物理实验的考核制度比较死板，这又在一定程度上导致了学生学习积极性的降低.为了能够激励学生认真学习，提高物理实验的教学质量，学校可以改变一下物理实验的考核标准.大学物理成绩的考核内容一般分为“实验操作成绩”和“笔试成绩”，且这些考核一般只在学期快结束的时候才进行.这让学生有一个错误的认识，以为实验的结果才是最重要的，不理会过程如何，从而不重视平时的实验课程.因此，学校可以针对该情况，制定一项平时实验考核和期末理论与实验操作考试相结合的考评制度.这项制度不仅能够考核学生平时实验课程的操作能力，还能够在学期结束时考核学生对于理论知识和实践操作的掌握程度.在这种制度下，学生不仅会提高对于物理实验课程的重视程度，且在每一节课都将投入足够的精力到学习当中，做到不懈怠、不放松.为了培养学生的创新能力，学校除了对学生进行书本上内容的考核外，还可以设立创新型、设计性实验.要求学生在规定的时间内完成设计内容，教师在一旁进行相应的技术性指导.发现创新人才及时肯定. 3.3加强物理实验教师的师资力量 教师的师资力量直接决定了物理实验教学的教学质量.为了建立一支高素质的专业队伍，学校应该健全教师资格标准制度，提高物理教师的资格门槛，录取一批高素质的物理实验教师，以保证教师的质量.除此之外，学校的领导还应该制定一项教师考核制度，对教师进行定期或不定期的考核，考核内容可以从笔试和突击检查课堂教学内容下手.另外，学校还可以对教学成果优异的教师提供一些奖励，激发教师的工作积极性.对于教学效果相对较差的教师，学校可以为其提供专业培训的机会，尽量让物理实验教师的教学水平差异达到最小，以建立一支素质优良、专业能力极强的师资队伍. 3.4组织多种物理实验竞赛活动 为了提高学生的物理实验操作能力，学校应该开放实验室，并由专门的教师人员在实验室内进行相应的指导.这样学生在课余的时间也能够去学习更多的物理实验技巧和方法，并且充分发挥自己的创造力.另外，学校还可以定时组织一些科技创新活动，并投入一定的经费设置不同层次的奖励，吸引学生参与到其中.参赛内容也可分为小组竞赛或者是个人竞赛.小组竞赛可以培养学生的团队合作能力，个人竞赛可以培养学生独立自主的能力.这些活动在一定程度上能够提高学生的物理实验操作能力，促进物理实验教学的发展. 4结语 综上所述，大学物理实验课程的开设是为了培养一批拥有创新能力的科学技术型人才，提高大学生的科学文化素养.但是，目前高校的物理实验教学还存在着诸多难以解决的问题.因此，提高大学物理实验教学的有效性是一项长期且艰巨的任务.只有当教师树立更新的教学理念、提高自己的专业素养，学校实施多元化的物理实验考核制度、组织多种物理实验竞赛，才有可能进一步地提高我国物理实验教学的教学质量. 作者：吉莉 王青林 单位：大连科技学院 大连育明高级中学 大学物理论文:大学物理教学方法解析 【摘要】 大学物理作为高等教育中最重要的公共课程之一，对于其教学方法的探讨具有重要的现实意义。本文分析了目前大学物理教学中存在的几个比较关键的问题，并针对大学物理教学的几个重要组成部分提出了一些教学方法新见解。 【关键词】 大学物理；教学方法；现存问题 1大学物理教学面临的问题 1．1大学物理的学科地位正在逐步弱化 当前有一定数量的师生群体对大学物理的学科地位缺乏深刻的认识，他们认为非物理专业的学生将大学物理作为必修课没有多少实际意义，同时许多院校非物理专业学生的大学物理课时数量也在逐渐下降。［1］国家教育部门2015年颁布的关于大学物理课程的规范要求各院校大学物理的课时不能少于144课时，然而真正严格按照要求执行的院校少之又少，大部分院校的课时在72至108之间，课时数量更少的也不在少数。 1．2大学物理的教学内容显得过于陈旧 物理学主要划分为经典物理和近代物理两个版块，然而值得注意的是，当前大部分高校的大学物理所讲授的内容中经典物理占据超过了百分之八十的比例，近代物理部分的知识讲授严重不足。经典物理所包含的理论与概念都是二十世纪前的研究成果，这些在大部分中学物理教材中都有所涉及，因此难以调动学生的学习兴趣。然后近代物理的有关内容却因为课时原因而无法做足够的介绍，这就从根本上导致了教学内容的陈旧。 1．3大学物理的考核评价方式过于单一 绝不部分院校在大学物理这门课上采取的计分方式都是综合评价，即平时成绩与期末卷面成绩的加权分数。平时成绩主要又来自课后作业，然后由于网络的便捷性，基本上所有习题的答案都能通过网络找到，因此课后作业的成绩很难反映出学生是否真的掌握了知识点以及学习态度是否端正。而期末考试也只是单纯的卷面答题，这对于学生综合能力的培养造成了巨大障碍，难以真正锻炼学生的自学能力以及创新思维。 2大学物理教学新方法 2．1绪论部分 绪论部分是整个课程的引入，包含了大学物理所要研究的对象、内容以及需要用到的方法。绪论部分作为大学物理的第一节课，对于调动学生的学习兴趣起到了关键作用。任课教师不应当只是照本宣科，将大学物理的各个章节罗列出来。为了增强课程的趣味性，在介绍物理学的研究对象和内容时，应当适当运用现实生活中的案例来解释，特别是采用当下大学生感兴趣的话题，例如使用汽车在上坡时采用的是高档位还是低档位来解释其中的物理原理。［2］在介绍物理学的发展历程时，可以具体介绍某一物理学家发现某一物理定律的过程，并在介绍过程中不断提问，让学生发现问题，自己解决问题，总结问题，形成科学研究思路。在强调物理学的研究意义时，教师可以多举一些物理学在所教学生的专业领域的实际应用案例，例如对于计算机专业的学生，可以举一些量子物理学在晶体管研究上的应用。 2．2物理课程分层次教学模式的实施 根据不同专业的实际需求进行教学层。将学缘相近的几个专业作为一个单位，按照入学时学生的成绩，将全部学生分成两类班级，成绩优异的归为一类，这类学生不需做进一步细分;成绩较差的也归为一类，但是这类学生需做进一步细分，综合分析实际情况调整教学内容。同时多层次内容选择也可以安排在网上选修时由学生自主选择，但是校方需要对选课系统做出一定限制，避免大部分学生都故意选择内容较浅的课程。 2．3经典物理部分 经典物理部分的内容大多都在中学课程中介绍过，因此不必面面俱到，对于不同专业的学生应该有所侧重，例如对于化工类的学生，应该着重讲授热力学模块，为化工类学生后续的物化课程做铺垫;对于机械类的学生，应该着重讲授力学模块，为机械类学生后续的结构力学课程做铺垫;对于信息类的学生，应该着重讲授电磁学版块，为信息类学生后续的光电学课程做铺垫。［3］在对各专业学生授课时，要注意有的放矢，使得学生在学学物理时能够感受到其与自身专业的关联性，从而获得更大的学习目的性和动力。对各专业学生讲授经典物理的其他版块时，应当以实例为引入，以拓宽视野为主要教学目标。 2．4近代物理部分 近代物理学的重要理论对于现代科学技术的进步具有巨大价值，然而，这个部分的内容过于抽象，一般学生难以熟练掌握。因此，大学物理教师在讲授这个版块的内容时，应当强化对概念的介绍，尽量跳过对定理的推导，并以近代物理的研究成果为依托，着重对理论进行初步介绍。著名物理学家费恩曼对于物理的学习曾提出过自己的看法，“学习物理的人不应该只是试图去解出微分方程，而是应当尝试理解它们的涵义”。在狭义相对论的教学中，我国教师的教学重点普遍在于洛仑兹推导公式，并以此为基础，推导出一系列公式，注重的是公式的推导而不是内涵的探索。相反，国外的部分物理教材一般会通过简单的举例来解释公式的导出，而不是用严格、冰冷的数学方式进行推导，这种方法能够大大节约公式的学习时间，加深公式的理解程度，这显然更加符合大学物理的教学目的。此外，高校还应当适时举办一些物理学专题讲座，向学生们宣导物理技术近年来的发展概况，使学生们在了解理论知识的基础上，对物理技术的动向也能有所认知。 3结语 物理学作为一门基础学科，是广大科研工作者从事科学研究的基础，大学物理作为理工科学生的必修课程，其包含了对于科学研究理论与方法的传授，对于理工科学生的专业发展具有重要价值。因此，各高校应当重视大学物理这门课程的教学，并从教学方法上入手，解决当前大学物理教学中存在的诸多问题。 作者：李宁 赵宝 单位：聊城大学东昌学院 聊城大学 大学物理论文:转型发展期大学物理教学改革 摘要: 本文结合培养应用型人才要求，针对应用型本科院校理工科大学物理教学中存在的问题，提出根据不同专业对大学物理教学知识点需求调整教学内容，根据所学专业知识衔接关系引入课内实践教学环节，根据“三七分”考核方式存在的弊端提出“五+五”结构的考核方式，解决当前地方本科院校转型发展期大学物理教学改革难题。 关键词: 转型发展期;大学物理;教学现状;教学改革 引言 教学模式问题是地方本科院校转型发展所面临的一个亟待解决的难题。地方本科院校在课程实施过程中大多属于保守性教学，一直沿用“以教材为中心、以课堂为中心、以教师为中心”的教学模式，“教师负责讲，学生负责听”的传统灌输式教学方法依然沿用。［1］虽然，国家和地方政府教育行政部门在下发的相关文件中多次提出倡导“启发式、探究式、讨论式、参与式”教学;推行“基于问题、基于项目、基于案例”的教学方法和学习方法;加强“产教融合、工学结合、顶岗实习、校企合作”;“改革考试方法，注重学习过程考查和学生能力评价”，但是在实际教学环节中，由于缺乏推进教学改革的“组织激励”和“个人激励”机制，传统教学方式和教学习惯在教师教学过程中依然根深蒂固的存在，未见任何成效。［2］作为理工科各专业学生的通识性公共必修基础课程，大学物理课程的教学目的在于一方面为学生较系统地打好必要的物理基础;另一方面使学生初步学会科学的思维方式和分析问题的方法。该课程的学习能够使学生思路开阔、探索和创新精神得到激发、适应能力得到增强。［3－4］因此，大学物理课程教学将直接影响后续课程的学习及对人才的培养。适逢地方高校转型发展的关键时期，作为先行学科的大学物理课程，教学过程中要不断优化教学方法、教学手段，解决地方本科院校转型发展所面临的教学模式改革难题。 一、大学物理教学中存在的问题 当前大学物理教学存在着短板，亟待解决。我们对全校理工科中5个专业的284名学生进行了问卷调查，被调查的学生均已经过大学物理课程的学习过程，调查目的在于了解我校学生对大学物理课程学习的真实感受，同时，依据我校大学物理课程教学实际状况，我们对全校正在讲授和曾经有过大学物理课程教学经历的7位教师进行了访谈。当前我校大学物理教学中突出问题表现在:第一，统一模式的教学内容，与学生所学专业衔接不好。作为各专业学生学习的基础课程，教师在讲授大学物理的过程中较多的强调它的系统性和基础性，不考虑学生所学的专业而采用统一教学大纲和同一授课标准，多年来教学模式从未改变，专业课程之间交叉衔接不良，导致学生对大学物理的学习感到枯燥疲惫，缺乏学习兴趣，久而久之，在学生的脑海中就会形成大学物理对专业知识的学习无帮助的错误认识。第二，课时不多，内容不少。在修订培养方案时，各专业不断增加本专业课程的学时数，致使像大学物理及其实验课程这类非专业课程的学时数一再被缩减，而教师为完成教学大纲要求的教学任务，只好照本宣科，根本没有时间对大学物理课程的知识点与实际生活及专业方向之间联系的拓展，导致学生感觉学习乏味，知识的应用性也得不到体现。第三，课程考核结构单一。成绩考核基本上是由平时成绩和期末考试组成，平时成绩看考勤，期末成绩看试卷，不能够客观地、真实地反映大学物理教学效果，更甭提调动学生学学物理的积极性了。第四，教学方法单调。大部分教师仍以传统的板书和PPT授课相结合的讲授式教学方法为主，老师扮演了知识传递者这个主角，学生自然地就变成了知识的被灌输者这个配角，这些也会导致学生学习过程中不积极主动、缺乏学习兴趣根源。 二、针对大学物理教学改革的探讨 (一)以培养应用型人才应用能力为基础，改革教学内容 在改革大学物理教学内容之初，我们首先对各专业的培养方案进行了认真分析，并与讲授各门主干专业课程的老师座谈，了解各专业的需求和学科交叉领域，然后，梳理大学物理教材中的知识点，根据不同专业的要求适当的调整教学基本内容，尽量缩减与各专业关联小的章节的课时，增加与专业知识内容联系紧密的知识点的课时。教师根据不同专业对知识需求不同，在教学过程中突出重点，充分利用各专业学生对专业知识的渴求，来提升学生对大学物理课程学习的兴趣。我校理工科专业对大学物理知识的需求主要集中在:(1)对力学、热学和机械振动(机械波)知识需求较高的土木工程类专业;(2)对力学、电学和磁学需求较高的机械工程类;(3)对电学、磁学和光学需求较高的电子信息工程类。在确保大学物理教学基本需求的前提下，根据三类专业对大学物理知识需求的侧重点不同，我们对不同类专业教学内容进行适度调整，重新修订大学物理课程教学大纲内容。同时，对不同类专业相同知识点的深度、广度及教学方法加以区别，特别突出与专业课程关系紧密的知识点的重点讲授。另外，结合生产和生活以及科学研究中所涉及的实际的物理现象和问题，有针对性的重新编写例题和习题，并根据各专业的实际需要调整其教学内容，使所编写的例题和习题能够充分体现其在各个领域的实际应用价值，而不是泛泛的针对抽象的物理模型编写习题和例题，从而增强学生学学物理课程的兴趣，进而在培养学生解决实际问题的能力方面起到积极的作用。 (二)以培养应用型人才创新能力为目标，改革教学方法 结合应用型人才能力培养要求，我们逐步推进以学生为中心，以启发式、合作式、参与式教学为主流的大学物理课程教学方法改革与推广。我们强调以激发学生学习兴趣、培养创新能力为主的大学物理课程教学，在开课的前两学时，结合实际案例向学生介绍当前科学技术领域的新发现和新成就，对物理学的知识领域、思维方式方法和分析处理问题的方法在现代科技发展中所起的重要作用进行详细阐释，来达到提高学生对学学物理重要性认识的目的，在课程讲授过程中适当引入课内实践环节，使学生掌握大学物理与其他专业课程之间的联系，关注物理知识在生产技术等实践活动中的应用，从而使学生在比较和综合中学习，培养运用知识的能力，培养学生的创造性思维和创新能力。教师针对不同专业的授课对象，提炼出与所学专业知识联系紧密，且有实践应用价值的题目。例如:讲授圆周运动时提及航天技术，讲授静电场中导体时提及静电屏蔽原理应用，讲授安培力时提及磁悬浮技术，讲授光的衍射时提及测量技术中的应用等。使学生真正感受到高科技并不是高不可攀，其应用的基本原理就在我们所学习的大学物理课程之中。授课教师把班级成员分成若干课内实践小组，要求以小组为基本单位，进行与课内实践题目相关的知识的课外调研，然后，结合在大学物理课程中所学知识及所学相关专业知识完成一份小报告，阐述与这些实践题目相关专业知识在各领域的具体应用，然后由授课教师组织讨论并总结。学生对科技前沿的知识方面的普遍表现是很感兴趣，所以，在课内实践教学环节中会提出很多问题，进行不断的分析讨论，因此，通过引入课外调查研究、课内分析讨论的课内实践教学环节，激发学生对大学物理学习兴趣，同时也能够培养学生调查研究能力、分析总结的能力，也可以提高学生的实践创新能力，使学生在学习过程中受益。 (三)以培养应用型人才综合素质为核心，改革课程考核方式 课程考核是课程教学的重要环节之一，也是影响教学质量的重要因素。我校传统的大学物理成绩评定以期末考试成绩为主，总评成绩侧重三七分，平时成绩占30%，期末成绩占70%(甚至所占比例更高)，这种考核方式弊端在于重结果而轻过程，很难提高学生学学物理的积极性。针对我校课程考核方式所带来的弊端，我们改革考试方法，注重学习过程考查和学生能力评价。增加课堂考勤、期中考试、随堂测验、课后作业、调研小报告(小论文)等学习与考核环节，并将考核成绩折合后计入课程考核总分，重点提出大学物理课程成绩考核的“五+五”评定结构，即，平时成绩和期末成绩各占总成绩的50%，平时成绩中，课堂表现部分占10%、课内(包括理论课及实验课)实践部分占30%、课外作业部分占10%，而且课堂中学生学习表现和课外作业情况评定要求均不低于3次，课内实践情况评定不少于3次，另外，学生平时成绩或期末成绩中如有一项不及格，那么，该生总成绩视为不及格。课内实践成绩评定的适当提高，有利于调动学生主动参与大学物理知识的学习，巩固学生对大学物理知识点的理解和掌握，提升学生对大学物理知识与自己本专业知识之间联系的认知，遏制目前存在的学生考前突击复习应付考试及部分学生考试违纪等现象。改革课程考核内容和形式就是要加强对学生学习过程的管控，以保证学生有足够的精力、足够的时间投入到大学物理课程的学习。 结束语 教学模式问题是地方本科院校转型发展所面临的一个亟待解决的难题。本文结合培养应用型人才要求，针对应用型本科院校理工科大学物理教学中存在的问题，提出根据不同专业对大学物理教学知识点需求调整教学内容，激发学生学习兴趣;根据所学专业知识衔接关系引入课内实践教学环节，提高学生自主学习的能力;根据“三七分”考核方式存在的弊端提出“五+五”结构的考核方式，强化学生对知识的理解等方面教学改革，有效调动学生学习的积极性和主动性，培养学生独立思维能力和创新能力，提高教学效果。大学物理课程教学改革不是一朝一夕一蹴而就的工作，作为教学改革的探索者，要带着实施求实的态度，不断深入教学一线调研分析，掌握各自学校的教学模式和学生实践情况，制定合理有效的措施，才能解决当前地方本科院校转型发展所面临的教学模式改革中的难题。 作者：张继德 车立新 马宏源 肖俊平 单位：白城师范学院物理与电子信息学院 大学物理论文:大学物理微课设计研究 摘要： 微课具有短小、精悍、针对性强等特点。大学物理微课应设计巧妙、结合生活、具有趣味性，大学物理微课体系可以设计成微课趣味软件。 关键词： 微课；大学物理；微课设计 微课是根据教学内容要求，针对某个知识点、典型例题等进行精细讲解，录制成视频，供学生学习使用的一种教学资源形式。随着现代网络技术的发展，“微课”以其使用起来方便、灵活等特点越来越受到师生们的青睐。而微课可以对传统课堂教学起到一个很好的补充作用。下面，根据大学物理课程特点谈谈微课设计的一些想法。 一、微课的特点 1.针对性强 好的微课应该有一个鲜明的主题，根据主题以风趣幽默、浅显易懂的方式设计微课，针对主题，突出知识点，帮助学生解难解惑，增强学生的学习自信心。 2.教学时间短 一个好的微课时间大约5-10分钟，在这样短的时间内理解一个内容或知识点等，学生注意力会很集中，效率较高。 3.使用灵活方便 微课短小精悍，学生可以通过手机或电脑上的微信、QQ等进行学习，可以在宿舍、自习室等场所学习，使用灵活方便，同时对上课中跑神或不理解的地方，可以通过微课的学习得到弥补，而对微课所讲内容不理解的地方，还可以随时查阅网络，加强理解。这样灵活方便、便于操作的特点，非常利于学生自学，对课堂教学也起到了很好的补充作用。 4.趣味性快速导入主体 微课虽然时间短，但是若想吸引学生学习，更应做到趣味性快速导入主体。让学生有一种轻松、愉快、乐此不疲的学习感觉。 二、对大学物理微课设计的一些想法 大学物理课程的知识点较多，与生活比较贴近，但理论性和逻辑性较强，有些学生提起物理就害怕。针对大学物理课程的这些特点，大学物理课程非常适合做成系统性的微课，将知识体系细分成一个个的微课形式的知识点和习题，同时结合生活实际进行趣味性、风趣性的讲解。这样的微课可以作为学生的预习和复习手段（渠道），可以让害怕物理的学生觉得物理并不可怕而且还很有趣。而要想使大学物理课程的微课达到这样的效果，应做到以下几点： 1.教师要认真备课，深入认识，巧妙设计 教师在深刻理解所讲知识点的同时，还要对知识的讲解进行精妙的设计和精心的制作，使得讲解精辟、画面精美、特效精准；使得知识点突出、浅显易懂、印象深刻，学生能产生共鸣。 2．贴近生活，增加微课的趣味性 让枯燥的物理理论知识走进生活，可以使学生学起来更感兴趣，更有趣味性，同时还加深了学生对知识的理解，启发他们的思考，发散他们的思维，甚至达到灵活应用，举一反三的功效。例如某些微课的引入可以结合演示实验，通过一个实验的演示，先给学生设置一个悬念，然后再引导思考、细细地讲解，最后解开学生的困惑。再如，某些微课的讲解可以围绕生活中对感官刺激较为强烈的一个现象或事件进行等等。这种微课学生越学越想学，而不会将之遗忘一旁，从而培养学生的学习兴趣、自学能力和创新能力。 3.设计微课趣味软件 大学物理微课体系可以设计成趣味性的学习软件。例如根据微课的主题，可以在微课的后面设计相关主题的趣味性选择题，答对了给予积分奖励，进入下一个微课的闯关环节。还可以将大学物理各知识点的微课制作成知识树，设置对应的习题，答对知识点相关的习题，知识树就会生长等，还有邀请朋友给知识树浇水施肥，即：让同学帮助解答等等环节，通过这些趣味性微课学习活动，使得学生在学到知识、巩固知识的同时，还能够培养互助合作精神，获得成功的满足感。 三、结语 总之，微课虽小，但是却更需精辟和趣味性，一个好的大学物理微课或微课体系，可以很好地帮助学生学学物理知识，激发学生的学习兴趣和热情，同时提高学生的自学能力、自主创新能力等。 作者：宋冬灵 苗劲松 黄淼淼 单位：信息工程大学理学院 大学物理论文:大学物理习题课小班化实践 摘要： 我国已经成为高校在校生人数居世界首位的高等教育大国，教育模式从精英教育进人大众化教育阶段，但这也给教学带来一些问题，比如师资不足、教室不够等，师生比严重失衡，因此很多高校基本采取了合班上大课的形式。为了解决这个问题我们提出了大班授课小班辅导的教学模式。实践表明该种授课方式可以有效地缓解由于上课人数多所带来的问题，对于提高学生的创新能力及解决实际问题的能力起到积极的促进作用。 关键词： 大班授课；小班辅导；大学物理；习题课 一、当前大学物理教学现状 随着我国高考制度的改革，高等教育招生规模的迅速扩大，越来越多的适龄学生获得了接受高等教育的机会。这一举措有力地提高了国民素质，提升学历，缩小与国外受教育水平差距，使我国初步进入到大众化教育阶段。与此同时，也带来了一些问题，在大学物理的教学中主要表现在两方面：（1）学生的物理水平参差不齐，光学、振动与波动等部分是高中选修的部分，导致于同一个班有的学生对该部分已经非常熟悉，可是有的学生却对该部分的内容一无所知；（2）由于学生人数的大量增加，师资队伍严重不足，教学资源也有待补充。以上这些因素都会影响我校大学物理教育质量，不利于高等教育目标的实现。对于大学物理这样的基础课，我国高校大多是一二百人合班的大班授课，这必然会忽略了学生的个性发展。在研究型大学的发展目标是培养创新性人才，培养学生能够运用基础知识和方法分析、解决问题的能力。为此大班教学，小班辅导的教学模式对于高等教育中的基础课的教育具有非常重要的意义。 二、大班授课、小班辅导的基本理念 小班教学的教学规模一般为25-30人左右，以促进学生全面发展并充分培养其个性特长为目标，通过对教学内容、教学方法、教学组织形式、教学实施过程、教学策略和教学方式等全面改革而形成的一种优质化的班级教学活动形式。世界一流学院几乎全是小班上课，这种授课方式更加有利于发挥师生双主体作用，可以更加有效地激发学生学习的主动性、创造性和内在潜力、提高学生分析问题、解决问题的能力、进而培养学生解决复杂工程问题的能力。由于师资力量的短缺，大多数基础课都实行大班授课，班级规模一般为200人左右，在知识高速发展的今天，这种授课模式只能解决学生共性的问题，不仅不能解决学生个性的问题，同时针对学生上课不专心听讲等现象并不能进行有效地禁止，坐在教室后几排的学生往往因为离老师太远，而在下面睡觉或者玩手机等，学生上课的积极性不高，参与程度也很低，老师只是一味地讲授，不能和学生之间形成良好的互动。尽管大班授课存在以上问题，但由于师资力量的短缺，很多老师也只能默认现实。我们所提出的大班授课，小班辅导就是介于完全的大班授课和完全的小班辅导之间的一种教学模式，既可以解决大班授课所带来的问题，又可以解决师资短缺不能实行小班授课的缺憾。所谓小班辅导就是在大班授课完成每一章节的内容之后，把一个大班拆成若干个小班，每一个小班的规模大约30人左右，由聘请的博士助教经过严格的教学辅导的培训对学生实施小班习题辅导的课程教授。由于人数减少，教师可以充分兼顾到每一个学生，上课睡觉玩手机、睡觉的同学少了很多，而且学生也变得比大班授课时主动多了，老师也可以走到每一位同学身边，去解决他们的个性问题，课堂气氛也比之前活跃多了，老师和学生能进行很好的互动，教学效果得到显著的提升。大班教学模式由于学生人数太多的制约，使得大班授课的教学方式只能采取传统的讲授式，启发式、讨论式等多元化的教学方式在大班授课执行起来受到一定的限制，不能很好地发挥这些多元化教学模式应有的教学效果而小班教学就可以把多种教学方式灵活地穿插在整个课堂教学中，启发式、讨论式、演示式、辩论式等已经不再是纸上谈兵了，老师们可以在课堂根据教学内容、教学气氛、学生的理解接受的情况灵活地转变教学模式。学生在平等的教学关系中强化了学习的主动性和创造性，学生变被动接受学习为主动学习、自主学习、合作学习、研探式学习，为学生个性发展和潜能开发、创新精神与实践能力的培养搭建了平台。同时这种大班授课，小班习题辅导的教学更加有利于教学方式的改革，教学模式灵活多变，能充分体现以学生为主体、教师为主导的教学原则，在保持学生共性的同时兼顾个性，避免了大班不能充分发挥每个学生个性差异的问题，学生的个性化培养受到重视。 三、授课教师的培训 在研究型大学中大学物理作为公共基础课，在传授扎实物理基础知识的同时需培养大学生科学的思维方法和科研能力，而大班授课制约了学生的创新思维和科研思维的发展，所以大学物理教学的“小班化”对于创新性人才的培养至关重要。鉴于此，我校大学物理教研部在教务处、学生处等多部门的整体协调和支持下，于2015年开始了大班授课、小班辅导的教学实践。首先是授课教师的选定。由于大学物理教研部师资力量有限，必须要有新教师的加入。我们在上一学期就开始在在全校理工科在读博士的范围内公开进行招聘并严格审核，为下一学期将要开展的小班授课做教学资源上的准备。按照小班30人的规模，我们共招聘了20位在读的博士助教。接下来就是对新教师的培训工作。全程听课是培训工作的第一步，我们要求所有博士助教进行全程听课，从第一章质点力学、到刚体定轴转动、振动与波动、电磁学，所有课程博士助教都观摩了有经验的老教师的授课，并做了详细的听课笔记，听课笔记也是我们对博士助教进行考核的评判标准之一。与此同时由教学经验丰富的教师单独为20位新教师进行了习题课的示范教学，从每一章的内容总结，到每一道经典例题的问题引入、思路分析、求解过程以及对结论的讨论及展开都做了详尽的讲解。我们还成立了由博士助教和优秀教师建立的微信群展开随时在线的微信答疑，使得博士助教在备课时所遇到的问题可以随时得到解决，在微信答疑群里形成了良好的备课氛围，这些培训工作不仅让新教师在授课方法上得到了一定的提升，同时在心理上也使他们更有信心走上讲台。在正式走上讲台的前一周先给我们所有的物理教师进行了公开试讲。试讲中大学物理教研部的老师们认真地听课并及时纠正了新教师出现的问题。 四、具体实践 教师完成每章的教学内容后进行本章的习题课环节，上习题课时一个大班分成3个小班，每个班学生人数大约在50左右。首先进行本章的内容回顾，教师可以利用提问的形式与学生共同完成本章的内容小结。这样既调动了学生的积极性，也比单纯只靠老师讲授要印象深刻。在做具体习题练习的时候，老师把时间留给学生，让学生可以独立思考或者和周围同学互相探讨，并且最后让几位典型解答的同学上黑板进行讲解，这样不仅让所有的学生充分参与到学习当中来，让他们真正体会了怎样审题、怎样分析、怎样思考、怎样建立问题模型，同时也锻炼了学生解决问题的实际能力。由于小班授课人数的减少，可以让老师也有了更多的扩展的内容，比如在习题课中可以加入一些开发学生思维的开放性的讨论题，题目没有唯一的标准答案，习题课前一周，老师就把这些开放题目布置给学生，让学生自行分组进行讨论或者设计，习题课上，每组派出一个代表为全班同学进行演示，这样既培养了学生的团队合作精神，也锻炼了学生制作PPT，口语表达的能力，同时也培养了学生自我创新的意识和能力。实践表明，所有上述的教学形式只有小班授课才能实施，并且由于学生数的减少，教师可以走到每一位学生身边去解决他们个性的问题；由于人数的减少，习题课上的探索性问题和创新性问题就可以得到充分的讨论，有效地发挥了习题讨论课的作用，提高了学生创新思考的能力；由于人数的减少，学生在习题课中的参与度和积极性也比以往大班授课要改善很多。小班辅导人数的减少，使得学生和学生之间、学生和教师之间融合成一体，有问题时学生已经不是害羞不好意思问老师了，而是积极主动地和周围同学或者和老师一起探讨，整个班级形成了互相学习，相互交流，发现新情况，解决新问题的积极向上的学习氛围。个别不喜欢物理的学生也被带动起来，一些学生在学习过程中出现的问题也能即时与教师沟通和交流，使问题得到解决。教师也能即时地了解、掌握全体学生的情况、反馈信息，这种教学方式不仅提高了学生的科学素质、思维能力和创造潜力，而且培养了一批具有创新理念的大学物理教师，促进了我校大学物理教学的建设。 五、结束语 对于小班讲授习题课的教学模式我们这学期也仅是一个探索和尝试，这种大班授课、小班辅导的授课模式对于很多不能完全实行小班授课的高校提供了思路，同时我们也将在教师培训及习题课的设置等方面不断完善以更好地实施这种新的教学方式，进而提高大学物理的教学质量。 作者：姜海丽 孙秋华 赵言诚 李庆波 刘艳磊 单位：哈尔滨工程大学理学院 大学物理论文:微信公众下大学物理课程教育 【摘要】 大学物理是面向全校大一、大二的学生开设的公共必修课，一方面为学生打下必要的物理基础，另一方面在于使学生初步掌握科学的思想和研究问题的方法，培养工程技术人员和科技人才。学生学学物理比较困难，其主要原因是内容多且抽象，知识的浓缩使学生的学习压力增大。而传统教学无法把抽象的知识具体化、形象化及模型化，同时对于课后作业，由于课时紧张，老师无法在课堂上详解，这样原来的问题得不到解决，新的问题又会出现，导致同学们学得比较被动，效果欠佳。手机和iPad这些电子产品是同学们必备之物，作者通过微信和订阅号，让学生和教师的沟通进入另一种全心的模式，达到很好的教学效果。 【关键词】 大学物理；教育实施；学生素质 1订阅号中的内容设置 订阅号上的教学资源它不是材料的简单堆砌，从教师的角度是整合包括教学大纲、教学日历、学习坊、电子教案、多媒体电子课件、各种教学素材等，从学生的角度包括学习辅导、习题解析、重点难点释疑、教学录像等。 （1）教学大纲。教学大纲是课程教学的纲要，包括教学目的、教学要求、教学内容、课时数分配、教学进度以及教学方法上的基本要求等。学生浏览后对课程做到全面了解，依据学科的知识系统，建立先预习后上课的模式，在每次新课授课前可以预习，了解各章、节的基本内容、重点和难点，这样可以培养学生自主自学的能力。 （2）教学日历。教学日历也称教学进度表，是以课程的教学日程安排为前提，对于每周的每节课都有详细的内容介绍，对于期中期末考试也具体写出时间，一方面对于学生做到心中有数，有计划的复习。另一方面对于任课老师也是在教学过程中游刃有余，讲授新课和整体复习安排的紧凑而有序。 （3）学习坊。大学物理课程“OBTL同步提高学习坊”是理学院大物老师面对全校同学提供的知识点综合串讲和习题精讲的活动，在网上会上课内容、时间、主讲教师和授课地点。同时会上传上课的课件和上课视频以及同学的答疑精选。 （4）教学资源。教学资源包括电子教案、多媒体电子课件、各种教学素材、课程作业等。将上课的PPT课件发给学生，让学生对于上课的内容进一步巩固，对不会的问题深入思考。期中和期末考试前会上传历届大学物理试卷及参考答案，以供学生自检。作业布置模块提供各章大作业和精选习题。学生有问题可以在留言专栏提前提问，任课教师可以在线解答，也可以在课堂上解答。 （5）视频解答。对于同学们完成的作业，利用微课程录制系统按照模块化进行授课拍摄，经过后期剪辑转换，形成5~10min的解答，供学习者自主反复学习。这样通过听老师的讲解，及时解决问题，很大地提高了同学的学习效率，让同学爱上学习，爱上物理。 （6）科技前沿。物理学前沿与进展提供创造型探究环境。每学到一个新的章节，就会发送物理学与新材料、能源、激光、超导、信息、生物等技术有关的专题。如学到恒定电流的磁场，就将霍尔效应和粒子对撞机的最新研究作为一期同步发送。这样以网络为平台，增强同学们对物理的学习兴趣和对物理学科理解的纵深度。 2订阅号对大学物理课程教育开展了新模式 2.1让学生的自主学习，巩固教学重点和难点，利于提高教学质量 实施网络教学，学生一旦关注该订阅号，可根据自己的需要，在合适的时间、地点和条件下，反复利用网络在线观看视频、学习多种教学资源，同时可把有价值的资料下载、复制、加工、打印出来，这样有利于知识的获取与保持，在线测试，提出疑问，信息反馈等，这一方式成为师生之间、同学之间交往和学习的第二课堂。这一课堂显然是传统课堂教学的有益补充，使学生真正成为学习的主人。 2.2让教师最大化共享教学资源，突破常规教学的时空局限 基于微信订阅号的大学物理辅助教学平台使教师通过自身的专业知识，将网上、书本的可以将各种大物教学资源收集、有选择性的整理编排，同时利用教学软件的合成录制、利用网络进行储存与管理，并通过订阅号对外。能真正做到随需而用，达到实施灵活、便捷的信息化教学。因而利用微信公众平台的教学具有传统教学方式无可比拟的便利性。 2.3让学校减少成本支出和维护，最大化利用社会资源 教育信息化是一所大学必须要积极推进的项目，通常要支付较大的费用为课程购买专业的网络课程平台系统，同时还要投入人力物力进行定期的维护，而微信订阅号无需投入大量的资源进行信息化改造就可以开展信息化教学。学生能快捷、方便地获得信息，同时减少费用支出，并且无须后续的维护。此外，订阅号这一平台是利用了面向大众免费使用的网络资源，提高了资源的利用率，为社会节约资源。通过微信公众平台可将学生的课堂时间和课下时间整合在一起，实现了课堂内外的整体化，不再局限于时间和空间的限制，充分利用了零碎时间，更是赋予了学生最大化的学习自由。 3结束语 突破传统教学模式的限制，在教学不受时空条件约束的情况下，提供个性化的研究型学习环境，来安排自己的学习计划和进程，形成了一种理想的多媒体网络教学环境网络。把主动权交给学生，让其自己发现问题、分析解决问题，进行自主探索学习，充分调动学生积极性，提高学生的创新素质。 作者：许春燕 顾铮先 严非男 单位：上海理工大学

玻璃制造论文:通用飞机风挡玻璃制造技术研究 摘 要：文章介绍了国内通用飞机的发展趋势，以及通用飞机风挡玻璃的国内市场需求及制造技术现状。详述了通用飞机风挡玻璃低成本制造技术研究。 关键词：通用飞机；风挡玻璃；低成本制作 引言 随着中国低空空域不断放开的政策引导下，使得中国通用飞机市场成为全世界通用航空业者最垂涎的“蛋糕”。庞巴迪、湾流、塞斯纳、豪客比奇等世界知名通用飞机制造商纷纷展开在国内合作项目。在国家及地方政策大力扶持下，各地正新建数十个航空产业地基。中国通航产业市场正在步入高速发展阶段。在未来几年中，国内通用飞机持有量即制造数量将呈几何级数增长。 风挡玻璃作为通用飞机的一项不可或缺的关键零件，因其独特的加工工艺技术及零件薄、尺寸大、外形复杂、批产量大、低制造成本的产品特点，使国内通用飞机风挡玻璃制造技术及制造产业相对空白。面对国内通用飞机市场巨大的需求，加速完善国内通用飞机产业链条，抢占市场先机。有必要大力发展飞机风挡玻璃低成本制作技术。 1 通用飞机风挡玻璃产品介绍 小型通用飞机风挡普遍采用单块铸造丙稀酸脂有机玻璃，其设计尺寸大，无中央隔框，平面投影面积约2m×1m，厚度约3-5mm。在保证飞机气动性能的同时，给内部乘员提供良好的视界，还能使飞机外观时尚美观。 2 风挡玻璃材料选择 座舱盖透明件材料要求具有良好的光学性能，透光度应在90%以上，能为飞行员提供清晰的视界，同时又要具有一定的综合力学性能，可以承受一定载荷作用。目前用于座舱盖透明件的材料有两大类，一类为丙稀酸脂材料，另一类为聚碳酸脂材料。 聚碳酸脂材料优点是韧性好，疲劳强度和抗冲击强度高，缺点是硬度低，使用中易磨损和划伤，需要在表面涂一层耐磨油脂，另外透光度（88-91%）比丙稀酸脂材料（91%）略低。但由于透光度难以达到要求，聚碳酸脂材料使用并不普遍。 丙稀酸脂材料优点是透光度高，具有一定的硬度，缺点是比较脆。目前飞机座舱盖透明件普遍采用丙稀酸脂材料。丙稀酸脂又分为拉伸丙稀酸脂（也称定向有机玻璃）和铸造丙稀酸脂（也称非定向有机玻璃）两种，拉伸丙稀酸脂与铸造丙稀酸脂相比，韧性好、疲劳强度和抗冲击强度高，由于拉伸丙稀酸脂需要吹塑成形，其成形技术难度高、制造成本高。对于通用飞机风挡外形太复杂、制造成本低的原因，只能选用铸造丙稀酸脂材料。 3 某型飞机风挡加工过程介绍 3.1 典型工艺流程图（见图1） 3.2 典型工艺流程 （1）原材料储存 原材料尺寸36"×72"，室温下储存，湿度不高于70%，环境无大量灰尘。 （2）原材料检验 去除保护纸并检验材料厚度及表面质量，是否存在划伤、气泡、杂质、裂痕等质量缺陷。 （3）成型前的准备 检查成型工装胎面是否洁净，成型工装胎面须在成型4-6架份后，在胎面上重新均匀撒婴儿爽身粉（中性）。成型工装胎面每两年更换毡布。然后将材料悬挂至滑轨上，使用中性肥皂水对玻璃两面进行清洗。 （4）材料加热 将材料悬挂至烘箱滑轨，并送至烘箱内加热。升温至160±5℃，并保温14min。 （5）零件成型 零件出炉时，工人应迅速、动作协调一致，将零件取下。材料需在5秒钟内放到工装胎面上。两名工人端起风挡材料应同时置于工装胎面上，不允许将零件离开胎面重新调整，并且材料两端余量应相当。 然后迅速将成型工装上盖板扣下，并进行人工压紧。在材料冷却10分钟后，对材料表面按零件边缘线进行标记，最后取下。 如果零件成型后出现折皱等质量缺陷，可将玻璃回炉重新加热成型。经验表明重新成型次数不能超过3次。 （6）光学检验 成型后的零件在暗室中对着光栅检验零件的光学性能。对出现的质量缺陷进行打磨返修或者回炉返工。 （7）零件回火 零件在70±5℃的封闭洁净空间内，回火12-20小时。以便消除零件成型时产生的内部应力。 （8）喷涂胶衣 为防止在储存、周转、装配的过程中零件表面受到划伤，对零件表面喷涂保护胶衣。 （9）切割零件 将零件放至铣切工装上，按铣切工装托架边缘铣切零件外形，并去除锐边及毛刺。铣切工具选择转速为20000转/分钟的高速手持铣枪。切割时应注意铣刀与零件表面尽量成垂直状态，避免铣到零件边缘线内。 （10）终检打包 对零件进行最终检验，并贴零件标示后进行包装周转。 4 设备配备 4.1 烘箱 设备工作温度160℃，炉温均匀性±5℃。采用热风循环加热方式，循环方式采用上下流动形式，加热空气有过滤装置，保证加热空气相对洁净。烘箱带有上挂式滑道。有温度自动记录系统及报警系统。烘箱内腔尺寸不小于2.5m（长）×1.2m（宽）×2m（高），有效加热面积不小于2m（长）×1.5m（高）。 4.2 回火加热设备 可将40m2封闭区域加热至70℃，炉温均匀性±5℃。采用热风循环加热方式，加热空气有过滤装置，保证加热空气相对洁净。有温度自动记录系统及报警系统。 4.3 工具 4.4 工装 5 常见的质量问题 （1）雾气：透过玻璃观察，存在雾气般的模糊。 产生原因：使用不当的清洁剂（如酒精等）。 解决措施：可通过对玻璃表面进行抛光消除。 （2）细纹：玻璃内部有裂痕，出现银纹现象。 产生原因：玻璃在成型、回火、切割工序中由于内部应力释放不均产生的。 解决措施：无 （3）划伤：玻璃表面不同程度的凹陷。 产生原因：玻璃表面保护不当，在制造、周转等工序中对零件表面产生的划伤。 解决措施：测量划伤深度及面积。对于一定程度的划伤可通过打磨和抛光进行消除。 （4）畸变：玻璃的光学性能发生变形。 产生原因：由于对玻璃表面进行打磨、抛光不均匀，产生的视觉差异。 解决措施：通过光栅检验，划定畸变区域，进行进一步的打磨、抛光，直至完全消除。 6 结束语 通用飞机风挡玻璃成型工艺及工艺参数经过试验应证，不仅效率高，而且合格率高。实践证明上述成型工艺技术可行，而且满足产量大、低成本制造的要求。 玻璃制造论文:浅谈夹层玻璃的制造工艺及其生产和能源效率 [摘 要]夹层玻璃的制造工艺，主要是在两片或者是多片玻璃之间，夹持一层及多层聚合特，从而形成了“夹层”结构，并且经过热压以后形成的一种特殊的玻璃。但是它的主要的制作技术，还局限于传统的高压釜层压工艺中。这种加工技术能源效率低，消耗大，有待改善。 [关键词]夹层玻璃 制造工艺 能源效率 一.前言 随着工业科技的不断发展与进步，为了适应玻璃中间层的不断变化，追求更高的能源效率，夹层玻璃的生产工艺也发展起来，真空层压和快速熔合射频层压等制造技术也不断涌现出来。 二.夹层玻璃发展简述 夹层玻璃的主要组成，是通过高压釜、间歇式或者是连续式真空层压，及现场浇注以及快速熔合射频层压技术加工完成的。夹层玻璃一改传统玻璃又脆又硬的特点，广泛应用于车上风挡玻璃、透明窗口、营业厅等的隔离间断。夹层玻璃避免了传统玻璃在破碎的情况下出现的扎伤人、割伤事件上的发生。这种玻璃中间的夹层，可以使玻璃在损坏的情况下聚合玻璃碎片，从而减少玻璃碎片对人体的伤害。这种夹层玻璃还可以做为抵御冲击物与穿透物的攻击。从而具有安全性、隔音性以及太阳能量控制性等特性。所以还有绿色产品的特性。 夹层玻璃在早期，主要使用硝酸纤维素及醋酸纤维素做为夹层物。自1938年夹层玻璃被DUPONT公司用于汽车风挡玻璃以后，才大量的应用起来，也开启了夹层玻璃工业的序幕。自发明以来，发展至2009年时，我国的夹层玻璃产量已经高达4200万平方米。 三.夹层玻璃的制造工艺 PVB 在夹层玻璃中的使用范围较广，这是最早应用于工业玻璃中夹层的树脂。玻璃夹层制造工艺，高压釜层压工作，就是对这一层进行制造的工艺，这也是夹层玻璃制造工艺中的关键部位。这种材料的应用，直至今天在行业当中仍然占据着重要的位置。夹层玻璃制造工艺流程主要有：PVB 胶片的选用、保存 ，合片室的环境、玻璃片清洁度、合片方式、预热预压、高压釜内玻璃的操作技术等。 在这些制作工艺流程中，夹层玻璃的流程中，合片工艺、玻璃预热预压工艺、玻璃在高压釜内的操作这几种制作工艺，是制作流程中较有难度的工艺流程，对这几个环节的分析与研究，是保证夹层玻璃质量关键环节。所以对这部分的制作工艺进行深入的探讨。 1.合片操作工艺 对玻璃进行合片操作时，首先要选择适合玻璃宽度的PVB胶片，并且要保持胶片的清洁，避免用手直接接角胶片和玻璃，将PVB胶片自然展平，不要拉伸，对齐玻璃的内外片，不能有参差不齐感，要查看预留的标志是否重合，而后切除多余的胶片，在进行切割操作时，要使刀片保持倾斜，在合片边缘留出0.5mm ～2mm胶片，为了避免胶片收缩引起缩膜现象。合好胶片与玻璃合片以后，套真空橡皮圈，并查看密封条，在玻璃四周受到的拉力要均匀，然后对玻璃进行冷抽使合片中间的空气排除干净，且冷抽时间应不低于5min 2.玻璃预热预压工艺 玻璃夹合好PVB胶片，抽空空气以后，对合好的玻璃进行预热预压操作。进行预热预压操作的设备有三种，一种是预热预压箱，由于其设备简单且投资小、能耗低，所以被多家生产厂家所青睐。但是预热预压箱的缺点是效率低，无法适应产业化生产；传动型立式与卧式的预热预压机，这二种机械在生产上效率较高，适合规模化生产。二者区别是，在放置玻璃完成预热预压工作时，玻璃的放置方式，一个是立放，一个是平放。立式预热预压机对玻璃进行空气抽空操作时，对玻璃的弧度影响小。而卧式预热热压机对玻璃进行空气抽空操作时，由于玻璃平放，在自身的重力与抽真空压力的影响下，对玻璃的弧度产生影响。所以卧式预热预压机在对大规格玻璃的制作上更为适宜。 3.玻璃在高压釜内的操作工艺 高压釜内的制作工艺，是夹层玻璃生产的最后一道工序。经过预热预压处理的玻璃，为了使PVB胶片与玻璃合片更好的粘结在一起，还要经过恒温高压处理，才能够使用。恒温高压处理要在高压釜内操作，首先将粘合在一起的夹层玻璃的半成品，每片之间进行隔离，放入高压釜专用台架上，并使其牢固，然后紧闭釜门，对釜内加压充气，当釜内气压达到0.75MPa左右时，停止对釜内充气。这是由于夹层玻璃边缘未粘合牢固，为了使玻璃夹层中间的空间在压力的作用下溢出，而不致于空气从边缘处进入夹层内。釜内温度达到130℃左右时，立即停止加热，并保持这个温度。此时夹层玻璃已经能够粘合，对釜内进行二次加压，由于玻璃已经达到粘合温度，故这次加压不会使空气进入夹层中，待压力达到1.2MPa时，停止加压并保持压力平衡，持续经过1h～1.5h以后，降低釜内的温度到50℃时，开始对釜内进行排气降压，直至空气完全排出，开启釜门推出玻璃。夹层玻璃制作至此，还有收尾工作，即是对玻璃进行逐片检查，针对合格产品，进行修剪。割除周围多余胶片；对含有气泡和脱胶的玻璃进行挑选修补，重新进釜加压加温。 随着生产工艺的不断提高，大多数高压釜都具有自动控制的功能，在实际操作中，根据夹层玻璃自身特点与实际情况，进行加工。 四.合片后玻璃常出现的质量问题 由于夹层玻璃是针对玻璃片进行多层真空热压完成制作工艺的，故玻璃合片以后，会出现炸裂的现象，还有的玻璃出现弧度较差的情况，也有边缘夹杂气泡、卷缩或者是掺夹杂物等现象。这些现象都严重影响了夹层玻璃的质量。这些炸裂现象形成的原因主有这样几种： 1.玻璃成型以后，夹层玻璃的中间粘结层，由于内应力的作用下，导致玻璃自爆； 2.玻璃中间粘结层的内应力，主要是由于外片玻璃与内片玻璃在合片时，弧度的放置不吻合，致使二片玻璃在合片过程中产生夹层问题从而引起自爆； 3.玻璃在热弯过程中，如果降温速度过快，也会使玻璃出现梯度引起新的应力产生，造成自曝； 4.如果高压釜降温过快也会引起玻璃的炸裂现象； 5.玻璃经过热弯成型，这时为了促使玻璃成形而加大外力，玻璃应力不均时也会使玻璃产生炸裂； ， 6.在玻璃装入高压釜时，如果玻璃片直接接触金属，或者是边部夹子力度过大，都容易使玻璃炸裂。 7.合片后的玻璃炸裂的现象，在安装时的外力的作用下，也会发生。例如玻璃的弧度同安装位置的弧度不符，从而使安装时玻璃受到外力的作用较大，在使用一段时间以后，也会发生炸裂现象。 五.预防夹层玻璃自曝措施与能源效率分析 为了有效预防夹层玻璃的自曝现象，并从能源效率的观点出发，以预防夹层玻璃自曝现象为主，并要及时对存有气泡与空气的玻璃进行重新回收利用，即可以节约资源，又减少成本支出，使能源效率最大化。在对夹层玻璃自曝现象的预防，要从这样几方面进行改善： 1.弧度不吻合： 建议外片玻璃在出炉以后用记号笔在内片与外片相对应的部位进行明显的标记，避免二片玻璃的标记不同，要完全重合。在对玻璃合片的过程中要参照此标记进行合片，避免玻璃出现问题引起自爆的现象。 2.边缘脱胶现象： 在对玻璃进行包装与运输过程中，要用塑料布包覆，使用专用夹层玻璃封边防止胶胶病变现象，这对预防脱胶引起的曝裂效果较好。 3.胶合层气泡现象： 首先对夹层胶片要注意保管，对于开封的胶片，要24小时控制温度与湿度，温度在18℃-25℃内保存，温度保持在20%-30%左右为宜。 六.结语 夹层玻璃的生产工艺，主要是通过压力将PVB胶片夹到玻璃中间，起到避免玻璃碎片伤人、加固与防止攻击等作用。这种夹层玻璃最初使用于汽车的风档中，随着制造工艺的不断进步，使用的范围也越来越广，其制作工艺也在不断的提高。预压预热机的发展，使夹层玻璃的预热预压工艺有了进一步的提升，产业化的道路不断的发展起来。这为夹层玻璃的应用带来了广阔的发展空间，由于夹层玻璃能源消耗大的特点，所以在生产中，在精益求精，在加工过程中容易出现的自曝现象，要严格控制，并对产生气泡或质量不过关的产品实行回收利用，以利于资源节约，使能源效率达到最大化。 玻璃制造论文:玻璃钢加工制造管理中的问题和对策 摘 要：玻璃钢又叫树脂基玻璃纤维增强塑料，目前广泛应用于交通运输、石油化工、建筑造船、体育器械、机器电器、卫生洁具等领域，已经成为了一个初具规模的新型工业部门。文章在玻璃钢的加工制造管理中出现的问题的基础上，提出了解决措施。 关键词：玻璃钢；制造管理；问题；对策 玻璃钢又叫树脂基玻璃纤维增强塑料，简称FRP，起源于20世纪30年代的美国，在1958年引入中国，我国的玻璃钢加工工业发展于20世纪60年代。目前玻璃钢广泛应用于交通运输、石油化工、机器电器、厨卫洁具等领域，具有广阔的发展前景。目前玻璃钢生产已经成为一个初具规模的新型工业部门，哈尔滨乐普实业发展中心德州分厂就是在这样的背景下成立的，在玻璃钢生产领域占据一席之地。 1 玻璃钢加工制造管理中出现的问题 玻璃钢就是玻璃纤维、酚醛树脂和环氧树脂的结合物，在加工制造的过程中利用一定的工艺将这三种原料进行融合，最终形成的产品。目前在玻璃钢加工制造管理中出现的问题如下： 1.1 在玻璃钢加工制造过程中出现的问题 玻璃钢的加工制造包括对新工艺的使用的熟练程度、原材料的使用情况等。具体的问题表现如下： 第一，工人对玻璃钢加工制造的新工艺不能熟练的掌握。在众多的玻璃钢制造工艺中，哈尔滨乐普实业发展中心德州分公司已经引入了一些新型的制造工艺，比如缠绕工艺技术、固化工艺技术、加工与磨抛工艺技术、涂装工艺技术等，在很大的程度上提高了玻璃钢加工生产的效率。但是由于技术工人不能对这些新兴的技术工艺完全掌握，导致在加工生产的过程中由于技术失误产生问题，造成原料的浪费，降低了企业的生产效率。 第二，在加工过程中对原材料的浪费。在玻璃钢加工制造的过程中，一方面由于技术工人没有很好的节约意识，公司也没有明确的节约制度；另一方面因为技术工人对新型技术的掌握程度不是很高，导致在加工的过程中因为技术失误造成原料的浪费。 第三，在加工制造的过程中没有做好人员的保护措施。玻璃钢生产制造过程中有些原料会散发出有害气体，对工作人员的身体健康造成危害。在玻璃钢生产加工的过程中，没有做好防范措施，导致工作人员的身体健康没有受到很好的保护。 1.2 在玻璃钢加工制造管理中出现的问题 玻璃钢的加工制造管理分为人员的管理和材料的管理以及玻璃钢成品的管理。在管理中出现的问题如下： 第一，工作人员时间意识不强。工作人员的时间意识分为上下班的时间意识和在工作中的时间意识。一方面工人上班的时间意识不强，经常出现迟到、旷工等现象，在很大程度上影响了企业的生产效率；另一方面在生产过程中，对原材料的融化时间和玻璃钢的成型时间都应该严格把控，但是由于工作人员的时间意识不强，导致加工过程中的时间没有把控好，影响玻璃钢的生产质量。 第二，对原料的管理不完善。玻璃钢原材料类型不多，但是数量很大，在原材料的管理方面没有做好原材料的防水、防火、防潮措施，导致原材料的质量严重受损。另一方面没有及时的将原材料的数量和类型做好记录，有时会导致原材料的数量莫名的减少。 第三，对玻璃钢成品的管理不完善。玻璃钢成品的管理保存需要一个清洁的环境，安排专门的人员进行保存。但是在实际的生产制造管理中，一方面玻璃钢有可能露天放置，经受日晒雨淋，对玻璃钢的质量造成严重的损坏。另一方面，没有加强对玻璃钢成品的监管，很可能导致玻璃钢成品无故丢失的现象发生，给企业带来经济上的损失。 2 玻璃钢加工制造管理中问题的解决方案 针对玻璃钢加工制造管理中的问题，本文提出了如下解决措施： 2.1 玻璃钢加工制造环节解决问题的方案 第一，加强对工人进行先进工艺的教育。新型的生产工艺是提高企业生产效率的关键，玻璃钢的加工制造也是如此。目前玻璃钢加工制造出现了很多新型的工艺，要及时的把这些新工艺的技术要点和操作方法教给工作人员。进行教育的方式可以分成小组进行教授，根据加工过程的不同环节，将工作人员分为不同的小组，选取小组负责人首先进行新工艺的学习，然后由小组负责人在实际的生产中将这个新工艺的操作方法教授给其他的成员。这样不仅能加强新工艺的掌握程度，还能加强工作人员的纪律。 第二，严格控制原材料的使用。在玻璃钢的生产过程中要严格控制原材料的使用。首先要建立原材料浪费的惩戒机制，制定详细的惩罚措施，保证原材料的合理使用。其次，在熟练掌握新工艺的基础上，对原料的使用过程严格把控，减少在使用过程中因为打翻等意外操作造成的原料浪费。 第三，保护工作人员的身体健康。在玻璃钢的生产过程中会产生对人体有害的气体，所以要加强对工作人员身体健康的保护工作。在生产过程中佩戴口罩，有规律的组织工作人员进行体检，保证工作人员的身体健康。 2.2 玻璃钢加工制造管理解决问题的方案 第一，加强工作人员的纪律意识。企业制定明确的奖惩机制，对工作人员的工作绩效进行评定和考核，并加强监管体系，严格监督生产过程，保证上下班时间的准确性，保证生产过程中对时间的准确把控。 第二，完善原材料和玻璃钢成品的管理制度。在原材料和玻璃钢成品的管理方面要完善管理制度，安排专门的人员进行管理，在入库之前要做好记录，出库的时候要凭借领导批示的有效凭证才能领取。做好原材料的防水、防潮工作，做好成品的防雨、防日晒工作，保证原材料和玻璃钢成品的数量和质量。 3 结语 目前，玻璃钢生产已经成为了一个新型的工业部门，在生产领域应用广泛。在玻璃钢的生产过程中难免会出现一些制造或者管理上的问题，这些问题的解决要依赖制度和人员两方面的共同努力。做好玻璃钢加工制造管理中问题的解决对玻璃钢企业的安全生产和玻璃钢企业的可持续发展具有重大的意义。 玻璃制造论文:玻璃钢贮罐的成型工艺研究与制造 摘要：文章主要是设计制造一个玻璃钢贮罐，贮存质量分数为28%的磷酸，使用温度为65℃。阐述了玻璃钢贮罐的工艺设计和整个制造工艺过程，包括玻璃钢贮罐原材料的选择、贮罐的工艺设计、缠绕成型过程。 关键词：玻璃钢；贮罐；喷射成型；缠绕工艺 随着缠绕技术的提高、工艺的改进，大型贮罐广泛应用于化工生产中。中复连众复合材料集团有限公司制造了直径21m，容积6000立方的大型玻璃钢盐酸贮罐，是目前全国乃至全球容积最大的玻璃钢贮罐。大型贮罐具有容量大，占地面积少，成本低等优点。玻璃钢贮罐根据所用贮存或运输的介质不同选用不同树脂体系作为粘结剂，通过改变树脂系统或采用不同的纤维增强材料调整玻璃钢贮罐产品的物理化学性能，通过贮罐结构层厚度、缠绕角和壁厚的设计制造出不同压力的纤维缠绕复合材料贮罐。本文主要论述了贮存质量分数为28%的磷酸，使用温度为65℃的玻璃钢贮罐的工艺设计和制造工艺过程。 一、玻璃钢贮罐的防腐结构 玻璃钢贮罐的耐腐蚀性可根据使用条件设计，因此能满足耐腐蚀介质的使用要求，其防腐结构主要包括四层。 1.内衬层。内表层的功能是抵抗介质腐蚀，是防腐蚀结构的主要组成部分。其制造方法是用玻璃纤维表面毡、有机纤维表面毡或其他增强材料增强的富树脂层，要求含胶量达到90%，其厚度为0.25mm～0.5mm。 2.过渡层。过渡层的含胶量比内表层低，约70%-80%。采用短切纤维做成的短切毡铺成；其主要功能是防止介质渗漏。过渡层通常含有1200g/的短切原丝毡。 3.结构层。结构层是贮罐的主要结构，用来承受外载荷，由连续纤维缠绕成型，含胶量35%-55%。 4.外表层。外表层是贮罐结构层的外保护层，主要功能是保护结构层免受外界机械损伤和外界环境引起的老化，同时也是对贮罐外表面的装饰，其含胶量为60%～70%。 二、原材料的选用 根据制品的使用条件，贮罐中贮存质量分数为28%的磷酸，使用温度65℃，树脂材料选用间苯型不饱和聚酯树脂。不饱和聚酯树脂耐酸，具有高热变形温度，此外还要有一定的力学承载能力。增强材料根据贮罐的使用要求及经济效益综合考虑选择中碱玻璃纤维，中碱玻璃纤维耐酸性好，成本低。根据贮罐的成型工艺，还选择辅助材料包括固化剂（引发剂）、促进剂、催化剂、阻聚剂、触变剂、防静电添加剂、填充剂等。胶液配置过程：首先抽样检验各种原材料是否合格，然后按照合理的配方向树脂基体中加入溶剂、固化剂、促进剂或其他辅助材料，充分搅拌，搅拌时间不低于2小时。配制不饱和聚脂树脂体系前配料应严格按照制定配方进行，配料容器应保持干燥、清洁、无渍物，不饱和聚聚树脂的固化剂和促进剂不能直接混合，以免发生危险。一般一次配制的胶液量不能过多避免浪费。 三、贮罐制造工艺设计 贮罐采用筒体和封头分开制造，筒体和封头的拐角处理对贮罐设计极为重要。在筒体和封头的结合拐角处设计成一定的圆弧过渡区，并进行有效补强，加强逐层递减，避免截面上突变产生应力集中。 1.贮罐封头成型。贮罐封头结构主要包括内衬层和结构层。贮罐封头内衬层成型。①根据工作的环境条件、温度制定合适的的树脂配方，配置内衬层的树脂，要求含胶量达到90%以上，一次配料量要根据制造进度和用量而定。胶液的配置需根据现场的工作条件及时调整配置。②内衬层制作采用喷射成型工艺，模具采用钢制模具，钢制模具应平整并保持干燥，表面均匀涂刷脱模剂。采用进口喷枪喷射玻璃纤维纱，根据铺层设计要求进行内衬层喷射成型。③检验。内衬层树脂含量高，具有很好的防腐防渗作用。如果发现缺陷，应采取补救措施。④内衬深度固化，脱模。贮罐封头结构层成型。封头结构层采用喷枪喷射纱与玻璃布铺设交替进行。 2.贮罐筒体成型。贮罐筒体结构主要包括内衬层、过渡层和结构层。贮罐筒体内衬层和过渡层主要起防腐防渗作用。筒体内衬成型与封头内衬成型工艺及原材料相同，采用喷枪喷射成型，铺设完毕后检验、深度固化。内衬层树脂含量要求达到90%以上。贮罐筒体过渡层也采用喷枪喷射成型，但含胶量要求比内衬层低，达到70%即可。贮罐筒体结构层。贮罐筒体结构层采用连续纤维缠绕成型，通过设计合理的缠绕工艺和缠绕线型采用计算机控制缠绕成型设备缠绕成型。 3.贮罐整体加强。贮罐整体加强采用喷射纱、环向与交叉缠绕交替进行，在缠绕过程中不断调整缠绕设备及缠绕参数，通过调整内衬转速及纤维张力，达到贮罐壁的树脂含量要求。纤维缠绕成型工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维（或布带、预浸纱）按一定规律缠绕到指定的芯模上，然后经固化、脱模，获得制品。将组装好的贮罐筒体和封头接入计算机控制缠绕成型设备，缠绕成型设备选择计算机控制缠绕成型设备，在使用设备前需完成一些准备工作包括缠绕设备的检验、调试和线型相关程序的输入。认真检查缠绕成型设备运转及工作部位是否正常，特别细心检查浸胶系统是否有堵塞现象，确保缠绕过程的运行稳定和工作精度。缠绕成型。①调节纤维的张力，用张力器测量纤维张力，并调节张力控制机构。②将预先配好的胶液倒入胶槽中，进行纤维的浸胶和挤压过程，将浸胶后的纤维分组，通过分纱装置后集束，引入绕丝嘴。③按设计要求进行设定线型的缠绕，缠绕时通过调节浸胶装置控制纤维含胶量。注意观察纤维的排纱状况，避免出现纱片滑移、重叠或出现缝隙等情况，缠绕过程中还需将贮罐产品表面多余的胶液刮掉。在缠绕封底与筒体拐角应力集中区时，需用短切纤维毡局部加强，注意调整缠绕角及封头包角，减少应力集中。④生产过程中保持整个生产现场清洁卫生。缠绕中应不断调节张力，及时添加新胶液，清除胶辊上的纱毛和滴落在缠绕设备上的胶液。⑤当缠绕贮罐的厚度达到设计要求的厚度时停止缠绕，卸下产品，准备固化。产品的固化。采用远红外线烤板加热固化，因为加热固化可以提高化学反应速度，缩短固化时间，缩短生产周期，提高生产率。本设计选用1℃，既可以提高生产周期，提高生产率，又不至于影响玻璃钢制品的质量。保温时间由树脂发生聚合反应所需的时间和传热时间决定，冷却阶段降温速度要恒定，防止使制品产生内应力，并且要尽量缩短生产周期。 4.外保护层制作。外保护层作为贮罐防止外界环境侵蚀及抗老化作用的关键层，严格使用设计树脂配方，保证树脂含量及设计厚度，不允许有气泡、干斑等直观缺陷；本次设计外表层用树脂腻子修补后进行喷漆处理。外表层制作完成后，严格按照设计尺寸对整个玻璃钢贮罐进行修整、后处理，然后再常温固化。 玻璃钢贮罐具有轻质高强、耐腐蚀、抗老化、使用寿命长等特点，用于储存各种腐蚀性介质可以耐多种酸、碱、盐和有机溶剂，主要应用于石油、化工、制药、运输等行业。采用缠绕成型工艺制作玻璃钢贮罐具有可设计性，设计灵活性大，结合先进的施工工艺可使玻璃钢贮罐罐壁结构性能优异，而且玻璃钢贮罐的检修费用低。 玻璃制造论文:探究玻璃钢模具的制造工艺 【摘要】本文主要对玻璃钢模具的制造过程以及技术进行阐述，从制造玻璃钢模具的技术条件、制造工艺准则、材料、模具胶衣的喷涂和模具铺层理等几个方面进行研究，对于提高玻璃钢模具的制造质量具有一定的借鉴价值。 【关键词】玻璃钢 模具 制造 工艺 玻璃钢属于一种较为特殊的复合材料，其具有耐腐蚀、耐老化、导热系数极低等优点被广泛的应用于机械制造行业、建筑工程行业等，如被用作汽车的外壳材料、家用设备、环保材料等。可见。玻璃钢在材料市场的份额必将会进一步增大。 对于玻璃钢的制造来说，模具的设计与制造是玻璃钢整个制造过程的核心部分，若要提高玻璃钢的质量特性，就需要从玻璃钢模具的设计制造方面进行必要的研究，本文将着重论述玻璃钢模具的制造工艺以及相关的技术条件。 一、玻璃钢模具制造的技术条件 玻璃钢模具的制造玻璃钢模具应满足下面几点要求：①收缩和变形要与原设计精度保持一致；②要有良好的表面光洁度；③能反复多次地承受固化时的放热、收缩，脱模时的冲击，模具使用寿命要长。以下为玻璃钢模具在进行制造过程中所需要的技术条件： 玻璃钢模具制造对于温度以及湿度具有一定的要求。如在制造阴模以及阳模的过程中，均需要保证一定的操作温度，温度应该保持在25℃左右，不得低于22℃，不得高于28℃。湿度会对模具的合模、胶衣以及的固化均有一定的影响，玻璃钢模具制造的理想湿度为40～60℃。 对于玻璃钢模具的制造工序以及相关的技术条件应该严格控制。玻璃钢模具制造的环境需要进行严格的净化控制，如制模车间的洁净度应该较高，同时在模具制造过程中需要提供高品质的洁净度较高的空气源。此外，安排适宜的制模时间表是制造好模具的因素之一。不管是采用传统的铺层方法还是选用新的低收缩系统，所需求的时间均由这些原辅材料的化学特性决定的，企图走捷径或加速工艺，都将对模具的质量产生不良的影响。 二、玻璃钢模具的材料选择 一般来说，玻璃钢模具的质量与材料的选择有较大的关系，无论是使用性能还是玻璃钢制品的寿命均与模具树脂的选择存在着一定的联系。 （一）模具用胶衣树脂 脱衣层的耐久性影响着玻璃钢模具的的寿命。制品的光泽度脱衣树脂的质量有着一定的联系。 模具所使用的脱衣树脂的选择原则为：①固化时的放热和收缩要小；②胶衣层具有优异的耐断裂、耐冲击性能；③胶衣层要有优良的耐热性、光泽度和硬度；④要有良好的涂刷性；⑤要与制品胶衣的色调相反。 （二）增强层树脂 增强层树脂主要用于玻璃钢模具的铺层工序，对于玻璃钢模具的耐久性以及变形性具有一定的联系，对于精度要求以及尺寸要求较高的模具，应该科学的选择增强层树脂。增强层树脂的选择原则是：固化收缩要小；韧性好；有易操作的黏度；耐热性好。模具的变形取决于树脂的固化收缩率，选择固化收缩率小的树脂，并使其缓慢而完全的固化，是制得优质玻璃钢模的关键。 二、模具胶衣的喷涂 玻璃钢模具的制作需要经过较多的工艺过程，其中包括喷涂模具胶衣、模具的铺层、脱模等工艺。模具胶衣的喷涂是模具制造中的关键工序，模具的胶衣相当于模具的“内脏”，后期的结构骨架以及铺层操作都是为胶衣的喷涂服务的。模具胶衣比一般产品胶衣需要更高的使用和固化条件。高质量的模具表面要求十分精密的模具胶衣操作及混合过程。 模具胶衣喷涂的具体工序内容为，在已精加工的木模表面上涂刷脱模剂或脱蜡剂机进行清洁、抛光处理，需要使用毛巾进行擦拭直到无胶衣模具具有镜面效果为止。待模具干燥后便可开始涂刷或喷涂胶衣。胶衣层厚度一般是0.4～O.6 mm，树脂用量为500～600 g/m2。涂刷后在室温（20～25℃）下放置至凝胶，凝胶后在40℃～50℃下加温固化1～3 h。第5次操作放置6 h以上。防滑面、形状复杂的地方上完脱模蜡之后，建议涂一遍多次脱模剂，如用硅烷脱模剂涂刷一次，到连续使用40～60次为止，正确对模具进行脱模操作可以延长模具的使用寿命。 三、模具铺层 在玻璃钢模制造过程中，我们多选用热变形温度较高、热收缩率较低的材料作为喷涂材料，如常选用的材料为苯树脂、乙烯基树脂、玻纤增强材料等。模具积层是从糊制首层开始的首层的质量要求是非常高的要避免一切模具完成后的再修理或对胶衣造成破坏的可能性。根据模具形状的复杂程度，糊制首层时纤维选用表面毡、的短切毡，积层时必须用铁滚仔细滚压铺层，确保所有气泡已赶净，并保证合理的树脂与纤维比例。当首层固化后，要对铺层做认真全面的检查，包括所有的拐角、曲面以及其他可能发生问题的地方。如发现气泡等缺陷，必须小心的将气泡去掉，并重新修补好创面。当积层的巴氏硬度达到完全固化硬度的80-90%时，就可以进行下一铺层。 四、总结 综上，对于高品质玻璃钢的制造需要严格控制每一个工艺规程，特别对于一些关键工序来说，需要按照相关的技术条件进行工序操作，从而能够从本质上提高玻璃钢模具制品的质量。 玻璃制造论文:环氧玻璃钢管高效制造技术的研究 摘要：本文是以环氧树脂系统固化的特点与内加热固化优势，讨论快速高效的玻璃钢制造技术。 关键词：环氧玻璃钢管，内加热固化，树脂迁移运动，催化型固化剂 1前言 纤维缠绕环氧玻璃钢制品，上至高精尖如火箭发动机壳体， 下至民用的工业产品如气瓶、化工和油田管道，大都采用酸酐固化剂环氧树脂基体。因为这类配方工艺性能较好，制品也具有良好的机械和物理、化学性能。成型时产品要加热固化，通常是置入固化炉中进行。这种制品进炉固化的方式被称为“外加热固化方式”，或简称为“外固化”。外固化的特点显而易见是初始温度场为外高内低，即传热方向由外部空间指向制品的中心轴线。 与外固化方式对应的即是“内加热固化方式”简称为“内热式”固化，它是通过先加热制品内部的芯模来实现的。这些都为纤维缠绕工艺的“内热式”技术提供了可借鉴的类比模式。对于玻璃钢管这类形体仅为简单柱状体的制品，较为容易实现芯模的内加热固化；前提是只要再配以适宜的、能快速固化的树脂配方，就能够实现环氧玻璃钢管道快速、高效的工业化制造过程。 此外内加热模具可获的所希望的胶液流动分布状态及胶液含量，改善纤维持续浸渍，并有利于微气泡的散出，从而提高制品质量，同时节约能源。 2内加热式固化 内加热固化是通过模腔中的较小热阻的金属管壁直接传给欲固化的玻璃纤维层。这种快捷的方式会很快使制品升温，可以恰到好处的引发环氧树脂的凝胶和固化反应。如果工艺条件设置得当时，可以在数分钟内完成树脂固化的全过程。 2.1内加热固化系统 内加热式芯模可以按照供热介质的不同，分为电、油、水和蒸汽几种内型。本文主要讨论电加热。 内加热传热介质向模具钢管壁输送热量，使其温度快速上升，通过传导又将热量传附在模具上的缠绕层。当温度升限达到一定温度时缠绕层所含的树脂就会逐步出现升温、粘度下降、流动迁移，进而凝胶、粘度上升、凝胶结束、进一步交链成为三维网状结构；即完全固化和后固化的过程。反应完成后，再输送冷却介质使芯模迅速冷却，将出现制品与模具因“热胀冷缩”滞后产生的空隙，以便顺利脱模。 2.2内加热与树脂迁移运动 环氧树脂在使用酸酐类固化剂时，必须添加叔胺或季胺等促进剂，以使产品性能优良。缠绕结束后便开始固化，内热式芯模将热量传给制品，树脂受热后粘度下降，使纤维能更好地继续浸渍，并有利于微气泡逸出。在这一阶段还发生了树脂分子的迁移运动，分子受热后增加了运动的能量，有了迁移运动的可能。而内热式芯模使得模上的温度场是内高外低，这个温度差便函是凝胶以前树脂分子迁移运动的动力。迁移运动的主方向由外向内，这是因为内层树脂温度高、粘度低，使得内层阻力减小，外层树脂向内迁移。这一物理过程伴随着环氧基开环加成聚合反应历程而受限制，直至树脂分子反应到凝胶为止。树脂迁移运动的结果 是在玻璃钢管道内壁形成了一层富树脂层。这一因热动力自动生成的富树脂层具有优良的力学与化学性能，正是此类管道得天独厚之处。 比较外热式与内热式，二者树脂迁移运动方向恰好相反。外热式由内向外，一般在固化炉中固化的环氧树脂管道内腔表层的树脂不够丰满，甚至有“缺胶”痕迹，用肉眼就可辩别。其物理原因正是由于凝胶前树脂分子迁移运动所致。 2.3热膨胀与加压固化 纤维缠绕成型的特点是经过杆系磨擦带着较大张力的纱束，紧紧地包裹住钢质芯模。缠绕完毕后，钢模壁便承受着相当大的压力。如果工艺不严格，纤维张力会散逸。 内热式固化给纤维缠绕层带来益处。炽热的加热介质使模体迅速膨胀，而紧裹模体的纤维缠绕层反成为模体膨胀的约束,于是，在树脂系统凝胶固化时玻璃钢层是在内加压状态下进行。这不但使松弛的纤维重新张紧，而且使用权内表层结构更加密实。 3促进剂的作用 众所周知，环氧树脂的固化剂一般分为胺与酸酐二大类。其实凡能打开环氧树脂环进行加成聚合反应的物质皆可称为固化剂。对于加成聚全反应，固化剂本身已加入其中成为网状组份之一。若其使用量过少，则尚有未能反应的环氧基，故反应不彻底。因此就有一个恰当加入量问题。 以阳离子或阴离子方式使环氧树脂的环氧基开环进行加成聚合，而其本身并不加入到网状结构中去的物质，就是所谓“催化型固化剂”即通常所谓的“促进剂”它不存在等当量反应的适宜量，其增加量仅使用权反应速度加快而已。 要与内热式固化相适应使树脂快速固化，须选用全程的促进剂，较合适的为叔胺或季胺类物质。 3.1潜伏性固化剂 潜伏性固化剂种类繁多，对纤维缠绕玻璃钢来说应用较多的是“热溶解型”，如双氰胺、咪唑化合物以及多胺盐类等。 其它的多胺盐也有类似特性。利用多胺盐在指定的温度下进行固化反应，而在此之前充分利用其潜伏期对胶液粘度增长较小的特性进行缠绕成型，这正是快速高效制管物理机制的妙用。 3.2凝胶曲线与固化温度 作出环氧树脂系统的凝胶曲线对制定合理的固化温度十分重要。通常通过实验测出不同温度下的凝胶时间并作图，见图1用以指导工艺实践。 4实验 NOL环试样制作与原材料 胶液配置比例： 胶液配制程序：根据试样需用量，按比例称好各种材料。依次将环氧树脂、液态酸酐、增韧剂放入容器，搅拌均匀。添加二甲基苄胺，充分搅拌。失效时间为6小时。胶液温度为30℃—40℃。 内模加热固化温度为180℃，时间30—40分钟，在烘箱中80℃固化一小时。取样加工至规定尺寸，加工的试样表面平整、光洁、无裂纹，颜色为浅黄色，没有局部发白、缩孔、气泡、起层及缝隙。 单向NOL环力学性能 测试结果表明采用内模加热NOL环复合材料力学性能优异，且该树脂任性好、与玻璃纤维界面粘结强度高、耐疲劳性能好。 4 结论 通过实验 证明内加热式芯模可以快速高效的解决纤维缠绕环氧玻璃钢制品的制造问题，解决了环氧玻璃钢不能快速高效进行工业化生产的技术症结，为玻璃钢的高效制造提供了技术保障。 玻璃制造论文:浅谈无碱玻璃纤维制造过程的职业病危害因素 摘要:通过分析无碱玻璃纤维的生产过程，识别无碱玻璃纤维制造过程存在的职业病危害因素，提出职业病危害的防护措施，以更好的保护作业人员的健康。 关键词:玻璃纤维 职业病危害 1、概述 玻璃纤维是采用玻璃球或废旧玻璃经过一系列加工而成的玻纤半成品，其细度为0.003mm-0.006mm，细如丝，软如棉、抗拉力强，颜色银白、无毒无味、耐酸、耐碱、耐碱、耐腐蚀、耐高温、绝缘性能好，是一种性能优越的无机非金属材料，已被广泛应用于交通、能源、建筑、航空、航天、环境保护、国防等行业。 玻璃纤维大致分为:中碱纤维、无碱纤维、高碱纤维。中碱纤维主要用于玻璃钢、防腐、防尘、墙体、装饰等；无碱纤维主要用于电子、信息等方面；高碱纤维在我国未得到较好的开发和利用。下面将着重分析无碱玻璃纤维制造过程中存在的职业病危害因素。 2、无碱玻璃纤维的生产过程 2.1玻璃成分及原料成分 (1)玻璃成份 （2）原辅料成分 无碱玻璃纤维池窑拉丝生产使用的原辅料主要有：叶腊石、石灰石、硼钙石、石英砂、萤石、芒硝、纯碱等。 2.2生产设备 无碱玻璃纤维生产制造过程中的主要设备有：螺旋给料机、气力混合输送装置、配料仓、单元窑、拉丝机、浸润剂配制釜、烘干炉、无捻粗纱络纱机、短切机组、短切毡机组等。 2.3生产工艺 按玻璃配方选择矿物原料，各种矿物原料以合格粉料进厂，由配料车间配料并通过气力输送分配阀输送至窑头料仓，供投料机使用。配合料在单元窑内熔融、澄清、均化后，流入Ｈ型成型通路。熔化良好的优质玻璃液由设在通路底部的多排多孔拉丝漏板流出形成纤维，经涂敷专用浸润剂后，大部分被高速旋转的拉丝机拉制卷绕成原丝饼，或一部份在线短切成短切原丝；拉丝机拉制成的原丝饼经烘干后，供下道工序专用设备加工制成无捻粗纱、短切原丝、短切原丝毡等玻璃纤维制品。 (1)配合料制备 池窑拉丝用“E”玻璃原料大部分为干燥的微粉原料，极易产生粉尘，所以系统采用密闭的气力输送和气力混合方式。配合料经上料输送系统、电子称量系统、气力混合和输送系统送至玻璃熔制工段。 (2)玻璃熔制 玻璃熔制系统主要由单元窑、成型通路、燃烧装置、鼓泡系统及自控系统等部分组成。 (3)玻璃纤维成型 玻璃液从铂铑合金多排多孔漏板流出后，被冷却器强制冷却和拉丝机高速牵伸成型为纤维，成型后的单丝经涂油器涂敷浸润剂并集束或分束后，大部分通过拉丝机的排线装置有序地卷绕在拉丝机上，形成原丝饼；一部分短切为短切原丝。 (4)浸润剂的制备 浸润剂原料主要为各类树脂和化学溶剂，在配置车间按玻璃纤维的种类要求在配置釜釜内混合后经管道输送至玻纤成型工段。 (5)玻璃纤维制品加工 将单股玻璃纤维经络纱机合成多股纤维或者将长纤维丝且为短丝，最后经成品检查并包装入库。 3、职业病危害因素分析 通过对无碱玻璃纤维生产中使用的原辅料及工艺过程的调查、分析，依据《职业病危害因素分类目录》、《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分 化学有害因素》和《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分 物理因素》，识别分析该生产过程存在的主要职业病危害因素有：苯、甲苯、氟化氢、一氧化碳、二氧化硫、丙酮、乙酸、甲醛、碳酸钠、矽尘、玻璃纤维尘、石灰石尘、萤石混合性粉尘、其他粉尘、噪声和高温。 4、防护措施 结合无碱玻璃纤维的生产工艺，针对该过程存在的职业病危害因素分析，提出以下防护措施： 4.1防尘毒 配合料制备过程采用密闭的气力输送和气力混合方式，防止粉尘逸散至作业环境。 在络纱、短切等玻纤成品加工设整体和局部的通风除尘系统。 在浸润剂配制场所设置通风排毒系统。 玻璃纤维生产过程尽可能采用先进的工艺设备，提高工艺过程的自动化控制程度，避免作业人员直接接触有害因素。 4.2防噪声 选用低噪声设备，尽量采用自动化操作，使操作工位于密闭隔音的操作室内。 4.3防高温 窑炉和拉丝工段的烘房采用高厂房，屋顶开天窗，充分利用自然通风排出余热；窑体和烘房采用保温措施，减少热量散发；在车间办公室、休息室等设置空调系统；为作业人员提供含盐清凉饮料。 5、个人防护 依据《劳动防护用品监督管理规定》、《劳动防护用品配备标准（试行）》和《个体防护装备选用规范》的相关要求，为接触粉尘的人员定期发放符合要求的防尘口罩；为接触尘毒的操作人员发放防毒口罩或防毒面具；为噪声作业人员配发符合国家标准的个人防护耳塞。 6、综述 玻璃纤维生产过程中存在苯、甲苯、氟化氢、一氧化碳、二氧化硫、丙酮、乙酸、甲醛、碳酸钠、矽尘、玻璃纤维尘、石灰石尘、萤石混合性粉尘、其他粉尘、噪声和高温等多种职业病危害因素，建议从事该行业生产的企业按照相关标准规范的要求设置防护设施，同时为从业人员配备个人防护用品，保护从业人员的身体健康，同时加强企业的职业卫生管理，达到安全生产的目的。 玻璃制造论文:精密模压技术于光学玻璃的制造研究 摘 要：本文通过阐述精密型料成形技术，非球面透镜的压型制程，详细介绍了低熔点玻璃精密模压制造技术的工艺特点以及适用性。 关键词：光学玻璃；非球面透镜；精密模压 一、前言 玻璃精密模压制造技术特别适用于批量生产各种具有特殊结构的高精度中小口径透镜，尤其是那些用传统加工手段难以实现的光学玻璃元件，如小口径薄型透镜、高次非球面镜片、微透镜阵列、衍射光学元件和自由曲面光学元件等由于精密模压技术能够大批量直接模压成型精密的非球面或自由曲面光学零件，使得非球面玻璃光学零件被广泛使用成为可能。因而给光学系统设计带来了新的变化和发展，不仅简化光学系统结构、缩小体积、减轻重量、节省材料、减少了光学零件镀膜和工件装配的工作量从而降低成本，而且还改善了光学系统的性能，提高了光学成像的质量。这项技术的普及推广应用是光学行业在光学玻璃零件加工方面的重大革命。 二、精密模压制造技术的工艺特点以及与传统工艺的比较 作为成本相对较高的精密模压技术，其最大的优势在于批量制造非球面透镜。非球面透镜的主要应用有光纤耦合，DVD读取头，手机镜头，数码相机镜头等。在很多情况下，光学设计采用非球面，能够得到球面光学零件难以达到的光学性能，如提高系统的相对孔径，增大视场角，改进像质，改善光照度均匀性，缩短工作距离，减少镜片数量等，从而简化光学系统结构，减轻重量。因此，非球面常常应用于大视场，大孔径，像差要求高，结构要求简单的光学系统中。非球面光学零件因其优良的光学性能而日益成为一类非常重要的光学元件。 非球面零件可分为回转对称非球面，非回转对称非球面，无对称中心非球面，阵列表面四类。其中最常用的回转对称非球面。它是一条二次曲线或高次曲线，绕曲线自己的对称轴旋转所形成的回转曲面。 设一条直线z为回转轴，z轴也是光轴，非球面上任意一点到光轴的距离为r，非球面定点在z=0处，则回转对称非球面方程为： 式中，第一项是这个非球面的基面，它表达了一个二次去面；后面各项是这个非球面的高此项，它是偏离二次去面的表面特征，既非球面是在二次去面的基础上作一些微小的表面变形，可以达到校正相差的目的，由于一个非球面可以有多个量可以选择，和球面仅有一个c两选择相比，非球面有很好的作用，可以有一个非球面产生几个球面结构的作用。 玻璃精密模压制造技术大体上可以分为3个部分：精密模具设计与制造、热压成形工艺和模压玻璃。其中模压玻璃包括预型片设计与制造以及模压后玻璃光学性能的变化两部分。模压透镜的光学精度与这3个部分紧密相关。不同于材料去除型加工方式，精密模压制造技术首先在无氧环境中将置于高精度模具内的玻璃预型片加热到适合模压的温度，经由模芯表面施压转移面形，继而保压退火去除压力分模，最终只需一道工序即可得到模压透镜，工艺流程简单，生产效率高。由于在制造过程中，不需要对镜片进行装夹固定以及局部接触施加压力铣磨抛光，因此不会产生传统加工方法中难以避免的薄型镜片因机械应力而变形的问题。只要模压条件正确设置，工艺稳定，模压镜片的面形和结构将具有良好的精度和一致性。 采用玻璃精密模压方法进行透镜加工，与传统的加工工艺相比具有如下优点（见图2.1, 图2.2） ： （1）一般只需一道模压工序即可得到最终的光学元件，不需要传统的粗磨、精磨、抛光等工序，即可使光学元件达到较高的尺寸精度、面形精度和表面光洁度。 （2）能够节省大量的生产设备、工装辅料、厂房面积和熟练的技术工人，使一个小型车间就可具备很高的生产力。 （3）可很容易经济的实现精密非球面光学零件的批量生产。 （4）只要精确地控制模压成型过程中的温度和压力等工艺参数，就能保证模压成型光学零件的尺寸精度和重复精度。 （5）可以模压小型非球面透镜阵列。 （6）光学零件和安装基准件可以制成一个整体，结构更加紧凑。 （7）因为不使用研磨液和抛光粉等颗粒材料，且玻璃预制片不会产生加工去除废料，是一种环保技术。 目前批量生产的模压成型非球面光学零件的直径为2～35mm，直径公差为±0.01mm ；厚度为0.4～25mm，厚度公差为±0.01mm；曲率半径可达5mm；面形精度为1.5λ，表面粗糙度符合美国军标为60/40。 三、精密型料成形技术与模压技术介绍 玻璃光学零件模压成型技术是一项综合技术，需要设计专用的模压机器，采用高质量的模具和选用合理的工艺参数。成型的方法，玻璃的种类和型料，模具材料与模具制作，都是玻璃模压成型中的关键技术。 精密型料成形技术早已成熟，各光学玻璃厂已用于批量制造。Matsushita电器公司和Sumita光学玻璃公司1994年的专利叙述了一种制造精密型料的方法 。基本原理示于图3.1。玻璃配合料在铂坩埚1中熔化、澄清、均化后从流料管9流Ltl。流料管温度由加热器8控制。模具10置于轨道12上，由传动机构带动在各工序之间移动。加热器11用于模具10的加热。流料管流出的玻璃置于模具10上，达到设定的质量时，模具10快速下降，玻璃料滴与流料管分离，形成类似于火焰抛光的自由表面，表面张力保持玻璃表面光洁。玻璃冷却到一定温度后，由加压机构2、模具6加压成所需的尺寸。设计不同形状的模具以得到不同规格的型料。加压后的玻璃由取出机构3、5取出。整套装置密闭，可通AtB氧化性保护气体以保护模具表面。 成型方法：由于热压成形工艺特别是退火速率对玻璃材料的折射率和色散系数有较大影响，因此，对玻璃光学性能有较高要求的模压透镜．需要在设计之前初步确定热压成形工艺．通过预估或试验来获得玻璃折射率和色散系数的变化量，优化光学设计，从而保证模压后透镜材料特性的实际值满足设计公差要求。然后根据最终的透镜设计完成精密模具和玻璃预型片的设计与制作。 玻璃之所以能够精密模压成型，主要是因为使用了与高温软化的玻璃不发生粘连的模具材料。原来的玻璃透镜模压成型法，是将熔融状态的光学玻璃液倒入高于玻璃转化点50℃以上的低温模具中加压成形。这种方法不仅容易发生玻璃粘连在模具上，而且产品还容易产生气孔和冷模痕迹（皱纹），不易获得理想的形状和面形精度。后来，采用特殊材料精密加工成的压型模具，在无氧气氛中，将玻璃和模具一起加热升温至玻璃的软化点附近，利用模具对玻璃施压（见图3.2）。接下来，在保持压力的状态下，一边冷却模具，使其温度降至玻璃的转化点以下（玻璃的软化点时的玻璃粘度约为107.6泊，玻璃的转化点时的玻璃粘度约为1013.4泊）。这种将玻璃与模具一起实施等温加压的办法叫等温加压法，是一种比较容易将模具形状表面精密复制的方法。这种方法缺点是：加热升温、冷却降温都需要很长的时间，因此生产速度很慢。为了解决这个问题，于是对此方法进行了卓有成效的改进，即在一个模具装置中使用数个模具，以提高生产效率（见图3.3）。然而非球面模具的造价很高，采用多个模具势必造成成本过高。针对这种情况，进一步研究开发出与原来的透镜毛坯成型条件比较相近一点的非等温加压法，借以提高每一个模具的生产速度和模具的使用寿命。另外，还有人正在研究开发把由熔融炉中流出来的玻璃直接精密成型的方法。 现在最有代表性的模具材料是：以超硬合金做基体，表面镀有贵金属合金和氮化钛等薄膜；以碳化硅和超硬合金做基体，表面镀有硬质碳、金刚石状碳等碳系薄膜；以及Cr2O-ZrO2-TiO2系新型陶瓷。模具材料需要具备如下特征：（1）表面无疵病，能够研磨成无气孔、光滑的光学镜面；（2）在高温环境条件下具有很高的耐氧化性能，而且结构等不发生变化，表面质量稳定，面形精度和光洁度保持不变；（3）不与玻璃起反应、发生粘连现象，脱模性能好；（4）在高温条件下具有很高的硬度和强度等。 四、光学非球面透镜应用 目前光学玻璃透镜模压成型技术,已经用来批量生产精密的非球面透镜。归纳起来，使用非球面透镜可以取得的效果， 大体上有以下几个方面：第一可以提高成像质量等光学性能；第二可以实现大口径等高规格镜头；第三可以减少构成镜头的镜片数；第四可以减少镜头全长，利于镜头的小型化。 其应用主要用于制造军用和民用光学仪器中使用的球面和非球面光学零件，如各透镜、棱镜、以及滤光片等；在光通信方面如光纤耦合器中的应用；在光盘机、光纤耦合装置以及条形码扫描器 等一些产业规模很大的光电仪器中的应用；制造照相机取景器非球面透镜、电影放映机和照相机镜头的非球面透镜等。 五、结论 非球面玻璃透镜模压在日本，韩国及台湾地区经过多年的探索，目前已经用于大规模批量生产。目前我国在玻璃透镜模压的开发处于起步阶段，虽然在低熔点玻璃的开发通过与日本玻璃生产厂商的合作近几年发展很快，不断有新的牌号填充空白领域，但在非球面透镜精密模压大规模生产方面与国外差距较大，压型设备及模具还受制于进口。国内少数几家公司已经开始探索批量生产模压非球面透镜，但由于模具需要整套进口，所以成本较高， 而且生产的透镜良率较低。鉴于这项技术本身具有很高的经济和军事价值，因此我国深入开展此方面的研究具有十分重要的现实意义。 玻璃制造论文:玻璃钢面板的制造工艺研究论文 摘要：玻璃钢属于一种复合型材料，其既具有玻璃的耐高温、耐腐蚀、透明性等特点，也具有钢铁的硬度和不易碎属性，其很好地结合了钢铁和玻璃的属性优势，目前已经成为了建筑行业重要的施工材料。文章针对玻璃钢面板的制造工艺进行研究，分析了玻璃面板的优越性、制造工艺相关问题，并对玻璃钢面板的发展做出新的展望。 关键词：玻璃钢面板；制造工艺；复合型材料；建筑行业；优越性；先进性 近年来，随着我国市场经济快速发展，工艺水平不断提升，材料工程技术日益成熟，玻璃钢面板应用变得越来越广泛。玻璃钢作为一种新型的复合材料，其被广泛应用于各行领域，例如玻璃钢面板材料被广泛应用于家电制造、船舶制造、汽车、制造零件以及玻璃纤维增强塑料等方面。近年来，国家加强了金属消耗管理和控制，很多材料消耗考虑到节约问题，发明新型节能材料势在必行。本文针对玻璃钢面板制造工艺进行研究，比较性地分析了玻璃钢面板的优越性和先进性，探讨了玻璃钢面板新技术的发展趋势。 1玻璃钢面板工艺简介 玻璃钢（FRP）即通常所说的纤维强化塑料，指的是环氧树脂、增强不饱和聚酯、酚醛树脂基体。玻璃钢主要以玻璃纤维或者制品作为增强材料的增强塑料。玻璃钢具有质轻、坚硬、不导电、机械性能较高、耐腐蚀等特性，其能够替代钢材制造机械零件。近年来，玻璃钢技术发展日益成熟，作为塑料基的增强材料，玻璃纤维已经扩大到了很多方面。各种类型的纤维材料制成增强塑料，导致了增强塑料的类型逐渐增多，而玻璃钢材料逐渐成为了新型增强塑料的一部分。随着人们对于环境卫生要求越来越高，新型材料的安全性、环保性、节能性等均被很多制造企业所看重，而玻璃钢面板很好地满足了这些条件。 2玻璃钢面板的优越性比较研究概述 玻璃钢面板被广泛应用于各行各业，而且其优越性比较突出，下面将针对电器市场上的玻璃钢面板和不锈钢面板的燃气灶性能进行比较，分析出玻璃面板的优越性。 2.1材质比较 不锈钢属于耐空气、水以及蒸汽等弱腐蚀介质和酸碱盐侵蚀的化学腐蚀钢材。不锈钢经过多年使用之后还可能保持原来的模样，其耐用程度很高，但是钢材的消耗相当大，不锈钢的燃气灶所有器件均需要金属，甚至螺丝钉都需要钢材。玻璃钢面板属于一种预应力玻璃，为了提升玻璃钢的强度，通常会采用化学方法和物理方法来挤压玻璃，玻璃承受外力之前要抵消表层应力，进而提升玻璃钢的承载能力。玻璃钢面板的材质主要是由硅元素构成的，其元素储量在地球上非常庞大，因此材料易取、方便生产。 2.2安全性比较 不锈钢的燃气灶在工作的时候，其灶头温度相当高，而且燃气灶不锈钢面板的隔热问题经过特殊处理得以解决。因此即使燃气灶工作时间相当长，面板的温度也仍然如常温一样。玻璃钢面的燃气灶出现过爆炸事件，因此很多用户非常担心玻璃钢面板的安全性。玻璃钢面板本身不具备爆炸条件，但是用户在使用过程中操作不当则很容易引起爆炸。值得注意的是，玻璃钢燃气灶必须定期清理灶圈杂质，避免出现火孔堵塞问题，平日做好玻璃钢面板的清理和养护工作，如此便可有效预防玻璃钢燃气灶爆炸。 2.3清洁性能比较 不锈钢面板清洁上可以使用抹布和清洁剂进行清洗便可直接去除油污，但是抹布擦拭之后不锈钢面板很可能留下水渍，影响不锈钢面板的美观程度。玻璃钢面板的清洁和不锈钢的清洁方法一样，但是即使清理过程中遗留水渍也不会影响面板的美观度，而且玻璃钢面板在清洁上较之不锈钢面板的清洁更加容易简单且不影响美观。综上所述，不锈钢面板和玻璃钢面板在燃气灶中的应用各自具有其独特的优势，因此在进行选择的时候要根据实际情况选择材质。玻璃钢面板的应用变得越来越广泛，其优越性体现在很多方面，而且在不同的行业领域应用不一样，本次仅针对燃气灶应用优越性方面进行二者比较，由于篇幅关系其他领域应用不做赘述。 3玻璃钢面板制造工艺流程以及技术 玻璃钢面板制造生产的时候，具有完整的生产工艺流程：模具清理玻璃纤维制品裁剪抛光涂刷脱模剂配料涂刷胶衣层铺层检查检验以及测试。其中模具清理作为玻璃钢面板制作的工艺准备阶段，尺寸检查和表面加工必须在该阶段完成。尺寸检验的时候应将误差控制在5%之内，模具的结构形成形状必须要符合图纸要求；表面加工主要是针对模具平面加工，确保成品玻璃钢面板经过模具糊制完成之后表面能够光洁、平整。玻璃纤维制品裁剪时，需要开展裁剪前检查，确保玻璃纤维制品必须要无褶皱、无缺陷、无潮湿、无变霉等情况，裁剪必须要按照规定的布纹方向进行，且裁剪的尺寸要与设计保障一致。抛光涂刷脱模剂操作在玻璃钢面板制作的时候必不可少，通过抛光可以使得表面变得光洁，而涂刷脱模剂则为后期工件脱模打基础。配料要求玻璃钢面板制作时必须按照手糊工艺操作规程，应使用厂家提供的原料进行配比，配料过程中应注意配料的温度适中，配方配料要满足要求。胶衣层涂刷过程中应限制涂刷的厚度，涂刷必须要保障涂料均匀，胶衣层的厚度为250～500g/m2。铺层操作时，要求玻璃纤维不能够出现变霉、弯曲变形、褶皱、潮湿等缺陷，否则不能够进行转序；铺层操作时要严格控制树脂用量，确保涂敷均匀。检验检查以及测试作为玻璃钢面板制作的最后流程，那么在进行检查的时候必须要开展固化情况检查、糊制作业完成之后检查，并完成成品检验以及热性能测试等操作。 4玻璃钢面板制造新技术展望 随着科学技术的发展，新型技术在工业生产中迎来了极大的挑战和机遇。我国面板厂商的生产能力随着市场份额的增加，其生产量、销售量也在逐渐增加。虽然玻璃钢面板行业也呈现出增长态势，但是和世界其他玻璃钢面板生产企业来比，还仍然属于初级起步阶段。经过多年的发展，我国玻璃钢板面在电器行业、汽车行业、建筑行业以及手机行业的应用比较广泛。玻璃钢面板在电器行业中的应用分为彩晶玻璃面板和钢化玻璃面板两种形式，彩晶玻璃面板是最近几年出来的新型材料，其在家电配件行业应用率还较低，很多还是应用的白板玻璃面板，而钢化玻璃则更多被应用于黑白家电玻璃配件。钢化玻璃在汽车行业的应用也相当广泛，20世纪50年代将玻璃钢应用于企业制造，其主要作为车用的潜在材料。经过长时间的发展，20世纪80年代实现了玻璃钢汽车零部件的批量制造和研制，其已经成为了车用材料之一，涵盖了GMT、SMC、手糊等工艺，这些工艺选择较为灵活且投资少、工艺门槛低，被国内汽车生产商逐步掌握。 5结语 随着玻璃钢面板制造工艺日益成熟，其在国内的应用变得越来越广泛，玻璃钢面板材料作为一种新型的复合材料，符合环保和节能要求，因此玻璃钢面板的发展潜力巨大。本文针对玻璃钢面板制造工艺相关问题进行研究，从基础认识到工艺施工进行详细介绍，希望能够为广大读者提供玻璃钢面板制造与发展相关研究交流。 作者:马伟 单位:中车四方车辆有限公司

中国科技论文:中国科技核心期刊的评定 中国科技论文统计源期刊（中国科技核心期刊）的评定主要考察自然科学领域学术类和技术类期刊的学术质量和影响： 1）期刊的社会影响和学术地位 来源期刊必须具备较强的社会影响力和较高的学术地位。有较好的学科声誉，能吸引本学科国内外高水平的作者发表高质量的论文，同时拥有稳定的读者群。来源期刊的收录重点为：重要科学技术领域的国家级学术期刊；各级自然科学学会的会刊；中国科学院研究所和重点高等院校的学报；以及地方级优秀的学术研究期刊。 来源期刊必须按照国际、国内的编辑惯例进行编辑，并执行CSTPCD对源期刊的有关规范要求。应具备完整的文献书目信息，包括刊名和年卷期、论文题目和摘要、关键词和分类号、全面的作者信息，规范的参考文献，以及其他重要的科学计量数据。 来源期刊还必须保持严格的出版周期，不能随意拖期、误期，并按照规定准确、及时地将期刊和数据磁盘寄到中国科技信息研究所信息分析研究中心。 3）国内外著名大型检索系统收录情况 是否被国内外著名大型检索系统收录为源期刊是CSTPCD评估入编期刊学术水平的重要依据。例如，美国科学引文索引（SCI）、美国科学引文索引扩大版（SCIE）、美国工程索引（EI）、美国化学文摘（CA）、英国科学文摘（SA）、日本科学技术文献速报、俄国文摘杂志等，以及我国《中文核心期刊要目总览》等国内外著名大型检索系统，都是CSTPCD经常查阅和参考的检索工具。 4）期刊的学术内容和评审机制 来源期刊的学术内容应能反映本学科领域的最新研究成果和重要的科研基金研究项目。能够扩展该学科某一领域的知识体系，具有自己的学科特色和不可替代的地位。同时，来源期刊还应具有全国范围内的权威专家组成的编辑委员会，以能够对期刊论文进行严格的学术评审。 5）期刊文献计量指标的定量分析 CSTPCD利用科技期刊综合评价指标体系对申请入编期刊进行定量化的综合评估，并对所有来源期刊进行经常性跟踪测评，力求准确、客观地评价各类期刊。这些评价指标包括：总被引频次、影响因子、即年指标、基金论文比例、论文作者地区分布数等。定性与定量相结合的评价原则是CSTPCD选刊过程独具特色的方面。 6）特殊情况的统计考虑 为了使评价结果更加准确、全面，CSTPCD对一些特殊情况给予专门考虑。包括： ·照顾新学科和高技术学科的期刊，以保证学科和知识的完整性； ·照顾边远地区，以及新发展地区的期刊，以保持地区范围的完整性。 中国科技论文:中国科技期刊的登峰计划 一、“在唯SCI论文数量论的消极影响下，国内大专院校、科研机构和企业最好的科研成果论文都首先投到国外期刊上发表，我们的杂志还没有被SCI收录，想把国内好的论文留住非常难。”《中国电机工程学会电力与能源系统学报》副主编吴青华坦言。他是在近日举行的中国科技期刊登峰行动计划（以下简称“登峰计划”）现场工作指导会上作这番表述的。不只是《中国电机工程学会电力与能源系统学报》，中国工程院主管的期刊《工程》也同样面临缺乏优质稿源的难题。《工程》执行主编吴向介绍，由于宣传力量不足，期刊的可见度较低，目前《工程》还没有被国际权威的EI、SCI收录，不利于吸引高质量自由投稿，优质稿件数量目前比较少。 二、“打铁还需自身硬”。为打造一批世界一流科技期刊，中国科协2016年启动了中国科技期刊登峰行动计划，从国内期刊中遴选出16种期刊进行重点扶持，其中包括《中国电机工程学会电力与能源系统学报》《工程》等。在给予资金扶持的同时，中国科协还派出专家组，以现场工作指导会的形式对入选期刊进行“把脉问诊”。 三、在“登峰计划”的支持下，部分入选期刊的被引用频次有了明显提升。“入选‘登峰计划’之前，GoogleScholar引用频次为190余次，估测期刊影响因子为0.62；入选后到目前，GoogleScholar引用频次达到542次，估测期刊影响因子达到7.5。”吴青华列举了《中国电机工程学会电力与能源系统学报》被引用数据的变化。期刊的影响因子是论文作者在选择期刊时的一项重要标尺，同时，期刊的审稿时长也是影响论文作者做决定的因素之一。《中国电机工程学会电力与能源系统学报》目前的论文审稿周期是2—3个月。“2—3个月的审稿时间必须降下来，这么长的审稿时间不符合国际标准。审稿周期太长，别人就不愿意投稿，投稿不多，淘汰率就不高，进而影响刊发的论文质量，因此，缩短周期非常重要。”一位在我国某知名学术期刊担任主编的中科院院士指出。 四、稿件质量无疑是期刊的命门之一。一位科技信息研究专家拿起桌上一本中文版《工程》杂志说道，这期杂志里有3篇综述性文章，分别是关于三峡、高铁、煤炭能源的论文。“这3篇文章对各自领域里过去十年、二十年争论的热点问题都没有涉及。作为国家级工程类期刊，对焦点科学问题应该有所回应。” 五、为提升刊载论文的国际影响力，不少期刊选择与国际知名的出版商合作，比如斯普林格（Springer）等，在线出版OA（开放获取）论文。会上，来自期刊的负责人介绍，发表一篇OA论文，需要向国际出版商支付500—1000美金的费用，如果想实现全刊OA出版，对期刊社来说是一笔不菲的开支。 六、对此，中国科协一位负责人建议，国内的期刊可以以组团的方式去和国际出版商“砍价”，降低OA出版成本。“现在国内的学术刊物都是一个一个独立的，能不能有一个中国学术期刊的大平台，统筹各种资源，以企业模式进行运作。这个事情讨论很多年了，也没有最后的结果，需要国家层面的顶层设计。” 中国科技论文:中国科技竞跑提速美国再炒“威胁论” 要走好自己的科技兴国之路，中国就必须先学会面对阻挠。要时刻牢记一点：走自己的路，让别人说去吧 2006年岁末，一份来自世界经合组织的题为《2006年度科学、技术和工业展望》的报告再次引起世界骚动。 报告称，2006年全年中国在研发领域的投入为1360亿美元，同比增长超过20%。这一数字远远落后于美国的3300亿美元，却高于日本的1300亿美元。假若中国保持目前的科研支出增长速度，到2010年将超越欧盟，并在2013年后超过美国。 长期以来，只要中国有什么大的进步，都会招来“中国威胁论”的诋毁。此次成为全球第二大研发投入国消息的传出，同样让以美国为代表的西方国家绷紧神经。美国前参议员欧内斯特・霍林斯和商业信息公司总裁查尔斯・麦克米林，于1月16日发表文章告诫美国要严防中国“严重而迫在眉睫的威胁”。 然而，中国要取代美国科技霸主地位又谈何容易！中国科学技术促进发展研究中心研究员赵刚指出，国家统计局公布的数字显示，2005年中国公开的研发经费只有2450亿元，占GDP总量1.34%，而与发达国家的2%以上差距甚大。此次经合组织所说的1360亿美元科研投入并不真实，而美国方面的反应也未免有些杞人忧天。 中国演绎“后来者居上” 中国经济的发展速度世界各国都有目共睹。改革开放20多年来，中国企业的经营观念也在发生着深刻的变化。虽然人口优势与价格优势还在发挥着作用，但效果已在逐年减弱。随着时间的推移，经济从粗放型向集约型的转变就变得尤为重要。而这当中，科技力量的加强则是势在必行。 资料显示，在1985年明确提出发展高科技产业赶超西方先进水平的“科技兴国”战略后，中国主要从两方面着手：首先是加强内部科技实力提升，加大对高等院校和科研机构科学研究的支持力度；其次是制定更优惠的政策，积极鼓励全球先进科技公司入境，在研发与生产方面与其展开广泛的合作。 美国国内的一些分析者认为，中国政府精心制定的工业政策不仅使它获得了世界顶尖企业的顶尖专业知识，同时也扩大了与美贸易时的顺差。他们甚至恐惧地以为，美国赖以生存的科技成果，正逐步被中国蚕食。 据悉，自从1995年在信息技术领域首度出现贸易逆差后，这种被美国人称为“噩梦”的局面就一直在扩大，并延及更多的科技产品。2002年，美国开始丢失在全球高科技产品贸易上的顺差地位；两年后，在知识产权方面的版税和费用收入的顺差，也不能让美国在科技产品及服务方面逃过“全球赤字”一劫。 “中国是导致这一情况出现的最主要因素。”欧内斯特・霍林斯表示，“中国已经在分子医学、导弹、通信技术和空间技术等众多关键领域拥有世界发言权。对美国而言，这个国家正全力从模仿者的处境中挣脱出来，它发誓要向创新者的角色转变这才是最大的威胁。” 如今，几乎所有的世界级科技企业都在中国开展业务，中国也从中找到了获取科技、财务和管理能力的途径。值得关注的是，为了能绕过国外专利的束缚，中国除了加强自主品牌建设，还极力推动建立新的国际技术标准。这种情况一旦成为现实，美国现在仅有的优势必将再次受到严重冲击！ 美国人把中国的科技进步描绘得犹如世界末日，赵刚对此有截然相反的观点。他表示，在美国经济增速低于世界平均水平而中国则3倍于此的大背景下，中方在科技上演绎“后来者居上”并未有违常规。恰恰相反，中国只是在调整与自己经济实力相称的科技地位。从这个意义上讲，中国还应继续加大对这方面的投入。 美国明放暗堵 过去10年中，美中贸易逆差日积月累，目前已经高达1.2万亿美元（编者注：美国的统计数据，中方认为没有这么多），但细加分析不难发现，外界对其中科技影响的关注程度远要比对数字本身更多。一些分析者以此为据，不断散播“中国威胁论”，并鼓动美国政府在处理该问题时应以前国防部战略贸管司司长约翰・康法拉在上世纪80年代末提出的“美国要在有战略意义的关键领域保持30年的领先地位，并以此决定对华出口”的建议为原则。 事实表明，美国已经采纳了这一建议。 在去年5月22日，美国商务部部长卡洛斯・古铁雷斯宣称“将尽一切可能确保美国的出口管制政策不会阻碍美民用技术出口到中国”，但随后就传出国会将通过一项对华出口管理新草案的消息。这项草案新增了40多项对华高科技产品出口审查的内容，将“出口许可证”的受限范围从占全部出口的1.5%提升到10%以上，这充分证明了美国不可能实质性地放宽对中国的高技术出口限制。 著名科学杂志《自然》的主编菲利普・坎贝尔表示，美国害怕中国没有任何道理。他举例说，2004年美国从中国进口的高科技产品为460亿美元，而出口到中国的仅有90亿美元，这一事实让不少美国高科技企业甚感“耻辱”。这些企业的老总们一致认为，政府在对华科技贸易中的明放暗堵的做法正陷入一种矛盾的境地：一方面中国经济的高速发展让它的戒备心越来越强，管制也越来越严；另一方面则是这种不合理的压制政策不仅没有达到遏制中国的目的，反而激发了它自主研发的潜能，这无疑又让贸易雪上加霜。 北京大学中国经济研究中心研究发现，尽管在上世纪90年代中国的工业资本回报率远不及美国，但现在这种情况正发生着十分微妙的变化。 曾参与该项目研究的卢锋教授透露说，以权益作为资本存量计算，中国工业的净资产净利润率已由1998年的2.2%上升至2005年的12.6%；税前利润率从3.7%上升到14.4%，总回报率从6.8%上升到17.8%。以资产作为资本存量计算，总资产利润从1998年的0.8%上升为2005年的5.3%，税前利润率由1.3%上升到6.0%，总回报率从2.5%上升到7.5%。尤其是中国的民营企业，它们与美国企业已相当接近。“在这里面，科技的贡献是最大的。”卢锋教授说。 中国无须自喜 尽管美国方面一直宣称，如果不是波音公司等一批优秀企业存在，美国丧失科技领先优势的问题会更加明显。但就目前的情况看，中国还无须因此而沾沾自喜。 中科院院士何祚庥指出，中国投入的大部分研发经费主要用于产品改进，而非基础性的科研项目。这种导致原创性和长远意义研发不足的做法，反映出国内科研投资结构以及管理部门在促进创新方面思路的不合理性。同时，在欧美国家的专利部门中，划入中国名下的专利注册数量依然较少，而类似于上海交大“汉芯”造假的科研丑行还缺乏相关法规的约束，这将可能导致研发资金流失。这位中国著名的科学家认为特别需要提醒的是，美国在散播中国科技威胁的时候既有客观描述，也有片面夸大，其用意值得警惕。 所以，中国应该冷眼看待美国的“恐慌”。 中国科技论文:被“豢养”的中国科技 这个题目在我脑海中徘徊了两个多月，起因于我在思考运营商从事信息化业务时所面临的体制困境：企业想做跨行业的信息化项目，就必须去拜那个行业信息化主导者的科技山头。另一个原因在于，温州动车追尾事件让我开始思考缺乏市场化的科技体制在缺乏竞争压力下的效率和能力问题。 我得出一个结论：在中国，科技是以一种被豢养的方式生存着。所谓豢养，我认为是这样一种状态：每个产业部门都有各自完整的科技体系，且对本部门的科技从业单位极度信任，其他独立从事相同和相似领域的业者，即使水平更高，也很难进入该产业部门。 在中国，科技被豢养的一个关键的制度形式，科技单位都是由所属产业部门的行政管理部门主管或主办，或者本身兼具所在行业的标准制定、设备检测等半官方行政职能；另一种形式，则是产业部门的主导业者是大股东。 这些被豢养起来的中国科技因此被分割得凌乱不堪，重复性的研究和同质化的产品层出不穷，使得中国的科技界很难产生出具有独立的重大产业价值的东西。 这些被豢养的科技缺乏真正的竞争力。因为，评判一个科技单位的项目的价值及其获取项目的能力，并不是看其本身的技术和科研水平，而是看其主管部门的行政级别或者大股东的实力。套用流行的话说，就是“拼爹”，看谁的“爹”更厉害。这也使得被豢养的中国科技从制度上缺乏真正的创新。 这些被豢养的科技还缺乏真正的创新能力。由于其生存依赖于行政部门或者大股东，在技术创新上，行政部门或者大股东领导的一言一行会被无限上纲上线。科技人员的存在，是为了证明管理部门或者大股东领导的正确，而不是为了创造新技术和产品以更好地生存。 这也是中国所谓“两化融合”的困境。中国成立了有史以来最大的信息化主管部门，然而，制度安排没有解决，所谓信息化与工业化的融合还是处于各个产业部门各自为政的状态，而行政主导的信息化模式，也使得所谓的“两化融合”被条块分割。 这种被豢养的中国科技的产生，从近的历史角度看，是中国行政体制条块分割，追求大而全的恶果；从大的历史角度看，笔者认为是中国自春秋战国以来，门客文化和军阀文化盛行和延续的结果。几千年沉积下来的民族心理结构，其惯性之巨大，令我辈后人瞠目结舌。 这也是中国科技创新和进步的顽疾。此顽疾不打破，中国科技发展前景堪忧。 中国科技论文:寻找中国科技股的公信力 中国科技股还有公信力吗？面对科技股行情，这是始终萦绕在人们心头的一个疑问。 在目前被采访的投资者中，多数人对科技股持怀疑态度。“什么科技股，高回报率啊，说到底就是上市公司给中小投资者画的一张大饼。”华西证券北京营业部大户室里的一位股民，面对记者的采访言词犀利。而上海万国测评的活动部经理吕沈强的话则更为直接：“科技股还有公信力吗？” 6年之前，科技股在中国的股票市场上几乎是“一枝独秀”――在2001年的大半的时间里，除了股价可以用“飙升”二字形容，更多的则是给国内的投资者上了一堂科技知识的普及课。而随着眼花缭乱的科技项目一一被揭开面纱之后，科技股的股价在6年的时间里几乎一泻千里，几无回天之力。 时至今日，科技股在2006年上半年的“牛市”行情中仍旧是一蹶不振，看不到明显走强的迹象。而在高科技概念与现实之间，饱受6年套牢之苦的投资者们开始回归理性与平和。 科技股蓝海迷津 2005年至今，对于中国企业界影响最大的，莫过于“蓝海战略”。无数企业对其顶礼膜拜，几乎奉为新的“企业圣经”。 “蓝海战略”认为，要赢得明天，企业不能靠与对手竞争，而是要开创“蓝海”，即蕴含庞大需求的新市场空间，以步入新的高速增长之路。这种被称为“价值创新”的战略行动能够为企业和消费者都带来价值的飞跃：使企业彻底甩脱竞争对手，并将新的需求挖掘并释放出来。 但在中国的高科技领域，能够做到这一点的上市公司几乎是凤毛麟角。多年的经营习惯使国内的高科技企业无不把绝大多数精力投入到如何利用价格手段去打击竞争对手上，无论在电器、PC业，还是手机等大家耳熟能详的高科技企业里，几乎都在延续同样的没落道路，其间真正能找到属于自己的“蓝海”的企业微乎其微。 格力电器（000651）显然是空调行业的得意者之一。2005年格力电器的主营业务收入同比增长了31.92%，而企业内部上下开展的“自主创新”活动，共完成创新项目1612项，其中产品开发类670项，技术类143项。另外在打造“格力”品牌方面，已将“格力”牌产品成功打入英国、法国、巴西、俄罗斯、澳大利亚、菲律宾、沙特、印度等40多个国家和地区，自主品牌出口占公司出口总量的比例接近1/3。 来看看格力周围的竞争对手：2006年澳柯玛空调停产，格兰仕空调因为业绩不佳两度换帅。与此同时，2006年上半年，格力销售收入达到123.36亿元，同比增长33%，实现净利润3.1亿元，同比增长15%，尤其是内销收入增长19%。而取得这样的业绩的背景是2006年上半年空调行业销量的零增长。 在公布了2006年上半年的业绩后，G格力（000651）在8月8日公布了关于扩产与定向增发的董事会决议。该决议表示，格力将投资新增360万台压缩机产能、新增300万台/套空调产能。 至于为何要在空调行业不景气的背景下扩产，格力证券事务代表叶永青表示，主要是由于今年外销增长非常大，出口销售收入超过39亿，同比增长约77%，而外销生产线经常需要挤占国内生产线。 但无论怎么说，格力的做法都称不上什么“蓝海战略”，而就是这样一家国内传统的家电厂商却成为2006年中国科技50强的新状元。寻找自己的“蓝海”，求新的同时，关键还要守住自己的家业。最近3年家电业在运用多元化战略寻求突破点的同时，又有多少上市公司考虑过如何守好自己的家业呢？ 狂飙易，守业难？ “基业长青”几乎是每一个企业的理想目标，但国内多数的企业都无法回避企业成长曲线里的下滑阶段，尤其是在高科技的新上市企业中，“一年绩优，二年绩平，三年微利或亏损”的现象几乎就是无法突破的怪圈。 在50强名单中，2005年手机厂商几乎全部跌出榜单，而在今年的榜单中依旧看不到他们的身影。显然这和中国手机市场的成熟度有关。之前的手机厂商几乎就是在市场需求拉动的环境中生存，而这样的企业必然要受到行业走势的影响。一旦行业整体陷入低谷，就会有一批在竞争中的处于劣势的企业被淘汰出局。 曾经是2005年科技股排名第34的大唐电信，今年则以每股收益1.5857元的业绩无缘2006年科技股50强。而曾经在榜单上排名靠前的中兴通讯在榜单上的名次也出现了一定的滑坡。 从《互联网周刊》开始做科技股50强的评选活动开始，4年来的科技亮点相继从家电业、通讯业和消费类电子行业次第滑过，但罕有连续在50强榜单中居前10位的科技上市公司出现（目前仅有中国联通一家）。 “通则不痛”，这句普通的广告语，对中国科技股而言则显得意味深长。变革意味着机会，也预示着风险。熊猫移动曾经是南京熊猫重要的主营业务之一，但熊猫移动事发之后，南京熊猫不得不进行产业结构的调整。2005年初，南京熊猫被迫割舍了熊猫移动的股权。时过一年，公司2005年报显示，股权投资收益仍然是公司业绩的主要支柱之一，业务主体是南京爱立信熊猫通信有限公司和北京索爱普天移动通信有限公司两家公司。南京熊猫董事长李安建表示，退出手机业务后，公司现阶段正集中精力致力于把现有业务做强做大。南京熊猫的主营业务是卫星通信产品、移动通信产品、机电仪产品和电子信息产品以及电子制造业务等。 进入科技股50强，南京熊猫是第一次。而究其原因，关键之处在于其甩掉了自有手机业务这个“鸡肋”。但转变也有风险，如果南京熊猫所投资的两家公司一旦出现业绩下滑，南京熊猫也将不可避免地受到牵连。对于能否在科技股50强中站稳脚跟，目前无法断言。 高科技的中国结 《互联网周刊》“科技股50强”的评选活动已经是第4个年头，4年中，始终有一个指导思想贯穿其中，那就是：我们要更精确地体现中国高科技的靓丽风采。但对于什么是最公正客观的评价标准，至今在上市公司的基本资料中也没有一个有绝对说服力的指标。 中国的高科技企业队伍正在壮大，中国的高科技产业也正步入正轨，像中兴通讯、深圳华为等一批具有典型科技特征的企业正为世界所认知。中国的科技力量需要声音，也需要更多的呵护和扶持。 事实上，用任何方法对中国科技上市公司进行排名都很危险，因为排名的价值全在于信誉及可靠性的确立，而在目前的中国证券市场环境中，信誉及可靠性的确立，不仅仅需要上市公司的自觉自律，还需要排名操作者去夯实每一块地基。为了尽可能公正客观，本刊选取的数据和指标都来自上市公司的年报资料，而对50家公司的解读，我们也仔细查阅了大量资料。 尽管我们的目标在于发现更多具有创新潜力和市场前景的科技公司，但更希望有越来越多的科技公司能够稳健中求胜―虽然高科技行业一直有“高风险，高收益”的说法。 中国科技论文:深化国际合作 加强中国科技教育 摘 要：空间科学与技术是近年获得迅速发展的前沿交叉学科领域，空间科学与技术领域的人才培养和科学研究为我国空间科学与航天事业提供有力的支撑，空间科学与应用专业的发展对我国国防建设、国民经济建设和社会发展有着深刻的影响，具有战略发展意义。俞俊生，北京邮电大学与伦敦玛丽女王大学联合建设的“电磁场理论与应用”国际开放实验室执行主任，兼任国家国防科技工业局航天技术专家组专家、中英空间科学教育与研究合作中方实验室团体专家组秘书长、电子科技大学“立人班”导师组总导师、中国教育发展战略学会国际教育专业委员会学术委员会专家。为透视中国在空间科学国际合作和人才培养方面的发展状况及未来趋势，本刊对俞教授进行了专访。在采访中，俞教授指出，空间科学领域的国际合作需要“地位对等”和“优势互补”；平台合作、团队稳定和优势互补是国际合作成功的关键；中英两国在空间科学教育方面的合作十分必要，取得了累累硕果；未来科技领域顶尖人才需从娃娃抓起。 关键词：空间科学；优势互补；国际合作 一、空间科学领域的国际合作需要 “地位对等”和“优势互补” 《世界教育信息》：尊敬的俞教授，您好！很高兴您能够接受本刊的专访。作为北京邮电大学与伦敦玛丽女王大学联合创建的“电磁场理论与应用”国际开放实验室执行主任和中英空间科学教育与研究合作中方实验室团体专家组秘书长，您是怎样看待空间科学领域的中英合作的？ 俞俊生：空间科技体现一个国家的整体科技实力、综合工程能力和系统管理水平，国际合作能够实现经济、技术等方面的优势互补，但这一领域的国际合作也往往比较敏感。高水平国际合作很大程度上取决于合作双方整体科技实力的“地位对等”和“优势互补”。英国在近代自然科学方面的发展举世瞩目，先驱者如牛顿、麦克斯韦尔等声名显赫，他们在力学和电磁学方面的贡献帮助人类全面演进至当今的科学时代。英国的科学技术始终走在世界的前沿，具备良好的科研传统和深厚的学术积累。新中国成立以来，广大科技工作者在中国共产党的领导下，艰苦奋斗、励精图治、努力追赶，在建国之初的十几年里，初步建立起了自己的科学研究和工业体系。以钱学森、邓稼先等为代表的一批老一代科学家放弃了当时西方国家优越的生活条件，投身到新中国的怀抱，并和众多的本土专家一道，面对西方国家的技术封锁和苏联科技援助的终止，在极其艰难的条件下，自力更生，艰苦奋斗，在不到20年的时间里，取得了“两弹一星”等一批从无到有的伟大成就，在世界上展示了新中国的力量，为新中国赢得了尊严。这一时期，中国涌现出了一大批科技领军人物，这其中有28位科学家代表荣获“两弹元勋”的殊荣，他们是广大科技工作者群体的杰出代表，他们的家国情怀和献身祖国科技事业的拼搏精神，构成了中国航天精神、两弹一星精神的核心价值基础。自20世纪80年代初，中国共产党带领中国人民走上中国特色社会主义道路，经过30多年的探索和实践，我国的综合国力有了较大的提升，为科技事业的发展打下了坚实的经济基础。经过新世纪十几年的发展，我国的经济不仅迈上了更高的发展台阶，科技水平更是有了大幅度的提高。国家统计局、科学技术部、财政部联合的《2015年全国科技经费投入统计公报》显示，2015年，我国研发经费投入总量达到1.4万亿，科技发展水平迈上新台阶，里程碑式的科技成果层出不穷。例如，2016年9月25日，直径500米、全球最大口径球面射电望远镜（FAST），被形象地称为“天眼”，在贵州的自然天坑中正式启用；2016年9月15日，“天宫二号”成功发射升空；2016年6月20日，中国国家并行计算机工程技术研究中心研制的“神威・太湖之光”在国际比赛中以超第二名近三倍的运算速度夺得第一；2016年6月22日至8月12日，中国科考船“探索一号”在马里亚纳海沟“挑战者深渊”开展了我国第一次综合性万米深渊科考活动；2016年1月底，中科院合肥物质科学研究院等离子体所承担的大科学工程“人造太阳”实验装置（EAST）成功实现了电子温度超过5000万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电；2016年8月16日，中国发射了世界首颗量子科学实验卫星；2015年12月17日，中成功发射暗物质粒子探测卫星“悟空”，这标志着我国空间科学探测研究迈出重要一步；2012年底，北斗区域导航系统建设已完成，2020年前后将形成全球覆盖能力；2016年9月10日，郑（州）徐（州）高铁正式开通运营，中国高铁运营里程突破2万公里；2017年年初，中国宣布将在北京投资近50亿元建设超级同步辐射源装置“慧眼”。 经过60多年的追赶，我国科技事业的整体水平与西方发达国家的差距已逐步缩小，其中，航天、核能、高铁等多个领域已成功跻身世界先进行列，形成了广泛开展高水平国际合作所需“对等性”的重要基础。2013年12月2日，中国国家航天局与英国航天局在京签署了《中国国家航天局和英国航天局关于探索与和平利用外层空间合作的谅解备忘录》，双方进一步扩大在空间科学、空间应用、教育培训等多个领域探讨合作的可能性。2015年9月，中国国务院副总理刘延东率中方代表团访英，全面深化中英第三次人文交流机制；2015年9月19日，刘延东副总理出席在卢瑟福阿普尔顿实验室举行的“中英科技创新座谈会”，作为论坛议题之一的“中英空间科学教育合作”得到刘延东副总理和与会英方代表的积极评价。回顾中英空间科技领域的合作历程，可以很清楚地发现，随着中英空间领域合作的“地位对等”性不断巩固，双方科技优势的“互补性”亦日益凸显，英方的空间科学、探测载荷技术等与中方的卫星平台、运载火箭技术等互补性强，促成了中英合作不断跃升。 二、平台合作、团队稳定和优势互补是 国际教育合作成功的关键 《世界教育信息》：在空间科学领域，请您继续深入介绍一下中英双方在高等院校层面的合作。 俞俊生：在国际上有影响力的中英空间领域的校际合作始于2000年由清华大学宇航技术研究中心和英国萨瑞大学空间中心共同研制的微型卫星“清华一号”顺利升空。2007年11月8日，在中英两国航天局的支持下，由北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院时任院长房建成教授与英国卢瑟福阿普尔顿实验室时任主任哈德威尔教授负责组建的“中英空间科学与技术联合实验室”，开创了中英空间领域高端平台合作的先例，具有里程碑式的意义。该联合实验室作为组织协调两国的航天研究机构、大学和工业部门的合作平台，推进中英空间领域的高端合作，双方共同组织年度合作交流会的工作机制十分有效，迄今已经成功组织了11届年度交流会，取得了丰硕的合作成果。 我以我所在的实验室为例，向大家介绍中英合作的一些经验和体会。2003年11月8日，在北京邮电大学时任校长林金桐教授和伦敦大学玛丽女王学院时任院长史密斯教授的支持下，成立了“北邮-伦敦大学玛丽女王学院电磁场理论与应用国际开放实验室”，伦敦大学玛丽女王学院的陈晓东教授任实验室主任，本人担任执行主任。自实验室成立以来，通过每周五下午1个小时连线交流双方的学术进展、协助指导研究生、联合申请科研项目资助、师生学术互访等，我们在研究生培养、科研攻关、项目管理等方面取得了令双方满意的合作成果。以我们承担的“十一五”“十二五”民用航天项目为例。“十一五”时期，我们引进了英方的紧缩场天线测量技术，在对方团队的帮助下消化、吸收，已培养了三届研究生，基本掌握了系统设计方法。在此基础上，“十二五”时期，我们瞄准更高性能的系统（比英方的系统性能指标更高），搭建原理验证样机。我们负责系统设计，英方提供关键部件加工，并指导我们系统装调。由于性能指标属于世界前沿，具有较大的技术挑战和风险，我们充分发挥合作团队的协同创新能力和实际经验，克服了许多技术难题，于2016年初顺利完成样机装调、测试并达到各项技术要求，为下一步的工程样机研制服务卫星载荷整机测试打下了坚实的技术基础。 2014年5月28-30日，在由“中英空间科学与技术联合实验室”主办、上海航天技术研究院承办的第九届中英研讨会上，我荣幸地与英国国家航天学院阿努奥吉先生一起共同担任“教育与培训”分会主席，中英双方的代表讨论了中英空间教育各自的特色和优势，希望将来能有机会开展这方面的合作。2015年9月5-10日，我第2次参加了由“中英空间科学与技术联合实验室”主办、英国卢瑟福阿普尔顿实验室承办的第十届中英研讨会，并继续与阿努奥吉先生共同担任“教育与培训”分会主席，会议期间，我与阿努奥吉先生在上海会议的基础上，共同拟定了未来十年“中英空间科学教育合作”愿景，希望通过未来十年的努力，在空间科学、空间技术、空间工程三个领域利用双方的教育和研究资源，培养两国的未来空间人才，合作涉及到双方的中小学、大学以及工业部门。大会决定把这份合作计划推荐给于2015年9月19日在卢瑟福阿普尔顿实验室举办的“中英科技创新研讨会”。在得到官方确认后，该项合作计划被正式列为研讨会议题。9月19日下午，阿努奥吉先生和我被邀请出席“中英科技创新研讨会”，阿努奥吉先生向与会代表汇报了我们的建议，得到了刘延东副总理和英国高层领导的积极评价和赞同。经过近3个月的筹备，2016年1月16日，“中英空间科学教育与研究合作中方实验室团体”在北京成立，国家航天局、英国驻华大使馆和来自高校、科学院和工业部门的20家实验室代表出席了成立大会，标志着中英空间科学教育计划正式启动。 经过十多年的国际合作实践，我有几点体会。第一，平台合作保障长效机制。人才培养和科学研究要避免短期行为，只有长期稳定的合作，才能给双方带来更多的收益。第二，团队稳定保障合作稳定。科学研究中，设备仪器固然重要，更重要的是人的因素，团队稳定更能实现协同创新。第三，优势互补保障合作效能。优势互补是合作的原动力，可以优化双方资源，以便挑战更高的科技目标。 三、开展创新活动， 支持空间科学领域青少年人才培养 《世界教育信息》：我们知道，科学教育要从娃娃抓起。在这个问题上，请谈谈您的看法。 俞俊生：通过中英空间教育合作，充分借鉴英国中小学空间科技教育已有的成功经验，整合中英双方的空间科技教育资源，我们希望开辟一条空间科技人才选培的新路。众所周知，中国的航天事业取得了举世瞩目的成就，中国航天事业的杰出科学家代表钱学森先生没有沉浸在过去的成绩上，而是更具忧患意识，提出了著名的“钱学森”之，以警示后人。钱老之问的核心思想是需要培养造就一大批世界一流的科技大师，中国的航天科技事业乃至整个国家的科技事业才能有更大的发展，才能始终走在世界的前列。这应该是钱老心中的“中国梦”。人生百年，生命有限，培养科技大师应该从娃娃抓起。我国的九年制义务教育保障了所有青少年能够接受基础教育，现阶段我国中小学教育涵盖的知识内容已十分丰富，但科技教育往往受到实验设备、师资等因素的制约，虽然高科技产品已经进入家庭，如自动洗衣机、智能终端设备、宽带网络接入、汽车等，但普通大众和广大青少年对它们的科学原理和技术实现知之甚少。从青少年成长的规律来看，这一时期的青少年有强烈的好奇心和求知欲，感性认知能力强，学校和家长应该多带孩子们到学校之外的工厂、科技博物馆、国家实验室等参观学习，接触高科技、了解高科技、爱好高科技，努力学习，长大后成为高科技的创造者。这样的科技教育，才符合时代的要求和国家的需要。遗憾的是，还有不少学校纠结于学校的升学率和排名而忽视学生创新能力培养，大多数家长纠结于孩子的考试排名而忽视孩子的幸福感教育和兴趣培养。从科技人才选拔培养的角度，必须破除现存某些落后于时代的思想桎梏。数理化生学科的偏才、奇才、怪才，未来有可能成为科技大师的苗子，一经发现，学校要把他们当成“金种子”，量身定制他们的学业发展规划，而不能因为偏科影响升学考试，就得不到老师和家长的重视与呵护。 中英空间科学教育合作项目的创设，借鉴英国科技人才培养经验，在实践中积累经验并有效推广示范。我们的计划包括组织国内高校和科研单位的空间科学资源向中小学开放，展示我国最新的空间科技成果，激发青少年的自豪感和爱国热情。组织英国空间科学数理化大师班来华开展教学观摩。发展一批初高中合作学校（高中示范校、初中基地校），推荐数理化生拔尖学生（偏才、奇才、怪才），参加“中英空间科学教育与研究”暑期学校，聆听专题讲座和实验室参观，邀请其中有兴趣的学生参加实验室的科研项目。组织专家导师组，辅助他们本科阶段、硕士研究生阶段、博士研究生阶段的学业发展以及职业规划。组织部分学生代表，参加英国皇家学会举办的科学活动周，推荐有条件的学生赴英进入一流的空间科学实验室攻读学位。 《世界教育信息》：刚才您已经提到了一些举措，请您谈谈中英空间科学教育与研究合作计划启动后，在空间科学领域青少年人才培养方面的举办的活动及其具体的创新举措。 俞俊生：中英空间科学教育与研究合作计划已于2016年正式启动。第一，我们举办了两期“英国空间科学数理化大师班教学观摩活动周”。2016年3月15-19日，首次“英国空间科学数理化大师班教学观摩活动周”在北京和上海举办，来自北京、上海、天津、江苏、四川、广东、海南的近百名师生参加了北京、上海两地的平行式教学观摩，英国的4位学术大师及其助手们分别为大家讲授了空间物理、空间生物、空间化学3门课程。新颖的内容、精彩的教学让师生们大开眼界。一般来说，许多同学对物理、化学、生物学科感到有难度，英方老师的做法是先吸引同学们的注意力，利用日常生活中常见的物品，如注射器、玻璃球、干冰、酱油、牛肉块等，带着同学们用这些教辅设备做实验，一边做实验、一边问问题，实验结束后，老师启发同学们归纳总结发现的现象并讲授科学原理，以及相关科学家的故事，一节课不知不觉就结束了，同学们有意犹未尽的感觉。有同学感慨，这样的方式上课，一定会喜欢上“高大上”的数理化。中方老师们更是盛赞英方的教学方法，能够吸引学生注意力，通过教辅设备演示和学生们实际操作，结合生活常识，建立感性认识；启发学生思考深奥的科学知识，再由老师提炼出书本上给出的科学规律；讲科学家的故事，科学家各自都有鲜明的人物个性，弘扬科学精神。第二期教学观摩活动周也于11月14-18日在北京和上海成功举办。 第二，2016年7月18-29日在北京举办了首届“中英空间科学教育与研究活动周（暑期学校）”，来自全国的50名爱好空间科学的初高中学生和教师代表参加了暑期学校的培训。培训包括12场中英航天专家的精彩讲座、参观5个国家级空间科学实验室等，讲座的主题面广、内容丰富，结合图片与视频，扩大学生知识面、增长航天知识；实验室参观中，实验室的专家们向同学们介绍科研项目和实现的科学目标，展示了许多先进的实验仪器。英国专家介绍了空间基础知识，通过视频观看了英国在轨航天员提姆匹克在空间站做的碰撞演示实验。在第一期暑期学校结业式上，学员代表纷纷表示这是他们参加的航天科学方面最高端的活动，亲历了走进我国航天顶级实验室时的激动心情，忘不了实验室老师们的热情接待，增长了对航天人的亲切感和敬仰之情。短短的两周r间，学生们听到的、看到的还需要慢慢消化、吸收，但老师们的殷切希望已铭记在心头。2016年首届暑期学校的教学工作得到了国家航天局国际合作处、中国空间技术研究院钱学森实验室、中国科学院国家空间科学中心、北京大学遥感与地理信息系统研究所、北京航空航天大学中英空间科学与技术联合实验室、北京邮电大学-伦敦玛丽女王学院国际开放实验室、英国国家航天学院的大力支持。 四、高度重视科技领域顶尖人才培养 《世界教育信息》：您对科技领域顶尖人才的培养有哪些建议？ 俞俊生：科技人才是国家社会经济发展的重要群体，世界各国都非常重视科技人才的培养，现在欧美发达国家纷纷推动科学、技术、工程和数学（STEM）课程进入中小学，高度重视中小学阶段科学、技术、工程和数学教育。这两年，STEM课程也在尝试进入中国市场，北京、上海等城市的一些中学与国际教育机构合作，尝试引入STEM课程。在创新科技教育的国际潮流中，我国的数学教育越来越受到欧美发达国家的关注。当今世界各国在通过普及学校教育和职业培训，培养造就大批量实用型、通用型科技人才的同时，也在努力探索拔尖人才的培养方法。“科学大师”是怎样炼成的？追寻大师的足迹，可以看出一些端倪――第一阶段，学生少年时期遇到好的启蒙老师（家长或学校老师），产生对自然科学浓厚的兴趣，得到家长和老师的保护和支持，这一阶段应该属于“兴趣+好奇”驱动型学习模式，达到不知疲倦、废寝忘食的状态。第二阶段，学生青年时期接受优质的高等教育，遇到志同道合的同学和老师，这一阶段属于“兴趣+求知”驱动型学习模式，同样达到不知疲倦、废寝忘食的状态。第三阶段是漫长的，面对各种科学难题的挑战，努力攀登一个又一个科学珠穆朗玛峰，失败、孤独、苦难常常相伴，需要巨大的勇气和耐力，克服困难的坚强意志，这个漫长的阶段属于“兴趣+信仰”驱动型学习模式，不仅有不知疲倦、废寝忘食的工作状态，还有百折不挠，矢志不渝的坚强意志，只有信仰才能具有无穷的力量。鉴于这种理解，我对培养拔尖科技人才的建议如下。第一，加强青少年的科普工作，在中小学增加科普活动，如专题报告和外出参观。增设科技兴趣班，主动发现孩子们的兴趣爱好，倡导“兴趣+好奇”驱动型学习模式。第二，兴办特色、专长高中和大学，入学条件由“全才”转变为“专才”，保障有专业兴趣的孩子能接受好的高中和大学教育，倡导“兴趣+求知”驱动型学习模式。第三，让“偏才、奇才、怪才”的偏科学生受到家长和学校的重视，创造条件早期进入国家实验室，参与科学研究和科学实验，并为他们配备学术发展导师，进入青年时期，倡导“兴趣+信仰”驱动型学习模式。我坚信，中国的未来肯定会涌现出大批的科技顶尖人才。 中国科技论文:中国科技型中小企业的融资困境问题研究 摘要：随着国民经济的发展，科技型中小企业在推动科技创新、产业机构的调整、解决就业难题等方面发挥着举足轻重的作用。但是，融资难的“瓶颈”长久以来制约着科教型中小企业的发展壮大。通过全面分析中国科技型中小企业融资困境产生的原因，并提出加强企业自身建设，提升企业自身素质；发挥市场的决定性作用，强化政府的服务职能等对策建议。 关键词：科技型中小企业；融资困境；原因；对策 一、引言 科技型中小企业是指主要由科技工作人员组成，以市场为导向，能将科技研究成果与市场需求相互转化，从事科技产品的研发、生产和销售的知识密集型中小企业。中国科技型中小企业的融资现状主要表现为科技型中小企业的融资结构失衡、风险投资不完善，信息不对称现象普遍、商业银行惜贷严重，融资服务发展滞后以及行政审批繁琐，管控严格，支持不足等。如何化解科技型中小企业的融资困境，现就其原因进行深入分析并以多个角度深入全面地提出解决科技型中小企业融资的可行性、创新性对策。 二、科技塑中小企业融资困境的原因分析 （一）企业自身方面 1.发展起步晚、规模小，抵御市场风险能力有限 首先，起步较晚、规模较小等原因，初创期只有专利技术、知识产权等无形资产，企业的固定资产、可抵押担保物很少或价值不高。其次，科技型中小企业的应收账款周转率和存货周转率普遍较低，增加了企业的财务风险。第三，企业未来经营过程中的现金流量、风险可预测性等方面都较难预测，缺乏金融机构的可靠保证，对风险的抵抗能力较弱。 2.受到企业条件的限制，管理能力存在一定问题 首先，大多的中小企业起步晚、发家于小型家族企业等原因，使得管理机制松散、权责不清，重大决策由企业主决定，缺乏民主性、科学性和规范性。其次，在企业人力资源中，技术人员占主导地位，管理人才稀缺，使企业发展受阻。 3.财务管理制度不健全，信用等级低，担保能力弱 科技型中小企业精通财务和金融专业知识的人员稀缺，尤其在一些企业中，内部控制和财务制度的混乱现状，甚至没有建立起正规的财务管理制度，在融资时并不能向金融信贷部门提供认可的财务数据。而且这些中小企业的信用观念普遍不高，存在着逃债、避税行为，甚至做假账粉饰财务报表，破坏企业的信誉度，加大了融资难度。 4.企业融资的特点和需求大大加剧了融资的难度 科技产品的研发是一个风险高企、需要充足资金保障的环节，但由于科研产品的周期性，往往满足不了申请项目长期贷款的条件，所以往往在科研成果未开发成功或者还未投产获利的时期，贷款已经到期，缺乏融资的连续性保障。 （二）政府宏观政策方面. 1.政府对于融资方式的控制。民间资本缺乏法律依据和行业规范，极大地限制了中小企业的融资渠道。另外，根据中国间接融资的规定，贷款必须要有相应的固定资产作为抵押，将绝大多数科技型中小企业拒之门外。而且，目前的科技型中小企业不能满足发行股票和债券的条件，无法走直接融资渠道。 2.繁琐低效的行政审批制度。由于缺乏一个系统化的管理机制，政府对于中小企业审批程序权责不清、程序繁琐；大大降低了融资贷款的效率。 3.相对较高的企业税务负担。近些年来，中国GDP增长速度远远低于同期财政收入的增长速度，企业的税负增长过快，负担较重。另外，现行的税收政策设计不够科学完善，使得原本资金就十分短缺的中小企业更不愿意承担创新风险。 （三）金融体系方面 1.缺乏专门服务于中小科技企业的商业银行。中国金融机构以四大国有银行为主导，政策性银行、股份制商业银行、其他非银行金融机构并存，但是高度垄断的四大国有银行将贷款的75%80%贷给国有企业、大型企业。 2.高度集中的贷款审批程序降低了融资效率。银行等金融机构发放贷款有着严格的程序，审批程序繁琐复杂，金融机构宁愿选择办理较大额度的信贷融资业务，而不是中小企业的小额融资。在抵押财产过程中，需要办理财产评估、财产登记、保险、公证等行政手续，大大增加了企业贷款成本，降低了融资的效率。 3.金融体系内部信息不对称，道德风险居高。科技型中小企业财务信息不透明、做假账现象普遍存在，参与信用评级的企业占比较低，信誉水平低，金融机构获得其真实的信息和资料尤为困难，加大了交易成本和风险。 4.债权、证券市场门槛较高，融资渠道狭窄。中国证券、债权市场发展滞后，中小科技型企业很难通过股票或者债权直接融资，大大限制了中小企业通^资本市场进行直接融资。 5.征信系统不完善，企业的信用状况不透明。中小企业信用评估体系和征信系统是建立和完善金融机构与企业之间的关系的必要条件，然而中国目前的企业、社会征信系统都在筹建阶段，企业和金融机构都对彼此的信用信誉不明了，信息不对称增加了融资成本和风险，也提升了融资难度和契合度。 6.信用担保机制不健全，缺乏统一管理监督。目前中国担保机构的制度尚不完善，立法滞后，在运作、管理方面都存在一定的缺陷。严苛的贷款担保条件，成为科技型中小企业融资的障碍。 （四）资本市场方面 1.多层次的资本市场发展缓慢，无法满足企业的融资需求。中国虽逐渐建立起了资本市场，但金融体制与配套的服务体系尚未建立健全，资本市场融资潜力尚未全面发挥。中小企业融资依赖于商业银行贷款等间接融资方式，很难得到多方面的融资支持。 2.风险资本引入较晚、发展不充分，难以转化为投资成果。中国的金融市场底部较晚，资本市场很不完善，风险投资发展缓慢。个人投资者的参与积极性不足，政府资金占比过高，投资效率低下。 三、科技型中小企业融资困境的对策 （一）加强企业自身建设，提升企业自身素质 1.完善公司治理结构，提高抵御风险的能力。在现代企业制度下，产权明晰和权责明确是对一个经营实体最基本的要求，完善的治理结构有利于科技型中小企业自身综合实力的增强。科技型中小企业应该打破传统的家族式经营管理模式，建立职业经理人管理制度，使企业的所有权与经营权分离，提升企业在经营和管理过程中的效率，实现效益最大化。 2.规范财务管理制度，改善信息不对称局面。科技型中小企业也要学习和完善企业的财务管理制度，培养引进专业的财务人才，加强与会计师事务所的交流合作，打通企业的信息交流平台，赢得更多投资者和金融机构的信赖。 3.提高强企业竞争力，树立良好的信用形象。提升企业竞争力仍需要企业自身的努力经营，必须依靠尊重市场规律、积极自主创新、降低生产成本、诚信经营才能获得良好的经济效益，同时赢得良好的信誉和形象。 4.摒弃传统融资理念，拓宽企业的融资渠道。科技型中小企业要主动去熟悉资本市场的融资途径，掌握融资所需的方式方法。根据企业自生特点探寻最适合的融资渠道。同时也要学会对于融资方式的有效组合，合理的分散、规避风险，降低企业的融资成本和负债负担。 （二）发挥市场的决定性作用，强化政府的服务职能 1.完善相关法律法规，提供基本制度保障。中国目前对于中小科技型企业尚未出台专门的法律法规支持，处于一种无法可依的状态，只能依据行业特征和所有制性质不同处理。近年来出台的《物权法》《所得税法》等是很好的开端，国家要抓紧完善立法的漏洞，并且能在推进社会主义法治化的过程中，逐步推进专门针对中小科技型企业的法律规范，更好地浇灌和培育中小科技型企业的发展。 2.削减行政审批流程，降低企业融资门槛。政府对于科技型中小企业的审批审核相当严格，行政流程繁琐。因此，政府应从服务型角度出发，明确各部门的职责，简化审批流程，适度降低科技型中小企业的门槛，给企业的创设和发展提供宽松的环境。 。 3.弱化对利率的管制，降低企业税务负担。逐步推动人民币利率市场化改革，使利率真实地反映市场主体对资本的供求状况，提高资源配置效率，促进金融机构之间的良性竞争，激发金融创新、降低交易成本。 （三）完善金融体系建设，促进融资便利化、科学化 1.成立专门服务于中小科技型企业的政策银行。中小企业的飞速发展形成了巨大的中小金融服务市场缺口，迫切需要成立大批中小金融机构，适应中小科技型企业发展的专门性政策银行，发挥其工作效率高、融资成本低、贷款门槛灵活等特点，以满足中小型企业的需求。国家赢出台相应的激励政策，促进其规范、良性发展，成为中小科技型企业发展的有力支撑。 2.建立健全完善的征信系统、信用担保体系。要贯彻落实科技部在2015年1月的《科技部关于进一步推动科技型中小企业创新发展的若干意见》提出的要求，通过财税政策推进完善中小企业信用担保体系，运用互保、联保、贷款保险等多渠道建立贷款担保基金等方式，推动担保机构加强业务创新，探索低成本、可复制、易推广的融资产品和服务模式，强化其分散风险、增强信用功能，降低中小企业融资成本。 3.发展债券、证券市场，引入风险投资基金。加快发展多层次资本市场，发挥风险投资、私募股权基金、债券市场、证券市场等的补充作用，鼓励有实力的科技型中小企业尝试多元化融资渠道。在投融资方面，将科技型中小企业作为突破口，把培育发展鹇孕孕滦瞬业作为主攻方向，加快金融机构、产品和服务模式创新，进一步推进种子基金、天使基金、创业投资基金、贷款担保（质押担保）、非上市公司场外交易等的发展。 （四）挖掘中介机构和投资者的潜力 1.规范中介机构市场运作，改善中介机构服务机制。充分发挥专业中介机构以及科技服务机构作用，在服务领域方面逐步开放并扩大，规范中介服务市场，提供并改善各类服务。 2.发挥民间资本的作用，拓宽投资者的范围和队伍。要进一步大力发掘民间资本的作用，加大社会宣传力度，深化金融体制改革和民间金融机构的培育，引导民间信贷的规范发展，拓宽投资者的范围和队伍。 中国科技论文:怀柔科学城,中国科技新地标 曾以雁栖湖、红螺寺、虹鳟鱼、红肖梨闻名的京郊怀柔正在悄悄发生翻天覆地的变化。 2016年9月，国务院印发《北京加强全国科技创新中心建设总体方案》，提出“统筹规划建设中关村科学城、怀柔科学城和未来科技城”。同年11月，北京市人民政府办公厅印l《怀柔科学城建设发展规划（2016-2020年）》。这意味着在不久的将来，一艘“科技航母”将在北京东北部启航，成为创新中国梦的新引擎。 空间布局“一核四区” “怀柔科学城概念的提出不是突发奇想，而是与这些年国家对科技创新的整体思路和近年来怀柔的定位、发展基础一脉相承的。”怀柔区副区长王|认为，通过近年努力，怀柔大力发展科技研发产业，不断完善基础设施和配套服务，具备了建设科学城的良好基础。 怀柔科学城位于怀柔区平原区东北部，北邻雁栖湖生态发展示范区，南接中国（怀柔）影视产业示范区，西邻怀柔城区。规划面积41.2平方公里，按照“一核四区”进行空间功能布局。 “一核”，即核心区，规划面积2.3平方公里，主要布局大科学装置和交叉研究平台，建设综合性国家科学中心。“四区”，包括科学教育区、科研转化区、综合服务配套区、生态保障区。其中，科学教育区规划面积5.6平方公里，主要依托中科院大学建成人才培养基地；科研转化区规划面积12.3平方公里，主要以雁栖湖经济开发区为主体，打造科技成果转化平台；综合服务配套区规划面积10.2平方公里，主要依托雁栖小镇等功能组团，提供综合配套服务；生态保障区规划面积10.8平方公里，构建科学城的生态保障空间。环绕在核心区周边，四个功能区组成了重要的配套保障圈层，将推动怀柔科学城高效协同运转。 “可以说，怀柔科学城是承接中关村溢出效应、优化创新空间的再布局，是进一步提升科技创新能力、集中资源要素的再安排。”王|说。 通过“一核四区”规划布局，怀柔科学城将覆盖科学、技术、产业、服务四个圈层。“科学城，核心是共同产生原始创新的科学圈。其次是技术圈，指的就是把原始科学成果转化成应用技术的交叉研究平台。第三是产业圈层，即把技术变成产业。以上这些，要实现良好的运转，还要提供服务圈层，让科学家、工程师、技术人员等等在这里舒适地生活、工作、学习。概括地讲，就是宜读、宜研、宜居、宜业。” “国家队”相继汇聚核心区 实际上，从怀柔科学城酝酿之初，一支国家科技战略力量就已经开始行动。 2009年6月，中国科学院与北京市政府签署《共建中国科学院北京怀柔科教产业园合作协议》，怀柔科教产业园区上升到院市合作层面，为怀柔建设科学城打下了基础；2011年，中科院与北京市签署了院市共建北京综合研究中心协议，为在怀柔建设依托大科学装置的综合性研究中心迈出了第一步。 近年来，院市高层领导多次会商并召开了合作推进全国科技创新中心建设座谈会，签署了《“十三五”期间北京市人民政府与中国科学院合作推进全国科技创新中心建设行动计划》和《中国科学院北京市人民政府共建怀柔科学城合作协议书》。 “院市双方密切配合，中科院拿出最好的项目和团队，北京市拿出最大支持力度，共同谋划建设北京怀柔科学城核心区――大科学中心。”中科院北京综合研究中心主任姜晓明说。 目前，高能同步辐射光源、综合极端条件实验装置、地球系统数值模拟装置等大科学装置正加快推进，中科院怀柔科教产业园已有15个项目投入运营。 坐落在核心区以北的中国科学院大学，在芸芸学子心中是全国顶尖学府。以中科院各院所的强大科研力量为平台，师从各领域的著名学者乃至院士，在这里就读的学生享受着国内顶尖的科研教育资源。以此为主要依托，这里将建设科学教育区，为科学城的发展持续输送一批创新型国家培养高素质创新创业人才。目前，中国科学院大学已有8000名师生入驻。 核心区以南，是科研转化区，规划范围与现有的雁栖经济开发区大致吻合。近年来，这里已汇聚了一批高新技术项目。全市首家纳米科技产业园――北京纳米科技产业园，签约入驻纳米能源等项目48个，成为国家级纳米高新技术产业化基地。2016年9月破土动工的中国科学院北京纳米能源与系统研究所，2018年建成后将成为集研发、展示、交流、产业转化等于一体的国际一流纳米能源全球创新中心。与此同时，中科院已有12个研究所22个项目落户在这里，其中15项建成投入运营。 随着重大科技基础设施集群和前沿交叉研究平台的布局完善，怀柔科学城具备了更深层次融入国家创新战略、为创新驱动发展做出更大贡献的基础和条件。正如姜晓明所说，北京是全国创新要素最活跃的集聚地，“全力配合北京建设代表国家最高科技水平的全国科创中心，是中科院作为科技国家队的责任和义务”。 对中科院来说，这当然也是一种双赢。中科院怀柔科教产业园作为中科院在北京的又一次发展机遇，成为了继中关村园区、奥运园区之后，中科院在北京倾力打造的第三个园区。 “国家战略”锋芒初现 蓝图已绘就，下一个问题是，谁来做第一个吃螃蟹的人？ 中科院国家空间科学中心、力学所、电子学所、计算机网络信息中心等科研单位，以及中科合成油、北龙中网、中科纳通等院属企业，它们或在怀柔建立了一批国家级重点实验室，组织开展国家级科学研究；或引领怀柔向新能源、云计算、纳米新材料等新兴领域加速聚集，从而成为了中科院在怀柔的第一批“先遣部队”。 从寸土寸金的中关村搬出来，无论对谁来说，都是一个艰难的决定。但如今看来，这些几乎是“咬着牙”做出的决定，为研究所换来更广阔的发展空间。 中科院国家空间科学中心位于怀柔园区的空间科学任务大厅，“亲眼”见证了暗物质粒子探测卫星、实践十号返回式科学实验卫星、量子科学实验卫星等创造的一个又一个“中国奇迹”，多次受到国家领导人的高度赞誉。 中科院力学所研究员姜宗林和他的同事，在这里研制成功了世界首座复现高超声速飞行条件的超大型激波风洞，该风洞技术创建了先进高超声速地面试验技术的国际新高度，获得美国航空航天学会2016年度地面试验奖。 而该所在怀柔建成的高速列车动模型实验平台，则是目前国际上唯一能完成列车模型缩比1：8、最高实验速度500公里/小时的高速列车空气动力学实验专用平_。“目前该平台已为多家企业完成了CRH380系列、中国标准动车组、城际列车等高速列车研制的空气动力学实验，支撑了中国高速铁路的发展。”中科院力学所研究员杨国伟透露，他们还将继续为我国“十三五”国家“先进轨道交通”专项的400公里高速列车和中速/高速磁悬浮列车研制等提供实验数据。 “两装置五平台”今年开建 未来，怀柔科学城将建设综合极端条件实验装置、地球系统数值模拟装置、高能同步辐射光源，以及布局建设多模态跨尺度生物医学成像设施、子午工程二期等大科学装置项目。依托大科学装置集群，还将建设一系列聚焦物质、材料、生命、环境、空间等基础科学领域的跨学科交叉研究平台。今年，将有两大科学装置和五大交叉研究平台开工建设。 据悉，今年动工的两大科学装置为综合极端条件实验装置和地球系统数值模拟装置。其中，综合极端条件实验装置将建成世界上首个集极低温、超高压、强磁场、超快光场等极端条件为一体的用户装置，可满足多学科、多领域物质科学研究对综合极端实验条件的需要。地球系统数值模拟装置以认识地球环境复杂系统、模拟地球系统圈层变化和长期气候变化、精细描述和预测地球物理化学生物过程等为目标，促进重大科学成果产出。 今年将开工建设的五个交叉研究平台包括材料基因组研究平台、先进光源技术研发与测试平台、清洁能源材料测试诊断与研发平台、空间科学卫星系列及有效载荷研制测试保障平台、先进载运和测量技术综合实验平台。 其中，材料基因组研究平台将建设一个国家级的“设计-实验-应用”一体化材料基因组研究平台，为高能同步辐射光源、综合极端条件实验装置等大科学装置提供高质量的材料研究样本、高效快速的高通量检测手段，建成我国首个、世界规模最大、手段最齐全的材料基因组平台，促进重要材料的发现和优化。 先进光源技术研发与测试平台将开展先进光源技术研究及关键设备验证测试，直接为高能同步辐射光源落地建设提供支持，建成先进光源技术研究中心、创新中心和技术转移中心，为我国未来在先进光源领域达到并保持国际领先水平奠定基础。 清洁能源材料测试诊断与研发平台可充分利用高能同步辐射光源、综合极端条件实验装置，建设先进储能、物理储能、太阳能电池综合测试分析、LED综合测试分析及清洁能源用同步辐射光源线站等研究平台，成为我国首个开放共享的从原子级到宏观尺寸、从材料到系统的清洁能源材料、器件综合分析测试平台。 空间科学卫星系列及有效载荷研制测试保障平台项目建成后将有效支撑国际子午圈、载人航天空间科学与应用任务、月球与深空探测科学任务等国家重大任务，力争在时域天文学、太阳爆发、全球变化和地球空间耦合等国际空间科学前沿取得重大原创突破。 先进载运和测量技术综合实验平台将为临近空间超高速飞行器、高速列车、空间引力波探测等重大科技工程的技术攻关与系统方案研究，提供世界领先的实验条件。 通过建设一批大科学装置和交叉研究平台，面向全世界科学家和研究机构开放，怀柔科学城将建设世界级原始创新承载区和开放科研平台，成为未来中国的科技新地标。 这一切都将继续……可以预见，到2030年，当国人再谈起怀柔时，或许会充满自豪地想到，那里有一座世界一流的科学城。 中国科技论文:浅谈中国科技创新对经济发展的支撑作用 [摘 要]近年来，国家对科技创新的重视程度越来越高，对于研发经费的投入快速增长，依靠创新、科技提升产品价值，在高技术领域与关键技术领域拥有核心竞争力，提高中国制造在全球价值链中的地位已成为国家战略。本文关注的是科技对经济发展的支撑作用，同时考虑到科技与经济大系统之间的关系，以相互联系的系统观的视角考察创新对经济发展的支撑效率以及创新资源的优化配置问题，并从创新及管理体制角度提出了改革的方向。 [关键词]科技创新；经济发展；资源配置；创新管理体制 一、我国科技创新对经济发展支撑的现状 （一）科技创新对经济发展的支撑效率总体偏低 有关数据显示，全国各省份创新对经济的支撑效率普遍偏低。近年来我国创新对经济支撑的平均值仅为60%左右，距离100%的效率目标还有很大距离。这显示科技创新对经济发展的支持作用尚有待提升。国家的研发经费的投入快速增长，远高于GDP的增长率。然而，高技术产值平均增长率较低，规模以上工业企业新产品销售的总产值占比很低，一直没有明显提升。这表明科技创新对经济社会发展的支撑作用仍然有限，在建设创新型国家背景下，如何高效利用现有的创新资源、让科技创新引领经济发展是当前社会转型的迫切任务。 （二）科技创新对经济发展的支撑效率具有明显的区域差异 虽然总体上看，科技创新对经济发展的支撑效率比较低，然而，这种支撑作用显示出明显的区域差异性。科技创新对经济的支撑效率在东中西部地区显示出明显不同：东部地区显 著高于中部地区和西部地区，并且正是由于东部地区的高效率提升了全国平均水平。科技创新对于经济发展的支撑作用依赖于科技成果转化为现实生产力的能力与环境。而推动科技成果转化的核心在于技术转移的市场平台、技术转移体系、创新成果转化的激励机制等制度建设和市场环境是否完善，以及企业生产技术水平和能力。从这些因素看，东部地区要明显优于中西部地区。 二、创新生产系统和创新支持下的经济系统两阶段效率分析 （一）创新对经济发展的支撑作用受制于创新支持下的经济发展阶段 有关数据表明，创新投入到创新产出的转化效率（创新生产阶段）明显高于创新对区域经济发展的支撑效率（创新支持下的经济发展阶段）。这可以看出科技对经济发展的支持作用不强主要是受制于创新支持下的经济发展阶段，即创新支持下的经济系统效率低制约了整体效率的提升。这也从一个侧面表明，科技成果对经济发展发挥支撑作用的潜在空间很大。 （二）省际创新成果转化效率差异明显 据有关数据和对各省创新过程两个阶段的效率差异的比较，可以分成三类，第一类是创新对经济发展强支撑型：这一类省份创新对经济发展过程的两个阶段效率都很高，基本实现了资源优化配置，以天津、上海、广东等省份为代表。第二类是创新成果转化制约型：这种类型包含了很多省份，表现最为典型。这一类省份的特点是：创新生产阶段效率较高，但是创新支持下的经济发展效率比较低，创新对经济发展的支撑作用不强，两个阶段的效率差异明显，这种类型囊括大部分省份，甚至北京两个阶段的效率差异也较大。 这充分说明创新成果转化难是普遍现象，也是制约创新支撑经济发展的根本原因。 第三类是创新生产制约型：这一类省份表现非典型，创新支持下的经济发展阶段效率高，但是创新生产阶段效率较低，创新对科技的支撑作用受制于创新生产阶段，如江西、海南。 由此，我们可以获得两点发现：一是创新支持经济发展的效率受到创新生产阶段和创新支持下的经济发展阶段两个系统的影响，任何一个阶段无效或者低效都会对整体效率形成制约；二是我国省份之间差异巨大，创新支撑经济发展的过程在区域间表现差异非常明显，各有不同。 三、创新成果的优化配置 （一）开放型的技术转移体系建设滞后制约创新对经济发展的支撑作用 除了少数省份实现中间产出的最优配置外，绝大多数省份都没有实现中间产出的优化配置。总体来看，一是创新成果普遍不足；二是代表技术转移指标的“技术市场合同成交额”在绝大多数省份内都处于显著不足状态。 “技术市场合同成交额”能够反映我国技术交易转移体系建设情况，这项指标绝大多数省份都没有实现最优配置，充分说明目前我国技术交易转移体系建设亟待加强。当前跨区域的技术交易转移服务体系建设尤其滞后义亟须建设区域间和省际相互开放、互联互通的技术转移服务体系。 （二）创新资源和成果的区域互联互通是提升创新对经济发展支撑效率的关键 一类是由于创新资源投人过多导致，如江苏、北京、浙江和湖南；另一类是和有限创新资源投入相比，“专利授权数”相对丰裕导致，如黑龙江、重庆、安徽和新疆。无论是哪一种情况，都可以通过建立区域性创新资源共享平台和区域性创新成果协作平台来促进创新资源和成果在区域间的流动与共享。通过这些平台建设，促进这些资源和成果相对丰裕（或者由于自身能力限制成果难以转化）的地区向其他地区转移，这样不仅能够提升自身效率，而且也能促进其他地区的效率提升，实现双赢。 四、我国科技创新及管理体制改革的方向 （一）完善促进科技成果转化的法律体系 为了使科技创新更好的支撑经济发展，应尽快推动完善促进科技成果转化的法律体系，以法制为基础的科技成果转化体系的建设。消除现有法律体系中与《促进科技成果转化法》等相关法律立法精神相冲突的地方从法律上保障科技成果转化主体的权益。同时，出台配套细则，落实科技成果转化法中对创业人员的经济激励措施。推动科技创新成果向经济成果的转化，充分发挥创新在经济转型和发展的引领和支撑作用。 （二）改革科技管理体制 建立以市场为导向的科技成果评价机制和科技成果转化的激励机制。创新成果的转化率不高与成果本身的“非市场化导向”密切相关，尤其是大学和科研院所作为创新主体，其科研成果的非市场化导向与当前科技成果评价机制密切相关。 （三）建立开放型的技术转移交易服务体系和完善科技成果转化的市场环境 技术转移服务体系建设滞后是当前科技创新支撑经济发展的关键制约，构建全国层面的技术转移服务体系乃当务之急。 （四）建立共享平台和交流体制 建立区域间互联互通的创新资源和科技成果共享平台，提升区域创新支撑经济发展的能力。制定政策，支持科技人才和创新资源向中西部地区转移，实现科技创新与经济发展的区域间共赢。 目前我国科技创新对地区经济发展的支撑作用普遍偏低，其中创新成果未能有效D化是制约创新有效支撑经济发展的主因，同时开放型技术交易体系建设滞后制约创新对经济发展的支撑作用。创新资源与创新成果未能实现优化配置成为普遍现象，创新资源和成果的区域互联互通是提升创新对经济发展支撑效率的关键。中国经济增长模式的转型与外部经济及政治压力都要求中国经济必须转向创新驱动和价值驱动，这都要求中国当前亟须解决科技发展与经济发展的问题，亟待提升科技对经济发展的支撑作用。 中国科技论文:从考古三大刊文献计量分析看中国科技考古发展趋势 摘 要：根据发表在《文物》、《考古》和《考古学报》三种学术期刊上的研究论文，综合考察2005―2014年中国科技考古研究的新进展，发现过去科技考古的研究更偏重于单个遗址、单一材料或某一种技术手段的应用，而现在的研究更强调研究对象的整体性和研究方法的关联性，并初步分析科技考古发展的总体趋势。 关键词：科技考古；计量分析；发展趋势 科技考古是考古学的一个重要分支，主要是指利用现代科技手段分析研究古代人类文化遗存以及与人类活动相关的自然遗存，获得更多的古代人类活动信息，从而尽可能地构建古代人类社会的面貌。 19世纪中叶，近代考古学开始形成。进入20世纪以后，各种自然科学和技术都有快速发展，并在国外考古学中得到广泛应用。中国的科技考古事业可追溯到20世纪50年代初期，逐渐发展到21世纪的今天已有较大进步和喜人成绩。 科技考古涉及的范围比较广泛国内已有学者专文介绍过，它包括年代学研究、环境、植物与动物考古学研究、体质人类学研究、物质结构及化学元素分析、田野考古新技术、计算机技术考古及文物保护等方面。 科技考古的文章主要发表于《考古》、《考古学报》、《文物》、《考古与文物》、《故宫博物院院刊》、《敦煌研究》、《中国历史文物》（ 原《中国历史博物馆馆刊》） 、《江汉考古》八种考古类刊物上。其中《考古》、《文物》、《考古学报》是中国文物考古界公认的三大权威刊物，代表了中国文物考古的学术主流，都是重要的中文核心期刊。 有学者采用科技文献计量学的方法，在对九种中文核心期刊（其中八种考古类核心期刊，一种为物理核心期刊）《考古》、《考古学报》、《文物》、《考古与文物》、《故宫博物院院刊》、《敦煌研究》、《中国历史博物馆馆刊》（现《中国历史文物》）、《江汉考古》、《核技术》等所刊登的科技考古论文的统计中发现：我国科技考古论文统计曲线呈现三个平台，它印证了我国科技考古的三个历史发展阶段：即倡导期（1950-1977），初步发展期（1978-1989），快速发展期（1990-2002）。这种采用科技文献计量学的方法，对中文核心期刊所登载的科技考古论文进行文献计量统计，很有学术意义和价值。我们借鉴文献计量学的方法收集和整理我国科技考古文献，不仅看文献的数量，也分析文献的质量和内容。综合上面各种因素，本文选择了考古学界认可度较高、影响较大的考古三大刊近十年发表的文献进行统计和分析，以期了解和总结近年来我国科技考古的发展情况，进而提出对我国科技考古发展趋势的一些拙见。 考古三大刊十年来（2005-2014）来共发表科技考古论文150篇（见表1）。每年大约都有10多篇文章，每年文章的数量变化不大，其中《考古》最多，有87篇，占总数的58%，《文物》的数量也不少，约占33.3%，《考古学报》数量最少。 按大分类统计（见表2），年代学研究19篇，环境考古学（含动植物考古）研究32篇，体质人类学研究7篇，物理化学分析技术70篇，田野考古新技术16篇，计算机考古3篇，文物保护研究8篇。数量统计表明：高新技术在考古中应用的次数频率在增多，其中应用最多的是物理化学方法（含核技术），特别是金属分析占据重要位置，环境考古学研究呈上升趋势；传统的碳十四测年仍然占有一席之地。但是这里需要特别说明的是，许多考古新技术的应用无法从这三大期刊中反应出来，这三大期刊更多的反应的是这些技术对考古研究的促进作用，许多领域还没有广泛的推广开来，受众的群体还不多，所以科技考古要得到发展，首先就要突破传统考古，将自己的优势发挥出来，让更多的人参与进来，适当的降低门槛。 十年来我国科技考古事业的确有较快发展，得到学术界的普遍重视： （1）《文物》、《考古》杂志开辟的“科技考古”专栏，几乎每期都有科技考古文献发表。（2）各地的文物，考古杂志都有一些科技考古。（3）一些科学史研究杂志也有科技考古文献发表。（4）近年来发表的考古报告和出版的考古报告，大都附有科技考古分析报告。（5）有数量可观的“科技考古”论文集出版。（6）一些考古文集和科技史论文集中发表了部分科技考古论文。（7）近年来举办了数届“科技考古学术研讨会”。（8）一些高校纷纷成立科技考古系，培养科技考古方向的硕士和博士生。（9）部分高校和研究单位先后成立科技考古研究室（所）。（10）各种中外联合考古队在全国各地的考古工地上正在进行不同规模的科技考古调查和发掘。（11）中外学者合作的科技考古研究也正在进行中。 通过分析近年来科技考古的成果，我们可以发现一些问题：1、科技考古基础理论的建设很薄弱；2、科技考古学的多学科协作研究还不够深入；3、我国考古发掘和考古研究的国际合作还不够活跃。 总起来看，随着考古学对生态环境、文化整体面貌以及文化间相互关系综合研究的不断加强，近年来科技考古的研究重心也在产生变化。如果说过去的研究更偏重于单个遗址、单一材料或某一种技术手段的应用，那么现在的研究更强调研究对象的整体性和研究方法的关联性，具体说来，如下3个趋势正变得越来越明显： 一是更加注重研究古代人类与社会及自然环境的关系，对古代遗物和遗迹的分析研究不再停留于“是什么”的层面上，而是要继续探究“为什么”的问题，也就是文化嬗变的动力问题。科技考古与考古的关系变得更加密切，因为两者的目标其实并无二致。科技考古越来越多地强调最大限度地提取考古遗物和遗迹所蕴含的信息，并从各个不同学科的角度加以释读或分析，以期更全面地了解研究对象所处的自然和社会环境及其演变的规律。 二是更加重视不同区域技术与文化发展所显示出的独特性，冶金考古对云南、新疆和陕西汉中等地区金属技术特征的揭示就是很好的例证，玉器考古对各地玉料矿物学特征的揭示亦复如是。注意技术与文化演进中的区域性特征，不仅有助于认识地理及环境背景的重要性，而且是为了更好地探讨不同区域或不同人群之间的文化交流与互动，从多种角度揭示文化演进背后的动力。 三是科技考古各分支学科之间的联系更加密切，这不仅体现在研究对象可能出自同一考古遗存，而且体现在研究手段上互相借鉴、互为补充，从而使得相关研究更加全面而深入。随着研究方法或手段的不断进步，研究者能够获得的信息也更加丰富，因而能以更广阔的视野、更多样的角度来分析或阐释这些信息，并有条件展开综合性的比较研究。 最后需要强调的是随着信息化时代的到来，计算机的应用越来越广泛，计算机软件越来越多样，许多都能很好的促进科技考古的发展，我们需要更多的了解，更多的向其他学科，其他国家，其它领域学习，拓宽视野，利用更好的科学技术来协助考古研究。 中国科技论文:中国科技创新人才培养与发展的思考 摘 要：目前，中国科技创新人才的培养与发展存在的问题突出表现在三个层面：一是在总体状况方面：科技创新人才规模相对较小；高层次的科技创新人才缺乏；育才、引才、聚才、用才、留才的体制机制还不完善，科技创新人才流失严重；全社会对人才资源开发和自主创新的投入不足。二是在理论研究与成果转化方面，缺乏成熟的理论和研究方法，研究成果尚处于积累阶段。三是在中国企业科技创新人才培养与发展方面，企业尚未成为科技创新人才培养与发展的主体，企业科技创新人才培养与发展存在障碍。因此，我们应着重从理论研究、公共管理和企业微观管理三个方面加强中国科技创新人才的培养。 关键词：中国；科技创新人才；公共人才服务体系 一、引言 无论是工业经济时代，还是知识经济时代，对科学技术的掌握及运用程度，决定了一个国家或地区的经济社会发展的程度，而科技创新人才的总体数量和质量，决定了其国际科技竞争力的高低。随着全球化进程的不断加快，知识、科技、产业创新的加速发展，科技创新人才的竞争越来越被提高到国家和地区的战略高度。科技创新人才的培养和发展，是中国经济建设和社会发展取得成效的关键。 美国关于创新人才培养与开发的研究已有近百年的历史。20世纪五六十年代，美国开始出现科研集体和一些专门的研究机构。20世纪八十年代后，北美、西欧、日本及东欧一些国家，都发展起具有本国特色的创造学研究体系，分别从心理学、性格学等角度对创造性思维进行了深入研究，为创新性人才的培养提供了思路。创新人才的培养，在前苏联、英国、加拿大等国家也取得了积极成果。前苏联在全国和各地区建立发明家组织，激发人们的创新思维和创新技法，培养造就大批创新人才。英国则通过设计方法讨论会，研讨关于创新设计的理论和方法。 中国直到20世纪八十年代才出现了进行创新理论研究的学术团体和研究组织。到1998年6月，中国政府和科技界构建和启动了包括知识创新、技术创新和教育振兴的国家创新体系。国内关于创新人才培养与开发的研究中，对科技创新人才环境建设研究比较系统和全面的是由首都经济贸易大学的一些专家学者组织的“北京市科技创新人才环境研究”课题组，他们对北京市科技创新人才环境建设进行了深入的实证研究。文魁、吴冬梅（2008）的《科技创新人才环境研究报告》和边文霞（2006）的《科技创新人才环境实证研究》两篇文章分析了人才对北京市宏观与微观科技创新人才环境各因素的满意度与需求度，并通过对有显著性差异的项目做差异性分析，指出科技创新人才环境应完善之处。而课题组成员宋克勤（2005）在《国外科技创新人才环境研究》一文中分析了美国、英国、日本、韩国和新加坡在科技创新人才环境建设方面的重要措施，总结了国外在科技创新人才环境建设方面的一般特征。一些专家学者从不同的角度对科技创新人才和宏观环境建设的某一方面进行了深入研究，并且提出了相应的改善科技创新人才环境的意见建议。还有其他一些专家学者也对科技创新人才的企业环境建设进行了研究，以企业为出发点，对企业所营造的微观环境进行了深入的分析，并提出了壮大企业科技创新人才的有效措施。另外，国内各省市（如上海、深圳）在科技创新人才资源的培养与发展方面也积累了丰富的实践经验。 二、科技创新人才的界定 科技创新人才是中国特有的名词，国际通用的概念是科技创新人力资源。科技创新人力资源，在理论上是指实际从事或有潜力从事系统性科学和技术知识的生产、促进、传播和应用活动的创造性人力资源。 目前，中国研究者对科技创新人才定义大同小异。其中对科技创新人才概念研究比较全面和深入的是刘敏、张伟，他们在《科技创新人才概念及统计对象界定研究――以甘肃为例》一文中，从狭义和广义两个角度对科技创新人才进行了界定。狭义科技创新人才，是指直接参与、从事科技创新活动及为科技创新活动服务的所有人员；广义科技创新人才，是指科技人力资源，包括现在和潜在从事科技活动的人员。科技创新人才不仅拥有良好的专业知识、专业技能和专业素养，而且具有较高的创造力，是创新型和科技型的复合型人才。其具备的个体特征为：相应的专业特长和较高的个人素质；较强的个性与独特的价值观；具有较强的创造性和团队合作精神。 三、中国科技创新人才培养与发展的现状和问题 2010年9月国务院发表的《中国的人力资源状况》白皮书披露，经过多年努力，中国的人才资源开发取得了积极进展，人才资源总量不断增加，人才素质明显提高，人才结构进一步优化，人才使用效能逐渐提高。“863计划”“973计划”“国家科技支撑计划”、自然科学基金等国家科技计划（基金）、“百千万人才工程”“长江学者奖励计划”等重大人才项目，培养造就了一支具有较大规模和较高水平的科技人才队伍，引进了一批海外高层次人才。但是，针对国际国内的形势特别是世界科技发展的趋势，中国人才培养面临严峻挑战，目前，中国科技创新人才的培养与发展存在的问题突出表现在以下三个层面。 1. 总体状况分析 中国科技创新人才培养与发展存在的主要问题具体表现在： （1）科技创新人才规模相对较小。相对于中国人力资源绝对总量而言，中国科技创新人才的相对数量还明显不足。中国经济社会已经进入快速发展的轨道，科技是第一生产力，因此，需要迅速发展和壮大科技队伍。 （2）高层次科技创新人才缺乏。在科技人才队伍中，高层次创新型人才十分短缺。中国科技创新能力在49个主要国家（占世界GDP的92%）中位居第24位，仅处于中等水平；创新能力不足，成为影响中国科技人才队伍建设、制约社会经济发展的瓶颈。在中国科技人才资源中，尤其是能够把握世界科技前沿、做出重大科技创新成果的战略科学家、尖子人才和领军人才尤为匮乏。 （3）科技创新人才流失严重。薪酬福利、工作环境、基础设施以及科研条件与国外发达国家的巨大差距，促使中国的人才外流现象十分严重。中国重点大学一些在该学科内最优秀的学生中60%～70%留学国外，但学成归国的人数却很少。人才的大量外流，不仅浪费了中国投入的巨额教育培训经费，而且这些掌握关键技术，在科、教、研领域能够创造高附加值的知识经济领域的人才一旦流失到国外，将会对中国的科技产业甚至国家安全构成严重威胁。另外，如何引进尖子科技创新人才是中国未来科技创新人才引进工作不得不面临的难题。 （4）自主创新投入不足。高水平的R D投入是一个国家具有较高创新能力的重要保障。中国的R D投入较低，科技创新竞争力与发达国家相比差距明显。 2. 理论研究与成果转化现状分析 国内关于科技创新人才的研究尚处于刚刚起步阶段，由于是一个新兴的研究领域，缺乏成熟的理论和研究方法，研究成果尚处于积累阶段，因此不可避免地存在以下问题。 （1）局限性。相比较于国外的研究，国内关于科技创新人才培养与发展的研究起步较晚。对科技创新人才培养和发展的研究，不论是环境研究，还是对策研究，国内专家学者主要集中在宏观层面，而关于微观层面的研究比较缺乏。一是现有文献关于科技创新人才环境研究主要集中于两个方向――宏观环境和微观环境。宏观环境涉及国家层面、省级行政区域层面和行业层面，研究多集中于农业领域；微观环境涉及组织层面，研究则主要集中于高校。二是在对策研究方面，部分文献一般停留在政府层面进行对策研究，而对企事业单位如何开发和培养科技创新人才，没有进行深入的实证研究，较少提出系统化的具体方案。三是真正有理论依据的定性研究和规范的实证研究较少。 （2）科技创新人才及其研究成果的数量大于质量。由于目前政府、企业和研究机构人力资源的管理机制，尤其是激励机制建设不完善，一些科研人员往往难以专注于科技创新的研究与开发工作，将更多精力关注创新成果的数量而非质量，影响了高水平科研成果的产出。具体表现在：一是国际论文数量虽多但质量不高；二是国际专利产出极少，产业技术国际竞争力处于严重弱势；三是应用型及产业化人才明显少于学术型人才；四是能够把握世界科学前沿、做出重大科技创新成果的尖子人才匮乏。 3. 中国企业科技创新人才培养与发展现状分析 （1）企业尚未成为科技创新人才培养与发展的主体。企业应是科技创新人才培养的主体，但长期以来，高层次的科技创新人才集中于科研机构和高等院校，而企业的研发人才非常少，且专业技术人员占企业全员的比例较低，大多数企业没有建立自己的研发机构。企业专业技术人员中的高层次科技创新人才不仅缺乏，而且流失严重。而企业科技创新人才培养与发展能力的薄弱使企业自主创新能力较差，已成为制约中国经济社会发展的瓶颈。 （2）企业科技创新人才培养与发展存在障碍。企业在创新理念、管理机制、组织结构等方面存在不足，从而阻碍了企业科技创新人才的培养与发展。主要表现在：一是企业创新意识不强。大多数企业缺少对研发和创新足够的重视，自主创新和研发意识较弱，而更多地关注如何扩大市场份额以增加销售收入。二是承担技术新风险的能力低。由于绝大多数企业规模小，资金少，筹资渠道少，生产的产品技术含量低，附加值低，企业承担风险的能力比较低。三是组织机构不健全，缺乏长期战略性规划。中国企业大多不具备长远的发展战略，没有建立推动自主创新的机构和组织，没有制定长期的自主创新规划以及科技创新人才培养计划。四是科技创新人才的选聘、培养、评价以及激励等机制不完善。 四、中国科技创新人才培养与发展对策 1. 理论研究方面 一是国内专家学者应该注重在具体领域（行业和个体组织）和城市的科技创新人才方面进行研究，研究出来的成果应贴近实际，具有实用性。二是注重对科技创新人才微观环境建设的研究。推进企事业单位科研工作站点建设，支持科研成果与企业和社会的对接转移，促进产学研的紧密结合。三是国外对创造性人才的研究形成了各种科技创新人才理论，建立起比较系统的理论体系和研究方法论，还编制了大量测量工具，为研究的客观性、可操作性及可验证性提供了有力手段，值得借鉴学习。四是建设人才交流合作平台，加强学术交流与科研合作。通过人才交流，促进创新人才的相互交流和信息沟通。通过国内外人才合作项目，发展和完善各种形式的科技人才国际化培养模式，鼓励科技创新人才进行广泛的学术交流与科研合作。 2. 公共管理方面 （1）创造科技创新人才发展的有利环境。国家应充分发挥政府的主导作用及市场在科技资源配置中的基础性作用，积极创造科技创新人才发展的有利环境。一是加大科研投入力度，尤其是提高R D的投入强度，促进高层次科技创新人才队伍的建设。二是完善公共人才服务体系的建设，重点建设科技创新公共基础设施、公共技术平台以及科技人才数据库等。三是建立、健全各类人才管理机制，包括科技创新人才的评价、激励、保障机制和其他相关的知识产权保护制度、人才自由流动制度等。 （2）吸引和培养高层次的科技创新人才。一是加强产学研合作。产学研合作是实施科技创新的重要环节和科技创新人才培养的有效途径，政府应鼓励企事业单位与高校、科研机构之间建立多种形式的产学研战略联盟，通过共建科技研发平台、联合实验室、开展合作教育、共同实施重大项目等方式，培养引进高层次的科技创新人才。二是建立、健全市场化的教育培训体系，包括人才服务与培训机构、社会中介培训机构等各类社会教育机构。三是打造科技创新人才引进的绿色通道，建立灵活的人才引进机制，强化人才、智力引进的政策措施。 3. 企业微观管理方面 （1）完善科技创新人才管理体系。一是创新科技人才评价体系，改革传统的人才评价方法。二是建立、健全鼓励科技创新人才创新的分配制度和激励机制，坚持向关键岗位和优秀科技创新人才倾斜的政策。三是在人才培训方面，可以充分利用国家职业教育、高等教育和各种社会技术交流、专家论坛等形式开展培训工作，既要注重培训的内容，又要注重培训的层次，提高员工的知识和技能水平，鼓励和支持员工的创新活动。四是在薪酬福利方面，为员工提供基于工作表现和个人能力发展的薪酬体系，鼓励人才跨部门、跨团队进行广泛参与和广泛合作，以激发创造性。五是在绩效管理方面，以创新能力和工作业绩作为主要衡量标准，进行科技创新人才职称的评聘、成果评奖等。六是为人才制定科学的、个性化的职业生涯发展规划，注重科技创新人才的发展。 （2）创造理想的工作环境。理想的工作环境，可为科技创新人才提供充分发挥创造力和施展才能的空间，不仅可以提高人才的忠诚度，而且可以促进高质量的科技创新成果的产出与转化，进而实现组织的创新与发展。一是满足科技创新人才的需求。科技创新人才追求自我实现，自我管理能力较强，企业应丰富工作内容，增加工作挑战性，不定期地为科技创新型人才提供各种形式的培训。二是营造相互尊重、相互信任、推动创新的工作氛围。企业应淡化领导者角色，引导员工敢想、敢说、敢做，敢于创新，乐于创新，营造良好的工作氛围。三是打造舒适的外在环境。积极打造健康舒适的环境，如舒适的办公室、功能齐全的健身房、弹性工作时间制、不定期的企业活动等。 （3）构建学习型组织。学习型组织具有促进企业员工持续学习、不断提高适应和变革能力的功能。学习型组织强调终身学习、全员学习、全过程学习、团队学习，企业只有通过不断学习，拓展与外界信息交流的深度和广度，才能不断突破极限，实现科技创新。一是以企业文化为载体，倡导组织成员“全员参与”“系统思考”“终身学习”的学习理念。二是建立灵活的扁平式组织结构，促进信息的交流与沟通。三是开发企业内部信息交流系统，促进知识的共享、互动与创新。四是建立和完善奖励学习与创新的激励政策。 中国科技论文:新型光源投影在中国科技馆的应用 【摘 要】投影机的传统光源主要指高强度气体放电的光源，包括超高压汞灯、短弧氙灯和金属卤化物灯。新型光源主要有LED光源和激光光源。经过分析传统光源与新型光源的特点，指出各种光源的优缺点，并根据中国科技馆的实际情况，给出新型光源投影替代传统光源投影的建议。最后指出逐步实现节能、环保、高性价比投影的更换是未来科技馆的发展的趋势。 【关键词】投影；光源；LED；激光；科技馆 投影机是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，光源从经过不到1英寸的显示芯片，到清晰地投射在大屏幕的过程中，显示面积需要放大成千上万倍，因此高亮光源是相当重要的。现阶段，在投影机领域，传统光源包括超高压汞灯、短弧氙灯和金属卤化物灯，新型光源指LED和激光光源。 1 传统光源的特点 传统光源主要是指高强度气体放电光源，包括超高压汞灯、短弧疝灯和金属卤化物灯，它们的发光原理都是一样的：在一个充满高压气体的灯管里使两根相距1毫米左右的电极尖端产生高压放电，从而激发气体产生可见光。 1.1 超高压汞灯 当灯管内的高压气体为汞蒸汽时，这个灯就叫“超高压汞灯”。超高压汞灯具有很高的亮度，汞放电的蒸汽压越高可见光就越丰富，电弧亮度也就越高，超高压汞灯稳定放电时汞蒸汽压强通常要达到104Pa以上，这就要求灯泡在工作时腔体内最少要能承受10MPa以上的气体压力。该灯色温高，对视觉刺激大，但是本身很脆弱，因为它本身受到温度太高，加上现在的技术限制，因此寿命很短，一般正常使用在2000小时左右，且其光衰性很强。由于较高的性价比，超高压汞灯被广泛用于中高档投影机的中高亮度产品中。 1.2 短弧氙灯 当灯管内的高压气体为氙气时，这个灯就叫“短弧氙灯”。短弧氙灯的亮度比超高压汞灯更高，辐射光谱接近日光，最高亮度可达到4万流明，而且亮度衰减性控制良好，随工作电流和工作时间变化较小，但是该灯价格昂贵，而且寿命短只有可达1000小时左右。目前只用于少量高档投影机的高亮度产品中。 1.3 金属卤化物灯 当灯管内的高压气体为金属卤化物时，这个灯就叫“金属卤化物灯”。金属卤素灯，其特点是寿命长，价格便宜，但是亮度的衰减性也很快，一般1000小时衰减50%左右。并且发热量高，对投影机散热系统、工作环境防尘要求也高，不宜做长时间投影使用。目前，主要用于低档品牌的高亮度产品中。 2 新型光源特点 2.1 LED光源 LED光源就是以发光二极管（LED）作为投影机的光源，来代替传统光源，LED光源分为两类，一是以单色的白光LED作为光源；二是以红、绿、蓝三色LED作为光源。 与传统光源相比，节能是LED光源最大的特点，耗电不到传统光源的三分之一。此外又由于LED是冷光源，在工作时产生的热量远远低于传统灯泡光源，大幅降低了光源对投影机的散热要求；全封闭的光学引擎完全杜绝灰尘的进入做到了光路零维护；LED光源具有超长的使用寿命，使投影机更换灯泡的频率降低并减少了后期使用成本了。目前LED投影可以做到十年不用更换灯泡，真正做到零维护。内置的高温隔热膜，外置的真空散热，再加上两级温控保护可以使LED投影工作时间长达十年，是传统光源寿命的10倍～20倍。 目前LED光源已逐渐成熟，并在逐步进入了平常百姓人的家中，但其使用成本还是偏高且光源亮度不足。近年来，由于世界各大投影生产商对LED光源的日益重视，纷份加大LED光源的改进力度，使其性能不断在改进中提升。经过对LED光源的改进，如今其已经具有了更好的发光率和发光角度以及更高的单色发光性能，但目前亮度也只可以达到3000流明，然而这个亮度已经可以满足很多要求不高场合的使用需求了。而且根据LED光源具有超低的光衰，行业标准表明1000小时光衰为0，3000小时光衰为1%，10000小时光衰仅为3%，这显然也为LED光源长期使用效果提供了保障。 2.2 激光光源 激光光源就是以由全固态激光器产生的激光作为投影机光源，从而代替传统光源，激光光源也分为两类，一是以单色激光为光源；二是以红、绿、蓝三色激光作为光源。 激光显示技术是最新一代显示技术，是近几年来才新兴的技术。激光作为投影光源最显著的优势就是亮度高和使用寿命长，使得人们不断加大对该光源在投影领域地不断开发与利用。另外激光的色域、色彩和饱和度等各方面的出色表现都在传统电视之上。超低的售后维护成本，超低的光衰，使得激光光源有取代传统光源的趋势，目前生产商对激光投影光源的设计寿命已达10年之久。 但受限于美国国家标准学会、食品管理局、药品管理以及欧盟相关标准：民用激光器不能超过1mW，工业用激光器不能超过5mW，因此所有在售的激光投影机的亮度不可能超过5000流明，但作为最有前途的新兴光源，各大厂商（如BARCO、爱普生、科视、NEC、SONY等）都在进一步试验高亮度的激光投影机，目前最高亮度已经达到了72000流明。此外作为新型光源的投影，激光光源的投影目前的价格较高，尤其是高亮度的投影，加之体积很大，目前还不能被广泛地应用在生活中。 3 中国科技馆新型光源投影的应用 中国科技馆新馆建成于2009年，展厅内现有投影机180余台，且投影种类众多，但大多采用高汞灯灯泡，给展品维护带来了很大的难度。平日馆内展厅观众较多、温度较高、灰尘很大，投影仪在这样恶劣的环境下每天运行近八个小时，使投影机与投影灯泡的寿命大幅降低。而且经过多年使用，很多投影效果已经明显不能达到当初设计要求而影响到了展品展示效果，使展品完好率下降，影响观众参观效果。随着投影机老化程度不断加大，投影机的日常维护消耗也在逐年增加。 鉴于此情况，根据对中国科技馆内投影机的实际使用情况和对展品维护标准的不断探索研究，暂时由不同的亮度需求可以将中国科技馆的投影分为三类，低于3000流明，5000流明左右和10000流明及以上的。 根据LED和激光投影的特点，目前可以用LED投影取代低于3000流明的小型投影机；将5000流明左右的用激光投影替换；由于目前高流明的激光投影价格十分昂贵，10000流明及以上的仍采用目前流行的传统灯源的高亮度工程机。 2014年，中国科技馆已经将部分影响投影效果的低亮度投影更换为LED投影，经过一段时间的运行表明，LED投影完全可以满足低亮度投影的要求。由于激光投影价格较贵，只更换了一台激光投影来替换中高亮度的投影，也达到了相当好的效果。像这样采用高性价比的主流投影机，逐步淘汰那些陈旧过时且不环保的机器，将是未来科技馆发展的大趋势。 4 结语 目前新型光源投影机仍有亟需改进的技术，各大投影生产商仍在不断地加大对新型光源投影机的研究投入。经过近几年的高速发展，越来越多的新型光源已经逐渐出现在了人们的生活中，相信在不久的未来，新型光源的投影机会更加稳定、成熟。 中国科技论文:中国科技期刊的品牌意识与品牌战略 摘 要：根据我国科技期刊的实际情况，笔者论述了科技期刊品牌的基本概念及现实意义。讨论了创立科技期刊品牌的条件以及实现科技期刊品牌的具体途径，并从建立健全编辑部的规章制度，筹建国际化的编辑委员会，注重塑造期刊品牌的形象，构建高素质的编辑队伍，增加期刊选题组稿的力度，搭建期刊网络现代化平台等方面探讨了创建科技期刊品牌战略的基本对策。笔者强调，在市场竞争意识日益强烈的今天，办刊人员应树立起强烈的期刊品牌意识，把准期刊定位，突出办刊特色，转变观念，与时俱进，使科技期刊得到持续发展，从而打造中国科技期刊的品牌形象。 关键词：科技期刊;品牌意识;编辑素质;品牌战略 科技期刊常常能够显示一个国家科学技术总体发展水平，是开展对外科技交流的重要载体。伴随着科学技术水平的提高，我国也逐渐成为科技论文产出大国，我国每年出版发表的科技论文总量居世界第二，形成了具有一定数量和规模、门类比较齐全、涵盖各个学科、基本能满足科技人员成果发表和学术交流的科技期刊体系。尽管我国科技期刊数量不少，然而国际知名品牌科技期刊并不多，我国科技期刊的全球传播力和国际影响力与国际高水平期刊相比仍有很大的差距，这与我国的国际地位、综合国力和科学技术研究实力极不相称。因此，探索中国品牌科技期刊的发展道路，打造中国的品牌科技期刊，促进中国科学技术的发展，是中国科技界及期刊界的历史责任。 一、树立科技期刊的品牌意识 科技期刊是进行知识传播、推广科研成果、探讨学术观点的重要平台。随着国家对期刊管理体制的逐步完善，国内外科技期刊的品牌化竞争日趋激烈，因此，树立科技期刊品牌意识是期刊在市场竞争中获胜的基础，打造品牌期刊已成为科技期刊发展的必然选择。21世纪以来，品牌意识已开始自觉或不自觉地融入到了中国科技期刊的变革行列之中。在知识经济时代，我国科技期刊要求生存、求发展，必须创立自己的强势品牌。期刊品牌是科技期刊发展的无形资源，是衡量科技期刊竞争力强弱的一个重要标志。在科技期刊竞争已达到白热化的今天，谁拥有了品牌期刊，谁就能取得更大的发展。打造品牌期刊是科技期刊发展的最好对策，否则，科技期刊就很难在期刊市场中立足和发展。因此，加强科技期刊的品牌建设，对科技期刊的发展具有重要的现实意义。办刊人员应树立品牌竞争意识和品牌战略意识，积极挖掘各方资源，吸引并留住作者及读者，在广大读者心目中牢固树立起期刊的品牌形象。 二、期刊品牌的基本概念与现实意义 基本概念：期刊的品牌是指期刊的办刊宗旨和期刊定位、创意策划和特色风格、学术地位和公众形象等多方面的抽象和概括。品牌期刊在本行业具有较强的学术影响力， 被本行业的专家学者广泛认可[1～3]。品牌期刊的价值是一种无形的巨大资产。品牌期刊对于期刊的未来发展有着十分巨大的促进作用。 现实意义：在文化体制改革不断深入、市场竞争日益激烈的今天，品牌经营正成为学术期刊在竞争中获胜的重要法宝。品牌科技期刊主要表现为整体形象的标识性、文化内蕴的先进性、读者群体的专一性、同类科技期刊的统领性和开发经营的增值性。因此，加快实现科技期刊品牌战略对于期刊的发展具有深远的现实意义。 三、科技期刊的品牌战略 一个科技期刊能否成为品牌期刊是长期以来该期刊的学术质量、期刊影响力、受众认可度等诸多因素凝聚和积累的结果。科技期刊品牌对科技期刊持续发展起着举足轻重的作用，因此，办刊人员必须十分重视期刊的品牌发展，笔者将从六个方面论述实施科技期刊品牌战略的基本对策[4-7]。 （一）建立健全完善的规章制度 科技期刊的品牌地位竞争日趋激烈，因而创建先进的期刊管理制度势在必行。完善的编辑部规章制度和规范的编辑出版程序不仅是创建品牌期刊的的重要保证，也是提高工作效率的有效措施。因此，建立和完善科技期刊管理体制和运行机制是保证科技期刊质量，树立期刊品牌的重要环节。期刊社或编辑部应当按照岗位工作性质和编辑业务特点，建立一套科学公正、合理有序的编辑出版管理制度，分工到位、职责明确，保证整个编辑出版工作井然有序，使科技期刊的发展步入良性轨道。 在期刊日趋国际化的形势下，积极组建一支国际化的期刊编辑委员会队伍是十分必要的。一定要把那些国内外在本行业有影响力的专家、学者吸引到编辑委员会里来，他们是影响期刊发展和期刊品牌建设的重要因素。这些专家、学者专业知识背景深厚，见多识广，具有敏锐的科学观察能力，他们对期刊办刊宗旨及期刊组稿理念、期刊市场定位及期刊发展战略会提出切实可行的合理化建议。例如，《西北地质》编辑部在第五届编辑委员会的换届改选工作中，经过与国内外专家、学者的及时沟通，补充了不同专业的学科带头人、院士及国际编委，同时充分发挥了《西北地质》编辑委员会的作用，极大地提高了《西北地质》的学术影响力和广泛知名度。 （三）注重塑造期刊品牌的形象 期刊品牌的形象是读者、作者对品牌期刊的基本印象和总体感觉，这种感觉能在本领域专家学者中迅速形成期刊识别印记[8]。期刊品牌形象的塑造总体要具有简洁性和统一性，在视觉上应当简洁生动、易于识别。其次这些视觉形象应当具有统一稳定的特点，期刊品牌形象长期就会在读者、作者及其他科技人员心目中形成固定形象识别印记， 从而使期刊得到本领域的专家和学者、读者和作者的认可。 科技期刊要成为品牌期刊，人才战略是期刊品牌建设中的重要环节，优秀的期刊管理人才、专题策划人才、编辑出版人才可以使期刊的学术水平和外界声誉不断提高。随着学科领域的不断延伸和相互交叉，编辑人员只有具备了深厚的编辑业务知识、宽广的科学研究视野、扎实的文字语言功底、熟练的现代信息技术、良好的外语表达能力，才能向读者呈现出编排规范标准、具有科学价值的高水平科技论文。品牌期刊的编辑应当具有一种较强的期刊品牌意识，无私奉献精神和终身奋斗的思想品格。构建一支高素质的编辑队伍，对于创建品牌期刊便具备了十分巨大的潜能。 （五）增加期刊选题组稿的力度 提高论文质量是创造品牌期刊的关键，编辑一定要关注行业热点问题。专家学者和青年才俊所撰写的稿件具有一定的理论深度和较高的科学价值，他们的稿件将有助于提高科技期刊的学术质量。因而编辑部应有计划、有重点地进行选题组稿，聘请某一专业领域权威性的专家撰写稿件，让那些真正代表学术水平的稿件在第一时间发表。编辑人员必须及时掌握本学科的学术动态，站在学科发展的前沿进行选题策划。 （六）搭建期刊网络现代化平台 随着数字化时代的来临，互联网为科技期刊的发展提供了保证。期刊网络现代化既有利于期刊的广泛传播，充分展示期刊的品牌形象，又提升了期刊的学术影响力。期刊网站可以发挥办公自动化的优势，完成期刊的基本信息以及目次、摘要、全文等内容的在线，一些重要的文章在网站上能够很快地与读者见面;建立期刊办公自动化系统，如在线投稿、在线审稿、在线查稿、在线编辑;建立读者与作者互动机制，加强编者与读者的网上交流，为读者和作者提供优质服务。内容丰富和构建完善的期刊网站，既可提高期刊的品牌影响力，又可获得广泛的社会认知度。 （七）注重科技论文的质量审查 期刊刊载的科技论文学术水平高低与专家审稿环节有极大的关系，一般来讲，编辑部都实行两审制度，同时选两位本学科的专家从不同角度对论文进行审查。编辑要认真阅读专家的审查意见，结合编辑的审读将退修意见准确地传达给作者，当作者修改好论文返回编辑部，编辑一定要认真审读，修改不到位的论文退回再行修改。论文审改过程一定不能省略，只有紧紧抠住审改的每个环节，才能使论文质量达到一个较高的水平。 （八）加强同行间的相互交流 科技期刊的办刊人员特别是责任编辑要加强继续教育学习，在学习的过程中，注意与同行进行相互交流。积极参加各种学术研讨会，扩展视野，提高学术水平。编辑人员如果不走向各种科研活动的第一线，那么学术思维也就逐渐枯竭，就无法抓住好的稿件。经常到相关的编辑部学习交流，可以开阔思路，促进办刊理念。积极主动与专家学者交谈，可以活跃学术思想，提高科学认知的敏感度，更有利于创办品牌期刊。 四、结 语 科技期刊的品牌建设是一个长期的过程，中国科技期刊的办刊人员应当树立品牌意识，充分利用专家学者和编辑人才，借鉴国内外期刊编辑出版的成功经验，从品牌战略的角度出发，建立健全完善的规章制度，筹建国际化的编辑委员会，注重塑造期刊品牌的形象，构建高素质的编辑队伍，增加期刊选题组稿的力度，搭建期刊网络现代化平台，打造中国科技期刊品牌。相信在不久的将来，中国期刊业的发展将更具活力，中国的科技期刊将会以崭新的品牌形象及较高的国际知名度出现在国际出版业的舞台上。 中国科技论文:中国科技标准与国际标准的差距 摘 要：众所周知，美国已经是一个典型的创新型国家，而中国的目标是未来建设一个创新型国家。两个国家目前在创新型国家建设方面的差距到底有多大？这些差距到底与社会制度有没有关系？这些差距能不能弥补？需要多少年才能建成？等等，这些问题都需要我们回答。研究认为，中美两个国家在创新型国家建设方面确实存在很大的差距，但是这些差距并不是因为社会制度的原因造成的，在很大的程度上是由于我们“缺乏系统作为”造成的。只要我们找到付出艰辛努力的具体办法，我们一定能够赶上。 关键词：WBS 科技创新 技术成熟度 1、引言 上个世纪五十年代，美国大量的科技投入产出效果不佳，特别是美国军方科技投入饱受“拖降涨”之苦。美国军方就开始以科研项目为对象，研究如何管理才能控制投入产出。经过十多年努力，在1975年，美军正式颁布了一个标准，即MIL-STD-881A（防务装备项目工作分解结构）。这个标准出自军方，后来演变为欧美商业领域全部采用。 2、创新型国家的目标与现实差距 科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，必须摆在国家发展全局的核心位置。要坚持走中国特色自主创新道路，以全球视野谋划和推动创新，提高原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力，更加注重协同创新。 中国大多数的企业研发费用占主营业务收入的比重比外国企业低，国有企业比其他所有制企业低。为什么企业不愿意投？他们最担心的是研发经费投入打了水漂。企业研发投入增长的动力机制是：已有的科研投入，其产出为企业带来了现实的回报，让企业感到不一定每次都能成功，但总体上产出大于投入，就会形成良性循环，企业才会继续提高投入。 现在的问题是，绝大多数企业一是不放心这笔钱投给自己的研发中心，二是不放心这笔钱投给研究机构，三是不放心这笔钱投给大学。因为他们过去“搞”出来的科研成果距离生产力尚有很大的距离，科研经费花了，除了“纸面上的科研成果”，实用的生产技术还是需要从外国引进。关键问题的“死结”在于必须解决每个科技人员“投入产出的效率”问题，拿出真正能解决实际生产技术问题的科研成果来，树立起科研人员和科技界的口碑和声誉，才能提升企业投入的热情和信心。 3、国家标准与国际标准的差距 中国的国家创新体系，在将力量变为做功的能力方面，与世界的差距比较大。在美国国会图书馆公布的《中国的航天计划：中美合作的多种选择》中：美国扩大与中国的合作，可以减少两国在太空目标上存在的相互猜疑和不信任，避免制定具有威胁性的计划。同时可以保持中国对美国技术的依赖，同时了解中国技术的性能和进程，使美国能够在两国关系中具有掌控力。可以利用中国目前的经济实力，节约美国航天任务的成本。这段话的核心意思是：别看中国正在研究该项目，出钱出力，但距离真正推动生产力发展尚有距离。真的形成生产力，美国人就降价。 中国的国家创新体系，在将做功变为功率的能力方面，与世界的差距很大。一个日本学者讲：中国的技术人员只向尖端技术挑战，对生产技术漠不关心。他们有很强的技术开发能力，但不能用到生产中去。大量生产廉价优质产品的技术水平之低，令人意外，这是中国落后的最大原因。 中国的国家创新体系，在将功率变为效率的能力方面，与世界的差距很大。一个美国的同行专家讲：在同样的器件水平和仪器设备的前提下，你们研制出来的雷达与我们研制出来的雷达MTBF相差一个数量级。我很不服气地问为什么？他说：你们一部雷达的参研人员需要30个，我们最多需要15个。这就是根本原因。最后我才知道，他们用工作分解结构WBS这个国家标准衡量每一个参研人员的WBE的TRL，而我们只知道增加人员。 4、科技评价的基础标准 4.1、WBS 对于一个科研项目来说，在其研制的过程中，将所要完成的工作自上而下逐级分解所形成的一个层次结构体系叫工作分解结构。一般由图或表两种表示方式。该工作分解结构纵向自上而下按层次划分，横向从左到右依次由若干个工作分解单元组成。工作分解结构管理所有的工作分解单元，需准确提供每一个工作分解单元的时空位置；与科研项目相伴生的，并贯穿于科研项目的全寿命周期。 4.2、EVM 把实际完成的工作的价值与实际发生的成本关联起来，从而确定已经花去的那部分经费的效用和收益。获得价值管理是一种控制“成本和进度”这两个要素的有效办法。任何有价值的评价方法都有其局限性。获得价值管理（EVM）的局限性主要表现两点：一是适用性。对于技术风险小的工程项目非常适用，对于技术风险大的研制项目不太适用。二是线性假设。EVM在核算的过程中全部采用线性假设。这使EVM容易应用，但没有考虑不同价值的权重，也没有考虑活动顺序。 4.3、TRL 技术就绪水平，对于工作分解单元来说，在其研制过程中，将其从思想火花到货架产品的全过程分为九个台阶。这九个台阶基本能够代表这个工作分解单元的技术就绪水平。每一个工作分解单元的成熟状态都应该由一个TRL来表述。TRL是根据所在专业通用模型结合本项目的实际情况建立的。工作分解单元应该属于专业领域，不同专业领域具有不同的TRL表述模版。 5、结论 坚持走中国特色自主创新道路，以全球视野谋划和推动创新，提高原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力，更加注重协同创新。完善科技创新评价标准、激励机制、转化机制。实施知识产权战略，加强知识产权保护。促进创新资源高效配置和综合集成，把全社会智慧和力量凝聚到创新发展上来。

自动控制理论论文:基于控制系统分析的自动控制理论课程建设及实践 [摘要]自动控制理论课是电类专业的基础课程，在课程设置和学生培养中占有重要地位。利用控制理论基本思想，指导该课程的建设过程，分析了教学过程的系统构成特性、制约因素及相应的解决方法。通过多年的教学实践，取得了较好的教学效果。 [关键词]自动控制理论；系统分析；反馈；课程建设 0　引言 深化教学改革，提高教学质量，强化素质教育是当前高等学校教改的重要主题，而更重要的是教育思维模式的更新与变革。 所谓“教有法无定法”，但每位肩负“传道、授业、解惑”职责的教师都希望收到事半功倍的效果。在专业课自动控制理论多年的教学工作中，笔者也在不断理解社会发展变革对其的新要求，调整具体的授课思路与方法，摸索新的教学策略。本文将控制理论恰当地应用到自动控制理论教学之中，采取反馈控制手段，在教学实践中，有效地提高教学质量。 1　课程特点及控制系统结构 自动控制理论课程是电气类、机电类专业的一门理论性很强的专业基础课，在学生培养过程中占有重要的地位，一般都在大学三年级第一学期或第二学期开设。这门课有其自身的特点，如知识系统连接较为紧密、计算性强、作图方法多；课程中知识点多且抽象，而且对数学基础要求较高，涉及到的数学知识包括高等数学、线性代数、积分变换、复变函数等；与工程实际联系较为紧密。在教学中必须要遵循由浅入深、从易到难的规律，对先修课程应有一定程度的理解，并在此基础上以系统的、整体的观念实施教学。 控制系统按照有无反馈可分为开环系统和闭环系统。开环系统输出量对系统的控制量不产生影响，即信息单向流动；而闭环系统中，不仅存在着输入对输出的前向控制作用，输出同时对输入产生反向的影响，即在系统中，信息形成双向闭合回路。反馈控制是一切闭合系统自动控制的精要所在，任何系统只有根据反馈信息才能比较、纠正和调整它发出的控制量，从而实现对被控对象的有效控制，达到预期的目的。 在教学过程中，教师与学生之间的“教”与“学”的过程显然不能用单向信息传递来描述，否则授课与教育的过程变成了被动的接受过程。而一直强调的互动与调研正是信息的双向交流，也就是反馈控制的应用。如何正确地应用反馈控制理论，合理地设置反馈环节和控制环节，以提高课堂效率、提升教学质量，正是要讨论的问题。 2　课程建设中的系统结构分析与对策 下面结合控制系统的一般分析与设计过程和自动控制理论的教学实践来分析教学的各个环节，运用控制理论制定对策，指导教学过程。 2.1　被控对象分析和目标制定 控制系统设计首先是要掌握被控对象的特点，抓住主要矛盾，进而制定明确而又实际的控制目标。过低的目标失去了控制调节的意义，过高的目标又会增加控制成本。作为授课教师，面对的研究对象是自动控制理论课程和学生(称为基本被控对象)，目标是合理地利用课上及课余时间让学生在短时间内掌握基础知识，提高应用能力；而作为教学管理者，其研究对象是包括教师和基本控制对象在内的广义被控对象，目标是排除多方面干扰的影响，适应社会发展的需要，合理利用教学资源，培养具有较强竞争力的学生，同时打造具有鲜明特色的专业课程。 由于课程开设在公共基础课之后，大多学生在先修课程中习惯了定量化、精确化的分析方法，而疏于用物理概念进行系统定性分析，特别是如何针对实际系统存在的问题，采取相应的分析和设计更是他们在学习方法上的薄弱之处。自动控制理论课程定性分析与图示解释较多，在传统的教学过程中，一般都是按照教材的自然顺序按部就班地进行讲解，并且课堂授课中，教师需在黑板上做大量的数学分析推导，绘制大量的曲线，因此课堂教学往往是索然无味的公式推导、定理证明和手工绘图。在实验教学环节中验证型实验多，设计型实验少，甚至存在“一键式”实验，这样难以锻炼学生的设计能力，对于学生自学能力的培养、设计能力的开发都存在着极大的阻碍作用。 对授课具体内容而言，自动控制理论主要研究的负反馈系统，包括系统的分析和设计两大方面，理论知识学习的目的是系统设计，而系统分析是设计的基础。分析与设计都是围绕稳定性、快速性和准确性三方面展开。分析方法主要是时域分析法、根轨迹法和频域分析法，分别从时域、复域、频域等不同的角度分析同一个控制系统，但最终归结于时域性能分析。 由此就清楚地勾勒出研究对象的轮廓，在这个基本轮廓之下展开教学，根据课程、学生及教师的特点，抓住了课程的关键，用统一的思想将课程内容融会贯通，教、学、辅联成一体，有助于学生加深对学习目的的认识，掌握知识体系，提高学习效率，同时也有利于管理者从整体上把握课程建设。这正是控制理论系绕性观点的体现。 2.2　反馈环节设置 反馈是控制理论的基础和精要所在，任何系统只有通过反馈信息，与预先设计的目标进行比较，利用二者形成的偏差不断调整，才能产生有效的控制，形成一个信息传递的闭合回路。没有反馈信息的非闭合回路或者反馈信息过于粗糙甚至错误的闭环系统，都不可能实现预期控制。 在教学实践中，反馈监测点的设置和反馈信息的提取与处理应遵循点面结合的原则，即既要考虑与多个控制目标(学生培养、教师队伍、课程建设)相关的评价指标的设计，又要兼顾评价、反馈量提取的可行性，同时要重点关注制约控制效果的关键点，并在反馈信息综合中加以不同权重。对于反馈信息的获取主要通过3个方面，如图1所示，并形成三环反馈控制，及时调整教学中出现的各种偏颇。 内环反馈信息来源于课堂教学。教师在充分备课、清晰讲解的基础上，加强和学生的互动与交流，收集学生对该课程的反馈信息，及时对课程教学进行调整。课堂学生反应最能直接地体现教学效果，可以通过观察学生的目光、给出适当的提问、采取启发式与联想式讲解、提供一定的讨论和练习等不同方式来收集学生的反馈信息。根据控制理论，内环反馈控制对于系统的调节最为直接，因此授课教师应采取多种手段，激发学生的学习兴趣和参与意识，给学生创造一个相对轻松的心理环境，以便更多地获取真实反馈信息，使课堂信息由单向传递变成双向传递，形成闭环调节，提高课堂效率。中环反馈信息来源于学生定期的网上评教和教学督导意见。发挥网络平台作用，通过设置学生信息反馈平台和网上评教系统，鼓励学生将自己在学习过程中遇到的问题、对各个教学环节的意见和建议反馈给教研室或者教师本人。同时结合教学督导的意见，对授课过程加以优化。外环反馈信息来源于最终的考试成绩以及课程结束后的教学研讨。尽管考试成绩不能说明一切问题，但通过考试过程及试卷分析，可以发现学生在学习该课程中存在的共性问题；通过教学形势分析和教学方法研讨可以掌握社会知识需求，同时达到取长补短的目的。 2.3　干扰分析 控制系统中，干扰不可避免，并且直接影响控制效果，因此干扰抑制问题是控制系统分析的一个重要内容。在控制理论中通常可以采用预测和补偿的方法削弱其对输出的影响。在这里，需首先分析干扰及不确定因素的产生。在该系统中，人(教师、学生、管理者)是主要的系统组成部分，个人的差异性，必然导致信息传递过程中的不确定性。如，学生基础知识、教师知识结构与研究兴趣、反馈信息的客观表现、管理决策的执行差异等等都是客观存在且随机变化的。应重点关注整体的不确定，并做好相应的“补偿”准备。首先了解学生预备知识的掌握情况，是否需要补偿。课程中涉及到的数学知识很多，如积分变换、拉普拉斯变换、复变函数等等，但所需知识点相对较孤立，因此可以利用较短时间进行“突击培训”。实践证明，适当的“基础知识补偿法”对于课程重点、难点的讲解具有良好的辅助作用，教师和学生都减轻了压力；其次是课堂干扰补偿。课堂上的互动是必要的，既可以调节课堂气氛，又有利于信息的双向沟通。但不能以点带面，让片面的反馈信息占据主导地位。课堂上提问式讲解，教师总是希望得到正确的回应，但不可将个别回应作为学生全面掌握知识的反馈信息。因此要剔除这种期待已久的“特殊喜讯”，注意观察大部分学生的反应和课堂情绪，排除干扰；第三是排除评价干扰。来自学生、督导、同行等方面的评价是系统中重要的反馈信息，为避免个别的不公正评价，需设置信息过滤机制，过滤掉带个人感情成分的“奇异值”，对来自不同方面的反馈信息加权处理。当然这个过程应以学生反馈信息为主，其他方面反馈为辅；最后是执行干扰补偿。在一个完整的教学计划执行过程中，教师是策划者和执行者。但教师水平、教学经验甚至责任心的差异，都可视为一种干扰，都可能影响教学效果。因此适当的教学示范课、教学基本功训练、定期的教研组讨论、教学方法交流都是必要的补偿方法。 2.4　控制调节制定 控制调节主要考虑两方面：一是教师的作用，二是教学管理者的作用。 教师方面。强调信息的双向流动，要达到学生掌握教师传授的知识、方法这一目的，因此教师应该成为驾驭课堂、掌控知识的角色。授课教师要精心设计每堂课，特别是绪论的讲解。作为控制论的入门课程，必须要让学生在首次接触课程的同时，将一个异常开阔的视野展示在他们面前，而不是让其产生这仅仅是公式推导、纯粹理论堆积的错觉，进而刺激学生求知、探索的兴趣和激情。鲜活生动的应用实例，具体的视频展示是冲击和震撼学生这种发散思维的最好手段。需要摒弃传统教学中发展历史的简单罗列，取而代之的是声情并茂的图文、视频展示，既融入了大量专业信息，又激发学生的兴趣，取得了事半功倍的效果。此外，通过适当的教学经验交流、教学方法讨论，使每位任课教师在熟知教学内容的基础上，培养教师运用适当方法，调控课堂气氛，激发学生热情的课堂应变能力。 管理者方面。教学管理者除关心教学效果外，更要关心如何打造一门精品课程，如何培养一支精干队伍。因此其调控行为相对要宏观，在控制理论课程建设过程中，主要从以下几方面着手调控。 1)教学实验环境改善。作为重要辅助手段的实验教学在课程建设中作用不容忽视，除了更新实验设备之外，更注重实验内容的更新。通过增加开放性实验、设计型实验、自主开发型实验，开阔学生视野，锻炼实践能力。 2)教学计划适时调整。尽管目前学时压缩是个大的趋势，控制理论课程同样受到影响，但对于基础内容、经典方法的学时不能压缩。通过更新教学内容、编写适合自己专业的特色教材，合理使用多媒体教学手段，使教师和学生在教与学的过程中都做到得心应手。 3)建立一定的奖惩激励机制。结合学生评教、教学督导及教研室评价，对课程综合打分，并对教学成绩突出的教师给予一定的物质和精神奖励措施，激发教师的教学投入热情，营造积极向上的竞争气氛。 3　结束语 在多年自动控制理论教学实践中，笔者对“控制理论”学以致用，在充分分析课程特点、考察教学过程的基础上，利用控制理论基本思想，发挥专业优势，分别针对目标制定、反馈设置、干扰抑制、控制手段等方面找到教学活动的对应环节，摸索出适合电类、机电类专业学生学习的教学方法。同时，对其他课程体系建设具有一定的借鉴作用。 自动控制理论论文:自动控制理论有效教学方法探索与实践 摘 要：自动控制理论课程涉及自动控制系统分析与设计的基本理论和基本方法，其特点是概念抽象、术语多、数学成分大、工程实践性强，要求该课程在教学方法上进行探索。研究并探索了该课程基于认识论和方法论的有效教学方法，经过近几年的探索与实践，教学效果良好，可为提高该课程的教学质量和进行有效的课堂教学提供参考。 关键词：自动控制理论；有效教学；探索与实践 自动控制理论课程是支撑我校导航、制导与控制国家重点学科的主干课程，自1959年起即为测控工程专业学员开设，目前已面向全院本科学员，是全院性的专业基础课，选用胡寿松教授主编的《自动控制原理(第五版)》教材。 自动控制理论课程综合性强、知识覆盖面广、基本概念和术语多，数学推导多。它不仅要求学生有扎实的高等数学、工程数学、复变函数、模拟电路、电工技术等课程基础知识，而且还要有较强的计算能力和工程素养。特别是随着控制技术的迅速发展，课程内容不断丰富充实(教材的第一至六章和第八章)，讲授对象也日渐广泛，而课程学时却一再压缩(课内60学时)，要求也越来越高，并且所选用教材的内容特点往往使学生因缺乏工程实践，缺乏对实际控制系统的感性认识而感到内容比较抽象，知识点分散、公式多、推导多，进而影响学习效果。总之，课程标准和教材内容的特点让学员感到难学，教员感到难教。该课程的改革和建设是全面提高专业课教学质量的基础，促进学科发展的关键。为提高教学效果，促进“指技合一”复合型军事人才培养，我们对该课程的有效教学方法进行了探索实践。 1 基于认识论和方法论的教学方法探索 1.1 从定性到定量、再到定性的分析思路 人类认识自然、了解自然，总是遵循从定性到定量、再到定性的这一规律，这种过程也是认识论所倡导的规律。自动控制理论课程的目的是让学员掌握控制的基本概念，并能够对实际的控制系统进行分析、设计。理解控制的概念比较容易，但要实施恰当的控制则比较难。在课程教学过程中，我们经常强调从定性到定量、再到定性的这一认识过程，帮助学员掌握整个课程的分析、学习思路，从总体上把握教材的内容，取得了较好的效果。 例如，对于一般自动控制系统的控制原理分析是定性分析，但是光知道自动控制的基本概念和原理是远远不够的，一个实际的系统要能够进行工作，必须对它进行定量分析，也就是要分析其稳定性、准确性和快速性指标。为了达到定量分析的目的，必须对系统建立模型，这个模型就是数学模型，包括微分方程、传递函数、结构图和频率特性，正好是教材第二章和第五章的内容。数学模型是实施定量分析的基础，有了模型并能够对其进行求解(拉普拉斯变换和反变换)的基础上，我们就能够对系统进行定量的认识。例如对快速性的认识，是通过对一阶系统和二阶系统的性能分析来建立起动态性能指标；对于稳定性的认识是通过线性系统稳定的充要条件和劳斯—赫尔维茨判据、奈氏判据、对数频率域稳定判据来进行的；对于准确性的认识是通过终值定理和静态(动态)误差系数法求稳态误差来进行的。 学员在学习过程中，喜欢对系统进行定量分析。因为定量分析有公式，计算简单，容易得出结果；而定性的结论，多属定量分析的结果、文字性结论以及相关的描述性结论。为此，我们在教学过程中强调，定量分析比较容易，难的是从定量分析上升到定性的结论和定性分析上去，也就是对这些定量的公式、结果的分析。例如，稳定性与参数之间的定性的关系；动态性能指标与系统参数之间的变化关系；稳态误差随系统参数变化如何变化；稳定性、稳态误差和动态性能指标与系统参数变化之间的关系；高阶系统增加闭环零点和闭环极点对系统有什么影响等。 1.2 从开环系统分析闭环性能的策略 控制的核心思想是反馈，反馈就可使一般的开环系统变成闭环系统。因此，系统的开环与闭环之间存在紧密的联系，一般来说，开环系统容易分析和理解，也容易获得其数学模型，因为开环系统一般是由各种典型环节组成的，可以很方便地求得开环系统的零点和极点。因此，为了分析系统的闭环性能，常常从开环系统传递函数、开环性能出发来研究和分析。 例如，为了分析闭环系统的稳定性，劳斯判据需要知道闭环特征方程，而闭环特征方程正好是1+Gk(s)=0，其中Gk(S)就是系统的开环传递函数；而用奈氏判据直接通过开环幅相特性曲线Gk(jw)就可判别系统的闭环稳定性，也是从开环传递函数出发的。分析系统的稳态误差时，对于型如tm或其线性组合的输入来说，可直接通过对开环传递函数的型别v和开环增益k来得到静态误差系数从而算出稳态误差。绘制根轨迹时，由1+Gk(s)=0可推导出根轨迹方程，最终可直接采用开环传递函数Gk(s)来绘制闭环根轨迹，并根据闭环根轨迹分析系统的动态性能、稳态性能、稳定性等信息。 从开环系统分析闭环性能的策略可以帮助学员掌握各种分析方法的出发基点和分析目的。由于自动控制理论课程概念、术语多，从什么条件出发分析系统的什么性能在学员学习过程中经常引起混淆，往往课程教学已经结束了，学员还不知道用什么传递函数来绘制什么(开环、闭环)系统的根轨迹，用什么传递函数来计算(开环、闭环)系统的稳态误差。诸如此类，不一而足。 1.3 从对控制系统的要求出发整体把握教学内容 自动控制理论课程内容繁杂，基本概念、定义、术语、公式多，学员难以从整体上把握课程的全貌，难以建立课程知识体系之间的内在联系，大部分学员只有靠机械记忆来掌握课程内容。在教学过程中，我们通过从控制系统的一般要求出发，将课程体系有机联系起来，收到较好的效果。 对自动控制系统的一般要求是“稳、准、快”，因此对控制系统进行分析就是对这三个字进行分析，即分析系统的稳定性、准确性(稳态误差)和快速性(动态性能指标)。首先要求知道它们的准确含义，其次要采用合适的分析方法。分析方法最直观的是时域分析法(第三章)；其次是在系统参数发生变化的时候，系统的性能如何变化，可采用根轨迹法进行分析(第四章)；除此之外，如果系统的输入是正弦波，对系统的分析可采用频域法进行(第五章)；如果系统的性能不符合要求，则必须对系统进行校正(第六章)。 当然，对于每一种分析方法，其分析特点和目的也不一样。时域分析可提供时域指标的全部信息；根轨迹法分析具有时域分析的特点，但它可以提供系统参数发生变化时的闭环系统的根的分布情况，从而可以分析系统的时域指标；而频域分析由于方法的特点，可以分析系统的稳定性和稳定裕度，但不能提供直观的时域指标。 1.4 线性叠加的思想 自动控制理论讲授的主要是经典控制理论，研究对象是线性定常系统，其主要特性是叠加性和均匀性。在系统分析过程中，经常采用的策略是叠加。从一般的多输入产生的输出是采用叠加原理，到开环对数幅相特性曲线的绘制也是将幅频特性相乘变成对数幅频特性的相加从而简化运算。对系统进行校正的时候，串联校正采用的是线性叠加，而反馈校正不具有叠加性，但通过进行一定的简化，最后进行反馈校正进行设计时，也是通过近似的线性叠加的办法。因此，叠加的思想在课程中运用得相当普遍。 2 教学实践体会与教学效果 2.1 多从工程的角度进行教学 自动控制的基础是微分方程的求解，但精确求解微分方程却不是本门课程的重点。自动控制理论是从工程实践中发展并提炼出来的。因此，虽然求解微分方程具有逻辑严密性和精确性，但数学特性却不是该课程的主要特性，在教学过程中应该强调的是其工程性。它的工程性主要体现在几个方面。一是近似、简化的方法，例如对非线性系统的小偏差线性化法近似成线性系统，这种近似在工程上是应用得非常多的，也是非常有效的，在一定程度上能够满足工程的需要；再例如在一定条件下将高阶系统简化为一阶或二阶系统。二是大量公式的推导过程应该注重工程背景，而不能从纯数学的角度出发进行推导教学，严密的数学推导并不是本课程的主要目的，即不能将本课程讲成一门纯数学的课程，而应该从工程的角度出发，充分利用简化、近似、适用范围等工程使用条件，对相关知识点进行讲授。 2.2 适当强调控制系统的设计 自动控制理论课程的目标有两个：一是控制系统的分析；二是控制系统的设计。我校所选用的教材是以控制系统的分析方法为主线，在控制系统的分析方面内容比较详尽，各种分析方法都有介绍，知识点成体系，但对控制系统的设计则讲得较少，也就是注重基础知识的讲授，而忽略如何利用分析方法进行控制系统设计。学员学完该课程之后，掌握了许多控制系统分析的方法，但对实际控制系统的设计基本没有思路，总感觉无从下手。 为此，在教学过程中，笔者强调基础分析方法的同时，引入另外一条控制系统设计的主线，以一个导弹控制系统仪器为例，从其控制原理、数学模型、时域响应分析、根轨迹分析、频域分析以及频率域校正方法出发，对该仪器系统进行分析与设计，既增加了学员学习相关知识的积极性，又提高了教学效果和学习效果。 此外，原教材的知识内容在控制系统的设计方面虽然篇幅较少，但是涉及相关设计的内容都已经融合在相关知识点中。比如对一阶、二阶系统的参数分析与调节，对系统开环增益的调节作用等，实际上对被控对象或系统增益的调节已经是系统设计的内容了。事实上，自动控制理论的发展在相当长的一段时间内都是对系统的参数进行调节。如果参数调节不起作用，则需要采用校正方法来改善系统的性能。 值得注意的是，过多地强调系统设计的内容会牺牲对基本理论与方法的教学。引入以实际控制系统的设计这条主线，应当处理好基本理论方法与应用之间的关系，注意把握基本理论方法与应用之间的“度”，这个“度”就是在不牺牲课程内容体系、知识体系完整性的前提下，适当增加设计方面的内容。 除此之外，对教学内容进行整合和精选，引入Matlab编制的辅助教学软件等措施，也在教学过程中得到了有益的尝试。 3 结束语 近三年来，在自动控制理论课程的教学过程中，采用基于方法论和认识论的有效教学方法的探索和实践，与以往的教学情况相比取得了明显的教学效果。有学员说，通过这样的教学方法，我们很容易理解课程的内容体系，知道该掌握哪些知识，哪些是重点，哪些是难点，能够从总体上把握经典控制理论的全貌。对于青年教员来说，通过这样的实践，能够让他们尽快地理解掌握课程体系和内容，尽快帮助他们成长为一名合格的自动控制理论课程教员。当然，随着自动化技术的飞速发展，为了能够适应新时期对人才培养的需要，必须加强自动控制理论课程的教学改革和探索，不断地更新和完善教学内容，改进教学方法，将自动控制理论课程的教学推向一个新的高度。 自动控制理论论文:浅谈《自动控制理论》专业基础课程教学改革 [摘要]《自动控制理论》课程为理工科院校电气自动化专业重要的专业基础课，是自动控制系统、过程控制、智能控制等专业课的先修课程。该课程理论性、系统性和综合性都很强，涉及到多学科的交叉。通过理论课程的学习,培养学生分析、设计控制系统的能力。为后续专业课程的学习打下坚实的理论基础。 [关键词]自动控制理论 课程改革 综合实践 《自动控制理论》课程是我院重要的专业基础课，近几年，我们通过课程建设，建立了新的自动控制课程体系，确立以系统分析、系统建模、系统综合为自动控制理论课程的主线，构建由时域分析、复域分析、频域分析、离散系统和非线性系统５个模块构成的知识体系。在教学过程中，把自动控制、计算机技术和电子技术有机地融为一体，使学生对控制系统的组成、分析、设计、综合等各个环节有全面的理解，并通过一系列的实践环节培养学生的综合实践能力。 一、课程体系科学化 《自动控制理论》是一门知识覆盖面广、内容多、更新发展快、理论性和抽象性都很强，具有一定深度和复杂性的课程，教师难教，学生难学。随着本科生教育的继续巩固和研究生教育的不断发展我们对课程体系进行了改革，制定了新的自动控制理论教学大纲，对课程的教学内容进行了调整优化，建立了一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 1.开发研制了计算机辅助教学课件 自动控制理论CAI课件的设计是一种根据教学大纲的要求，经过教学目标确定教学内容和任务分析的教学媒体，是利用计算机进行教学活动的交互方式。《自动控制理论》课是专业基础课，所以，在教学中应加强“三基础”教学，即基本理论、基本知识和基本技能，既要保证本学科的系统性、完整性，又要考虑专业培养目标对课程的要求。在进行CAI课件的设计时，我们依据以下三点：（一）以教学大纲为依据，充实和更新教学内容；（二）在教学中要做到保证基础教学，加强近代教学，联系实际教学，涉及前沿教学；（三）完善CAI模式，使课程结构体系更趋合理。教学课件以教材为蓝本，含简明、清晰的授课讲义、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容，既有课本内容的直接再现，又增加了很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体，既可用于课堂教学，又可通过上网及安装于学院计算机中心的方式，供学生进行自学和课后复习使用。 2.根据教学目标确定教学方法 在教学中采用启发式教学，注意培养学生的思维方法。如在对自动控制理论的讲授过程中我们始终围绕着系统的建模、分析、综合这条主线展开课程内容，花大气力以一个典型的系统为例进行系统模型的建立，通过采用不同的控制器引出常用的一阶、二阶系统进行典型系统的分析和系统的综合，然后对相关的内容讲思路、讲方法、做比较，这样以点带面举一反三，同时布置适当的习题去强化对主线的认识从而形成科学的思维方法。在课堂教学中注重教与学的互动。教师少讲、精讲，鼓励学生自学。对课程的重点内容进行课堂提问，对带有普遍意义或难点的问题事先布置，积极展开课堂讨论。 二、更新教学理念 1.抓住重点掌握基本概念 《自动控制理论》引入了一系列互相关联的基本概念，如稳定性、准确性、快速性，输入与输出，动态与稳态，反馈与前馈等，这些基本概念形成了本课程的知识要点，是学习理解的重点。要掌握好基本概念，首先应该从这些抽象概念的建立过程中加深对其理解，建立概念与其反映事物间的联系,搞清概念与相关概念之间的联系和区别，然后在实际应用中加深对其的认识。 2.抓住主线建立不同方法间的联系 稳定性、准确性、快速性是对控制系统的基本要求，也是系统性能的重要指标。稳、准、快贯穿了时域分析、根轨迹分析和频域分析方法的始终，也是系统综合设计要满足的性能要求。在本课程的学习中，以稳、准、快为主线，建立各种系统分析与设计方法之间的联系，有助于对课程内容的理解和掌握。 3.提高综合分析能力 《自动控制理论》既是专业基础理论课程，又是一门科学方法论。研究的内容既有一定的复杂性，又有一定的普遍性。因此，在学习中不仅要掌握教材中的结论，更要掌握其中体现出来的研究方法，培养系统的观念，提高综合分析问题的能力。 4.学会自学 要善于在学习中提出问题，解决问题，学会探究式学习，广阅参考书，拓宽视野，从更多控制系统的实例分析中，提高分析问题和解决问题的能力。利用提供的网上教学资源深入学习。 5.注重理论和实践相结合 反馈的现象比比皆是，反馈也是控制的精髓。在本课程的学习中，结合生产、生活实际，观察反馈系统的构成，将有利于对反馈的深入理解和认识，并自觉地将反馈应用到各种实际系统中去，学以致用。 6.主动参与教学 对学习中的收获、体会及心得、对教学的意见或建议、在学习中遇到的问题，通过网上的在线区或通过任课教师向课程组反映，课程组教师将随时给予答复。 三、 实验教学多样化 自动控制理论的实验教学既要培养学生分析问题和解决问题的能力还要重视培养学生的思维能力和创新能力。为此我们制订了新的实验教学大纲，重新编制了实验指导书，自动控制理论实验指导书增加了每个实验内容的涵盖量，增加了综合性实验。在实验教学过程中，注意充分发挥学生的主观能动性，注重教与学的互动，尽量只讲基本的操作方法，然后让学生自己发现问题。实验操作课上，每个学生必须独立完成每次实验内容，独立完成实验结果的分析，并且回答老师针对实验细节中的问题的提问，得到自己的结论。保证实验课的质量，全面检查实验操作。这样督促学生认真完成每次的实验操作，起到了很好的效果。 四、科学、有效的教学效果评价 教学评价是教学活动的一个重要组成部分，恰当的教学评价对学生的学习具有引导、激励和改进的作用。我们不是“一卷定乾坤”的评价方式，而是建立了从学习过程、作业练习到期末考试，定性评价与定量评价相结合，多视角、多元化的过程性评价体系。科学有效的教学评价帮助学生克服了应试心理，从重“结果”走向重“过程”，从重“知识”走向重“能力”。注重对学生平时学习状况与效果的考查，增加了实验考核，并将其按比例计入期末总成绩，对考试从内容、形式和管理上改革，使其更加科学、规范、公平。 五、结束语 多年来我们不断对控制理论课程进行探索和改革，做了大量细致而有效的工作，从而保证了教学质量和教学效果。在总结本科教学成果的基础上，我们跟踪国内外控制理论的发展，借鉴兄弟院校在该课程的先进教学经验，对课程体系、知识结构、教学方法和实验手段进行了一系列改革与创新，使“自动控制理论”课程从课程的准确定位、课程体系和教学内容的优化、教学过程的组织实施到教学效果的评价，形成了一套新的、更为有效的教学规范。它不仅提高了本课程的教学质量，同时为后续课程奠定了良好基础、起到了促进作用。 （作者单位：山东建筑大学信电学院 山东济南） 自动控制理论论文:自动控制理论课程教学改革探索 摘要： 为了更好地适应新形势下自动控制理论的教学，本文从课程体系、教学内容、教学方法、教学实践、考核形式等方面进行了改革探索实践，提出了一系列较为行之有效的措施和方法，对自动控制理论的教学起到了良好的效果。 关健词： 自动控制理论 课程教学 教学改革 实践 1.引言 自动控制理论是非常活跃的一个学科，它不仅仅是自动化专业的核心基础课程，还在航天、农业、交通、电气、机械制造等工程学科中都有非常广泛、重要的应用。随着计算机控制技术、通讯技术和网络技术的不断发展，自动控制理论处于一个关键的历史时期，正向着“广度”和“深度”两个方面快速发展和开拓。但是，由于该课程具有概念抽象、涉及的数学知识较多、工程实践性强等特点，因此用传统的教学方法，不少教师感到“难教”，学生也感到“抽象”难学，教学质量难以得到根本的保证。因此，在自动控制理论的教学工作中，针对社会发展变革对其新的要求，针对自动控制原理的课程特点，探索新的教学方法是非常重要和必要的。 2.课程教学改革的思路与实践 2.1坚持课程地位，提高学生学习的兴趣。 自动控制理论是一门理论性很强的课程，学生在学习该课程的时候还未接触过专业课程，因此，在学生刚开始接触这门课程的时候，不能一味地只对其灌输纯粹理论，讲述公式推导。过深的专业术语、过多的数学公式会使他们对这门课程产生畏难思想。兴趣是最好的老师，教师从第一堂课开始就应培养学生对这门课的兴趣，摒弃传统教学中发展历史的简单罗列，代之以声情并茂的图文、视频展示，如此既能融入大量专业信息，又能激发学生求知、探索的兴趣和激情，让学生真正理解和体会到自动控制理论课程在自动化专业中所处的重要位置。 2.2打破传统课程体系结构的约束。 传统的课程体系是将控制原理中经典控制理论和现代控制理论两大部分内容分割开来，自成体系，独立开课。从教学的效果来看，这样的讲授方式不利于学生建立自动控制学科基础理论和方法的总体框架。因此，我们在对课程的教学中，尽管仍然分为自动控制理论和现代控制理论两门课，但在整个课程的教学体系上已经完全打破了旧体系的约束，将经典与现代控制理论融会贯通进行教学。例如，在讲述控制对象的微分方程模型和传递函数模型的同时引入系统状态空间的概念，继而讲解状态空间和传递函数这两种系统描述之间的相互转换。通过这样一个过程，就可以将经典控制理论与现代控制理论的基本思路有机地结合。实践证明，利用这种教学方式，不仅能够使学生更好地认识控制理论的体系结构，还提高了学生学习的灵活性和主动性。 2.3加强数学知识的学习。 自动控制理论课程涉及较多的数学知识，包括高等数学、线性代数、积分变换、复变函数及矩阵论等数学知识。大量的数学知识常常令学生倍感学习压力，数学基础不好的学生更是顾虑重重，毕竟自动化系的学生是工科学生，不是纯理科学生。但是由于自动控制理论课程其自身的特点决定了学好该门课程必须具备一定的数学基础。所以，在教学过程中，教师应当根据课程的进度，有计划地给学生补习诸如拉普拉斯变换、傅立叶变换、三角变换、积分变换、留数定理、矩阵分析等数学知识，给学生创造一个相对轻松的心理环境。 2.4强化工程意识，培养工程能力。 自动控制理论课程虽然与数学等课程联系紧密，但该课程决不等同于数学课程。在该课程的教学中，我们从理论和工程应用相结合的角度，注意强化学生的工程意识，提高其工程实践能力。例如：在讲解系统的数学模型――微分方程的求解中，详细分析微分方程的解所对应的实际系统中的含义，使学生深刻理解数学意义与物理意义以及实际工程之间的联系。 2.5加强现代教学手段的使用。 随着当今信息技术地发展和网络设施的进一步完善，现代教学越来越多地依托于各种新兴的信息技术和设备。这些技术设备不仅可以有效地丰富教学手段，还可以很好地开展网络远程教育。自动控制理论课程的图形示意、图解分析较多，传统的板书方式很难直观形象地表达出来，因此适当地采用多媒体课件等现代化教学手段有助于学生理解。比如，在讲述动态“过渡过程”的概念时，采用多媒体授课方式可以将系统的过渡过程生动形象地表现出来，给学生提供最形象、直观的教学演示，有利于学生对抽象概念的理解，加深学生对这些知识点的理解，能够取得非常好的教学效果。 2.6注重实践教学，培养学生分析问题和解决问题的能力。 理论知识需要实践性教学的支持，实践性教学对巩固理论知识、培养学生分析解决问题的能力及开发他们的创造力都有重要的作用。而自动控制理论又是一门与实际紧密联系的课程，一般都安排在大学三年级第一学期，是学生接触较早的一门专业课。初学专业课的学生对实际的自动控制系统和常见的控制元件、控制器、执行机构等都没有直观的认识，对于该课程如果仅限于对知识的讲解，那么无论讲得怎么透彻，学生在学习过程中往往还是感到抽象难懂，在具体问题中，也不能够灵活运用课程中学到的知识和方法去解决。因此，引入实验教学，并且在实验过程中把理论知识的讲解和实际运用结合起来，会收到很好的效果，既使学生亲身体验控制理论的具体方法和思想，对解决实际问题能力的提高大有帮助，同时也有助于进一步深化理解所学的理论知识。 2.7考核形式的改革。 科学地运用考试的检查评价、教育激励、反馈调控、培养督导等功能对提高教育质量、推进素质教育会产生不可替代的作用。考试形式及成绩的评定，对于调动学生的积极性及提高学生的素质有重要的作用，为了检验学生的学习效果，可以将考试成绩划分为四个组成部分：平时成绩20%（包括作业、出勤率和平时课堂学习表现）、实验20%（包括实验操作和实验报告）、期中考试20%、期末考试40%。这种考核形式改变了一考定终身的考核制度，而对平时的学习及实践提出了更高的要求。结果表明，这种考核方式不仅使学生对于理论知识有很好的掌握，还充分地调动了学生实验操作的积极性，减轻了学生考试的负担，提高了学生学习的主动性。 3.结语 对自动控制理论课程的教学改革和实践切实提高了教学的灵活性和开放性，提高了学生的工程意识和创新能力。随着控制理论研究的范围进一步扩大，控制理论思想的发展和进步，在教学过程中应该不断发展和更新教学内容。 自动控制理论论文:自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用 【摘 要】随着科学技术水平的不断提高，自动化技术在我国电力事业中得到了广泛的应用，并且对电力事业的发展起到了一定的促进作用。现阶段，我国对火力发电的研究正在逐渐加深，并且进行了一定的技术改革，火电厂热工自动化技术已经得到了很大的发展。随着高新技术的快速发展，我国机组容量的不断加大，火电厂热工自动化技术得到了一定的发展与完善。 【关键词】自动控制理论；火电厂；热工自动化；应用 现阶段，我国新建火电厂一般采用的都是自动化控制系统，以往常规控制系统也逐渐转变为自动化控制系统。随着自动化控制系统的快速推广，其性价比越来越可观，进而在工业生产与生活中得到了普遍的应用。本文主要对火电厂热工自动化现状进行分析，阐述自动化控制系统作用，介绍自动控制理论在火电厂热工自动化中的实际应用。 1 火电厂热工自动化现状 首先，在火电厂热工自动化领域中，主厂房基本上均使用DCS控制系统，而辅助车间均使用PLC控制系统。其主要原因就是，在早期的时候，DCS控制系统比较昂贵，并且人们认为辅助车间的作业是可以间断的，不需要具备很强的可靠性，要求模拟控制量也相对较少，为了可以有效降低生产成本，一般均是使用PLC控制系统进行生产。而对于发电机、汽机、锅炉等控制系统而言，均需要进行长时间的可靠运行，要求具有较好的模拟控制量，进而从系统性能方面考虑，一定要选择DCS控制系统维持运行。 其次，在锅炉燃烧过程中，一定要加强对AP论域的控制，也就是两个运行周期的锅炉压力变化差论域。对燃烧周期进行自动调整，可以对燃烧速度进行有效的控制。同时锅炉技术性能与煤质均会影响控制效果。因为隶属的函数曲线变化是互相交错重叠的，所以，在进行实际控制的时候，一定要加强对锅炉运行情况分析，保证其具有较强的适应性。 最后，在测量锅炉汽包液位的时候，因为汽包液位系统缺乏平衡能力的被控对象。当供水量出现变化的时候，因为锅炉传递给汽包的热量是一致的，非常容易导致出现液体大量汽化的情况，致使汽包液位测量结果不准确。其主要存在两种情况：一是，当供水量骤减或者出口蒸汽量增加的时候，其测量结果就会相对偏大；二是，当供水量骤增或者出口蒸汽量减少的时候，其测量结果就会相对减小，这也就产生了“汽包虚假液位”的现象。通常，在设计锅炉汽包液位检测回路的时候，经常忽略这一问题，导致影响了锅炉的正常运行。 2 自动化控制系统作用 首先，自动化控制系统主要就是在PLC控制系统与网络的基础上，形成的一种自动化系统，尽管其可以继续向上扩展一些管理信息系统，但是也无法充分发挥其作用。事实上，DCS控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式，其控制器可以使用传统DCS控制器，也可以使用PLC控制器，或者是其它类型的控制器。由此可以看出，PLC控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式。 其次，随着社会的不断发展与进步，出现了很多高级算法模块，比如，NT6000模块，其是一种具有设备极的模块，在一个模块上实现设备的控制与故障报警功能，并且在网络通讯中，也可以实现模块的相互传递。一个设备极模块就好比是0.5K梯形图编辑量，此时，要想让PLC控制系统也具备此项功能，就要进行很多的复杂操作。在运行调试、下载修改、远程诊断等方面，PLC控制系统无法进行有效的作业。而DCS控制系统可以进行有效的处理，并且通过多年的经验积累，其处理方案越来越完善。 最后，随着我国电力事业的快速发展，国家对节能降耗工作越来越重视，火力发电行业也进行一定的调整。在发展火力发电行业的时候，一定要加强火电电源的建设，不断优化资源配置，合理布置电力输送，保证我国所有地区供电的可靠性。并且在自动化控制技术方面投入了更多的研究力量，无论是资金投入，还是人员投入，促进了自动化控制技术的发展，进而在火力发电行业中得到了广泛的应用，促进了火力发电行业的快速发展。 3 自动化控制理论在火电厂热工自动化中的具体应用 3.1 主蒸汽压力调节 主蒸汽压力指的就是可以保证火电机组能够安全运行的重要监测参数，同时也是调节机组负荷与平衡锅炉汽机能量的重要指标。在调节主蒸汽压力的时候，主要就是利用锅炉燃烧调节系统进行调节。锅炉燃烧调节系统主要包括：引风调节、燃料调节、送风调节。 调节主蒸汽压力的策略就是基于能量平衡调节策略、基于给定值偏差和主蒸汽压力调节策略。本文主要对后者进行分析。此调节策略主要包括两种：单回路调节、双回路调节。单回路调节指的就是在给定值偏差和主蒸汽压力之间的调节，其控制信号就是燃煤量的调节偏差，具有一定的克服扰动能力差等不足，并且具有参数少、整定简单等优势；双回路调节指的就是在单回路调节的基础上，增加对燃煤量的导前信号控制，在此调节过程中，无法有效整定内外回路的参数，并且控制系统操作也比较麻烦，不过其也具有控制速度快、超调小等优势。 在进行导前信号选择的时候，有很多的方法，主要分为两种：一是，传统方法： ，其中，D表示主蒸汽流量信号； 表示锅炉蓄热系数；Pd表示气泡。二是，直接将燃煤量当成是导前信号。 3.2 热工自动化技术 热工自动化技术主要就是利用控制理论、智能仪表、信息技术、计算机技术、热能技术等相关技术，对热力学参数展开一定的控制与检测，进而实现对生产过程对控制、检测、调节、整理、优化，进而达到安全生产，实现生产产量的提高，降低消耗的一种高新技术。其主要就是实现锅炉、汽机、辅助设备运行的自动化，保证机组自动化运行的高效性、可靠性、安全性，并且确保生产运行的经济效益与社会效益。 随着科学技术水平的不断提高，自动化技术的不断进步，促进了热工自动化的全面发展。在生产过程中，利用新技术、新材料、新设备、新原理生产一些新的传感器与变速器等，使得控制系统与控制设备越来越先进，实现了热工生产的全面自动化。同时，随着新控制理论与策略的不断提出，在生产实践中得到了广泛的应用，并且促进了生产的可持续发展。 3.3 节能增效 随着社会经济的快速发展，能源与资源的消耗量越来越大，因此，全世界对能源与资源的消耗问题予以了高度的重视，尤其是在电力事业发展过程中。随着科学技术手段的不断增加，智能化、透明化、无线化、网络化等概念的不断提出，越来越重视自动化控制系统的开发与利用，并且对数据通信、测量、保护、控制等方面的内容也越来越关注。在机组运行过程中，应用了很多的新测量方法与理论，实现了其运行与故障处理的自动化控制，促进了电力事业的可持续发展。 4 结束语 总而言之，在火电厂生产经营管理过程中，加强热工自动化产品的应用，不仅可以增强火电厂生产的安全系数，防止发生一些故障与事故，还可以在一定程度上，增加火电厂生产的经济效益与社会效益。在火电厂热工自动化中应用自动控制理论，可以促进火电厂生产自动化水平的不断提高，达到预期的生产目标，进而实现电力事业的健康、快速发展。 自动控制理论论文:基于LabVIEW的自动控制理论虚拟实验系统开发 摘 要 根据上海开放大学控制工程基础课程的实验要求，利用虚拟仪器软件及其Control Design Toolkit（CDT）开发一个虚拟实验系统，系统包括六个模块：传递函数、控制系统的典型连接、控制系统零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应。该系统作为控制理论基础课程的辅助教学软件，提高了学生掌握知识与技能的效率，达到了将实验环节引入课堂的良好效果。 关键词 虚拟实验 LabVIEW 自动控制系统 传递函数 0 引言 在理工科专业的教学科研过程中，要想紧跟技术的发展，就要不断地更新教学和实验设备。而随着各学科实验项目和学生人数的增多，传统的实验室和实验仪器数量很难满足学生的需求。因此，虚拟仿真教学和实验室作为一种有效的解决方案应运而生，在各大高校已经获得了广泛的应用，并且成为高等教育实验课程发展的新方向。 虚拟仪器技术自1986年面世以来，已在各工程领域得到广泛的应用，①②在教学实验系统中也得到了应用发展。 在控制理论实验系统开发研究中，许多学校根据自己的需要，利用LabVIEW开发了多种实验系统。②③④⑤⑥ 上海开放大学具有11万注册的在校生，教学与实验的条件受场地、时间、空间和设备的限制，较普通高校更为严峻。网络课程与虚拟实验在开放大学的应用显得尤为重要。 本文根据本校实验要求内容，利用虚拟仪器软件开发虚拟实验系统，从而方便学生进行不定时、不定点地实验。 1 系统总体设计思路 上海开放大学学生多为在职，他们利用晚上和周末进行继续学习，这使得他们具有以下特点：具有比较丰富的工作经验，学习更侧重理解并应用，学生的学习时间受限制。赵教授的实验指导书正是基于学生的特点而编写的。通过实验，加深学生对控制系统传递函数、控制系统构成、控制系统稳定性、典型二阶系统与参数的之间的关系等的理解。根据这些内容，系统设计了一个初始界面和五个功能模块：传递函数建立、典型连接、零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应（如图1）。 控制仿真工具包能够很好地完成上述功能。 2 系统模块设计及展示 2.1 初始界面 系统设计一个初始界面，它通过选项卡和菜单按钮方式进入各功能模块。初始界面显示该实验系统可完成从传递函数构建、系统特性分析到系统运行仿真的整个过程。 2.2 传递函数构建模块和连接典型 LabVIEW提供一个控制仿真工具包。应用此工具包，在传递函数模块，通过输入系统微分方程的分子和分母系统，构建传递函数。如图2所示左端构建函数，右侧进行典型连接，完成各个环节的串联、并联及反馈连接。 2.3 零极点模型模块 此模块用来判断系统的稳定性。根据微分方程得出传递函数，得出系统的零极点图和伯德图，以便于判断其稳定性（如图3）。 2.4 控制系统分析模块 本系统设计了典型的一阶、二阶系统的时域响应。调整其参数，可得到不同的响应曲线，以便进行对比分析。模块运行界面如图4所示。 2.5 二阶瞬态响应模块 此模块专门分析二阶系统的时域响应。影响二阶系统的各个参数都可以进行调节，以便观察系统的响应特性，从而更为清楚地理解系统特性。模块运行界面如图5所示。 3 结语 仿真的实验界面能够加强学生对实验的兴趣，通过调节不同参数，可直接观测到各种实验过程。采用虚拟仪器代替传统实验仪器，有效的降低了硬件配置和实验成本。 实验充分利用了LabVIEW语言的灵活、开放，人机界面友好等特点，使用方便，具有良好的通用性和扩展性。 自动控制理论论文:电力业中自动控制理论的应用效果评估 【摘　要】近年来随着我国经济的飞速发展，我国电力行业也取得了跨越式发展，无论是装机容量还是发电量均取得了较高的增长。随着电力行业的继续发展，电力系统走向智能化已成为大势所趋，而建立一个坚强的智能电网也一直是国家电网的奋斗目标。由于自动控制理论的应用对提高电力系统智能化水平有着极大的推动作用，因而引起了各方越来越多的关注和探讨。本文针对电力行业中自动控制理论的应用及其效果评估进行了分析和研究，并进行了简要的阐述。 【关键词】电力业　自动控制理论　应用效果 一、引言 随着我国电力行业的不断发展与成熟，国外的发展经验告诉我们，走向电网的智能化与自动化已成为必然趋势。而想要提高电网系统的智能化与自动化水平，必须要应用先进的自动控制理论。随着我国不断推进的积极尝试，自动控制理论在电力业中已经有了较为广泛的应用，本文将针对自动控制理论在电力业中的应用及其应用效果展开分析。 二、自动控制理论的简介 自动控制理论作为自动控制科学的核心，走过了漫长的发展阶段，从20世纪初期形成的基于线性代数而发展起来的现代控制理论，到60年代中期综合了人工智能、运筹学等多挣学科并在此基础上发展形成的智能控制理论，自动控制理论不断走向完善与成熟，并得到了越来越多的认可，在电力、机械、采掘等诸多领域均得到了广泛的应用。 三、电力业中自动控制理论的应用 （一）电力系统的自动化 电力系统的自动化是通过运用自动控制理论，对整个电力系统进行实时监控，对电力系统运行中的各项运行数据指标实时进行采集与分析，并根据分析结果对电力系统进行控制，从而使电力系统的运行更加安全稳定，经济效能也得到较大提高，是自动控制理论在电力业中应用的目的。 “十一五”期间省网以上电力自动化投资汇总表 年份 2006 2007 2008 2009 2010 投资额/万元 150000 123000 90000 71000 50000 “十一五”期间电力自动化设备市场需求结构图 （二）电力业中应用到的自动控制理论 随着电力行业的不断发展以及自动控制理论的不断完善，很多先进的自动控制理论与技术逐渐被应用到电力行业中来： 1.神经网络控制。神经网络控制技术是一种综合性的现代控制技术，集合了非线性控制技术以及并行控制控制技术等在内的多种控制技术，自学习能力较强。神经网络控制技术可以将大量的电气设备像神经元一样连接起来，形成一个复杂的神经网络，并且通过自身学习的算法，对整个神经网络中复杂的线性关系和大量数据进行分析处理，在电力行业中有着重要的应用。 2.专家控制技术。专家控制技术能够完成电力系统的警告控制、特殊状态的识别、紧急情况下的应急处理等多项任务，对电力系统有着重要的意义。另外，专家控制技术还在电压无功控制以及故障点隔离等方面有着较好的应用效果。由于专业控制技术对电力系统有着较为重要的作用，因而在电力业中得到了较为广泛的应用。 3.最优化线性控制技术。最优化线性控制技术，作为如今自动控制理论中比较重要的一种技术，是线性范围内最好的控制方法，对于电力系统中，远距离输电能力的完善以及改善智能电网动态电能品质方面有着较高的应用价值，对电力系统也有着较高的应用价值。 4.综合智能控制技术。综合智能控制技术，能够吧现代控制技术以及智能控制技术两者有机的结合起来，应用到电力系统中。在实际运行中，可以通过综合运用神经网络控制技术、专家控制技术以及其他控制技术，使其协同工作，共同完成对电力系统的控制。综合智能控制技术作为其他技术的总管，在电力行业中也有着较为广泛的应用。 （三）电力业中自动控制理论的应用效果 自动化是电力行业走向成熟的必经之路，能够推动行业的进一步发展。将自动控制理论应用到电力行业中后，能够促进电力系统的不断完善，取得较好的应用效果。 1.实现电力调度自动化。应用自动控制理论对实现电力调度自动化有着较大的推动作用，实现了对电力系统运行时各项运行数据的实时监控与采集分析，并通过控制系统不断进行调整，从而使电力系统始终运行在最佳状态下，大大提高了电力系统运行的安全与稳定性，并且降低了设备的损耗，提高了经济效益。 2.实现变电站自动化。变电站作为电力系统中较为关键的一个环节，内部结构较为复杂。通过应用自动控制理论，在变电站远动装置控制、信号检测控制以及继电保护控制等多个方面有了较大的优化和提高实现了对变电站运行的实时监控，促进了变电站运行的自动化，从而大大降低了运行成本，提高了输送电能的质量，增加了经济效益。 3.实现配电网自动化。通过运用自动控制理论，实现了对配电网的自动化控制，从而大大降低了配电网过去对人力劳动的依赖，减少了工人的劳动负荷，提高了配电网运行的稳定性与可靠性，对于提高输送电能的质量也有着重要的积极意义。 总而言之，自动控制理论在电力业中的应用，能够提高电力系统运行的稳定可靠性，降低电网系统运行成本，提高经济效益，有着显著的应用效果。 四、结束语 随着我国经济社会的进一步发展，对电力系统提出了更高的要求，走自动化、智能化的道路才能不断满足国家发展对电力行业日益提高的要求。自动控制理论在电力行业中的应用，取得了较好的效果，对推进电力系统的自动化有着重要的积极意义。相信随着相关理论技术的不断完善，我国电力行业必将取得新的进步。 自动控制理论论文:自动控制理论探析 [摘 要]随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂，这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾，然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 [关键词]自动控制理论；Matlab；模糊控制；鲁棒控制；最优化控制 随着控制系统复杂性的增加，不确定因素的增多，要求各控制理论分支有进一步的发展，弥补各理论分支的缺点与不足，以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果，但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步，或处于初级阶段，远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂，通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制（Quantum Control）也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起，它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学，它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命，1765年瓦特发明了蒸汽机，应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机，标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始，后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题，1872年劳斯（Routh E J）和1890年赫尔维茨（Hurwitz）先后找到了系统稳定性的代数据，1932年奈奎斯特（Nyquist H）发表了放大器稳定性的著名论文，给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳（Wiener N）总结了前人的成果，认为客观世界存在3大要素：物质、能量、信息，虽然在物质构造和能量转换方面，动物和机器有显著的不同，但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处，1948 年发表了《控制论―或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》，书中论述了控制理论的一般方法，推广了反馈的概念，确立了控制理论这门学科的产生。 1.经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期，时间为20 世纪40～50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统，主要研究单输入单输出问题，研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法，它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”，使之能够稳定运行，其次是采用“反馈的方式，使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作，最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2.现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期，时间为20 世纪60～70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果，但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初，学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广，将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组，用以描述多变量控制系统，并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性，从而奠定了现代控制理论的基础。 3.第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的，所以统称为常规（传统）控制。它们为了控制必须建模，但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路，不完全以控制对象为研究主体，而以控制器为研究对象；是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢？智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词，1971 年傅京孙教授指出，为了解决控制问题，用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制，或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法，这两者都值得试一试，而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发，现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1.Matlab起源。早在70年代中期，Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期，Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab，这是从Matrix（矩阵）、Laboratory（实验室）各取前三个字母组成的，意思是“矩阵实验室”。 2.Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来，经历十几年的发展和竞争，现在逐步风靡世界，可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下：（1）数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括：矩阵的创建和保存；数值矩阵代数、乘方运算和分解；数组运算；矩阵操作；多项式和有理分式运算；数据统计分析、差分和数组导数；用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。（2）Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外，Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似，简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样，尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性，可移植性要远高于它们。（3）图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向，也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线，三维曲面，并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象（Graph object）和图形句柄（Graph Handle）进行操作的“底层（low level）”指令，使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作，为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:自动控制理论的全英文教学方法实践 摘要：随着留学生人数的逐年增加，全英文专业课程的教学已在中国大学逐步开展。本文主要分析了全英文专业课程《自动控制原理》教学中的问题与挑战。从该课程的特点出发，讨论了保证全英文专业课教学质量的关键措施和经验。 关键词：全英文教学；自动控制原理；教学方法 自动化技术在社会生产和生活中具有广泛的应用，自动化专业教育具有巨大的市场需求。《自动控制原理》课程是自动化专业的主干课程之一，并且此课程是后续自动化专业课程的基础。该课程传授反馈控制系统的最基本概念以及反馈控制系统分析设计最基础的思路方法，是自控专业学生能力培养的基石。随着经济全球化和中国经济的快速发展，外企在中国投资和中国企业走向国际已经成为现实。这种现状使得高科技人力资源在不同国家流动的趋势越来越强。中国大学留学生数目以及中国高校毕业生使用英语在外企和国外工作的数目呈不断上升趋势，中国大学与英语国家的校级交流也越来越多，这些变化都使得中国大学教育对全英文专业课程教学的需求越来越大[1-3]。全英文《自动控制原理》课程就是为了适应这种教育国际化的形式而设置的。目前中国大学教育处于走向国际化的初步阶段，探索并交流适应现阶段形式的全英文课程教学方法提高全英文教学质量是非常必要的。 一、课程特点与教学对象分析 《自动控制原理》课程是一门理论性非常强的专业基础课程，面向电类专业中国本土学生和留学生开设。该课程对学生的数学基础知识要求比较高，课程用全英文开设，还需要学生具有较强的英文听力和阅读理解力，作业和实验报告等需要学生有较强的英语书面表达能力。该课程设有实验环节，在有留学生参与的实验小组进行系统分析与设计的团队工作，不仅需要学生有较强的实验操作能力还需要学生具有良好的专业英语口头沟通能力。《自动控制原理》课程是自控专业的基础课程，在大学三年级上半年开设，是其他自控专业课的基础，只有很好地理解和掌握控制原理的基础知识，才能继续学习好后续的其他专业课。目前我校留学生人数虽然呈上升趋势但绝对数量还不是很多，全英文教学班一般由本土学生和来自非洲、欧洲、美国、亚洲等不同地区的留学生组成。由于学生们的背景不同，学生的数学基础、英语程度、接受能力、思维习惯和特点都具有一定的差异。一般来讲，本土学生的数学基础较好一些，英语阅读能力较强，但因生活环境为中文，英语听力理解能力相对阅读能力弱一些；对于母语不是英语的留学生，因其有限的英语程度，在课程学习和交流中具有一定困难。从已开设的英文课来看，一般留学生的数学基础相对中国学生弱一些。对来自不同背景学生进行自控原理的教学，如何因材施教，具有一定的挑战性。 二、教学组织与方法 面向不同背景的学生来源开展《自动控制原理》的全英文教学，要保证提高教学质量，必须从师资配备、教学对象认识、教学组织、教材选择、教辅资料与软件工具选择、实验安排等方面全方位地合理安排。全英文教学应该从教学对象背景的需求出发，在注重知识传授、能力培养的同时，要特别注意教学交流质量的提高，以达到知识传授、能力培养的目的。 1.教学团队的素质。自控原理的全英文教学，涉及数学及专业知识的传授、使用英语的沟通，在教学对象来源差异较大的情况下，对教学团队的素质要求比较高。（1）教师英语能力基础及保持：全英文授课的教师，一般应具较强的责任心，具有较好的英语口语表达能力。尽管有些老师有海外学习经历，全英文任课老师由于一般工作在中文语境中，也要注意英语听说能力的保持。（2）专业知识及其应用能力：《自动控制原理》课程是一门比较传统和基础的课程，任课老师一般都学习过此门课程。因此老师对相应的知识点都比较熟悉，但对于课程知识的应用还需予以加强。教师应该有课程相关的比较全面系统的知识背景，不仅可以讲述课程的知识点，也能够讲述知识点之间的相互联系以及知识点的应用环境、应用方法及应用工具，使学生不仅获得课程的知识点，还获得关于知识应用方面的技巧。（3）面向教学对象的教学方法：课程教学的效果取决于课程教学的方法。一般教学方法由理论学习和课堂经验积累两种途径获得。教学方法没有绝对的好与不好，关键的是教学方法要适用于教学对象。因此除了一般教学方法的掌握，教师还要在教学实践中注意收集学生对教学的反馈意见，不断积累总结教学方法及其适用对象。（4）教师的组织与沟通能力：主讲教师是课程的负责人，全面负责助教、实验指导老师和学生之间的工作安排和沟通。教师应该在第一节课收集所有学生的联系信息，包括留学生的国籍，并向学生公布课程助教、实验指导老师的联系方式，保证课程参与者的双向沟通。 2.课程教材与辅助材料：（1）课程教材的选择要考虑到教学对象，选择难易适中的教材。在本课程的实践中，为了满足不同层次学生的需要，为学生推荐了一组具有不同特点的教学参考书。在参考书中有相对比较深的教材满足专业和英语基础比较好、好奇心上进心比较强的学生；也有参考书比较深入浅出，易于理解，满足基础相对弱的同学。考虑到中国本土学生将来也有可能在中国企业工作，本课程推荐了具有中文翻译版的英文原版经典教材，便于学生能在课后了解专业词汇的中文表达，也帮助英文程度差但具有一定中文语言能力的学生对课程的理解。另外本课程为学生提供控制原理主要贡献者的生平介绍，帮助学生理解一些控制原理产生的背景，让学生们学习该领域大师的创新精神。（2）教学辅助资料与工具的提供可以帮助学生理解复习课堂教学的内容。本课程为学生提供中英文对照专业词汇，帮助学生对课程的理解和掌握，并能使用英文专业词汇进行作业和实验报告的表达。自控原理是一门对数学要求比较高的课程，可以把一些课程常用的数学公式表，如拉普拉斯变换表等，作为辅助材料提供给学生。本课程还在课程网页上提供全部课程的英文录像，如果学生在上课时没有完全消化，可以在课后自己观看相关课程录像，理解和消化上课的内容。 3.课堂教学方法。课堂教学是课程知识传授的主要环节，直接影响到最后的教学效果。教师在英文课堂教学中，要注重以下环节：（1）任课老师的课堂表达：教师上课应注意循序渐进，深入浅出，板书要整洁明了。语言采用简单明了、易于理解的句型。考虑到班级里有英语听力不太好的学生，上课语速要适中，并配有相应的关键字板书或多媒体演示稿，以补充学生由于听力原因造成的信息损失。发放多媒体演示稿关键部分的纸质打印件，方便学生做课堂笔记。教师上课应该基础部分简单清晰、教学内容应有扩展性，同时注重介绍知识的应用环境，既要照顾到基础较差的学生，也应满足综合能力强的学生的需求。（2）课堂教学的互动与反馈：由于该课程理论性强，对数学基础要求高，大部分学生使用第二语言第一次接触新的概念，如果没有进行足够时间的预习很难在课堂上使用英语主动提出问题。而电类专业的学生学习任务比较繁重，一般没有时间做足够的预习。教师可以围绕课程内容，设计课堂讨论题目，采用分组课堂练习的形式，一般为二到三人一组，学生可以互相讨论，加强对所学概念方法的理解，教师在学生练习时，巡回检查，期间学生可以向老师询问不懂之处。这种形式的全英文互动，既减少了学生的表达压力，又能达到互动反馈教学效果的作用，非常受学生欢迎，教师也能及时发现学生难于理解的知识点。 4.课程实验。课程实验是课程教学的重要环节，学生通过实验可以加深对课堂知识的理解，并掌握理论知识的应用方法。为保证实验质量，首先要向学生提供清晰的实验指导书，在实验分组时应避免将留学生分在一组，而是将中国本土学生与外国学生搭配开来，加强留学生与中国学生相互交流学习，帮助留学生融入本土学习环境，克服由于外国学生对环境的不熟悉造成的工作障碍，顺利完成课程实验任务。实验报告也是课程实验的重要组成部分，要求学生对实验数据进行有效处理，对实验现象运用课程理论知识进行详细分析、解释。 5.课程学习质量的监控与评估。学生课程学习质量的监控分课堂学习评估、课程阶段学习评估和课程学体评估。课堂学习评估主要通过课堂练习来进行。教师通过学生课堂练习的情况，评估学生课堂学习的质量，改善课堂教学效果。课程阶段学习评估主要通过阶段小测验来进行，通过阶段小测验可以测试学生对一个阶段所学知识的综合运用能力。课程学体评估包括学生的课堂表现、作业情况、小测验情况以及实验情况和期末考试，是学生整个课程学习过程的综合评估。期末考试内容应该含概课程基础知识、课程知识灵活应用和课程知识综合运用等层次，以测试不同层次学生掌握课程知识的情况。 现阶段全英文专业课程教学在中国大学尚属于初步发展阶段，本文主要讨论全英文自控原理课程的教学特点与方法。论文分析了全英文课程班的学生组成和特点，阐述了自控原理全英文课程的教学质量保证的关键措施及经验，为中国大学全英文专业课程的发展提供参考。 自动控制理论论文:自动控制理论发展综述 摘 要:综述了自动控制理论的发展情况,指出自动控制理论发展阶段和现代自动控制理论的发展。最后指出,各种控制理论的复合能够取长补短,是控制理论的发展方向。 关键词:自动控制理论；人工智能；智能控制 自动控制理论是自动控制科学的核心。自动控制理论自创立至今已经过了三代的发展:第一代为20世纪初开始形成并于50年代趋于成熟的经典反馈控制理论;第二代为50、60年代在线性代数的数学基础上发展起来的现代控制理论;第三代为60年代中期即已萌芽,在发展过程中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论等多学科的最新成果并在此基础上形成的智能控制理论。经典控制理论(本质上是频域方法)和现代控制理论(本质上是时域方法)都是建立在控制对象精确模型上的控制理论, 而实际上的工业生产系统中的控制对象和过程大多具有非线性、时变性、变结构、不确定性、多层次、多因素等特点,难以建立精确的数学模型。因此,自动控制专家和学者希望能从要解决间题领域的知识出发,利用熟练操作者的丰富经验、思维和判断能力,来实现对上述复杂系统的控制,这就是基于知识的不依赖于精确的数学模型的智能控制。本文将对经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论的发展情况及基本内容进行介绍。 一、自动控制理论发展概述 自动控制是指应用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人自动地对仪器设备或工业生产过程进行控制,使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用自动控制技术,可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控制操作,自动控制显得尤其重要。自动控制理论是与人类社会发展密切联系的一门学科,是自动控制科学的核心。自从19世纪Maxwell对具有调速器的蒸汽发动机系统进行线性常微分方程描述及稳定性分析以来,经过20世纪初Nyquist,Bode,evans,Wienner,Nichols等人的杰出贡献,终于形成了经典反馈控制理论基础,并于50年代趋于成熟。经典控制理论的特点是以传递函数为数学工具,采用频域方法,主要研究“单输入——单输出”线性定常控制系统的分析与设计,但它存在着一定的局限性,即对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。现代控制理论本质上是一种“时域法”,其研究内容非常广泛,主要包括三个基本内容:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。现代控制理论从理论上解决了系统的可控性、可观测性、稳定性以及许多复杂系统的控制问题。但是,随着现代科学技术的迅速发展, 生产系统的规模越来越大,形成了复杂的大系统,导致了控制对象、控制器以及控制任务和目的的日益复杂化,从而导致现代控制理论的成果很少在实际中得到应用。经典控制理论、现代控制理论在应用中遇到了不少难题,影响了它们的实际应用,其主要原因有三:这些控制系统设计和分析都是建立在精确的数学模型的基础上的, 而实际系统由于存在不确定性、不完全性、模糊性、时变性、非线性等因素,一般很难获得精确的数学模型;研究这些系统时,人们必须提出一些比较苛刻的假设,而这些假设在应用中往往与实际不符;为了提高控制性能, 整个控制系统变得极为复杂,这不仅增加了设备投资,也降低了系统的可靠性。 二、现代控制理论的发展及基本内容 经典控制理论虽然具有很大的实用价值,但也有着明显的局限性。其局限性表现在下面二个方面:第一,经典控制理论建立在传递函数和频率特性的基础上,而传递函数和频率特性均属于系统的外部描述(只描述输入量和输出量之间的关系),不能充分反映系统内部的状态;第二,无论是根轨迹法还是频率法,本质上是频域法(或称复域法),都要通过积分变换(包括拉普拉斯变换、傅立叶变换、Z变换),因此原则上只适宜于解决“单输入——单输出” 线性定常系统的问题,对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。 现代控制理论正是为了克服经典控制理论的局限性而在20世纪50、60年代逐步发展起来的。现代控制理论本质上是一种“时域法”。它引入了“状态”的概念,用“状态变量”(系统内部变量)及“状态方程”描述系统,因而更能反映出系统的内在本质与特性。从数学的观点看,现代控制理论中的状态变量法,简单地说就是将描述系统运动的高阶微分方程,改写成一阶联立微分方程组的形式,或者将系统的运动直接用一阶微分方程组表示。这个一阶微分方程组就叫做状态方程。采用状态方程后,最主要的优点是系统的运动方程采用向量、矩阵形式表示,因此形式简单、概念清晰、运算方便,尤其是对于多变量、时变系统更是明显。特别是在Kalman提出的可控性和可观测性概念和极大值理论的基础上,现代控制理论被引向更为深入的研究。现代控制理论研究的主要内容包括三部分:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。由于篇幅所限,有关现代控制理论研究的具体内容请参见有关文献,这里从略。 三、结论 以上我们介绍了自动控制理论的发展情况和现代控制理论，各种控制理论都有其优点、缺点和适用范围,如果能够取长补短,则必然能够扩大其应用的范围,因而是控制理论的发展方向。事实上,现在已经出现了集经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论于一身的各种复合控制理论,如模糊PID复合控制、模糊变结构控制、自适应模糊控制、模糊预测控制、模糊神经网络控制、专家PID控制、专家模糊控制等等。 自动控制理论论文:基于CDIO的“自动控制理论”工程教育研究和实践 摘要：针对“自动控制理论”课程在工程实践教学中的不足，运用CDIO教育理念对该课程的工程教育进行研究和实践，明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求，重新设计教学模式，强化工程实践能力培养，考核方式采用多元化模式。解决了目前该课程工程教育面临的困难，调动了学生学习的积极性，提高了学生的工程实践能力和创新能力。 关键词：自动控制理论；工程教育；CDIO理念 进入21世纪，经济全球化对我国工程技术人才的需求日益增长，对工程教育的发展带来了机遇。但在我国的传统工程教育中，重理论轻实践，过分强调知识的理论深度和系统性，而忽略了各学科知识间的联系，特别是忽视理论知识的应用。“自动控制理论”作为自动化学科各专业的一门重要的专业基础课程，[1]是为培养从事控制领域的科学研究和工程技术人员而设置的。在“自动控制理论”课程中，传统教学多局限于课堂授课，结合线性系统时域分析、根轨迹分析和频率特性分析等基础验证性实验和系统动态、稳态特性分析等分析性实验，而强调工程实践的综合性和创新性内容不足，偏离实际工程应用。 黄山学院（以下简称“本校”）作为一所地方性普通本科高校，与学术性高校“错位竞争”，明确办学定位为应用型。因此，结合本校“自动控制理论”课程教学的实际情况，对“自动控制理论”课程教学提出了改革思路。本文将利用CDIO工程教育模式的理念，[2]明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求，重新设计教学模式、强化工程实践能力培养和考核方式多元化，以提升该课程工程教育的质量和内涵。[3-6] 一、CDIO工程教育理念 CDIO代表构思（conceive），设计（design），实施（implement），运行（operate），是由MIT和瑞典几所大学在Wallenburg基金会的资助下，经过几年的研究、探索和实践于2004年创立的工程教育模式。该教育模式是以产品、过程和系统的构思、设计、实施和运行全生命周期为背景的教育理念为载体，以CDIO教学大纲和12标准为基础，让学生以主动的、实践的、课程之间具有有机联系的方式学习，获取工程能力。 CDIO工程教学模式的主要特色在于它创造了能够深化技术基础和实际能力的学习经验。采用现代教学方法、创新教学模式和新的学习环境为学生提供接近工程实际的学习经验，这些具体的学习经验创建了一个与技术基础相关的学习抽象概念的认知框架，并为学生提供有助于理解和记忆这些抽象概念的实际应用机会，由此提供掌握深厚基础知识的途径。 二、“自动控制理论”课程教学改革 1.重新设计教学模式 根据“自动控制理论”课程特点，运用CDIO工程教育理念，坚持以学生为本，建立知识、能力、素质培养体系，将系统的构思、设计、实施和运行贯穿整个教学过程，对“自动控制理论”的教学目标、课程体系、教学活动及组织形式等进行全方位思考与设计，形成基于CDIO的“自动控制理论”课程教学模式，如表1。 2.强化工程实践能力培养 为了加强“自动控制理论”课程工程实践能力的培养，在传统教学的基础上，融合项目教学、虚拟仿真和案例分析等方法，让学生在模拟工程实践的环境中进行学习。 （1）项目教学。基于项目的教学是建立在具体问题的基础上来寻找解决问题的办法。为了践行CDIO工程教育理念，依托项目以3～5名学生为一组，教师采用点拨方式或共同探究的方式进行指导。具体实施步骤如下： 1）构思（C）。通过加深学生对自动控制系统的使命、需求、功能、技术和构建等概念设计的理解，其主要形式是要求学生对控制系统进行分析、思考，形成对控制系统设计开发的基本感性认识，加深对控制系统基本分析和设计方法的理解。 2）设计（D）。要求学生使用控制方法，完成自动控制系统的需求定位、模型开发、系统分析、系统架构等。通过实践，使学生掌握自动控制系统工程的基本原理、方法、技术、工具，并能够在实际中应用。 3）实现（I）。将设计成果加以实现，着力培养学生的务实精神、工程能力和团队精神。 4）运行（O）。每个小组对所开发的控制系统进行实际应用，并建立相应的应用、营销和服务渠道。实在难以在实际应用的要求建立模拟实际应用环境，实施模拟应用。运行主要目的是让学生了解市场，培养学生的务实精神和实际工作能力。 （2）虚拟仿真。虚拟仿真，就是用一个系统模仿另一个真实系统的技术。虚拟仿真技术的引入，将使控制系统设计的手段和思想发生质的飞跃，更加符合现代社会发展的需要。采用虚拟仿真能够使学生在一个比实际情况更安全的环境中提高工程实践能力，可以说在“自动控制理论”课程中应用虚拟仿真技术是可行且必要的。 （3）案例学习。案例学习可以提供很多关于实际工程的具体经验，一个典型案例还可以提供详细的背景内容。通过讨论案例，学生能够亲自体验系统或产品的CDIO过程，并参与疑问的解答，提高了学生的思考和决策能力。 3.考核方式多元化 传统“自动控制理论”课程考核方式笔试偏重理论知识考核，难以考察对实际自动控制系统的设计、分析和建造等工程实践能力。针对本课程注重工程实践性、创新性和应用技能培养的要求，改革单一的考核方式，综合学生在知识、创新、应用等多方面能力，采用笔试、课堂互动、实验操作、项目开发等多元化考核方式。多元化考核方法不仅促使学生重视课堂知识的掌握，还重视知识的工程应用与创新，有效地提高了教学水平和教学质量。 三、总结 CDIO工程教育模式的核心是培养学生的工程素养、工程实践能力。“自动控制理论”课程作为工程背景较强的课程，只有掌握坚实的理论基础，具备严谨的工程推理和解决问题的能力，才能在后续课程中熟练地运用自控理论知识解决工程实际问题，并为往后能在工作岗位上灵活运用所学知识打下扎实的基础。 自动控制理论论文:控制理论在“自动控制元件”课程教学中的应用 摘要：在对“自动控制元件”课程教学改革的实践中，以控制理论思想作为指导，在深入分析课程、学员和教员的实际情况的基础上，建立了课程教学反馈控制系统模型，采取了优质提问教学法等多种反馈方式，取得了较好的教学效果，同时也提高了教员的教学水平。 关键词：控制理论；自动控制元件；反馈控制教学 所谓控制，就是根据系统内外部变化，进行有目的的调整，一次又一次地克服不确定性，纠正偏差，使系统始终处于某种特定状态的一种活动。[1]控制理论认为，任何系统、过程与运动都可以看作一个复杂的控制系统，控制理论思想的应用并不仅仅局限于工业生产或军事设备控制方面，也可以扩展到其他领域。 教学是一种有计划、有目的的活动。教学的目的在于使学生形成一定的心理过程及特性。学生的心理过程是有规律的，因而是可以控制的，问题在于掌握借以控制这种过程的规律。由此认为，控制理论对于教学来说，在原则上也是适用的。因此可以将控制理论的基本原理和方法推广至教学领域，建立教学控制系统，结合教学过程的特点及规律，改革传统教学过程，研究和解决教学过程中的一系列问题，以实现对教学过程的有效控制和全面优化，从而更好地控制教学质量，提升学员的学习积极性，提高教员的教学水平，达到教学相长的目的。 一、反馈控制教学的基本原理 控制系统由被控对象和控制装置组成，控制方式分为开环控制、闭环控制和复合控制，传统的知识注入型教学过程通常为开环控制方式。以学员作为控制对象，以课程教学目标为期望值，以教学效果为控制量，可建立课程教学开环控制系统，如图1所示。 在图1所示的系统中，教员进行课堂授课时，学员扮演的是被动接收知识的角色。从控制理论观点来看，传统的知识注入型教学存在着控制作用的断续性与反馈联系的偶然性问题，因而不是最佳的教学方式。由于缺少有效且连续的反馈信息，教员无法及时掌控教学情况，学员学习主动性差，教员教学水平提高缓慢，往往难以达到预期教学效果。 若在系统中增加前馈补偿和反馈通道，则可建立闭环（反馈）教学控制系统，如图2所示。 由图2可知，由于建立了良好的反馈联系，教员在教学过程中能够及时发现实际教学效果与教学目标的偏差，从而根据反馈控制原理适时改变控制方式（调节教学内容、教学进度、教学方法和教学手段等），以保证：教学过程始终沿着教学目标的固有轨道前进；教学内容、方法和手段适合教学对象，且不断趋于完美；教学研究与教学本身得以同步发展。 在课程教学实践中，应该依据课程、学员和教员等各方面的实际情况，深入分析课程教学控制系统的各个组成部分，细化前馈和反馈环节，建立课程教学控制系统模型，图3为针对“自动控制元件”课程建立的教学反馈控制系统结构图。 由图3可知，在“自动控制元件”教学反馈控制系统中，以自主预习的前馈补偿方式以及自主复习的局部反馈方式促使学员在自控（学员自学）和他控（学员之间的相互学习、交流、激励）方式作用下，初步消化和掌握教员在课堂授课过程中讲授的理论知识。教员在课堂授课过程中，采用有效的课堂提问等方法，及时掌握学员学习动态，实时调整教学过程，以保证教学效果；课后，通过每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践以及学员针对课程提供意见建议等多种反馈方式，获取学员对课程知识的掌握和应用情况以及学习态度、精神状态等，并根据反馈信息适时调整教学过程，从而缩小教学效果与教学目标的偏差。在传授知识和能力的同时，教员的授课能力也可通过自身的总结交流、教学督导组的评价以及学员的意见建议等三个反馈渠道得到及时反映，以促进教学水平的提高。 二、反馈控制教学中需要注意的问题 在教学控制系统中，教学是一种有目的、有计划的实施控制活动的过程。要实现有效控制，首先必须建立较为准确的系统模型，然后根据课程、学员和教员的实际情况制定行之有效的控制方式。既要因“材”施教，也要因“才”施教，“材”指的是课程的教学目标和教学内容，“才”指的是学员和教员。实现因“材”施教和因“才”施教的关键在于构建有效的信息反馈通道。 1.教学控制系统模型的建立 系统模型越准确，控制效果越好。因此在系统建模时，必须深入分析教学反馈控制系统的各部分结构，了解“材”和“才”的实际情况，确定系统期望和反馈信息及其之间的关系。教学控制系统中需要明确的主要信息和组成部分包括： （1）系统期望，即教学目标。严格依照专业人才培养方案和课程标准制定课程的总体教学目标和各章节、每次授课的教学目标。 （2）被控对象，即学员。通过课前召开座谈会、课中答疑以及与学员代表交流沟通等方式全方位了解授课对象。 （3）控制方式，即教学实施方案。制定具体且具有针对性的课程教学改革方案、课程教学设计方案和课堂教学方案。而在课堂教学实施计划开展之前，教员应该进行精心的教学准备，具体工作包括深入理解教学内容、设计具有一定特色的多媒体课件和教案、熟练掌握几种教学方法、开发交互式课程学习网站和建设试题库等。 （4）评价方式，即根据学员的学习情况，把实际值与期望值进行比较，对教学工作做出客观评价。按照教学目标衡量实际成效，最理想的情况是在偏差较小时就有所察觉，并采取措施加以改善。但是，仅凭经验是远远不够的，必须制定客观公正、切实可行的评价方案对学员进行综合评定，才能客观地评价教学效果。 2.反馈控制方式的选择 在教学过程中，课堂授课是知识传递的一个关键环节，在此环节中必须采取有效的反馈方式，以获取足够的反馈信息。在“自动控制元件”课程教学过程中，教学组在课堂授课过程中采用了优质提问教学法（Quality Questioning， QUILT）。QUILT是一种“通过提问、理解促进学习和思考”的教学方法，包括精心准备问题、适时抛出问题、激发学员回答、对学员的回答进行加工以及对提问行为进行反思五个阶段。[2]通过QUILT，可以调动学员的学习积极性，使更多的学员参与思考，更重要的是能够迅速获取学员对知识的理解程度的反馈信息。同时，教学组采取其他方式获取更多反馈信息，主要包括每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践活动（“三性”实验、“三小”活动、数学建模、电子设计、机器人大赛）等，使学员在掌握理论知识的同时，提高动手能力和实际应用能力。 自动控制理论论文:自动控制理论初探 【摘 要】随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂，这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾，然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 【关键词】自动控制理论；Matlab；模糊控制；鲁棒控制；最优化控制 随着控制系统复杂性的增加，不确定因素的增多，要求各控制理论分支有进一步的发展，弥补各理论分支的缺点与不足，以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果，但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步，或处于初级阶段，远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂，通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制（Quantum Control）也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起，它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学，它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命，1765年瓦特发明了蒸汽机，应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机，标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始，后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题，1872年劳斯（Routh E J）和1890年赫尔维茨（Hurwitz）先后找到了系统稳定性的代数据，1932年奈奎斯特（Nyquist H）发表了放大器稳定性的著名论文，给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳（Wiener N）总结了前人的成果，认为客观世界存在3大要素：物质、能量、信息，虽然在物质构造和能量转换方面，动物和机器有显著的不同，但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处，1948 年发表了《控制论—或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》，书中论述了控制理论的一般方法，推广了反馈的概念，确立了控制理论这门学科的产生。 1．经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期，时间为20 世纪40～50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统，主要研究单输入单输出问题，研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法，它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”，使之能够稳定运行，其次是采用“反馈的方式，使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作，最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2．现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期，时间为20 世纪60～70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果，但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初，学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广，将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组，用以描述多变量控制系统，并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性，从而奠定了现代控制理论的基础。 3．第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的，所以统称为常规（传统）控制。它们为了控制必须建模，但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路，不完全以控制对象为研究主体，而以控制器为研究对象；是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢？智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词，1971 年傅京孙教授指出，为了解决控制问题，用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制，或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法，这两者都值得试一试，而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发，现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1．Matlab起源。早在70年代中期，Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期，Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab，这是从Matrix（矩阵）、Laboratory（实验室）各取前三个字母组成的，意思是“矩阵实验室”。 2．Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来，经历十几年的发展和竞争，现在逐步风靡世界，可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下：（1）数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括：矩阵的创建和保存；数值矩阵代数、乘方运算和分解；数组运算；矩阵操作；多项式和有理分式运算；数据统计分析、差分和数组导数；用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。（2）Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外，Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似，简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样，尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性，可移植性要远高于它们。（3）图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向，也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线，三维曲面，并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象（Graph object）和图形句柄（Graph Handle）进行操作的“底层（low level）”指令，使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作，为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:基于CDIO教育理念的自动控制理论精品课教学改革研究与实践 [摘要]CDIO，即构思(conceive)、设计(design)、实施(implement)、运作(operate)，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。本文选用自动化专业的一门主干课“自动控制理论”为研究对象，运用CDIO教育理念对该课程的教与学进行探讨和实践，形成了以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式，经过5年的教学实践，取得了很好的教学效果和教改成绩，使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高，为创新人才成长搭建了宽广舞台。 [关键词]CDIO；工程教育；自动控制理论；教育理念 1　研究背景 CDIO工程教育培养模式是由教师简洁明了地介绍要学的相关概念后，将学生分成小组，每个小组5～6人。各个小组自己设计实验方案、确定操作流程、选择器材，分工合作完成实验。通过分析实验结果，学生提出其中存在的问题，然后教师开始剖析概念、讲解原理，并和学生一起探讨。该模式可以培养学生分析问题、解决问题的能力，同时能够增强学生的自学能力、沟通协调能力、团队合作能力以及大系统的运作能力并最大地发挥学生的积极性和创造I生。自动控制理论是指导人们在一定工程背景下实现对复杂系统设计与分析的方法论，理论性很强，而CDIO工程教育模式的精髓——CDIO代表的构思、设计、实现和运作正是自动控制理论思想的具体体现，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，旨在培养学生的工程能力，是一种新的高等工科教育模式。它包括个人的工程科学能力和技术知识能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统协调等方面的能力。显然，CDIO的教学目标与应用型高校本科专业的培养目标是一致的，即培养理论与实践相结合、工程技术与市场需求相结合的高级专门人才。以人才培养为目标，以教学改革为指导，以教材创新为核心，以科学研究为基础，对自动控制理论课程进行改革，以适应国内快速发展的工控领域对自动化人才的要求。 2　教学理念的转变 2.1　教学模式改革 “培养什么样的人才、如何培养人才”始终是高等教育的基本问题，“教什么、怎么教，学什么、如何学”始终是教学过程中的一对基本矛盾。很多教师认为“教什么”最重要，至于“怎么教”、“怎么学”全在个人，不重视教学方法的研究，习惯于个人传统方式的延续。认为“怎么教”是教师的事情，“怎么学”是学生的事情，“教”与“学”分离，对教师主导、学生主体、师生互动交流认识不足；对教学大纲的把握、对教学目标的实现认识不足，认为教材、讲义、网上资料师生可以自由使用，殊不知，这是教师不负责任、偷工减料的表现；对课程的规律性与学习能力培养的重要性认识不足，有的教师过分强调讲课面面俱到，“填鸭式”教学方法反而贻误了学生创造思维的训练和培养。为此，提出如下理念。 1)学生的主体性与教师的主导性融合。教师视每次授课为一场表演，既是演员又是导演，学生是观众。这样教师就要在如何演的精彩、如何引人入胜上下功夫，教学过程中教师主导活动和学生主体活动不断融合实现动态转换，随着知识的潜移默化，学生的学习活动自主性逐渐扩大，教师的传教活动制约性逐渐缩小，最后转化为学生能够完全自主学习，真正成为学习的主人。 2)学习的开放性与教学的关键点融合。信息时代提供了众多的知识获取途径，课堂和教师已不再是获得知识的唯一渠道，应该充分利用网络、名师、资料、实验、学科、专业等优质资源环境与学术氛围，把学习的场所从课堂扩展到大型实验室、图书馆、讲坛等。自主研学、拓展训练、思维创造，为学生知识创造和能力建构拓展了更加宽松的环境，这是当前教学模式改革的核心。强化自主性、综合性、设计性实验，重视工程实践、课程设计、项目训练以及大学生生产实习；将学生个体的学习扩展到小组学习、团队学习等合作学习的形式；着力提高各种课外学习活动的覆盖面和参与面，通过研究小组、讨论班、报告会、俱乐部、沙龙、社团等各种载体，让每一个学生都有锻炼施展多方面能力和才华的舞台。教学的关键点是教给学生一种思考问题的思维方法，有些知识问题的具体细节，忘记了可以查书，但思考问题的方式，一旦领悟并加以应用后，具备的是解决更多新问题、领悟更多新知识的能力，这才是教与学的关键。充分利用互联网拓展学生网上学习、教师网上答疑、学生网上作业、教师网上批改的新途径。 3)教学评价的综合性与透明性融合。既然讲课就是表演，演员演得如何观众最有发言权，采取学生匿名网上评议制，对每位授课教师按照统一的评价指标给予教学质量评价，教师可以随时查阅学生评价做到有则改之无则加勉，这种方式有效提高了教师的教研水平。 4)学生成绩评定的多样性与灵滑性融合。采取平时考核(20％)＋实验考核(10％)＋学期考核(70％)作为学生的最终成绩，这样充分调动了学生学习的自主性与积极性，避免了一考定终生和逃课现象。 2.2　明确精品课程的内涵 精品课程是指具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程，省级精品课《自动控制理论》是由自动化系负责开设的院级平台课，是一门理论性和实践性都很强的课程，理论比较枯燥，难以理解，其特点是概念多、抽象，理论分析和数学计算比重大，在课程讲授过程中，若不注重教学模式的改进，就会让学生感觉似乎在学一门“数学”课，跳不出抽象的理论框架，不知道如何把该课程的理论知识应用于工程实践中，那么，这门课程的讲授就是失败的。在课程教学改革实践中，引入CDIO模式，以小型控制课题为导向，引导学生自觉加深理论学习，依次完成控制系统建模、控制器设计、仿真实现，培养了学生的创新能力、动手能力及课题研究能力，激发了学生的学习兴趣。因此，教师要有目的、有计划、有步骤地结合教学的具体内容对学生进行思维方式的引导、指导和训练，使学生理解并掌握诸如典型化、线性化等处理方法和意义，体会到数学作为一种工具处理工程问题的重要性和趣味性，使学生变被动学为主动学，提高学习积极性，既巩固了知识体系，又树立起工程思想。 3　基于CDIO教育理念的教学改革 探索了CDIO理念下的以研究型学习，以实际的物理对象为背景进行控制系统建模、控制器设计、仿真实现的教学模式，并相应地对教学内容、教学手段、考试方式进行了配套改革。 3.1　教材建设 教材是教学理念的载体，是课程体系改革的核心。为了充分贯彻课程改革建设，发挥团队的特色，自2003年开始狠抓教材建设，相继出版了两部理论教材：《现代控制理论》(中国标准出版社2003)、《自动控制原理》(21世纪高等院校优秀教材，国防工业出版社2004)；两部与之配套的书籍：《自动控制理论学习指导》(大连理工大学出版社2004)，《自动控制理论实验及综合系统设计》(华中科技大学出版社2008)；一部用于指导学生进行计算机辅助设计的《控制系统数字仿真及MAT-LAB语言》(电子工业出版社2009)。形成了理论教学、实验教学、学习指导、CAD实现的系列特色教材，为知识的有效传播奠定了基础。 3.2　良好的开端是成功的关键——绪论的重要性 在绪论中重点介绍自动控制理论的发展史，研究的对象、方法及主要内容，自动控制理论的特点和发展趋势以及在工业生产、航空、航天等领域所起的重要作用。为了增强学生学习该课程的兴趣，课程中利用多媒体技术制作了多个视频资料，包括阿波罗登月、我国的神舟七号载人航天飞行、美国NASA的月球车、国际机器人大赛以及人在大脑支配下的行为过程等，并简要介绍了这些系统中用到的自动控制理论知识、课程的重点及学习方法，学生由此对课程产生了浓厚的兴趣及强烈的求知欲望，促进了学生从“要我学”到“我要学”的转变。 3.3　强化实践教学，提升工程实践能力 围绕工程实践和创新精神培养这一目标，实践教学构建三层体系，突出综合性、设计性、研究性训练，加强课内实验、课程设计、毕业设计等实践环节的有序衔接。提出以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式，进行了基于“学术探讨、项目研究”的教学改革。将教学分成三个阶段：课堂教学、课程设计、毕业设计。精心设计了一整套与之对应的三级项目体系：以随堂进行的项目为三级项目，促进学生对专业核心课程的学习；以专业课程设计为二级项目，培养学生构建并运用知识模块的能力；以毕业设计为一级项目，培养学生用专业知识开发设计复杂系统和产品的能力。为探索CDIO教学模式，将授课教师从科研项目中提炼出来的基于团队的三级项目与课程实验教学有机融合，让学生在课堂上学习理论知识，课外进行三级项目的研究，使学生自主建立起以确定项目方案、设计和仿真为主要内容的学习体系。三级项目的最后，要求学生以撰写项目报告和制作PPT的形式进行项目研究的汇报，改变了以往以课后习题来巩固学生所学理论知识，类似于“纸上谈兵”的学习方式。结合不同章节内容的特点，教学骨干自行开发了所有课程的多媒体助学课件，如针对根轨迹绘制制作了全动画多媒体课件，受到学生的普遍欢迎。这种教学模式为创新人才成长提供了自主性、研究性、多样性的宽广舞台，促进了学生创新实践能力和综合素质的全面提升。燕山大学学生先后在全国“飞思卡尔杯”智能车大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“挑战杯”创业计划大赛以及全国电子设计竞赛等许多重要赛事中均取得了十分优异的成绩。 3.4　加强网络教学平台与资源共享建设 为培养学生自学能力，自行研发了网络综合教学平台，提供了15个子系统供师生使用，形成了一个集教学、学习、实验、设计、考研辅导、信息交流于一体的自动控制原理在线教学的专业网站，实现了教育资源共享。以图文并茂的形式提供丰富动感的教学内容，利于突出重点、突破难点，优化课堂结构，创造良好的网络教学环境，提供教学讲义、教学视频、课后练习测试、同步训练、在线答疑、提交作业、考研专题等多个栏目，为学生提供了丰富的教学资源。 3.5　开展研究型学习 教学中引入的工程实例倒立摆装置是一个复杂的、不稳定的非线性系统，是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台。通过对倒立摆的控制，检验新的控制方法是否有较强的处理非线性和不稳定性问题的能力。同时，其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途，如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等。教学中，将倒立摆作为工程实例贯穿整个课程，在各阶段理论教学后，完成倒立摆的系统建模、分析及控制器设计等，提高学生的工程应用能力及学以致用的信心。 研究型学习分三个阶段：(1)引导学生充分利用图书馆和网络，搜集相关资料；(2)学生分成研究小组，在6周的时间内，跟随课程的学习进度依次完成被控对象的建模和性能分析，并完成控制器的设计，然后用Matlab/Simulink建立控制系统的仿真模型，对系统的控制性能进行仿真分析；(3)要求学生以组为单位撰写研究报告，并以小组的形式进行研究汇报，汇报中要求小组成员全员参加，教师和其他组学生同时对研究情况进行打分评价。通过汇报，不仅可以活跃研究氛围，加强各组学生之间的交流，开阔学生的视野，还可以检验每个学生在课题研究中的参与程度。 最后，可以在一、二、三级倒立摆实验平台上，实现学生自行设计的系统验证。在课堂上，教师们也把工程项目的部分内容作为教学案例介绍给学生，注重知识讲授与项目实践有机结合。在课下，教师们带领学生积极参与科研项目研发或专业竞赛活动，培养了一批专业基础扎实、动手能力强的优秀学生。利用好现有的实验室和实习基地，探索出了一条行之有效的工程教育模式，使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高。 4　结束语 教学实践表明，基于CDIO教育理念的教学模式可以大大提高学生的学习积极性、主动性，促进学生从“要我学”到“我要学”的转变，有利于培养学生的动手能力、综合应用能力和创新能力。学生反映非常喜欢这种教学模式，并提出了很多很好的建议，加强了学生和教师之间的沟通与交流，起到了教学相长的效果。 作为一种工程教育教学模式，CDIO具有先进的理念和很好的借鉴作用。将这种工程教育思想贯穿于自动化专业人才培养方案改革、课程体系建设、师资队伍建设、实践教学建设等各个方面，构建理论与实践相结合，技术与市场相结合的应用型人才培养体系，为国家、地方培养合格的高级专门人才，是教育工作者的不懈追求。

基础理论论文:论构建我国现代经济法基础理论的若干基本点 摘要：本文是对经济法学基础理论的探讨，论述了现代经济法学的四个基本问题：现代经济法价值取向的问题、现代经济法的主体架构问题、现代经济法作为独立部门法的哲学基础理论论证和现代经济法的主要研究方法。希望通过对这些基础理论问题的深入探讨，能够加强我国经济法学界基础理论统一与共识。 关键词：经济法基础理论、现代经济法的价值取向、第三主体 伴随着20世纪80年代以来我国经济体制的改革与转轨，我国的经济法学基础理论也已经历了20多年的争论与发展，在发展中争论，在争论中发展，在实践中检验各种理论的正确与谬误，正是在这样一种对真理的不断追求与探索中，我国的现代经济法学已经颇具规模。 目前，我国的经济法学界已经形成了多种流派学说，从最初的“纵横说”、“学科经济法说”、“密切联系说”、“经济管理关系说”、“综合经济法说”、“经济行政法说”、“企业法说”、“国民经济运行法说”，到现在的“经济协调关系说”、“需要干预经济关系说”、“经济管理与市场运行关系说”、“宏观调控说”、“国家调节关系说”、“国家参与关系说”、“新经济行政法说”、“二次调整说”、“模糊说”、“限定的纵横统一说”，等等。 百家争鸣的景象当然我国现代经济法学蓬勃发展的最好表征。然而我们也不得不承认各种经济法学说相互并立，甚至一本书就代表着一种经济法流派，既给经济法学的讲授工作带来了相当的难度，也是一门独立学科还不够成熟的表现。笔者认为一门成熟的学科不仅要有促进该学科发展的争论，更多的要有促进该学科独立而稳定的共识，而在我国的经济法学界显然缺少一种“求同存异”的认识。在我国经济法基础理论日益丰富的条件下，我国的经济法学者应该尽可能的抛弃所属学派的意气之争和门第之见，在一切为我国经济法学独立和发展的大局观的指引下，尽快将各学派相同相通的经济法学理论统一起来，以谋求我国经济法在未来更大的发展。 笔者拟通过本文，在经济法学基础理论的“求同”上作一个初步的尝试。在我国的经济法学界至少有现代经济法的价值取向、现代经济法的主体架构、现代经济法作为一个独立部门法的哲学理论论证和现代经济法的研究方法等四个问题应该形成共识。 一、现代经济法价值取向的问题 现代经济法的法律价值取向：经济法是以社会为本位的法，而非以国家为本位的法。 我们首先来谈谈现代化这个常识性问题，有的学者认为：“现代化有两个核心问题，一个是发达的市场经济，一个是民主政治，这两点背后共同的东西就是社会的个人本位化，也就是从一个共同体为本位的传统社会过渡到个人本位的、尊重公民个人权利和个性价值的社会。”[1] （P231）对于此种认识，笔者认为“尊重公民个人权利和个性价值”的观点无疑是正确的，但关于“社会的个人本位化，也就是从一个共同体为本位的传统社会过渡到个人本位的社会”的提法，值得商榷。 回顾人类近现展的历史，我们会发现在社会价值取向上始终存在着以个人为本位的西方国家同以国家为本位的东方国家之争。资产阶级的自由主义和个人本位的思想理念，在反封建的斗争和人类思想解放的过程中其进步作用当然应当肯定。而在相对贫穷落后的东方国家，正是以国家为本位的主导思想，才使得整个国家的稀缺资源掌握在该国先进的阶层或统治阶级手中，由政府加以调配，从而集中力量办几件大事。例如中国共产党领导的无产阶级正是藉此赶走外来压迫，建立了中华人民共和国，并在国内进行政治和经济革命，为中国的现代化进程奠定了有力的工农业和科技基础。 然而无论是以个人为本位的理念，还是以国家为本位的理念在人类生产力不断提高的情况下，特别是在人类社会化大生产的背景下都遇到了自身无法克服的矛盾和问题，于是它们都自觉或被迫地选择了或正在选择一种现代化的本位理念观：以社会为本位的理念观。在信奉“个人本位”的西方国家在现代化的进程中深刻认识到极端的个人主义和自由放任非但不能保证个人充分发展，相反会危及到社会的稳定与发展。关于对“个人本位”危害的认识，早在19世纪，作为美国社会学法学派的创始人庞德就已经有了较为深刻的认识，他把利益分为个人利益、公共利益和社会利益。并进一步指出：“包含社会利益的个人生活是一种道德的、社会的生活。所以社会利益不能容忍为了满足反社会的邪恶目的而行使个人权利。”[2]（P138-140） 而在信奉“国家本位”的东方国家在现代化的过程中也同样认识到国家的过分集权，大大损伤了社会个体的生产积极性和创造力，也就阻碍了社会的发展。也正是基于这种本位观认识的转变，无论这种转变在当时是有意识的还是无意识的，它都体现在了对国家经济关系的调整上，而这种调整体现在社会上层建筑的法律中，便是现代化的经济法理念观。绝对的计划经济以国家为本位，绝对的市场经济以个人为本位，而经济法是以社会为本位的法。所以“绝对的计划经济不需要经济法，绝对的市场经济容不得经济法”[3] .只有在市场与计划（西方国家）或计划与市场（东方国家）相互融合，真正意义上的现代化经济法才得以产生。 综上，经济法是社会转变中产生，其本身也在随着社会不断发展而转变。现代经济法的法律价值取向与社会发展的价值取向相一致：经济法是以社会为本位的法。因此，现代经济法是具有时代特征的新型部门法，是法制现代化的重要标志。而随着经济法社会化本位的日益凸现，经济法的现代化主体—第三主体，一个完全以社会为本位的主体，也逐渐显露出庐山真面目，登上了历史舞台。 二、现代经济法的主体架构问题 经济法主体二元架构的突破，三元架构的初探。 我国一些传统经济法学者的“国家—市场”二元框架理论的基本特点是：将政府和市场作为对等的非此即彼的两个主体，他们把政府和市场作为经济资源配置的两种基本方式。当“市场失灵”的时候需要政府权力的适当介入或干预，也就是我们常常说的“国家指导”；而政府的调节行为则可能会有调节“不适当”情况的出现，这就需要完善的法律对政府的经济行为及其后果加以规范。从正面说，政府对市场失灵时的正确干预需要法律的确认；从反面说，政府干预的缺陷和有时的失灵与不适时也需要法律的纠正、限制和禁止。这样就产生了一些经济法学者认识经济法本质的基础。对于这种经济法的国家干预和协调学说这里我们不做评论，但是随着社会生产力的不断发展，经济现象的日益丰富，我们越来越认识到第三部门的存在和其对经济资源配置影响力的日益加强。 对于第三部门的认识，迄今为止国内外学者的认识是不统一的，这里限于篇幅笔者不能一一举例，笔者认为所谓的第三部门就是与国家政府和私人团体相对应的社会团体，社会团体不具有国家机关的官方性质，同时也没有私人团体的赢利唯一性。这里需要对“赢利唯一性” 做一特殊说明，“赢利唯一性”不同于赢利性，它强调唯一性，即第三部门可以有赢利的要求和需要，但赢利不是第一性的，它往往服从和服务于其它社会公共目的。社会团体具有极强的社会公益性，着眼于人类社会长远的整体利益，随着其范围和主体的日益扩大，其社会为本位的价值观正日益受到越来越多的有识之士的认同，因而其对经济生活的影响也在不断扩大。社会团体作为经济法的第三部门的提出，恰恰反映了人类价值观的转变历程：由国家为本位到个人为本位，由个人为本位“回归”到社会本位。社会团体的范围至少包括各种公益事业基金会、文化团体、学术组织、运动协会、现代化的教会、“在野”派、民间环保组织、红十字协会以及独立的传媒等等。 特别地，在当代高科技日益深入人们生产、生活的条件下，以国家、政府的立法行为来弥补高科技所带来的法律真空已经明显滞后，在全球范围内的因特网的技术标准、保护协议和相关游戏规则几乎都是在没有国家的参与的情况下，由一些社团组织不待政府授权而自行制定和实施的，这种超越国界，没有国家参与的立法在现实中也得到了很好的保障与实施，这更从现实的角度证明了作为第三部门的社会团体的独立的主体地位和其存在的必要性与价值：即第三部门是适应社会发展需要而产生和发展起来的新型主体，它的出现是社会生产力不断发展的必然和客观需要。 作为第三部门的社会团体同国家政府对经济资源配置调整的优势在于：第一，经济资源配置效率大大提高。作为第三部门的社会团体同国家政府相比显然缺少了官僚的拖沓作风。第二，经济资源配置更加人性化。与国家的为统治阶级服务的职能不同，由于社会团体更着眼于社会整体利益，所以它会将更多资源应用于相对贫困和需要投入的经济个体。中国古语说：“天之道损有余而补不足，人之道损不足而补有余。”这句话充分说明了人类历史上的贫富差距总在不断拉大的社会根源。而第三部门的出现则真正有可能使人之道符合天之道。而且我们也有理由相信随着生产力的日益提高，第三部门在这方面的职能将越来越强大。第三，第三部门经济资源配置范围将有可能超越国家领域。随着经济全球化的不断深入，超越国界第三部门也越来越多，它们对经济资源配置当然地不限于一国之内。这无疑为突破各国政府相对狭隘的贸易保护壁垒，反垄断特别是反国家垄断提供了一个的新的解决途径。 三、现代经济法作为独立部门法的哲学基础理论论证 经济法的哲学基础理论的现代化：辩证唯物主义的发展与延伸-系统论。 经济法作为一个独立的部门法的地位长期以来受到一些民法学者的质疑，在他们看来：经济关系可以分解为行政性经济关系、平等主体的经济关系和劳动经济关系，所谓的经济法法规可以分解为民法的规范、行政法法规和劳动法法规，而经济关系的综合调整则可以分解为行政法的调整方法、民法的调整方法和劳动法的调整方法，既然这三个部门法可以分割“独立”调整经济关系，经济法也就丧失了其存在必要性。 笔者认为这些民法学者之所以会得到上述错误结论，主要是采用了片面的形而上学的分析方法，更是对马克思哲学的辩证法和现代科学的系统论缺乏应有的认识。 经济法调整的经济关系是一种综合性的经济关系，所谓的综合是有机的结合，绝对不是简单的相加混和，所以采用“平面层次的分割法”来分析分解经济法的研究对象当然是行不通的！笔者认为法律本身就是一种有机的系统，而法律中的各个部门法本身也是一个有机系统，部门法系统就构成了法律系统的子系统。引用哲学中充满了辩证唯物主义色彩的系统论的观点来理解现代化的法律体系关于部门法的划分，从而从哲学的角度为经济法是一个独立的部门法来正名，无疑对丰富现代化经济法基础理论有重大意义。 辩证唯物主义系统论认为：系统虽然由子系统或元素构成，但系统具有子系统或元素不具备的某些特性，系统一经子系统或元素构成就发生了质的飞跃与提升。所以系统不能理解为其子系统或元素的简单集合。此哲学观点无疑为现代法律系统的子系统划分（部门法划分）提供了最好的方法论。一些传统的民法学者划分法律部门时认为：横向的平等主体间经济关系由民法部门来调整，纵向的经济关系则由行政法来调整。而经济法的调整对象既有横向领域又有纵向领域，那么经济法是否成为一个独立的法律部门呢？依照系统论的观点：系统（经济法）一经子系统或元素（横向领域的经济关系和纵向领域的经济关系）构成就发生了质的飞跃与提升，这种质的飞跃与提升具体表现在现实中就是经济法所调整的经济关系既不可能由单纯调整横向经济关系的民法来实现，也不可能由单纯调整纵向经济关系行政法来实现。相应地，这个独立的法律部门所调整的一定范围内的纵横统一的经济关系相对于单纯的横向经济关系与单纯的纵向经济关系，有质的变化，是一种全新的经济关系。这里我们可以借鉴化学来更好地理解这一点：比如C + O2 = CO2，CO2显然与C和O2不是同一种物质。这也就是上世纪80年代我国学者提出的著名的结构质变规律。通过上述带有思辨色彩的哲学分析，我们可以很自然的确信：新兴的经济法系统当然是一个独立的部门法。 四、现代经济法的主要研究方法 经济法的研究方法体系一般认为主要有三个层次：哲学层次的抽象思维方法、法学学科的研究方法和跨学科的研究方法。 哲学层次的抽象思维方法在讨论第三个问题时我们已经使用过，它从人类的思维逻辑上论证了经济法是一个独立的部门法，从而驳斥了少数其它部门法学者对经济法地位不能独立的攻击。 法学学科的研究方法当然是经济法研究的最基本方法。但笔者认为跨学科的研究方法才是经济法的最主要研究方法。 对于跨学科的研究方法，这里笔者作如下定义：将原本为甲学科特有的研究方法应用在乙学科中，从而使乙学科有意想不到的突破或发展的研究方法，叫做跨学科的研究方法。跨学科的研究方法是现代学科研究中最锐利的研究方法。例如现代生物学基因排列发现就是借鉴了物理学科的研究方法；而现代最出色的经济学者和其理论往往都借鉴了数学的分析方法。凡此种种，这样的例子不胜枚举。那么作为新兴的部门法-经济法而言，它的研究方法就更具备了这样一种特性。对于经济法的跨学科研究方法主要是指对经济学的借鉴。这种借鉴是不可避免的！这种借鉴源自于经济法与经济学的天然联系，是伴随着经济法刚刚产生的那一刻就开始了。 显然在古典政治经济学时期，亚当？斯密的自由放任的市场一手论是不可能使经济法成为独立的部门法。而只有在现代经济学认识到国家适度干预的理论后，才使经济法的独立成为可能。所以经济法从诞生的那一天起就不可避免地与经济学联系在了一起，甚至可以这样说：经济法就是法学借鉴经济学而从传统法律体系中独立出来的部门法。因而它也就常常为近乎“完美的”传统法律体系固执的拒绝和不容。 从宏观经济学的国家和市场对经济的调控理论到微观经济学的效益和成本、供给和需求、均衡理论，现代经济学几乎无一不为现代经济法提供了可以借鉴的和吸收的理论。 综上：法学学科的研究方法是经济法研究的最基本方法，而跨学科的研究方法（尤其是现代经济学理论）才是经济法的最主要研究方法。 结论 经济法作为法律现代化的重要标志，从它的价值取向到它的主体，从它的独立基础到它的研究方法无一不闪烁着各种学科的前沿性与现代化的光芒。因而我们有理由相信作为法律体系中冉冉升起的新兴部门法必然和其它新兴事物一样有着无限美好的前景。 基础理论论文:经济法基础理论研究回顾与述评 摘　要：文章回顾总结了近二十年来我国经济法学基础理论研究的简要历程，划分了经济法学基础理论研究的两个重要阶段；对我国经济法学基础理论研究发展的原因和经济法学基础理论研究的三大成果进行了概括；并对今后我国经济法学基础理论研究方向与研究方法提出了见解。 关键词：经济法学；基础理论；回顾；总结；前瞻 一、回顾与启示 我国法学界对于经济法学理论的研究兴始于20世纪70年代末，至今已有二十多年，应该说经历了二个阶段。 第一阶段（1978～1992年）为大量兴起到走向徘徊阶段。中国共产党十一届三中全会后，由于工作重点转移到经济建设方面，经济体制改革快速发展起来，这为当时经济法学理论研究大量的兴起奠定了社会经济基础。20世纪70年代末80年代初，我国法学界一些专家学者致力于经济法学基础理论的研究，不少学者著书或发表文章，阐述自己的观点和理论主张，当时主要集中在法学院校的经济法学教学中。从80年代初始，我国司法部组织各法学院校专家学者编撰高等院校法学统编教材。1983年由法律出版社出版了第一本《经济法学》统编教材，书中阐述了经济法学的一些基本理论问题，这一时期的研究成果归纳主要有以下几点： 1.关于经济法的定义和调整对象。“经济法是调整国家机关、企业、事业单位和其他社会组织及其相互之间，以及它们与公民之间的那部分经济关系的法律规范的总和”[1]（P6-8），经济法的调整对象是曾经盛行一时的“纵横说”，“既包括调整国民经济管理在经济活动中社会关系———纵向社会关系；也包括调整社会经济组织之间以及他们与公民之间在经济活动中所发生的社会关系———横向经济关系。”[1]（P6 8）“纵横说”遭到民法学界人士的强烈反对，由此展开了经济法与民法调整对象的大辩论。这种辩论一直到1986年《民法通则》颁布，由于《民法通则》第二条界定了民法的调整范围，再加上时任全国人大法制委员会主任王汉斌同志在《民法通则》起草说明中指出：“平等主体之间横向的经济关系由民法调整，纵向的经济关系由经济法和行政法调整。”[2]（P44）至此为民法与经济法调整对象的争论从法律依据上划了一个句号。 2.关于经济法学理论体系的构建。20世纪80年代初，不少学者仍主张建立以计划法律制度为核心的经济法体系。1981年底《中华人民共和国经济合同法》颁布后，当时所有的经济法学教科书都把这一法律规范作为其理论体系的主要内容。这是因为有些经济法学者认为，《经济合同法》是经济法学体系的重要组成部分。 第二阶段（1993年以来至今）为经济法学基础理论研究的徘徊发展到走向基本完善时期。这一时期的社会背景是中国从80年代后期至90年代初，在经济改革取得了初步成绩后，出现了停滞徘徊状态。究其原因是人们的主观思想仍受到计划体制思想观念的束缚，对改革形势产生怀疑，在社会意识形态领域出现了姓“资”还是姓“社”的疑问和讨论；客观方面由于我国经济体制改革是一个新生事物，没有现成的经验参照，在改革过程中出现了“车到山前疑无路”的困惑；再加上89年“六四”政治风波的影响，有人担心进一步改革开放会给国家稳定带来影响。在这关键时刻，我国改革开放的总设计师邓小平同志于1992年初南巡发表重要讲话，明确阐明了社会主义也可以搞市场经济，从根本上破除了把计划经济和市场经济看作属于社会制度范畴的框框，解决了当时困扰人们姓“社”还是姓“资”的思想认识问题。邓小平同志南巡讲话和同志的十四大报告，不仅为社会主义市场经济指明了方向，同时也为我国经济法学理论研究指明了方向。所以，1992年以后我国经济法学基础理论研究出现了历史性转折。这一时期的研究成果归纳起来主要有以下几点： 1.关于经济法的定义及调整对象。1995年6月，高等法学院校《经济法学》教材第五版由法律出版社出版，书中将经济法定义为：“调整宏观调控下一定的市场经济关系的法律规范的总称。”[1]（P14）经济法的调整对象是“宏观调控下一定的市场经济关系，具体包括宏观调控经济关系与一定的市场经济关系。”[1]（P22-27）从该书第一版和第五版内容来看，对经济法定义及调整对象的认识经历了一个明显的转变，主张“纵横说”的经济法学者逐步转至“市场关系说”的认识上来，1986年《民法通则》颁布后，由于该法明确否定了有些经济法学者提出的“纵横说”，经济法学研究对象一度出现了断层。这时，以西南政法大学李昌麒教授为代表的学者提出“密切联系论”，他在1987年出版的《经济法教程》中将经济法定义为：“调整经济管理关系以及与经济管理关系有密切联系的经济协作关系的法律规范的总称。”[3]（P18）从而对当时盛行的“纵横经济法论”提出限制，这在当时完全符合《民法通则》立法精神。李教授在此基础上又发展提出“国家干预说”，他在1994年出版的高等政法院校规划教材《经济法学》中，将经济法定义为，“国家为了克服市场调节的盲目性和局限性而制定的调整全局性的，社会公共性的，需要由国家干预的经济关系的法律规范的总称，或者简而言之，经济法是调整需要由国家干预的经济关系的法律规范的总称。”[4]（P33）该书将经济法调整对象分为四个部分：（1）微观经济调控关系；（2）宏观经济调控关系；（3）市场调控关系；（4）社会分配关系。[4]（P34-49）“需要干预经济关系说”在法学界产生了广泛影响。 2.关于经济法学理论体系的构建。虽然在学界仍然强调计划法反映经济法本质特征，但多数学者已不主张把计划法列为经济法的“龙头法”。另外，“经济组织法”、“宏观调控法”与“社会分配法”，作为经济法学理论体系包含的基本内容在学界逐步形成共识。 二、发展与成就 （一）经济法的独立地位得到确立与承认 从我国经济法研究的兴起开始，就产生了经济法与其它学科（主要是民商法、行政法）的理论争议，与前苏联自20世纪20年代开始的经济法学界与民法学界产生了五十余年的争论相似，我国经济法与民商法也存在相当激烈的争论。大经济法主义与大民法主义相互排斥对方，不承认各自的独立性。80年代初期以陶和谦教授为代表的大经济法主义者强调经济法的重要性与独立性，提出“纵横论”，以排斥民法的地位和作用，先后遭到佟柔先生、张佩霖、杨振山、冠志新、王家福、梁慧星等教授的强烈反对与批评。后来，佟柔先生提出“学科经济法论”，王家福教授提出“综合经济法论”，梁慧星教授提出“经济行政法论”，虽然研究的角度不同，但共同点都否认经济法的独立性，当然这些都是80年代初期的观点和主张。1986年《民法通则》颁布后，一些专家学者的观点发生转变，这一方面得益于王汉斌同志在起草《民法通则》说明中指出民法、经济法、行政法划界问题；另一方面人们越来越认识到两法对经济发展的独特作用及相互不可替代性。1986年后，李昌麒教授首先倡导有限制的纵横论，即“密切联系论”；北大杨紫火亘教授提出“管理———协作论。”①均是在克服“纵横论”对经济关系做纵向和横向划分之缺陷的基础上发展起来的。这些主张强调经济法的独立地位，同时承认经济法调整的社会经济关系有一定范围的限制。事实上对大经济法主义的“纵横论”提出批评与否定。1993年民商法学著名学者梁慧星教授在其《社会主义市场经济与民事立法》中指出，“对社会主义市场经济法律秩序，要求建立和完善两种不同性质的立法体系，即为市场提供一般规则的民商法体系和以维持公平自由竞争秩序为目标的经济法体系。后者主要是反垄断，反不正当竞争法，消费者权益保护法，质量管理法以及各种市场管理法。”[5]（P43）武汉大学漆多俊教授1995年6月在海南讲学时提出：“对社会主义市场经济进行调整需要两手，即‘无形之手’和‘有形之手’。民法为‘无形之手’，经济法为‘有形之手’。市场经济的建立与发展既有看不见的无形之手———民法起作用，又离不开看得见的有形之手———经济法宏观调控。”我们看到，经济法由于扎根于我国经济改革发展的土壤之中，显示出顽强的生命力，在经历过徘徊状态后，经过认真反思，经济法学基础理论研究显示蓬勃生机，而民商法学者们也大多认识到经济法独特的作用民法是不能代替的事实。应该说到90年代初，中国经济法的地位才真正得到承认和确立。 （二）经济法调整对象渐趋一致 1994年，西南政法大学李昌麒教授在其“有限制的纵横论说”基础上提出现今盛行的“需要国家干预经济说”。①他对经济法的定义及调整对象，前文已有说明，这里不再重复。中国人民大学刘文华教授认为：“经济法是国家为了保证社会主义市场经济的协调发展而制定的，有关调整经济管理关系和市场运行关系的法律规范的统一体系。经济法的调整对象包括：（1）国家经济管理关系；（2）市场运行关系；（3）组织内部经济关系；（4）涉外经济管理关系。”②有关理论被学界称为“经济管理与市场运行说”。北京大学杨紫火亘教授认为：“经济法是调整在国家协调经济运行过程中发生的经济关系的法律规范的总称。所谓经济协作关系，包括四个方面的内容：（1）企业组织管理关系；（2）市场经济关系；（3）宏观经济调控关系；（4）社会经济保障关系。”③有关理论被学界称为“经济协调关系说”。漆多俊教授认为：“经济法是规范和保障国家调节之法。现代国家调节社会采取强制、参与、促导三种方式。为了规范和保障这三种国家调节，需要制定和实施竞争法、国家投资经营法，国家宏观调控法”。④有关理论被学界称为“国家调节关系说”。上述四位教授的学说，可以说代表了经济法学界最新研究成果和研究水平。通过比较就会发现有共同特点：第一、各种学说都肯定了宏观调控经济关系作为经济法调整对象，经济法应积极建立宏观调控法律制度，这一点各位学者均形成共识。第二、经济法调整对象以市场经济秩序法为重点，如漆多俊教授提出的竞争法，李昌麒教授提出的市场调控法，刘文华教授提出市场运行法，虽然表述不同，但实质上都是以重点发挥经济法在建立社会主义市场经济秩序中的功能与作用为目的，来构建以市场经济秩序法为重点的经济法律体系。第三、关于市场经济关系的重要主体———经济组织的调控，多数学者认为应纳入经济法调整的对象，如李昌麒、杨紫火亘、刘文华教授均认为经济法应包含对企业等经济组织管理监督的职能，而主张将其纳入调整对象，漆多俊、梁慧星教授认为其应属民商法调整对象。第四、对于社会分配调控关系，有人主张应由劳动法来调整，如漆多俊教授；李昌麒教授认为应属经济法调整范畴，学界对此争议颇多。笔者认为在市场经济资源配置过程中，国家通过干预可以保持社会分配的公平、公正和合理性，因此，笔者同意李昌麒教授的观点。 通过以上分析可以得出这样的结论，经济法调整对象或范围渐趋一致，多数专家学者已取得共识，即经济法从微观上调整国家对社会经济组织的管理关系，宏观上调整需要由国家干预的社会经济关系，经济法的任务在于维持市场经济正常秩序，保证社会分配的公平公正和合理性。 （三）构建的经济法学体系基本形成 从目前经济法学理论研究现状来看，学者们基本上抛弃了在传统计划经济体制影响下所形成的“大经济法主义”，经济法的调整范围相对缩小，趋向科学合理。在构建经济法学体系的思考上，对其内容的统一认识也逐渐靠近。根据对前几位教授各自编撰的经济法论著的考察，发现理论体系上都是五编三十章左右，第一编都是关于经济法基本理论的阐述；第二编除漆多俊教授外，其他几位教授都编写了经济组织法（有的称为企业法），以李昌麒教授主编的《经济法学》为例，经济组织法的内容包括全民所有制工业企业法，集体所有制工业企业法、私营企业和个体经济法，外商投资企业法、公司法、经济组织承包、租赁经营法，与杨紫火亘、刘文华教授编写的内容如出一辙；第三编市场调控法（杨紫火亘、刘文华教授称为市场运行法，漆多俊教授称为市场障碍排除法），虽然称谓不同，但其内容几乎都是包括反不正当竞争法与反垄断法、消费者权益保护法、产品质量法等法律制度；第四编宏观调控法，包括产业结构调节法、计划法、投资、国有资产管理法，银行法、票据、证券法、保险法、劳动法、环境法、自然资源法、对外贸易法；除票据、证券、保险法、环境法、自然资源法有不同观点，如有的学者认为不应由经济法调整而应由民商法调整外，对其他法律制度应列为经济法学理论体系，各家学说意见是统一的；第五编社会分配调控法，包括财政税收法，劳动报酬、社会保障法，对此编内容，学者意见不一，漆多俊、刘文华、杨紫火亘教授认为财税法应属宏观调控法律制度，对于劳动报酬，社会保障法，江平教授认为应属社会法范畴。笔者从经济法具有保障社会资源分配的公平、公正、合理考虑，赞成李昌麒教授的主张，上述具体制度应纳入社会分配调控法制体系中。 我国经济法学基础理论经过20年的洗礼已日渐成熟，经济法是国家干预市场经济的法的理念已被广泛认同与接受，其调整对象日渐明确一致，经济法体系的构建基本形成并趋向合理完善。整个经济法研究领域呈现出欣欣向荣的局面。但是，我们也必须清醒的看到，在经济法学界目前仍然存在着不愿放弃旧观念，甚至想拓宽经济法调整范围的倾向。如有的学者仍然把合同制度作为经济法体系的重要组成部分，把公司，票据、证券、保险、破产等作为经济法体系应包含的内容较为普遍，而这些内容在传统意义上属于商法调整范围。笔者认为，这些内容不应并入经济法而应归入民商法体系，这样做可以维护中国本不发达的私法体系的完整。 三、前瞻与方向 首先，我国加入WTO，市场经济逐步国际化，世贸组织规则将直接影响并作用于我国市场经济关系。因此，经济法学基础理论研究的首要任务是世贸组织规则与中国经济立法相互协调，共同为我国经济建设发展服务的问题。其次，知识经济时代带来了新的机遇与挑战，新的社会因素不断涌现，所引起经济关系也迫切需要经济法学理论加以研究。经济法学基础理论应为立法与实践提供理论基础，这是摆在中国经济法学家面前的任务。面对新的社会经济因素，经济法学基础理论最重要的研究内容是必须划清经济法与民商法、行政法的界限。有学者称经济法与相邻部门法界限存在“模糊性”，提出“法律部门间的界限适当模糊化原则”。[6]笔者认为这是不可取的，以经济法与民商法、行政法关系存在交叉性而主张几个部门法界限适当“模糊”，其结果会扩大经济法调整范围，就会又回到80年代初的旧思维上去。近年来出版的经济法教材，其内容庞杂，把属于民商法体系如合同、公司票据、证券等法纳入经济法体系就是研究对象模糊不清的结果。 笔者认为，在研究方法上要充分借鉴国外先进的研究理论，“法经济学当会成为经济学研究内容与研究方法的重要构成”。[7]法经济学的创始人为美国芝加哥大学法学院教授罗纳·德哈里·科斯，他用经济学的观念研究法学，提出经济的成本论，注重追求法的经济目的与效率。重庆市委党校张正德教授认为，用经济学的观点研究经济法应带给我们三个方面的启示，“一是经济法学应更加强调运用法律准则和法律价值观去分析经济问题；二是对经济行为的法律调整应以提高经济法效益作为第一价值取向；三是经济法调整对象的确定，经济法规体系的确立应从适应和保障价值规律的实际出发。”笔者非常赞同以上两位学者的意见，我国经济法学基础理论研究在解决了一系列误区之后，应该理性地看到，国家采取何种调节、干预手段才能取得更高的个体效率和社会效率，这是中国经济法研究的核心问题。我们在研究世贸组织规则对我国经济法产生的影响和作用，以及研究知识经济对我国经济法产生的影响和作用时，必须要使经济法学者与经济学者联合起来，进行法学经济的研究，才能取得新的突破和更大的成绩。 基础理论论文:我国开征物业税的几个基础理论问题 要在我国开征物业税，最早是在2003年的中央文件中提出来的。开征物业税的问题一直是学术界和政界关注的热点，研究论文颇多，见仁见智。本文从基础理论的角度探讨在我国开征物业税的问题。 物业税实际上和财产税的含义是相同的，前者在东南亚国家和我国的香港地区使用；后者则是英语国家“Property Tax”的中文翻译。因此，“物业税”和“财产税”是同一概念的不同表述。物业税并不是一个具体的税种名称，而是税收分类中的一个类别，其基本含义是对财产征税。那么，什么是财产？凡是对人有用的东西都是财产，包括可用于消费或可用于取得收入。对财产征税和对财产的收入征税是两个不同的概念：前者是对财产的价值存量征税；后者是对财产产生的价值流量征税。财产税不可能对所有财产普遍征收，而只能是选择性征收，通常可供选择的财产税税种有：房产税、遗产税和馈赠税。有些学者或政府官员认为印花税也属于财产税的一种，这是可以商榷的。从印花税的制度安排来看，是对合法权利的征税。“权利”也是财产，但印花税中征税对象的“权利”是由政府认定的，因此印花税虽然有“税”的形式，实际上却是政府对提供公共劳务收取的使用者费。印花税可以大大节约商品劳务交易税和生产要素收入税的征管成本，对减轻纳税人的税收负担是有利的。而财产税的征管成本是很高的，也不存在降低纳税人税收负担的功能。 开征财产税的目的是使税收制度和财政体制更能体现效率和公平，理由如下：（1）房产税有利于房产转移到更能创造价值者的手里。物业税属于对物税，并不考虑纳税人的纳税能力，因此当纳税人缺乏负担能力的时候，只能把房产转移到更有纳税能力者的手里，有利于社会价值财富的增加，从而提高经济运行效率；（2）遗产税和馈赠税有利于实现“人”的公平。一个人一生中拥有的财产分两种：一种是靠自己挣得的财产；另一种是靠继承遗产和馈赠获得的财产。因此对后者征税更能体现“人”的公平；（3）房产税有利于提高政府的资源配置效率。公共受益和公共成本负担对称原则是构建效率财政体制的要求，房产税通常是地方税，以房产作为居民公共受益的成本分摊依据可以较好地贯彻对称原则。这正如对高速公路的收费可以由汽油税和轮胎税替代一样，因为以汽油和轮胎的消耗来计算使用高速公路的费用是符合效率原则的。 当然，财产税也经常遭到批评。因为房产税是对物税，所以不符合税收量能负担的基本原则，有失公平，同时遗产被征税却会挫伤财产所有者创造价值的积极性。财产税虽然有利有弊，而且也是一些实施国家争论的热点之一，但基本倾向是认为利大于弊，也没有更好的政府收入形式来替代财产税。因此，房产税一直是地方财政收入的重要来源。例如英国，平均要占财政收入的30-40％，高的可达70-80％，低的也有10-15％。 但我国却有另一种观点，认为开征物业税的主要目的是理顺房产的市场价格，或者说有利于改善房产价格过高的态势。由于这种观点开始是由官方人员说出来的，因此影响很大，以致于对物业税的研究主要集中在房产税，甚至使居民产生要通过增加税收的办法来降低房产价格的印象。这无论是在理论上还是在实践上都是有问题的。从理论上看，房产税和房产的市场交易价格是两个不同领域的问题。前者属于公共劳务的成本分摊问题；后者则属于私人商品的资源配置问题。因此，前者属于公共财政的范畴；后者则属于市场经济的范畴。把不同性质的问题相混不利于我国市场经济体制的完善。从实践上看，将会产生“劫贫济富”的不良效果。因为在我国购买得起房产的只是极少数人，但人人都要有房居住，因此人人都成为降低房价的负担者。这显然是极不公平的。应该说，房产价格过高与土地非农业利用的政府垄断和其他政府垄断有关，和房产税并没有直接的关系。而前者的问题是公有制国家建立市场经济体制的重点和难点之一，是全局性的问题，不是靠房产税可以解决得了的。 如果要开征物业税，那么要了解中国的现状，然后再考虑如何通过物业税来改善我国的税收制度和财政体制。在我国的税收制度中，物业税安排了房产税，但没有遗产税和馈赠税。 我国的“房产税”究竟是不是真正意义上的财产税这个问题是需要进一步研究的。我国的房产税只是对盈利性企业的房产和出租的房产征税，而对非盈利组织、政府公共部门、居民自有住房的房产都是免税的。在征税房产中，计税依据也是不统一的，盈利性企业房产的计税依据是房产的原值而对出租的房产则采用租金。在市场经济中，房产价值是被不断折现的过程，因此从效率的角度看应该对房产的现值征税而不是对房产的原值征税。对原值征税失去了财产税的性质，更有点象投资方向调节税。以租金为计税依据虽然是对房产现值征税的一种方法，但我国的计量办法却失去了房产估值的特征。房产的租金是房产的利率回报，要使其反映房产的市场交易价格，就必须是市场利率而不是个别利率。但我国的计税办法是房产的实际租金而不是市场租金。这样，对出租房产的现实租金征税实际上成了“营业税”而不是财产税。因此，我国税收制度中虽然有房产税名称的税种，实际上却并不是真正的财产税。 在我国的税制安排中，征税对象涉及到“土地”财产的税种有三个城镇土地使用税、耕地占用税和土地增值税。它们是不是属于财产税的问题需要研究。 为什么叫“城镇土地使用税”而不叫“城镇土地税”或“城镇地产税”？主要原因可能是：我国的城镇土地都是国有（公有）的，国家征税也是代表国家的，因此不存在国家对国有土地征税的问题。但我国的经济体制改革的一个重要指导思想是所有权和经营权的分离，因此对“分离”出去的“土地使用权”而不是所有权进行征税。土地使用权是国家认定的，从这个意义上说属于政府对公共劳务收取使用者费。但城镇土地使用税是按土地面积定额征收的，因此还具有国有土地租金的性质。因此，现有的城镇土地税并不是财产税。 耕地占用税是对农用土地转为非农利用的一次性征税。在我国的税制安排中，对农用土地形式上是免税的，但土地使用方式的转变可以看作是一种“交易”，因此实际上是对土地交易设置的一种特别税，属于商品交易税范畴。农用土地转为非农利用是政府垄断的，最初改变使用方向的是政府，因此政府似乎应该是纳税人。然而，政府只是土地非农利用的“批租人”，因为最终非农利用的是社会其他组织和个人，所以后者是真正的纳税人。由此，政府可以获得大量的“批租”净收入。土地批租净收入由两部分构成：一是政府批租土地使用权的价格和政府征用农用土地的价格之间的差额；二是政府利用土地这一特殊商品的交易获得的税收收入。因此，土地批租收入实际上是政府土地经营收入和土地交易的税收收入集于一身的收入，并没有财产税的性质。这种处理方式在逻辑上似乎是有疑问的，原因就在于土地所有权、国家征税权、国有资产经营权等一些基础理论问题并没有完全搞清楚。 土地增值税是按土地使用权可以交易的原则设置的税种，因此属于商品交易税的特殊税种。政府认定使用权的费用一般说来不会有很大的增加，增加的实际上是土地的价格。土地价格为什么会上升，一般说来和该地方段的投资密集度和消费密集度有正相关。这是政府和市场共同作用的结果。按市场经济体制的方式思维，那么属于市场经营的增值收入应该属于经营者；属于政府投入引起的增值额应该由真正意-义上的房产税解决。但该税的设置可能是从所有权角度考虑的，认为土地所有权是国家的，因此应该把土地增值的一部分收归国有。因此这也不属于财产税。 上述分析表明，我国确实没有真正意义上的物业税。在我国开征物业税的问题应该提上议事日程。上述分析也同样表明，应该从完善税制和财政体制的角度研究物业税的开征问题。当然，国有资产（包括土地）市场化的制度安排是必要的前提条件。 在我国开征物业税的讨论，主要集中在如何开征房产税的问题，因此下文主要讨论与此相关的理论问题。由于我国目前存在房产税名称的税种，为了区别新开征的具有财产税性质的房产税，因此把后者称为“物业房产税”。上述分析表明，我国现行的房产税并不是真正意义上的财产税。要把我国的房产税改造为物业房产税需要进行三个方面的改造：以房产现值为税基、对房产普遍征税，以及房产税的优惠设置。 以房产现值为税基是物业税特征的关键，对房产现值的评估有两种方式：按房产市场交易的效率价格估值；或按房产的效率租金估值。前者称之为房产交易法；后者称之为房产收入法。理论上说，如果能正确认定房产市场交易的效率价格或房产出租的效率租金，那么两者的现值评估应该是一致的。但房产的市场交易频率和出租频率都不是很高的，而且市场制度总是有缺陷的，因此评估方法的选择对房产现值的评估会产生很大的差异。由于房产税是地方税种，国外通常的作法是由地方政府确定评估方法，原则是使评估更接近市场的效率价格。 在我国开征物业房产税，尽管效率价格和效率租金价格的市场条件都不具备，但笔者认为采用房产收入法评估税基有利于税负的设计。我国的房产已经进行了私有化改革，但这一政策只适用于199g年底以前参加工作的国有职工，享受了按工龄和职级为计算依据的房价补贴。这种补贴可以理解为以往的工资中不含住房费用，因此相当于专用于房产投资的工资补发。也可理解为房产投资的收益补助，因为职工购房的房产价格即使按银行贷款利率计算也大大超过了改革前支付的租金。开征物业房产税意味着减少补贴，因此以收入法评估税基有利于税负设计。1999年底以后参加工作的国有职工，按政策应享受房租补贴，但至今并未真正落实，以收入法评估税基也有利于房租补贴额的确定；同时也有利于1999年底以前参加工作但房改政策没有落实到位者的补助。如果按上述思路设计物业房产税的税负，意味着和工薪制度的改革是联动的。 另一个方面应该考虑的是税率，即开征物业房产税以后，居民总税负有所增加还是保持目前的水平？如果是前者，那么意味着将增加纳税人的税收负担。如果是后者，那么意味着将调整我国的政府收入制度，包括税收制度和非税收入制度。笔者主张后者。目前我国的预算支出占GDP的比例在23％左右；预算外和制度外支出占GDP的比例估计不会少于预算内的50％，两者合计占GDP的比例高达35％左右。这个总负担率是很高的，按市场经济体制的要求以及历史的经验来看，总负担率的水平是不宜再提高的。但开征物业房产税需要对房产进行全面的重估，征管成本是非常之高的。如果总负担相对稳定，那么意味着将会减少政府的可支配财力。这是静态地看问题，从完善市场经济体制的态势来看，将有利于效率、公平原则的贯彻。但这需要思想观念上的转变，即效率和公平原则的贯彻并不意味着一定要提高政府收入的比例。减少政府的收入比例，意味着增加市场经济发挥作用的空间。因此，非但不会增加财政困难，还能促进国民经济的可持续发展。 对房产普遍征税，意味着所有房产都是征税对象。对非盈利组织和政府公共部门房产征税的依据是什么？这主要涉及国家征税权和财产所有权的关系问题。在国家征税权中，“国家”是公众（全民）的代表；在我国的公有制中，“国家”又是“全民所有制”的代表。因此，似乎不存在“国家”对自身征税的问题。我国房产税中的免税制度可能是出于这种考虑。尽管“利改税”突破了这一思路，但仍然在其他领域顽强地表现出来。 其实，国家征税权应该高于财产所有权。“国家”是“市民社会”和“政权社会”的统一体。市民社会由家庭、企业和非盈利组织构成；政权社会是凌驾于市民社会之上的组织。市民社会从事物质财富或货币表达的价值财富的再生产，政权社会从事精神财富或非货币表达的价值财富的再生产。两类社会中的财产所有权虽然是由政权社会界定的，但目的是为了规范市民社会和政权社会的行为。国家征税权虽然也表现为政权的行为，但却是为了维护市民社会和政权社会的存在而设定的，因此高于财产所有权。这表明，不论是市民社会的财产，还是政权社会的财产都在国家征税权的覆盖之下。 我国现有的房产税对非盈利组织和政权组织占用的房产免税，相当于对这些组织的运行费用的补助。这会扭曲资源配置效率。因此，如果我国开征物业房产税，对“国家”内部的所有房产征税是符合效率原则的。但这需要重新核定上述组织的经常费用和政府预算的支出额，这涉及到预算制度和财政体制的改革。 在物业房产税的优惠问题上涉及到纳税人的负担能力和房产的性质问题。物业房产税的征税对象是房产，并没有考虑纳税人的负担能力，因此从负担能力方面考虑优惠是必要的。有一种观点主张对居民住房优惠一定的面积，即把一定面积作为物业房产税的免征额或起征点。这种观点是可以商榷的。以面积为免征额或起征点形式上似乎很公平，实际上是有利于富人的。一般说来，富人房产的单位面积的租金较高，穷人房产的单位面积的租金较低，这意味着对富人的优惠高于穷人。因此，这种优惠政策是不可取的。笔者主张设立包括住房租金在内的最低生活标准，家庭收入达不到的应予免税，差额部分还应该得到政府的社会救济或房租补助，后者相当于物业房产税应设置负税率。 家庭住房形式上是消费品，但从人的再生产角度看应该属于投资品。而且，住房建筑是纳入城市建设规划的，从社会发展的角度看也属于投资品。对于社会价值财富的增长来说，投资是应该受到鼓励的。因此，如果住房出售收入用于住房再投资的话，相应的交易税应该返回，即只对改变用途的交易收入部分征税，这表明优惠还涉及到其他税种之间的联动关系。 基础理论论文:三峡工程应用技术基础理论的研究 摘要：三峡水利枢纽应用基础的研究，是由国家自然基金委员会与三峡开发总公司联合组织的大型综合性研究活动。结合三峡工程生产实际，对三峡工程泥沙问题；通航建筑物应用基础；高边坡基础理论；混凝土材料及水工建筑物安全监测五个方面进行了系统的研究探讨，不少成果可以直接应用于三峡工程建设中，这些研究也推动了我国工程应用基础的提高。 关键词：仿真模拟 岩体力学 混凝土耐久性 高掺粉煤灰 《三峡水利枢纽工程几个关键问题的应用基础研究》是1994年国家自然科学基金委员会和中国长江三峡工程开发总公司联合资助和领导下开展的一项大型综合性研究。所谓“应用基础”实际是指工程设计、工程施工应用技术的基础理论。经过5年研究。取得了预期的成果，已于1999年6月在三峡坝区通过国家科委组织的专家组验收。 此项研究涉及三峡工程的几个关键问题，侧重于从应用基础理论上解决工程疑点和难点，在研究中理论与工程实际相结合。所获成果，对三峡工程有的具有直接应用价值，有的需要在工程进展中加以验证。从专家意见中反映出，这些研究推动了我国相关领域工程应用基础理论水平的提高，一些技术还可以推广应用到其它水利水电工程上去。现将研究的内容和取得的成果按以下五个课题予以介绍： 1 三峡工程泥沙问题研究 三峡枢纽上游年输沙量大，枢纽建成后，大量泥沙将在水库内淤积，坝下游河道则发生冲涮，若不加以妥善解决，将影响水库寿命和枢纽效益的充分发挥。本课题研究了以下内容。 1.1 几个泥沙基础问题 主要有：淤积物的密实度及干容重变化研究；泥沙起动规律研究；推移质运动特性和输沙率研究；底层泥沙交换、状态概率及推悬比研究；水流挟沙力研究。 1.2 坝区泥沙淤积和坝下河道演变 内容有：通航建筑物引航道防淤清淤措施研究；电站引水防沙措施研究；河道床面粗化研究；河道床面形态和阻力；坝下游河道演变及河型转化。 1.3 数学模型和实体模型技术研究 进行了模型沙特性研究；实体模型变率研究；实体模型图像分析系统；长系列试验方法比较；数学模型试验中a系数研究；回流区泥沙淤积计算。 关于泥沙的基础理论研究，在水库淤积物密实过程、泥沙起动规律、冲积河道阻力和床面粗化、推移质运动特性、底层泥沙交换和水流挟沙力等问题上都获得了创新性的研究成果。对于通航建筑物引航道的防淤清淤措施、电站的引水防沙方案已为设计部门所采用。对于实体模型中的模型沙特性研究、模型变率的影响、长系列试验方法以及数学模型中不平衡输沙恢复饱和系数，回流区泥沙淤积等都作了深入的分析和探讨，其研究成果有助于澄清三峡工程泥沙科研中长期存在的不同认识，本课题中建立的实体模型图象分析系统能够在短时间内量测大面积水域的流场，是一项十分有用的新技术。 2 通航建筑物的应用基础研究 本课题对三峡工程通航建筑物的通航条件、船闸水力学、船舶运行仿真模型和船舶技术应用中的一系列基础理论问题进行了研究。 2.1 枢纽泄洪对坝区通航条件的影响 从枢纽泄洪对上下游航道通航条件的影响、电站调峰非恒定流对通航条件的影响、通航水流条件的航行判据的研究表明，通过采取相应的措施，优化船闸与电站的运行方式，可以达到坝区通航条件的要求。 2.2 船闸输水系统和闸阀门水力学解决以下技术难题 (1)输水系统水力学：三峡永久船闸输水系统采用了4区段8支管，顶支孔出水，盖板消能的动力平衡系统，它可使水流均匀分布于整个闸室平面，从而可减少闸室输水所导致的非恒定流水面波动和局部水流紊动。通过试验及计算分析得出，支孔形状、廊道雷诺数、廊道阻力、支孔高宽比、支孔总面积与廊道面积比等，是影响出流的一些因素，并提出了改进意见。 (2)船闸阀门水动力学特性。 (3)阀门空化特性及控制空化措施。 (4)阀门流激振动特性及减振措施。 (5)船闸人字闸门运行动水阻力。 (6)船闸水工模型试验缩尺效应。 2.3 船闸运行过程仿真模拟试验 采用计算机仿真模拟方法对船闸输水及船舶过闸过程进行模拟，其优点是经济、快速、宜于长期保留，预演过程整体性强。主要模拟过程有：船闸输水过程仿真、航行条件的快时模拟、船舶航行条件实时模拟器的研究、船闸运行可行性分析。 本课题的主要研究成果：如超高水头大流量的阀门水力学、通航建筑物的通航条件和船舶试验技术研究等都已达到国际领先水平。对于非恒定流减压模型试验方法和试验设备的研制、阀门段廊道流态特征和急变分离流机理、门楣通气减少空蚀的综合措施、分散输水系统中出水支孔流量分配规律、泄洪产生引航道往复流的机理、小尺度船模的相似性等研究成果都已应用于三峡工程设计，并据此修改了《船闸设计规范》中的输水系统部分条文，成果具有广泛的推广价值。 3 三峡船闸高边坡若干基础理论研究 此轮高边坡研究基本上是国家八五科技攻关三峡研究的延续和深化，内容侧重于工程岩体力学的应用基础理论。由于研究工作与永久船闸高边坡施工平行进行，因此研究成果除了一部分可以用于指导反馈设计和施工以外，大部分成果对我国高边坡工程，特别是卸荷高边坡工程，可为设计提供理论武器和较先进的分析手段。 3.1 关于岩体力学性质的研究 三峡坝区的闪云斜长花岗岩属性良质优的岩体。由于建闸开挖体坡高(170m)、体长(1610m)、堑深(67m)；由于山体下部诱发的地应力释放；由于风化和岩体结构面的发育发展；导致岩体宏观力学性质与按常规试验获得的力学数值之间存在差异，而且在开挖后会有性质弱化的趋势。 通过研究，在试验与调查基础上，建立了岩体宏观力学参数模拟理论，提供能较真实反映现场岩体性质的参数值。如岩体的变形模量，微新岩体可取为20～30GPa。研究表明，岩石在三向应力状态下，卸围压可导致岩石的开裂。开挖后的高边坡，岩体同时存在加载和卸荷，卸荷效应会引起岩性区域的重新划分，从坡表至深层出现程度不同地岩体变形、松动和开裂。研究认为区内花岗岩体存在着卸荷流变效应，此种流变可通过正、反分析予以界定。 3.2 高边坡岩体稳定分析方法的研究和应用 在具有不同理论背景的岩体破坏机理研究分析基础上，采用各种不同的方法对高边坡的稳定进行了分析计算。以反映变形规律和变形量。 分析使用的方法不同于过去较明显的是，在计算模型中较多地运用了脆性理论。如有的引进、开发、应用“断裂损伤介质分析系统”，对高边坡进行了断裂损伤弹塑性与流变分析；有的针对三峡船闸高边坡建立了脆弹粘性理论分析的计算模型；亦有数家单位采用其它方法试图解释三峡船闸高边坡卸荷岩体的变形和非连续性问题，如离散元法(DEM)、不连续变形分析法(DDA)、数值流形方法及卸荷非线性分析。 从分析结果看，在三峡船闸高边坡不同断面的特征点上，在垂直于船闸轴线方向上，最大水平位移大都不超过50mm。清华大学用断裂损伤流变模型计算的位移量在坡顶最大，为100～300mm，其它部位为50mm左右。给出的流变量，即开挖结束后继续随时间发展的位移量为5mm，收敛期为一年。 此外，有的运用潘家挣塑性力学的上下限理论，用组合塌滑体的刚体极限平衡分析方法，给出高边坡整体稳定问题中沿最大可能滑动面滑动的边坡体稳定安全系数大于5。 完成的其它成果有：对渗流水荷载、爆破动力荷载的分析研究；用锚固模型的流变损伤分析方法研究锚固机理等。 4 三峡工程混凝土原材料研究 本课题结合三峡工程的需要，以提高混凝土的耐久性为中心，研究混凝土的配合成份，配置出高性能混凝土、抗冲耐磨混凝土、微膨胀水泥和灌浆改性超细水泥等方面都有所创新，其中改性超细水泥灌浆已在三峡工程中试用。研究成果的水平总体上处于国际前列。 4.1 混凝土耐久性及破坏机理 本课题侧重研究混凝土自身因素对耐久性的影响。对混凝土原材料特性进行分析，找出不利因素，提出改进的措施，从提高混凝土自身的性能来达到抵抗外界环境的影响，从而提高了大坝混凝土的耐久性。 (1)对大坝混凝土所用水泥及粉煤灰性能进行了试验研究。对三峡大坝所用中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥的性能进行了全面的性能测试分析，均符合国家规定指标。中热水泥的含碱量可达到小于0.55%(熟料小于0.5%)，低热水泥的含碱量可达到小于1.0%的指标。对粉煤灰品质、水化速度和贫钙问题进行了全面的研究。粉煤灰在拌制混凝土时有三种效应并产生三种势能：形态效应产生减水势能；火山灰活性效应，使粉煤灰具有受激活反应的势能；微集料效应造成致密势能。粉煤灰的水化速度与温度有密切关系，且随时间增长而增加。混凝土在20C下，粉煤灰在3～4年中仍在水化，只是水化速率缓慢，因而强度也是在缓慢增加。 (2)三峡大坝混凝土必须使用高效减水剂和引气剂。在确定高掺一级粉煤灰的前提下，必须选用与粉煤灰相适应的高效减水剂至关重要，两者配合应用，在降低每m3混凝土的用水量方面，能产生叠加效应。能使总减水率达到20%～30%。掺入引气剂后能使混凝土抗冻性能大幅度提高，也提高了混凝土韧性和抗折强度。 (3)混凝土的微观结构研究试验得出：①水胶比对孔隙率和孔径分布有较大的影响，水胶比大，孔隙率就高，大于100nm的孔增加；②每m3混凝土用水量降至100kg以下，总孔隙率大大降低；③掺入30%、50%、70%的一级粉煤灰，浆体总孔隙率随掺量增加而增加，但孔径大于100nm的有害孔仍较少，小于20nm的无害孔增加。 水泥浆体于集料界面存在富水层，较多的SO3溶解于此，造成人Aft富集和Ca(OH)2晶体的择优取向生长，构成混凝土中的薄弱部位。当水胶比降低，对界面结构有所改善；掺加20%或者40%粉煤灰及高效减水剂和引气剂后，改善了界面结构，但粉煤灰应低于50%。 4.2 微膨胀型中热和低热水泥研究成果 研究成果表现在两方面：第一，已研制出微膨胀型中热及低热水泥；第二，对两种膨胀源氧化镁及钙钒石的膨胀机理，微膨胀中热和低热水泥的膨胀机理有了了解。 4.3 高掺粉煤灰大坝混凝土 由于优质粉煤灰的大量掺入，其需水量比为90%左右，加之高效减水剂联合使用，产生叠加效应，使每m3混凝土的用水量减少20%～30%，由于用水量降低加上高掺粉煤灰，就使得水泥用量可以大大降低，得到质量较好的混凝土。 4.4 抗冲磨高性能混凝土研究 三峡工程特种混凝土原设计是采用C40抗冲磨混凝土，这种混凝土曾用于葛洲坝水利枢纽的特殊部位。本课题研究出C60抗冲磨高性能混凝土，它的特点是限制水泥浆体积在混凝土中的总含量，掺入高活性掺合料-硅粉和优质粉煤灰取代水泥，以减少水泥用量，选用与之相匹配的高效减水剂及膨胀剂，使C60抗冲磨高性能混凝土的水泥用量降至330kg，掺合料的总重量达37%。用铁矿石粗骨料制备的抗冲磨高性能混凝土28d抗压强度可以达到89.6MPa，抗冲磨失重率又比C60低40%，抗冲击韧性提高1.8倍，但单价较C60高。 研究表明抗冲磨混凝土的改性机理是由于大量极细的活性掺合料水化后生成得C-S-H凝胶改善了集料与 水泥胶体的界面结构，使总孔隙率减少25%，有害孔减少，使混凝土密实性大大提高。 4.5 大坝基础处理水泥灌浆材料改性及其机理研究 三峡大坝防渗帐幕设计标准要求ω≤0.01L/(min·m·m)，在细微裂隙发育的大坝基岩，用普通水泥灌浆无法灌入的地段。采用超细磨水泥灌浆能达到设计要求且不污染环境。 1)超细磨水泥主要性能如下： ①细度D95≤16μm，平均中值粒径小于4μm。 ②浆材的稳定性和流动性，当 W/C＝1.0时，析水率小于5%。 ③强度：3d为52.5MPa，28d为72.5MPa。 ④膨胀率：3d不小于0.15%，28d不大于0.60%。 (2) X光衍射分析现场灌浆情况，可以看出绝大部分水泥熟料已水化成 C-S-H凝胶、Ca(OH)2和钙矾石 (Aft)，仅有少数石英(SiO2)及碳化的 CaCO3，所以水泥结石强度高，无体积收缩。 5 三峡水工建筑物安全监测与反馈设计 本课题分五个专题：安全监控系统结构与方案优化，安全监测信息分析的新理论与新方法，安全监测高 新技术及自动化监测系统，混凝土坝施工期仿真计算与温控反馈设计，开放式大型通用水工结构分析系统原理及研制技术等。 5.1 安全监控系统结构与方案优化研究 三峡工程包括永久船闸、升船机、左岸大坝及厂房、泄洪坝段、右岸大坝及厂房、茅坪溪防护坝等建筑 物的监测系统，另外还有专项监测、地质环境及其他监测，其中仅永久性测点就有6000多个，是当今世界上最庞大的安全监测系统。为此，对总体结构、监测仪器布置和变形监测网等进行了全面系统地优化研究。 (1)总体结构优化针对三峡工程大坝特点及安全分析、评价和监控的要求，对安全监测系统总体结构， 依据信息可靠、有序采集、保存、查询、调用等原则，应用优化理论，将原设计大坝三级监控(建筑物、分区和工程监测中心)改为二级监控(建筑物，监测中心)，从而减少了结构层次，提高了系统的可靠性，节约了费用。 (2)监测仪器布置优化结合技术设计和招标设计，依据少而精等原则，对监测仪器的布置进行优化研究。经优化后，变形和渗流监测仪器、设备数量减少约 1/2，应力应变监测减少约2/3，水力学和动力监测减少约1/2，监测费用减少1亿元以上，经济效益显著。 (3)变形监测网络化对变形控制网和倒垂等进行优化研究，突破常用的模拟法，提出用解析法的优化方 案，构成目标函数。以精确、可靠、灵敏度和费用等作为约束条件，形成一个二次规划模型，并以此编制变形监测网自动化分析软件。应用这一个优化软件，对升船机及临时船闸高边坡水平监测网进行了优化设计。 5.2 安全监测信息分析新理论和新方法 安全监测的主要目的是通过监测资料的分析和反分析，对水工建筑物的安全状况作出综合分析、安全评价和监控。为此，针对三峡主要水工建筑物在施工期、蓄水期和运行期的不同特点，吸收国内外安全检测领域的最新信息分析理论和方法，提出了安全监测信息分析的理论和方法。主要分三大类： (1)综合分析和安全评价的理论和方法用层次分析和模糊评判及其相结合、突变理论、多级灰关联分析、可靠度理论等方法和理论，依据实测资料对大坝的实测性态进行综合分析和安全评价。应用可靠度理论方法，以风险分析为基础，建立大坝安全风险评估的框架。 (2)结合已建工程和三峡大坝的典型坝段(泄洪2号坝段等)，建立了施工期的特殊监控模型，时空分布的确定性模型及反分析模型，多测点监控模型因子集分析模型，另外还提出用数学滤波法分离时效分量，采用回归与时序模型，用瑞利分布研究监控模型中环境量对效应量的滞后效应等。 (3)拟定变形监控指标拟定的理论和方法 主要包括用结构分析法和数学监控模型拟定监控指标。 5.3 安全监测高新技术及自动化监控系统 鉴于三峡工程的特殊要求，决不允许中断监测和采集数据，这就要求安全监测系统能精确、稳定、可靠、长期而又实时地采集数据。为此，在吸收目前国内外传感器(主要是变形、裂缝等)及自动化监测技术的基础上，有针对性地开发和研制精度高、稳定可靠的自动化监测仪器和设备，对稳定性检查，对监测系统的构成和选型提出优化方案等。 5.4 混凝土坝仿真计算与施工期温控反馈设计 混凝土高坝，工程规模大、工期长、施工和自然条件复杂，使设计与实际施工有一定差别。为此，开展混凝土坝仿真计算与施工期温控反馈设计的研究，对优化设计和施工，提高混凝土坝的设计施工水平具有重要的科学意义和实用价值。对此进行下列研究，并取得了相应的成果。 ①提出了一整套混凝土高坝的仿真计算新方法；②研究了通仓浇筑重力坝和碾压混凝土重力坝温度应力的特点和规律及其与常规柱状浇筑重力坝的差别；③编制了混凝土坝和基础温度场、渗流场和位移场反分析软件；④研制了混凝土高坝施工期温控反馈设计软件。⑤对三峡大坝进行系统仿真计算，提出了合理的温控措施。 5.5 开发式大型通用水工结构分析系统原理及研制技术 对以下几个方面进行了研究：①系统设计原理及实施方法；②系统工具环境的设置；③系统应用软件 的引进和开发；④计算机新技术在大型水工结构分析系统中的应用。 上述研究成果，大部分已用于三峡工程设计，为优化设计提供了理论基础，为创造一流的三峡工程提供了技术保证。 基础理论论文:水土保持治理对河道系统影响研究的若干基础理论问题 摘要：依据流域环境系统的观点，认为开展水土保持治理应考虑对下游河道系统的影响，并通过近期初步研究，论述了河道系统对流域治理的反馈响应问题。由此，提出了建议开展水土保持治理对河道系统影响的若干基础理论问题。 关键词：土壤侵蚀 水土保持治理 河道演变 流域环境系统 1 绪论 江河流域多是开放的复杂环境巨系统。从地貌学的角度而言，该系统是由以坡面为主的能力聚集区子系统和以河道为主的能量及物质输移通道子系统构成的。水土保持治理不仅会对坡面生态环境变化产生影响，而且对下游河道的演变也会有很大作用，就是说，在流域环境系统下，水土保持的效应具有级联性。然而，关于后一效应问题的研究目前并未引起人们的足够重视。 随着社会经济、科学技术的发展及山地的大规模开发，水土保持在解决江河水患和山区自然灾害中所具有的作用愈加被人们所认识。不过应当看到，水土保持是人类加诸自然环境的一种外界干预，对其必然有正负两方面的效应。如果这种干预适应自然环境的演化规律，就会促进自然环境的改善，增加其承载能力；反之，就难以达到治理的目的，可能会以系统性的或大局的损失换取局部或部分的利益，例如，若水土保持治理方案不合理，将对河流系统的水沙组合关系及其输移规律产生大的干扰或破坏，很可能在得到流域局部地区的经济效益的同时而造成下游河道泥沙灾害进一步加剧的局面。 目前，国内外对流域治理的方法和模式都有不少研究成果，例如，我国80年代提出的以小流域为单元综合治理的模式，就是我国在流域治理应用基础理论方面作出的一项重大贡献。但是，就研究现状看，这些研究多局限于流域水土流失治理的土壤侵蚀学科范畴，忽视了从流域整体系统出发，研究河流对流域治理的反馈响应；片面强调了水保措施在流域治理中的减沙效益，而忽视了流域治理对河流水动力学特性及水文学特性、输沙规律的影响；更多地研究水保治理对流域大时域平均意义上的产水产沙的影响，而对洪水要素影响的研究有嫌不足；只从总量上研究水土保持的减水减沙效益，忽视了因措施配置方案不宜，而可能造成的不利水沙关系，使河道淤积加剧等问题。这些均属水土保持建设中存在的重大基础理论问题，是泥沙灾害防治中理论性与实践性很强的重要科学命题，直接涉及到制定江河治理方略及总体规划的科学决策。当前，国家对江河流域治理、生态环境保护极为重视，大大加强了投资力度。同志提出了“经过一代一代人长期地、持续地奋斗，再造一个山川秀美的西北地区，…”的宏大目标。此时对有关水土保持治理效应研究的现状进行分析并提出加强研究水土保持治理对河道系统影响的几个重要基础理论问题是十分有意义的。 2 研究现状及问题 我国的水土流失相当严重，尤以黄河中游黄土高原的水土流失最甚，土壤侵蚀模数可达20000t/(a·5km2)以上。长江流域的水土流失面积近年来有增无减，如以80年代与50年代相比，增加了52.9%～210.7%，且部分地区的土壤侵蚀模数也增加了30%左右[1]。自新中国成立以来，黄河流域逐步开展了大规模的水土保持工作，实施了各类治理措施，在保护和改造当地的土地资源、提高人民的生活水平及改善生态环境方面取得了巨大的效益。同时，不同程度地发挥了减少入黄泥沙的作用。据统计，黄土高原138个水土流失重点县，1984年粮食总产比1979年增加了22%，其中陕西、甘肃、山西、内蒙古4省(区)所辖的122个县，1984年人均收入为1979年的3.7倍。水土流失严重的无定河流域经过20多年的治理，1984年的粮食总产量为1972年的近3倍。根据水文法计算，从黄河流域大规模开展水土保持治理的70年代以来，黄河中游多沙粗沙区水利、水保工程年均拦减径流量超过10×108m3，80年代的为13.98×108m3，70年代年均拦减沙量为3.56×108t，80年代为3.95×108t[2]。 但是，就黄河下游河道冲淤调整趋势及近年来的洪灾情况看，黄河下游的泥沙灾害仍未明显减轻，甚至在诸如“96.8”洪水期间，尽管流量属中常洪水，但不少河段水位却达到或超过有记录以来的最高值，经济损失也是建国以来最大。根据1969～1990年实测资料统计，黄河下游花园口至艾山河段粒径大于0.05mm的粗泥沙淤积量始终占其来沙量的15%左右。进入80年代以后，粗泥沙淤积量占该河段淤积总量的1/3，比80年代以前的还大32%[3]。同时，近年来该河段的淤积量占全下游淤积总量的比例有增无减。另外，根据无定河、秃尾河等黄河支流流域水土保持治理前后的河道冲淤变化分析，尽管经治理后取得了一定的减水减沙效益，但在有些年份其支流河道仍是淤积的。分析还表明，一些支流流域治理后，河道的水流输沙能力不一定能够增大，特别是对于粗颗粒泥沙，其输沙能力反而有所降低[4]?。 因此，从全面防治泥沙灾害的角度而言，对上述问题应当引起我们的重视。实际上，从流域地理系统的观点来说，河流作为其中的主要子系统，其发育演变与水沙动力输送的关系极为密切，水沙条件一旦发生变化，河流必然会以河道的冲淤、形态变化作出相应的反馈调整。而且，河流的调整方向与水沙条件的变化趋势具有直接的关系。水土保持措施具有工程、生物等不同的类型，其减水减沙作用是不同的，有的减水效益明显，有的则减沙效益明显。不少专家研究均表明[5，6]，不同类型的水土保持措施的拦水拦沙作用具有很大差异，对流域的产水产沙量及洪水过程有不同的影响。如根据分析[5]，黄河支流汾河流域水库淤地坝等治沟工程措施拦沙量占流域治理措施总拦沙量的65%，梯田、水保林等坡面治理措施拦沙量占35%，相应的拦水量分别占总拦水量的11%和89%。显然，如果在黄河中游大规模开展水利水保工程治理，不同的措施配置方案，就会使进入河道的水沙条件产生不同变化，也就直接关系到河道的冲淤演变方向。我们近期的初步研究进一步表明，不同的水土保持措施配置方案，减水减沙效益比是不一样，对水沙过程的改变，包括对水沙搭配的调整都是不一样的，下游河道的冲淤变化也相应不同。如根据多沙粗沙区个别重点支流的资料分析，只有当减水减沙效益比在某一范围时，河道的冲淤才能基本达到平衡，否则，淤积反而有所加重[8]。因此，我们必须从宏观的角度出发，依据流域地貌系统的观点，进行全流域的整体研究，才有可能解决这些重大问题。只注重水土保持改善农业生态经济的作用，而忽视对河流输沙及河床冲淤规律的改变效应，就难以全面解决土壤侵蚀灾害问题，就无法真正解决河道淤积、水患灾害的问题，就有可能形成“减蚀不减淤”或“减沙不减淤”的局面，因此，必须对江河流域的水土保持治理对水沙组合及运行、河床冲淤演变的影响进行研究，探索出治理下游河道淤积灾害的新途径。 坡面及沟道的水土保持治理对进入河道的水沙量及其过程的改变，实际上就是对流域系统内的能量进行了时空上的再分配，破坏了原有长期形成的河流的水动力平衡输入条件，改变了天然情况下的河流动力特性。作为一种响应，河流的能量耗散过程必然作出调整。河流能耗过程调整的方式、幅度和速率是与水土保持措施对河流系统能量分配的干扰作用大小有关的。因此，认识水土保持治理对河道冲淤调整的影响，应以分析水沙过程的改变与河流动力特性的调整作为基础和依据，这也是评价水土保持治理方案合理性的理论前提。 从河流系统来说，流域坡面的产水产沙及河道的演变调整是能量耗散的两个子过程，而在以前的研究中，人们着重注意的是前一过程的变化，忽视了作为流域重要子系统的河流的演变调整问题，多数仅限于流域的地理因子(如流域面积、纬度等)及地貌因子(如沟壑密度、植被度等)与河流径流量、输沙量的关联性的分析。关于水土保持措施对河流动力特性的影响研究却很少。 流域治理干预了自然条件下流域系统能量的分配过程，引起河流水动力学特性(包括输沙水力特性)方面的变化，那么，作为能量耗散的主要形式，河床冲淤演变趋势亦将进行调整。如对黄河支流皇甫川流域资料统计分析，该流域从60年代以来，各时期单项水土保持措施的配置比例均有差异(表1)，相应地，河流能量(单位时间动量)与河道的冲淤量关系也有所变化(图1)，根据对河道发生冲刷的平均情况初步分析，其变化关系与坝地、草地的面积比(单项面积与总治理面积的比值)显得较为密切。另外，不同年代的单位水流动量的冲刷量是逐年减小的，至90年代稍有回升(图2)。根据统计[9]，从50年代至90年代，汛期降水量、汛期径流量及洪水径流量年内分配是基本相同的，就是说外界输入流域系统内的能量过程变化并不大，这显然是与输至河流的能量过程及水流的动力特性变化有关的。可见，河流系统的能量变化对河道的冲淤演变趋势起着很大的制约作用。认识流域治理对河床演变规律的影响，对确定江河治理的规划设计及治理方略均是极为重要的。 3.3 水土保持治理对河流水文学特性的影响 主要是对洪水特性的影响。目前，不少专家认为水土保持治理对一般洪水有明显的影响，可使洪水过程趋于坦化，洪峰流量减小，历时加长。但对大洪水尤其对特大洪水是否有影响，有何影响及影响多大等需要研究，这不仅对认识下游河道的演变趋势是必要的，而且对制定下游的防洪宏观决策和规划也有十分重要意义。 3.4 水土保持治理对河道演变的影响 关于水土保持治理对河道的冲淤演变影响有很多问题需要研究，主要有：流域产水产沙与河道冲淤演变的关系、流域治理后河床冲淤变化、横断面形态调整、纵剖面调整等等，及其与流域治理的关系。 在大的流域自然地理系统中，一定的自然地理背景决定着特定的河流演变规律，这种演变规律实质上是河流为适应集水区内各种地理环境因子繁纷复杂演化过程的一种由无序到有序的自组织功能的体现，就是说，河流的性质和演变过程集中反映了流域控制变量的影响，这些变量共同决定着河流的水文泥沙特征、河道形态特征和演变趋势。 尤其对于黄河这类含沙量大的河流，其下游河道特征及其演变规律是在具有中游水土流失极为严重的黄土高原地理背景下经漫长时期形成的，一旦开展大规模的水土保持治理，不仅直接改变了土壤侵蚀的环境演化过程，还必然使径流量及其过程受到调蓄或干扰。而正如上述，在流域环境系统行为中存在着集水与产沙、供水与河道演变的平衡阈，当水土保持治理达到一定规模后，流域环境系统的行为将逾越这种阈，各项控制因子演变过程将处于一种突变性的振荡态势，不过，这种演变过程却又总是力求达到另一种新的平衡，建立相应的阈。各级支流是直接受到感应的第一层次。因此，分析水土保持治理对河道演变影响的科学关键点是搞清水保措施与产沙、产水产沙与河道演变的平衡阈关系，并以支流作为基本层次，研究下游河道演变对水土保持治理的反馈响应。 3.5 水土保持治理方案的河流效应约束参数的研究 从流域环境系统的观点，水土保持治理的主要目标应获得三方面的效益，即防治土壤侵蚀效益、农业增产效益及减少河道泥沙淤积灾害效益(或作用)，而这三方面的效应具有相互联系、相互平衡的关系，这种关系受约于流域系统整体稳定运行的要求。事实上只有此，才可能实现整体流域社会、经济等方面的可持续发展。关于水土保持治理减少土壤侵蚀效益及农业增产效益的约束参数已有不少研究，但如何选择减少河道泥沙淤积效益或水土保持治理的河流效应的约束参数需开展研究，同时，关于河流效应同其它效应间的关系以及在考虑河流效应约束条件下水土保持措施配置体系的比选原理及依据也是应开展研究的重要的基础理论问题。 基础理论论文:电力系统灾变防治基础理论 摘要：电力系统灾变的特点、灾变原因及灾变防治策略。 关键词：电力系统 灾变特点 灾变原因 防治策略 一．电力系统灾变概况 电力是国家的支柱能源和经济命脉。目前我国电网装机容量2.5亿千瓦，居世界第二位。随着三峡等大型电厂建成，必将出现超大规模的联合电力系统。我国计划在2010～2020年间建成安全可靠、满足电能传输和市场化运作的全国范围联合大电网。如何保证其安全、稳定和经济运行，是一个及其重大和迫切的研究课题。 而自60年代以来，在世界范围内已发生了多起灾变性的重大电力系统事故，造成了巨大的经济损失和社会影响。如美国1965.11的东北停电事故，停电2100千瓦，停电面积达20万平方公里；1977.7美国东北停电25h；1978.12法国停电75％，时间7h；1982.12加拿大魁北克州全停；1983.12瑞典停电67％，时间6～7h；1987.8东京大停电，时间6h；1996.9马来西亚全国大停电；1996.8美国西部大停电，损失3200万千瓦负荷，停电时间7h。这些事故的起因均为某一局部故障，但由于控制措施采取不当或不及时、电网结构的不合理、继电保护装置的误动或拒动，或者是上述多种因素的综合作用,最终导致了系统的连锁性故障以致于大面积停电，即所谓灾变的发生。大区电网的互联和电力市场机制的引进在给人们带来巨大利益的同时，也带来了潜在的威胁，电网的运行增加了更多的不可预知性，电网运行在稳定极限边缘的可能性也大为增加。这些事实告诉我们，只按现有的可靠性准则来保证电力系统的安全是不够的。应建立电力系统的第三道安全稳定防线，即必须对系统中可能出现的最坏情况做好准备。尽早开展电力系统灾变防治系统的研究，避免灾难的重演已成为目前电力系统研究的当务之急。 二．电力系统灾变的特点 现实的电力系统同复杂的甚至是不可预测的环境相联系，它随时都可能受到来自自然或人为因素的干扰，要完全防止事故的发生是不可能的。电力系统灾变是指电力系统主要由连锁性事故导致的电力系统稳定破坏而发生的大面积停电。电力系统事故可分为两大类：一是可逆性事故，即电力系统受干扰后，能从一种正常工作状态走向另一种或回到原来的工作状态。二是不可逆事故。即电力系统受干扰后，电力系统功角稳定破坏，或电压稳定破坏即电压崩溃，或频率稳定破坏即频率崩溃，或三者中的任意二者或全部破坏，电力系统瓦解，大量损失负荷。 下面例举了电力系统的一类灾变的发生发展过程。 1．假设 l 事故前潮流如图1所示，且节点2、节点3联络开关通过功率很大；线路1～2，1～4接近稳定限制功率运行。 l 线路配置较完整的继电保护和重合闸，且线路1～2，1～4跳闸可联切电源1号机组和分别联切节点2、4部分负荷，但事故当时联切装置停运检修中。 l 变压器配有常规保护；发电厂配有常规保护和自动控制装置。 l 电源节点2与系统联络开关有振荡解列、低电压解列联系；节点3与系统联络开关有振荡解列、低频率解列联系。 2．灾变发生和发展过程 （1）线路1～4永久故障，两侧保护正确动作掉闸。1号电源因离故障点近，冲击较大。 （2）线路1～4负荷转移至线路1～2，1～3，线路4～3潮流反向。 （3）电源1，3间功角稳定破坏，系统振荡，1号电源侧频率大幅上升，3号电源侧频率大幅下降；电源1，3之间联络阻抗二分之一处（电源2附近）为振荡中心，电压稳定破坏。 （4）1号电源部分发电机过速解列停机。2号电源与系统联络开关振荡解列、低电压解列供电地区，但因事故前该地区受进功率很大，事故时电压很低，低频切负荷装置启动功率不足，大都未动，故解列以后，频率陡降，最终该地区所有发电厂被迫解列，部分停机，局部系统瓦解。3号电源与系统联络开关振荡解列、低频解列动作供电地区，但因事故前所在局部系统功率外送较大，加之在系统振荡过程中部分低频减载动作，解列后功率过剩，频率上升，部分发电机组被迫减出力或解列停机。负荷节点4，因在振荡过程中频率很低，低频减载动作，大部分负荷损失。 灾变最终结局是：2、3号电源解列，系统损失大量负荷，全网和局部系统2均瓦解，局部系统3解列后也几近瓦解。 由上述简单系统灾变的示例以及结合多次实际电力系统灾变事故经验，可将电力系统灾变的主要特点总结如下： 1.具有极强的综合性。电力系统灾变几乎涉及到电力系统中的所有重要问题，几乎每一起电力系统灾变事故均与系统失去稳定有关，灾变是系统失去稳定并导致大面积停电的结果。因此在研究中必然会遇到电力系统原有的众多难题，如系统的动态等值与简化、稳定判据的选择、负荷的动态模型难以获得、控制方法的适应性以及系统的强非线性和时变性等问题。 2.连锁性故障是导致电力系统灾变发生的主要原因,它表现为一系列线路和电源的连锁反应跳闸,并最终发展为系统的解列、频率或电压崩溃。连锁性故障往往由极其罕见的严重事故造成,具有偶然性和不可预测性。典型的严重事故包括同一走廊的输电线路全部同时断开、枢纽变电所全停或占系统容量较大的一个发电厂全停等。目前人们对连锁性故障发生的机理只有一些定性的认识,对连锁性故障发生机理的系统性研究仍不多见。 3.连锁性故障发生时的控制方式及策略与常规情形不同，要求在灾变研究中应考虑罕见严重故障发生时的控制方式和策略，这与以往的基于个别故障发生后采用的控制方式和策略明显不同，目前这方面的研究还很少见诸于文献。 三．电力系统灾变原因 仔细考察过去发生的多起重大电力系统灾变事故，可知导致事故扩大的原因大体可分为以下几种： a)输电线路过负荷或故障跳闸,引起大量负荷转移,最终造成一系列线路和电源的连锁反应跳闸。1961年英国东北部、1965年美国东北部和1967年美国东部的大停电等事故均是由上述原因引起。 b)负荷增长过快,系统无功不足而导致电压崩溃。1978年法国和1987年日本大停电事故便是由这一原因造成的。 c)系统元件的保护或自动装置拒动或误动。 d)线路多重多次故障,导致一系列跳闸,最终发展成稳定破坏事故。 e)大机组跳闸,引起连锁反应,最终发展成稳定破坏事故。 f)不可抗拒的自然灾害或人为因素(如地震、战争等)。 灾变是系统稳定破坏的结果，根据系统失稳的特征不同，稳定问题包括功角稳定、电压稳定、频率稳定以及电力系统非管制后所呈现的电力市场稳定问题。 l 电力系统功角稳定 所谓电力系统功角稳定就是要求保持电力系统中所有同步发电机并列同步运行。交流电力系统的正常运行条件是各发电机按同一供电频率同步运行以保证为用户提供统一频率的电能。电力系统失去功角稳定的原因是在运行中不断受到内部和外界的干扰，使电气连接在一起的各同步发电机的机械输入转矩于电磁转矩失去平衡，出现各发电机转子不同程度的加速和减速，以及各发电机转子相对功率角的变化，如果这种变化随时间增大，则最后将使发电机失去同步运行。由于各发电机的频率不相同，电力系统中的电流和电压将发生很大幅度的振荡，用户得不到正常供电，保护装置动作，一般要断开受影响的发电机、线路等元件，有可能使系统解列为几个子系统并不得不切除负荷及发电机，从而导致全系统的崩溃。失去稳定的现象可能是发生一台发电机与其余发电机间，或者发生在几群发电机间，每群发电机内还是同步运行的。 l 电力系统电压稳定 电力系统的电压稳定性是电力系统维持负荷电压于某一规定的运行极限之内的能力，它与电力系统中的电源配置，网络结构及运行方式、负荷特性等因素有关。在电力需求不断增加，受端系统不断扩大，负荷容量不断集中，而电源又是远离负荷中心的情况下，以及输电系统带重负荷时，会出现电压不可控制连续下降的电压不稳定现象，即电压崩溃。它往往由于电力系统电压的扰动（如发生短路，大容量电动机的启动，冲击负荷等）、线路阻抗突然增大（断开线路或变压器）、无功功率减小（断开发电机或无功补偿装置）或节点负荷的增大而诱发，使大量用户断开和大面积停电。 l 电力系统频率稳定 在电力系统稳态运行情况下，全系统的发电机出力和负荷（包括线损）是平衡的，电力系统频率是一个全系统一致的运行参数。在实际运行时，当电力系统出现干扰使发电机的总出力和负荷的总功率出现不平衡时，相应地将导致各发电机转速和频率的变化。在频率变化的第一阶段调速器和调频系统还没有动作，系统的平均频率将下降或增大，各发电机间将产生振荡；第二阶段发电机的调频系统以及负荷的频率调节效应，导致发电机有功出力以及负荷的变化，随着电力系统容量的增大，频率的微小偏移均将发生很大的有功潮流波动和调整，如果电力系统频率进行的监视和调节不够，就会导致系统频率的进一步恶化，这又将导致系统电厂中锅炉出力的变化，以及电动机负荷的变化，使得电力系统的出力和频率进一步变化，最终使系统走向频率崩溃，一致全系统大面积停电。 l 电力市场稳定性 当前电力市场化浪潮席卷诸多国家，我国也在积极推行市场化改革。先进国家电力工业走向市场的经验表明：电力系统的市场化运作由于打破了垄断，引入了有序竞争机制一般将使发电成本降低30％，电价降低26％左右，这对降低产品成本，提高产品竞争力具有特别重要的意义。但是电力市场的发展在带来明显经济效益的同时，也对电力系统的安全稳定性提出了新的课题，即电力市场经济稳定性。从而电力系统的稳定性将由两部分组成，即前述的电力系统物理稳定性和电力市场经济稳定性，而且两种稳定性紧密交织在一起，灾变发生的可能性将大为增加。比如1996年发生的两次美国西部大停电以及马来西亚大停电就是市场化改革带来的惨痛教训。 电力市场稳定性指电力市场必须保证其经济活动的稳定性。政府部门和电力市场的各参与方都希望评估影响电力市场稳定性的各种因素，了解电力市场在受到预想扰动时的动态行为和稳定程度，并希望可靠的算法支持其决策，防止市场的崩溃。 影响电力市场稳定的因素有： 1） 市场经济下的系统运行工况将由市场需求来决定，系统间大量的电能交换和交易、不可预测的潮流和线损等因素都增加了运行调度的不确定因素，更容易遇到离线分析未考虑的工况。 2） 电力市场下，发电、输电、供电将各自成为独立的经济实体，电网公司将不再具有在传统垂直一体化电力结构下的调度能力，网络的安全问题将更为突出。 3） 在宏观经济方面，能源政策、环境法规和国民经济发展态势的调整 4） 在微观经济方面电力市场规则的修改，各参与者的博弈 5） 在技术方面，电力系统的物理特性、安全稳定导则、稳定传输极限引起的阻塞、分析技术和控制技术 电力市场稳定性的研究内容是： 1） 在市场均衡价格下，研究市场价格微小偏离市场均衡价格时的市场稳定性 2） 研究市场在大扰动情况下，系统是否能够保持足够多的发电公司、充裕的可发电容量及可输电容量，也即电力市场的大扰动稳定性问题。美国加州电力市场崩溃时发电成本上涨和发电容量不足，造成加州批发电力市场价格飞速上涨，而当时的用电端是按照冻结电价售电的，这样就失去了电价调节的杠杆作用，用户的用电弹性作用完全丧失，市场价格失衡 3） 研究电力市场的动态品质问题，如电价的渐进性、对振荡的阻尼等。 四．电力系统灾变防治策略 电力系统灾变防治研究是一项复杂的综合性工作，涉及到电力系统的方方面面，尤其是在连锁性故障的机理及其发生时的控制方式和策略、电力系统隐患的探测和预防、决策准确性与快速性的兼顾以及完善预警系统的建立等方面存在的诸多问题。 电力系统灾变防治系统（Power System Collapse Prevention System，缩写为PSCPS）研究的目标 1)准确地进行判断并给出正确的控制措施是对PSCPS的基本要求。电力系统扰动发生后，要求PSCPS能在尽可能短的时间内完成对系统的有效控制。在紧急情况下，只有准确的决策和快速的执行才能有助于电力系统状态或性能的改善，否则会加剧系统的崩溃。然而,目前研究中采用的算法和方法多数仍难以满足PSCPS的实时性要求。快速性和准确性要求一直是电力系统研究中的一对矛盾，同时满足快速性和可靠性要求的安全及稳定控制算法才具有实用价值，机理可行而缺少实时性的算法虽具有研究价值，但却不宜采用。 2)PSCPS应具有鲁棒性和适应性，不应受到某些虚假现象的影响而产生误判。电力系统的时变性要求采用的控制方法和策略具有适应性和鲁棒性，即要求针对不同的问题采用不同的控制方法和策略以确保控制的准确性。电力系统的扰动具有不确定性，危险形式也千差万别。不同的扰动和危险方式具有各自不同的特点，需要各自不同的判定方法和控制策略。PSCPS必须能正确地识别各种危险发生或即将发生时系统的相应特点，并做出合理的决策。此外，PSCPS还应能正确识别系统正常的扰动和真正的危险，并做到“去伪存真”。 3)PSCPS的算法应能反映系统的实际，采用的假设应具有合理性，其对系统危险指标的判据应是充要的。这主要体现在研究中采用模型的适应性、系统等值的准确性、预想事故集筛选的合理性以及判定方法的选取等多方面。在PSCPS研究中，针对不同的问题应采用更接近实际的系统模型。首先，假设应是合理的，在做系统简化和等值时，需使简化后的系统符合实际的未简化系统，或者保证简化引起的误差不使PSCPS做出虚假或错误的判断；其次，所采用的预想事故筛选原则应是准确的，不应遗漏任何具有潜在危险的预想事故。 4)PSCPS包括的一系列重要稳定裕度指标如电压稳定、功角稳定和频率稳定指标等应是基于参数空间的，且具有可操作性和直观性。它能回答诸如某条或某几条母线上可同时增加的负荷有功和无功功率数量，某条或某几条输电线上可同时增加的有功传输功率等具有实际物理意义的问题。基于系统状态空间的性能指标虽然具有一定的理论意义，但常常缺少实际可操作性。 5)在紧急或事故情况下，PSCPS给出的控制决策除了要考虑系统安全性外，还应使控制代价最小。保守的决策虽能保证系统的安全,但却会带来不必要的损失，因此要求PSCPS具有优化控制决策的功能。 6)在电力市场环境下，PSCPS应能准确在线度量当前市场的结构稳定性和有界稳定性，基于发电及用户侧的市场报价，解决含动态稳定约束的阻塞问题，优化调度，以及提供高质量的各种辅助服务决策。 因此电力系统灾变防治急需解决以下问题： 1)电力物理大系统的稳定性理论 包括建立电力物理大系统的整体建模；电力大系统全局稳定性的定量测度理论，研究电力系统稳定域的拓扑结构，失稳模式及其演化规律；电力大系统稳定性的在线快速评价方法体系。 2)电力市场稳定性理论 建立电力市场的动力学模型，研究电力市场竞价、交易、调度运营等动态行为对市场稳定性的影响，研究物理系统与经济系统稳定性的交互关系。 3)连锁性故障发生的机理和控制策略 研究连锁性故障发生的条件和特征，探索研究连锁性故障的理论和方法，制定反连锁性故障的相应措施。 4)电力大系统的非线性优化控制和优化调度理论 研究电力大系统的非线性鲁棒控制原理，使得系统具有鲁棒稳定性和高干扰抑制能力；研究混杂系统复合控制理论，解决非线性高维、分块、多层、连续信号和离散信号并存的控制系统设计及求解方法；研究混杂系的调度策略。 5)电力大系统的实时仿真决策系统 建立全新概念的发电厂与电网控制与调度的计算机实时信息处理系统，即需研究电力大系统整体和各个组成部分的实时仿真决策系统，分层分块地建立运行中各发电厂与整个电力系统的在线实时仿真决策系统，它可实时给出潮流调度最优方案和反事故紧急措施的合理建议等。 6)建立电力市场的实时仿真决策系统。 五、电力系统灾变防治策略示例——先进励磁控制技术运用 电力系统国家重点实验室（依托清华大学）在国家自然科学基金资助下，在中电联合水力发电学会自动化专委会推动帮助下，与长办机电处、水科院自动所、华中电力集团公司、内蒙电力公司、广东电力集团公司以及葛洲坝能达公司等单位合作，经过近十年的努力，已成功地研制了GEC-I性全数字式非线性最优励磁调节装置，并已投运于丰满水电厂、海渤湾电厂、沙角电厂（A）、焦作电厂、沙岭子电厂等十多台机组，提高了有关电网的安全稳定性，产生了重大经济和社会效益。近期内丰满第二台和广东连州、韶关、华北大同一电厂以及浙江镇海等电厂的该型装置即将投入运行。目前，该国家实验室在东北电力集团公司支持下，研制了双工控机，具有彩色平板数据和波形显示器（PPC）的新型非线性最优控制装置GEC-II，可望于1999年三季度以前投入白山水电厂30万kW机组试运行，为三峡机组励磁系统国产化作进一步技术准备。 上述励磁调节器，从理论、软件到结构完全具有我国自主产权。其理论上的领先地位已为国际有关专家公认；对提高和改善电网稳定性的重要作用不仅被理论和仿真证明，而且已为内蒙电网实际发生的故障所验证；也为华中、西北、浙江、四川等电网科技人员独立进行的物理和数字仿真（用“综合稳定程序”）所证实。本文将对这已具有我国完整知识产权的高科技装置从理论优势、装置特点、仿真结果和实际运行等方面作扼要阐述。 5.1 理论上的创新性 首先让我们对励磁调节器设计的理论基础发展过程作简要的回顾。 5.1.1单参量辅助控制 60年代，随着美国电力系统的发展，特别是发电机快速励磁（自并励方式）的广泛应用，工程控制论中的一对最基本的矛盾即控制系统的灵敏性与稳定性的矛盾便日益显露出来。美国一些电网产生了多起“低频振荡”（LFO，Low-Frequency Oscillations），这种LFO现象从物理观念上可归为“欠阻尼”问题。约30年前（1969年）美国de Mello F等人提出了可用辅助励磁控制（SEC，Supple mentary Excitation Control）来提高系统阻尼[1]，并给出了辅助励磁控制通道的具体传递函数为： 式中，是辅助控制环节的输出； 是转速偏差。 由于转速的导数近似地与发电机有功功率成正比，故上式中的反馈量亦可换成，当然传递函数亦应作相应的改变。 以上这种单参量（或）辅助控制环节，发明者将其称为PSS（Power System Stabilizer）。从那以后北美大多机组都装上了“PSS”，随后其他国家和我国也不同程度上引用这项技术。 国际励磁控制界权威学者，加拿大温哥华B.C大学终身教授Yu Yaonan（余耀南），对PSS做过精细深的研究，发展了de Mello等人的方法，提出了一套算法和设计方法，其成果载于他的ELECTRIC POWER SYSTEM DYNAMICS（《电力系统动态学》）这本名著中[2]。虽然不少学者就按单机系统模型设计的PSS在多机系统如何协调问题上想了不少办法，但仍然存在着如上述著作第3和第4章中所指出的问题：①尽管北美大多数电厂装有PSS，但LFO现象仍时有发生；②由于设计方法本质上是单机单参量的相位补偿法，其所适应的系统振荡频带相当狭窄。 我国华南电力系统原打算采用“PSS”来提高系统小干扰的稳定性， 但在计算中发现难以用一种不变的PSS参数来适应系统运行方式的变化。 5.1.2线性最优化励磁控制（LOEC） 为了对励磁控制技术作进一步改进，余耀南教授于1970年在IEEE期刊上发表了他在电力系统线性最优控制领域的开篇文献[3]，随即在国际电工界掀起了线性最优励磁控制（LOEC，Linear Optimal Excitation Control）研究热潮。这种控制理论与技术和以往相比，主要有以下两点革新：第一，将单参量辅助反馈改进为多参数反馈（反馈量为电压，功率，转速和转子电压。）；第二，运用“线性、二次型、黎卡梯”，（LQR）这一成熟的控制方法，求得多个反馈量之间的最恰当的放大倍数匹配关系，因而实现“最优化控制”。 70年代后期和80年代初，本文第一作者等在高景德教授、余耀南教授指导下，在LOEC的设计理论的系统化和工程实用化等方面做了大量的研究工作。这种以LQR方法为理论基础的线性优化励磁控制装置从1986年第一台在碧口水电厂试验并成功投运后。在国内得到了推广与运用，该技术被成功地用于红石和刘家峡等水电厂（调节器由洪山电工所制造）。在国外，法国EDF比我国约晚5年，也独立的研制出线性多变量优化励磁控制器，称为“四通道控制”，解决了法国电力系统的低频振荡（LFO）问题。 由于LOEC有如上所述的两点革新，故显著拓宽了所适用的振荡频带（亦即增强了对振荡频率变化的鲁棒性）；更加有效地抑制LFO，这一点不仅为动态模拟实验、数字仿真所反复证实，也被碧口水电厂和红石水电厂令人信服的现场试验结果所验证。1990年清华大学进一步改进的线性优化控制——“零动态最优励磁控制”，在微机励磁调节器上得以实现。至此，我国已从理论和装置上占据线性化励磁控制技术的制高点。 5.1.3 近似线性化模型的局限性 上述两种控制方式虽有种种差异。但它们本质上部是基于单机系统在一个特定的平衡点（即特定潮流）处近似线性化的数学模型设计的。虽然PSS模型是以传递函数G（S）表示的，LOEC是以线性定常系数微分方程组表示的。但我们知道，传递函数只是线性微分方程的拉氏变换形式而已。 电力系统实际上是一个强非线性的系统，其中第i台发电机有以下模 型： （1） 式中，—皆为常数，和分别为转速和暂态电势；为转子电压，是控制量。 和是关于和的非线性函数，分别为： （2） 式中，为发电机转子角；为常数。 把非线性函数在某一特定状态下近似线性化后，代入原方程即可得近似线性化数学模型。其近似线性化的处理方法是把和在某一特定状态处按台劳多项式展开后只保留首项，而把二次方和高次方项统统忽略。该处理方法在微分学中称为“以非线性函数在某一特定点处的全微分代替其在该点处的增量”。用几何学的观点来看，即以状态空间中在点处某曲面的切平面代替其曲面（参见图1）。 图1 以处的切平面近似代替曲面示意图 问题很清楚，这种近似只是在当实际运行的状态点离开点很近时才是对的。在电力系统发生短路故障时，实际运行点必然会远离初状态。由图可知，这时近似线性化的数学模型就完全不对了。因此按这种模型设计的励磁控制器，在大干扰下控制效果将会大大削弱，甚至产生负作用。为此PSS环节的输出必须加严格限幅（美国学者坚持限幅在土5％）；LOEC虽尚未发现有负作用产生，但对提高暂态稳定作用甚微。 5..1.4 非线性最优励磁控制 目前我国电网，低频振荡和小干扰稳定性的改善固然重要，但更具重要意义的是要提高其暂态稳定水平，为此迫切需要发展直接按多机系统精确非线性模型设计的最优励磁控制器。在过去的十年里，国际上基于微分几何方法的非线性系统控制理论有了较系统的发展，美国将其用于如飞行器和机器人等控制系统。在我国，本文作者首先将其用于复杂电力系统，并发展了这种理论，在IEEE/PES，1989年第一期上发表了该领域的开篇文献[4]；随后MIT的Ilic教授和多国学者在该领域进行了跟踪研究。1993年科学出版社出版了《电力系统非线性控制》专著[5]，奠定了基于微分几何方法的电力系统控制理论基础。1996年11月IEEE电力系统卷发表了本文作者的“分散非线性最优励磁控制”一文[6]，该文在国际上首次给出了关于这类非线性控制解最优性质严格数学证明，使这种理论上升到“非线性最优”的高度。论文为SCI收录，被各国学者多次引用，使我国在该前沿学科领域占有国际上一席之地。 90年代初，IEEE自动化学会主席华盛顿大学Tarn T J教授对我国学者这一成果是这样评价的：对非线性系统微分几何方法的发展有重要意义，且这种理论和方法开辟了一个崭新的应用领域。他们明确指出：研究结果表明，与传统方法相比，这种非线性控制方法在改善电力系统暂态稳定性、动态品质优化方面有着突出的优越性。最后他得出结论：中国这方面在国际上处于领先地位。美国科学院院士Zoborszky J教授热情评论道：非线性几何方法是一种高新而精深的科学方法，加之电力系统模型的极其复杂性，中国作者成果是一个通过精确与博识的分析使问题得到明澈无疑解决的范例，是一项极具吸引力与挑战的新贡献。 其实这种理论和方法的主要思路是相当简单明了的。 电力系统中运行的发电机组的数学模型有以下形式（具体模型见（1））： （3） 式中，是状态量；是的非线性函数向量；是常数向量；是励磁控制量。 方法是要求找到一组非线性坐标变换： （4） 同时又找到非线性控制律（状态量非线性反馈） （5） 这里都是的非线性函数。使得发电机组励磁控制模型（3）精确地在全动态过程意义上转化为Z坐标下的线性系统（故称作“通过反馈的精确非线性化”方法）： （6） 根据线性优化原理很容易找到（6）式中最优的，将代入（5）式，即可得到非线性励磁控制策略。 （7） 上述结果已由本文作者在1996年IEEE上发表的论文证明：以上非线性控制解对原非线性系统(3)也是最优的。 用以上方法得到的非线性最优励磁控制规律为： （8） 式中，分别为发电机有功功率、无功功率、端电压、转速，其它皆为这台发电机本身的参数。 励磁控制规律（8）有以下特点：第一，其中仅含有受控发电机可测的状态变量，所以实现了真正的分散控制；第二，仅含有受控机组本身的参数等，故对网络结构的变化有完全的自适应能力（鲁棒性）；第三，由于在求解该控制律中，未对模型作近似线性处理，该控制规律对“小干扰”和“大干扰”同样适用；第四，文献[6]业己证明，该控制规律对一类二次型性能指标是最优的。 应指出（8）式所示的是发电机全状态量非线性最优反馈策略，这种策略对电力系统起着镇定（Stabilizing）作用（无论对于小干扰还是大干扰）。从这个意义上可以说它是：全状态量非线性最优PSS（Power System Stabilizer）。 5.2．装置的先进性 由我国自主开发的高科技产品GEC-I型微机非线性励磁调节装置是在先进理论指导下 设计的并采用现代微机技术，集先进性与可靠性于一身，专为大、中型发电机组设计的励磁调节装置。 通过近十个电厂中的运行，显示出该装置除采用了先进的励磁控制理论外，还有诸多的特点： (1) 实现了全数字化设计。该励磁调节装置从交流输入到控制脉冲全部实现了数字化，完成了交流采样、数控脉冲等一系列先进的微机技术，取消了模拟环节和电位器调整环节，在硬件结构上实现了最小系统配置，提高了装置的可靠性和调节精度。 (2) 实现了国际标准化的软件设计。该励磁调节装置在实现了最小系统配置的条件下，保护与调节功能均采用软件设计得以实现，如TV（电压互感器）断线保护、强励反时限保护、低励限制保护、V/F限制保护，以及功能齐全的调节方式，如非线性最优励磁调节方式，线性最优调节方式，PSS方式以及PID调节方式，恒无功和恒功率因素方式也在考虑之列。 (3) 实现了设备调试智能化。该装置具有方便直观的人机接口；运行中不仅能直观地了解装置的工作状态和发电机的运行状态，而且一切调试均能由计算机系统的功能键完成，如零起升压、土10％阶跃响应。调节器参数和保护参数的整定均能由加有密码的键盘来完成。 （4）实现了系统元件板的故障自诊断功能。整个调节装置在运行过程中，具有完整的故障自诊断系统，一旦故障出现能明确地指出故障板，使之可达到最快修复的目的。 （5）故障信息记录也是该励磁调节装置较为突出的优点之一。当系统出现故障或操作人员误操作引起的故障，以及装置本身故障都可由故障信息记录系统查明原因，对于分析故障原因起到十分重要的作用。 5．3．非线性励磁控制对提高系统安全稳定性的重要作用 同步发电机励磁调节对提高电力系统稳定性的重要作用早在四五十年代就已引起了充分重视，非线性最优励磁调节对提高电力系统的静态稳定、暂态稳定和电压稳定方面己发表了多篇研究论文。从计算机仿真研究、动态模拟实验研究、直至现场故障的实际动作行为都证实了非线性最优励磁调节的重要作用。在上述研究的基础上，己完成了华中电网、西北电网、新疆电网、浙江电网的仿真研究，华北电网和广东电网以及西南电网仿真工作正在进行中。仿真研究是基于电科院电力系统分析综合程度（PASSP）进行的，几个系统的仿真结果如下。 5.3.1 对提高西北电网稳定性的仿真研究 西北电网包括陕西、甘肃、青海、宁夏四省。截止1996年底全网统调容量1300万kW。西北电网主网架为330kV电压等级。主网联接是一个环形网，其环网总长度近 2000km，而东西部之间的输电距离为500km.，位于北部的宁夏网是通过双回线以三角环网的形式与主网联络，西北电网的接线示意图参阅文献［7］。 就运行的稳定性而言，目前西北电网存在以下主要问题： （1） 西电东送方式存在弱阻尼现象，动稳极限仅为80万kW，无法满足功率交换的要求； （2） 东电西送时存在暂态稳定问题。暂稳极限仅为73万kW； （3） 区域网的局部稳定问题也较突出，特别是宁夏网、陕南网和汉中网都存在电压稳定性问题亟待解决。 通过对西北电网详细的仿真研究，可得出以下结论：西北电网在安康、渭河、碧江、清远、龙羊峡、大坝、大武口7个电厂中装设非线性最优励磁调节器，西电东送的动态稳定极限可由原80万kW提高到100万kW。东电西送的暂态稳定极限由73万kW提高到80万kW，对区域网中的各局域网的稳定水平和电压水平也有显著的改善。典型的仿真结果参阅文献［7］。 5.3.2 R4华中电网稳定性改善的仿真研究 在华中电网中，由于湖北电网与江西电网之间的弱联系，当500kV葛凤线发生三相短路后，葛洲坝大江机组对南昌机组的功角摇摆出现等幅（甚至增幅）的低频振荡，鄂东下陆至江西柘林线路的有功潮流出现等增幅的低频振荡。研究表明，若在葛洲坝电厂、汉川电厂和南昌电厂的机组上装设非线性最优励磁调节器，不仅可有效抑制上述的低频振荡问题，而且还可改善系统的暂态稳定性，其仿真结果见图2所示。 葛洲坝大江机组对南昌机组功角摇摆曲线 虚线为常规控制 实现为NOEC控制 图2 华中电网仿真结果 从以上几个系统仿真结果可以看出，发电机非线性励磁调节器对于同时改善电力系统的静态稳、定暂态稳定和电庄稳定均能起到重要的作用。 5.4． 结论 “一个没有创新的民族是没有希望的”。我国政府强调要特别重视“研制开发出一批具有我国知识产权的高技术产品”。本节所介绍、评述的全数字化非线性最优励磁调节器；从理论到装置具有完整的我国知识产权。 本节所介绍、推荐的控制装置是在我国的基础理论研究成果电力系统非线性控制理论指导下设计的。该理论在电力系统小干扰和大于扰稳定控制的统一性，控制对于电力网参灵敏和结构改变的鲁棒性，各发电机控制所需反馈量的独立性以及控制规律的最优性这4个长期希望解决但未能解决的问题方面，取得了突破性进展，在国际一领域起着“挑头”作用。 装置实现了从采样到脉冲输出的全数字化和100％的冗余度，并且以国际上最可靠的工控机总线为硬件核心和依托，可靠性高；新改进的产品具有彩色平板显示器，可显示和记录运行状态和波形，这一点也比国外同类产品先进。在我国目前已有24套装置投入运行。 国务院领导同志和三峡总公司的负责同志对三峡发电机组控制系统和二次系统国产化问题十分重视。鉴于三峡电厂的特殊重要性，我们在为三峡而研制的励磁控制器中除其硬件核心部分采用国际上最可靠的工控机外（这一点已做到），其它部件，包括开关、插件、端子等所有零部件也应采用国际上最先进可靠的产品。这样做与自主知识产权丝毫也不矛盾。如果我们在硬件上采用国际最先进可靠的产品，在理论和软件上我国已经领先，二者结合起来，就能使整个产品跨入到国际先进水品行列。 基础理论论文:传播学基础理论的创新和发展 【内容摘要】建立可靠的传播学基础理论是当今传播学研究面临的一个紧迫问题。而哲学问题、社会学问题及文化问题都不同程度关联到传播学的基础理论。现象学、解释学及“法兰克福”学派等几种有影响的主体哲学通过社会学理论及文化理论内在地决定了传播理论的框架和体系，因而，反思主体哲学根基的弊端，超越人类中心论思维的局限是现代科学认识论的核心问题。马克思的实践理论及皮亚杰的发生认识论为主、客体的协调提供了可靠的理论依据。当代社会学中的结构化理论及文化研究中的人类共同心智及社会知识型理论都提出了结构重于主体的解释模式。这些理论不仅在社会学和文化研究方面有十分积极的意义，而且对传播理论研究也有十分积极的意义。 【关键词】传播学基础理论；主体哲学；主客体协调；社会学理论；文化理论 传播理论集中体现了现代知识的综合，这种综合体现在人文社会科学和自然科学的交叉和开放性上。传播理论的创新和发展，既可以指狭义的创新和发展(指传播理论自身)，也可以指广义的创新和发展(指影响到传播理论体系的建立)，由于学术界对后一个问题论述不多，本文主要论述影响传播理论的基础理论的创新和发展。 本文谈到的基础理论主要分为哲学问题、社会学问题、文化问题等3个方面，这3个方面不同程度涉及到传播理论。理论界选择什么样的基础理论，传播理论相应地就会带什么样的印记。就目前有影响的传播理论来看，主体哲学(对哲学的基本问题偏于主观的理解)及相应的社会学理论和文化理论的影响更大。今天，审视传播理论的基础理论，使传播理论建立在可靠的根基之上，继而创新和发展传播理论，是传播学界面临的一项基本任务。 影响传播理论的几种主体哲学 在当代，哲学思想对传播理论的影响通常是通过社会学为中介的，我们在评判一种社会理论时，总是在评判一种哲学思想。为了叙述的便利，我们首先分析影响到社会理论的哲学思想，然后分析其相应的社会理论和文化观。众所周知，主体哲学在西方哲学中更为典型和明确，在西方思想史上有其长久的历史背景。自文艺复兴以后，绝大多数哲学流派都是以主体意识的第一性作为理论的起点。在20世纪，从柏格森的直觉主义到解释理论，从精神分析到现象学，从存在主义到“法兰克福”学派，主体第一性的观念以各种体系表现出来：心灵、心理、直觉、精神、体验、理性观念、人道主义等等，它们都指代一个实体——主体，是主体赋予了人类存在的价值和意义。这种信念在现象学哲学、解释学哲学和“法兰克福”学派中得到了集中的体现，它们在社会——文化理论中有着广泛的影响，它们也通过社会——文化这个中介间接地影响到传播理论。至今，我们在一些基本问题上的争论仍是这些方面的延伸。 我们首先来看现象学，胡塞尔提出现象学的观念并发展了现象学的方法，现象学哲学有一套较为完整的认识论，以现象学为框架的社会学也多以此为根据发展了意向理论及价值理论。现象学的基本任务是以直觉达到人类理性的深刻基础，这一任务的前提是直觉是一切知识的合理根源，一切在初始状态的直觉中呈现的事物将会完全地如其所呈现自身的那样被接受。这个假设中，主体的理性被赋予了不可动摇的地位，直觉是我们接受事物的外在方式，最后还会有一先验的自我来保证直觉的可靠。为了达到本质的直观，他提出了“现象学的还源”，简单地讲，这一命题包括了以下几个方面： 历史的加括弧：即把我们的各种信念(不论是经验的概括还是各种现实的信念)全部悬置起来，并不对它们作是非的判断。2.存在的加括弧：放弃一切有关存在的判断，因为哲学的认识是对本质的认识，而对现实存在的判断则非本质，所以，对存在的判断也应中止。3.先验的还原：这种还原使我们从此验的自我走向先验的纯粹自我，这是世界上一切意义被建立起来的基础。胡塞尔晚期则将自我纯粹意识视为最终的绝对领域，即它的存在不需要任何实在为前提。纯粹意识的地位确立后，即可以解释经验世界，如果人们在经验的世界找到共同之处，那么，这是因为他们在意向性上是一致的。 正是这种主体哲学的框架和意向性理论，影响到后来的现象学社会学的发展，舍勒提出的价值哲学、舒茨的意义理论都与现象学有着密切联系。现象学对现代微观社会学的影响也是多方面的，只要我们看一下戏剧理论(戈夫曼)，本土方法理论(加芬克尔)，交换理论(雷克斯)及冲突理论(霍克斯)，无不带有意向性理论的影子，无论是日常的自我还是掩盖了意图的自我，都可以在现象学纯粹那里找到最后根源。 舒茨的现象学社会学将胡塞尔的现象学观念扩大到社会领域，认为对社会活动的理解取决于主体间的一致，意义在于主体赋予对象的过程上，社会互动之所以可能，也是由于主体间的一致性。和一些其他的微观社会学理论相似，现象社会学也是以个体为基本的考察单位，尽管这些理论以互动来解释社会系统，但它们几乎都忽视了社会制度对个体的制约。从理论上讲，社会结构的形成总是离不开个体及集体的参与，但社会制度形成稳定状态后，它总是从语言到思想、从法律到伦理、从制度到信念各个方面来制约个体。主体既参与了社会制度的形成，同时，又是社会制度的产物，个体的动机和行为往往是制度化的结果。离开了社会结构和制度，很难解释一些行为和动机的原因，这也是微观社会学理论普遍的局限所在。 一些其他的微观社会学理论如符号互动论等也都是以个体为根基来解释社会，个体往往成为不受社会制度制约的个体，微观理论的共性表现在它们几乎都在表述主体哲学的一些基本主张。 解释学也存在着类似的理论。解释的根基建立在个体的体验和理解之上，为了说明解释是普遍有效的，就要说明解释在主体间是一致的，为了说明主体间的一致还要找到更基础的东西。当代的伽达默尔是用语言来解释主体间的一致，语言既是解释学的根基，也是对世界的体验，其核心观念是人类以语言的方式拥有世界。用委婉的体验解释世界无疑要比现象学更少地依赖于主体，但体验的背后又隐含着原来的主体。 解释学赋予了个体极大的心理自由，个人的体验成为分享共同意义的重要方式，特别是对解读精神性文本来讲，由于时间的差别，也由于解读者所处社会历史背景的条件，解读者不可能得到文本的原始意义，解读总是充满了个体的理解，因而文本的多样性和差异性在所难免，这种多样性和差异性也是合理的。显然，在文本和读者的关系上，解释学以牺牲文本来迎合读者，其相对主义的结局不可避免。 “法兰克福”学派发展了一套批判理论，批判理论旨在批判当代资本主义的社会制度和思想体系。从认识论上看，批判理论主要对实证主义提出了批判。批判理论的核心是人与自然的对立，精神与物质的对立。批判理论认为当代资本主义矛盾可以从近代的启蒙找到根源，启蒙精神在改变自然时从认识理性中发展了极度的工具理性，科学技术也是工具理论的集中体现，当世界都变成可度量的对象时，人也变成了被奴役的对象。在当代，启蒙精神变成一种操纵意识，这又是通过大众文化来实现的，大众文化造就了文化产品的单一化和标准化，文化工业代表了这种单一化和标准化。简而言之，“文化工业”已成为当代一种新的社会控制形式。 纵观以上几种哲学思想，无论他们看待世界的方式有多么不同，确定主体意识优于并高于所有一切，是他们哲学推论的前提。正因为存在着主体意识与外在世界的对立，他们的结论几乎都包含了事实与价值的对立，世界与心灵的对立，以致自然科学与人文科学的对立，在更极端的态度上往往以牺牲认识的理性法则来换取意识的自由。我们在伽达默尔及“法兰克福”学派特别是胡塞尔那里，可以看到精神世界的无限膨胀，科学涉及到的物理世界往往被看成对意识自由是一个极大的妨碍，甚至对意识自由是有害的。主体哲学很少考虑这样的问题：即主体——客体二元对立的框架中，主体的推论是否包含了局限和偏见的问题。绝大多数的主体哲学将理性看成是自明的，客体就是呈现为主体推论的结果，这个假定预设了主体不会出现任何偏差。而事实上无论在哪种意义上，这种假设都是不可能的，特别是近代科学的发展，越来越明确地认识到主体意识不可避免地会包含着局限。思想史的发展能清楚地说明这一点，人类对世界的认识在未能把握其本质前，总是以主体的图式看待世界的，以人的特性解释世界注定会产生拟人化的过程，这个过程也不可避免地暗含了人类中心论的思想，主体哲学就是按这种推论极端发展的结果。主体哲学是在人类中心论和拟人论的框架下来看待人与世界的，这样，对世界的认识总是折射出主体的意图和限度，世界的存在往往被看作人类中心的象征。换言之，它没有实体性的地位，它的性质全靠主体意识的解释。这种认识世界的方式不仅存在于西方古典哲学中，也存在于其他民族的哲学中。当人类不能分离出单独的客体时，除了用人这个尺度解释外别无其他方式，这也不难理解为何主体哲学一直是哲学史中最有影响的理论。 认识到人类中心论及主体意识的局限是近代科学理论的成果，这个开端就是哥白尼的天文学革命，在他的日心说中，太阳是宇宙的中心，地球自转并和其他行星围绕太阳公转。与地心说相比，这是一幅全新的世界图像。这里，不论是地球还是人类，都不具有特殊目的和意义，相反，他们(它们)只是宇宙系统的一部分，这种理论最早喻示了人类从中心到系统的变化。 在以后达尔文的理论中，也提供了反对人类中心论的又一种理论。按照其理论，人是生物连续进化的一个环节，人也像其他生物一样组成了一个系列。这里，人不具有特殊的意义及目的，这种理论也排除了神学理论的创世说。达尔文理论与哥白尼理论在反对人类中心论上是一致的。这两种理论都说明了人既不是世界的创造者，也不是世界的目的。此外，当代量子力学也提供了背离人类中心论的理论。这里，主体哲学与人类中心论有着天然的联系，正因为它假定了人是世界的终极目的，因而，它无法解释真正的客观世界，也不可能建立真正意义上的科学理论，而科学理论总是呈现出反拟人化的结果。 现代科学理论的发展过程越来越趋向将人视为无数系统中的一部分，人类既不是世界的创造者也不是世界的目的。如果这样看待人类，人类中心论的思想是值得怀疑的，主体哲学的观念也是值得怀疑的。 建立主、客体相协调的理论 就认识论来看，主体哲学代表了解释世界的一个方向。除主体哲学以外，一些哲学家力图使主客体协调起来，这种努力在近代开始显示出积极的成果，超越主体哲学的有效途径在于恰当地说明主客体的关系。对马克思来讲，解决主体与客体的关系问题首先是实践的问题，因为实践包含了将两者统一起来的可能，思维的观念只能在实践中加以验证：“人的思维是否具有客观的真理性，这并不是一个理论的问题，而是一个实践的问题。人应该在实践中证明自己思维的真理性，即自己思维的现实性和力量，亦即自己思维的此岸性。关于离开实践的思维是否具有现实性的争论，是一个纯粹经院哲学的问题。”①实践的观点是马克思与其他哲学的根本区别，在《1844年经济学哲学手稿》中，马克思提到了实践对人与世界的双重作用：在实践中，自然成了人化的自然，人通过实践也在改变自身的特性，五官感觉的形成是以往全部世界历史的产物。实践的观点说明，主、客体本性的确定是从对方的作用中获得的。 在20世纪，思考主、客体的关系仍是思想界面临的主要议题，皮亚杰从自然科学的角度提出了认识的发生问题，再次涉及到主、客体的关系。传统认识论大多在两种态度上摇摆：一种是经验主义，往往将认识看成信息来源于客体，主体只能受教于客体；另一方面，先验论和天赋论则认为主体一开始就有内部生成的结构，然后这些结构加诸于客体。这两种理论涉及的都是在高度成熟阶段上的认识，而没有涉及认识的起源，认识的起源要比这两种理论设想复杂得多。皮亚杰根据心理研究的成果，证明了认识既不起因于一个有自我意识的主体，也不是起因于一个业已形成的客体，而是起因于主、客体的中途，它同时包含着主体又包含着客体，这样，充分考虑到联系主、客体的中介就十分必要。皮亚杰作了这样的设想：“如果从一开始就既不存在一个认识论意义上的主体，也不存在作为客体而存在的客体，又不存在固定不变的中介物，那么关于认识的头一个问题就将是关于这些中介物的建构问题：这些中介物从作为身体本身和外界事物之间的接触点开始，循着由外部和内部所给予的两个相互补充的方向发展，对主客体的任何妥当的详细说明正是依赖与中介物的这种双重的逐步建构。” 认识的过程事实上也就是一个建构过程，它从感知运动阶段经前运算阶段、具体运算阶段到形式运算阶段，才能达到通常意义上的认识。认识图式的发展是主客体之间的同化和顺应，相互协调的结果，经同化、顺应的平衡作用，使主体的认识图式逐步接近客体的结构。 在建构的过程中，我们很难看到有一个本质不变的客体，也很难看到有一个本质不变的主体，顺应说明了主体会在对环境的适应中造成认识图式的改变；同化说明了主体对环境的过滤和改变，使之符合主体的认识图式。建构就体现了相互制约、相互转化的过程，认识的过程就是从简单低级的结构向复杂高级的结构不断过渡，这也是一个永无终结的过程，客体意味着主体所能达到的极限。 皮亚杰的理论建立在大量心理学及生物学的实验基础上，因而，它代表了解释认识形成及发展的科学解释方向。它的要点仍是沟通主客体的中介，在中介的关系中说明主客体。如果将这个中介与马克思的实践联系起来，它们的近似就在于从联系主客体的结构模式上解释主客体。 除了皮亚杰发生认识论以外，语言哲学关于语言对世界的组织成形作用也作了出色的论述，这一理论涉及到的指称问题、真理问题、意义问题及言语行为对我们理解语言与认识、语言与主体及语言与社会有积极的启发作用。 此外，值得提到的还有结构主义，结构主义建立在严格的理论法则之上，它以语言模式为出发点，突出强调了结构和系统的观念。结构的观念表明了它对表层对象背后共时的关心；系统的观念表明了它试图通过关系的模式来解释对象，和语言哲学一样，它也是通过观众形态来说明主体的。就此来看，以上几种有影响的哲学与主体哲学形成了鲜明的对比。 当传播体系建立在主体哲学之上时，我们很难察觉主体哲学的局限，这种局限势必通过其社会学理论内化于传播理论之中。毋宁说，主体哲学的蓝本和传播理论的摹本存在着一种对应关系，主体哲学对心灵的能动作用的强调会贯穿于传播理论中。同样，它的局限(没有看到认识总是主、客体相互作用的结果)也内涵在传播理论之中。因而，借鉴科学的认识论建构主、客体的关系，使传播理论建立在可靠的哲学的社会学根基之上，是传播学界需要思考的问题。 以上我们曾对主体哲学与微观社会学的关系作过分析，确实，微观社会学对主体的动机、行为、意义是主体间的互动曾作过详细分析。然而，微观传播学理论几乎都没有考虑到既定的社会结构对主体动机和行为的作用和影响，没有考虑到社会结构与动机的辩证关系，因而无法说明动机和行为的真正动因，最终使陈述的理论趋于表层化。显然，问题的真正源头在于如何看待行动和结构、个人与社会的关系，这是一个如何从社会学的角度理解主、客体的问题。 目前，大家经常谈到吉登斯的结构化理论，该理论的核心问题就是结构与主体的关系问题，与微观社会学理论不同的是结构化理论力图在更客观的立场使结构与主体协调起来。 传统宏观社会学偏于社会结构和社会制度对个体的塑造上，而大多数微观社会学理论将注意力集中在个体和行动的意义的理解上，吉登斯提出了将两者协调的结构化理论。结构化的核心旨在说明社会结构既是通过人类的行动建构起来，也是行动得以建构的条件和中介，即结构与主体存在着一种二重化的过程，结构并不是外在于主体的活动，而是通过主体的特定活动而构成；社会系统的结构性特征，既是其不断组织的实践的条件，又是这些实践的结果，结构不应简单看作对主体的外在制约，它既有制约性同时又赋予行动者以主动性。这样，结构和主体存在着一种生产和再生产的方式，对结构和主体的妥当说明，需依靠对它们二重化关系的说明。 鉴于目前传播理论更多地依靠微观社会学来维系，清醒地看到微观社会学的不足，并从社会学层面考虑结构与主体的协调关系也是传播学界不容忽视的问题。 主客体的关系也涉及到如何看待文化，一个多世纪以来，文化研究一直是全球性关切的问题。通常大家谈到有影响的几种理论大多集中在社会学和文化人类学两个领域。 社会学中占主流地位的理论是价值论，其理论源头可以追溯到韦伯及狄尔泰，用价值解释文化的各种理论几乎都将文化视为对象满足主体需要的一种活动。现象学、解释学、“法兰克福”学派及大多数实用主义理论都代表了这个方向。它们的共性是：都给予了主体以至高无上的地位，无论是生命、体验、理解、自由或人与社会、精神与物质的对立，都要根据主体意识来评判，文化几乎没有自己的实体地位，文化的存在完全要看主体间的解释。本来，用价值解释文化并不是没有说服力，问题在于对主体的极端信赖除了走向自我中心论以外别无选择，此外，价值论的解释还面临着文化相对主义的危险，事实上，这两个方面的危险也是价值论所无法克服的问题。 大家都知道，人文科学的研究区别于自然科学除了对象不同外，还在于研究者适度的介入是可行的。但研究者介入到什么程度则是价值论和解释学所无法回答的问题。以此为框架，总是面临着解释过度的问题，而解释学通常也把解释的多元化视为合理的。这样，在价值论和解释学的背后，我们看到的仍是主体哲学的主张。 在“法兰克福”学派那里，主体与世界的对立变成为精神与“物化”的严重对立，工具理性的扩张必然在制度上、精神上对人进行新的操纵，文化的单一性及庸俗性不可避免。所以，由于工具理性的极度扩张，人类未来的文明也是暗淡的。 该学派的许多主张都建立在主、客体的对立上，为了维护主体的至上性，不得不排斥非主体的存在。“法兰克福”由于把个体与社会看作完全都是对抗性关系，现代工业文明在“法兰克福”学派那里被看作是一种倒退，与之相关的是工业社会及科技进步造就的大众文化根本不具有以往精英文化的单纯和高贵。“法兰克福”学派从主、客体的对立进而过渡到人与社会的对立，再过渡到文化的对立有其内在的必然性。这样，我们除了看到精英文化与大众文化的对立外，我们根本看不到它们是如何协调在一起的。 纵观以上几种有影响的文化理论，几乎都是从主体来解释文化，其结果要么是价值涵盖了一切，要么是文化存在着对立。因而，超越主体哲学的局限就是一个关键的问题。 大家知道，近几十年来，结构主义提出了一套与主体哲学截然不同的理论，包括其文化理论(主要集中在文化人类学)，其核心是以语言模式来看待社会系统，进而解释主体在社会中的作用和地位。从结构主义的影响来看，它提供的超越主体哲学的途径和方式是可行的。 结构主义主要关心文化的共时性问题，莱维——斯特劳斯集中表述了结构主义的文化观，即文化不仅是共时的问题，也可以通过能指和所指的关系加以说明。文化人类学家经常可以看到大量重复出现的文化形态，是什么决定了它会重复出现?如果人类没有普遍共同的心智，这一问题也就不可能产生，是各个文化外观形态的差异重要还是内在的共同模式重要，两种不同的选择会有不同的答案。 按照这种方式来理解文化，各种文化现象就不难解释了。无论文化人类学提供多么不同的文化差异，但共时态的文化是存在的，因为像亲族系统、婚姻系统、神话系统、图腾系统反复出现在不同民族的文化中，这恰好证明了各民族具有构造文化的共同能力。它通过转换系统，成为我们可以看到的各种具体文化形式，而共时模式为这些形式找到了答案。考察各种具体文化的差异不是人类学的任务，人类学要探讨决定文化现象的深层内容——人类共同的心智。 共同的心智，在他那里也就是无意识问题，它不是与意识相对立的下意识或潜意识的概念，毋宁说它是人类先天的一种构造功能。它普遍地存在于各民族中，因而是普遍的理智功能，正是它的存在，可以解释各种文化的普遍共时。 结构主义的重要代表福柯在思想史领域提供了一种非主体解释思想的方式，福柯对思想史的分析集中在权力对知识的形成上，换言之，社会的知识型总是体现了权力的支配，主体正是在各种制度性场址的权力关系中生成的。 如果主体总由其他因素所决定，那么，确定的主体是不存在的。毋宁说主体总是由特定的知识型所决定，《词与物》表明了知识型如何决定着主体。按着结构主义的解释，它会引出许多被忽视的结论：如果文化不存在着高低之分，发达和落后之分，那么，各种文化之间的比较只能得到现象的差异，追问这种差异是没有意义的，我们很想知道热衷于中西方文化比较的研究究竟能给我们带来什么?如果文化现象的差异只是表层问题，那么中西方文化在心智的创造上具有的共同性不更重要吗?难道它们不都是共同心智的结果吗?如果表层的背后确实存在着普遍的东西，揭示这些普遍性正是文化研究要回答的。知识型理论也使我们看到了思想的另一个方面：我们认为许多不可动摇的观念其实是用某种占主导地位的信念所支配的，主体不仅无法意识到这一点，在大多数情况下反而在强化这种信念。事实上，能超越既定知识型的人少之又少，我们通常表述的知识大多数情况下是某一社会占主导地位的知识而已。 综上所述，建立主、客体协调的认识论是社会人文科学的可靠前提，它影响到在什么样的方式上看待社会理论和文化理论，客观的社会理论直接关系到传播理论的根基问题：个体既是社会制度的结果，又参与了社会制度的形成，这样，两者存在着密切的对应关系。同样，非主体解释的文化理论旨在说明文化共时模式的存在，表层文化现象的对立和无序并不反映内在层次的共同模式，如果我们做深层分析，各种文化可以找到普遍的共性。 结语 近50年来，人类的知识积累发生了惊人的变化，以往许多被认为是经典的理论和命题，现在被看作是有条件的和相对的，知识的不断综合和更新要求我们的思维与时代保持同步，特别是像传播学这种新型的综合性学科，如何使其理论建立在可靠的基础上，是不容回避的问题。 近代科学反复证明了这样的事实：一门学科的成熟与否，在于其基础理论的成熟与否，而不在于其表象形态的丰富，这一道理同样适用于传播理论，相对于传播理论的应用理论来讲，其基础理论的研究就更为重要。 目前，传播学界对狭义的传播理论讨论较多，而对广义的传播理论讨论不多，这在一定程度上妨碍了对传播理论的深化理解。如果我们仅仅讨论狭义的传播理论，我们只能得到一个相对封闭的解释体系。问题在于对传播理论基本观念的讨论常常会将问题引向更基本的问题，例如，信息问题、语言符号问题、意义问题、传播的存在及目的等等。对任何一个问题完整的回答都会涉及到人的问题，涉及到人对世界的理解，涉及到人与社会的关系，这些问题都属基础理论的范畴。这样，借鉴基础理论的成果，无疑会强化传播理论的解释力，使狭义的传播理论更为健全。 本文谈到的传播理论的创新和发展，正是从这个意义上来论述的。以上谈到的三个方面直接关系到我们建立什么样的传播理论。主体哲学曾在哲学史上产生过长期影响，而现代科学的发展愈发证明了其内在的局限性，我们只有从主、客体相协调的途径上来看待主体意识时，我们才能更好理解主体意识，我们只有恰当地说明了主体，我们才能恰当地理解人与社会的关系，才能恰当地说明文化的本质特征。这既是我们探讨广义传播理论的目的所在，也是我们探讨传播理论创新与发展的核心所在。 基础理论论文:英、德行政程序基础理论之比较 [内容提要] 通过正当的行政程序来规范行政活动参与者的行为已成为世界上多数追求法治国家的必然选择。由于历史背景、法律传统、社会现实和理论体系的不同，各国赖以建立行政程序的理论基础也不同。英美法系国家强调自然正义、正当程序；而大陆法系国家的行政程序处处体现法治行政原则。本文将通过两大法系的典型国家——英国和德国行政程序的理论基础的介绍与比较，以期对我国构建行政程序法治有所借鉴。 [关键词] 自然正义 法律优先 法律保留 法治主义是现代法治国家追求的目标与基本精神，经过历史的变迁，法治国家的价值已得到各国的普遍公认。法治国家理论在行政领域主要体现为法治行政，其核心是国家权力的组织与运行要受法律的制约，以法律来制约政府的行为。法治行政已成为现代法治国家行政领域的一项重要原则。 从各国行政程序法治的情况来看，英国的行政程序立足于自然正义原则，这一点发端于有关公正合理的运用行政权的宪法原则。英国的行政法有很长的历史，但早期的行政并非现代形式的行政，在中世纪，一切行政权属于国王，这一时期实际上存在构成行政法的法律规范，但人们还没有意识到法律体系中行政法的存在。现代意义上的行政法直到17世纪下半叶才出现。1608年的革命摧毁了许多枢密院的行政权，王座法院对行政权控制的时代开始了。一直到19世纪后期行政国家的出现，一些重要原则，如司法复审管辖原则、自然正义原则等才开始广泛适用于各级政府部门。中间行政法的发展虽然经历过退步与低潮，但二战以后，为了适应现代行政发展的需要，英国先后制定了行政立法规则，裁判所和调查法等多部法律，以此确立了英国行政法的体系，使其获得了全面发展的客观条件。从英国行政法的发展可以看出，英国行政法是一种控制政府权力的法律，强调控权的价值与意义。英国行政法是有效控制行政权力组织与具体运行过程的规范体系，强调权力行使过程的正当性，即权力行使要有合法而正当的程序。它源于自然正义原则，自然正义原则作为英国行政程序的基础理论，其适用范围十分广泛。 德国是典型的大陆法系国家。德国行政法经历了“警察国家”行政、自由法治行政和社会法治国家行政三种历史类型。现代意义上德国的社会法治国有两层含义：一是国家拥有广泛的社会管理职能；二是国家在行使其职能时必须受到法律的约束。法治国理念的发展也使德国成为世界上最早出现行政程序法的国家之一。从1883年开始，德国各邦开始了广泛的行政程序立法。二战使德国对民主与自由的认识有了进一步的提高，公民获得了直接参与行政行为的权利，这一观念引导了行政程序的理论基础。自此制定统一的行政程序法已成为大势所趋。1963年德国就有了总共85条的行政程序标准草案，现行的行政程序法是1977年生效的《行政程序法》。德国行政程序的理论基础源于其法治国的宪法观念，表现为法治行政原则。 一、英国行政程序的理论基础——自然正义原则 （一）自然正义原则的历史发展 古希腊哲人亚里斯多德在他的《伦理学》中提出了“自然正义”概念，他说“在政治正义中，一部分是自然的，一部分是法律的，——自然是指在每个地方都具有相同的效力，它并不依赖于人们这样或那样的想法而存在；而法律的则意味着起初既可以这样，又可以那样，……。”近现代意义上自然正义的观念最早出现在英国1215年制定的《英国大宪章》之中。该宪章第39条规定，“除依据国法之外，任何自由民不受监禁人身、侵占财产、剥夺公民权、流放及其他任何形式的惩罚，也不受公众攻击和驱逐。” 这可以被看作是自然正义原则的最初体现。而体现自然正义原则的正当程序的概念最早出现于1354年爱德华三世颁布的第28号法令中，“任何人，无论其身份、地位状况如何，未经正当法律程序，不得予以逮捕、监禁、没收财产或处死。”正当法律程序的本意是指刑事诉讼必须用正式的起诉方式并保障被告接受陪审裁判的权利，后来扩大了其适用范围，即广义上剥夺某种个人利益时，必须保障他享有被告知权、陈述权和倾听权等。一直到18世纪，虽然现代议会主权原则取代旧观念在英国已逐渐确立，但这并没有因为立法机关权力的扩张而使自然正义原则在理论上予以改变。英国是判例法国家，许多原则正是经过一个个案例逐步建立起来的，自然正义原则也不例外。 直到19世纪末，行政法伴随着国家权力的扩大而发展，但是到了20世纪，行政法的发展受到了阻碍，自然正义原则也受到了挫折。1914年的地方委员会诉阿利奇一案中，上议院错过了一个运用自然正义原则的重要机会。在该案中，汉普斯特自治区议会命令关闭某座房屋，理由是不宜住人，经房主向地方委员会申诉，举行了一个公开调查会。房主向法院控告地方政府委员会未经公平审讯即撤销了他的申诉。因为没允许他会见做出决定的官员，也没让他看举行调查会的视察员的报告，那个报告理所当然是案卷中的主要文件。这些控告在上诉法院得到胜诉，在上议院却失败了。该案本应当成为重新塑造行政程序新形式的一个机会，但这样一个契机被错过了。但这并没有结束，二战期间及其战后，为了适应战争的需要，行政权出现了空前的强大，而行政法却出现了极大的衰弱，大量的判例是放弃司法复审和错误。 直到1958年这个错误才被纠正。1958年《裁判所和调查法》的产生导致了程序改进计划，带来了行政法的复兴。法院通过一系列的判决使自然正义原则重新获得了适当的应用，为依法行政规则提供了坚实的基础。这里不得不提及一个著名的案例：里奇诉波德温案。该案中，上议院做出了恢复自然正义原则的决定，它是有关自然正义的代表性案例，在英国行政法上具有里程碑的意义。1963年布莱顿警察长因被指控犯有阻碍司法程序的刑事罪而受审，但被宣布无罪，其他两名警官被判定有罪，法官趁机抨击警长对警察队伍的领导，因此布莱顿警察事务委员会一致决定开除了该警长的职务，他的辩护律师申请庭审并被允许出席尔后的一个会议，委员会议认同以前的决定并以9比3的投票结果通过。警察长行使了他向内政大臣上诉的权力。但上诉被驳回，最后他转向法院，要求宣布那个开除他的决定无效。因为没有通知他任何针对他的指控，也没有给他辩解的机会。这被高等法院驳回，上诉法院也一致予以驳回，但上议院以4比1的多数支持了上诉请求。这意味着自然正义原则重新得到重视并将在广泛的基础上予以适用。同时该案也改变了英国行政法的历史。正如雷德大法官在1963年所说：“我们没有发达的行政法体系。”1971年丹宁大法官则说：“可以说，现在我们已经真正拥有发达的行政法体系。” （二）自然正义原则的内容 自然正义原则不是一个实体内容，而是支配行政机关活动程序方面的规则。他要求行政机关的活动要符合立法机关制定的法律的规定，即使法律无规定时，行政机关在行使其权力时也不能违背自然正义原则。这是一个最低限度的公正原则，它是对行政机关在行政程序中的实质性要求。 自然正义原则包括以下两项基本内容： 1、不能作为自己案件的法官 任何人不能在自己的案件中充任法官作为自然正义原则的一项基本内容在英国法上又被称作反对偏私的原则。在司法上，法官如果可能或可以被正当的怀疑与所受理的案件有个人的利益牵连，那他就没有资格去裁决该案件。该项原则甚至可以使法官以此为由宣布议会的法律无效。同样，这项原则也适用于行政决定，行政机关不得就与自己有利害关系的事实做出决定，以避免偏私。在英国行政法历史上，由于行政决定中的偏私从而导致该决定无效的案例很多。比如1730年法院撤销一个有关迁走一位贫民的命令，因为其中的一个地方治安官是该贫民将被迁离的那个区的居民与纳税人。法院还曾经撤销了私下征询过消防队长意见的纪录委员会的决定，因为正是消防队长报告了某消防队员不守纪律。 但在实际情况中，往往出现这样的情形：法律授权某官员采取行动，尽管他与该行动有利害关系，但依据法律，他是唯一有权这样做的人。这时自然正义不得不让位于此种必要性，因为如果不这样做，那行政机制将会发生故障。因此一方面，法院严格的适用反对偏私的原则，另一方面议会试图通过在特定情况下授予一定的豁免来予以缓解。比如1875年的《公共卫生法》中允许地方治安官依本法进行裁决，而不顾他们可能是地方机构的成员。但法院只是从狭义上去理解这些规定，认为任何偏离这一自然正义原则的情况都必须有立法的明确规定。该法被认为排出了仅仅基于地方机构成员资格而提出的丧失资格的可能，但不排除地方治安官办事时实际上与司法公正不一致的情况。但在诉讼中如果一方当事人或他的律师知悉裁决人不合格以及自己有权提出异议，但让诉讼继续而不加异议，那他们便被认为放弃了提出异议的权利，不得对裁决以此为由提出上诉。 关于裁判者会发生偏见的可能性存在两种标准，一是“合理怀疑”标准，一是“确实可能”标准。英国法院曾数次认为两种标准是不同的，因此不得不在其中予以选择。丹宁大法官交叉使用了这一标准，他说：“法院不看是否真正可能或已经事实上偏袒一方而牺牲另一方。法院着重看别人得到的印象如何。但必须看上去真有偏私的客观可能。猜度与推想是不够的。必须存在这样的情形，从那种情形中正常的人认为地方治安官或主席可能或极可能会或已经以一方为代价不公正的偏向另一方。正常人会认为他这样就足够了。道理再简单不过了。正义必须植根于信赖，当心地正直的人们转而认为法官有偏私时，信赖也便荡然无存了。” 2、接受公正的审讯 在司法上，任何人不能未经审问就受处罚，法官必须在听取双方意见的基础上才能作出判决。该原则从司法本土移植到行政领域中，开始适用于行政机关的活动。他要求行政机关在进行行政裁决时，必须给予双方陈述自己的理由的机会，让双方了解对方的论点和依据，在此基础上行政机关才能作出裁决。当行政机关本身与公民发生关系时，如果将做出对公民不利的决定，也必须事先告知对方做出该决定的依据，并听取相对方的意见。接受公正审判的原则涉及到获悉对方理由的权利，提出证据和辩论的权利等。法院坚持被赋予合法权力的机关事先非经听取对方的意见将不能有效的行使权力这一原则，并且几百年来一直在执行这一原则。该原则广泛适用于司法行为和行政行为。法院赖以适用这一原则的假设是，给每个受害者接受公平审讯的权利既是良好法律程序的准则，同样也是良好行政的准则。即便命令或决定在实质上是无可挑剔的，法院也可以控制其程序，要求公平的考虑双方的意见，没有什么比这更能有益于良好行政了。 上文所提到的里奇诉波德温案中重申公平受审权，使这一原则已经成为对侵害权利的行政行为或决定所普遍适用的规则。“提供审讯是落在每个裁决人身上的义务。”这句话经常被人所重复提及。接受公正的审讯原则包括以下几项重要权利：（1）知情权。这其中包括了解针对他提出的案情，知道相关的证据以及不利于他们的各种观点。该原则并不要求行政机关在反对意见提出之前公开他所收集到的所有信息，但一旦有人提出反对意见，行政机关将不能只从一方接纳证据而不向别的当事人公开。（2）听证权。听证权是自然正义原则内涵的一项重要权利。行政机关如果给予当事人以听证的机会，那他就应当做到：考虑当事人希望提交的全部证据；让各方当事人知道要考虑的所有证据；允许向证人发问以及允许对本案中的证据和论点进行评论。但听证并不仅仅限于口头听证，在有些案件中并不排除只给予书面陈述的机会。（3）要求说明理由的权利。说明理由在一开始并不是自然正义原则的题中应有之意，但随着行政程序的发展，自然正义原则的内容也在不断修正和扩充中。现在要求说明理由也已成为自然正义原则的一个关键因素。该权利之所以如此得到重视则是因为如果不知行政机关做出行政行为的理由，公民便无法找出充足的理由要求复审或上诉，从而失去法律的充分保护。 自然正义原则在英国有逐渐扩大的趋势，那么自然正义原则的适用范围究竟有多大，对此有不同的理解。行政机关主张自然正义不应适用于纯行政性的行为。而绝大部分法官主张每项司法性行为都应受制于自然正义原则。并且为此他们将大多数的行政行为都称为“司法性的”。法官并没有说自然正义原则应普遍适用于司法性行为与行政性行为，而是扩展了司法性的含义，即当在某项行为中如果自然正义被遵守，那该行为即是司法性的。实际上，凡是具体的影响公民权益的行政行为都应被认作司法性的行政行为，他要求那些虽然是行政性的权利但要求像司法性权力一样行使，必须遵循自然正义原则。 二、德国行政程序法的理论基础——法治行政原则 法治行政要求任何行政活动都依宪法与法律进行，因行政活动自身利益受侵害者能够得到有效的救济。法治行政是民主主义与保障人权理念的体现。在德国法治行政主要包括两方面的内容，即法律优先原则和法律保留原则。 （一）法律优先原则 法律优先原则是指行政应受现行法律的约束，行政机关不得采取与法律相抵触的行政措施。法律优先原则无条件的适用于一切行政领域，包括干预性行政行为、授益性行政行为等各方面。该原则有德国基本法第20条第3款予以确认。该款规定：“立法权受宪法的限制，执行权和司法权受法律和权利的限制。”如果该原则未被遵守，将会有相应的制裁，这包括：与法律相抵触的法规命令无效；违法的行政行为可撤销或被废除；违法的行政合同无效等。法律优先原则实际上是对违法行政的禁止，他是消极意义上的法治行政。 （二）法律保留原则 法律优先原则是一种消极意义上的法治行政，法律保留原则则是一种积极意义上的法治行政。他要求行政机关只有在取得法律授权的情况下才能采取相应的行为。当法律出现缺位时，优先原则并不禁止行政活动，而保留原则将排除任何行政活动。相对于优先原则，保留原则的内容更丰富和复杂。法律保留原则拥有广泛的宪法基础，这包括民主原则、法治国原则、基本权利保留原则和议会保留原则。1、民主原则要求，颁布普遍适用的、对公民具有约束力的规范只能由人民选举产生的议会做出。从这一点可以得出，凡在议会范围之内的事物均由立法机关保留。2、法治国原则要求国家与公民的关系应由法律予以规范，即由法律予以保留。3、基本权利保留要求必须全面保护公民的自由和财产，对自由和财产等基本权利的限制只能由法律予以规定。4、议会保留原则要求特定事项绝对需要法律予以规定。 随着行政活动领域的扩大，法律保留的适用范围也产生了争论与分歧，并产生了相关的学说，主要有：1、侵害保留说。该学说认为法律保留原则只适用于限制个人权利与自由方面的行政；2、全部保留说。该学说认为保留原则应适用于行政的所有领域；3、社会保留说。它认为除传统的干预行政以外，在给付行政领域也要适用保留原则；4、重要事项保留说。该理论由德国联邦宪法法院提出。重要性的标准是某个规则对公民和联邦的意义、份量、强度等。某一项事务对公民或联邦越重要，就越属于保留的范围。 法律保留原则的适用范围并不是固定不变的。自由法治国时代，法律保留的范围限于所谓干预行政，在现代社会这已经显得不够了，无论是干预行政还是给付行政都需要体现保留原则，以保障个人权利与自由。1、干预行政。对于公民自由与财产的干预， 必须纳入法律保留的范围。这也正体现了德国基本法所确立的对基本权利的要求。上文已经提到，基本权利保留要求全面保护公民的自由和财产，只有通过法律或者根据法律才能予以限制。对于行政机关的干预行政职权，法律应当对其内容、对象、目的和范围等方面予以确立和限制，以使公民对这种干预具有可预见性和可预测性。2、给付行政。法律保留仅限于干预行政已经被突破。给付行政的扩大要求相应的扩大法律保留的范围。但这里的问题是法律保留在多大范围内包括给付行政，国家是否可以提供法律没有规定的给付。实际情况是法律的约束程度因行政领域的不同而不同。 （三）法治行政在行政程序中的体现 德国行政程序主要体现在1977年生效的《行政程序法》中，它要求行政决定必须采取合法的程序和形式。 1977年的《行政程序法》并不是一个关于在实施某一个行政行为时必须遵循的严格步骤的法律，而是规定了在德国法中有关已经形成的程序的一般规则。 这主要包括：1、调查程序。该法第24条规定了调查原则。行政机关可以依职权查明事实，确定调查的方式与范围，不受参加人的意见和所提供的证据的限制。但行政机关应当考虑一切对案件有意义以及对各方当事人有利的事实，不得以案件的陈述或申请未经准许未经证实为由拒绝接受属于其管辖范围内的陈述或申请。2、告知程序。该法第25条规定，如果参与人因为疏忽或无知而没有提出对自己有利的陈述，那么行政机关应当建议提出有关的陈述或申请，必要时，可以告知参与人在程序中的权利与义务。否则，可能会导致对公民的侵害因而承担国家赔偿责任。3、听证权。该法第28条规定了参与人的听证权。该条第1款规定“干预参加人权利的行政行为公布前，应当给予参加人对有关决定的重要事实进行陈述的机会。听证的权利已经成为不得违背的法律程序的一个有机组成部分。但与英国等普通法国家的听证权相比，德国行政程序中的听证有更多的限制。例如第一款中的限制包括一方面限于”干预“参加人权利的行为，另一方面限于必须是”重要事实“。第二款中列举了五种具体案件没有必要举行听证。第三款规定如果听证与公共利益冲突，不得举行听证。4、阅卷权。阅卷权与听证权是紧密相关的，因为只有经过阅卷，行政程序的参加人才能有效的行使自己的听证权。该法第29条规定了参加人有权查阅有关程序的案卷以维护其合法权益，但同时对阅卷权作了相应的限制。5、保密权。公民有权保守个人秘密和商业秘密。如果行政机关有权公开，则保密保护不复存在，这个权利一方面来自公民的同意，另一方面来自法律的明确规定。6、说明理由程序。该法第39条规定，对于书面的或书面确认的行政行为，行政机关应当书面说明理由，理由包括做出行政决定的主要事实和法律理由。对裁量决定的理由说明，也应当使人认识到行政机关作为行使裁量权出发点的观点。同时该条第二款规定了不需说明理由的五种情况。 三、结语 英国行政程序以自然正义原则为其基础，并且已经成为行政程序中一条不变的公理，它并不通过一部法律予以体现，在行政程序中即使法律没有规定，行政机关也必须遵循自然正义原则，它是一种内在的和普遍的要求，因此被认为在行政程序中具有实质意义。而德国的法治行政原则要求行政机关按照法律的规定进行活动，尽管他也能够制约行政活动，实现对权利的保护，但立法终究无法满足不断发展的社会对法律的要求，而且德国并没有具体的承认自然正义原则。因此有人认为德国的法治行政原则在行政程序中只具有形式意义。实际上这种看法是不确切的，一方面上文所提到的德国行政程序中的一些原则与权利，如听证权、说明理由等正是自然正义原则的体现，而且从某些方面来看，德国行政程序法中的一些原则所包括的内容比英国的自然正义原则所包括的内容又有所发展；另一方面德国的宪法法院可以依据宪法对法律进行违宪审查，以确认该法律是否合乎宪法的基本价值和对公民基本权利的保护，以及时对法律进行调整。因此法治行政原则在德国行政程序中既具有形式意义又具有实质意义。 基础理论论文:关于本科教学工作水平评估几个基础理论问题的思考 论文关键词:高等教育质量观 评估制度安排政府 角色扮演 社会态度 论文摘要:我国当前的评估制度在施行过程中产生的一些弊端，并不完全是由于评估指标设计不够科学、评估技术不够完善，而是由于更为深刻、更为根本的原因所导致的，充分探讨适合我国国情的评估制度安排及其赖以建立的理论基础是较研究评估技术更为迫切的一项工作。尝试从高等教育质量观、不同评估制度安排的效益存在差异、政府在高等学校评价中的角色扮演、对不同高校的社会态度等四个方面对评估制度之基础理论进行初步探讨。 2003年 ，我国正式确立了五年一轮的普通高等学校本科教学工作水平评估制度 (以下简称评估制度)。截至2008年6月，第一个五年评估工作已经结束，其间有 500多所高校先后接受了评估。然而随着我国高等教育大众化程度的不断加深、高等教育质量问题的日益凸显，评估制度也暴露了一些不足之处，如由于委托关系而产生的评估主体的道德风险问题，由于行政性评价而导致的评价指标体系单一问题等。其实，现有评估中的一些弊端，并不完全是由于评估指标设计不够科学、评估技术不够完善所导致的，而是由于更为深刻、更为根本的原因，如评估制度安排不尽合理等。本文认为，充分探讨适合我国国情的评估制度安排及其赖以建立的理论基础是较研究评估技术更为迫切的一项工作，因为它是评估制度不断走向完善，在实践中走的更远，更能发挥实效的基础。 一、 对高等教育质量观的看法 高等教育质量观是一个有着丰富内涵的概念，它会因为研究者所站的立场、层面的不同而不同。例如，站在学校的立场，从微观的、具体的、操作的层面思考的研究者可能会着眼于学校的专业布局、课程结构等；站在社会的、政府的、公共福利的角度，从抽象的、宏观的、指导性的层面思考的研究者可能会着眼于人才培养的价值取向，如学术性与职业性的消长问题等。本文所说的高等教育质量观是站在社会的、政府的、公共福利的角度，从抽象的、宏观的、指导性的层面而言的。国内外有关专家学者已经对大众化条件下的高等教育质量观作了很多的探讨与论述，例如戚业国提出了高等教育多元化质量观，认为不同类型、不同层次、甚至不同定位的院校应当有自身的质量观；联合国教科文组织提出 “避免用一个统一的尺度来衡量”不同国家、不同地区、不同学校的高等教育质量，这实际上也是坚持了高等教育多元化质量观。 本文坚持高等教育多元化质量观，其特殊内涵简述于下。一所高等学校可以有不同于其他高等学校的质量追求。例如，同样是办土木工程专业的两所高校 (甲与乙)，甲校以培养土木工程基础理论或技术研究人员胜任力为价值追求，如果其预期目标达到，那么它的办学可以称之为有质量，应该被社会承认；乙校以培养建筑工地工程技术人员胜任力为价值追求，如果其预期 目标达到，那么它的办学同样可以称之为有质量，同样应该被社会承认；类似上述甲乙两校关于土木工程专业的办学质量不应该进行排队、比较，否则会误导高校的发展。 推而广之，同质的事物才可以进行排队、比较，不同质的事物不可以直接进行排队、比较。也就是说只有同质的高校、专业等才可以进行质量达成度方面的排队、比较。一所学校将来的发展不应该过早地被非科学外力所决定，而应该建立一套发现其“内力”的机制，发挥其内力的平台，在科学外力的激励下，不断获得成长条件，逐步发展壮大，或者及时淘汰，有效提高社会的整体福利水平。当然，多元化的质量观并不排斥不同高校质量追求达成度之间的排队、比较，只是说，多元化质量观是一个更基础的观念，只有在此基础之上，只有在坚持不同高校可以根据自己的学校定位、专业发展目标、课程设置标准等多元化发展的基础之上，我们才能进一步审慎地探索对同质高校、同质专业等进行质量达成度方面的排队、比较，或者根据特定的技术处理将不同质的高校、专业等进行同质转换后再进行排队、比较，进而根据排队、比较的结果以及相应的技术措施赋予相应的社会资源。同质转换是一个相当复杂的问题 ，不是本文探讨的重点。下面我们可以用图示的方法揭示本文所秉持 的高等教育质量观的内在要求，这也是我们探讨高等学校评估制度安排的一个基础。 二 、不同评估制度安排的效益存在差异 高等学校的客户是多个群体的混合体，这个混合体里有家庭、企业、还有代表社会公共利益的政府等。不同的客户对于高等学校的期待是不一样的，这取决于客户的结构状态、理智水平等，例如家庭可能期待学校能够提供富有竞争力的文凭，丰富学生的学识，提高学生的能力 ；企业可能期待学校能够提供使受教育者具有团队协作精神、扎实专业知识、良好综合素质的教育服务或者具有市场价值的研究成果 ；政府可能期待学校能够加强基础学科的研究，生产具有重大理论或应用价值的研究成果 ，塑造学生的精神品质。一所高等学校要想存在发展乃至辉煌卓越 ，必须考虑其是否能够满足客户的需求 ，如果能够很好地满足客户的需求，那么它可以被称之为是有质量的，否则是无质量的。从理论上讲 ，一所高等学校最终的客户即直接利益相关者利益的满足程度应该作为评价其办学质量的基础。评估制度安排的设计应该建立在这一基础之上，否则就是无本之木、无源之水，难以发挥应有的作用。所以，评估制度安排中评估主体的设计应该紧紧围绕直接利益相关群体开展，建立利益诉求信息通道，使利益诉求信息得到充分表达，从而为科学评价高等学校的办学质量建立一套有力的动态标准、监督体制。我们应该建立一个多样化发展的高等学校集合与其主要客户群体互动 的良性平台，这个 良性平台类似我们建立秩序良好的市场环境以供买卖双方互利互赢增加社会总剩余一样。假设高等学校有三个主要的客户群 A、B、c和误差客户集合(0，理论上讲，高等学校的评估制度安排(记作 cuES)应该考虑到这三个要素和误差客户集合的利益诉求，应该是 A、B、C和利益诉求的一个函数，即 F(A、B、c、‘o)，当缺少一个及以上主要客户群或者显著但没有考虑时，高等学校的评估制度安排就是不完全的，不良性的，不平衡的。 当前我国的高等学校本科教学工作水平评估制度是政府主导的行政性评估，评估制度安排忽视了部分直接利益相关群体，如企业和家庭，造成了部分直接利益相关人利益诉求渠道缺失或利益诉求链条过长而导致利益诉求信息扭曲的结果，从而难以发挥企业和家庭在评估中的作用，难以形成合理的制约监督机制。当然，企业和家庭在评估制度中的体现并不一定是实实在在的所有家庭和企业 的参与，而是一种更加可行、合理的制度安排，如可以是企业的人或者家庭的人，这两个人能够受到家庭和企业充分的监督与信任，能够充分代表家庭和企业的利益等。 三 、 政府在高等学校评价中的角色扮演 政府是购买高校 “产品”的一个重要客户，例如培养学生的思想品德、民族精神等。由于某些高校 “产品”的特殊性 ，如果没有政府或者某些特殊机构 (例如企业、慈善机构等 )的支持或采购，这些 “产品”可能难以被高校生产出来。从评估角度来讲 ，当前评估制度安排的一个基础无疑是 “政府评价政府”，也就是说，政府办学 ，同时政府评价自己的办学，尽管政府办学的主体与政府评价的主体不同且有着不同的职责，但我们必须清醒地认识到，人并不一定会严格履行职责，他们很有可能背着被人谋取私利，很可能使评价大打折扣。这里我们有两个根本的问题需要思考：一是政府充当了评价的主体，忽视了高校 “产品”的其他直接利益群体的监督参与，政府是否可以很充分地代表其他直接利益群体的利益；二是当前本科教学评估中政府的评价者是否可以政府对政府的办学者进行很好的评价。通过当前社会对高校教学质量的一片唏嘘声我们可以清楚地感到，社会直接利益群体的利益没有被很好地通过政府内化为学校的专业建设、课程更新、教学模式、管理行为等。另外，高等学校本科教学工作水平评估制度运行过程中的一些弊端也充分说明了“政府评价政府”，委托之问进行评价的制度设计问题。所以说，政府在高等学校评价中到底应该扮演什么样的角色是关系评估制度设计的又一个基础理论问题。通过上边的分析我们可以看到，评估制度和现代高等学校制度的建立有着密不可分的关系，也就是说，政府首先需要确定自己在高校 “产品”生产中扮演生么样的角色以及如何扮演这个角色。其次，“政府评价政府”是一种非良性评价制度。评价制度设计中应该充分考虑高校 “产品”其他直接利益群体的参与，使其利益得到表达转化为高校 “产品”的特性 ，同时通过评价主体多元化制度安排，也有利于形成评价主体之问相互监督、相互制衡的格局，从而为高校 “产品”质量的提高打下一个坚实的导向环节。 四 对于不同高校的社会态度 我们能够清楚地看到，很多高等学校从产生之日起就存在着差别，或是由于办学 目的不同而引起的办学资源的差异 ，或是由于某种难以改变的外力的原因而导致的办学资源的差异等等 ，总而言之学校存在差别是一种常态现象 ，关键的问题是，我们如何看待这种差别。本文认为，任何一所高校都应该有平等发展的权利。所谓平等发展的权力是指，社会应该为高校的产生，发展，消亡提供一个公平、科学的制度平台，依托于该平台，高校可以平等地产生 ，与此同时，其内部力量也将获得公平发展的条件，如果高校的内部力量能够有效发挥那么它将得到直接利益相关群体的认可，获得相应的社会资源，否则就应该予以淘汰或者并人其他效率更高经营更好的管理者手中，否则就是对社会财富的一种侵蚀。也就是说，我们需要在高等教育领域建立一种 “优胜劣汰”的制度机制，从而更加有效地利用高等教育资源。这种对不同高校的社会态度直接关系着评估制度的设计。依据这样的对不同高校的社会态度，评估制度的设计应该着眼于每一所高校的发展 ，关注不同类型、不同层次的高校，通过实施评估，一方面通过给予适当资源量的正向激励手段激励经营得当的高校发挥优势，继续发展；另一方面通过减少或者剥夺资源的负向激励手段对经营不当的高校予以相应的惩罚。 基础理论论文:试论中国死刑复核程序的基础理论研究 论文摘要：死刑复核程序是我国特有的司法制度，有着悠久的历史传统，在中国文化、理念中传承而来。研究死刑复核程序的基础理论，将为新时期死刑复核制度的完善与重构提供众多宝贵的参考、借鉴意义，是死刑复核学术研究不可逾越的阶段。 论文关键词：死刑复核程序 借鉴 基础理论 发展 死刑复核程序与任何一种法律制度一样，都是扎根于一定的理论基础之上。在我国历史漫长的发展过程中，死刑复核程序较大的受到了封建传统思想的影响，并毫无疑问的在其中包含着一定的小农经济的观念。而随着当今中国的文明社会的进一步形成，经济的不断发展，现代法治的进步以及人权保障观念越来越深入人心，将死刑复核程序放在新的理论基础上进行重新构建成为了历史的必然选择。这不仅仅是人们的主观认识所决定的，更是历史的经验告诉我们，死刑复核程序在中国诉讼发展史，尤其是刑事诉讼发展史上具有举足轻重的地位，这种客观存在的重要性决定了我们必须重视并完善这项制度，这是中国司法制度的完善过程中不可缺少的一步。 一、中国死刑复核程序的性质 （一）死刑复核程序性质的实然界定 应用实证分析模式考察死刑复核程序的性质，通常是在现行立法实务层面进行。现行刑事诉讼法规定最高人民法院对各地方人民法院依法报请复核的死刑案件，应当全面审查事实认定和适用法律是否正确，最终对正确的判决和裁定予以核准、改判不正确的判决和裁定。然而，仔细研究后我们可以发现，现有的法律规范对死刑复核程序的性质的界定，还不是很明确。 现行法律条文中，只有《刑事诉讼法》第199条至204条法律条文简单对死刑复核程序作了规定，其他司法解释中关于此制度的规定也不多。《刑事诉讼法》第200条规定，在印发的《关于进一步严格依法办案确保办理死刑案件质量的意见》的通知中有文字进行说明。因此，实际上现有的死刑复核程序并未充分确认审判程序的司法权属性，倒是由于目前的法律规范空白处较多，以及在实践中一些秘密进行的情况存在，导致了它更多得反映了“审核”过程中的行政权性质。 （二）死刑复核程序性质的理论之争 这个层面上的争执属于死刑复核程序性质的应然角度探讨。目前国内理论界对于死刑复核程序的性质定位，基于立法和实务的具体表现，存在着很多争议，较有代表性的观点主要有： 第一种意见，审判程序说。细化又可为两种分说。其一是“认为应当在核准死刑裁判时分别听取检察人员、辩护人的意见，构建更接近于一种不开庭的审判程序”。另一种则主张“死刑复核程序开放化，从书面审理转变为开庭审理，让人民检察院、诉讼当事人、被告人的辩护人等都参与到这一程序中来，甚至以死刑案件三审终审制取代死刑复核程序，来实现诉讼的目的”。持这种观点的人实际上也就是主张对死刑复核程序进行诉讼化改造。 第二种意见，法院内部监督程序说，即将死刑复核程序定位于行政审查审批程序。樊崇义写的《死刑复核程序的性质定位和运作》持该种意见认为，“核”才能体现死刑复核程序的本质，而不是“审”，也就是说更近似于“批准”，只是由最高人民法院在原一、二审的基础上进行复查、核准，应当按照审批的思路设计复核程序，而不能按照独立审级的模式来看待复核程序。 （三）死刑复核程序性质的应然定位 “建构在侧重于打击犯罪的理论基础之上的死刑复核程序性质定位的行政性观点，忽视了死刑复核程序的本质，没有站在应然的角度来观察这个问题，而是从现行立法的实然角度来分析的。行政权的最高价值在于效率，而与司法权永远相伴随的则是权利救济和维护正义”。从根本上讲，死刑复核程序是为了少杀、防止错杀，而不是像行政权那样以追求效率价值为目的的，如果将这二者混淆了，那么将十分不利于保护被告人的人权。 我认为，死刑复核程序是我国刑事诉讼所特有的一种诉讼程序。在1979年与1997年的刑事诉讼法都将死刑复核程序与第一审程序、第二审程序与审判监督程序分专章并列规定。可见，立法者显然是充分认识到了死刑复核程序的重要性，才将死刑复核程序作为如此重要的诉讼程序来对待的。从立法目的来讲，设置死刑复核程序主要就是为了使被告人可以在上诉之外再取得一次权利救济的机会。从程序完善角度来讲，在这种性质定位基础之上，目前应当进一步强化死刑复核程序的审判权性质，对死刑复核程序进行正当程序改造，这就主要涉及到控辩审三方的关系具体到在死刑复核程序中的架构问题，应将控诉职能和辩护职能引入到死刑复核程序中来，明确被告人刑事辩护权，统一死刑适用的严格证明标准并完善相应配套规则，设置合理科学的死刑复核程序期限，实行开庭审理，建立直接言辞审理原则，实行合议庭负责制，并仍然采用合议庭一致或绝对多数同意的表决机制，健全检察机关对死刑复核案件的主动监督机制，分离最高人民法院死刑复核程序与死刑一、二审程序，使该程序真正走向诉讼化。 二、中国死刑复核程序的价值 在哲学理论的概念中，存在于主、客体的关系之中的“价值”，是客体自身具有的某种功能或者属性，这种功能或是属性能够满足主体的某些需要。主体在作用于客体的同时，客体也会相应的对主体发生反作用，在这个作用于反作用的过程中客体能够满足主体的某些方面的需要。价值不是主观任意的，而是客观存在的。它必须以客观事物自身具有的属性的实际存在为前提，并依附于主体身上客观存在着的某种需要。这样看来，价值就是主体客体之间客观存在着的一种有用的关系。 关于刑事诉讼价值，陈瑞华教授认为有三种基本含义：一是价值观念，也就是存在于某些人或者某一社会之中的法律价值理念；二是为人们所接受的一些基本的法律评价标准；三是值得人们追求和努力实现的价值目标。??我认为，如果仅仅将刑事诉讼程序的价值扣上一顶“有用性”的帽子，那么刑事诉讼法也将会被简单的看做实现刑事实体法的工具而已。这样又使得程序法再次陷入成为实体法工具的命运。所以我们不应该忽视刑事诉讼程序存在着的自身价值，它本身的运作过程也是一种价值的体现与实现。刑事诉讼价值是内在价值和外在价值的统一。其中，刑事诉讼的内在价值或者公正价值，则主要是指刑事诉讼在过程中是控辩双方的利益得到平等的尊重和维护，刑事诉讼的功利价值或工具价值则主要表现为它对于刑法规范实施的积极意义。所以说，作为刑事诉讼程序的一部分，死刑复核程序当然应将刑事诉讼公正、秩序和效率这三个方面的价值完整的体现出来，并促使三种价值各自应具备的功能有序、和谐的实现。 （一）公正价值视角下的我国现行死刑复核程序 死刑复核程序是判决、裁定生效前进行的审查核准，是从诉讼程序上保障死刑正确适用的一种诉讼制度。我国刑事诉讼法关于死刑复核程序的规定，是我国尊重人权与严肃、谨慎的慎杀与少杀刑事政策的集中体现，这一审查程序的设置不仅在很大程度上有效地保证了办案质量，更是为正确适用死刑提供了必不可少的诉讼程序保障。死刑复核程序具有毋庸置疑的公正性，应注意的是，这种公正性不仅需要指向受害人一边，也更需要指向被追诉人以及社会公众。通过死刑复核程序审查报请复核的死刑案件材料，审查司法机关在一、二审程序中认定犯罪事实和适用法律方面是否存在瑕疵，对少数罪大恶极、危害特别严重、情节特别恶劣、非杀不可的犯罪分子核准死刑裁判，处以极刑，使正义得到伸张，保护广大人民群众的合法利益不受侵害。此外，如果在这个程序中发现之前的死刑裁判有任何不适当或者错误的情况发生就必须予以及时的制止和纠正，防止错杀无辜，给可杀可不杀的犯罪分子获得重新做人的机会，更甚者是还无罪者清白，这样做不仅是有利于缩小死刑的适用范围，并最终有利于得到社会公众对死刑复核程序公正性的认可。可见除了对实体公正具有保障作用，其独立的诉讼价值才是程序公正更重要的价值。 （二）效率价值视角下的我国现行死刑复核程序 波斯纳认为：“公正在法律中的第二个意义是指效率。”由此看出，以很快的速度达到审判结果一直是诉讼进行的理想状态，这里也体现着刑事诉讼的效率原则。 死刑复核程序是把握生死的最后一道关卡，鉴于其重要性，所以审查时间长且对执行官员要求也很高，在死刑复核过程中，合议庭要了解案件事实、证据、程序、法律适用等各方面的情况，全面审阅案卷。这些成本随着死刑案件复核时间和进程而变化，时间长、进程慢则成本高；时间短、进程快则成本低。??自死刑复核权收归最高人民法院后，最高人民法院耗费大量资金扩充数百名法官，打造全球最大的刑事审判庭用于死刑复核。而死刑复核收益等于无复核所造成的损失的期望值，在敬畏生命、尊重人权的今天难于直接量化，所以我们应该注重生命而不是只注重成本。与经济成本相比较，生命的价值自然是要优先考虑的因素。正是想通过完善死刑复核制度体现对人的生命敬畏，避免冤假错案、避免错判错杀，所以才有了中国特色的死刑复核程序。 （三）秩序价值视角下的我国现行死刑复核程序 刑事诉讼的秩序价值包括两方面含义：一方面是追究犯罪活动的本身必须是有序的；另一方面是通过对犯罪行为的惩治达到维护社会秩序的目的。秩序价值要求必须防止政府滥用权力而使社会成员处于无安全保障的状态，所以国家刑事司法权的行使也必须是有法律规范且有序的。一方面我们要对“犯罪故意明显，社会危害大，罪行极其严重”的犯罪分子处以死刑，以维护法律的尊严，保障社会稳定；另一方面，也要严格限制法官滥用“自由心证”，防止权力的滥用。 三、中国死刑复核程序的功能 法律功能的发挥与法律目的的实现实际上都是对法律进行的社会学思考，在本质上并没有太大的差异，所以二者的关系可以归纳为“体”和“用”的关系。 （一）死刑复核程序的纠错功能 死刑直接涉及到被告人的生命权，如果出现错判死刑的案件，会极大地影响公众对法律的信仰和司法权威的树立，后果是极其严重的。所以防止错杀不仅是死刑复核程序设置的初衷，更是死刑复核程序的第一位功能。实际上，从中外死刑案件的审判实践看，死刑案件的错判率极易高于其他罪案。 有学者认为，死刑复核程序纠正冤、假、错案的功能是有限的，而且具有成本高、代价大的缺陷。案件事实认定问题的性质决定了，法官在查明事实上，并不优于普通民众，上诉法院法官并不优于初审法院法官。因此，我们不能将防止事实认定错误的所有希望都寄托于死刑复核程序。诚然，死刑复核程序不可能将一切冤假错案一一纠正，但迄今为止没有任何一个国家，能够实现凭借一种制度完全解决案件的真实性问题。但不可否认的是，多一道审判程序，自然就多给了含冤的犯罪嫌疑人得以救济的机会，也就给了正确司法增添了一分希望。死刑复核程序的价值，也许就在于这多出来的一个机会。 （二）死刑复核程序的控制功能 保留死刑，严格控制死刑，是中国一关的基本死刑政策。实体法之路与程序法之路是对死刑的限制的两个方向。前者是根本性的，主要是通过刑法立法减少死刑罪名的设置，能够收到立竿见影的效果。但是由于文化、国情与民意等原因，短时间内还不能够彻底得废除死刑，死刑复核制度作为程序法之一，在限制死刑方面有着实体法道路所不具有的超越性，更容易被接受。 基础理论论文:高新技术改造传统农业基础理论、运行模式和机制研究 内容提要 本文论证发展农业高新技术的必要性，提出高新技术改造传统农业的渗透理论，并结合近年来我国各地利用高新技术改造传统农业的实际情况，总结归纳出我国各地利用高新技术改造传统农业的运行模式和机制，提出加快利用高新技术改造我国传统农业的对策和措施。 关键词：高新技术 改造传统农业 理论 运行模式与机制 当今世界新技术革命发展迅速，一场以高新技术为中心的科技革命正在全球蓬勃兴起，推动着传统产业的变革和社会经济的发展。农业这个传统产业正面临新技术革命的挑战。目前，我国农业在由“资源依存型”向“科技依存型”转变。高新技术正逐步地走进我国农业的每一个领域。如果我们能抓住时机，采用先进的农业科技成果加快对我国传统农业技术的改造，那么在二十一世纪初期，我国农业现代化水平就会迈进一步。 一、发展农业高新技术的必要性 （一）农业高新技术的概念 所谓农业的高新技术，是指能广泛用于农业领域的，对农业经济发展和农业科技进步产生深刻影响和重大推动作用，并能形成新型农业产业的高技术和新技术。包括国家科技部认定的航天技术、生物技术、信息技术、激光技术、自动化技术、新能源技术、新材料技术等7个高新技术领域的相关内容。但目前具体应用于现代农业，主要指农业生物技术(转基因技术、酶技术和发酵技术等)、农业信息技术(包括计算机农业应用和各种农业专家系统、农业网络技术)、设施农业技术(包括各种温室技术、无土栽培技术)、节水农业技术(改善地面灌溉系统和滴、微灌、喷灌技术)、核技术(用于农业育种技术)、现代农业机械技术(带电脑程序控制)、农产品精加工技术、遥感遥测技术、新能源、新材料技术、激光技术(激光平地)等。 （二）传统农业的经济增长潜力有限 传统农业是一种技术状态和资源要素水平长期内大致保持稳定不变的农业状态，经过世代适应，各种生产要素已达到最佳配合，但由于其物质和能量的低层次循环，其内部发展的潜力有限，由于其生产工具以手工操作为主，劳动力、畜力、土地等传统要素是其主要生产资源因子，新生产要素对农业生产的促进作用微乎其微，从而造成了土地生产率及劳动生产率的双重低下。概而言之，传统农业具有以下五个特点： l 传统农业是一种自给自足的产业； l 传统农业的技术停滞不前； l 传统农业中的劳动者文化素质较差； l 传统农业对外部环境依赖性较强； l 传统农业是一种小农经济的生产方式。 因此，传统农业不能成为社会经济增长的动力源泉。 （三）现代农业是一种商业性的农业 现代农业是一个由市场导向的与发展农业相关、为发展农业服务的产业群体。从农产品生产过程看，农业关联产业群包包括产前、产中、产后的各行各业。产前主要是农用物资的生产与供应，如机械、肥料、种子、饲料、农药、农膜、电力及其他物资；产中主要是直接与农业生产耕作或为之服务，包括耕作、播种、施肥、收获等环节及植保、病虫害防治、卫生防疫、种苗与繁殖等；产后主要是农产品的流通与加工，如收购、运输、保鲜、加工、销售等。这个围绕着农业生产而形成的庞大的产业群，在市场机制的作用下，与农业生产形成稳定的相互依赖、相互促进的利益共同体；它们相互之间又及时传递各种市场信号，并以科技进步成果、市场供求信息和各种物质力量支撑着各个环节的发展。随着科学技术和社会经济的发展，现代农业已沿着资源投入、生物生产和经济增值三方面有了很大发展，基本上是把平面结构的农业转化为空间结构的三维农业。是按三维农业的概念，把产前、产中和产后的各项内容及其在现实社会中存在的基本形式显示出来。 （四）高新技术对改造我国传统农业具有重要的作用 我国人多地少，落后传统农业一直是困扰着我国经济发展的后顾之忧。因此，引入国内外农业高新技术来促进我国农业的发展，已成为我国改造传统农业的强大动力。为了使高新技术改造传统农业有一个带动性的突破，全国各地在实施“九五”农业科技计划中，把建设现代农业示范区作为重要内容。据农业部科教司的统计，到1999年为止，我国拥有各种形式的农业高新技术园区和现代农业示范区405个。在这些园区中，大量农业生物技术、无公害食物生产技术、工厂化农业生产技术、智能农业生产技术等现代农业新技术得到广泛开发应用、示范和推广，为园区所在地区的农业生产和农村经济发展提供了新技术、新信息，展示了现代农业新的经营方式，有些地方因此而培育了新的农业经济增长点。 由于高新技术改造传统农业对于实现我国农业增长方式的根本转变，探索21世纪我国农业发展的新的途径，迎接新的农业科技革命到来，促进我国农业发展上一个新的台阶具有积极意义。我国各地政府予以十分重视和支持，将其列入本地经济和农业发展规划，并筹集和投入大量资金进行开发建设。预计在未来五至十年内我国农业现代建设将进入快速发展时期，将有大量高新技术成果进入农业领域，通过现代农业示范区的示范、推广而达到产业化规模。 二、高新技术改造传统农业的渗透理论 运用高新技术改造传统农业，就是使高新技术向传统农业领域的产前、产中、产后阶段迅速地渗透和扩散，使高新技术不断地渗透到传统农业领域的产前、产中、产后的关联产业，从而造成农业产业链条不断延伸，农业科技产业不断出现，农业关联产业不断扩大，形成和构建一个全新的现代农业产业链条，如图1所示。 图1 高新技术改造传统农业的渗透理论示意图 三、高新技术改造传统农业的运行机制 在我国运用高新技术改造传统农业，主要是通过农业高新技术示范项目的实施来进行的，而农业高新技术示范项目的建设和实施，是一个庞大复杂的系统工程，要实现全面协调的动作，必须有完善的运行机制保障其运行。要使农业高新技术示范项目建设顺利进行，进而对农业的科技示范推广起到应有的作用，就必须建立和健全农业高新技术示范项目的五大运行机制。 （一）农业高新技术示范项目的资金筹措机制 良好的资金筹措机制是保证农业高新技术示范项目实施成功和得以发展的基本前提。农业高新技术示范项目的建设资金一般实行多渠道、多层次的筹集。按投资主体的划分，分为政府项目筹措型、民营筹措型和混合筹措型三种。 （二）农业高新技术示范项目的技术依托制度 所谓农业高新技术示范项目的技术依托单位，是指为了搞好农业高新技术示范，农业科研院所和高等院校与示范项目的建设单位，通过签订技术承包合同或协议的方式，建立一种联系紧密、互惠互利、长期合作、稳固可靠的关系，在项目区内，针对不同类型的农业、农村经济发展的技术关键问题到项目区进行技术成果转让、技术承包、技术开发、咨询服务、高新技术成果示范等活动。这样的农业科研单位或高等院校称之为技术依托单位。 根据我国农业科研单位与生产经营单位联合发展的现状，以及目前农业科研成果的转化渠道、种类和途径，把农业高新技术示范项目的技术依托单位分为科技基地依托型、科技企业技术依托型、科技服务依托型三种。 （三）农业高新技术示范项目的管理机制 利用高新技术改造传统农业要以市场为导向，以经济效益为中心，以农业高新技术成果为依托，根据农业科技示范项目区的社会经济和技术条件，因地制宜，逐步建立起科学、简明、高效的管理机制。在农业高新技术示范项目区，应逐步建立和健全以下运行机制。 l 科技成果引进、示范的推广机制； l 技术承包机制； l 经营机制； 农业高新技术示范项目的经营运作，可以根据当地的实际情况和社会经济条件，采用不同的经营机制(目前一般采用农业企业化经营、承租反包和股份合作制的三种模式)。这些经营机制主要有如下运作机制所组成。 l 农业企业化经营机制 l 承租反包制 l 股份制经营 l 利益共享机制 l 竞争激励机制 l 完全成本核算机制 l 吸引人才机制 四、高新技术改造传统农业的运行模式选择及影响因素 （一）运行模式 通过对高新技术改造传统农业的运行模式的研究。对高新技术改造传统农业的运行模式的概念界定、模式的特性和影响因素，以及模式构建的基本原则进行界定。结合近些年来我国各地实践，按照不同的农业科技示范类型和农业产业化经营类型进行分类，归纳出十三种高新技术改造传统农业的运行模式。这十三种模式分别是：1、农业高新技术走廊模式(潍坊模式)；2、院地联营型模式(唐河模式)；3、“公司+农户”运行模式(温氏模式)；4、高效农业开发区运行模式(许昌模式)；5、工厂化农业开发区运行模式(孙桥模式)；6、农业企业开发型运行模式(锦绣大地模式)；7、现代农业可持续发展的示范区模式(张掖模式)；8、龙头企业带动型运行模式(新兴模式)；9、外向型高科技农业模式(珠海模式)；10、工商企业带动型模式(野力模式)；11、“政府+企业”的农业示范区运行模式(顺义模式)；12、“以工补农”运行模式(龙口模式)；13、“农业企业集团”运行模式(烟台中粮模式)。 （二）高新技术改造传统农业运行模式的影响因素 高新技术改造传统农业的运行模式一旦形成，便在一定时期内具有相对的稳定性。但是这种稳定性不是绝对的，高新技术改造传统农业的运行模式受多种因素的影响和制约，会随着外界环境条件的变化而变化。 1、农业经济发展水平 农业经济发展依靠科技进步，尤其是高新技术的采用会极大的促进农业经济的发展。反过来，高新技术的研究和应用又会受到农业经济发展水平的影响和制约，建立在不同农业发展水平基础之上的高新技术改造传统农业的运行模式必然呈现出阶段性特征。 2、农业科技创新水平 农业科技创新是农业技术进步的源泉，农业高新技术成果来源于农业科技创新，农业科技创新水平的高低决定了农业高新技术成果的多少。无论生物技术、育种技术、设施农业技术和农业工程等高新技术应用，还是基因技术、3S技术和激光技术，进入农业领域都离不开农业科技创新。 3、农业教育 这里的农业教育包括各种基础教育、中高等教育、职业教育以及专业人才的培训等。从某种意义上说，一个国家的教育状况反映整个民族的文化素质的高低，直接和间接影响和制约着高新技术转化为现实农业生产力的全过程，同样也影响和制约高新技术改造传统农业的运行模式。 4、社会经济制度和体制 不同的经济体制和社会制度会影响农业高新技术向现实生产力转化的快慢。在市场体制下，经济体制的完善程序和社会制度环境的优劣，如农业科技管理体制、农业生产组织管理体制、农村产权制度、土地使用制度等，也在不同程度上制约农业高新技术向现实生产力的转化。 5、宏观政策导向 主要包括农业科技政策以有其他相关的农业产业政策(如价格政策、财政政策、税收政策等)，政府的宏观政策影响农业经济发展的方向、重点。比如政府的农业科技政策会影响农业科技力量在各层次、各环节、各专业的安排和分配比例以及农业科研单位、科技人员积极性、创造性的发挥，而这又会直接影响农民采用高新技术的现实性、可能性、积极性。 6、宏观经济环境 宏观经济环境主要指宏观经济政策和经济运行机制。宽松的宏观经济环境，应该是有利的宏观经济政策加经济运行的市场机制。在这种宏观经济环境中，高新技术改造传统农业的运行模式必然是以市场为导向的效益型运行模式。 7、市场环境 这里的市场主要包括农业技术市场、农业要素市场和农产品市场等。农业技术市场的发育程度关系到农业科技供需的衔接以及高新技术成果转化为现实生产力的速度。农业生产要素市场的数量、质量、价格等影响农民采用高新技术成果的规模、成本。农业产品的市场供求、供销、流通等影响到农民采用高新技术的收益。农民采用高新技术成果的经济界限是使用农业高新技术的边际成本等于边际收益，如果超过这一界限，即使技术效果再好的高新技术，农民也会拒绝采用。 五、加快高新技术改造我国传统农业对策和措施 （一）加强领导，成立全国农业高新技术示范和应用工作委员会 利用高新技术改造传统农业是一项庞大的系统工程。为了便于统筹安排，组织宏观协调工作，建议国家科技部、农业部牵头，组建农业高新技术示范和应用工作委员会，由国家科技部、农业部、教育部、林业局、中国人民银行等有关部门组成，负责组织、协调等具体工作。 农业高新技术示范和应用工作委员会下设专家组，下设大田种植、蔬菜花卉、畜牧水产、果木林业、水利工程、生物工程、土肥栽培、植保防疫、农业项目投资评估等9个分组。编制总体规划，研制定政策，协调各部门之间的合作，加强对全国农业高新技术示范和应用的宏观指导。 （二）制定农业高新技术示范园和示范项目的发展规划 根据农业高新技术的成熟度及今后我国的农业发展趋势，从加速农业高新技术的示范和应用，促进农业产业结构升级和调整的高度出发，制定不同地区农业高新技术示范区和示范项目的发展规划。各地在建立农业高新技术示范项目区时，应选择若干地区作先行一步的试点，以取得经验，确实验证该项目区已有明显的经济效益和社会效益，再考虑逐步推开，以避免盲目攀比，一哄而上造成不必要的经济损失。 （三）明确农业高新技术示范项目建设的指导思想与实施的总体思路 第一、在指导思想上：牢固树立高新技术为实现我国农业综合开发持续发展，农业经济持续发展和农村持续发展服务的思路，注重五个结合：即农业与农村经济、农业研究与开发推广、近期与远期、科研院所与项目区、高新技术技术与常规技术、传统技术的有机结合，充发挥高新技术组装、技术中试、技术辐射、技术扩散、技术转化的基本功能。 第二，在战略部署上：以科技带企业，以企业带基地，以基地带农户，逐步形成有竞争力的农业科技企业，形成技贸工业一体化的模式，走出国门，跻身国际市场。 第三，在经营模式上：由中央财政、地方财政、实施单位以及企业经营者共同投资，组建产权明晰、职责明确、风险共担、利益分享的股份制企业化经营，创造经济效益，在此基础上逐步扩大，滚动发展。 第四，在开发方向上：按照“农科教、种养加、产供销、农工贸、城乡一体化”的要求，实行多层次、多形式、多元化的优化组合、逐步形成具有中国特色的农业综合开发的产业体系。 第五，在运行步骤上：从简到繁，从易到难，不断探索，继续试点，积累一套农业高新技术示范项目的成熟经验，成功后再进行全面推广，逐步建立高效运行，自我发展的新机制。 （四）制定长期稳定的科技政策 1、放宽经营政策 允许项目区的科技企业经营农业技术成果，包括农作物种、种苗、畜禽良种、配合饲料，复合肥料、生物农药、动物疫苗、加工产品、农牧机具等。农业高新技术示范项目区经营技术产品，应当从政策上享受现行的种子公司同等待遇，或与种子公司联营，实行利润分成，以保征项目区有可靠的收入。 2、在投资、税收、贷款上给予优惠 凡是批准进入农业高新技术示范项目区的企业和外商投资项目，以及农业高新技术引进项目，在工商、税务，金融、外交、海关、商检、人事工资、奖励等方面的政策，必须配套优化，并且优于其它（经济特区、经济技术开发区、高新技术产业开发区），才能富有吸引力和保证实施。 3、放活分配政策 切实贯彻“按劳分配与按资分配相结合，多劳多得，突出重点，兼顾一般”的原则，对于项目区从事科技开发，新产品生产，市场营销等方面的科技人员和管理人员，在分配上给予优惠，拉出档次，对于有突出贡献者应予重奖，要支持一部分科技开发人员，通过正当的劳动致富，并实行先富带后富，走共同富裕之路。 4、农业高新技术示范项目的建设形式要灵活多样，不拘一格 建设农业高新技术示范项目也应充分考虑不同地区，不同层次的农民对农业科技的多样化需求，本着多渠道建设、多形式开发、全方位辐射的原则，统筹规划，协调布点，灵活运作，不断探索项目区建设的新路子，在鼓励各级政府及农业科技、农技推广等部门带头建设农业高新技术范区的同时，积极引导农村专业合作组织、骨干龙头企业、个体种养大户以及外商独立创办或以资金、设备、技术、信息入股等形式，联合开发农业高新技术示范项目区。 今后农业高新技术示范项目区的运行要逐步建立企业化经营管理的运行机制。项目区农业高新技术企业按“自主经营、自负盈亏、自我发展”的原则组建、管理和经营，并逐步建立“产权清晰、责权明确、政企分开、管理科学”的现代企业制度，不断完善市场导向与技术创新有机结合的、科工贸、科农贸一体的企业经营机制。项目区内农业高科技术企业，实行国有和非国有经济成份共存、外资企业和内资企业并举的方针，平等竞争、优势互补、共同发展。 （五）扶持一批以“高、新、外”为特征的高新技术龙头企业，支持民营农业科技（知识）型企业发展 把我国农业科技型龙头企业建设当作重中之重，在发展方向上突出“高、新、外”。即档次高、规模大、围绕主导产业或拳头产品，集信息、生产、加工、贮运、销售于一体，成为产业或产品的主体。采用的技术新，不管新上项目，还是老企业改造，都要注意发展高技术、高层次的企业、外向型，重点扶持面向国际市场，有出口创汇能力的龙头企业。 要优先发展生物工程、农业信息、节水灌溉等辐射和渗透力强企业。加大对种子、生物农药、生物制剂以及微生物肥料、饲料企业支持力度。扶持民营科技企业的发展，把民营科企业发展纳入我国经济和社会发展总体规划，按照“支持现有的、培育优势、鼓励改制的、吸引外来的，发展新办的”基本原则，因地制宜，进一步加大创新力体系的建立，支持民营科技企业上总量、上规模、上水平。 （六）加快我国农业高科技术产业的风险投资体系建设 建立不同类型的农业高新技术产业化风险的投资基金。一是可以考虑由我国财政部门和银行出资成立我国农业风险投资基金，对农业的技术产业化风险资本市场市场起引导作用，并成为政策性融资机构。二是由政府，农业科研、教学单位、有关企业、农户共同出资创立地方性农业高新技术产业化风险基金。三是动员和鼓励社会各种基金组织向农业高新技术企业提供融资或投资。四是成立中外合资风险基金。五是在农业高新技术开发区设立风险投资基金。对于部分市场前景看好的农业高新技术项目，可以采用股份制形式，由政府、集体、民营企业、金融机构、居民、农户共同入股,组成股份公司，共担风险。 （七）尽快建立农业科技示范区项目管理信息系统 农业高新技术示范区信息系统建设主要应抓好农业科技信息、农业生产资料产品市场信息、农产品供求及其价格信息和农业政策法规等子系统的培育以及因特网的信息网络、农业信息服务机构的建设，特别是重视国际国内互联网建设，加强农业高新技术示范区与国内外的交流与联系。 （八）走产学研一体化的道路，鼓励农业科研院所积极参与农业高新技术示范项目的建设 要建立双向科技人才兼职制度，加强农业科研院所与农业高新技术示范区的智力和信息交流。科研院所和高等学校的科研人员可利用业余时间到农业高新技术示范项目区兼职，从事技术开发和创新活动，把过去的个人渠道变为公开渠道。科研院所领导应支持这项活动，并加强管理工作，这有利于加强产学研合作和技术转移。 （九）培养农业的技术人才，提高农业高新技术示范区的整体素质 培养农业高新技术示范项目人才应采用多渠道培育方式，如利用现有的农业大专院校为农业高新技术示范区培养生物技术、设施农业、农业工程等方面的技术人才，还可以通过多种途径培养农业高新技术示范区急需的经营管理人才。各级党校、行政管理学院、农业大专院校、电大、函授大学都可以开设有关专业，实行脱产、半脱产或业余学习，为农业高新技术示范区培养一批既有理论知识、又有实践经验的农业企业经营管理人才。还可以通过农校、电视中专、绿色证书培训等形式，造就一代有文化、有知识、懂技术、懂生产的新型农民。 基础理论论文:英、德行政程序基础理论之比较 [内容提要] 通过正当的行政程序来规范行政活动参与者的行为已成为世界上多数追求法治国家的必然选择。由于历史背景、法律传统、社会现实和理论体系的不同，各国赖以建立行政程序的理论基础也不同。英美法系国家强调自然正义、正当程序；而大陆法系国家的行政程序处处体现法治行政原则。本文将通过两大法系的典型国家——英国和德国行政程序的理论基础的介绍与比较，以期对我国构建行政程序法治有所借鉴。 [关键词] 自然正义 法律优先 法律保留 法治主义是现代法治国家追求的目标与基本精神，经过历史的变迁，法治国家的价值已得到各国的普遍公认。法治国家理论在行政领域主要体现为法治行政，其核心是国家权力的组织与运行要受法律的制约，以法律来制约政府的行为。法治行政已成为现代法治国家行政领域的一项重要原则。 从各国行政程序法治的情况来看，英国的行政程序立足于自然正义原则，这一点发端于有关公正合理的运用行政权的宪法原则。英国的行政法有很长的历史，但早期的行政并非现代形式的行政，在中世纪，一切行政权属于国王，这一时期实际上存在构成行政法的法律规范，但人们还没有意识到法律体系中行政法的存在。现代意义上的行政法直到17世纪下半叶才出现。1608年的革命摧毁了许多枢密院的行政权，王座法院对行政权控制的时代开始了。一直到19世纪后期行政国家的出现，一些重要原则，如司法复审管辖原则、自然正义原则等才开始广泛适用于各级政府部门。中间行政法的发展虽然经历过退步与低潮，但二战以后，为了适应现代行政发展的需要，英国先后制定了行政立法规则，裁判所和调查法等多部法律，以此确立了英国行政法的体系，使其获得了全面发展的客观条件。从英国行政法的发展可以看出，英国行政法是一种控制政府权力的法律，强调控权的价值与意义。英国行政法是有效控制行政权力组织与具体运行过程的规范体系，强调权力行使过程的正当性，即权力行使要有合法而正当的程序。它源于自然正义原则，自然正义原则作为英国行政程序的基础理论，其适用范围十分广泛。 德国是典型的大陆法系国家。德国行政法经历了“警察国家”行政、自由法治行政和社会法治国家行政三种历史类型。现代意义上德国的社会法治国有两层含义：一是国家拥有广泛的社会管理职能；二是国家在行使其职能时必须受到法律的约束。法治国理念的发展也使德国成为世界上最早出现行政程序法的国家之一。从1883年开始，德国各邦开始了广泛的行政程序立法。二战使德国对民主与自由的认识有了进一步的提高，公民获得了直接参与行政行为的权利，这一观念引导了行政程序的理论基础。自此制定统一的行政程序法已成为大势所趋。1963年德国就有了总共85条的行政程序标准草案，现行的行政程序法是1977年生效的《行政程序法》。德国行政程序的理论基础源于其法治国的宪法观念，表现为法治行政原则。 一、英国行政程序的理论基础——自然正义原则 （一）自然正义原则的历史发展 古希腊哲人亚里斯多德在他的《伦理学》中提出了“自然正义”概念，他说“在政治正义中，一部分是自然的，一部分是法律的，——自然是指在每个地方都具有相同的效力，它并不依赖于人们这样或那样的想法而存在；而法律的则意味着起初既可以这样，又可以那样，……。”近现代意义上自然正义的观念最早出现在英国1215年制定的《英国大宪章》之中。该宪章第39条规定，“除依据国法之外，任何自由民不受监禁人身、侵占财产、剥夺公民权、流放及其他任何形式的惩罚，也不受公众攻击和驱逐。” 这可以被看作是自然正义原则的最初体现。而体现自然正义原则的正当程序的概念最早出现于1354年爱德华三世颁布的第28号法令中，“任何人，无论其身份、地位状况如何，未经正当法律程序，不得予以逮捕、监禁、没收财产或处死。”正当法律程序的本意是指刑事诉讼必须用正式的起诉方式并保障被告接受陪审裁判的权利，后来扩大了其适用范围，即广义上剥夺某种个人利益时，必须保障他享有被告知权、陈述权和倾听权等。一直到18世纪，虽然现代议会主权原则取代旧观念在英国已逐渐确立，但这并没有因为立法机关权力的扩张而使自然正义原则在理论上予以改变。英国是判例法国家，许多原则正是经过一个个案例逐步建立起来的，自然正义原则也不例外。 直到19世纪末，行政法伴随着国家权力的扩大而发展，但是到了20世纪，行政法的发展受到了阻碍，自然正义原则也受到了挫折。1914年的地方委员会诉阿利奇一案中，上议院错过了一个运用自然正义原则的重要机会。在该案中，汉普斯特自治区议会命令关闭某座房屋，理由是不宜住人，经房主向地方委员会申诉，举行了一个公开调查会。房主向法院控告地方政府委员会未经公平审讯即撤销了他的申诉。因为没允许他会见做出决定的官员，也没让他看举行调查会的视察员的报告，那个报告理所当然是案卷中的主要文件。这些控告在上诉法院得到胜诉，在上议院却失败了。该案本应当成为重新塑造行政程序新形式的一个机会，但这样一个契机被错过了。但这并没有结束，二战期间及其战后，为了适应战争的需要，行政权出现了空前的强大，而行政法却出现了极大的衰弱，大量的判例是放弃司法复审和错误。 直到1958年这个错误才被纠正。1958年《裁判所和调查法》的产生导致了程序改进计划，带来了行政法的复兴。法院通过一系列的判决使自然正义原则重新获得了适当的应用，为依法行政规则提供了坚实的基础。这里不得不提及一个著名的案例：里奇诉波德温案。该案中，上议院做出了恢复自然正义原则的决定，它是有关自然正义的代表性案例，在英国行政法上具有里程碑的意义。1963年布莱顿警察长因被指控犯有阻碍司法程序的刑事罪而受审，但被宣布无罪，其他两名警官被判定有罪，法官趁机抨击警长对警察队伍的领导，因此布莱顿警察事务委员会一致决定开除了该警长的职务，他的辩护律师申请庭审并被允许出席尔后的一个会议，委员会议认同以前的决定并以9比3的投票结果通过。警察长行使了他向内政大臣上诉的权力。但上诉被驳回，最后他转向法院，要求宣布那个开除他的决定无效。因为没有通知他任何针对他的指控，也没有给他辩解的机会。这被高等法院驳回，上诉法院也一致予以驳回，但上议院以4比1的多数支持了上诉请求。这意味着自然正义原则重新得到重视并将在广泛的基础上予以适用。同时该案也改变了英国行政法的历史。正如雷德大法官在1963年所说：“我们没有发达的行政法体系。”1971年丹宁大法官则说：“可以说，现在我们已经真正拥有发达的行政法体系。” （二）自然正义原则的内容 自然正义原则不是一个实体内容，而是支配行政机关活动程序方面的规则。他要求行政机关的活动要符合立法机关制定的法律的规定，即使法律无规定时，行政机关在行使其权力时也不能违背自然正义原则。这是一个最低限度的公正原则，它是对行政机关在行政程序中的实质性要求。 自然正义原则包括以下两项基本内容： 1、不能作为自己案件的法官 任何人不能在自己的案件中充任法官作为自然正义原则的一项基本内容在英国法上又被称作反对偏私的原则。在司法上，法官如果可能或可以被正当的怀疑与所受理的案件有个人的利益牵连，那他就没有资格去裁决该案件。该项原则甚至可以使法官以此为由宣布议会的法律无效。同样，这项原则也适用于行政决定，行政机关不得就与自己有利害关系的事实做出决定，以避免偏私。在英国行政法历史上，由于行政决定中的偏私从而导致该决定无效的案例很多。比如1730年法院撤销一个有关迁走一位贫民的命令，因为其中的一个地方治安官是该贫民将被迁离的那个区的居民与纳税人。法院还曾经撤销了私下征询过消防队长意见的纪录委员会的决定，因为正是消防队长报告了某消防队员不守纪律。 但在实际情况中，往往出现这样的情形：法律授权某官员采取行动，尽管他与该行动有利害关系，但依据法律，他是唯一有权这样做的人。这时自然正义不得不让位于此种必要性，因为如果不这样做，那行政机制将会发生故障。因此一方面，法院严格的适用反对偏私的原则，另一方面议会试图通过在特定情况下授予一定的豁免来予以缓解。比如1875年的《公共卫生法》中允许地方治安官依本法进行裁决，而不顾他们可能是地方机构的成员。但法院只是从狭义上去理解这些规定，认为任何偏离这一自然正义原则的情况都必须有立法的明确规定。该法被认为排出了仅仅基于地方机构成员资格而提出的丧失资格的可能，但不排除地方治安官办事时实际上与司法公正不一致的情况。但在诉讼中如果一方当事人或他的律师知悉裁决人不合格以及自己有权提出异议，但让诉讼继续而不加异议，那他们便被认为放弃了提出异议的权利，不得对裁决以此为由提出上诉。 关于裁判者会发生偏见的可能性存在两种标准，一是“合理怀疑”标准，一是“确实可能”标准。英国法院曾数次认为两种标准是不同的，因此不得不在其中予以选择。丹宁大法官交叉使用了这一标准，他说：“法院不看是否真正可能或已经事实上偏袒一方而牺牲另一方。法院着重看别人得到的印象如何。但必须看上去真有偏私的客观可能。猜度与推想是不够的。必须存在这样的情形，从那种情形中正常的人认为地方治安官或主席可能或极可能会或已经以一方为代价不公正的偏向另一方。正常人会认为他这样就足够了。道理再简单不过了。正义必须植根于信赖，当心地正直的人们转而认为法官有偏私时，信赖也便荡然无存了。” 2、接受公正的审讯 在司法上，任何人不能未经审问就受处罚，法官必须在听取双方意见的基础上才能作出判决。该原则从司法本土移植到行政领域中，开始适用于行政机关的活动。他要求行政机关在进行行政裁决时，必须给予双方陈述自己的理由的机会，让双方了解对方的论点和依据，在此基础上行政机关才能作出裁决。当行政机关本身与公民发生关系时，如果将做出对公民不利的决定，也必须事先告知对方做出该决定的依据，并听取相对方的意见。接受公正审判的原则涉及到获悉对方理由的权利，提出证据和辩论的权利等。法院坚持被赋予合法权力的机关事先非经听取对方的意见将不能有效的行使权力这一原则，并且几百年来一直在执行这一原则。该原则广泛适用于司法行为和行政行为。法院赖以适用这一原则的假设是，给每个受害者接受公平审讯的权利既是良好法律程序的准则，同样也是良好行政的准则。即便命令或决定在实质上是无可挑剔的，法院也可以控制其程序，要求公平的考虑双方的意见，没有什么比这更能有益于良好行政了。 上文所提到的里奇诉波德温案中重申公平受审权，使这一原则已经成为对侵害权利的行政行为或决定所普遍适用的规则。“提供审讯是落在每个裁决人身上的义务。”这句话经常被人所重复提及。接受公正的审讯原则包括以下几项重要权利：（1）知情权。这其中包括了解针对他提出的案情，知道相关的证据以及不利于他们的各种观点。该原则并不要求行政机关在反对意见提出之前公开他所收集到的所有信息，但一旦有人提出反对意见，行政机关将不能只从一方接纳证据而不向别的当事人公开。（2）听证权。听证权是自然正义原则内涵的一项重要权利。行政机关如果给予当事人以听证的机会，那他就应当做到：考虑当事人希望提交的全部证据；让各方当事人知道要考虑的所有证据；允许向证人发问以及允许对本案中的证据和论点进行评论。但听证并不仅仅限于口头听证，在有些案件中并不排除只给予书面陈述的机会。（3）要求说明理由的权利。说明理由在一开始并不是自然正义原则的题中应有之意，但随着行政程序的发展，自然正义原则的内容也在不断修正和扩充中。现在要求说明理由也已成为自然正义原则的一个关键因素。该权利之所以如此得到重视则是因为如果不知行政机关做出行政行为的理由，公民便无法找出充足的理由要求复审或上诉，从而失去法律的充分保护。 自然正义原则在英国有逐渐扩大的趋势，那么自然正义原则的适用范围究竟有多大，对此有不同的理解。行政机关主张自然正义不应适用于纯行政性的行为。而绝大部分法官主张每项司法性行为都应受制于自然正义原则。并且为此他们将大多数的行政行为都称为“司法性的”。法官并没有说自然正义原则应普遍适用于司法性行为与行政性行为，而是扩展了司法性的含义，即当在某项行为中如果自然正义被遵守，那该行为即是司法性的。实际上，凡是具体的影响公民权益的行政行为都应被认作司法性的行政行为，他要求那些虽然是行政性的权利但要求像司法性权力一样行使，必须遵循自然正义原则。 二、德国行政程序法的理论基础——法治行政原则 法治行政要求任何行政活动都依宪法与法律进行，因行政活动自身利益受侵害者能够得到有效的救济。法治行政是民主主义与保障人权理念的体现。在德国法治行政主要包括两方面的内容，即法律优先原则和法律保留原则。 （一）法律优先原则 法律优先原则是指行政应受现行法律的约束，行政机关不得采取与法律相抵触的行政措施。法律优先原则无条件的适用于一切行政领域，包括干预性行政行为、授益性行政行为等各方面。该原则有德国基本法第20条第3款予以确认。该款规定：“立法权受宪法的限制，执行权和司法权受法律和权利的限制。”如果该原则未被遵守，将会有相应的制裁，这包括：与法律相抵触的法规命令无效；违法的行政行为可撤销或被废除；违法的行政合同无效等。法律优先原则实际上是对违法行政的禁止，他是消极意义上的法治行政。 （二）法律保留原则 法律优先原则是一种消极意义上的法治行政，法律保留原则则是一种积极意义上的法治行政。他要求行政机关只有在取得法律授权的情况下才能采取相应的行为。当法律出现缺位时，优先原则并不禁止行政活动，而保留原则将排除任何行政活动。相对于优先原则，保留原则的内容更丰富和复杂。法律保留原则拥有广泛的宪法基础，这包括民主原则、法治国原则、基本权利保留原则和议会保留原则。1、民主原则要求，颁布普遍适用的、对公民具有约束力的规范只能由人民选举产生的议会做出。从这一点可以得出，凡在议会范围之内的事物均由立法机关保留。2、法治国原则要求国家与公民的关系应由法律予以规范，即由法律予以保留。3、基本权利保留要求必须全面保护公民的自由和财产，对自由和财产等基本权利的限制只能由法律予以规定。4、议会保留原则要求特定事项绝对需要法律予以规定。 随着行政活动领域的扩大，法律保留的适用范围也产生了争论与分歧，并产生了相关的学说，主要有：1、侵害保留说。该学说认为法律保留原则只适用于限制个人权利与自由方面的行政；2、全部保留说。该学说认为保留原则应适用于行政的所有领域；3、社会保留说。它认为除传统的干预行政以外，在给付行政领域也要适用保留原则；4、重要事项保留说。该理论由德国联邦宪法法院提出。重要性的标准是某个规则对公民和联邦的意义、份量、强度等。某一项事务对公民或联邦越重要，就越属于保留的范围。 法律保留原则的适用范围并不是固定不变的。自由法治国时代，法律保留的范围限于所谓干预行政，在现代社会这已经显得不够了，无论是干预行政还是给付行政都需要体现保留原则，以保障个人权利与自由。1、干预行政。对于公民自由与财产的干预， 必须纳入法律保留的范围。这也正体现了德国基本法所确立的对基本权利的要求。上文已经提到，基本权利保留要求全面保护公民的自由和财产，只有通过法律或者根据法律才能予以限制。对于行政机关的干预行政职权，法律应当对其内容、对象、目的和范围等方面予以确立和限制，以使公民对这种干预具有可预见性和可预测性。2、给付行政。法律保留仅限于干预行政已经被突破。给付行政的扩大要求相应的扩大法律保留的范围。但这里的问题是法律保留在多大范围内包括给付行政，国家是否可以提供法律没有规定的给付。实际情况是法律的约束程度因行政领域的不同而不同。 （三）法治行政在行政程序中的体现 德国行政程序主要体现在1977年生效的《行政程序法》中，它要求行政决定必须采取合法的程序和形式。 1977年的《行政程序法》并不是一个关于在实施某一个行政行为时必须遵循的严格步骤的法律，而是规定了在德国法中有关已经形成的程序的一般规则。 这主要包括：1、调查程序。该法第24条规定了调查原则。行政机关可以依职权查明事实，确定调查的方式与范围，不受参加人的意见和所提供的证据的限制。但行政机关应当考虑一切对案件有意义以及对各方当事人有利的事实，不得以案件的陈述或申请未经准许未经证实为由拒绝接受属于其管辖范围内的陈述或申请。2、告知程序。该法第25条规定，如果参与人因为疏忽或无知而没有提出对自己有利的陈述，那么行政机关应当建议提出有关的陈述或申请，必要时，可以告知参与人在程序中的权利与义务。否则，可能会导致对公民的侵害因而承担国家赔偿责任。3、听证权。该法第28条规定了参与人的听证权。该条第1款规定“干预参加人权利的行政行为公布前，应当给予参加人对有关决定的重要事实进行陈述的机会。听证的权利已经成为不得违背的法律程序的一个有机组成部分。但与英国等普通法国家的听证权相比，德国行政程序中的听证有更多的限制。例如第一款中的限制包括一方面限于”干预“参加人权利的行为，另一方面限于必须是”重要事实“。第二款中列举了五种具体案件没有必要举行听证。第三款规定如果听证与公共利益冲突，不得举行听证。4、阅卷权。阅卷权与听证权是紧密相关的，因为只有经过阅卷，行政程序的参加人才能有效的行使自己的听证权。该法第29条规定了参加人有权查阅有关程序的案卷以维护其合法权益，但同时对阅卷权作了相应的限制。5、保密权。公民有权保守个人秘密和商业秘密。如果行政机关有权公开，则保密保护不复存在，这个权利一方面来自公民的同意，另一方面来自法律的明确规定。6、说明理由程序。该法第39条规定，对于书面的或书面确认的行政行为，行政机关应当书面说明理由，理由包括做出行政决定的主要事实和法律理由。对裁量决定的理由说明，也应当使人认识到行政机关作为行使裁量权出发点的观点。同时该条第二款规定了不需说明理由的五种情况。 三、结语 英国行政程序以自然正义原则为其基础，并且已经成为行政程序中一条不变的公理，它并不通过一部法律予以体现，在行政程序中即使法律没有规定，行政机关也必须遵循自然正义原则，它是一种内在的和普遍的要求，因此被认为在行政程序中具有实质意义。而德国的法治行政原则要求行政机关按照法律的规定进行活动，尽管他也能够制约行政活动，实现对权利的保护，但立法终究无法满足不断发展的社会对法律的要求，而且德国并没有具体的承认自然正义原则。因此有人认为德国的法治行政原则在行政程序中只具有形式意义。实际上这种看法是不确切的，一方面上文所提到的德国行政程序中的一些原则与权利，如听证权、说明理由等正是自然正义原则的体现，而且从某些方面来看，德国行政程序法中的一些原则所包括的内容比英国的自然正义原则所包括的内容又有所发展；另一方面德国的宪法法院可以依据宪法对法律进行违宪审查，以确认该法律是否合乎宪法的基本价值和对公民基本权利的保护，以及时对法律进行调整。因此法治行政原则在德国行政程序中既具有形式意义又具有实质意义。

地质论文:测试技术石油地质论文 1石油地质分析测试仪器 要进行石油地质分析测试离不开专业的分析测试设备。现今，应用于油气资源勘测实验室分析所使用的仪器设备主要分为3个主要的方面： （1）通过对气相、液相色谱、红外等光谱进行分析的光谱分析设备。 （2）通过对生物、实体、偏光等进行观察所使用的显微镜观察仪器。 （3）通过对样本进行同位素质谱分析、电镜扫描等的大型分析仪器 以上这些分析仪器通过对勘探开采出的油气样本进行物理、化学性质的分析，可以对油气资源的性质以及是否含有油气资源等的分析发挥出重要的作用。现今，随着科技的发展，各种分析仪器更是向着自动化方向快速发展。 2石油地质分析测试所使用的技术 在石油地质分析中所使用的技术主要分为有机地化方面和沉积及储盖层方面的的分析技术，其中在有机地化方面所使用的分析技术主要有：岩石超临界提取技术、烃源岩模拟实验技术、有机岩石学分析测试技术、有机同位素分析技术等，通过以上这些分析技术可以有效的对样本中有机质的烃含量及形成烃的能力等进行分析。沉积及储盖层方面的分析技术主要有：储层地球化学研究方法、成岩作用于模拟实验技术、油藏地球化学及油藏注入史研究等，以上这些技术通过对油气资源的存储环境以及岩石的地质分析从而得出油气资源存储的重要信息。 3新的石油地质分析测试技术的发展应用 3.1同位素分析测试技术 通过对勘探样本进行同位素进行分析可以有效的得出沉积有机质母质的类型，从而对油气源的分析对比有着重要意义。在原先的分析中，由于受到时代和技术的限制，造成分析只能局限于烃类及碳类物质的某一方面，但是随着科技的进步以及油气运移过程中的物质分异及同位素的分馏作用，可以使得单体烃同位素的分析得到更为广发的应用，同使用此种技术可以极大的提升在油气资源的划分、油气源对比工作中的精度。而通过使用新技术可以对气态烃的碳同位素特征进行热解模拟实验从而模拟油气资源在地下的存储情况。 3.2轻烃分析测试技术 轻烃分析主要是指对于天然气、原油等的轻烃分析，对于轻烃的成因和开采得益于轻烃测试技术的应用，随着科技的进步和广大科技工作者的不懈努力，现今对于轻烃的分析技术已经较为完善，现今已经形成了油—气—源岩三位一体的对比分类研究能力。其中对于天然气轻烃的指纹分析可以有效的对天然气的来源进行分析，通过对天然气干气使用低温或吸附的方法来得出轻烃，通过对轻烃进行分析可以得出较普通的天然气烃更为全面的数据。而对于原油的轻烃指纹分析则主要是通过对原油轻烃的资料进行分类对比，从而可以对烃类的运移进行研究和对油层的连通性进行对比分析。在以上这些分析技术成功完成了对天然气和石油的轻烃分析以后，在完成对于岩石的轻烃分析则可以实现油、气和岩石三者同位一体的分类，从而实现对于原油和天然气的运移分析以及对于原油油源的分析追踪。现今，我国自主研发的使用特殊的有机溶剂来对岩石中的轻烃进行分离提取可以有效的满足实验室对于烃类物质的分析需要。 3.3对油气资源中的含氮、氧化合物进行分析测试的技术 对于勘探样本中的烷基苯酚以及含氮的化合物进行分布以及所具有的含量进行分析可以有效的得出油气运移以及油气资源的聚集和形成有着重要的意义，其中，含氮类的有机化合物是原油以及油岩中的一种非烃类的化合物，其在原油中的含量较低。由于其在原油中的含量较低，因此在对其进行分离时的难度较大，现今，通过不懈的研究发展出了一种新的通过对色谱和质谱进行过对比分析从而对含氮化合物的成分进行分析，现今使用此种方法已经能够完成对40多种含氮类化合物的分析鉴定。 3.4对于包裹体分析测试技术流体 包裹体热力学研究是一门较为年轻的学科，其是最近20年中发展起来的新技术，其主要是通过对岩石以及矿物中的流体介质的性质进行分析，从而确定烃类物质的运移方向以及存储位置等，为石油的勘探带来方便。 4结语 本文通过对现今所主要使用的石油物质分析技术进行介绍，希望人们能够有所借鉴。 作者：李舰单位：大庆油田有限责任公司勘探开发研究院岩芯资料室 地质论文:可膨胀套管石油地质勘探技术论文 一石油地质勘探技术的创新与应用 1石油地质勘探技术中的可膨胀套管技术 可膨胀套管技术开发与20世纪80年代，而后在90年代初由壳牌公司提出，可膨胀套管是一种由特殊材料制成的金属钢管，其具有良好的塑性，其在井下可通过机械或者液压的方式使可膨胀套管在直径方向上膨胀10%-30%，同时，在冷做硬化效应下提高自身刚性，可膨胀套管技术的最终目标是实现使用同一尺寸套管代替原来的多层套管成为可能，实现一种小尺寸套管钻到底的目标，是复杂的深井能较顺利的钻到目的层，最大限度的降低钻井工作量，从而降低钻井成本，可膨胀套管技术应用将使传统的井身结构发生重大的变革，实现钻更深的直井和更长的大位移井，从而更经济的达到储层，可膨胀套管的优点是可以封堵任意一个复杂的地层，可以从根本上解决多个复杂地层与有限套管程序的矛盾，使复杂的深井能较顺利的钻到目的层，也从根本上解决了大尺寸井眼钻速慢的问题。 2做好石油地质勘探新技术的研究工作 加强对岩石物理分析技术、复杂构造及非均质速度建模及成像新技术、高密度地震勘探技术、储层及流体地球物理识别技术、非均质储层地球物理响应特征模拟和表征分析技术、多波多分量地震勘探技术、井地联合勘探技术、时移地震技术、深海拖缆及OBC勘探技术、煤层气地球物理技术、微地震监测技术等石油物探新方法新技术研究。同时，需要将石油地质勘探的技术链从勘探技术研究向研发、应用一体化相结合的方向转变，从而极大的提高我国石油勘探研发能力的提高。现今，石油勘探新技术主要有物探技术、测井技术、虚拟现实技术、空中遥测技术与光纤传感技术等方面。其中，物探技术主要包括反射地震技术、数字地震技术和三位地震技术等，随着科技的进步与发展，新的高分辨油藏地震技术四维监测技术被发现与应用，很高的促进了我国石油勘探能力的提高，在勘探能力提高的同时也极大的降低了生产、勘探的成本。而测井技术在极大的得益于电子、机械与无线电技术的发展，测井技术的发展极大的提高了井下勘探数据的采集和处理能力，使得勘探过程中测井的精度与深度以及测量的效率大幅的提升，更好的为石油勘探服务。虚拟现实技术则是指使用计算机建模技术来将勘探过程中收集到的数据使用三维动态模拟图的形式表现出来，从而能够极大的降低勘探的成本，同时能够有效的提高勘探的效率。空中遥测技术与成像技术的结合能够有效的提高勘探的效率，通过飞机在低空飞行时对于地下地层的测量能够使勘探更为快捷、方便。石油勘探新技术的应用能够有效的提高勘探的效率、可靠性以及能耗等，极大的促进我国石油勘探能力的发展。其中石油地质类型是石油勘探的基础。 二结语 现今，随着经济发展的不断加速，对于原油的需求在逐年增加，使得我国的石油勘探面临着重大的压力，因此，做好石油地质勘探技术的研究与开发有着重要的意义，现今，石油地质勘探技术已经演变为多个学科相结合的重要学科，我国需要在石油地质勘探领域继续极大投入，更好的保护我国在油气资源领域的开发工作，保障我国经济的健康发展。 作者：刘洋单位：大庆油田有限责任公司勘探开发研究院岩芯资料室 地质论文:堡坎滑坡地质灾害论文 一区域地质环境背景条件 茅台镇赤水河沿岸地区地貌主要为浅切低中山向斜谷地，赤水河为最低侵蚀线。属中亚热带湿润季风气候，基本特点是冬暖、夏热、少雨，年均17.4℃，夏季最高温度达40℃，炎热季节达半年之久。冬季无霜期长，温差小，年均无霜期多达359d。而年降雨量仅800~900mm，是仁怀市内的少雨区。境内河流均属于长江流域赤水河水系，赤水河此段大体由南向北完全流入四川境内，两岸发育众多支流。出露地层主要为白垩系侏罗系红色砂岩、泥岩地层，俗称红层，主要有白垩系茅台群（K2m）紫红色砾岩、侏罗系上沙溪庙组（J2s）紫红色长石砂岩、粉砂岩、粘土岩，侏罗系下沙溪庙组（J2x）紫红色砂岩、粉砂岩、粘土岩互层、侏罗系中下统自流井群（J1-2zl）紫红色粘土岩、砂岩夹泥灰岩。构造上该区处于茅台向斜核部附近，茅台走向整体呈“S”状，在该区域呈现倒转的向斜。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），境内地震动反应谱特征周期为0.35，地震动峰值加速度为0.05g。根据地震动峰值加速度分区和地震基本烈度对照表，仁怀市境内地震基本烈度为Ⅵ度。区域岩类主要为软质岩组，抗压强度低，易风化。地下水类型为基岩裂隙水，由大气降水补给，沿基岩裂隙赋存运移，在地势低洼处以泉点形式排泄。人类工程活动较强烈，因为该地区位于酿酒的黄金地段，酒厂建设活动、城镇建设、交通建设迅速发展。20世纪90年代之前耕植率普遍较高，植被破坏严重，随着近年来天保工程、退耕还林、还草工程的实施，生态植被逐渐恢复。 二地质灾害发育情况 在20世纪50年代，茅台地区就有“山摇地动之说”。20世纪60年代，茅台酒厂的房屋开裂、地面下陷、道路破坏现象时有发生。20世纪80年代随着茅台酒厂的扩建，有关勘探部门对茅台滑坡分期、分批进行了勘探，查明当时大小滑坡共20多处。随后茅台酒厂对这些滑坡进行了治理。之后茅台酒厂对其新建酒厂斜坡进行了抗滑桩等支护措施，取得了较好的效果。根据最新的统计数据表明，至调查时间截止，茅台镇共有13处地质灾害隐患点，有11处位于赤水河两岸硅质碎屑岩“红层”分布区，其中10处滑坡，1处泥石流。以滑坡为主，地质灾害均为小型。该区域为滑坡地质灾害高易发区。赤水河河畔的S208省道雨季多次诱发滑坡及落石，交通中断，给当地的生产生活带来诸多不便。近年来由于赤水河西岸酿酒业的快速发展，新建或厂房扩建，诱发地质灾害失稳加剧。 三滑坡地质灾害发育特点 目前该区域滑坡地质灾害主要有3种类型，分别为残坡积层滑坡、崩滑、顺层滑坡3大类。在赤水河东岸（茅台酒厂所在区域），该区域岩层产状为280°~295°∠15°~20°，斜坡多形成顺向坡，地形坡度多在15°~30°，暴雨气象条件下，比较容易发生残坡层滑坡，此类滑坡主要沿岩土界面滑动，规模较小。还有一类为顺层滑坡，随着人类工程建设活动的加强，切坡形成临空面及河流冲蚀形成了临空面，而侏罗系自流井组地层发育多层泥岩与砂岩互层，泥岩、砂岩接触面也容易形成潜在滑坡，在降雨条件下及人工加载的情况下容易诱发此类滑坡。陈佑德等[4]运用遥感技术对赤水河东岸地区古滑坡进行研究分析，在茅台镇赤水河东岸解译了古滑坡的分布及特征。根据笔者在现场的调查情况，该地区岩层产状与地形坡度基本一致，在河流下蚀过程中切断岩层及人为削坡形成临空面的情况下，才能形成此类顺层滑坡。在赤水河西岸地区斜坡大多为逆向坡，地形坡度较陡，主要为小型的崩滑破坏。主要在强降雨的状态下，表层土体饱水，比较高大的乔木根部加固效果有限，在自重及风荷载作用下，根部对周围土体的拖拽作用，加剧土体的破坏，从而产生崩滑现象。在赤水河河西岸部分地区，部分斜坡为顺向破，在人为开挖形成临空面的情况下，也容易沿岩土界面及泥岩与砂岩接触面产生滑坡。近年来，随着茅台镇赤水河西岸酿酒业新一轮的建设，诱发滑坡呈加剧的趋势。以下以茅台镇西岸一扩建的酒厂形成滑坡为例来具体分析。 四典型滑坡地质灾害案 例该滑坡位于茅台镇赤水河西岸椿树村兰家湾一带。由于下部一酒厂扩建切坡形成陡坎诱发其上部坡体发生变形，引起2个酒厂酒库、制曲车间、地坪产生开裂现象，引起了责任纠纷。上部酒厂采用桩基础，桩长在滑面以下。达该滑坡位于斜坡的一小山脊位置，东西两侧为冲沟，地形坡度约15°。人类工程活动强烈，分布多个酒厂。出露地层为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）紫红色砂岩、泥岩。岩层产状340°∠25°，岩体中主要发育2组优势裂隙，裂隙产状为345°∠70°、65°∠55°，裂隙宽0.5~5cm，裂隙间距0.5~2m，粘土充填，岩体完整性较差。构造上处于茅台向斜核部位置。该滑坡位于一老滑坡后缘地带（该老滑坡于1992年雨季滑动失稳），滑坡呈圈椅状，前缘最宽处达82m，纵长43m，主滑向340°，滑体达4.23×104m3，属于小型浅层牵引式滑坡。滑坡边界受地形及变形裂缝控制，某酒厂2酒库后形成弧形的张拉裂缝，控制滑坡的后缘边界；前缘边界受酒厂3下部切坡形成6~9m的临空面，控制滑坡前缘边界。该开挖临空面没有及时修建挡土墙，后来在该位置修建了抗滑桩；左侧缘受冲沟控制，右侧边界沿下部开挖临空面边界山脊线控制。滑体物质以紫红色残坡积土、侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）的强风化紫红色泥岩、砂岩。滑床位侏罗系中统上沙溪庙（J2s）中风化紫红色泥岩、灰褐色砂岩地层。滑面位于沙溪庙组强风化紫红色泥岩与中风化灰褐色砂岩的接触面。强风化紫红色泥岩在遇水软化呈粘土状，力学强度低。变形特征：在滑坡上发育多条裂缝，滑坡后缘发育地面裂缝DLF1~DLF5，这些裂缝发生时间在2014年3~4月之间（此时间较好也在下部酒厂切坡开挖及挡土墙施工时间）。DLF1（裂缝1）发育于某酒厂酒库地坪上（该建筑为框架结构，采用桩基础），裂缝长约20.7m，宽约0.2~2cm，可见深度2~3cm，裂缝走向248°，倾向334°，其北西侧下错2~3mm，无充填，裂面新鲜粗糙，为拉张裂缝。DLF2（裂缝2）为DLF1的西端延伸，出现在工棚地面上，呈弧形，长约16m，向北西侧下错约1~2mm，裂隙走向210°，无充填，裂面新鲜粗糙，为拉张裂缝。DLF3位于酒库东南角的道路上，裂隙长度约17m，走向230°为拉张裂缝，已被水泥砂浆填补。DLF4，位于国和酒业场区酒库道路上，裂缝长度约55m，宽度0.5~4cm，裂缝走向为250°，延伸性较好，可视深度2~5cm。DLF5出现在锅炉房（烟囱）与酒库间，裂缝长度约26m，宽度0.5~2cm，裂缝走向为250°，延伸性较好。在滑坡中下部也发育多条裂缝，如裂缝DLF7：该裂缝发育于酒库下方基础与堡坎间，裂缝长度约64m，宽度20~30cm，可见深度为1~3m，可见基础及土层，基础与堡坎错落0.5~1.7m，裂缝走向为250°倾向340°，延伸性较好。据访问，裂缝DLF7所在位置在开挖前已出现局部堡坎沉降及坍塌现象，但未见裂缝出现。此外，酒厂1与酒厂2酒库也可见多条裂缝。滑坡影响因素与变形破坏机制分析：影响因素：地形地貌方面：该滑坡区域属于赤水河谷低中山侵蚀斜坡地貌，地形坡度在15°左右，两侧发育2条冲沟；岩土体结构：该区域出露红层侏罗系中统沙溪庙组砂岩、泥岩及砂岩、泥岩互层。地层产状与坡向相同，为典型的顺向破。地层中泥岩已风化，在水的作用下力学强度大大降低；降雨的影响:工作区降水丰富，对滑坡的影响主要有2个方面，一方面大气降水渗入地下增加了斜坡岩土体的自重；另一方面雨水渗入地表，对强风化泥岩起软化作用，大大降低潜在滑面的抗剪强度，斜坡失稳概率大大增加（地下水位埋藏较深）；人类工程活动影响：该区域是酱香型白酒酿造的黄金地段，修建酒厂等工程活动强烈，切坡平整现象常见。该滑坡前缘位置2013年底由酒厂3修建道路切坡未能及时支护形成了6~9m临空面，其上部逐步出现大量张拉裂缝。该滑坡形成机理主要为在红层顺向斜坡中，由于工程活动切坡形成临空面，在降雨的影响下，下部强风化泥岩雨水软化，抗剪切强度大大降低，沿强风化泥岩与下部砂岩形成潜在的滑动面而发生变形。 五防治建议 ①茅台地区为滑坡地质灾害高易发区，斜坡容易沿岩土体接触面产生滑动，顺向斜坡也容易在工程建设切坡工程中沿软弱结构面（层面）产生滑动破坏。而此区域为酿酒的黄金地段，工程活动十分强烈，工程建设项目应加强地质勘查工作，开挖坡体应及时对坡体进行支护。②该地区绿化避免采用高大的乔木，可选择比较低矮的灌木及草本植物。高大的乔木其根部类似树根桩加固深度有限，因其不断增强的自重及强降雨、风荷载传递等作用下，根部对土体的拖拽作用反而破坏土体的强度，对斜坡的稳定性不利。③加强该地区地质灾害方案教育工作，文中列举的典型滑坡形成的一个重要原因在于下部酒厂有关人员套用其他地区的建设经验，开挖临空面未能只是支护及支护较弱，造成人为因素诱发的滑坡地质灾害。 六结语 茅台地区是滑坡地质灾害高易发区，滑坡的形成与该地区地形地貌、地层岩性、地质构造、人类工程活动、降雨因素密不可分。区域主要发育3类滑坡类型——残坡积堆积层滑坡、顺层岩质滑坡、小崩滑。茅台赤水河西岸是酿酒的最后黄金地段，新建酒厂等工程活动十分强烈，建设过程应该加强地质勘探活动，对建筑物加载应该引起重视，对边坡应该加强支护以保护当地独特的环境。斜坡生态绿化尽量选用低矮的灌木种类，以减小其对斜坡的不利影响。加强对当地民众地质灾害防治宣传工作，增强民众防灾减灾的意识。 作者：段方情宁黎元罗和平单位：贵州省地质环境监测院 地质论文:景区崩塌地质灾害论文 1地质背景 1.1地层岩性 葡萄沟景区及附近区域出露的地层按时代成因可以分为第四系下更新统和全新统，其中：下更新统主要由灰色巨厚的西域砾岩层，钙质胶结，夹有细砾岩、砾状砂岩及砂质泥岩的透镜体等岩性组成，岩层厚度大于50m，下伏第三系泥岩、砂岩；全新统主要包括全新统坡积层和全新统冲积洪积层，全新统坡积层分布在防治区葡萄沟东西两侧第一斜坡带山坡上及坡脚处，岩性为坡积碎石土，厚度1.5~3.5m，该层直接覆盖在下更新统西域砾岩层之上；全新统冲积洪积层呈条带状分布于葡萄沟现代河床中，岩性为单一圆砾或卵石，局部夹有细砂透镜体。圆砾厚度在北侧Ⅲ号防治区为7.42m，在南侧Ⅴ号防治区揭露厚度6.5m。卵石层在南侧Ⅴ号防治区揭露厚度为4.8m。 1.2地质构造及新构造运动 在区域地质构造上，吐鲁番葡萄沟风景区位于北天山优地槽褶皱带东段的吐鲁番—哈密山前坳陷的山间构造断陷盆地—吐鲁番盆地中部，其次级构造包括火焰山逆断裂褶皱带（火焰山背斜）和火焰山山前坳陷2个单元，两者被吐鲁番大断裂所分开。新构造运动对盆地内地貌、第四纪地质和气候的发展过程及特征具有明显的控制作用。吐鲁番盆地为地槽型封闭盆地，同时具有一些断陷盆地的特征。新构造运动活动强烈，上升幅度大，在时间上具有阶段性和间歇性，在空间上有较大的差异性，在景区区内形成构造剥蚀低山特征，由于新构造运动强烈，侵蚀切割剥蚀明显，形成了景区目前河谷地貌的特征。 1.3水文地质条件 地质葡萄沟景区及附近分布的地下水类型主要包括松散岩类孔隙水和碎屑岩类裂隙孔隙水2大类。松散岩类孔隙水分布于葡萄沟河谷内及葡萄沟出山口以南的山前倾斜平原地区，为单一结构孔隙潜水。含水层岩性一般为砂砾石和中粗砂，水化学类型主要为HCO3•SO4-Ca•Na型水，水质较好，矿化度小于0.5g/L左右；碎屑岩类裂隙孔隙水主要分布于防治区下更新统西域砾岩下伏第三系砂岩、砾岩组成的基岩区。含水层岩性为砂岩和砾岩。由于含水层富水性差，流量较小，呈片状渗出，水质一般较差。 1.4工程地质条件 根据区域工程地质条件，按照岩土体的组成岩性、结构类型、岩石强度等，防治区内岩土体分为3个工程地质岩组：（1）层状软弱的西域砾岩岩组：主要分布于葡萄沟景区东西两侧陡崖及人工削坡处，岩性为砂砾石，呈胶结—半胶结状态，密实，具半成岩性质，为葡萄沟特殊地质环境下形成的特殊地层，统称该地层为西域砾岩。天然容重一般在2.1g/cm3。具有近水平层理，局部地段夹有细砾岩、砾状砂岩及砂质泥岩的透镜体。西域砾岩的承载力特征值达400~500kPa。（2）碎石土单层土体组：主要分布于葡萄沟景区北部葡萄沟两侧火焰山山坡上，主要岩性为坡积碎石土，地层厚度1~3m不等，结构较为松散，具顺坡向层理。下伏地层为巨厚西域砾岩，承载力特征值为200~300kPa。（3）粉土和砂砾石双层土体组：主要分布于葡萄沟河河床两侧阶地上，岩性为冲洪积粉土和砂砾石，具二元结构，表层粉土厚度薄，一般在1m左右，松散，下部砂砾石,密实。该地层承载力特征值一般为100~350kPa。 2崩塌地质灾害类型 根据葡萄沟景区崩塌地质灾害的发育特征，主要可以分为崩塌危岩体和崩塌危岩带两种类型。其中，崩塌危岩带是由几个单体崩塌危岩体组成，同时单体之间尚存在规模小、仅以碎落、掉块为主的危岩体。在葡萄沟景区共发育有崩塌地质灾害点29处，其中19处为崩塌危岩体（带），为重要地质灾害点，这些地质灾害点均发生过崩塌，并在已发生的崩塌后壁陡崖上仍保留有危岩体（带），剩余10处为一般崩塌灾害点，对旅游区不会构成直接威胁。 3崩塌地质灾害形成机制和影响因素 3.1崩塌危岩体（带）形成机制 葡萄沟景区内危岩体的形成主要受裂隙控制。主要有2类破坏裂隙：后缘卸荷裂隙和风化裂隙，2组结构面将崖体切割成独立块体。景区陡崖面走向为北北东向，其中危岩体后缘卸荷裂隙多与陡崖总体走向平行或斜交，风化裂隙基本与陡崖面垂直或斜交。两组结构面将崖体切割成独立的块体，在重力、风化营力、冻胀、震动力等不断作用下，裂隙会不断发展而张开，当其稳定性失衡时，危岩体就会发生崩塌。加之结构面产状直立，雨水易于渗入，在雨水、气温等长期作用下，结构面越张越大，最终导致崖体崩塌。 3.2崩塌危岩体（带）影响因素 葡萄沟景区内崩塌的形成主要受自然因素影响，其次是人为因素影响。影响崩塌形成的自然因素包括地形地貌条件、地层岩性条件、地质构造条件、气象水文条件、地震条件和人类工程活动。（1）地形地貌条件。陡峻斜坡地形是形成崩塌的必要条件，葡萄沟景区内边坡陡峻，由于受人工切坡和风化剥蚀，坡脚形成近于直立的陡崖，坡度大于70°，为崩塌地质灾害的发生提供了有利的地质环境条件。（2）地层岩性条件。地层岩性的构成是崩塌地质灾害发生的物质条件。葡萄沟景区危岩陡崖面主要由第四系西域砾岩组成，层状结构，该岩石具有抗风化能力较差和裂隙较为发育等特点。（3）地质构造条件。地质构造因素与崩塌地质灾害的发生有着密切的联系。葡萄沟景区新构造运动强烈，上升幅度大，构造运动使岩体卸荷裂隙、风化裂隙发育，从而加剧了崩塌灾害的发生。（4）气象水文条件。葡萄沟景区属于典型的北温带干旱气候，多年年平均降雨量在10~16mm之间，多集中在6~8月。降水后形成的地表水通过陡崖后缘的裂缝渗漏到陡崖裂隙内，降低了裂缝的力学性能，同时，增加了裂缝内的水压力，诱发危岩崩塌的发生。（5）地震条件。葡萄沟景区属地震多发区，地震可导致构造裂隙发育、岩体破碎、应力急剧变化等，地震基本裂度位于Ⅶ度区，地震是导致崩塌的重要因素之一。（6）人类工程活动。葡萄沟景区内陡崖坡脚紧邻各类民房设施、旅游设施及引水渠道，东西两岸建设用地有限，迫使当地居民对葡萄沟东西岸山体进行开挖、削坡，扩大建设用地，从而形成高陡边坡，使边坡稳定性变差，甚至形成不稳定陡坡。经过对崩塌危岩体（带）影响因素的综合分析，影响葡萄沟景区危岩体（带）发育的主要控制因素是卸荷裂隙和风化裂隙，主要诱发因素为暴雨、地震和人工切坡。 4防治对策及建议措施 在葡萄沟景区，当地政府部门和居民也采取了相应的防治措施，已有的防治工程设施主要对葡萄沟东侧崩塌体坡脚进行了治理，采取的治理措施主要有简易挡墙、引水渠道（落石沟）、生物防治（林地）和安全警示牌等四类。但是大部分挡墙防治措施的砌体形式结构简单，整体性差，部分挡墙修建过高，抗侧向推力能力降低，部分地段甚至出现了垮塌。本文在充分保障当地居民的生民财产安全和保护当地旅游资源的基础上，并根据葡萄沟景区内崩塌地质灾害的发育范围和特征，将景区内的崩塌地质灾害分为5个分区分别进行防治设计，其编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。根据本次地质灾害的防治思路，对葡萄沟景区内崩塌地质灾害主要采取被动防护的工程措施，除WY01危岩体采用贴坡防护，WY04和WY12包含镶补坡脚外，其余危岩体均采用在坡脚或坡底处设置SNS被动防护网和桩板式挡墙的被动防治措施。其中WY01危岩体的防治措施。 5结论及建议 （1）在葡萄沟景区内共发育有29处崩塌地质灾害点，其中19处为崩塌危岩体（带），为重要地质灾害点，剩余10处为一般崩塌灾害点，对旅游区不会构成直接威胁。（2）葡萄沟景区内崩塌的形成主要受自然因素影响，其次是人为因素影响。影响崩塌形成的因素主要包括地形地貌条件、地层岩性条件、地质构造条件、气象水文条件、地震条件和人类工程活动。其中，卸荷裂隙和风化裂隙是影响葡萄沟景区危岩体（带）的发育主要控制因素，而暴雨、地震和人工切坡是主要的诱发因素。（3）在综合分析已有研究成果的基础上，对葡萄沟景区内的崩塌地质灾害主要采取被动防护工程措施，除WY01危岩体采用贴坡防护，WY04和WY12包含镶补坡脚外，其余危岩体均采用在坡脚或坡底处设置SNS被动防护网和桩板式挡墙的被动防治措施。 作者：张菊秀贺根义单位：新疆地矿局第二水文工程地质大队 地质论文:北缘断裂带地质灾害论文 一自然地理及地质环境特征 1自然地理条件研究区 位于新疆维吾尔自治区库尔勒市若羌县东部，研究区域海拔2146.39―2236.28m之间，年平均气温9℃，极端最高气温33℃，极端最低气温－33℃，年平均降水量44mm，年最大降雨量88.3mm，年平均蒸发量2739.3mm；研究区域内山坡坡度较大，大部分地段在40°―50°之间，局部地段可达60°以上，地形起伏大。研究区域内沟谷深切，基岩裸露，植被稀少，泥石流冲沟发育，雨季洪水水量较大，汛期洪水迅速来临，汛期过后洪水迅速消散，泥石流沟谷内可见新近洪水冲刷痕迹。 2地质环境条件研究区 地处阿尔金山低中山区与山前洪积扇堆积区结合部位，阿尔金山山脉整体呈北东走向，主要受阿尔金北缘断裂带构造控制，岩性以构造岩及元古界蓟县片岩、片麻岩和大理岩为主，并伴随花岗岩岩脉夹杂其中。阿尔金断层主要形成于华力西期，是一条具有多期活动的断裂带，大致呈NEE走向，该断裂切割了前寒武系及古生界，沿断裂带定向分布着一系列侏罗纪断陷盆地，在阿尔金北缘地区古生代坳拉槽内同时发育华力西期和燕山期中、酸性侵入岩带，以岩基、岩株、岩枝及不规则状产出，主要为浅肉红色花岗岩、灰白色花岗闪长岩和石英闪长岩等；在前古生代该区主要为一套变质岩系，其中发育韧性剪切带；该地区中生代盆地沿断裂带定向分布，表明在中生代时这是一条具有拉张特征的构造带，是地壳的薄弱带，阿尔金北缘断裂在新生代时强烈的左旋走滑活动是在中生代拉张条件下发展起来的；另一方面，阿尔金北缘断裂带的构造特征不仅表现为左旋走滑运动，而且具有强烈的逆冲挤压作用，既有高角度的逆冲，也有低角度的逆掩，前古生代逆冲和推覆到中、新生界之上屡见不鲜。研究区域地层出露复杂，岩性主要为片岩、大理岩，受构造影响，多表现出强烈的揉皱变形和挤压破碎，工程性质差。 二地质灾害特征 1地质构造影响线路 通过地区从区域上属祁连山-阿尔金山-昆仑山歹字型构造体系顶部隆起带与山前断陷盆地的分界处，构造运动较为剧烈，构造线走向多为NEE，倾角较陡，但亦有NWW向断裂和帚状断裂，主要断裂具有多期活动性，继承性明显，并伴有岩浆活动，根据地震安全性评价报告显示，该断裂带为晚更新世活动性断裂。阿尔金北缘断裂F20断层破碎带，该断裂带走向NNE-NE-WE，沿地貌分界线展布，倾角30°―40°，倾向南，为逆冲断层，主断裂带宽50―100m，断裂影响带宽1000―3000m，北侧断裂影响带隐伏于第四系地层下，南侧位于低阿尔金山低中山区前缘。断裂带物质主要为碎裂状片岩及大理岩，其中条带状分布有片麻岩、千枚岩及变粒岩等，工程性质差，北缘断裂是制约线路走向的重要因素之一。 2泥石流、危岩落石 阿尔金山北缘断裂带山前段地形陡峻，岩体受构造影响严重，岩体破碎，降雨集中，导致泥石流和危岩落石等地质灾害分布广、规模大。研究区域内泥石流类型为水石流型，线路位于泥石流流通区及堆积区，泥石流物质主要为粗圆砾-卵石土，局部可见漂石分布于表层，漂石最大粒径约1.5m。阿尔金山地区地形陡峻，自然坡度均在50°―60°之间，坡面陡峭，基岩裸露，表层岩体风化严重，节理裂隙发育，岩体破碎，表层风化体容易与母体剥离，继而产生掉块现象，围岩落石发育，对线路影响较大。 三线路方案比选 1地质选线原则 鉴于该区域地形地质条件复杂，工程艰巨，勘测和设计过程中，在大面积区域地质调绘的基础上，做好方案比选，主要坚持以下复杂地质区域选线定线技术原则：（1）区域地质构造复杂，活动断裂及区域深大断裂发育，线路应尽可能避开或远离深大活动断裂，在无法避开的情况下，线路宜短距离、大角度且以简单工程类型通过。（2）区域内地形复杂，沟谷发育，工程艰巨，不良地质体发育，成因复杂，线路方案应进行综合比选，对性质复杂、不易处理的不良地质地段，应尽量绕避，在不能避开的情况下，宜缩短距离以简单工程通过。对于泥石流尽量在流通区通过，且桥涵工程要留足净空。 2桥方案和隧道方案比选 格库铁路巴什考供至米兰段，长约120km，海拔由3000m降至800m左右，巨大的高程落差使得线路标高对线路平面位置及走向有巨大的限制性，使得线路在研究区域内不得不走进北缘断裂带影响带内，这对于地质选线水平提出了严峻的考验，现重点研究行走于断裂带内的桥方案和隧道方案。 2.1桥方案线路 在DK652+500―DK656+500段以桥和路基方式通过，其中桥长3620.85m，路基长379.15m；该段线路全部走行于北缘断裂带影响带内，并与主断裂带小角度相交一次，受北缘断裂带影响，岩性以构造压碎岩为主，原岩成分为片岩夹大理岩，岩体破碎；线路跨越8条泥石流沟，且都与线路正交。 2.2隧道方案线路 在DK652+500―DK656+500段以桥隧夹路基方式通过，其中桥长3546.5m，隧道长363m，路基长390.5m；该段线路全部走形于北缘断裂带内，并与主断裂带小角度相交一次，受北缘断裂带影响，岩性以构造压碎岩为主，原岩成分主要为片岩夹大理岩，岩体破碎，且隧道进出口位置山体陡峻，表层岩体破碎，风化严重，发育危岩落石，受构造影响严重，隧道围岩破碎，洞身全部为Ⅴ级围岩；线路同样跨越8条泥石流沟，且都与线路正交。 2.3线路方案比选及意见 经综合比选分析，桥方案相对隧道方案工程设置相对简单，缩短了在断裂带影响带内的走行长度，避免了在北缘断裂带影响带内的隧道工程施工，规避了危岩落石等对以后铁路运营过程影响较大的地质灾害，且投资相对较小，且该段线路标高较高，桥下净空富余，完全满足泥石流平顺通过，因此综合比选分析结果：在研究区域内推荐桥方案。 四结论 格库铁路在阿尔金山北缘断裂山前段，地形地质条件极为复杂，区域内构造发育，危岩落石、泥石流等地质灾害构成控制线路方案的主要工程地质问题，加上在高程落差巨大，对线路平面走向位置具有极大的限制性。在充分总结汲取构造及地质灾害发育山区铁路综合选线技术经验的基础上，提出了阿尔金山北苑断裂山前段选线定线技术原则，选取工程设置相对简单，地质条件具有优势的桥方案通过该地区，避免了在断裂带影响带内的复杂隧道施工问题，节约了投资，选线效果显著。 作者：常帅鹏单位：中铁第一勘察设计院集团有限公司 地质论文:钙芒硝矿山地质环境论文 1芒硝矿矿山环境地质问题 1.1地下水、地表水疏干四川钙芒硝矿资源赋 存于区内白垩系上统灌口组（k2g）地层中。矿山开采斜井的施工一般需穿过矿层上覆的基岩风化带，通常没有采取封堵措施，地下水便涌入矿山斜井，对矿山斜井、平巷的施工和矿床开采造成水害。为了避免地下水对矿山生产造成危害，斜井中地下水被持续不断的用提升设备排出地表，逐渐造成矿区及其周边地带岩层风化带中地下水、地表水的疏干。地下水、地表水疏干造成的危害是直接影响到疏干区居民的生产与生活，造成受影响区民井干涸、生活用水困难或缺乏，且水质变差，在贫、枯水季节尤为突出，部分地区群众患有结石等疾病。受地下水疏干影响的人数近万人，主要有东坡区万胜镇天乐村4组、彭山县岳油村2、3、4组、丹棱县张场镇洪坝村和郭村等3个村（约三千人）、洪雅县共同村6组大部分居民。其次，明星矿山、牧马山矿山地下水疏干也对当地居民有一定影响。。地下水、地表水疏干也造成了水土流失。据调查，眉山市芒硝矿区各矿山所在的村及小组均有作为农田灌溉水源的蓄水塘（共61处，面积51200m2）大多产生垂向渗漏，水塘干涸，特别是和昌矿山主斜井对地表水的疏干甚至造成付堰河枯季断流，对疏干段彭山县岳油村2、3、4组农民生产用水造成严重影响。另土壤中主要养分也会随着地下水、地表水疏干而流失，多地土地贫瘠，导致近万亩农田减产，或变为林地，甚至退化成为荒坡地，造成巨大经济损失。 1.2采空区地面塌陷 采空区地面塌陷发生在采深100m以内的大洪山矿区，位于东坡区万胜镇天乐村4组，采空区地面变形面积约0.13km2，地面高程457～468m，地下采矿高程389m。目前，在采空区采斜井与平巷结合部位已产生了地面塌陷，陷坑呈长15m、宽13m的近南北向椭圆形，塌陷深度约22m，在陷坑两侧不同程度地发育了塌陷裂缝、典型的有两条，一条裂缝长约300m，宽0.4m，可见深度1.1m，走向140°；另一条裂缝长约700m，宽0.1～0.3m，可见深度4.4m，走向275°。在采空区地面变形影响范围内有5户居民房屋受到不同程度的破坏，墙体开裂，地基下沉。若采空区地面变形（塌陷）继续发展，将严重威胁到当地5户居民40余人的生命财产安全。进行采空塌陷变形区治理，对于保护区内人民生命财产安全具有重要意义。 1.3地下水、地表水污染 根据芒硝矿的生产特征，矿区的地下水、地表水污染类型主要有矿渣场淋滤液污染和制硝车间废水污染两种类型。部分矿区内存在斜井排放水对地下水的污染和老硝井残存污染。 1.3.1矿渣场污染据 统计，眉山市各芒硝矿区均设置有矿渣场，由于渣场底部均无彻底的防渗措施，渣场内地层主要为灌口组砂岩、砂质泥岩和第四系冰水堆积层、残坡积层含卵石粉质粘土、含碎石粘性土，地层的富水性较差，载污能力较低，少量的溶滤水即可形成污染。支沟为污染最严重的地段，污染物在支沟内主要集中在沟的底部，一般呈纵向的条带状展布，向两侧至山前地带污染强度逐渐降低。矿渣场污染的特征是持续时间长，污染强度较稳定且随矿渣堆积规模的增大而增加。 1.3.2制硝车间污染 矿山企业制硝车间的废水均直接向附近的地表水排放。废水呈乳白色或黑色，悬浮质多，透明度差，向外排放前基本上未进行水质处理，绝大部分排污渠无防渗措施，废水中硫酸盐含量、矿化度高，绝大部分在5g/L以上，废水的入渗，对沿途的地下水存在污染，废水排入溪沟、河流后对支沟河流水质影响较大。地下水、地表水污染的危害主要是受影响区居民以肠胃伤害造成腹泻为主，身体健康受不同程度的影响，尤其以建新矿山（东坡区）、南风矿山（彭山县）村民患结石病的人数多；其次是对地表水域的污染并对生态环境造成破坏，影响农业生产的发展。另矿渣场淋滤水渗漏污染和矿坑水排放沿沟渠渗漏污染，这种污染对地下水及其区内土壤的污染，也影响区内居民的身体健康和后代人的成长。 1.4土地压覆 眉山市钙芒硝矿矿山开发建设，矿渣堆放不可避免地要占用大面积土地，且多为耕地，有的矿渣堆放场压覆的是千百年来农民耕种的良田。据统计，全市芒硝矿用于矿渣堆放征地面积约2072亩，到目前为止，实际矿渣压地面积已达994亩，已占征地面积的47.97%。 1.5土壤污染矿渣堆放 对堆放场地及周围的土壤环境造成污染。矿渣造成土壤污染的分布特征有两个比较明显的特点，一是矿渣的淋溶水对堆放场地及其周围土壤造成污染，其特点是离矿渣场近，土壤污染严重，离矿渣场远则土壤污染程度较轻；二是在矿渣场的下游，井下含硝废水抽出排放和地面制硝废水大量排放入未加防渗处理的沟（渠）、河道，土壤污染严重，而在矿渣场上游或远离井下含硝废水抽出排放和地面制硝废水排放的沟（渠）河道土壤污染程度较轻。土壤污染在平面上的分布也十分明显，在矿渣场的下游和制硝废水排放的沟（渠）、河道两侧形成10～30m的污染条带，当被污染的沟（渠）河水补给地下水或使用被污染的水体进行灌溉时，则会造成土壤被大面积污染，如彭山和昌钙芒硝矿、丹棱神虹钙芒硝矿和东坡区艺精钙芒硝矿周围及其下游的土壤污染面积达0.3～数平方公里不等。 2治理恢复建议 2.1工程治理方案 1）防渗挡墙。眉山市芒硝矿矿区均设置有矿渣场，各矿渣场一般位于矿区内的小型支沟或低矮斜坡，各渣场在地下水、地表水渗流方向均设置有淋滤液回收池，对硝水进行二次回收。但由于各点均无彻底的防渗措施，部分矿渣淋滤液直接污染地下水和地表水，因此对矿渣场需进行防渗处理。2）格构植草护坡。对各矿区的堆渣场形成的高陡边坡进行分级放坡，采用格构进行护坡，并在格构内植草，既做到生态恢复，也美化环境。3）地面塌陷治理。针对矿区地面塌陷区实际情况，建议对已产生的塌陷坑进行回填封堵，对沉陷裂缝进行回填和夯实。对采空区地面变形影响区内受损严重的居民住户进行搬迁避让，轻微受损的构筑物进行加固维修。 2.2生物工程方案 1）土地复垦。对矿山堆渣场进行土地平整，培植客土，种植林木、果树等，对于有条件的渣场可选择复耕，一方面可以恢复矿区自然环境，另一方面也可创造一定的经济收益，增加农民生活收入。2）土地整治。对部分矿区及周边的土地进行整治，采用工程、生物等措施，对田、水、路、林、村进行综合整治，采取复垦复绿的方式提高土地利用率、生产率、劳动生产率，改善农民生产、生活条件和生态环境。3）供水工程。矿山开采造成地下水疏干、直接影响到当地村民的生活与生产。受影响区的村民生活用水困难或缺乏，生产用水受到不同程度的影响，且在枯水季节更为突出。为保证当地村民和矿区工人的生活、生产用水，在地下疏干严重的矿区建设集中供水厂，解决当地村民和矿区的生活生产用水。 3结语 过去，矿山建设与开发利用为经济建设做出了积极贡献，由于技术水平不高、生产工艺较落后、环境保护意识不强等多方面原因，留下了许多矿山地质环境问题。加强矿山地质环境保护与采取治理恢复措施等，既可修复生态环境，也为社会建设发展提供更多资源。无论从哪方面来看都是有益的。 作者：刘民生张丰述钟东温清茂董义单位：中国地质科学院探矿工艺研究所四川省地矿局九一五水文地质工程地质队 地质论文:矿山环境治理中地质环境论文 一我国矿山环境保护与治理的现状 目前，我国政府己经将矿山环境保护列入议事日程。矿山环境治理工作也取得了一定成效，但我国的矿山环境恢复治理工作还处于起步阶段，大量的治理工作有待于今后逐步开展。从2001年至2007年，全国共实施矿山地质环境治理项目1118个，恢复治理矿山环境面积15.5万公顷。项目分布在31个省(区、市)，总投入资金70亿元，其中中央财政投入达37.7亿元，由此可以看出政府正在加大力度对矿山环境恢复治理的投入。 1固体废弃物的治理和利用 20世纪70年代以来，我国对矿山固体废弃物的利用给予了重视，并取得了显著成绩。据统计，国有重点煤矿利用煤研石3470万吨，占当年排出量的48.5%，其中用于发电、燃料800万吨，建材原料590万吨，筑路材料360万吨，充填材料990万吨。尽管取得了一定成绩，但我国矿产资源和固体废弃物的综合利用水平还比较低，两者的利用率都只有30%左右。目前，我国矿产资源综合回收的矿种只占可综合利用矿种的一半，综合利用指标为50%，比国外低30个百分点左右，采主弃副、采富弃贫的现象仍较为普遍。 2废水治理 我国矿山排放的废水主要有酸性废水、含悬浮物废水、含盐废水和选矿废水等。煤炭采选业矿井水的处理和利用能力提高较快。1990年外排达标率为90.56%，利用量为12亿吨；洗煤水排放量及煤泥流失量减少，实现洗煤水闭路循环的洗煤厂1990年为100个。有色金属工业废水治理从单项治理发展到全面规划、综合治理。工业用水复用率逐年提高，1973年仅12%，1987年达到了58%，从废水中回收有价值金属己初见成效。 3废气治理 据统计，矿业采选行业中采盐和黑色金属废气处理率最高，高于40个行业的平均水平（406%），煤炭采选业处理率则最低，整个采选行业处理率为17.24%，低于全国40个行业的平均处理率。 4土地复垦 目前，我国政府每年拨专款加速矿山土地复垦工作。2001-2003年国土资源部共安排国家投资土地整理复垦项目731个，组织开展了矿山环境治理恢复工作，完成了河北省鹿泉市、江苏省盯胎县等18个典型矿山的生态环境恢复治理示范工程，项目建设总规模47.39万公顷。江苏省、浙江省矿山生态环境恢复治理取得实质性进展。 二矿山环境恢复治理存在的问题分析 1固体废弃物污染 矿山开采过程中产生的固体废弃物，由于没有经过规划而任意堆积，也没有结合实际进行及时有效的处理和合理利用，不但占压矿山边缘土地，毁坏地表植被地貌，而且受不良气候影响时容易产生安全隐患。 2废水污染 采矿活动使矿区周围地表水及地下水系遭到严重污染，由于矿井废水中含有各种有害物质，未经处理超标排放会对地表植被!农作物等造成破坏；矿井排水疏干了地下裂隙水，引起地下水位下降；采空区灌浆导致当地水资源日益匮乏，从而打破了整个区域水均衡系统，造成水资源逐步枯竭及河水断流等生态环境问题和矿山水资源短缺问题。 3废气污染 矿山开采中产生废气!粉尘等多种有害气体，使得长期坚守生产一线的职工成为矽肺患者；另外矸石山自燃，煤层自燃排放的大量有毒有害气体对矿区人体健康带来很大威胁；还有冬季采暖排出严重超标的烟尘、二氧化碳、二氧化硫等大气污染更不容忽视。 4地表环境的破坏 由于生产技术水平落后，多数矿山开采之后都没有进行有效回填矿坑，导致矿区采空区地表沉陷，严重破坏了部分建设用地和耕地，造成了我国大量土地荒废，生态环境恶化。同时也破坏了周边很多民用建筑和自然地貌景观，不仅使矿区与周围居民纠纷不断，而且极大影响了整个区域环境的完整性。在矿山投产建设和资源开采过程中，由于剥除和大量占用矿体表层土壤，严重破坏了矿区地表植被；对不断产生的固体松散废弃物（废石、废渣等）也随意堆放，长期经受雨水冲刷和风化影响极易发生流失，从而加速了对周边土壤的破坏，也使岩体失稳造成塌方和滑坡等地质灾害，给人们的生活和财产带来极大损失。 三治理措施与建议 1对矿山地质环境进行调查与评价 通过对矿山地质环境进行调查与评价，能够有效了解矿山地区地质环境和自然环境，为矿山地质环境监测、进行矿山生态环境治理工作提供有效的数据资料，也有助于相关部门决策提供科学合理的理论依据。 2对矿山地质环境进行监测 随着矿山环境破坏日趋严重，使得矿山环境污染程度加剧，进而引发多种地质灾害#针对这种情况，政府部门必须高度重视，加大对矿山环境和灾害源头的监管和治理力度，避免产生新的安全隐患。矿山企业在开采过程中要严格按照相关规范化、制度化、管理化及科学化的行业标准进行开采，合理开发矿产资源，促进矿山资源开采可持续发展。矿山企业要加强矿山地质灾害的防治措施，做好各方面预防控制工作，协调各方面的关系，加大先进技术和开采工艺的应用，减少矿山环境污染源，修建污水处理厂，减少废水排放量，保证矿山环境质量得到有效控制。 3加快矿山环境恢复治理 a)对已经封闭的矿山，政府机构要加大宣传力度，鼓励和支持社会企业投资开矿，相关部门要实行招商引资政策，通过租赁承包等方式，吸收社会资金进行矿山环境治理和生态环境改造，也可以向国家申请专项治理资金，对一些闭坑矿山的生态环境进行改造和治理，确保矿山环境质量得到有效控制，进而降低地质灾害发生率；b)政府部门和矿山企业要加强矿生态环境治理新技术、新方法的开发利用，根据不同的受污染程度，制定科学合理的治理方案。对多种地质灾害发生的特点，采取有针对性的预防治理措施，确保生态环境得到恢复，保证矿山环境地质灾害不再发生。要学习国内外先进的治理经验，结合自身实际情况，积极开展矿山生态环境保护和治理工作。 四结语 矿产资源的开采和利用，给人类带来巨大经济效益的作用是人所共知的。但是，开采给人类带来的系列地质灾害也是非常严重的#随着国民经济的进一步发展和需要，各矿区应建立起生态环境破坏恢复及防治地质灾害制度，切实将矿山生态环境和地质灾害防治工作做好。 作者：张艳晋勇强单位：宏大国源(芜湖)资源环境治理有限公司长安大学 地质论文:矿山环境治理工作下地质环境论文 一我国矿山环境保护与治理的现状 目前，我国政府己经将矿山环境保护列入议事日程。矿山环境治理工作也取得了一定成效，但我国的矿山环境恢复治理工作还处于起步阶段，大量的治理工作有待于今后逐步开展。从2001年至2007年，全国共实施矿山地质环境治理项目1118个，恢复治理矿山环境面积15.5万公顷。项目分布在31个省(区、市)，总投入资金70亿元，其中中央财政投入达37.7亿元，由此可以看出政府正在加大力度对矿山环境恢复治理的投入。 1固体废弃物的治理和利用 20世纪70年代以来，我国对矿山固体废弃物的利用给予了重视，并取得了显著成绩。据统计，国有重点煤矿利用煤研石3470万吨，占当年排出量的48.5%，其中用于发电、燃料800万吨，建材原料590万吨，筑路材料360万吨，充填材料990万吨。尽管取得了一定成绩，但我国矿产资源和固体废弃物的综合利用水平还比较低，两者的利用率都只有30%左右。目前，我国矿产资源综合回收的矿种只占可综合利用矿种的一半，综合利用指标为50%，比国外低30个百分点左右，采主弃副、采富弃贫的现象仍较为普遍。 2废水治理 我国矿山排放的废水主要有酸性废水、含悬浮物废水、含盐废水和选矿废水等。煤炭采选业矿井水的处理和利用能力提高较快。1990年外排达标率为90.56%，利用量为12亿吨；洗煤水排放量及煤泥流失量减少，实现洗煤水闭路循环的洗煤厂1990年为100个。有色金属工业废水治理从单项治理发展到全面规划、综合治理。工业用水复用率逐年提高，1973年仅12%，1987年达到了58%，从废水中回收有价值金属己初见成效。 3废气治理 据统计，矿业采选行业中采盐和黑色金属废气处理率最高，高于40个行业的平均水平（406%），煤炭采选业处理率则最低，整个采选行业处理率为17.24%，低于全国40个行业的平均处理率。 4土地复垦 目前，我国政府每年拨专款加速矿山土地复垦工作。2001-2003年国土资源部共安排国家投资土地整理复垦项目731个，组织开展了矿山环境治理恢复工作，完成了河北省鹿泉市、江苏省盯胎县等18个典型矿山的生态环境恢复治理示范工程，项目建设总规模47.39万公顷。江苏省、浙江省矿山生态环境恢复治理取得实质性进展。 二矿山环境恢复治理存在的问题分析 1固体废弃物污染 矿山开采过程中产生的固体废弃物，由于没有经过规划而任意堆积，也没有结合实际进行及时有效的处理和合理利用，不但占压矿山边缘土地，毁坏地表植被地貌，而且受不良气候影响时容易产生安全隐患。 2废水污染 采矿活动使矿区周围地表水及地下水系遭到严重污染，由于矿井废水中含有各种有害物质，未经处理超标排放会对地表植被!农作物等造成破坏；矿井排水疏干了地下裂隙水，引起地下水位下降；采空区灌浆导致当地水资源日益匮乏，从而打破了整个区域水均衡系统，造成水资源逐步枯竭及河水断流等生态环境问题和矿山水资源短缺问题。 3废气污染 矿山开采中产生废气!粉尘等多种有害气体，使得长期坚守生产一线的职工成为矽肺患者；另外矸石山自燃，煤层自燃排放的大量有毒有害气体对矿区人体健康带来很大威胁；还有冬季采暖排出严重超标的烟尘、二氧化碳、二氧化硫等大气污染更不容忽视。 4地表环境的破坏 由于生产技术水平落后，多数矿山开采之后都没有进行有效回填矿坑，导致矿区采空区地表沉陷，严重破坏了部分建设用地和耕地，造成了我国大量土地荒废，生态环境恶化。同时也破坏了周边很多民用建筑和自然地貌景观，不仅使矿区与周围居民纠纷不断，而且极大影响了整个区域环境的完整性。在矿山投产建设和资源开采过程中，由于剥除和大量占用矿体表层土壤，严重破坏了矿区地表植被；对不断产生的固体松散废弃物（废石、废渣等）也随意堆放，长期经受雨水冲刷和风化影响极易发生流失，从而加速了对周边土壤的破坏，也使岩体失稳造成塌方和滑坡等地质灾害，给人们的生活和财产带来极大损失。 三治理措施与建议 1对矿山地质环境进行调查与评价 通过对矿山地质环境进行调查与评价，能够有效了解矿山地区地质环境和自然环境，为矿山地质环境监测、进行矿山生态环境治理工作提供有效的数据资料，也有助于相关部门决策提供科学合理的理论依据。 2对矿山地质环境进行监测 随着矿山环境破坏日趋严重，使得矿山环境污染程度加剧，进而引发多种地质灾害#针对这种情况，政府部门必须高度重视，加大对矿山环境和灾害源头的监管和治理力度，避免产生新的安全隐患。矿山企业在开采过程中要严格按照相关规范化、制度化、管理化及科学化的行业标准进行开采，合理开发矿产资源，促进矿山资源开采可持续发展。矿山企业要加强矿山地质灾害的防治措施，做好各方面预防控制工作，协调各方面的关系，加大先进技术和开采工艺的应用，减少矿山环境污染源，修建污水处理厂，减少废水排放量，保证矿山环境质量得到有效控制。 3加快矿山环境恢复治理 a)对已经封闭的矿山，政府机构要加大宣传力度，鼓励和支持社会企业投资开矿，相关部门要实行招商引资政策，通过租赁承包等方式，吸收社会资金进行矿山环境治理和生态环境改造，也可以向国家申请专项治理资金，对一些闭坑矿山的生态环境进行改造和治理，确保矿山环境质量得到有效控制，进而降低地质灾害发生率；b)政府部门和矿山企业要加强矿生态环境治理新技术、新方法的开发利用，根据不同的受污染程度，制定科学合理的治理方案。对多种地质灾害发生的特点，采取有针对性的预防治理措施，确保生态环境得到恢复，保证矿山环境地质灾害不再发生。要学习国内外先进的治理经验，结合自身实际情况，积极开展矿山生态环境保护和治理工作。 四结语 矿产资源的开采和利用，给人类带来巨大经济效益的作用是人所共知的。但是，开采给人类带来的系列地质灾害也是非常严重的#随着国民经济的进一步发展和需要，各矿区应建立起生态环境破坏恢复及防治地质灾害制度，切实将矿山生态环境和地质灾害防治工作做好。 作者：张艳晋勇强单位：宏大国源(芜湖)资源环境治理有限公司长安大学 地质论文:炭煤矿地质环境论文 一矿山主要地质环境问题炭煤矿自 1958年规划建井，设计年生产能力45万吨，投产以来，取得较大的经济效益，同时矿山地质环境也遭受到不同程度的破坏。炭煤矿存在的主要矿山地质环境问题如下。 1地面塌陷 炭煤矿井田范围内一1煤地下采空区面积10.5km2。根据实地调查，一1煤采空区出现地表塌陷，在采深200m以深地区，地表无明显裂隙，采深200~100m地区未见厂矿、民房明显破坏，采深100m以浅地区地面出现采动裂隙，对农田耕种有一定影响。采空区及其伴生地面裂缝对流经矿区的东泗河有严重影响。由于东泗河流经采空区，地面塌陷和地面裂缝破坏河道地层结构，已经成为地表水渗漏主要通道，河道地表水通过地裂缝下渗进入煤矿巷道，严重影响到采矿安全。需要采取综合工程措施对其进行应急治理，并加强监测工作。 2含水层破坏 炭煤矿矿井正常涌水量9000m3/d，已造成煤层顶板灰岩含水层和底板灰岩含水层水位下降，且降幅明显。采矿活动对深部岩溶含水层影响较严重，主要表现在承压水头有较大幅度的下降，深层地下水资源量减少，开采条件恶化。 3对原生地形地貌的破坏 炭煤矿一1煤层己基本采完，采空区面积已达10.5km2，上部的华泰煤矿开采二1煤，也已形成地下采空区面积1km2。对原生地形地貌景观影响明显，地表局部见有地裂缝，但相对丘陵地形而言，对矿区地形地貌景观影响较大。 4河床开裂渗漏，造成煤矿开采安全隐患 东泗河是矿区内的地表水和地下水的主要流通、排泄通道，该河向西北约10km流入伊洛河，属于季节性河流。该河流经井田范围内长度约900m，河道土质以碎石土为主，局部地段为粉土和淤泥及淤泥质土。河道从采空区或采空区附近通过，有地面塌陷及伴生地面裂缝发育，河道地层结构遭到破坏，有地表水入渗进入煤矿巷道的现象，影响炭煤矿生产安全。为了防止河道沟谷中地表水渗漏地下进入炭煤矿巷道，保证煤矿安全生产，本着安全合理、经济可行的原则，对炭煤矿区段东泗河河道进行必要的调查、勘查工作。 二工程主要治理措施 1河道治理工程 （1）排水渠治理 为了快速排泄地表水，防止地表水顺地面裂缝渗漏进入煤矿巷道，影响煤矿安全生产，在东泗河河沟内修建排水渠。排水渠为M7.5浆砌石结构，块石强度不小于40Mpa。排水渠过水断面为梯形，最小结构尺寸为底宽3.9m，顶宽4.5m，高3.0m，砌石厚度0.8-1.1m，修建排水渠长度为900m。主要工程量为：河道清淤土方开挖工程量18573.61m3，碎块石挤淤置换工程量720.83m3，浆砌石排水渠工程量为12967.80m3。 （2）排水渠的过流能力验算 根据调查，多年最高水位计算，东泗河二十年一遇的最大洪峰流量不超过10m3/s。 （3）沟渠地基处理 针对不同的地层类型，采用不同的地基处理方法。对于碎石土（无裂缝发育和其他异常情况），可以不进行地基处理。对于裂缝发育的地段，地基处理措施是：首先对裂缝进行适当的开挖清理，然后用粘土进行充填夯实，再铺设70cm厚的粘土防渗垫层，然后再砌筑沟渠。对于粉土地段，地基处理的措施是：首先铺设60cm厚的碎、块石置换层，并灌注水泥砂浆，然后再砌筑沟渠。对于淤泥和淤泥质土地段，首先采用碎块石挤淤置换的方式进行处理，然后再砌筑浆砌石排水渠。 （4）防渗及抗冲击 对于无裂缝发育地段，采用“浆砌块石+混凝土”双层复合防渗及抗冲击结构，即先铺设800-1000mm厚的浆砌石渠底，然后再浇筑200mm厚的混凝土（C20）防渗层，共同起到抗冲击下彻及防渗作用。对于地裂缝发育地段，则采用“粘土防渗层+浆砌块石+混凝土防渗”三层复合机构，共同起到抗冲击下彻及防渗作用。即先对裂缝采用粘土进行充填夯实，再铺设700mm厚的粘土防渗垫层，然后砌筑800mm厚的浆砌石渠底，再铺设200mm厚的混凝土（C20）防渗层。对未稳定的和潜在的采空塌陷区，预测变形参数，采用粘土垫层进行防渗，兼有调整塌陷变形的功能。 2土方回填夯实工程 在排水渠外围超挖部分以及原始地面至排水渠顶之间，用开挖出来的土方进行回填夯实，回填夯实地面高程应不低于排水渠顶面高程。土方回填夯实工程量为187199m3。 3植树绿化工程 在土方回填夯实区域范围内进行植树绿化，以恢复植被，美化矿山环境。绿化采用适应当地气候的杨树，在渠的两侧各栽植两排。树的规格为胸径3cm，植树网格间距3m。选择生长健壮、无病虫害、无机械损伤、树形端正和根系发达的苗木。主要工程量为：植树1100株，绿化面积9000m2。 三工程效益分析 （1）减灾效益 矿山地质环境恢复治理可以改善地表水的流通条件，防止地表水入渗煤矿巷道，降低煤矿生产安全隐患，具有减灾防灾的效益。 （2）环境效益 矿山地质环境治理工程可以有效防止水土流失，消除对居民和公路交通干道的安全隐患，提高植被覆盖率，改善生态环境和周围生态景观，使矿山生态环境得到一定程度的恢复和保护。 （3）社会效益 实施矿山地质环境治理工程，消除了灾害隐患，美化和恢复了矿山生态环境，在一定程度上保护了矿区附近居民的生命财产安全，美化了当地居民的居住环境，使得矿山企业和地方政府、地方群众和谐共生，共同发展。有利于促进地方经济的可持续发展，有利于形成安定团结、人民群众安居乐业的政治局面，有利于构建和谐社会。 （4）治理工程的实施 可有效避免地表水入渗到煤矿巷道，降低对煤矿安全生产的干扰，提高煤矿的生产效率和生产能力，降低生产成本。同时植树1100株，新增绿化面积约9000m2，经济效益明显。 四结语 （1）河南大峪沟煤业集团炭煤矿存在开采引起地面塌陷、地裂缝，河床开裂渗漏，造成煤矿开采安全隐患等矿山地质环境问题。 （2）治理工程采取塌陷采坑回填防渗、河道治理、土方回填夯实、植树绿化等工程手段对矿区东泗河河道进行综合治理，恢复矿山地质环境。 作者：朱洪生甄娜孙建波齐光辉单位：河南省地质环境监测院濮阳市地质环境监测中心 地质论文:地质灾害防治中地质环境论文 一、地质灾害与地质环境的形成 1地质灾害 地质灾害，是因为自然地质的变化、作用，或者是人为因素导致的地质环境恶化，从而对人类的生命以及财产造成的损失，人们称之为地质灾害。地质灾害，来自于自然，可以说，是一种不可抗的灾害，预测以及治理都相对困难，一旦灾害发生，所带来的后果也是十分严重的，所以，我国政府在这个方面一直重视，但是因为经济基础以及技术水平的制约，目前为止，也不能对地质灾害进行全面的防预。面对大自然的力量，人类所能做的就是尽最大的努力，减少灾害所带来的损失，全面分析地质环境，对其各种运动规律都分析掌握透彻，这样就能够对可能出现的灾害有所预测，并有针对性的制定相关防治措施，地质灾害的种类有很多，其中比较常见的为地质灾害为：崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷、地面沉降等等。 2地质环境 从广义上讲，地质环境就是指岩石、水以及大气等物质所构成的体系，那么从狭义来说，则是岩石团与其所产生的风化物，地球在不断变化和运动过程中，其地质环境也是在不断更改的，因此，地质环境，就是地球演化的结果，岩石团与水圈以及大气圈等进行作用，相互交换能量，从而形成了目前人们所看到的地质环境。它们是最后一次造山运动与冰期后形成的。地质环境是在一个相对开放的环境中发生的，其中会有水圈，生物圈以及大气圈等进行参与，各个圈层的相互作用与影响，形成了最终的地质环境。所以说，从地质环境中能够分析出地质运动的规律，从而对可能发生的地质灾害进行科学预测，减少损失。 二、地质灾害防治中地质环境的利用 研究通过对地质灾害与地质环境之间的关系，能够看出，想要有效控制地质灾害的发生，首先就是要对地质环境的规律进行全面分析和掌握，只有建立在这个基础之上，制定防治措施，才能够取得更好的治理效果，具体分析如下： 1地质灾害总是发生 在一定的地质环境中地质环境是地球自身运动与人类活动的相互作用的结果，而地质环境在不断演变过程中，会带来不同程度的地质灾害，尤其是在近些年来，我国的地质环境变化比较快速，人类改造自然的速度以及强度都在增加，追去经济效益的脚步越来越快，因此，地质环境的变化速度，也超过人们的想象，并超出了环境本身所能承担的范围，这样的结果，就是地质灾害频发，地质灾害的发生必然是在一定的地质环境中，它不可能脱离地质环境而独立存在，地形、地貌以及地质构造仪器构成了地质灾害的发生的条件，它们的变化以及相互作用，成为了地质灾害发生的诱因。 2地质灾害影响地质环境质量的优劣 按环境学的定义，所谓环境质量一般是指：“在一个具体的环境内，环境的总体或环境的某些要素，对人类的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度。”对地质环境而言，环境质量就是指构成地质环境的各要素对人类的生存和发展的适宜程度。如前所述，如果地质环境的改变超过了地质环境的自适应能力，就会产生某种地质灾害。从地质灾害的危害程度来看，地质灾害的发生给人类社会的发展造成难以估量的损失。在中国这样一个地域辽阔、地质条件复杂、气候因素繁多的国家，每年地质灾害造成的损失是以百亿元计的。总体来说，地质灾害的影响主要体现在两个方面：一方面影响人类的生命财产安全，另一方面是间接地影响整个人类经济与社会的健康发展。从地质环境保护角度来说，地质灾害的产生与发展，影响了反映地质环境质量优劣的地质环境各要素对人类生存和发展的适宜程度。地质灾害越严重，发展速度越快，危险性越大，对地质环境质量的影响也就越大。 三、地质灾害防治与地质环境保护 进行地质灾害的综合防治，必然要遵循地质环境发展规律的基础上，在灾害发生之前，采取可续的防预措施，减少其发生的几率，或者是在灾害发生之后，在第一时间内采取治理措施，减少灾害所造成的损失，这两者就是人们常说的“防”与“治”。只有采取防治结合的手段，才能受到更好的治理效果。防止受灾对象与致灾作用遭遇的方法也有两种，一是防止将拟建工程设施（含居民点）放进有致灾作用存在或有其发生危险的危险区，这是“避”；二是将已处于致灾作用威胁之下的人、物、设施撤离危险区，这是“撤”。 四、结语 在防治地质灾害以及保护地址环境的过程中，充分的依托科技的力量，才能够取得更好的效果，虽然目前我国在这个领域也取得了一些成绩，但是这还远远不够，因此，不断完善和创新地质灾害防治方法，是非常必要的，是维护人们生命健康以及减少财产损失的关键。结合地质环境，从其规律出发，科学预测，合理的制定治理措施，是文章所以表达的主旨，相关的技术人员，也要坚持将地质灾害治理与地质环境相结合，科学分析之后，在制定防治措施，从而提高治理效果。 作者：李鑫叶敏单位：四川省核工业地质调查院四川省汉源县国土资源局

安全管理毕业论文:关于电子商务安全管理体制的探讨 论文关键词：电子商务 信息安全 人员管理 论文摘要：当前，我国电子商务建设中以技术为主的安全管理体制，忽视了人员对电子商务的安全影响。但近几年案例表明：企业缺乏针对内部人员的系统安全管理体制，是导致网络交易过程中泄密和企业利益损失的主要原因。本文重点分析了企业在电子商务安全管理体制方面存在的不足和原因，提出了一些加强人员安全管理的建议，为我国电子商务企业的安全管理提供借鉴。 1、问题的提出 作为一种新的经济模式，电子商务以高效、便捷、方便的优势和全新的企业经营理念、经营手段、经营环境吸引着广大用户，为世界经济赋予了无限的发展空间。随着电子商务应用范围的日益扩大，针对电子商务的各种犯罪活动也19益猖獗。国内外调查显示…，52．26％的用户最关心的是网上交易的安全可靠性，超过6O％的人由于担心电子商务的安全问题而不愿进行网上购物。加强电子商务实施过程中的安全管理已经成为促进电子商务高速发展的重要因素。 电子商务的安全，可分为技术安全和管理安全两种类型。所谓技术安全，是指通过各种黑客手段窃取企业的用户lD、密码以及相关的机密文件，甚至网络银行帐号、密码等，给企业造成经济损失。而管理安全则是指缺乏对参与电子商务过程中各个环节的人员的管理预防手段，最终导致的电子商务安全事件。从美国的花旗银行和中央情报局到中国的某家国有商业银行，都有过由于内部人员的违规和违法操作，导致数据被篡改和泄密的事件发生。 近几年的电子商务安全案件表明：人员是网上交易安全管理中的最薄弱的环节，近年来我国计算机犯罪大都呈现内部犯罪的趋势，有的竞争对手利用企业招募新人的方式潜入对方企业，或利用不正当的方式收买企业网络交易管理人员。有的电子商务从业人员从本企业辞职后，迅速把客户资料、产品研发成果等机密出售给竞争对手，给企业带来了不必要的经济损失。 2、原因分析 电子商务信息安全已经引起很多企业的重视，但大多数企业往往侧重于加强技术措施，如购买先进的防火墙软件，采用更高级的加密方法等，很多企业认为：员工泄密的安全事故只是偶然现象，很少从人员管理的角度来探讨出现这些事故的根本原因。“重技术、轻管理”是当前很多电子商务企业的通病。由于管理手段不到位，很多先进的安全技术无法发挥应有的效能。之所以出现上述问题，主要有以下原因： 首先，很多企业管理高层对人员管理在信息安全中的地位认识不足。大多数企业将电子商务网络作为一项纯粹的技术工程来实施，企业内部缺乏系统的安全管理策略，只是被动的使用一些技术措施来进行防御，因此电子商务过程中一旦出现突发性事件，往往造成很大的经济损失。现实中没有一个网络系统是完美无缺的，不安全因素随时存在。因此，安全管理措施必须渗透到系统的每一个环节和企业组织的～个层面，只有构建一个人与技术相结合的安全管理体系，才能确保整个电子商务系统得安全。 企业没有从整体上、有计划地考虑信息安全问题。企业各部门、各下属机构都存在“各自为政的局面，缺少统一规划、设计和管理信息安全强调的是整体上的信息安全性，而不仅是某一个部门或公司的信息安全。而各部门、各公司又确实存在个体差异，对于不同业务领域来说，信息安全具有不同的涵义和特征，信息安全保障体系的战略性必须涵盖各部门和各公司的信息安全保障体系的相关内容。 缺少信息安全管理配套的人力、物力和财力。人才是信息安全保障工作的关键。信息安全保障工作的专业性、技术性很强，没有一批业务能力强，且具有信息网络知识、信息安全技术、法律知识和管理能力的复合型人才和专门人才，就不可能做好信息安全保障工作。应该从信息安全建设和管理对信息安全人才的实际需求出发，加快信息安全人才的培养。 企业对员工的信息安全教育不够。员工的信息安全意识薄弱，9O％的安全事故是由于人为疏忽所造成。如有些企业不限制内部人员使用各种高科技信息载体，如U盘、移动硬盘以及笔记本等移动办公设备。 3、加强电子商务安全管理的建议 电子商务信息安全管理实践表明，大多数安全问题是由于管理不善造成的。安全管理是一项系统工程，不仅涉及到企业的组织架构、信息技术、人员素质等各个方面，还牵扯到国家法律和商业规则。企业内部存在着诸多影响信息安全的因素：改变lT系统不等于改变企业的信息安全管理，要使企业信息尽可能的安全，必须在技术投人的基础上融人人在管理方面的智慧i同时，不仅要防外，更要防内，即对组织内部人员的管理。信息安全问题的解决需要技术，但又不能单纯依靠技术。整个电子商务的交易过程，是人与技术相互融合的过程，如何使管理与技术相得益彰十分重要。“三分技术，七分管理”阐述了信息安全的本质。 电子商务的安全管理，就是通过一个完整的综合保障体系，来规避信息传输风险、信用风险、管理风险和法律风险，以保证网上交易的顺利进行。网上交易安全管理，应采用综合防范的思路，一是技术方面的考虑，如防火墙技术、网络防毒、信息加密、身份认证、授权等，但必须明确，只有技术措施并不能完全保证网上交易的安全。二是必须加强监管，建立各种有关的合理制度，并加强严格监督，如建立交易的安全制度、交易安全的实时监控、提供实时改变安全策略的能力、对现有的安全系统漏洞的检查以及安全教育等。为了加强企业电子商务的信息安全，我们提出如下建议： (1)提高网络安全防范意识。 现在许多企业没有意识到互联网的易受攻击性，盲目相信国外的加密软件，对于系统的访问权限和密钥缺乏有力度的管理。这样的系统一旦受到攻击将十分脆弱，其中的机密数据得不到应有的保护。据调查，目前国内90％的网站存在安全问题，其主要原因是企业管理者缺少或没有安全意识。某些企业网络管理员甚至认为其公司规模较小，不会成为黑客的攻击目标，如此态度，网络安全更是无从谈起。应该定期由公司或安全管理小组承办信息安全讲座，只有提高网络安全防范意识，才能有效的减少信息安全事故的发生。 (2)建立电子商务安全管理组织体系。 一个完整的信息安全管理体系首先应建立完善的组织体系。即建立由行政领导、IT技术主管、信息安全主管、本系统用户代表和安全顾问组成的安全决策机构。其职责是建立管理框架，组织审批安全策略、安全管理制度，指派安全角色，分配安全职责，并检查安全职责是否已被正确履行，核准新信息处理设施的启用、组织安全管理专题会等。还应建立由网络管理员、系统管理员、安全管理员、用户管理员等组成的安全执行机构。该机构负责起草网络系统的安全策略、执行批准后的安全策略、日常的安全运行和维护、定期的培训和安全检查等。如果需要，还可建立安全顾问机构。安全顾问机构可聘请信息安全专家担任系统安全顾问，负责提供安全建议，特别是在安全事故或违反安全策略事件发生后，可以被安全决策机构指定负责事故(事件)调查，并为安全策略评审和评估提供意见。 (3)制定符合机构安全需求的信息安全策略。电子商务交 易过程中，需要明确的安全策略主要包括客户认证策略、加密策略、日常维护策略、防病毒策略等安全技术方案的选择。安全执行机构应根据本信息网络的实际情况制定相应的信息安全策略，策略中应明确安全的定义、目标、范围和管理责任，并制定安全策略的实施细则。安全策略文档要由安全决策机构审查、批准，并和传达给所有的人安全策略还应由安全决策机构定期进行有效性审查和评估：在发生重大的安全事故、发现新的脆弱性、组织体系或技术上发生变更时，应重新进行安全策略的审查和评估。 (4)人员安全的管理和培训 参与网上交易的经营管理人员在很大程度上支配着企业的命运，他们承担着防范网络犯罪的任务。而计算机网络犯罪同一般犯罪不同的是，他们具有智能性、隐蔽性、连续性、高效性的特点，因而，加强对有关人员的管理变得十分重要。首先，在人员录用时应做好人员鉴别，人员录用或人员职位调整时，一般要签署保密协议。当人员到期离开或协议到期、工作终止时，要审查保密协议。其次对有关人员进行上岗培训，建立人员培训计划，定期组织安全策略和规程方面的培训。第三，落实工作责任制，在岗位职责中明确本岗位执行安全政策的常规职责和本岗位保护特定资产、执行特定安全过程或活动的特别职责，对违反网上交易安全规定的人员要进行及时的处理。第四，贯彻网上交易安全运作基本原则，包括职责分离、双人负责、任期有限、最小权限、个人可信赖性等。 (5)增强法律意识，促进电子商务立法 面对电子商务这种新型的贸易形式，我国目前尚无专门法规可依，使得部分违法犯罪人员没有得到应有的惩罚。近几年里，国家加强了这方面的投入。在全国性的立法文件中，《合同法》的部分条款可以看作是针对电子商务的立法。此外，广东省制定的《广东省电子交易管理条例》这个地方性的法规可以看作是对加快我国电子商务立法的有益探索。《中华人民共和国电子签名法》是对主要用于电子商务活动，电子政务等其他应用应该有新的适用法规。 尽管在电子商务信息安全立法方面取得了一些成就，但总的来说，我国的电子商务立法还很不健全，对电子商务活动的安全保护缺少直接性；相关立法比较分散，而且效力不高；对新出现的情况缺乏适应能力；立法速度慢。这些都需要电子商务企业和国家有关部门不断探索，共同促进电子商务信息安全的法制环境建设。 4、结论 快捷的电子商务在给企业带来发展机遇的同时，也使企业面临着各种安全风险。由于缺乏对电子商务信息安全管理体制的系统认识，很多企业都把其电子商务信息安全作为一项技术工程来实施，而忽略了交易过程中，各种参与人员对安全的影响。分析了企业在电子商务安全管理体制方面存在的不足和原因，从安全防范意识、管理组织体系、信息安全技术策略、人员管理与培训、电子商务立法等方面提出了一些加强人员安全管理的建议。在企业走向电子商务时代，只有管理与技术并重，才能确保企业电子商务交易过程中的信息安全。 安全管理毕业论文:试析油田企业安全生产特殊性及强化安全管理主要对策 论文关键词:油田企业　安全　特殊性　对策 论文摘要:从油田企业生产的工艺特点、历史条件、社会背景以及跨国经营合作等方面出发，分析了油田企业安全生产特殊性。同时指出了目前油田企业安全管理存在的主要问题，并针对存在的主要问题，提出了更新管理观念、强化安全生产责任制、加大科技投入、完善HSE体系标准、加强隐患治理、加大培训力度等安全管理对策，对油田企业安全生产具有一定的指导意义。 石油是现代工业生产的“血液”，在国民经济中占有举足轻重的地位，石油勘探、开发与炼制，是高投人、高回报、高风险的生产过程。石油企业具有易燃易爆、有毒有害、高温高压、连续作业、点多线长面广等特点，面临着较大的风险。随着石油企业在国内外的成功上市和中国入世，石油企业如何在国际市场竞争中确保安全生产、稳定运营、持续发展，使股东、企业、职工利益最大化，搞好安全生产管理具有重大意义。认真研究油田企业安全生产管理对提高国民经济总体收入，增强综合国力，也具有十分重要的现实义。 油田生产历来强调“安全第一、预防为主”的方针。安全工作是一项复杂的系统工程，它不仅要从制度、职责、预防、教育入手，而且更要从人的意识入手，突出以人为本，预防为主的思想，推行HSE(健康、安全、环境)管理体系。人是实施HSE管理的主体，提高实施者对HSE管理的认识程度，将直接影响到HSE管理的运作和最终效果，有效的教育培训是提高人的素质，实现HSE主动式管理的重要保证。如何把对人的管理引入安全管理之中，不断地夯实企业安全生产的基础是一个值得深入探讨的问题。 1油田企业安全生产特殊性 1. 1建设标准低，生产场所“先天性”隐患突出 石油勘探开发等生产场所，遍布陆地和海洋，形成了两栖勘采的格局。陆地勘探开发区域多在山丘、沙漠、沼泽及江河湖泊，地况复杂恶劣，生产作业条件艰苦，油田企业多属20世纪70年代先后以“会战”模式建设起来的，受当时技术和经济条件的制约，基本属于边设计、边生产、边建设的“三边”企业，油气生产厂站不可避免地存在设计标准低、布局不合理、安全消防设施不配套、施工质量较差等“先天性”隐患，整改工作任重道远。 1. 2外界干扰大，严重威胁企业安全 近年来，受社会治安环境的影响，油田企业安全生产更是受到了较大的外部“冲击”，主要有3个方面: 1. 2. 1油气输送管道长期遭受不法分子打孔盗油危害，无法保证安全运行。如Sinope。管道储运公司，从1993年至2003年2月，据不完全统计，遭受打孔盗油3264次，泄漏原油达7952吨，而被盗原油无法统计，不仅严重威胁安全生产，而且严重污染环境。 1.2.2管道及油气设施保护范围受违章建筑侵害严重。如中原油田在原有受侵占341处的情况下，近年来又增加多处，防火防爆工作极难落实。 1.2.3电力线路私拉乱接严重。严重处私拉线如同“蜘蛛网”一般，不仅易于造成人员触电伤亡事故和火灾，而且威胁油田电网安全运行。 1. 3油田生产作业全过程中危险因素多 1.3.1油气生产有高温和高压。 1.3.2生产、使用、贮存的介质多属易燃易爆且有毒有害物质。不仅石油天然气产品易燃烧爆炸且具有少量毒性，生产中还常常遇到HZS等剧毒物品，程有不慎，便可能酿成惨祸。 1.3.3频繁使用放射性物质和火工器材。从地震斟探、钻井作业到石油开发，可谓无处不在。 1. 3. 4机动车辆多，仅辽河油田一家便有近2万辆。这种“现代文明社会的杀手”行驶路线遍布全国各地，极难控制。 1.3.5野外施工作业频繁，受自然气候影响严重，如台风、海啸、洪水等。 1. 4作业危险性大，风险也大 最大风险莫过于地下情况无法完全预知，钻井施工、井下作业带有一定的“盲目”性。如钻井施工，突遇未知地层或异常高压地层，极有可能造成井啧失控事故，后果难以设想。前几年某油田一口预探井，突然钻遇HZS气层，大量HZS喷出，造成几十万村民“大逃亡”。油田企业作业危险性大，突发事故多，风险性大，对安全隐患的控制比其他行为要复杂得多，难度也大得多。 2安全工作面临的主要问题 2. 1安全管理工作线长面广，难免顾此失彼 油田企业生产具有行业跨度大和线长面广两大特点，安全管理必须要认真面对这一重大难题。线长面广，迫使安全人员不得不八方兼顾、四面出击;行业跨度大，必然带来行业专业技术标准和行业管理规定繁多的问题，安全管理部门必须以有限的人员和专业技术知识处理方方面面可能出现的隐患和难题。因此，安全管理工作不可避免地鞭长莫及、捉襟见肘、顾此失彼。 2. 2社会治安环境恶化，油田企业难以应对 近年来，盗油犯罪活动频频发生，具体表现如下: 2. 2. 1打孔盗油“武装化”，有些犯罪团伙自备武器，公然与护线人员、公安人员武装对抗，岗位巡检护线难度极大。 2. 2. 2作案手段“专业化”，团伙内部严密分工，盗、运、销“一条龙”。一旦盗窃得手，立即运往小炼厂、土炼炉销赃。 2. 2. 3作案地点漂浮不定，作案规律不易掌握。 2.2.4作案手法愈出愈奇，甚至将房子直接盖到管道上，在房内打孔并安装盗油闸门，令人防不胜防。 2. 2. 5手段恶劣，盗油一旦得手，立即破坏现场，造成原油四溢，现场一片狼籍。一些村民不知厉害，纷纷出动哄抢落地油，曾造成火灾爆炸事故。侵占油气设施保护范围事件也有增无减，不仅违章建筑越来越多，而且建筑规模越来越大。使得油区防火工作很难落实，节假日禁放烟花爆竹更是形同虚设。 2. 3资金投入高，隐患治理任重道远 目前油田企业的重大隐患主要有3类: 2. 3. 1由于历史原因，生产场站大量存在布局不合理、安全距离不足、消防设施不配套等“先天”隐患。 2.3.2新法规、新标准出台，拓宽了隐患治理的范畴，出现了一些新的隐患。如油气长输管道运行已超过数十年，按新颁布的法规要求，应进行压力管道检测。 基层班组，是企业的细胞。它是企业一切工作的最终着力点，因此，搞好基层班组安全工作是企业安全管理的重要环节，基层班组是基础，“基础不牢，地动山摇”。 在生产力三大要素中，人是最具有决定性的力量和最活跃的因素，搞好班组安全工作必须“以人为本”才能切实保证安全生产。 2. 4油田区域扩大，超深高压气井开发，技术和人员更新，向安全管理提出了新课题 首先是油田区域逐年增大，安全管理工作面持续“拓宽”;其次是高压、超深气田的开发生产，原有的安全管理技术、方法需随之更新;同时由于实行减员增效，人员大幅精减，尤其是一大批管理经验丰富、安全技术娴熟的生产骨干离开了岗位，给安全生产带来了暂时的负面影响。随着人们安全意识的增强，安全要求随之增高。过去普遍认同的油田企业劳动环境差，野外施工管理难度大，发生一些事故在所难免的观点已越来越没有立足之地，代之以普遍认同的“任何一起事故的发生，都应该归咎为管理上的失误”的观点。 3安全管理对策 3. 1理顺体制，充分发挥企业安全监督管理优势 我国油田企业分属于Sinopec和CNPC(中国石油天然气集团公司)特大型国有集团企业。与其他企业相比，国有特大型企业拥有明显的“四大”安全管理优势，即专业管理优势，行政管理优势，资金筹措优势和专业技术人才优势，在安全管理上可以发挥更大作用。随着油田企业改革的不断深化，油田企业已由过去的单一经营方式的国有企业，改制成拥有油田分公司、全资子公司、控股子公司、参股公司、股份有限公司、专业施工服务公司及改制分流到社会的私营、民营企业等多种经营方式共存的企业。集团公司应理顺管理体制，并根据不同的管理体制采取不同的安全管理模式。对分公司、全资子公司和绝对控股的有限责任公司、股份公司和专业施工及服务公司，从上到下实施全方位安全监督管理;对控股的上市、非上市的股份有限公司，为了保护广大股东利益，安全监督管理部门也要对其实施宏观监督管理和安全技术咨询服务;对参股公司主要实施安全服务;对资产和人员已经完全分离，或改制到社会的企事业单位，不再实施监督管理。 油田企业应广开门路，调动社会安全专业人才和安全中介机构为企业安全生产出谋划策。凡建设性工程项目，必须请专家和中介机构进行职业安全卫生预评价，确保新改扩建项目达到本质安全，并对在役关键装置、要害部位实行安全现状评估，逐步改善在用设施和场所的安全可靠度，最后达到本质安全。同时，应高度重视社会群众和新闻媒体，充分发挥其舆论监督作用。 3. 2“与时俱进”、“以人为本”提升安全科技与安全管理水平 3. 2. 1认真落实安全生产责任制，增强安全生产责任感 进一步宣传贯彻《安全生产法》，认真落实全员安全生产责任制，尤其是要加强落实各级行政“一把手”和直接作业者的责任。贯彻“安全第一，预防为主”的方针，保护全员的安全与健康。一旦发生重大事故，应依法追究责任。从事故中吸取教训，增强全员对安全生产的责任感。 3. 2. 2坚定信念，全力推行HSE管理体系 HSE管理体系目前已成为国际石油企业普遍接受的管理模式。油田企业要想实现与国际石油企业的全面“接轨”，就必须坚定不移地全面推行HSE管理体系。全面更新管理观念，加大安全投入力度，执行国际技术标准，不断改进安全管理，提升企业整体安全管理水平。 树立“以人为本”，充分发挥每个人的主观能动性，使企业员工自身的潜能得到充分的发挥。企业的每一位员工，不论他在企业管理链条中承担什么职责，他都是一种人力资源，要使人的主观能动性得到充分的展示，应当抓好以下几个环节: 第一，重视对员工的安全教育培训、企业决策透明和职工参与，从而充分调动员工的积极性。企业首先要将必要的生产和管理知识，传授给企业的每一位员工，重视对员工的教育、培训，俗话说“磨刀不误砍柴工”，企业的每一位员工的素质提高了，掌握了过硬的技术和本领，才能在生产中运用自己的技能，才能在工作中奠定安全的基础，避免因技术技能的因素造成安全差错，带来的安全风险;企业决策要有足够的透明度，遇事同群众商量，尊重企业的每一位员工，把他们视为企业的宝贵人力资源，只有尊重人、爱护人，才可能给员工一种对企业的归属感，才能激发员工从内心深处为企业安全着想;员工参与决策的方式是多种多样的，在企业的治理法规中应当有所规定，应当让职工说话，鼓励职工对本单位安全生产存在的问题作为自己的观点提出。 第二，为企业员工搭建充分展示其聪明智慧的舞台。通过合理化建议、技术革新、小发明、小创造等方式为提高技术水平、管理水平和劳动生产率，为企业的安全生产奠定基础。 第三，创造和谐的气氛和良好的人际关系。企业作为经济组织的基本功能，创造良好的人际关系氛围成为其重要的内容，良好的人际关系氛围包括团结友爱的爱心，坦诚豁达诚信，互帮互助的友情，刻苦好学的气氛。良好的人际关系氛围有助于安全生产，人在一个良好的氛围下，带着愉快的心情去工作就可以抑制烦躁、压抑等不良情绪的产生，而不良情绪也是一种安全的隐患，它的存在极易造成事故的发生。人与人的和谐，人与设备的和谐，人与检修环境的和谐，都将为企业的安全生产创造良好的基础。 第四，加强基层班组建设，提高班组成员的综合作业能力。加强基层班组建设，提高他们的综合作业能力，是搞好企业安全管理的基本功。作为油田企业，一线的作业是落实到基层班组的，基层班组是企业管理的细胞。加强基层班组管理，关键是选好班长，班长选用要突破过去的老经验老模式，要选派有学历、懂管理又有一定专业特长和实践经验的工程师、技师和高级技工担任;基层班组成员的综合作业能力是影响企业安全的重要因素之一。通过安全宣传、教育、培训(如三级教育、特殊教育培训、检修前教育、日常教育、全员教育)以及形式多样的安全文化活动(“三不伤害”活动、安全生产月、安全竞赛活动、事故报告会等)，把这种“强制”融化于全体员工的工作和生产活动中，使岗位行为规范得以“内化”，才能建立起一种职业行为习惯和出自内心的自我规范。油田安全生产点多、线长、面广，高温高压场所、野外流动作业、多工种协同作业多，安全管理难度大。特别是像井站一线这样的班组，许多时候，如夜间工作，值班人员有限，一些紧急处理，要快速、及时、准确的做到万无一失，确实是对他们的实力与经验的考验。在新的形势下，随着设备的先进化，应用的科学化，技术上的不过硬，一知半解，或稍有不慎就会酿成安全事故的发生。 3. 2. 3加大科技投入，提高安全管理信息化、自动化水平 彻底摒弃传统的粗放型管理模式，向精细管理迈进，逐步推行安全信息化、自动化。以提高安全的科技含量，促进安全管理手段的进步。在油气站库、放射源库、火工品库、变电站等要害部位安装安全监控系统。实行厂区封闭式管理，配置门禁自动控制装置，厂站内的关键装置、重点防范区域配备自动监控扫描系统，大型机组应配备FSC,ESD等紧急关断装置，放射源库、火工品库等部门应配备安全狱控装置。高压气井、海上开发采油平台应在实现自动化控制的基础上，实行微机远程自动控制，向信息化管理逐步推进。 3. 3完善标准管理体制，加快行业标准与国际接机的步伐 随着中国加入WTO组织及油田企业跨国经营合作的增加，石油行业安全标准体系与API等先进标准体系的差异越来越明显，故应加速与国际行业标准体系接轨，提高和完善标准体系。在加速接轨与提高完善过程中，首先应确定HSE管理体系标准在油田企业安全管理上的核心地位;其次，要优先考虑采用国际先进的安全技术标准，以加快标准“立法”速度;同时应密切关注新技术发展动态，以免现行标准严重滞后于新技术、新工艺、新设备的发展，不适合安全管理的需要。在标准的制定过程中，要积极鼓励并争取安全科研部门和安全专家参与，以保证标准的先进性、科学性、可行性。 3. 4强化隐患治理和“三同时”管理，做到标本兼治 3. 4. 1要加强隐患治理的治“本”之策，即做好新改扩建项目的“三同时”管理。凡新改扩建项目必须做到安全设施与主体工程同时设计、同时施工、同时验收投产，确保新投用的项目不存在先天性的隐患。 3. 4. 2加强隐患治理的治“标”之策，即做好在用设施隐患整治。集中有限资金，打隐患治理的“歼灭战”，争取每年消除1至2个普遍性重点隐患，力争5年内全部消除油田企业普遍存在的重点隐患，逐步提高、改善生产场所、设备的本质安全化，提高设备的安全可靠度。 3. 5加大安全培训，规范安全管理与操作行为 3. 5. 1按照国家有关规定，组织对各级行政正职及安全管理人员岗位培训，实行持证上岗，以规范各级安全管理行为。 3. 5. 2继续做好特殊工种资质培训，除国家明文规定的八大特殊工种外，油田企业应将钻井井控人员，司钻、井架作业工、爆破工及海上作业人员的资质培训列入特殊工种管理范畴，以规范其操作行为。 3. 5. 3实行劳动力优化组合，健全安全激励约束机制，严惩违章指挥、违章操作，以提高人员安全生产自觉性。 4结束语 “油田是一个没有围墙的工厂”，安全生产有其特殊性。对石油企业来说，安全永远是石油石化系统的薄弱环节，坚持保安全就是保全局，保安全就是保稳定，保安全就是保效益，加强安全生产管理，营造良好的安全环境，才能更好地为企业逐鹿国际市场保好驾护好航。我们要创建现代化一流企业，必须要“以人为本”，实现依法治企，落实责任，严格实施目标管理，求真务实，继承创新，提高安全管理现代化水平，创立本质安全型企业。 安全管理毕业论文:浅谈公路施工的质量控制体系与安全管理策略研究 [论文关键词] 公路施工　质量控制　安全管理 [论文摘 要] 本文首先介绍了当前公路施工管理中存在的问题，然后基于此对公路施工的质量控制体系进行了初步的探讨，最后详细研究了公路施工中的安全管理策略。 一、当前公路施工管理中存在的问题 1、没有遵守施工管理程序 施工管理中，存在着先开工后报告的现象。某些施工单位习惯于传统的做法，工程开工前不打开工报告或边施工边打开工报告，或是提交开工报告后未经批准便施工，严重违反了施工监理程序。另一个存在的问题是先检验而后有检验申请报告的现象时有发生。加之有些监理责任心不强、监督管理不严，没有预先提出质检申请，监理却做了质检工作，违反了施工监理的正常程序。另外，还存在不按规定频率检验的情况。在路堤及“三背”（墙背、桥背、涵背）的填筑过程中，按要求必须严格控制填筑分层厚度和压实度，每填筑完一层，必须自检该层压实度并报监理抽检，压实度合格后才能填筑上一层。但有的却一味强调施工进度，未按规定频率进行自检，监理不按规定频率进行抽检，这显然有悖于施工监理程序。 2、管理意识淡薄且管理者素质不高 长期以来，在工程建设中，人们普遍存在着重技术轻管理的思想，管理被置于可有可无的位置。虽然通常各个施工单位都建立了各自的管理机构，但其管理者定位模糊，往往事无巨细，事必躬亲。由于找不准问题的根源，类似的问题以后还会出现，不仅浪费了宝贵的资源，也影响了工程的质量和进度。试想，一个项目管理者不能站在全局的高度上运筹帷幄，这个项目怎么搞得好？更有人认为，抓管理是“面子工程”，是给别人看。所以管理意识的淡薄是造成生产管理混乱的首要因素，倘若不提高项目管理者的管理意识，要想搞好工程建设永远只能是一句空话。 3、企业自检环节薄弱 企业自检是工程质量保证的关键性环节。凡是没经自检以及自检不合格的工序，监理工程师有权拒绝质检签字认可。但有些质量保证体系并不健全，自检人员配备不足，自检机构形同虚设，不能发挥应有的作用。 二、建立严密的公路工程质量管理体系 建立一个严密的强有力的质量管理体系，是确保公路施工的开展首要条件，因此不仅要建立政府监督、施工监理和企业三个层次的管理体制，又要理顺建设单位与监理单位的关系是委托与被委托的关系。建设单位要组织检验小组，对施工单位进行检验，施工单位要成立各施工点质管小组，负责自检、专检、和互检。 1、加强质监基础工作 基础工作是有计划、有目的、有步骤地实现质量管理总目标，也是为质量管理创造前提条件的最基本的工作。只要做到施工中的“四有”、“五化”，即：有方案、有标准、有制度、有目标；施工规范化、操作规程化、技术标准化，才能确保建设总目标最合理的实现。 （1）明确技术标准，强化标准工作 各项工程的设计资料，施工规范，操作规程，工艺要点，质量检验方法和评定标准以及工程监理办法要及时发放施工单位，使其人人目标明确，有章可循，有法可依。各施工单位编制的施工组织设计和施工方案等文件，在开工前送交建设单位和监理工程师。现代工程建设要注意技术美学，强调审美功能和实用功能的统筹考虑。 （2）强化检测手段，做好计量工作 计量检测工作的加强与否，直接影响工程质量和质量检验评定的准确性。配专职人员负责常规试验和抽验工作，把仪具配置齐全。 （3）重视质量信息，用数据指导施工 通过检测定期报送的资料，及时掌握现场随时发生的质量情报，采取应急措施。 （4）建立健全责任制 建立和健全责任制，制定各级职责范围，实行联质奖惩制。 （5）重视技术培训，加强质量教育 利用施工现场举办工程质量研讨会，总结正反两个方面的经验教训。 2、加强质量控制 在公路施工中，首先“以人为本”，实行“统一领导、分部管理”的原则，成立质量管理领导小组，建立质量保证体系，从落实责任制开始，层层深入、步步落实。 （1）材料进场控制 在备料阶段，根据设计文件对于基层。面层及其他部位材料的级配要求，严格制定备料计划，尽快确定各层次目标配合比来指导备料工作；深入材料生产厂家，本着货比三家、物美价廉的原则选择优质材料；通过实验验证材料质量，不合格材料要坚决抵制，严把质量关。 （2）施工方案控制 在开工前组织技术人员进行图纸会审，认真研究施工方案，开碰头，集思广益，共献良策，制定几种方案，从中选择最适合的方案，按照方案制定各个工序的作业指导书，并在施工生产前对责任人交底，并将各项要求传达到每个施工岗位上。做到责任到人、层层监督。 （3）测量水准点、中线控制点的确认及施工放线的质量控制 路基施工中施工放线是公路工程产品由设计转化为实物的第一步，制约着施工过程中各有关环节的质量、进度，是施工准备阶段的重中之重。 3、严格质量检验 （1）明确严格质量检验标准、内容和手段 检验标准主要是技术规范、操作规程和质量检验评定标准。即达到规范化、规程化、标准化、管理制度化。对内部成品、各部件和结构整体进行物理、力学性能检验，使质量事故尽可能地消灭在施工中。 （2）检验的组织形式 质量检验应坚持专职检验和群众自检相结合、日常检验和重点检验相结合，进行定期和不定期的自检、互检和全面检察。 （3）高标准、严要求、把好质量关 平时检查从关键部位到每道工序，该返工的一定返工，该停工的一定停工，不能迁就。建立科学的、严密的质量保证体系和各级管理人员严格履行职责是保证质量的首要前提。 三、公路施工的安全管理策略 保证公路施工安全，强化责任意识。首先，需要建立健全公路工程施工安全管理组织体系，加强安全文化建设，强化施工人员安全意识。坚持管生产必须管安全的责任制原则，推行安全系统工程以提高安全管理层次，使安全施工一开始便从生产系统全局出发，对施工各个阶段全面规划。其次，公路施工单位的主要负责人、项目负责人、安全生产管理人员和施工现场的一线操作人员，都必须接受相应的安全教育和培训，再三强调相关人员在经过了一系列安全知识教育的培训后能够尽可能做到“我懂安全、我要安全、从我做起、保证安全”，之后确保安全技术教育普及、惠及到施工现场的每一位一线的施工人员。第三，提前制定出事故应急救援预案，尽一切可能消除掉人为造成的不安全因素和施工过程可能出现的不安全状态，及时发现和辨别工程施工过程中的潜在危险和隐患，制定出全面、有效、可行的应急救援预案，以备不时之需。 1、建立安全生产管理机构，落实安全施工责任制 公路施工企业应建立起安全管理组织机构，由企业领导和有关部门的主要负责人组成，其主要是全面负责施工安全管理工作，研究制订施工安全技术措施和劳动保护计划，实施安全管理检查和监督，调查处理事故等工作，保证各类安全生产管理制度能认真贯彻执行;另外，还要配备专职的安全生产管理人员，负责对安全生产进行现场监督检查。同时，安全管理工作必须贯彻“安全第一，预防为主”的方针，各级领导要坚持“管生产必须管安全”和“谁主管谁负责”的原则，施工要服从安全的需要，落实安全施工责任制，严格管理，严格考核;失职和造成事故根据情节轻重，给予领导和有关责任者行政处分、经济处罚;情节严重的，移交司法机关处理。 2、建立健全安全生产管理规章制度，加强对从业人员在操作规程上的教育和培训 根据《中华人民共和国安全生产法》第四条“生产经营单位必须遵守本法和其他有关安全生产的法律、法规，加强安全生产管理，建立、健全安全生产责任制度，完善安全生产条件，确保安全生产”的规定，公路施工企业应成立安全管理领导小组，并依据企业自身的特点，制订安全管理实施细则和操作规程等指导性安全管理文件，明确各级人员的安全生产岗位责任制，确保施工安全。 3、做好对施工单位安全资质条件的检查管理工作 对施工单位安全资质条件进行检查，审查安全技术措施和设备，并确保施工企业队伍中有专门从事安全管理的工作人员。另外，要加强施工机械和材料的检查工作，检测、检验其出厂合格证和施工牌证，确保其各项安全措施检验合格，如未按照规定进行检测、检验、验收、备案以及未定期检查和维护保养的，不得允许其进入施工现场。 4、做好公路施工中的机械设备管理工作 公路施工项目部要做好周密安排，搞好机械设备组织工作，及时对机械设备进行调配，且在施工中，要配备具有机械操作牌照的专业操作手，操作手要服从项目安排，听从施工人员的正确指挥，精心操作。但对施工人员违反操作规程和可能引起危险事故的指挥，操作人员有权拒绝执行，则应严格按照机械的操作规程，并随时观察机械设备的动态，及时排除各种隐患，杜绝因油水等问题影响正常运转。 5、开展施工安全检查，并做好安全管理的预防工作 公路施工企业应建立定期安全检查制度。做到定时间、定人、定措施，明确重点部位、危险岗位。在检查过程中，要检查安全生产投入是否有效实施，安全设施、安全技术装备是否能正常发挥作用，检查安全施工状况是否正常等，并对检查中发现的安全问题及时处理，不能处理的，要及时报告有关负责人，且将检查及处理情况记录在案。 坚持安全管理重在控制，因此，要坚持贯彻“安全第一，预防为主”的方针，做好预防、消灭事故，防止或消除事故危害，保护人员的安全与健康。安全管理的目的不仅是处理事故，更重要的是在项目活动中针对项目的特点，对生产要素采取有效措施，对公路施工项目中的不安全行为和不安全状态及时控制，将可能发生的事故消灭在萌芽状态。 安全管理毕业论文:浅谈虚拟现实技术在民航安全管理中的应用与展望 虚拟现实技术是利用计算机及其他技术模拟现实世界的技术系统。利用虚拟现实技术，人们可以方便地实现在现实生活中由于安全性或者经济性方面的原因而难以进行的研究工作。在民航安全管理中，虚拟现实技术也得到了广泛的应用。本文总结虚拟现实技术在民航中的已有应用，分析民航运行中仍未使用虚拟现实技术的空白点，并提出侧重系统运行研究的数字化民航运行系统的概念和应用。 虚拟技术慨述 虚拟现实技术是将现实世界映射到虚拟世界的技术，随着人类对客观世界认识的不断加深和新技术的不断产生，虚拟现实技术的内涵在不断扩展。目前，常用的又包括计算机图形(CG：Computer Graphic J技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术在内的最新发展成果。事实上，虚拟现实技术是以计算机技术为核心的一系列新技术的集成。 虽然人们对于什么是虚拟现实并无统一的认识，但是诸多学者却公认虚拟现实具有浸没感 (Immersion)、交互性(Interactivity)和构想性(Imagination)的特点，简称为所谓浸没感，又称临场感 ，指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度，理想的模拟环境能够使用户全身心地投入到由计算机所创建的三维虚拟环境中，如同在现实世界中的感觉～样：交互性指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性 )；而构想性则强调虚拟现实技术应具有广阔的可想象空间，可拓宽人类认知范围，不仅可再现真实存在的环境，也可以构想客观不存在的甚至是不可能发生的情境。 由于虚拟现实具有的以上特点，而虚拟现实技术是利用计算机技术对现实世界中已知的客观规律进行模拟，因而在各种领域中得到了广泛的应用，最常见的应用莫过于各种场景逼真的游戏，玩家在虚拟的环境中可以过着现实生活中向往却无法实现的生活，身心得到一种接近现实又超越现实的体验。除了用于娱乐之外，虚拟现实技术在规划、设计和人员培训方面也有着突出的表现，在民航安全管理中也有不少应用。 虚拟现实技术在民航安全管理中的应用 安全是民航运输业的生命线。虚拟现实技术应用于民航行业，从航空器设计、机场应急救援演练、事故模拟再现、事故征候调查仿真、到各类行业运行人员(飞行人员、机务维修人员及空中交通管制人员 )的教育培训与训练，不仅在很大程度上提高技术水平，而且将节约资金、大大提高运行安全水平。从国内外参考文献看，虚拟现实技术在民航行业的应用主要包括以下几个方面： (一)人员培训 空中交通管制人员、飞行人员和机务维修人员的培训中广泛应用了虚拟现实技术。以我国某软件股份有限公司开发的CDZS机场塔台视景模拟机、DRS航管雷达模拟机和 DPS程序管制模拟机为例，这些系统是为训{练机场塔台管制员而设计的大型虚拟现实系统，能真实再现塔台管制工作环境，以 360。开阔的机场和近空视景 ，逼真的飞机滑行、起飞、降落 ，各种天气如雨、雪、雾以及夜航等，通过预先设计出的各种繁忙和危险情况用以对塔台管制员进行系统训练，并可以对训练结果进行评估，同时支持多种训练组合方式，是培训空中交通管制人员的主要手段和标准设备。虚拟现实技术的应用更加真实地模拟机场复杂、大流量的运营环境提供高画质、高清晰度视景，具有很好的沉浸感，因而具有较好的训l练效果。 模拟机是各种虚拟现实技术的综合应用，在高性能计算机为核心的虚拟环境处理器的支持下，利用二维或者三维的显示技术创造逼真的虚拟环境，使用各种传感器感受用户操纵动作或者身体方位作为输入，计算出相应的响应并输出反馈给用户。使用模拟机可以将现实中较少发生的危险状况模拟出来，使受训l者短期内反复操作以至熟练掌握却不面临任何实际的危险，避免了训练事故，提高了训练水平，在飞行员、机务维修人员和管制员的训练中占有极其重要的地位。自2006年以来，随着具有我国自主知识产权的飞行训练器的出现，攻克了原来由空客、波音垄断的盲点和局面。 对于机务维修人员的培训，亦可应用模拟机。如飞机试车是项高技术、高风险的工作，用飞行模拟机替代飞机进行试车培训，机务人员一方面可以熟悉试车的相关规程和工作步骤 ，另一方面也可以有效地降低飞机成本，更为重要的是规避了因误操作带来的一切风险。 (二)计算机辅助设计 航空器设计耗资巨大而且时间漫长。采用虚拟现实技术，将设计图纸转变成三维模型，并可与实物一样进行装配 ，使设计人员有如身临其境观察航空器及其部件的外形、内部结构及布局效果，甚至可以进行计算机模拟的强度、刚度、振动、风洞等试验，及时发现问题并可以随时修改设计，避免了生产试件所需的大量时间和资金浪费，提高了安全性。 (三)安全管理 美国国家航空和宇宙航行局 (NASA，National AviationSpace agency)启 动 了航 空 安全计 划(ASP：Aviation SafetyProgram)，广泛使用了虚拟现实技术。该计划通过对航空系统建模和监控，向管理者提供实时详尽的数据以支持决策，进行事故预警，从而达到避免事故发生的效果，具体措施包括：通过虚拟现实的训I练设备，加强训练 ，避免人为因素造成的事故 ：通过探测恶劣天气，并向飞行员提供及时、准确的天气信息 ，增强低能见度下的情境意识从而避免事故；向飞行员提供合成的视景，显示地面地形及目标、空中交通管制状态、着陆进近模式以及跑道表面状况等信息，提高着陆安全性。 利用虚拟现实技术，搭建数字化得的民航运行系统 随着我国民航行业的迅速发展，各种先进技术陆续被引进，上文提到的各种训练设备在我国都有应用，也有了很好的效果，但是从应用领域来看都是单项局部的应用，未能体现民航运行高度系统性的特点。虚拟现实技术在我国民航运行安全管理方面的应用还不充分，还有较大的扩展空间。从民航运行的系统性出发，本文提出利用虚拟现实技术搭建数字化的民航运行系统的观点。 物质世界的发展变化规律是可以被认识的，虚拟现实技术是将现实世界的物质及其演变规律映射到数字空间，从而更加有利于人们认识客观世界。虚拟的“现实”空间有多大内涵有多丰富，取决于人们对客观世界的认识程度。民航运行系统是完全“人造”的系统，理论上说，利用虚拟现实技术可以制造出一个与实际完全相同的“数字化”的运行系统，人们可以利用这个系统对民航运行进行更加深入的研究，解决民航运行中存在的难点和热点问题，尤其是由于种种人为原因、组织失效造成的“系统性”问题。下面对当前民航运行安全管理中存在的几个方面问题进行探讨，用以说明数字化民航运行系统的应用。 (一)机场设计安全问题 机场运行安全在很大程度上受设计水平影响。由于目前我国在机场布局规划和设计中主要还是靠经验和参考同等级别机场的布局规划，许多机场都存在由于先天缺陷而造成的对运行的困扰，甚至造成各类不安全事件的发生。例如跑道滑行道系统设计的不合理可能导致跑道侵入事件，停机坪滑行路线和停机位设计缺陷则可能导致车辆与航空器抢道、车辆刮蹭甚至航空器与航空器刮蹭的事件，而候机楼通道设计缺陷则可能造成楼内控制区边界上的薄弱点，形成空防安全的隐患与威胁。另一种情况是在更改设计时，由于缺乏科学的评估手段，对更改设计的影响估计不足，破坏了原有设计的完整性和系统性，从而引发运行中的问题，这种情况更为常见。 机场运行涉及众多航空器、保障车辆和人员，要在图纸上预见并避免未来运行中的问题的确不是一件容易的事情。因此，虽然机场立项、设计、施工、竣工验收到最后投入运行，中间经过多次专家评审，但是仍然难以避免有考虑不周而遗留下的问题。 如果采用虚拟现实技术，在机场初始设计结束之后利用图纸进行建模，根据预期的吞吐量设置相应的参数，配置相应数量的运行车辆和运行人员，使机场在计算机中先行“运行”起来，统计模拟运行中的不安全事件，分析引发原因中的设计因素，修改设计以避免“木已成舟”后再发现设计中的缺陷，实现机场的设计安全。 (二)航班延误的评估与应对 航班延误是一个长期存在而又令人无可奈何的情况。造成航班延误的原因很多，可能是航路上的天气原因，也可能是流量控制原因，也可能是由于航空公司飞机调配造成的，还有一种可能是航空公司为了提高飞机利用率而安排了实际上难以准确执行的航班计划，造成航班延误。 航班延误具有累加效应和扩散效应，一个航段的延误极可能导致该飞机执行的后续航段继续延误，甚至由于打乱原有的时刻表占用跑道、滑行道和停机位而使正点到达的其他飞机无法落地或者出发航班无法正点起飞，造成更多的航班延误和机场保障的混乱，航班密度大的繁忙机场受到的影响更大。准确的预测航班延误 的后果 ，及 时采取 应对措施 ，可以最大程度地降低航班延误造成的影响。 采用虚拟现实技术计算航班延误的后果，可以对延误的后续影响和扩散影响得到直观的评估结果，航空公司可以根据评估结果灵活调整飞机派遣计划，机场也可及时调整跑道、滑行道以及机位和登机 口的分配 ，而 民航主管机关也可根据评估结果及时发现航空公司虚占航线的情况。 (三)机场容量评估和扩容 机场容量同样是一个系统性的问题。影响机场容量的因素很多，包括空域容量、跑道滑行道容量、机位数、货运能力和候机楼布局乃至地面交通限制等。一个机场的容量符合“木桶效应”规律，即取决于航空器运行流程、行李和货物流程及旅客流程中的“瓶颈”环节，对机场容量进行评估，或者要采取恰当的措施实现机场扩容，本质上是要找到这个“瓶颈”。实际生产运行中，由于以上众多因素相互交织，相互影响，很难准确找到影响机场容量的根本原因。 采用虚拟现实技术，可以将这些因素统统视为变量，调整某一个变量数值，而保持其余变量不变并观察容量的变化，依次类推得到机场容量对各个变量的经验公式，从而方便地找到不同运行条件下的容量“瓶颈”，使得评估结果和扩容措施有了科学的依据。 以上提到的几个方面，仅是数字化民航运行系统的极小一部分应用。事实上虚拟现实技术是模拟客观世界已知的客观规律，并利用这些客观规律进行现实生产运行中无法进行的试验，从而获得更好的运行方案，节约资金和时间，并规避风险。利用虚拟现实技术对民航运行系统进行仿真，能够使决策更加具有数据支持，从而具有更强的科学性，将对民航运行安全管理起到极大的促进作用。 民航企事业单位及科研院所应当从系统的角度出发，充分利用各种虚拟现实技术，推进民航管理技术更快的发展，提高民航行业整体运行效率和安全管理水平。 安全管理毕业论文:浅谈做好道路运输安全管理工作的思考 论文关键词：安全生产；道路运输；重要保障；三关一监督 论文摘要：安全生产是推进道路运输行业全面协调可持续发展的重要保障。从”管什么”和”怎么管”两个方面，就如何履行好”三关一监督”工作责任来做好道路运输安全管理工作进行了论述。 安全生产是道路运输行业永恒的主题，也是推进道路运输行业全面协调可持续发展的重要保障。那么又该如何履行好“三关一监督”工作责任，做好道路运输安全管理工作呢?下面，我结合工作实践，从“管什么”和“怎么管”两方面谈几点想法。 1　找准位置。明确责任，解决好“管什么”的问题 安全生产原本不是一个独立的工作系统，它包含在企业日常生产和管理实践中。企业历来是安全生产的责任主体。如果一些日常管理工作和经营行为如维护、保养、培训、例检等做到位，那么安全生产的目标和任务自然也就容易实现了。改革开放以来，“有路大家行车，有水大家行船”，由于单一公有制的运输企业逐步解体，原来行之有效的一套安全生产规章、办法和措施也就无法执行。一些运输经营者只重视生产效益，忽视生产安全，加之与市场经济相配套的安全生产法规、规章滞后，监管不到位，责任不明确，因而道路运输市场事故频发，不但造成了生命财产的巨大损失，而且也降低了运输行业的认可程度，发生事故的运输企业也遭受了重创。对于一些重特大事故，业内人士至今提起事故仍然心有余悸，战战兢兢。面对安全生产的严峻形势，道路运输行管部门在安全生产监管中到底管什么，如何定位，真正把赋予我们的安全生产管理职责落实到位，是首先必须明确的问题。 根据国家法规、规章赋予的行政管理职能，对本行政区域内安全生产工作实施综合监督管理的是安全生产监督部门，法律依据是《安全生产法》。道路交通安全管理工作的主管部门是公安交警部门，法律依据是《道路交通安全法》。相对于上述两大家，道路运输行管部门的安全管理职责是小兄弟，主要依据国家《道路运输条例》和《辽宁省道路运输管理条例》，负责相关的道路运输安全生产管理工作，概括起来就是“三关一监督”：把好运输经营者市场准入关、车辆设施设备技术状况关、从业人员从业资质关，搞好汽车客运站安全监督。运输经营者市场准人关包括场地、人员、资产、车辆、管理制度等等是否达到相应的标准，主要是落实市场准入制度。车辆设施设备技术状况关包括车辆的技术状况、附属设施(如行车记录仪或GPS、消防设备等)是否达到相应的标准，同时定期维护和综合性能检测是否达标。不同的运输门类如危险化学品运输车辆、营运客车标准不同，主要是落实车辆技术等级评定制度。从业人员从业资质关主要包括从业人员的培训或考核、职业道德和法规教育、专业技能是否达到相应的标准，主要是落实从业资格制度。以上三项是行政许可或信誉考核的主要依据，在国家《道路运输条例》、《辽宁省道路运输管理条例》及配套规章中都有明确的表述，必须不折不扣地执行。一旦违规操作，就要追究相关责任人的责任。如何追究，在《行政许可法》和《道路运输条例》及相关规章中均有规定，这里不再赘述。关于汽车客运站安全监督，主要包括以下三项工作：一是监督客运场站安装、使用“三品”检查仪，对旅客行包进行安全检查；二是监督客运企业或客运场站按有关规定对营运车辆进行安全例检；三是监督客运站不售超员票，防止超员车辆出站。禁止无营运手续车辆进站。近年来，随着国家加大安全生产和反恐怖监管力度，道路运输行业安全生产监督工作又增加了新内容：到客、货、维修、检测站及驾校等企业对“三关”的日常执行情况及道路运输安全措施进行检查，并对检查出的安全隐患及时通报相关部门和经营者，采取相应的行政措施，督促经营者整改到位，消除安全隐患。此项工作在重点时段(节假日、黄金周)和重大活动(奥运会、国庆、两会)之际尤为突出。 税费改革实施后，信誉考核和市场监管是行管工作的重点。对道路运输市场的安全生产监管必须和日常的信誉考核工作结合起来，实际上只要把平时的信誉考核工作做到位，也就涵盖了安全生产监督的主要内容。随着现代科技手段的不断提高，监督工作也由原来单一的人工管理增加了许多科技支持，使得监管工作更加实时、准确、全面，这也是未来监督工作的发展方向。 综上所述，道路运输安全生产的责任主体是运输经营者，其主要负责人对本单位的安全生产工作全面负责。各级道路运输行管部门按照《道条》赋予的职责范围，围绕“三关一监督”工作实施安全生产监督管理。 2　落实责任，各司其职，解决好“怎样管”的问题 明确了行管部门在道路运输安全生产监督管理的主要任务，解决了“管什么”的问题，下一步就要落实安全生产责任，各司其职，解决好“怎样管”的问题。在具体工作中要注意处理好以下几个方面的问题。 2．1明确管理部门、管理人员和工作职责 根据业务量的需要，在行管机构设置专职部门或兼职部门，安排专业人员专职或兼职进行行业安全生产管理，成立安全生产领导委员会或领导小组，定期召开专门会议，具体组织、协调、督促、落实安全生产监督管理工作。既要有牵头领导和部门，进行综合组织协调；又要分兵把守，管业务又兼负相应的安全管理职责，把日常具体工作落实到客、货、修、培等相关业务部门，认真分解工作职责。从目前安全生产管理任务看，客运部分占据比重较大。为避免多头交叉管理，如果不设专职安全生产管理部门，建议以客运管理部门兼负主要安全管理工作职责为佳。明确了行管部门的安全生产工作职责后，要以“三关一监督”为主要内容，督促运输经营者完善安全生产责任制度，落实工作职责，完善安全措施，并以此为依据，开展监督检查工作。 2．2把好运输经营者市场准入关 各级道路运输行管部门要严把市场准人关，把运输经营者资质条件作为经营许可和企业经营资质评定的重要内容。对申请从事道路运输经营业务的当事人，不具备安全生产条件的，一律不得审批或者核准。同时，加强日常监督考核，一旦发现经营者资质“缩水”，要立即下发整改令，督促企业限期整改。逾期不整改或者整改后仍达不到要求的，要降低其经营资质直至取消其道路运输经营许可。 2．3加强营运车辆技术管理 (1)坚持和完善道路运输车辆技术等级评定制度。在车辆进入运输市场前及对营运车辆进行定期审验时，要严格按照强制性国家标准《营运车辆综合性能要求和检验方法》的要求进行综合性能检测，确定技术等级，核定经营范围。没有达到车辆技术等级的车辆或技术性能不合格的车辆不能参与营运。 (2)强化道路运输车辆定期维护制度。认真贯彻落实车辆定期维护和二级维护竣工检验制度，强化二级维护监督管理，督促维修企业严格按照《汽车维护、检测、诊断技术规范》维护车辆，确保车辆技术状况良好。 (3)规范营运车辆综合性能检测行为，监督汽车综合性能检测站严格按照国家有关技术标准和规范进行检测，并按核定的经营性收费标准收费。对不按照规定要求进行检测的单位，要限期整改或停业整顿。 2．4加强从业人员从业资格管理 (1)督促培训单位严格按照教学计划、大纲组织培训，切实提高培训质量，坚决打击无证、超范围及违规培训等经营行为。 (2)严格执行从业人员从业资格制度。认真贯彻落实《营业性道路运输驾驶员职业培训管理规定》等有关规定，规范从业资格考试发证工作。要重点加强对大客车、汽车列车和危险货物运输车辆驾驶员从业资格的管理。凡无从业资格证的驾驶员，不得从事道路运输经营性活动。 (3)加强营运驾驶员日常监督管理，完善营运驾驶员档案管理制度，做好信誉考核工作，对发生运输责任事故的驾驶员，要视情节暂扣或取消其从业资格证件。 2．5加强汽车客运站安全监督 (1)严格执行车辆进出站的例检制度。按照《汽车客运站管理规定》的要求，督促客运站履行安全管理职责，落实安全生产制度，配备安全检查人员。 (2)监督汽车客运站做好易燃、易爆、危险化学品检查工作，按要求配备危险品检查设备。严格按照客车的载客定额发售车票和检票，禁止超员车辆出站。凡因客运站原因造成超员超载的，除按规定承担分载费用外还要追究客运站的责任。 2．6督促道路运输经营者全面落实安全责任 运输经营者是安全生产的责任主体。行管部门要督促其健全组织机构，配备安全管理人员，完善安全生产硬件，保证安全生产的必要投人，提高车辆技术状况，搞好车辆检测和技术维修，及时发现和消除事故隐患。督促企业加强对职工的安全生产教育，严格执行各项规章制度和安全操作规程。到企业检查时，要认真做好检查记录。发现事故隐患，要及时报告并提出整改意见，做好跟踪和反馈工作。 2．7特别注意加强危险货物运输安全监管 行管部门要加强对危险货物运输业户、货运场站、信息配载站的监督检查，严格贯彻落实《危险化学品安全管理条例》和《道路危险货物运输管理规定》。对达不到资质条件的业户，坚决取消其道路危险货物运输资格。对达不到危险货物运输车辆技术状况的车辆，坚决停运整改。未取得从业资格证书的人员，一律不准从事道路危险货物运输作业。 2．8加强事故报告和责任追究工作 道路运输经营者无论采取何种经营方式(包括承包、挂靠)，都必须对其经营车辆所发生的事故承担相应的法律责任。发生道路交通事故后，行管部门要督促运输经营者及时准确报告。对不报、漏报、瞒报的，可按有关规定处理。行管部门同时按照有关规定及时上报，并对事故发展过程中的重要情况及时续报。按照事故级别，同安监、交警等部门配合，共同做好事故调查和责任追究工作。要通过典型事故案例，教育道路运输经营者和从业人员从中汲取教训，提高安全生产意识。 安全管理毕业论文:合宁高速公路全椒段维修施工安全管理 摘要：随着高速公路建成投入运营，路面养护必不可少。为确保施工安全，就合宁路全椒段路面施工如何搞好养护队伍施工人员、车辆、机械设备安全管理，谈一点具体做法。 关键词：道路施工；维修养护；安全管理 1　加强道路维修安全管理的必要性 合宁高速公路是312国道主干线部分，随着国民经济的发展，10年来车流量日益增加，大件运输、超载运输车辆越来越多，加上暴雨侵蚀、路面损坏不断加剧，出现断裂、沉陷、桥头跳车等现象。为了保持道路快速、畅通、尽快、及时修复路面，仅以全椒段为例，1998年以来因路面维修施工曾不断发生安全事故。其中因施工交通标志摆放不规范发生交通事故3起；因施工人员未按规范操作被撞死的1起；施工车辆调头，造成撞车的2起。因此，切实抓好施工现场安全管理，十分重要，必须引起高度重视，并狠抓落实。 2　加强道路维修施工安全管理的措施2．1　签订合同　树立安全第一思想 每个工人都要提高对安全生产重要性的认识，牢固树立安全第一的思想；目前合宁路全椒段因路面损坏严重，维修任务大，安排路面施工队伍3个，要求在上路作业前都须经申请审批办理《施工许可证》签订，《施工合同》和《施工安全责任合同》。施工安全责任合同内容有： （1）管理处对施工单位（乙方）实行安全检查、指导，提供安全标牌和标志服等；如发现（乙方）施工作业不符合安全要求，甲方有权随时令其停工整改，并可扣除安全责任费用和保留金，直至处以一千元两千元罚款； （2）乙方上路施工必须做好各项安全工作，摆放安全标牌，穿着安全标志服，施工车辆严格按要求行驶，施工现场明显分隔； （3）乙方施工所造成的一切事故，均自行负责、处理，甲方不承担任何责任。同时还要求施工单位与每个施工队员、施工车辆驾驶员签订安全责任合同。以确保施工队伍及其每个成员牢固树立安全第一的思想。 2．2　加强队伍教育，规范施工作业 高速公路系全封闭、全立交，行驶车辆速度快，要求施工人员须具有高度安全意识，严格按规范操作，但由于大部分施工人员是农民工，施工安全意识不强。故养护和路政部门每月都召开一次施工单位负责人及施工车辆驾驶员会议，学习高速公路有关法律、法规，并把会议精神和要求及时传达到每个工人，以形成人人守规则，处处讲安全的局面；要求施工人员按规范操作，穿戴统一的反光标志服，严禁随意出入施工作业区域或穿越高速公路，坚决杜绝人为事故。 2．3　加强施工车辆管理　避免事故 高速公路施工车辆必须符合有关规定：（1）须是农用车以上、正常行驶速度不少于70km?h的自卸车，且拉运材料相对固定； （2）禁止无牌、证车辆上路，并经年检合格、车况良好、灯光齐全； （3）驾驶员责任心强，技术过硬，思想素质高。具备了这三个条件，还必须办理《养护施工车辆许可证》并领取标志牌，悬挂在车辆明显部位，以便有关管理部门随时检查。此外，施工车辆在高速公路上，必须匀速行驶，不准占道、倒车或逆行，不准强行超车、紧急停车，随意调头或横向装卸材料。总之，必须听从指挥，遵守规定，按章操作以确保安全施工，避免发生事故。而过去这方面的事例教训履见不鲜，发人深省。 2．4　规范施工现场标示牌　及时提供道路信息 为确保车辆安全顺利通过施工区域。施工现场必须按照以下养护作业的交通控制要求执行： （1）专项工程或大中修工程现场安全标志严格按警告区、上游过渡区、缓冲区、作业区，下游过渡区、终止区实施； ①警告区、上游过渡区、缓冲区总长不得少于1500m，该区间内统一设置“前方施工”标志、“禁止超车”标志、“前方车道变窄”标志、“禁止通行”标志、“导向”标志及“限制速度”标志等。标志牌按GB5768—1999标准制作。缓冲区应设置路障、隔离墩； ②作业区是施工人员作业和施工物资堆放处，施工物资必须整齐堆放，不能过高和占用过往车辆行驶车道，施工机械须按标准涂上桔黄颜色，作业区与车道间也一定要设置隔离墩；③终止区长度不应小于50m，在终止区的末端一定要设置解除标志。在路肩护栏以外设置统一颜色的安全施工棚。 （2）小修养护作业的交通控制，当需要占用车道时，应按上述规定执行；否则，应设置方形“警示牌”、“限速”标志、“禁止超车”标志 、“导向”标志和车道隔离墩等，标志摆放距离不得少于300m； （3）若需在夜间施工，应在上游过渡区内设置黄色频闪灯警视信号，作业区内设置照明灯。一般禁止夜晚，雨、雾等不良天气施工； （4）施工全部结束，先将作业区清理干净，然后逆车流方向快速拆除所有标志。 2．6　加强施工地段道路巡查　保证安全标志规范摆放路政人员加强施工地段标志牌摆放规范，管理的具体做法是： （1）加强学习、分析典型案例，增强责任心，杜绝事故发生； （2）实行四班三运转巡罗制度，尤其是夜间巡查，及时纠正违规行为，减少事故隐患； （3）建立责任制，严格标志管理，由专人分工负责，加强路政人员的工作责任心和事业心； （4）制定执行《施工路段违章行为通知书》，对标志违规摆放不符合要求的，由养护部门及时检查，限期整治。 2．5　实行奖惩制度 对施工单位安全措施做得好的给予表彰，做得差的给予处罚。由此造成交通事故的，一律由施工单位承担责任，并视情节管理处扣罚其全年完成施工量的1．5％安全费，责令停工整顿；若事故严重，则立即取消其施工资格。 3　结语 3．1　合宁高速公路 全椒段目前水泥混凝土路面全长60km，因路面损坏严重，维修任务大，安排了3个施工队伍，施工战线拉得较长，不利行车安全，也影响了高速公路的声誉。为保证安全施工，应逐步增加机械化程度，减少手工操作，加快修复速度，缩短维修路面施工长度和工期，以利于道路快速畅通； 3．2　施工地段至少安排1名安全员，随时用红、绿旗信号指挥疏导车辆，警示有关机具和作业人员注意安全，使行驶车辆安全顺利通过； 3．3　有关养护、路政、交警等管理部门应加强联系，齐抓共管，以共同营造一个良好的道路施工地段的工作秩序和确保安全行车的通行环境。 安全管理毕业论文:浅谈安全管理与安全评价 [论文关键词]安全管理 安全评价 [论文摘要]本文主要论述了安全管理与安全评价的关系，指出安全评价在提高安全管理水平、提高安全管理效率、实现安全管理的系统化和科学化方面的重要作用。 前言 安全，顾名思义“无危则安，无缺则全”，安全有狭义与广义之分。广义安全是指全民、全社会的安全，狭义安全是指某一领域或系统的安全。现代安全的核心是系统安全工程，现代安全管理就是围绕危害辨识、风险评价与风险控制这三个基本环节开展风险防范工作，其体现在熟练地应用现代科学知识和工程技术研究、分析、评价、控制以及消除或削减生产领域的各种危险，有效地防止灾害事故，避免损失。这已经完全不同于以事故为中心，头痛医头、脚痛医脚、就事论事的事后型安全管理。 安全评价是依照国家安全生产的有关法律法规，通过对设备、设施或系统在生产过程中的安全性是否复合有关技术标准、规范相关规定的评价，对照技术标准、规范确定系统存在的危险源及其分布部位、数目，预测系统发生事故的概率和严重程度，进而提出应采取的安全对策措施等。决策者可以根据评价结果选择系统安全最优方案进行管理决策，实现安全管理的系统化和科学化。 安全评价是以实现工程、系统安全为目的，应用安全系统工程的原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行识别与分析，判断工程、系统发生事故和急性职业危害的可能性及其严重程度，提出安全对策建议，从而为工程、系统制定安全防范措施和管理决策提供科学依据。近年来，随着安全评价工作向纵、深方向的开展，其作为安全管理的必要组成部分，正逐渐被社会广泛认可，对于安全生产所起的技术保障作用越来越显现出来，对安全管理模式的完善，更起着积极的促进作用，主要体现在以下几个方面： 一、开展安全评价工作，有助于提高生产经营单位的安全管理水平 传统安全管理方法的特点是凭经验进行管理，多为事故发生后再进行处理。通过安全评价，可以预先识别系统的危险性，分析生产经营单位的安全状况，全面的评价系统及各部分的危险程度和安全管理状况，促使生产经营单位达到规定的安全要求。 安全评价可以使生产经营单位所有部门都能按照要求认真评价本系统的安全状况，将安全管理范围扩大到生产经营单位各部门、各环节，使生产经营单位的安全管理实现全员、全方位、全过程、全天候的系统化管理。 安全评价可以使生产经营单位安全管理变经验管理为目标管理。安全评价一方面可以使各部门、全体职工明确各自的安全目标，在明确的目标下，统一步调、分头进行，从而使安全管理工作做到科学化、统一化、标准化。另一方面，可以使各层次领导及技术人员补充现代安全管理的知识，了解系统安全工程的精髓所在，从被动与事后型的“亡羊补牢”模式向以风险防范为重点的系统化安全管理模式迈进。 二、开展安全评价工作有助于提高生产经营单位的安全生产管理效率和经济效益 开展安全评价与预评价有助于提高生产经营单位的安全生产管理效率和经济效益，即确保建设项目建成后实现安全生产，使因事故及危害引起的损失最少，优选有关的措施和方案，提高建设基础上的安全卫生水平，获得最优的安全投资效益。从设计上实现建设项目的本质安全化。拟建建设项目的安全生产水平，首先取决于安全设计。预评价作为安全设计的主要依据，它将找出生产过程中固有的或潜在的危险、有害因素及其产生危险、危害的主要条件后果，并提出消除危险、有害因素及其主要条件的最佳技术、措施和方案，为建设单位安全生产管理的系统化、标准化和科学化提供依据和条件。为安全生产综合管理部门实施监察、管理提供依据。预评价改变了“先建设、后治理”的被动局面，使建设项目的“三同时”的管理、监察工作沿着规范化、科学化方向深入地开展。 三、开展安全评价工作为实现安全管理的系统化和科学化创造条件 当代人对安全生产问题的新认识、新观念表现在对安全本质的再认识和剖析上，把安全生产基于危险分析和预测评价的基础上。表现在对事故的本质揭示和规律认识的基础上，安全生产建立在预防和控制基础上。在新世纪人们逐渐修正和广泛应用事故致因理论、事故频发倾向理论、Heinrich因果连锁理论、管理失误理论、能量意外释放理论、危险源理论、事故原点理论等理论来指导安全生产。现代安全管理具有变纵向单因素管理为横向综合管理，变事故处理为事件分析与隐患管理，变静态管理为动态管理，变只顾经济效益的商业管理为效益、环境、安全与健康的综合经营管理，变被动、辅助、滞后的管理程式为主动、本质、超前的管理程式，变外迫型目标为内激型目标等特点。由此可见安全管理对象，内容和方法已发生重大变化，整个组织的安全管理理念也要因此作出相应转变。此时，积极开展安全评价工作就尤显其必要性。 近年来，安全评价工作在我国健康快速的发展，它作为现代安全管理模式，体现了安全生产以人为本和预防为主的理念，是保证生产经营单位保证安全生产的重要技术手段。实践证明，推行安全评价是贯彻落实“安全第一、预防为主”安全生产管理方针，坚持科学发展观，实现科技兴安战略的有效途径之一。 安全管理毕业论文:探讨校园网络Internet网络通讯安全管理 论文关键词：网络通讯　安全问题　局域网　校园网络 论文摘要：随着网络技术发展和人类对网络依赖性增强，网络安全问题日益突出。特别是校园网络的通讯安全已经威胁到了广大师生的正常工作和学习，校园网络安全已经成为当前各校园网络建设中迫在眉睫的问题。 1 引言 目前，网络应用的焦点问题是网络通讯安全问题。其主要表现在信息泄露、信息篡改、非法使用网络资源、非法信息渗透、假冒等方面。在Intemet上网络系统既要开放，又要安全，以至于从技术方面讲安全问题是整个互联网技术里较为困难的问题。从lnternet的角度看，对网络的威胁主要来自于网络硬件和软件两方面的不安全因素。一方面，电磁泄露、搭线窃听、非法人侵、线路干扰、意外原因、病毒感染、信息截获等。另一方面，操作系统本身的问题，各种应用服务存在安全问题。特别是近年来学校网络安全问题日益严重，已经严重威胁到广大师生的使用安全，因此，我们要加强校园网络的安全管理。 2 校园网网络结构简介 校园网总体上分为校园内网和校园外网。校园内网主要包括教学局域网、图书馆局域网、办公自动化局域网等 校园外网主要指学校提供对外服务的服务器群、与CERNET的接入以及远程移动办公用户的接入等。校园外网的服务器群构成了校园网的服务系统．一般包括DNS、WEB、FFP、PROXY以及MAIL服务等。外部网实现了校园网与CERNET及INTERNET的基础接入，使学校教职工和学生能使 用电子邮件和浏览器等应用方式．在教学、科研和管理工作中利用国内和国际网进行信息交流和共享。 3 校园内网络通讯安全的主要威胁 校园网常见的风险威胁主要是校园网内外的各种病毒的威胁，外部用户可能通过邮件以及文件传输等将病毒带入校园内网。内部教职工以及学生可能由于使用盗版介质将病毒带入校园内网；外来的系统对网络及服务器发起DOS／DDOS攻击，入侵等恶意破坏行为，有些计算机已经被攻破，用作黑客攻击的工具；拒绝服务攻击目前越来越普遍，不少开始针对重点高校的网站和服务器；校园网内管理人员以及全体师生的安全意识不强、管理制度不健全，带来校园网的威胁。 这些威胁主要表现在： 3.1黑客 黑客是网络上的一个复杂群体，他们以发现和攻击网络操作系统的漏洞和缺陷作为乐趣，利用网络通讯安全的脆弱性进行非法活动，如修改网页，非法进入主机破坏程序，窃取网上信息，进行电子邮件骚扰，阻塞网络和窃取网络用户口令等。 3.2计算机病毒 计算机病毒已成为很多黑客入侵的先导，是目前威胁网络通讯安全的重大祸首．它的侵入在严重的情况下会使网络系统瘫痪，重要数据无法访问甚至丢失。 3.3拒绝服务 拒绝服务是指导致系统难以或不可能继续执行任务的所有问题，它具有很强的破坏性，“电子邮件炸弹”、“垃圾邮件”等，就是一些典型的例子．用户受到它的攻击时，在很短的时间内收到大量的电子邮件，从而使用户系统丧失功能，无法进行正常工作。 通过以上校园网的三种威胁，我们可以更深入的分析其原因，主要有以下几点： (1)校园网内的用户数量较大，局域网络数目较多。校园网的速度快和规模大。少则数千人、多则数万人。正是由于高带宽和大用户量的特点，网络安全问题一般蔓延快、对网络的影响比较严重； (2)校园网中的计算机系统管理比较复杂。校园网中的计算机系统的购置和管理情况非常复杂，比如学生宿舍中的电脑一般是学生自己花钱购买、自己维护的。有的则是统一采购、有技术人员负责维护的，有的则是教师自主购买、没有专人维护的。这种情况下要求所有的端系统实施统一的安全政策(比如安装防病毒软件、设置可靠的口令)是非常困难的。由于没有统一的资产管理和设备管理。出现安全问题后通常无法分清责任。更有些计算机甚至服务器系统建设完毕之后无人管理，甚至被攻击者攻破作为攻击的跳板、变成攻击试验床也无人觉察； (3)活跃的用户群体。学校的学生通常是最活跃的网络用户。 对网络新技术充满好奇，勇于尝试。如果没有意识到后果的严重性．有些学生会尝试使用网上学到的、甚至自己研究的各种攻击技术．可能对网络造成一定的影响和破坏： 由于以上各种原因导致校园网既是大量攻击的发源地，也是广大攻击者最容易攻破的目标。 4 网络通讯安全的管理策略 4.1通过技术手段实现网络安全 运用学校计算机网络在技术上实现网络系统的安全管理，确保网络系统的安全、可靠地运行，如实行个人网访问控制、网络权限控制、网络监测和锁定控制、服务器的安全控制、防火墙和杀毒软件结合进行安全控制等技术控制非法用户对目录、文件和其他网络资源的访问。校园网计算机网络系统管理员对网络系统进行网络监控，网络服务器应记录用户对网络资源的访问。对非法的网络访问，服务器应以文字、图形或声音等形式报警来提醒网络管理员。如有非法黑客企图攻击、破坏网络系统，网络服务器应实施锁定控制，自动记录企图攻击网络系统的次数，达到所设定的数值，该账户将被自动锁定，确保网络安全。 同时校园计算机中心应加强内部管理，建立事件的审计和跟踪体系，提高整体信息安全意识。应由专人负责管理服务器或网络设备，其他工作人员未经允许不得随意更改配置；对服务器或网络设备的操作应建立详细的日志，减少内部工作人员的误操作而弓l起的故障。对于学生，应加强网络方面法律、法规的教育，提高学生的法律意识，防止出现破坏网络安全的违法行为。 4.2建立一整套安全防护体系 4.2.1防火墙 防火墙是设置在不同网络之间的一系列软硬件的组合，它在校园网与Intemet网络之间执行访问控制策略，决定哪些内部站点允许外界访问和允许访问外界。从而保护内部网免受外部非法用户的入侵。同时防火墙是预防黑客攻击，病毒入侵的重要屏障。防火墙的建立提供了对网络流量的可控过滤，以限制访问特定的因特网端口号，而其余则被堵塞，这一点要求它必须是唯一的人口点。用来阻止未经认证的外部登录。这就是防火墙与路由器是一个整体的原因。 4.2.2端口控制机制 计算机服务器使用自动回呼设备、调制解调器对端口加以保护。并以加密的形式来识别节点的身份。外部用户对校园网进行访问时。端口对其进行身份探查，当确定其身份和法后才允许访问校园网。 4.2.3加密技术 在外部网络的数据传输过程中，采用密码技术对信息加密是最常用的安全保护手段。目前广泛使用的有对称算法和非对称算法两类加密算法，两种方法结合使用。加上数字签名、数字时间戳、数字水印及数字证书等技术，可以使通信安全得到保证。 4.2.4封锁系统安全漏洞 在发现新病毒或因系统安全漏洞威胁网络安全时。应当及时提供各种补丁程序以便下载．许多操作系统和应用软件也在不断更新版本以修正错误或完善功能．对于校园网管理过程中，要及时下载和安装各种补丁、升级程序，封锁系统安全漏洞。这样对保护网络和信息系统的安全会起到很大作用，可以有效的防止一些“黑客”因为操作系统和各种应用软件的设计漏洞对校园网资源进行非法访问和有关操作。 4.3建立用户管理制度 在保证学校教职工和广大学生用户合法权力的同时，限制非法用户入侵，保证数据的安全，特别应制定和做好身份验证和访问授权限制。为了识别并证实用户，系统可给合法用户提供唯一的用户标识符，提供一种验证手段，来验证登录的用户是不是真正的拥有该用户标识符的合法用户。也可通过口令、卡片密钥、签名或指纹来实现，通过身份验证确保用户机与服务器的相互身份。 总之，校园网络安全是一个涉及多方面的系统工程，必须全面协调地运用各种防范技术手段，加强对人与物的管理，才能达到预期的目的，为学校建设多作贡献。建立一个安全、稳定、高效的校园系统，是各大校园竞相努力的目标。 安全管理毕业论文:关于军队物资采购信息安全管理浅析 论文摘要：军队物资采购实际情况，具体分析了果办信息安全存在的风险，闸释了军队物资采购信息安全的概念和基本内容，并就信息安全管理提出了网点策略，最后介绍了信息安全系统的基本组成部分。 随着军队物资采购机构信息化建设的不断推进，信息系统已经成为当前采办系统的核心组成部分。信息安全风险直接影响到军队物资采购系统为军队用户提供服务和对各类供应商等采购实体进行管理的能力。在关键时刻，个别重大的信息系统发生故障或瘫痪，往往会给整个军队后勤保障带来不可挽回的损失和影响，从而给整个军队建设和国防事业带来损失。 当前，军队物资采购系统根据总后关于信息化建设的精神，建立了依托干军队内部的指挥自动化网、军队综合信息网等内部指挥控制网络、办公网络、业务管理网络等信息服务和指挥网络，为军队采购管理单位、采购业务单位、科研和教学单位、军内终端客户提供广泛的信息服务。 实施信息安全管理，不仅能够有效地提高信息系统的安全性、完整性、可用性以及对相关应急采购任务的快速反应能力，同时也是保障军队物资采购系统科学发展，为军队提供最优保障力的重要手段。 一、军队物资采购信息安全风险 在军队物资采购活动中，存在各种各样的风险，都对采办的结果产生不同程度的影响。根据风险产生对象的不同，将风险分为人为风险、系统风险、数据风险等三个方面。 (一)人为风险。 人是信息安全最主要的风险因素，不适当的信息系统授权，会导致未经授权的人获取不适当的信息。采购人员的操作失误或疏忽会导致信息系统的错误动作或产生垃圾信息；违规篡改数据、修改系统时间、修改系统配置、违规导入或删除信息系统的数据，可能导致各种重大采购事故的发生。有令不行、有禁不止等人为因素形成的风险，是军队物资采购信息安全的最大风险。 (二)系统风险。 系统风险包括系统开发风险和系统运行风险。在采购项目开发过程中没有考虑到必要的信息系统安全设计，或安全设计存在缺陷，都会导致采办信息系统安全免疫能力不足。没有完善、严格的生产系统运行管理体制，会导致机房管理、口令管理、授权管理、用户管理、服务器管理、网络管理、备份管理、病毒管理等方面出现问题，轻则产生垃圾信息，重则发生系统中断、信息被非法获取。 当前的采购信息系统已是一个庞大的网络化系统，在网络内存在众多的中小型机、服务器、前置机、路由器、终端设备，也包括数据库、操作系统、中间件、应用系统等软件系统。网络系统中的任何一个环节都有可能出现故障，一旦出现故障便有可能造成系统中断，影响业务正常运作。同时，由于自然灾害、战争等突发事件造成的系统崩溃、数据载体不可修复性损失等等，都能够给采购信息系统带来很大的影响。 (三)数据风险。 数据是信息的载体，也是军队物资采购系统最重要的资产。对数据的存储、处理、获取、和共享均需要有一套完整的流程和审批制度，没有健全的数据管理制度，便存在导致数据信息泄露的风险。 二、军队物资采购信息安全的内容 通过对信息安全定义的查询，可以看到其是根据不同的环境情况各自不同的。在相对受到专业影响较小的国际标准ISOl7799信息安全标准中，信息安全是指：使信息避免一系列威胁，保障商务的连续性，尽量减少业务损失，从而最大限度地获取投资和商务的回报。 对于军队物资采购系统，信息安全管理则应该坚持系统和全局的观念，基于平战结合、立足应急保障的思想，指导组织建立安全管理体系。通过系统、全面、科学的安全风险评估，体现“积极预防、综合防范”的方针，强调遵守国家有关信息安全的法律法规及其他合同方要求，透过全过程和动态控制，本着控制费用与风险平衡的原则，合理选择安全控制方式，保护组织所拥有的关键信息资产，使信息风险的发生概率降低到可接受的水平，确保信息的保密性、完整性和可用性，保持组织业务运作的持续性。 (一)保密性。 信息安全的保密性，在确保遵守军队保密守则规定的前提下，确保涉密信息仅可让授权获取的相关人员访问。结合当前的状况，军队物资采购系统的信息安全保密应当做熟严格分岗授权制衡机制，杜绝不相容岗位兼岗现象;严格用户管理和授权管理，防止非法用户，用户冗余和用户授权不当;加强密码管理，防止不设口令或者口令过于简熟加强病毒防范管理，防范病毒损氰控制访问信息，组织非法访问信息系统确保对外网络服务得到保护，阴止非法访问网络;检测非法行为，防范道德风险;保证在使用移动电脑和远程网络设备时的信息安全，防止非法攻击。 (二)完备性。 信息安全的完备性，是指信息准确和具备完善的处理方法。具体要求是:严格采购业务流程管理，确保采购业务流程与采购信息系统操作流程完备一熟严格控制生产系统数据修改，防止数据丢失。防止不正确修改，减少误操作;严格数据管理，确保数据得到完整积累与保全，使系统数据能够真实、完整地反映采购业务信息;严格按照军队关于物资采购规定和要求操作，减少或杜绝非标业务。避免任何违反法令、法规、合同约定及易导致业务信息与数据信息不一致、不完整的行为。 (三)可用性。 信息安全的可用性，要求确保被授权人可以获取所需信息。具体要求是:加强生产系统运行管理，确保生产系统安全、稳定、可靠运行;加强生产机房建设与管理，保障机房工作环境所必需的湿度、温度、电源、防火、防水、防静电、防雷、限制进人等要求，减少安全隐患;加强生产系统日常检查管理，及早发现故障苗头;加强系统备份，防止数据损失;严格生产系统时间管理，禁止随意修改生产系统时间;保障系统持续运标实施灾难备份，防止关键业务处理在灾难发生时受到影响。 三、军队物资采购信息安全管理 (一)信息安全机构。 军队物资采购系统应分出专人专职来负责信息安全管理工作，并协同上级业务管理单位制定信息安全管理制度和工作程序，设定安全等级，评估安全风险程度，落实防范措施方案，提出内控体系整改方案与措施，监督和评估信息安全管理成效。在与上级总部和军区、军兵种物油部管理机构之间还要有一个快速响应的信息安全事故收集、汇总、处理及反馈体系。 (二)信息安全管理制度与策略。 信息安全管理制度应针对军队物资采购系统现状与发展方向来制定，要充分考虑可操作性。现阶段可根据“积极防御、综合防范”的方针，制定内部网、OA网、外部网的管理办法，明确用户的访问权限。制定生产系统运行管理办法。严格实行分岗制衡、分级授权，严格执行生产系统时间管理、备份管理、数据管理和口令管理。 (三)信息安全分级管理。 信息安全分级管理，是将信息资源根据重要性进行分级，对不同级别的信息资产采用不同级别信息安全保护措施，国家已将信息安全等级保护监督划分为五个级别，分别为自主性保护、指导性保护、专控性保护。 军队物资采购系统可以结合实际情况，将信息资产分为“三级”或“五级”保护，目的在于突出重点，抓住关键，兼顾一般，合理保护。分级管理的方法是分析危险源或危险点，评估其重要性，再分设等级，从而采取不同的保护措施。比如，对于采购机构业务机房，可采取门禁与限制进入等方式进行保护;针对采购中相关数据的提供，可设计一定的审判流程，根据数据的重要程度，分为公开信息、优先共享信息、内部一般信息、内部控制信息、内部关键信息和内部核心信息，实施严格的授权控制;对于信息安全事故，可分为重大事故、一般事故、轻微事故等，采取不同的处置方案。 (四)信息安全集中监控与处置。 设立集中运行的信息安全监控处置中心，及时监控、发现安全事故，做到响应快速、处置果断，并实施应急恢复。结合军队物资采购系统当前实际情况，可对网络、服务器等运行设备进行集中监控，开展服务器容量管理、网络流量监控;对应用系统采取防范与监控相结合的方式，对信息系统的数据设置校验码，防止非法修改;在开发应用系统的同时，还应开发相应的审计检查监控程序，由各单位分别运行和维护，由上级采购管理机构定期查验和监督，及时发现数据信息存在的风险。 四、信息安全管理系统 实现信息安全管理的集中运行，需借助信息安全管理系统。各军队采购机构和部门可以按照上级下达的统一标准，构建基于同一操作平台的信息安全管理系统，帮助安全管理中心实现系统的监控、分析、预警等功能，实现信息安全事故处理的收集、存储、分析等功能，及时对信息风险作出反馈。 (一)监控功能。 为采办机构和部门的相关信息处理和传输设备配置专人管理，并设置机房日志管理、服务器性能日志管理、服务器容量日志管理、数据修改日志管理、流量监控日志等功能，酌情设置数据检测结果日志管理功能。通过对存储、传输和删改的操作进行管理，达到监督控制的目的。 (二)处理功能． 根据采办单位所在环境和情况，自主设置安全事故报告、响应、处置等采办信息管理功能，对于高级别信息，也可以采用每天零报告措施。通过信息处理的简化、优化和快速反应，提高信息安全保障能力，从而保证军队采购的正常进行。 (三)安全等级管理功能。 针对采办单位自身特点，设置信息资产、危险源、危险点定义与分级功能，对于不同级别的信息安全危机设定不同的保护等级，并采取不同的保护措施、监控措施、事故响应与处置措施，保证系统的稳定性和完好性。 (四)安全预警改进功能。 根据日常监控的结果和事故处理经验，设置灵活细分的预警指标，由系统自动分析提出预警，从而建立信息安全监控、分析、预警、处置、改进等不断循环优化的信息安全管理体系。 安全管理毕业论文:析加强安全管理 创建和谐校园 论文摘要：建设和谐校园是高校安全保卫工作的重要任务，文章阐述了在学生思想教育、法制教育、安全保卫队伍建设、综合治理等方面建立长效机制，及时妥善处理安全保卫工作中面临的新情况、新问题，以保持校园安全稳定。 论文关键词：安全稳定；和谐校园；队伍建设 坚持以人为本，切实加强学校的安全稳定工作，努力探索创建平安和谐校园，在学生思想教育、法制教育、安全保卫队伍建设、综合治理等方面建立长效机制，及时妥善处理安全保卫工作中面临的新情况、新问题，保持校园的安全稳定，校园里必将呈现出欣欣向荣，平安和谐的新局面。 一、抓好学生思想教育工作 1.开展形势与政策教育，筑牢思想防线 加强学生思想教育，坚持正确舆论导向，弘扬主旋律，不断增强建设有中国特色社会主义的信心和决心。一是加强对学生爱国主义教育、思想道德教育和行为教育，借助“形势与政策”教育和“两课”教育课堂、专题讲座帮助学生充分了解国情，通过辩论赛、知识问答或竞赛等形式培养学生的爱国热情；二是组织新生进行军事训练，增强学生的国防观念和国家安全意识；三是充分发挥基层党组织的作用，抓好学生的入党工作，充分调动学生党员以及入党积极分子的先锋模范作用；四是在学生中间建立一个互动平台，及时掌握学生的思想动态，在思想上进行正面引导，占领思想阵地的制高点，同时帮助学生学会分析社会上一些不正确的思想等等，让他们学会有选择的摒弃和吸收。通过各种形式和不同渠道引导学生以国为荣，以校为荣，以班集体为荣，促使学生自觉抵制不良思想的侵蚀，筑牢思想防线。 2.开展民主法制教育，增强学生法制观念 当前我国已进入建设社会主义法治国家的新时期，增强法制观念，依法办事已成为每个公民必须具备的基本素质要求。要通过抓法制教育课程质量，为广大青年学生创造学习法制法规的良好氛围，同时制定完善的符合本校实际的管理制度，并严格按规章办事、严格按制度执行，培养学生在自觉或不自觉中形成遵纪守法的良好习惯。 3.抓好安全教育，增强学生防范能力 抓好学生安全教育，营造良好的学习、工作环境，对稳定学生的思想有很大的帮助作用，学校要始终将安全教育作为一项经常性工作，列入学校工作的重要议事日程。在组织上，形成党政齐抓共管，各级各部门负责的格局；在思想上，注重增强学生安全意识，提高安全防范和自救互救能力；在内容上，着重开展人身安全、交通安全、防火、防盗、饮食卫生、常见传染病防治、防范地震、雷击自然灾害等安全知识教育，确保校园安全稳定。 4.开展心理健康教育，提高学生心理素质 大学生在生理上虽然基本成熟，但现在的学生几乎都是独生子女，他们一直成长在“阳光下”、生活在学校中，没有接触到社会，心理上处于未成熟阶段，而他们自认为是成熟的，所以这个阶段是“心理危险期”，主要表现在人际交往上，尤其在男女同学的交往上更加难以把握尺度，容易造成一些威胁安全稳定的隐患。处理这些问题的主要方式就是将心理素质教育渗透到教学中，要充分利用校内外的宣传媒介如校园广播、学报、校刊校报、网站等，广泛宣传和开展心理素质教育活动，介绍各种心理调适方法，唤起大学生提高心理健康水平的自觉要求，引导其主动开展自主性的心理素质教育。 二、抓好关键时段学校的安全稳定工作 某些关键时段或关键事件发生期间，是高校安全稳定事件的高发时期。因此，做好关键时段的安全维稳工作，是维护高校校园安全稳定的重要环节之一。 1.国内外敏感事件发生时期 国内外敏感事件发生期间，对政治敏感度高而理论辨识力有限的大学生来说，无疑会产生思想上的迷失与彷徨，导致其思想出现波动。做好该时段的稳定工作是高校维护校园稳定、并藉此引导学生树立正确的价值观、法制感的重要前提。因此在这个关键阶段，高校领导和学生管理部门、安全保卫部门要有研判的超前意识，对学生加强政治引导，增强其政治思想敏锐性，使其明辨是非，坚决抵制歪风邪气；积极组织班级对于社会热点问题的讨论会，使广大学生树立正确的人生观、价值观；充分发挥学生党员和学生团学干部、学生校园110、部门安全员在学校安全管理中的信息员作用，深入学生中间及时发现问题、反馈信息、解决问题。 2.各种因素影响到正常的学习和生活时期 因各种原因造成学校出现断电、停水、道路封闭、食堂饭菜价格上涨等影响到学生正常的学习和生活。因此，在这期间学校应重点关注，积极采取应对措施，做好学生相应的思想引导工作，妥善处理情绪较为激动的学生的安抚工作。 3.毕业生离校期间 对毕业生来讲，就业过程中出现的学籍、学历以及毕业生离校等相关问题和后勤服务、收费、学校及周边治安等涉及切身利益的问题，都会直接影响到学校的安全稳定。学生就业负责部门在加强毕业生就业指导和服务工作的同时，认真汇总、梳理和分析排查问题和矛盾，弄清性质原因，找准症结所在，切实把工作任务分解到具体部门、责任人。各相关部门切实加强毕业生思想政治教育工作，尤其做好文明离校教育工作，做到爱校、荣校、文明离校。 4.寒暑假和节假日期间 寒暑假和节假日期间容易出现学生管理工作思想上麻痹松懈，由于部分学生外出勤工俭学、参加社会实践活动、实习等各种原因而留宿在学校，给学校的安全管理带来一定的困难，容易引发各种安全隐患，如：学生宿舍的用电安全、消防安全、财产安全，外来人员出入学生宿舍的登记管理、学生外出的人身安全以及各种招聘陷阱等等。所以应加强学生宿舍安全巡查力度，加强外来人员管理，杜绝危险事故的发生，维护好学生正当的权益。 三、重点关注几种特殊学生 1.及时疏导心理问题学生 心理情绪不稳定的学生是学生安全事故的高发群体，因其心智不成熟或是认识思维的严重局限性，导致其成为安全维稳工作重中之重。学校应建立心理咨询室，配备专兼职教师，开展学生心理咨询与健康教育，建立学生心理健康档案，并不断完善心理健康咨询、治疗体系，尽早发现、介入并化解心理情绪不稳定学生可能出现的危机事件，把思想政治教育与心理健康教育结合起来，为进一步做好学生的思想政治教育和素质教育提供新的方法和途径。 2.真心关爱经济困难学生 许多来自农村或者下岗家庭的学生，在支付学费以及生活费用上有困难，经济上和精神上都存在着巨大的压力，由于学生家庭收入有一定的差异，导致许多学生在生活方式上、生活习惯上以及消费水平上存在着一定的差异，这种差异一旦处理不好，小到一个宿舍、班级，大到一个学校都有可能会受到影响。学校应通过给这些学生减免学费、提供勤工俭学岗位、发放助学金、困难补助，积极开展各种形式的送温暖、献爱心关爱活动，让他们感受到大学这个大家庭的温暖，从而顺利完成学业。 3.正确引导违纪受处分学生 学生在校期间违反了学校相关管理条例，导致被处以警告、记过、留校察看等处分，这些学生容易思想消极、情绪低落，从而导致危机事故产生，因此要引导受违纪处分学生打消消极的想法，朝正确的方向努力。 4.积极跟进学习落后学生 学习后进生有着复杂的心理情结，许多后进生因成绩不理想导致留级，这些学生即使已经被编入新的年级和班级，但仍旧和原来的班级一起生活，甚至有少部分学生对新的班级产生了排斥的心理，导致无法融入新的班集体，将增加危及学校安全稳定事件发生的几率，所以学校对后进生认真进行跟踪管理，由新、旧辅导员共同管理，帮助留级学生顺利度过“适应期”。 5.加强学生社团监管 学生社团是由学生依照学校相关规定，自发成立的学生团体组织，福建电力职业技术学院主要在团委指导下开展活动。但还存在如监督力度不足导致的一些社团活动自由开展等，因缺乏专业教师指导，轮滑协会、登山协会、游泳协会等户外运动具有一定危险性，学生又缺乏相关组织经验，容易出现安全事故。学校严格执行社团管理办法，按规定审评社团活动，加强活动进行期间的监管力度，同时教育学生增强自我保护意识。 四、落实好五个关键区域的安全防范工作 1.学生宿舍 学生宿舍是学生学习、生活和人际交往的主要场所，学生除课堂学习之外，很多活动都集中在宿舍，同时宿舍进出人员多、频率高且难以辨别，加大了宿舍的管理难度，监管力度的缺失或不到位必然会导致危机事件的高发。学校制定相关的管理制度，规范学生在宿舍区域的行为准则，倡导文明交往，杜绝各种违法行为，形成良好的学生宿舍文化，规范学生宿舍管理人员工作规程，树立服务学生理念，营造安全、舒适的学习环境和生活环境。 2.校内大型活动场所 校内大型活动场所是学生广泛开展社会实践认知活动、文体娱乐活动的校园场所，做好这些场所的安全事故防范工作，有利于学生正常开展各类学习活动和文体活动，有利于学校安全稳定大环境的建设。采取的具体措施是有较大规模的学生活动，保卫部门都要做好活动场所的安全防范工作，特别是火灾防范、交通安全等涉及人员安全的，要做到有突发事件发生时能及时疏散学生；建立值班人员定时不定时巡查活动场所制度，做到及时了解、快速反应、及时解决。 3.学校食堂 学校食堂是学生集中进餐的必然场所，也是容易引发危及学生安全事故的场所之一。学校后勤部门应加强对食堂采购的监督力度，督促食堂承包商加强内部管理，规范工作人员操作规程，严把质量关，定期召开学生膳委会，听取学生善意的意见并做出相关整改措施。 4.网络空间 许多大学生出于网络的虚拟性和隐秘性，往往不论对错不顾后果，随心而发在互联网上提出自己的观点和评论，从而将现实中的个人不满通过互联网变成了多数人的现实问题，引发危及校园稳定事件。因此要把握好校园网这一重要的宣传阵地，在倡导大学生讲究网络法规道德的同时将校园网作为引导大学生正确价值观的场所，唱响网上思想文化的主旋律，努力宣传科学真理、传播先进文化、倡导科学精神、塑造美好心灵、弘扬社会正气，掌握网上舆论主导权，加大正面宣传力度，形成积极向上的主流舆论。 5.校园周边环境 校园周边区域围绕学校而开设的饮食流动推点、饭馆、旅店、非法营运车辆、网吧等营业场所较多，而且经营方式往往具有一定的诱惑性，鱼龙混杂，社会闲散人员较多，在一定程度上存在较大安全隐患。由于学校保卫部门无管辖权，给校园安全管理带来了一定的困难。因此，保卫部门要寻求当地公安、卫生、交通、文化等综治部门的大力支持，积极排查校园周边环境，对影响学校正常教学、生活秩序的经营性娱乐活动场所给予制约、取缔，同时健全完善学校与派出所、城建等部门的联动机制，积极配合地方政府对校园周边环境进行整治，及时化解各类矛盾冲突和可能引发影响学校安全稳定的问题。 五、强化安全保卫队伍建设 1.加强保卫机构专兼职队伍建设 保卫队伍是建设“平安校园”的骨干力量，认真抓好学校专兼职保卫队伍建设，提高保卫人员的整体素质，增强其积极性、责任感、法制观念和服务意识，努力提高保卫人员的业务素质、工作水平和战斗力，加大人防、技防和资金投入，建立安全防控体系是维护校园安全稳定、处理校园突发事件的致胜法宝。 2.加强辅导员队伍建设 切实加强专兼职辅导员队伍建设，辅导员要经常主动深入到学生宿舍中了解学生思想动态，及时迅速解决学生群体中出现的各种问题和安全隐患。 3.加强学生干部队伍建设 学生干部队伍在学生思想政治教育中是一个有益的补充，是一支不可忽视的力量，他们既是教育的对象，又是学校实施教育的得力助手，他们起到桥梁、助手和骨干作用，也能起到自我教育、自我管理的作用，是一支从事德育工作的特殊队伍。 4.加强安全信息员队伍建设 在各班级安排一名学生作为安全信息员，并建立联系制度，加强信息员队伍建设，能对各种不安全因素做到“早发现、早报告、早控制、早化解”，提高预警处置能力；处理问题能做到抓早、抓小、抓苗头，把矛盾纠纷化解在基层内部和萌芽状态，防止矛盾激化。 六、健全完善安全管理机制 1.建立学校与学生之间的沟通渠道 保持学生意见述求、合法投诉的渠道畅通，让其拥有相关的重大决策的知情权和参与权，建立长效性应急沟通渠道，如网站留言回复、学生热线电话、校长信箱等，在事件处理过程中及时进行舆论情况调查和及时进行回复，对群体性事件的防范和处理起到预警、决策建议和疏导的作用。 2.建立长效应急机制 一是建立一支反应迅速、工作沉稳的学校维稳领导队伍；二是吸取成功干预危机事件的经验，建立符合本校实际的应急工作预案；三是建立立体化、网络化的信息采集、分析与反馈机制，做到及早预警，及早防范；四是组建有关工作机构和专门队伍，把工作重心放到事前预防和事中控制上来，避免各类事件的发生，营造平安和谐的校园环境，确保学校各项工作有序开展。 安全管理毕业论文:浅谈规范校园安全管理工作 维护高校校园安全稳定 论文关键词：高校校园 规范管理 安全稳定 论文摘要：高校稳定既是高校自身改革和发展的前提，也是保障社会稳定的重要组成部分。为了规范校园安全管理工作,维护高校校园安全稳定。本文从三方面入手就如何规范校园安全管理进行说明，即：建立健全工作机构，明确工作职责；建立健全规章制度，加强规范化管理；针对有关活动和事件，开展安全稳定教育。 安全稳定是一个国家、一个民族快速发展的基本保障。高校稳定既是高校自身改革和发展的前提，也是保障社会稳定的重要组成部分。因此，做好高校安全稳定工作具有重要的现实意义。本学期开学以来，药学系的安全稳定工作在学校党委、行政和相关部门的正确领导下，始终树立“安全第一”的思想，居安思危，警钟长鸣，不断增强全系师生安全意识、强化系部安全管理。通过明确职责，落实措施，在全系师生共同努力下，药学系的安全稳定工作取得了比较明显的成效。 1建立健全工作机构，明确工作职责 系部安全稳定工作，不仅关系到系部师生的生命健康、财产安全，也关系到学校的稳定和发展。为了确保系部师生的身体健康、财产安全，我们系先后成立了“药学系维护稳定工作领导小组”、“药学系学生申诉处理委员会”等安全维稳工作机构，并把这些机构组成名单张贴于系部公告栏，让广大师生可以宣传、知晓并参与到安全稳定工作中来。这些机构的成立，使得系部各项安全维稳工作能够有序开展，并在安全教育、思想政治教育、排解矛盾纠纷等方面，起到了良好的组织协调和督察作用。 2建立健全规章制度，加强规范化管理 目前，我们药学系有九位辅导员，其中有四位是今年刚刚参加工作，三位是参加工作刚满一年，另外两位参加工作也仅仅三四年，整支辅导员队伍都很年轻，整体缺乏工作经验。为了建设一支高素质的辅导员队伍，加强学生管理工作，本学期我们在制度建设和规范化管理方面做了如下努力： 2．1坚持辅导员工作例会制度。开学以来每周星期二下午我们都召开一次辅导员工作例会。我们的辅导员工作例会既是辅导员工作培训会、汇报会，也是辅导员工作研讨会、安全稳定工作分析会。会上每位辅导员都要谈谈各自在上一周工作中存在的问题和本周工作计划，有些问题黄桂茹、朱璇璇两位资格相对较老的辅导员都会为新辅导员答疑解惑，很好地起到以老带新的作用，分管学生工作的副主任则结合校系工作安排、强调有关事项并与大家共同探讨、解决工作中遇到的困难和问题。这个例会制度的执行进一步规范了辅导员工作队伍的管理，加强了学生工作队伍的职业化、专业化建设，并能较好地适应新形势下学生管理工作的新情况，切实提高学生管理工作的效率。 2．2坚持信息报送制度。我们要求系部全体师生凡是遇到不利学校安全稳定的信息都必需及时报送，既不能隐瞒不报也不能越级乱报。同时，我还把手机号码留给药学系所有同学，告诉他们遇到紧急情况一时联系不上辅导员时可以直接打电话或发短信给我，因为我的手机24小时都是开机的。同学们或辅导员偶尔都曾在三更半夜或凌晨打电话给我，反映一些紧急情况，这虽然有时影响了休息，但正是因为有这种信息畅通的渠道，使得很多矛盾冲突和安全隐患才得以及时消除。 2．3建立违纪学生谈话制度。实行谈话制度的目的是为了进一步落实违纪学生的管理和教育的措施，互通信息、了解事实，立足于教育，促进违纪学生的自警、自律、自查和自纠。对于学生出现轻微违纪违规行为，但尚未达到纪律处分的学生，由辅导员和班主任直接对违纪学生进行谈话教育。对于轻微违纪违规但屡教不改或违反校规校纪受到处分的学生则由分管学生工作的副主任对他们进行谈话。谈话的内容包括：1）要求谈话对象就有关问题作出解释或说明；2）向谈话对象指出所存在的问题；3）区别不同情况，对谈话对象进行批评教育或戒勉，提出整改意见和建议；4）要求他们在一到两个月内每周进行一次当面的思想汇报，并上交汇报材料。通过实施违纪学生谈话制度，对他们进行跟踪教育管理，使得学生中迟到旷课、夜不归宿、吵闹生事等违纪现象明显减少。 2．4加强辅导员值班制度的管理。以前我们系部二线辅导员的值班工作基本没有什么明确规定，只是在辅导员办公室等着学生有事情来办理就可以了。为进一步加强学生管理，也促进学风建设，这学期我们要求系部辅导员晚上值班时要到各个有固定教室的班级了解学生的出勤情况、学习情况和纪律表现，若有发现问题要及时处理或汇报给有关人员，并做好相关记录。分管学生工作的副主任每天都要查看辅导员的值班记录及辅导员到位情况，切实抓好值班管理制度落实到位。 2．5进一步明确落实安全责任制度。上学期期末我们根据学校的安排和部署，召开全系教职工大会，传达学校安全维稳工作会议精神，与各教研室、各位老师、各位辅导员都签订安全责任书，要求大家在教育教学和各项管理活动中要不断增强责任意识，牢固树立安全意识，落实安全管理措施，切实维护系部和学校的安定稳定。今年9月份开学初，我们照样和新教师、新辅导员签安全责任书，传达学校安全维稳工作会议精神，保证全员参与安全维稳工作。 3针对有关活动和事件，开展安全稳定教育 为确保系部及校园安全稳定，我们开展了一系列安全教育讲座和活动，包括新生入学教育，校运会安全稳定教育，实习生见习生动员讲话及安全教育，消防及地震疏散演练等常规性安全维稳教育，进一步提高学生的安全意识和法律意识。同时，我们还注重结合一些活动和相关事件进行有针对性的安全维稳教育。如：今年中秋节那天正好遇到我们在开展新生军训活动，五年制学生中刚转轨大专的同学因此也不能放假，他们中的很多人都不理解也很不愉快，辅导员给他们做思想工作了，但效果甚微。中秋节前几天，不知哪个系哪个班的哪些同学多次打电话到教育局反映五年制学生中刚转轨大专的同学中秋节没放假的事情，搞得我们很被动、很不愉快。在校领导和药学系主任的指导下，我一方面主动和教育局联系、进一步了解情况；另一方面和护理系陈丽霞主任联系，分别对五年制学生中刚转轨大专的同学分别进行一次集中教育，由系部领导亲自给学生讲话做思想工作。通过交流与教育，药学系五年制学生中刚转轨大专的同学们很快心情就平静下来了。集中教育会上，我首先让同学们讨论有多少种职业节假日是不能正常休假的，他们很快说出：军人、警察、医生、护士、公交车司机、环卫工人等等，我趁机又让他们进一步讨论为什么他们不能休假，同学们也说得头头是道。有的说军人节假日不能正常休假是为了维护国家的安宁，警察节假日不能正常休假是为了维护社会的稳定；有的说医生护士节假日不能正常休假是为了救死扶伤，公交车司机节假日不能正常休假是为了市民出行方便，等等。看到同学们都明白这些道理，最后我对同学们说，我们未来也是要做救死扶伤、送医送药的神圣工作，未来我们也肯定会遇到节假日不能正常休假的情况，希望大家能理解学校因军训而没停中秋节的安排。接着，我把手机号码留给所有同学（从此，我把手机号码留给全系的同学），请他们有不理解的再打电话给我，结果没有一个人打电话给我，同时再也没有人打电话到教育局了。为了让这些新生在校过一个愉快的中秋节夜，我要求所有带新生的辅导员组织新生在中秋夜要开展活动，并请辅导员转告同学们我要参加大家的活动。那晚当我发现有一个班开展的活动是在教室看电影，而电影又弄不出声，同学们都有些不愉快时，我马上请同学们以宿舍为单位到塑胶操场赏月吃月饼。当晚空气清新，月光皎洁，同学们都聊得很开心。但通过这一事件我们也进行反思，深感我们之前的工作做得不够细致、不够到位。当天，我们在开展集中教育活动时，我们也教育学生反映问题要逐级反映，遇到问题了首先找辅导员，辅导员解决不了的可以直接找分管学生工作的副主任，再不能解决的话则由副主任把问题反映给系主任、学生处或校领导，不能越级随意反映问题。如果说家里有什么矛盾冲突，你总不能说：我要打电话给国家主席反映家中的情况。同学们听了都笑了，也明白了其中的道理。又如：今年10月份，2010级和2011级医药营销班同学两次组织外出秋游，我们就针对学生的交通、饮食、活动、玩水、财物等安全事项进行一翻教育，同学们听了不但不会觉得??拢??揖醯靡?ヒ桓瞿吧?牡胤接瓮嫣??鲜φ庑┙淮?呛苡斜匾?模?继?煤苋险妗T偃纾?1月份，我们了解到极个别女生有了要好的男朋友之后周末就会在外过夜情况。针对这一现象，为防范于未然，我们就请来临床系洪迎迎老师给我系女生做了一个“关爱自己 幸福一生”的女性保健知识专题讲座，她不仅给同学们传授保健知识而且用一些真实的视频资料告诫同学们要珍爱自己的生命与健康。同学们看了都深有触动。同时，我们还请学生处心理咨询室的潘修娴老师从心理学的角度给同学们也开展了一个以“如何对待爱情”为主题的心理健康教育讲座，避免一些因心理健康问题而引发的安全问题。通过这些活动与事件进行有针对性的教育，都取得了良好的教育效果，提高了同学们的安全意识，也促进了系部及校园的安全与稳定。 4工作中存在的不足与思考 在维护校园安全稳定方面，虽然我们做了很多工作，也取得一定成效，但我们也清醒地意识到安全维稳工作时刻都不能放松，我们还有一些工作还做得不到位，有些问题还没有找到解决的办法。如：药学系兼职班主任这支队伍由于多种原因目前还没有很好地发挥作用；个别学生宿舍的舍长有时不敢把一些真实情况及时汇报给老师；个别学生因厌学而旷课的现象也在影响着系部及校园的安全与稳定。对于这些问题，我们将努力寻找解决的办法，继续加强系部的安全维稳工作，维护我们的系部及校园安全稳定。 安全管理毕业论文:浅析建筑工程施工中的安全管理 论文关键词：建筑工程 安全教育 施工管理 论文摘要：建筑工程企业的施工，多数情况是露天高空作业，而且现场情况多变，又是多工种的立体交叉作业，劳动条件差以及从业人员的构成不确定性及流动性大的特征，使建筑施工成为仅次于采矿业的重大事故频发的高风险行业。施工事故带来的后果是有目共睹的，同时伤亡和损失是无法逆转的，这就要求必须加强建筑行业的安全管理。建筑施工企业是安全管理的主体，管理的主要对象就是农村转来的劳务工，管理的目标就是通过加强工人主动防护意识和被动防护措施保证施工安全。 工程安全在世界各国都是一个受到普遍关注的重要问题。广义的工程安全包含两个方面的含义：一方面是指工程建筑物本身的安全，即质量是否达到了合同要求、能否在设计规定的年限内安全使用，设计质量和施工质量直接影响到工程本身的安全，二者缺一不可；另一方面则是指在工程施工过程中人员的安全，特别是合同有关各方在现场工作人员的生命安全。 一、导致工程安全事故的原因 我国的工程建设规模巨大，但建设管理水平参差不齐，安全生产的管理和职工安全教育滞后，因而当前建设系统的安全形势非常严峻。2003年共发生工程安全事故1292起，死亡1524人。2004年共发生工程安全事故1144起，死亡1324人。导致工程安全事故的原因主要有以下几点。 （1）建设工程的特点导致施工中容易发生安全事故。建设工程规模大、周期长、劳动强度高，施工现场的安全设施是否齐全配套，采用的工艺技术是否合理以及照明、通风情况等都会给安全生产带来隐患。 （2）参建各方缺少以人为木的安全意识和管理机制。业主作为项目的投资方往往只重视视进度而忽生产视过程的合理性和安全性。大部分承包商缺乏完善的安全管理体系和足够的安全按理人员，现场职工和农民得不到应有的安全培训。 （3）工程承包企业的成本因素导致减少安全防护措施。 ①低价投标。各个工程承包企业为了拿到项目，竞相压低报价，有的甚至以低于成本价投标。 ②分包转包。实行专业分包和劳务分包的工程，由于总承包商和中间承包商层层分包，层层收取管理费，大大压缩了一线施工队伍的利润空间。 ③业主拖欠工程款项。无论政府或私人业主拖欠承包商款项的现象十分普遍。由于以上三种情况的出现，导致承包商不得不拼命压缩成本，也必然会减少安全生产措施的投入。 （4）合理的建设工期得不到保障。不少政府官员为了自己的业绩往往会要求项目提前竣工，很多私人业主为了投资项目尽早竣工，也经常无理要求承包商压缩工期，迫使承包商日夜赶工。合理的工期得不到保障，建筑工人超负荷工作、疲劳作业，必然导致安全隐患增加。 （5）建筑工人素质不高。建筑工人大多来自农村，他们一方面缺乏安全常识，不懂得在劳动中合理地保护自己：另一方面维权意识很差，一旦出现了安全事故，不懂得用法律武器来保护自己的合法权益，这也导致了承包企业对安全生产的不重视。 基于各种原因，为了提高施工安全性，以下从几个方面谈了对建筑工程的安全管理。 二、抓好安全教育 （1）安全教育的现状和存在的问题 随着改革开放的不断深化建设业得到迅猛发展，安全教育已成为我国经济体制改革最为活跃的热点之一。近年来，我国房地产开发和高层建筑越来越多，建筑业从业人员逐年增高，其中大部分一线工人来自农村，建筑业为解决农村剩余劳动力提供了一个大市场，但是农民工整体综合素质却令人担忧，特别是安全意识和安全技能都偏低，农民工的安全教育必须引起高度重视。 虽然安全教育我们喊了许多年，也有不少规定，但是建筑劳务市场的现状就象一个多嘴的漏斗，不同环节的流转是自由的和多向的。 首先，所有的安全教育都忽视了一个现实情况，在蓬勃发展的建筑业，普遍反映“劳务工荒”，供求市场的失衡注定上述的教育变成一种形式。 其二，目前劳务工的安全教育由企业买单，由于劳务市场具有很强的流动性，这就严重冲击了企业的主动性和积极性，往往是为了应付政府的监管才不得不去做，变调的目的注定不会收到好的效果。 其三，农民工走入建筑业，对建筑安全的风险知之甚少，思想上的轻视造成主观上对安全教育和安全管理的漠视。第四，安全教育的形式单一，内容肤浅，起不到应有的作用。 （2）安全教育实施措施 针对这种现状，应彻底改变安全教育的现状，实行分级负责分级教育。 政府应勇于挑起对农民工的安全基础教育的责任。农民工应有一个准入制度的约束，从农民工转化为建筑工人也应有一个过程。输出劳务的当地政府作为受益者理应负起这个责任，对输出劳务进行初级培训教育。建设主管部门应负起监管和指导的责任，要达到2个目的： ①了解建筑业的安全风险；②掌握防范安全风险的基本技能，达到初级滤网和规范的作用。 大力培育专业劳务公司，把零散的农民工纳入有序的劳务公司，对劳务公司进行资质评定、资格评审。通过劳务公司使得劳务工达到第2级的安全教育，使劳务工掌握专业的安全技术知识和安全政策法规等。 建筑施工企业在招募劳务工或选择劳务公司后，对其进行三级安全教育，强化工程特点所带来的安全风险和具体作业安全要求。 改进安全教育的形式，利用多媒体技术和平面宣传手段相结合的多种形式，起到主动自我防护的目的，并认识到伤害别人的严重后果。 三、建立安全预警机制 首先建筑施工企业应针对不同的项目特点和不同的施工阶段分析安全风险，作出评估，下达安全预警书到不同的项目。其次每个项目要根据企业下达的安全预警书进行具体化，并做安全防护和重点管理。 （1）分层规划安全平面防护图，图中标明“四口”防护位置、临边防护位置，并以颜色区分防护的重要性。现场按照平面图进行防护，并做出安全标识和警示。 （2）建立安全动态防护和检查制度项目在不同的阶段有不同的安全防护需要，防护的重点和措施也不同。在同一施工阶段安全防护也不是一成不变的，尤其是安装与装饰工程施工时，随着工序的穿插，往往需要临时拆除防护，这就要及时跟进恢复。 （3）根据动态防护的特点，要求项目安全员的检查必须是动态的，应根据动态防护平面图进行定时检查、记录和跟踪落实。 四、严格市场准入，保障安全生产投入 对于安全事故的分类及处理，国家有明文规定，但安全事故仍然高居不下，究其原因就是市场准入的门槛太低了。通过对安全事故的统计，发现现在项目施工时在安全防护设施的投入上不能实现同步。建筑业市场竞争比较激烈，压低造价是主要的手段。固定的生产成本是必需的，只能从安全文明施工措施费、管理费、利润中压榨，这就影响了生产中安全措施费的投入，使得安全防护不到位，不仅不能防止事故的发生，而且如果事故发生了也不能起到教育和警示的作用。 五、结语 安全管理是一个系统的工程，仅仅靠施工企业是不够的。应通过对工人的安全教育提高主动防护意识，并保证安全防护投入和措施的到位才能从根本上降低安全事故的发生。 安全管理毕业论文:医院无线移动信息系统在药物过敏的护理安全管理应用 【关键词】 信息系统 护理安全是反映医院管理水平的重要标志，是保证患者得到良好治疗和优质服务的基础，对维护医院正常工作轶序和社会治安至关重要[1]。应用科学管理的手段和现代质量管理方法,可使医院安全管理制度化、标准化、规范化。利用医院信息系统(hospital information system ,HIS) 以网络技术为支撑,将医院各项工作有机地结合起来,快速准确处理信息,实现部门间信息资源共享,可以提高医院现代化管理水平[2 ] ，而且医院信息系统的系统设置能有效的保证临床用药安全，促进安全管理。我院护理部及计算机中心根据我院的医嘱执行流程和特点，在我院的无线移动信息系统中加设病人药物过敏信息录入，通过信息共享和系统控制，根据病人的过敏信息限制相关药物医嘱的输入，从而在源头上控制差错的发生，保证了病人安全管理。现介绍如下： 1 资料与方法 1.1一般资料 自2004年11月开始我院计算机中心与美国Symbol 公司共同开发了无线移动医院信息系统，实现以病人为中心的临床信息系统的转变，满足了临床随时随地登陆医院信息系统的需求，简化了工作流程、提高了工作效率及安全医疗的目的。并且根据临床药物管理及护理安全管理的要求，在护士工作站，以电子信息的方式记录病人过敏信息，通过医院信息网络使医生站、药房，静脉药物配置中心等部门实现病人信息共享，达到控制相关致敏性药物输入，从根本上防止差错事故的发生。 1.2方法 1.2.1 流程设计 针对病人过敏史的记录，以往是以书面的方式在病历上体现和记录，这种方法存在信息面单一、不易被重视、不能被药房等其他部门共享信息资源，且容易被忽略造成潜在给药错误的缺点，因此随着医院信息系统不断完善及网络化，使的信息电子化传递及共享成为可能。我们以医院信息系统为依托，在数据平台上建立了致敏性药物库，将过敏药物与致敏信息关联。在护士站输入病人过敏信息后，实现医生站输入相关药物医嘱时达到按过敏史过滤而达到控制相关过敏性药物输入，并以对话框的方式提醒错误原因。从而在根本上达到防止给药错误的发生。 1.2.2护士站的信息输入 根据药典及邵逸夫医院管理制度，电子医嘱中致敏性药物与皮试的关联要求，护士站病人过敏信息按以下规定录入：①护士在病人入院时询问有无药物过敏史，如有以电子信息的形式保存在病人电子信息首页中。②接收药物医嘱时采取以下措施:如病人无过敏，系统默认可输入任何药物医嘱，并对有皮试要求的药物医嘱下附加一条相关药物皮试要求，医嘱记录上为相关药物名皮试要求，护士对病人进行药物皮试后将结果输入电脑，如无过敏则该条信息传送到静脉药物配置中心，药剂师核对信息无误后进行药物配置，护士查对后用药。如有过敏则该条信息不传送到静脉药物配置中心，反馈到医生工作站后提醒医生更改药物。如医生强制输入该药物，系统拒绝会输入并进行出错提示。对交叉性过敏的药物输入控制设置按药典要求，如病人青霉素过敏，头孢菌素类可强制输入，但有附加提醒框，内容为（青霉素过敏）. 如医生确认无禁止做?－内酰胺类抗生素的药物过敏试验的情况，可强制输入相关药物， 但医嘱记录上为该药物原液皮试医嘱,同时护士站接收到该病人因青霉素阳性必须为病人进行该头孢类药物原液皮试的提醒,避免了护士对病人进行青霉素皮试造成病人过敏的潜在风险.以引起护士注意与青霉素皮试相区别。其余特殊的碘过敏试验，破伤风皮试，链霉素皮试，结核菌素试验，细胞色素C皮试会显示药物名称加皮试框。护士做皮试后将相应结果输入电脑，可达到相关控制。 1.2.3医生站的信息控制 ①根据药物说明书，对于使用前要求做过敏试验的药物，在电脑中该药物条目呈彩色，提示使用前，必须做药物过敏试验。不同药物过敏试验的方法由药剂科具体制定，报医院药品管理委员会、医疗执行委员会批准，院长签字后在全院实施。②医生在使用过敏性药品前，首先应再次详细询问病人以往用药史，应用后有无过敏症状，个人及家属有无药物过敏史或变态反应性疾病，并明示记载于病历（包括电子病历）或医嘱处方上，并查看与护士站共享的病人过敏信息，根据记录规范用药。③ 护士在病人入院时已筛选病人过敏史并以电子信息的形式记录在病人信息中，开具药物医嘱时，如需进行过敏试验的药物，病人物过敏信息时，电脑自动附加一条药物皮试信息要求，如病人存在相关过敏信息，电脑则拒绝相关医嘱输入，并提示病人有过敏信息。 1.2.4临床工作站与药房及静脉输液配置中心（PIVAS）的信息关联 在药剂科的计算机信息支持中，加用电子药物字典的关联和药物过敏信息的数据库，当医嘱输入时计算机可根据病人的药物过敏信息与药物过敏信息库相关联，按系统设置要求对医嘱安全进行过滤，对需皮试的医嘱必须在皮试结果阴性条件下PIVAS进行药物配置，以保证用药安全，防止差错的发生。 2 结果 电子药物过敏记录的临床应用，不仅为临床医生带来了便捷优化的工作流程，并为临床护士正确安全的执行医嘱提供了保障。本院在实行电子药物过敏信息后的2005年2-4月全院差错事故统计中发现，应误用致敏性药物而引起的给药错误率为零， 2005年追踪一年全院应误用致敏性药物而引起的给药错误发生率持续控制至历史最低点，在病人安全管理中的有显著的意义。 3 讨论 在计算机技术高速发展的今天，国内大部分医院都采用了医院信息管理系统(Hospital Information Management System，HIS)来提高医院的工作效率与服务质量。现代医疗信息化的核心是建立以病人和临床为中心的数字化医院，实现病人信息的共享，包括医院各个科室之间与医生、护士之间的即时信息共享，甚至是医院之间、医院与社区之间的信息共享[3.4]。医院信息系统在医院管理中已具有重要地位.同时无线移动信息系统实现将医院信息系统的触角延伸到病人床前，使医护人员节约大量的往返于办公室及病床之间的时间，可以提高医护人员工作效率，缩短病人住院时间，加快医院病床周转率，提高医院整体效益,并使医疗差错率最小化，最大程度的保证医疗护理安全[5]。在无线移动信息系统中应用药物过敏管理系统在国际上已有应用趋势, 该系统的应用意义在于能有效的控制过敏性药物的安全管理，保证病人安全，提升医院的社会形象。在中国国内的无相关具体应用的报道,我院的电子药物过敏信息的临床应用尚属首例. 安全管理毕业论文:浅析变电运行中的安全管理与安全隐患 论文关键词：变电运行 安全管理 安全隐患 论文摘要：本文主要分析了变电运行中的安全隐患，并根据隐患的特点提出了解决安全隐患的具体措施，并加强变电运行人员的安全教育，从而从根本保证了变电运行的安全问题。减少了变电运行事故的发生。 引言 安全生产工作是变电运行永恒的主题。是自始至终的中心工作，应以全员、全方位、全过程、全力以赴投入到安全生产工作中。通力协作，齐抓共管，形成良好的安全生产环境。才能有力的保证变电运行工作的正常开展，为企业安全发展、创造效益，给社会带来稳定。 在电力企业的变电运行是确保电网安全的人工操作源头，也是电网运行管理的最前沿，变电运行作业操作的好坏直接关系到电网的稳定性、安全性。所以，变电运行作业必须要结合实际、严格流程、从严执行、务必安全。在变电运行管理方面，一定要严格贯彻落实国家的各种规章制度和各层各级岗位责任制。 一、变电运行安全隐患 （一）变电运行中的操作隐患 在变电运行中，变电工作人员是变电运行的直接操作者，他们操作的规范与否，直接关系到变电运行的稳定和安全。在实际的工作中，由于变电设备比较多，变电工作比较繁琐乏味，变电工作人员在工作中容易精神不集中，缺少安全意识，造成变电工作人员在执行中发生错误操作，这些错误操作，轻则造成经济上的损失，重则危及电网、设备和人身安全。在实际工作中主要表现为：首先无票操作，或者为了应付检查，使操作票流于形式；其次未执行逐项打钩和复诵的操作程序，跳项或漏项操作造成事故；再次对系统运行方式不清楚，没有按模拟图核进行设备运行：最后防误装置管理不到位。 （二）变电运行安全管理隐患 在我国变电工作中，由于变电运行管理的失误，导致了许多变电的事故的发生，这主要是因为变电管理缺乏科学性，规范性，在实际交电中。主要表现为管理比较混乱，管理制度不科学，管理者的水平和能力不足，发现安全隐患时，处理不及时，处理措施不得力，从而导致了各种安全管理隐思。再次是变电所运行管理工作没有贯彻落实国家的各种规程和各级岗位责任制，没有培养合格的运行人员。变电所运行管理没有全面完成各项运行管理和技术管理工作，没有提高运行管理水平，没有保证生产运行的正常进行。变电所的安全管理工作没有树立安全第一的基本方针，在—切生产、基建和经营活动中，没有把安全放在第—位，从而为埋下了各种安全隐患。 （三）变电运行中的设备故障隐患 电气设备生产的不合格，质量达不到国家安全标准，而应用到变电设备中，再者电气设备在使用过程中，随着时间的推移，不断老化，许多设备需要及时更换，而变电工作人员没有定期检查和更新，以至设备不能满足变电安全运行的需要，从而导致了变电运行的各种安全隐患。主要表现为：首先是没有认真做好选用性能优良的电气设备；其次没有重视对设备的监造和出厂试验，确保设备各项功能全面和实用：再次没有对安装调试的质量进行监督检查，没有把好验收关；最后是没有对已经老化的设备进行及时的替换。 二、变电运行安全隐患的解决措施 （一）操作隐患的解决 首先是母线的操作，母线的操作是指母线的送电、停电，以及母线上的设备在两条母线问的倒换等。母线是设备的汇合场所，连接元件多，操作工作量大，操作前必须做好充分的准备，操作时严格按序进行。其次是直流回路操作。直流网路操作是变电站运行值班人员常见的操作项目，直流系统发生一点接地时查找接地点的检查，某些继电保护及自动装置临时性的检查、退出、投入等。直流回路操作同样存在危险点，如操作方法不正确，也将造成某些保护及自动装置误动作，因此直流回路操作同样应遵守—些规定。 （二）安全运行管理隐患的解决 所谓安全运行方式是为达到安全、稳定、经济、合理的要求。人们根据系统主接线的形式，排列出的各种可行的运行形式，在每个可行的运行形式中，规定了各具体设备及元件的运行状态。加强电网运行方式的管理应做好四项主要工作：首先把运行方式管理制度化，从制度上规范电网运行方式的管理工作，年运行方式的编制应依据上一年电网运行中存在的问题，进行防范，即将反事故措施落实到运行方式中。其次技术上加强电网运行方式分析的深度，在运行方式的分析计算上，对于母线和同杆架设双回路故障下的稳定性必须进行校核计算析，对联络线跳闸导致电网解列也应进行分析。再次对最不利的运行方式，如严重故时对电网安全运行的影响提出对策，有组织、有重点、有针对性地事故预想和反事故演习．细化防范措施，防止电网事故于未然。最后用计算机软件建立健全数据库系统，提高运行方式的现代化管理水平。 （三）变电设备隐患的解决 为了使变电设备能够稳定运行，除了每天例行的巡视外，还需要设备进行各种等级的定期检查了解设备的运行状况，如每周的避雷器查，开关液压油压检查，蓄电池测量，根据检查获得的第—手材料做综合判断，对于需要维修和更换的设备，要及时的组织人员进行处理以保障设备的正常工作。 三、加强对变电运行安全的教育 （一）对变电运行工作人员进行基本的知识的培训 变电运行安全培训重点是培训职工熟练掌握设备的操作规程，熟设备的性能、结构，正确使用设备。学习设备维护知识，经常保持设备内外清洁、完好，了解自己管辖设备。找出易损部件位置，进行经常查，不漏检查的项目，检查方法要标准。要把握设备特点，懂得注意项及鉴别设备正常与异常现象，会做—般的调整和简单故障排除，自解决不了的问题及时报告。变电运行人员要严格遵守持证操作，遵守安全操作规程，不野蛮操作，经常清扫管辖设备，保持设备清洁，遵守接班制度，管理好工作台帐，不得遗失，发现异常应立即检查，同时配合检修人员处理好故障。 （二）对变电运行工作人员的进行各种技术培训 变电站运行人员的培训．应以岗位培训、岗位练兵为主，按照面生产、联系实际、按需培训、讲求实效的原则，坚持干什么学什么练什么、缺什么补什么，采取灵活多样的培训形式和方法。 （三）加强培训教育是防止事故的重要保证 首先加强运行人员的安全思想教育，利用黑板报、安全标语、事故教育录像、事故快报、安全简报等手段，进行安全活动、安全形势分讨沦会，同时用典型事故案例分析进行变电运行人员安全教育，增强行人员的安全生产意识。其次建立健全安全生产责任制和奖罚机制，全责任落实到位，通过量化、细化，使各项工作都具备较强的可操作性。指标分解到人，责任落实到人，使每个岗位都有—套完备的责任和奖罚细则，有章可循，违章必究，从而激发运行人员安全工作责任心。再次加强技术培训，定期开展技术讲座和规程学习，使运行人员练掌握职责范围内的设备现场布置、系统联接、结构原理、性能作用操作程序，并具备设备的简单维护、保养能力，同时积极开展事故预想，反事故演习，提高运行人员的事故处理应变能力和自我防护能力。 四、安全是变电运行管理的核心 （一）安全管理安全是企业的生命 通过采取监督、考核、保证措施。形成—个安全保证体系全体值班员对安全齐抓共管，并且持之以恒，要形成—个人人保安全，人人抓安全的良好局面。安全生产主要在预防上下功夫，对事进行超前控制，注重实效，从严管理。另一方面，对安全生产做出贡现的个人与小组给予一定的奖励，切切实实把安全生产责任制落实到每值、每人、每岗。 坚持开展反习惯性违章活动。反习惯性违章、安全通报、会议精神、各种规章制度及安全措施等作为学习的重点，并结合变电站的具体情况，查找安全生产存在的问题和隐患，制定措施及时处理，使安全活动具有针对性。有计划地进行反事故演习和事故预想。锻炼值班员的事故处理能力及应能力，充分发挥站长的组织指挥才能。突出其“主心骨”的作用，做到事故来时临危不乱，能快速、正确地处理事故，坚持开展运行分析制度。全面准确分析变电站一月来的生产工作情况、设备运行状况运行缺陷统计，找出存在的设备缺陷和隐患，为有关部门及时消隐患。制定防范措施提供可靠依据。 （二）文明生产 环境会影响人的行为。明确各自卫生区域，定期打扫、检查，并列入经济考核范围。对全站进行规范化的定置、定员管理，改善站容站貌，营造—个整洁、有序的工作环境，不仅是变电站安全的需要，也是提高唐班员的工作积性不可忽视的—个重要方面。 五、结束语 在变电运行中，严格遵守各种安全制度，是防止变电运行事故的有效措施。这就要求变电运行人员要认真贯彻各种管理制度，同时在平时要加强自身的安全知识教育，提高自己的技能水平，熟练掌握交处理各种电气事故的能力，从而避免各类变电运行事故的发生。 安全管理毕业论文:浅谈变电运行的安全管理及故障排除 [论文关键词]变电运行；安全保证；设备检修；故障排除 [论文摘要]加强设备管理，防止设备事故的发生，是变电运行工作的重要内容。变电运行中出现的安全问题、设备检修和故障排除应严格按照程序，找出原因，采取应对措施。文章就变电运行的安全保证、设备检修和故障排除进行分析，以供同人参考。 一、变电运行的安全管理 (一)强化变电操作员的专业素质 根据变电运行实际工作的经验，人员综合素质的提高应以个人主动提高为主，单位组织培训为辅，分层次、结合实际来进行。同时，教育和引导职工学会善于总结、善于吸取教训、加强个人修养。变电运行人员要认真贯彻变电所运行管理制度，提高变电运行管理技术水平，熟练掌握处理各种电气事故的能力，缩短处理事故的时间，并确保变电设备安全运行，认真执行各种规程制度，控制工作中的危险点，避免事故的发生。 (二)落实规章制度和安全生产责任 加强思想培训教育，用黑板报、安全标语、事故教育录像、事故快报、安全简报等手段和安全活动、安全形势分析讨论会、典型事故案例分析等形式进行安全教育，增强运行人员的安全生产意识；同时，要建立健全安全生产责任制和奖罚机制，安全责任落实到位，通过量化、细化，使各项工作都具备较强的可操作性。指标分解到人，责任落实到人，使每个岗位都有一套完备的责任制和奖罚细则，有章可循，违章必究，从而激发运行人员安全工作责任心。 (三)完善技术管理 变电所应组织培训班，加强员工技术培训，定期开展技术讲座和规程学习，使变电运行人员熟练掌握职责范围内的设备现场布置、系统连接、结构原理、性能作用、操作程序，并具备设备的简单维护、保养能力；同时积极开展事故预想、反事故演习，提高运行人员的事故处理应变能力和自我防护能力。 (四)强化设备管理 加强设备管理，防止设备事故的发生，是变电运行工作的重要内容。第一，加强设备基建时期的管理，主要包括：(1)认真做好设备选型工作，选用性能优良的电气设备；(2)重视对设备的监造和出厂试验，确保设备各项功能全面、实用；(3)加强对安装调试质量的监督检查，严格把好验收关，防止由于施工质量、设备本身接线错误引起的事故。第二，加强对运行设备的巡视、检查和维护；加强运行监督检查，认真对表计、信号等监控设备出现的异常现象进行分析；巡视检查中发现电气设备异常时，要充分利用设备所表现出的声音、颜色、振动、气味、温度等变化状况进行辨析；要合理安排设备的特殊巡视和正常巡视间隔时间，对已存在缺陷的设备适当增加巡视次数。第三，要根据设备的运行情况，制定修试计划，定期消除设备的隐患；同时要把好设备修试后的质量验收关，加强操作机构、保护接线、压板位置、整定值的检查，防止由于修试不当引起的设备事故。 二、设备检修是保证安全的技术措施 (一)验电 要检修的电器设备和线路停电后，在装设接地线之前必须进行验电，通过验电可以明显地验证停电设备是否确实无电压，以防发生带电装设地线或带电合接地刀闸或误人带电间隔等恶性事故发生，验电时应在检修设备进出线处两侧各相应分别验电。高压验电时必须戴绝缘手套，若因电压高，没有专用验电器时，可用绝缘棒代替，依据绝缘棒有无火花和放电声来判断。 (二)装设接地线 1.装设接地线的目的：为了防止工作地点突然来电；可以消除停电设备或线路上的静电感应电压和泄放停电设备上的剩余电荷，保证工作人员的安全；接地线应设置在停电设备由可能来电的部位和可能产生感应电压的部分。 2.装设接地线的方法：装拆接地线均应使用绝缘棒或戴绝缘手套。装设接地线应由两人进行，用接地隔离开关接地也必须有监护人在场；装设接地线必须先接接地端，再接导体端，连接接触要良好。拆接地线顺序则与此相反。 3.悬挂标示牌和装设遮拦。为了防止工作人员走错位置，误合断路器及隔离开关而造成事故，在一经合闸即可送电到工作地点的断路器和隔离开关的操作把手上，均应悬挂“禁止合闸，有人工作”的标示牌；若线路有人工作，应在线路断路器和隔离开关的操作把手上，均应悬挂“禁止合闸，有人工作”的标示牌；在部分停电设备上工作时与未停电设备之间小于安全距离者，应装设临时遮拦。在临时遮拦上应悬挂“止步，高压危险”的标示牌；在工作地点处悬挂“在此工作”的标示牌；在工作人员上下用的铁架或梯子上，应悬挂“从此上下”的标示牌；在临近其他可能误登的架构上，应悬挂“禁止攀登，高压危险”的标示牌。 三、跳闸故障 (一)10kV(35kv、66kV)线路跳闸 线路跳闸后，应检查保护动作情况，检查故障线路检查范围从线路CT至线路出口。若没有异常再重点检查跳闸开关，检查消弧线圈状况，检查三相拐臂和开关位置指示器；如开关为电磁机构，还要检查开关动力保险接触是否良好，如为弹簧机构要检查弹簧储能是否正常，如为液压机构要检查压力是否正常。检查所有项目均无异常方能强送电(强送前前要检查保护掉牌是否已复归)。 (二)主变低压侧开关跳闸 主变低压开关跳闸有三种情况：母线故障、越级跳闸(保护拒动和开关拒动)、开关误动。具体是哪一种情况要通过对二次侧和一次设备检查来分析判断。当主变（一般为三卷变)低压侧过流保护动作，可通过检查保护动作情况和对所内设备的检查进行初步的判断。检查保护时，不仅要检查主变的保护还要检查线路的保护。 1.只有主变低压侧过流保护动作。首先，应排除主变低压侧开关误动和线路故障开关拒动这两种故障。那么，到底是母线故障还是线路故障因保护拒越级呢?要通过对设备的检查进行判断。检查二次设备时，重点检查所有设备的保护压板是否有漏投的；检查线路开关操作直流保险是否有熔断的。检查一次设备，重点检查所内的主变低压侧过流保护区，即从主变低压侧主CT至母线，至所有母线连接的设备，再至线路出口。 2.主变低压侧过流保护动作同时伴有线路保护动作。主变保护和线路保护同时动作，线路开关又没有跳闸，通常断定是线路故障。因此,在巡视设备时，除对故障线路CT至线路出口重点检查外，还要对线路进行检查。只有确认主变低压侧CT至线路CT无异常，方可判断为线路故障开关拒动。开关拒动故障的处理较为简单，隔故障点拉开拒动开关的两侧刀闸，恢复其他设备送电，最后用旁路开关代送即可。 3.没有保护掉牌。若开关跳闸没有保护掉牌，须检查设备故障是因保护动作而没发信号。还是因直流发生两点接地使开关跳闸，或者是开关自由脱扣。 (三)主变三侧开关跳闸 主变三侧开关跳闸原因：(1)主变内部故障；(2)主变差动区故障；(3)主变低压侧母线故障因故障侧主开关拒动或低压侧过流保护拒动而造成越级；(4)主变低压侧母线所连接线路发生故障，因本线路保护拒动或是保护动作而开关拒动，同时主变低压侧过流保护拒动或是主开关拒动造成二级越级。具体故障原因应通过对保护掉牌和一次设备进行检查来分析判断。 1.瓦斯保护动作。如果是瓦斯保护动作，可以断定是变压器内部发生故障或二次回路故障，重点检查变压器本身有无着火、变形；检查压力释放阀是否动作、喷油；检查呼吸器是否喷油；检查二次回路有无短路、接地等。 2.差动保护动作。如果是差动保护动作，一次设备的检查范围为主变三侧主CT间(差动区)，包括主变压器。差动保护能反映主变内部线圈匝间、相间短路(如果是内部故障，还常伴有轻瓦斯或重瓦斯保护动作)，因此，当差动保护动作后，应对主变做细致检查，包括油色、油位、瓦斯继电器、套管等。如果瓦斯继电器内有气体还要取气，根据气体的颜色及可燃性判断故障性质；如果检查结果是主变和差动区都无异常，可以判断为保护误动。

制造论文:企业绿色集成制造系统管理论文 一、绿色集成制造的特征 1、绿色特性 （1）产品的绿色性 绿色集成制造的目的首先是生产绿色的产品，这是绿色集成制造的关键环节。只有生产的产品是绿色的才能保证产品的包装、运输、营销、实用、回收等各个环节的绿色性和顺利进行。 （2）技术的绿色性 技术的绿色性，一方面能够保证生产产品的绿色性，另一方面使生产的过程绿色性，从而保证生产人员的健康水平，体现企业以人为本的管理理念。技术的绿色性是说，采用的技术是成熟的、绿色的，在生产过程中不会产生有损员工健康的物质。 （3）过程的绿色性 绿色集成制造包括绿色设计、绿色材料、绿色技术、绿色生产、绿色包装、绿色运输、绿色使用、绿色回收等过程，在这个过程中要保证其绿色性。尽量最大化利用资源、减少环境的污染。 2、集成特性 （1）绿色集成制造的领域集成 绿色集成制造涉及制造领域、环境领域、资源领域和信息技术领域，绿色集成制造就是这几个领域的交叉和集成。 （2）绿色集成制造的技术集成 绿色制造是绿色材料、绿色设计、绿色工艺、绿色包装、绿色运输、绿色使用、绿色回收等多种技术的使用集成，归纳起来主要应考虑“六绿”问题。 （3）绿色集成制造的效益集成 绿色集成制造成功实施，不仅是给企业带来显著的经济效益的行为，更是经济效益、社会效益和生态效益的综合集成，将是一个“三赢”的过程，因此绿色集成制造是可持续战略实现的有效途径。 （4）绿色集成制造的信息集成 绿色集成制造系统除了涉及普通制造系统的所有信息及其集成考虑外，还特别强调与资源消耗信息和环境影响信息有关的信息应集成地处理和考虑，并且将制造系统的信息流、物料流和能源流有机地结合，系统加以集成和优化处理。 （5）绿色集成制造的过程集成 绿色制造所揭示的概念表明，绿色制造覆盖了产品生命周期的每一过程，每一环节都必须考虑资源，能源的利用和环境影响问题，是基于绿色考虑的全生命周期集成。 （6）绿色集成制造的社会化集成 绿色集成制造是一个复杂的系统工程，需要全社会的参与和社会化的集成。企业、产品、用户三者之间的新型集成关系：企业要真正的实施绿色集成制造，必须考虑产品寿命终结后的回收和处理，这样才能形成新型的企业、产品和用户的新型集成关系。 （7）绿色集成制造的功能目标集成 绿色制造的功能目标是多方面的。此功能目标集成模型简称TQCSER模型，其中T表示时间，Q表示质量，C表示成本，S表示服务，E表示环境影响，R表示资源消耗。值得注意的是，传统的制造目标当中不包含目标E和R，而是将其相关功能分布于T，Q，C，S四个目标之中。但随着科技和社会的进步与发展，一方面，制造业己成为环境问题的主要源头，另一方面，IS014000的实行使得各国制造业必须重视环境问题。因此，环境目标和资源目标已发展成为与T，Q，C，S同等重要乃至更加重要的功能目标之一。另外，TQCSER模型还表明，T，Q，C，S，E，R是相互关联的，它们构成了一个绿色集成制造功能目标的有机体系。 3、制造特性 绿色集成制造的主要手段是制造，目的是在尽量利用资源和减少环境污染的前提下进行生产制造活动，创造出产品供人们消费使用，促进社会的发展、提高人们的生活水平，因此制造是十分显然的主要特性。 二、高耗能污染企业绿色集成制造系统管理 根据绿色集成制造的特点、可持续发展对制造业的要求，可以把绿色集成制造系统的体系机构概括为两个目标、两个过程、四项内容。 1、绿色集成制造的两个目标 绿色集成制造的两个目标是资源综合利用和环境保护。这两个目标的实现是在产品的设计和制造过程中，始终按照绿色集成制造的三项内容要求，对绿色集成制造的两个过程进行全过程最优控制，合理配置资源，最大限度地发挥制造系统的效用，利用不同技术途径，最终实现节约资源能源和保护环境的绿色制造目标要求。 2、绿色集成制造的两个过程 绿色集成制造的两个全过程控制，一是指具体的制造过程即物料转化过程中，充分利用资源，减少环境污染，实现具体绿色集成制造的过程。另一个是指在构思、设计、制造、装配、运输、销售、售后服务及产品报废后回收的整个产品周期中每个环节都充分考虑资源与环境问题，以实现最大限度地优化利用资源及减少环境污染的广义绿色集成制造过程。 3、绿色集成制造的四项内容 绿色集成制造的内容包括四部分，即采用绿色资源（绿色材料、绿色能源），历经绿色的生产过程（绿色工艺技术、绿色设计、绿色包装、绿色生产设备、绿色营销等），通过过程集成、功能集成和目标集成生产出绿色产品。这四项内容是用制造系统工程的观点，综合分析产品生命周期从产品原材料的生产到产品报废回收处理的全过程的各个环节，系统地解决环境和资源问题。 三、结语 对于高耗能污染企业必须转变生产方式，采用绿色集成制造模式进行生产，才能符合社会发展的要求，不被社会所淘汰。当然，绿色集成制造系统只是一个框架模型，还需要进一步深入研究。 作者：王艳伟 黄宜 单位：云南农业大学建筑工程学院 云南省统计局能源处 制造论文:机械制造企业内部控制管理论文 一、内部控制管理的涵义与作用 1.能够确保内部信息的准确性和可靠性。 在企业内部控制管理过程中，为了规范企业的财务会计信息的应用、反馈、整理、分类以及归类，可以依靠具有相互制约功能的管理组织结构对其进行约束，从而更加有效的对信息的全部环节进行管理，最终能够确保内部财务会计信息的准确性和可靠性，也能及时对信息进行科学的整理，更好的提供信息给信息的使用者使用。 2.有效的对资产安全进行管理。 对于机械制造企业而言，其所有的资产比较多，为此，很难对所有的资产进行科学的管理，然而依靠内部控制管理能够提高资产安全管理中每一个环节的管理水平，从而保证了机械制造企业资产在每一个环节的安全，最终能够有效的防止资产流失或损失的情况。 3.能够促使机械制造企业风险防范能力的提高。 对于机械制造企业而言，导致风险出现的因素多种多样，为此，提高内部控制管理水平能够及时对所存在或潜在的风险进行科学合理的处理，同时根据事前控制、事中控制的方法对风险进行规避，最终有利于机械制造企业长期稳定的发展。 4.促使企业经营效率的提高。 对于机械制造企业而言，内部控制管理是覆盖整个生产经营活动的，依靠提高内部控制管理水平能够及时发现生产经营活动中所存在的问题，包括售后服务、制造加工、材料采购等环节的问题，并能够合理的解决问题，从而促使机械制造企业经营效率的提高，保证了生产经营活动的顺利进行。 二、机械制造企业内部控制管理所存在的问题 1.机械制造企业内部控制管理的环境比较薄弱。 当前，机械制造企业普遍都成立了与内部控制管理相关的机构，而且还健全了内部控制制度，但是因为企业并不够重视内部控制管理，机械制造企业内部成员并没有全部参与，从而导致了企业的内部控制管理不能有效的执行，甚至是流于形式。除此之外，机械制造企业还存在员工素质不高、管理结构不健全等问题，从而导致了机械制造企业内部控制管理环境比较薄弱的现象并对企业的经营管理活动造成一定的影响。 2.机械制造企业内部控制管理不重视风险的防范。 目前，机械制造企业最为突出的问题是内部控制管理不够重视风险的防范管理，并缺乏对风险管理的认识，特别是财务风险和经营风险，从而导致了内部控制管理不能有效的在风险防范中进行管理，最终不利于企业的生产经营活动。 3.机械制造企业内部信息管理效果不明显。 对于机械制造企业而言，信息管理主要是对企业的财务信息进行管理，然而，比较多的机械制造企业并没有建立相关的信息管理系统，从而导致了各部门不能有效顺利的沟通，最终不利于企业内部信息的传递。 4.内部控制的监督和审计功能不能有效发挥作用。 机械制造企业内部控制的监督审计是为了保证企业生产经营中的合法性而进行的管理活动，同时也是评价和防范内控制度时效性和缺点的主要方式。但是，当前的内部监督审计并没有充分发挥其作用，从而不能有效的对内部控制管理进行指导。 三、提高机械制造企业内部控制管理的措施 1.优化机械制造企业的内部控制管理环境。 提高机械制造企业内部控制管理能够保证其工作的顺利进行，内部控制管理的首要任务就是要对内部控制管理环境进行优化，从而能够为内控工作的有效进行提供一定的前提和基础。首先，要对机械制造企业的管理文化进行优化，凭借营造文化气氛。加大宣传力度等方式，促使企业的全部员工更加了解内部控制管理并提高内部控制管理的意识，从而促使机械制造企业内部控制管理的顺利进行。紧接着，要加大对人力资源的管理力度，凭借培训、再教育等方式，促使企业内部控制管理人员相关能力的提高，从而能为机械制造企业顺利展开内部控制管理提供了一定的人才。然后，要根据企业自身的实际情况，优化机械制造企业的管理组织结构，通过设立具有扁平化特点的管理组织结构，促使内部控制管理以及经营效率的提高。最后，要根据当前的发展情形，及时对机械制造企业的相关管理制度进行系统的调整以及科学的补充，特别是要根据内部控制的相关标准建立完善的管理制度体系。 2.加大对风险的管理力度。 机械制造企业要建立以风险防范为关键点的内部控制管理，从而能够促使风险防范能力的提高。首先，机械制造企业要根据自身的业务流程，合理的设置风险管理数据库，其中要包括责任管理部门、影响性、产生原因、特点、种类等内容。紧接着，要建立有效的生产经营标准化流程体系，并与风险控制制度相结合，对风险的信息进行收集、对风险进行防范处理、对产生风险的责任进行界定、对风险的数据进行分析等，从而促使风险防范能力的提高。 3.建立完善的信息沟通渠道。 对于机械制造企业的经营管理而言，信息具有十分重要的作用，为此，建立完善的信息沟通渠道能够保证内部控制管理的有效进行。机械制造企业要建立科学的信息管理系统，并把企业的基本部门纳入其中，包括销售、财务、管理、生产等部门，从而形成一个可以进行信息分享、共享的信息管理系统，进而促使信息的利用率、准确性以及时效性的提高。除此之外，能够对企业的各种信息进行归纳总结，从而能够有效的分析企业管理所存在的问题，进而促使了内部控制管理针对性的提高。 4.加大内部监督审计的管理力度。 机械制造企业加大内部监督审计的管理力度能够促使内部控制有效性分析评价的准确性的提高，同时也能促使企业经营管理的规范化。对于机械制造企业的内部审计而言，主要的工作是进行事前和事中的管理，从而依靠科学的审计机构，建立健全的内部审计机制，其侧重点在于对企业的综合业务以及风险进行有效的管理。对于机械制造企业的外部监督审计而言，主要是依靠会计师事务所科学的分析企业的事后审计，并对企业财务信息的合法性以及规范性进行系统的监督审计。 四、结语 综上所述，机械制造企业的发展离不开内部控制管理，可见内部控制管理是机械制造企业管理的重要环节之一，同时内部控制管理也是促使企业生产经营活动规范化的重要手段之一。机械制造企业要重视内部控制管理，并通过有效的内部控制管理，利用上述的几种有效措施促使企业管理能力的提高，最终有利于促使机械制造企业综合能力的提高，从而有利于企业健康稳定的发展。 作者：陈百良 单位：浙江越剑机械制造有限公司 制造论文:数字化制造背景下产品设计论文 一、Pro/E与数字化制造 (一)操作中的“数字化” Pro/E在产品开发设计时主要通过参数化来实现。通过几何约束和尺寸约束，把握设计对象造型模块的特征与关联，有效地控制了模型修改的一致性和造型风格的统一性。主要有两种操作类型:一是尺寸约束参数化，对形状特征进行尺寸约束;二是定位约束参数化，即对特征进行定位约束。 (二)数字化设计制造 自从数字计算机在20世纪40年代诞生以来，就改变了过去图纸、模型式的制造方式，利用CAD、CAM等技术，实现了无图纸的计算机辅助设计，被称之为数字化设计。随之，信息集成的数字化设计产品与多功能数控机床、机器人化的生产制造设备等信息并联，使设计的产品能被快速加工成型，这个过程被称为数字化制造。数字化制造实际上就是在对制造过程进行数字化的描述中建立数字空间，并在其中完成产品制造的过程。2014年10月8日中国新闻网刊载了一条新闻:据《纽约每日新闻》报道，世界首款3D打印汽车终成现实……它的制作周期为44个小时，并且最高时速可以达到80公里每小时。中国3D打印技术产业联盟执行理事长罗军在青岛第二届世界3D打印技术产业大会会上表示:“近期，教育部正在制订方案，让3D打印机走进学校，促进3D打印教育普及。同时，科技部、工信部也正在探讨3D打印产业化问题。”诸多实例表明，3D打印技术已然进入并应用到了生产制造领域。国务院参事、科技部原副部长刘燕华对相关媒体也表示，3D打印代表了制造业的数字化。综上所述，数字化设计已经是数字化制造中的一个设计环节，在工业制造业的大系统中被称为数字化设计制造技术。Pro/E操作中的“数字化”主导设计经过机床系统的处理后生成程序段，进入机床成型或3D打印快速成型，即完成了数字化设计制造。 二、Pro/E建模与辅助设计 Pro/E作为美国PTC公司推出的软件，目前是最普及的三维CAD/CAM/CAE应用软件之一，经历几十年的发展，现已成为一个全方位的产品开发软件，集合了众多强大的功能，如草绘设计、产品组件设计、产品造型设计等。它将设计造型的特征以全参数化的方式在其三维建模系统之中运算，形成了其特有的全参数化三维建模功能。利用Pro/E进行设计实践时，常见模型利用软件自带的功能即可组合形成，不规则的或造型较复杂的造型则需要用二维草绘的方式来完成，具体是建曲线轮廓，再由曲线轮廓创建曲面，再根据造型旋转曲面，或切割曲面等方式来完成;结构更复杂的造型，则需要进行建模前的结构分析、特征分解等工作，将这些复杂造型解构成为单一的造型，按“零件”来进行造型建模，再分析这些零件间的位置关联关系，进行组装装配完成建模工作，最后转化为实体模型。利用曲线轮廓特征、拉伸、拉伸加厚、实体切除等方式的油壶模型。现代制造企业的竞争，是产品和设计的竞争。企业产品的开发越来越依靠现代化的产品设计方法和技术手段。现代产品设计方法是以电子计算机为手段，运用工程设计的新理论和新方法，使计算结果达到最优化，使设计过程实现高效化和自动化。以此来看，行业发展的现状使产品设计师必须熟练掌握Pro/E等计算机辅助设计的能力，便于提高产品设计开发的周期、节约设计成本等。 三、Pro/E设计创作与案例展示 当前设计的理念已逐步从“形式追随功能”转变为“设计追随情感”，产品意象造型设计已成为工业设计重要的研究内容。Pro/E作为计算机辅助产品设计软件，它在实践中拓展了设计师的创新思维，提高了设计师对设计造型的开发能力。在产品外观、细节、特性以及功能等方面，设计师均能利用Pro/E完成外观模型以及概念设计原型的制作。Pro/E的强大功能是需要设计师的“催生”才能发挥出其超强的设计功用。数字艺术家肖永亮说，他们团队在做《泰坦尼克号》电影特技时，所在公司的硬盘大小也只有2GB，但作品仍获得了第71届奥斯卡金像奖，这就是说，他的团队能把现有设备的潜力发挥到极致。所以，设计师需要利用其独有的创作造型思维、具备一定的空间设计解构和组合能力，才能将Pro/E软件的辅助设计作用发挥到极致，达到预期的设计意图。在进行教育部课题“3D打印与数字化制造背景下的产品设计研究”研究过程中，科研团队的一项成果参加由中国航空学会2012年主办的“‘创新杯’第五届全国未来飞行器设计大赛”中，团队成员李凤芳主创的作品《“凤之翼”未来高空长航时无人机设计》获得了“优秀奖”。该无人机设计方案，采用大展弦比机翼，前缘呈弧线状小角度后掠，无尾翼布局。机翼中央部分弦长较大，机翼可分为中央翼和外翼两部分。在中央翼的上部，采用弧形机翼嵌入，使中央翼和弧形翼之间形成一个较大的气流通道。通过在中央翼上部安装3个直径为1．4m的电机和螺旋桨，对通道中的空气进行加速，使飞机中央翼部分的升力大大提高，以此提升全机的升力，也能改善飞机的低速飞行和失速特性。中央翼和弧形翼的良好气动力布局设计，能保证无人机的飞行和操纵性能比常规的直机翼布局无人机大为提高，特别是在纵向的俯仰控制上更具有较大的突破。在纵向的俯仰操控性能上，中央翼和弧形翼的气流通道，配合中央翼的S型高升低阻翼型，使飞机具有纵向自稳的特征。在中央翼后缘设置控制面，对飞机进行操纵，从而不需要设计尾翼对飞机进行安定和控制，大大减小了飞机的重量，提高了无人机的结构利用率。从气动布局设计上看，本方案相比于其他布局的高空长航无人机，其气动布局的创新是其总体性能优良的最大保证，也为其进一步的研究发展打下了良好的基础。在作品设计中，Pro/E软件作为主创软件，经过设计图、油泥造型局部模拟，最终利用其完成了设计建模等。产品设计从某种程度来讲，横跨工科(生产制造)和艺术(外观形态)两个领域。综合来看，Pro/E软件能将设计至生产全过程集成到一起，让所有的用户能够同时进行同一产品的设计制造工作，即实现所谓的并行工程，完成产品的数字化制造设计环节。同时，Pro/E软件也能将设计创意中的产品原创“指甲图”即手绘产品造型设计稿，利用其软件功能变成模拟造型，完成产品的艺术外观设计。 作者：杨明彦 单位：渭南师范学院传媒工程学院 制造论文:VMI电子制造业库存管理论文 1VMI的主要和实施程序 1.1VMI的主要内容 传统的库存管理是以客户发出的订单作为补货的依据，而VMI则是以实际的市场需求或者预测到的近期内的市场需求作为是否补货的原则。这种技术可以提高供应链管理的效率，降低双方的库存，减少运作成本，提高对市场变化的反应速度，更好地满足消费者的需求。VMI的实施，要求双方有着良好的合作关系，相互信任，愿意一起改进供应链管理；双方高级管理层要足够重视，落实有关的负责人员，为以后各部门紧密协作打下基础；双方要建立起可靠的信息平台，将关键信息在平台上进行分享，信息技术、采购、后勤储运等多部门要紧密协作，提高效率，实现双赢。 1.2VMI的实施程序 随着中国电子制造业的发展壮大、管理的规范、市场的规范，供应商管理库存VMI技术会得到广泛应用，推动中国商业的发展，为消费者带来更多的价值。第一步，供应商管理库存框架协议的沟通与制定。这是VMI实施的前提和基础。供需商和企业要在良好沟通和自愿合作的基础上制定出框架协议，明确双方的责任和义务，确定合理的订单业务程序，确定供应商管理库存应遵循的制度。第二步，供应商管理库存的实验性实施。供应商管理库存首先要一定范围定进行实验，发现试验中的问题，供应商和企业根据发现的问题进行协商，完善框架中的协议的有关内容。第三步，供应商管理库存的全面实施。在全面实施的过程中，企业要根据从销售点获得的信息及时要求供应商补货，最大限度地满足客户的需求。 2电子制造业库存管理存在的问题 任何企业一方面要追求尽可能大的利润，使资金能够更快地流动，因此不希望有任何形式的库存存在，另一方面又希望能够有着充足的原料、设备来抵御外界市场原料价格上涨的危机，保证生产的连续性与持续性。特别是对于电子产业尤其如此。电子产业是一个发展较快的行业，产品更新换代的周期在不断地缩短，市场需求也在不断变化，电子制造行业面临着是增加库存量还是扩大再生产能力的选择问题。①信息有效沟通方面的原因。受很多因素的影响，市场对产品的需求是不确定的，每个星期的需求数据都是不同的。电子制造企业如果不能根据需求的变化及时调整库存，就很难满足客户的需要，形成与市场的脱节。除此之外，设计的变更、电子制造业内部库存信息的准确度也是影响企业库存的重要因素。在供应的整个系统中，各个环节之间的需求预测、库存状况等都是库存管理的重要数据。这些数据分布在不同的相关环节之间，要做到快速有效地保证生产，必须使其实时传递，信息传递链过长，会减慢流通速度并造成信息失真，因此电子制造行业要拓宽信息渠道，关注设计变更。②供应商评估方面的原因。供应商参与VMI实施是实现电子制造行业持续健康发展的重要部分。现阶段电子制造行业VMI项目的实施尚处于发展阶段，还并不完善，对于供应商评估指标并不含有VMI订单管理模式的落实情况，导致供应商参与积极性较差，流程的改进、优化和实施，是项目中难度最大、耗时最多的一项，每一环节的数据准确率都会影响最终结果的准确性。供货商的积极参与对于实现双方紧密协作，保障VMI的顺利实施有着重要作用。③有关合同签订方面的原因。企业现有的合约签订缺乏相应的制度规范，进而导致电子制造行业和供应商的利益无法获得有效的保障。只有完善的合约签订制度，才能有效地保障供应商应有的经济利益。 3VMI在电子制造业中实施的价值 VMI给电子设备制造商所带来的价值表现在以下五个方面：①能在规定的时间内保证原材料的供应，并且提高原材料的齐套率。②通过实施VMI可以将库存周转时间缩短，这样就减少了库存资金的占用。运用VMI库存管理的方法，原材料的货物所有权是在其应用到生产线上之后，才从供应商那里转移到制造商，这样又可以大大提高制造商的库存周转率。例如国内一家有名的电子设备厂商在使用VMI的库存管理方式之前，库存周转需要1632天，实施以后该厂商的库存周转时间可以减少2-7天。在物资采购上，长虹推行了三种措施来提高资金周转速度，这三大措施之一就是实施VMI的库存管理方式，通过这些措施的实施财务结账周期降低了一半，资金周转率提高了三倍，并且仍在持续提升中。在同行业当中长虹的物资采购总成本属于相对较低的。③提高了预测数据的准确性，推动了企业内部改进。制造商需要及时更新产品的供货信息，才能有效利用VMI所带来的收益。④通过VMI方式，使供应商成为真正意义上的延伸部分，实施VMI后，供应商可以掌握了解产品的销售情况，明晰哪些产品热销，哪些产品需要改进、升级，可以及时向企业补货，供应商本身也就不会积压很多的货品，降低了库存成本。⑤通过VMI方式备货可满足和弥补临时计划带来的紧急项目需求，提高了供应链的柔性和持续改进能力。 4结论 电子制造业正经历全面而深刻的调整与变革，在实现多渠道布局与网络深化的基础上，强化供应链管理，实现上下游的联动管理，可降低融合发展的风险与成本。实施VMI不仅可以降低双方的交易时间，而且可以使上游企业更加科学合理地安排生产经营活动，从而提高企业的经济效益和客户的满意度。对于供应链下游的企业来说，实施VMI还可以极大程度地降低成本，减少存货投资，同时提高服务质量。VMI的实施能够有效地提高库存周转率，降低资金占用，提高资金的利用效率，使资金风险和库存成本大幅度下降。 作者：许绘萍 张敬云 单位：河南农业职业学院 制造论文:汽车制造企业物流管理论文 一、国外汽车制造企业物流成本控制的先进经验 （一）美国的第三方物流经验 20世纪八九十年代以来，美国汽车企业遭遇了来自德国、日本汽车制造企业的巨大竞争压力，迫使美国通用、福特和克莱斯勒等汽车制造企业在加强内部管理、客户管理和销售终端管理的同时，将越来越多的精力放在了物流管理上，以期通过降低物流成本来提高企业经济效益。经过多年的实践探索，美国汽车制造企业逐渐发现使用第三方物流远比企业自己运作汽车配送要省钱，在此背景下，通用与福特先后与专业的第三方物流企业开展战略合作，通过企业间的高度互动协作，实现物流的最高效与最经济。通用和福特所强调的高度互动协作，实质上已经不再是传统汽车制造企业与物流企业的委托关系，而是建立在企业信息共享基础上、对物流解决方案的探索。一方面，物流企业看重内部职能延伸，在一定程度上承担了汽车制造企业外化的内部功能。另一方面，第三方物流企业对汽车制造企业的生产工艺有相当程度的了解，并与汽车制造企业共同研究制定物流解决方案。在最近3年内，通用汽车平均使用的第三方物流企业达到36家，福特汽车平均使用第三方物流企业达到28家，保障了两家汽车制造企业的物流需求。 （二）日本的JIT精益物流理念 日本是全球最重视物流、库存管理的国家之一。以丰田为代表的JIT精益物流管理模式帮助其在短短二十年间成为了全球第一的汽车制造企业。JIT精益物流管理理念，主要是指企业将流水线上所需的汽车零部件在必要的时候及时送到必要的生产地点，其目标是追求生产过程中的零库存。零库存的好处非常明显，一是可以最大限度降低库存。每个零部件需要多少、什么时候需要、哪个工序需要都有严格规定，以尽可能实现零库存、降低库存成本。正是依靠这点，日本汽车在20世纪80年代进入北美市场后，迅速取得成功。二是可以满足个性化、多样化生产需求。零部件等物品的物流采取了“及时制”管理模式，并依此建立了物流供应链服务体系，使得物流管理可以完全根据生产要求运转。三是有利于提高产品质量。由于库存时间大大缩短，零部件的损耗降至最低，库存流转期间的质量问题大为减少，且避免了零部件的过时，确保了产品质量。 （三）欧洲的数据公共平台建立经验 以大众、奔驰、宝马、保时捷为代表的德国汽车制造企业通过建立数据公共平台，大大提升了物流管理效率，其做法迅速被全欧洲汽车制造企业所接受。利用数据公共平台，不仅汽车制造企业自身的数据交换十分迅速，与其保持合作关系的零部件供应商、第三方物流企业、第四方物流企业以及汽车经销商等都可以共享相关信息与数据，进而围绕汽车制造协调各自工作，合作效率大为提高。数据公共平台的主要优点如下：一是电子数据交换技术先进。汽车制造企业的公共数据平台是整个制造工艺的司令部，生产厂家、部件厂、供应商、物流企业都会根据这个数据平台来安排自己的生产计划，并按照要求进行配送。数据平台可以随时掌握各家企业的执行情况，确保整个系统高效运转。二是服务方式多样化。由于每个国家和地区的情况不一，客户的需求也不一样，数据平台会根据订单提出不同的供货模式，以支持个性化订单生产。相关企业可以根据不同供货要求合理安排自己的工作。三是包装与仓库管理十分先进。由于采用了条形码技术，在仓库管理系统中，每个需求与供应都可以精确到极致，且包装环保、实用，极大降低了库存包装环节的费用。四是运输反应能力超强。由于数据共享彻底，物流企业可以在第一时间予以响应，汽车制造企业可以随时掌握物流情况并做出必要生产调整，完全实现了向全球供货的物流管理能力。 二、国内汽车制造企业在物流成本控制中存在的主要问题 目前，中国汽车制造企业的物流管理大多采取了一体化自营物流模式，即从原材料到零部件、中间件再到半成品采购物流、制造物流以及分销物流都是由汽车制造企业自己完成。换句话说，汽车制造企业既要完成整个生产过程，还要完成整个物流过程。这种模式导致汽车制造企业物流成本控制出现诸多问题。一是汽车生产过程的物流供应链过长，不易掌控的因素较多。中国大多数整车生产企业是合资企业，即使是完全国产化的汽车企业，汽车核心部件包括发动机、减速器等都是从国外采购。从采购到实际使用的过程非常长，企业不仅要支付大量采购费用，还要支付高昂的运输费用，很容易受到市场供求影响，导致采购方面的物流费用不易控制。如因某个零部件不到位导致整个生产线停产，不得不采取空运方式，产生大量额外物流费用。二是零部件供应商分布较广，使供应商地理位置过于分散。中国幅员辽阔，零部件供应商往往会出现在多个地区，使用汽车运输往往容易受到交通条件限制，大大降低了供应链物流的柔性，导致物流成本上升。三是合作意识差。虽然现在不少汽车制造企业都建立了自己的零部件供应基地，建立了比较健全的销售网络和中心库，但由于汽车制造企业习惯了包办所有物流业务，加之汽车制造企业与供应商之间缺乏高效数据信息共享平台，导致整个物流运转效率较低。有的汽车制造企业中心库利用率还不到30%。各家汽车制造企业往往更重视整车物流，当整车运送到达目的地后，往往空驶回来，致使企业物流费用居高不下。合作意识差导致中国汽车制造业第三方物流、第四方物流发展十分缓慢。 三、中国汽车制造企业物流成本控制对策建议 （一）坚持JIT理念，加强库存成本控制 汽车制造企业库存成本控制的关键在于坚持JIT理念，降低库存量，从而控制库存成本。具体而言，汽车整车生产过程中需要准备的物料种类很多，每种物料在生产过程中起到的作用各不相同，所占用的资金也会有所差异。在汽车制造企业物料管理中，应依据其重要程度进行ABC三种物料分类，其中，A类物料最为重要。中国汽车制造企业习惯于重点管理A类物料，对其他两类物料管理的重视程度不够，导致虽然A类物料管理十分到位，库存清空与运转很快，但整体物料管理不能获得好的库存成本控制结果。事实上，虽然A类物料之外的其它两类物料虽然在全部成本中所占比重不大，但在生产过程中往往起到十分重要的作用，采购难度也更大。这些物料供应一旦跟不上，很可能影响整条生产线的生产。因此，在汽车制造企业库存成本控制中，至少也要保证所有物料种类齐全，以确保生产的正常运行。从订货批量与运输成本和库存成本关系出发，要想使库存总成本最优，必须在运输成本与库存成本之间找到平衡。可以采取以下几种控制策略：一是A类物料库存成本控制。由于A类物料占到全部物料总成本的8成，其库存成本控制的目标应该是在保证企业生产不中断的前提下，确保其库存最低，实行供应周期短、经济批量订货方式，最大限度降低A类物料的库存成本。一般来说，A类物料库存成本控制得越好，整个库存成本控制目标就越容易实现。二是B类物料库存成本控制。B类物料一般占到总库存成本的15%左右，宜采取定期订货与定量订购方式。汽车制造企业库存管理的前提是随时掌握库存量，随时根据需要保持一定库存。对于用量较小的B类物料，其订货量可以稍大些；对于用量较大的B类物料，可以与A类物料一样采取批量订货方式。如此才能保证B类物料库存既不断货也不会太多，以真正降低其占用的库存费用。三是C类物料库存成本控制。由于C类物料到总库存成本的比重只有5%左右，且供应商一般不会单独发货，订货次数太多又会增加汽车制造企业此类物料管理人员和运输成本，宜采取较大采购量的方式进行订货。 （二）建立数据公共平台，控制运输成本 汽车制造企业的总装车辆运输成本是其物流成本中非常重要的一部分，其占物流总成本的比重也比较大。日本通产省的统计数据显示，汽车制造企业总装车辆运输成本占到物流总成本的6成左右，是影响物流费用的重要因素。对于汽车制造企业而言，运输费用控制的关键点包括运输时间、价格、方式、准确性以及可靠性。因此，汽车制造企业要想实现运输成本控制最优，必须建立数据公共平台，在以下几方面做好工作：一是根据数据平台选择合适运输方式。在汽车制造企业运输方式选择中，铁路、公路、航空是常见的几种运输方式。从国内汽车制造企业的运输现状来看，选择公路运输的比例较大，这主要是因为水路运输受到自然条件制约较大，且装载汽车的轮船很难在小河流中航行；铁路运输虽然费用较低，但受制于铁路动力不足且运输时间较长，无法满足汽车行业激烈的市场竞争需求。鉴于各个运输方式各有优势和劣势，汽车企业应根据所运输物品的不同，选择不同运输组合，以实现最佳运输成本控制。二是提高运输管理智能化水平。开发运输分配与跟踪自动分配系统是汽车制造企业控制运输成本的不错选择，不仅可以实现运输路径优化与车辆编组优化，还可以提高工作效率、减少运输费用。其主要做法是通过运输分析，系统自动生成运单，根据运输路线与编组自动生成运输费用，使运输费用摆脱以前的模糊管理而变得更加精确。配合GPS定位系统，还可以自动跟踪运输车辆运行情况，进而在运输车辆返回前准确计算回归时间，进行下一次编组，极大提升运输效率。三是根据数据平台选择合适物流外包。物流外包是许多汽车制造企业的选择，通过引入多家物流企业竞标，可以最大限度降低运输成本。但需要指出的是，由于外包物流企业与汽车制造企业追求的目标不同，如果一味要求降低运输成本，很可能引致物流企业以降低物流质量来获得更高效益，进而带来商品损耗，或使顾客利益受损，最终影响到汽车制造企业的品牌效益。 （三）针对装卸搬运特点，控制装卸搬运费用 汽车制造企业在生产经营过程中的装卸搬运作业较多，从原材、材料、零部件、在制品、半成品到产成品等都需要装卸搬运作业。与其它制造行业相比，汽车制造企业的装卸搬运具有以下特点。一是装卸搬运次数多，每个环节都要用到搬运装卸。二是装卸搬运占用时间多。一辆汽车从原料到成品，大概只有20%的时间是在生产线上，剩余时间都处于搬运装卸中。三是装卸搬运费用昂贵。由于汽车制造中所用的零部件、半成品占用空间大，搬运装卸要求非常高，用到装卸搬运机具的比例较大，该部分装卸搬运费用占到整车制造成本30%以上。因此，对于汽车制造企业而言，控制好装卸搬运费用对于降低物流总成本具有十分重要的意义。一是要把握控制点，即高效管理储存物资，降低物品装卸搬运过程中的损耗，提高搬运装卸效率，确保所有物品在最需要的时候以最快速度装卸搬运到位。二是要合理选择装卸搬运方式。根据不同的装卸搬运对象，形成流水线式的装卸搬运作业，这需要对装卸搬运设备进行合理选择。三是杜绝设备超负荷运转或无效作业。尽量减少作业距离和次数，提高每次装卸搬运的质量。四是不断优化作业过程。着重在时间、空间、质量上下功夫，根据本企业生产制造工序，设计自动装卸搬运系统，通过不断节约时间，用最合理的装卸搬运作业来减少分装、转运以及改装的程序。要坚持JIT理念，尽量减少中间件的库存停留时间，降低库存保管费用。同时，不断提高装卸搬运质量，减少产品、零部件以及原材料在装卸搬运过程中的损耗，降低装卸搬运费用。五是优化企业分销体系。用高效的企业分销方式，迅速将物品运送到客户手中，给客户以最好的物流感受，不断减少汽车成品的装卸次数，降低企业损害赔偿比率。 （四）选择合适控制方式，控制包装费用 根据不同的装卸运输要求，企业应选择合理的包装方式。统计数据显示，包装费用在整个物流成本中的占比在10%以上，有些行业的这一比重更高。对于汽车制造企业而言，包装设计如何对后续运输装卸影响巨大。任何包装设计都要考虑到商品的特性、运输方式与运输工具要求，以避免包装浪费和产品损耗。由于在装卸运输过程中，材料、产品要经历装卸、搬运、分类配送、选拣等工序，既不能损坏产品，也不能影响工作效率，故对包装的要求比较高。与其他企业不同，汽车制造企业从最开始的原料、材料到最后的成品，由于形状没有规律、产品种类繁多，其包装要求更高。可以想象，如果针对每一个需要包装的中间件进行包装设计，不仅费用高，而且也不现实。必须根据企业自身的原料、材料和零部件等包装要求，尽可能设计一些可以通用但又不会降低包装质量的包装方案。 四、结语 降低包装费用，关键是要选择合适的控制方式。一是加强成本核算工作，降低包装费用。二是选择可循环使用包装材料，尽可能降低包装材料采购费用。三是推广包装尺寸标准化，对包装过程进行机械化设计。四是针对一些必要环节，在有条件的情况下组织散装物流，以降低整装物流费用。 作者：吴希 单位：河南机电高等专科学校 制造论文:机械制造企业信息化管理论文 一、机械制造企业信息化管理过程中存在的问题 （一）企业信息化系统“花瓶”作用过强。 由于市场竞争激烈，机械制造企业徘徊在生存边缘，机械制造企业主对产品成本、人工费用、利润水平、销售渠道等的关注程度越来越高，也清楚地认识到了企业信息化管理重要性。但由于机械制造业经营者对信息化的认识程度不足，未了解和理清信息化管理体制和机制对生产、管理的操作性作用，使得机械制造企业即使购入了先进的信息化系统，却未能发挥信息化系统的高效管理作用，导致其成为了“花瓶摆设”，机械制造企业信息系统资源被浪费。 （二）财务管理过分松散，财务管理系统作用未发挥。 目前，大部分公司都或多或少选购了财务分析软件，但却忽视了学习财务管理软件的高效功能，导致财务管理系统的作用无法被正确挖掘。同时，财务部过分依赖《会计法》、《企业财务会计报告条例》、《企业会计准则》、《企业会计制度》的法律条规，未能灵活应用财务分析软件，导致无法更好利用财务管理系统完善各项财务管理制度，各项财务管理制度、规范业务流程无法建立健全。尤其是在新产品研发、技术改造项目方面，统一建帐，统一用款现象严重，导致每月财务成本核算时分配不清，合同收款时间混乱，项目经费预算及支出不合理，费用浪费严重。 （三）机械产品质量监督管理落后，信息化不足。 许多企业为提高机械产品质量，都设置质量管理部、质量管理科等管理机构。但这些质量管理机构却依然存在很大的不足。比如，未依照信息化系统数据制定产品质量检测指标；未将ISO9001：2008和TS16949质量管理体系与信息化监督系统结合起来；在强化过程质量监督时过分依赖人的主观能动性，对员工质量知识培训不到位，使得员工在各个环节生产操作未按照流程进行，产品出厂合格率低。同时，由于未构建供应商信息化管理体系，导致购进原辅材料质量不符合质量标准，产品质量严重下降，失去客源。 （四）人力资源信息化管理不善，人才流失严重。 在人力资源管理信息化管理过程中，虽然部分机械制造企业已经使用了信息化管理技术统筹人力资源，由于其服务器性能、网络状况不完善，在实施过程中问题百出。尤其是人力资源管理的基础工作不完善带来的管理流程不顺，缺乏可依据的标准，信息误导现象严重等负面情况，更是使企业决策无法更宏观地利用人力资源数据，导致人才利用率低，人才无法发挥作用，人才资源缺失严重。 二、机械制造企业如何针对性地加强信息化管理 随着机械制造市场竞争愈演愈烈，企业要想扩大经营版图，必须先狠抓信息化管理，进而实现企业的可持续发展。从某种程度上看，机械制造企业信息化程度的高低是衡量机械企业总体水平的重要标志。但综合上述我们可以知道，机械制造企业在信息化管理过程中依旧存在严重的缺陷。只有解决了这些缺陷，机械制造企业才能更好地发展。为此，笔者提出以下建议： （一）全面强化企业信息化管理，做好工程设计信息化工作。 要解决机械制造企业信息化系统“花瓶”作用过强的问题，要求机械制造企业必须强化信息技术在产业化中的应用，加大信息化平台建设，实现信息化在研发设计、生产制造、采购销售和服务等环节的全面覆盖、渗透融合和综合集成。同时，公司要在财务、技术、生产管理、储运、车间管理、质量等部门建立信息模块，满足业务协同和信息共享的需求，以提高各个管理环节的工作效率。另外，企业还需做好工程设计的信息化工作，包括两维、三维绘图及装配检查CAD、模拟整机性能的CAE、工艺设计CAPP、以数控编程为主的CAM等信息系统的引进。 （二）应用ERP软件，构建完善的财务指标系统。 财务管理过分松散，财务活动价值无法挖掘，将导致企业项目管理成本无法受到控制，财政支出浪费大，企业的可持续发展受到威胁。因而，机械制造企业必须要抓紧处理这种不良状况。笔者建议，强化信息化管理，注重财务分析，江苏爱吉斯海珠机械有限公司应用金蝶ERP软件等财务信息化管理设备，每月定期组织编制财务分析报告，对公司经营状况和经营成果进行全面核算、统计与分析。同时，积极分析机械制造企业当前的盈利能力、经营能力、偿债能力、发展能力，构建一个良性财务指标，让财务部工作人员依据指标办事，每月定期向高层领导汇报上月财务经营状况和经营成果，提出合理化建议，为领导或有关部门的决策提供依据。 （三）完善产品质量监督的信息化建设，强化供应商管理。 高效的质量信息化建设不仅要建立健全的企业质量管理机构，还需引进先进的质量管理信息化系统。江苏爱吉斯海珠机械有限公司产品购入的质量管理信息化系统不仅具有了质量决策、质量检测与数据采集、质量评价、控制与跟踪等功能，在产品设计、制造、检验到售后服务的整个过程中还具备强化过程质量监督的作用，贯彻该公司的落实了分层审核制度。此外，该系统还强化了对供应商的管理，确保购进原辅材料质量符合质量标准的要求。坚决执行不合格的原辅料不准投入生产，不合格的半成品不得流入下一道工序，不合格产品不得流入市场的“三不”原则。 （四）加强系统对人力资源的统筹管理，吸引人才。 为确保人力资源管理工作科学规范、持续稳定的开展，机械制造企业还引入了当前较为先进的人力管理系统。如江苏爱吉斯海珠机械有限公司引进的人力管理系统，在很大程度上规范了组织设计、岗位设置、岗位职责、招聘管理、薪酬管理、绩效考核等操作程序，实现了管理的规范化和系统化。此外，公司还积极利用人力管理系统进行梳理、分析、诊断，并进行组织结构、岗位设置、工作流程的优化整合，搭建了现有15个部门23个子部门的组织结构模式，制定了20个一级、二级流程，完善了145个岗位的岗位职责、岗位任职条件和能力素质要求，为新员工的入职指导及人员的招聘、引进、选拔和培养明确了要求，从而保证了工作人员的工作积极性，吸引了大批人才。 作者：高金刚 戚娟娟 单位：江苏爱吉斯海珠机械有限公司 制造论文:制造业文化产业论文 一、我国文化产业与制造业融合路径分析 1.基于价值链的视角。 迈克尔•波特于1985年首先提出价值链的概念：价值链就是互相联系的生产经营活动产生价值的动态过程。文化产业与制造业可以通过重组融合将原有产业的价值链进行分解，打破原有价值链各环节形成一种混沌状态的价值网，之后再将原产业链的核心环节提取出来，通过建立新的价值通道，重新整合为一条新的价值链。融合过程主要分为两个阶段： （1）价值链分解。 文化产业和制造业同时将在技术上和经济上可分离的价值活动逐一分解，形成混沌状态下的价值网。在分离的过程中还要注意竞争优势的影响，即要将能使企业获得相对成本优势和差异性的价值活动分解出来。 （2）价值链整合。 进过上一步的分解后，需要根据未来潜在的市场需求和现有产业特征，截取原有价值链中需要的核心增值价值活动，进行排序重新整合，形成一条新的价值链。在新价值链中，不仅包含了制造业价值链的核心价值活动，还增加了原有制造业所没有的文化核心能力和创意体系，从而构建出一个能够比原有价值链创造更大价值的链条，而这种变化可能发生在基本活动中，也可能发生在辅助活动中。 2.基于产业集聚视角。 产业集聚是指一些相关互补的产业在某个特定地理区域高度集中，这些产业中的企业通过不断投入共享要素在这个空间范围内不断汇聚的现象。这种融合过程一般需要政府的促进和规划，通过鼓励文化类企业与制造业企业在文化创意园区内入驻，形成集聚效应以便利用公共基础设施、专业化服务和劳动力，来降低生产本和交易成本；同时产业集聚区的创新因子从文化产业中溢出并不断扩散，制造业企业通过不断积累“学习效应”克服其在创新过程中的不确定性，获得内在创新动力。在融合过程中，制造业企业把原由企业自身提供的研发、设计、营销、咨询等环节外包给集群内以专业化形式存在的文化企业，制造企业由此提高了资源的全要素生产率，而文化类企业获得了规模经济的好处。由于这种好处，集群外一定辐射半径内的其他企业也会纷纷加入进来，进一步增强区内企业创新能力和专业化水平。 3.基于共生理论视角。 共生理论最早出现在生物学领域，“共生”概念由德国真菌学家德贝里于1879年提出，他将其定义为不同种属生活在一起的现象。经济学中产业共生是指彼此具有联系的业务模块的不同或相似的产业之间基于分工细化而呈现融合、互动和协调的关系。产业共生在大多数情况下是一种自发现象，它与产业融合关注点都是价值增值和产业创新过程中的业务连接关系。这种融合过程遵循以下三个阶段： （1）融合阶段。 文化产业与制造业在最初意义上是一对具有业务融合性质的两类产业，前者的业务融合在后者的价值创造或价值实现过程中，而后者的价值总量又融合了前者的贡献[5]。此时文化产业以寄生的方式依附于制造业上，其价值的实现是融合在制造业的价值活动之中的。例如，在电子信息产业出现时，并不需要文化产业，但当数字内容产业出现后，它就不可能离开文化产业而独立存在。 （2）互动阶段。 文化产业与制造业间的互动实际上就是在融合过程中为维持共生关系而进行的价值创造过程。当文化产业独立为制造业提供创意思想和技术支持时，制造业不仅可以获得来自外部的专业化资源，而且可以将自身资源专用于生产环节提升效率；于此同时，文化产业也可以享受到制造业规模化生产的益处，形成双赢互动。 （3）协调阶段。 文化产业与制造业间的协调实际上就是在互动过程中找到一个数量和质量最优的平衡点。数量的协调通常可以通过产业间投入产出的关系制定出各个产业间应该完成的数值目标。而质量的协调更强调协调效率，这就要考察在产业互动过程中，哪种协调手段最能推动产业技术进步以激发其发展潜力，找出最优共生手段是共生质量高低的关键因素。 4.基于专业化分工视角。 专业化分工是以亚当•斯密为代表的古典经济学的精髓，他在《国富论》一书中开篇就指出“分工是国民财富增进的源泉”。由于文化产业具有与制造业相同的工业属性，所以文化产业归根结底是制造业企业将原先由内部提供的服务转而向外部市场购买而产生的。具体来说，制造业企业出于竞争优势的考虑，逐步将自身资源集中化，纷纷将原企业内部的研发设计、营销服务、管理咨询等职能转移出来，交给内部独立运作的职能部门或专业化服务企业执行。制造企业的交易成本随着专业服务由外部市场提供而降低，从而不仅推进了文化产业的进一步发展又促进了文化服务企业增强自身专业化水平以提高效率，从而进一步推动分工的深化。由此分工专业化和交易成本降低形成了一个良性循环。 二、结语 本文为我国文化产业与制造业融合路径提供了新视角和新思路，从中也能发现产业融合对提升制造业产业附加值、增强制造业自主创新能力的积极作用。因此我国制造业未来发展要形成技术创新与文化创新“两条腿走路”的新模式，充分发挥双轮驱动作用，让我国制造业竞争力由量变向质变提升，从而真正实现制造业的转型升级。 作者：包宏 潘瑾 单位：东华大学旭日工商管理学院 制造论文:管理类制造工业工程论文 一、课程分析 1.教学内容相对陈旧，学生自主学习材料缺乏。 “制造工程基础”的教学内容主要涉及传统知识的讲授，一些学生认为该课程缺乏先进性，课程内容在现代制造环境中用处不大，进而在学习的时候产生排斥甚至抵触的思想。而且随着计算机技术与先进制造技术的发展，制造工业也发生了巨大的变化，数控机床、加工中心、柔性制造系统、集成制造系统、虚拟制造、3D打印等先进制造技术的不断出现，对课程内容的设置也提出了新的要求。另外，该课程课时有限，内容较多，各章节之间存在很强的关联性，而且理论性强，与实际紧密结合，仅仅凭借课堂讲授难以保证取得很好的教学效果，而目前学生课外自主学习材料又比较缺乏。因此，如何结合丰富的教学内容和教学手段，将该课程内容全面、系统地讲授给学生，提高学生的兴趣和注意力，加深学生理解，启发学生思维就变得非常关键。 2.该课程理论性强，难以做到理论联系实际。 “制造工程基础”是一门与实践密切相关的专业基础课，诸如材料的性能、机械结构、制造加工过程、制造工艺等理论知识，学生只听讲述很难理解，必须结合实践经验才能更好地消化吸收，很多内容学生只要到现场一看就很容易明白。但是目前的金工实习等实践内容与课程教学相分离，学生先将理论课程学完才会实践，这种缺少制造工程实际的课堂理论教学，往往会导致学生缺少感性认识而失去了学习的兴趣。因此，如何在课堂教学中做到和工程实践相结合就变得很重要。 二、教学实践 在实际教学过程中，必须要不断探索，才能达到更好的教学效果。根据过去两年的授课经验，以及管理类工业工程专业的培养目标和教学特点，总结得出如下心得： 1.明确课程引导的重要性。 只有产生了浓厚的学习兴趣，学生才会有强大的学习动力。由于学生对于教学计划的设置往往并没有一个全面完整的认识，因此在课程初始，应就课程的内容做一个全面的介绍与引导，给学生讲明本课程的作用，在专业学习中的重要性，与其他课程的衔接关系，提高学生的注意力，并为后续专业课的学习、金工实习以及工程实践奠定基础。 2.充分发挥多媒体教学的优势。 首先，采用多种表现手法制作课件，做到生动易懂。如：将复杂的图形、结构进行分解，在讲授过程中逐层出现，循序渐进，使学生容易理解；制作动画，提高学生学习的兴趣，加深主观理解，例如在讲解刀具角度和坐标系的时候，可以通过三维影像从不同的视角进行分析；插入图像和视频资源，反映生产实际，呈现新技术新趋势；穿插实例和习题，以启发式方法带动学生学习等等。其次，在讲授的过程中，充分利用图像资源与视频资源。过去的教学方式比较单一，仅仅通过课堂讲授难以满足与工业实际紧密结合的要求，另外学校实验条件有限，学生少有机会深入接触实际制造过程。而图像、视频资源具有直观、形象的特点，有利于学生增加更多的感性认识，加深对课程内容的理解。在实践中，结合视频教学改变了枯燥的课堂讲授模式，活跃了课堂气氛，吸引了学生的注意力，而且视频更能把学生吸引到生产实践中来，为学生更好地提供虚拟生产的体验。另外，视频教学也很好地解决了实习机会少、学生多、效率也低的问题。目前在网络资源中有很多可以利用的图像资料与视频资料，如Discovery频道的节目Howit'smade几乎涵盖了所有的制造技术，其中不乏很多日常生活中的物品，也包括很多工业产品，如汽车、飞机等，节目对各行各业产品的整个生产工艺过程进行了详细的拍摄和解说，会让学生有亲临现场和耳目一新的感觉。在课堂中我们可以有选择地穿插讲解，一方面可以活跃课堂气氛，提高学生学习的兴趣，另一方面，可以引导学生自主学习和思考，更好地发挥网络资源的优势。 3.做到理论联系实际。 在教学过程中，应充分利用学校工程实训中心的教学成果，将理论学习与工程实践结合起来，相互联系，前后贯通。金工实习是管理类工业工程专业学生非常重要的一个实践教学环节，对于培养学生的动手能力，解决制造工程基础学习过程中理论与实际相脱节的问题具有很大的意义。为了使学生能够将课程学习内容与金工实习内容更好地联系起来，在课堂教学过程中，可采用金工实习视频教学内容加强学生的理解，将工程实践与理论知识更好地融会贯通，真正做到理论联系实际。 4.融合前沿内容。 新技术、新方法、新工艺的不断涌现，对于“制造工程基础”课程的设置也不断提出新的要求。现代制造工业专业人才要求具有很强的先进制造知识，因此，在传统的课程内容的基础上，应通过研究教学现状与现代制造的发展，融入前沿知识，加入制造前沿的内容，做到课程与时俱进，让学生及时了解到先进的加工方法，了解最新的科技进展，增加学生学习的兴趣。如增加制造工程的实际案例，让学生对实际制造过程有直观和深入的了解；增加先进制造技术（如3D打印）的介绍，使学生在对制造基础知识掌握的基础上，了解制造前沿和最新发展方向。 5.实现管工结合。 现代制造工业要求管理类工业工程专业人才不仅要具有很强的制造知识，同时也要有丰富的管理知识，因此探索将工程制造与工业管理相结合，才能适应现代工业的发展及专业教育的要求。学生对于制造与管理的最初印象是分离的，在课堂中，应结合具体的制造过程将管理知识贯穿始终。现代制造过程产品涉及到各行各业，网络可参考资源也十分丰富，如NationalGeographic：UltimateFactories视频资料，详细地展现了众多世界级产品包括法拉利、宝马、阿帕奇飞机，超级大卡车、超级房车等制造工厂的流水线，通过这些视频不仅可以详细了解产品的制造过程，充分领略制造业的魅力，而且可以拓宽学生视野。同时，现代工厂不仅展示了车间和流水线，其中也包含了诸多工业工程的理念，如5S、标准作业、看板、精益等。通过这些视频资料的辅助教学，不仅可以丰富课程内容，同时可以与管理知识相结合起来，还可以达到培养学生安全、质量、环保意识的目的。 6.提高学生自主学习的能力。 一方面，改革教学资源获得模式，通过建立网络教学案例库及习题库，解决目前教学内容陈旧、学生自主学习材料缺乏的问题，为学生提供大量的学习资源，帮助提高学生学习的积极性与主动性，培养学生的自主学习能力与创新精神。为学生提供制造工艺、材料、技术方面的最新科技文献，使学生密切关注制造工程发展的前沿动态，拓宽教学内容，增加信息量。另一方面，改革教学模式，特别是在教学方法上，打破传统的以课堂讲授法为主的教学方法，尝试运用分组讨论、演示法等多种教学方法，促进学生自主学习和相互交流，提高学生学习的兴趣。要求学生就感兴趣的物品制造过程或行业制造过程开展讨论学习，增加课堂答辩及讨论的环节，以加深对知识的理解，同时通过自主学习来提高学生阅读文献、收集资料的能力，培养学生的创新性。 三、结束语 本文结合“制造工程基础”课程内容较多、理论性和实践性都很强的特点，探讨了面向管理类工业工程专业讲授该课程的经验，强调了“制造工程基础”教学中应综合采用多种教学方法，充分利用图像、视频资源辅助教学，力求实现管工结合，并应在教学过程中积极引导学生开展自主学习，着重激发学生的学习兴趣与提高学生的学习能力。 作者：刘亚芬 单位：天津工业大学管理学院 制造论文:冲压模具设计与制造教学设计论文 1课程教学设计 课程组教师通过走访宁德地区模具行业、企业进行调研，获悉冲压（五金）模具相关企业的产品主要以冲裁模具、拉深模具、弯曲模具等为主.按照企业实际生产过程及学生的认知规律，设计了冲压成形基础、冲压模具与设备、冲裁模设计、弯曲模设计、拉深模设计、成形模具设计、冲压模具制造与装配共七个教学单元，30个工作任务.每个单元以典型冲压件为载体，载体由简单到复杂，涵盖了冲压模具设计及主要零部件制造所涉及的全部知识点和技能点，每个单元都是一个冲压制件完整的模具设计及其主要零部件制造的过程.学生由易到难完成这些项目，逐步掌握冲压模具设计及主要零部件加工的方法和技能，最终达到“冲压三级模具设计师”的职业能力，实现“学生”到“准员工”的转换. 2单元教学设计 第一单元“冲压成形基础”，计划6学时，拟安排在多媒体教室、模具制造实训中心实施教学.本单元通过到模具制造实训中心参观讲解及多媒体展示，明确本课程的学习内容、任务及要求；同时掌握冲压成形的基本概念及特点，以及冲压成形技术的现状和发展方向.第二单元“冲压模具与设备”，计划10学时，拟安排在模具设计实训中心、模具制造实训中心实施教学.本单元通过到模具企业参观，在模具制造中心进行模具拆装及安装调试，并进行模具测绘，了解冲压模具及冲压设备的种类，知道冲压模具的构成及工作原理，了解模具在压力机中的固定方式及简单调试，了解现代模具的设计手段和方法，了解模具的设计制造流程.第三单元“冲裁模设计”，计划40学时，拟安排在多媒体教室、模具设计实训中心、模具制造实训中心、模具CAD/CAM实训室实施教学.本单元通过对闽东常见的一种Y70电机定子冲片冲裁工艺及模具的设计，借助动画录像等影音资料，使学生明白冲裁的基本概念，冲裁变形过程分析，冲裁工艺及模具与压力机的关系，冲裁模间隙对冲裁质量的影响，冲裁模设计程序；能进行排样设计，凸模与凹模刃口尺寸的计算，冲裁力和压力中心的计算，冲裁模的结构设计及其主要零部件结构设计和标准选用.第四单元“弯曲模设计”，计划26学时，拟安排在多媒体教室、模具设计实训中心、模具制造实训中心、模具CAD/CAM实训室实施教学.本单元通过对保持架弯曲工艺及模具的设计，借助动画录像等影音资料，使学生明白弯曲成形的概念、特点和用途，弯曲变形的过程及变形特点，弯曲工艺及模具与压力机的关系，弯曲件的工艺性影响因素，卸载后弯曲件的回弹对弯曲件的影响；会弯曲件坯料尺寸的计算，弯曲回弹值的确定，弯曲力的计算及压力机的选择，弯曲件的工艺设计，弯曲模结构及各零部件的设计或选用.第五单元“拉深模设计”，计划32学时，拟安排在多媒体教室、模具设计实训中心、模具制造实训中心、模具CAD/CAM实训室实施教学.本单元通过对盖零件拉深工艺及模具的设计，借助动画录像等影音资料，让学生知道拉深成形的基本概念和特点，圆筒形件拉深变形的过程和力学特征，拉深工艺及模具与压力机的关系，其它形状拉深件的工艺；能进行拉深件工艺性分析，分析拉深工艺中的起皱和拉裂现象，回转体件的拉深坯料尺寸计算，圆筒形件拉深工序尺寸计算，拉深力计算及压力机的选用，拉深工艺的辅助性工序的选用，拉深模具的典型结构及工作零件的设计.第六单元“成形模具设计”，计划18学时，拟安排在多媒体教室、模具设计实训中心、模具制造实训中心、模具CAD/CAM实训室实施教学.本单元通过对胀形、翻边、缩口及校形工艺及模具设计，借助动画录像等影音资料，了解成形工艺的分类和模具特点，胀形、翻边、缩口及校形的变形特点和极限变形程度；学会胀形、翻边、缩口及校形工艺设计及其计算，正确选择压力机，胀形、翻边、缩口及校形模具结构及零部件的设计.第七单元“冲压模具制造与装配”，计划24学时，拟安排在模具设计实训中心、模具制造实训中心、模具CAD/CAM实训室、生产现场实施教学.本单元通过对普通机械加工方法、特种加工方法、及典型冲压模具常用的装配方法和装配工艺路线等知识的讲授，使学生掌握模具结构类零件加工工艺路线的拟定以及工艺系统的选择方法，会分析加工中所产生的质量问题；掌握模具工作零件常见特种加工方法的原理、加工精度，会分析加工中所产生的质量问题；会拟定和编制中等复杂程度模具的装配工艺，会分析、解决装配过程中出现的质量问题，培养学生分析问题和解决问题的能力. 3教学方案设计 本课程的七个教学单元———冲压成形基础、冲压模具与设备、冲裁模设计、弯曲模设计、拉深模设计、成形模具设计、冲压模具制造与装配———共设计出30个工作任务.这30个工作任务分别为：冲压成形技术与模具材料选用；冲压变形理论基础；冲压模具与冲压工序；冲压设备及选用；冲裁变形过程分析；冲裁工艺计算；冲裁工艺规程制定；冲裁模典型结构；冲裁模零部件设计；冲裁模设计程序；弯曲变形过程分析；弯曲工艺计算；弯曲工艺规程制定；弯曲模典型结构；弯曲模零部件设计；弯曲模设计程序；拉深变形过程分析；拉深工艺计算；拉深工艺规程制定；拉深模典型结构；拉深模零部件设计；拉深模设计程序；复杂形状工件拉深模设计；胀形工艺与模具设计；翻边工艺与模具设计；缩口工艺与模具设计；校形工艺与模具设计；冲裁模的制造与装配；弯曲模的制造与装配；拉深模的制造与装配.根据这些工作任务，学生由易到难，逐步掌握冲压模具设计与制造的知识、方法和技能，最终达到“冲压三级模具设计师”的职业能力，提升学生的就业本领.根据这30个工作任务各自不同的知识和技能要求，教师按照统一的栏目内容和顺序分别进行合适的教学方案设计，使之满足教学要求，实现教学目标.经过近几年的研究和实践，教师制定并完善了工作任务教学方案的栏目内容和顺序，共16项：单元三、教学任务三、教学参考学时、学时分配、学习目标、教学主要内容、教学实施、教学参考综合案例、学生综合实训案例、教学方法与教学手段、考核标准与评价（对知识与能力进行定性或定量的评定）、学生知识与能力要求、教师的知识与能力要求、课程教学实施条件、教学准备与实施、课后强化.比如“冲裁模设计程序”工作任务中“教师参考综合案例”所选取的企业典型产品为闽东地区企业中非常常见的电机定子片的模具设计实例.电机电器是闽东地区最大的支柱产业，而定子片是电机里一个非常常见的零部件.其形状尺寸与要求，该载体的工作任务具有综合性、完整性和代表性的特征，同时源于企业真实产品，并经过教学加工，能够满足教学要求.在“冲裁模设计程序”工作任务中“学生综合实训案例”中，给出了上述电机定子片模具设计工作任务的一种设计结果.要求学生根据其装配图与排样图，进行其非标准零件图的进一步设计和完善，并在标准图纸上完成该模具装配图和零件图的绘制. 4教学资源开发与利用 （1）充分利用教育信息化技术开发教师ppt课件、教学辅助光盘、网上在线答疑与测试等，通过搭建多功能动态的课程学习与训练平台，使学生的兴趣、热情、创造思维得到充分调动和提高. （2）利用现代多媒体技术开发模具库和模具动画素材，将模具拆装、典型模具结构等视频上网，通过网络为学生提供大量模具技术方面的素材、辅助资料以及在线帮助，为学生的自主学习提供一个技术平台.学生在丰富的感性认识基础上可以更好地理解、掌握抽象的内容. （3）积极利用学校图书馆、专业期刊、行业企业网站等多种资源，使教学内容朝多元化发展，以拓展学生的就业能力。 （4）利用计算机仿真技术及模具CAE软件虚拟现实技术，进行虚拟项目、虚拟设计、质量分析等，提高教学效率.这些技术的合理利用，使学生尽快完成从学生到员工的转化. （5）搭建深度校企合作平台，高效开发和利用模具企业的各种资源，提高学生的实践动手及解决实际生产问题的能力，同时注意教学内容的改革和教学方法的调整.积极提供条件让专业教师与行业专家、企业能手合作编写最适合区域产业发展与时俱进的工学结合教材. 作者：林有智 傅高升 赵仕宇 高平生 单位：宁德职业技术学院机电工程系 制造论文:机械制造合理化机械设计论文 1机械制造工艺概述 机械制造工艺是满足产品设计要求、保证产品质量、节约成本、缩减能耗的有效手段，它指导着企业的生产准备、计划调度、生产加工、质量检测等工作，它为产品更新、技术升级、增加经济效益提供了重要保障。其中，工艺流程在产品质量、企业经济效益和竞争实力中发挥着重要的作用，直接指导着产品或者零件的制造过程。 1.1生产和工艺过程 机械制造工艺中的生产过程具体是指制造机械时，将原材料或者半成品制作成产品的过程，主要包含生产技术的前期准备，原材料与半成品的运输、保管，零部件与产品的装配、调试和检验等。工艺过程隶属于生产过程，它是指改变零部件与产品尺寸大小、外形、性质、相对位置关系的生产操作过程，例如，毛坯制造、机械加工等。其中，工艺过程涵盖了机械加工工艺过程，它具体是指采用机械加工方法改变毛坯的外形、尺寸大小以及表面质量，将其变成产品零部件的过程，此过程通常由一个或者多个加工工序构成，主要包含安装、工位、公步和走刀这四道工序。 1.2零件装夹 正式生产零件之前，应将其安放在基床或者夹具等位置，此步工序为固定位置，为进一步保障位置的准确性，应对其进行稳固，此步工序为夹紧，固定位置和夹紧统称为装夹。机械生产技术中零件装夹的科学性严重影响着零件的生产品质，同时直接影响着产品的生产速度、生产成本和安全性。通常包含直线、划线找正式和用夹具装夹式这三种零件装夹模式。 1.3定位 为切实保证零件的精确度，应做好零件的定位作业。定位时，首先严格依照加工工件的具体情况合理选择定位基准，本文中的基准是指点、线、面，且能够在明确工件和加工工具之间具体位置关系中发挥作用，依照所发挥作用和应用场所的不同，将基准划分成设计基准和工艺基准，其中工艺基准依照不同的分类标准，又将其细分为工序基准、定位基准、检测基准和装配基准。 1.4加工精确度 加工精确度是机械制造工艺中的关键，其直接决定着产品的使用性能，依照不同的要求，可将其划分成尺寸大小精确度、外形精确度、位置精确度和表面质量精确度。在具体的机械加工过程中，为获得准确的尺寸大小精度，主要采用试切法、调整法；为获得准确的外形精确度可以采用轨迹法、成形法。 2合理化的机械设计措施 2.1提升加工精确度的措施 在机械设计过程中不可避免地存在误差，只有深入分析研究产生不同误差的具体原因，采取有效的预防措施，方能减少误差的出现，进而提升工件的加工精确度。若想提升零件的加工精确度可以改进所用夹具，也可以改造测量工具；若想有效控制误差，则应全面认真分析加工误差，找到产生误差的具体原因，通常系统应力、受热变形、刀具磨损等都会引发误差，依照具体的原因采取针对性的解决对策。 2.2提高设计标准化的措施 标准化是机械设计的主要发展方向，借助统一的标准，保证机械零件尺寸大小、规格型号、性能和结构的统一，这有助于产品质量的提高，还能够显著降低生产成本。因此，在进行机械设计时应注重产品零件标准化水平的提高，进而提升产品的设计水平，强化机械产品的竞争实力。 2.3改善零件加工表面质量的措施 零件加工表面质量是指机械加工后零件表面的微观不平度，其质量直接影响着产品零件的使用性能、可靠性和使用寿命。为改善零件加工表面的质量，可以采用以下措施：首先，合理选择刀具，尽量依据加工件的属性选取刀尖圆弧半径相对较大、副偏角度较小或者适当的修光刃，进而缩减加工零件表面的不平度；其次，科学选择切削条件。若想获得理想的加工零件表面质量，应严格依据不同的材料选择恰当的切削速度，另外，还可以使用高效切削液；最后，降低表面层的形变程度，可以同时采用多种方法。3.4强化绿色制造的措施绿色制造理念的引入能够有效增加机械设计的成功几率，因此，引入了绿色制造理念的机械制造工艺与原有的制造工艺相比存在一定的差距，它强调对环境的保护，同时在此基础上实现经济效益的最大化。为强化绿色制造，应全面考虑产品的绿色开发，减小其生产使用过程中对环境的污染程度，首先应保证机械建模过程中的绿色设计，借助系统化的设计方法，选取绿色环保型原材料，还应考虑产品的回收和循环利用情况。 3结语 机械设计的合理化除了对生产过程的合理分析，还包含对机械设计方面的科学研究，它直接关乎着机械制造过程中的合理化要求。为获得高效、可行的机械设计，则一定要在具体的设计过程中综合考虑机械制造工艺的各种要求，明确不同阶段的核心内容和注意事项，采用科学、合理的设计方法，依据具体的工件加工过程，贴近制造工艺实际的同时严格进行安装调试指导设计，进而使其满足使用需求，提升机械设计水平。 作者：崔永波 单位：内蒙古赤峰农牧学校 制造论文:机械行业绿色制造视阈下低碳经济论文 1低碳经济视阈下扬州市机械制造业发展现状 扬州市从可持续发展角度出发，在工业、旅游业等方面大力发展“低碳经济”。“十二五”期间，扬州市全力加快传统机械产业的升级改造，向规模化、低碳化方向发展，已具备了加快发展低碳绿色制造业的有利条件。从机械行业的结构看，以低碳制造、绿色制造为特色的高新企业已经成为经济新的推动力。2013年，机械制造业为全市产值做出重要贡献。其中，电气机械和器材制造业实现产值1610.4亿元，居行业之首，占全市总量的18.9%。2013年全市规模以上工业累计综合能源消费量为952.4万吨标准煤，同比增长11.3%。从行业发展趋势看，劳动密集型传统制造业正逐步趋向技术密集型、资本密集型。扬州市业已形成汽车及零部件、机械装备、船舶及配套件三大产业集群。2013年，汽车产业实现产值939.2亿元，同比增长40.7%;机械装备产业发展稳健，实现产值2562.8亿元，同比增长18.5%;船舶产业实现产值547.9亿元。这三个产业集群为低碳经济的深入发展奠定了产业基础。从行业碳排放情况看，扬州市机械制造业已经积累了一定的节能减排经验。机械装备业运用新技术设计制造的节能型内燃机已经在汽车产业进行广泛的运用。从地区产业政策看，低碳发展理念得以体现。机械行业不断增加对创新技术的资金投入，2012年，扬州市政府为规模以上工业企业研发经费投入资金1.5498亿元，全市大中型企业研发机构覆盖率超过80%，规模以上企业研发投入占销售收入的比重达1.2%。此外，扬州实施企业“退城进园”政策，建设了汽车产业园等八大工业园区，为发展低碳机械制造业增加竞争实力。 2低碳经济视阈下扬州市机械制造业发展面临的挑战 “十二五”期间，扬州在经济快速发展的同时，机械行业的碳排放总量也在明显增加。扬州机械行业要实现绿色制造，低碳制造还面临诸多挑战。 2.1机械制造业结构重型化、高能耗特征明显 扬州制造业以机械装备、汽车及零部件、船舶及配套件等机械类传统优势产业为主体。劳动密集型的加工制造业企业及产值依旧占机械行业企业的大多数，对能源产品需求量巨大。扬州清洁能源及低碳能源资源缺乏，机械制造业能源产品消耗依然以煤炭为主，造成能耗居高不下，成为发展低碳经济的一大困难。如下图所示，近年来，机械制造业一直占据扬州制造业能源消费的主体地位。 2.2扬州地区资源稀缺，需加快利用低碳能源 扬州市属于能源欠缺地区，矿产资源产量不足。近年来，能源自给率持续递减，供需矛盾日趋突出。扬州必须开展低碳能源的开发，并且研究在机械行业用低碳能源替代矿产能源，减少碳排放，实现绿色制造。 2.3低碳技术创新能力薄弱 “十二五”期间，扬州机械行业的整体创新能力依然薄弱，低碳技术的研发和推广资金不足。2012年，扬州市政府为规模以上制造业企业研发经费投入费用，比2011年仅增加了19万元;规模以上制造业企业研发机构企业数有913个，仅占制造业企业数的36%;2012年，规模以上制造业企业中博士、硕士学位人才数量为2418人，占企业科技活动人员数的10.3%;2012年，全市专利申请总量18996件，其中规模以上制造业企业专利申请数为4115件，占比为21.6%;全市发明专利申请4222件，其中规模以上制造业企业发明专利数为1287件，占比为30.4%。 3低碳经济视阈下扬州市机械制造业发展绿色制造的对策建议 在整体经济发展放缓、环境污染严重、能源供需紧张的环境下，扬州机械制造业需政府、行业和企业共同努力，优化产业结构，开发应用清洁能源，发展低碳技术，走低碳绿色发展之路。 3.1优化产业结构，构建绿色制造支撑体系 进一步优化产业园区，打造低碳产业集群。同类型企业对能源需求相近，园区可以集中供应电、水和热等能源。在园区设立集中废弃污染物处理中心，降低制造业废物处理成本。上下游制造企业就近安排同一个园区，减少交通运输的碳排放量;重点开发具有高新技术的企业。将产业结构向低耗能产业转移，培育更多的生态型、节能型机械企业;对于传统的加工制造业，进行资本运作和技术升级，实现规模经济。积极解决低附加值、低技术含量企业耗费能源、同质化竞争严重的问题。积极进行企业兼并重组，向集约化生产制造要效益。 3.2落实配套政策和资金，引导企业开发运用低碳资源 3.2.1积极开发清洁能源 扬州可利用地热、太阳能资源丰富的特点，出台税收等优惠政策，扶持清洁能源开发企业，积极组织开发地热能、光能等清洁能源，为本地区机械行业能源结构清洁化、多元化提供动力。 3.2.2制定企业低碳制造管理办法，实施奖惩制度 科学合理的政策法规是督促企业积极运用低碳资源的基础。根据扬州市工业现状，制定相关环保标准和管理办法，加强对企业的环境测评和节能监察。对于运用低碳资源，达到节能减排目标的企业给予奖励和政策扶持。对于高耗能、减排效果不明显的机械制造业依据管理办法整顿或关停，从而有效约束扬州机械制造企业向规模化、低碳化方向转变。 3.3研发低碳技术，实现机械制造全流程绿色工艺 长三角不仅拥有得天独厚的地理优势，更拥有科研院校众多的科研优势。近年来，众多名校来扬州与地方机械企业合作，开发低碳技术。扬州应加大研发投入，提供优厚待遇，建立优势行业的人才、技术高地。同时，针对低碳技术投入巨大，企业无力承担的问题，政府可以实施产业补贴等政策，帮助企业将低碳技术转化为生产力。机械产品在使用过程中依然在消耗能源，排放废弃物。对于机械行业而言，低碳绿色制造不仅局限在产品生产阶段，在设计阶段就应考虑产品使用过程中节能减排的问题。扬州机械行业应全流程贯彻低碳理念，实施绿色工艺。以扬州的汽车产业为例，设计阶段，不仅要考虑零部件选材的环保，还要不断研发创新，设计能耗更低的汽车以及新能源为动力的汽车;制造阶段，需要及时运用先进的加工技术和材料，减少资源损耗，保证产品的安全性和使用寿命，做到科学管理，减少不合格产品。在全球倡导“低碳经济”，国家经济进入“新常态”的大环境下，扬州市机械行业应继续结合地区资源和经济优势，积极开发清洁能源，研发运用低碳技术，实现全行业的绿色制造和产业升级。 作者：王波 张崎静 单位：扬州工业职业技术学院 制造论文:制造技术下机械设计论文 1工业设计 1.1工业设计的发展历程。 工业设计伴随工业革命而得到迅速发展，按照工业革命的发展程度，一般可分为三个阶段，一是蒸汽革命阶段。十八世纪末蒸汽机发明促进了第一次产业革命的到来，进而产生社会分工，有力促进了传统手工艺转向工业设计方向发展。二是电气革命阶段。该阶段更系统地发展了工业设计理论，而且，与日俱增的人对工业设计加深了解，使工业设计的传播更为广泛。三是电气革命后，各国对科技都非常重视，先进设计制造技术的发展更为迅速。工业设计紧密结合了先进技术，相得益彰，设计生产的工业产品具有较强的外观性、人文性、环保性、功能性、创新性等，这些因素对于消费者产生积极的影响。各国企业也逐渐提高面向产品的工业设计，不断增加人财物的投入力度，工业设计水平不断提高，市场竞争力不断增强。 1.2国内工业设计的发展。 因受历史发展等影响，国内工业设计的发展相对与国外较晚且发展不快。一般可归纳为以下三个发展阶段，一是“拿来主义”，也就是引进国外先进经验并进行复制，几乎不存在设计元素。二是“鹦鹉学舌”，也就是引进国外先进经验并进行模仿，尽管很多地方存在引进国外的影子，但也具有一些独特之处。三是“创新设计”，也就是将引进的国外先进经验进行学习分析并再次创新，企业重视利用创新设计使产品核心竞争力不断提高。随着近年来我国外贸出口逐年增加，面临的经济纠纷也日益增多，引发企业高管日益关注工业设计，并相继投入资金用于工业设计的发展。国内很多大学也相继举办工业设计专业，培养高水平工业设计人才。 1.3工业设计特点。 工业设计的特点比较突出，一是在学科知识方面具有综合性。工业设计一般被认为是从事外形设计，并将其与重复的机械劳动、嘈杂脏兮的环境等相联系。但是工业设计不只是工业产品设计，还能解决“人－机－环境”之间的各类问题，具有较强的综合性、有机结合技术与艺术的一门学科，涉及的学科涵盖机械、物理、化学、市场学、美学、社会学及心理学等多个不同领域。二是学科知识的实践性与应用性都很强。利用设计创造，为人民群众生活提供具有合理性的生存方式，使生活具有人性化、便捷、个性化等特点。三是学科的时代性很强。不同时代的要求不尽相同，目前工业设计需要符合绿色环保、健康节能等设计要求。 2机械设计制造技术 机械工程中机械设计与制造技术是十分重要的内容，是其机械性能的最重要决定因素。随着信息技术的发展，新的机械设计制造方法不断出现，诸如基于数学规划理论与计算机程序而建立，利用数值计算优化设计方案，使期望指标实现最优化的方法；利用结构离散化，采用有限个相互连接并进行分析的单元节点，依据变形协调条件对有限元进行综合求解的设计方法；在规定条件及时间内，规定功能可完成的可靠设计方法；利用虚拟现实与仿真技术，对产品设计、制造等全过程进行模拟，并预测评估技术数据与性能指标的虚拟制造技术；采用目前主流智能制造、绿色制造、纳米制造、个性制造等技术，随着新的设计制造技术的广泛研究应用，将会对世界经济发展起到重要促进作用。 3工业设计与机械设计制造技术之间的关系 3.1机械设计制造技术的作用。 工业设计学科具有综合性，涵盖科技、艺术等多个领域知识。工业设计的先决条件就是科技，产品生产应与科技要求相符，违背客观规律的任何设计都无法实现。很多工业设计具有完善的功能，美观的外形，备受人们喜爱，只是与设计制造客观规律相违背为略有遗憾，难以在力学、结构及制造等方面实现。因此机械设计制造技术作为关键的工业设计技术，应基于对机械工程基础知识的深入理解而开展工业设计，确保产品遵循客观规律与基本原理，工业设计人员充分利用自身专业优势，在结构、色彩及外形等方面易于用户广泛接受。 3.2工业设计的重要作用。 在机械设计制造技术中，工业设计在人机工程学具有重要作用。设计理念基于人的自身，综合各方面因素而进行科学判断。结合人机工程学特点有机结合消费者、产品及其使用者开展相关研究，不只是关注个别要素。目前应用的各类成功产品，都具有人机工程学设计理念。 3.3工业设计与机械设计制造技术相结合的应用。 工业设计与机械设计制造技术各有优势，将其有机进行结合才能使企业产生更显著的经济效益，进而使其综合竞争力得到提高。目前很多国内中小企业，因财力、时间等因素所限，其工业产品设计方法与制造技术还相对较为落后，政府资金投入不足，激励措施有待于进一步完善，使工业设计的发展处境艰难。因此要采用必要的行政手段调节市场经济，利用政府干预促进工业设计健康发展，从而转变设计理念，积极拓展综合性合计人才的培养方式，成立专业研发中心，培养更多的高层次工业设计专业人才。 4结语 综上所述，纯功能产品的设计在市场竞争力方面明显不足，艺术家创作只用于观赏的纯艺术品在实用价值方面不强。工业设计有效结合机械设计制造技术优势，并克服自身不足，最有效开发“设计”，使国产机械工业产品在国内外市场不断提高竞争力，并发挥十分重要的作用。机械工程师与工业设计师应互相合作，才能使设计制造水平不断提高，为市场提供设计服务更具有针对性，生产的产品质量也更高，对于提高工业设计与机械设计制造合作的整体水平发挥十分重要的作用。 作者：郑翔龙 单位：黑龙江省纺织工业设计院 制造论文:关于工业制造企业成本会计论文 1工业制造企业对成本管理的迫切需求 随着我国市场经济的发展，企业竞争的逐渐加剧，工业制造企业在成本管理方面存在以下两个方面的问题。 1.1成本管理面临的困境 在当今这个全球经济一体化的时代，企业竞争日益激烈，这包括了直接冲击产品销售链的国内工业制造厂家和国外的老牌知名企业。由于国内通货膨胀、人口结构变化的影响，国内的材料成本和人力资源成本也在迅速的增长，再加上人民币处于长期的升值通道，这对工业制造企业的成本管理带来了巨大的挑战。由于市场经济的发展，社会基础设施、制造服务业的逐渐完善，产业供应链发生了巨大的改变，但是由于我国长期存在的东西部、沿海与内地的差别，成本控制手段受制于地域性的影响较大，一般是通过降低人力成本、原材料成本、运输成本等进行成本管控，在技术创新和科技引进方面，并没有投入足够的资源，这就导致了当原材料和人力资源的成本上升时，导致生产的产品远远高于别的企业成本，这些企业将会直接受到巨大的冲击。 1.2成本管理观念落后 在很多企业的成本管理实务中，企业的管理观念存在成本管理范围、参入人员范围层级的问题，缺乏管理手段，管理目标不明确等，正是因为这一系列问题，国内工业制造企业的管理观念较为落后。对于很多企业而言，他们把成本管理范围局限在生产过程中，而并没有涉及市场的作用范围，因为一个是可见的范围，一个是虚拟抽象的浮动范围，企业无法准确地评估成本，改善管理体制，这导致单件产品的成本也居高不下，工业制造企业无法在行业内具有竞争优势。在成本管理手段方面，大部分的企业手段都很单一，都是依靠在各个环节设置成本管理专员进行统计，然后，汇总所有环节的数据计算出总的成本，这种方法虽然简单但效率很低，无法适应当今高速发展的企业。在成本管理目标方面，企业管理层只是认为成本管理的根本目的是获得企业最大的利润，并没有全面的考虑，例如，很多产品的价格都是在大幅度的降低，企业成本管理的目的应该是为了提高企业的核心竞争力，提高市场占有率，确保企业经营目标的实现，这样才能稳定快速的发展工业制造企业。因此，为了改变工业制造企业的这种成本管理的困境，需要提出一种既高效又准确的成本管理方式，分析出成本管理所面临的问题，合理的控制成本，提高产品质量，提高企业的核心竞争力，成本会计正是符合工业制造企业需求的成本管理模式。 2成本会计的含义和内容 2.1成本会计的含义 在企业中，传统的成本会计，是指为了降低成本提高产品质量，会计人员通过对公司生产消耗的总额进行统计数据，网络信息化储存数据，总结数据规律，汇总各部门结果，最后计算出公司生产产品的总成本和单位产品成本，因此，成本会计是一个流程，包括了预算、统计、跟踪、控制和服务等。然而，随着计算机网络技术的发展，现代的成本会计扩大了原本的设计领域，逐渐向外延伸到工业制造类、金融类、服务业等各个领域，当今世界公认的成本会计，包括了成本分析、成本预测、成本计划、成本核算、成本控制、成本决策、成本考核等多方面的内容。目前，大多数企业所需要的内容是，通过获得传统的成本会计的信息，制定一系列的对策和方案，有机的改善企业的会计环境，系统化的完善成本会计的准确性，提高产品的生产质量，降低资源平均成本，提高产量。但是现代的成本会计的内容，并没落实到工业制造企业的会计实务中，会计的实务工作成为了当今我国制造业提高生产效率的关键内容。 2.2成本会计的基本内容 2.2.1计算成本 原材料的成本对于企业而言，十分的重要，但是盲目的计算成本值却可能成为企业的隐患，因此，在成本会计中，成本数据必须是真实可靠地，能够充分的反应部门中材料费用和加工运输费用，有效地给企业带来指导意义。如果工业制造企业的成本数据是错误的，那么企业的评估和审核结果会受到很大的影响，生产效率也会受到很大的影响。因此，为了改善成本管理的方案，成本会计会及时根据市场中的价格波动评估运输费用和原材料费用，科学地给工业制造提供指导作用，有效地提高生产效率和生产质量。 2.2.2确定目标成本 为了优化成本的决策，企业需要根据成本统计获得的数据进行计算，并采取各种降低成本的措施降低所需要的成本，在优化选择过程中，采取多种方案控制变量，使成本最低化作为制定目标产品成本对比，择优出最合理的方案。同时，提高员工的成本意识，使每个环节的成本都得到有效地控制，最终确定目标成本，通过完美执行设计方案而获得目标成本的有效性。 2.2.3防止挤占成本 在企业的成本会计内容中，加强成本控制，防止挤占成本是重要的一步。企业中加强成本控制的原理是：通过管理者执行成本控制策略，以身作则，进行节约，严于律己，严以律人，从高层到底层改善、节约各项成本的使用，通过制定一系列的培训和奖惩措施，有效提高各个部门的成本意识，让成本会计在这方面起到有效地促进作用， 2.2.4加强成本责任 成本责任，是企业对所有人员在成本方面的职责所作的规定，通过这种责任制的建立，可以提高员工的自我责任感、自我监督意识，把事情的责任分摊到各个职工和管理人身上，并把这种成本责任规定在员工合同中，让员工合同有效地制约员工的成本意识的养成，各个部门和责任人可以有效地提高企业的生产效率，提高产品质量，改善企业的竞争力。 3工业制造企业成本会计工作的落实 随着我国市场经济的发展，工业制造企业需要通过成本会计的管理理念，改善现代成本会计体系，通过加强成本预测体系建设，确定成本目标，优化成本计划方案设计，制定成本方案，完善成本控制方法体系，加强成本管理，完善成本核算程序，强化成本分析，完善会计审核机制，强化会计报表管理，落实工业制造企业的成本会计实务工作，提高企业的核心竞争力。 3.1确定成本目标 成本预测，是成本会计必不可少的阶段，会计部门应当落实工业制造产品的成本预测体系，改进预测值的准确性和有效性，针对市场中的原材料的价格、运输价格、制造设备折旧价格、时间成本、人力资源成本等，估算出同一时期水平的预测成本值，并总结归纳出成本目标。 3.2制定成本方案 成本方案，是成本会计中重要的一步，通过成本方案的制定，可以有效地为工业制造公司的成本管理部门提供坚实的基础，通过改善成本方案的设计，并根据市场的价格的变化，实施有效地和准确的会计原则，科学的提高成本的可预测性，通过成本会计的作用，促进内外部环境的综合发展和企业的整体管理水平的提高。 3.3加强成本管理 成本管理对于成本目标和成本方案的确定都有十分重要的作用，它的好坏决定了成本目标和成本方案的准确性和有效性，成本管理和企业管理有着紧密的联系。与企业管理类似，成本会计中的成本管理是降低企业成本的有效手段，在管理中包括了原材料的采购管理、运输成本管理、制造成本管理、销售成本管理等，这些因素共同构成了成本管理。通过提高成本管理水平，可以有效落实成本会计在工业制造企业中的实施，提高企业的市场占有率，改善企业的管理面貌，带动企业的产品销售，形成成本管理链，提高企业的竞争力。 3.4强化成本分析 现代成本会计中，会计计量和会计核算是主要的组成部分，同时，由于物价的不稳定性，相关部门根据成本会计的方法，设计严格的会计计算体系，结合企业的各项参数，根据实际情况改进成本分析方法，强化风险意识，优化企业对于原材料的选择方式，并结合计算机网络数据技术改进现代的成本会计，提高企业的核算能力，改善各个部门的综合能力。 3.5强化会计报表管理 会计报表是管理的数据，行业内有一定的企业会计标准，工业制造企业要根据自身的特点和需要实施特定的会计报表标准，通过对制造市场进行调查，有效地制定标准，提高成本会计数据信息的实时性和有效性，为了在企业建立合理的标准，国内的工业制造企业需要把企业自身的标准和其他企业进行交流和互动，从而为国内的新标准的形成起到基础建设的作用，促进国内的工业制造行业的提高。 4结语 综上所述，我国工业制造企业在成本管理方面存在不足，成本会计能够适时地提高企业的成本管理水平，分析企业所面临的问题，合理的控制成本，提高产品质量，提高企业的核心竞争力，为了将成本落实到工业制造企业的管理活动中，企业需要加强成本预测体系建设，确定成本目标，优化成本计划方案设计，完善成本控制方法体系，加强成本管理，完善成本核算计算程序，强化成本分析，完善成本会计审核机制，强化会计报表管理，以达到提高国内工业制造企业的成本会计的实务工作。 作者：李振华 单位：株洲联诚集团有限责任公司 制造论文:制造业产品生产质量管理论文 一、质量管理的含义 在只要企业中，质量管理是十分重要的一项工作。很多学者对质量都进行了论述，而对质量管理影响重大的关于质量的定义可以分为两类，它们分别是：服务的特性符合给定的规格要求，而这其中的规格要求通常都是定量的；另外一种是产品和服务满足顾客的期望。而质量管理确定质量方针、目标和职责，并通过质量体系中的质量策划、质量控制、质量保证和质量改进来使其实现的所有管理职能的全部活动。即指的是为了实现质量目标，而所进行的具有管理性质的活动。这些活动中包括了制定质量方针和质量目标以及质量策划、质量控制、质量保证和质量改进这几项活动。质量管理是生产和可学技术发展的产物，同时也是现代管理学的一项重要体现。同时在日趋激烈的竞争下，广大消费者为了保护自己的利益，买到质量可靠、价廉物美的产品，成立了各种消费者组织，最终迫使政府也制定了相关的法律政策。而企业为了能够提供各种可靠、安全、经济的产品就必须对质量进行严格的控制，最终形成了一套完整的质量管理体系。质量目标是指在质量方面所追求的目的。从质量管理学的理论来说，质量目标的理论依据是行为科学和系统理论。质量目标就是以行为科学中的“激励理论”为基础而产生的，但它又借助系统理论向前发展。质量方针指的是由组织的最高管理者正式的该组织总的质量宗旨和方向。质量方针是企业经营总方针的组成部分，是企业管理者对质量的指导思想和承诺。质量策划的定义是确定质量以及采用质量体系要素的目标和要求的活动。质量控制指的是为达到质量要求所采取的作业技术和活动。质量保证的定义是为使物项或服务符合规定的质量要求，并提供足够的置信度所必须进行的一切有计划的、系统的活动。质量改进是为向本组织及其顾客提供增值效益，在整个组织范围内所采取的提高活动和过程的效果与效率的措施。质量改进的目的是为了消除系统性的问题，对现有的质量水平在控制的基础上加以提高，使质量达到一个新水平、新高度。 二、影响质量管理中的关键因素 我国的何桢、赵玉忠两位学者将影响质量管理的因素分为：质量领导、质量体系、质量文化、质量保证、过程控制、质量信息系统、质量理念、质量设计、技术研发、人员管理和员工参与等因素。在这些影响质量管理的因素中质量体系、质量保证、质量理念、过程控制、质量设计、质量信息系统和技术研发可以称为“硬质量因素”，而质量领导、质量文化、职工参与和人员管理则可以称为“软质量因素”。这两位学者通过研究发现顾客满意度和质量领导以及产品质量之间有着十分密切的联系。同时质量领导、质量文化、职工参与和人员管理对产品的质量有着十分显著的影响。正因为如此，企业管理者应该对质量管理活动给予高度的重视和支持，在企业的范围内加强相关的质量制度的建设，对员工进行必要的质量知识和技能的培训，提高员工的质量意识，让员工积极的参与到企业的质量管理活动中。企业在加强相关质量体系建设的同时，加强对过程的控制，建立其一套高效的质量信息系统。企业在加强自身质量管理建设的同时，还应该积极的引进高质量的质量管理人才，推进先进的质量理念和管理体系，并通过合适的激励手段，促进质量管理工作的不断改进。 三、对产品生产的质量管理 （一）产品生产前的质量管理 在进行产品生产前需要进行严格的产品策划。当企业和用户签订合同之后，企业下属的相关产品设计部门需要根据用户的需求和相关的、设计图样、技术规格书等资料对产品生产过程进行严格的策划，策划的内容包括了人员、设备、材料、环境等。策划后的结果必须形成相应的文件，其中包括了过程质量计划、作业指导书、各种规程等。如果需要还必须具备审批表，如过程确认表、代用器材审批表等。进行样的生产条件准备。人员上必须要求操作人员对本岗位的工作十分熟悉，同时还要求操作人员的专业知识要能够过关，在上岗前必须对相关的操作人员进行测试，测试合格之后才能够上岗，如不合格则进行必要的培训。设备上要求必须配备生产和服务过程中所需的、能满足工艺要求的设备、工具、模具和检测器工具，同时还必须随时应对各种设备出现故障时的各种危急情况。对于生产材料必须要严格的按照要求进行采购，所采购的材料必须要符合定货技术条件或其他采购文件中的采购要求，如在特殊情况下需要对相关的材料采用其他的材料进行代用时，必须履行相关审批手续。生产过程中必须准备好有效、充分、合适的各种文件。而最后的生产环境则必须符合国家有关部门的规定，满足相关标准和技术条件的要求，并采取相应的安全防护措施。各项条件准备完成后是进行相关的状态检查。而状态检查一般都是在人员、设备和环境条件等发生重大变化时，或者时设备处于不连续运行并且间隔时间超过一年时。检查时必须对人员、设备、材料、法规、环境都进行检查。检查的过程中还必须邀请用户参加，只有才检查合格之后才能继续产品的生产。 （二）产品生产过程中的质量管理 在进行产品生产的每一道工序之前，生产人员都必须对相关的各种条件进行检查，看这些条件是否符合要求，只有在检查合格之后才能够进行生产，如果出现及检验、试验或未收到必要的报告而需要例外放行时，则必须进行紧急放行审批,并征得用户同意,将审批结果抄送技术质量处。生产的过程中必须对于特殊过程和交付后才显示出问题的过程进行确认。涂改在生产的过程中出现了工艺、设备、人员等发生了较大变化时，或者是连续出现质量问题或者质量事故时都必须对过程进行再次确认。对于各种进行关键过程作业的人员必须保持相对的稳定，避免人员出现较大的改动。同时还必须对关键过程设置控制点,并对关键参数或重要特性进行监视和测量。如果出现了不合格产品，则必须对不合格品进行标识与隔离,同时在不合格品报告中对不合格情况进行描述,由作业科室进行原因分析，最后在根据实际情况确定问题的解决方案。 （三）产品的验收 在进行产品验收的过程中，必须严格按照相关的规定，由生产企业提出申请，验收小组在听取相关的生产总结汇报和质量总结汇报之后，分产品实物与文件资料两方面进行验收。产品实物验收主要是验收产品是否符合相关的技术条件和验收细则。文件资料方面则是对文件的有效性、充分性和适宜性进行验收。

生活科技论文:智能科技重新定义生活 [摘 要]现实世界中，科技产品已经越来越成为人类生活中最不可割舍的一部分。它们填补着生活中的空白时段、用最轻松的娱乐内容忘记生活的乏味、用各种服务创造低成本的满足感。正是人类和科技关系前所未有的亲密之时，越来越多的电影电视剧也在撕破科技美好的一面，让人类意识到其中的隐忧。人应该如何与之相处呢，科技又会向哪里发展呢。 [关键词]科技突破；智能机器人 前言 电源《她》就是这样一部探讨人和科技建立起亲密关系主题的电影。这部电影引起了科技界的热议。电影里的男主角西奥多在人生最失意和孤独的时候，爱上了他的电脑和手机智能操作系统OS1。这个虚拟系统化身一个有着自我学习能力的聪明女性，名叫萨曼莎。她就像苹果手机里的Siri，可以和西奥多聊天并为他处理各种邮件、日程安排。逐渐地，西奥多发现自己爱上了萨曼莎，因为她是如此的幽默风趣，两人的情感交流自然亲密。她又会不会在生活中存在呢。 1 智能系统代替人 科技本着解决人类难题的使命创造出了这样聪明的智能系统，以满足孤独者的情感寄托需求。但世界真的会因为一个无所不能的智能系统就充满幸福吗？而是她其实仅仅是由一串代码制造出来的虚拟服务。而这并不符合人类在付出真实感情时所期待的回报。不要把你的生活难题统统抛给科技来解决。这个信号并不仅仅存在于电影中。更重要的是，即使记忆消失，也并不意味人类就能远离曾经犯下的错误。一般人以为一切都能回到过去时，但是发现现实不像她想象中美好，因为这个以前的人不可能带来那种真实的不可捉摸的变化。这些所刻画的技术都是因解决人类的痛苦而诞生，无论是帮助需求者逃避问题还是创造一个不会制造问题的智能人。可过于依赖技术的结果就是它太容易让我们在表面上摆脱困难，却失去了痛苦反思时的成长。 2 现在的智能系统 阿尔法围棋（AlphaGo）是一款围棋人工智能程序，由谷歌（Google）旗下DeepMind公司的戴维・西尔弗、艾佳・黄和戴密斯・哈萨比斯与他们的团队开发，这个程序利用“价值网络”去计算局面，用“策略网络”去选择下子。 阿尔法围棋（AlphaGo）的主要工作原理是“深度学习”。“深度学习”是指多层的人工神经网络和训练它的方法。一层神经网络会把大量矩阵数字作为输入，通过非线性激活方法取权重，再产生另一个数据集合作为输出。这就像生物神经大脑的工作机理一样，通过合适的矩阵数量，多层组织链接一起，形成神经网络“大脑”进行精准复杂的处理，就像人们识别物体标注图片一样。经过过滤，13 个完全连接的神经网络层产生对它们看到的局面判断。这些层能够做分类和逻辑推理。这些网络通过反复训练来检查结果，再去校对调整参数，去让下次执行更好。 仅仅是外观出挑并不能令PowerEgg成为一款“黑科技产品”，其独有“super easy control”易用操控功能是重点加分项。这款体感遥控器为无人机小白用户，甚至女性和儿童，大开方便之门。包括红外+可见光一体挂载的四旋翼无人机、可在海拔6000米工作的无人直升机、可连续飞行12小时的固定翼无人机等。臻迪旗下设有多个海内外研发机构，研发范围涉及无人机编队算法及服务、消费级智能机器人等领域 Atlas机器人由美国波士顿动力公司为主开发，和由美国国防部国防高等研究计划署（DARPA）的资助和监督，专为各种搜索及拯救任务而设计，Atlas是世界上最精密的机器人之一，借助于四肢和身躯的传感器维持身体平衡，再加上头部的激光雷达和立体视觉传感器帮助导航和避障，Atlas已经能够适应户外和室内的环境。它不仅被设计能够行走、取物，并且能够在户外穿越严酷地形，使用手脚攀爬。在人工智能的帮助下，Atlas能够第一时间作出反应：爬起来、捡起来等动作。 百度无人驾驶车包括高精度地图、定位、感知、智能决策与控制四大模块。 百度自主采集和制作的高精度地图记录完整的三维道路信息，能在厘米级精度实现车辆定位。同时，百度无人驾驶车依托国际领先的交通场景物体识别技术和环境感知技术，实现高精度车辆探测识别、跟踪、距离和速度估计、路面分割、车道线检测。 Oculus Rift是一款为电子游戏设计的头戴式显示器。它将虚拟现实接入游戏中，使得玩家们能够身临其境，对游戏的沉浸感大幅提升。已经很可能改变将来的游戏方式，让科幻大片中描述的美好前景距离我们又近了一步。虽然最初是为游戏打造，但是Oculus已经决心将Rift应用到更为广泛的领域，包括观光、电影、医药、建筑、空间探索以及战场上。Oculus Rift这款设备很可能改变未来人们游戏的方式。 Oculus Rift具有两个目镜，每个目镜的分辨率为 640×800，双眼的视觉合并之后拥有 1280×800 的分辨率。并且具有陀螺仪控制的视角是这款游戏产品一大特色，这样一来，体验的沉浸感大幅提升。 3 结论 中国智能市场有规模最大、影响最广、专业性最强的品牌展会，回归现实却发现一个不争的事实，科技创新20年未迎大变革。产品做足科技感。我们不缺市场，缺的是人才。机器人等其他领域是个跨学科行业，包括机械工程、人工智能等，中国机器人产业要发展，要加强相关人才培养，另一方面紧盯核心零部件研发和生产，在基础研究、工艺等方面多下功夫。 生活科技论文:现代生活中电子科技的应用 摘要：随着电子科技的发展，各类电子产品不断涌现，在生活中广泛应用，同时也会人们的生活带来了影响。当前社会逐渐进入了信息化和电子智能化的时代，给人们的生活带来了极大的便利，彻底改变了人们的生活方式和思维方式。本文从三个方面来分析了电子科技在现代生活中的应用，并阐述了电子科技应用给人们带来的便利。 关键词：现代生活；电子科技；应用 电子科技的发展极大促进了社会的进步，推动了人类文明的发展，当前各式各样电子科技产品的应用给人们的生活带来了质变，同时电子科技产品更急贴近人们的生活方式，给人们带来生活享受。 1.LED节能技术在生活中应用 灯具的发展一直伴随着人类文明的发展，光明为人类指明了前进的道路，从电灯发明开始，人类就致力于改善照明技术，并取得了瞩目的成就。当前随着电子科技的进步，人们的精神和物质得到极大的满足，很多人开始关注对环境的保护，推动绿色、低碳产业的发展。LED节能技术的发明实现了照明的节能和环保，同时在电子设备屏幕中应用广泛，带给人们视觉享受的同时，也实现了环保绿色的目的。LED可以实现电能到光能的转变，为人们提供可见光，相对于传统的白炽灯发光，LED节能灯具采用三基色粉发光，通过电流来激发电场，从而发光照明。LED发光的特点显著，其电能消耗小，发光寿命较长、光源效率高，不会产生辐射，从而在电子设备中应用广泛，逐渐成为当前设备屏幕和灯具的主流选择。 2.现代汽车电子技术在生活中应用 汽车是人类文明的标志，也是国家经济发展的重要象征，随着世界经济的发展，汽车工业飞速发展，同时电子工业在汽车行业内应用越来越广泛。汽车是机械类产品，同时电子信息智能化在汽车中体现越来越突出，这也是当前汽车行业的发展趋势。 2.1 电子控制喷油装置 当前电子控制喷油装置在汽车中应用广泛，之前的汽车喷油装置采用机电混合式的运行方式，但是这种运行方式已经不能满足人们对智能化的追求，也不符合汽车智能化的发展趋势，电子技术的发展逐步实现了汽车操作的智能化和自动化，采用电脑编程的方式来设置发动机状态，与其和内部各系统之间的配合联系，来得到一系列的参数，然后再电脑里进行编写程序，将写好的程序存储在微机当中，然后应用到汽车上，这种电子技术应用于汽车中极大提升了汽车的自动化。 2.2 电子技术在汽车底盘中应用 电子技术在汽车底盘中应用体现在电控自动变速器中，智能化设计系统实现了变速杆的自动调变，运行程序采集发动机的载荷、车速、控制器、驾驶员等多方面的参数数据，并把相应的数据录入到计数机中进行分析，从而判断汽车底盘的运行状况，实现变速器换挡的最佳控制。在汽车底盘中，电子气动换挡装置优化了汽车的操纵，实现了汽行驶的安全性，其采用电子装置取代机械换挡杆，从而提高变速器机构之间的运行效率。电子转向助力系统的应用提高了汽车在低速下操纵机动性，其整个系统采用直流电机助力系统，并采用蓄电池作为动力，极大提高了汽车在驾驶稳定性。 2.3电动汽车的发展 电动汽车是汽车行业的发展趋势，电子科技加快了电动汽车的研发和应用，随着电子科技的发展，其电路控制系统研究逐渐成熟，从而极大提高了电动汽车运行稳定性和安全性，也减少了汽车的故障率，为电动汽车的发展扩宽市场。 2.4 汽车关键技术环节的应用 首先是传感器技术，当前汽车电子技术向着高精度、高稳定性、低成本的趋势发展，传感器技术是未来汽车行业的重点突破点，智能化的传感器不仅可以提高对信号的处理能力，同时提高了信号处理的精确性，自动化的进行时漂、温漂和非线性的校正；具有高的抗电磁干扰的能力。再者是汽车车载电子网络的应用，在电气内部设置微型处理器可以对汽车的运行状况进行评估和判断，强化对关键运行部件的工况检测，提高汽车运行的安全性。此外是智能交通系统在汽车中的应用，例如自动驾驶的实现就依赖于电子技术的发展，同时需要融合电子、卫星、远程定位等学科的知识，逐步提升系统的全面性。 3三网融合技术在生活中应用 现代电子技术的发展为三网融合提供了技术支撑，电子技术解决了光纤传输的问题，为用户提供了高性能的信号传输，再者电子科技解决了三网融合的核心技术云计算，为大数据的存储、分析、评估提供了技术保障，涉及数据存储、数据计算、数据再处理、软件开发、数据传输、网络协同等多个方面。现代电子技术的发展，使数字音视频广播将完全取代模拟音视频传输，形成有线广播电视网络；使计算机互联网成为我们生活的一部分，使电信网络成为我们赖以交流的平台。总之电子科技的发展实现了手机、电视、电脑的融合，实现了电子信息的系统化融合，为人们生活提供了优质的电子资源，提高了网络运行的安全性和高效性。 4 结语 总而言之，电子科技的发展为人们的生活提供了极大的便利，改变了人们的生活方式，当前电子科技依然保持着高速发展的趋势，其在LED照明、汽车工业、网络融合、交通运输等各个行业内具有巨大的应用市场，从而推动了人类文明的发展。 生活科技论文:科技创新对我们日常生活的影响 摘 要：早在马克思主义理论之中，就提出了科学是重要的生产力的论断，之后邓小平同志以及同志都结合中国的实际特点对这方面的理论进行了补充。时至今日对于科技创新我们已经形成了完整的、系统的理论体系，这部分理论其实也反应了时代的要求。但是从另一个角度来说，人是一种懂得用心去感悟生命的生物，如果生活被操纵了，那么人感受到的就不是快乐。像如科技创新给我们的生活带来了翻天覆地的变化，但是我们不能让它去操控我们的生活，要做到这一点就必须认清科技创新给我们带来的影响和变化。 关键词：科技创新；生活；影响 面对科技创新给我们的生活带来的影响，我们只有心怀质疑和探究的精神，保持独立的特质，才能够真正达到丰富我们的生活又不丧失生活本质的目的。下文从日常生活的角度对科技创新对我们日常生活带来的影响进行了总结，希望能够对科技在我们生活中的应用带来一些思考。 1 科技创新改变我们日常生活的具体例子 1.1 风力发电 其实风是一种潜力很大的能源，各个历史时期风给人们带来的灾害数不胜数，但是如果能够将这一能源进行利用那么是能够给人们的生活带来很大的便利的。根据有关的数据分析，现在地球上可以用来发电的风力资源有100|千瓦时之多，这个数字几乎是其他发电方式的近10倍。所以说综合各方面的因素来说，利用风力发电能够有效改善国内电力能源的供给状况。上个世纪三十年代，丹麦、苏联、美国等国家率先开始进行了风力发电方面的尝试，最早制作而成的小型风力发电机被广泛应用在农村以及沿海的港口城市，但是因为技术的限制那时发电机的发电量较低，大部分都在5000瓦以下。国内开始这方面的实践是在改革开放之后，我国西北地区以及内蒙古地区拥有丰富的风力资源，目前国内很多风力发电工程都已经投入使用，这有效的稳定了国内的电力能源供给，为经济发展提供了良好的助力。因为科技的创新我们不仅能够合理利用风能，更能够让风能朝着我们需要的方向去转化，这是一个令人可喜的变化。 1.2 磁悬浮列车 和普通列车有所不同的是，磁悬浮列车利用了磁铁之间“同性相斥，异性相吸”的原理，这样磁铁就能够抗拒地心引力并且使得列车完全脱离轨道，进而保持高速前进。这种“零高度”空间飞行的奇迹正式人们利用电磁技术而得到的，相比较传统的列车，磁悬浮列车在速度上可以说是具有明显的优势。 2009年我国第一次开始进行中低速磁悬浮列车的试运行实验，而且当时那辆磁悬浮列车我国是具有完全自主知识产权的。中低速磁悬浮列车是现在跨省高速磁悬浮列车的前身，主要用于旅游景区与市区以及中近距离城市之间的连接，我国在中低速列车方面进行的实践为我国高速列车的研究打下了良好的基础。其实必须磁悬浮列车与普通列车来说，速度快只是其中的一个优点，因为是悬浮于轨道上方的，所以说行驶过程中产生的噪音较小，而且震动较小。更重要的是磁悬浮列车的线路铺设条件要比传统铁路线路铺设的条件要宽松的很多，目前我国政府已经制定了相关的政策细则来推动磁悬浮列车的发展与建设。 其实作为一名高中生来说，这方面的变化感受最深的方面就是，现在我们的出行已经非常方便了，只需要一张高铁票，一天的时间就可以从广州到北京。在科技创新的影响之下，我们的出行方式发生了天翻地覆的变化，地球真正变成了“地球村”。 2 科技创新对我们日常生活的影响 2.1 促进社会生产力发展 科技创新会对社会生产力的发展产生重要的推动作用，这是因为科学技术的变迁，人们改变了过去的生产方式，使得社会生产率有了大幅度的提高。现在的生产工艺已经在向着现代化、自动化的方向发展了，不仅降低了污染和能耗，而且还节省了大量的人力和物力。过去还只是停留在理论阶段的产品现在已经被生产出来了，所以说因为有了科学技术的不断创新，社会生产力才能够不断的发展，进而各个国家在这个过程中完成资本的原始积累，促进其经济的繁荣。 2.2 开阔了人们的视野，提高了人们的物质和精神文化生活水平 科学技术实际是在人们认识自然规律并且运用思维去改造规律的基础上形成的，当人们借助于科学技术去认识世界的时候，又会开阔人们的视野，进而更准确的把握自然规律，从而造福于人类。所以说科学技术的不断应用与创新，就是一个不断开阔人们视野的过程。 此外科技创新衍生出的产品现如今已经融入到了我们生活的方方面面，现在人们的衣食住行以及工作和学习都在享受科技创新给我们带来的便利。所以说人们的物质生活水平相比较过去有了显著的提高，在这个基础之上人们开始更加重视对于内心的探索，一直在不断提高自己的精神境界。 3 科技创新给我们生活带来的困境 作为一名高中生，需要应对繁重的课业压力，甚至有时候在课下也需要借助手机以及网络来与老师进行沟通。所以说现在我身边很多同学的家长都有为他们购买电脑或者手机，但是这却出现了另一个问题。很多同学喜欢把手机带到学校里来，甚至上课的时候也是在看小说，看电视剧，这样听课的效率根本没有办法保证。甚至有很多同学一回到家，就沉迷在游戏之中不能自拔，不仅没有办法按时完成老师交待的作业，更影响了与家长的正常交流。这也就违背了家长给我们购置这些设备的初衷，通过这一表述其实我们就可以看出，要想让科技创新发挥其该有的作用，其实还面临着很多的问题。 就像是很多人都表示自己离不开手机，不可否认在某种情况之下确实是这样的，但是人们的思维以及对于问题的认知其实也正在慢慢被手机、电脑这样的“科技产物”所左右。现在的人很少会抱着书本，拿出固定的时间来进行阅读了，也很少会端正的坐在电视机前对新闻媒体之中的某一个事件“评头论足”。这种科技创新之下快节奏的生活方式，其实也同样会使得人们对于生活失去该有的热情，所以说在科技不断发展的今天，满足人内心的诉求其实是同样重要的。 4 结束语 科技创新给我们的生活带来了翻天覆地的变化，我们在享受科技给我们带来的便利的同时却也在慢慢迷失着自我，所以说如何正视科技创新给我们的生活带来的影响就成为了一个非常重要的问题。上文是笔者站在高中生的角度对这类问题进行的总结，希望能够对有关人士完善这方面的工作带来一些思考。 生活科技论文:物理科技改变人类生活 摘要：物理是源自于生活的科学，它是祖先对于现实生活中现象总结的一种高度凝练，而物理上升到一定高度则会对人类的生活产生影响，物理与生活一直处于一种往复循环，互相影响的状况。本文主要从各种发明的不同层面诠释物理对人类生活的不同影响 关键词：物理；力学；热学；电学；光学 从人类的起源开始，物理就一直伴随着我们的生活，人类利用周围的环境为自己制造生机，无意间发现了钻木取火的原理，火的制取和火种的保存是人类生命兴旺的源头，火让人类的食物更加美味更加健康，使他们居住的环境更加温暖，更有助于驱逐凶猛的野兽，火种的保留使得他们每到一处都可以使用火，虽然他们并不知道摩擦生热，能够燃烧的物体温度一旦达到着火点就会燃烧的物理原理，但是却还是有意无意地利用了这些物理原理为自己创造一线生机，没有火，就不会有生生不息的文明。所以是这些物理原理为人类的兴旺做出了巨大的贡献，虽然此时的人类无法控制物理科技，但是能正确地使用这些物理科技为自己创造更好的生活。 物体如果密度小于水，就会漂浮在水面上，此时的物体会受到浮力，人类最初并不知道物体会受到浮力，但是却能利用木头可以漂浮在水中的特性，造出了木船，木船对于人类也是一个伟大的发明，虽然人类不知道它能承载多少重量，但是却能利用它来往于其他的陆地，并且打捞一些鱼类，通过船的发明，人类丰富了自己的食物系统，并且能与其他的陆地加强沟通，进行来往贸易，使得人类初步展露出了社会的模型。而后，伟大的物理学家阿基米德，正苦苦求索如何测定王冠的体积，在沐浴的时候水从木桶中溢出，却使他灵光一现，发现了浮力定律，以后的科学家循着他的思路一路探寻，终于发现了流体力学的奥秘，他们可以对水中的船只进行受力分析，得到船能承载多大的重量，更进一步改造了这一工具，使得人类的海上航行技术突飞猛进，也为人类文明的推进做了巨大的贡献，郑和出海南洋，使得中国国威得以彰显，哥伦布发现新大陆，开拓了人类的视野，使得世界的全貌得以重现，麦哲伦环球航行，证明了地球是圆的，揭开了人类心中对于地球的一层疑云。如果没有船，可能人类对地球的认识还是天圆地方，美洲则会屏蔽在人类的视野中，可能各个国家也会老死不相往来，人类有如此的繁荣兴旺，与物理科技是分不开的。 一个铁球与一根羽毛从同一高度落下，自然是铁球先落地，然而伽利略却毅然决然地否认了这个观点，于是一个历史性的时刻被永久地记在了史册，伽利略从比萨斜塔拿出了两个质量不同的铁球，同时下落，两个铁球几乎同时落地。而他又利用了归缪法成功推翻了物体下落速度与质量有关的观点：一根羽毛和铁球相连，落下地面，正常来说羽毛比铁球速度慢，会拉低整体的速度，但是两个拴住一起重量增加，按照之前的理论应该速度加快，因此，原结论被推翻，物体下落速度与质量无关。此举无疑将人类对于物理的认识提升了一个境界，从原本的单纯观察日常生活中的现象，升华到以理论为依据进行拓展，伽利略创造的运动学，更是将两种日常生活中的现象，力和运动联系在了一起，人类对于物理的理解不再肤浅，而且渐渐深入。 1946年2月15日，世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”（ENIAC）宣告研制成功。“埃尼阿克”共使用了18000个电子管，另加1500个继电器以及其它器件，其总体积约90立方米，重达30吨，占地170平方米，需要用一间30多米长的大房间才能存放，是个地地道道的庞然大物。当时的计算机只是为了计算一些繁琐的，计算量较大的科学实验数据，但是经过科学家的研究与改良，变成了集成电路式计算机，投入了数据流，通讯技术，人工智能和模式识别，办公室自动化，计算机也不再是那个笨重的机器，甚至于变成了能拿在手中的小型笔记本，现在的计算机早已进入人们的生活，成为了人们娱乐工作生活的必需品，它彻底改变了人类的生活，解放了他们的双手与思想，使得整个世界彻底联通。而电视，手机等的出现也使人类的生活大为精彩，不再闭塞。一个恶霸不再敢横行乡里，因为有互联网和电视的监督，一旦做了违法的事，必定会尽人皆知，网上和电视也会把最新的实事，并且传播正能量，丰富人们的生活。互联网的普及让人与人之间的信息交流更加频繁。互联网上WWW网站众多，比之传统媒体，能快速提供信息。但互联网只是一个平台，还需要科技创新。众多的基于互联网新产品的出现带给人们全新体验。微信、QQ改变了人与人之间的交流方式，素不相识、从未谋面的人也能成为好友。微博的出现更是带来了媒体的新变革，通过微博，即使是普通人也可以快速发送信息，并被世界范围内的他人获取。中国境内最大的微博平台是新浪微博。 然而，物理科技为我们带来的未必都是好的影响，凡事有利必有弊。火虽然可以烤熟食物，可以取暖，但是也有人用火来作为攻伐的利器，排除异己，荼毒生灵，残害同胞，船虽然可以承载人漂洋过海，来往贸易，但是也有人在船上装载军火，征伐其他国家，通过武力使得对方屈服。蒸汽机虽然推动人类工业革命的进展，但是却会产生大量的污染，使得环境破坏，并且消耗大量的煤炭资源与人力物力。电的使用为人类带来了便利，但是也会有很多人使用电不善，导致事故伤亡，计算机虽然让人类跨入了信息化社会，但是电脑的出现，也让一些新兴的职业――黑客悄悄进入其他人的电脑，窃取别人的资料，使用电脑病毒侵染别人的电脑，甚至于涉及到国家安全。手机虽然使通讯变得便捷，但是却让人与人面对面的交流显得淡薄，每个人的手机号码仿佛成为了他们每人的囚犯编号，每个人都活在自己的世界里，电视机虽然丰富了人类的娱乐生活，但是却让人容易迷失自我，沉浸在电视剧里的世界无法自拔，却忘记了现实的生活。这一切，其实都是源于人类心理的贪婪，惰性，欲望，等一切的恶性心理。但是如果能克制住这些心理，好好地利用物理科技，必定会使人类的生活大放异彩。 生活科技论文:《大学物理》教学内容结合现代生活科技的研究与实践 摘要：本文跟踪最新科技发展动态，列举了几个精心挑选的结合大学物理培养方案的新鲜实例，抽取其主要物理学原理，引入课堂教学。通过教学内容的现代化结合和习题引入生活化。引导学生自主学习，调动学生的积极性、主动性和创造性，使学生在愉快、轻松的环境中获得知识。不仅极大的提高了学生的学习积极性，而且提高了学生驾驭知识的能力。 关键词：大学物理 现代科技 生活 课堂结合 一、引言 既然物理来源于生活，那么我们的物理教学就应该将课堂与生活紧密联系起来，通过有声有色、有血有肉的生活化教学，不但能培养学生学习的“趣”，激活了学生探究的“思”，也提高了学生的“智”。从而体现了物理教学的课改理念“从生活走向物理，从物理走向社会”；培养了学生见物思理的学习意识，真正把以创新精神与实践能力为核心的素质教育落到实处。 学而有用是学生学习兴趣的源泉。广泛而紧密的联系现代实际生活，不仅大大的扩充了学生的知识面，开阔了学生的眼界，更使学生感到物理学就在身边，是一门活生生的学问，激发学生参与活动的强烈愿望，同时将教学目的要求转化为学生作为生活主体的内在需要，让他们在生活中学习，在学习中更好地生活，从而获得有活力的知识，既有利于知识地拓展，又有利于促使学生自主学习，甚至可以引导学生进行研究性学习。中国常年的应试教育，学生的物理知识范围窄，眼界局限，应用能力差，这就要求在大学物理教学中补上这一课。 二、《大学物理》教学内容结合现代生活科技的主要举例 物理学作为一门基础学科，和自然现象，日常生活以及生产技术有着非常广泛而深刻的联系，应当充分挖掘物理学知识点和现代生活的联系。《大学物理》主要可以分为力学，热学，光学，电磁学以及近代物理部分。以下举例说明： 力学中的转动惯量是《大学物理》中新接触到的一个概念，这个概念对理解刚体运动起到至关重要的作用，是刚体定轴转动定律中的组成部分。在课堂教学这个内容的时候，作者首先通过播放花样滑冰视频引入，提出问题“旋转过程中运动员是如何控制旋转速度的？”然后按照顺序讲授课堂内容，包括：转动惯量，角动量，角动量定理，角动量守恒定律等知识。最后回到课前所提出的问题，解释由于忽略冰面水平方向上的摩擦力，花滑运动员在旋转过程中角动量守恒，运动员通过双臂的伸展与收缩改变自身的转动惯量，从而改变旋转速度。由此拓展讨论：铁饼的质量分布于边缘，转动惯量大，惯性好，不易翻转，陀螺效应稳定。 热学里面的电冰箱和空调的工作原理来源于热力学第二定律是中学大家就熟知的。保温瓶胆的真空度和原理就有赖于《大学物理》热学中平均自由程（）的概念。随着分子数密度n的减小，将增大。当气体压强减小到一定程度，使得分子的平均自由程大于器壁之间的距离时，分子之间的碰撞概率小到可以忽略，即减少热传导[1]。还有空气动力环保汽车，医学上的气体血栓等都需要用热力学的原理来说明。 电磁学里面我们所熟知的：振荡电路给钢琴调音，热电偶与温度传感器。电磁学甚至还可以和艺术结合起来，日本科学未来馆展出的玉幸子的磁流体（magneticfluid）艺术展，通过电磁控制给粘稠状的黑色磁流体赋予了艺术生命，美轮美奂。以及军事上中东战争爱国者导弹的电磁轨道炮，电磁炉加热的基本原理，冶金工业中真空感应炉，红外，蓝牙技术，电磁辐射及其有效屏蔽等等都是电磁学结合现代生活科技的实例。 光学中3D电影与光的偏振，CR-ROM与光的干涉，激光炮，激光测速仪等。近代物理学中夜明珠与放射性物质，GPS导航与相对论，量子物理学与STM等等物理学与结合现代生活科技的实例不胜枚举。 三、习题引入生活化 课堂教学是学生获取知识的主阵地，学生的作业应该是学生学习的“助推器”，是学生成长的生长点。学生学习物理学就是要应用到将来的社会生活实践中去，作业不应是为了做题而做题，而应该向能够解决实际问题的方向发展。将现代物理知识以例题或习题的形式渗透到教学的各个部分，以下简单列举几道习题： 1.美国双螺旋运输机CH-46"海骑士"运输直升机（Sea Knight），分析为什么双螺旋桨的旋转方向一定相反。 2.求：乒乓球小球（38mm）变大球（40mm）后，绕直径的转动惯量增大为原来的几倍？对飞行过程中转速的影响如何？ 3.根据播放的跳水视频，用物理学规律解释其运动规律。 四、小结及展望 虽然生活中物理无处不在，但是将其与教学知识点完美结合却需要精心挑选与准备。教学方法的改革也还值得深入改革与探讨。希望以后能通过引导学生收集资料、动手操作、合作讨论等活动，探索解释生活中的物理现象，解决生活中的物理问题。引导学生主动了解现代科技生活中的物理学，并培养学生的科学素养及学习能力。尝试在课后收集丰富而有趣的相关资料，并相互交流。 在我国现行教材中，有部分课外补充书籍涉及此方面的内容[1，2]，但很少有教学内容直接结合现代生活科技，容易使学生在学完物理学课程后，感到物理学只能解决一些理论模型的问题，而对他们的专业，对他们今后的发展和生活没多大作用，认为物理学可有可无。如果结合教学内容介绍所学知识在现代生活科技中的应用，不仅可以大大提高教学质量，还可使学生认识到，物理学是整个自然科学的基础，认识到学学物理的重要意义。 随着素质化教育的推进以及大学教育的大众化，加之现代科技的迅猛发展，今后我国的研究趋势，尤其是工科基础物理教学，在利用现代先进教学手段的基础上，会向更加现代化，生活化的方向拓展。 生活科技论文:树立大科学教育观念,挖掘生活中的科技因素 摘 要： 科技活动是以推进科学思想、科学活动、科学知识、科学技能为一体的青少年科技教育，是推进课程改革和素质教育全面实施的重要载体，也是素质教育的重要内容。农村小学科技活动缺乏必需的实验室和实验器材，学生缺乏科技的课外阅读知识，没有科技馆，更没有接触高科技的机会。这就需要农村教师挖掘身边的科技，激发学生对科技的兴趣，进一步了解科技，认识科技，从而更好地利用科技，探究科技。 关键词： 农村教师 科学教育观念 科技因素 农村孩子接“地气”，熟悉生活，接近自然，所以农村教师要树立“生活处处即科学”的大科学教学观，让课堂教学和社会生活、自然万物、风土人情等都成为科学课程资源，发挥其应有的教育功能。教师必须强化课程资源开发意识，充分发挥主观能动性，因地制宜、因时制宜地开发和整合利用各种生活资源，积极开展科技综合实践活动，从而提高学生的科学素养、实践能力和创新精神。因而农村小学要挖掘生活中的科技，切实有效地开展科技活动，使学生感到创新、发明就发生在身边，并非高不可攀。 一、挖掘身边的科技，激发学生对科学技术的兴趣 教育学家孔子说：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”可见培养学生的科学兴趣是学生学习科学的重要手段，兴趣是一种求知欲，是学生探究知识的动力，能够调动学生的积极性和主动性。学生一旦唤起求知欲，所有问题便会迎刃而解，从而大大提高科学教学质量。那么如何激发学生探究科学的兴趣，启发学生思维，激起学生创新的浪花呢？这是每个辅导老师都关心的事。农村教师可以根据现有条件，通过变魔术、显本领等引领学生进入科学领域。 在四年级的公开课上，我在课前变了一个小魔术，把学生都惊得目瞪口呆，极大地激发了学生学习科学知识的兴趣。我趁机说自己能认读“无字天书”，话音刚落，立即引来学生的一片哗然，没有一个学生相信。我拿出一碗淀粉水及一支毛笔，让一个同学走到边上，在上面写几个字，不让一个人看到。等一会儿，水干了后在白纸上看不出字来，先让同学们看看上面写了些什么字？学生在仔细观察后，确定看不出写了什么。就在学生不知所然时，告诉他们：“我能看出来，他写的是什么字？”学生当然不相信，这时我在讲台下用碘酒擦一擦，所写的字便显现出来了，然后大声地告诉学生是什么字。学生还是不相信，一齐去问写字的同学。最后我揭示谜底：“是我有一双神奇的眼睛吗？当然不是。大家看……”拿出用碘酒擦过的白纸，刚才那个同学所写的字跃然纸上。就在大家一脸茫然时，我不失时机地提问：“是什么原因产生了如此奇妙的变化？”学生纷纷举手猜测，这极大地提高了他们的兴趣。 二、挖掘身边的科技，培养仔细观察的习惯 观察是人们认识事物、了解世界的第一个窗口。有人把它比作“进入心灵的门”，任何知识、事物要想装入我们的脑海，不通过观察这道随时开启的门是无法办到的。观察是学生认识世界的主要途径，是智力结构的重要组成部分。实践证明：学生有良好的观察习惯，所获取的信息就丰富多彩。因此，教师要善于通过对一些生活中常见的现象提出问题，培养学生仔细观察的习惯。 如：浴缸或水池等放水时会形成旋涡，这个旋涡是怎么形成的呢？这个旋涡是逆时针还是顺时针呢？为什么？大家在用水桶或脸盆端水时，要走得很小心，否则里面的水会晃出来，这是为什么呢？有没有什么办法解决呢？秋天到了，树叶为什么变颜色并落下来？通过这些日常生活中经常可以看到的现象，培养学生仔细观察的习惯。 三、挖掘身边的科技，培养实际操作能力 操作能力一般是指动手能力、实践能力。现在小学生动手能力比较差，有些连最简单的叠被子都不会。一个人的实践活动能力是其创新能力的重要组成部分。我们既要学生具有获取知识的能力，又要学生具有应用知识的能力。而知识也只有在能够应用时才具有生命力。学生在动手操作中发现规律、概括特征、掌握方法，在体验中领悟、学会想象、学会创造。通过学生感兴趣的实验，培养学生的实际操作能力。 在农村，捉几只蜗牛比较方便，可以出这样的题目：开展一次蜗牛力气有多大的有趣的观察实验。先向学生讲清实验的方法与步骤：先捉来十几只小蜗牛，并随便取其中三只，分别编上“1，2，3”号码。先称出“1”号蜗牛的重量，然后用棉线拴住这只蜗牛的外壳，棉线另一头拴上砝码，放在玻璃板上让蜗牛去拉。这样把砝码一直加，直到这只蜗牛拉不动为止。对“2”号“3”号蜗牛用同样的方法实验。讲清楚方法与步骤后，可以放手让学生实验。学生通过捉蜗牛，称重量，加砝码等一系列动作，锻炼了实际操作能力。通过实验得出结论，蜗牛能够拖动比它本身体重100多倍的物体。最后透过玻璃板仔细地观察蜗牛爬行的足，找出蜗牛能够拖动重物前进的原因。 四、挖掘身边的科技，培养坚韧不拔的毅力 人自觉地确定目标，并支配行为，以实现这一目标的心理过程就是意志。意志过程必须以认知过程、情感过程为基础，它是人心理上的自觉性和能动性的表现。坚强的意志与其一生的发展、生活、工作乃至身体都有直接关系。每一项科学技术的发明创造，都要经过一个漫长的、艰难的过程，体验一些学生身边的科学技术的发现、操作过程，对培养学生如何面对挫折、坚定信念都能起到很好的作用。 如以“如何种好一种庄稼”为主题对庄稼能手进行一次专访；以“如何养好一只家禽”为主题，开展一次科技实践活动。通过实践听、做，体验到做成一件事的不易，从而磨炼学生意志，培养坚韧不拔的毅力。 农村小学生对一些高科技往往比较陌生，卫星、宇宙飞船等离他们实在太远，参观科技馆的机会很少甚至没有。因此，教师应该把挖掘身边的科技作为农村小学科技活动的切入点，在平时教学中让学生认识到自然界和生活中的很多神奇现象、许多深奥的知识我们还不懂，提高他们学习科学的兴趣，激发他们探究的欲望，最终打开科学世界的大门，在神奇的科学海洋里遨游。 生活科技论文:科技带来崭新的视听生活 【摘要】 在全球总体经济不稳之局势下，2011年全球平面电视市场出货约2.22亿台，尽管仍较2010年同期成长7.5%，然成长率增幅已不如以往，在技术不断超越精进的同时，人们也渴望怀旧，因此传统被赋予新定义.... 由台湾经济研究院于2012年8月所公布之制造业景气信号之灯号（表一）可发现，制造业景气在2月小幅回升之后即陷入衰退状态，主要导因于先进国家债务问题仍悬而未决，而新兴市场成长动能逐渐趋缓，虽上述问题未持续恶化，但若长久处于现状之下，制造业景气恐难起跑。 若再细看产品类别（表二），不难发现近几年发展快速的电脑、电子产品及光学制品受到全球经济状况下滑及消费者对于新产品之期待而递延购买之影响，数月来持续处于蓝灯之衰退状态，其中包含「电脑产品、「电脑周边设备、「电脑组件及「视听电子等产品，而电脑产品及视听电子设备尤为低迷，因此本文将针对「视听电子产品做一概述探讨。 一、 视听电子产品业所囊括之产品项目 随着台湾经济结构变迁及产业持续发展，旧有工业产品项目恐不敷使用，因此“经济部统计处”定期修订产品分类，以适当反应当时经济状况及产业结构等需求，而据其2011年第十五次修订之工业产品分类，视听电子产品业归类于：制造业 电脑、电子产品及光学制品制造业 视听电子产品制造业。 视听电子产品制造业可再依据产品群细分归类，视听电子产品业所囊括之产品项目详如下表所示。 二、 台湾地区视听电子产品业大型企业TOP 10分析 依据中华征信所近五年台湾地区大型企业排名资料显示（下图一），视听电子产品业TOP10业者营收总额由2007年的新台币1，043亿元成长至2010年的新台币1，990亿元，其间成长幅度曾高达44.8%，2011年则滑落至新台币992亿元，营收几近腰斩。 随着科技日新月异，传统电视由硬体技术之演进转向创新内容应用，各厂商除了加强外型设计、提升硬体设备外，亦开始精进其内容应用，结合电脑作业系统、数位相机、MP3、互动技术、3D效果等崭新功能，智慧型电视于焉诞生，赋予几近成熟之电视产业新生命，在数位化及网路化之潮流趋势下，智慧型电视可望为液晶显示器创造出一番全新的市场需求。 此外，在智慧型手机及平板电脑问世并形成主流文化之后，连带拉抬可携式、轻薄之专用音响Airplay技术，及3D音效信号处理器之高阶多媒体喇叭系统之需求，而专业用铝质音箱则因其超低音技术，成为小型演唱会之首选器材，加上人均所得普遍提高，民众对于生活品质要求提高，娱乐需求亦随之提升，高品质、高科技及高享受之视听娱乐设备产品尚有成长空间。 然在世界各地陆续传出重大天然灾害、先进国家面临债务问题、以及新兴市场成长力道不如预期之下，全球经济状况持续萎靡，非属必需品之视听电子产品终端需求势必受到影响，加上消费者对于新奇科技之向往，使得产品生命周期缩短，厂商欲求营收成长之路必然艰辛。 另依近五年视听电子产品业TOP10排名状况分析表（表四）观察，经过金融海啸洗礼后，该产业之厂商可说历经一番大洗牌。五年前之龙头业者歌林（股）早已不在榜中，而纬创资通（股）及瑞轩科技（股）窜出头后即竞争激烈，抢攻该产业龙头宝座；台湾松下电器（股）、佳世达科技（股）亦在前五名徘徊；美律实业（股）则稳定居中；大同（股）排名则是蒸蒸日上。 2011年龙头业者瑞轩科技（股）成立初期系从事CRT显示器产销业务，后来由于LCD显示器渐成为显示器主流，该公司于1996年开始推出LCD显示器，并曾先后于1997年通过ISO 9002国际标准品质保证、1998年通过ISO-14001认证，并于1999年12月获颁台湾精品奖，另于2002年开始推出液晶电视及电浆电视。 目前该公司以高阶LCD TV、显示器及PDP TV、LED TV之产销为其主要业务，主打大尺寸产品，主流尺寸集中在32至42机种，约占该公司平面电视出货量比重70%，往来客户不乏国际知名大厂，而其自有品牌「VIZIO产品，凭借着价格竞争优势，亦顺利打入国际知名量贩通路。 由此显见，在科技日新月异的情况下，惟有持续精进技术，不断因应市场状况调整营运策略，带给消费者全新的产品体验，并满足其消费感受，才能在这场混战中生存。 三、 产业前景及展望 根据DisplayBank统计指出，在全球总体经济不稳之局势下，2011年全球平面电视市场出货约2.22亿台，尽管仍较2010年同期成长7.5%，然成长率增幅已不如以往。液晶显示器方面，由于市场已趋饱和，出货成长率难以续创新高，加上欧美债信风暴，消费市场无疑雪上加霜，2012截至目前仍未有起色，故整体市场局面仍有待观察；而工研院IEK则认为数位内容及服务应用之差异化将成为智慧型电视之销售焦点，再加上其应用不再局限于传统影音收视，可与游戏、教育等整合，因此估计2016年智慧型电视渗透率将可达65%。 在技术不断超越精进的同时，人们也渴望怀旧，因此「传统被赋予新定义：电视不再只是坐着收看、游戏不再需要拿着摇杆、电话不只是通讯工具，而画面不只是看的到就好，必须逼真、清晰、生动；声音不只是听的到就好，必须震撼、具有临场感。面对数位影像时代的来临，视听电子产品大发利市，虽技术上仍有许多待突破之处，但其潜在市场不容小觑。 视听电子产品业SWOT分析 优势（Strength） 劣势（Weakness） 岛内上/下游产业整合度高，降低产业风险。 海外设有生产基地，分工整合能力强劲。 部分产品制程良率不足，成本高昂。 电价及人工成本调涨，压缩获利。 机会（Opportunities） 威胁（Threats） 新兴国家成长动能可期，提高消费性电子产品需求。 多功能娱乐整合，提高消费者接受度。 全球经济状况不甚稳定，影响终端需求。 产业走向成熟阶段，难有高度成长。 价格竞争激烈，压缩获利。 资料来源：自行整理 生活科技论文:扬州生活科技学校女生体育活动现状调查与分析 【摘 要】中职教育是我国职业教育的重要分支，中职学校是输出初、中级技工人员的主要场所，中职学校女生是充满青春活力的群体。本文采用问卷调查，访谈法等研究方法，对扬州生活科技学校女生的体育活动现状进行了调查分析，结果表明：多数女生喜欢体育课，但是对体育活动真正感兴趣的却很少；对体育运动项目选择广泛；喜欢教师组织与自由学习的组织方式；场地、器材是影响她们参加活动的一个因素。 【关键词】女生 体育活动 现状分析 1 前言 体育教学与课外体育活动是学校体育的主要组成部分，也是贯彻落实“健康第一”指导思想的重要途径，对促进学生身心健康具有非常积极的作用。中职教育是我国职业教育的重要分支，中职学校是输出初、中级技工人员的主要场所，它担负着培养劳动者素质的重要任务在整个教育系统中占重要地位。中职学校女生是充满青春活力的群体 ，这个阶段她们生理发展趋于成熟，但心理却处于不稳定、不成熟的时期，常常表现出惧怕困难、害羞、容易受外界环境因素影响等形态。如何根据中学女生身体生长发育和心理发展的特点，结合中职体育的实际，分析中职女生体育活动开展现状，有计划地组织与实施体育教学与课外体育活动，提高学生的健康水平、强健身意识和培养其锻炼能力是摆在我们面前的研究课题。 2 研究对象及研究方法 2.1 研究对象 校内全体女生 2.2 研究方法 2.2.1文献资料法 2.2.2问卷调查法 2.2.3 访谈法 2.2.4 数据统计法 3 结果与分析 3.1体育兴趣和体育参与动机调查分析 对体育课兴趣程度的调查结果显示大部分女生都喜欢上体育课，没有人讨厌体育课。但对体育活动真正感兴趣的占少数，而不感兴趣的仅占多数，虽然不愿参加体育活动的学生并不多，但女生厌学体育的现象仍然较为严重，那么究竟是什么原因造成女生厌学体育呢？ 通过对部分中学女生面谈，虽然多数学生把造成厌学的原因归为大量的客观因素，但通过仔细分析，其中既有主观因素，也有客观的因素。 分析：从调查结果看，所有的中学都把增强学生的体质和让学生掌握体育的基本知识、技术和应对考试为课程目标，却忽视了体育课程中培养学生的个性、养成良好的体育活动习惯等方面的最初定义。在中职的教学中，提倡以技能为主要教学目标，体育课程在与技能大赛或是相关活动冲突时往往也会被占用。 3.2对体育课兴趣程度及对运动项目选择的调查结果与分析 通过调查结果显示，中职女生对体育运动项目兴趣广泛，其中大多数的女生对羽毛球很热衷，主要原因是羽毛球项目较易开展，学校提供的器材资源较多，运动负荷相对较易控制。其次是软式排球，多数女孩喜欢排球，是因为，学生在课堂上已经初步的学习，对其有一定的了解和技术的支撑，而且软式排球相对柔软，不易受伤，这就奠定了部分学生喜欢软式排球的基础。然而作为同时学习的篮球，绝大多数女孩不喜欢，究其原因：一方面女孩子不喜欢篮球激烈的抢夺和碰撞；另一方女孩子又偏爱干净，不喜欢大量出汗，相互之间的碰撞易将衣服弄脏。对于体育课程中健美操，形体课程也备受青睐。 3.3 对体育课形式倾向的调查结果与分析 中职女生倾向于既要有教师的组织教学，也要安排学生自由活动的结合形式。对部分高中女生进行了访谈，部分学生不喜欢老师组织的按照教学大纲来的教学内容，比较单一重复，教师不能真正将区别对待完全做到位；部分同学倾向于由教师组织教学的主要原因是在学习与锻炼过程中能及时得到教师的指导，对掌握身体锻炼内容的理论、方法、要求有帮助，而这种指导与帮助在学生自己活动中体现就较少。由此可见，科学地实施《体育与健康课程标准》 ，把体育课上得更生动活泼和朝着充分培养学生个性的方向发展，开发体育运动项目资源并运用于体育课教材之中都是中学体育教学面临的改革课题。 3.4场地器材对体育活动参与的影响调查与分析 本校操场为200米塑胶场地，操场上一节课同时上课的班级可达3-5个，每个班级20-50人不等。而从体育组器材来看，器材数目相对于上课的班级来说明显过少，器材种类不多，羽毛球、乒乓球数量较多，但是女孩子甚少玩乒乓球，篮球排球对于女孩子来说，缺乏新鲜感，这也是导致一些女生不愿或不能参与体育活动的一方面原因。体育教学除了徒手教学之外也少不了器械的支撑。 场地的器材设施是促进学生积极参与健身的基本条件，充足的、 合理的体育设施是保证学校体育事业良好发展的一项重要条件。 4建议与结论 4.1结论 中职体育教学要围绕“健康第一为主题”，在介绍体育的基本知识、技能的基础上，力求处理好体育技能、健康知识与提高专业综合技能之间的关系。对高中女生的体育兴趣及相关因素进行了问卷调查与分析，提出了激发和维持高中女生的体育兴趣的实施途径，提高学生良好的体育锻炼兴趣，养成锻炼的习惯，培养健全的人格。 4.2建议 学校领导重视学生的体育健康意识 ，加强对体育工作的投入 ，教师利用一切可以利用的条件，上好体育课。由于中职阶段的女生知识经验日渐丰富，认识能力的不断提高，对体育的兴趣、爱好趋于集中、稳定，这常常是推动她们进行自学锻炼和自觉上好体育课的主要动力。总的来说，大部分女学生有参加体育课的兴趣，动机也正确，由于部分条件约束，少数女学生讨厌上体育课，但我们可以努力改善教学方法帮助他们，使他们逐渐热爱体育，参与到体育活动中来。 生活科技论文:科技与社会生活中的食品安全问题 【摘要】随着社会的不断进步，科技的不断发展，人类生活水平的不断提高，人们饮食的多样化，食品卫生与安全已成为人们极为关注的话题，食品安全问题也牵动着广大民众的心。 【关键词】食品；安全 一、我国食品安全现状 （一） 食品原料在生产环节缺乏统一管理 我国的产品生产和经营者多数以家庭为主体，分散的生产方式难以保证食品原料的质量和安全。缺乏统一管理，滥用抗生素、激素、农药、化肥等现象，使我国初级农林牧渔等产品的农药残余量时有超标。在原料质量难以保证的情况下，即使最先进的生产工艺与设备也难以生产出符合国际标准的安全食品。 （二）农产品等的生态环境日益恶化 伴随着经济的高速增长，我国的生态环境的污染和破坏不断加剧。工业三废的污染和城市排污量日益增加，加上农产品生产中大量使用农药、化肥及畜牧养殖业的粪便污染，致使我国的大气、水域和土壤污染进一步加剧。这些对我国农产品质量安全和出口造成了严重的负面影响。 二、食品安全问题产生的原因 （一） 在加工与制造过程 1不规范操作 食品在加工环节可能出现不规范操作的现象，例如加工设备的不卫生，加工过程中使用的容器、工具、管道清洗不净或使用不当，造成其中的有害物质析出，形成食品污染；个人卫生和环境卫生不良造成食品的微生物污染。 2加工过程中的食品添加剂 加工过程中的添加物，如超标使用食品添加剂，甚至添加非食品级的色素、香味剂、防腐剂、发色剂、护色剂等。 （二） 运输与储存过程污染 由于运输工具不洁会造成食品污染，如用装过农药或其他有毒、有害物质的车船不净彻底清洗就装运食物。运输车辆不清洁，在使用前未经彻底清洗和消毒而连续使用，同车混装食品与非食品，生熟食品混装等。另外在运输途中，包装食品如果条件比较差或破损，食品也会受到尘土或其他有害物质的污染。 （三）人为污染 一些非法的食品生产经营者，为牟取暴力，以次充好，以假代真，违反食品法规超标使用食品添加剂甚至人为地掺入有毒、有害物质，这些人为有意造成的食品污染是一种严重违法行为。特别是为了使农产食品“保鲜”，在流通过程中，一些不法经营者用一些有毒有害的化学物质来处理鲜活农产食品。如用硫酸处理荔枝、胡萝卜、生姜、银耳；用硫酸镁、硫磺、甲醛处理木耳、鱿鱼等干制品；用色素处理鱼、米等；用氨水催熟番茄等。食用这样有问题的农产品，会导致非常可怕的安全事故和疾病。 三、如何做到食品安全的有效控制 （一）储运过程 商品的质量管理，采购过程是关键，而索证是采购环节的重要工作，通过索证审查供应商的资质以确保产品的质量。对供应商的索证包括供应商营业执照副本、税务登记证、组织机构代码、卫生许可证、产品质量标准、生产许可证。索证的全部材料应有供应商盖章的复印件。采购人员对高风险、技术含量低、非知名品牌及自有品牌供应商要进行实地考察。对食品质量的审查包括，商品条码系统成员证书、商品检验报告、保健食品批准证书、绿色食品证书、原产地域专用标志证明等等。要加强对农产食品的检查，对禽、肉、水产等食品要实行按进货批次索要检疫证明和进货票据，并详细记录进货来源、品名、数量、日销售量，做到一旦发现问题，可以迅速追溯到生产源头。 （二）食品添加剂的安全控制与正确使用 食品添加剂的生产和应用不仅关系到消费者的健康与安全，也关系到我国食品工业的国际声誉与市场信心。管理部门应重视食品添加剂的每个生产及流通步骤，规范食品添加剂市场，逐步走向规范化、标准化和制度化。 1、完善相应的制度法规 完善食品添加剂安全管理的法律法规，加快完善我国食品添加剂标准体系。参照国际通行做法对食品添加剂的使用采取许可使用名单制，规定食品添加剂的名称、使用范围、最大使用量和最大残留量。为此，必须以有关国际组织制定的危险性评价作为制定相关标准的基础，对现有《食品添加剂使用卫生标准》进行全面、科学的修订和补充，保证标准体系与国际接轨。加强对食品添加剂安全管理的立法，明确质量监督、卫生、安全等部门和社会的监督职责以及生产、销售、使用单位的内部管理职责，形成共管范围。 2、强化对食品生产企业的监督管理 监督食品添加剂使用企业和个人严格自律食品添加剂的使用者，必须按照《食品添加剂使用卫生标准》或规定的品种及其使用范围、使用量进行使用，并在产品标签上按规定要求进行标示。禁止以掩盖食品腐败变质或以掺杂、掺假、伪造为目的而使用食品添加剂。要建立食品添加剂的使用备案制度。做到在购买食品添加剂时，按照国家有关规定索取检验合格证或者检验报告单；必须使用属于食品用途的添加剂，添加剂产品说明书的内容必须真实，禁止使用非食品添加剂；食品添加剂应设专人负责管理；严格按照标准要求进行添加，不得随意扩大使用范围或者用量；建立严格的食品添加剂采购、验收、使用登记台账，并作为分类并分开存放，以防误用。 3、提高食品添加剂检查水平 目前，我国对食品添加剂的检测技术相对比较落后，准确性和快捷性需要进一步提高，这就要求有关部门采用现代分析技术对食品添加剂进行检测。如采用高效液相色谱法HPLC测定在榨菜中存在的苯甲酸钠、山梨甲酸以及柠檬黄着色剂等；采用固相萃取与高效液相色谱测定苯甲酸、山梨酸、糖精钠，这些方法简单快速，易于操作，稳定性好，精确度和准确度高。采用这些高效、准确和方便的测定方法能够进一步完善食品添加剂检测的标准体系。同时，相关部门根据检测技术以及食品添加剂的发展，进一步完善食品添加剂使用的标准和法规，规范食品添加剂的使用。 生活科技论文:用数学沟通生活,以科技引导课堂 【摘 要】数学知识和科学技术、社会生活息息相关。但数学课堂常常因为很强的理论性而使学生失去兴趣，本篇文章就从如何引起学生学习数学的兴趣展开论述。 【关键词】数学 兴趣 生活 科技 数学是人们参加社会生活，从事生产劳动和学习，研究现代科学技术不可缺少的工具。但是由于数学理论性比较强，学习起来比较枯燥，学生们很容易就对数学这个学科失去兴趣。美国现代心理学家布鲁纳说：“学习最好的刺激，乃是对所学材料的兴趣。” 因此，怎样唤起同学们的学习欲望，就是数学老师必须要解决的问题了。作为一名有多年经验的数学教师，我对数学教学中如何唤起同学们的学习兴趣，有着自己的见解。 第一，教师要善于从生活中的事件出发，不断地引导学生，亲自动手解决问题，创设认知“冲突”，激发学生持续的学习兴趣和求知欲望，便能顺利地建立数学概念，把握数学定义、定理和规律 比如学生对实验的兴趣是很大的，而数学实验也是一个重要的环节。每次有实验的时候，连最不喜欢学习的学生也会认真的动手去做，去尝试，数学教材中有许多数学实验，能使学生在分工合作、观察、记录、分析、描述、讨论等过程中获得与概念、规律相联系的感性认识，引导学生探索新知识。千万不要因实验的条件或教学进度的原因放弃实验，而失去一个让学生动手的机会。例如，将一三角形的硬纸片剪拼成一个矩形，使这个矩形的面积与原三角形硬纸片的面积相等，学生运用硬纸片剪剪、拼拼，充分地进行动手、合作，发现有多种剪拼的方法，充分调动了学生的学习积极性，激发学生浓厚的学习兴趣；在进行抛一枚硬币的实验研究概率时就需要学生合作，一个学生反复抛一枚硬币，另一个学生记下每次抛硬币的结果，在大量实验下，得到一组数据，利用这组数据定性的去分析硬币正面朝上的概率。通过实验可以激发他们探究新知识的积极性，让教学内容事先以一种生动有趣的方式呈现出来，可以充分调动学生的感觉器官，营造一个宽松愉悦的学习环境，使学习的内容富有吸引力，更能激发学生的学习兴趣。也可以集中学生的注意力，使学生在掌握数学基础知识和技能的同时，了解这些知识的实用价值，懂得在社会中如何对待和应用这些知识，培养学生的科学意识和应用能力。 第二，精心编制习题，让学生认识数学的“工具性” 教师可在遵循教学大纲和教学要求的前提下，根据当地实际，适时地编写与生活、市场经济等有关的内容，融入教学中。学生可以看到，利用所学数学知识可解决现实生活中的很多问题，进而体会到数学应用的重要性。 比如，在讲述函数内容时，可编写投资与消费等生产生活中的实际应用问题。例如这样的题目：西湖中学计划购置一批某型号电脑，市场价每台5800元，现有甲、乙两电脑商家竞标，甲商报出的优惠条件是购买10台以上，从第11台开始每台按70%计价；乙商报出的优惠条件是每台均按85%计价，两家的品牌、质量、售后服务均相同，假如你是该校有关部门的负责人，你选择哪家？请说明理由。这样的题目，能让学生了解如何提高经营和消费的决策能力。 在课堂教学中，教师还可让学生自己编发展题，然后从中选出几个有代表性的问题让全体学生解答，逐步形成学数学、用数学的意识。 第三，要善于应用现代化教学手段 信息技术的丰富资源，能为数学教学提供并展示各种所需的资料，包括文字，声音，图片，视频等，能创设、模拟各种与教学内容相适应的情境，为所有学生提供探索复杂问题、多角度理解数学思想的机会，开阔学生数学探索的视野。而且，作为新时代的学生，同学们一般都会对这种新型教学手段有着浓厚的兴趣。比如初三几何“探究性活动：镶嵌”，可分三个阶段进行。第一阶段为进入问题情景阶段，教师投影“美丽的镶嵌世界”，把学生引进一个五彩缤纷的图案王国之中，并提出探究的各种问题。第二阶段为实践体验阶段，学生利用校园网资料，搜集一些平面镶嵌图案，在教师的启引下，由简单到复杂，逐步探究各种问题，并总结规律和归纳结论。第三阶段为表达交流阶段，每组学生把探究成果贴在“我的成果”目录中，互相交流，对比，归纳。丰富的信息资源，开拓了视野，激活了思维，增强了想象，从而培养了学生的创新精神，改变学生学习方式，让学生乐意并有更多的精力投入到现实的探索性的数学活动中去。 总之，数学知识和科学技术、社会生活息息相关。让数学与现实生活上连接起来，关注现代数学科学技术的发展，能使学生真正了解到数学知识的实用价值，使数学教学过程成为学生愉悦的情感体验过程，让学生感悟到实际生活中的数学的奇妙和规律，从而让课堂更加活跃和高效率。 生活科技论文:实施生活化科技教育深化高中课程改革 编 者 按 随着《浙江省教育厅关于深化普通高中课程改革的通知》的，旨在“帮助学生掌握一定的生活技能、职业技术”的职业技能类选修课程成为高中选修课程的重要内容。台州市第一中学是一所以科技教育为办学特色的省一级重点中学，在二十多年的探索中，学校的科技教育通过开展“学一门生活中的技术”活动、整合普通高中与职业技术学校资源开发选修课程等措施，着力于学生生活技能和职业技术的培养。这一探索正契合深化高中课程改革的精神，且在实践中成效显著。本期“视点”，我们采访了台州市第一中学的洪仙瑜校长，并约请学校的多位教师撰文，从不同的角度介绍了学校开展科技教育的具体情况，以飨读者。 洪仙瑜，现任台州市第一中学校长，中学数学高级教师。曾被评为台州市名校长、科研型校长，浙江省名校长培养人选、先进教育工作者、劳动模范，“十五”中央教科所先进实验工作者；2010年4月，被国务院授予全国先进工作者荣誉称号。 洪仙瑜坚持特色兴校的学校发展策略，完善了以“专题选修、课堂教学渗透、课外活动”三大课程为支撑的科技教育课程体系，倡导并构建生活化科技教育模式，使科技教育面向全体学生，成为学校文化的重要组成部分。他大力推进科技教育与职业技能教育的科学融通。近年来，在全省率先开设职业技能类选修课程，实现普教、职教优势互补，为浙江省深化普通高中课程改革提供了成功经验，得到了省教育厅领导和省教科院专家的充分肯定，《中国教育报》《浙江教育报》对此也作了深入报道。他先后主持浙江省教育科学规划重点课题《教师职业生涯规划设计的探索与实践研究》和全国教育科学“十一五”规划2009年度教育部重点课题《高中科技教育生活化的研究》，出版了《教师职业生涯设计与发展》《走向生活化的高中科技教育》等著作，多篇论文在公开出版的刊物发表或获奖。 记 者 洪校长，您好！作为高中选修课程的重要内容，职业技能类选修课程对提高学生的动手能力，帮助学生掌握一定的生活技能、职业技术，培养学生的专业倾向具有至关重要的作用。贵校的科技教育注重学生动手能力的培养，在帮助学生掌握一定的生活技能、职业技术等方面成效显著，得到了省教育厅刘希平厅长的高度评价。我想，成绩的取得一定是学校长期努力的结果。 洪仙瑜 是的。我校是一所科技教育特色学校，从1989年开始，我们就进行了科技教育的探索。从“小发明、小制作、小实验、小论文”起步，到实施生活化科技教育，我们经历了四个发展阶段。 第一个阶段的时间是1989—1994年，这一阶段，我们主要通过课外活动的方式开展科技教育。第二个阶段的时间是1995—1998年，这一阶段，我们开始构建科技教育的课程体系。第三个阶段的时间是1999—2007年，这一阶段，我们尝试在科技教育中切入学生现实生活。 从2008年开始，我校的科技教育进入第四个阶段。在这个阶段，我们一是探索如何将科技教育与学生生活实际相关联，以生活的视角解决自然、社会科学中的问题，突出技术教育的地位，不断完善科技教育的课程体系；二是使科技教育从面向部分优秀学生的精英教育转向面向全体学生的普及教育，促使学校形成“崇尚科技、倡导环保、走进生活”的鲜明特色。 记 者 显然，学校在实践中越来越注重科技教育与学生生活的联系。听说学校的课题“高中科技教育生活化的研究”获得了全国教育科学“十一五”规划课题和2009年度教育部重点规划课题的立项，请您谈谈贵校对“生活化科技教育”是怎么定位的。 洪仙瑜 我们倡导的生活化科技教育，是以学生生活中的科学、技术、环境问题为切入点，以课程为依托，从校园到社会，从课堂到生活，让学生运用科学技术知识、方法来研究身边的实际问题，促成学生参与“社会实践”，使他们在实践中达到“知、情、意、行”的统一，形成服务社会、服务人类的科学情怀，养成创新素质，发展综合实践能力。生活化科技教育具有大众性、草根性、生活性等特质：大众性就是面向每一个学生；草根性就是学生的问题来自于基础的、原始的；生活性就是一些科技问题来自学生生活中遇到的问题。其实践流程是：生活中产生问题—解决问题—为生活服务。 记 者 在具体的实施过程中，学校是怎样推进这项工作的？ 洪仙瑜 生活化科技教育模式涉及学校教书育人的各个环节，我们从办学理念、课程体系、校园环境、校园文化、规章制度、校外拓展以及教师培训等多个方面全面抓起，以丰富和完善课程体系为出发点，各个环节相互补充、互相协调，多途径、多渠道推进模式的实施与开展。 一是依托丰富的课程体系，全面推进生活化的高中科技教育。我们的生活化科技教育注重建立包含学科教学、综合实践活动以及技术技能培训等内容的课程体系，通过丰富和完善课程体系特别是选修课课程体系，尽可能为学生提供最大化的个性发展空间。（1）在必修课程中渗透科技教育。我们充分挖掘生活中的科技问题，并通过学科教学设计，借助课堂活动进行科技知识的渗透、科学方法的演练和科学精神的陶冶。（2）在选修课程中深化科技教育。在知识展类选修课程中，我们编写了生活化科技知识读本《科学·技术与学科拓展》，该读本尝试将科技知识、生活实际和高中各学科的学习紧密结合，尝试用高中生能接受的科技知识和具备的思维能力来初略阐明科技原理和生活中的应用。在社会实践类选修课程中，我们以学生的兴趣和直接经验为基础，以与学生学习生活和社会生活密切相关的各类现实性、综合性、实践性问题为内容，以研究性学习为主导学习方式，开展综合实践活动。（3）在技术技能类课程中丰富科技教育。技术教育必须立足于学生的直接经验和亲身经历，立足于“做中学”和“学中做”。2010年和2011年暑期，为了推进本课题的研究，提高学生的动手能力和创新能力，我们组织学生开展了“学一门生活中的技术”活动。活动以即将升入高二年级的高一学生为对象，安排4天时间在椒江职业中专集中进行职业技能课程学习。2010年暑期，开设了电子、电工、钳工三个专业，共有101名学生参加培训。2011年暑期，在原有基础上增设计算机CAD、计算机Photoshop、计算机网页制作等专业，参加实践课程的学生人数为208人，实现了成倍增长。 二是整合校内外科技教育资源，提升科技教育品位。除上述通过丰富学校课程体系来推进生活化的高中科技教育模式实施外，学校还从以下六个途径和环节保障模式的有效落实。（1）通过合理定位办学思想来加强指导。在多年实践的基础上，我校确定了“立德、立志、立业、立新”的人才培养目标以及“理性、开放、服务、卓越”的“八字”办学理念。其中，人才培养目标中的“立新”指的是“创新的思维；会学习，具有反思能力和创新精神”。根据相关办学理念和人才培养目标，结合实际，我校最终确定了“崇尚科技，倡导环保，走进生活”的办学特色，并以此为追求目标，将其长期、持续地渗透在学校教育教学的各个环节之中。（2）通过规范学校规章管理制度来予以保障。为确保学校生活化的高中科技教育模式顺利有效实施，学校制订了科技教育激励机制、学分认定与考核评价机制等一系列相关的规章制度，形成了保障“生活化的高中科技教育”的管理体系。（3）通过规划校园环境设施以创设条件。学校从美化和合理规划校园环境入手，使校园环境成为学生科技学习生活的重要组成部分。如科技创新中心，将原绿化带改建成船模比赛固定航道，兼作水波干涉、衍射实验用，将两侧走廊的水磨石地面作为车模比赛的固定场所，将半圆形栏杆的楼梯下方作为“鸡蛋撞地球”的固定赛区；建立了机器人实验室、建筑模型教室、电子制作室、航模制作室等，建造了两个声波共振装置供学生动手尝试；地震科普馆由地震发生模拟器、逃生演练中心、地震科普知识展厅等部分组成，在地震体验屋，学生不仅可以体验地震，还能考验自己的动手能力。除了科技创新中心，学校对中心广场、人工湖等区域以及常规的科技教育设施进行了合理规划。（4）通过营造校园文化氛围来加速催化。学校已经实施的校园科技文化建设主要包括：形成“和谐、务实、团结、进取”的精神；打造“尽责、好学、合作、创新”的教师文化；狠抓班集体建设，深入开展专项主题活动；以读书营造科技校园氛围。（5）通过提高教师科技素养来确保质量。学校主要通过校本培训和校本校验，构建教师文化，重建教研文化。采取“经验交流、案例分析、教学练兵、课堂研讨”等形式来提高教师的教学研究能力；用“终身学习”的理念指导、鼓励教师多读书，促进教师养成自觉读书学习的习惯。提供机会让教师走出去学习，落实学校教研组教研制度，加强教师之间的对话、互动和合作；要求教师做好教学反思，在自我反思中提升教学综合能力。（6）通过拓展和建设校内外基地来丰富资源。学校在校内建设了“椒江区青少年科技创新中心”，中心设有各项技术设施、航模、建模、电脑机器人及无线电测向、电子制作活动室等，使更多的学生有了一个动手实践的广阔平台。科技创新中心由小院士委员参加管理。每位小院士分别确定自己的研究项目，并组织相同兴趣爱好的同学建立科研小组。参加研究的200多名学生亲身感受研究过程，如采集样本、检测数据，整理报告等。同时，学校还充分利用本地生活化科技教育资源。根据当地自然条件和工农业生产情况及新兴城市的城乡结合部实际，充分利用社会教育资源，建立了十余个固定的科技教育基地。 记 者 经过这些年扎扎实实的实践，贵校在科教教育方面的成效主要体现在哪些方面？ 洪仙瑜 经过多年的实践探索，特别是通过三年来的课题研究，我校的生活化科技教育取得了多方面的成效。 一是使学生获得了成功体验，助推学生成长。我们就“学习了职业课程，你觉得最大的收获是什么”这一问题在高一年级全体学生中进行了问卷调查，结果显示，认为“很有收获”的占52%，认为“有收获”的占43%。在调查中，学生表示在提高动手操作能力、掌握专业知识和技能、体会工作艰辛、培养劳动品质和成功体验等方面都有所收获。 二是融合普通高中教育和职业教育，实现普通高中多样化的育人目的。我校通过尝试在科技教育中整合普通高中与职业技术教育资源，把高中必修课程“通用技术”校本化，注重学生生活中的实用技术，开展“学一门生活中的技术”活动。在这个过程中，学生不仅掌握了一些生活中的有用技术，而且更多感受到技术的价值和魅力。普通高中与职业中专资源整合的尝试，促进了普通高中与职业中专科技教育资源的优势互补，为普通高中多样化、特色发展开拓了一个新的实践视角。 三是提升了学校的区域影响力，提高了办学绩效。我校的生活化科技教育，得到了政府、家长、学生以及社会各界的支持和认可。我们经过问卷调查发现，95%以上家长支持学校开展的一系列科技教育活动。浙江省教科院方展画院长在《中国教育报》（2012年2月27日）撰写《试水“职业技能”：普通教育“突围之路”》一文，专门介绍了我校的科技教育情况。浙江省教育厅刘希平厅长专程考察了台州一中的科技教育，对我校在普通高中职业技能类选修课程中所作出的有益探索给予了高度评价。他指出，台州一中所开创性的普职融通课程合作开发，成绩令人鼓舞，这种合作，很有价值，很有借鉴意义。 四是为学生提供了展示才能的平台，使每位学生走进“科学殿堂”。学校每年举办红五月科技活动和科技文化艺术节活动。群体性科技活动的开展，为我校科技创新教育成果的不断丰富和质量的稳步提升奠定了坚实基础。近年来，我校在全国创新大赛、浙江省创新大赛等各级各类竞赛中成绩斐然，在无线电测向、电子制作、电脑机器人、航模、船模、建模等方面都取得过丰硕成果。 五是提高了教师的教科研能力，形成了学校的办学特色。学校二十多年的科技教育实践提高了教师的教科研能力。特别是近三年来，为确保课题研究的深入、持续推进，学校建立了以总课题统领形成课题群研究体系，促进不同学科、不同年级的教师参与课题研究，形成教师自主参与、师生实践互动的研究平台，合力推进课题研究的广泛、深入开展。学校充分挖掘科技教育和其他课程资源，面向全体学生设置各类选修课程，使科技教育从面向部分优秀学生的精英教育转向面向全体学生的普及教育，从而大大丰富了科技教育的文化内涵，形成鲜明独特的办学特色。 记 者 在取得这些成效的过程中，学校一定也克服了很多困难。 洪仙瑜 是的。在实施过程中，学校遇到的最大困难就是教师素质的提升及管理评价制度的完善问题。这主要表现在以下几个方面。 一是科技教育管理体系与教师考核体系尚未有效衔接。尽管学校科技教育活动管理体系已建立，并逐步制度化、程序化和规范化，但教师在课题研究中投入的精力及时间没有得到充分认可，缺乏有效量化考核指标。这在一定程度上制约了部分教师参与科研、投身实践的热情与积极性，阻碍了教师主动提升自身科技素养和科技教学技能的意识和兴趣。 二是教师知识结构的缺失制约着科技教育的深度展开。科技活动方案的设计和对学生科技项目的指导，都需要教师有多方面的知识，因此，师资培训是一项艰巨的任务。我们尽管在前期做了很多努力，但离工作需要还有很大的差距，目前科技教师知识的宽度不够等问题，有些无法依靠学校自己解决。 三是学校及当地的科技教育隐性资源未充分利用。学校现有的物质资源和人文资源以及一些社会资源，都将潜移默化地影响学生的日常行为，这些是科技教育的一种隐性资源，但目前因为种种原因还未得到充分利用。在使用一些校外科技教育实践基地的时候，学校往往存在学生安全、师资配备、时间安排等方面诸多顾虑和限制，有时会引起部分教师的畏难情绪，这也造成了部分校外基地的闲置浪费等问题。 记 者 根据这些存在的问题，学校在深入开展生活化科技教育上有什么新的打算？ 洪仙瑜 学校计划在未来的研究和实践中重点抓好以下几方面工作。 一是进一步改进教师管理评价制度，倡导教师自觉的科研文化氛围。任何一项教育改革的成功，都需要有与之相适应的教师管理制度革新和教师文化重构。今后，我校要通过教师评价制度的革新来促进教师的专业自主发展，通过管理制度跟进来满足教师的成长需求，通过搭建校内教科研和培训平台来鼓励教师进行交流合作，通过加强学校精神的塑造来培育教师的教育信念，进而实现教师自觉文化的重建与沉淀。 二是加强对校外师资的利用和共享。今后，我校将具体研究如何与高等院校及相关科研部门建立长期的互助合作机制，以便进一步充实和加强学校的科技教育师资队伍。 三是完善学分认定与考核评价制度，建立长效发展机制。对现有考核评价方式进行改革和完善，积极构建以“职业技术资格证书考核、学生作品成果展示、研究报告评价”为主的多元评价制度。将资格证书、学生作品、研究成果与学分认定挂钩：学生参加职业技能类资格证书考核获得初级、中级职业技术资格证书的，参加各级各类职业技能相关比赛获得奖项的，进行研究性学习获得荣誉或者专利的，经市、县教育局等相关部门认定，均可获得相应的学分。 四是积极争取将职业技能实训项目纳入政府的社会培训体系。学校在椒江职业中专开设职业技能实践课程，由于产生如耗材、水电、场地、设施设备折旧以及人工费用等各项支出，因此需要一定的经费为活动实施提供切实保障。虽然从学校的实践经验来看，普通高中依托职业高中开设职业技能实践课程的经费开支尚在一个可承受的范围内，但从长远看，我们还应积极争取将职业技能实践项目纳入政府社会培训体系，如作为预备劳动力培训项目，争取一定的经费支持。 生活科技论文:通过语文教学促进生活化科技教育的策略 语文不仅是一门“工具性”学科，也是一门“人文性”学科，它承载着人类文明的发展史，记载了人类科技进步与发展的历史足迹，包含着科技进步与发展的方方面面。科技的进步与发展不仅促使着语文学科的发展，也丰富着语文学科的教育教学内容。科学技术是第一生产力，科学教育应从孩子做起。实现科技教育，语文教学义不容辞。 一、课文解读生活化——搭建科技与生活的桥梁 科学不仅是生活现象与生活规律的理论归纳或演绎，也是生活现象与生活规律的形象描述与解说。语文教材中的科技内容可谓丰富多彩。课堂教学中，教师不仅要让文学形象具有科技的意义，也要让严密的科技理论演绎成实实在在的生活现象，以增强学生的科技意识与科技能力。教学《祝福》，我们既要让学生明白诸如“族权”“政权”的封建政权的腐朽及诸如“三从”“四德”的封建礼教的罪恶，同时也要让学生明白诸如“祭神”“捐门槛”的“伪科学”的害人不浅；不仅要从理论的高度分析课文所蕴含的科学哲理，也要引导学生联系目前生活实际以分析现实生活中“祥林搜”的存在现象。教学《南州六月荔枝丹》，我们既要引导学生准确解读荔枝的外形及内部构造，也要引导学生了解与明白现实中荔枝的生产与发展现状，以实物进行教学，从而使课堂教学充满生活的情趣。教授《传统文化与文化传统》，我们不仅要让学生理解“文化传统”与“传统文化”这些科学概念，同时，也应让学生回到现实生活中，并使之明白“尊老爱幼”“民族气节”“忠孝节义”等是“文化传统”而非“传统文化”，而我们每年正月初一“放鞭炮”“贴春联”、五月初五“吃粽子”“赛龙舟”、八月十五“赏月”“吃月饼”等是“传统文化”而非“文化传统”。严密的科技理论与实在的现实生活结合，文本才可“鲜活”起来。 课文内容解读的生活化，不仅可使课本内容通俗化，易于让学生接受，增强学生的语文学习兴趣，而且也可使语文与生活间的距离大大缩短，让学生明白学习语文就是学习生活，以增强学生学习语文的主动性，增强语文教学的生活性与实用性。尽管语文教材中的许多科技内容，由于条件限制，教者无法将它生活化，但我们必须明确的是，生活化了的语文课堂教学无疑给语文课堂教学增添了魅力，引发了学生学习语文的兴趣，这对语文教学而言，也无疑是一条有百利而无一害的途径。 二、生活内容书面化——构建科技的生活舞台 能力的形成不仅需要相关理论的建构，更需要现实实践。语文教学也不会例外。“学以致用”，学习的目的在于应用，否则，便是对生命与知识的极大浪费。学习文学作品，必要时，要让学生根据课堂所学，结合生活实际，并以生活实际为出发点，运用生活逻辑，发挥合理想象，写出符合生活逻辑与科学逻辑的文学作品。如学了《骑桶者》而写作《骑云者》《站在火星上》《跨上飞碟》等，学了《沙之书》而写作《水之书》《云之书》《风之书》等，学了《祝福》而写作《祈祷》《膜拜》《崇拜》等。学了科技作品，要让学生结合现实生活，学写自己身边的事物或者自己生活中的事物。如学了《南州六月荔枝丹》而让学生写作《黄岩蜜橘》《仙居杨梅》《玉环文旦》《临海勾青》等，学了《景泰蓝的制作》而让学生写作《椒江燃香姜汁的做法》《台州泡虾的制作》《临海麦饼的做法》《三门食饼筒的制作》等，学了鲁迅的《拿来主义》及庞朴的《传统文化与文化传统》而让学生写作《中国人过圣诞节的文化思考》《韩国“端午祭”与中国“端午节”的文化区别》《“乞巧节（七夕节）”的文化演变》《春节的文化内涵》等。 叶圣陶有言：“阅读是吸收，写作是倾吐，倾吐能否合乎于法度，显然与吸收有密切的联系。”“阅读”与“写作”始终是语文教学的两条主线。语文教学的理想或者说是理想的语文教学应该是“阅读”与“写作”相辅相成，也就是说，以“阅读”促“写作”，以“写作”促“阅读”。用教学篇目的学习来指导学生的作文写作，进而再以其写作促使学生对文本的更深透的阅读，这无疑是实现“阅读”与“写作”相互促进的一条有利途径。让生活内容书面化，让所学能在实践中得以应用，使得“生活与科技”的教学内容在语文“阅读与写作”的教学中得到切实的落实，从而构建科技的生活舞台。 三、语文练习“科技生活化”与“生活科技化”——创设教学共赢局面 高考关涉千万考生的人生命运与前途，也在一定程度上关涉教师的教学前途，说得严重点，也可能关涉到教师自身的人生生计。语文教材中少不了科技文，高考语文试题的现代文阅读中，也有一块是科技文（也叫社科文）的阅读。科技文（社科文），内容范围广——涉及生活的方方面面，语言表达严密。科技文（社科文）的阅读训练，不仅可使学生充分认识到语文与科技间的密切关系，还可使学生的科技意识与素养得以培养与提高。从实用的角度看，语文课堂教学的科技文（社科文）阅读训练必不可少。提高科技文（社科文）阅读的答题正确率，在某种程度上来说，也是教与学双方实现共赢的一个重要点，教师要充分利用这个机会以培养学生的科技意识，提升学生的科技素养，这无疑是再好不过的一件事了。 利用科技文（社科文）的阅读训练以培养学生的科技意识，提升学生的科技素养，实施科技教育，问题的关键不在于我们选用的什么样的科技文阅读材料，而在于我们所选的科技文文本与现实生活有多大的联系。中学生知识层次有限，他们对艰深的科技文（社科文）阅读也许有一定的困难，但倘若我们所选择的文章与他们的现实生活息息相关，那么，学生所感受到的也许更为强烈，而其学习自然也就有了乐趣。选择具有生活内容的科技文（社科文）抑或选择与学生生活较为贴近的科技文（社科文）文章作语文阅读训练文本，并配以适当的题目，这既能增强学生的科学素养，同时也会激发学生阅读科技文（社科文）的兴趣，寓教于生活，寓生活于教，学生高兴，教者自然也受益匪浅。可以毫不夸张地说，选用与现实生活息息相关的科技文（社科文）作为学生的语文阅读练习，是个让学生与教师双赢的方法，也是我们实现科技教育生活化的一个很好的切入点。 四、丰富课外活动——奠定语文科技教育的基础 获得教养的途径不止一条，获得科技素养、培养科技意识、科学品质的途径自然也不止一条。丰富的课外活动不仅能使语文书本知识得以生活在运用，进而激发学生的读书兴趣，更为重要的是，丰富的课外活动，对培养学生“从自我做起，从现在做起”的实践精神、科学品质有着重要意义。 科技以“善”为根基。“忠”“孝”是中华民族的传统美德，也是中华民族科技发展与创新的奠基石。高中语文教材中涉及此类话题的文章不少，如李密的《陈情表》、韩愈的《祭十二郎文》、《论语·仁者爱人》等等。《陈情表》练习中有关儒家的一系列“忠”“孝”的理论，这不仅为学生进行语文研究性学习作好了材料上的准备，也对学生从思想深处了解传统文化精髓作了很好的铺垫。在获得“忠”“孝”文化理论的基础上，教师可以让学生对中国传统文化中的“忠”“孝”文化来一次系统的文献上的整理，并联系当今实际，尤其是现今社会上一些不孝儿女不良的行为，构成鲜明对照，产生一种心灵的震撼，进而达到“从自身做起、从孝顺父母做起”的教育目的。不仅如此，积极组织学生开展丰富多彩的课外活动，如走访养老院、开展主题演讲活动以及辩论会等，不仅能让学生理解与把握课文所学，更重要的是培养学生联系现实而“从自我做起、从现在做起”的实践精神、科学品质，进而奠定语文科技教育的基础。■ 生活科技论文:德国:科技就在百姓日常生活中 德国是一个科技强国、创新强国，公民科学素质高，其诀窍究竟在哪里？ 2006年8月26日和27日，是德国联邦政府1999年从波恩迁至柏林后的第八个“政府开放日”。这两天，总理府和所有联邦各部敞开大门，铺上“红地毯”，把普通百姓当作“国宾”，欢迎他们来进行“国事访问”。于是，我带着上述课题踏访了德国教育和研究部、经济和技术部、联邦新闻局、联邦总理府等，所到之处，都能看到有关科普知识的展览，例如“纳米技术展”、“2006年技术年展”等等。随着采访一步一步地展开，德国科普谜底开始在我的脑海中一点一滴地被揭开。德国政府官员认为，德国科普教育是一个复杂的“系统工程”，其中，个性培养土壤好、公众开放活动频、政府企业支持多、历史原因有传统，这些因素或许可以解读上述谜底。 夏日德国，清晨非常凉爽。每当周末，孩子们便在大人们的“吆喝”下纷纷走出家门，进行户外运动。在人民日报社驻德国柏林记者站附近的一个公园里，孩子们都喜欢到内设的儿童游乐场玩耍。在一个玩水装置前，一个小女孩使劲地摇着铁把，于是，水就从水龙头中哗啦啦地流了出来。 无疑，这个取水装置实在是太普通了，让人回忆起人类祖先取水的情景。但是，小家伙在这玩水的过程中无意识地接触到了一些知识。她或许不明白深奥的道理，水为什么可以从地下抽上来，但是，她知道水可以从地下获取这个结果。而当水从水槽的高处向低处流动时，她又感到好奇。在不断地好奇过程中，她或许开始思索为什么了。 2000年夏天，我的女儿那时才4岁，她到德国来探亲。作为父亲的我自然带着她转了不少地方。在她回国前，我问女儿：“你觉得在德国什么印象最深啊？”女儿毫不思索地脱口而出：“就是门前我可以玩的沙地。”6年之后，当她再次来德国探亲时，在她的记忆深处唯一留下深刻印象的还是那个小小的沙地。沙地虽小，但却是她最喜欢的地方，在那里，她可以和德国孩子们一起玩耍。“玩中求知”，这是德国教育孩子的最典型方式，而大大小小、非常普及的儿童游乐场在向幼小的德国孩子提供感性知识方面起着极其重要的作用。 在德国，几乎所有的公园都免费向公众开放，而几乎所有的公园都有专供孩子玩耍的场地。在这些场地，地面全部是沙子，那是为了孩子们的安全。此外，场地或多或少地放置一些如同上述取水装置那样可以让孩子们“玩中求知”的设施。同样，在任何一个小区都有孩子玩耍的场所。人民日报社驻德国记者站所在柏林市的住宅小区，面积不大，但很温馨，内设儿童游乐场，经常看到孩子们在那里嬉戏，不禁感慨万分。住宅区所在的柏林市威廉区政府新闻发言人梅茨格对我说，除了住宅小区内的儿童游乐场由小区物业管理公司负责外，几乎所有城市公园内的设施都是由当地政府投资兴建、管理和维护。当然，这种做法并不始于联邦政府才有，就拿上述公园来说，早在20世纪初就建成了。当时，威廉区并不属于柏林，而是一个独立的城市。虽然，投资这些设备价格比较昂贵，但是，政府舍得投入，因为这是政府应该做的事，政府承担的职责就是为公众服务。 “从娃娃抓起”，说起来容易，做起来很难，但德国人实实在在地做到了。向孩子们提供各类游乐场所，让孩子们“玩中求知”，这是德国人科学素养普遍高、动手能力强、富有创新意识的最基本社会土壤。 生活科技论文:科技创造新舒适生活 俗话说“春困、秋乏、夏打盹，睡不醒的冬三月”，人一生几乎有1/3的时间是在睡眠中度过，卧室里温度适宜，而且安静、舒适、湿度适中，是舒适生活的重要指标。 不管人们有没有意识到，科学技术已经深深地影响着我们的日常生活，在经济社会发展扮演着不可或缺的角色，无形中成为我们生活的源动力。想象一下，如果没有手机，我们如何随心所欲地与亲人保持联系呢；如果没有网络，我们又如何与远在异国他乡的朋友谈天论地；如果没有空调，我们又如何度过炎炎夏季?当然，我们也必须承认，科学技术在一定程度上也改变着我们的生活方式，改变着我们的文化，改变我们对新生活舒适主义的追求。 然而，科学发展是把双刃剑。科技的每一次突破都蕴含着新的发展的可能性，又蕴含着不断增长的危险性。社会的每一次发展都是伴随着科学技术的巨大变革而来，创造并实现了今天的物质文明。科技进步是社会发展的巨大动力，往往又是对人类生活环境的巨大威胁，埋下诸多隐患。让我们爱了，同时也怕了。 科学技术是现代工业文明的基石。人与自然之间的关系逐渐紧张，全球生态环境恶化不断向人们提出警示：科学技术与社会进步之间又具有显明的二律背反性。所以，著名的科学史家萨顿说，就建设性而论，科学的精神是最强的力量；就破坏性而论，它也是最强的力量。汤因比说：“技术每提高一步，力量就增大一分。这种力量可以用于善恶两个方面。”总之，人类正是在“知识就是力量”的伟大口号鼓舞下从愚昧走向文明、走向现代。同样，人类也正是在科学万能论的迷梦中悄悄执行了自己精神的“安乐死”。 拿空调为例，空调的发展历史是在二十世纪六七十年代，美国地区发生罕见的干旱天气，为解决干旱缺水地区的空调冷热源问题，美国率先研制出风冷式冷水机，用空气散热代替冷却塔，简称为Chiller!WRAC是最简单和最便宜的系统，能够很容易地在零售商店中购得，并在持续高温米的时候自己安装。之后，设备设计和制造技术在90年代被转让到中国。在90年代中国也从其他先进国家吸收了较大型空调设备的先进高新技术。如今，中国已是一个顶级的空调出口国，在2001年出口的WRAC、SRAC和SPAC机组总数达500万台，2002年预计有750万或800万台机组出口，而日本正在失去出口的地位。 当人们享受着空调带来的惬意之时，太阳的臭氧层遭到严重破坏。1981年日本东芝研发了世界上第一台变频空调，当时世界对环境问题不够重视，变频空调的概念没有很好的在市场推广。2009年，“变频”突然打响了整个世界的空调市场，各大空调厂家纷纷押宝变频空调市场，直流变频、180度正弦波、360度正弦波、窄频宽频真频等宣传概念令人眼花缭乱，让消费者无所适从。 早在1993年，美的与东芝这两家世界上最大的空调专业化企业的强强联手，双方从空调技术方面开始合作，国内第一款东芝款机型诞生于顺德。十六年来，他们的技术及产品不断创新，专心研发了变频的核心技术，而这必然会推进变频技术在世界范围内的普及和升级，为亚洲乃至全球的空调节能开启一个“变频”新时代。 随着新科技的发展，人们对舒适要求指数越来越高，尤其在睡眠上。俗话说“春困、秋乏、夏打盹，睡不醒的冬三月”，人一生几乎有1/3的时间是在睡眠中度过，睡眠质量差而引起的亚健康状态正逐渐成为危害人体的“隐形杀手”。如何选择空调成为了人们良好睡眠的必备物品。有专家表示，卧室20℃是睡眠的最佳温度，而且环境要安静、舒适、湿度适中。美的空调作为国内率先推出睡眠空调的厂家，倡导空调超级静音、强力换气空调，一跃成为健康空调的领导者。美的的挂机采用静柔风道设计，噪音可低至24分贝，即使是柜机，也能低至31分贝。除了在噪音控制方面实现了突破，还具有“舒睡温控技术”，温度每小时自动升高1摄氏度，两小时后不再改变，自动调节到人体舒适的睡眠温度，减少人体水分蒸发，同时还能根据睡眠温度智能化调整风力强弱，以维持室温沿人体深度睡眠的黄金曲线变化，延长深度睡眠时间。 生活科技论文:数码相机:生活中的高科技 从某种意义上说，摄影技术的进步主要表现在摄影器材革新上，其最直接、最显著的表现，是现代照相机技术突飞猛进的更新步伐。自1839年法国人达盖尔发明世界上第一台金属机身照相机以来，至今已161年。一个半世纪以来，科学技术的发展可谓一日千里，照相机已由最初的光学和机械相结合的产品，逐步发展为综合光技术、精密机械加工技术、微电脑技术、数码影像技术、传输感应技术、电机驱动技术、人机工程学等多项现代高新技术的产品。 采用微电脑等高新技术控制的自动化照相机已是司空见惯，“把照相机上与构图无关的操作彻底实现自动化”这一人类在攀登照相机自动化高峰之初所定下的目标早已达到。在当今最具代表性的35毫米单镜头反光照相机上，自动化功能渗透到了除构图操作以外的所有领域，这些自动化功能，无论是设计的科学性还是其实用价值，都经对摄影器材十分挑剔的摄影师实践所公认。可以说，现代照相机自动化功能的设置，几乎到了无以复制地步。 BZ-Ⅰ型紫外痕迹搜索照相机 项目简介：该课题研究的BZ-Ⅰ型公安刑侦现场便携式紫外痕迹搜索照相机，是一种新型刑侦现场痕迹搜索和采集专用器材，可在不破坏现场条件下，快速搜索并高质量提取刑事现场可疑指纹、血迹、精斑、咬痕、火炸药残留物等物证和其他刑侦证据照片，是当前国际公安刑侦必备有效装备。 采用新型二代紫外变像管和具有自主知识产权的大相对孔径紫外光学系统，具有较大搜索视场，在相同成像质量下，大大降低紫外照明灯功率，减小对操作者伤害和环境污染。系统设计先进，可扩展用于近红外、可见光波段的痕迹搜索与照相或夜视观察。该产品系统体积小、重量轻、便携性和操作性好、性能价格比优于国内外同类产品。 三维数字造型相机 项目简介：该技术包括三维视觉传感系统、三维标定、多视点深度像自动匹配／数据融合及三维数字模型的压缩与细分等，拥有视频数据获取速率、130万像素数据密度、0.02mm的测量精度，多视点深度像自动拼接功能。该技术面向个性化产品开发、数字化设计、快速响应制造、医学成像、虚拟现实等领域，具有极其广阔的应用市场和利润空间，对模具制造、个性化产品设计、数字博物馆、文物保护、数字化设计、景物仿真和分析、医学成像等诸多领域具有重要应用价值和广阔应用前景。 跟踪型数码照相机 项目简介：依据自己在数码照相机生产、技术上优势，开辟一条新的研发思路，将数码技术、热感应技术、遥控技术、激光技术和红外LED夜视技术集成一体，创新研发了一种跟踪型的数码照相机，实现了在10°感应区域内，自动对被摄物体进行跟踪拍摄或遥控拍摄，且色彩效果良好，画面成像清晰。解决了目前数码相机离开了人不能对所需要的被摄物拍摄以及人不能方便到达的环境下可以遥控拍摄功能。 该项目系自主研发，拥有全部知识产权，经有关照相办公设备质量监督检测站测试全部技术指标达标，填补了国内该项产品技术空白，产品能全部出口创汇。 数字水印数码相机 项目简介：该成果采用软件内嵌方式，结合数码相机的电路设计，在不改变其他功能前提下实现数字水印添加，当图像信息发生任何变化时，可以通过水印信息反映出来，通过检测易损水印信息的变化，还可以找到图像变化准确位置。 该成果最主要功能在于使数码照片的真实性得到有效保障，使数字影像也可以作为证据存在，因此具有广泛的潜在用户，除公、检、法单位外，还可用作电子证据的保险、合同、票据等照片的拍摄，以及摄影者所拍照片的版权保护和真实完整性的认证等等方面。比如，此款相机可用于新闻图片的拍摄、交通事故现场图片的拍摄、犯罪现场图片拍摄等。 纳秒分幅相机系统和可见光皮秒扫描相机 项目简介：该项目研制皮秒扫描相机最高重复频率为1MHz、脉冲前沿为2ns。使用这种扫描电路研制的扫描相机其时间分辨率为2.7ps。研制的纳秒分幅相机是采用光学分幅、多通道门选通，利用光学分幅方法使得图像在空间上分离，对于空间上分离的图像每一个图像用一个门选通近贴像增强器，在像增强器阴极上加门脉冲进行选通。采用棱镜分光方法，起始相位固定的受控振荡器产生等幅脉冲串，ECL电路控制产生触发脉冲加门脉冲进行选通实现纳秒曝光时间，画幅间隔大、范围可调，应用于高能量脉冲技术研究中。获得八幅图像，最短曝光时间3纳秒，画幅间隔由10纳秒到1微秒可调，空间分辨率15lp/mm。 刑侦搜索照相机 项目简介：该成果完成对维护治安，打击违法犯罪，保持社会稳定，具有重大社会效益和潜在经济效益。该成果研制了标准接口的大孔径紫外伸缩式光学镜头，对标准照相机机身进行了特殊的结构设计和改进，采用了高性能紫外变像管和小功率的紫外照明灯。 该照相机具有体积小、重量轻、便于携带和操作等特点，性价比优于国内外的同类产品，并可扩展用于红外、可见光波段的痕迹搜索与照相，并可作为夜视观察镜使用。为数字化紫外痕迹搜索照相机等新产品开发保留了技术扩展空间。 紫外光固化手机及照相机壳清漆生产技术 项目简介：该技术生产紫外光固化高耐磨、高耐候手机壳、照相机壳表面保护与装饰清漆，具有高耐磨、高耐候和极佳的附着力，各项性能指标接近日本武藏机壳清漆。其主要生产设备是高速分散机等。原材料成本约40～45元／公斤，平均售价大于90～150元/公斤不等。成本随原油价格而波动，因生产批量不同而变化。 ProCam F258自动聚焦数码相机 项目简介：该自动聚焦数码相机，采用公司自主研发、生产的500万像素AF光学镜头以及高集成度的单片式数码相机处理器和完善的处理算法、静止图像分辨率500万像素以上的CMOS影像传感器、高清晰度TFT液晶显示器，集数码相机、数码摄像、录放、MP3、MP4、等多种功能。 该产品主要技术性能指标包括，图像传感器为5.17百万像素CMOS；图像大小有2560×1920，2048×1536，1600×1200，800×6003648×2736；显示器为2.5″TFT LCD；变焦为数字变焦，拍照4倍，回放16倍；镜头为0.1m～无穷自动聚焦（Optional range 0.1m～infinity）；可连拍4张等。 大面阵彩色CCD数字航测相机 项目简介：该课题研制成功具备多项自主知识产权，主要用于城市规划中航空拍摄，像素高达8100万的中国首台大面阵彩色CCD数字航测相机系统。主要用途是城市规划建设等领域的1:1000、1:2000大比例尺航空摄影测绘，可在1000米左右的高空获取190平方公里、总计180G的图像数据。 取镜镜头与机身分离的数码相机 项目简介：该项目将取镜的光学镜头安置在与眼睛接近的地方，需要拍摄时，只要用一个手指按下控制键，就能抓拍到所需的场景。目前数码相机一般是将光学镜头和CCD影像处理器与其它部件组装在一起的；在眼睛观察到拍摄物、人之后，使用者还是需要用手持的方式完成拍摄，也就是通过相机的显示屏完成取像，进而完成拍摄过程；尤其是即时抓拍时，如手中有其他物品，就浪费了宝贵的抓拍时间。 多功能宽幅数字印相机 项目简介：该推荐成果功能是将数码影像输出在彩色相纸、黑白相纸或灯箱片上。其原理是利用激光作为曝光光源具备的极佳单色性和极高对比度等特点，使材料感光成相，产生高分辨率、高色彩还原能力的图像，同时可利用计算机进行图像处理和精密的色彩校正，是目前彩色图像输出的最高端产品。其分辨率：300ppi；曝光方式：激光点扫描；输出介质：感光相纸/灯箱片/半透片；输出速度：457毫米/分钟；色彩：4bit；灰度：8bit；宽度：127～813毫米；长度：127毫米以上。 该技术的创造性与先进性在于：采用三光分离扫描的成像方法；通过独创的颜色算法使输出图像达到所见即所得的效果；采用新型送纸机构，使相纸大小规格随意；采用CAN总线技术和分布式控制体系，可靠性高、易扩充；独特的色差补偿方法解决了fθ镜头轴外色差的难题。 COMS数码相机噪声去除方法 项目简介：采用COMS器件制作数码相机具有成本低，可集成度高的优点，如果用COMS相机在光线不足的室内进行拍摄，则会出现噪声干扰很强的问题。该项目的主要对COMS相机所拍摄图像数据进行去噪声处理，达到在保持画面清晰度的同时，抑制噪声的干扰，提高COMS相机性能。 该项目技术与目前经典平滑滤波算法相比，其画面模糊程度降低，噪声去除效果好。可大大提高相机拍摄图像质量。 数码相机闪光灯用软磁铁氧体磁芯（EPC13） 项目简介：该项目产品通过提高烧结区氧含量，研制开发出了数码相机闪光灯用软磁铁氧体磁芯（EPC13），产品功率损耗小、饱和磁感应强度高、电感稳定、产品性能一致等特点，满足了数码相机闪光灯使用寿命长、功率高、响应时间长、闪光色彩精准，器件损耗小，降低连续使用时器件温升的要求。数码相机闪光灯用软磁铁氧体磁芯（EPC13）的试制成功，符合近年来国内铁氧体磁行业飞速发展需要，为数码相机闪光灯的发展提供了条件，是高新技术产品，产品推广后经济效益和社会效益显著，随着科技不断进步，软磁铁氧体材料的需求量会不断增加，有着广阔市场。 微笑识别智能数码相机系统平台软件 项目简介：该系统平台软件的内核苦函数采用标准 C语言实现，具有广泛通用性和可移植性，可针对不同的数码相机的处理平台进行代码优化，以提高实际处理速度；可自动检测数码相机中多分辨率的输入视频帧中是否包含由人物脸部图像，支持同一帧中对多个人物脸部的检测。该系统对检测出的人物脸部图像可自动确定戚眼睛、嘴巴的位置，并进行眼睛、开口判断，根据此进行人物微笑的表情理解；可自动从数码相机拍摄过程中的食品序列中寻找拍摄对象的特定帧并编码记录；可依据用户设定，丢弃拍摄过程中拍摄对象闭眼时的照片，自动从相邻多个视频帧中寻找所有对象都睁眼的照片；若寻找失败，则自适应进行人物脸部替换，将多幅连续图片拟合在一起，形成一张不存在闭眼现象的图片并加以编码记录。 会展信息： 会展名称：上海2008中国家电博览会 展出时间： 2008年4月17日――20 日 主办单位：中国家用电器协会 承办单位：北京时瑞展览有限公司 涉及行业：家用电器 展览范围: （1）中国国际家电展：家用制冷器具、家用空调器具、家用清洁器具、厨卫电器设备、家用太阳能产品、网络家电、其他家电产品； （2）中国国际小家电展：厨房电器、浴室电器、家庭清洁电器、居室空气调节电器、取暖电器、个人护理电器、卫生保健电器、水处理电器、家用电动娱乐电器、其他小家电产品； （3）中国国际家用（个人）电子产品展：家用视听产品、个人电子产品、通讯产品、智能家居、车载电子产品、其他电子产品； （4）中国国际家电产业配套展：家电产品原材料、家电产品零部件及配套件、家电生产设备、家电产品检测设备、废旧家电回收处理设备、信息及技术服务。 作者单位：湖北省枝江市第三高级中学。 生活科技论文:改变人类生活的五大科技 IBM公司日前公布了未来5年有望改变人类生活方式的五大科技变革。这五大未来科技变革分别是无处不在的太阳能应用、根据DNA提前预知身体的健康状况、与互联网进行直接的语音互动、拥有数字个人购物助理、遗忘可能会成为历史。 1　无处不在的太阳能应用 你是否想知道，在我们日常生活中的人行道上、机动车道上、铁轨上、屋顶上或窗户里究竟有多少太阳能有待我们去开发利用呢?在未来五年中，太阳能将成为人们广泛应用的能源之一。到目前为止，生产太阳能电池的过程仍然非常复杂，所需原料也相当昂贵，因此现在太阳能还远远无法达到广泛应用的程度。但是随着“薄膜”太阳能电池的出现，这一状况正在悄然发生变化。“薄膜”是一种新型的低成本太阳能电池，它比普通硅片电池要薄100倍，而且生产成本更低。这种新型电池不仅适合安装于屋顶，还可以安装在建筑物的侧墙或窗户上，甚至还可以印刷或装订于柔软的书脊或衣服上，它将广泛应用于手机、笔记本电脑或汽车中。 2　根据DN提前预知身体健康状况 如果你能够预知你未来的健康状况，你是否会因此而调整你的生活方式呢?在未来五年内，医生将能够根据你特殊的DNA向你提供一幅遗传学图，告诉你在未来的人生中可能会面对的健康风险，并向你提出防范建议。所有这些服务仅需要花费200美元。长期以来，科学家们一直在努力尝试绘制人类完整的基因组图，并将其作为解开人类基因秘密的一个新途径。如果能够绘制成功，它将会帮助人们预测自己的健康特征以及可能的患病倾向。医生将根据这些信息向人们推荐合理的生活方式或疾病的早期治疗方案，而制药公司也将能够根据患者各自不同的情况有针对性地生产更新、更有效的药物。遗传学图将在未来五年内从根本上转变现有的卫生保健理念，让你更加细心地照顾好自己。 3　与互联网进行直接的语音互动 网络服务也将在未来五年内发生戏剧性的变化。在新的技术支持下，我们只需通过语音就可以与电子商务网站进行信息交流，不再需要通过键盘敲击来专门创建或输入文字形式的信息。比如在印度，人们之间的口语表达方式比起教育、政府或文化领域的书面表达方式效率更高。在这种情况下，利用“语音对话”界面与网站沟通就比其他方式的接入界面速度更快。将来，人们只通过“语音站点”服务就可以享受到网站所提供的所有好处和便利，而不管他是否具有读写能力。语音技术将使得上网冲浪更加容易，只需要一部电话就可以自由地收发邮件、浏览网页、即时聊天、查阅资料等。 4　拥有数字个人购物助理 在商场购物时你是否曾经有过这样的经历?面对各种尺寸的服装无法选择，却又找不到一个导购员来咨询你所选择的衣服是否合身和美观。在未来五年中，顾客将不再需要店内导购员的解说和帮助，而是依靠自助方式完成购买流程。新技术的出现和下一代移动设备的进步，将极大推动商场自助购物，并形成一种新的商务形式。商场试衣间内将装备有数字导购助理，触模式屏幕和互动式对话亭将帮助你选择合适的衣服，甚至还可以帮助你更换并重新选择。数字导购助理收到你的决定后，将把你所选物品直接传送给你。 每试一件衣服，你都可以为自己拍照，然后通过电子邮件或短信息将照片发送给你的朋友或家人。听听他们的建议。顾客可以阅读以前的顾客对某种商品质量的评价，甚至还可以在店内下载优惠券并当场用来购物。 5　遗忘可能会成为历史 你是否曾经有过因为有太多的信息需要牢记而让你彻夜难眠的经历?在未来的五年里，新技术将可能会大大提高你的记忆能力。届时，将可能会出现一些便携式或固定的智能应用工具，将你日常生活中的种种细节或需要备忘的事件详细记录、存储下来，并对其进行技术分析。智能工具会在适当的时间或地点提醒你曾经发生过的事情或去做计划内的事情。比如，首先由麦克风和摄像机录下你的对话和行为，然后由个人电脑对这些记录下来的数据进行存储和分析。如果你曾经有购物的计划，这样当你在某一特定时间段经过某一商店时，配备全球定位技术的智能电话将会提醒你购物。不难想象，电视机、遥控器，甚至是茶几有朝一日都有可能会成为我们存储和分析数字信息的智能平台。 生活科技论文:科技与生活 在朝着信息化发展的时代，我们体验到了信息技术创新给生活带来的便捷，感受着互联网改善我们未来的城市生活。在被誉为“互联网之父”的美国科学家罗伯特•卡恩眼里：“任何事物都不可避免有好坏两面，我们所能做到的，就是将其优势发挥到极致，而将负面影响降至最低。”他相信，未来人类社会还将进一步探究互联网的潜能，在前人所留下的良好基础上，年轻人的创意与想法会给互联网带来更多的革命性变化。 微博打拐：全民总动员 2011年春节期间，针对各地被拐卖、被虐待、被迫行乞甚至参与盗窃等行为的儿童，于建嵘等一些网络知名人士掀起了“微博打拐”运动，号召有心人通过拍照、网络串联等活动帮助解救，在很短时间内即成为社会热门话题，而由信息时报等组建解救乞讨儿童的QQ群也相继建立。同时，壹基金也表示资助建数据库和网友救助行动系统，这一活动甚至还引起全国人大代表和全国政协委员的关注，考虑在今年“两会”期间针对此问题进行提案和议案。而社会的行动，也引发了公权力部门的高度关注，公安部打拐办主任陈士渠在微博上对此表示支持，广东、江苏常州等公安官方微博已公告，号召辖区网友参与活动。“微博打拐”有值得肯定的积极因素。尽管微博和公众的参与，可以激发强大的力量，但如何善用这股力量，却是必须认真斟酌的，如信息传播要慎重，应以儿童利益和安全为第一考量等。中南财经政法大学教授乔新生认为，这次公众自发的打拐行为，精神可嘉，但一定要注意方式和方法。 精要点评：“微博打拐”行动不仅让我们看到全社会在为打拐而努力和由此产生的巨大社会效益，更重要的是让人看到了社会重建的希望。 适用话题：爱心、参与、公众热情、社会力量、网络力量…… 善意的谎言？ 2011年3月22日，广州天河路，母亲谢三秀怀抱孩子往体育中心方向，边走边跪，并向媒体诉苦，网友“广州的富家公子”说如果她爬完1000米就捐款2万元给她女儿治病。结果网友“广州的富家公子”的失约，让谢三秀成为被“富家公子”戏弄的可怜母亲。此事经广州媒体报道后，“跪行母亲”谢三秀引起了社会的广泛关注和同情。 不久便有网友爆料，这是有炒作之嫌。所谓“广州富家公子”是一个网络推手，他的另一个身份是原天涯某版主“金泉少侠”，同时拥有自己的策划营销网站。河南3.6亿元巨奖事件、小月月事件，都是其策划营销网站对外宣传的案例。该消息一出引起哗然，原本饱含同情的网友猛然醒悟自己的爱心掉进了恶意炒作的圈套，谴责声浪汹涌澎湃。 在舆论的压力和天涯的介入下，幕后推手石金泉（图）现身承认以上所述为事实。“社会太冷漠了，论坛上那么多求助的帖子，根本没人帮。”他自称这样做的目的是引发社会关注，以筹得善款。面对网友痛骂，石金泉依然坚持自己的初衷：“救命比道德重要。”他认为媒体不应该揭露真相内幕，应该让他一直骗下去，达到捐款给当事人的目的，还控诉媒体曝光真相，使得整个社会诚信大大受到了伤害。 精要点评：正如“狼来了”，经历欺骗后，人们很难再对类似的事情有同情心，甚至会产生厌恶，这是对公众信任的一种不尊重和践踏。无论如何，一个道德诚信缺失的社会是极其危险的。高尚目的必须要有正当手段的支撑，唯有如此，方能促使社会健康发展。如果我们谅解了“救命比道德重要”，将来再次面临的时候，我们又该原谅吗？而在一次次谅解的恶性循环中，社会诚信体系又该如何构建？ 适用话题：诚信与欺诈、争议、双刃剑、言行一致、价值取向、道德底线、方式、理解和原谅…… 凡客体和咆哮体 当作家韩寒、演员王珞丹代言的凡客诚品宣传广告铺天盖地的映入公众眼帘时，一种新的网络语言也随之诞生。凡客诚品广告意在戏谑主流文化，彰显该品牌的个性形象，然而更引人关注的是其表达的新颖手法――凡客体，独有的文字句式与图片排版被众网友所追捧，在网络间广为流传，掀起了一股“凡客体”热潮。 在“凡客体”尚热之时，以感叹句为标志的“咆哮体”又抢占了人们的目光。咆哮体最早起源于豆瓣网的“马景涛同好组”，他们调侃在影视作品中表情夸张、情绪激动、常常以咆哮之态出现在荧幕前的演员马景涛为“咆哮帝”，继而创造了一种每句话都是感叹句，且结尾都以感叹词结尾，每句话结尾时还有一连串多达几十个的感叹号的咆哮体，借以表达种种强烈的情感，让读者在看到时有一种作者在耳边咆哮的立体感觉。“有木有”、“伤不起”等句式更是贴上了“咆哮体”的标签。 现今网络上更是流行起了方便快捷的凡客体和咆哮体生成器，只要输入些许关键词，或是单单你的名字，生成器就会创作出一条有“水准”、有特点的文体，这种方便快捷的参与方式使得新生网络语言在人们的生活中更迅速的流传开来。同时，这些新兴文体句式简洁、明快，且内涵颇具谐趣意味，网民能够轻松借鉴，恶搞新宠话题，进而成为生活中必不可少的娱乐消遣方式。 精要点评：和之前流行的各类网络文体一样，人们对凡客体和咆哮体的新奇和模仿，让它在短时间内大红大紫。众多年轻人以这样独特的方式调侃、诉说自己的遭遇和感受，成为宣泄压力的一种途径。其实未免有这么多的内容套加模板上遣词造句，人们只是以模仿为乐，获取集体认同感，找到一同围观的乐趣。 适用话题：我们的生活、自我调侃、娱乐精神、方式、创造力、发现快乐、心态、网络社交、时代特征、共同的记忆…… 周立波的网络骂战 “海派清口”掌门人周立波在2010年的微博上，算得上是一个活跃人物。周立波稍早前的一则争议性十足的微博流传开来：“网络是一个泄‘私粪’的地方，当‘私粪’达到一定量的时候，就会变成‘公粪’，那么，网络也就是实际意义上的公共厕所！（所谓的‘公厕论’）”此后的半个多月时间里，周立波与无数网友“开战”。有网友在微博上发起了“拒当周立波粉丝”的活动，而周立波则一反以前批评时政的态度，呼吁政府整顿网络，实行网络实名制，并公开宣称，要和网络暴民开战。最终，周立波以关闭自己的微博和评论系统的方式，结束了这场“骂战”。 方舟子就此在微博上表示：“自我感觉过于良好的名人不适合玩网，否则就会觉得互联网是粪坑，然后就破罐子破摔和网民‘同粪’了。比如周立波……是被微博彻底毁掉文化形象的文化名人。”他还指出，很多名人都对网络显得很不适应，“部分网民的素质的确很差”，但周立波作为名人，应当具备起码的包容心，不应自视为道德法官，跟网民对骂；即使必要时作出回应，也应有理有据。“这一回，周立波充分暴露了自己的虚伪和素质差。他原本是舞台上的小丑，现在却变成了网络小丑；周立波从喜剧变成了悲剧。” 精要点评：周立波与网友粗口对骂实在是一种失态行为，让他的公众形象一落千丈。显然，人的言行会让别人对他的感官有很大的影响，不管是否是公众人物，都值得注意这一点。 适用话题：谨慎、素质、包容、低调做人高调做事、认清自己、说和做、品德、言行一致、名人效应、道德修养、网络道德、网络文明、气质与修养…… “鸭梨山大”的背后 “鸭梨山大”是2011年1月网络热词，取人名亚历山大的谐音，用诙谐的方法表达年青一代所负压力像山一样的苦楚。这种现象在大都市的白领中普遍存在，特别是一些北漂、南漂族。他们在当地没有根基，面临的压力比当地人大很多，如房贷沉重，身为独生子女既要赡养长辈又要抚养孩子，或没房没车没老婆，工作竞争越来越激烈……随着社会、经济的快速发展，生活节奏越来越快，人们背负的压力也越来越多。不断出现的奔奔族、蜗居族、捏捏族等，均凸显出压力大已成为都市白领的普遍问题，其直接后果就是身心亚健康。 当代人不应在压力下牺牲了健康和快乐，应该懂得以平和的心态迎接压力的挑战，并能寻找合适的方式进行自我调节和恢复，始终以富有激情的状态快乐地度过每一天。这是当代饱受压力折磨的人群需要学习的生活态度。也可以通过努力学习，挑战自我，把压力转化成正面的动力，因为适当的压力能够激发人的潜能。 精要点评：压力大不仅是都市白领面临的问题，已成为现代社会的普遍问题。为压力纠结不已，还不如“让压力飞”。 适用话题：现代病、心理健康、压力与动力、压抑与宣泄、平和心态、自我调适、减压…… 热词泛滥的冷思考 给力是中国北方的土话，表示给劲、带劲的意思。“给力”一词最初的火热源于日本搞笑动漫的中文配音。在2010年世界杯期间，“给力”开始成为网络热门词汇。淮北方言“给力”，具有加油的意思。“给力”或“不给力”，言简意赅又传神，旋即风靡网络。像“给力”这样的热词真不少，根据调查，“给力”、“神马（‘什么’的谐音）都是浮云”这两句话在投票者中拥有60%以上的使用率。其他诸如“雷人”“杯具”“”等新鲜的网络词汇也逐渐走入大众生活。 这些“草根”阶层创作的词汇，形象传神地表达了时代特点、传达了大众心理诉求，既体现了大众自我意识的觉醒，也反映了时代的包容与博大。调侃诙谐的语言，也是一种减压方式。但是，当它不断重复撞击耳膜和眼球，则让人有些审美疲劳了。是什么驱动热词泛滥？一方面，从众心理和思维跟风。模仿能让我们最省力地跟上潮流，直接享受“成果”，获得满足。另一方面，害怕落伍和排斥。中国人害怕特立独行，“人云亦云”是最保险的生存策略。 “给力”标题泛滥报端更是暴露出快餐文化盛行的网络时代，社会的浮躁风气、传统文化的褪色，以及国人创造力的缺失。有人说“给力”要浇水降温，其实，最需要降温的是现代人浮躁的心灵。我们不妨静下心来，读几本好书，挖掘自己的智慧；或者重温经典，古为今用，启发独特的灵感。 精要点评：网络热词折射的多是少数媒体人的思维惰性、简单盲从和媚俗取向。我们的时代需要有新思想、新观念，有了新思想、新观点，智慧的源泉才不会枯竭。但同时不摒弃传统文化，我们的未来才能生机勃勃。 适用话题：智慧、盲从、跟风、媚俗、流行语、双刃剑、媒体把关、思维惰性、物极必反、审美疲劳…… “苹果”与“果粉” 有人说过，迄今为止，有3个著名的苹果曾对人类历史产生过重大影响：一个诱惑了夏娃，一个砸醒了牛顿，一个现在握在乔布斯手中。这3个苹果说明爱、求知、创新是人类进步的阶梯。比起前两个，乔布斯的苹果最具现实感，赋予其创新二字，也最为贴切。在3月，初苹果宣布新一代平板电脑iPad2上市后，其市值即增至3330亿美元，位居全球第二。 苹果系列产品，以奢华的质感、简洁优美的线条、色彩艳丽的画面，以及对细节的完美追求，一点一滴的累积，令其别具一格风光无限，俘虏了时下追求时尚人们。无论电脑、手机、MP3，每每新产品亮相市场，总是被抢占一空，带起一阵席卷全球的“苹果”浪潮。 苹果公司被咬了一口的商标，被视为标新立异的“残缺美”，而对于很多怀揣着创业梦想的年轻人来说，这个残缺的苹果也有着另外一番定义：苹果热潮之下，苹果商机人人都可以来咬一口。“苹果”热，带动了周边产品的经济。 自苹果手机上市后，相对于修理手机更简便的“刷机”生意也火了起来。他们只需要一台电脑、一节柜台、几根数据线，就能开门迎客。只要购买了苹果手机，就离不开刷机，保证收入高而稳定。各种样式好看的苹果卡通手机套、平板电脑套也是大受欢迎。许多配件专卖店，苹果配件品牌应有尽有，吸引了很多零售商来这里进货，他们基本不怕价位高，因为苹果使用者多为时尚人士，都更偏爱有创意的产品。另外，苹果专卖店里销售的同类产品价格要高出许多，也使得他们的产品供不应求。 只要有一双会发现的慧眼，机会无处不在。 精要点评：一直以来，苹果通过其带有强烈反抗意识和挑战权威的嬉皮精神的广告传达出来的品牌创新个性，深刻的影响着信仰于苹果文化的每一个人，精致、完美、奢华的生活态度是追求美好梦想的强大驱动力，并使人坚定不移迈向自己理想的国度。它的出现，也带动了一系列相关产业的发展。

石化技术论文:石油石化行业无线电通信技术特点分析 【摘要】 石油石化行业可谓是近年来发展最为迅速的企业，它不仅工程作业面积广，并且其工作人员较多、工艺流程较为复杂，加之时有泄露等突发情况造成重大事故的发生，所以该行业也是名副其实的危险行业，为了能够保障其生产安全的同时促使自身对突发事件安全处理能力的提升，需要通过运用无线电通信技术来对其作业流程进行监控。 【关键字】 石油 石化 无线电 通信 安全 生产 石油化工企业作为当今世界上发展及进步速度最快的企业，其发展方向除了要大型化、清洁化之外，还需要格外注意通信行业的发展，这主要是由于壳牌、埃克森美孚等石油巨头企业随着下跌的油价而相继出现了盈利下降的现象，这在一定程度上对其他石油石化企业而言是一个预警，警示大家需要为了企业的持续长远发展采取一些必要的措施。 质量和效益是直接影响企业能否得以牢固生存的主要因素，为了能够更好的对企业生产进行监督，并且能够更好的完成生产过程中的安全保卫工作，将具有结构化、模块化、集成化的无线通信技术应用到石油石化行业中是非常必要的。 一、石油石化行业无线电通信应用概况 石油石化企业为了能够更好的对现场情况进行掌握和了解，需要通过能够有效弥补有线通信的弊端，比如说对过程数据中不能或者不方便采集的都可以通过无线电通信来获取，另外无线电通信在采集参数的过程方面相较于有线通信更为经济实惠，而无线电通信在对化工装置安全保障方面却是同样高效的，由此可以看出，无线电通信对石油石化行业的发展而言发挥着重要的作用。 虽然说对讲机以及办公室的无线网络都是长期应用于石油石化行业当中的无线技术，但是对于控制过程中的无线技术应用却是在近年所突破的一大技术进步。 目前，在石油石化行业当中应用无线电技术，主要是从所需要应用的场合、过程因素、成本因素以及技术因素来对明确无线技术的应用，另外还需要结合无线仪表的安全性、供电能力、实时性和综合性等来对无线技术应用方案进行制定。 二、石油石化行I无线电通信技术特点 2.1 低频声波无线传输技术及其特点 井况、地层状况等是在深入石油开发的工作过程中所需要考虑的影响因素，而其工作难度也随之逐渐增大，一般应用于现场开发过程的测井方法当中也不乏存在有局限性较强的部分，这就造成动态的生产资料不能体现在测井结果当中。针对这种情况可以通过低频声波无线传输技术来进行完善，这主要是因为低频声波无线传输技术的工作环境相对于常规测试仪器而言更为广阔，对于一些不适用于常规测试仪器的工作环境，它也能够正常的完成工作并获取所需的动态资料。相较于常规的测井过程而言，低频声波无线传输技术对信息的传播不需要通过传播介质进行，无线传输系统、测试仪器和泵一同在油井检泵期间放入井中而对信息数据进行获取，并针对获取的信息数据通过单片机进行编码的同时由驱动电声转化器将波脉冲信号发送到井口，而安装在井口的探头会收集、整理与处理这些信号，进而对实现对油井数据进行精准、实时监控。传输道路数据是运作低频声波无线传输技术所需要涉及的主要因素，所以说精准、简洁的数据编码是确保其运作高效灵敏的保障。 2.2 无线专网技术及其特点 各国政府在日益动荡和灾害频发的国际安全局势下越来越注重本国的安全问题以及灾难求援工作，但是这些需求是无法通过公共网络来进行满足的，为了能够有效解决这一问题，各国政府都在大力落实全国统一的公共网络建设以及能够及时对全国突发状况进行应急指挥的网络系统工作，越来越倾向于构建专用网络，加之未来的网络发展方向也逐渐指向LTE集群，以致于LTE公共网络已被部分发达国家部署成为补充本国公共安全网络的重要部分。然而对于石油石化行业而言，企业对集群和宽带数据业务需求在规模应用LTE宽带集群专网而得以满足，它不仅促进了企业的运行效率提高，还对企业安全生产提供了保障，可以说，它在为企业创造巨大社会效益的同时也为企业获取了巨大的经济效益。在石油石化行业中应用无线专网技术还存在一些显著的问题特点，比如说风险性较高、投入较高并且对技术要求也更高等，除此之外，它在长距离的传递信息数据以及大范围的生产指挥调度还存在不足之处，这些特点在处于海洋或者偏远地区的油田作业中尤为明显。 三、结束语 石油石化行业不仅是我国经济的支柱产业，同时它也是我国较早开发建设的行业之一，所以说，在社会信息化不断发展进步的历程中，信息技术在石油石化行业中的建设也在不断的推行，尤其是现今社会所普遍应用的无线电通信技术更是对石油石化行业的信息化建设发挥了重要的作用，为石油石化企业的发展创建了有利条件，同时也为其创造了更多的经济效益和社会效益。 石化技术论文:石化装置有毒气体监测技术的研究 摘 要：在石化厂内，伴随着生产过程而产生的各种各样的有毒有害气体对人类的危害问题越来越严重。石油化工生产过程中产生的有毒气体，对生产安全和环境保护都造成了巨大的威胁。因此有毒气体监测报警系统在石油化工领域有着广泛的需求。因此，为了保障人们的生命安全，设置安全报警系统是十分必要的。文章通过分析某石化公司的监控技术及应用，以为石化厂以及石化装置提供更安全的保障。 关键词：石化装置；有毒气体；跟踪监控技术 在石化工厂内，存在着很多有毒气体以及可燃性气体。这些有毒有害气体充斥在整个工厂内，严重威胁着人们的生命安全。近几年来，石化行业频频发生安全事故，例如，爆炸、火灾等。这些事故给人们带来了极大的伤害，也给石化工厂造成了一定的经济损失。为了给企业和工作人员的生命安全提供更可靠的保障，石化工厂要随时监测气体的浓度，将有害气体的浓度控制在安全范围内。 1 系统介绍 该控制系统的核心是采用了PLC三冗余系统，与现场气体探测器共同组成完整的监控模式。该控制系统由多种配置组成，其包括（2×3）冗余通信控制器、双冗余CPU和DO、AI模块（三冗余）、以及附件配置。其配置数量都达到了SIL3等级配置的标准，其等级达到SIL3/TUV6。PLC可实现数据交换以及通信（上位DCS和双冗余RS-485接口间的通信）功能。通过以太网技术，操作员和工作站彼此间可进行数据交换。在现场，用气体浓度探测器采集气体浓度，所采集的数据信息经PLC控制系统整合之后，通过以太网输出到监控计算机。通过监控计算机，可以看到现场的情况以及报警提示。 2 硬件系统构成 2.1 内设故障检测模块 其内部配置采取安全的PLC冗余系统。其系统可实现智能识别故障功能以及自动还原功能。在系统不中断运行的状况下，所有智能模块均可实现维修和更换零件等工作。 2.2 现场采集气体浓度 采集气体浓度的探测器的电流信号为4-20毫安。其电流信号采用“三取二”表决机制，其经隔离栅传入到三冗余AI卡件。这里的隔离栅是特别定制的，其作用是防止电流短路、防止雷击、以及保护滤波器件等。为了避免因硬件问题导致系统出现故障，其硬件采取的是分离式结构保护以及无耦合设计。通道之间各自独立，其中一个通道若出现问题，其他通道都不会受到影响，能正常\行。 2.3 双CPU处理逻辑任务 系统采用安全的CPU双冗余，两个CPU可以同时运行，其逻辑运算的速度有所提高。系统采用了CPU同步表决机制，若其中一个CPU不能正常运行时，另一个CPU不受影响，可以正常处理逻辑任务。 2.4 输出 系统的输出模块采用的是双冗余DO模块（保生产型）。模块将负载跟OVDC并联在一起，这种设计的优点是若线路有一条出现故障，其另一端的二极管特性就发挥作用。其模块的控制输出就是有效输出。 2.5 数据处理 通信网络是由以太网、工业交换机和工控机组成，CPU通过通信网络实现了彼此间的数据交换。数据的处理、显示等工作最终由工控机来进行。 3 软件程序的设计 3.1 PLC程序 软件程序的设计包含两部分，分别是PLC程序设计和上位机程序设计。在PLC程序设计中，关于逻辑程序及组态的开发所选用的是Prophecy Machine Edition软件。该软件对操作系统有要求，其运行环境必须是基于微软公司开发的Windows操作系统。Prophecy Machine Edition软件提供的系统是完整的，可自动化解决系统方案。PLC程序由三部分组成，分别为系统的冗余、硬件组态、主程序块。 （1）系统的冗余。在GMR Configuration中，采用Prophecy Machine Edition软件设置系统的冗余参数，可对CPU的数量和类型以及同步数据区间等进行设置，在机架中，也可对总线控制器的位置进行设置，还可以对AI模块和DO模块的表决方式等信息进行设置。 （2）硬件组态。在硬件组态过程中要完成硬件的组态功能。在以太网模块中，该站需设置一个网络地址。在总线控制器中，控制器间的交换数据空间要根据GMR组态生成的文件进行配置。 （3）主程序块。主程序块包含三大功能块，其主要是对数据进行采集、处理和输出的工作。为了对探测器的当前状态进行判断，以及实现报警提示，采用梯形图的方式在主程序块中编写逻辑。在采集数据时，先是读取数字，然后经一系列的处理，将探测器的电流转换成电压值。在处理数据时，为了判断探测器的当前状态，需将转换成的电压值设定高/低报警值。在输出数据时，依据探测器的动态状态，输出对应的控制状态。 3.2 上位机程序 为实现多数据的读入工作，上位机软件读取PLC数据采用的是数组方式，通过脚本程序将性质相同的多个数据以点的方式赋值给对应的程序点。上位机由总貌图、分布图（探测器）、查询功能、系统设置以及用户权限管理构成。总貌图可显示探测器的信息，包含浓度、单位、量程等。探测器分布图，直观的再现了现场的探测器的位置，根据分布图能快速的查找到探测器。查询功能是操作人员可以动态的查询到每个探测器的实时历史报警记录。 4 结语 综上可述，该监测系统，安全性较高，且系统运行情况正常，能有效的监测生产过程中有毒有害气体的浓度，并实时进行报警，既不影响生产工作，也保证了人们的安全。 作者简介： 崔少飞，北华航天工业学院，本科，飞行器制造工程专业。 石化技术论文:加强石化企业专业技术人员教育培训工作的思考与探索 中国石化管道储运有限公司襄阳输油处 摘 要 强化对于专业技术人才的教育培训工作，加速对于专业技术人员知识的更新，能够帮助企业培养高素质的专业人才，这一直以来也是（石化企业）一个努力的目标。针对这一现状，本研究主要分析加强石化企业专业技术人员教育培训工作的思考和探索，积极地研究出适应新形势的专业技术人员教育培训的新方法，以便于为企业的专业技术人才的教育培训提供可行的经验。 关键词 石化企业 专业技术人员 培训教育工作 2010年6月的《2010-2020年中长期人才发展规划纲要》对全面提高人才开发水平和加快人才建设具有重大而深远的意义。“纲要”对于专业技术人员的建设明确提出：“进一步扩大专业技术人才培养规模，提高专业技术人员的创新技能，建立专业技术人员等级分类能力教育培训制度，加快实施专业技术人员知识更新”，这是教育培训培训工作的专业技术人才指导方向。近年来，随着石化企业规模化生产规模的扩大，大型工程建设投入使用，产品升级，技术创新，企业专业人才和技术要求日益提高，加强专业技术人才教育培训，培养一批高素质的专业技术人才队伍也变得十分重要。 一、专业技术人才队伍的现状分析 现如今很多公司当中的专业技术人员总数相对来说较多，但是专业人员技术的达标率却不高。专业技术人员队伍当中具有专科学历的人、有本科学历的人以及具有硕士以上学历的人数明显存在有差异。有很多数据表明，在很多的石化企业当中，专业技术人员硕士以上学历的人仅仅只能占专业技术人员的3%左右，这就使得高层次的技术人员显得明显不足，无法满足企业发展的需求[1]。除此之外，中年的技术骨干的知识存在有结构老化的情况，从当前的在岗人数来看许多中年的技术骨干基本上都是上个世纪八十年代的毕业学生，那么公司在不断地引进一些新的技术和设备以及工艺的时候，他们的专业知识存在有结构老化的情况，这样就急需需要一些知识的更新。还有一些新入职的大学生，还需要有针对性的教育培训工作，以便于使其适应石油化工企业的快速稳定发展，很多公司在最近这些年都陆续地引进了一些新毕业的大学生，年轻的群体能够为企业注入一些新鲜的活力，但是他们在技术等方面还尚不成熟，对于一些专业技术岗位能力较强的工作无法胜任，那么就需要对他们进行有针对性的教育培训工作，培养他们快速的成才。 二、石化企业专业技术人员教育培训工作的思考和探索 （一）建立并完善专业技术人员教育培训的管理体制 要进一步的制定石化职工教育培训管理办法，并且对于全公司的教育培训管理体系进行明确的规定，对于各个单位的培训，职能和职责进行清楚明确的划分，以便于能够初步形成以人力资源部门作为主要主管，以教育培训中心进行实施，并且落实各个单位分工协作的教育培训管理格局[2]。如果条件允许的话，可以进行石化专业技术人员教育培训的分管办法的制定，以便于规定公司还具有专业技术职称的任职资格的专业技术人员每年都必须要进行教育培训工作，并且要参加各种教育培活动，并且按照规定进行相关的学分制度的划分。对于具有初级中级和高级专业技术职称资格的各类专职人员，每年进行教育培训，所获得的学分累计不能够少于6、9、12分，并且经专业技术人员寄语教育学完成的情况纳入到年终考核的评价标准当中。对于这些政策的实施可有效保证石化专业技术人员进行教育培训工作的顺利开展。 （二）构建全方位多层次的教育培训培训体系 要坚持校企合作的原则，不断地培养高层次的工程技术人才。这能有效的对于公司技术人才结构不合理的情况进行改善，而且能够使高层次技术人员不断地进行充实。为了有效立足企业实用性人才的需求，在进行论文撰写和答辩阶段，必须选择双导师制度，每一个硕士班的学员都必须有两位导师，他能够保证硕士班的学员论文的质量，同时也能够保证他们在答辩的时候能够将相关所学的理论知识，同时也能够保证在答辩的过程当中，将相关的理论知识应用到公司的实践过程中。还需要坚持外送培训的策略，使得“走出去”交流进一步被扩大。公司需要积极地和高等院校进行合作，以便于培养相关的人才，还需要充分的对于中石化集团的培训资源进行应用，保证专业技术人员能够获得教育培训的资格。 需要不断的拓宽视野，举办高水平的学术报告会，更能够有效满足专业技术人员对于行业前瞻性的要求，并且能够更好地获取一些知识复合型人才。通过对高水平的报告会议的举办，能够使得各个专业的人员了解到当前最前沿的科学水平和学术水平，对于企业内部员工的知识面的覆盖进行拓宽，开阔了他们的视野，也能够促进专业技术人员技术的更新。还需要有效地促进技术的交流，举办一些专题技术讲座。在公司不断的进行改造的过程当中，进行新的装置建设的时候，需要进行新设备新工艺和新技术的引进，要迫切的使专业技术人员在短时间内被迅速的掌握，除了岗位自学以外，可以请一些同行专家到公司进行技术交流，这也是一种行之有效的方法。还需要坚持发挥专业处室技术的优势，不断地举办各类短期培训班，采用以师带徒的形式促进新入职大学生快速的成长。 （三）落实严格考核制度，保证教育培训的培训效果 专业技术人员的教育培训无论采取什么方式去考核，都是一个十分关键的步骤，这样才能够保证教育培训的培训结果得到落实。所以对于所有的专业技术人员需要进行时学分制的管理，需要保证每人都有一本统一印发的专业技术人员的教育培训证书，平时通过各个单位的培训人员进行负责保管，并且做好登记工作。每一年的专业技术人员在进行外出培训，或者是公司内部举办的学术报告会上、技术讲座以及各种培训班的时候，应该按照相关情况为其折算出一定的学分，并且对其记录在册。教育培训中心应该定期进行各个车间和各个处室的检查工作，要督促各单位的培训人员及时的进行学分登记。每年年终公司的专业技术人员需要进行教育培训证书的统一处理，将其送到教育培训中心，然后通过专门的人员进行核查和验收，对于没有规定修满学分的专业技术人员，需要在年终绩效考核当中对其进行扣除奖金等各种处罚。 三、结语 综上所述，本研究主要分析加强石化企业专业技术人员教育培训工作的思考和探索。笔者认为，对于石化企业专业技术人员，做好教育培训工作能够有效地在实践的基础之上进行相关形式的开展，使其内容更加的丰富，可有效的为企业的未来提供更多的高素质的专业人才。 石化技术论文:公路新旧路面碎石化处理的技术建议 摘 要：相关人员在旧水泥混凝土上添加沥青，在有关因素的不断作用下，往往会发生裂缝的情况，从而致使路面出现开裂的现象。依据此类问题，本文将某一工程作为案例，从该工程发展的角度出发，对路面采取碎石化的处理手段进行分析，旨在避免裂缝现象的发生，而且也能够增加使用时间。 关键词：水泥混凝土；路面碎石化；措施 随着我国经济水平的快速发展，公路事业也在日益改变，同时也对其施工质量提出了更高的要求。就旧路面而言，倘若在里面添加适量的沥青，会因为在某种程度作用下而发生开裂的现象，对公路的整体品质带来不利影响。对此，本文主要对碎石化处理手段进行研究，提出合理化建议，希望能够提供给相关人士，从而推动我国公路行业的不断进步。 1 水泥混凝土路面碎石化处理的工程背景 就某水泥混凝土公路而言，是属于西南方向的，已经有长达20年的使用时间，是重要的交通道路。随着时间的不断流逝，路面出现了沉陷的情况，并且逐渐处于恶化状态。本次所修复的标段总体长度在20km左右，路面的基本结构形式是由以下三部分构成的：第一部分是石灰土；第二部分是三灰碎石；第三部分是水泥混凝板一起构成的，总体厚度可以达到80cm。相关单位在对该路面进行处理的前期阶段，应当先对路面所出现的情况采取钻孔取芯的方式进行检查，从而为后续施工带来具体方向提供益处。总而言之，相关人员依据钻孔取芯所得到的结果进行观察，来对路面的具体情况做出相应的研究，具体内容如下： （1）相关人员将混凝土做好适当的取样，由于破碎状存在较多的数量，占据芯片总比列的百分之五十左右，并且平均的厚度在11厘米左右，从而很好的反映出路面的具体情况处于较差的状态；（2）相关人员再将二灰碎石做好取样工作，通常都是处于散碎状的状态，进而呈现出基层没有达到良好的成型效果。（3）除此之外，就石灰涂层而言，比较松散，不能达到想要的形状。相关人员在采取钻芯取样的形式来对路面的具体情况进行勘察，然后依据调查所得出的结果，对路面产生的病害进行预防，从而有效的减少此类问题的发生。 2 水泥混凝土路面碎石化处理技术的应用建议 针对案例公路水泥混凝土路面的病害情况，笔者认为，要尽量保持为损坏老路面的原状，所采取的修复损坏技术，要尽量不影响公路沿线的生态和自然环境，同时保证有利于远期公路的升级改造。围绕这些要求，笔者提议采用碎石化技术，在充分粉碎水泥板块的基础上，借助重型压路机碾压碎块，使其压实稳固，增大水泥板块与基层的接触面积，然后利用水稳碎石，调平和补强处理路面，再依次摊铺透层和沥青混凝土。在技术层面上，笔者提炼出了以下多点技术内容： 2.1 破碎和碾压机械的选用 水泥混凝土路面碎石化技术，要求使用专用的机械，这些机械要兼具破碎和碾压的功能，保证将设计深度范围内的路面水泥混凝土板块，进行彻底破碎，并在碾压之，为水稳层提供平整的表面。对于机械设备的选用，笔者推荐自牵引的多锤头破碎机，共同有16个锤头，能以298kW的功率和150m/h的工作速度作业。 2.2 试坑 正式施工前，为了掌握结构层厚度范围的粒径分析情况，需要进行试坑试验，具体的做法时，划分出待破碎区域的68nl过渡段作为试验范围，掌握各个桩号具体时间长度内，破碎的总长度、每小时破碎长度和落锤的高度，最终确定检测桩点好的情况，桩点号K21+94的落锤高度1.4m，锤距12m，可破碎长度79.8m/h；桩点号K21+95的落锤高度1_3m，锤距12m，可破碎长度68.4m/h；桩点号K21+98的落锤高度1.2m，锤距12m，可破碎长度129m/h。检测结果可见，桩点号K21+98的落锤高度和锤距标准，能够满足水泥混凝土路面碎石化的要求。 2.3 排水系统布置 相关单位使用优异的排水手段对开展破碎化施工带来重要的影响。依据笨工程的基本情况来看，倘若在粒料基层中间存在很多的积水，那么该情况对路面质量破坏而产生的主要原因。因此，相关人员在采取破碎化施工手段对新旧路面进行施工时，一定要将基层中所存有的积水清除干净，还应当在路肩的地方做好适当的间隔，并且将碎石盲沟进行合理设置，与此同时将路肩去除掉，从而能够和路面基层处于相同的位置，这样才可以将积水彻底的清除干净。 2.4 沥青罩面移除 本工程破碎化的路段，沥青罩面与水泥混凝土面板的材料力学性能不同，在破碎作用力下，如果未能移除沥青罩面，破碎作用力可能无法有效传递至面层深部，破碎效果将大打折扣。因此，在破碎化之前要移除沥青罩面。 2.5 破碎 按照1.2m的落捶高度、12m的锤距，开始进行整个路段的破碎施工。施工期间，要考虑对交通的影响状态，笔者提议“半幅封闭、半幅施工”的交通限制方式。随后，根据水泥混凝土板块的实际情况，以150～180m/h的行走速度进行锤打，如果板块的强度比较大，可将锤头适当提高0.2m左右。考虑到表面排水的因素，笔者建议，在先将破碎位置定点在车道的两边，理由时车道两边不具备侧向约束力，破碎难度不大。在车道两侧完成破碎后，将破碎点转移到路肩位置，适时需要重点控制的是破碎力度的拿捏，以免过度碎石化。对此，笔者的提议是适当缩小落锤的间距，同时借助横杆保持破碎的位置，保持范围大约一个车道左右。 2.6 压实 相关人员将破碎作业完成以后，就需要利用压路机来进行碾压工作，将颗粒比较大的先进行碾压，提供路面的整体强度。由于碾压工序的施工流程比较简便，只需要使用压路机将其压实两遍即可，就能够实现压实的目的，从而为摊铺新的沥青提供方面，使路面能够具有一定的平整性。相关人员在施工阶段，倘若在潮湿的情况下，例如下雨等情况发生，在对路面进行压实过程中，可能会造成破碎化层压入到相应的基层里面，这样就会对基层的稳定带来不利影响。因此，相关人员在对路面进行压实过程中应当最大程度确保环境是干燥通风的情况，并且在压实不到24小时的范围内来做好摊铺工作。 结束Z 通过以上内容的论述，可以看出，相关单位采取碎石化技术手段可以恰当的将反射裂缝等相应问题进行处理，并且使用老水泥板能够得到很高的强度，与此同时能够起到施工方便、节约成本的作用，在相关领域得到了广泛的使用。依据相关调查发现，本文就基于水泥混凝土路面的施工背景下所使用的碎石化处理技术进行分析，所得到的结果是依据有关工程的具体情况而做出讨论，倘若其他工程想要使用这些技术，那么就应当结合具体情况而灵活的使用这些技术，从而将其很好的融入到施工中，为我国的公路建设事业做出贡献。 石化技术论文:中国石化煤化工技术最新进展 摘 要： 煤炭资源在开发和使用过程中，常常因为开采不当造成严重的资源浪费现象、环境污染问题。这些问题的存在对我国煤炭资源利用产生了深刻的影响。在实际的煤炭资源开发过程中，需要借助煤化工技术提高煤炭资源的开发率和环保程度。进入新世纪以来，随着我国科学技术不断发展和进步，在煤炭化工领域取得了突出的成就，各种先进的的煤炭化工技术得到推广和应用。本文主要结合实际情况，就中国石化煤化工技术最新研究进展进行了分析，希望通过本次研究对同行有所助益。 关键词：中国石化 煤炭化工技术 研究进展 国际油价的持续走低和徘徊不前并未阻碍中国企业在煤炭化工领域，尤其是在煤制油、煤制烯烃等新兴煤化工领域的探索。我国煤炭资源储量较大，但是面临着开发不合理，资源浪费严重和煤炭产能过剩的局面，利用全新的科学技术探索煤炭资源的全新用途是当前我们需要重点解决的难题。煤化工分为传统煤化工和新型煤化工，传统的煤炭化工技术是将煤炭资源制成化肥、煤炭焦化后做成电石和乙炔，而新型的煤炭化工技术是利用煤炭作为生产材料生产出多种清洁能源和基础化工原料。目前我国在煤炭化工技术方面做了大量的研究，并取得很大的突破，在新型煤化工技术和装置方面已经获得国际领先地位。 一、中国石化煤炭化工技术最新研究进展 1.S-MTO技术实现工业转化应用 S-MTO技术是以煤炭、天然气等作为石油代替资源生产化工产品的一条新型的工艺路线，目前，该项技术已经成为新能源资源技术研究开发热点和难点之一。进入新世纪以来，中国石化的很多企业不断开展S-MTO技术试验，相继完成了甲醇进料规模为每年1.67万吨的DMTO工业试验。同时在连续多年的实践过程中，在SAPO-34分子筛选催化材料合成技术，流化床催化剂制备技术和反应再生工艺研究方面获得了全新的创新成果。通过对这项技术的研究，在抑制SAPO-34分子筛硅岛的形成、分子筛形貌控制等关键技术方面取重大突破。此外，通过对分子筛模板剂和合成工艺进行创新，能够更好的对分子的形貌进行控制，能够极大的促进反应物的扩散速率。随着分子筛晶粒的减小，反应物分子的扩散速度逐渐加快。降低催化剂晶体颗粒直径，能够显著推升乙烯和丙烯的选择性。2007年中国石化在实验室充分研究的基础上，开展当时世界规模最大的每年3.6万吨的S-MTO技术中试研究，研究结果显示S-MTO催化剂具有催化效率高、活性强、选择性好、高热稳定性等特点，甲醇转化率、乙烯和丙烯选择性分别高达100%和80%以上，为今后的深入研究奠定坚实的基础。 2.S-MTP催化剂以及工艺技术的研究开发 S-MTP技术是甲醇生产低碳烯烃产品的另外一项具有核心竞争力的技术路线。最近几年，中石化高度重视S-MPT技术的研究，强化技术研究和装置建设。在S-MTP技术开发研究过程中，核心问题就是加快高选择性、高水热稳定性的ZSM-5分子筛选催化剂材料的研究。中石化在这方面研究过程中解决了两个关键性的技术。一个是对酸性的调节。在S-MTP催化剂中如果酸量过多，所生成的产物如果控制不好很可能会产生第二次化学反应，从而影响到整个反应体系的反应速率，生成过多的多碳高分子化合物，如汽油、烷烃等副产品，并且目的产物丙烯的选择性不高。如果催化剂中酸量不足，就不能保证甲醇全部转化，催化剂再生周期就会变短。我们通过对分子筛硅铝比进行适当的调整，就可以很好的控制分子筛催化剂的酸量。另一个就是提高了催化剂中的扩散性能。在反应体系中，丙烯能否在较短的时间内扩散的相应的孔道就成为影响丙烯吸收率和催化剂稳定性的一个重要原因。分子筛的孔道越短，直径越大，催化剂扩散也就越容易，因此，研究合成小分子筛技术是S-MTP催化剂应用的关键。此外，采用温和手段的碱处理方法对高硅ZSM-5沸石进行介孔化处理，保证沸石表面能够形成规则性的孔穴Y构，从而进一步缩短扩散通道的长度，提高反应物和产物的扩散性能。通过试验表明在整个反应体系内添加了软模板剂合成的样品，已经存在明显的介孔，而经过碱处理之后，在样品的将介孔结构更加明显。因此通过温和的碱处理所得到的样品在MTP反应体系具有优异的丙烯选择性，丙烯和乙烯质量比能够到达10：1。 二、新型煤化工技术创新能力提高 煤炭行业要想实现可持续发展，首先要提高煤化工技术的创新能力，为煤炭行业的长远发展奠定坚实的物质基础。最近几年，通过不断努力，我国在煤化工技术创新方面的能力进一步得到提升，改变了过去轻视理论、重视试验操作的研究模式，在兼顾理论研究的同时，将理论付诸实践。上述两种技术的发展和应用是煤化工技术创新能力提升的主要体现。我国的煤化工技术经过多年的努力已经形成了一套自主研发的科学体系，并做着眼于煤炭行业的发展趋势和发展要求，追求经济效益和环境效益的协同发展。但是我们应该清除的认识到，煤化工技术是一项长远发展过程，我国煤化工技术研究存在很多不足之处，在今后的研究过程中需要我们继续借鉴国外先进的理论经验和技术手段，不断更新研究理念和方法，采用先进煤气化技术，利用劣质煤造气，通过电、气、化工产品优化组合，即多联产方案是煤炭高效、洁净利用的最佳途径。 总之，当前我国煤化工发展已呈现出过热状态。低水平重复建设，不考虑环境承载力、生态平衡、二氧化碳排放、资源消耗，盲目扩大各类煤化工产品的产能，不是煤化工产业的发展方向。需要我们进一步大力发展煤制油、煤制甲醇对缓解我国石油对外依存度过高的现状，促进煤炭领域真正实现可持续发展。 石化技术论文:电渗析脱盐技术在石油石化行业污水处理中的发展现状 摘要：指出了针对高含盐污水的脱盐处理研究，国内外研究人员已经开展了大量工作，形成了以膜脱盐、蒸发脱盐和电法脱盐等技术为代表的脱盐减量化技术体系。其中，电渗析（ED）技术近几年已成为石油石化企业含盐水处理的关注技术，目前，该技术在其他行业已经有工程应用案例，研究人员将该技术引入石油石化行业，与自身水质情况相结合，拓展技术处理对象，强化企业推广力度，目标是实现石油石化企业含盐水的低成本高效处理。 关键词：电渗析；油气田污水；炼化污水；脱盐处理 1 引言 电渗析（ED）是在直流电场驱动下，溶液中阴、阳离子通过选择透过性的离子交换膜定向迁移，实现离子从溶液中分离的物理化学过程，可以实现溶液的淡化、浓缩、精制、提纯等。在电渗析技术的发展过程中，因不同的处理目的和需求开发了多种电渗析器，如双极膜电渗析（BMED）、倒极电渗析（EDR）、液膜电渗析（EDLM）、填充床电渗析（EDI）、无极水电渗析、选择性电渗析（Selectrodialysis）、置换电渗析（EMT）、反电渗析（RED）、离子析分与重排电渗析（Fracsis）等。 电渗析技术具有操作简便、设备简单、出水效果好等优点，但也具有膜易污染、检修维护工作量大、处理水量小、只能除去带电离子、易受到胶体物质的污染等缺点。该技术主要用于苦碱水、海水淡化、高硬度水的部分除盐或以作为深度除盐的预处理等，一般与反渗透、离子交换系统联合使用。 电渗析法从废液中回收酸碱或硝酸铵等可资源化产品的工艺已在工业上有所应用。川化股份有限公司、陕西兴化化学股份公司、山东联合化工有限公司、贵州开磷集团剑江化肥厂等硝酸铵装置成功应用了电渗析技术处理硝酸铵冷凝废水，用于硝酸铵的回收。以脱盐为目的的电渗析技术处理石油石化企业高含盐污水的工程案例较少，中原油田的某废水处理站采用电渗析工艺，水的利用率为70%[1]。 2 电渗析脱盐技术处理油气田污水 电渗析脱盐技术研究在针对油气田污水处理的研究中，主要针对以下几项研究目的，开展相关的小试及中试放大试验。 2.1 电渗析预处理及产水水质 镇祥华等[2]采用截留相对分子质量为10×104的聚偏氟乙烯超滤膜组件，对大庆油田采出水电渗析脱盐进行预处理。试验结果表明，超滤适宜的膜面流速是3.0～3.5 m/s，跨膜压差0.30～0.35 MPa，工作温度35～40℃。超滤能降低浊度95%，对油及悬浮物的去除率超过90%。在处理大庆油田采出水的研究工作中，超滤能满足电渗析预处理的要求。 针对胜利油田孤岛采油厂油田回注水高矿化度的问题，杨洋等[3]试验采用二级串联电渗析技术处理胜利油田孤岛采油厂的含油废水，其TDS为9350 mg/L，电导率为16510 μS/cm，硬度为 627 mg/L（CaCO3）。通过“HCF高梯度聚结气浮+精密过滤器+锰砂过滤器+精密过滤器”去除水中的油、固体悬浮物以及大量铁离子。试验结果表明，操作电压、淡水回收率对回收的淡水水质有很大影响。 2.2 资源再利用 牛井冈等[4]处理矿化度为 4861.4 mg/L 的大庆油田采油厂污水，得到最适流为 17 A、流量约为700 L/h、脱盐率大于80%，最终耗电量为 1.7 kW・h/m3，最终水的电导率低于 500 μs/cm。电渗析器处理后的淡水可以用于聚合物驱油；浓水可以用于低碱三元复合体系的驱油。 针对樊家油田压裂返排液中化学药剂成分多，具有高黏度、高稳定性等特点，董健等[5]采用“机械格栅+隔油池+聚结气浮+絮凝气浮”的预处理工艺+陶瓷膜过滤+电渗析脱盐的工艺开展了压裂返排液处理的室内试验。结果表明：在最优的操作条件下处理后的返排液，COD 含量由10873 mg/L降至3078 mg/L，石油类由103 mg/L降至 4.3 mg/L，浊度则由高于2000 NTU降低至 1.73 NTU，电导率由21.9 mS/cm 降至1.0 mS/cm时 Ca2+、Mg2+、Cl-的含量分别为 2.635 mg/L、1.09 mg/L、219.04 mg/L，初步满足压裂液的复配要求。 镇祥华等[6]在大c油田搭建了300 t/d的超滤+电渗析脱盐处理中试试验装置，处理对象为经过常规处理后的油田采出水。装置连续运行3000 h，产水水质、水量基本保持稳定，产水率大于80%，脱盐效率大于80%，出水浊度在1.0 NTU以下，TDS始终在1000 mg /L以下，悬浮物以及含油量均在1.00 mg /L以下，达到了配制聚合物的用水标准，处理后的油田采出水可以代替清水配置聚合物。 徐俊[7]以大庆油田聚合物驱油工艺采油过程中产生的含聚采油废水为处理对象，开展中试试验，提出超滤+电渗析组合工艺脱盐对采油废水进行处理，降低其矿化度，将处理后的出水作为聚合物配制用水。进水的悬浮物含量为8.2～15.5 mg/L，含油量为2.6～8.7 mg/L，聚合物含量为210～390 mg/L。经过3个多月的连续运转试验结果表明，出水的浊度控制在1.0NTU以下，电导率基本稳定在600 μS/cm左右，石油类的去除率达98%以上，聚合物的去除率为85%～95%，电渗析对超滤膜渗透液中盐类的去除效果较好，对Ca2+和Mg2+的去除率高达95%以上，Na+和K+的去除率亦可以达到79%以上，对阴离子HCO-3、SO2-4、Cl-的去除率分别可以达到67%、70%和85%，达到复配聚的用水指标。 王北福等[8]也是采用超滤+电渗析工艺处理大庆采油二厂聚南八污水站的污水，经“自然沉降+混凝+两次压力过滤”进行预处理后，超滤组合电渗析工艺可以将含聚合物污水处理至符合配液用水的要求。出水的 Ca2+、Mg2+含量显著低于清水，其配液黏度及抗剪切性优于清水，可取代清水配制驱油聚合物，装置的脱盐效率为80%，出水电导率稳定在950μS/cm左右，此时的能耗为0.8 kW・h/m3，产水成本为1.93元/m3，低于清水采购的费用。 王北福等[9]又将处理目标对准了大庆油田聚驱污水，其矿化度约为4000 mg/L，含有大量的K+、Na+、Ca2+、Mg2+等一价、二价阳离子，能引起聚合物较大的黏度损失，所以聚合物只能用低矿化度清水配制。选用电渗析来降低聚驱污水的矿化度，现场试验表明，电渗析能有效地去除聚驱污水中的各种离子，阴离子的去除率为90.6%，阳离子的去除率为95.7%，聚驱污水在矿化度为847.56 mg /L时与清水的配聚效果基本一样，可以改善聚驱污水的配聚性能，从而取代清水复配驱油聚合物。此时，脱盐能耗只为0.95 kW・h /m3，低于购买清水的价格，表明电渗析是一种经济有效的降矿化度技术，适用于处理聚驱污水。 荆国林等[10]使用三室电渗析处理油田含聚污水，用降低矿化度后的淡水配制1 g/h的聚合物溶液，其黏度比清水所配制溶液高。实验结果表明，用电渗析降低油田含聚合物采出水的矿化度，取代清水配置聚合物，在技术上是可行的。 华北油田设计院针对任一联及任二联采出水的高含盐问题，以电渗析为核心技术开展了现场试验，原有污水处理系统的出水经过“加药混凝+砂滤+微滤”然后将纳入电渗析器，采用浓水循环模式，使淡水回收率达到80%，回收的淡水水质达到了农灌标准。运行成本约为2～2.8元/m3[3]。 2.3 上游污水对电渗析膜性能的影响 邓梦洁[12]针对超滤处理后的含聚采油废水中的HPAM和油对电渗析除盐效果的影响以及两者在离子交换膜上的静态吸附污染性能开展了大量的研究工作：研究利用超滤-电渗析组合工艺回用大庆油田聚驱采出水为配聚用水，但是由于超出水中仍含有少量的油和 HPAM 等污染物，会使所配制的聚合物驱溶液质量下降，影响聚合物驱油效果。膜对油的吸附量随着溶液初始油浓度、温度和离子浓度的增大而增加，pH值对吸附亦有较大影响，在pH=7.0时吸附量达到最大；HPAM与油的共存使膜的吸附污染更加严重。 3 电渗析脱盐技术处理炼化污水 榆林炼油厂为满足电渗析中试装置的进水要求，在预处理部分为“多介质过滤器+袋式过滤器+紫外杀菌器+保安过滤器”，杀灭污水中微生物，且过滤精度逐级提高。重点去除污水中的乳化油、生物黏泥等，以避免电渗析器离子交换膜的污染[13]。朱安民[14]等将电渗析装置连续稳定运行3个月，连续运行期间平均脱盐率为76.18%、碱度的去除率为87.33%、钙离子去除率为83.25%、总硬度的去除率为85.75%、氯离子的去除率为89.12%，产水水质满足循环水补水水质要求，脱盐系统吨水耗电1.09 k W・h。通过调整电渗析的运行电压，并使用频繁倒极的运行方式，确实减缓了膜的结垢和污堵，确保装置连续、稳定的运行，且产水水质较为稳定，可回用于循环水补水系统。 4 结论 （1）随着科技的发展，新型的电渗析装置被不断的研发出来，倒极电渗析（EDR）、双极膜电渗析（EDMB）等，目前停留在中试试验阶段，无极水电渗析、液膜电渗析（EDLM）、填充床电渗析（EDI）、选择性电渗析（Selectrodialysis）、置换电渗析（EMT）、反电渗析（RED）、离子析分与重排电渗析（Fracsis）等新型电渗析大多在国外也仅仅处于实验室研发阶段。但因为电渗析技术本身具有操作简便、能耗较低、出水水质较好、浓缩效果好，可以使出水浓水含盐量达到15%～20%等优点，具有非常大的放大前景。 （2）膜的污染依然是膜技术、电渗析技术研究的重点，膜的抗污染性能的提升、膜污染的恢复、耐用极板的开发等关键问题如果有所突破，将会推动膜分离技术未来巨大的发展。 （3）目前，已有研究人员以石油石化行业的含盐水为处理对象开展了一些试验，大量的试验结果表明，电渗析的进水水质十分的关键，其前端的预处理工艺的设计尤为关键，涉及到后续电渗析装置是否会产生通道堵塞、膜污染、电流效率降低等问题，工艺放大的过程中，预处理单元设计的重要性不亚于电渗析器的设计。 （4）很多学者针对电渗析出水进行了以回用为目的的研究，确定了电渗析技术在石油石化行业的含盐水处理的可行性，且经济性较好，试验表明，电渗析技术处理上下游高含盐污水可以实现资源的循环利用，具有良好的社会、经济及环境效益。 石化技术论文:防晃电技术在石化企业典型应用探究 摘 要 石化企业生产装置中大量采用交流电动机拖动，主流程关键电动机拖动设备占比也很大，电网晃电会造成关键交流电动机停运，装置生产流程中断，给企业造成很大的损失。本文旨在从实际应用出发，详细阐述交流电动机防晃电技术的典型应用实例及具体实现方法，为石化企业提出切实可行的防晃电技术解决方案，避免因晃电造成的经济损失。 【关键词】石化 防晃电 延时 控制器 1 前言 晃电的表现形式主要分两种，第一种为电压骤变，持续时间500ms以内；第二种为短时失压，持续时间在0.5s至3s的供电中断。在低压电动机控制系统中，采用交流接触器作控制，一旦出现晃电，交流接触器会脱扣断开，使电动机失电停止工作。在石化企业生产中常会因晃电引起关键电机停机，导致整个生产装置连锁停车，从而给企业造成巨大的经济损失。因而，防止因晃电造成的装置停车，对提高石化企业的经济效益，具有深远的意义。 2 交流接触器防晃电技术及演变 2.1 应用防晃电型接触器 FS电容储能型接触器，利用电容储能的原理，实现接触器延时释放；机械锁扣型接触器采用机械保持，分励脱扣方式，晃电不脱扣。 2.2 直流或UPS控制电源 控制电源取自直流或UPS控制电源，晃电时控制电源不受影响，接触器保持工作状态不变。 2.3 增加时间继电器 在交流控制回路增加时间继电器，采用失压延时断开方式躲开晃电时间，电压恢复正常后接触器保持运行。 2.4 防晃电智能控制器 采用继电电子一体化电路结构，内置电容作为后备电源，晃电时内置电容提供电源保持继电器接点闭合，接触器合闸回路保持导通。电压恢复正常后接触器保持运行。 2.5 电机保护控制器 防晃电功能集成在电机保护控制器中，通过对电压阀值及时间参数的设定，可实F多种形式的防晃电功能。 一般情况下，在设计时并没有对MCC配电系统防晃电功能进行设计，都是石化企业在晃电造成经济损失后增加防晃电措施。这就要求在原MCC基础上进行改造，因MCC间隔空间受限，以及改造复杂性程度，可靠性，投资金额等影响，防晃电型接触器和直流或UPS控制电源防晃电措施不常用；随之防晃电技术的不断发展，防晃电智能控制器和电机保护控制器的防晃电措施被广泛应用，成为主流的防晃电技术。 3 典型应用实例分析 中海石油化学股份有限公司海南基地化肥一期装置含一套合成氨装置，1996年建成投产。因地处海南省沿海地区，常年多暴雨和台风天气，年均可记录的晃电达12次，投产初期，因无防晃电措施，晃电造成的装置停车事故时有发生。2001年至今相续采取了三种形式的防晃电技术，经过多年的设置完善及优化，现如今3s以内的断电不会造成装置停车。 3.1 增加时间继电器 在交流控制回路中增加三只时间继电器，其中T1和T3为断电延时继电器，T2为通电延时继电器，如图1，此控制回路可实现防晃电及自动分批重起功能，主要在2008年以前采用。优点：此方式实施简单，安装方便，投资少；缺点：控制较复杂，接线较多，T2长期带电易损坏，时间继电器损坏会造成误动。 3.2 DZQ-A智能型控制器 如图2，DZQ-A智能型防晃电控制器具有辅助保持和来电重合双时段控制器特性。辅助保持时段接触器“晃电”跳停后瞬间闭锁器运行指令，来电后接触器立即闭合。若辅助保持时段内电源没有恢复则其运行闭锁指令自动解除，进入来电重合控制时段，当来电达到控制器设置的重合允许电压阀值时，通过延时元件发出重合指令。优点：接线简单，体积小，安装方便，故障也不好造成误动；缺点：时间内置，不可调节。 3.3 M102电机保护控制器 如图3，控制器检测电压，当电压低于脱扣设定值，根据设定的电压跌落时间长短，自动重起动，分为以下三种情形：情形1：电压跌落时间 4 结束语 防晃电技术措施多种，但随着电子技术的发展，智能控制器及电机保护控制器成为防晃电技术的主流应用。石化企业需结合所在电力系统特点及自身条件，在实际的应用中优化配置，提供可靠性，不断完善及优化防晃电技术措施，为石化企业避免晃电造成的经济损失。 石化技术论文:谈百得燃烧器油嘴技术在石化系统的应用 【摘 要】百得燃烧器油嘴（以下简称油嘴）从开始使用时，它能把燃油均匀地雾化后喷出并经火焰扩散盘风压的二次雾化送到加热炉燃烧室内燃烧，到逐渐出现燃油燃烧不完和加热炉辐射管结焦的这个过程，在最初形成时是很难被发现和引起重视的。通过对油嘴的结构、有关技术要求和特性参数的分析，以便找出这一过程产生的原因及解决的办法，并引起使用单位的重视，同时提出正确维护和使用油嘴的方法。 【关键词】加热炉；燃烧器；油嘴；油嘴特性参；保养周期；汽蚀；结焦；磨损 在石化管道系统中所有热输泵站的加热炉上使用的都是由意大利BALTURS.P.A（百得公司）生产的重油燃烧器，共有两个系列：一种是BT75-250DSPN-D系列，另一种是TB0-4N-D系列。这种燃烧器具有自动化程度高、安全性好、节能效果明显等特点，这些都在使用过程中得到验证，实样见（图1图2）。在2007年至2009年这两年期间，石化管道仪长线所有热输泵站的加热炉由原油改换烧煤焦油以后，百得燃烧器的油嘴、增压泵、枪体组件磨损严重，使用寿命寿命缩短，由于百得燃烧器所有易损件完全依赖进口，购置费用高，因此引起所在单位有关部门和技术人员的重视，开始着手研究百得燃烧器有关使用和技术问题。 油嘴是安装在燃烧器上的一个重要部件，在石化管道系统每年都有数以万吨的原油通过这个油嘴完成燃烧，以满足加热炉供热需要，因此进一步研究油嘴技术对安全、低耗输油具有重要的意义。 1 油嘴结构及有关技术要求 1.1 油嘴结构与使用前的检查 油嘴是由连接体、喷嘴、旋转室、回油管和密封圈五个零部件组成的（见图3）。从油嘴分解实样图看结构并不复杂，但每个零部件加工精度和配合公差要求较高，因此有必要对油嘴的结构有一个大致的了解，这样能帮助我们在今后正确地拆装油嘴。油嘴组件在出厂时就已经装配好了，用户只需直接安装使用即可，但最好还是要把油嘴拆开检查，主要是检查喷嘴锥面与旋转室锥面是否完全接触。油嘴在出厂时涂了一层防锈油，当连接体螺母与回油管螺栓（见图3）拧紧后，喷嘴与旋转室两锥面之间的防锈油被挤出，在一定的时间内两个锥面就形成压痕，通过压痕就能大致判断是否完全接触。如果两个锥不能完全接触就会出现油嘴雾化不良，燃烧不完全，加热炉辐射管结焦等现象。 1.2 嘴油有关技术要求 油嘴连接体、旋转室和回油管选用的材料均为中碳合金钢，调质硬度为HB240～280；喷嘴选用的马氏体钢，淬火硬度为HRC57～62。旋转室进油槽（见图3图5）三个面的粗糙度与喷嘴120°锥面的粗糙度应相同，以保证燃油通过进油槽四个表面的流速度相同。 2 喷嘴特性参数 在石化管道系统中所有热输泵站的加热炉上使用的都是回油油嘴，它用于比例调节式燃烧器上。这种燃烧器可是根据加热炉的供热需要不断地调节它的耗油量。它在流量最小时启动，然后通过锅炉的自动控温仪器或压力探头自动升到最大流量；然后，按照同样的原理又回落到最小流量。 这种油嘴不是把到达油嘴的油全部喷射出去，而是将其中一部分通过回油管返回。 这种类型的燃烧器的油泵压力是一定的，所以喷嘴的送油压力也是一定的。如果改变了回油压力，送油量也相应发生变化。 这种油嘴特性参数有三个，在出厂时厂家把它用激光打标机分别打在油嘴连接体六角螺母的平面上（图4） 2.1 输油量 输油量是指油嘴最大额定的喷油量。在实际使用中油嘴的喷油量只有额定输油量的二分之一左右，这是因为使用的是回油喷嘴，它在满足加热炉供热需要的同时将部分原油通过回油管返回。在石化管道系统中热输泵站使用的加热炉主要有三种型号GW2500KW、GW5000KW、GW8000KW，分别使用输油量为200-275K/h、500-600K/h、800-900K/h这三个系列的油嘴。使用单位应根根所使用的加热炉功率和供热要求在对应的系列中合理地选用油嘴。使用输油量过小的油嘴满足不了加热炉供热需要，还会导致回油压力调节过高，增压泵负荷增加；使用输油量过大的油嘴，则导致加热炉排烟温度高、炉效降低、能耗增加。 2.2 喷射角 喷射角是燃油从喷嘴（见图3）喷出的角度。油嘴喷射角度为30°～45°～80°，一般使用喷射角为45°的油嘴。使用喷射角度小的油嘴，被雾化喷射出的燃油不但细而且长，使用喷射角大的油嘴情况正好相反，使用单位应根据实际情况选用。 2.3 输油比 输油比就是油嘴的喷油孔数与进油口数之比。因为一支油嘴只有一个喷油孔，所以这个数只能是一个为1的常数，而进油口数是喷嘴锥面与旋转室锥面重合形成的进油口数，这个数是由旋转室进油槽的个数所决定的，如图5所示的是一个有5个进油槽口的旋转室，即输油比为1/5=B5。输油比范围为1/3=B3～1/5=B5。油嘴输油比值越大输油量越高，火焰也就越长，输油比大的油嘴用于输出功率大的加热炉。 输油比是油嘴的一个重要特性参数，它还决定了雾化燃油从喷嘴喷出油流的螺旋线的条数。通过观察炉膛燃烧就会发现火焰是呈螺旋状的，如果输油比是B5就有5条螺旋燃烧的火焰线，这就是雾化燃油从喷嘴喷出进入燃烧室火焰稳定、方向性好的原因。 3 油嘴出现雾化燃油不良和燃烧不完全的检查和保养 当油嘴在连续使用时，喷嘴120°锥面和旋转室进油槽的三个面（见图5）中任意一个或两个以上的面就会发生结焦或磨损，这时油嘴开始出现雾化燃油不良和燃烧不完全的情况，发现这种情况最好的办法就是在油嘴使用到一定时间后进行定期检查和保养。 3.1 油嘴维护保养周期 油嘴维护保养周期主要取决于所用燃油的物性，其关系见表1。 表1 原油物性与油嘴保养周期 从表1原油物性与油嘴保养周期分析，油嘴保养周期与粘度的关系不大，主要取决于原油中的胶质+沥青含量，当胶质+沥青含量 10时，油嘴的保养周期会更短，使用单位应根据具体情况确定油嘴的保养周期。油嘴结焦分为内外两个部份，在这里讨论的是油嘴内部结焦对燃油雾化的影响。油嘴是安装在火焰扩散盘中心处的，它尽管有火焰扩散盘均匀分配的风量和喷出的燃油及回油冷却，但它的表面温度仍然可达到400℃以上，油嘴内具备了结焦的温度条件。由于使用的是回油油嘴，所以油嘴内会产生汽蚀，爱到汽蚀的金属表面呈蜂窝状损坏。 使用煤焦油的油嘴比原油结焦与磨损要严重得多，由于从2009年10月以后在石化管系统不再使用煤焦油，所以在这里不详细介绍。 3.2 油嘴的维护保养 当油嘴使用到保养周期后，将其从燃烧器上拆下，按图3所示顺序分解，用汽油将这些零部件清洗干净擦干。 3.2.1 喷嘴的维护保养 首先加工三个上锥体直经为￠14L、下锥体直经为￠1.2L、锥度为120°、表面粗糙度为Ra0.4锥头，然后用前两个锥头加研磨砂研磨喷嘴120°的锥面，直到锥面内结焦和受损面被磨平为止，再用第三个锥头加抛光粉抛光。 3.2.2 旋转室的维护保养 检查旋转室进油槽（图5）的三个面结焦和蜂窝状损坏程度，先用刀片清除进油槽面上的结焦，再用1800号砂纸打磨槽面，直到槽面的粗糙度与喷嘴锥面的粗糙度大致相同为止。 3.2.3 回油管维护保养 回油管（见图5）一般不会出现结焦，磨损程度也较轻，但要检查回油管内孔的三条螺旋线并清洗干净，以避免原油中胶质附着在螺旋线上，使通过回油管进入枪体的回油产生气阻而导致回油不畅的现象发生。 对以上三个零部件保养完以后，按图4顺序组装后即可以使用。经过保养后的油嘴与新油嘴的性能一样，但这样的保养最好不要超过四次，这是由于喷嘴和旋转室其它燃油和回油通过的工作面不易修复，所以当油嘴使用到这种程度r应及时报废。 4 结 语 百得燃烧器技术含量较高，油嘴仅仅是它的一个重要部件，还应对它各个系统的结构、性能和原理有一个了解，这样才能应用所掌握的油嘴技术安全、经济、节能地使用油嘴。虽然一支油嘴在连续使用5000小时以上时不会出现明显的结焦和燃烧不完全的现象，但在石化管道系统所使用的大功率加热炉上能及早发现这一现象，及时并采取措施，节能效果还是比较明显的，在发展低碳经济的今天具有重要的意义。 石化技术论文:石化生产中三相异步电机故障诊断技术 伴随着石油化工生产水平逐渐提升，石化生产对于电机设备的应用安全越来越关注。三相异步电机是石化生产中的重点设备之一，由于其结构简单，易于维护，在具体生产中的应用比较广泛。当三相异步电机出现故障将会导致石化生产停工，因此需要及时采取异步电机维护。为了提升三相异步电机的维护效率，在本文中针对石化生产中的三相异步电机维护技术进行研究。 【关键词】石化生产 三相异步电机 维护技术 研究 在实际生产中，三相异步电机充当着动力转换设备，能够将电能转换为生产中所需要的机械能力。同时三相异步电机与其他类型电机相比，其运行效率较高，装置性能较强、电量消耗比较小，比较容易携带。基于三相异步电机这些优势其在石化生产中应用备受关注，因此对于其维修技术进行研究，在促进石化生产方面具有较为积极的意义。 1 石化生产中三相异步电机运行故障产生原因 三相异步电机在石化生产中的应用，伴随着电机的运行有可能会产生电机故障，为了迅速的对三相异步电机故障进行维修，需要对故障产生原因进行分析。三相异步电机运行故障主要体现在以下几方面： （1）开关接触器不稳定； （2）保险丝被烧断； （3）电机使用不当所出现的电路故障。 1.1 开关接触器不稳定 在石化生产中，三相异步电机缺相运行的情况比较常见。如果三相异步电机长期处于缺相运行的状态，将会导致系统出现的故障，严重的情况会出现电机烧毁。那么缺相是如何产生的？在进行三相异步电机接触器的配置环节中，如果接触器配置不合理，使得触头的灭弧能力降低，开关接触器的触头直接连接在一起。基于这样的情况，在具体的石化生产中将会出现故障。 1.2 保险丝烧断 保险丝烧断的问题在三相异步电机运行中也比较常见。如电机处于短路状态时、电机主回路单相接地时都会出现保险丝的熔断。再或者是保险丝的容量比较小，也会直接导致保险丝在线路连接中烧断。 1.3 电机使用不当 三相异步电机使用不当也会出现故障，如比较典型的就是金属片烧毁、导线断开等。当点击使用环境不当，同样会导致石化生产设备电机缺相。 2 石化生产中三相异步电机维修技术应用 对石化生产中的三相异步电机进行维护，分为三个步骤进行维修： （1）在三相异步电机未运行前对于电机进行安全检查； （2）针对三相异步电机的绕组进行电气检查； （3）从电机运行的电路上进行综合性的安全分析。 2.1 电机运行前的检查 在异步电机在运行之前，工作人员需要对于异步电机的状态进行检查，包含内部电路、外观以及通过物理检查等确定异步电机处于正常的待工作状态。这是保障异步电机能够在石化生产中运行的前提。在实际检查环节中，需要对异步电机的参数数据进行记录，以备电机出现运行故障时按照参数数据进行维修，迅速找到故障点。具体设备检差，可以通过噪声检测技术、电流测量、振动状态等进行分析。这些参数都能够使得工作人员判断出三相异步电机的运行状态。一旦发现三相异步电机存在故障，需要对其进行拆卸检修维修。先对主要部件进行故障检查，如对绕组进行故障检测，分析绕组是否出现接地故障。通过目测的方式，观察绕组端部以及线槽内部绝缘物是否有损伤，以及焦黑的痕迹。还可以用万用表进行检查，当万用表低阻档读书很小，t说明是绕组接地。 2.2 绕组电气维修 针对三相异步电机绕组的故障，需要对电机绕组及时进行解决。首先将绕组受潮的部分进行烘干处理，并且冷却到60-70℃，浇上绝缘漆之后在进行烘干。在处理绕组端部的损坏时，需要在绕组接地处重新进行绕组的绝缘处理，涂漆并且烘干处理。而绕组接地点在槽内时，需要及时更换部分绕组元件，最后应用不同的兆欧姆表进行绕组的测量，直到满足技术要求为止。三相绕组除了接地故障外，还可能会出现绕组断路的情况，而对于绕组断路的维修，主要通过三种方式来实现： （1）断路在绕组端部时，需要将断路连接上，并且包裹上绝缘材料，在最为外端套上绝缘管，再烘干； （2）当出现相间绕组短路时，需要重新更换新的绕组； （3）对笼形转子断笼情况采用焊接法、冷接法等。 2.3 电气电路分析 对三相异步电机的电气电路进行综合性的分析，一般情况下，三相异步电动机的电流不平衡度保持在2%左右，被认为是一种正常的状态，电机绕组的绝缘电阻需要保持在100Ω以上，在对于电机绕组电路未检测的基础上不能够进行电机的开机。对于电机电气电路中的电流、振动、转速、噪声等进行观察。当这些参数都没有问题的情况下，才能够进行电机的重启。 3 结论 综上所述，在本文的研究，主要面向三相异步电机故障维修，为了迅速的对三相异步电机故障进行检查，需要对故障产生原因进行分析。三相异步电机运行故障主要体现在以下几方面： （1）开关接触器不稳定； （2）保险丝被烧断； （3）电机使用不当所出现的电路故障。 对石化生产中的三相异步电机进行维护，分为三个步骤进行维修： （1）在三相异步电机未运行前对于电机进行安全检查； （2）针对三相异步电机的绕组进行电气检查； （3）从电机运行的电路上进行综合性的安全分析。 石化技术论文:舟山石化绿色环保技术需求分析 摘要：石化工业是我国国民经济的支柱产业，但石化企业的生产和经营会对环境造成较严重的污染。近年来，治理和预防石化污染引起了政府和整个石化行业的高度重视。本文分析了舟山市石化行业面临的环保形势，并χ凵绞惺化行业在绿色环保技术方面的需求进行了探索。 关键词：舟山 石化行业 绿色 环保技术 需求分析 近年来，石油化工安全事故和环境污染事故屡有发生，尤其是去年发生的8・12天津滨海新区危化仓库爆炸事故，更是让人触目惊心，爆炸造成165人死亡，直接经济损失达68.66亿元。舟山市属海岛型地区，地域狭小，环境容量有限，石油化工企业一旦发生事故，就可能会对居民生命安全和附近海域环境带来严重的威胁。同时近几年公众对生活质量的要求以及安全环保意识都在不断提高，影响行业发展和社会稳定的群体性事件时有发生。随着生态文明建设的推进，国家和地方政府对安全环保也提出了更高的要求，石化行业的安全环保工作将面临更大的压力和考验。 一、舟山市石化行业面临的环保形势 （一）舟山海岛环境质量不容乐观 舟山是由群岛组成的地级市，国务院于2011年6月批准设立了浙江舟山群岛新区，使舟山驶上发展的快车道。近年来，随着舟山经济的快速发展，海岛陆地和近海海域环境质量却有不断恶化的趋势。受陆源污染的直接影响，舟山海域成为我国近岸海域环境质量形势最为严峻的海域之一[1]。根据2003年至2015年舟山市海洋环境质量公报，舟山严重污染海域（劣四类）面积占比从2003年23%上升到2015年48.4%，海域水质环境质量呈显著下降趋势，其中超标最多的是无机氮和活性磷酸盐。 舟山海域污染来源于工业废水、生活污水、海水中石油、氮、磷等有机物，农业的化肥、海水的养殖等。数据显示，随着舟山本岛及附近岛屿新建扩建油库、油码头数量的增加，油品进出、储运量增加，从而加重了舟山海域油类污染[2]。这些污染也是造成赤潮频繁暴发的主要原因。 （二）环保法律法规日臻完善，达标排放要求更加严格 自2000年以来，国家相继制定和修订了《大气污染防治法》《环境影响评价法》《固体废物污染环境防治法》《水污染防治法》《国家危险废物名录》《清洁生产促进法》《大气污染行动计划》《海洋环境保护法》等一系列环保法律法规和标准。这些法律、法规定和标准的出台给石化行业带来了深刻的影响。其中，《水污染防治法》《大气污染防治法》《固体废物污染环境防治法》等法律都对各类污染物必须达标排放作了严格规定，特别是进一步明确了含油固体废物属于必须按照规定进行处理处置的危险废物，含油废物违法处置被纳入刑法处罚。2012年，环保部还专门针对化工园区出台了《关于加强化工园区环境保护工作的意见》，从园区规划、环评制度、项目准入、环境管理和防控体系等方面提出要求。2015年4月16日，环保部和国家质监总局联合《石油炼制工业污染物排放标准》（GB 31570―2015）和《石油化学工业污染物排放标准》（GB 31571―2015）两项石油化工污染物排放标准，对石油化工各类污染物规定了较以前更为严格的约束性指标。2014年，环保部《石化行业挥发性有机物综合整治方案》，VOCs作为PM2.5的重要前体污染物，首次纳入“十三五”污染物总量控制指标。 近年来，浙江省和舟山市配合国家的法律法规，也相继出台了一系列地方环境保护法规和标准。为了满足国家和地方政府关于污染物全面、稳定达标排放的环保要求，无论是石化新建项目还是现有工程，必然要求石油化工企业大力推行清洁生产，研究和开发环境友好生产工艺和节能环保技术，进一步规范环保管理，研究并解决污染治理技术的难题，从而大幅度提高石化“三废”（废气、废水、固体废弃物）的治理技术水平和污染物稳定达标的可靠性。 （三）公众参与意识逐渐增强，舆论监督压力不断增大 随着生活水平和国民素质的不断提高，公众参与环保监督的意识在逐渐增强，政府也鼓励公众和非政府组织机构参与环保监督，石油化工企业一切生产经营活动及其可能引起的环境问题都在公众和社会舆论的监督之下。前几年舟山市某石化企业发生的环境污染事件引起民众的担忧和上访，就是一个典型的例子。新修订的《环境保护法》于2015年1月1日起施行，其中规定重点排污单位对其主要污染物的超标排放情况，以及防治污染设施的建设和运行情况，都应当如实向社会公开，并规定了其相应的法律责任。这就要求石化企业必须努力提高绿色节能环保技术和环境管理水平，切实把环境保护纳入企业发展战略中优先考虑，全面履行好企业的经济责任、政治责任和社会责任。 二、舟山市石化行业绿色环保技术需求分析 通过对舟山市石化行业现状分析，考虑国家有关政策法规标准和污染减排约束性指标要求，结合国内外绿色石油化工生产技术的新进展，舟山市石化行业在绿色环保技术的需求主要包括以下几个方面。 （一）绿色生态石化基地建设 石化基地生态绿色化发展模式与机制，石化基地产业链规划与招商，多目标绿色评价体系及化工生态园区设计规范与标准，石化基地环保技术开发创新体系，节能减排与清洁生产技术服务产业运行机制，石化基地建设对海岛海洋生态和周边海域潮流的影响。 （二）清洁生产技术 制备新颖绿色原材，以替换石油化工生产中惯用的氢氰酸、光气等剧毒原材[3]；采用计算机信息技术和化工过程集成技术，降低水耗、能耗；化工装置的大型化、微型化、集成化和智能化，有利于节能减排，提高效率；开发环保高效的优良催化技术，防止设备腐蚀，减少废物和环境污染；开发特殊状态的反应体系和超常规状态的反应技术，提高反应效率，节约石化资源；生物质能、页岩气、煤层气等新能源在化工领域中的应用 [4]。 （三）污染防控与节能减排技术 海洋环境下石化废水、废气、废渣等污染扩散分析，基于小波神经网络的“三废”污染监控技术体系研究，石化基地污染物总量控制技术，集成化石化废气净化及资源化利用技术，石化基地二氧化碳排放总量控制技术，石化基地恶臭污染防治技术，石化基地VOCs排放控制技术，节水型污泥处理技术、特种石化废水处理技术集成及废水深度处理回用技术应用与示范；石化基地净化水回用技术，石化基地固体废物综合利用技术，储运油泥资源化利用，石化基地地下水、土壤污染监控及修复技术。 （四）石化环境监测与安全应急体系 环境事件危险源识别技术，石化基地污染物排放监测体系，海岛环境下绿色石化集聚区运行安全关键技术，石化基地近岸海域污染监测体系，污染排放浓度超标和生态环境安全预警机制，海岛环境下石化基地安全环保应急体系，石化基地HSE管理体系。 （五）其他技术需求 环境标准与信息化技术，智慧石化基地软硬件技术体系，石化基地舆情引导与社会责任关怀建设等。 三、 结束语 像舟山这样的海岛地区，如何做好发展和环境“双赢”的文章，是极其重要而且迫在眉睫的课题。开发和使用环境友好石化生产工艺和节能环保技术，是解决石化行业发展带来的环境问题的根本出路。另一方面，随着经济与技术的全球化，我国石化工业在国际上也面临着产品和工艺技术的激烈竞争，为了迎接这种技术和产品竞争的严峻挑战，跟上国际上重视环境保护的趋势，也需要发展自己的环境友好的绿色石化技术和优质产品。因此需要认真研究产业政策和环境排放标准，加强环境友好石化生产工艺与节能环保技术攻关，大力推进石化产业升级，全面发展绿色环保技术，实现清洁化生产和循环经济。只有这样，才能实现石化产业与自然的和谐发展，使石化行业真正成为舟山经济发展的引擎和龙头，为区域经济发展注入强大的动力。 石化技术论文:论我国的石化页岩气工程技术发展与前景 【摘 要】近些年来，我国产生了许多有效的石化页岩气工程技术，而且经过实践证实，在页岩气的实际勘探中发挥了较大的价值。为我国石化岩油气勘探奠定了基础。本文主要探究的是我国石化页岩气工程技术的发展和前景展望。 【关键词】石化页岩气； 工程； 技术； 前景 一、页岩工程地质环境描述技术 页岩工程地质描述技术在我国页岩气勘探开发当中发挥了重大的作用。它为我国重点地区页岩油气井钻井优化方案设计，以及可压性评价、完井方式选择，以及压裂方案设计等提供了重要的指导。 1、岩石力学特征评价技术 针对页岩地层具有非均质性较强、各向异性突出的主要特点，以测井资料处理以及岩心测试为重点。最终通过数据分析、技术测试等，形成了岩石力学特征宏细观分析评价技术，以及页岩地层井壁稳定性分析预测技术等，这些技术大多属于岩石力学特征评价技术。这些技术的投入使用，为页岩气水平井钻完井，以及压裂设计提供了更为实际的指导。 2、建立了页岩可压性评价办法 综合考虑岩石的特质，再分析岩石力学的相关参数，岩石中的有机碳含量，以及总含气量等。将地质甜点，以及造成压裂裂缝起裂以及延伸难度较大的岩石脆性特征相结合。最终形成页岩可压性评价办法。这种办法的针对性较强，而且在实施中可操作性较大。可压性指数评价模型如下： 在这个式子中，FI可压性指数，；S为页岩储层参数的标准化值； 为储层参数的权重系数。 这种页岩可压性评价方法，在实际应用当中发挥了重要的价值。运用页岩可压性评价方法，对我国不同区块的页岩进行了一定的计算评价，分析到许多区块页岩底层的可压性指数。根据指数进行深入分析之后，才能进行针对性更强的运用。 3、进行了页岩裂缝扩展规律物模实验研究 这种实验研究是以露头页岩岩心为主要对象的。通过对不同井下工况进行了针对性模拟实验，得出更多的理性认识。主要成就在于更新了对岩石脆性与剪切破坏形式等的关系认识。这是进行石化页岩气勘探开发工作的重要基础。 4、初步建立页岩储层综合评价标准 我国在与国外许多大学进行合作的基础之上，分析了中国石化页岩储层的主要特征，以及压裂效果等。初步得出了页岩储层综合评价标准。 二、“井工厂”钻井优化设计技术 通过对国内外“井工厂”技术进行实践调查分析，并有效结合中国石化页岩气区块的主要特点，有效进行了“井工厂”技术攻关研究。最终形成了“井工厂”钻井优化设计技术。 1、首先在全面调查的基础上，对其开展精细的描述。然后在此基础之上，创造出页岩气井井身结构序列。这种序列在实际运用当中，对于封隔复杂地层十分有效。而且，还有效降低了钻柱扭矩和摩阻。使得我们在开展水平作业时增加了安全防护。为满足压裂增产措施的需求提供了可能。 2、初步形成了合理确定造斜点、造斜率优化O计技术。 3、根据不同的页岩气区块的实际状况，创造出了优快钻井设计技术。 三、页岩气的开发技术分析 在页岩气的用途之中，最被人们熟知的是对页岩裂缝的填充，由于它本身是一种天然气，渗透率相对较低，而且其气流的阻力比纯天然气大，因此，给页岩气的开采带来较大困难。在长期实践当中，人们发现传统的采取方式所能产生的产量十分小，因而需要运用特殊的方式实现增产，同时需要对钻井进行适当地创新。 1、基础的压裂技术 页岩气的储层是十分致密的，因而渗透率也相对较低，如果想对其进行直接生产，难度较大。当前最常采用的方式就是储层改造、页岩气储存改造主要有两种方式：压裂和酸化。在这两种方式当中，压裂是最常运用的。 从目前的情况来看，水力压裂是页岩气开发过程中使用时间最长的，也是目前常常使用的压裂技术。水力压裂具有一定的特殊性，它不仅能够在储层当中形成十分密集的网络，而且能够合理地改善渗透率，使得天然气更加顺利地进入井筒。为了保障保井能够经受住压裂的压力，从而注入泵率。就必须要在压裂开始之前，对井中的实际情况进行检测。分析出具体的受压能力。从目前的研究进展来看，人造裂缝的半长，在对岩井水力压裂的适应中，可以达到76.3～458.0m。 在对页岩气进行实际开采的过程当中，我们可以采取多样化的压裂办法，如氮气泡沫压裂技术、多级压裂、水力喷射压裂等。在这些办法当中，各个办法使用的范围不同。如氮气压裂办法适用于深度较浅的，或者底层压力较小的页岩。多层压裂办法一般适用于垂直堆叠的致密底层。除此之外，还有凝胶压裂办法等。但是凝胶压裂基础需要较大的资金投入，在长期发展之后，逐步被清水压裂办法所替代。 因为页岩气藏超低率和低孔隙度，页岩气水平井必须要经过多级大规模水力压裂处理。然后才能实现页岩气藏经济生产。在国外，经常会使用的水力压裂技术包含了以下几种：泡沫压裂、清水压裂、多级压裂、水力喷射压裂、同步压裂等。 泡沫压裂：这种技术主要适用于低压、低渗透水敏储层压裂作业。总结该技术的主要特征，可以有效减轻压裂液对地层造成的伤害力度。而且能够呈现出更好的返排的效果。 多级压裂：它主要指的是在合理运用封堵球的基础上，将储层进行多个层次上的分隔，进而进行科学的分段分裂。这种分段压裂方式是当前页岩气水力压裂所采用的主要技术。 清水压裂技术：它主要是指将减阻剂、表面活性剂以及黏土稳定剂等，加入一定的清水，进而在压裂过程中充当压裂液。这种技术主要是通过在清水中加入减阻剂、黏土稳定剂量，以及表面活性剂等，来充当压裂液。这种特殊的压裂液能够有效改善页岩气的渗透率，提升导流性，有效降低地层伤害。这种技术主要运用在致密储层，它是美国页岩气井最主要的增产方式。 水力喷射压裂：它指的主要是运用高速、高压的带砂体，进行适当的孔射，接着再打开地层连接井筒的通道，使得流体排量得到大量提升，进而实现较高的低层压裂技术，这种技术主要适用于发育较多的天然裂缝的页岩储层。 石化技术论文:石化企业污水回用技术研究 [摘 要]目前我国水资源严重紧缺，石化行业开展节水减排的形势非常紧迫。本文主要介绍了石化企业在“节水减排、污水回用”方面的工作和探索。重点阐述了如何通过清洁生产，优化污水处理工艺，合理进行清污分流、污污分治，确保外排废水指标长期稳定达标，为后续的污水回用打下良好基础。 [关键词]石化行业;节水减排;源头控制;污水回用 1 石化污水的特点及处理流程 1.1 污水排放量大 石化企业是工业耗水量较大的行业之一，约占全国工业取水量的5%左右，而废水排放量约占全国工业废水排放量的4.2%。伴随着企业生产规模的日益扩大，污水排放量大成为石化企业污水的特点之一。 1.2 污水水质复杂 石化企业由于生产的产品流程较长，生产装置又多，在生产过程中因切水、设备泄漏等排出的污水中含有的有机污染物众多，且含有一定毒性。根据成分不同，污水可分为含油污水、含硫污水、含碱废水、含盐污水、含酚废水、生产废水和生活污水，污水的多样性给后续处理带来了一定的难度。因此，石化企业废水是工业污水中比较难处理的水质之一。 1.3 污水水质变化大，冲击性强 由于石化企业污水具有量大、变化快、水质复杂且具有毒性的特点，因此任何水量、水质的波动都有可能给后续处理设施造成冲击，导致污水处理系统瘫痪（尤其是生化系统污泥大量死亡），需要一定的时间来恢复。 1.4 主要的污水处理流程 随着石化企业生产规模日益扩大，为降低生产成本而导致的原油劣质化趋势越来越大，造成石化废水水质不断恶化，传统的“老三套”处理流程（即隔油-浮选-生化）已难以满足处理需要，而国家污水排放标准的不断从严和环保执法力度的逐步加大，造成企业外排污水达标困难，因此石化污水处理流程通常采取大马拉小车―通过加大设计能力来提高污水处理系统的耐冲击能力，加长处理流程―有些企业甚至采用三级生化来提高处理深度，确保外排废水达标。石化企业污水处理系统一般分为预处理和生物处理。为了确保生化处理的平稳性和效果，预处理非常重要。 2 污水资源化探讨 2.1 持续推行清洁生产，加强源头控制 采用源头控制是实现污水资源化的重要措施，不仅可以节约新鲜水，而且可以减少污水的产生量，减轻污水处理系统的压力，提高处理合格率，为污水回用创造良好的条件。目前，国内一些石化企业在清洁生产以及源头控制方面已经取得了很好的效果。例如：用加氢精制工艺取代传统的碱洗电精制工艺，以柴油产品精制为例，传统的柴油碱洗电精制装置的污水产生量为0.1t（水）/t（油），而采用加氢精制工艺后，污水产生量仅为0.025t（水）/t（油），削减率达到75%，减排效果明显;采用间接冷却和空冷技术代替直接冷却和水冷技术，可以减少水冷设备的蒸发损失与飞溅损失;实现装置间的热联合，回收低温余热，可以减少冷却设备，进而减少循环水的使用量。 2.2 做好污水的污污分流和分治工作，减轻污水 集中处理系统的压力石化企业基本上已做到清污分流，而污污分流和分治工作还需不断加强，后者不仅是污水达标排放的保证，更是污水资源化的需要。将含硫污水、碱渣污水、含盐污水和低浓度的含油污水进行彻底分流，并实现专线专输、专罐贮存、分质限量处理。特别是在装置停工期间，对于清洗容器排出的高浓度溶剂冲洗水，用槽车运至污水处理场专罐贮存设施，避免对污水处理系统的冲击。通过上游环保装置、设施的预处理（如污水汽提装置、湿式氧化装置以及电脱盐污水的预处理设施等）来降低污水处理系统的负荷，确保外排废水的净化深度，为污水资源化创造良好的条件。 2.3 合理应用水夹点技术，加深污水资源化程度 2.3.1 含硫污水的串级使用 石油炼制企业含硫污水的串级使用就是一个很好的水夹点技术应用的实例。以镇海炼化为例，该公司结合生产工艺注水水质的需求，将催化裂化装置分馏塔顶的含硫污水串级使用于富气洗涤水的注水，将常减压或其他非加氢型装置的含硫污水，串级使用于延迟焦化装置富气洗涤水的注水。通过含硫污水的串级使用，该公司不仅减少软化水的使用量将近30t/h，而且减少相对应的含硫污水的产生量。 2.3.2 汽提净化水的回用 含硫污水汽提装置是石化企业处理酸性水的唯一装置，通过加强酸性水的预处理如增设罐中罐+旋流除油器的组合工艺，降低酸性水中的油含量，为污水汽提塔的稳定高效运行打下好的基础，确保汽提净化水的各项指标稳定达标。目前石化企业已普遍将污水汽提净化水回用于电脱盐注水、加氢精制装置的空冷注水等，某些先进企业的回用率甚至可达85%左右，某些大型的石化企业一年的回用量可达到上百万吨。回用净化水不仅达到了节水的目的，而且直接减少了废水的排放量。 2.3.3 达标外排废水的回用 要最终实现外排污水的回用，必须提高外排污水水质。水质越好，回用的后续处理流程就越简单，回用成本越低。因此，石化企业要在抓好污染源头控制，减少上游装置污水产生量，做好污污分流、分质的基础上，努力提高污水处理场的净化能力和深度，降低外排废水的污染物浓度，为污水回用提供合格的水源，真正实现外排废水的资源化。根据目前石化企业的现状，达标外排废水回用可分为直接回用于机泵冷却水和焦化冷焦水，按外排水质情况选择经适度或深度处理后回用于循环水补水，以及经深度处理后回用于锅炉用水三类。适度处理主要用于处理丰水地区企业的达标污水，特别是水质较软的南方地区。一般经过强化生物处理，如膜生物反应器（MBR）、曝气生物滤池（BAF）等，再经过过滤、杀菌等后续处理，主要是进一步降低污水中的COD、氨氮、油类以及悬浮物，使水质达到《循环水水质控制标准》中规定的COD≤60mg/L，NH3-N≤10mg/L，石油类≤2mg/L以及SS≤10mg/L的指标，满足循环水补水的水质要求。 深度处理主要用于处理缺水或水质较硬地区企业的达标污水，主要目的是去除水中的盐分，降低电导率。根据目前的现状，通常采用预处理―超滤―反渗透脱盐的处理流程，因为流程比较复杂，处理费用较高。处理后的水质好于自来水，一般回用至锅炉用水。水质较硬的企业也可考虑将深度处理的污水部分回用到循环水补水，以降低补水中的盐浓度，提高循环水的浓缩倍数，减少排水量，达到节水减排的目的。目前一般深度处理的成本费用为5元/t，而水质较硬企业制取除盐水的费用达到6～10元/t，因此污水深度处理回用在北方还是有一定的经济效益，对于缺水地区而言，其社会效益和环境效益更大。 3 结论 实现石化企业节水减排，必须加强节水减排的宣传力度，提高全员的节水减排和水的忧患意识;通过制定切实可行的节水减排措施和管理制度，提高用水管理水平，将用水与排污作为一项重要的生产指标进行考核;企业在实行节水的同时要减排减污，否则随着污染物浓度的提高会使外排污水无法达标，污水回用亦无从说起。总之，要将优化污水处理系统与水资源化有机地结合起来，真正达到节水减排的目的。 石化技术论文:碎石化技术在老路面改造中的应用 摘要: 水泥混凝土路面的碎石化是一种原位利用原水泥混凝土路面的手段,在原水泥混凝土路面用末期,其他方法不能起到好的效果时可以采用。 关键词: 碎石化;老路面;改造 0引言 水泥混凝土路面在其使用年限末期,不能再承担服务功能时,需要对其进行处理以建构新的路面结构。国内在旧水泥混凝土路面处理方面方法不够完善,这与我国机械设备制造工艺相对落后有关。国外(主要指美国)在处理旧水泥混凝土板块的过程中积累了丰富经验,形成了在旧水泥混凝土路面破损状况相对严重时的原位利用水泥混凝土路面的碎石化工艺。这一工艺能将水泥混凝土路面破碎成小粒径嵌挤颗粒,从而为新的沥青混凝土加铺层提供理想的基层。国内在进行老路面改造时,一般采用直接加铺方案、全部破除老路面方案,近年还引进旧路面碎石化技术;本文将通过道县至永安关公路(K0-K12)段路面处治工程对三种方式进行较直观的对比: 1工程概况 S323线道县至永安关公路(K0+000-K8+511)段老路基路基宽度约18m,并且部分道路已于2000年8月建成通车,还有一部分路基已全部成形,但路面仅铺筑了1604m,目前尚未通车。本项目路线连接道县县城与寿雁镇,作为通往广西桂林的交通要道,交通量大,且路线两侧有不少砖厂,超重超限车辆较多,路面破坏严重。根据中南大学检测报告,旧路路面结构为23.5cm水泥砼路面+18～22cm天然砂砾,路面劈裂强度为2.77MPa。路面板的坏板率为17.48%,断板率为11.86%,裂缝度为13.8(m/1000m2),裂隙率为11.41(m2/1000m2),坏缝率为73.68(m/1000m),并有大量的错台、翻浆和角隅破坏,符合碎石化技术的适用条件;综合考虑经济、适用、环保、施工难度等因素,结合国内外多条路面加铺公路的经验,将在老路面上加铺方案(方案一)、全部破除老路面方案(方案二)及旧路面碎石化作底基层(方案三)进行同深度比较。本次设计路面结构为:26cm水泥砼路面+18cm5%水稳碎石+20cm级配碎石。 2路面方案比选 2.1 方案一(加铺方案)旧水泥砼路面的改建技术,关键是修复旧砼板块、稳固松动板块、防止接缝反射、解决板表面水下渗、滞留等问题。在重交通的情况下,半直接式水泥砼加铺层改建技术,施工工艺相对而言较简单,施工进度快,造价相对较低,改建后路面损坏率不大,故采用半直接砼加铺层改建。半直接式砼加铺层改建施工方案主要工序为:处理、修复损坏的旧路面板(旧路面面层、基层)、旧路肩;旧路面板下灌浆处理松动板块;采用土工布、油毛毡、防水卷材、沥青等材料进行老路面防水、防反射裂缝处理;在原路肩部位设置泄水槽以利排水;铺筑新砼面层;新砼面层灌缝。 2.1.1 路面结构加铺路段:26cm水泥砼路面+下封层+油毛毡+粘层;新建路段:26cm水泥砼路面+下封层+18cm5%水稳碎石+16cm4%水稳碎石 2.1.2老路面处理①长距离破除段。对于路面长距离破坏段(连续破坏长度大于50米),采用机械破除路面板。基中K0+081～K0+140段由于以0.3%的纵坡从老路面高程过渡到加铺路面高程,老路面需全部破除,按新路面结构重建底基层、基层; K7+530～K8+500段路面破损严重,而且路基宽度不能满足设计要求,故老路面需全部破除,按新路面结构重建底基层、基层。②局部破坏处理。根据《公路水泥混凝土路面养护技术规范》,按路面破坏轻重程度,分别采取以下处理措施,如表1所示。③路面防水处理。老路面修补完后铺设三油两毡。④灌缝。应清除旧纵横向施工缝、缩缝中的旧填缝料和杂物,重新灌注填缝料。⑤板底灌浆。基层采用天然砂砾,有的为碎石级配,颗粒大小不均匀,也不平整,基本处于泥结结构状态。对于路面板完好但基底空洞板块应进行板底灌浆处理。⑥板块扩宽。在万家村中桥至寿雁中学段路面宽度只有7.0米,为了防止新老路面板交接处基层回弹模量差异大形成纵向裂缝,右侧路缘带50cm用C15砼做基层。 2.2 方案二(破除方案)将所有老路面板块破除后重新修筑路面。路线平面以路基中心线控制,路线纵坡以左侧路基高程控制。老路面破除时保留老路基层(天然砂砾),再设置10cm厚的砂砾调平层作为底基层,未修筑路面部分采用16cm4%水稳碎石底基层。 2.3 方案三(碎石化方案)水泥混凝土路面的碎石化是一种原位利用原水泥混凝土路面的手段,在原水泥混凝土路面使用末期,其他方法不能起到好的效果时可以采用。碎石化方法、震裂压稳和破裂压稳技术都能很好地消除反射裂缝。与碎石化工艺相比,震裂压稳和碎裂压稳技术对水泥混凝土路面的结构性破碎得不够彻底。水泥混凝土路面的碎石化是将水泥混凝土路面的面板,通过专用设备MHB一次性破碎为碎块柔性结构。通过破碎将旧水泥混凝土路面结构强度降低到一定强度,防止反射裂缝的发生,同时能够实现两者较好的平衡。MHB型破碎机械破碎后的颗粒尺寸是可控制的,一般来说,颗粒越小其防止面板开裂的效果越好,但强度越低,根据国外的研究,规定其颗粒范围在7.5～30cm之间能取得良好的使用效果。控制破碎后颗粒尺寸可通过控制重锤下落高度来实现。破碎后其颗粒粒径小,力学模式更趋向于级配碎石。MHB碎石化再生技术的主要优势是:通过破碎将旧水泥混凝土路面结构强度降低到一定程度,防止反射裂缝的发生,同时能够实现两者较好的平衡。旧路面进行碎石化后应具有以下特点:①碎石化能使原水泥混凝土板块在平面上强度分布均匀;②碎石化后仍能保留原水泥混凝土路面的一定强度;③碎石化可以消除原水泥混凝土路面病害;④碎石化后的粒径合理,不会产生应力集中现象。根据本项目特点,碎石化路面用于底基层,在其上铺筑18cm5%水泥稳定碎石基层+1cm沥青表处+26cm水泥混凝土面层。新建路段底基层可采用20cm级配碎石,基层、面层与碎石化段相同。 2.3.1 碎石化施工工艺流程水泥混凝土碎石化施工工艺流程:施工准备清除路面杂物多锤头破碎机安装就位旧路面破碎施工重型压路机碾压密实检测压实度及碎石化程度表层灌浆封浆处理碎石化施工验收进入下一道工序。 路面碎石化之前应进行以下处理:①路面碎石化施工前应先移除所有将破碎的混凝土板块上存在的沥青罩面层和部分沥青表面修补材料,否则会影响碎石化质量。②调查清楚沿线构造物及管线,两侧路肩外5-10米范围内存在建筑物的路段,施工时应降低锤头高度对路面进行轻度打裂,对于路肩外5米范围以内存在建筑物的路段,应禁止破碎;埋深小于1米的管涵顶部路面采用机械挖除换填碎石,埋深大于1米的管涵顶部应适当降低落锤高度。③修复排水设施。在旧路面临土路肩侧设置排水盲沟,靠中央分隔带处可与中央分隔带的盲沟合并设置。④特殊路段的处理。对出现严重病害路段面板进行破除,换填碎石。当土路基存在病害时,也应对路基进行换填处理。⑤交通管制。在路面碎石化之前应制订交通管制及分流方案,满足通车及施工要求。 2.3.1.1 碎石化施工①采用RMHB破碎机进行破碎。施工前先选择长50米的一段路作为试验段确定所需参数,并选取试坑确认破碎效果。破碎前要确定锤的破碎点,一般锤距为50cm左右。路面破碎的形状必须成“锯齿”拼图状,所有的碎粒处于互相啮合,未被打乱的状态,这样可使交通负荷向更大的范围分散;碎粒共同“工作或弯曲”,将负荷分散到更大的范围。经过碎石化后,水泥混凝土颗粒的粒径不大于40cm,且75%以上的颗粒在深度方向的分布满足:表面最大尺寸不超过7.5cm,底部不超过37.5cm。②破碎的混凝土的固定。破碎的混凝土的固定方法是用重型静碾压路机碾压,以重型轮胎压路机为首选,因为钢轮压路机或振动压路机在碾压时接触面不均匀,尤其是振动压路机会使一些小型碎块下沉,造成破碎块体更加松动而不能起到固定作用。根据以往的经验,采用50T的重型轮胎式压路机碾压几遍的固定方法对破碎的混凝土碾压有很好的作用。对于一些破碎后产生的混凝土过分剥落、形成缝隙较大的部分,采用砂浆灌浆及封浆处理,以保证加铺结构层以下没有空洞。破碎与固定同步进行:同步进行主要是利用重型轮胎式压路机对水泥板进行碾压,使旧水泥板完全破碎并与下步结构层充分接触,同时保证水泥混凝土板体保留大部分强度。利用压路机本身的重力及工作时的冲击力来完成的,其工作时压路机碾压力可以达到250T,利用大的冲压力将水泥混凝土面板压裂并将板体压实以起固定作用。指标控制一般采用高差控制,高差的控制方法是在施工前,每车道50米确定一点测定其高程,施工时每碾压5遍测一次,当前后两次高差小于 5mm时,即认为破碎并碾压密实。③碎石化与非碎石化混凝土路面接缝处设置土工格栅。 2.3.1.2 施工质量检测碎石化大面积施工前,需选择具有代表性路段作为试验段,其长度最小100米,在该试验段中安排不同锤迹间距(2cm左右级差)的子区段,每段长度不少于50米,其分界要标记清楚。施工后,需检测回弹弯沉(或回弹模量),验证其是否满足变异性要求。推荐采用回弹模量指标,测试的点位随机选定,并应不少于9个,其指标应在250mp-450mp之间,如果不满足,要增加试验段长度并根据增加落锤高度或减少锤迹间距的方式调节,已使其破碎程度增加,变异性减小,直至达到前述质量控制指标要求。进行大面积施工过程中,要注意单幅路面长度破碎超过1KM时,在破碎粒径发生突变处挖试坑抽检,验证粒径是否满足要求,如果不满足要作小幅调整,在此过程中无需继续检测回弹模量指标,而以试坑粒径状况与试验段有无显著差别作为判断是否合格的依据。 2.3.2 施工注意事项根据路面碎石化工艺施工特点,施工质量方面需要注意的环节有:①排水设施的设置及施工过程中的防水、排水。在路面碎石化前应设置好排水设施。建议在路肩部位设置碎石盲沟,使破碎后的旧路面层、基层和路基处于较好的排水状态,为加铺层提供足够的支撑强度。旧水泥混凝土板块在破碎后很容易受到雨水侵入,所以破碎完成后,加铺新路面结构前要做好防水工作。要求后续的摊铺工序在碎石化完成后尽快开始,如果不能及时摊铺,则应采取临时防水措施(如加盖塑料薄膜等)减少雨水侵入。②试验段施工及正式施工过程中对破碎情况的监控。因为粒径于破碎层的强度特性直接相关,所以控制破碎粒径是施工工艺中的重要环节。在正式进行大面积施工前,应安排试验路段进行破碎,详细了解破碎后的粒径分布情况、强度及均匀性,找出能够满足破碎要求的MHB设备控制参数,指导全路段施工。进行大面积施工时,应密切关注混凝土板表面破碎状况。当某一施工路段表面粒径发生显著变化时,应通过开挖试坑的方法核查板体内部粒径分布情况,如不满足要求,应及时调整MHB设备控制参数,直至满足要求。③施工前后对基层、路基软弱部位的处治。根据国外的经验,对于施工路段存在的基层、路基不稳定的情况,应在采取换填等处治措施后再进行碎石化施工。这样可以提高路面基层稳定性,消除新加铺结构的安全隐患,为改造后路面长期使用性能提供保证。从工艺总体上看,虽然换填工序要占用较多的时间,但是这种时间耗费是必需的。以上三个问题在碎石化过程中应特别注意,把握好这些关键环节是保证碎石化质量的重要手段。 3经济比较 通过综合比较,采用碎石化技术(方案三)经济性较好,根据国内外的工程实践,对消除反射裂缝是比较成功的,且对环境影响较小,故作为推荐方案。 4 结语 旧水泥混凝土路面碎石化技术是一种重要的水泥混凝土原位破碎利用技术,它一般适用于水泥混凝土路面出现较大范围的破损的情况,能成功地消除反射裂纹,国外在这项技术的应用方面有了多年的实践,国内自山东省交通厅倡导引进这项技术后,通过多个项目的的实践,也有了许多成功的经验;湖南自2007年开始引进这项技术,最开始在浏阳市一个旧路改造项目中实施,本项目是本省第二个实施这项技术的项目。 当然,这项技术也有一些问题,碎石化技术使原结构的整体强度降低,再加铺后可能会也可能出现一些问题,特别是加铺沥青面层后,会出现车辙和纵向裂缝等病害,这需要国内外广大同行通过不断的实践总结经验去解决,使这项技术能广泛推广起来。 石化技术论文:浅析大型石化企业污水深度处理与回用的技术措施 摘要：本文以大型石化企业为例，介绍了石化企业污水的特点，污水处理回用现状以及相关的污水处理技术，并针对大型石化企业的特点重点介绍了膜分离技术和生化技术结合膜生物反映器技术以及利用该技术的进行相关污水深度处理与回用的流程。 关键词：石化企业；污水；深度处理与回用 1 大型石化企业污水特点以及污水处理现状 1.1 石化企业污水的特点 石化企业炼油污水是电脱盐、常减压、催化裂化等工段产生的污水汇集而成，是一种集悬浮油、乳化油、溶解有机物及盐于一体的多相体系，悬浮物及盐出自电脱盐工艺，油及溶解于污水中的硫化物、酚、氰化物等与原油加工工艺有关。 1.2 石化企业污水治理现状 石化企业污水处理技术按治理程度分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理所用的方法包括格栅、沉砂、调整酸碱度、破乳、隔油、气浮、粗粒化等；二级处理方法主要是生物治理，如活性污泥、生化曝气池、生物膜法、生物滤池、接触氧化、氧化塘法等；三级处理方法有吸附法、化学耗氧法、膜法等。炼厂污水一般经二级处理可达标排放。国内采用三级处理即深度处理的企业极少，而国外很多石化企业污水一般都有三级或深度处理工艺。据国家环保局统计，真正达到规定排放标准的不足50%。水资源的严重短缺和环境因素制约着我石化企业的进一步发展壮大。为解决这些问题，研究适宜的污水深度处理工艺使炼油污水循环回用是十分必要的。 2 石化企业污水处理与回用技术 2.1 污水处理概述以及污水回用途经 污水的回用一般要经过深度处理（即三级处理）来除去二级处理（生化处理）所不能除去的污染物（有机物及胶状固体，可溶的无机矿物质氮磷等等）和COD、BOD、颜色、味道、气味等。 石化企业废水回用主要有三种途径，一是作循环水补充水源，二是作为工业用水水源，三是作锅炉用水产生蒸气。 2.2 石化企业污水处理与回用技术 污水处理与回用技术按照原理不同，可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法。单一的深度处理技术一般只能去除某一类污染物，几种技术有机耦合才能满足回用水质的要求。 ①物理处理法。物理处理法主要包括沉淀、过滤、吸附、空气吹脱、膜分离等。沉淀主要用于固液分离，澄清水质，去除大颗粒的絮体或悬浮物。过滤主要是澄清水质，可以去除大于3μm的悬浮物、病原菌等。常用的过滤介质有石英砂、褐煤、核桃皮、活性炭等。利用活性炭或某些粘土类材料的巨大比表面积吸附大分子有机物，去除色度，降低COD和去除某些无机离子。膜分离技术用于污水深度处理的历史很短，但用途却十分广泛。根据膜材料孔径的不同，可将其分为微滤、超滤、纳滤和反渗透等几种。②化学处理法。化学处理法主要有絮凝、化学氧化、消毒、离子交换、石灰处理、电化学和光化学处理等。絮凝是指投加无机或有机化学药剂使胶体脱稳，凝结悬浮物、絮体等，去除悬浮物和胶体，常与沉淀、过滤等结合使用。化学氧化能去除COD、BOD、色度等还原性有机物或无机物，如O3氧化、H2O2+FeSO4氧化等，常与其它方法结合使用。消毒是指利用CI2、ClO2、O3等杀生剂、45和电化学方法杀灭细菌、藻类、病毒或虫卵。离子交换能去除水中的阴、阳离子，用于咸水或半咸水脱盐。石灰处理用于沉淀钙、镁离子，降低水的硬度，防止结垢。电化学、光化学处理能去除水中的难降解物质，如45催化氧化或辐照处理，电水锤技术、脉冲电晕技术等，常与化学氧化结合应用。③生物处理方法。生物法在污水回用深度处理中应用非常广泛，能够降解多种污染物，处理成本低、运行稳定可靠，抗冲击能力很强。常用的生物处理法有生物过滤法、生物接触法、氧化法、氧化塘和地层生物修复。 3 大型石化企业的污水处理与回用技术的选择 3.1 大型石化污水处理回用技术选择-膜生物反映器技术 传统的生化处理工艺普遍存在COD、氨氮去除效果差，抗冲击负荷能力弱等缺点，而膜生物反应器技术，把生化技术与膜分离技术组合处理工艺虽然流程较长、成本较高，但处理后的水质情况较为理想，比较适合于大型石化企业。 膜生物反应器（Membrane Bioreactor）简称MBR，把膜分离技术和生化技术结合在一起。膜分离技术是40年来发展起来的一种技术，在能源、电子、石化、环保等各个领域发挥着重要作用。它是一种利用特殊的薄膜对液体中的某些成分进行选择性透过的方法。20世纪70年代，许多膜分离技术实现了工业化生产，并得到了广泛的应用。20世纪80年代膜分离技术的发展，主要集中在不断提高工业化的应用水平，拓展应用范围，加大开发力度，开拓新型的膜分离技术等方面。膜生物反应器一般采用一定孔径的中空纤维膜，通过膜分离，使污水中大分子难降解成分在生物反应器内有足够的停留时间，有利于特效菌的培养，大大提高了难降解有机物的降解效率，它可以取代传统活性污泥法中的二沉池进行固液分离。 3.2 利用膜生物反映器技术进行污水处理的流程 MBR系统由缺氧池、好氧池、中沉池、好氧池、膜池、清洗和反洗系统组成。在生化前有均质调节罐、CPI除油、涡凹气浮、容器气浮、匀质罐等预处理设置，主要作用是去除油类和悬浮物等。经过预处理后的污水自流进入MBR系统的水解酸化池、好氧池、中沉池、好氧池、膜池，在水解酸化池中大分子转化为小分子，提高了水的可生化性，在好氧池中进行有机物降解和暗淡的消化作用，在中沉池中进行部分泥水分离和反硝化作用，经过好氧和缺氧反应后的混合液自流到膜分离池，在此进行泥、水分离，污水中绝大部分活性污泥（尤其是硝化菌）被截留残留在生化池内，混合液回流泵提升进入前端生化池，清水透过中空纤维膜在泵的抽吸下进入清水池。反洗系统用来去除附在膜丝上的污染物，保证膜丝有良好的水通量。 反洗过程在一定周期后进行一次。MBR系统的出水中仍含有一些有机物，通过臭氧-生物炭降解作用，进一步去除水中残留的COD、氨氮等污染物。 石化技术论文:共振碎石化技术在水泥混凝土路面改造中的应用 摘要：共振碎石化技术是目前旧水泥混凝土路面改造新技术之一，该技术是通过专用设备将旧路面板一次性破碎为承载能力高、反射裂缝控制效果好的咬合嵌挤柔性结构层，再在上面加罩沥青混凝土面层，直接完成路面“白改黑”改造。 关键词： 共振碎石化水泥混凝土路面白改黑 前言：水泥混凝土路面具有刚度大、抗压能力强、耐久性好等优点，因此在我国过去的几十年间被广泛使用。随着道路使用年限增长及交通流量的增加，许多水泥混凝土板块出现碎裂、断板和纵、横向裂缝、沉陷等问题，道路平整度和行车舒适性受到严重影响，考虑到很多损坏道路已经基层严重损坏，板块反射裂缝无法从根本上消除，局部表面维修不能够治理其根本问题，造成维修效果不太理想。传统维修改造方式为：将原有道路面层及基层翻挖，然后再重新做道路基层并摊铺黑色面层，该施工工艺造价高，施工周期长，交通影响大，同时在开挖时产生很大的噪音污染，产生大量的建筑废料还造成资源浪费。目前正兴起并推广使用的共振碎石化技术是目前旧水泥混凝土路面维修改造新技术之一，该技术是通过专用设备将旧路面板一次性破碎为承载能力高、反射裂缝控制效果好的咬合嵌挤柔性结构层，再在上面加罩沥青混凝土面层，直接完成路面“白改黑”改造。该施工方法施工周期短，对交通影响小，节约工程造价，且保护环境。以下就以一工程实例来说明该技术的工艺及广泛的应用前景。 1.工程概况 本工程为金都路（春西路～春中路）道路整治工程，道路全长797.24m，车行道宽度16米，道路较多板块存在碎裂、断板等现象，本工程主要对道路车行道进行维修改造，即对混凝土路面采用共振破碎化施工，然后加铺三层式沥青面层，厚度为16cm，同时对沿线附属设施予以改造。本次主要介绍共振碎石化然后摊铺沥青面层工艺流程。 2.施工准备 对旧水泥混凝土路面进行充分的路况调查，掌握路面损坏及路面沿线建筑物状况，认真复核地下管线图纸资料，并在工程实施前召开各管线单位参加的施工配合会议，进一步搜集管线资料，对影响施工和受施工影响的地下管线开挖必要的样洞，核对弄清地下构筑物管线的确切情况，做好记录，并在管线管理单位的共同确认下，做好管线保护措施，确定共振碎石化方案的可行性。 3.板块补强 根据旧道路弯沉值测量报告、施工图纸并结合现场情况，协同设计单位、施工单位、监理单位等共同确认损坏严重需要补强的水泥混凝土板块。补强措施如下：将老路结构全部翻挖后，浇注23cmC35水泥混凝土+20cmC20水泥混凝土。 4.共振碎石化施工 4.1工作原理及特点 本工程使用的是美国安迈公司生产的PB500型共振式破碎机，其利用振动梁把发动机的强大功率转化为工作锤头的振动，锤头与路面接触，通过调节锤头的振动频率，使其接近水泥板块的固有频率，激发水泥板块在锤头下局部范围内产生共振，使混凝土内部颗粒间的内摩擦阻力迅速减小而崩溃。破碎后的碎石尺寸理想、均匀，破碎粒径范围为2.5M～15.2M，大部分集中在2.5M～7.6M。实践表明，碎石尺寸在8～20cm之间时，可取得较为理想的效果。碎石尺寸过大，容易造成应力集中，引起反射裂缝的概率急剧增大；碎石尺寸过小，则会使路面的承载力过渡减小。破碎后的粒径上部较小，下部较大。小粒度可较好地消除反射裂缝， 同时下部的较大的粒度结构也有利于路面渗水的横向排除和阻止下渗。破碎后的纹路规则排列，并与路面成35°～40°夹角。有夹角的纹理结构可使碎石块之间相互嵌合，经压实后相互咬合得更紧，从而使碎石层起到更好的砾石稳定层的作用。破碎深度可控制，不冲击路基，保证路基下的管线设施完好无损。该机械振动影响小，破碎深度可达660L，完全满足一般道路的破碎改造任务，效率极高，由于其工作点很窄，在道路施工时，可单车道施工，不用封闭全部交通，每天可完成2公里左右的碎石化工作。 4.3试验段施工及检测 试验段施工长度100-200m，破碎从道路一侧边缘开始，或者从前面破碎过的边缘开始，并向对面路肩或者向纵向的中线推进。在一次必须摊铺一个车道时，前面的破碎应至少超出将要摊铺的宽度250毫米。在破碎操作初始，操作人员会详细记录下不同的破碎情况相对应水泥路面破碎机械的数据调整，如锤头高度、共振频率和地面行驶速度等。为确保路面被破碎成达到要求的粒径，根据现场工程师要求，在行车道中间挖掘约1.2平方米的试坑，用来判定破碎块是否达到特定的尺寸要求，根据现场情况可以增加测试块。挖开的试坑需要回填，压实需要达到工程师的要求。符合要求的破碎数据应记录备查，施工参数一旦经过试振区确定下来，就可在整个碎石化工程路段内使用。 4.4全路段水泥路面碎石化施工 ⑴交通管制及路面清理 对于共振碎石化范围内的出入口应有醒目的安全标记，对社会车辆进行导行，禁止无关车辆与人员出入。破碎施工须占用两条车道，施工作业区域的两个车道禁止交通通行。隔离措施到位，在隔离处设置明显的交通导向标志，或派人负责协助交警部门指挥交通。施工作业路面需提前清理，水泥混凝土路面上罩有1cm以上的沥青层及沙土层需挖走（2cm振幅下中间介质会将应力吸收无法达到共振效果）；为破碎无残留道路两侧30cm范围内堆放物需清走（共振箱体伸出轮胎外沿20cm左右）；破损板块无法破碎区域须提前标记或通知现场管理人员。 ⑶共振破碎 碎石化施工顺序一般由外侧车道边缘开始，如果相邻车道沿纵缝进行了切割，也可由中间向两边的顺序破碎。每一遍碎石化宽度约200mm，一条车道（3.5～3.75m）碎石化完需要18～20遍（一个来回定义为2遍）。相邻两遍碎石化区域会有50mm内的间隔或重叠区。碎石化一个车道的过程中，实际破碎宽度应超出一个车道宽度至少150mm。在施工过程中应不断检查破碎作业情况，并根据需要对设备进行细微调整，以确保达到施工质量要求。施工中，驾驶操作员应随时注意观察机械工作情况、锤头破碎效果，应根据实际情况调整破碎参数，以尽可能达到较好的破碎效果。因此，对操作人员的要求很高，必须是经验丰富的驾驶员，据本试验路段的现场施工破碎状况，驾驶员往往根据破碎时的声音来判断锤头工作效果，从而做出必要的调整。 ⑷局部补强 如果共振破碎后出现混凝土块径大于200mm且面积大于2O或混凝土面板共振破碎后压路机碾压过程中有明显的反弹现象，弯沉值过大区域应采取基础补强措施，具体措施根据设计单位意见及监理单位意见实施。 ⑸施工配合---洒水碾压 破碎完毕后，必须采用高频、低幅震动钢轮压路机（最小15吨）碾压速度不得大于1.83m/s，碾压之前最好洒水车先行洒一遍水，使其渗透深度3公分左右，碾压遍数初步按最三个来回来控制，碾压完毕后，进行摊铺施工。碾压遍数根据现场情况控制在最少3～5遍。碎石化层碾压后，不允许有钢筋外露，不允许有沥青接缝料、补块等存在；摊铺前不允许碎石化表面出现凹陷深度超过2cm。 4.4施工质量控制及验收标准 碎石化层破碎后粒径宜符合以下要求：表面层1/2厚度部分0～7.5cm，1/2厚度以下部分7.5～23cm；含有钢筋的旧水泥混凝土碎石化层，钢筋以上部分碎块粒径7.5cm以内，钢筋以下部分碎块粒径在23cm以内；碎石化层小于0.075mm含量不大于7%。碎石化层0～10cm以内级配宜在级配碎（砾）石范围以内；0～18cm以内的碎石化层级配宜接近级配碎（砾）石。碎石化层回弹模量、碎石化层碾压应满足相关规定，其它质量要求及验收标准按《公路路面基层施工技术规范》的规定进行。 5.沥青混凝土路面加铺施工 在碎石化后，应控制碎石化层上的交通，禁止通行与施工无关的车辆，禁止车辆随意在碎石化层上刹车与启动；同时也要减少施工车辆不必要的来回通行。应及时进行沥青摊铺等工作，尽早开放交通，减少对交通管制的时间。 在道路改造完成约半年后，查看其道路面层，未出现裂缝，通过对其弯沉等测试，各项指标均符合要求，证明了改造效果良好。 6.结语 共振碎石化技术作为水泥路面改建为沥青路面行之有效新技术，由于不需要对老路面进行大规模的翻挖并重新做基层，水泥路面经过共振后形成良好的道路基层，也不需要传统的较长的养护时间，具有工期短、实施方便、节省投资、低碳环保等优点，特别是针对交通流量大的道路，其对交通影响之小，持续时间之短，是传统工艺无法比拟的。同时，随着其技术的不断完善、效率的不断提高，该技术将在以后的道路改造中大力推广并广泛应用。

自然科学论文:自然科学的经验基础与解释学 摘要：经验与陈述的关系并非归纳或演绎的逻辑关系，因此科学的经验基础就构成一个难题。仅仅把科学看作命题体系的观点不能解决这个难题，同时经验主义的平台也不能提供任何通道。科学本质上是一种实践活动，惟有语用学和解释学的平台才能为这个难题提供解决方案。科学的实践性、公共性、主体间性、情境性为理解库恩的范式理论提供了线索：自然科学具有解释学的基础。劳斯进一步主张：自然科学本身就是解释学的事业，科学是不断重构的叙事。科学的解释学与客观主义形成对立，而这并不必然使科学滑入相对主义。伯恩斯坦提出了超越客观主义与相对主义的方案：解释学本身就为这种超越提供了资源，解释学循环恰恰对科学范式的开放性提出了要求。 关键词：经验基础 语用学 解释学 叙事重构 一、 经验与陈述的逻辑鸿沟 自然科学被公认为经验科学，但是，科学哲学家对“什么是经验”、“如何进行检验”等问题并没有统一的意见。波普尔把经验基础问题界定为“关于个别陈述的经验性质以及如何检验它们的问题”。（[1]，30）经验基础问题涉及经验（或观察）与基本陈述（或观察命题）的关系、陈述与陈述的关系这两个层面的问题，它构成科学哲学的基础性的问题。 逻辑经验主义预设了某种中性经验或者说无主体的经验以及描述这种经验的中性语言。逻辑经验主义处理经验与陈述的关系的典型方式是逻辑原子主义式的，基本经验或原子事实与基本陈述之间存在着一一对应的关系。以此为前提，它用形式逻辑的方式处理基本命题与理论命题的关系，提出其科学检验和科学划界的原则即证实原则，主张科学理论与基本命题之间存在着归纳证实的逻辑关系。作为其弱化形式的概率论仍然坚持中性经验和中性语言的设定。 波普尔对逻辑经验主义的批判集中于基本命题与理论命题的逻辑关系层面，他对归纳主义的证实原则的驳斥在逻辑上是无可反驳的：任何普遍的科学的理论命题都是不能由有限数量的观察命题得到证明的。经验与陈述的关系这一层面并非波普尔的主要关注点，但他对此也有所反思。他认识到经验与陈述之间并不存在类似于陈述之间的逻辑关系，经验与陈述之间存在着一个似乎不可跨越的鸿沟。经验并没有直接的证明作用，“陈述只能由陈述从逻辑上加以证明”。（[1]，31）“由于要求基本陈述和其它科学陈述具有客观性，我们将剥夺了我们自己本来希望把科学陈述的真理性还原为我们经验的任何逻辑手段。”（[1]，33-34）简言之，一切基本命题（或观察陈述）的真值是无法从经验上予以确证的，所谓科学的检验——基本命题对理论命题的证明或证伪——就丧失了原有的基础。 拉卡托斯在《科学研究纲领方法论》一书中对经验基础问题作了富有启发的分析。他指出，独断证伪主义是站不住脚的，因为它的基础包含两个错误的假设。第一个假设是：理论命题和观察命题之间有着自然的、心理的分界。第二个假设是：观察命题是由事实得到证明的，正确的。实际上这两个假设对逻辑经验主义同样有效。拉氏驳斥了这两个假设。他认为，观察命题与理论命题并非如通常所以为的那样直接来源于中性的、纯粹的经验，观察渗透着理论预期，观察命题以更高层次的理论为背景。针对第二个假设，拉氏指出，“观察”命题的真值是无法明确决定的，“任何事实命题都有不能由实验得到证明，命题只能由其它命题导出；不能由经验来证明陈述，‘就象不能用敲桌子来证明陈述一样’”。（[2]，21）他进而断言：“因而，我们既不能证明理论，也不能证伪理论。软的，未经证明的‘理论’同硬的，业经证明的‘经验基础’之间的分界是不存在的：一切关于科学的命题都是理论的，而且都是不可避免地可错的”。（[2]，22） 科学的可错论无疑为怀疑主义、非理性主义敞开了大门。那么，如何实现可错论与科学合理性的调和呢？约定主义的策略似乎不可避免。波普尔既承认科学理论的可错性，又试图坚持科学的批判理性。他必须决定如何把受检验的理论与不成问题的背景知识区分开来，背景知识中的理论将获得“观察的”地位，作为检验其它可怀疑理论的基础。波普尔强调背景知识在科学活动中的地位并承认其约定性：“批判永远不会从无开始。…讨论问题时我们总是承认（但愿只是暂时地）各种不成问题的东西，它们暂时为讨论这个问题而构成我称之为背景知识的东西。在我们看来，这种背景知识很少始终绝对不成问题的，它的任何一部分在任何时候都可能受到挑战”。（[1]，205）批判总以特定时空下的背景知识为前提，并保留着对这些背景知识提出上诉的权利。科学知识的增长就处于这种约定与批判的循环之中。但无论如何新理论总是以其真值不确定的理论为基础，因而这样建构的理论大厦归根结底是缺乏基础的。拉氏很幽默地表达了这种怀疑：“我们的方法论证伪主义者骄傲地拒斥了这种逃避主义：他敢于不减可错论之威，且又敢于以大胆的、冒险的约定主义政策毫无教条地避开了怀疑论。他完全知道所冒的危险，但他坚持人们必须在方法论证伪主义和非理性主义之间作出某种选择。他提出了一场几乎没有希望赢得的战争，但声称说参加这场游戏比放弃这场游戏还是要好些。…有人甚至会说，方法论证伪主义与独断证伪主义的不同就在于它是空讲可错论！”（[2]，41） 可错论、约定论和对背景知识的实用主义的强调都是由科学的经验基础问题导出的合理结论，是对科学的理解的一种进步。而波普尔之所以有“空讲可错论”之嫌疑，其根源在于他仅仅局限于陈述间的逻辑证明（或证伪）层面，而放弃了对经验与陈述的关系作出合理说明。鉴于经验与陈述之间的逻辑鸿沟，任何回避而不予解释的科学合理性理论都是空中楼阁。 那么，科学的经验基础问题究竟能否被解决呢？答案是；在经验主义的平台上该问题无法得到解决。经验主义的根本性难题在于，它导致了唯我论的困境。经验主义所谓的经验不过是个人化、私人化的经验，而这种经验并非是主体间有效的：我的经验不同于你的或他的经验，所谓的经验检验也就不是主体间有效的。因此，摆脱该困境必须引入主体间性以及语言的公共性。当我用私人语言说“这朵花是红的”的时候，别人无法理解“红的”代表着什么感觉；而当我用公共语言说出这句话，并得到大家的认可时，这句话才变得有意义、主体间有效了。因此，惟有在语言学、尤其是语用学的平台上经验基础的问题才能得到解决，或者说该问题不存在了。经验主义考查命题是否为“真”，而在新的平台上则考查命题是否“有效”。这涉及科学观念的根本性的转变：科学是一种实践活动，其主体不是单个的科学家而是科学共同体，科学理性也是情境性的。 二、逻辑鸿沟的弥合：作为实践活动的科学 正如阿佩尔所言，“在分析哲学的发展进程中，科学哲学的兴趣重点逐渐从句法学转移到语义学，进而转移到语用学。这已经不是什么秘密。”（[3]，108）语言哲学的语用学转向彻底地了转变了我们看待科学的方式，科学的实践性（活动性）、主体间性和情境性或者说局域性都能在语用学的平台上凸现出来。语用学把句法学与语义学纳入对语言的整体性的语用分析之中，分析对象由名词性的“语言”变成动词性的“言语”。“言语”是一种活动，奥斯汀说“说话就是做事”。把语言视为言语行为同把科学作为活动来理解是一致的，科学本质上是一种由技术兴趣引导的介入世界的活动而非静态的知识。维特根斯坦明确指出不存在私人语言，语言总是公共的。同样，科学语言和科学活动总是在共同体中发生并获得有效性，科学的主体不是单个的主体而是共同体。“真”为“有效”所取代，“有效”即主体间有效：在主体间得到一致认可。维氏的“语言游戏说”把语言、生活形式和世界理解视为一个整体，各个“语言游戏”只具有家族相似性而不可通约。科学本身就是一种语言游戏，它同时还是在更广阔的日常实践的语言游戏中展开的。科学的情境特征和局域性可由此得到说明。以此为背景库恩也就好理解了。 如果说前库恩时代科学哲学的主流把科学作为既成的知识来考察的话，那么库恩的范式理论则是把科学作为一种活动来考察的一座里程碑。他在《发现的逻辑还是研究的心理学》一文中表达了这种取向：“我们都关心获得知识的动态过程，更甚关心科学成品的逻辑结构”（［4］，265），“要分析科学知识的发展就必须考虑科学的实际活动方式”（[4]，267）。 库恩对经验基础问题有比较清醒的认识，并对波普尔的证伪逻辑提出了批评。他认为，波普尔所谓的认识逻辑名不副实，因为它只局限于陈述间的逻辑关系而忽略了对陈述与观察之关系的探讨。在波普尔看来，理论要成为科学的，只能通过观察陈述而被证伪，不能通过实际观察。库恩认为，这种逻辑的证伪并不能给认识逻辑提供基础，而认识逻辑的规则及其逻辑要求“已不单是意义的符号关系。它要求认识论家和科研工作者把理论所导出的句子不是同其他句子相联系，而是同实际观察或实验相联系。这就是卡尔爵士‘证伪’一词必然引来的后果，但怎样才能做到这一点，他却始终保持沉默。…当一种业已公认的理论不是面对实验陈述，而是面对实验本身时，逻辑在什么条件下才要求科学家放弃这种理论呢”？（[4]，280）库恩很清楚，波普尔不能、他自己也不能为观察与陈述提出一种通常意义上的逻辑，在这个层面上，逻辑是无效的。他阐明，“提这些问题目的是要表明逻辑尽管是科学探索有力的、最后总是不可缺少的工具，但人们也有某种可靠知识在形式上并不需要逻辑。同时我还要提示，逻辑证明的价值并不是为了逻辑本身，只是在条件需要而且需要到一定程度时才有。”（[4]，281）这乃是对科学理解中的逻辑迷信的破除。 那么库恩针对上述经验基础问题提出了什么样的解决方案呢？他指出：“我曾引进‘范式’这个词以强调科学研究依存于具体事例，它可以跨越理论内容同理论应用之间的鸿沟”。（[4]，281）库恩强调范式作为范例的意义，他认为，科学共同体承认的合乎范式的范例是具体的题解。 “共有事例即以发挥一般都归之于共有规则的认识功能。事例发挥这种功能时，知识的发展不同于知识在规则支配下的发展。”（[4]，313）作为范例的科学范式是一种具体的题解活动，科学家通过一系列题解活动的示范和训练而习得他所在科学共同体中科学活动如何进行的知识。科学的语言、概念和理论在具体的题解活动中、具体的科学实践中被赋予意义、可理解性和可操作性。理论化离开了活动便无法理解。因此，经验与陈述的连结要在特定的具体的科学实践活动中去寻找，唯有参与特定科学共同体的科学游戏，才能理解经验与陈述在该科学范式中的特定连结。归根结底，经验与陈述的关系不是一种逻辑关系，而是一种非逻辑的活动关系；经验与陈述间的鸿沟是靠“活动”来跨越的，具体的实践活动是连结二者的中介。 库恩的范式理论既不是指向单个科学家的活动，也不是指向无主体的知识增长的逻辑，而是考查科学共同体的实际活动。范式可以粗略地等同于科学共同体。科学有主体，但既非先验主体也非自我封闭的经验主体，而是现实的科学共同体。科学知识的有效性以能否在科学共同体获得主体间的认可为基准。而对于赢得这种认可来说，经验证实或证伪是不充分的，论辩、说服、修辞、宣传、权威甚至权力都在现实的科学共同体中发挥着重要作用。科学共同体首先是交往共同体，它是科学得以可能的条件，其中进行的意义沟通和理解使得科学语言和活动获得特定的意义。阿佩尔指出，“自然科学家的实验共同体总是表现为一个指号共同体。而这种主题间性水平上的沟通决不能由某种客观科学的方法程序来取代，原因就在于这种沟通是客观科学之可能性的条件。”（[3]，71）“一个交往共同体的存在是一切在主体-客体维度中的知识的前提；这个共同体本身乃是对世界材料的客观描述和说明的主体间性元维度”。（[3]，73） 科学活动也是维特根斯坦意义上的“语言游戏”。语言游戏同特定的生活形式与世界理解相联系，科学范式之不可通约不过是语言游戏之不可通约的合理结论。科学的语言游戏植根于特定科学共同体的实践活动。不存在中性语言，语言与经验世界相互耦合于特定的实践活动或者说生活形式中。逻辑分析在这个层面上是无效的，对这种经验与称述之间关系的把握需要深入地考查并理解特定的科学实践活动乃至作为其背景的更为广泛的生活世界。语言与世界的这种耦合关系可以说明科学范式的不可通约性。“为什么理论之间或是语言之间的翻译如此困难？因为，正如经常议论到的，各种语言以不同的方式把世界说成各种样子，而且我们没有任何道路去接近一种中性的亚语言的转述工具。…学习一种语言或一门理论就是学习描述世界，该语言就是随着这个世界而起作用的”。（[5]，362） 科学家总是在某个科学共同体中从事科学活动，总是从属于某个范式。库恩的范式由形而上学信念、理论框架、选择问题及解决问题的标准构成，不同的范式中的科学家是在不同的世界中工作的。不同的范式构成不同的科学世界，其中的科学家面对着不同的经验问题和理论问题及其相互连结。因此，科学家的工作本质上也是解释工作，其从属的范式构成他解释、理解世界的前见。范式是历史地形成的，既有的，构成科学家置身于其中的情境（当然情境不局限于自主的科学共同体），科学理性也只有置于情境之中才能得到真实的理解。对库恩而言，不存在不依赖于特定的科学范式和文化的、所谓客观的事实的宇宙。实际上胡塞尔早就揭露过科学的客观主义假象，他认为关于表面上客观的、由事实构成的世界的知识，实际上先验地植根于前科学的世界之中。科学分析的可能的对象，是事先在我们原本的生活世界的现实中形成的。哈贝马斯指出：“胡塞尔正确地批判了客观主义的假象。这种假象用合乎规律的、结构化的事实的自在现象蒙蔽科学，掩盖这些事实的构造，从而使人们无法意识到认识和生活世界的利益是相互交织在一起的”。（[6]，123）世界如何呈现依赖于主体的特定的实践活动，依赖于主体所属的科学共同体和生活形式。 对科学活动的主体间维度、公共性、不可通约性、情境特征以及局域性的揭示，一幅新的科学形象浮现出来。科学的解释学维度昭然若揭。科学无本质。科学总是文化的、历史的产物，科学的形象并非静止的、普遍的。正如夏佩尔所言，“在科学中不存在任何神圣的、原则上免受修改或摈弃的东西：所谓事实是如此，理论、概念问题、方法、思维方式，甚至包含在一些所谓免疫的‘元科学’概念群中的‘科学’定义也如此”。（[7]，446）库恩赋予范式过强的约束性，然而，即使在同一范式中也存在着不同解释之间的竞争。用解释学来区分人文科学和自然科学还有意义吗？ 三、作为解释学事业的自然科学 在伽达默尔那里，解释学经历了本体论转向，理解成为人之存在的基本状态，这样，解释和理解的普遍性得到了确认。自然科学同样是解释学的事业。后经验主义科学哲学以及科学的文化研究都揭示出了自然科学的解释学维度。“科学的知识也像一切知识一样，涉及对某人揭示（诉说）某事。科学探讨意义，这些意义就是体现在语言中的、在经验中修改和实现的，并在实验室的特定的实践中和科学文献及文化中传递的社会存在物。…科学有某种与其自己的（历史的）令人信服的判断和论据有关有历史空间或‘此时此地’。解释学哲学为把历史和文化重新引入自然科学哲学提供了哲学基础。”（[8]，9） 狄尔泰把解释学方法作为区分人文科学与自然科学的根据。查尔斯?泰勒（Charls.Tailor）继承了这种区分，他坚持：人文科学的研究对象是人的行为，而人的行为天然就是解释学的；自然科学的对象没有意义，对不同的文化是一样的，不依赖于人的解释，因而解释学在自然科学中是没有位置的。库恩的范式理论表明，自然这本大书并非没有意义。恰恰相反，具有不同范式的科学共同体以不同的方式理解和解释着自然界。在与泰勒的争论中，库恩表明了其解释学立场，“自然科学和人文科学一样，其中没有某套中立的，文化中立的范畴，自然对象或行动能由这套范畴来描述”。（[9]，21）“我的观点一直是如此：任何时期的自然科学家乃是基于一套概念，当代的实践者从他们最近的先辈那里继承下这套概念。这套概念是历史的产物，包含在文化中，当前的实践者通过训练进入这种文化；对于非共同体成员来说，仅仅通过历史学家和人类学家理解其它思维模式的解释学技艺是不能进入这种文化的。同时，我已作为特定时期的科学的解释学基础提到过它。你们可能注意到，它非常接近于我曾经所谓的范式。”（[9]，22） 库恩强调了自然科学的文化历史性，科学范式是与特定的文化和历史相联系的，一种范式就是在特定的文化和历史背景下对自然的一种解释。因此库恩反对泰勒对自然科学与人文科学所作的简单区分：自然科学中没有解释学的地位。他认为自然科学研究同样需要解释学的解释。不过，他仍然相信可以从解释学角度去区分这两种科学。他认为，范式更替确实意味着解释和理解自然的新方式，具备解释学的基础。然而，追求一种新解释并非促使这种转换的产生的研究者的自觉意愿。与之相反，新的解释却是人文科学游戏的自觉目标。因此，他坚持其早期的观点：自然科学区别于其它科学的地方在于，自然科学有支持常规的解题研究的范式，而人文科学不存在范式或常规科学时期。“自然科学尽管要求我所谓的解释学的基础，但他们本身不是解释学的事业。另一方面，人文科学通常如此，它们别无选择。”（[9]，23） 劳斯（Rouse）的解释学立场比库恩更为坚决和彻底。与泰勒相反对，在承认自然科学也是处于历史与文化中的需要解释的事业的立场上他与库恩是一致的。劳斯认为：库恩坚持，在遇到外来的、不熟悉的文化或本文时，存在着一种特征性的解释行动，而进入一种外来文化或本文的方式基本上不同于我们或多或少毫无问题地生活于一种文化（包括我们自己的科学文化）中的方式。劳斯不赞同这种观点，他认为即使在自己生活于其中的、熟悉的文化中仍然存在着竞争的意义解释问题。“传统是由对传统的不同解释的冲突构成的，这种冲突本身有着一个易受相互竞争的解释影响的历史。”（[10]，615）他认为，在库恩所谓的常规科学时期同样存在着经常的对范式的解释，常规科学的共享实践就包含着对实践的多元解释。劳斯在《科学的叙事重构》一文中指出，自然科学的历史演变总是伴随着科学的叙事重构。共享历史的科学共同体成员总是微妙地、竞争性地用不同的方式理解以往的科学研究并筹划自己的研究工作，都希望自己的叙事能为更多的共同体成员所接纳，从而主导共同体的研究方向并确定自己的研究地位。“科学研究是一种社会实践，研究者由此构造叙事情景，过去的研究通过这种叙事情景被理解和认同，而进一步研究的重要可能性被筹划。这个叙事领域展示了对该领域的连贯的、共享的理解和在不同的筹划、解释威胁下的不连贯之间的持续紧张。”（[11]，179）劳斯主张解释的普遍性，“以解释学循环为特征的解释，以及理解与自我理解的纠缠，并不划出一个行动或探究的特殊领域，而是使事物清楚的一个普遍特征”。（[12]，55）他坚持解释学并不构成区分然科学与人文科学的依据：“我主张，无论自然科学，还是人文科学都不能形成一个天然的类别。...所有的学科为一个内在发展历史以及与其它科学领域和社会实践的互动的历史所形成。...不同科学的成功实践总是已经并将继续避开方法论者所施加于其上的限制和类型学（typologies），这些方法论者提供一门科学为了成功必须如何的最新描述。”（[12]，56） 劳斯坚持科学本身是历史的偶然的产物，并将随着历史的进程而产生变化，科学没有不变的本质；他反对任何全球性的（global）、普遍化的科学合法化叙事，他坚持科学是局域性的（local），隶属于特定的文化传统和历史阶段；科学的可靠性并不依赖于全球合法化，科学的局域性并不削弱科学的可靠性。 自然科学的解释学反对自然科学的客观主义的理解，尽管这种客观主义的自我理解促进了近代科学的发展。不过，反对客观主义是否必然滑向相对主义？如何超越客观主义与相对主义？伯恩斯坦认为，解释学提供了超越客观主义与相对主义的途径。“伽达默尔提醒我们，在传统、历史和语言属于我们以前，我们便属于传统、历史和语言。我们无法摆脱效果历史的动力学力量，后者决定了我们将生成为什么。”（[13]，212）历史、传统和成见并非人类理性的限制，而是本质上理性有限的人进行理解和解释的前提。库恩的范式不可通约性并不意味着范式的绝对封闭和自主性，仅仅意味着不能把特定范式的标准强加于其它范式，因为不存在超越的标准。不可通约性恰恰要求开放性。对特定的文化、传统和科学范式的隶属恰构成理解其它文化、传统和科学范式的可能性条件，构成这种理解的本质特征的是解释学循环。因此，解释学追求的并非是封闭和自足，而是开放性和相互理解。而惟有在与古老本文、外来文化的遭遇中才能促进自我理解和自我超越。“科学共同体使用的理性和论证以社会实践为基础，并且指导科学活动的标准和规范从本质上说来是开放的。人们对于解释在科学活动的每个阶段的认识已经有所发展，并且在观察和理论之间的任一固定的分界上开始探询。” 自然科学论文:自然科学知识在幼儿园其它领域的渗透 摘要：在儿童进行自然科学探索时，教师可以提出开放性问题，以便引出更多的问题或引导出儿童探索的新方向。高质量的教育鼓励儿童具有选择性的思考，多重性的答案和创造性的洞察力。教育者不应仅仅是教给儿童已有的自然科学事实和规定的实验程序，而应允许并且鼓励儿童探索自然科学，因为这样可以促进孩子思考能力的发展，例如组织、分类、问题解决、推论以及逻辑。这也是自然科学知识在幼儿园其它领域的渗透过程。 关键词：自然科学 知识 幼儿园 其它领域 渗透 黑龙江高等教育厅规划课题《有效提高幼儿教师自然科学素养，促进幼儿科学潜能激发的研究》，课题项目编号：gzc1212037 自然科学并不是一系列已被人发现了的事实，它是一个过程，一种对世界进行思考和理解的过程，这个过程包括观察、对即将发生事情的预期、对预期进行检验和对观察的事物进行有效的解释几个方面。研究者提出“儿童是通过‘建造’而非指导来掌握科学知识的”。他们一定会对所观察的现象和实验的结果给出一个自己的解释，一个具有个人意义的解释。在儿童进行自然科学探索时，教师可以提出开放性问题，以便引出更多的问题或引导出儿童探索的新方向。高质量的教育鼓励儿童具有选择性的思考，多重性的答案和创造性的洞察力。教育者不应仅仅是教给儿童已有的自然科学事实和规定的实验程序，而应允许并且鼓励儿童探索自然科学，因为这样可以促进孩子思考能力的发展，例如组织、分类、问题解决、推论以及逻辑。这也是自然科学知识在幼儿园其它领域的渗透过程。 一、通过对自然科学的观察激发儿童的科学热情 在幼儿的科学课程中应该呼吁：“请亲手触摸！请亲自探索！”我们必须培养儿童学习的兴趣并且鼓励他们问：“如果……会发生什么？”然后给他们相关的材料去发现答案。这些活动可以帮助儿童定义基本概念，激发他们天然的好奇心去探索和发现。如儿童可以观察植物从种子到发芽再到开花，最后又产出种子这样一个生长周期。他们还可以通过观察植物的不同部位，发现它们在颜色、形状、相对大小和组织等方面的相似点和相异点。儿童也可以观察环境元素，例如水、光、温度等所起的作用。 所有的儿童都是通过他们的感官来学习周围世界的。婴儿和学步儿童以及学前儿童，他们的科学知识是以他们看到、听到、品尝到、闻到和触摸到的东西为基础的。适合发展的科学课程通过激发观察、质疑、兴趣和描述来拓展这一儿童成长和发展的情形。 作为教师，也将和孩子们一起去观察、提问、预测、实验和验证很多科学事实。这就是科学教育在幼儿阶段所包括的所有内容。为发现世界创设环境并激发幼儿的求知欲：“我的环境中都有什么？对我有什么样的影响？我能做什么样的改变？”态度是在早期形成的，我们应该培养儿童天然的好奇心，满足他们想要知道“为什么”的需求，这也会鼓励孩子进行科学探索的热情。 当你想方设法来进行探索和发现时，你会认识到“我们应该把科学作为整个课程中正在进行的一部分，融入到日常活动和常规中”。当儿童激发起科学热情时，可以自发地和创造性地去改变物理环境（室内的布置），还应该利用户外环境，允许儿童在那里花费大量的时间，提出问题探索假设的情况，拓展观点。这可以点燃他们终身热爱科学的火花。 继续展示你对科学和发现的热情。吉尔玛提供给我们一种刺激性的方式来做到这点：当你在初夏的早上抬头看橡树上最高的树枝时，你可能没有思考树木从土壤中获取养分，传送到树干以及每片新叶和橡树果胚芽的科学原理。但是你有下面那样的意识，并指导你的学生们也知道，这也是教学的一部分。问一些问题：“我在想，是什么让叶子变得那么绿？我在想，这棵树要长这么高得需要多久……”我们可能没有教授具体知识，但是我们在教授好奇心。 二、鼓励儿童对自然科学进行探索，完成儿童对自然科学的自我解释过程 经常性的引导孩子观察周围的世界，孩子的观察能力就会越来越强，同时求知的欲望也会加更加强烈。相比教师直接告诉儿童事实是什么这种方式，儿童在自我解释过程中会学到更多的东西。因此，教师应继续为孩子提出开放性的问题，从而鼓励孩子对他们在活动中所做的观察进行加工和总结。这个过程会促使更多的问题提出，并实施进一步的探索。 对于教师来说，与幼儿一起分享自然世界是一 件很兴奋的事情。孩子们渴望主动获得第一手的经历。如果教师希望儿童用他们的感官去探索自然世界，就需要鼓励孩子与世界的真实接触。从触摸软的泥巴或凹凸不平的树皮，到闻新鲜的干草或腐烂的树叶；从看到盘旋的蜂鸟，到听到蟋蟀重复的叫声；从品尝脆甜的苹果，到酸葡萄的味道一一没有什么能像大自然一样提供如此丰富的视觉、听觉、味觉、触觉和?@觉体验的机会。 儿童可以品尝或看到空气吗？他们可以触摸到它吗？怎样做？在操场上，引导儿童体验风（移动的空气）怎样来自不同的方向。儿童可以用风向带、风向袋、风铃等来进行体验。 儿童在自然环境中散步的过程中有很多进行发现的机会。在去散步之前，鼓励儿童做望远镜。把两个卫生纸筒（或把一个纸巾筒剪成两个）绑在一起。在筒的一端打上洞并穿上一根绳做成颈带。蝴蝶或小鸟飞是儿童可以通过他们的望远镜来观看的很多事物中的一部分。每个儿童可以做一个户外散步用的“收集袋”，用折叠的建筑纸或标签纸来做并穿上绳子，绳子要留足够长来作为肩带。用结实的纸板做书页并用环扣在一起来做一本课堂书。儿童把他们在户外散步中发现的东西贴在书页上。把书放在图书区给儿童玩。 哈姆弗瑞斯说：“儿童有想把他们发现的所有东西带回家的倾向。要向他们解释自然的平衡是非常微妙的，大自然中的每一样东西都有它的目的（例如，豆荚为来年的生长保留种子，一块树皮可能是很多昆虫的家）。鼓励他们收集一些他们以前没有收集到的东西……”新鲜的树叶可以放在报纸中间，这样很容易被压平，可以夹在两个纸板之间并用橡皮条紧紧地保护好。一周后，树叶可以移动并粘到剪贴簿上或以其他方式在教室中展示。 通过种草，也可以进行一次“自然科学探究”，儿童可以寻找在他们生活环境中生长的不同种类的草。在教室中为儿童提供草籽来种植。使草发芽的最快并且最容易的方法是把一块湿海绵放进一个有水的平锅中并把草籽撒在海绵上。这些草籽通常能在任何地方生长，只要给它们定期浇水并且放在有阳光的地方。很好玩的是把海绵剪成不同形状，然后看草长成圆、三角形或心形。这是儿童直接观察自然的一种方法。另一种种草的方法是在塑料杯里面装上泥土或陶土 （儿童可以把杯子装饰成一个脸的形状）。把草籽撒在泥土上，然后浇水。不久，儿童会很高兴地看到“头发”长出来。 对幼儿来说，他们计划、种植并照顾植物时，就学会了对他们以后生活都有帮助的、有用的概念和技能。当他们观察植物的生命周期时他们学习了科学，计算以及把种子分类时学习了数学，读种子袋上的字和种植指导时学习了语言。并且，当儿童把一粒种子培育成一株茂盛的植物时，他会有一种自豪感。儿童可以在沙水台或窗台上的花箱里种植出一个室内花园（花和蔬菜）。这一活动是另外一种鼓励儿童对植物主动负责的方法。 自然科学论文:关于自然科学方法与语言学理论建设 论文关键词：乔姆斯基　形式语言学　自然科学方法　语言能力合成说 论文提要：本文是对司富珍《语言研究中的科学方法》一文的回应。司文主要是通过把乔姆斯基理论与自然科学的简单比附，为其进行辩护，但是司文的论据既未准确反映科学发展的史实，又有悖于科学理论建设的程序，同时也不符合科学研究的方法。本文主要目的是讨论语言学理论的建设如何从自然科学研究实践中得到启示。 1．引言 学术争鸣是学术健康发展的标志和必要条件之一。不同的学者由于知识背景不同，研究的经验各异，观察问题的角度有别，很自然会对同一理论有不同的看法。我们前文《乔姆斯基语言学的哲学基础及其缺陷》(《外国语))2005年第3期)刊登出来以后，形式语言学派阵营的学者反应很激烈，我们已经听到了各种不同的意见和批评。《外国语)2oo6年第4期发表了两篇与我商榷的文章，其中一篇已对王强某些错误说法给予回应，另一篇就是司富珍的文章，本文就是对司文批评的答复。 司文的论证代表了形式学派为自己辩护的典型方式，那就是把乔氏理论与自然科学进行简单的比附，认为乔姆斯基语言学的形态和发展符合自然科学的特征，因此也是科学的。比如宁春岩(2000)由此得出形式语言学是一种“纯科学”的结论，乔姆斯基在批我的前文时，甚至认为自己的理论符合牛顿以来的所有科学规范，是“标准科学(standardscience)”(王强，2006)。生成语言学理论的创始者和追随者对科学的向往精神是值得赞赏的，但是一门学科是否科学，主要是看它的研究实践，而不是根据任何个人的美好愿望。本文将通过考察科学发展史，弄清真正的自然科学的方法应该是什么，可为我们语言研究提供哪些借鉴。 我们前文的核心思想是，乔姆斯基的语言学理论不是根据对语言现象的观察分析而建设起来的，而是生硬地把数学的概念和结构直接移植到语言中来，在数学和语言这两种极不相同的系统之间进行简单的类比，结果造成了研究中的削足适履、扭曲割裂语言的现象。很遗憾，迄今尚无一个乔氏理论的维护者针对这一问题进行讨论。尽管如此，他们的观点也反映了相当一部分人对乔氏理论认识上的误区，对此的澄清，有助于人们对当代语言学理论的正确了解。 2．科学理论建立的程序 科学理论必须基于观察和实验，这有两层意思：一是任何科学假设的提出必须根据观察、实验的结果，这是科学实践区别于宗教信仰的主要特征之一；二是任何科学假说必须经过大量观察、实验的验证后方能成立。简单地说，科学理论来自于实践，存在于实践，发展于实践。 司文说道，“从理论建设上来看，大量的科学史实表明，理论建树对于科学实验和数据调查有着非常重要的指导意义，而先理论思考后事实验证则是建构科学理论的常规程序之一。”然而这并不符合科学理论建立的程序。我们前文(石毓智，2005)曾引用牛顿受苹果落地启发而提出万有引力定律的故事，只是要说明观察实践对理论提出的重要性，并不是一个对有关科学史的全面描写。司文认为我们的引例与科学史“正好相反”，她认为牛顿提出万有引力定律是根据伽利略关于力的“假想”。乔姆斯基也是引用牛顿的科学实践来支持自己“先理论后事实”的语言学理论建构的合理性。那么就让我们以伽利略和牛顿这两位现代科学的奠基人的科学实践，来说明科学理论建设与实验观察之间的关系，讨论自然科学研究方法语言学理论建设有什么样的启发作用。 除了牛顿，伽利略要算是现代科学的最伟大奠基者了。一种关于科学的哲学是由伽利略开创的。与亚里士多德不同，伽利略认为科学必须寻求数学描述，而不是物理解释。这一方法开创了科学的新纪元，扭转了科学研究的方向，加深与加强了数学的作用。他的工作成为牛顿伟大工作的开端。伽利略提出了一个科学规划，这个规划包括三个主要内容：第一，找出物理现象的定量描述，即联系它们的数学公式；第二，找出最基本的物理量，这些就是公式中的变量；第三，在此基础上建立演绎科学。 上述的第一步和第二步都是关于科学的观察和实验，第三步才是建立理论系统。伽利略强调物理现象的数学描述，但是他并不是把已有的数学系统强加在物理世界中，而是探讨特定物理现象背后的数量规律。乔姆斯基也很重视把数学应用到语言学中去，但是他的程序不符合科学研究的规范，他是把已有的数学概念和系统移植到语言中去，而不是研究具体语言现象背后的数学问题。由此而导致其理论的重大缺陷。 自然科学家应该毫不含糊地让自己所提出的假说接受试验的检验，这不仅是他们的义务，也是他们的理论取信于人的必要条件。伽利略经过反复试验找出了自由落体的公式：s=gt2／2。由此推出，同高度的两个不同重量的物体将同时落地。为了让大众信服，他做了著名的比萨斜塔实验，彻底推翻了延续两千多年的亚里士多德的错误观念。这种对待自己研究成果的精神多么值得我们学习呀!任何高深的理论在事实面前都会变得简单易懂。然而为乔姆斯基辩护者态度却不是如此，当遇到有人批评他们的理论不符合事实时，往往会辩解道：“我的追求跟你们的不一样，我的理论是高深的，直捣人类的心智，因此你不能用具体的语言现象来衡量我的理论；你理解不了我，那是因为你的水平太差。”自上个世纪70年代乔姆斯基提出普遍语法的假设以来，没有找到任何一个成功的案例说明：一个说英语或者汉语的小孩的天生普遍语法到底是什么样子?又如何代人所谓的“参数”变成了具体的英语或者汉语?而且认知心理学家所做的独立实验观察也不支持乔氏的假说。任何一门科学都不能以与其他科学的某些表面相似性而声称自己就是科学的了，都必须接受自己所分析对象的反复检验。 牛顿创立万有引力定律的第二个依据是开普勒的天体运动三定律。新天文学除了对人们关于宇宙的思想产生革命性的影响以外，还有两点伟大的价值：第一，承认自古以来便相信的东西也可能是错的；第二，发现科学真理就是耐心收集事实与大胆猜测相结合，这两点在他的后继者那里得到了更充分的发挥。在布拉埃观察的基础上，开普勒提出了天体运动三定律：(1)行星在椭圆轨道上绕太阳运动，太阳在此椭圆的一个焦点上；(2)从太阳到行星的向径在相等的时间内扫过相同的面积；(3)行星绕太阳公转的周期的平方与椭圆轨道的半长轴的立方成正比。 可见，开普勒的三大定律也是在耐心收集事实和观察的基础之上，然后进行大胆的科学猜测的结果，而且最终还要接受观察事实的检验。牛顿在伽利略和开普勒的基础上发现了万有引力定律。万有引力定律是牛顿和他同时代的科学家共同奋斗的结果。牛顿熟悉伽利略的运动定律，知道行星受一个被吸往太阳的力的作用。如果没有这个力，按照运动第一定律，行星将作直线运动，这个想法许多人都有过。哥白尼、开普勒、胡克、哈雷及其他人在牛顿之前就开始了探索工作，并且有人猜想，太阳对较远的行星的引力一定比较小，而且随着距离的增大，力成反比地减小。但他们的工作仅限于观察和猜测。牛顿在他们观察猜测的基础之上借助微积分的帮助，给出了万有引力的公式：。其中的f表示引力，k是常数，m、m分别表示两个物体的质量，r是两个物体间的距离。这是一个伟大的发现，因为世界上从来没有人运用过如此单一化和统一化的方程式来描写如此广大的现象。从运动三定律和万有引力公式很容易推出地球上的运动定律，在伽利略的地上物理运动和开普勒的天体运动定律之间建立一种内在的联系。 万有引力定律的科学性还在于，据此而做出的许多科学预测被一次次地证实了。最有名的要算是哈雷的预言和海王星的发现了。哈雷仔细研究了有关彗星的各种记载，根据万有定律推算出彗星出现的规律，他的预言最后被证实了。天文学家阿达姆斯和勒未累分析了天王星的运动的不规则规律，得出结论：这种不规则性是由其他行星的引力而发生的。勒未累根据力学法则计算出这个行星应该位于何处，最后用望远镜发现了这颗行星。任何科学规律都应该具有预测性，它的说服力突出地表现在它的预测被证实的时候。 牛顿发现万有定律的过程有四个特征：一是充分吸收前人的科学研究成果；二是依据自己的观察分析；三是统合了地球和天体两种类型的运动规律；四是据此而提出的科学预测被反复证实。乔姆斯基的理论建设过程不符合上述的任何一个特征。首先，乔姆斯基的普遍语法假说并不是根据认知心理学独立观察试验的结果，而是一个前无古人、后无来者的纯粹假想，迄今还没有找到它的生理基础和心理现实，它到底是什么样子谁也不知道，似有不着边际之感。其次，乔氏把语言能力和语言行为截然分开，不重视语言应用现象的调查分析，其理论大部分是纯粹思辨的东西，缺乏证据和说服力。 第三。乔氏理论在共时现象的分析上似乎勉强可自圆其说。然而对于历时现象则一筹莫展，根本不能把语言中不同领域的规律联系起来。历史语言现象是任何语言学理论的试金石，因为很多语言规律只有在时间的长河中才能展现出来，而且更重要的是，语言的共时和历时规律在本质上是相同的，历时的事实有助于共时规律的探讨，反之亦然。最后，乔姆斯基普遍语法假说会带来很多逻辑结论，如果小孩真的有一个天生的形式语法系统，那么他们在出生时或者出生不久就会创造复杂的句子结构，然后代人参数变成具体的语言。但是小孩的语言发展过程根本不是如此，他们在10个月左右才开始出现独词句，18个月左右开始出现双词语。2岁以后才逐渐出现复杂的语法现象，他们的语言能力是随着认知能力的发展和对周围世界观察的深入而一步一步发展完善起来的。童习得语言的过程中。看不到任何证据支持所谓的普遍语法的存在。 3．论证的逻辑和对待新理论的态度 人们在论证过程中，一种最常犯的错误是诉诸权威的言论。这在文科论文中尤其普遍。司文多次引用科学哲学家kuhn和现代汉语语法学家陆俭明的话来支持自己的观点，但是并没有论证他们的话为什么就是真的、对的，而是想当然地认为权威人士的话就应该是真理。利用权威来支持自己的观点，属于论证的常见逻辑错误之一。 kuhn是一个哲学家，而不是一个科学家，他并不从事科学实验与分析。他对科学实践的概括和科学发展的预测带有很大的主观i生，并不完全与历史事实相符，也不能准确预测科学发展的方向。他的学说在科学哲学界具有很大的争议性，因此以他高度主观化的哲学概括来支持乔氏的理论，显得不着边际，空洞无力。 司文所引用陆俭明的下述一段话也不符合乔氏理论的发展事实：陆俭明(2004)作了很好的解释：“从表面看，乔姆斯基的理论年年在变，年年翻新，似乎表明他的理论经不起时间的考验；但他的假设，他的研究目标始终未变。”那么变4-1=的是什么，正如陆俭明(2004)所言。变4-1=的是实验方案和具体理论细节。 然而事实上，乔氏的理论自创立到现在半个世纪，已经经历了五种理论形态的变4-1=：(1)经典标准理论；(2)扩展的标准理论；(3)原则一参数理论；(4)管辖一约束理论；(5)最简方案。平均下来每10年变一次。如果如陆俭明所说的是“年年在变、年年翻新”的话，那应该是50余种理论形态。乔氏理论每次形态的变化都涉及到重要假设的改变，包括新的假设的提出和旧的假设的取消。比如他的原则一参数理论明确提出了前期没有的“普遍语法”假设，而且研究目标也有重要的变4-1=；又如其“最简方案”就抛弃了早期的“深层结构”的假设，研究目标随之也发生了变4-1=。乔氏的理论系统基本是思辨性质的，并不包含什么“实验方案”，所以就谈不上什么实验方案的变化。 司文再次引用陆俭明(2004)的一段话，批评我们前文对乔氏理论只是“贴标签”，没有深入了解乔氏的理论。其实贴标签也包括好的和坏的两种。对一种理论。或者因为自己长期的研究选择了这一理论框架。或者因为自己不了解其他相关的理论，或者是自己缺乏科学知识。或者因为对语言事实没有深入调查过，由此而产生的对某种理论的盲目崇拜，也是一种“贴标签”的行为。我们认为我们前文的论证是严谨的，论据是充分的，我们也能充分理解不同理论背景的人我们文章的不同反应和评价。 汉语学界缺乏理论创新，这与我们的学术风气不无关系。对别人提出一种新思路，在汉语学界往往会经历“三部曲”：第一部是对你“不屑一顾”；第二部是 “冷嘲热讽”；第三部是对你“围堵封杀”0在这种寒风凄雨的气候中，新的理论思想大都会被扼杀在萌芽状态之中。影响汉语语言学发展的重要因素还有门派错综复杂，无原则地推举夸饰自己门第的人，无原则地封堵诋毁其他学者的工作。这种状况只有从根本上加以改变，汉语语言学才能健康地发展，我们也才能对语言学理论的建设做出真正的贡献。 司文评述我们的“语言能力合成说”道：“除了罗列了一些心理学中关于人的一般认知能力的几点常识外，也没有做有说服力的论证，更没有做任何建设性的工作”。话中透露着轻蔑与不屑，但是她并没有理解我们的工作。我们想要说的是，人类的认知能力是一种层级系统，语言能力是由更基本的认知能力协同合作的结果，而且这些基本的认知能力还合成其他知识系统，并初步论证哪些认知能力共同形成了语言能力。这一思想不仅语言学界迄今尚没有人明确提出，即使认知心理学界对此也没有清晰的认识。我们并不是要声明我们发现了某种认知能力，而是探讨人何以能够创造和学会语言这一问题。现在把我们的初步思想拿出来跟大家交流，是想听取大家的意见，从而来发展完善它。我们这一思想的形成可以追溯到上个世纪80年代末，从那时至4"-在这一思想的指导下，我们在现代汉语和汉语史领域都取得了丰硕的研究成果。如果都以对自己母语研究的系统性和深刻性来比，在我们理论指导下的语言研究也是卓有成效的。以汉语史为例，我们已有三部著作对汉语上下三千年的发展全貌进行了系统的探讨，它们为《汉语语法化的历程》(2001年，北京大学出版社)、《现代汉语语法系统的建立》(2003年，北京语言大学出版社)、《语法化的动因与机制》(2006年，北京大学出版社)。这些都说明一个道理，科学的理论可以帮助我们发现问题、解决问题以及确立历时和共时规律之间的内在联系。 上文提到，历史语言现象是任何语言学理论的试金石，只有能够成功解释语言发展规律的理论才是科学的。有些人可能会认为我们这一标准太偏颇，因为不同的理论适用的领域不同。但是如果了解语言的本性的话，就会明白这个标准的合理性。 第一，任何语言都不会停留在一种状态而不变，都必然会发生变化；语言变化是绝对的，静止是相对的。可以把语言变化看作一个连续函数，设定代表在i时间点上的状况，f(xi一1)代表该时间点之前的状况，代表该时间点之后的状况。 第二，如果一种理论声称它是可以解释共时状态的，那么就意味着它必然能够解释该语言等时间位置的状况。又因为时间是连续的，f(x)代表的是一个历时过程，那么就可以得出结论：任何能够解释共时状态的理论必然能够解释历时状态，反之亦然。从理论的过程可以证明上述结论的正确性。以乔姆斯基的理论发展为例，它创立于1957年，至-4""-已有50年的时间了，如果它能够解释这个时间区间的每个时点的共时状况，那么它就必然能够解释这50年的连续变化过程。如果乔氏的理论是学继续存在下去，那么就可以解释未来的l0年、100年、1000年的语言状况。结论是该理论可以解释语言的整个发展史。可以用一个比喻帮助我们理解语言的发展过程。语言发展史如同一条历史长河，它是由过去、现在和将来组成的，现在是过去发展的结果，是走向未来的出发点。要解释现在的状况必须了解它的过去，方能说明它从过去到现在的发展过程，能够预测它的发展方向。 第三，乔姆斯基的理论在历史语言研究中派不上用场，一筹莫展，那么声称能够解释共时现象的论断必然也是虚假的幻象。中华民族有上下五千年的文明史，历史典籍的连续性和丰富程度在世界上无与伦比，全面而系统地记录了汉语的发展历程。我们在这个领域已经耕耘了l0余年，对汉语史语料做过广泛调查，阅读了大量的文献，进行过多项研究，这是我们评说各种理论是非曲直的最重要基础，-tg是我们从事理论假设的主要依据。 4．结语 要提高语言研究方法的科学性，可以从自然科学的方法中得到启发。但是与自然科学的简单比附，或者把自然科学的概念方法简单移植到语言学中去，或者采用自然科学的符号描段，这些方法都无助于提高语言研究的科学性，只能给人以一种科学的假象，而不能解决实质问题。我们每个人都应该以科学的态度对待学术研究，在科学理论的指导下，探索语言现象背后的规律。 我们的语言学理论假设还需要一个宽松自由的学术环境，要实现这一点还需要一个过程。我们在探索的过程中一定会有这样那样的失误，欢迎任何真诚的学术批评，因为我们认为这是对我们的关心和鼓励。我们期待着年轻一代的朋友，能够以一般的科学逻辑方法，在深人探讨语言现象的基础之上，做出更多的独立的理论思考。 自然科学论文:自然科学如何是诠释学的？ 摘要：近代科学革命以前的自然科学是诠释学的。就近现代自然科学而言，在存在论的意义上，它完全是诠释学的；在方法论的意义上，它的基础是诠释学的，但常规的自然科学研究却不是诠释学的。 关键词：自然科学 诠释学 自然科学诠释学 自然科学的诠释学问题在两个层面上一直都是一个有争论的问题：首先，自然科学究竟是不是诠释学的？其次，如果是，它又如何是诠释学的？在什么意义上是诠释学的？在何种程度上是诠释学的？ 这里将跳过第一个层面的问题，直接从历史的角度切入第二个层面的问题。在我们历史地澄清了自然科学如何是诠释学的以及它在什么意义上和在何种程度上是诠释学的这样的问题之后，也自然对第一个层面的问题给予了一个肯定的回答，而且是一个被清楚地澄清和界定了的肯定回答。 一、古代、中世纪以及文艺复兴时期的诠释学与自然科学 “诠释学”一词来源于赫尔默斯(hermes)。赫尔默斯在希腊神话中作为诸神的一位信使，其任务是来往于诸神与凡人之间,给人翻译和解释诸神的消息和指示。由于神的旨意在许多情况下是通过自然现象来体现的，自然万物本身也都体现着诸神的到场，所以，古代的诠释学也意味着通过自然现象来解释神的消息和指示。又由于占卜等也是一种猜测神的旨意的技术，所以柏拉图在《伊庇诺米篇》中把占卜术与诠释学归为一类。 在中世纪，诠释学主要是圣经诠释学。不过，对圣经的解释也包含着对自然的解释，因为自然被认为是上帝之手写就的大书，被称为“自然之书”。“自然之书”观念可以追溯到圣经的经文。在教父时期，许多神学家都发挥了圣经中所包含的自然之书观念。在中世纪，自然之书观念则广泛流行起来。 所以，古代和中世纪的诠释学本来就没有把自然排除在外，它因而包含着古代和中世纪的自然科学，也可以说，古代和中世纪的自然科学作为对自然的解释，本来就是诠释学的。 这样的诠释学自然科学一直延续到近代科学革命时期。在文艺复兴开始的时候，这种自然科学甚至呈现出日益繁荣的局面，而且也正是这种繁荣才拉开并推动着科学革命的进程。狄博斯说：“尽管我们指出数学抽象和量化的出现对于近代科学的发展来说是必不可少的，但这在当时的意义似乎不如现在这么重要。对于当时的许多人来说，回复到‘真正的’神秘主义和自然法术似乎远为重要。”（[1]，p156） 文艺复兴时期的神秘主义和自然法术以当时广泛流行的赫尔默斯主义（hermetism）为代表。这个赫尔默斯是一位被附会为埃及智者的人物，并被认为是由费奇诺（ficino）所翻译的《赫尔默斯全集》的作者。他是“在文艺复兴时期的法术复兴中最为重要的人物”（[2]，p.18）。赫尔默斯主义属于新柏拉图主义，它的最大特点是使用自然法术（包括炼金术和占星术等）来研究对自然的控制，把自然法术看作是真正的自然科学。在它看来，隐蔽着的自然的神秘力量、日月星辰的支配性力量等都不仅是可以理解的，而且是可以解释和运用的，自然法术就是探讨自然过程的最完美的科学。帕拉塞尔苏斯及其学派的活动就典型地代表着这个时期自然科学的自然法术特色。 以“自然法术”形式存在的文艺复兴时期的自然科学，不仅是要理解和解释自然中的神意和神秘力量，而且更在于要把这种神意和神秘力量运用于人的实践活动之中。它与古老的诠释学一样，是“理解的技巧”、“解释的技巧”和“应用的技巧”的完整统一，属于一种特殊的“实践智慧”，所以也应该属于诠释学的范围。 另一方面，文艺复兴时期的赫尔默斯主义与“自然之书”观念有着密切的联系，而从更早时期流传下来的“自然之书”观念，在文艺复兴时期乃至整个科学革命时期都是自然科学的一个突出特征。 在文艺复兴时期，《圣经》和传统自然哲学著作的权威一步步受到削弱，自然之书的重要性则越来越为自然科学家们所认同。人们“抛开盖伦、阿维森那和亚里士多德的观点，对自然进行界定——它是由上帝亲自书写、制作并编辑起来的图书馆”，“每一块土地都是自然之书的一页，而那些想探究自然的人必须用双脚踏在自然之书上”。（[3]，p195） 托马斯•梯米（thomas tymme）在1612年的书中说：“自然之书的智慧……吸引我们去思索伟大的、难以理解的上帝。我们会为他的伟大的作品而感到荣耀，因为各种天体的规则运动……各种元素的联系、一致性、力量、道德以及美……又有如此多的诠释学者在教导我们，上帝是它（他）们的动力因，他们侍奉的上帝作为终极因显现在它（他）们之中，并为它（他）们所证明。”（转引自[1]，p20。对照旧译本做了稍许改动） 作为近代物理学奠基人而为科学革命做出卓越贡献的伽利略也没有跳出自然之书的观念。他认为，我们能在上帝的所有工作中发现上帝的伟大，能在打开着的宇宙书卷中读到上帝的伟大，自然之书包含着深刻的无穷奥妙。对于神圣的自然之书，我们须使用神圣的数学予以解读：“除非我们首先学会理解其语言并阅读构成它的字母，我们就不能理解这本书。”（[4]，pp237-238） 甚至牛顿也认为自然是真实的天启之源（[5]，pp232-3）。 二、从文艺复兴到19世纪的自然科学和诠释学 自然法术传统和自然之书传统的自然科学是诠释学的，这一点应当是没有疑问的。但是，自文艺复兴之后，自然科学和诠释学分别朝着相反的方向发展。到了19世纪，自然科学与诠释学已经成为截然不同的两种东西。 首先是自然科学经过科学革命而摆脱了自然法术传统，并逐渐远离了自然之书传统。 持有自然之书观念的开普勒比较早地批判过赫尔默斯主义和自然法术；笛卡尔的主客二分、机械论和普遍数学思想则早在自然之书观念和自然法术盛行的时候，就已经在破坏着它们的基础；伽利略在解读自然之书的时候，由于拒绝“原因”解释而仅仅使用数学描述，实际上也已经在侵蚀着自然之书传统，与自然法术更是风马牛不相及。牛顿曾全身心地从事炼金术研究，却把有关炼金术的手稿都封存起来而不予以发表。这被人看作是一个象征：接下来的世纪将是神秘主义和自然法术被封存起来的世纪。 伽利略和牛顿已经不再妄想追溯现象背后的本质，自然界对于人类的理解而言始终是不透明的，甚至是永远也无法理解的。用外在描述方式来代替解释方式并以此来说明自然，由牛顿所定型的这种力学方法，自此之后迅速地扩展到物理学的其它领域，继而又迅速地扩展到其它自然科学领域。到19世纪的时候，“实证的”自然科学已经在各个方面取得了决定性的胜利。与此同时，自然之书观念也逐渐地在科学家那里失去了市场。地质学和生物学的革命向不变论提出了挑战，这也使人们很难相信始终变化着的自然界仍然是上帝书写的神圣之书。 另一方面，诠释学自身在文艺复兴以后的演变，也使得它越来越远离自然和自然科学。 在文艺复兴运动中，人们既展开了对自然的研究，又开展了宗教改革运动。就诠释学的发展来说，宗教改革的最重要成就就是圣经的世俗化。它把圣经与古典作品同等对待，而这种同等对待就使得诠释学逐渐成了对文本的一般性解释方法。在18世纪，诠释学从圣经注释方法发展为语文学方法论。到19世纪初期，施莱尔马赫把诠释学发展为关于理解和解释的一门普遍科学或艺术，使之包容流传下来的所有文本，而不只是那些古典的、权威的或神圣的文本。从此以后，自然法术就不再是诠释学所关注的对象了，而自然之书观念的衰退也使得自然这本大“书”不再被包含在诠释学的“文本”之中了。 到19世纪中叶，自然科学的“实证性”和有效性给人文科学提出严重的挑战：人文科学的科学性和有效性何在？为了给人文科学奠定基础，使之成为名副其实的科学，并同时与自然科学区别开来，狄尔泰进一步把诠释学发展为人文科学的普遍方法论。在狄尔泰这里，人文科学是对世界的内在“理解（verstehen）”，即理解世界的生命和精神，而这种理解所需要的程序、方法或技巧就是“解释”（auslegung）。由于生命和精神具有类似性和普遍性，所以人的内在经验通过心理转换就能够进行转移，人也因而能够进入内在的精神世界。正是这一点使得以关于理解和解释的诠释学为其方法论的人文科学具有了科学性和有效性。狄尔泰确实在一定意义上为人文科学争得了自身的独特地位，但是他的做法实际上也已经默认了实证科学的强势地位，只是力争这种实证科学不要再进一步侵入到人文领域。同时，狄尔泰的诠释学也由此确认并强化了科学与人文的二分。 按照狄尔泰的说法，自然科学的研究对象是可以直接观察的、没有目的的、自在的并受普遍必然自然法则所支配的物理事实，自然科学的研究方法是通过观察和实验而把个别事例归入一般规律之下，但诠释学所探讨的是对生命和精神的理解和解释，而生命和精神是不可直接观察的、有目的的、从事着价值判断的、有传统的和变化着的东西。狄尔泰的“理解”和“解释”特指对所说、所写和所做的语言、文字、符号、遗迹和行为的把握，也就是对一般表达所包含的意义的把握。由此，自然科学对自然界的“说明（erklarung）”根本就不能是这样的“理解”和“解释”。“解释”是阐释性的、揭示性的，而“说明”则是外在描述性的、因果性的。如果我们说“理解自然”，那也只是一种形象化比喻。 所以，只要把诠释学看作是纯粹人文科学的方法论，并以实证主义的方式来看待自然科学，那么，自然科学就不可能是诠释学的。 三、20世纪有关自然科学诠释学的争论 波普尔既不同意实证主义的科学观，也不同意狄尔泰仅仅把诠释学局限于人文科学领域。他认为，人的认识是对事物的一种译解或注释，是不可能不出错的；再者，知识绝不可能始于虚无，它总是起源于某些背景知识和某些问题，所有的观察都是渗透着理论的、有选择性的，总是在一定的境况中去发现某种结果。另一方面，波普尔认为，理解无疑是人文科学的目的，但同时也是自然科学的目的。人类和自然之间没有不可逾越的鸿沟，爱因斯坦对宇宙实在的理解与人文科学中的理解至少有四点相似：“（1）如同我们由于共有的人性而去理解别人，我们可以因为自己是自然的一部分而去理解自然。（2）如同我们由于人们的思想与行为有某种合理性而去理解人们，我们可以因为自然规律中固有某种合理性或某种可理解的必然性而去理解自然规律。这几乎是所有的大科学家（至少是从阿那克西曼德以来，如果不提赫西俄德、希罗多德的话）的自觉愿望；而这种愿望至少首先在牛顿、以后在爱因斯坦的引力学说里得到某种暂时的满足。（3）爱因斯坦信中提及上帝，表明了另一种与人文科学相同的意义——试图按我们理解一件艺术作品的方式去理解自然界，把它当作一种创造。（4）自然科学里有这种情况：人们意识到自己全部的理解活动最后归于失败——这一点人文科学家进行过许多讨论；而且被归咎于其他人的‘异己性’，任何真正的自我理解的不可能性，以及理解任何一个完整、真实的东西时的不可避免的过分简化。”（[6]，pp194-5） 所以，波普尔反对“把理解的方法说成是人文科学的特点，说成是我们用以区别人文科学与自然科学的标志”，认为持这种观点的人完全是把实证主义和科学主义看作是适合自然科学的唯一哲学。（[6]，p195） 波普尔的观点对于自然科学诠释学家来说是令人高兴的，但是波普尔对狄尔泰和实证主义者的否定是以朴素实在论为前提的，在认识论方法论上又与其证伪主义观点一样犯了简单化的错误。在上述引文中，他所谈论的自然科学实际上指的都是自然科学的基础，他所列举的科学家都是一流的大科学家。当一流的大科学家探讨自然科学的基础性问题的时候，实际上是作为哲学家在探讨自然哲学或科学哲学问题，这些探讨确实是诠释学的。但是，大多数具体的自然科学研究并不总是每日每时地去研究这些宏大的问题，并不总是连续不停地去提出新理论、证伪旧理论。[7] 库恩就在自然科学的诠释学问题上纠正了波普尔的这种偏颇。 波普尔的诠释学观点是在批判狄尔泰等人的观点中提出来的，库恩则是在与charles taylor的直接辩论中明确提出其诠释学观点的①。taylor持有与狄尔泰相似的看法，认为人类行为的意义需要诠释学的解释，而自然现象则不需要这种解释，如果说它们具有某种意义，那其意义对于所有的文化来说也都是一样的。库恩则认为，同一个自然物体对于不同的文化或共同体来说，其意义是不同的，我们今天的天体就与古希腊的天体不同，而且这两种天体概念之间是不可通约的。这是因为关于自然界的概念都是为一种范式或一个共同体或一种文化所拥有的，从古希腊的范式到我们的范式，其中已经发生了革命，我们和古希腊人生活于不同的世界之中。 由于任何时期的自然科学都是以其从事者所接纳的一组概念为基础的，这组概念又是历史和文化的产物，必须运用诠释学的技巧才能让非共同体成员加以接受。所以，库恩把这组概念称为科学的“诠释学基础”（hermeneutic basis），实际上也是他以前所说的“范式”。但是库恩认为，在有了这种“范式”或“诠释学基础”之后，科学家所做的大部分工作——常规科学研究——则通常不是诠释学的，因为这些工作只是根据范式来解决难题。因而，库恩的最终结论是，“尽管自然科学可能需要我所说的一种诠释学基础，但是它们本身却不是诠释学的事业。”（[8]，p133） 虽然库恩在科学诠释学问题上得出了谨慎的、限制性的结论，但受到他本人极大影响的科学知识社会学家们却并没有遵守他的限制。他们大都把库恩的科学共同体概念加以引申和改造，把整个的自然科学，包括具体的科学知识甚至具体的数学知识和逻辑知识，都看作是社会建构的产物，并都看作是诠释学的。不过，科学知识社会学家大都把自然科学诠释学作为他们工作的前提，然后就全身心地投入到对自然科学的社会学分析之中了。但受到欧洲大陆现象学-诠释学强大影响的自然科学诠释学家们则与之不同，他们不仅仅承认自然科学的诠释学性质，而且还对自然科学展开大量具体的考察和分析，分别从科学史、科学实验、科学发现、科学交流、科学描述等不同的方面来揭示自然科学的诠释学性质。 综上所述，自19世纪末期以来，关于自然科学诠释学问题的争论，大致已经出现四种不同的态度：受狄尔泰和实证主义影响的学者都否认自然科学的诠释学性质；波普尔在科学哲学领域首先批判实证主义，把自然科学也看作是诠释学的；库恩通过科学革命和常规科学研究的区分，承认自然科学的基础是诠释学的，但否认常规科学的诠释学性质；科学知识社会学家和自然科学诠释学家则大都把“常规科学研究”也看作是诠释学的。 通过前面的讨论，可以说完全否认自然科学诠释学的实证主义观点是站不住脚的。那么，对于近现代科学来说，它又究竟如何是诠释学的呢？是仅仅自然科学的基础具有诠释学性质，还是整个的自然科学都是诠释学的？如果用库恩的术语来说，这里争论的焦点显然就在于：“常规科学”究竟是不是诠释学的？ 四、存在论诠释学与常规科学的诠释学性质 至此，有必要重新审视一下诠释学本身的含义。实际上，诠释学在20世纪已经有了根本性的变革，已经完全不是传统意义上的那种诠释学了。经过海德格尔和加达默尔的根本性改造，诠释学不仅是方法论的，它首先而且根本上就是存在论的（本体论的，ontological）。用希兰（patrick a. heelan）的话说，诠释学已成为指向存在的“强诠释学（strong hermeneutics）”，而不是仅指向狭义文本的“弱诠释学（weak hermeneutics）”。（[9]） 海德格尔首先把诠释学改造为此在诠释学意义上的存在论诠释学。此在诠释学要展示的是作为此在的人的本己存在的意义、一般存在的意义以及在人的周围世界中的非此在事物的意义，它也因此为认识这些事物的科学提供基本的视域或方案。另一方面，此在诠释学通过对人的生存的时间性和历史性的展示，也为历史科学（精神科学，人文科学）提供了可能性，因而在更深层次上也把狄尔泰的诠释学包容了进来。 作为此在诠释学，存在论诠释学的理解不是与“说明”相并列的一种认识方式，也不是要进入他人的内心世界。理解本身作为此在“在世”的一种基本方式，是构成狄尔泰式“理解”和“说明”之共同基础的东西。存在论诠释学的解释也不是狄尔泰那作为方法和技巧的“解释”，而是指理解的“造就自身（sich auszubilden，developing itself）”（[10]，p188），即，把在理解中所突开的存在的种种可能性整理出来。这种解释因而就具有理解的前结构，即“前有（vorhabe，fore-having）”、“前视（vorsicht，fore-sight）”和“前概念（vorgriff，fore-conception）”。这种“前结构”是由事情本身所决定的，并构成解释者不言而喻的先见。 在海德格尔思想的后期，随着他的ereignis的转向，其存在论诠释学也随之有了进一步的含义，这就是突出强调对存在意义的聆听和归属，对ereignis的圣言（sage）的接受和遵循。至此，海德格尔又在存在论层次上回复了诠释学的某种古老的意义：诠释学首先意味着“承载消息和音信”（[11]，p29），“在引出音信、保存消息的意义上”（[11]，p32）来使用“诠释学”这个词。 加达默尔遵循海德格尔的思路，把诠释学进一步变成系统的诠释学哲学，并以此来揭示那“超越我们的愿望和行动而与我们一起发生”的东西（[12]，p4），也就是揭示“先见”、“权威”、“传统”的合法性和重要性。 如果对存在论诠释学加以简单概括的话，可以说它有两个基本要点：一是存在论诠释学把理解、解释、保存和运用“存在的意义”看作是人之生存的本质；二是存在论诠释学旨在从人的生存或存在的角度，而不是仅仅从人的认识方法的角度，去揭示人是如何理解、解释、保存和运用“存在的意义”的，亦即它是从人之生存整体的角度去揭示人追求存在意义的一般诠释学处境的。 从第一点来看，由于对存在意义的追求是人之生存的本质，所以它在本质上体现于人的所有活动之中，从而也体现于人的各种各样的认识活动中，体现于自然科学的各种认识活动中。由此，对自然科学基础的研究与常规自然科学的研究，都在根本上隶属于对存在意义的理解、解释、保存和运用，也因而都不可避免地带有诠释学的性质。 从第二点来看，在如何追求存在意义的问题上，存在论诠释学给我们展示出来的一般诠释学处境是：不管是在哪一种生存活动中——无论是日常的衣食住行活动，还是政治活动、经济活动、宗教活动、艺术活动，也无论是实践活动，还是认识活动——人都是从已有的对存在的源始理解出发，去追求存在的意义的。由此，作为人的生存活动之一的常规科学研究活动，必然与自然科学的基础性研究以及人的所有其他活动一样，作为本质上对存在意义的追求，都同样是从已有的对存在的源始理解出发的，具体来说，都是从理解的“前结构”或“先见”出发而进行的一种“视域融合”。因而，常规科学研究无论如何也逃不出诠释学的一般处境，它必然具有诠释学的性质。 当然，常规科学研究是严密的、精确的、程序化的解题活动，常规科学知识是体现在命题、定律和理论中的确定的、客观的知识，它不是像人的主观精神那样流动不居，它本身是主观精神的客观化和永久化。但是，常规科学知识正是以这些确定不变的形式，来长久“保存”在科学研究中所获得的有关实在的信息，进而也长久“保存”在其范式和基本方案中所揭示的存在的意义。希兰就认为，“生活世界的意义场域不断地被科学的理论活动所精炼、替换或改变”，这恰恰显示出科学的诠释学性质。（[13]） 常规研究从一个方面说无疑是一种实验研究，这种实验是通过对实在的控制和逼迫，而提取出有关实在的信息。但这种控制性和逼迫性的操作是在认识过程中由原初的理解所必然衍变出来的，并归根结底隶属于对存在意义的理解。常规研究从另一个方面说也无疑是一种数学研究。但这种数学研究正是由自然科学的“数学因素”所决定的，也就是说，在为常规研究奠基的时候，那些基础性的研究工作（比如伽利略的工作）事先从数学的角度为常规研究打开了视域，提供了对存在意义的基本理解，具体的研究只能在这种理解的基础上进行，只能活动于这种数学的视域中，只能是一种数学研究。（[14]） 数学化的常规研究恰恰表明，其自身有一个数学化的“前结构”，是对原初数学式理解的展开、保存和运用。 总之，从存在论诠释学的角度看，常规科学研究作为人的一种生存活动，必然归属于对存在意义的理解、解释、保存和运用，因而必然具有诠释学的性质。 五、自然科学如何是诠释学的？ 在我们揭示出常规科学的诠释学性质之后，有必要再进一步指明其范围和限度。这个范围和限度就是：仅仅在存在论的意义上，常规科学才是诠释学的。这同时也意味着：在方法论的意义上，常规科学不是诠释学的。 方法论与存在论本来是不可绝对分开的，任何一种方法论都有其存在论预设。但是，当我们所说“任何一种方法论都有其存在论预设”的时候，我们已经表明方法论和存在论其实并不在同一个层次上，存在论是方法论的底层和基础。这样，当常规科学在存在论上具有诠释学性质的时候，它在方法论上未必也保持其诠释学性质。实际上，它恰恰在方法论上失去了其诠释学性质。所谓在方法论上失去其诠释学性质，就是说它的方法在整体上和细节上都失去了诠释学的性质，其方法不是诠释学方法。诠释学方法是一种哲学方法，哲学方法严格说来不是方法，也就是说它不是那种程序化的和对象性的技巧。这样，常规科学的数学方法和实验方法以及各种各样的更为具体的方法，就其作为方法而言，都由于其程序化和对象性的特征而不属于诠释学，因而在方法论上不具有诠释学的性质。 到这里，我们就可以明白库恩为什么要否认常规科学的诠释学性质了。他的否认完全是从方法论的角度出发的，他完全没有涉及存在论问题。（库恩的否认还有另外一点考虑：他的范式和科学共同体概念有走向相对主义的可能性，而且事实上也确实导致了相对主义。这一方面引起了许多科学哲学家的批判，另一方面对于库恩自己来说也确实是出乎意料的。于是他对自己的观点进行了限制，并与传统科学哲学观点进行了某种妥协。在自然科学的诠释学性质问题上，库恩的这种限制和妥协就表现为仅仅承认自然科学基础的诠释学性质，而否认常规科学的诠释学性质。） 至此，关于“自然科学如何是诠释学的”这个问题，我们除了进行历史的追述和廓清之外，又对近现代意义上的常规科学的诠释学性质进行了专门分析。现在让我们概述一下自然科学究竟如何是诠释学的： 古代的、中世纪的和文艺复兴时期的自然科学，在诠释学的最古老的意义上，即作为对神的音信和旨意的理解、解释和运用，都是诠释学的；从后来的方法论诠释学和存在论诠释学的角度看，它们也都具有诠释学的性质。对于近现代自然科学而言，在存在论的意义上，它完全是诠释学的，也就是说，不仅自然科学的基础是诠释学的，而且常规科学也是诠释学的；但在方法论的意义上，只有自然科学的基础是诠释学的，常规科学则不是诠释学的。 对于近现代科学的诠释学性质，我们明确区分了存在论层次和方法论层次，这具有特别的意义（[15]）。因为如果我们不加区分的话，笼统地说“自然科学是诠释学的”很容易引起误解。这种误解首先是对自然科学本身的误解：既然自然科学是诠释学的，那它就与哲学人文科学没有本质的区别了，它与神话、巫术和近代以前的科学也没有什么本质的区别了。这就不能使人们真正把握近现代科学的本质和精神，甚至会对科学的自身发展造成一种干扰。这种误解其次是自然科学家对自然科学诠释学的误解。由于科学家本身不是哲学家，他们一般对存在论诠释学是比较陌生的，他们只可能知道作为人文科学方法论的诠释学。在这种情况下，如果不加分别地告诉他们说自然科学是诠释学的，他们就会认为诠释学家完全是胡说八道：严密的、精确的、实证的、数学化的自然科学怎么能是“诠释学的”呢？索卡尔（alan d. sokal）之所以会写文章嘲弄科学知识社会学家和科学诠释学家，其原因正在于此。 对于自然科学家难以理解存在论意义上的诠释学，我们也应该予以理解。这种理解不仅仅是出于宽容，而且也有着学理上的根据。自然科学方法不可能把握自然科学本身。物理学实验能够研究物理的世界，但不能研究物理学本身。对于自然科学家来说，当他作为自然科学家而不是作为哲学家的时候，他是身在科学的“庐山”之中而纯粹使用自然科学的方法，他因而就不能跳出科学之外来认识科学的“庐山”真面目，他无法看到那“超越我们的愿望和行动而与我们一起发生”的东西，无法在存在论的层面上看到常规科学的诠释学性质。 所以，在与科学家对话的时候，我们必须申明：就方法论和方法而言，常规科学不是诠释学的；科克尔曼斯（joseph kockelmans）所说的“科学事业自始至终都是彻头彻尾的诠释学事业”、“在每一方面都具有诠释学的成分”、“生来就具有诠释学的成分”（[16]）等，只有在存在论的意义上才是恰当的。 自然科学论文:浅谈经验主义对自然科学研究的影响 摘要：经验主义是近现代科学和西方哲学的理论基础，正确理解经验主义对科学研究和人类认识世界都具有重要意义。本文介绍经验主义在哲学及科学史中的发展历程，在揭示其内涵的同时不断将内在矛盾和问题呈现出来，以便人类能正确认识经验主义在科学研究中的作用、性质以及产生的正负面影响，从而更好的为科学研究服务。 关键词：经验主义；原则；科学研究 经验主义被认为是实证科学基础，它主要包括感觉优先原则、经验的客观性原则和经验证实原则三个方面。感觉优先原则强调感官经验是一切认知活动的起点，拥有对认知活动、经验和理论的科学资格的裁判权；客观性的经验作为实证科学研究材料的经验，是通过严格筛选及加工后获得的；经验证实原则是根据实验对理论的真理性的判定原则，由此对整个科学研究定性。正是如此，科学家们在从事科学研究的过程中，曾一度将经验主义当成从事研究的“神兵利器”，虽然经验主义在科学研究的历史中曾发挥过重要作用，但纵观科学技术史，经验主义带有不可遮掩的片面性，给科学研究带来了重重阴霾，阻滞了科学研究的进程。 一、经验主义在科学史中的发展 1.经验主义与理性主义的发生、发展 在欧洲科学技术史和哲学史上一直交织着经验主义和理性主义的斗争，它们就认识的来源和内容等问题进行了长期的争论，进而成为欧洲哲学史上两个基本的认识论派别。在科学研究未形成前，经验主义和理性主义的思想倾向自古就有了，认识论一开始就包含着矛盾，它是经验的与超验的矛盾复合体。在古希腊早期，哲人们已经表现出了经验主义和理性主义两种倾向。随着哲学的发展，这两种倾向的对立便逐渐展开，赫拉克利特的经验主义色彩比较突出，毕达哥拉斯派的理性主义色彩比较突出，从普罗泰戈拉和苏格拉底开始产生了经验主义和理性主义的直接对立。亚里士多德等人虽看到了经验主义和理性主义各自的片面性，但也未能克服这种片面性，最终表现为亚里士多德在二者之间的摇摆不定。到了欧洲中世纪，经验主义和理性主义的对立在经院哲学中以唯名论和实在论的形式继续存在。从近代的自然科学发展来说，力学、数学和天文学较其他学科发达，这就使得人们在用科学和理性认识世界时，必须付诸于当时的自然科学。不过当时人们并没有把经验和理性有机结合起来，建立科学的认识论。一部分人注重力学的实验和经验归纳法，并使之绝对化，形成了近代的经验主义；另一部分人则注重数学的理性演绎法并也使之绝对化，形成了近代的理性主义。根据当时资产阶级建立资本主义制度的需要以及当时自然科学发展的状况，在资本主义发展到一定阶段后，经验主义和理性主义作为认识论上的两种比较典型的形式全面系统地展开论争。他们在对认识论的发展作出巨大贡献同时，也暴露出自身严重的局限性。可以说16—18世纪是欧洲哲学史上一部经验主义和理性主义既相互斗争又相互促进的矛盾发展史。正是这两个认识论派别的哲学论争，也相应引发了科学研究中的认识论以及方法论的斡旋，从这个层面来说，哲学史上的经验主义和理性主义之争也是科学研究史上思维与方法论的斗争。厘清经验主义在科学研究史的脉络，有利于提升自然科学研究的思维能力。 2.经验主义在自然科学研究中外延、内涵的伸缩 经验主义强调认识对象的客观性以及感觉优先原则。在培根那，经验论仅是一个认识论原则，它的意义在于确立不同于神学知识的科学知识的来源。宗教知识来自于天启，而科学知识则来自于人的感官经验。起初人们只是要求一个科学知识应该有其经验来源，后来这个要求就演变为判定一个理论是否是科学理论的标准，即如果一个命题没有相应的经验背景支持，那么它就不能算是一个科学理论。到了洛克的时代，人们开始用科学知识来解释宗教知识。随着实证科学的发展，经验论逐渐成为解释人类知识来源的唯一理论，“经验”也仅指人通过感官获得的经验。比如一个人说“看到”上帝或“感到”上帝就在他身边等相关经验，是不能被科学家承认的。科学会判定类似经验是人类感觉器官的异常活动的表征或是观念的非科学的排列组合而否定其合法性。在这种认识论原则下，上帝、灵魂这类东西就渐渐地丧失了实体地位。正是在这种情况下，经验论逐渐越过自己的疆域，获得判定存在者是否存在的特权。也就是说，经验主义在自然科学发展中作用与职能均悄然发生了变化，一些非经验的素材将不能被其认可、真正的科学知识被拒之门外，阻碍了人类探索与认识自然的进程。 (1)经验主义在科学研究中判定的是理论是否是“科学理论”的资格问题，而不涉及是真假问题。但在现实研究中，经验主义却往往能根据经验给与那些理论以真假判断，扩大了经验主义的适用范围。且论按照经验论原则，凡是没有感官经验基础或来源的理论都不能认作是科学理论，故而在这里“科学”一词也不能称的上是真正称得科学上的正确或真理，而只能指一种归属性，隶属实证科学范畴之内的理论。 (2)就事物的存在性来说，经验主义原本并不具有直接判定事物存在与否的能力，一个事物是否存在和人们对它们是否有感觉是不能等同的，却在研究中或是生活中具备了这种“神力”，它对事物存在性的判定资格源于人们凭着个人经验主义或者大众认可的日常的朴素经验对其的误用。但抽象的反对并不能阻止人们日常思维中的“惯性错误”，人们在无意识中，依然很自然地用经验之有无来判断事物之是否存在，听到“这个那个不存在”之类的武断判断。所有这类断言都是与科学精神是不相称的。通俗点说，经验主义者只有断定某物存在的能力，而不具备断定某物不存在的能力。 (3)经验主义中的原则作为一个理论判定原则实质上是个程序原则，它重点关注的是认识事物的方式、程序，只有通过特定认知路径获得的经验、理论才能被承认，这无疑是抹杀了其他非经验等路径获取知识的可能性，哄抬了经验主义在获取真理中的作用。这也就是所说的感觉优先原则：即只有经过感官经验确认的事物才能被接受为客观的存在，成为科学研究的合法对象；它要求感官经验在认识过程中或科学理论建构过程中具有绝对的否决权，甚至一个理论或一组经验如果没有得到其他人的感官的确认，它也不能成为“科学理论”加工的材料，进入科学领域。所以，感觉优先原则是个程序性的资格认定原则，仅仅针对一个知识产生的来源、路径进行判断。这就是经验主义影响下的科学精神和科学方法的必要组成。正是由于经验主义酿成的恶果，才有了爱因斯坦相对论的复杂坎坷的命运，导致中医的科学地位至今不能被完全承认的悲凉局面。经验主义在科学研究中外延内涵的膨胀，指定特制的科学路径，导致“只手遮天”的科学结果，其实已经悄然违背了自然科学研究的初衷。 二、经验主义对自然科学研究的种种责难 1.经验主义在科学研究中强调经验的绝对“客观性” 以感觉优先原则作为实证科学基础的经验主义并不盲从直接的感性经验，它对“经验”有着特殊的要求，即必须是客观的绝对的经验。所谓客观的经验就是“可公共感知的”的普遍经验。 (1)在科学材料的对象选择上，经验主义设置外在的壁垒，对其加以筛选。“可公共感知性”是指某一经验必须是所有的人都可能感知到的，它强调的是“可能性”而不是现实性。即如果某经验是某人用身体感官直接感知的，那么它必须是其他人用感官也同样能够直接感知的。否则，该经验就不能成为科学研究的材料。如神话中的牛鬼蛇神的经验历来都属于个别人的经验，是不可公共感知的，是非普遍的，所以，它不能被科学承认为合法的研究材料，不能进入科学领域。即所谓的“可公共感知的”，才能成为科学研究的合法材料。只有这样的经验才能满足实证科学研究所要求的“可重复性”要求，并且成为最受实证科学欢迎的加工材料。这就是在实证科学中经验主义对科学研究中材料的外围限制。事实上一些“非可公共感知性”的事物依然可以成为科学青睐的对象，只是没有得到应有的重视而已。 (2)在自然科学研究领域，在科学材料的处理程序上，经验主义强行添置复杂筛选工序，对其进行取舍。经验主义认为一个具有普遍感知性的经验虽然获得进入科学领域的资格，但由于经验的相对性，它还必须被进一步处理，把和主体有关的因素都过滤之后才能成为科学研究的对象。可公共感知的经验必须依托具体主体的感官、凭借一定的感觉方式、依赖于主体的感觉能力。我们知道人的经验受人的身体和感官的状态、心理状态、观察视角等多种个体因素的影响，它导致人的经验具有“可变性”。在同一环境中，不同的人对于相同的物体的感觉会是变化不一的。如何使参差不齐的具体经验达到齐一、使之能够相互交流、相会认可从而成为科学研究的“客观”材料呢？人们采取的方法主要通过对经验的非主体化或外在化处理实现的。通过设立一个外在于所有人的衡量尺度，比如人们用气压计来衡量对象或环境的气压大小，而不再使用和人体感觉有关的压抑和舒张这类主体性较强的概念。这种经验就不再是传统意义的经验，而演化成一组数据。这样的数据既摆脱了具体个体，又可以在不同的参照系之间换算。这样的“数据”才是真正客观的经验。相关仪器以及参照系的发明成了科学发展的最重要的条件和成果。这正是经验主义对科学探究中科研工序的第二层限制。数据固然重要，固然客观理性，但理性的处理与非理性的遐想，也是伟大的科学发现必不可少的。 (3)经验主义在自然科学研究中对科学或是经验主体的特殊处理。忽视特殊群体（如极少数感觉特别敏感的人、感觉特别迟钝的人）所获得的别人或非感官性感知能力获得的经验，假设人的感知能力相同，经验的来源、渠道相同。这实质上是把普通人的感官能力作为衡量一切人的感官能力的尺度。这样主体之间的差别以及个体的特殊性被抹平了。这也使主体的因素被从经验中抽出，从而也使经验成为 “与主观主体无关的”成分。这是经验主义对经验主体第三层限制。所以，在近现代科学和哲学的主体必然是以普通人为基准的抽象的人，人们相互之间没有任何差别，仅仅像一符号，经验的主体因素被彻底抽象掉了。实证科学中盛行的经验主义通过对科学和经验主体的限制，使普通经验论上升为科学经验论：实证科学所研究的经验是可公共感知的、与任何主观因素无关的被抽象的数据及符号。看似客观，却在无形中丢失了“被遗忘的角落”中的科学以及科研中关于人自身的意义。 2.自然科学研究中，经验主义中诸原则的冲突与紊乱 作为一个判定原则，感觉优先原则不同于经验证实原则。经验证实原则是对理论或命题真理性的判定，并由此对整个研究的科学性做出判定；而感觉优先原则是对认识对象或认识材料的“科学”合法性或资格的判定，而不是“真理性”。在严格的经验证实原则下，一个理论如果它本身或其推论能够在实践或实验中获得经验证实，那么就可以确认它为科学研究，而不是伪科学等。比如爱因斯坦的相对论就不是建立在可公共感知的经验基础上的，他的“理想实验”是公然对感觉优先原则的否定。按照感觉优先原则它必然不能被科学所承认，因此它曾四处碰壁。随着现代科学提供相对论所使用的概念、公式的科学运用，以及后来相对论在各个领域实践的成功，它才慢慢得到学术界的普遍地接受。如果说人们基于感觉优先原则不能承认，人们却基于经验证实原则给予承认，相对论就只有在科学门外徘徊的份儿了。因此，经验证实原则和感觉优先原则并不总是一致的，在许多重大问题上存在着冲突与紊乱，影响科学研究中的定性和判断。 总之，作为实证科学基础的经验主义是科学经验主义，它表现为感觉优先原则、经验的“客观性”原则和经验证实原则三个方面。经验的客观性原则实质上是要求作为科学研究材料的经验因“可公共感知的”而成为科学的材料。感觉优先原则具有对科学研究材料和理论“科学合法性”的资格认证权时，不能认证其真理性，是程序认证，当遇到“非可公共感知的”类的材料或是客观性经验时，难免会出现混乱；当遇到感觉原则自身无法认可而又被经验证实原则结果认证为具有真理性的科学研究成果时候，这两种认证方式以及这三个原则并不总是一致的，在一些关键性的重大问题上几者之间存在着严重的冲突与紊乱，人们至今也没有找到协调几者冲突的最佳方法。这不能不说是经验主义在实证科学运用中的一个无法回避的亟待解决的问题。 三、对自然科学研究中经验主义的批判 列宁在《唯物主义和经验批判主义》中反对的经验批判主义，是以唯心地曲解“经验”这一概念为基础的。经验批判主义者把经验理解为与客实在无关的人类体验、人类感觉的总和，他们断言一切现象的基础是“世界的要素”或“经验要素”，每个物体都是“要素的复合”。马赫主义在现代资产阶级哲学中有各种不同的表现形式，而他们没有真正理解经验主义，没有意识到即使是经验主义在自然科学发展史中发挥了重要的作用。 自然科学并不全是经验归纳的结果，它迄今具有的不可靠性、可错性、局限性、片面性等缺陷，主要是经验主义的过错。自然科学的重担不能只让理性来背负，作为“大胆假设”，非理性也经常起到重要作用。新中国建立后 ，一无所有的旧中国，科学技术突飞猛进，获得辉煌的科学成果。但是我们必须面对中国科学研究中，旧的经验主义始终笼罩着科学精英，束缚着他们的思想，阻碍着重大理论的构成的现状。事实上，科学史上但凡卓越的发明家和科学家都离不开对经验主义、权威主义和教条主义等的强烈对抗。特别是对经验主义 ，恩格斯早在19 世纪就进行了严厉批判。观察、实验若没有正确的思想指导 ，非但不能获得科学真理 ，甚至会使科学家对经验的盲目崇拜，误入感性知觉的歧途，最终走向真理的反面。然而迄今在科学研究中 ，许多科学家依然一味地信奉经验归纳 ，较少注重各种非理性方法的应用。其实早自本世纪初 ，爱因斯坦的相对论打破牛顿的绝对时空观之后 ，研究中的经验主义和归纳方法就开始受到抨击。英国的罗素把一些科学家好比自作聪明的“火鸡”，仅凭经验归纳，常得出荒谬透顶的结论。库恩认为科学主要来自科学家的灵感和顿悟；而费耶阿本德则径直走向非理性和认识论上的无政府主义，使经验主义在科学研究中越来越没有立足之地。由此在科学研究中一些典型的非常规的方法和思想势如破竹般地流行起来，并直接对传统的经验主义针锋相对。 传统经验归纳的给科学研究设置的重重障碍。科学史上 ，从培根起 ，直到实证主义和逻辑实证主义，都认为科学理论是经验归纳的结果。先是通过科学实验获取经验事实，后对经验材料进行分析、筛选和分类 ，进而对筛选材料进行逐级的抽象和综合 ，直至得出一般的科学理论。而所有这些认识都不能超越经验范围，经验成了人类认识的惟一来源和界限。这种经验归纳方法直到20世纪50年代，才受到波普尔以及历史主义学派彻底否定。特别是费耶阿本德直接把批判矛头指向科学哲学中影响最大的逻辑实证主义，认为正是在这里存在最严重的经验主义。在他看来，认识史上没有一成不变的知觉和事实，即对着同一幅图像，由于不同的理论背景、文化经历也会产生不同的知觉印象和经验事实。如古希腊的“地心说”事实，到近代就发生根本变化，同一“感官印象”变成完全相反的“日心说”事实。所以科学家的劳动都是作为一种在复杂社会和物质条件下的决心和行为的结果而变化着的。因此必须去除那些僵死的、无所不包的原则、术语、概念及解释。对于那些与旧的知觉、事实相对立的新的知觉、事实 ，必须采用新的术语、概念和范式。人们正是用广阔开放的感官和丰富旺盛的智力探索世界，且取得了令人惊异的发现。费耶阿本德因此极力主张“怎么都行”的多元方法论，旨在摧毁形而上学思维方式 ，敦促人们锐意创新和采纳生动活泼的思维方法。 经验主义推崇的经验的、固定的科学研究范式定位亟待变通。历史主义学派否定科学的经验性，企图用格式塔心理学和集体心理主义完全取代科学实在论。在库恩看来，科学家认识的世界内容是由科学家的共同信念所约定。既然范式的改变，不表明是人们对同一世界认识的加深，而仅是科学家心理信念的波动，新旧范式之间也没有通约和比较的必要了。美国科学哲学家范•弗拉森也从建构论的角度，否定了经验知识的可靠性和真实性，认为科学实在论对理论术语所作的形而上学诠释，并不能保证构成的科学理论就是对实在世界的真实描述。好的理论不一定为真，经验的真实性并不是衡量真理的标准；科学的证实也只是限于经验，不能说明经验之外的问题。历史和现实告诉我们：“人们总是通过这样或那样的概念框架的‘透镜’来了解自然。这些概念框架以及嵌在框架之内的语言 ，可能给我们所认识的事物染上一种不可避免的‘色彩’”。经验的、固定的科学范式也失去了它亘古不变的重大作用，对它的定位亟待调整与变通。 四、小结 因此 ，在从事自然科学研究过程中，经验主义并非是追求真理、探究科学的唯一形式，不能仅立足于感性经验来否定某项发明创造或假说。在研究中，切忌因经验主义就错失一项重大的科学发现。经验的不可靠性，早就给人类早早的上了一课。在一个由人为设置的理想世界里，人们可以将某个在探索科学奥秘时，也只能从尊重自然界本身开始，而决非人类的智力所能够完全办到的。科学具有可错性，即使卓越的科学家在下结论的时候，也不应该武断地下断语。即使在人们自以为已经完全掌控了必然性的时候，要懂得一切必然性和规律性都是在“茫茫的”偶然性中为自己开辟道路的。自然科学的揭秘过程，要正视经验主义的存在与内涵，一个完整的科学研究，不仅只需要经验，更需要辩证思维、理性及非理性去综合推敲、把握，也需要那么一些特殊的顿悟和直觉，它在自然科学研究中，常常能起到画龙点睛的作用。 自然科学论文:文理学科的交融——试论张之路小说的“自然科学情结” [ 论文 摘要]张之路作为一个“半路出家”、先理而后文的儿童文学作家，在创作中受到了长期伴随其生活的 自然 科学 及其高级形态——科学技术的影响，而形成一种“自然科学情结”，在大量表现于其创作中的同时又伴随着一种反思的精神，从而使张之路的儿童文学创作在保持儿童喜闻乐见的趣味性还具有了一定的思想高度。张之路的创作从某种程度上可以看做是对文 理学 科的融合，而且是一种高层面的融合。 [论文关键词]张之路；儿童文学创作；自然科学情结；文理融合；理科知识 “情结”一词最初是一个心理学术语，是指一群重要的无意识组合或一种强烈而无意识的冲动。但它在19末至20世纪初开始被弗洛伊德和荣格这两位精神分析学说和原型批评的大师广泛运用于对文学作品的阐释中。于是“情结”的意义从单纯的心理学层面有了进一步的延展，它已不仅仅指那些无意识的行为，许多执著于某一方面的感情也被纳入其中，“情结”已经成为今天在中外文学批评中广泛应用的一个重要范畴。其实我们每个人在不同程度上都存在着某种甚至多种情结。作家们自然也都有其难以割舍的情结，这些体现于其作品便是他们努力的去表现某方面的内容。笔者认为，著名的儿童文学作家张之路就存在着一种“自然科学情结”，他在作品中总是着力描写、刻画与自然科学相关的人或事，同时还对自然科学产生的科学技术予以关注：或正面对科技进行肯定，希望其普及；或从反面对科技的 发展 进行批评、反思。这些构成了他“自然科学情结”的基础和主要内容。 张之路的“自然科学情结”与他自身的生活经历时密切相关的。他毕业于首都师范大学物理系，又做过多年的中学物理教师，因此他对自然科学，具体说来就是理科的知识有着很深的理解。这在张之路的心底已经成为一种积淀，并表现于作品中——他的小说中塑造的教师形象几乎都是理科老师：《第三军团》中的班主任可子晏是化学老师、《题王许威武》中的许威武是物理老师、《夏雨》中的夏雨也是化学老师，等等。这些有的是与作品有很大的联系，是作品所需要的，但也有一些人物和他们所教授的学科几乎与整个作品的故事进程并没有太多的联系，是可以不必具体交待的，但是张之路却把他们都十分明确的写了出来，这只能说是他的一种情结所致——他对自然科学太过于熟悉，在创作中很难不予以流露。另外正是由于张之路对理科知识的熟悉，在一些作品中他对上课(当然是理科的课)的过程也有细节性交待。例如曾在其多篇作品中出现的那个用香烟灰来做糖燃烧的催化剂的实验。这个实验的原型正是张之路自己，他曾于上世纪70年代末在中央电视台给小朋友们现场演示过这个实验。在文学作品中经常出现这些与内容关系不大的理科知识和情节，并不能说是张之路的有意卖弄。这就与同为儿童文学作家的董宏猷在他的小说《十四岁的森林》中，每隔几章就插入一篇有关动植物介绍的科普短文有着异曲同之妙：它们都是知识的介绍，但是作家却能很好的将这些糅入到作品中，不会使读者们感到枯燥、突兀。张之路的创作主要是儿童文学，读者自然是以少年儿童居多。所以像这样在作品中适当出现的介绍理科知识的内容便会在孩子进行文本阅读的同时，潜移默化地受到其影响。孩子们不一定都会理解，但是至少能够使他们有一个初步的印象。粗略了解以后再去学习，更有助于促进儿童对知识的掌握。在这样的过程中少年儿童既欣赏到了文学作品，更从中收获了文学以外的知识，可谓一举两得，而且这样的知识的获得远比老师在课堂上滔滔不绝地讲述、呆板地实验更加行之有效。张之路这种对自然科学的介绍应该说，更多的是一种“无心插柳柳成荫”，但正是这使得他的儿童文学作品在趣味性中蕴含了智慧的启迪作用。 如果说张之路在小说中对于自然科学的基础——理科知识的交代尚处于一种情结的无意识状态的话，那么他作品中的许多涉及到先进科学技术的情节内容便可以说是有意而为的了。张之路喜爱自然科学，这就使他在作品中不会仅有表层的流露，不会满足于仅表现一些理科的基础知识，而要再进一步触及更高层次的内容，那就是科学技术知识。 张之路曾说：“科学史这样神奇，这样有力量的把一个肉眼凡胎几乎不能相信的景观拉到你的眼前，使你心有所悟!”这足以说明张之路已把单纯意义上的自然科学提升到了 现代 科技的高度。这已不再是“情结”的不自觉表现，而是有意识的要体现出来。这种思想也大量的出现在他的小说创作中。张之路有很大一部分作品属于幻想小说，但它们又不同于纯粹的科幻作品。幻想小说扎根于现实，其中有很多场景都是现实生活中存在的，而不是科幻小说所虚拟出的过去或未来的景象。他重视科技，但科技不能够象文学那样浪漫神奇，它十分严谨，是一种周密的现实逻辑。可是这也并不影响在文学作品中有关科技的想象力的发挥，科技是幻想的翅膀，二者并不是背道而驰的。正是由于它们的紧密联系，在张之路的小说里才总是出现与科技相关的幻想：如在《魔表》中，他对最后被制造成手表机芯的外星不明飞行物的残骸首次出现的情形进行的描写： 据世界科技组织报道，今天清晨四点半，一不明飞行物在电力层发生爆炸。据权威人士分析，它极有可能来自外际星球。世界各国都希望得到爆炸的残片…… 这段文字描写既交代了这个神奇机芯的来历，同时经过渲染又烘托出了一种神秘的感觉。另外，《好玩!佳佳龟》中从电脑里爬出的小乌龟也是。这些作品中的幻想的核心部分都与科技相关联，科技可以说是它们的载体。我们当今的时代是 科学 技术飞速 发展 的时期，各种新的技术几乎是日新月异的变化着，因此国家想要发展进步，科技是必不可少的，而掌握高尖端科技的主要力量在于青少年。张之路深刻的认识到这一点，所以他希望通过自己的作品来表现今天科技的现状，以便使阅读这些作品的孩子们能够紧跟住时代的步伐。在他的创作中我们可以看到各种先进科技对于孩子的帮助和影响，科学技术对孩子而言已不再是一种外在的抽象形态，而是一种内化的心理机制：他们对科技不仅向往，而且十分崇尚。《非法智慧》中的郭周，从小就泡在电脑上是个电脑天才，也就是靠他的力量最终摧毁了“阴谋”，挽救了同学。张之路以幻想文学的形式来表现科技，科技也是幻想不可或缺的推动力，科技促进幻想，幻想启发科技，他们之间是相辅相成的关系。张之路认为“幻想使人变得聪明”，所以科技与幻想相结合是让孩子接触高科技，提升想象力的很好途径。这也是他着力于表现科技的目的之一。 张之路尽管热衷于科学技术，并将其体现在创作中，大力向小读者介绍，希望他们能够从中受益，但是他所具有的并不是那种狂热的思想，而是对科学技术辩证地去看待。我们不可否认科技对于当今时代的重要意义，但同时也应该注意到它的负面影响。随着科技的不断壮大，它所涉及的领域也正扩大，对日常生活所产生的影响也愈来愈大，人们对科技的依赖更使其迅猛发展。一个事物的发展壮大的过程必然衍生出许多负面的影响。科技的某些消极方面 自然 也在其发展过程中日益凸现出来。 张之路敏锐地捕捉到一些生活中由科技的极速发展而造成的弊端，并用文学的形式给予表现。他对科技有执著的表现，积极的倡导、推广，但同时也注意到了科技的不良影响，这就使他的作品中带有了一种忧患意识，为作品增添了一层反思的色彩。在《非法智慧》里，陌生人一伙向青年学生身体中插入一种可以遥控的能提高智商的芯片，为的是可以通过芯片控制这批被机器化的高智能学生，进而达到控制整个国家命脉的罪恶目的。在这里“芯片”就是高科技的代名词。这种具有很高科技含量的东西本来会造福人类，可是却被应用到阴谋之中，产生了巨大的负面影响。在书中的结尾，张之路借用陆翔风的口说道： 有些东西我们有能力去做，但是我们不应该做，就像许多年前我们可以制造核武器进行战争；我们可以用水银提炼黄金；我们可以用ddt农药杀虫。可我们最后决定不去用这些最终毁灭人和环境的东西。如今，令人眼花缭乱的崭新的科学技术潮水般地向我们涌来。如果，我们没有人性化的思考，人类终究会有一天遇到自己制造出来的天大的灾难!…… 由此我们应该看到科技的发展是把双刃剑，既可以促进社会的发展进步，又可以给社会造成严重危害。人类本来应该对科学技术有掌控的能力，否则也就不会产生出高科技，但是由于科技所带来的丰厚的利润和报酬使人们发生了异化，人在利益的驱使下变得非人了。这便造成了更为严重的后果——异化后的人再生产出对人类不利的科技，这样的科技再去异化更多的人……，这是一个可以循环往复的可怕过程。儿童是产生新科技的希望，所以儿童正是一个应该予以充分关注的关键点。孩子们应该去接近科学技术，但是从另一个角度上来说，他们对于科技的分辨能力也是最为薄弱的，最容易受到其负面影响的冲击，面对科技的异化，他们几乎没有什么抵御能力。张之路的小说起到的便是这样一种警示的作用：引导孩子们正确的认识科学技术，使他们现在及日后真正做到能够使科技发挥其积极作用，同时又不被其消极方面所囿。张之路能在对科技进行展望的同时也对其进行高层次上的反思，这对一个作家，尤其是为关系到国家将来前途命运的儿童进行创作的作家来说，是难能可贵的品质。 “张之路走上儿童文学创作的道路是偶然的”，他作为这样一个“半路出家”，先理而后文的儿童文学作家，在创作中自然会受到长期伴随其生活的自然科学及其高级形态——科学技术的影响，形成一种情结。并且大量表现于其创作中的同时又伴随着一种反思的精神，从而使张之路的儿童文学创作在保持儿童喜闻乐见的趣味性还具有了一定的思想高度。张之路的创作从某种程度上可以看作是对文 理学 科的融合，而且是一种高层面的融合，意义也十分深远而重大。 自然科学论文:西方自然科学家宗教信仰探析 摘 要:科学和宗教在本质上是对立的。西方大部分的自然科学家都是宗教信仰者,在这些科学家身上,宗教和科学彰显着和谐。这些科学家所信仰的上帝并非我们常人所理解的干涉自然事件、决定人类命运的最高神,而是宇宙间的自然规律、世界秩序,这种信仰是一种无神论的信仰,是一种强烈的宇宙宗教情感,这种情感是他们进行科学研究的最高动力,激励着他们去发现自然界的一些最基本、最深邃的奥秘。因为在他们看来,上帝伫立在科学无限探索的尽头,研究科学的道路,就是通向上帝,逼近上帝之路。 关键词:科学;宗教;上帝;宇宙宗教情感 宗教与科学在本质上是对立的。宗教的本质是以信仰超自然力量为核心的信仰主义体系,它相信超自然的上帝或神灵主宰世界,用超自然的原因去说明世界,把一切自然现象和社会现象归结为神的意志和表现;而科学本质上则是反映客观世界的性质和运动规律的知识体系,它把一切研究对象都视为不依任何人的精神或神的意志而存在的客观实在,它们的产生是基于事物本质所决定的自然原因,它们的变化服从于客观规律,科学不承认有任何超自然的力量及其对世界的作用,也反对用超自然的力量和原因去说明世界的任何现象及其发展进程。在对事物的说明和理解中,如果引进超自然的力量和范畴,那就不再是真正的科学。宗教和科学的信仰方式和理解方式有着根本的区别。宗教信仰是宗教的基石和指导思想,科学家是科学的坚定拥护者和忠实实践者,从科学与宗教的本质对立而言,似乎科学家应该无缘于宗教信仰。然而纵观科学史,我们却不难发现:许多伟大的科学家同时又是坚定的宗教信仰者。那么,这些伟大科学家的宗教信仰是怎样的一种信仰?这些信仰又是如何“引领”他们在科学上取得建树? 1 上帝——颠扑不破的宇宙规律、世界秩序 伟大的科学家爱因斯坦在它的著作里留下了许多关于上帝、宗教、圣经等方面的论述,他在76年的生涯中,曾多次坦率地谈到过他的宗教信仰。1929年4月24日,纽约犹太教堂牧师h·哥尔德从纽约发了一份电报到柏林,问爱因斯坦:“你信仰上帝吗?”并要他用电报回答。爱因斯坦当日就发了回电,内容为“我信仰斯宾诺莎的那个在存在事物的有秩序的和谐中显示出来的上帝,而不信仰那个同人类的命运和行为有牵累的上帝。” 那么,所谓斯宾诺莎的上帝究竟指的是什么呢?在欧洲哲学史上,斯宾诺莎的上帝就是有名的泛神论。泛神论的核心观念是:大自然即上帝,上帝即大自然,上帝和整个宇宙是一个统一体,上帝存在于一切事物中,是唯一的无限实体,上帝和大自然是同一回事。黑格尔曾指出,斯宾诺莎把自然当作现实的神,把神当成自然,于是神就不见了,只有自然被肯定了下来;叔本华认为“泛神论是一种客客气气的无神论”,费尔巴哈对此也有过类似的见解:“泛神论是站在神学立场上对神学的否定”,“无神论是颠倒过来的泛神论”。在西方近代科学文化思想史上,斯宾诺莎的泛神论深深影响了西方整个文化——从哲学到文学、绘画和音乐,再到自然科学,西方一大批伟大的思想家、优秀的艺术家和杰出的科学家无不受惠于斯宾诺莎把上帝还原为大自然这一光辉思想。泛神论成了他们共同的宗教信仰。泛神论者在宇宙中看到了上帝和在上帝那里看到了宇宙,在对宇宙秩序的赞美、欣赏中,他们的观念和情绪相混合,创作了许多不朽的作品、发现了宇宙间的许多本质现象、规律……他们心目中的上帝不是一个躲在天宫中、能干涉自然界事件的人格化了的神,而是颠扑不破的宇宙规律、世界秩序。 普朗克的宗教信仰也很突出。1947年,这位行将辞世的伟大理论物理学家在一封书信中解释了他的宗教信仰,说他本人“一向是一个具有深层宗教气质的人,但我不相信一个具有人格的上帝,更谈不上相信一个基督教的上帝。”作为一个具有深沉宗教气质的人,普朗克心目中的上帝即世界秩序,他将自然科学的世界秩序等同于宗教的上帝,在他看来,外在世界是一个独立于人而存在的绝对的东西,适用于这个绝对东西的规律代表着、体现着一种神性,宇宙结构中显露出的秩序和美丽,就是上帝的化身。 牛顿对上帝也有类似的看法“上帝根本没有身体,也没有一个体形,所以既不能看到,也不能听到或者摸到他,也不应以任何有形物体作为他的代表而加以膜拜……我们只是通过上帝对万物最聪明和最巧妙的安排,以及最终的原因,才对上帝有所认识……”显然,牛顿的上帝是宇宙和谐、绝妙的安排,上帝的本性不是别的而是熔铸在他的物理学本身之中,熔铸在他关于绝对空间、时间和重力等的概念之中。 此外,现代的许多科学巨匠,如莱布尼茨、康托尔、法拉第、玻恩等等,都是具有深沉的宗教信仰。莱布尼茨认为,上帝按照数学法则建造了整个宇宙,上帝是一位伟大的数学家;数学中集合概念的创立者康托尔心中的上帝是熔铸和体现在数学的宏伟体系中的;法拉第心中的上帝是世界的终极和谐;德国著名理论物理学家m·玻恩心目中的上帝是在各种飞驰的现象中,那根巍然耸立不变的规律之杆;…… 上述有关科学家心目中上帝的表述尽管不尽相同,但其隐含的本质却是相同的,那就是:他们信仰的上帝没有任何拟人化的特征,不需要任何外表的形式,诸如直指蓝天白云的教学尖顶,还有半明半暗的烛光以及其他仪式,与教会信奉的那个干涉自然事件的“上帝”有着天壤之别,更与尘世善男信女顶礼膜拜、祈求赐予幸福的那个“神”没有任何关联;他们的上帝本质上是井然有序的宇宙结构、世界秩序、不容颠扑的自然规律,他们的信仰实质上是对实在——外部实在世界——理性本质的信赖,有着强烈的唯物主义色彩。 2 “朝上帝走去”——上帝伫立在科学探索的尽头 什么样的志向和信仰,就产生什么样的成就。我国明代著名思想家王阳明说:“学本立于志,志立而学问之功已过半矣。立志而圣,则圣矣;立志而贤,则贤矣。自古及今,有志而无成者,有之;未有无志而能有成者。” 爱因斯坦信仰宇宙是完美的,简洁的和可以被理解的,并且能够使追求知识的理性的努力有所感受,他的志向始终是思考一些大问题,用其自身的努力去猜测上帝的方针,揭示大自然的普遍原理,从而更好地理解上帝、接近上帝。在他看来“在我们之外有一个巨大的世界,它离开我们人类而独立存在,它在我们面前就像一个伟大而永恒的谜……。对这个世界的凝视深思,就像能得到解放一样吸引着我们,而且我不久就注意到,许多我所尊敬和钦佩的人,在专心从事这项事业中,找到了内心的自由和安宁。……从思想上掌握这个在个人以外的世界,总是作为一个最高目标而有意无意的浮现在我的心目中。”爱因斯坦这一最高目标,正是他的志气和信仰所在!在漫长而多艰的科学旅程中,他的这种具有唯物主义色彩的宗教信仰始终占有极其重要的地位,这是激发其志气,使其勇于求索宇宙之秘、析天地之美、达万物之理的不可穷竭的源泉。 普朗克,在大自然的规律性、对称性面前表现出了无比的敬畏之心和激赏的情怀,认为这种规律性、对称性恰是宇宙结构中显露出来的秩序和美丽,而这就是上帝,是绝对的东西。在《科学自传》中他曾写道:“外在世界乃是一个独立于我们的绝对东西,寻找那些适用于这个绝对东西的规律,这在我看来就是科学生涯最美好的使命。”在《宗教与自然科学》一文的末尾,喊出了一句意味深长的口号:“朝上帝走去!”他对绝对东西(如物理学中的普适常数)的追求和依赖,走近上帝的渴望,不仅构成了他从事科学研究最深厚的动力,而且使他饱经忧患的一生充满着温暖、慰藉和光明。最终他提出了量子假说,发现单个光子的能量e与其频率之间有恒定的倍数关系:e=hv,h=6.62606896×10-34j·s(为纪念普朗克后人称之为普朗克常数),从而极大地推进了量子力学及相关科学的发展。 牛顿在物理学上的成就同他对宇宙合理性的深挚信念,以及热切地想了解它的愿望,也是分不开的。在重力这个司空见惯的自然现象前,他竟怀着一种深深敬畏和赞叹的感情:“重力必然是由一个按一定规律行事的主宰造成”。这个规律牛顿最后找到了,那就是万有引力定律,但宇宙最初的推动力又从何而来呢?这个问题他苦苦追索之后归功于“上帝是第一推动力”,是上帝推动了宇宙各星体的运动,从而产生了万有引力。 莱布尼茨也是一个渴望能看到宇宙中“预定和谐”的人,数学在他眼里,全然不是别的,而是上帝的杰作,他一向把他渊博的知识、认识和研究工作同上帝联系起来,对上帝的认识是他的工作的最高目标,研究数学的道路,就是通向上帝、逼近上帝之路;康托尔深信无穷数列是森严、和谐、永恒宇宙秩序的象征,它们都具有神性,集合论中的(连续统)势是一种神圣的东西,在某种意义上说,是通向无限的皇冠、通向上帝的皇冠的阶梯;对法拉第而言,同样是与上帝近距离接触的渴望引导他走上了物理学研究的道路,并且做了许多伟大的实验,揭示了大自然的一些基本奥秘;玻恩在科学研究上的冲动也是源于他对上帝、美和真理的敬畏和追求,他渴望在飞驰的现象中、急旋的万物中找到这些固定的、安静的东西。 在这些具有宗教信仰的科学家看来,科学研究是通向“上帝”之路。上帝在无限远方的召唤,使他们的精神世界有了一个固定不变的支撑点,于是他们的心灵在这个支撑点上找到了平衡,达到了神有所归、虑有所定、心有所寄和灵有所托的安稳境界,这种境界完全可以使他们在科学探索的征途上打破物质界的种种诱惑,心中无任何偏见、私意地投身科学,不考虑个人荣名,甚至为捍卫科学真理可以将自己的生死置之度外,不为利夺,不为害怵。众所周知的布鲁诺就是这方面的典范,为捍卫“日心说”他被教皇处以火刑,至死都临危不惧……反之,如果他们世界只有科学而没有上帝,那么他们的精神支撑点将会崩溃。上帝是他们献身科学的精神因子和人格力量。他们对上帝的信仰指引着、激励着他们进行科学研究、探求科学真理。理解上帝、接近上帝的渴望,乃是他们追求科学真理的强大动力。 综上分析,我们可以得出结论:这些自然科学家的宗教信仰具有强烈的唯物主义色彩,他们的宗教观是泛神论,他们信仰上帝,实质上是信仰宇宙的和谐、完美和可以被理解的特征,是对实在——外部实在世界——理性本质的信赖,是对宇宙合理结构和井然有序的一种献身、崇敬和赞叹的感情和心理状态。但他们对宇宙和谐、完美的虔诚和狂热,对宇宙合理结构和井然有序的崇敬、赞叹甚至愿意为之献身的感情和心理状态却同宗教的精神如出一辙。这种虔诚、狂热、崇敬、赞叹的感情和心理状态无时不在激励着他们去发现自然界的一些最基本、最深邃的奥秘,对他们而言,上帝伫立在科学无限探索的尽头,运用科学的理性去发现宇宙的法则和秩序则是通向上帝的唯一正途。爱因斯坦生前常常说“大自然是一位难以接近的女神”,科学的探索困难重重,接近上帝乃是他们克服困难、追求科学真理的强大精神动力和智力支持!这是一种崇高、庄严的宇宙宗教情感,这种情感不仅是科学研究最强有力、最高尚的动机,而且也是使科学研究最富有生气的灵感源泉!于是我们不难理解,一个科学家可能信仰宗教,一个宗教信徒也不妨碍从事科学研究,科学知识和宗教信仰在一个人身上完全可以和平共处、互相依存、互相促进。科学是理性和逻辑的象征,而宗教则是情感和直观的代表,人不仅是理性的动物,还是情感的动物,人不会充当一部只按逻辑运算的计算机。科学取消了作为第一因和目的因的上帝,却无法取消人类对于天地万物的终极思考,尽管这种终极思考可能是非理性的,但这种非理性的思考却给理性的科学指明了航向。难怪爱因斯坦在《科学和宗教》一文中指出:“科学只能由那些全心全意追求真理和向往理解事物的人来创造。然而,这种情感的源泉却来自宗教领域。同样属于这个源泉的是这样一种信仰:相信那些对于现存世界有效的规律是合乎理性的,也是说可以由理性来理解的。我不能设想一位真正的科学家会没有这种深挚的信仰。”“科学没有宗教是盲目的,宗教没有科学是跛足的。”“真正的宗教已被科学知识提高了境界,而且意义更加深远了。” 自然科学论文:自然科学基金项目管理论文 一、抓好三个环节，实行分段管理 从申请并获得国家自然科学基金资助项目的过程来看，可以将国家自然科学基金的管理分为前期管理、中期管理和后期管理三个阶段。这三个阶段管理重点各不相同，只有针对性地把握其管理要点才能获得最大效益，达到管理的最优化。 1前期管理 做好国家自然科学基金的前期管理是前提性的基础工作，只有这一步做好了，才能保证下一步管理工作的顺利实施。前期管理的内容主要包括认真研究《国家自然科学基金项目指南》，搜集信息；做好申报项目动员工作，让每一位有条件的研究人员都积极主动地申请资助项目；开展系统的申请书写作培训讲座，严格申请书的规范性审查；严格项目预审与评审制度，完善评审机制；注重依托优势学科，提高申请书的竞争力。做好国家自然科学基金课题的管理，帮助研究人员提高基金课题的中标率则是科研管理人员工作的重点。对于科技人员而言，获得这一国内最高水平的科研基金的资助，更是其科研能力和竞争实力的客观体现。 2中期管理 国家自然科学基金中期管理是整个管理过程的中间环节。这一环节主要是对获资助项目进行中期检查，要求负责人提交项目年度进展报告，包括项目进展情况、经费使用情况等。对每一个项目执行期的情况都应进行严格的审查，避免不良情况的出现。通过对国家自然科学基金项目实行中期管理情况的分析，以及在检查评估中发现的若干问题，研究认为中期检查评估能够起到较好的督促与纠错作用。对于可控因素，通过科学的过程控制可以及早识别隐患，通过合理配置资源克服技术难点并化解风险，对于一些不规范现象予以进一步规范。例如，对于研究内容需做较大调整，建议项目负责人提出正式申请报请自然科学基金委知晓并批准，特别是在技术遇到瓶颈或是实验可能失败的情况下，可组织相关专家进行论证，为其提出解决方案、参考或找出新的研究点。对于检查过程中因客观原因无法顺利按规定时间完成的项目，要及时提醒，尽早按规定时间向自然科学基金委提交延期申请。对于实验记录不规范的，要督促其做好规范的实验记录，并加强今后实验记录的抽查与管理。同时还要加强检查后的追踪与评价，分析检查后的管理实施效果。 3后期管理 国家自然科学基金后期管理往往是最容易被忽视的一环，在这一阶段，不但要对项目进行结题验收，而且要对验收项目进行绩效评估，跟踪管理，关注其成果转化情况，因为科学研究的最终目的就是要使研究成果得以应用，促进社会进步。在后期管理中，必须充分地引入竞争机制，实行动态管理，优胜劣汰，宏观上要管理住，微观上要搞活。也就是说，在进行后期管理时，必须同时注重发挥基金委、科研单位及项目主持人的积极性，共同协力进行多层次的管理。基金项目的后期管理涉及基金委、受资助单位和受资助者即项目主持人三个层次的管理工作，只有这三者默契配合，共同努力，才能保证基金项目的顺利进行，才能对项目进行有效的后期管理。国家自然科学基金管理本身是一个系统过程，前期、中期及后期管理三者之间相互影响、相互衔接，单纯地依靠做好某一阶段的管理工作是很难提高整体管理效益与水平的。只有将前期、中期和后期管理有机地结合起来，针对每一阶段不同的管理要点采用正确的管理思路与管理方法，才能提高国家自然科学基金管理效益，实现其使用效益最大化。 二、加强队伍建设，强化服务意识 要完善科学基金管理，加强科学基金管理队伍建设也是必不可少的关键环节。一是科学基金管理工作者应认识到自己工作的重要性，在工作中应该勤于思考，善于思考；谦虚谨慎，保持高度的公正性；既要防止和克服管理工作中的浮躁情绪，又要避免不思进取的管理作风；在实践中要勇于开拓、善于创新，树立求真务实的工作作风；要坚持实事求是，辩证思考，与时俱进，共同改进与完善科学基金的管理工作，为促进我国基础研究源头创新，发挥科学技术第一生产力的重大作用而尽一份自己的力量。二是科学基金管理工作者应有较强的主动服务意识，要不断努力学习科学基金管理新办法、新理论和信息技术的新知识；对科学基金管理工作的系统性、科学性要有足够的认识；勤学相关管理论著和管理文献；将创造性思维方式引入到国家自然科学基金管理工作中，不断强化竞争意识，提高自身管理素质。从一定意义上讲，管理也是服务。管理部门是为广大科学家和科研工作服务的，所以基金管理部门的管理要体现在做好服务工作上。三是要建立一支稳定的国家自然科学基金管理队伍，必须要有一套专门的、有效的激励机制，以提高基金管理人员的积极性，使他们专心从事科学基金管理工作。在职务、职称晋升等方面，积极创造条件，使他们看到从事国家自然科学基金管理工作的光明前途。在生活方面，多关心他们，提高他们的工资待遇，解决他们的实际困难，让他们安心工作。有必要的话也可以设立行政管理类奖项，对那些业务精通、有较强管理能力的，并在国家自然科学基金管理工作中作出突出贡献的个人给予一定的奖励，确保其积极性、创造性得以最大限度地发挥，以保证管理队伍的稳定。 作者：郝志鹏黄丹丹单位：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所中国农业科学院国际合作局 自然科学论文:近代自然科学教育法论文 一、欧洲近代自然科学的兴起科学革命始于文艺复兴时期，而17世纪是欧洲社会自然科学蓬勃发展的时期，被誉为欧洲历史上“科学的世纪”。 英国哲学家罗素指出:“近代世界与先前各世纪的区别，几乎每一点都能归源于科学，科学在17世纪收到了极奇伟壮丽的成功。” 中世纪人们对自然现象普遍缺乏兴趣，其根源在于一种超自然的观点和向往来世的思想占据支配地位。文艺复兴时期人们开始表现出研究自然的兴趣，这种状况主要是自然主义精神促成的。自然主义与超自然主义截然不同，前者关注现实生活，重视经验和事实;后者则倾向于神秘。“而那时期比较鲁莽的人，要揭示外在世界的秘密，却采取荒诞不经和虚伪欺骗的手法。他们不运用观察和实验的方法，却不耐烦地希望用神秘的手段和高于感官知觉的特殊的内在的启示，来迫使自然供出自己的秘密。”其他人并不满足于这种探究自然秘密的方法，而是急于要掌握控制自然的能力，迫使它符合自己的愿望。“但是，他们确实认为自然是神秘力量的表现，相信同这些精灵发生神交就可以控制自然现象。他们希望通过秘密的技术和符号以及各种各样神秘的方式，或者发现毕达哥拉斯学说所指出的写成自然这部书的隐秘的数字，来达到这种目的。这就是巫术或魔术。……他们还极重视用巫术的方法转化金属，这就是制造金子的技术或炼金术。”总之，人们希望找到探索自然奥秘的试金石，并对自然完全加以控制。随着时间的推移，荒唐的因素逐渐被剥除，炼金术演化为化学，占星术演化为天文学，巫术演化为实验，而神秘的毕达哥拉斯数论则培育了对数学的兴趣。 英国学者沃尔夫指出:“科学的近代是跟着文艺复兴接踵而来的，文艺复兴复活了一些反对中世纪观点的古代倾向，而且部分地也是由于这个原因，那些对中世纪的生活和实在观心怀不满的人都拥护文艺复兴。……中世纪基督教趋向于自我克制和想往来世。恪守宗教生活誓约的理想的基督教徒一心想着天国。他对自然界和自然现象，从根本上说毫无兴趣。……重见天日的希腊和罗马古籍犹如清新的海风吹进这沉闷压抑的气氛之中。诗人、画家和其他人激起了对自然现象的新的兴趣;有些勇敢的人充满了一种渴望自主的理智和情感的冲动。”随着人文主义者对人性和人的自然本质的揭示，他们开始对自然界及其运动规律进行新的探索，尤其是通往东方新航路的开辟，进一步振奋了人们的探索精神。他们不再把对自然界的理解建立在信仰和启示上，而是直接诉诸于对自然界的考察和探究。“和中世纪的思想家大多开始于对传统文本的阅读不同，近代早期的科学家最为看重的是观察和假说的建构。”在中世纪的黑暗之后，科学以意想不到的力量蓬勃兴起，并且以惊人的速度发展。“世间再度看见往昔于二千年前在希腊化的亚历山大里亚所见的景象———为数众多的研究者与教师、实验室、资料收藏、交换知识观念的设施，简言之，一种适宜于科学进步的社会与知识环境。”这是地球从未经历过的最伟大的一次革命，也是一场伟大的科学复兴。在这场科学革命中，出现了哥白尼、开普勒、伽利略、牛顿等科学巨匠，他们成功地利用了当时的数学和物理学研究成果，在天文学上突破了占统治地位的托勒密“地心说”，创立并发展了“日心说”，由此揭开了近代自然科学革命的序幕。 随着自然科学的空前发展，人们开始重新认识和发现自然界，对周围事物产生极大的好奇心，这是当时的时代个性。由于印刷术的改进，古典科学著作得到广泛传播，有利于人们摆脱希腊和拉丁古典作家的观念及经院主义哲学的束缚。17世纪是近代科学蓬勃发展的时期，“在大学的外面，到处都充满了对科学的好奇，这种好奇心在平信徒中比在神职人员中更富于创造力，因为长期以来神职人员几乎是学术的惟一的监护人。在意大利以及别的地方，科学团体正在兴起，讲师的职位正在设立，重要的本国语著作也不乏人在撰写。应用科学包括数学、物理学和化学正在飞速发展;不久，培根将强调自然知识的功用，并把手艺人的经验提升到几乎与哲学家的见识相等同的水平”。这场发生在自然科学领域的革命，极大地改变了人们对整个宇宙的认识与理解，并为整个欧洲思想界带来了翻天覆地的变化。对于这种科学文化界的巨大变化，德国著名教育史家鲍尔生指出:“其主要原因，一方面是超自然主义的旧神学的崩溃，另一方面是自然科学，尤其是作为现世主义的新哲学基础的数学的迅猛发展。人们对于神学和基督教的兴趣，在宗教改革运动和反改革运动的斗争中，曾经再度兴起，并曾在世界上占了统治地位，在某时期还几乎压倒文艺复兴所提倡的世俗教育的势力;在现在这个历史时期，宗教兴趣却被现代哲学和科学的学术势力所排挤，而且在很多领域中确实被消灭了。”正如地理大发现改变了人们的思维习惯一样，近代自然科学的兴起则启发了人们的思想，培育了人们的理性、自信心、优越感、乐观主义和科学探索精神。 二、科学教育的探索:倡导科学教育的先驱们随着近代自然科学的兴起，人们探索科学教育的兴趣空前高涨。 一批具有远见卓识的思想家，最早敏锐地洞察到科学的实用价值及其教育意义，并积极倡导科学知识的传播和推广。拉伯雷的《巨人传》、培根的“所罗门宫”、弥尔顿的学园、配第的科学组织、夸美纽斯的泛智论、康帕内拉的《太阳城》、安德里亚的《基督城》以及洛克的绅士教育，几乎涉及自然科学的所有领域。 拉伯雷是16世纪法国重要的人文主义作家，他在长篇小说《巨人传》中通过描述巨人卡冈都亚受教育的过程，将经院主义教育和人文主义教育进行鲜明对比，讥讽经院主义教育的可笑和无用，突出科学教育在人文主义教育中的重要作用。拉伯雷的科学教育思想集中体现在卡冈都亚给儿子庞大固埃的信中。在这封信中，卡冈都亚为儿子拟定了一份新的教育大纲:“……至于七艺中的几何、算术和音乐，在你年轻的时候(那时候你不过五六岁)，我曾经教过你一点儿，你要继续学习下去，如果可能，把余下的都学完。至于天文学，要学习所有的规则。……至于自然科学知识，我要你仔细地学习;要做到没有一处海洋、河流和泉水里的鱼类你不知道;天空中的飞鸟、森林里或是在果园里的一切灌木和乔木、生长在地面的各种草和花卉、隐藏在地球内部的各种矿产以及世界东方和南方可以见到的各种各样的宝石，所有这一切你都应该知道。此外，必须非常仔细地阅读希腊、阿拉伯和罗马各地医学家的著作，也不要轻视犹太法典的学者和谶纬学家的学说;你应该学习解剖学，获得关于微观世界即人的充分的知识……”卡冈都亚的要求几乎囊括了当时自然界的全部内容，是一个培养人全面发展的知识体系，更是一幅现实主义教育的宽广图画。在新教育大纲中，拉伯雷主张通过旅行、参观、实地考察等教学方法，把科学知识和实际生活联系起来。他虽然没有形成完整的科学教育思想，但已经意识到自然科学知识在整个完美生活中的重要地位。拉伯雷重视自然科学及直观教学等观点，为后来科学教育思想的形成奠定了基础。 培根是17世纪英国唯物主义哲学家、近代科学归纳方法的创始人。他的著作处处洋溢着对新知识、新发明以及科学的热情向往和赞扬，充满了对僵死、空洞的经院哲学的嘲讽和轻蔑。他在1594年圣诞节演出中借“王子”之口表达了征服自然的科学教育理想:(1)建立一个最完备、最广博的图书馆，以便收藏一切对启发理智有价值的书籍，而不管它们的出版年代、印刷方法、使用的语言和地区等因素;(2)建造一个宽敞奇妙的花园，里面生长着各种各样十分茂盛的植物，花园与放养适当种类的淡水湖和咸水湖相连，在花园四周的房屋饲养一些珍禽异兽;(3)开设一所美丽的陈列室，分类陈列任何人工或机器所制造的东西;(4)开办一个设有工厂的实验室，拥有生产工具、熔炉和实验器具等。培根的科学教育理想后来成为他在《新大西岛》中描述的“所罗门宫”的雏形。“所罗门宫”是专门为研究自然和人类而建立的一所规模较大的科学教育机构，它具有从事科学研究所需要的各种设施。例如，用来凝结、冷冻和保存各种物体的大洞穴，用来进行土壤实验和嫁接、发芽、试验的各种果园和花园，用来饲养各种鸟兽的动物园，用来配制各种各样的药草制剂、药材和药品的药房等。“所罗门宫”还拥有进行各种科学试验的实验馆，如光学馆、音乐馆、机器馆、数学馆、香料室和魔术室等。总之，在科学主宰着一切的“所罗门宫”，科学与学术享有极大的自由，人们热心从事各种科学研究。可以说，培根在科学上具有远见卓识，他几乎预见了现代科学的各种实验和创造活动。他的构想揭示了科学与人类社会生活之间的密切关系，为科学知识的世俗化绘制了蓝图。培根的后继者受其鼓舞把“所罗门宫”的梦想变成了现实，各国科学社团正是顺应这种新时代的需要而诞生的。 弥尔顿是17世纪英国著名诗人、政论家，也是科学教育的倡导者。他对传统经院主义教育进行了猛烈抨击，建议创办一种重视自然科学知识兼具实科性质的学校，他称之为“学园”。学园的课程计划包括人文科学、社会科学、神学和自然科学四部分，其中自然科学占很大比重。弥尔顿为学园拟定的自然科学和应用科学范围十分广泛，包括算术、几何、天文、自然地理、物理、数学、三角、筑城学、建筑学、工程、航海、农业、生理学、医学、解剖学、自然哲学中的气象史、矿物学史、植物学史、动物学史以及自然哲学方法论。他还主张让学生阅读一些医学家的著作，使他们了解一个人的气质、脾气、幽默以及如何应对粗鲁;主张把猎人、捕野禽者、渔夫、牧羊人、园丁、药剂师和其他科学家、建筑师、工程师、航海家、解剖师的实践经验引入自然科学的教学。“这些知识和经验给他们染上真实的自然色彩，使他们不会忘掉，并且给他们以与日俱增的快乐。”在弥尔顿生活的时代，近代自然科学正处于起步阶段，自然科学的成就还不足以取代古典著作的权威，因而他虽然重视自然科学知识，却主张学生从古希腊罗马著作中学习自然科学，这说明他的科学教育观具有新旧交替时期的两重性。这种使古典主义课程和实科教育相结合的理想，在17世纪70年代英国率先创办的学园中变成了现实，而且在洛克的《教育漫话》中得到进一步发挥。配第是17世纪英国著名经济学家、皇家学会的创始人之一。针对当时人们从事科学研究各自为政的弊端，他主张建立一个有利于科技传播与发展的科学组织。这一建议被认为是后来英国皇家学会创办的先声。为使教育与生产劳动相结合和普及科学技术教育，配第建议创办劳动小学和机械中学。劳动小学主要对儿童进行基础知识及能力和制造业训练，因而课程分为两部分:前者包括阅读、写作、绘画、制图、算术、几何、外语、音乐等;后者包括车工、制作数学仪器和钟表、雕刻、制作乐器、磨制玻璃工艺、植物栽培和园艺、船舰模型、地球仪、解剖学等实用技术。机械中学是一种实科中学，除学习科学知识之外，还要学习旋工、钟表、雕刻、造船、地球仪、罗盘针、香料等。机械中学设有科研机构和配有科研设备，如生物示范园、水族馆、陈列馆、机器模型、图书馆、天文馆、地球仪、试验田等。受培根感觉主义和经验主义的影响，配第主张采用直观教学原则，强调学习与劳动相结合，重视儿童在工场中的实际操作。为更好地了解手工艺知识的发展状况，他建议对所有知识重新审查，并从中筛选一切有关实际或实验的学问，将它们编成一部大型著作。配第强调教育与科技及手工业生产相结合，设计新的学校模式，反映了17世纪资本主义发展的需要以及人们强烈要求改革传统教育的愿望。他的关于收集各种科学知识汇编成书的建议是夸美纽斯泛智论及百科全书的先导，他所描述的机械中学与培根《新大西岛》中的“所罗门宫”交相辉映。配第在教育史上首次使用了“实科”这个词，后来德国教育家席姆勒将在哈勒创办的新学校称为“实科中学”。夸美纽斯是17世纪捷克著名教育家，他从1634年起开始致力于探讨“泛智”问题，所谓“泛智”是指广泛全面的科学或智慧。1650年他应邀担任匈牙利政府的教育顾问，期间创办了一所“泛智学校”，并为该校拟定了一份教学计划，名曰《泛智学校蓝图》。这份计划内容丰富，自然科学占有较大比重，如五年级逻辑班教室门口上方写着“不懂自然哲学的人不得入内”，墙上贴满了逻辑法则，学习内容有数学、地理学、天文学、光学、机械发明史、文体、希腊语、戏剧表演等。夸美纽斯的泛智思想和重视科学教育的主张体现在其一系列著作之中。例如，在《母育学校》中，夸美纽斯为6岁以下儿童提出了一个广泛详细的教学计划，内容包括自然、光学、天文学、地理学、年代学、历史学、家政、政治学、辩证法、算术、几何学、音乐、语言等学科，他认为通过这种启蒙性质的教育可以为儿童奠定各门科学知识的基础。在《大教学论》中，夸美纽斯拟定的国语学校课程除当时流行的读、写、算、宗教和唱歌外，还增加了经济学、政治学、天文学、地理、自然、世界历史等常识;拉丁语学校除了开设文法、辩证法、修辞学、算术、几何、音乐和天文学外，还增设物理学、地理、年代学、历史等学科。总之，他主张加强新兴自然科学知识教学，对学生进行一种“百科全书”式的教育。夸美纽斯对科学教学法也提出了卓越的见解，他把教学中的直观性奉为“金科玉律”，认为“科学的真实性和确定性有赖于感觉的证明者胜于任何其他证明”。作为一种知识结构，泛智论贯穿于夸美纽斯为各级学校所设计的教学内容之中，这一理论适应了张扬理性、尊重科学知识的时代潮流，表达了重视普及教育和科学教育的美好愿望。康帕内拉是17世纪意大利著名思想家和早期空想社会主义者。他设计的太阳城十分重视自然科学的学习和研究，古典主义和神学几乎销声匿迹。按照他的设想，从2、3岁起儿童就应在有学问的老人带领下，一边在城市中散步和游戏，一边观看和学习四周城墙上的图画，从而获得最简单的科学知识;从7、8岁起儿童一边学习初等数学和其他自然科学，一边从事自己所喜爱的生产劳动，如各种手工业、农业、畜牧业等;接着开始研究比较抽象的科学，如数学、医学等，并经常举行讨论和辩论;最后大家在各种科学和手工业部门获得与其能力相符的职务。在太阳城各城区的内外城墙上都悬挂着华丽的图表，这些图表几乎包括了所有的自然科学和社会科学，如天文、占星学、几何、历史、逻辑、修辞、文法、医学、物理、农学、地理、动物学、地质学、政治学等。太阳城有许多教师负责讲授这些图表和绘画的意义，因此儿童在10岁以前就能毫不费力地通过直观教学掌握各种科学的基本知识。康帕内拉认为，仅从书本研究某种科学的人只是一些外行和学究，只有联系实际的教学才能培养出随机应变的有才智的人。康帕内拉在《太阳城》中创立了一种社会主义国家学说，太阳城里知识统帅权力，除了按知识划分外，人人平等，没有阶级差别。教育是普及和强迫的，它以数学和自然科学为基础，训练学生适应各种职业。《太阳城》是继莫尔的《乌托邦》之后又一部重要的空想社会主义著作，其中的科学教育主张对后世产生了深远影响。安德里亚是17世纪德国思想家，他在《太阳城》和《乌托邦》的影响下，于1618年写成《基督城》。基督城十分重视科学研究，建立了许多科研机构。例如，在解剖室，研究者从事动物和人体解剖实验，以帮助人们弄清人体各器官的位置，认识生命和各器官的运转;在物理大楼，展示着自然发展史的各种图像，包括气象万千的天空、各个地区迷人的景色、不同种族的人们、动物的画像、万物的形态以及各种石头和宝石，这些都是用于科学研究的自然界样品;在数学大楼，有供研究用的天体图和地图，有星罗棋布的天空图和日月星辰的仿制品等。基督城注重科研成果的转化，建立了有利于科学技术应用的各种工场，这些工场从事金属加热、冶炼、溶化和铸造、制盐、制砖、制造玻璃和陶器。基督城强调培养公民的科技兴趣，要求人人接受科学教育，因而在自然科学研究和科技应用中公民对于科学都有一种特殊的感情。“他们在很久以前就受过训练，深谙科学工作的个中三味，并且对于自然界的内部奥秘感到由衷的兴趣。”基督城对科学教育的重视也体现在学校教育中，在基督城中心有一所宽敞美丽的学校，学校设有8个讲堂，分别是文法、算术、逻辑、天文学、自然科学、音乐、伦理学和神学，青少年可以自由地在8个讲堂接受科学教育和训练。安德里亚重视通过直观教学进行科学教育，基督城与科学教育相关的设施有实验室、解剖室、药品供应室、机械器具陈列室、绘画和图片工作室、数学实验室等，学生在这些实验室接触实物，能更形象地认识事物。安德里亚在《基督城》中重视科学实验和科学教育等思想，对后世具有深远的影响。洛克是17世纪英国著名哲学家、教育家，他在《教育漫话》中明确提出教育的目的在于培养绅士。绅士既不是教士或学究，也不是朝臣，而是事业家。为使绅士掌握各种有用的知识和技艺，洛克提出了一份内容广泛的教学计划。在这份教学计划中，他依据“功用”原则选择学习科目，主张课程设置应把现代实用科目与古典科目结合起来，兼顾实用与装饰。洛克要求绅士学习的科目包括书写、阅读、图画、速记、法文、拉丁文、希腊文、地理、写作、算术、商业、数学、天文、几何、历史、年代学、伦理学、民法、法律、逻辑学、修辞学、自然哲学、跳舞、音乐、击剑、游泳、骑马、园艺、细木工等。他以功利主义思想为指导，论述了绅士学习各种科目的意义。“自然界中的许多事物是一个绅士所容易知道及必需知道的，此外，还有许多事物乃是以愉悦与利益，作为对寻幽探奇者的艰辛劳动的丰厚回报。不过我认为，上述种种事物宁可从诸如那些亲身进行过合理实验与观察的作者去获得，而不是来自于纯思辨方式的构想。”他认为一个人如果能够在许多领域进行探索，广泛地阅读，大量地研究人类及其思想和生活方式，就会具有精神上的自由;而一个虽然深入彻底但只研究了少数几门学科的人绝不可能达到这一目的。洛克倡导实物教学，主张让儿童亲自观察各种事物，使他们获得有关事物鲜明的印象，从而牢固地记住它们。洛克为年轻绅士所拟定的教学计划反映了当时新兴资产阶级对教育的实际需要，是弥尔顿科学教育观的新发展。《教育漫话》成了17世纪70年代在英国兴起的学园的理论支柱，直到18世纪末以前这种新型学校还在英国久盛不衰。在近代自然科学的影响下，上述思想家从不同的立场和视角探索科学教育理论，大力倡导科学教学，这种科学思潮是教育理论中对经院主义教学内容进行改造的催化剂，有力地冲击了当时学校盛行宗教神学、古典主义和脱离实际的倾向，推动学校教育进一步贴近生活和社会实际。 三、科学教育的实施:新型学校与科学教育的传播伴随着近代自然科学的兴起、资本主义经济的发展以及思想家们对科学教育的探索和大力倡导，在欧洲主要国家诞生了一批新型中等学校。 这些学校除开设原有的古典主义学科外，科学技术知识开始普遍受到重视，一些新的教学方法(如实物教学、直观教学、观察、实验、实习等)也得到广泛运用，从而极大地推动了近代科学教育的传播。16世纪德国教育家梅兰希顿按照新教思想与人文主义相结合的原则建立了新型中等学校，其主要课程除人文学科、古典语言和宗教教育外，在规模较大的学校高年级还讲授科学基础知识，如数学、几何学、物理学和天文学等。在17世纪后半期就开始酝酿的哈勒学园堪称当时教育革新的典范。这是一所以贵族学校为基础招收高年级学生的寄宿学校，它试图把传统的古典学科与现代语言、现代科学结合起来。在现代科学方面，学园设有几何、数学、生物学、解剖学、历史、地理等学科，而且把重点放在实物教学和实际应用上。例如，几何课尽可能增加野外实习，数学中的分数要以实物讲解，夏季应到乡村或田野讲授生物学，冬季要利用雕刻或动物尸体讲授解剖学。在哈勒学园的影响下，大多数地位较高的学校都在课程中增加了现代语言和自然科学。1708年席姆勒在哈勒创办了一所“数学、力学、经济学实科学校”。这所学校以数学、自然科学和经济学研究为中心，讲授数学、物理、机械学、自然、天文学、地理、法律、绘画和制图等实用科目，在教学法上广泛应用了绘画、图表、标本、模型等直观教具，带有明显的功利主义和现实主义色彩。1747年赫克尔在柏林创办了经济—数学实科学校，设有算术、几何、力学、建筑学、制图、贸易、商品制造、自然知识、人体知识、动物学、植物学、桑树栽培和养蚕等课程，学生按制造业、建筑业、农业、簿记、矿业、商业等分为不同的班级，先接受数理基础训练，然后按志愿进行专门的职业训练。这在科学技术教育上迈出了一大步，随后在德国许多城市相继出现了一批类似的实科中学，成为德国教育制度的重要组成部分。17世纪法国几乎所有的学校都掌握在教会团体手中，学生均需服务教会并恪守共同的教规。1637年曾在耶稣会学院受过教育的笛卡儿发表了《论正确指导理性和在科学中寻求真理的方法》一文，认为耶稣会教育并未给他留下任何确定的信念，于是转而依靠理性方法研究哲学和科学，他认为按照这种方法进行研究，其结果是确定无疑的。受笛卡儿的影响，基督教圣乐会首先对耶稣会教育权威提出了挑战。圣乐会崇尚笛卡儿的理性主义哲学，致力于改革中等学校。圣乐会中学的课程和教学方法体现了教育新观念特别是现实主义:古典文学在课程中占显著地位，但也包括法语、现代外语、法国史以及数学、地理、物理、化学、解剖学等自然科学;大多数课程用法语教学，强调历史、代数学和算术，运用地图和其他直观教具讲授地理，在实验室从事物理、化学和解剖学研究。圣乐会虽然在名望和势力方面不能与耶稣会相匹敌，但其教育活动一直延续到法国大革命。该时期法国贵族教育在课程设置上也发生了根本变化，除学习贵族的必修科目拉丁语外，更注重学习法语、西班牙语和英语等现代语言;经院哲学被笛卡儿哲学所取代，数学和新兴科学代替了传统的“四艺”，并采用理论联系实际的方法进行讲授;为了提高贵族子弟未来的行政管理能力，历史、地理、法律和政治备受重视。该时期国家对工商业的干预也刺激了法国科学教育的传播。例如，17世纪中期在朗格勒为战争孤儿创办了一所贸易学校，开设数学、建筑学理论课程以及织布、制鞋等实践课程。法国政府也成立了一些专门学校教授艺术、设计和建筑等科学知识，如1648年的皇家绘画学园、1671年的皇家建筑学园、1682年的国立航海学校、1688年的艺术学校等。18世纪法国高级技术学校得到进一步发展，为了给海陆军部队和建筑业输送工程师，1716年奥尔良公爵创建了“路桥人才集团”，专门提供建筑、数学、物理和化学教育的路桥学校由此诞生，该校是欧洲最好的土木工程学校。与此同时，采矿学校、绘图学校、商业学校、军事学校、航海学校也纷纷建立。科学教育的发展使得这一时期法国在技术教育方面遥遥领先于欧洲其他国家。英国实行科学教育的先驱机构当推“学园”。由于文法学校和大学都掌握在国教徒手中，许多非国教派教士创立了一种规模小而且收费廉的新型中等学校，他们吸收了弥尔顿和洛克的思想，重视自然科学和现代外语，运用英语教学。例如，1715年瓦特在伦敦创办了一所实科性中学，学校拥有各种各样的实验仪器，建立了科学实验室，采用演示和实证等教学方法，传授数学、天文学、地理学、航海学、军事学、簿记和自然科学等。1740年由约瑟夫•兰德尔建立的希思豪学园，专门为中上层阶级提供所需要的课程，8岁至18岁的学生达170人，图书馆拥有藏书1400册，科学仪器包括太阳系仪等。后来兰德尔在约克开办了另一所学园，宣称不采用文法学校僵化、专制、以书本为中心的教学方法，而采用更灵活和实用的方法。随后，化学家普里斯特利创建的瓦林顿学园在课程现代化上更进了一步，课程包括英国文学和文法、历史、化学、地理、解剖学和自然科学等。18世纪末弗罗兰在巴斯创办了一所学园，课程分为三类:第一类阐述人与自然的关系，包括数学、物理学、化学、天文学、博物学和应用科学;第二类阐述人与人类自身的关系，包括拉丁文、法文、意大利文、文法、逻辑、修辞学、诗、绘画、音乐和体育;第三类阐述人与人之间的关系，包括古代和近代史、政治学、经济学和名人传。与此同时，弗罗兰的妻子也为女子建立了一所实科中学，其办学精神与男校基本一致。以上这些学校注重科学知识教学，适应了当时资本主义发展的潮流，同时有助于训练一批作为工业革命先驱的职员、机械师、技术革新者和企业家，因而深受社会特别是中产阶级欢迎。该时期传统的公学和文法学校也开始增加一些现代学科，如1770年伍得彻尔文法学校在招生广告上声明，除希腊语和拉丁语外，还讲授算术、簿记、对数、几何学、测定法、三角学、力学、测量术、水准测量、航海学、地理学、自然哲学、天文学以及地球仪的使用等。17世纪俄国仍是一个落后的封建农业国家，文化教育发展缓慢。在17世纪80年代的莫斯科，只有24%的城市居民(成年男性)识字。17世纪末沙皇彼得一世考察欧洲各国后，为增强国力，在军事、财政、工商业、农业、文化教育和科学方面进行了全方位改革，其中创建实科学校进行科学教育是彼得一世改革的重要措施。为培养军事和工业部门的各种专门人才，1701年在莫斯科建立了炮兵学校，要求教给炮兵及官员子弟以读、写、算及其他技术的科学知识。学校分为初级班和高级班，前者学习读、写、算，后者学习几何、三角、制图及炮兵技术等，学制四年，合格者送往部队或参加其他工作，不合格者送到炮兵厂当工人。随后，彼得一世颁布法令创办数学与航海学校，要求教授数学、航海学以及与航海有关的各种科学。学校分为数学班和航海学班，学制四年，所设课程有数学、天文学、地理学、测量学、航海学等。学生毕业后大多送往荷兰、英国等地深造，回国后担任舰队军官。从1701年至1716年，数学与航海学校为俄国海军培养了1200名骨干，还培养了不少造船业的专家和教师。18世纪初彼得一世还允许设立了外医科学校、工程学校、外国语学校、计算学校、矿业学校等，这些学校在科学教育的传播中发挥了重要作用。“在这些学校中，知识的世俗倾向、新的教育形式、与实践的联系扩大了人的视野，增强了人认识周围世界的可能性。所有这些都极大地拓展了世俗文化的活动范围。”可见，在近代自然科学蓬勃发展的背景下，欧洲主要国家的学校教育也发生了根本变化，主要表现为一批新型学校的建立、课程内容的世俗化、科学知识的广泛传播及新式教学方法的运用等。在这场科学革命中形成的新知识、新理念与新方法，不仅给欧洲教育发展提出了新的要求，而且也提供了新的机遇。从此以后，欧洲教育逐渐朝着科学与理性所指引的方向迈进。 四、近代自然科学对教育科学化的贡献自然科学的成就对教育理论和实践都产生了巨大的冲击力。 在欧洲近代自然科学的影响下，自然科学知识获得空前增长，科学研究方法取得突破性进展，科学理性精神得以确立。这些变化对西方教育理论及学校教育制度产生了重要影响，极大地促进了教育内容、教学方法和教育理论的科学化，是推动西方近代教育发展的强大动力。首先，自然科学的发展促进了学科分化，出现了许多新兴的独立学科，如天文学、物理学、化学、力学、光学、热学、电学、气象学、地质学、地理学、解剖学、医学、生理学、药学、植物学、动物学、建筑学等，都在16－17世纪得到长足发展，推动了教学内容的科学化。随着近代科学教育的兴起，具有实用价值的自然科学和社会科学逐渐扩大了在课程中的影响，并日益取得主导地位，而不切实际的宗教神学和古典主义受到排斥。经验主义认识论的代表人物如培根、洛克等，明确阐述了与形而上学和神学知识观不同的新知识观———科学知识观。“因此，如果说，在知识观念问题上，16世纪还只是一个对形而上学和神学知识观进行怀疑的世纪的话，那么17世纪则是一个真正解构和建构的世纪。”美国学者布鲁巴克指出:“一些人对通过感觉经验的新方法探究自然表现出极大的热情，例如，英国的哲学家培根和捷克教育家夸美纽斯，他们已经看到一个新的课程轮廓，即依据科学而构建的百科全书式课程。”自然科学对教学内容的冲击打破了传统的学制框架，导致了新型学校的产生，如弥尔顿的学园、夸美纽斯的泛智学校、配第的机械中学、各种实科学校等，对后来西方学校教育制度产生了深远影响。新型学校的出现，一方面扩大了教育对象，使中产阶级和平民子弟也有机会接受中等教育;另一方面削弱了宗教教育的统治地位，促进了教育的世俗化，并对长期以来盛行的古典主义提出了挑战。其次，自然科学注重观察、实验、经验、独立思考，否定传统与权威，推动了教学方法的科学化。随着自然科学的发展，自然科学理论中的某些新方法、新工具被引入学校教学活动，以取代往日机械背诵、强迫记忆、盲目服从权威的教育方法，在教学方法上打破了口耳相传的旧传统。“自然科学理论是建立在大量经验和实验观察事实基础上的，它通过对经验和实验结果的归纳和分析，提出一种逻辑构造型的理论体系作为理论框架。”实物教学、直观教学、模型、标本、图表、参观、实验、实习、制作等新的教学方法，使教学活动更加生动活泼和丰富多彩，有助于提高学习兴趣和教学效果，培养学生的创造能力。培根是近代科学教育的先驱。他在大力提倡科学知识的同时，对于如何获得科学知识的新方法进行了探讨。他指出:“科学当中迄今所做到的一些发现是邻于流俗概念，很少钻过表面。为要钻入自然的内部和深处，必须使概念和原理都是通过一条更为确实和更有保障的道路从事物引申而得;必须替智力的动作引进一个更好和更准确的方法。”他认为过去科学和哲学之所以毫无结果，是由于缺乏正确的方法，因此我们必须找到求知的一种新途径，那就是新逻辑、新工具。培根提出了科学归纳法，主张通过观察和实验从许多具体事物中寻找共同规律，认为一切知识都是由归纳而来，可靠的知识必定来源于正确的归纳法。同样，夸美纽斯深信以感觉经验为基础的教学方法最可靠，洛克认为感觉是心灵“白板”获取知识的唯一途径，这些思想都深刻地影响了教学方法的革新。再次，自然科学发现了宇宙内部存在的客观规律和秩序，在其启示下一些教育家努力探索存在于教育工作中的客观规律，使教育教学研究由单纯的经验总结上升为教育理论，使感性认识上升为理性认识，从而促进了教育理论的科学化。顺应自然既是人文主义学者在教育活动中遵循的原则，也是一种工作方法，同时还是他们进行理论探索的依据。如夸美纽斯提出教育应当摹仿自然，“教导的确切的规则只能从自然借取”。根据这一原则，他论证了学校工作制度、教学组织形式、教学原则、教学方法、学校纪律等。过去人们往往引用圣经或宗教教条论证教育规则，夸美纽斯虽然没有完全摆脱旧传统的窠臼，但他在引用圣经之余力图寻找一个新的理论依据和论证方式。夸美纽斯引证自然的做法表明他探索教育教学规律的可贵尝试，突破了教会宣传“圣经包含一切真理”的禁区，使人们的注意力从天国转向现实生活，有利于教育工作摆脱宗教神学的桎梏。有学者指出:“在教育学史上，是夸美纽斯首次从科学认识的角度强调并试图探讨教育规律。……在教育学史整个发展谱系上，夸美纽斯开创了近代的‘自然主义教育学’理论流派之先河。”可见在教育理论中自然适应性、向自然学习、模仿自然，反映了人们探索教育及教学客观规律的愿望。最后，自然科学使人们重新认识了自己，抛弃了以往有关人性问题的原罪论、宿命论和悲观论。正如罗素指出:“科学引起的另一件事就是关于人类在宇宙间的地位的想法发生了深刻的变化。……哥白尼学说本来应当有伤人类自尊心，但是实际上却产生相反效果，因为科学的辉煌胜利使人的自尊复活了。”一些人文主义学者和思想家热情歌颂人性，崇尚人性的美好，以全新的观点重新讨论人性问题，改变了对教育目的观的看法，主张教育为现实生活服务、培养适应社会发展需要的实用性人才。“新的教育目的观将在科学精神和人文主义精神的结合中得以建构。甚至由于自然科学的发展，人文主义的传统从此慢慢让位于科学知识对社会生活一切方面的影响，包括对教育目的观的影响。”另外，随着自然科学的兴起，以巴黎科学院、英国皇家学会和柏林学院为代表的科学社团也应运而生，既开创了科学专业化和社会组织化发展的先河，也从思想观念和教育实践方面极大地扩展了高等教育的范畴及内涵。⑥同时这些专门的科学社团也是推动科学知识传播的主要机构。 作者：易红郡 单位：湖南师范大学教育科学学院 自然科学论文:关于学术期刊的自然科学论文 1自然科学学术期刊编辑必须具备较高的政治素质 科技期刊担负着缔造中国科技文化的选择、优化、传播与积累的重任。作为出版工作者，期刊编辑肩负着社会责任、政治责任以及文化责任。因此，期刊编辑要具备过硬的政治素质、坚定的理想信念以及明确的政治方向，树立为人民服务的人生观、价值现、世界观，时刻同党中央在思想上、政治上保持高度一致。编辑的政治素质主要指编辑人员如何紧密结合编辑工作实际，学习和运用马克思主义、思想、邓小平理论和“三个代表”思想的科学理论体系。对于学术期刊，人们一般认为社科类学术期刊比较容易出现政治问题，而对于自科类学术期刊则稍有忽视。文献[5]中舒干列举出了一些自科类编辑人员因对政治问题的忽视而出现的政治错误。笔者也曾在期刊校对过程中遇到作者将台湾、香港的股票数据与欧美国家的数据进行对比，而在文章的图题里面因为疏忽将以上两个地区和其他国家统一写成了多少个国家的对比图，在文章编辑过程中却没有发现。因此，自然科学学术期刊编辑更应该重视从细节处发现政治问题，这就要求自然科学学术期刊编辑必须具备较高的政治素质，有良好的政治判断力。 2自然科学学术期刊编辑必须具备较高的业务素质 学术期刊编辑的编辑业务水平高低直接关系到期刊质量的高低，最终影响到学术期刊的学术效果和社会效果。因此，学术期刊编辑必须不断提高自身的编辑业务能力。期刊编辑出版的双层学科性质决定了期刊编辑人员既要具备学科专业业务素质，也要具备编辑专业业务素质。关于期刊编辑的业务素质，很多学者都提出了自己的观点。笔者认为，期刊编辑的业务素质可以从两方面去理解，即：狭义上的业务素质和广义上的业务能力。狭义的业务素质如文献[2]中所提出的，包括：①语言文字修养，②论文审读与编辑加工能力，③现代化办公能力；而广义上的业务能力包括选题策划能力、编辑加工能力和市场开拓能力，特别是要对市场发展具有敏锐的洞察力和判断力。无论是狭义上或是广义上的理解，总体来说，一个合格的、高水平的自然科学学术期刊编辑，应该既具有足够的专业知识、合理的知识结构，通晓编辑工作的规律；同时，随着社会不断进步，科技日新月异，自然科学学术编辑又必须要有过硬的英语技能，并且还要能够熟练掌握计算机应用技术和信息网络技术。 首先，自然科学学术期刊编辑要有与自然科学学术期刊发展相匹配的学科专业知识以及合理的知识结构。一般来说，自然科学学术期刊大多分为两类：综合类和基础学科类。综合类学术期刊涉及内容非常广泛，包括数学、物理、化学、生物学、计算机、电子学、环境科学等各种自然科学学科，如：《中国科学》杂志。基础学科类一般只涉及某一种或者几种相互交叉的自然学科，如：《数学学报》、《物理学报》等。无论是综合类还是基础学科类的学术期刊，都对自然科学学术期刊编辑具有较高的专业知识要求。现在我国学术期刊的编辑，尤其是自然科学类学术期刊，许多已有硕士甚至博士学位，极大部分都是大学本科以上学历。在我国现代社会中是一支科学文化素养较高的群体，专业知识都基本满足要求。自然科学学术期刊编辑需要在已有专业知识基础上努力成为自身学科的“专家”，同时，不断提高自身的专业素质和学术素养，及时更新各种自然科学专业知识，调整和优化自己的知识结构，成为一名“杂家”，从而更好的完成编辑工作，为读者服务。 其次，自然科学学术期刊编辑要通晓编辑工作的规律，具有较强的编辑业务能力。一般来说，期刊编辑主要是熟练掌握编辑出版学科知识及详细了解国家关于出版方面的方针、政策。而对于自然科学学术期刊编辑来说，学术文章中涉及到的数理公式较多，变量符号、图表更是数不胜数。由于人的能力有限，不可能完全掌握所有的自然学科知识，也不可能像电脑硬盘一样存储大容量的数据，因此，自然科学学术期刊编辑需要更多的将自然科学常识与编辑理论常识以及编辑专业知识结合起来运用，指导日常的编辑活动。 最后，自然科学学术期刊编辑要有过硬的英语技能，并且能够熟练掌握计算机应用技术和信息网络技术。现代科技迅速发展，无论是稿件由纸质版变为电子版还是接收方式由邮寄变为互联网接收，都显示出期刊编辑工作方式的改变。现在我们面临的是计算机网络，是多媒体世界，是电子出版物，这些都要求期刊编辑能够熟练掌握计算机以及互联网的应用，从而使期刊编辑工作更方便，更大程度上的提高编辑工作的准确性和时效性。对于自然科学学科来说，由于互联网技术的发展，使国际间的交流变得更容易，因此要求自然科学学术期刊编辑要有过硬的英语技能，做好国内与国外学者交流的纽带，从而更好的为读者服务。 3自然科学学术期刊编辑必须要有良好的职业道德 对于期刊编辑来说，不仅要具有较高的政治素养、娴熟的编辑业务技能，同时也要有道德素养，具有崇高的社会责任感，高度的敬业精神，使自己所编辑的刊物成为对读者、对社会有积极意义的精神食粮。期刊编辑的职业道德是用来维护编辑与作者、编辑与审稿人、编辑与读者、编辑与编辑群体等相互关系和利益的准则。为此，自然科学学术期刊编辑只有严格遵守职业道德，增强社会责任感，具有高度的敬业精神和强烈的奉献精神，以质量为标准选稿，始终坚持为作者、读者、为人民服务的精神，为保证期刊质量严格把关，为社会提供更多的精品力作。 4结语 总之，在这个改革与创新的时代，自然科学学术期刊编辑必须要与时俱进，敢于开拓，勇于实践，不断加强各种理论学习，提高自己的政治素质，增强自己的业务能力，在编辑工作中大力弘扬职业精神，恪守职业道德，促使自己的综合素质得到全面提升，与自然科学学术期刊的发展相适应。 作者：张晓庆 单位：重庆交通大学应用数学和力学编辑部 自然科学论文:探微自然科学下创造性人格结构模型 1项目分析 项目难度在人格、态度测验中称为“通俗性”，100个词汇的通俗性在0.4到0.8之间，基本符合要求。大部分项目的区分度也比较高，鉴别指数小于0.2的词汇被剔除，总共有28个项目。 2探索性因素分析 经过多次探索性因素分析，删除了载荷小于0.3的项目、删除了在2个或2个因素上存在载荷差异小于0.15的项目，最后形成一个32个词汇项目的结构模型。因素分析的先决条件是各变量之间必须具有相关性。KMO统计里的值为0.886，Bartlett's球形检验的x2值为5801.538，p=0.000，说明32个词汇具有相关性，这544个样本的数据适合进行因素分析。探索性因素分析抽取特征值大于1的因素一共7个，总共解释了总变异的56.34%。32个项目的共同度都挺高的，达到0.4到0.7，都可以保留。各项目在各因素中的载荷如表1所示。根据问卷各项目的具体内容，要对各因素进行命名。因素1的项目涉及偏激、焦虑、急躁、冲动等，将其命名为“神经质”；因素2的项目涉及锲而不舍、刻苦等，命名为“勤勉坚毅”；因素3的项目涉及和蔼、友善、重感情等，命名为“真诚友善”；因素4的项目涉及低调、谦虚、深沉等，命名为“淡泊沉稳”；因素5的项目涉及激情、幽默、浪漫等，命名为“激情敏感”；因素6的项目涉及精明、逻辑等，命名为“逻辑性”；因素7的项目涉及天真、可爱等，命名为“孩子气”。 3内在一致性信度检验 测验信度是指一个测验对同一批被试多次施测所得结果的一致性程度。信度包括4大类：重测信度、复本信度、内在一致性信度、评分者信度。在对自然科学领域创造性人格特质结构进行信度检验时，仅采用内在一致性信度进行评价。将验证用的数据进行内在一致性信度分析，计算克龙巴赫α系数（Cronbach'salpha）。7个因素的α系数分别为：0.8、0.803、0.799、0.671、0.685、0.715、0.633，基本或良好地达到了心理测量学对内在一致性信度的要求。 4效度检验 （1）验证性因素分析 为了验证探索性因素分析后的“自然科学领域创造性人格特质结构模型”的有效性，将438名验证样本的数据汇集后，采用极大似然估计法对该模型的拟合度进行检验，使用LISREL8.70程序，依据各个项目得分的协方差矩阵来完成参数估计。根据探索性因素分析确定的32个项目重新调整顺序，设置7个潜变量，使用结构方程模型去衡量模型的各项指标，其中最常用的是拟合优度的卡方检验。使用X2和自由度一起来说明模型正确性的概率，当X2/df小于3时，模型拟合较好；在5左右，表示整体模型可以接受。除此之外，GFI、NNFI、CFI、IFI、RMSEA、SRMR等指标也可以用来衡量模型的拟合情况。GFI、NNFI、CFI、IFI等的取值范围在0到1之间，越接近于1，拟合度越好；RMSEA的变化区间也在0到1之间，但越接近于0越好，临界标准一般是0.08。拟合指数表明，X2/df为2.4，CFI、NNFI、GFI都在0.85以上，模型可以接受。RMSEA小于0.06，比较好。说明模型的总体拟合度比较好。验证性因素分析的结果表明，自然科学领域创造性人格特质结构模型7个维度：“神经质”（6个项目）、“勤勉坚毅”（5个项目）、“真诚友善”（6个项目）、“淡泊沉稳”（4个项目）、“激情敏感”（4个项目）“、逻辑性”（4个项目）“、孩子气”（3个项目）。 （2）效标效度 将本结构7个维度与威廉斯创造性倾向测量表的冒险性、好奇性、想象力、挑战性等4个分测验进行相关分析，结果表明，勤勉坚毅、真诚友善、激情敏感、孩子气与威廉斯创造性倾向测量表达到相关系数为0.4的中等相关。而神经质、淡泊沉稳、逻辑性则与威廉斯创造性倾向测量表的相关相对较低，大约从0到0.3之间。这可能与威廉斯创造性倾向测量表更倾向于测量个体的创造愿望有关。 5讨论 5.1自然科学领域创造性人格的结构构成和具体特征 创造性人格的研究100年来也没有形成一个被全世界广泛认可的结构模型，特别是在特定领域中的创造性人格的结构模型研究中。本研究认为自然科学领域的创造性人格结构应有其特殊性。因此，对某一特定领域进行创造性人格的结构模型研究是可行的。采用创造性人格特质形容词表对自然科学领域创造性人才进行词汇评定研究，得出自然科学领域创造性人格的结构由7个因素构成，它们是：神经质、勤勉坚毅、真诚友善、淡泊沉稳、激情敏感、逻辑性、孩子气。因素一被命名为“神经质”。它描述的是一个人遇到困难时精神上出现的不安状态。自然科学领域高创造性个体在偏激、焦虑、自负、急躁、冲动等方面，平均分在2.21到2.48之间，并没有出现高分的情况。因素二被命名为“勤勉坚毅”。它描述的是一个人对待事物的认真和坚持态度。自然科学领域高创造性个体在敬业、坚韧、刻苦等方面，平均分在3.78到4.14之间，得分非常高。表明自然科学领域高创造性个体勤奋努力、对所追求的事业坚持不懈、脚踏实地。因素三被命名为“真诚友善”。它描述的是一个人的内在品质、人际关系上的特点。自然科学领域高创造性个体在友善、和蔼、重感情等方面，平均分在3.58到4.02之间，得分比较高。表明自然科学领域高创造性个体真诚、友善、比较重感情。因素四被命名为“淡泊沉稳”。它描述的是一个人的处世态度和情绪稳定性上的特点。自然科学领域高创造性个体在低调、儒雅、谦虚、深沉等方面，平均分在3.26到3.75之间，得分中等偏高。表明自然科学领域高创造性个体比较低调、淡泊名利、坦然、谦虚、深沉的特点。因素五被命名为“激情敏感”。它描述的是一个人对待事物反应强度和深度上的特点。自然科学领域高创造性个体在激情、浪漫、幽默、想象等方面，平均分在2.93到3.44之间，得分中等偏高。表明自然科学领域高创造性个体比较有激情、比较富于想象、稍浪漫、具有一定的幽默的特点。因素六被命名为“逻辑性”。它描述的是一个人的认知风格和是否具有才干和逻辑性的特点。自然科学领域高创造性个体在精明、逻辑、成熟、镇定等方面，平均分在3.62到3.94之间，得分比较高。表明自然科学领域高创造性个体思维深刻、考虑周到、逻辑性强、遇事镇定的特点。因素七被命名为“孩子气”。它描述的是一个人纯真、童贞方面的特点。自然科学领域高创造性个体在天真、可爱、顽皮等方面，平均分在2.33到2.85之间，得分处于中等。表明自然科学领域高创造性个体在孩子气方面的特点并不明显。 5.2关于自然科学领域创造性人格形容词表的形成 采用词汇法对人格维度进行探讨已经广泛应用于人格心理学、社会心理学、临床心理学等各个领域，其作用也日益被研究者们所关注。陈利君曾利用Gough形容词检查表对自然科学领域的高创造性者进行过研究，认为创造性人格由公正性、宜人性、开放性、内倾—外倾性、神经质5个因素构成［11］。但是我们试图通过词汇法对中国本土高创造性人群的人格进行探讨，建立适合中国文化环境的创造性人格理论。研究搜集了中国有高创造性的人物传记中的描述稳定人格特点的词汇，还搜集了高创造人群的日常生活中的稳定人格特点的词汇，对这些词汇进行分析整理，应能较全面地反映中国人的创造性人格特点。 5.3自然科学领域创造性人格的结构模型的心理测量学验证 运用自编《创造性人格特质形容词表》，对自然科学领域高创造性人员进行了5级评定调查，得出自然科学领域创造性人格特质结构模型7个维度：“神经质”（6个项目）、“勤勉坚毅”（5个项目）、“真诚友善”（6个项目）、“淡泊名利”（4个项目）、“激情敏感”（4个项目）、“逻辑性”（4个项目）、“孩子气”（3个项目）。经探索性因素分析，KMO、Bartlett's球形检验、各词汇项目的共同度、各项目在各因素中的载荷等指标都符合因素分析的要求。验证性因素分析中，各拟合指数都达到优良水平。测验项目具有良好的区分度，整个模型结构的内在一致性克龙巴赫α系数、效标关联效度等指标也基本或良好地达到心理测量学要求。本结构模型可以继续为以后研究所用。 作者：彭运石 莫文 彭磊 单位：湖南师范大学 教育科学学院 广西师范大学 教育科学学院 自然科学论文:浅谈自然科学实验教学创新 一、生物类通识课程实验探索 （一）实验内容的选择设计 1．呈现基础性和趣味性 非生物类专业的学生虽然缺乏基本的生物学实验操作技能，但对生物学实验却充满着好奇与渴望。据王国强等（2005）调查显示，非生物类专业本科生对生物实验课很有兴趣和有兴趣的高达96．30％②。由于学生的基础不同，兴趣各异，全面开展基础生物学实验技术方法的学习和训练，其工作量会非常繁重。因此，根据非生物专业不同学科的需要和学生不同的基础，同时设置不同层次的生物学基础实验项目，着重扩大共享面，有利于教学活动的开展。就大多数非生物专业学生而言，既体现基础性又有趣味性的生物实验，通过认真观察、探求尝试、独立思考，同样会对生物学基本内容产生较深刻的感性认识，使之提高对生物学的兴趣，达到促进培养学生科学世界观和严谨的科学研究态度的目的。据此，设计大量基础趣味性实验，能在侧重提高身心素质的实践教育中实现严谨笃实与轻松快乐的平衡，能够让学生在愉悦的情感体验中享受学习生物学的乐趣，唤起学生的求知欲望。 2．突出交叉性和探究性 理工科学生具备一定的实验技能，在基础性生物类课程学习后，应进一步鼓励他们运用所学去参与探索生物学奥妙，大胆尝试更加专业的生物学实践性活动，引导学生在解决生物学问题后进行主动学习。设计的基本和综合性实验，能给予学生一些潜在的才智得到发现和发挥的机会，让学生在由浅入深、由简单到综合的实验过程中，逐步培养创新意识、创新精神和创新能力，为未来的学习和研究打下一些基础。教育也要为发展学生的个性服务③，对于少数特殊需求的学生尤其与生物学相关专业的学生，经过一些必要的基本技能训练实验后，教师逐步引导学生参与特殊类拓展型实验，设计条件允许的创新性实验，鼓励其与生物专业学生课外研学，共同开展跨专业领域的研究，从而扩展实验的创新空间。 3．实验模块的应用 通识课程面对的学生是多样的，不同模块可对应不同类型、不同需求的学生（图2）。模块1的设置主要针对艺体生、文科生，实验项目无需太多的实验技能就能完成，如生物鉴赏、植物水插生根、玫瑰精油的提取等；模块2主要针对理科生、工科生，项目设置以预备性实验为主，包括对基本仪器的使用、基本方法的掌握以及数据处理能力的训练，目的是为后续的学习打下坚实的基础；模块3、4设计体现生物学特色，难度适中，具可操作性，如体表微生物的检测、DNA提取、动物养殖等，对学生进行实验技术方法的训练，从而培养学生的实际动手能力、综合分析能力、创新能力和科学思维能力。实验模块既可单独进行，也可穿插合并，基本能实现学生专业分流和对口所需，并进行开放式实验教学，学生完成规定的实验下限数项目，可预约多选多做。 （二）更新教学模式 理论课和实验课教学合理衔接、互相促进，可以充分发挥生物科学作为一门实验性科学的创新优势。但选修生物类通识课程的人数众多，要照顾到全体学生，就要在学习内容、学习时间、学习方式上为学生提供自助餐式选择性学习的空间。实践中，实施以培促教，培训专业学生尤其是师范专业学生成为实验教学助教，与指导教师共同成立“三三制项目组”，每两名本专业学生负责三个层次各一项实验，指导教师1／3时间用于指导预实验、1／3时间用于管理和协调、1／3时间用于实验过程和结果评价。专业学生参与指导非专业学生的选择性实验，从实验教学方面可以丰富课堂教学的形式，降低教师的工作强度，大大提高学生动手的“面”。通过“生生合作”的实验教学模式，搭建专业与非专业学生互动学习平台，以满足学生多样化、多类型、多层次的适应性要求，真正营造出自主学习、合作学习和研究性学习的良好环境（图3）　改革评价方式，科学考核学生的学习效果，摒弃终结式考核。教师从设计思想、参与程度、实验组织与操作、实验报告书写等多方面对学生的能力进行综合考评，最终把学生从应试教育引向素质教育和创新能力的培养。 二、课程改革效果与思考 （一）理论与实践并重，形成了理论与实践、课内与课外一体化的培养体系 实施开放性实验，打破了理论教学一统天下的不利局面。通过生物学实验，学生加深了对生物学知识的理解，在宽松真实的实验环境中，获得了科学的思想和方法，对学生研究能力和创新能力的培养起到了重要作用。实践性教学有效地延伸和补充了课堂教学，开阔了学生的视野，取得了比单纯课堂教学更好的效果，也提供了开展课外科技活动的平台，有利于学生人文素质和科学素质的养成和提高。学生实验兴趣浓厚，积极主动，参与探索性和求新性的实验实践后，个性品质也得到了充分发展，形成了自主学习的良好氛围，在本校举办的课外素质拓展活动之生物学知识竞赛中，参赛学生人数逐年递增就是很好的例证。 （二）实现了实验教学资源共享，协调了横向课程与实验重复之间的矛盾 生物类通识课程的教学内容广泛，各课程条块分割，但实验实践环节都有交叉和重复。统一开设非专业开放性实验，打破独立的课程界限，弥补了没有统一教材的缺陷，也转变了实验室专为某一课程或项目服务的观念，避免重复购置，减少了资源和空间的浪费。实验项目共享，受益面广，学生各学所需，既可根据所学课程针对性选择实验项目，也可以不拘泥于课程而尝试有自我兴趣的实验。教师也能根据教学需要，择机选择一些实验项目引入课堂，因材施教。同时，把热点问题或科研成果引入到实验教学中，根据个人所长进行实验指导。通过理论与实验教学的兼融，组成了具有交流意识和科研意识的教师团队。 （三）专业学生的再实践，提升了学生的非专业能力 专业学生参与实验项目的开发和指导，改变了他们的被动学习状态，增强了其动手能力和主动适应社会的能力。教学中主体地位的实现开启了学生限制性思维向开放性思维的转变之门，对学生的适应能力、人际交往能力、组织管理能力、实践能力等非专业素质的提高起到了导向作用。在课余丰富的实践活动中，将学生从考试型引向研究型学习，增强了对理论与实践知识内在联系的认识，也培养了其团结协作的精神，建构了师生间互为主体的和谐关系。 三、结语 通识课程是大学本科阶段的基础课程，无论是发展学生的智力还是对其以后的专业教育都将起到很大的促进作用。大学的课程应该具有无限的开放度④，具有较宽知识面的人才便于向更高层次发展。开放性的实验活动，是整合知识学习与技能培训的有效途径，确实能增强通识课程的影响力，提升课程的品质。如何改进实验教学运行机制、优化实验项目、提高管理策略并逐步创造一个更加优质的创新环境，需在今后教学实践中不断改革和探索。 作者：温涛 颜鈺梅 单位：宜宾学院生命科学与食品工程学院 宜宾学院继续教育学院 自然科学论文:文科生自然科学类书籍阅读现状探微 1文科生阅读自然科学类书籍是当代社会和时代的要求 21世纪是一个变化神速的时代，技术、经济和政治、文化领域的巨大变革为每个国家和民族的发展提供了巨大的可能和机遇，也带来了众多的未知风险和潜在隐患。世界经济一体化的趋势在加强，国际政治多元化的格局仍然存在。和平与发展虽为世界各族人民的良好愿望，但整个地球并不平静。军备竞赛、核武器的研制、空间技术竞争、贸易摩擦等等每天都在上演。虽然人类的异化得到许多人的认同，但科学技术是第一生产力已成不争的事实存在着。人们的生活也越来越多地依赖于科技成果，而且一些技术带来的负面影响也要依赖新的技术去解决，而我国具备基本科学素质的公民比例只达到3.27%，是日本，加拿大和欧盟等世界主要发达国家20年前的水平。生活在这样一个社会和时代背景下，作为未来主人和生力军的大学生们，就决不能再作“两耳不闻窗外事，一心只读圣贤书”的文弱书生了。就必须打破文理分科隘口，广读各科书籍，做到真正的上知天文，下知地理，晓达中外各国风情民俗、地理状况，了解人类技术成就和文明成果。只有这样，才能在当代国际风云的变幻莫测中确立正确的世界观，坚持正确的民族立场，掌握先进的技术手段，培养正确的生活观念，树立正确的环境能源意识，领悟世界先进的物质精神文明成果，更好地做好社会和时代的主人。 2文科生阅读自然科学类书籍是当前大学生自身就业与工作的需要 市场经济条件下，就业的不确定性和职业的不稳定性，使所学专业与所选择工作要求相脱节的情况大量存在，无形中加大了就业风险。而文科专业中的历史学、哲学、法学和管理学是初次就业对口位率最低的学科，供需失衡也造成法学学生成为就业率最低的专业。要应对这样的局面，就必须尽量扩大自己的知识面，完善自己的知识结构，自主学习自然科学类相关知识，以便扩大择业范围，更好地在职业竞争中把握机会，获取成功。当前文科生毕业后在工作中突显的一些问题也让更多的人呼吁打破专业局限，以便培养全面优秀的专业人才。中国新闻网2009年3月13日引《检查日报》中《代表委员称文理分科不改革无法造就法学大家》一文中，全国政协委员、南开大学法学院副院长侯欣一及全国政协委员、中国政法大学法学教育研究与评估中心主任曹义孙对记者的谈话充分表达了对当前法学生在文理分科背景下表现出的“先天不足”的感慨。侯欣一强调:“法学人才除了法律专业素养以外，还应具备两种素养，一种是人文素养，一种就是科学素养”。“一个法律问题背后肯定有非常复杂的社会因素，没有对社会的解读，只会生搬硬套，怎么会成为优秀的法律人才”，“只有人文素养，没有科学素养，也不行。比如知识产权这门课，文科背景下的学生就无法深入进去，一遇到技术层面的问题，就卡壳了，而有些教师自己也是不通的。”［3］而在现实生活中，法学专业人员在解决房地产、知识产权等涉及多项技术指标的法律纠纷时表现出来的失误和纰漏更是让众多的社会人士闻之寒心。而一些具备自然科学相关知识的人员则在法学领域做出了惊人业绩。如被喻为“神探”、“中国的福尔摩斯”的世界著名的刑事鉴识专家李昌钰，早年取得的是警察和刑事科学学位，之后又获得的是纽约大学生物化学及分子化学硕士和博士学位，许多侦查结果的取得，都依赖其掌握的化学和生物学知识。而这是大多法学人员不具备的。这些都说明，在当前社会条件下，文科生特别是文科专业中实践性最强的法学专业学生，掌握一定的自然科学知识，才能更好地服务社会。 3促进文科生自然科学类书籍阅读的引导策略 3.1积极聘请自然科学领域专家学者开展讲座，营造多学科交叉综合的学术交流氛围 文科生缺乏理科自然科学知识，理科生缺乏人文社会科学知识素养，是普遍存在的客观事实。理科生人文素养的缺乏问题已有多人撰文讨论并引起社会关注而加以改善，许多理科院校都不断聘请人文社会科学领域的专家学者到校交流讲学，以便向师生渗透人文社科知识，加强其文化素养。而对文科生自然科学类知识的欠缺问题加以撰文讨论的则几乎为零。文科院校开展学术讲座或交流会议也多以与专业设置和学科属性相同或相近为主，很少聘请本专业或学科以外的专家学者进行交流讲学。如2009年是西北政法大学开展学术讲座和交流比较多的一年，粗略统计全年共开展讲座和学术报告108场。除5场题目未报外，其中政治法学类76场，占总数的70.4%，哲学、文化、社会学共11场，占总数的10.2%，经济、管理6场，占5.6%，英语3场，占2.7%，教育及就业专题5场，占4.6%，其它两场，一场为《图示的态度和方法》，一场为国家授时中心的董军主讲的《现代时间斗量于北京时间》，显出明显的自然科学技术特点，但占总量不到3%。由此可见文科院校学术交流活动中的倾向性和局限性，而当前学术和社会问题呈现出多学科交叉发展、综合治理的趋势，作为学术文化重阵的大学，就应积极感知和响应社会发展趋势，努力挣脱自身专业和领域局限，关注其它专业和自然科学发展动态，积极与自然科学领域单位和个人进行交流和合作，搭建学术交流平台，创造访学讲学契机，从而打破专业学术局限，开阔师生思维视野，为增强理科素养、完善知识结构创造良好的学术交流和文化渗透氛围。 3.2针对图书介绍薄弱环节，加大自然科学类书籍介绍力度 现代开放宽松的图书阅览环境下，对图书的介绍推广亦是形式多样，不一而足。有大型书店的热销书或新书推介、网上图书资源的重点书目介绍、电视或广播节目中对名小说或书籍的导读。而大学生进入校门后，有教育部高教司指定的大学生必读书目100种，各专业老师也会开列本专业所须阅读的书目，梁启超、胡适等人也曾开列过青年必读书目。但仔细考察各家所列书目，大都倾向于人文社科领域，涉及自然科学类的书籍极少。这样使得整个社会阅读超于功利性、消遣性和单一性，不利于在全民范围内形成讲科学、学科学、用科学的良好科普环境，不利于全民科技意识的树立和提高。介于此，各图书文化事业机构和单位团体，特别是肩负着培养国家人文社科领域人才的文科院校，就要针对这一薄弱环节，改变跟风趋势作风，积极引进自然科学类书籍和文献载体，利用音响、视频、报刊、网页等多种方式向读者灌输科学精神、科学理念、科技生态知识和意识，介绍优秀的自然科学读物和文献资源，调动其阅读兴趣和积极性。 3.3突破专业局限，开展自然科学类知识竞赛和社会实践活动 中小学自然科学知识竞赛比较普遍，而文科大学生自然科学知识竞赛并不多见。2008年江苏省举行了首届文科大学生自然科学知识竞赛，是这方面的创举［4］。此举是在认识到“大学生科学素质的高低，对提高全民科学素质和推动经济社会的发展都将产生重大影响……因长期受应试教育的影响，学生的科学素质结构存在明显缺陷”，响应国务院《全民科学素质行动计划纲要》，为激发大学生学习自然科学的热情，提高文科大学生的自然科学素质而实行的。其主要知识点和要求为:①重点了解物质、能量、信息和宇宙、地球、生命方面的基本知识，掌握运用这些知识的主要方法。②一般了解数学、物理学、化学、天文学、地球科学、生物学等基础学科的内涵、外延、作用和发展概况;了解科学技术的性质、功能、历史和发展趋势，及其对社会、经济、文化和生活的影响，掌握尊重科学方面的基本要求，了解学科体系的结构和布局，相互间的分工、联结、交叉与融合，以及由此形成的功效，了解资源和能源的开发与利用，环境保护，以及可持续发展方面的基本知识［5］。可以说较为全面地涵盖了自然科学领域的知识点和理论体系。这种通过知识竞赛激发学生学习自然科学兴趣的方式，变被动为主动，不但能起到较好的刺激作用，而且能起到良好的引导和知识普及作用，值得文科院校借鉴推广。此外还可通过定期参加自然科学实验室活动、野外考察、参观科技馆、制作手工机械等方式，调动其学习阅读自然科学类书籍的积极性和主动性，增强科技意识，提高科学素养，完善知识结构，促进大学生全面健康发展。 作者：万彩红 单位：西北政法大学图书馆 自然科学论文:略谈自然科学论文政治质量意识 一、自然科学类学术论文出现的政治类差错的表现形式 （一）自然科学类学术论文的主题与观点方面存在的问题 虽然自然科学类学术论文不涉及政治性言论，但它仍有政治原则与方向问题。自然科学类学术论文的政治原则与方向首先体现在文稿在主题与观点中是否与党和国家的各项政策保持一致。例如，有一篇名为《中医退出正当时》的文稿，作者以大量事实论证我们应放弃对中医的投入，把有限的资源用在西医发展上会有更大效益。审稿人认为作者提出的观点大胆、独到、新颖，可以作为一家之言刊载。而编委会认为，文稿观点与国家大力发展中医的观点相悖，不予刊用。而与此同时，有刊物刊出了类似观点的文稿，虽在学界引起了反响，但给举步维艰的中医发展在舆论上又人为制造了不该有的麻烦。一篇名为《公立医院应走市场化道路》的文稿，作者从经济学角度阐述公立医院走市场化道路解决发展问题的观点，观点有理有据。审稿人认为，该观点对我们许多陷入发展困境的公立医院发展具有指导意义，可以刊载。而编委会认为，文稿观点与国家医疗制度具有社会福利性质，公立医院必须承担社会义务的原则相悖，不予刊用。审稿人出现上述问题的原因，与缺乏政治意识有关。学术类科技期刊的政治原则与方向表现在坚持为人民服务，为社会主义服务的“二为”出版方针。为人民服务，为社会主义服务就要求学术类科技期刊保证所载内容必须有利于社会的发展和进步。 （二）自然科学类学术论文内容方面存在的问题 （1）为提高影响力，置泄密于不顾 许多刊物为提高刊物影响力，喜欢刊载一些有“爆炸点”的文稿，而许多作者为提高自身学术地位，也希望刊载文稿能引起学界广泛影响。为此，都在围绕“爆炸点”做文章。“爆炸点”不好找时，自然想通过捷径来制造“爆炸点”。最捷径的办法就是大尺度地暴露研究方法与过程，以此来赢得别人的兴趣与关注。在医学期刊中，我们常常会发现，许多期刊把一些非常有情报价值的种族基因信息刊登出来，为敌对国家制造基因生物武器提供了资料，这种教训是惨痛的。有资料显示，国外情报机构获取我国情报的主要渠道是公开出版物。因此，期刊编辑必须有强烈的政治意识，在审阅一些高科技项目时，一定要慎之又慎，把好保密关。 （2）就学术而学术，置潜在不良影响于不顾 许多编辑在审稿时就学术而学术，置潜在不良影响于不顾。比方说，有一篇名为《XX族艾滋病感染调查及分析》的文稿首次披露了一个封闭地区、学者们认为不存在艾滋病流行条件的地区发生了流行情况，这是一个颠覆以往普遍认识的一个新的学术观点。审稿人认为，该文稿具有重要的学术价值，应该予以刊载。但编委会在慎重思考后予以撤稿，认为这种情况发生在民族地区，如果被人利用，很可能将一个单纯的学术问题演化成政治问题。有一篇名为《某地鼠疫流调报告》的文稿将一个地区发生鼠疫的情况进行了报道。审稿人认为，该文稿意在总结某地鼠疫的发生规律，对鼠疫防治有极大的指导意义。而编委会认为，文稿不宜公开发表，其如若散布到社会上，极易引起社会恐慌。一篇名为《XX族X基因突变检测分析》的文稿将某一个民族的某个基因情况进行了报道。审稿人认为，该文稿发现了不同于其他民族的一个基因特征，对人种研究提供了证据。而编委会认为，文稿貌似一篇纯学术论文，但文中涉及到的观点有种族歧视问题，文稿不宜发表。 （3）重视文稿总体思想，置细枝末节于不顾 编辑工作是一项繁重的脑力加体力加眼力的工作，很少有不超负荷工作的编辑。故而许多编辑把全部精力放在了文稿的主题思想上，而忽视了对细枝末节的审查。殊不知，一个小小的不注意便会引发大的政治波动。有一篇名为《我国人口肿瘤分布地区特征》的文稿宣称统计范围为“全国”，但我们细看并无台湾资料，对此我们的编辑及时在文中加注“除台湾地区”字样。这种情况很多，易给人以口实。有一篇名为《海西州藏族蒙古族自治州地方病调查》，我们对文稿的敏感问题进行了审读没有发现问题，而在付印时，一位蒙古族激光照排人员提出“抗议”，原来作者把“蒙古族藏族”自治州写成了“藏族蒙古族”自治州，我们在审读时没想到会发生此类问题。此外我们在常见问题上给予了足够的关注，常常对国界也十分注意，而对省界、区界关注不够，引来意想不到的纷争。 （4）重视文稿主体审读，置参考文献于不顾 随着文稿规范性的增强，参考文献成为学术论文的重要组成部分。对参考文献的审读，我们许多编辑认为不会有什么问题，于是或仅对关键文献加以审核，或只是对文献引用格式予以规范。在对一篇国外来稿审核文献时，我们没有发现有什么异常，作者提供的是一个文献来源网址，但无意点开这个网址，发现它是一个别有用心的链接。对文献链接我们要有十二分的注意，对指向一些特定域名的网址进行不厌其烦的检查，防止将读者引向境外别有用心的站点，例如对含．tw的站点，应着重检查，其常常隐含有分裂祖国的内容。 二、自然科学类学术论文政治质量的把控 （一）编辑主体的审美原则是学术期刊把控政治质量的关键 编辑主体的审美原则是保持刊物政治质量和学术质量的关键。任何学术期刊，包括自然科学类期刊，总是由一定的阶级所掌握，总要表现其所属阶级的立场、观点、利益和愿望，为一定阶级的意识形态服务。因此办好学报的最根本的原则，即是必须牢牢把握政治性原则，必须讲政治。因此，编辑主体在对稿件进行编辑加工时，首先要看文稿的政治质量，如果一篇文稿仅从学理上有严密性，但政治倾向是消极的，甚至是反动的，那么，再有较高学术价值的文章也是不可取的。所以编辑主体在审稿、编辑加工过程中必须以敏锐的政治眼光审视文稿，否则就失去了作为编辑主体自身应尽的职责。［1］ （二）切实做好审读的制度设计是学术期刊把控政治质量的方法 审读制度是我们的防火墙。学术期刊编辑要树立审读意识，审读一直贯穿于期刊的整个编辑、出版工作的始终。每个出问题的编辑部都有审读制度，本文强调的是“切实建立”。作为一项制度设计，我们要把审读制度设计成一项不可逾越的程序性制度，而不仅仅是一项可有可无、可松可紧的附加性制度。 （1）构建学术期刊外部审读机制对于提高学术期刊的质量十分必要。 （2）重视审读者的第三方性。往往请单位内部的专家来做审读工作，由于方方面面的原因，许多问题他们看不到或不愿说。而从单位外聘请相当比例的审读员，则可很好地解决这个问题。 （3）不放松知名专家稿件的审读。应加强对约稿的审读，对审读出的问题不迁就，不通融。 （4）审读决不可抽样，必须全刊审读。综上所述，自然科学类期刊编辑要从思想上树立起对自然科学类文稿的政治审查意识，不因其为自然科学类稿件而忽视政治质量审查，要辨别、厘清一字不着但潜含于文稿内容之内的不良政治问题，按照“研究无禁区、宣传有纪律、发表分内外”的原则，切实确保自然科学类期刊的整体办刊质量，严格做好自然科学类期刊政治质量的把控。 作者：陈芃 单位：青海大学 学报编辑部 自然科学论文:浅议学前教育专业自然科学课程 1充实学前教育专业自然科学课程的必要性 1.1幼儿教师科学素养水平对幼儿培养至关重要 第八次中国公民科学素养调查结果显示2010年我国具备基本科学素养的公民比例为3.27%,相当于日本(1991年为3%)、加拿大(1989年为4%)和欧盟(1992年为5%)等主要发达国家和地区在20世纪80年代末的水平。这一数据在2001年1.44%,2003年的数据是1.98%,2005年是1.60%,2007年是2.25%,[2]以上数据反映出我国公民整体科学素养水平不高且提升缓慢,而幼儿科学教育则是公民科学素养的早期形成的重要保障,对幼儿培养起到关键作用的幼儿教师科学素养的水平将会直接制约国民整体科学素养水平的提高。笔者也在学前教育专业任教,在2012年冬季国家英语四、六级考试的时侯(12月22日),有学生(理科生)因害怕世界末日来临,而选择放弃考试。这虽然只是个案,但我们未来的幼儿教师的科学素养水平,从这一愚昧行为中可见一斑。 1.2适当增加自然科学课程的重要性 在指导幼儿科学活动中,幼儿教师承担着激发幼儿对自然、对科学、对周围世界的兴趣,启迪幼儿心智的任务,对于孩子生活中一些有趣的、有益的生物、物理、化学现象都要能深入浅出地作出适当的、科学的解释。因此,学前教育专业课程的设置要适当增加自然科学方面浅显的与今后幼儿教育工作相关的知识,将自然科学作为基础学科正常开设,这对于拓宽师范生的知识面,开拓视野,提升学生的文化素质,培养高师学前教育专业的师范性有极大的帮助。 2如何设置学前教育专业自然科学课程 2.1现行课程设置不利于自然科学知识的学习 五年制大专和中专的通识课程中包含了自然科学(物理、化学、生物)课程,而三年制大专的课程除了表1所列举的相关课程以外,并无其他自然科学相关课程。那么三年制大专是否可以增设与五年制大专和中专类似的自然科学课程呢？三年制大专的同学在初中和高中阶段,已经比较完整的学习了自然科学的课程,那么知识的简单重复学习,便没有了意义,这也是为什么在课程里面几乎没有了自然科学。让笔者深有感触的是,各校学前专业现行的教育大纲几乎都可以概括成教心学(教育学、心理学)加技能(美术、音乐、舞蹈等)的模式。比如在教师的教育专业性方面,当前各校学前大专课程主要以教育学、心理学、学科教学法为主,而没有将未来幼儿教师的培养纳入到一个系统化的课程设置体制当中。[3]这样的后果导致学前专业毕业生自然科学知识参差不齐,良莠不一,他们不知道什么该学,什么不该学,学过以后也不知道在实际的工作中怎样传递给幼儿。 2.2三年制大专需要怎样的自然科学课程 《幼儿园教师专业标准(试行)》指出幼儿教师应具有一定的自然科学知识。根据现存的实际情况和对未来幼儿教师的要求,笔者提出以下几点建议。第一,学前专业大专课程必须进行改革。以幼儿园教学的实际需要设置一门以物理、化学、生物等知识为主的综合课程,该课程总体教育实践为60～80个学时为宜。第二,对实际的教学过程进行改进。山东女子学院董旭花教授主编的《幼儿园科学园(室):科学探索活动指导117例》中活动54—简易直流电动机模型。[4]该活动目的在于帮助幼儿初显的认识电和磁的相关现象,让他们感到好奇,激发了他们对科学、对自然的热情,同时,也锻炼了幼儿的动手能力。虽然大专生在中学阶段已经学习过此活动中涉及到的物理学知识,但很多的同学没有完全的掌握相关的知识,更谈不上在幼儿教学中运用。在自然科学实际的教学中就可以以通以上类似的活动示例为背景,让未来的幼儿教师自己动手完成活动示例中要求的各项内容,然后对活动示例中所涉及到的相关自然科学知识进行总结和归纳,从而对相关自然科学知识的学习和巩固,笔者把这种对师范生的教学过程叫做“从运用到知识”法。第三,现有的自然科学教材不适合当前的教学,应根据实际为该门课程编写专门的教材。该教材的编写应遵循逆推或归纳过程,从幼儿教学的实际出发,归纳出需要学前专业学生掌握的知识和技能。教材的编写可以按照“从运用到知识”法,重点以剖析幼儿科学教学中实际教学活动为主,帮助学生总结和巩固相关的自然科学知识。 3结语 近几年,全社会都在持续的关注学前教育的发展,国家也陆续出台了幼儿教师培养的相关政策和指导意见。学前教育专业自然科学课程的规范有效开设对幼儿教师科学素养以及对幼儿科学教育水平的提高有至关重要的影响,希望我们的教育行政部门,学前教育专业研究者和专家共同努力,让我们从幼儿教师培养开始,逐步提升我国公民科学素养水平。 作者：周春 单位：四川幼儿师范高等专科学校 自然科学论文:高校学报自然科学版报道内容综述 1高校学报自然科学版的报道内容 高校学报自然科学版的报道内容，因各个学报的办刊历史和学校特点呈现出比较鲜明的个性。科技期刊在选稿方面要提高话题意识、注重选题创新，注重期刊载文的科学性、新颖性和先进性［7］。高校学报报道内容的选择主要体现在其报道的学科上，也反映在其作者群上。另外，科普等相关功能的探索也在业界有讨论，有的利用封二、封三报道科研快讯，有的开辟了研究简报的栏目。总体来看，报道内容体现各高校的特色，没有统一的要求，也没用相应的国家或行业标准，专门的研究尚不多见。笔者对于部分高校学报自然科学版目次中的栏目设置情况进行了整理和分析。 1.1核心类高校学报报道内容 这里指的核心类高校学报主要包括中文核心期刊、中国科技核心期刊和RCCSE中国核心学术期刊。栏目设置选择部分核心类高校学报近3年的情况（见表1）。通过分析，发现这类刊物报道内容特点如下： （1）与本校学科结合紧密。有的是独具特色的交叉领域，如电子科技大学的复杂性科学；有的是所在学校的优势专业，如武汉大学的化学、生物，武汉科技大学的冶金科学与工程，福建农林大学的作物科学；师范类的报道内容则紧密结合了所开办的专业，全面而细化。 （2）反映了地域科技资源。如华中师范大学的城市圈研究，宁波大学的海洋水产与生物技术。 （3）在拓宽报道内容上有新的尝试。由于这些高校学报办刊的优势，在吸引优质稿源上有条件，也逐步在尝试宽口径的栏目设置，如沈阳师范大学的主编约稿、武汉大学的综述，河北师范大学则设置了专题研究和学科综述两大栏目。 1.2综合类高校学报报道内容 综合类高校指的是世纪之交高校合并后出现的学科相对齐全的一般院校，具体栏目设置情况见表2。通过分析，可以发现这类刊物报道内容特点如下： （1）栏目设置比较全面，优势学科体现不足。部分高校学报没有栏目设置，究其原因，有的是栏目正在形成中，有的是办刊实践中发现栏目设置与报道内容有冲突，干脆取消栏目。 （2）开始注意与学科、地域结合来设置栏目。如江汉大学的光电化学材料与器件研究栏目，依托于部属重点实验室举办特色栏目；武汉纺织大学的纺织科学；东北大学的信息与控制、材料与冶金栏目；武汉工业学院（武汉轻工大学）的食品科学与工程，等等。在地域科技资源上，贵阳学院开设了区域经济研究；四川理工学院开设了工程质量、安全与防灾减灾。 （3）办刊实践中的新尝试。综合类高校学报难以借助刊物影响吸引优质稿源，在拓宽报道内容上也没有太多的内动力，但也进行了不少探索，取得了可喜的成绩。如青海大学的研究报告与学术论文。这里一个重要的尝试是浙江海洋学院和青海大学推出的研究简报。一般高校学报在高端的努力是必要的和艰难的，但在快速报道方面是有优势的和有需求的，研究简报的推出，很好的挖掘了自身的办刊优势，值得推广。 1.3农林师范类高校学报报道内容 选取农林师范类高校单独分析，是因为这类高校围绕优势学科办学，专业特征明显，对它们的分析也有解剖麻雀的意义（见表3）。通过分析，发现这类刊物报道内容特点如下： （1）与学科、地域的结合十分明显，所报道的内容能够全面反映办学资源。关于这一共性特点这里不再展开。 （2）在学科的纵深方面有探索，从理论和应用上都有拓展，很好地体现了栏目设置的延展性。如杭州师范大学的有机硅专栏；新疆师范大学的竞技与健身研究。 （3）在报道的时效性上也有初步尝试。如内蒙古农业大学的简报栏目。 1.4学报自然科学版报道内容的主要趋势 通过以上分析，可以得出当前高校学报自然科学版报道内容的主要发展趋势。 （1）立足优势学科开门办刊。学报是“职员、学生共同研究学术、披露心得之机关”（见《北京大学月刊》创刊号《编辑略例》）。与本校优势学科的结合是高校学报自然科学版办刊的立足点。 （2）着力报道地域科技资源。不同地域的经济社会发展有不同特点，学报应抓住这些优势科技资源，在与地域科技资源结合上不断着力。 （3）创新办刊思路注重延展性。高端的主编约稿、院士特稿，大综合的专题研究，注重时效的研究简报都是栏目设置的新趋势。实际上，学报报道内容和栏目设置的领域相当宽广，是和经济社会发展、学科的动态、学校的建设紧密相连的。按照中国图书分类办法，与自然科学相关的类别就有10大类，其中T类就有TB一般工业技术，TD矿业工程，TE石油、天然气工业，TF冶金工业，TG金属学与金属工艺，TH机械、仪表工业，TJ武器工业，TK能源与动力工程，TL原子能技术，TM电工技术，TN无线电电子学、电信技术，TP自动化技术、计算机技术，TQ化学工业，TS轻工业、手工业，TU建筑科学，TV水利工程，等等细类。在国外，科技期刊的科普功能得到重视和应用。学术期刊论文中阐述的新方法、新实验和新观念，也会作用于人的思维，具有科普功能。发达国家的经验表明，学术期刊中完全可以融入科普内容，成为重要的科普载体［8］。科普报道以科技在线、编辑精选、网络观察、读者来信、学科视点等栏目出现在诸如Nature、Science等刊物上。然而，我们的高校学报编辑部多以“不能改变读者对象、降低学术水平为代价来招揽读者”的理由，没有在这方面进行尝试。总的来说，高校学报自然科学版在报道内容上既要细化栏目、精耕细作，又要提高固定栏目的比例、强化优势特色栏目。 2高校学报自然科学版特色栏目建设 高校学报自然科学版是典型的小众传媒、综合性学术期刊，文章数量少却专业种类众多，难以体现学科特色，是这类期刊的致命弱点。 2.1学报界和研究者多数主张策划特色栏目 多数研究者和学报界同仁认为高校学报影响力下降的主要原因是：涵盖的学科和专业太多，信息集中度太差，最终造成了总被引频次和影响因子排序的下降。一段时间以来，高校学报自然科学版压缩报道内容，甚至举办专业期刊成为时尚。其中不乏成功的例子，如《中国地质大学学报》变更为《地球科学》，成为地球科学类的综合性学术期刊，影响因子大幅度上升；《武汉大学学报（信息科学版）》刊载论文内容集中，脱离了一般学报大综合的特性，成为全国众多高校学报中的佼佼者。为此，自科学报界多主张向人文社会科学学报学习，举办特色栏目。他们认为突出特色，以特制胜是普通大学学报生存和发展的重要途径［9］。《江汉大学学报（自然科学版）》开辟了“光电化学材料与器件”专栏，《海南师范大学学报（自然科学版）》开辟了“热带药用植物化学”特色栏目，《湖北民族学院学报》有“民族医药”栏目。综合性大学按照重点学科凝练特色栏目，民族师范类院校按照地域和传统优势学科打造特色栏目，专业明显的农林类学校更不用枚举了。这些特色栏目立足本校的重点学科，主动围绕栏目组稿约稿，成为倍受业界注意的重要阵地。 2.2不少办刊人和管理者主张坚持办刊规律不强求特色 也有学者质疑了大学学报的“特色论”［10］。他们的理论依据是学报是学术期刊，不能同文学期刊等消费类期刊等同，不可盲目学习其特色建设的规律。他们列举了中科院系统的学术期刊、国外的期刊办刊实践，特别强调：科学无特色，创新和反映创新的科学研究是学术期刊的第一要务。其精神实质在于质量［11］。当然，这些质疑论者也没有否定编辑的策划努力，他们承认学术期刊有学术引导的使命，提倡以问题为中心。 2.3对高校学报自然科学版特色栏目建设的建议 高校学报自然科学版的建设自有其规律可寻，在坚守职责的基础上，不断扩大报道内容是总的趋势，这一趋势必然同经济社会发展、学科动态和学校建设紧密相连。开办特色栏目不是学报的唯一目的，在学科相互渗透、交叉融合和不断分化组合的总态势下，相对集中地形成自己办刊的特色才是自然科学版的社会职责。这方面要有所创新，不能有固步自封的心态，不能回到过去那种“你拨经费我办刊，不愁期刊没人看”的旧思路上。对于特色栏目建设，不搞不必要的争论，而要在建设中不断打造队伍，凝练特色。这也许是面向未来的办刊之道。 作者：叶冰 曾婷 单位：江汉大学 期刊社 自然科学论文:中医理论与自然科学研讨 1科学理论的特点 自然科学理论，其所有的边缘概念都是来自于人体外部感觉器官的信号，比如西医，其观察人体情况，都是用眼睛、耳朵。所以自然科学理论的基本概念都是来自于人体外部感觉器官的信号，这是导致笔者能够理解、认同自然科学理论最重要的原因。总的来看，自然科学理论是人的大脑对来自于手、眼睛等人体外部感觉器官的信号的总结、概括、抽象而形成的理论。 2中医理论 中医理论是人的大脑对来自于身体内部感官信号的总结、概括、抽象而形成的理论。 与物理理论相比，中医理论是一个系统的理论，但是构成中医理论的基础概念如:金、木、水、火、土，阴、阳、邪气、邪风、卫气……是不被人们所认同和接受的。因为现代的科学家包括普通人，总是试图用所谓科学的方法来解释中医理论，他们总是问“什么是气，什么是金、木、水、火、土”，看不到气，也检测不到。所以这导致了中医理论不被认同。但是这就如同要求人们用眼睛看到香味、臭味，用手摸到红色、绿色，这是不可能的，中医理论的基础概念是人脑对来自于身体内部感觉神经的信号。 为了证明中医理论是人的大脑对人身体内部感官信号的抽象、总结，有一个很重要的证据———中药的药性。在中医理论中，中药的药性是通过品尝，甚至将药草吃进肚子，从而感受药草的药性。这证明了中医理论是人的大脑对人身体内部感觉神经信号的总结。 所以，自然科学理论是人的大脑对人身体外部感官信号的抽象、总结;中医理论是人的大脑对人身体内部感官信号的总结、抽象。 3展望 本研究所提出的观点首先证明了中医理论的科学性，其次为中医的研究方向指明了道路。 中医理论中五行理论为认知科学提供了一个关于“情感”的物理模型，这个“情感物理模型”对于认知科学有很大的作用，对于构建人脑中知识库模型有很大作用，笔者希望通过进一步对五行理论的研究了解情感与大脑的联系，从而为人脑“知识库”的研究提供益处，为我国自动化程度进行质的飞跃提供理论基础。 作者：孟晓宇 单位：中国辐射防护研究院 自然科学论文:柏拉图哲学对自然科学的实用性 数学天文学家柏拉图 柏拉图将“理念”应用到天文学，“理念”在希腊天文学中的本意是形式，毕达哥拉斯借用“理念”来指称理想的几何图形，以区别于纸面上画出的几何图形.苏格拉底将这一思想推广到伦理范畴，柏拉图将这一思想推及到整个宇宙18Pg.柏拉图的宇宙论由形式、个体和造物主构成.柏拉图继承和发扬了毕达哥拉斯学派的数是世界本原的观点.他用理想的、数学的天文学来代替观察天文学，是一项激进的观念变革.柏拉图第一次为几个世纪以来一直盘旋在天文学家脑海中的行星运动问题给出了明确的目标:如何组合各种均匀的圆周运动，使其结果对应于所观测到的行星运动l8]2，围绕着柏拉图提出的问题，经过了500多年，从欧多克索(Eudoxus)到托勒密(Rolemy)，希腊天文学家利用数学原则与圆周运动来说明天体运动的各种不规则的现象.柏拉图提出微观世界和宏观世界的学说，由人类组成的微观世界与宇宙的宏观世界相回应，他的思想影响到了中世纪欧洲的思想.柏拉图企图使天文学成为数学的一个分支，他的宇宙观基本上是一种数学的宇宙观.他用数学表达描述了神圣的天体运动，他设想宇宙开端有直角三角形，他坚信地球是固定在宇宙的中心，同太阳、月亮和行星一起与不同的速度围绕地球旋转.柏拉图认为只有一个宇宙，他认为不同的天体都是由四种元素的微粒组成的.火微粒是正四面体，气微粒是正八面体，水微粒是正二十面体，土微粒是立方体.第五种正多面体是由正五边形形成的十二面体，这是组成天上物质的第五种元素，叫做以太•柏拉图的正多面体，多元素体现了把自然数学化的一大步.古希腊著名哲学家亚里士多德就继承和发展了柏拉图的这一思想，哥白尼和伽利略也遵行了柏拉图的数学天文学思想而取得成功的典范，伽利略在《试金者》中曾这样描述过:宇宙这本书是上帝“用数学语言写成的，其文字是三角、圆和其他几何图形”四巴柏拉图受到了毕达哥拉斯派关于数的神秘主义的影响，他把这个理论运用到天文学中.在《蒂迈欧》中，柏拉图强调“一个”世界的完美性.他用“一”这个数字的概念说明了世界太完美了，并和德漠克利特的机械论展开论战，推动了天文学向前发展.柏拉图的天文学体系不涉及可见天体的可感知的运动，而是与想象中的天空中数学点的完美运动有关，这些完美的数学点描绘出圆周运动，通过匀速圆周运动的组合来解释天体运动的不规则性这一思想为数学天文学的发展开辟了道路.欧多克斯(Eudoxs)在柏拉图原则的指导下提出了天文学的天体的同心圆理论.托勒密乃至哥白尼一直延续这一思想研究完美的同心圆运动轨道. 柏拉图:理念论与数理思想相结合的古代典型柏拉图 在科学研究过程中，他将在认识论体系上的理念论与在本体论体系上的数理思想相结合，逐步建立和形成了自己的科学方法论理论体系.柏拉图对真理的认识是和他的理念论结合在一起，形成了他特有的唯心主义，后世称之为“唯实论”.“唯实论”对科学史的影响，超过了他的任何其他理论.科学史学家丹皮尔认为柏拉图的唯实论是一种现代形式观念的“实在论”，比一种粗糙的唯名论更接近真理7竺柏拉图的唯实论与基督教神学相结合，在方法论上表现为注重推纳演绎法，重视数的观念.柏拉图将几何学作为演绎推理的一个很好的实例，柏拉图曾经明确地把上帝看成一位几何家.他以几何学为蓝本，认为数理学家要利用各种几何图形进行思考，但是这种图形不是现实中的图形，而是理念中的图形，经过假设和逻辑推演，最终形成人们对现实世界认识的各种的理念.E•迈尔(Mayr)将这种思维称之为“类型逻辑思维”〔10183.这种思维模式认为自然界中应该重视研究典型现象，柏拉图本人建构的宇宙模型正是用了这种方法，欧几里得乃至整个自然科学所采用的方法都是如此111].波普尔认为，柏拉图是提出几何世界图景的第一人，是哥白尼、伽利略、开普勒、牛顿等近代科学奠基者的思想噶矢112].研究科学史的历史学家林德伯格(Lindberg)这样描述柏拉图在科学上的影响:柏拉图的观点具有明显的现代口吻—理想化是大多数现代科学的一个显著特征;我们在建构模型和定律时，为了把握本质就需要忽略偶然因素的作用110183.而物理学也是遵行了这一方法论而取得了巨大成功，例如:古希腊的阿基米德在解决杠杆原理时，继承了柏拉图的理想化思想，忽略了杠杠本身的重量、支点的摩擦以及空气阻力的因素，同时把物体作为质点，把杠杆的位置定位为一个理胜化的数学点来处理.同样，伽利略的对接斜面理想实验就是试图在排除所有阻力和干扰的理想状况下描述物体的运动，解决了物体的运动问题，这是柏拉图的“类型逻辑思维”延伸的一个经典实例.后来的牛顿在伽利略理想实验的基础上提出了牛顿第一定律，即赓胜定律，惯性定律是不能直接用实验去严格的验证，它也是理想化逻辑推理的产物.柏拉图的自然哲学思想记录在他的众多著作中，其中最著名的是《蒂迈欧篇》.科学史学家WC丹皮尔曾这样评论《蒂迈欧篇》:这部书差不多成了中古时期的知识的唯一来源，在亚里士多德的著作被遗忘的几百年中，它给中世纪带来了一种自然哲学，当时的异想天开的见解有许多就是从那里来的Iv]51.柏拉图还通过举办学院的形式传播他的科学思想，他注重实证研究，培养了欧多克索斯、亚里士多德等大批杰出人才. 作者：张瑶 吴文良 徐楠 单位：昭通学院物理系

机械创新设计论文:大学生机械创新设计能力培养 一、大学生机械设计课程教育背景 我们国家的领导人早在上个世纪，就提出了重要的一点:“创新是一个民族进步的灵魂，也是一个国家兴旺发达的不竭动力。”在现代化的大学生机械创新设计的教学过程中，教师可以运用多种机械设计和制作手段方面的创新，展开丰富多样的大学生机械设计教学活动，全方位提高学生的学习能力和学习水平，激发学生展开工程设计和实践探索的决心。机械创新设计(MechanicalCreativeDesign)要求设计者在机械设计的过程中，兼顾设计的新颖性、创造性，体现制作发明的实用性。为了提高大家对于机械创新的兴趣，学校可以常年性举办创新设计(MCDchampionship)大赛，通过评选“创造之星”的方式，给予参赛选手一定的现金奖励，提高大学生群体的参与热情，增强广大学生群体参赛的积极性。可以针对学生的学习水平展开一系列考量工作，为大学生量身设计一套符合自己已有能力的机械制作课题计划。 二、提高学生机械设计创新能力的方法 (一)从多种渠道出发，培养学生的实际动手操作能力 为了培养学生的创新能力，必须要加强机械设计方面的理念创新工作，普通高等院校的机械创新设计相关负责人，应该安排一些具有教学经验的机械课老师作为能力培训人员，在日常的工作中，机械课教师还应该从多种渠道出发，培养学生的实际动手操作能力。在课堂外，机械课教师可以通过多种形式的补充教学，提高学生的创新水平。在机械创新设计的过程中，老师一定要重视学生知识迁移能力的培养，通过互联网搜索引擎搜集机械创新设计的年度最佳作品的相关设计细节，并且将这些科技作品图片使用办公软件加以编辑和处理，从而做成PPT，可以很好的帮助学生适应与相关领域的各种动手设计操作。除了这些之外，学校应该为学生的知识迁移能力的培养，提供更多的材料储备，机械课教师可以组织学生经常性地去参加一些考察活动，带领学生去参观博物馆和高精尖时代技术运用的现代化科技展览，帮助学生了解现今时代的现今机械设计运用和各种创新性发明，可以给学生的实际动手操作过程提灵感支持。 (二)重视对于学生组织的培养工作 社团组织是普通高等院校开展机械设计等相关技术普及的“前沿阵地，”只有从根本上重视对于学生组织的培养工作，才能够为学生营造一个完美的动手操作平台。学生参加了学校的机械设计相关组织之后，既可以锻炼自己的团队协作能力，还能够更好地培养自己与人沟通能力，为以后组织更好的科技研发社团关系打下良好的基础。为了满足学生对于当今社会机械产品的思考和创新需要，学校领导还可以联合院系骨干教师和学生社团组织的负责人，召开人才培养的相关联合研发会议。通过成立专门性的组织，开办院系内不得额机械创新设计培训班，学生在课后培训班中，可以学习到更多的理论知识，使用到更多的模具基本设计材料，进行学生基本能力的培养。让学生在学校平台中找到一个发挥自己“光”和“热”的良好组织。除了这些以外，培养学校内部的机械创新设计组织，挖掘学校有发明创造潜力和特殊长处的学生，及时发现学生身上的闪光点。 (三)加大师资力量建设，对学生设计活动提供技术支持 学校领导可以安排担任过机械设计创新方面的社团组织负责人，进入“校企合办”的组织中进行学习，可以提高学校与机械公司联系的紧密度，不仅可以开阔学生的眼界，在今后求职的过程中，有过此种经验的学生往往也会更加具有优势，他们更加具备团队意识和集体思维能力。各种各样的学生机械组织和发明制作社团活动，对于高等院校学生综合素质的提升有很大的帮助。因为，学校的课堂教育往往是不够全面的，所以，学校可以培养诸如“机器发明创造”等类似的兴趣社团，鼓励学生将所学的知识点与实际的操作相结合，激励学生的学习兴趣。除此之外，学校还应该鼓励学生参加学校内部的各种机械设计“小发明”等相关社团组织，加大对各类科技研究社团组织的资金投入，加大骨干师资力量对于学生设计活动的技术支持，抽调学校实验室的常任教师为学生讲解，从而加强对于大学生科研小组等社团组织的扶植力度。 三、结束语 由于学生的动手能力和创新能力，是支撑大学生在未来的职业发展中的重要能力，机械设计也是进行产品设计和工程项目构件改造的重要技术支持，是广大的大学毕业生从事不同维修操作的理论基础保障。因此，机械课教师可以帮助学生做出科学的学习计划，实现机械设计规划的良性发展，通过实际动手能力的锻炼，开发学生自身的潜能和知识迁移能力水平，实现学生个人能力的发展和提高。 作者:王艳飞 窦东阳 单位:中国矿业大学化工学院 机械创新设计论文:我国机械创新设计论文 1．我国机械创新设计和制造 一般情况下，创新设计先后经过抽象思维、逻辑思维、全面分析和最后决策四个环节。抽象思维主要是是通过设计人员充分发挥创新思维和智慧，提出新颖的有可能实施的想法，是创新设计必备过程。有了抽象思维过后再将想法具体化，考察其逻辑性和可行性，结合有关的科学理论知识、原理进行进一步的新颖的、可行的、具体化的机械设计。而全面分析则包含了创新设计过程中所涉及的所有可能性，综合考虑技术的可行性、成本与性价比，最后设计出新的可以满足人们生活和生产需要的机器或者其他产品。 1.1我国机械创新设计过程 机械创新设计的目的在于改善机械本身的功能、性能或者以更低的经济成本制造满足生产生活需求的机械。目前，我国技术专家认可的机械创新设计过程一般可分为四个部分，一是根据具体需求确定机械设计的基本原理，二是机械结构的优化和改进，三是机械尺寸设计和参数优化，四是机械运动性能及动力参数优化。机械创新设计与普通的机械设计并没有实质性的差异，主要的区别在于机械创新性设计注重发挥人的主观能动性和创新能力的突破，在充分的调动人的积极性的同时创造出更加符合使用者需求的机械工具。 1.2我国机械创新设计的特点 机械创新设计主要包括四个特点：一是多学科知识交叉运用，互相融合，互相渗透；二是机械创新设计中，数字并非主要思考因素，而是应该充分结合过往经验和相关的理论知识，合理判断和提出可行的新的设计方案；三是机械创新设计不仅需要理论知识和经验，同时也十分注重灵感、想象力、创造力的作用，因此应该最大程度发挥四者的作用；四是凡是设计创造类等实践活动都需要不断重复、尝试，从中吸取经验，多级选择最佳方案。在机械创新设计过程中，只有完全领略和充分展现以上四个特点，才能做出优秀的创新设计。 2.我国机械创新设计思维 机械创新设计思维对于机械创新设计来说意义重大，只有通过不断的改革创新和开拓进取，勇于突破现有的固定模式和局限，采取新的方法、体制、设计才能使自身在飞速发展的时代中保持领先，走在时代的前沿。 2.1机械创新设计思维的涵义 创新设计思维就是指在原有的科学理论知识、原理以及过往的设计和经验中设想出新颖的、更能满足审美或者实用需求的设计方案。而对于机械设计人员来说，创新无疑是自身最核心的竞争力，通过提高产品的性能、降低产品的成本以及缩短生产时间来提高机械设计的性价比。在机械创新设计过程中，首先应该有创造性思维，在前人的基础上提出更加优化的观念，并将这些优化的观念付诸实践，从而创造出新的不一样的机械设计。创造性思维具有多维多向性的特点，强调联想、灵感和感觉，并不是依靠固定的逻辑思维推理出来的，而是激发于机械创新设计人员的大脑。 2.2机械创造性思维的三大特征 2.2.1自由性 机械创造性思维最大的特征在于自由，创新是自由的，思想是自由的。机械创新设计人员可以在结合有关客观科学理论的基础上完全自由凭借自己的想象、灵感、直觉设计出新的机械，而不必有太多的思想束缚。在当今变化赶不上计划的经济时代，思维的自由符合现代社会发展的需要。而在机械设计工作中，要不断地有新的进步的成果，就必须突破原有的事物，消除固定思维的束缚，自由地翱翔在创新设计的天空中，只有不断突破和创新才能设计出更令人满意的成果。 2.2.2多向性 每个人的思维方式都不一样，具有多向性的特点。而在机械创造性思维中，同样具有多向性的特点，设计人员可以从不同角度去观察和判断问题，并且设想出完全不同视角的方案。设计的美妙恰巧在于它的多样性和多向性，没有固定的设想方向，任意一个方向都可以是设计者们延伸的目标。多向性思维与创造力是相辅相成、密不可分的，一个机械产品的设计过程中一定有过多向性的设想，从中择优进行实践得出最后产品。因此，多向性思维是机械设计中十分重要的一点。 2.2.3独创性 独创性即设计出跟别人不一样的产品，提出不一样的理念，突破原有的固定模式，创造出新颖的进步的成果。独创性是机械创新设计的目标，创新的目的在于独创，拥有别人没有的想法和成果。因此，在机械创新设计过程中，要学会从新的切入点思考问题，掌握不同的设计方法，敢于向原有的观点提出新的看法，从而设计出具有独创性、新颖的机械产品，更好满足生活和生产的需求。 综上所述，在机械创新设计的路途上还有很长一段路要走，在创新设计的过程中对于机械创造的创新思维非常重要，在遵行已有的设计基础上，需要更长远更有想象力的思维去推动机械创新设计的发展。 作者:石建单位:中国特种飞行器研究所 机械创新设计论文:基于高职机械创新设计网络资源库的构建与应用研究 摘要：结合机械类专业教学资源现状，针对高职机械创新人才的社会需求，研究适应服务于生产第一线的产品设计改进和技术革新人才的培养方案，探讨机械设计基础与机械创新设计相结合，融教学、考证、竞赛为一体的网络教学资源平台的结构组成要素，初步设计形成《机械创新设计教学资源库》网站框架。为学生课内外自主学习和教师组织教学及课后a指导，构建良好的学习与交流平台。 关键词：高职；机械创新设计；网络教学资源；人才培养 作者简介：徐跃增，男，副教授，研究方向为机电一体化技术教学。 机械创新设计能力，是机械工程类专业核心能力的重要组成部分。机械设计创新是人类物质文明进步的源泉。中央关于构建社会主义和谐社会若干重大问题的决定指出：“注重增强学生的实践能力、创造能力和就业能力、创业能力”，为高等职业教育改革与发展指明了方向。探究机械创新设计能力培养方案与网络教学资源库建设有着十分重要的现实意义。 一、机械创新人才培养的重要性 创新是一个国家的灵魂，目前国家大量需要的是高素质综合性人才，尤其是具备较强创新能力的人才。衡量机电产品的好坏，创新点是重要的指标。机械类专业学生的创新能力往往体现在机构功能与结构实现的创新点上。国力的竞争越来越明显地表现在科技创新能力和创新人才的竞争。 当前，大学生的科技创新活动和各类大赛很多。受到了各院校的普遍重视。正如周济同志所指出，机械很重要，没有机械就无所谓工业；创新很重要，没有创新就没有发展；设计很重要，设计决定着产品的成本、功能和使用寿命。如何提高机械创新设计能力的相关研究越来越多。 国外对创新人才的理解比国内更加宽泛，大都是在强调人的个性全面发展的同时突出创新意识、创新能力的培养。应该注意的是，世界主要发达国家对人才的创新意识、创新精神、创新思维、创新能力的重视已有很长的历史，近年来更显突出。国内从20世纪80年代中期开始倡导培养创新型人才以来，有关创新型人才培养的学术研究不胜枚举。但是，对于什么是创新型人才，大家的观点并不一致；对于如何培养应用型的生产一线创新人才尚需进一步探索。 二、网络教学资源建设的必要性 基于高职生机械创新设计能力的培养，重于能在生产一线岗位上解决实际应用问题。机械创新设计核心能力的培养涉及范围较大，课程内容主要包括：《机械设计基础》、《机械创新设计》、《机械工程制图》、《计算机绘图》、《机械制造基础》、《工程力学》、《机械制造工艺及夹具》等多门学科，具有很强的理论性、设计性和实践性，而且具有信息量大、发展速度快、应用广泛等特点。大量的知识内容都渗透着工程实际应用背景，更需要超前的创新设计理念。目前虽然采用了多媒体教学方式，与传统的粉笔加黑板教学方式相比，教学效果有所改善，然而高职生缺乏机械创新设计的感性认识，难以理解和消化吸收信息量庞大的课堂灌输内容，尤其是大量的课外时间开展自学难度较大。高职的学生学习主动性不够，渴望有比较直观应用的学习资源。 随着计算机科学技术的迅猛发展，现代教育技术以多种形式展示媒体化、智能化和全球网络化的发展特性，为培养机械创新设计人才的教育环境提供了基础，有效地促进了教育教学手段的变革。网络教学资源库的建设，有助于拓宽学生获得知识的途径，开阔了教学视野。为课堂教学创造了图文并茂、虚拟仿真、知识与趣味交融的学习环境，促进了学生的感性认识形成，激发学生的主动学习积极性，提高了机械创新设计的兴趣；为课后消化课堂知识、自主机械创新设计学习，课外竞赛辅导，学科发展动态，技术标准查询，师生互动交流、学习效果自我测评，紧密校企合作，提供了广阔的实践和创新的自由空间。有助于学生根据自己所需获取相应资源，大大节省了个人查询资料的时间，学习效率明显提高，加快了机械思维能力和创新设计能力的形成。 三、网络课程教学资源的构建 教学资源，是指构成教学活动各要素及实施教学的必要而相对比较直接的条件。教师、学生、教材是基本的教学资源，还有一些教学资源，如图书馆、实验室等，这些属环境资源，还有教学设备、设施资源、媒体资源等。至于课程教学资源，其内涵极为丰富，教材只是课程资源其中的一个内容。还应该包括，在课程设计、编制、实施和评价等整个课程发展过程中可利用的一切人力、物力及自然资源的总和。 网络教学资源是指经过数字化处理，可以在网络环境下运行的，可以实现远程异地共享的教学和学习材料。其涵盖的内容十分广泛，有多媒体课件库、教学素材库、网络课程、数字化图书馆、教师教学设计思想、专业相关课程资源库等多个方面。 以学生为主体，以建构主义为理论基础，以现代教育理念为指导思想，以机械创新设计为主线，结合专业人才培养方案的培养目标要求和特点，借助基于Web的网络教学平台、多媒体制作工具和网络编程工具，构建更能适用于高职的机械创新设计课程教学资源体系框架，见图1。 课程资源库可以单独建立网站，也可以涵盖在某专业资源库中，应根据现有网络资源而定。本课程资源库拟在机电一体化技术专业网络资源库下构建。其中，师资队伍栏目：主要展示主讲教师的风采和课程教学团队建设状况。教学研究栏目：主要课程标准、教学改善、教学论文、发明专利等教学研究进展。课程建设栏目：主要内容有课程定位、课程建设目标、教材建设开发、工学结合、典型机构的仿真动画演示。 网络资源栏目是学生学习的核心内容。主要包括：课程教学整体设计、单元设计、教学课件、电子教案、课程设计指导、竞赛指导、推荐辅导材料等直接学习素材，也是课程优质资源的重要组成部分，见图2。 课程资源库的使用效果通过课程评价栏目（自我评价、校外专家评价、学生评价）、成果展示栏目（教师成果和学生成果）来检验，学生的课程学习考核是通过师生教学互动和反映学习过程的考核来实现。网络资源库可以通过教师作业、学生作业提交、教师作业批改、学生网上学习、网络资源库根据不同学生的学习情况，自动形成课程考核成绩。丰富的试题库也可以通过网络进行计算机考试，实现无纸化考试。 四、网络课程教学资源建设的内涵 为了建构有利于培养创新人才的教育环境，使学生便捷快速有效地学习和查询各自需要的资源，在素材的选择和内容的组织时，既要满足专业人才培养方案，又要符合高职生的学习习惯，精选课程相关核心内容的系统框架，并且将机械创新设计课程教学资源构成的重点放在优质资源的提炼上。 人才培养方案是实现人才培养目标的纲领，是蕴藏在教学资源建设中的“灵魂”，必须研读精确。课程教学整体设计和单元设计的目的是要准确叙述本课程的能力目标，然后确定相应的知识、能力和素质目标等。这也是完成课程教学目标的保障。学生可在学习课程之前从网络资源中获取课程相关的重要信息。 课件的制作，则要紧紧围绕课程整体和单元设计进行规划，内容丰富、案例翔实、语言简洁易懂是最基本的要求。课件的设计应从可教性、易用性和艺术性等方面入手，利用多种媒体要素，动静有机结合，集视频、图文、音像为一体，设计出符合学生心理的、阅读流畅的高质量课件。对机械创新设计课程的典型机构和不易理解的机械原理，应尽量通过仿真、动画的形式展现在资源库中。有助于学生理解和掌握机构演化的方法，激发学生进行机构创新设计的兴趣。 针对课外科技活动和机械设计等相关大赛，建立创新设计实践库、优秀作品展示库和创新设计知识拓展等知识模块。吸收历届机械创新设计大赛、“挑战杯”科技作品大赛、计算机辅助设计竞赛等项目成果。开辟学生社团活动专栏，宣传学生自己设计、制作和比赛过程的相关录像。促使学生课程学习钻研主动性的提高，激发学生的创新思维、参加机械创新设计大赛的积极性和取得成就的自信心。创新设计知识拓展模块主要包括：机构创新设计、传动部件和轴系零件设计等素材，针对教学单元设计的创新讨论试题库，历届竞赛信息，新标准与机械学科前沿发展和最新科研成果。 五、课程资源库的建构与应用特点 1.依托专业资源库和相关精品课程，避免优质网络资源重复建设，突出机械创新设计主题。为课程设计指导、机械设计大赛及相关证书的考核鉴定提供相关素材资源和专题辅导。 2.加强实践教学环节的资源建设，开辟校企合作、工学结合专栏，快速链接校内外实训实习基地，共享企业相关资源。 3.相关专业、相近课程共享。与本科院校相比，高职专业设置及课程设置更为具体，更接近于职业岗位的需求。 4.在课程资源库建设的经费来源上，不同的高职院校差异甚大。因此，如何在少投入的基础上构建满足课程教学目标的资源库是一个现实的问题。本课程网络资源库是在最少资金投入的情况下构建的。 5.课程资源库建设的目的是为了学生应用，特别是课后学习。因此，整个课程资源的框架构建是以学生为中心，而不是为了参加评审。 6.整个网络课程资源库是一个动态更新的教与学平台，支持资源快捷更新。既能满足在校学生学习，又适用于毕业生和企业青年职工自学，力争达到通过网络资源的学习能起到无师自通的效果。 网络课程教学资源库的建设是一个长期的过程，机械创新设计技术发展迅速，课程教学资源库建设需要紧密结合时代的发展需要，不断积累、提升和更新内容。科学技术的迅猛发展，使机械创新人才的需求剧增，促进了教师教学方法和手段的改革。通过网络课程教学资源的建设，丰富了教学内容，进一步完善了教学手段。构建全方位的立体化开放式教学模式，不仅为在校学生提供了自主学习的环境，也为毕业后再学习，以及企业从事机械创新设计的新职员提供了良好的学习平台。网络课程教学资源的构建，必将为提升机械创新人才培养质量和步伐产生深远的意义。 机械创新设计论文:创新设计在机械结构设计中的应用 摘 要：τ谝桓龉家来说，创新是不竭的动力，是民族发展的基础，只有具备创新的意识和思维，才能在具体的的实践工作中提高我国的综合国力。机械是一个国家富强的重要标志，对于机械结构设计来说需要具备很强的创造性。在机械结构设计中，需要时刻注重改革和创新，只有这样才能达到最优化设计，才能获得最符合规范的设计效果。 关键词：机械结构设计；创新设计；应用 0.引言 当前，对于机械结构的创新设计已经得到了较为广泛的关注，创新是为了对机械进行更好地利用，同时也是为了将其实际效能发挥出来。对于机械结构创新设计来说，一般其思维都较为统一，且以变元法为主，因为这种方法使用简单，在创新设计中利用逻辑化的思维可以对可变元素进行系统化的梳理。对于机械结构设计来说，它是一项非常具有创造性的工作，在设计机械结构时需要时刻对其进行改进和创新，这样才能让设计达到最优化效果。在本文中，主要论述了变元法在机械结构创新设计中的应用，以期能得到更好的机械结构设计效果。 1.变元法 在机械创新设计中变元法的应用较为广泛，该法是从德国引进的，它同时还被赋予了创新的精神，将变元法应用在机械结构设计中就是创新的重要标志。变元法系统化和逻辑化地梳理了设计中的一些可变元素，便于更加有效和可靠地进行设计创新。在应用变元法前，工作人员需要首先分析和研究好机械结构设计的基本框架，这样才能确保最优化的机械结构设计。对于变元法来说，它对产品的设计定义具有极好的诠释作用。论证过的变元法可以对关键点进行有效调整，便于改变原先设计中的弊端，以便提供更好的设计方案，将变元法自身的优势发挥出来。 1.1材料变元和其数量 在机械设计中会涉及很多的原材料，这些材料种类繁多，同时每种材料的价值不一，功能也各不相同。如果从另一个角度来考虑，原材料的加工工艺差别性也较大，有效加工后才能符合某种需求，并成为理想地达到参数要求的材料。还有部分材料是不能加工的，需要对材料实施变元法才能达到要求。比如，设计刚性材料，要想达到设计要求一般会使用增大面积的方法，让其成为理想中的感性材料。铁性材料可以通过将隔板增强等措施来进行调整。这些例子都是通过变元法来实现的，也就是说变元法通过变量的形式将一种或是多种变量改变，但是并没有改变结果，属于全新的设计模式。加工面和工作面是机械结构原理的两个重要基本元素，此外还包括产品本身和产品整体等。产品性能可以通过这几种元素进行衡量，操作人员在实际的工作中需要调整好这些产品元素，这样得到的产品原件才能达到理想效果。 1.2位置和工艺变元 所谓的位置变元指的是将元件位置改变，以此来优化设计。比如，在焊接部分元器件的过程中操作人员需要选择好焊接位置，确保焊接位置靠近中心轴，避免元器件出现变形，或是有不规则扭曲现象出现。所谓的工艺变元指的是在机械结构设计过程中需要严格把好施工工艺关，同时结合好图纸将最优的工艺产品设计出来，同时借助先进工艺技术的帮助，开发和设计元器件，一旦出现问题要及时对其进行调整。 1.3 尺寸变元 所谓的尺寸变元指的是将元器件的形状改变，以此来达到最优化，也就是将元器件的长宽高3个基本参数改变。比如，泠冲压压弯曲技术，因为材料是能进行弹性变化的，但是需要在泠冲压之前先变形，同时还要考虑到和计算相关的参数，只有这样才能使得材料在变元后充分发挥作用，如图1所示。 2.机械结构创新设计的关键点分析 在机械结构设计中设计人员需要重点考虑好防腐性能，在选择材料和零部件的过程中需要考虑到如图2所示因素的影响作用，另外，还需要考虑到如下元素： 设计防腐设备：机械设备需要给予其完善的空间，特别是需要确保其处于干燥的环境中，淤积介质千万不能出现，这样可以有效减少设备的腐蚀。 结构间隙腐蚀：在设计结构过程中，一般都会出现结构盲区，这些盲区位于眼睛看不到或是手触摸不到的地方。这些区域很容易沉淀物质，这些物质不仅能损害机械设备，同时还会对设备造成腐蚀，设备的使用年限会大大降低，主要体现在如下方面：焊接点、铆接结构和容器衬板结构等。设计人员在设计这些部分时一定不要出现间隙结构，从而将结构质量提高。如果上述问题不能得到解决，就需要将密封间隙增加。如果上面的设计不能达到要求，可以将间隙进行合理扩大，使得设计质量得到保证。 避免直接接触金属：在结构设计中尽量不要直接接触金属，这是因为金属容易出现腐蚀现象，所以需要将不同的金属隔离出来。 不要出现高浓度梯度：从某种意义上讲容易出现沉淀物或是冷凝物，这样会导致局部势差出现，从而使得设备的腐蚀速度增快。 在机械结构的设计中，需要将最小面积规范体现出来，这样才能将表面积最大限度地减少，通过分析实验数据知，球体结构是最好的选择，圆柱体是仅次于球体结构的选择。 3.最优化结构设计方案 对于设计方案来说，它会直接影响到机械结构的实际使用效果，所以在设计方案的选择中需要高度重视，或者是设计出多种方案进行相互的对比和筛选，将最佳方案选择出来，在对设计方案进行合理分析之后，评价好设计方案，在评价过程中需要采用科学、合理的评价方法，一般使用较多的是模糊综合评判法。在综合评定时需要考虑到安全性、经济指标、社会效益、维修性和可操作性等评价因素的影响。如果是考虑到社会效益的影响，需要考虑到设备是否会经常出现故障等；如果是经济指标，需要从成本和人员两方面来考虑；如果是可操作性，需要从施工工艺方面来考虑，主要是从施工技术是否成熟等方面来考虑。所以，综合上面的因素考虑，在机械结构设计中，需要根据设备的特点对结果进行不断的优化，这样不仅能对机械设备进行调整，同时还能对设计结构进行改进。对于结构中的一些关键性的结构和零部件要建立起数学模型，这样才能对其进一步进行优化设计。因为模型能将结构特征真实反映出来，为结构设计的改进和完善提供必要的参考依据，这样才能综合性优化。随着我国当前经济发展速度的增快，我国的综合实力的重要衡量参数就是机械设备，所以需要对机械设备的结构设计进行不断的创新，这样才能不断完善好施工技术。随着我国当前科技创新的发展，机械结构设计也被不断地进行优化，测控设备的方法也得到了不断的优化和发展，设计人员的设计思路也需要与时俱进，不断将自身的创新意识提高，同时不断引进新的设计理念，使得机械设备结构设计得到不断地完善和发展。 结语 在设备的使用和更新过程中机械结构设计起到了非常重要的作用，它在很大程度上促进了我国国民经济的发展。对于机械设计来说找到适合的新方法来替代旧方法是当前需要解决的重点和难点，需要设计人员具有较强的实际操作技能和操作意识，同时不断优化结构设计，将机械结构设计的思路和理念提高，只有这样才能提高机械结构设计的质量，实现我国的强国之梦。 机械创新设计论文:机械创新设计及其研究 摘要：人类在进入工业化时代以来，我们生产生活的各个方面都越来越多的依赖于机械设施。随着21世纪工业化及机械化的快速发展，世界各国之间对于机械的创新设计及研究十分关注，机械的创新设计往往会带来创造性的机械设备，甚至会引领某个时期各领域的发展。一个工业企业的机械创新设计能力也直接关系到气压的长期和核心竞争力，更是关系到社会的发展和人民的生活质量的提高。因此，加大对于机械的创新设计及研究投入具有十分重要的政治意义、经济意义和民生意义。本文主要对机械创新设计的概述、当前的研究及发展方向进行简要概述和讨论。 关键词：机械；创新设计；研究 随着时代的发展，很多传统的机械已经渐渐的不能满足于我们生产生活的更高需求，传统机械在诸多方面如能源消耗、产生的污染等方面的弊端也使得人们急于研究出现代化的机械来代替传统机械设备。一个国家的生产力水平的提高是依靠技术上的创新获得的，现代化机械中高新技术所占据的比重越来越大，为推动企业发展、国家综合国力的提高，我们应该注重机械创新设计、加大研究投入、提高机械设备中的高新技术比重，使所生产的机械更加的具有竞争力。 1机械创新设计 1.1机械创新设计的概念 机械创新设计（Mechanical Creative Design，MCD）这一概念是指在充分发挥了设计者的创造力，以及利用人类已经有的现有成熟的科学理论、技术方法，继而进行具有创新性的构思和设计，设计出具有创造创新性、更加经济实用的机械设备。这一活动主要从两个方面进行，一方面是对生产生活中已有的机械设备进行改造以提高其经济性、稳定性等，另一方面是为满足现代化生产生活的一些新需求从而进行的开创新的机械设计，这一过程一般更为困难。设计上额创新是实现机械产品创新的基础，因此，创新设计显得尤为重要。 1.2 机械创新设计技术 机械创新设计技术是一门需要具有开创性思维的设计技术和方法，这一技术与机械系统设计、计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计、摩擦学设计、有限元设计结合形成了现代化的机械设计方法，并相互借鉴来共同进行机械创新性设计。 2 机械创新设计的发展方向 2.1智能化及自动化研究 随着人工智能技术问世，人们对于人工智能技术产生了越来越大兴趣，现代化的机械设计中，人工智能的融入将会对机械工业的发展带来很大的推动力。除了尚在发展人工智能技术之外，目前已经发展到一定程度的自动化技术更是引起来工业领域的广泛兴趣，自动化技术在机械创新设计中的应用，使得创新设计出的机械设备多具有更高的生产效率，也更加的安全可靠。为适应现代机械对自动化及智能化的需求，需要我们发展研究自动控制软件、数据库的完善。 2.2数字化研究 现代化的机械设计更加注重数字化的描述，我们在机械创新设计过程中不仅要注重设计对象中确定性变量的数字化描述及数学模型建立，而且更要注重非确定性变量的数学描述及数学模型建立。这样更有利于机械运作过程中我们对于机械运作状态及各项指标的实时掌握。例如最新的CAD技术，很好的促进了机械设计过程的数字化，也为机械设备产品的概念化和实物化创造了条件。 2.3虚拟化设计及仿真虚拟实验研究 虚拟化设计及仿真虚拟实验是一种集合了计算机、智能技术、光电传感技术及多媒体技术等技术为一体的技术。这种虚拟化设计系统可以为机械设计者在设计各阶段提供工具，并通过系统提供的工具进行评估，这种技术可以为设计者提供模拟的仿真环境来对机械设备的装配操作、运行、控制进行模拟和评估，这样能够降低设计成本，也能够帮助实现对一些独特的设计的模拟和评价。 2.4计算机辅助创新设计系统 计算机辅助创新是一种集合了现代设计方法学、本体论、语义处理技术、发明问题解决理论及计算机软件等为一体的现代辅助设计系统。这一系统能够很好的将多个领域的学科知识综合起来，开拓了机械设备设计开发者的思考空间，在一定程度上能够帮助开发设计者打破常规思维获得创造性设计。 3 结语 面对新时期的新的竞争与挑战，机械创新设计的发展直接关系到机械设备的发展水平，也会直接影响到一个企业的核心竞争力和长久发展，更会影响到整个社会生产生活水平，国家的经济发展速度和整体工业化水平。创新设计是机械设备不断提升的唯一方法，是现代机械发展不可或缺的部分，合理的创新设计能够带来更好机械设备，使其更具竞争力。因此我们需要对当前的机械设计方法及形式上的一些不足进行改进与完善，通过交叉学科知识的学习培训及思维模式的训练帮助设计人员开拓思维空间，进而提高机械创新设计的研究和发展，从而促进工业发展，提高我国的经济发展速度和综合国力。 机械创新设计论文:基于《机械创新设计》课程的“三融三改”教学模式探索 摘 要：本文结合《机械创新设计》课程的教学体会，针对《机械创新设计》传统课程教学模式中存在的主要问题，提出了“三融三改”教学模式，阐述了“三融三改”教学模式的具体执行方案，并对如何激发学生的创新创业能力，提高《机械创新设计》课程教学效果进行了积极有效的探索。 关键词：《机械创新设计》；大众创业；万众创新；教学模式；中国制造2025 2015国务院先后印发《中国制造2025》规划和《关于大力推进大众创业万众创新若干政策措施的意见》，这两大举措相互促进，《中国制造2025》战略重点之一就是要提高国家制造业的创新能力。实施《中国制造2025》，实现制造业由大而强，将会给大众创业、万众创新带来更多机会。高职教育连接产业和教育，在创新创业中担任不可替代的角色。在双创背景和国家政策推动下，高职院校机械类专业应以创新为重点对相关课程进行改革，培养适合社会经济发展的创新型高技能人才。 《机械创新设计》是一门培养学生创新思维和创新能力的专业基础课，具有基础性、灵活性、实践性、创新性等特点。本文通过探索“三融三改”教学模式，促进课程与双创有机结合，改变传统的教学模式，探索培养学生创新设计能力的新途径，提升学生的理论水平、实践能力和职业素养，增强教师的专业能力和技术水平，对于完善整个课程体系以及提高学生的双创意识和能力有重要意义，有利于“中国制造2025”的顺利实施。 1 当前《机械创新设计》课程教学存在的问题 1.1 教学与市场脱轨 由于政府缺少对校企合作针对性的政策和经费支持，企业出于商业机密或安全方面的考虑，很多学校校企合作并不彻底；同时多数教师缺乏生产一线的实际经验，学生对企业工作流程和岗位职责知之甚少，无法做到学校和企业无缝对接。而本课程设计首要确定的是主题，所有的理论设计和操作实践都以主题为方向。多数任课教师对市场的敏锐性已经淡化，仅凭经验和搜集信息来确定主题常脱离市场，所开展实践往往没有实际意义。 1.2 理论与实践脱节 多数高校以机械设计课程代替机械创新设计课程，机械设计课程内容以介绍手册使用、计算公式为主，课程设计机械化。开设有机械创新设计课程的高校中，课程内容重视基础知识等，以理论讲授为主，缺少实践锻炼；涉及实践的高校，多使用传统验证型实验室，学生只是对已有知识进行验证，实验是成熟的、不变的，限制了学生思维的拓展与发散，或以虚拟实验，模块化实验代替设计实践，无法预测和解决实际操作中的问题，成果无法验证。 1.3 技术与创业脱离 大部分高校没有将创新创业教育纳入主流教育、融入专业课，大多以选修课或讲座的形式进行，没有形成完善的学科体系，从而导致创新创业边缘化。本课程也同样缺少实践与社会需求的对接，技术创新无法真正应用到创业上，评价模式以针对课程内容的考试为主，学生缺乏对社会需求分析以及成果的可行性分析验证，导致很多成果没有价值，无法服务社会。 2 “三融三改”教学模式探索与实践 三融三改模式结构如图2.1所示。 2.1 校企合作与课程相融合，改变教学内容 把工学结合作为课程选题的重要切入点。通过去企业参观实践，顶岗实习，让学生进入企业，了解企业工作流程和需要，把新知识、新技术、新工艺和新方法加以选择提炼，发掘顺应市场主题，在专业教师的指导下分小组开展设计创新与实践；或通过联系企业家进学校，邀请企业能工巧匠担任“第二课堂”教师，教师下企业锻炼等方式，争取企业相关项目为课程的主题，成立由专业教师和学生M成设计创新小组，按企业标准进行项目设计与创新。通过发掘校企合作，使课程主题更具针对性、实用性、前瞻性，更具有企业个性和职业特色。既培养学生的技能，提高动手动脑能力，也能提高敬业精神以及综合职业素质。 2.2 创新工作室与课程相融合，改进教学方法 创新工作室是指在指导老师管理下供学生使用的机械创新产品设计、制作空间。创新工作室中备有全套的通用设备，如通用车床、铣床、3D打印机等。学生可以根据制定的主题，以团队作为学习单元，对知识进行选择、整合，自行设计实验过程和实验内容，随时对新的想法进行实验和验证，教师担当教学顾问的角色。在创新工作室中学生摆脱了纯粹空想和空对空的设计模式，能够充分发挥学生自主探究的广度和深度，发展学生的想象思维能力，拓展想象力，对学生自我发展有着巨大的作用。 2.3 竞赛与课程相融合，改革教学评价 将大学生机械设计竞赛引入《机械创新设计》课程中，组织学生以团队作为参赛单元，制定主题，设计流程，展示成果，通过学生互评，选出相对优异的70%由指导教师评估，指导教师选出优秀的40%交由企业评定，企业最终选出10%作为入选作品，经专家评价，选两到三个团队参加大学生机械设计竞赛，获奖作品也可以进行校外创业。教师通过对学生的跟踪观察进行过程性评价，并结合成果评估作为学生最终成绩。除去学生的自评、教师的评估，还包含企业、专家及校外机构对项目的评估，使得不同能力层次的学生都得以参与其中，开拓学生视野、看齐行业标准，并获得合理和全面的评价。 3 结语 《机械创新设计》与双创结合是实践教学的重要延伸和深层次要求，本文以培养高素质创新创业人才为核心，以“大众创业、万众创新”、“中国制造2025”两大战略为引领，以校企合作、创新工作室、技能大赛三大平台为抓手，研究教学方法、教学管理、教学评价三大要素，探索“三融三改”教学模式并初步实践，推进课程与双创的有机结合，让学生在实践中适应社会并服务社会，为“中国制造2025”的顺利开展不断输送新鲜的血液。 机械创新设计论文:机械创新设计大赛引领下教学模式改革探讨 摘要：以机械制造与自动化专业为例，打破传统教学模式，在教学中融入“机械创新设计大赛”项目，形成“竞赛+项目”的实践教学模式。教学模式改革主要表现在人才培养模式改革、课堂教学模式改革、优化师资队伍、多元化考核体制这四个方面。从而较好的培养了学生的创新意识，增大了学生今后取得创新成果的机率。 关键词：机械创新设计大赛；实践创新教育；竞赛+项目；教学模式改革 0前言 以武汉城市职业学院机械工程与电气自动化学院机械与自动化专业为例，传统的老师讲学生听的单一的教学模式不能很好的提起学生的学习兴趣，将竞赛融入教学，以“竞赛+项目”实践教学模式改革现有的教学模式，打破了传统实践教学中师传生受的旧框框，变被动实践为主动参与，教师不断地激励学生，极大地激发了学生的学习热情和实践兴趣。让学生在“竞赛+项目”中掌握知识、技能与方法的同时引入了竞争机制，整体牵引学生自主实践水平迅速提升。 1改革创新人才培养模式 本专业采取工学交替的人才培养模式，基本实现了学校与企业实践相结合，工作与学习的相结合。学生三年学习期间，采取分段递增式教学模式。这种分段式工学交替的人才培养模式，使学生社会实践能力得到了较大提高，学习期间就能感受到企业文化的熏陶，也解决了企业对生产力需求的问题，但是，由于学生技能知识有限，而企业需要完成生产工作任务，通常安排学生在流水线上工作，学生无法掌握关键岗位关键技术；另外学生掌握的专业知识点与企业要求有差距，无法满足关键岗位技术要求，只能被分配到流水线生产岗位；再有不同的企业岗位要求也不同，而学生的培养模式却是一样的，所以学生不能满足企业对技术人才个性化的需求。 针对一些企业个性化的需求研究开展实施“订单式”人才培养模式，进一步深化了校企合作关系，在现有的课程体系中，加入企业定制课程，消除了学校与企业要求不一致的问题，同时学院与企业对学生实现共管共育。“订单式”人才培养模式，可最高程度的实现学生零距离上岗，大大提高了企业对学生的满意度。本专业开设了富士康、三一重机、瑞升科技、柯达等订单班。 机电学院同时成立了大学生创新活动中心，丰富学生的业余生活，让学生走出寝室，放弃成瘾的网络游戏，为学生提供了一个培养兴趣爱好、实现理想，团队合作的平台。 2改革课堂教学模式 “竞赛+项目”实践教学模式是把以往机械创新设计大赛项目融合到现有的教学中，并结合现代行业实际的工作过程和工作环境，重新整合专业课中的教学内容，完成理论和实践的教学工作。这种教学模式打破了传统的教师讲授，学生听课的模式，强调了以学生为主体，老师为主导。在这种“竞赛+项目”的实践教学模式中，因为融入了机械创新设计大赛的醒目内容，因此不仅老师要教设计，学生也要学设计，由学生团队分组完成项目，学生的团队协作能力也得到了提升。 本专业主干课程《互换性与测量技术》、《机床夹具设计》、《机构设计与零部件应用》、《机械制造工艺流程编制》都进行了“竞赛+项目”教学模式的改革。把课程中知识点重新进行梳理归纳，把机械创新设计大赛项目与知识点进行整合，形成以一个个子项目，以项目式教学模式，同时以竞赛的形式实施各个项目。经过多年的探索，现在机械制造与自动化专业已经形成了《互换性与测量技术》、《机床夹具设计》、《机构设计与零部件应用》、《机械制造工艺流程编制》这些课程项目引领式新课程标准。 3优化师资队伍，提升教师创新指导能力 2013年聘请楚天技能名师1名，2014年12月企业兼职教师初级、中级、高级企业技术人员资源库50人，至2014年6月鼓励教师利用假期进行下企业挂职锻炼，组织教师进行骨干教师培训等等。在教学团队建设过程中注重教师创新创业指导能力的提升，教师不仅积极参机械创新设计大赛，同时在指导大赛过程中尽可能将参赛作品转化为国家实用新型专利。 4校企共建多元化考核体制的改革 4.1打破传统试卷考核改革为过程考核 课程考核形式不再是传统的考卷式，一卷定结果，而是注重任务过程中考查学生动手能力、问题分析处理能力、沟通交流能力、安全意识等；评分环节加入学生自评、互评。整个课程考核评价比例为：过程评价（40%）和目标评价（60%）。 4.2顶岗实习引入企业评价 顶岗实习是本专业不可或缺的教学环节，同时顶岗实习也是在学校、企业、学生这三个主体方共同参与、共同管理的结果。学校和企业出发点、需求点不同 因此对学生要求和评价也不同，以前都是由学校单方面实施评价，为了让学生更好的贴合行业企业，这时我们需要对顶岗实习实施有效的评价制度，因此引入企业评价是非常有必要的。在顶岗实习期间让学生了解企业文化和企业氛围，同时又能具有针对性的提高学生技术技能和综合素质。 4.3创新创业活动、技能大赛，引入社会评价 创新创业活动、技能大赛体现了学生的综合能力，以机械创新大赛为例，是同行专家对机械创新作品的评价。 5提供一个范例 在开展研究之初便有良好的领头羊意识，努力将实践创新教育做成一个样板，目前在本专业积极筹备拓展“以创新大赛为载体，融合项目驱动”实践教学模式在其他课程中的应用，现已开展该教学模式的课程有《互换性与技术测量》、《机械制造工艺》、《机床夹具设计》等，可为本院其他专业提供一个范例，带动高职院校学生自主实践，勇于创新。 机械创新设计论文:大学生机械创新设计大赛指导方法的探索与实践 摘要：通过总结多年指导学生参加机械创新设计大赛的经验，指出大赛指导教师应在选题、组队、信息检索、知识综合、科技写作、实际动手、意识培养等7方面给学生进行指导，为更多教师参与机械创新设计大赛的指导提供一些参考。 关键词：机械创新设计大赛；选题；指导 0 引言 教育创新、培养创新人才是现代高等教育改革的新要求，西安工业大学的卓越工程师计划与教改实验班试点正是适应这一形式的教学改革。学生的创新能力是通过动脑思考和动手实践，将理论知识与实践相结合，从切身体验中逐步发展起来的[1]。大学生的课外创新活动，在创新人才的培养中具有发展学生个性的特殊功能，开放实验室建设，为学生的创新能力的培养搭建了一个重要平台。 全国的各项赛事对培养大学生的创新能力起到了不可低估的作用，给了学生一个展示创新能力的舞台。大学生机械创新设计大赛[2]为工科大学生提供了一个很好的锻炼平台，使大学生综合素质得到了提升，社会竞争力增强，为就业和创业打下了良好基础[3，4]。 高校大学生参加各项赛事是一项辛苦又富有挑战性的工作，由于缺少从事科技创新工作的经验，在选题、计划、参赛、团队协作等方面遇到困难，这些需要指导教师的悉心指导[5]。对于指导教师来说，通过指导学生竞赛，可以和本校学生培养师生友谊，可以跟兄弟院校同行强化联系，也可以提高教学前瞻性和科研水平，同时也提高了自身成就感和自豪感。如何吸引和指导大学生通过参加大赛，培养学生创新能力，成为指导教师的必修课[6，7]。笔者通过多年来组织参加各项赛事和指导学生参加多项赛事，根据自身的体验，针对大学生机械创新设计大赛得出了几点体会，希望能对同行有所启发。 1 指导学生围绕大赛主题进行作品选题 全国大学生机械创新设计大赛从第二届开始设定大赛主题，学生提交的作品必须符合大赛主题。指导学生选题时应注意充分发挥学生的主观能动性和兴趣爱好，学生的选题也许会存在一些问题，但千万不要轻易否定学生以免打击他们参与创新活动的积极性。一个作品从构思到成形，要经过差不多一年的时间，在这个过程中，学生有能力发现最初的不足，指导教师可以在原理上、技术上提供建议，使作品实现预定功能。 2 指导学生以项目为基础组队 机械创新设计大赛是对学生综合素质的考验。从知识结构上来讲，不仅涉及到了学科基础知识，比如《机械制图》等，也涉及到了一些专业性较强的知识，比如加工制作；从技术层面上来讲，涉及多个学科领域，比如工业设计、控制、电子、液压、机械等；从实施角度来讲，不仅包括费的使用，也包含作品的讲解和展示；从执行角度来讲，除了考验学生的专业能力之外，还考验学生的团队协作精神。基于此，我们在组建团队时最好以大三学生为主组队，因为大二学生虽然热情度很高，但是所学专业知识有限，恐难以胜任，而大四学生虽然具备了足够了专业知识，但是由于面临毕业等诸多压力，很难将更多的精力投入其中，因此，最佳的安排便是组队时遵循自愿的原则尽量选择大三的学生，大三学生级具有了比大二学生更扎实的专业知识，也没有面临大四学生的毕业压力。 通过指导学生以项目为基础组队，不仅能够提升学生们的专业素养，更重要的是在推进项目顺利开展的过程中还能够培养学生们的组织能力和团结协作精神。 3 指导学生利用信息检索工具，提高信息检索能力 在设计方案论证过程中，指导学生根据自己的设计选题进行文献资料检索，了解自己的选题是否有人做过，如果产品已经生产出来，可考虑其还存在什么问题，由此确定所选题目的可行性。有的学生学习了《信息检索》课程，能够较熟练地上网查阅文献，但在机械创新设计大赛方面的文献是有限的，如何把文献资料和自己的作品相结合，指导教师应该给项目组予以指导，使学生能够得到熟练应用网络和纸制图书资料，快速而准确地获得所需信息能力的培养和锻炼。 4 指导提高对专业知识的综合运用能力 机械创新设计需要用到多方面的专业知识，首先学生必须清楚各类加工工艺，了解其利弊；其次学生还应该清楚各类材料的性能和价位，科学合理地选用材料。 在设计方案确定后，应着手绘制零件图和装配图。参赛选手必须有一定的绘图能力，在作品设计制作过程中，学生的设计图纸不仅仅给教师看，而是要直接进入生产环节，所以图纸必须是能经得起实践检验的。这就要求参赛的学生必须认真细致地绘制图纸，如此整个赛程下来，参赛学生的绘图能力一定能够得到大大提升。 从方案设计到作品的加工制作，需要用到多门专业知识及专业技能，比如“电工、电子技术”、 “机械制造工艺”、 “互换性与测量技术”、 “机械设计”、 “机械原理”、 “工程材料”、 “材料力学”、 “理论力学”等。学生们通过参加机械创新设计大赛能够有效提升自身综合运用各类专业知识的能力。 指导教师要在技术上指导学生完成上述课程内容的学习及知识积累，在整个项目运行阶段作好“领路人”和“护送者”。 5 指导学生依据大赛要求进行文档整理，提高科技写作能力 在参赛作品完成后，还要书写完整规范的设计说明书，录制作品介绍视频。设计说明书要符合科技文章的写作要求，既能清晰、透彻地说明设计意图、机构的工作原理，又要言简意赅。在答辩时学生应能够清晰、准确地回答出评委教师提出的各种问题，要有一定的语言表达能力和应变能力。 指导教师在这个过程中要对指导学生学习相关技术文档写作，学习制作PPT，学习视频录像的录制与影视文件的制作技术。 还要指导学生掌握一些必要的答辩技巧，在参赛答辩时应理顺设计思路，认真组织语言，编写答辩提纲，还要有针对性地对评委教师可能提出的问题作必要的准备。这个过程锻炼并提高了大学生的科技写作和语言表达能力。 有的作品具有较高的实用价值，指导教师可引导学生申请发明专利或实用新型专利，教给学生专利文档写作技巧等。 6 指导学生动手实践，锻炼实际动手能力 机械创新设计活动的整个过程以学生为主，教师指导为辅，参赛作品基本是由学生自己动手制作完成。作品所用的零部件、标准件、辅助件、电气元器件的购置、加工，整体装配、调试全部由学生自己参与完成，@样不仅锻炼了学生的实际动手能力，也提高了学生的实践技能。 机械电子、机械设计、机械制作开放实验室学生的作品制造阶段，全面对学生开放，指导教师在这个过程中要在部件采购、动手技巧和安全方面给学生提供指导和帮助，使学生能较熟练地使用各种加工工具和加工设备，能够加工制作出较为合格的作品。 7 在指导中着意培养学生艰苦创业精神和团结协作精神 大赛在学生的正常学习阶段进行，而学生有着繁重的学习任务，不可能全天候地去搞机械大赛，所以时间紧、任务重，他们必须利用业余时间去进行方案的论证及作品的加工制作。这对学生艰苦创业的精神和顽强进取的意志品质要求很高，学生们只有具备这些优良品质才能坚持下去完成比赛。 为调整学生在参赛过程中的心理状态，克服放弃参赛的想法的产生，指导教师在进行专业技术指导的同时密切注意学生的心理动态。遇到困难时，引导学生分析原因、分解困难、逐一解决。在提高学生针对实际需求进行设计、制作等实际工作能力的同时，逐步建立学生的自信心，并适时给学生减压，让学生在宽松的氛围中参加比赛。 大赛作品鼓励学生以团队的形式进行申报，机械创新设计大赛一般为3到5人一组，在有限的时间内要进行方案的设计、改进、技术难题的解决，往往不是一个人能完成的，而是集体智慧的结晶。在为共同目标协同作战的过程中，群策群力，每个成员都自觉地承担着相应的责任，对自己负责，对他人负责。在合作中他们建立了深厚的友谊，增强了集体荣誉感和协作精神。具备了这种合作素质，也一定能够更好地肩负起时代赋予的责任。指导教师要在指导中制造环境，培养学生的艰苦创业精神和团结协作精神。 8 结束语 通过10余年开展大赛的组织与指导实践活动，学生参与课外科技活动和竞赛类科技创新的积极性大大提高，学生创新意识和设计能力不断增强，对学生积极参与其他大赛活动起到辐射带动作用，促进了该校人才培养质量的进一步提升。该校自2004年以来参加了历届大赛，共计参加学生1000余人次，指导教师200余人次，完成实物50余件，申请专利22项，两次获得陕西省优秀组织单位奖，近年来共计4次进入全国总决赛，获得全国一等奖3项，二等奖1项，省级一等奖15项。获奖率在全国高校中处于前列，极大提高了学生的学习热情和创新激情，同时也扩大了该校在同类高校中的影响。 机械创新设计论文:关于机械创新设计教学的探索 一、开展机械创新设计教学的必要性分析 随着教育改革和素质教育的发展，创新教育已成为现阶段工程教育的核心内容，要求各大院校培养出具有创新意识、创新能力以及创新精神的高素质人才。开展机械创新设计教学是工科院校进行素质教育实践的基本要求，同时也是加强学生创新设计能力培养的根本途径。学校作为人才培养的重要场所，如何接近同企业之间的距离，提高学生的就业率，加强创新人才的培养尤为重要。这些都需要学校对现有的机械创新实验模式进行改革，将学校的实验教学课程同工厂的实际操作相联系，加强学生创新意识的培养，这对现代教学改革具有非常重要的意义。 二、机械创新设计教学开展的策略 1.更新传统教学观念 随着高新技术的发展，机械工程以及机械制造等行业也发生了较大变化，以计算机为代表的高新技术向机械行业渗透，现代的机电产品向着机电一体化的方向发展，这就需要对传统的机械课程进行调整。所以，课程设置方面需要建立以科学技术应用为辅助的科学体系，加强机械类专业教学的系统规划。在机械创新设计教学中，不同学校在系统教材的编写方面都做了大量的工作。从理论教学到实践教学，从课内教学到课外教学，都需要编写相应的教学大纲。在课程内容、课程设计、课程实验等方面创新内容，改变传统的教学思想和教学方法，将传统教学中以理论知识的传授为主的教学方式改变为以创新能力培养为主的教学方式。 2.加强学生创新能力的培养 学生创新能力的培养是机械创新设计教学的关键，也是提高教学质量的基本条件。一方面，学校实验室的规划要以机械类应用型人才培养为依据，加强实验设备经费的投入，可以通过为企业服务的方式获得企业的支持，加强资源共享。另一方面，在实验内容的安排和选择方面，改进陈旧的实验内容和实验手段，加强创造性实验和综合性实验。实验教学中发挥学生的主动操作能力，教师对学生的实践操作进行指导。同时，废除由教学人员包办，学生观察记录式的教学方法，加强现代教学方式的应用。 3.建立创新设计教学实验室 对于学校普遍存在的机械新设备缺少的现状，应该加强虚拟仪器技术的应用，建立机械创新虚拟实验室。虚拟实验室不仅能够帮助学生消除因实验设备缺乏带来的影响，还能够减少学生因盲目操作对机械设备造成的损害。采用机械仿真运动分析方法能够获取重要的实验信息。 4.加强机械设计教学成果的创新 在机械创新设计教学中，创新理念、创新思维以及创新设计方法都是教学的重要环节，学生只有参与创新设计实践，才能够加强基础理论知识的应用，以此解决实际生活中的问题，培养学生的创造能力。因此，机械创新设计实验教学对学生理解课程教学内容，学习教学知识有重要作用。学生只有自己动手进行机械拆装和创造设计，才能够根据自己的思维方式和设计理念设计出不同结构形式的作品，使同一类型的作品拥有不同的运动功能和运动性能。由于学生之间的个体差异性，每个人的设计作品都具有独创性，其设计作品也有多种形式。教师在完成课程教学任务的同时也必须完成设计创作工作任务，需要对学生的作品给出相应的考核成绩。 加强机械创新设计教学改革对创新型人才的培养有很大帮助，能够巩固学生的专业知识，增强学生的学习兴趣，有利于挖掘学生的创新设计潜能，最终培养学生分析问题和解决问题的能力。为此，教师应该更新传统的教学观念，加强现代科学技术在教学中的应用，通过多样化的教学方式提高学生的实践能力和工程意识，使机械实验教学取得良好的教学效果，使学校工科教学上升到一个新的台阶。 机械创新设计论文:贫困地区高职院校机械创新设计大赛的研究与实践 摘要:开展机械创新设计大赛,是提高大学生科技创新能力的有效方式。本文通过对高职院校开展机械创新设计大赛必要性的论述,然后针对贫困地区开展活动存在的一些困难,提出了机械创新的准确定位,通过有效地组织和具体地实践,达到了培养学生创新意识和团队协作能力,提高师生科技创新能力的目的。 关键词:高职院校;机械创新;定位;竞赛 0引言 近年来,我国高等职业教育蓬勃发展,为现代化建设培养了大量高素质技能型专门人才, “以服务为宗旨,以就业为导向,走产学结合发展道路”是高职教育的办学特色。然而,某些高职院校只注意学生职业技能的培训,削弱了文化知识的灌输,缺乏创新能力和可持续发展能力的培养,只是“为就业而就业”,这样培养出来的人才很难适应当今社会知识不断更新、岗位不断变换的需求。 “创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达不竭的动力”,只有创新型人才,才能在社会发展中立于不败之地。高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命。因此,在高职院校机械类专业中开展机械创新设计大赛是十分必要的。 1研究的意义 1.1 基本宗旨本项目的研究与实践拟在解决高职院校如何培养机械创新人才和学生的创新意识,进而将创新作品转化为企业的产品,构建新型的校企合作模式,推动地方经济的快速发展,为地方经济服务。 通过机械创新设计大赛将大赛中暴露出的问题反馈到创新人才培养的课程体系,改进我们的教学方法和转变培养模式,促进教师教学水平和创新能力的提高,为学生营造良好的创新氛围,培养学生的创新意识。在举行机械创新设计大赛时,在社会上大力宣传,并邀请企业专家共同参与,让大赛中优秀、成熟的作品转化为企业的产品,推动地方经济的快速发展,逐步将高职高专院校转变为地方企业的技术服务中心。 1.2 具体目标通过几年持续的机械创新设计大赛,主要达到如下目标。 ①提高高职院校学生的创新意识和创新设计能力,使学生能够为解决实际问题而主动去学习知识,变被动接受知识为主动索取知识,让学生早日将所学的理论知识用来解决实际问题,早日与社会接轨。②稳定和锻炼指导教师队伍,使更多教师热衷于指导大学生机械创新设计工作,形成学生、教师和教学、科研相互辐射的互动效应。③将比赛中反映出的创新能力所需的理论知识、专业技能反馈到教学的各环节,从源头提高大学生创新的潜能,改革“机械创新设计”相应的教学内容,改善学生机械创新设计活动的实施条件,提高学生的实际动手能力。④将比赛优秀、成熟的作品通过当地企业转换为产品,推动地方经济的快速发展,构建新型的校企合作模式,为地方培养高技能创新人才。⑤通过选拔,推荐部分产品参加省级或省级以上层次的机械创新设计大赛,提高学院知名度。 1.3 研究价值本项目研究和实践的价值在于提高课堂教学知识的应用实效,促进基本知识和基本技能在实际运用中能更好的相结合,培养学生的创新意识和创新设计能力,使学生能够为解决实际问题而主动去学习知识,变被动接受知识为主动索取知识,让学生早日将所学的理论知识用来解决实际问题。同时,在本项目的研究和实践过程中,教师的参与指导以及和创新小组成员的之间的相互交流,相互探讨,共同发展,共同进步,使更多教师热衷于指导大学生机械创新设计工作,形成学生、教师和教学、科研相互辐射的互动效应,大力提升教师教育理论水平和研究技能,不断铸造成一支科研型的教师团队,促使学校成为一所科学发展、特色发展、可持续发展的学校。 2研究中存在的困难 2.1 学院及周边环境的制约广西现代职业技术学院地处河池市,该地区为革命老区、山区,属于少数民族聚集地,经济欠发达、工业基础尤其是机械工业相对薄弱,机械类产品市场很不完善。 该学院机电类专业近年基础设备投资较大,大部分设施可应用于职业技能培训,然而可以用于机械创新的高科技含量的设备明显不足。客观环境造成在该学院开展机械创新设计大赛有一定的实际困难。 2.2 科研力量相对薄弱要在学生中充分开展机械创新设计大赛,就要求专业教师必须具备相当的科技创新能力。由于地域的原因,近年来虽然该学院机电类专业引进了一批专业教师,但大部分教师科研能力不足,而且这些教师出去交流的机会相对较少,其科研能力的开发基本依靠自学;许多教师忙于教学任务,根本无暇进行科技创新。科技创新离不开校企交流,而该地区机械类企业现代化程度相对较低,通过校企交流提高教师的科研能力也很难达到目标。 2.3 学生自身存在的不足由于客观原因,该学院机电类专业所招收的学生绝大部分文化基础非常薄弱,理解能力和学习能力相对较差,缺乏刻苦钻研精神,科技创新素质较低,动力不足。具体表现为:①缺乏系统的科学理论,基础知识不够扎实,好高骛远而能力不足;②缺乏拼搏的精神和顽强的毅力,没有掌握精深的专业技能,虎头蛇尾,甚至是是半途而废。③没有高超的学习技能和创造性的思维方式,缺乏敏锐的观察力和强烈的好奇心,缺乏丰富的想象力和敢与冒险的勇气,立项没有创意。④缺乏博大的胸怀,高尚的人格和团队协作精神,单打独斗,无功而返。 2.4 科研创新激励机制不够健全,经济基础不够雄厚科技创新离不开经济的支持,目前,该学院的机械创新设计大赛刚刚开始,相关的政策还不十分明确,这在一定程度上也制约了该项目的顺利实施。 3机械创新设计大赛的组织与实施 3.1 活动的宣传与发动首先,组织各相关专业教师和学生辅导员召开机械创新设计大赛宣传动员会,制定详细的活动计划;通过教研室督促,辅导员宣传,使每个学生了解此次活动的意义及相关日程安排。其次,为了保证机械创新设计的质量,选拔数名专业课教师精心准备相关的科技创新讲座。通过系列讲座,培养学生的创新思维,使学生了解基本的创新方法和技巧;重点了解机械传动、液压与气动、电气控制在日常生活和创新设计中的运用,并使学生了解科技论文写作的基本格式和写作技巧,培养其科研能力。 3.2 机械创新组织机构的组建,激励机制的确立为了保证机械创新设计大赛的成功,我们成立了三个专门机构。 ①在系部成立机械创新设计大赛领导小组,由系主任亲自挂帅,以机械教研室为依托,相关专业教师为小组成员。②根据学生参加活动的报名情况,在各个参赛班级成立机械创新小组,并为每个小组配备1-2名专业教师作为指导教师,全称指导学生的机械创新设计活动。③ 在原有的机械协会的基础上,成立机械创新协会,具体负责活动的协调工作。 为了充分调动学生参与机械创新的热情,我们提出了几项鼓励措施:①活动期间,实习实训场所全方位开放,为学生创作提供设备、刀具、量具及部分耗材,并委托实习指导教师对学生的制作加工予以必要的指导。②所有参赛作品耗材由学院统一报销,免除学生的经济顾虑。③ 获奖作品除颁发荣誉证书外,并给予参赛学生和指导教师一定的物质鼓励。④推荐部分作品参加第四届全国大学生机械创新设计大赛广西区竞赛。⑤此次参赛作品的设计说明书可以作为毕业设计。 3.3 活动的定位此次机械创新设计大赛,适逢“第四届全国大学生机械创新设计大赛广西区竞赛”,其主题为“珍爱生命,奉献社会”;内容为“在突发灾难中,用于救援、破障、逃生、避难的机械产品的设计与制作”。根据我院的实际情况,我们把参赛作品定位在“方便实用、节能环保,有一定的创新性”,避免过大的投入,不追求过高的科技含量。目的是通过这次大赛,提高广大师生的科技创新素质,养成团结合作、合理分工的团队意识,加强师生交流,强化系部凝聚力,提高学院知名度。 3.4 活动效果与评价经过长期的宣传组织,机电工程系机械创新设计大赛如期举行,此次比赛共收到参赛作品19件,经过层层选拔,遴选出3件作品参加“第四届全国大学生机械创新设计大赛”广西区竞赛,经过评比,由韦建军等老师指导、傅俊淇等同学创作的作品“离心式摩擦缓降器”以其“节能环保、方便实用”的特点深受专家好评,并夺得大赛一等奖,另外两件作品也分别获得二、三等奖。 通过这次活动,培养了同学们的团队合作精神和创新意识,增强了广大同学积极学习专业知识的兴趣,同时也提高了广大教师的科技创新能力。赛后,许多同学纷纷表示,此次活动很有意义,大家在创作过程中主动学习,解决了以前在课堂学习中未曾解决的难题,充分理解了专业知识的有用性。同学们建议,希望以后经常举行这类活动让更多的同学参与进来。 4结束语 实践证明,在贫困地区高职院校开展大学生机械创新设计大赛是十分必要的,通过这项活动,能够培养学生学习专业知识的兴趣,提高其团队意识和创新能力,有助于提高学生的综合素质,同时有助于教师科研素质的提高,并有利于促进学院科研氛围的形成。 机械创新设计论文:谈绿色机械产品创新设计 摘要：本文主要阐述了绿色机械创新设计的定义以及绿色创新设计的原则、特点、方法等问题。 关键词：绿色；机械产品；创新设计 1绿色机械创新设计 1.1 绿色设计绿色设计是指借助产品生命周期中与产品相关的技术信息、环境协调性信息、经济信息等，利用并行设计等各种先进的设计理论，使设计出的产品具有先进的技术性、良好的环境协调性以及合理的经济性的一种系统设计方法。绿色设计要求产品具有以下属性：节能、可拆卸和可维修性、产品报废后的可回收和可再利用、不含有害物质、废弃物的处理过程经济或不会对环境、安全和身体健康造成危害等。 1.2 创新设计创新设计，要求设计者充分发挥创造性思维，吸收最新科技成果，运用现代设计理论和方法，设计出更具竞争力的新颖产品。机械产品创新设计类型可分为三种：原创设计、变异设计和反求设计。现代公司必须致力于开发新产品，必须学习如何有效的创新，从产品概念到投放市场，都必须融合新的“设计”。产品设计可以看成是一种以解决问题为直接目标的活动，需要一系列复杂而系统的努力，包括：提出拓展设计概念，修改细节，评价合理的解决方案等。 1.3 绿色创新设计绿色创新设计是绿色设计与创新设计互相交合后产生的一种具有绿色特点的创新设计。目前产品开发中，有的绿色设计是创新设计，有的绿色设计不是创新设计；绿色设计与创新设计不应互为排斥，而要互相交合，形成绿色设计中有创新设计，创新设计中有绿色设计，构成绿色创新设计。绿色创新设计是综合考虑环境影响和资源效率，应用创造性思维，进行创新设计的一种方法。 2绿色创新设计原则 2.1 生态效益最好原则绿色设计强调不论是在产品制造过程中，还是在产品使用过程中，都要求产品对周围环境“零污染”。这就要求在设计过程中尽量选择低污染的材料及零部件，避免选用有毒、有害和有辐射性的材料；设计能源消耗少的产品，减少对材料和资源的需求，保护地球的矿物资源。噪声也是一种环境污染，影响到人体健康。随着环保意识的增强，人们对环境要求越来越苛刻，低噪声设计日趋重要。从设计上就考虑产品的生态平衡性，应用绿色设计理念，是一种从源头上控制污染的有效策略。 2.2 经济效益最好原则设计的机械零件既要功能满足客户要求，又要成本低廉。考虑经济最佳性必须从设计和制造两个方面上入手。设计上保证合理的原理方案，选用正确的材料；制造上考虑零件的加工工艺性和装配工艺性。 2.3 安全可靠原则安全可靠是机械产品品质的保证，必须确定零件在强度、刚度、耐磨性、稳定性及热平衡性上满足设计要求。对于重型机械，一般要求有自锁装置和保险装置，以确保操作员人身安全。 2.4 人机工程学原则绿色设计倡导“以人为本”，进行人性化设计，实现对人体的良好保护。通过研究组成人机系统的人和机器的相互关系，以提高整个系统的工作效率，并使“人一机器一环境”相互协调，以求达到人的能力与作业活动要求相适应，创造高效、舒适、安全的劳动条件。机器外观造型应比例协调、大方，给人以时代感和美感，色彩要和产品功能相适应。如医疗器械要用浅色，给人以卫生、安静感；冰箱、制冷器要用冷色，给人以清凉感。绿色设计与传统设计的根本区别在于：绿色设计要考虑产品的整个生命周期，从产品的构思开始，在产品的结构设计、零部件的选材、制造、使用、报废和回收利用过程中对环境、资源的影响，希望以最小的代价实现产品“从摇篮到再现”的循环。绿色设计综合考虑环境因素和资源利用率等。 3绿色创新设计的特点 3.1 体现绿色设计理念基于绿色原型的创新设计所依赖的设计实施技术方法群是建立在绿色设计的理论基础上，设计者充分利用创造原理，发挥创新性思维，以寻找产品设计的创新点。其重点表达产品在制造、使用和回收利用的过程中可能造成的对环境的污染及资源的过分消耗。 3.2 面向产品全生命周期进行设计传统设计方法局限于考虑产品在使用过程中具有的功能属性(使用功能)，设计者缺乏环境保护意识。在基于绿色原型的创新设计中，强度方案设计是基于产品全寿命周期，通过分析产品在设计、生产、使用和再利用整个过程可能造成的对人和周围环境的影响。 3.3 强调创造原理与程序化思考创造性活动的开展和完成，不仅依赖于创新性思维，更需要应用创造原理。当逻辑思维、直觉思维、抽象思维等创新思维不能满足产品设计要求时，通过建立设计方案形态学矩阵，进行系统的搜索，把创新变成程序化的思考过程，能够克服经验总结设计的不足，促使创造性成果的生成。 3.4 超前性、综合性与先进性特征①超前性。绿色创新设计体现了未来新产品开发的趋势，将有助于缩短新产品开发周期，如快新产品开发，使开发的新产品更能符合满足未来社会的需要，具有超前性。②综合性。绿色创新设计综合了绿色设计和创新设计的概念、方法、特点、技术等各种因素，形成新的设计方法或设计思路。从创新设计的角度看，绿色创新设计是绿色设计与创新设计的有机联系与综合。③先进性。绿色创新设计是对绿色设计和创新设计各种因素的优化组合，增加了新产品的价值，是面前市场，具有竞争优势的设计。 4绿色创新设计的方法 4.1 逆向设计法逆向设计是相对正向设计而言，其基础是应用逆向思维，利用事物的对立面。如对立、对立并存、对立综合等，从原理逆向、大小逆向和属性逆向等方面进行绿色创新设计。①简化。简化产品结构。如减少部件的数量，以便于装备、拆卸、减少紧固件数量等；简化拆卸过程。如结构设计时，采用易于拆卸的连接方式，减少紧固件数量等；简化回收工艺：废旧产品的回收工艺技术应简单可行。②极小化。朝极小化方向思考：如产品的轻、薄、短、小化。③极大化。朝极大化方向思考：如采用新技术、新原理、新材料等构思功能极大化的结构简单、材料少、体积小、重量轻、可靠性高、寿命长的产品。④废旧产品的回收利用。利用新构思、新技术、回收利用废旧产品。回收资源、减少环境污染，如对全塑汽车的回收利用。 4.2 组合法将两个或两个以上的技术要素通过巧妙的组合，获得创新绿色产品的方法。①材料组合。如A绿色材料+B绿色材料C绿色材料。②工艺组合。如标卖内喷涂绦子激光处理新工艺。③技术组合。如以无污染、资源广泛的纯水作为液压传动的工作介质，加快研制适用于纯水的液压元件与系统。④模块组合。不同功能模块的有机组合，构成不同的产品，如集成罚。模块组合有利于产品的更新换代，维修、废弃产品的拆卸回收。 4.3 移植法运用其它领域绿色设计和创新设计的理论、方法和技术，研究本领域绿色设计和创新设计中存在的问题，开发具有绿色特点的新产品。①原理移植。如将太阳能炊具的集热原理移植到雨伞上，研制成雨天挡雨，晴天能烧水或做饭的新型多功能伞。②结构移植。如将机床滑动摩擦导轨的摩擦面置于滚子间，则得到牵引力小，传动效率高，润滑系统简单，维修方便的滚动摩擦导轨。这种新型导轨是平面滚动轴承结构方式的一种移植。③材料移植。如将工业陶瓷用于发动机气缸，可大幅度提高热效率，降低燃料消耗，是材料的创造性移植。④方法移植。如突变论材料的突变论新型绿色材料。 4.4 选择绿色材料绿色材料是构成绿色产品的基础，绿色创新设计应选择绿色材料。选择的绿色材料应是能耗低、成本低、来源广泛、污染小、易回收、可降解的材料。 如常用电冰箱制冷剂氟利昂具有良好的制冷效果，但由于其使用会破坏大气臭氧层，因而使用受到限制，应研制、选择对环境无污染的新型制冷剂。 机械创新设计论文:案例教学在机械创新设计课程中的应用 摘 要： 案例教学对培养应用型人才有积极性影响，机械创新设计作为一门实践性很强的工科课程，在培养应用型人才上起着关键作用。本文阐述了案例教学的定义、应用状况，总结了其教学基本流程，探讨了案例教学在机械创新设计课程中应用的必要性，并提出了该门课如何更有效地实施案例教学的建议，以实际教学案例说明实施方法和效果，以期为机械创新设计的案例教学提供参考。 关键词： 案例教学 机械 创新设计 1.案例教学的定义和应用 在商业、企业管理中，案例通常被译作为“个案”、“实例”之意[1]，案例教学是一种以案例为基础的启发式教学方法，通常在老师的指导下，通过教师讲授基本知识、提出问题、组织学生讨论得到不同的答案、撰写案例分析报告等过程实现教学目标，改善教学效果，从而提高学生理论知识水平和解决实际问题能力。案例教学法起源于美国的哈佛大学商学院，首先被运用于法律教学中，后来被逐渐运用于医学、管理学、教育学等学科，培养了一大批能够解决实际问题的职业老板。深圳大学钟杏云针对案例教学进行了问卷调查，研究表明，案例教学法与其他传统教学法相比优势明显，最受学生期待和欢迎[2]。 2.案例教学的基本流程及注意事项 很多人认为案例教学就是举例教学，其实不然，案例教学是一种系统的教学活动[3]，通常有四个基本环节[4]，并且每个环节都有需要注意的地方： （1）课前准备，根据教学目的确定教学重点、难点，并结合学生的知识背景、学习现状和心理特点，选择难易适度、具有挖掘潜力的典型案例[5]。选择案例时注意精选案例并建立自己的案例库，案例要新，主题要紧跟时代和经济生活步伐，保持学生兴趣。 （2）小组讨论，首先是分组，每组成员控制在5～10人之内，讨论的问题数量不宜过多，一般3～4个，讨论时可列出问题讨论提纲，提前发给学生。然后需要意识到案例教学不是万能的，在看到它有明显优点的同时，认识到它在教学实践中存在一些缺陷，如课堂秩序难以维持、讨论占据课堂时间使传授知识效率不高。为此，教学中应注意案例教学与传统讲授教学协调配合使用，使教学内容互相补充，既可维持课堂教学秩序，又可使学生学到的知识点更多。 （3）讨论后的总结，讨论后，教师需要对案例讨论结果进行归纳、总结与点评，这是案例教学的难点，因为案例教学不注重答案，在于过程，教师能否对学生的讨论结果进行高度概括与总结对学生学习兴趣与思维方式的培养起关键作用，为了激发学生的兴趣，点评时应采用激励方式。 （4）撰写书面总结报告，写报告前可通过调查问卷进行教学评价，结合评价结果来写，这样可更有效地把握案例教学效果，并有利于教学反思与提高。 3.在机械创新设计中引入案例教学的必要性 近年来，我国机械制造业高速发展，亟须具有创新能力的机械类应用型人才，我国提出从制造大国向制造强国转变这一目标，迫切要求提高大学生的机械创新设计能力。目前，国内许多高校机械创新设计教学的教材基本就是“创新设计理论、创新设计基础、创新设计实例”三大块内容，其中，理论和基础部分主要讲述创造性思维、创造原理、常用创新技法及相关例子，实例部分重点是对典型案例进行分析，类似于填鸭式教学模式，学生学习兴趣低下，机械创新能力培养与提高受到极大影响。因此，为改善教学效果，必须改革传统教学模式，采用案例驱动方式讲授相关内容、引导学生对这些案例进行讨论的启发式教学，让学生成为课堂的真正主体。机械创新设计是一门基于机械原理、机械设计的工科课程，目前，国内外学者对案例教学的研究很多，并取得比较大的成效，但在机械创新设计方面的研究较少，当前，国内主要通过开展“机械创新设计大赛”培养大学生的机械创新设计能力，但参与人数有限，为更好地培养大学生创新思维，可以将案例教学法应用在机械创新设计课堂教学中，改变传统教学模式。 4.在机械创新设计教学中如何开展案例教学 心理学认为，新鲜的事物对学生的吸引力较大，与生活紧密关联的事物总能引发学生的兴趣。国外有的研究表明，案例一般分成3种，第1种提供答案；第2种不提供答案，通过讨论得到；第3种为理论型的，目的在于提高学生的理论水平。在机械创新设计案例教学过程中，这三种案例可交叉使用，既可让学生增长知识，又不会让学生对过多的讨论产生厌倦情绪。随着计算机发展和多媒体技术的应用推广，案例教学内容和形式变得更加多样和丰富，使文本型案例发展为文本、图片、视频一体化的案例，案例形式的改变给课堂教学注入了新生力量，有利于培养学生的学习兴趣。研究表明，人的知识八层以上来源于视觉，其次听觉，最后是其他事物的影响，故视觉事物对人的学习至关重要[6]。当今互联网发达，资源比较丰富，有效利用网络资源和合理应用多媒体教学是现代教育的重要手段。因此，为激发学生的学习兴趣，在机械创新设计教学中讲述概念时还可以借助机械创新图片案例或视频短片案例，将学生带入某种生活情境中思考问题，并提出相关问题引导学生应用理论知识解决实际问题，网络机械图片、机械视频短片、机械创新设计比赛获奖作品视频等都是很好的案例材料，比较容易收集，教学中完全可以利用起来，当然，这些案例在课堂上需要结合教学目标导入，并由问题引入引导学生思考。 5.机械创新设计案例分析实例 我校被江西省教育厅列为省内十所应用型本科试点高校之一，为加快转型发展步伐，全校不断深化课程改革，倡导案例教学。在机械创新设计课程教学当中，通过问卷调查发现，当今大学生比较喜欢生活中的机械装置，因此收集了大量贴近于生活的机械创新图片案例和视频案例，建立了案例库，并用于教学过程，通过案例讲述相关概念，取得了较好的教学效果。所用案例当中，有直接给出答案的，有不提供答案通过讨论得到的，还有发展理论型的，最终目的是增长学生的机械创新知识，开拓学生的创新思维，下面列举两个机械创新设计教学案例： 案例一：讲授组合创新设计方法时，首先提出问题“下雨的夜晚，在没有路灯的情况下，需要携带什么工具便于出行”，以这类生活问题作为教学切入点，同时引入夜晚下雨的情景图片，将学生带入这一情境之中，这时有学生想到雨伞与手电筒，然后提出疑问“雨伞与手电筒一般需要两只手操作，如果身上还有行李箱，不便于手持手电，如何解决此类问题呢”？经过十分钟的讨论，就有了结果，其中一学生提出“可把手电筒装在伞的手柄上”，话语刚落，马上又有一学生提出“将手电加上某装置固定在头上”，还有一学生说“将雨伞固定在人的肩膀上”，当然还有学生提出其余想法，这里不再一一描述，最后点评“其实解决的方法很多，这些方法都能解决实际问题，但方法1，可以将两种东西变为一种东西，方便实用”，这时学生一片欢呼，课堂气氛活跃，答对的小组都有一种成就感，感觉创新不难。通过这个案例的讲解，既开拓了学生的创新思维，又让学生懂得了机械组合创新的概念，特别是激发了学生的学习兴趣。 案例二：讲授“逆向思维”内容时，先不讲概念，而是在课件上导入动物园的老虎，并有游客观看的图片，让学生想到“一般的动物园老虎是关起来的，人在铁栏外面观看”的生活常识，然后提出问题“老虎会因为被人控制而表现不出其野性，如何让人靠近老虎使人能够接近老虎，又不惊吓到老虎，而且更好地看到老虎的本性”？这个问题激起学生的好奇心，顿时课堂讨论气氛活跃，当然这个问题可能需要点时间思考，为了节约课堂时间并启发学生思考，通过多媒体展示动物世界里老虎的相关视频，引导学生站在拍摄者的角度思考问题，很快有学生提出“可用电视剧组用的摄像装置近距离拍摄”，又有学生提出“用直升机观看”，还有同学提出“拆除限制老虎活动范围的铁栏，让人进入铁笼车中，让车开进动物园，让老虎来看人，人在铁笼车上看老虎”，最后点评“这些方法都是可行的，但是方法1和2成本较高，方法3比较可行，人可看老虎，同样又可反过来老虎看人”。通过这个问题的思考与讨论，学生懂得了逆向思维这个概念，学会了如何通过逆向思维解决实际问题，从而为讲授“创新思维”其余内容提供理论基础。为了加深学生对这部分知识的理解，并将其应用在生活中，再次提出问题“以前检修车辆一般都是人趴在车底下，那现在用什么方式？以前抢修线路人爬电线杆，现在用什么”？经过一番思考与讨论，这时有的学生根据自己的生活经验告诉大家“检修车辆时，小车一般会被架起来，修大车时人一般会在修车坑里操作”，“抢修电线现在都用升降装置将工人升到相应高度”，最后点评“从大家的答案可知，大家的生活经验不错，可以想到这些问题的答案，在这门课中，这些都是创新方法知识的应用实例”。课堂教学在这样一个案例讨论过程中进行，学生学习兴趣浓厚，都能积极思考与讨论。 通过案例教学在机械创新设计课程中的实施，可将机械创新理论知识与生活、生产实际相结合，激发学生的学习兴趣，改变枯燥的教学氛围，激发学生的学习兴趣，调动学生的积极性和主动性。在近几年机械创新设计教学中实施案例教学，取得了较好的教学效果，先前的上课模式、概念和理论致使很多同学低头上课，自采用案例教学法后，上课气氛活跃，学生积极参与创新实践，学生作品在第六届全国机械创新设计大赛上获江西赛区二等奖，还获得了国家实用新型专利，在全国第七届全国机械创新设计大赛中荣获江西省一等奖两项，其中有一项被推荐参加全国赛，通过初评已确定获得全国二等奖。 6.结语 机械创新设计对学生的创新思维和创新设计能力起着关键作用，本文阐述了案例教学的意义及对机械创新设计课程的作用，并结合教学实例探讨案例教学实施过程，提出了在课堂上根据机械创新设计课程教学目标引入不同形式的与理论知识相关的案例，有效组织学生讨论的案例教学，可以激发学生的学习兴趣，有效弥补传统教学模式的不足，改善教学效果，最终提高学生的机械创新设计能力。 机械创新设计论文:机械创新设计在军用电子设备结构设计中的应用 摘 要：现代高技术战争对军用电子设备结构提出了更多、更高的要求，机械创新设计能满足其要求。文章阐述了机械创新设计的概念、内容、特点、目标，分析了军用电子设备结构创新设计的方法摘求和过程，给出了设计实例。 关键词：军用电子设备；机械创新设计；结构设计 1 概 述 现代战争是电子战技术，对军用电子设备的要求越来越高，越来越高，如多功能、高性能、智能化、通用性、体积小、重量轻、操作简单、维修方便、外观时尚等。此外，为了满足不断变化的战争的需要，军用电子设备的改装，也需要继续安装。显然，传统的结构设计方法不能满足其需要，设计师必须突破传统的设计理念，大胆创新，运用先进的理论、技术、技术创新和设计。创新设计是技术发展的动力。二十世纪是知识创新、技术创新的世纪，技术创新将进一步成为二十一世纪社会经济发展的主导力量。研究人员应充分利用这一机遇，加强技术创新，全面设计军用电子设备，以提高军用电子设备的综合性能。 2 我国工业设计技术发展现状 中国工业设计仅有30多年的历史。1987年，中国工业美术协会正式更名为“中国工业设计协会”，从此，中国工业设计驶上了快车道。2007年2月13日，总理做出重要指示：“要高度重视工业设计”。2010年国务院十一个部门联合制定了《关于促进工业设计发展的若干指导意见》，表明了我国政府对于工业设计的重视。2010年“政府工作报告”中首次涉及“工业设计”。 企业（如海尔、联想、华为、李宁等）重视工业设计的程度明显提高。其工业设计已渗透到全球品牌战略的管理层面，在技术创新、产品研发、市场营销、售后服务等方面发挥着重要作用。它们通过探索运用工业设计来增加产品竞争力和塑造自有品牌。 专业设计公司有了较快发展。现在全国已有数万家之多，具有一定规模的就有1 200多家。很多设计公司最初仅能提供外观造型设计，到现在已可提供从内在功能到外观造型以至营销策略等全方位的综合解决方案。工业设计园区正在发挥集聚效应。2003年无锡成立了第一家国家级工业设计园区，现在全国范围至少已有20多家工业设计园区，如北京DRC工业设计创意产业基地、上海国际工业设计中心、深圳设计创意产业园、广东顺德工业设计城、宁波和丰创意广场等，它们都取得了很大的成效。 中国工业设计协会设立每2年1次的工业设计活动周，以及每年1次的“红星奖”（中国工业设计奖）评选活动，对工业设计发展起到了一定的推动作用[CI，S] 从总体上看，我国工业设计取得了长足的发展，发展趋势也愈来愈好，速度也加快了，但专业的设计规模还不大，水平还不高。 3 机械创新设计概述 机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果（包括理论、方法、技术、原理等），进行创新构思，设计出有新颖性、创造性、实用性的机构（结构）或机械产品（装置）的一种实践性活动，它是建立在现有机械设计理论基础上，吸收科技哲学、认识科学、思维科学、设计方法学、发明学、创造学等相关学科的有益成分，经过交叉而成的一种新的设计技术和方法。 3.1 机械创新设计的内容 机械创新设计包含2部分内容：一是改进完善现有产品的机械性能、可靠性、经济性、实用性等；二是创造设计出新产品，以满足新的使用要求。 3.2 创新设计的特点 创新设计的特点是： ①独特性。设计师应追求与前人、众人不同的方案，善于打破常规设计思维、惯例，提出新功能、新原理、新结构，在求异和突破中体现创新。 ②实用性。设计师应从产品的市场适应性和可生产性两方面出发，来设计产品的新功能、新结构，没有实用性的产品或无法加工的新结构都是纸上谈兵，不是真正的创新。 ③多方案选优。设计师应从多方面、多角度、多层次寻求多种解决问题的方案，在多方案中求新、求异、选优。机械创新设计的目标是由所要求的机械功能出发，改进、完善现有机械或发明新机械，实现预期的功能，并使其具有良好的工作品质及经济性。 4 军用电子设备结构创新设计方法 军用电子设备结构创新设计就是利用最新科技成果，针对现代高科技战争的特点，在现代设计理论、技术、方法的指导下，充分发挥设计师的创造性，设计出更独特、更新颖、更实用的新型结构，以满足现代战争对军用电子设备结构的要求。 根据不同的设计对象，采取相应的创新设计方法，通常可分为：开发设计、改型设计和变异设计3种。 4.1 开发设计 主要针对新研设备提出新的结构设计方案，完成从规划、方案、技术设计道加工、生产的全过程。 4.2 改型设计 在已有设备的基础上，针对原有的缺陷或新的工作要求，从工作原理、机构、结构、参数、尺寸等方面进行一定的改进设计，以提高设备质量、可靠性等，使设备满足新的工作要求。如在基本型设备的基础上，开发不同参数、尺寸或不同功能、性能的改型系列设备，就是改型设计的成果。 4.3 变异设计 针对已有的先进设备或结构设计，进行深入分析，探索、掌握其关键技术，在消化、吸收的基础上，设计出同类型其它类似的创新设备。开发设计以开创探索创新，改型设计通过改进创新，变异设计在吸取、消化中创新。创新设计是各种设计方法的共同点，结构设计师应充分发挥创造性思维，掌握基本设计方法，在实践中不断提高创新设计的能力。 5 军用电子设备结构创新设计过程 军用电子设备结构创新设计主要包括以下4个过程：综合过程、选择过程、分析计算过程和设计过程。 5.1 综合过程 根据设备的技战术指标以及要完成的功能，进行大量的调研，收集有关信息，进行综合分析，确定设备结构设计的总体方案，包括所涉及到的零件、部件、整机等不同层次、不同类型的结构设计、组合。在这一过程中，要充分考虑到总体方案可能涉及到的专业知识以及关键技术等问题。 5.2 选择过程 根据结构设计总体方案进行结构类型的综合与选优，优选的结构类型将直接影响到整机的性能和经济性，决定了设备的结构是否新颖、独特、实用，这一过程常常伴随着新的发明创造，大部分的机械发明、专利都属于结构类型的创新设计，所以说，结构类型的综合与优选是结构设计中最富有创造性、最具活力的阶段，但又是十分复杂和困难的阶段，因为它涉及到设计人员的知识（深度和广度）、经验、灵感和想象力等众多因素，这也是多年来困扰结构设计人员的主要问题之一。 5.3 分析计算过程 根据确定的结构类型建立相应的数学、物理模型以及相应的方程组，利用计算机技术进行分析计算，这一过程需要反复优化求解。由于计算机技术及优化计算学的迅速发展，使得这一问题有了突破性的进展。 5.4 设计过程 完成上述结构设计的分析、计算、综合、选优过程后，即可进入结构创新设计阶段，包括选择零部件的材料、确定零部件的结构形式、尺寸，绘制零部件图、装配图等。为进一步提高设备的竞争力，还需利用美学原则对设备进行工业设计，使设备外型具有宜人性、时尚性，从而实现设备的实用与美观的完美结合。这一过程主要解决基于可靠性、工艺性、安全性、维修性、美观性的结构设计问题。 机械创新设计作为一种新的设计理论、技术和方法，在国内外的许多企业中取得了显著效果和效益。 6 结 语 机械创新设计是比较传统的设计，特别强调在设计过程中的人，特别是在集成过程中，选择过程和设计过程中的主导和创造性的作用。 由于军用电子设备的特殊性，其结构设计不形成自己的风格，缺乏创新性和竞争力，创新是军用电子设备的结构设计。结构设计人员应顺应时代的要求，充分发挥自己的主观能动性和创造性，大胆运用机械创新设计方法，设计出具有时代感的军用电子设备。 机械创新设计论文:机械类创新设计比赛与创新教育 摘要：大学生机械类创新设计比赛，如全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛以及全国大学生工程训练综合能力竞赛等一系列具有学科特色的比赛，是面向全体大学生的群众性科技活动，对大学生创新能力的培养具有重要意义，是高等学校创新教育不可缺少的一个重要的组成。本文通过对历届参加机械类创新设计比赛的实践和主要问题进行了总结与分析，在此基础上，针对培养大学生创新能力和创新思维提出了几点建议。 关键词：创新设计;创新教育;创新能力 一、前言 21世纪是一个处处充满了挑战和机遇的时代，伴随着知识经济与科学技术的迅猛发展，21世纪也必将是一个充满挑战、竞争和机遇的时代。要想在新世纪激烈的科技和经济竞争与挑战中取得成果，必须具有独创能力。基于此，世界各国政府都在进行适应新世纪发展需要的教育改革，各国教育部门纷纷制定出与本国经济及技术发展相适应的教育发展纲要，都把未来教育发展的眼光集中在了如何进行具有本国发展特色的创新教育。纵观世界，以美国、法国、英国、德国为代表的西方发达国家都是以创新教育取胜。有学者认为，迎接未来科学技术的挑战，最重要的是技术的创新。因此，未来高等教育应该把培养具有创新思维、创新能力并能推动社会经济发展和技术进步的新世纪人才作为首要目标和任务。创新教育不仅赋予了高等教育新的功能，而且体现了高等教育新的价值，高等教育是知识与技术创新、传播和应用的训练基地，更是培育具有创新精神和创新意识的科技人才的摇篮。高等学校应该也必须培养具有创新意识和创新思维的适应时展的优秀毕业生。 二、创新教育的定义与特点 1.创新教育的定义。国际上很多学者在对创新教育进行定义时，把创新教育分为了广义定义和狭义定义两大类。从广义上来讲，创新教育是指所有的不同于传统的被动接受、“填鸭式”的教育形式，是以培养人的创新素质、提高人的创新能力为主要目的新型教育活动。从狭义上来讲，进行创新教育的各类教育活动，都是以培养具有创新思维、创新精神及创造力为目的的。 2.创新教育的特点。传统教学在进行知识传授的同时，也注重学生的实践，但它强调实践教学的验证性过程，注重对经典学说的认知和接受，创新性实践环节较少，制约了学生的创新性。从创新教育的定义来看，创新教育不同于传统意义上的教育教学模式，它是一种全新的教学理念及模式，有学者认为创新教育应该是启发式和开放式的。综上所述，创新教育具有以下四个特点：一是创新教育不是单一的课程教学模式，它具有系列课程体系的特点;二是创新教育可以充分发挥学生的学习独立性和自觉性;三是创新教育可以提高学生的实践动手能力和知识综合应用能力;四是创新教育具有实战训练的特点，在实践中让学生全面接触创新全过程和创新乐趣。 三、机械类创新设计比赛是创新教育的直接体现 1.播撒创新思维能力的种子。国家教育部组织的面向全国大学生的各类创新设计比赛，为大学生们创造性思维的展现搭建了一个面宽范广的大舞台。大学生们要想在比赛中很好地实现自己的设计方案，首先要学会仔细观察、独立思考，观察身边生活中的各类实际问题，思考技术路线的可操作性，最终形成自己的制作方案。而在这些实施过程中肯定会遇到想到或想不到的技术难题，在这些实际问题的解决过程，培养了学生们学习探究能力，播撒了创新思维的种子，拓展了学生的视野。 2.播撒知识综合运用能力的种子。首先，有了创新思维，就要进行相关文献资料的检索与查证，了解自己的创新设计在国内外所处的一个发展阶段，有什么不足，怎样解决，即“为什么做”、“怎么做”、“做什么”。尽管目前许多学校开设了如《信息检索》这类课程，但是由于学生们平时并没有明确的研究目标，搜索到的信息就很难有效的加以利用，而创新类比赛则给学生们提供了这样的机会与实施平台。其次，为使自己有足够的能力参与比赛，从方案设计到最后产品的加工制作，需要用到理论力学、材料力学、机械设计、机械制造工艺、金属及非金属材料、电工电子技术、机械制图等多门专业知识及专业技能。同时，学生们还必须进行相关能力的培训，包括对AutoCAD、inventor、3Dmax等建模软件与单片机、LabVIEW等控制方面知识的培训。此外，还有PPT、答辩、文档材料撰写等方面的培训。 3.播撒团队合作能力的种子。团队合作及交流表达是21世纪人类必须具备的最基本素质，团队合作和有效的交流表达是人类社会发展的大势所趋。机械类创新大赛为培养团队协作精神提供了很好的平台，因为在此类比赛中要想取得好的成绩，只有通过参赛队伍中队员的相互配合才能制作出效果最好的作品。很多时候，为保证产品兼顾机械功能、控制功能以及美观的外形，一个很好的产品包括了机械制造及其自动化、测量与控制、工业设计等各专业的学生。 4.播撒创新实践能力的种子。实践教学是创新人才培养的一个重要环节，是培养学生创新精神、创业意识的重要手段。机械类创新设计比赛的一个巨大特点就是整个设计过程都是以学生为主，充分发挥了学生的主观能动型，充分锻炼了大学生的动手能力。因此实战能力是创新比赛对每个学生提出的基本要求，现场加工不再是纸上谈兵，也不是制作符合一定精度要求的零件，而是切切实实的对于机械加工精度的无限追求。学生们不仅向经验丰富的老师请教加工方法，并且结合自己的图纸加工多代产品，不断地摸索和更正，在无数次的测量与应用中寻求最好的加工效果。 5.播撒艰苦创业的种子。机械类创新设计比赛的选题范围宽广，在遇到困难的时候，要不断刻苦钻研、不畏艰苦，勇于探索和创造，才能解决问题。通过这个设计过程，学生们可以懂得科学的方法不等于捷径，就算有好的方法，如不付出艰苦的劳动，任何人也是不会取得成功的。 四、关于机械类创新比赛的几点思考 全国大学生机械类创新设计比赛是面向全体大学生的群众性科技活动，是高等学校创新教育不可缺少的一个重要的组成。为积极应对教育部和学校有关大学生创新能力培养的要求，武汉理工大学机电类专业高度重视大学生创新能力的培育，多年来，始终坚持将提高教学质量作为出发点和落脚点，立足于学科教学改革，通过创新基地、省级示范实习实训基地等机构，将机械类创新大赛和创新教育与创新实践活动有机地结合起来，并制定了一系列推动学生创新教育的制度，探索了一条实现学生创新教育的路径，构建了学院―专业―课程全域创新教育体系，在创新教学、创新能力培养、创业实践训练、创新指导等方面取得了显著的成效。其中，借助开展各种实践性教学和组织、筹备、参与包括全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生节能减排比赛、全国大学生机械产品数字化设计大赛、“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛、全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛、全国大学生“恩智浦杯”智能汽车竞赛等比赛及自主创新和国家大学生创新创业计划等在内的国家级创新创业活动，使学生的创新精神、创新意识得到了良好的发展。但是，在取得优异成绩的同时，也逐渐暴露出相关短板，主要表现在以下几个方面。 1.比赛成果的企业影响力较低。机械类创新比赛，每一届、每一类比赛都有很好的主题，教师和学生都花费了很多的时间和精力去精心准备，获奖的作品很多都很贴近生活、贴近生产实际，但是如何在比赛后将这些设计稍加改进转化为企业所认可实施的产品，培养发掘优秀产品设计人才、参赛成果如何转化生产等方面有待探索。 2.比赛成果国际影响力较低。我国的各类创新设计比赛，虽然经过了近10年的发展，取得了巨大的进步与发展，水平也不断在提高，但是产品成果的国际影响力方面，和国际一流水平比还有一定的距离。 3.在技术方法上缺乏自主探索。在比赛中，虽然充分发挥了学生的各类综合能力，但在选题与产品制造过程中，学生们大多都是采用国内外现成的手段与方法，缺少自主探索的研究方法和研究工具，而研究手段、方法与研究工具的创新，往往体现了研究的创新水平。 4.未能将创新设计成果与创业有机地结合起来。创新设计是一个艰苦而漫长的过程，为了完成产品的加工与制造，拉近了学生们与本专业实际工业生产的距离，这些经历对于参与创新设计的同学们的机械结构设计带来了很大的启发。但是如何将这些赛事成果转化为创业项目还有待进一步研究与探索。 五、结语 不管是从国家今后的发展，经济市场对人才各方面的需求，高等教育制度变革的迫切性，还是从素质教育长远的追求目标而言，创新教育是中国高校的重要任务，是深化教育改革，推行素质教育的真正体现。当然，创新教育一定要立足于自身学科的教学改革，借助开展各种实践性教学和组织、筹备、参与各类国家级创新创业活动，才能使学生的创新精神、创业意识得到良好的发展。总之，从创新教育的观点出发，我国高等教育的人才培养模式、人才培养目标都迫切需要强有力的变革，对人才培养模式及人才培养目标的重新审视已经成为高校对人才定位的战略选择。因此，培养大学生的创新实践能力，加强其创新教育是当今人才发展的必然要求。

系统科学论文:经济法基础理论研究中系统科学应用初探 一、经济法理论中的系统科学思想 经济法思潮的出现和发展乃至走向初步的理论成熟，与系统科学几乎完全同步，这决非偶然巧合。应该说，经济法理论是系统思想被自觉、不自觉地运用到法律调整领域的结果，或者说是在法学领域对系统规律独立认识的成果。经济法学的一些概念和原则，实质上是系统科学的概念和原则在法学领域的不同语言表述。 （一）从对经济法产生的根源和本质的揭示看经济法理论中的系统科学思想 本世纪初，资本主义各国在经济政策上，都开始将国家调节与市场调节相结合并逐步协调起来，在实践中根据经济形势的变化不断地调整二者作用的范围、力度及彼此的配合。第二次世界大战后，尤其是自70年代末始，包括社会主义国家在内的各国政府，一直都在探索把两种手段结合起来的最佳方案。这种经济政策的大调整使社会经济关系的特点发生了巨大的变化：此前，纵向经济关系与横向经济关系只是板块式结合，彼此孤立且有我无你，因而都是纯而又纯的纵向或横向关系，即行政管理关系和完全意思自治的契约关系；此后，二者彼此制约、彼此配合、相互转化和融合，你中有我，我中有你。此前，行政法与民法能对板块式构成的整个经济关系进行有效的分割调整，在上述变化过程中，这两个传统的法律部门虽然已进行了相应的调整，即公认的“私法公法化”和“公法私法化”，但行政法终不能放弃其命令与服从的方法及“国家权力本位”的精神，民法也终不能抛弃其意思自治、契约自由的理念及追求个体效益最大化的价值取向，因而二者对相互联系、相互制约的整个经济关系的调整便渐感吃力而终至不能，必须要有一个新的法律部门或公法、私法性质兼具的法域来补充原经济关系法律调整体系之不足，经济法便应运而生了。尽管在经济法产生的根源问题上学者们的观点不尽一致，但主张国家干预论的学者丝毫不否认：导致经济法产生的国家干预是以市场机制为前提条件的。 法制史上，经济关系法律调整模式的演变经历了三个不同的阶段：即古代诸法一体并统一于刑法阶段，近代民法、行政法分割调整辅之以刑法阶段和当代民法、经济法、行政法协作调整辅之以刑法阶段。这三个阶段分别反映了统治阶级在法律调整问题上所采用的不同思维方式：即古代朴素的整体观、近代机械的还原论和当代系统科学的思想。经济法现象的出现，标志着第三个阶段的开始。经济法思想扬弃了过去把经济关系简单地分为纵向与横向两种并分别交由行政法和民法独立调整的做法，把它们看作一个整体，主张对其予以综合、系统的调整，整个调整经济关系及相关社会关系的法律部门应相互协调和促进，形成整体的合力。前者把纵、横经济关系看作完全孤立、封闭的两个系统，简单地认为纵向＋横向＝经济关系整体；后者则把它们既分别视为一个系统，又看作整个经济关系这个更大系统的子系统，更强调二者的相互联系：“它们相互联系、相互制约、相互转化、相辅相成”，（注：潘静成、刘文华主编：《中国经济法教程》，中国人民大学出版社1995年版，第28页。）主张既要“以纵制横”，又要“以横制纵”，认为经济关系的整体大于其各组成部分（纵向与横向）之和，即经济关系整体＝纵向＋横向＋纵、横间的相互联系。如果不能正确认识和处理纵向与横向的矛盾问题，对经济关系整体进行调整的法律整体的功能就会小于各相关部门法功能的简单相加。这也是经济法学强调要对纵、横经济关系的联系进行深入研究的原因。 有学者说得好：“经济法既是国家全面调控经济、实行综合治理经济的法律部门，也是体现法制系统工程的法律部门，综合调整与系统调整是经济法特有的调整机能。”（注：潘静成、刘文华主编：《中国经济法教程》，中国人民大学出版社1995年版，第39页。）并指出，经济法的本质可从以下不同的侧面来揭示，即经济法是“综合、系统调整法”、“平衡协调法”、“经济集中与经济民主对立统一法”、“社会责任本位法”、“以公为主、公私兼顾法”。（注：潘静成、刘文华主编：《中国经济法教程》，中国人民大学出版社1995年版，第38～43页。）这些本质特点是经济法完成其根本任务所必需的，同时也都体现了系统科学的整体性、有机关联性等重要原则和规律。 （二）从对经济法宗旨的揭示看经济法理论中的系统科学思想 经济法的宗旨是“社会本位”，这是经济法各种理论观点的共识。“社会本位”可理解为社会整体利益至上，体现为有利于每个社会个体维护和实现其合法权益的良好的社会秩序以及对国家、地方、集体和个人等各种主体的权利（力）和物质利益、当代利益和未来利益的兼顾与协调。 笔者认为，经济法宗旨中的“社会”不是国家，也不是国家、地方、集体和个人等的简单相加，除这些内容之外，它还包括上述各利益主体间相互促进、相互制约的联系，而且随着经济全球化的发展，它还会越出国界，成为多个国家（地区）、多种因素构成的更大的整体。另外，它也不仅仅指当代的、我们生活于其中的静态的社会，而且还包括发展中的、将来我们的后代还要生活于其中的动态的社会。因此，在这个“社会”中，既有“人际关系”，又有“代际关系”。这种理论不是对经济法宗旨的简单“过奖”，因为“可持续发展作为一种新的发展观、发展战略和发展模式，已被世界各国所肯定和接受。为实施联合国环境与发展大会的《21世纪议程》（1992年），我国制定了世界上首部国家级可持续发展战略-《中国21世纪议程》（1994年）。其第一批优先项目计划中的首位项目，就是《中国可持续发展的法律制定和实施》。”（注：王全兴、 樊启荣：《可持续发展立法初探》， 《法商研究》1998年第3期。 ）经济法在市场经济体系中的地位和根本任务决定了它应该，并且其本 质和特有的价值取向也使它能够在法律调整领域解决好可持续发展问题。 经济法的宗旨要求：在建设现代市场经济的实践中，要兼顾效率和效益、近期利益与远期利益、个人与集体、局部与整体的利益，既要保障每个市场主体参与竞争的权利，又要维护整个经济领域自由竞争的公共秩序；国家的各种宏观经济政策，如对计划手段和市场机制的使用、区域经济政策、产业政策、自然资源的开发利用与保护政策以及国民经济和社会发展规划等，均应符合经济持续、稳定、协调发展的要求。一切经济行为都应符合社会整体利益的要求，行为人应承担对整个社会的责任。任何主体，包括国家、企业和个人，都应对发展社会生产力、提高整个社会长期的经济效益负责。在这个前提下去实现个体和局部的经济利益，并处理好各方面的关系。 部门法的宗旨是其本质、根本任务、价值取向以及基本原则的高度概括和总结，是该部门法基本精神最凝炼的表述。因此，它同时又是该部门法建设的根本指导思想和该部门法理论思想的最集中体现。经济法宗旨的上述内容，集中体现了系统思想的基本原则和规律，如“整体性”、“有机关联性”、“动态性”、“有序性”及结构与功能关系规律等的要求。实际上，“社会”本身就是一个系统科学的概念。经济法的宗旨也要求，在经济法理论研究和经济法制实践中，要自觉地运用系统科学的思想和方法。 二、在系统科学指导下对经济法若干理论问题的反思 （一）经济法的地位问题 部门法的地位，即部门法在一国法律体系中的地位，包括它能否成为独立的法律部门及其重要程度。研究这一问题，首先应有全局和整体的观念，把部门法作为法律体系这个大系统的子系统，从系统整体的功能和要求出发，结合它与相关部门法即其他子系统的联系，找准它在法律体系中的位置，最终目的是要使整个法学研究能为建设法制大系统的实践提供科学的理论指导，因此不能带有狭隘的部门法偏见。如果必要的法律部门被人为地取消了，或一个部门法不能取得应有的地位以及取得了不应有的地位，那么这种理论就不能指导建成功能最优的法制系统，应该说这不仅是该部门法学研究的失败，而且是所有相关的法学学科的研究缺乏科学性的表现。经济法与其他部门法之间是系统内部元素间的协作关系，而决不能被看成是互斥关系。 经济法的地位，首先是它在由调整经济关系及其他相关社会关系的各部门法构成的市场经济法律体系中的地位。本文主要从经济法与民法、行政法的相互关系中来探讨这个问题。 民法的主体平等、契约自由精神与市场经济有着天然的内在和谐。此外，市场的繁荣必须要有个体的活跃，而“权”是其活跃的前提，“利”是其活跃的动力。因此以保护个体权益为目的的民法至关重要，没有民法就不可能建立真正的市场经济。行政法主要调整国家在权力分配和行使过程中产生的社会关系。“控权”与“限权”已成为当代行政法的根本任务之一。在行政权极度扩张的当今社会，没有行政法对其作出限制，市场经济就不会有健康运行的环境。特别是我国目前正处于计划经济向市场经济过渡时期，将计划经济时期政府权力中本应属于企业的权利归还给企业是这一过渡时期的根本任务，依法行政显得更为必要。 然而，现代民法虽强调公序良俗、社会公共利益，但它在公法化的道路上不能走得太远，否则它就不是民法，就不能很好地完成其根本任务。所以，民法对个体权利的限制只能停留在上述原则规定的水平上，并因无具体的制度及规范作支撑而无法靠自身去实现。它无力解决公共竞争环境遭到破坏而最终导致整体及个体的低效率或无效率问题；行政法则因其根本任务及调整方法的限制，对市场经济的调整只能以一种外在的力量发挥作用，对这一问题也爱莫能助。另外，行政法也不能根本解决政府对经济干预过多、管理方法不当的问题。行政行为的“合理性”也只能是一种缺乏具体制度或规范保障的原则，因为行政事务的复杂性和多样性使法律不得不赋予行政机关很大的自由裁量权。 正是这两个重大问题的出现使经济法的产生成为必然。经济法的“社会本位”宗旨使它能够平衡和协调各种主体包括民事主体的权利与义务，其具体的法律或制度如反垄断法、反不正当竞争法、消费者权益保护法等为民法的遵守“公序良俗”、“不得违反社会公共利益”的原则提供了具体的、可操作的制度和规范；经济法调整纵向经济关系，它的“责、权、利、效相统一”原则使政府机关在经济管理过程中有权必有责，其管理行为必须从经济效益和社会效益出发，并以此作为正确、合理与否的评判标准。经济法还用各种经济责任制和法律责任来保证经济管理行为的正确性和合理性，从而为行政法的合理性原则提供具体的保障。 经济法调整对象的重要性，它的宗旨和本质以及它对对经济关系应该综合、系统调整的主张，都使经济法思想对经济关系的整体法律调整应该并能够起指导作用。也正因此，80年代初，就有学者指出，应在适当的时候，由经济法理论指导，制定一部能够统一调整纵、横经济关系的，效力仅低于宪法的“经济小宪法”，在其之下，各个调整经济关系的法，都可以是独立的法律部门，分别调整各类经济关系。（注：参见潘静成、刘文华主编：《经济法教程》，文化艺术出版社1987年版，第42～43页。）目前，“建立市场经济法律体系”的提法受到了学界及立法机关广泛的重视。（注：参见张守文：《经济法学发展中的若干问题》，《中外法学》1998年第3期。）在这一理论研究和立法实践中， 经济法理论无疑应承担起指导或领导责任。经济法在市场经济法律体系中应有类似于“足球队长”的地位。 经济法通过以下途径实现其在市场经济法律体系中的指导或领导作用：第一，对经济关系进行现实的调整，并因此影响相关部门法的调整对象和调整过程本身；第二，通过规定基本原则来指导相关部门法的立法和调整；第三，通过与相关部门法学理研究的合作，指导建立协调统一的市场经济法律体系。 有人认为“经济法属于‘二次调整’的法律，是对已经由传统的民商法调整而形成的经济关系再次调整的法律”，类似于英美法系中的衡平法。（注：参见王志勇：《关于经济法概念和调整对象的再思考》，《厦门大学学报》1997年第2期。）这种观点值得商榷。 从系统的功能与结构的关系来看，最优的系统应该有且仅有其必要的元素，各元素之间只能相互合作而不能相互抵触，“二次调整”现象是法制建设中的败笔。正是由于这个原因，1875年生效的英国《最高法院审判法》已废除了普通法院与衡平法院之分，并明确在普通法与衡平法规则发生抵触或不一致时，以衡平法规则为准。（注：参见《中国大 百科全书》（法学），中国大百科全书出版社1984年版，第283页。） （二）经济法的价值问题 价值一般可理解为客体满足主体需要的作用或积极意义。（注：参见孙国华主编：《法理学》，中国人民大学出版社1994年版，第94页。）在法学研究中，“法的价值”这一概念主要在三种含义上使用，可分别称为法的“目的性价值”、“评价标准”和“形式价值”。其中“目的性价值”居于主导地位，反映立法所追求的社会目的。（注：参见张文显主编：《法理学》，法律出版社1997年版，第281～282页。）笔者认为，法的目的性价值也可称为法的价值取向，而其他两种价值分别指法是人们行为的评价标准和法本身所具有的简洁、准确、严谨等特点，属于法的“工具性价值”，是法为实现其目的性价值（法的理想）应具备的基本属性或共性价值。所以，研究经济法的价值，主要是要揭示其价值取向，这是它区别于其他部门法的特有的价值。 速度（效率）和质量（效益及更多物质保障的公平）是我国现代化进程中的主要矛盾。作为国家经济政策贯彻实施主要保障手段的经济法，无疑应把它们作为确立自己价值取向的最高层次的决定因素。“效率”是个客观的概念，可分为个体效率与整体效率：“效益”有两方面的含义，即效果（体现为效率）及其给主体带来的利益，也可分为个体效益和整体效益：“公平”也可称为“公平观”，与效益一样，是个主、客观统一的概念。社会主义市场经济条件下的公平观具有多层次的含义，即基本需要公平、经济公平（包括机会均等和结果的对称性）和社会公平-在前两个层次公平的基础上，国家通过再分配，把不同个体收入和差距调节或控制在一个社会多数成员能够承受和接受的范围内。社会公平是最高层次的公平。（注：参见李龙主编：《法理学》，武汉大学出版社1996年版，第150～151页。）经济法由其根本任务和宗旨决定，其价值取得中的公平因素应是社会公平（体现为整体的利益）。 经济法在对经济关系进行综合调整时，应以促进整体的高效率和整体的共同获益即共同富裕为理想目标。也就是说，它把整体的效益作为自己的价值取向。这种对经济法价值的认识符合系统科学的整体性原则。同时，系统还具有开发性和动态性，即系统总是不断地与其环境进行着物质、信息和能量的交换并不断地变化和发展的。系统的生存和发展是通过不断从其环境系统中吸取负熵来维持的。经济关系也是这样。例如，通过国家经济政策的调整，资本主义经济关系能够在一个较长的历史时期内存续，并且会不时出现繁荣景象；社会主义经济关系也在改革中不断地焕发出新的活力。因此，经济法还必须考虑经济的可持续发展，即经济关系存续和发展的环境问题。目前人们一般认为这个环境包括自然环境条件和自然资源条件，这是不够的，还应包括国家经济政策及其结果-经济结构条件等。如在产业结构、地区经济布局等方面要为未来提供可持续协调发展的条件。这也是系统思想对经济法应考虑的“可持续发展”的不同理解。 考虑到这个制约因素，经济法的价值就可表述为“整体的、长期的、对人类有益而无害的高效率”，或“整体的、长期的效益”。这里的“整体”也应作发展的理解。目前一般仅限于国家，将来还要发展成为全球。欧盟等区域经济的一体化已体现了这一趋势。 但不能将“可持续发展”作为经济法的最高价值取向。因为可持续发展只是决定经济法价值的多个因素中的一个，它强调的中心是经济发展的“可持续”而不是“效率”，以此为价值，经济法则沦为片面的“公平法”，而实质上，经济法是效益法，更强调效率。 还应指出的是，经济法价值是一个由多层次价值构成的系统，上述结论只是经济法的最高价值，即经济法系统的价值。经济法系统要使其整体的最高价值得以实现，必须靠其元素-各个部门法及具体的法律、法规乃至规范对经济关系的实务调整。它们又具有各自不同的最高价值。如企业、公司法重效率；金融、保险法重安全；社会保障法重公平；国资法重效益；等等。下一层次的价值是上一层次价值（目的性价值）的手段性价值。只有同时对经济法各亚部门法、具体的法律、法规甚至具体的制度或规范的价值进行研究，才能得出对经济法整体价值的既完整又充实的认识。但是，经济法的最高目的性价值只有一个，不能将其亚部门法甚至具体法律、法规的价值或法所共有的一些工具性价值视为经济法的价值，如“安全”、“秩序”、“公平”、“正义”、“效率”、“效率优先，兼顾公平”等。 （三）经济法的调整对象问题 经济法的调整对象问题一直是经济法理论研究中争议的焦点，目前主要又集中在经济法是否应该并能够调整部分横向经济关系上。因此，研究这个问题，应首先解决一个部门法能否调整两种以上的社会关系问题。笔者同意这种观点：部门法与各类具体的社会关系并非一一对应的关系，即一种社会关系可以由不同的法律部门来调整，一个法律部门可以调整不同性质的社会关系。（注：参见潘静成、刘文华主编：《中国经济法教程》，中国人民大学出版社1995年版，第26～27页。） 从系统科学的观点来看，系统各元素总是相互关联的，即不以人的意志为转移地彼此相互配合、相互制约，并共同或分别作用于系统的对象之上。其中，分别作用也是以各元素间的联系为前提的。对于法制系统来说，各部门法（子系统）间应相互配合，包括它们在总的原则指导下对各部分社会关系进行分别调整。但仅此还不够，还必然包括有时又共同对某种社会关系进行综合调整。当然，由于各部门法宗旨不同，其调整的目标、层次、角度、程度及方式等均有所不同。一种社会关系由几个部门法调整，不仅是可能的，而且往往是必需的；一个部门法调整多种社会关系也是如此，刑法就是既调整财产关系，又调整人身关系，既调整横向关系又调整纵向关系的法律部门。把相互联系的几个对象和相互联系的解决问题的几种手段看作一个整体（系统），正是系统方法的精髓。 本文无意否定部门法及其调整对象划分的必要性和重大意义，笔者只是想说明，有必要允许一定程度上模糊性的存在。部门法及其调整对象之间往往有部分程度不同的交叉，只能“界定”而无“界线”。 经济法因纵、横经济关系之间的联系日益密切，传统部门法无法继续对其有效地分割调整而产生，其历史使命就是要解决好经济关系的法律调整中这一新出现的重大矛盾问题。因此，它必须有整体性的思维和综合调整的方法，它在实际调整过程中也必然涉足传统部门法的调整对象，即已构成大系统之子系统的纵、横两种经济关系。 1.纵向经济关系应完全由经济法来调整 当代国家的管理应分为行政管理和经济管理两个相对独立的部分，由此产生的行政管理关系和经济管理关系应分别由行政法和经济法调整。 首先，经济关系日趋复杂化：经济关系运行的范围由地区至国家至全球，显著扩大；经济运行的形式由实物形态（有形）至价值形态（形）发展，目前以无形形态为主，知识经济将逐渐成为经济的主流；生产力及经济的发展由低速度至几何级加速度飞跃；经济运行节奏由慢至快现已远非过去可比……这些变化使经济管理的决策要考虑更多且瞬息万变的信息，决策越宏观需要处理的信息就越多。决策必须以最快的速度形成和实现；否则会因不合已变化的形势而失效。这样，“生产队长分工”式的、以命令与服从为手段的行政管理是不能胜任的，即经济的“行政管理失灵”。 其次，计划体制向市场体制的转轨及公有制观念的突破，使经济生活中主体及其经济利益日趋多元化和平等化，国家日益成为社会利益主体中平等之一元；各种利益的增减主要通过市场规律的作用来实现，对经济生活的管理必须由“国家管理”向“社会管理”转变。管理者虽仍是国家，但它应是整个社 会各种利益主体的代表而不能仅反映自己的利益，管理的方式也应由“管制”、“控制”转变为“调控”或“协调”，行政管理是不能满足这种转变要求的。 不能放弃对经济的国家管理而将其完全交由市场自由调节。社会化大生产一方面要求有生产力诸要素配置的更大自由，另一方面又要要求加强超然于市场主体之上的公共权力的管理。这种权力只能由国家行使。经济管理从行政管理中独立出来后，必须尽快形成一套有效的程序和方法，经济管理必须考虑它与市场机制的关系问题。因此，管理中的决策本身就含有市场机制的制约因素，由此形成的纵向经济关系本身就含有横向的因素，纵向关系在运行时又要受到横向关系的再次制约（其运行内容就是制约后者并受后者的制约）。所以说，纵向经济关系受到的横向经济关系的制约是从内在到外在、内外兼有的。因此，行政管理失灵导致了对纵向经济关系的“行政法调整失灵”。 2.部分横向经济关系也应由经济法调整 横向关系如果不制约纵向关系，就会导致纵向关系的专断（如社会主义国家经济体制改革前），从而最终失去其自身存在的条件；纵向关系如不制约横向关系，则无存在的必要（如自由资本主义时期），横向关系会破坏其自身运行的环境并最终灭亡。实际经济生活中，不管是否承认，纵对横的制约已遍及每个领域，市场行为在某种意义上讲，是个体意志与社会整体的意志（体现为国家意志）协调的结果，只是在不同的行为中后者在量和力度上有所不同。但是，将国家经济管理只视为对市场个体权利和自由的限制，是自由资本主义时期的认识。当代国家的经济管理，更多的是为市场主体服务，为其追求个体效益的最大化创造更好的环境。所以，国家在经济生活中的作用，用“调控”、“管理”来表示更好，而“干预”一词，不论作何解释，都免不了让人产生“外力管制”、“干涉”的联想，它体现了自由资本主义时期对政府在经济生活中作用的否定评价。 上述情况说明，纵对横的制约也是内在、外在都有的。经济关系的这种变化是现代市场经济条件下市场单独调节“失灵”和民法不能单独调整全部横向经济关系的根本原因。 横向经济关系又可依其与纵向关系联系的密切程度分为两部分：与纵向关系相互作用较直接的由经济法调整或由经济法与民法共同调整，与纵向关系相互作用间接的由民法调整。从形式上看，前者一般是宏观的或有关影响整体利益的主要产品和服务的横向关系。当然，这一标准也是相对的，因而民法与经济法在这一领域既有分别调整，又有共同调整。 应指出的是，经济法的调整对象也是一个动态的、开放的系统，其内部元素及元素间相互联系的方式在不同时期会有所变化。特别是我国正处于计划经济向市场经济过渡时期，新的经济关系会不断产生，许多存量经济关系也会发生性质的变化，因此经济法调整的具体经济关系在量上必然会发生较大的变化。但是，两种手段协调运用是现代市场经济的基本内涵和要求，经济法不会因无调整对象而先于法的整体消亡。 系统科学和经济法都是内涵丰富、博大精深的新学科。系统科学对经济法学研究的方法论意义也体现在经济法学大小不同的各种理论问题之中，除上述基本问题外，它对于正确地认识经济法的调整方法、经济法律责任、经济法基本原则、经济法的主体体系等其他经济法的重大理论问题，也有着科学的和现实的意义。例如，目前法理学已认为法的调整方法也应作为划分部门法的标准。（注：参见孙国华主编：《法理学》，中国人民大学出版社1994年版，第380～381页。）笔者认为，经济法之所以能够成为独立的法律部门，主要就是因为它提出了对经济关系法律调整的不同主张，并综合运用了多种调整方法，其中包括民事制裁、行政制裁和刑事制裁的方法。但是，经济法方法是否具有独特性？这一重大理论问题还未得到根本的解决，持不同观点者知无不言，言已殆尽，却莫衷一是，至今仍无突破。依笔者愚见，根本原因在于方法论的局限性，经济法学研究中一直存在的最大的问题也许就是未能自觉地使用科学的方法论。生产力的发展和生产的社会化程度都要求我们用整体的和联系的观点来认识和处理当代经济关系，只有抛弃那种认为在现代市场经济条件下，仍应对纵、横经济关系分而治之的机械的还原论思想，代之以辩证的系统观，经济法学才会有新的发展和重大突破。 系统科学论文：系统科学在校内教导中的实用性 作者：王浩 单位：太原科技大学哲学研究所 学生在实践过程中，会适时通过个人情绪等形式进行反馈，这就要求教师要及时获取教学反馈信息，随时调整教学计划。在整个教授过程中，教师引导学生完成情感转移，使师生间的感情渐渐趋于一致，进而完成知识的反馈。特别值得注意的是，教育要重视前馈，教师应该预见到偏差提前加以干预，而不是等到学生出了偏差来纠正，以保证其不要出现大的偏差。教师在教学过程中进行有针对性的给予前馈信息，对提高教学质量大有益处。有序原理在高校体育教学中的运用在高校体育教学中，只有处理好系统内部各要素之间，以及内外部环境间的关系，让整个系统处于有序开放状态下，以保证教学的有序。为了使课堂教学成为开放的系统，就要求高校体育教师在教学过程中，按照有序原理组织教学。在这个过程中，就需要教师保证每个个体之间畅通的信息交换。教师应给学生充足的时间去思考、分析各要素关系，使其找出规律，调动学生学习积极性，培养学生的独立自主能力。在教学过程中，教师应尽量保证教学信息在内外部之间的交换，使学生的思维积极活跃，保证其处在非平衡状态。在有序原理的指导下，教师应在传授知识的过程中，把结构化的知识信息传递给学生，让学生将记忆中相关的信息都联系起来，使之组成一个更复杂、更有序的结构。整体原理在高校体育教学中的运用整体原理对高校体育教育有着重大的理论指导意义。在教学理论中，强调系统性、完整性、连贯性。高校体育教师对知识体系的整体结构把握，形成一个内在联系，进而形成一种对抽象形态的构架的准确把握。在体育教学过程中，教师要注意知识间的内在联系，把每一个独立的知识联系起来，让学生可以对在体育教学过程中所学知识有一个整体性的认识。还需要教师有较宽的知识面，在教授本学科知识的同时，穿插讲授其他学科和体育学科的外在联系，让学生分析思考，最终使学生具备复合知识。高校体育教学各要素如教学设计、教学目的、教学方法之间一定要协调配合，这就要求在教学环节中，教师要对整个教学过程进行系统分析，以发挥系统的整体功能。教师在教学过程中使学生大脑中各子系统所储备的信息联系起来，不断促进学生的成长。 系统科学可以使高校体育教师发现，大学生也是一个动态和开放的系统，在这个系统中每一个学生的具体情况都不一样。随着生活和学习环境的不断改变，大学生在思想上也都发生了巨大的变化。所以，高校体育教学应从实际教学情况出发，按照系统科学的结构性和层次性的原理，根据不同对象，采取相应的教育方法，对大学生进行有针对性的教育，把学生为主体的思想真正体现到教学中。有助于学生对高校体育教学的重新认识高校体育教学的主要任务是增强体质、陶冶情操、提高学习效率，使大学生身心健康，实现德、智、体全面发展的人才。如果只是单纯片面发展智力而忽视体力发展的教育是有缺失的，就不是全面的教育。体育运动可以有效调节大脑的兴奋和抑制，能使大脑供氧更加充足，获得更高的营养物质，提高脑细胞的反应速度，从而促进智力的发展。高校体育教学不是独立于社会大系统外的系统，它也是其中的一个子系统。为了保证高校体育教学的顺利开展，就需要不断与社会进行有效的信息交换，不断把能量充实到高校体育教学系统中来。高校体育教学必须树立未来教育的观点，未来教育就是从空间和时间上来探索研究。研究未来高校体育教学，要以大量统计数据为基础，运用系统科学的方法，把高校体育教学放在社会大系统中去考虑，最终让学生可以系统的、科学的对高校体育教学有一个新的认识。有助于完善高校体育教学模式解决某一类问题的方法论就是模式，一般指可以作为模板、模本。美国学者乔伊斯和韦尔最先将模式一词引入到教学领域加以系统研究，是研究教学模式的先驱。他俩在《教学模式》一书中认为“：教学模式是构成课程和作业、选择教材、提示教师活动的一种范式或计划。”通过教学设计，将教学系统各要素在一定教学理论思想指导下，进行科学的安排，建立起来的较为良好、稳定的教学活动结构和活动程序就是教学模式。 引导示范和自主学习要穿插进行，循序渐进，查缺补漏，及时获取学生反馈信息，提高教学质量，使不同的学生在体育教学过程中素质得到全面的发展。在高校体育教学过程中，教师应该积极创新。由于学生存在个体差异，其学习能力、运动技能、身体素质等都存在着一定的差距，其生理、心理是在不断变化的。这就需要教师针对不同的情况要选择与其相适应的教学模式，做出相应调整，促进学生向更高层次发展。这样体育教师的综合教学能力就显得十分重要，就要求教师在不断加强自身能力的同时，灵活运用教学手段，应用体育教学模式的不同特点，最终达到教学优化的效果。 系统科学论文:系统科学理论在煤矿中的体现 作者：李林 姜德义 单位：西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室 系统科学是一门新兴的边缘科学,也是一门极为庞大的学科,系统一词的定义或解释是多种多样的,共同点是把系统看作一个整体,由许多部分或许多因素组成,这引起因素或部分彼此之间有密切的关联。系统具有整体性、相关性、目的性和环境性等特点。以此科学为指导,并应用于我们的各项管理工作中,必将使我们的资源规划管理水平走向规范化、科学化。 1系统及其结构 系统是存在于一定环境中,由若干相互联系、相互作用的要素构成的,具有特定功能的整体。系统在整个自然界中普遍存在。无论是自然界,还是人类社会或思想领域,大到整个银河系,小到微观世界的原子,系统无处不在,无时不有。万事万物都自成系统,而又互成系统。 1.1系统应具备的条件(1)系统都是由两个以上的要素组成,按照一定的方式组合成,而这些要素本身也自成系统。如在整个人类资源中,由矿产资源、人力资源、水资源、生物资源等组成;而每种资源又是一个独立的系统,分别有各自的组织结构。(2)系统中的各个要素之间,都是相互联系、相互制约的,其中任何一个要素的性质和行为发生变化,都会影响其他要素,甚至系统整体的性质和行为发生变化。例如,对于矿产资源来说,如果不对其进行科学的规划开采,将直接对水资源、生物资源构成极大的威胁;同样的,水资源的泛滥,也影响着矿产资源的开发利用。(3)系统总是存在于一定的环境中,并且与环境不断的交换物质、能量和信息。世界上没有绝对意义上的封闭系统。正如我们进行的矿产资源开发利用一样,资源的开发处在生物环境、水资源环境、大气环境和人类本身的环境之中。 1.2不同结构的系统具有的特征系统的组成是通过其自身的特定的结构而组成的,而结构是系统内各要素联系的全体和集合。同样的要素可以有多种不同的组合,而这些不同的组合,可以直接影响到整个系统的总体功能,可能会产生1+1 2或1+1=2甚至于1+1 1的结果,这取决于系统的结构。(1)稳定性。任何系统都具有自稳、自组的功能。这就是说,系统内各个要素之间,只要保持稳定的相互联系和有序的相互作用,就能构成相应的自我稳定、自我组织的状态。(2)层次性。任何一个复杂的系统,都可以在纵向上把它分为若干等级。如:教育管理系统可以分为国家教委、地区教委、院校、年级、班主任。同样的矿产资源规划也可以划分为国家级规划、市省级规划、区县级规划。这样将系统在纵向上的线性划分,可以使复杂的问题简单、清晰化,便于问题的梳理和研究解决,而避免“胡子、眉毛一把抓”。(3)开放性和动态性。在系统的世界里,任何类型的系统结构,都不会是绝对封闭和绝对静止的,它总是存在于一定的环境之中,与外界保持着不断的能量、物质和信息的交换,总是处于由量变到质变的动态之中。 2矿产资源规划中的系统体现 2.1矿产资源规划与环境保护当今,环境与发展是全世界人民共同关注的问题。环境的好坏直接或间接地影响到地球上的生态环境的平衡程度,最终会影响到人类自身的生存与发展。可持续发展战略要求人类在发展的过程中,要受到环境的制约,良好的环境会又促进可持续发展的进程。地球系统科学是一门崭新的科学,它是可持续发展的理论基础,同时也为可持续发展提供了方法论。在矿山的露天开采中,需要大面积剥离岩土岩。所以,露天开采会大面积的破坏矿区周围的生态环境。所以,如何在开发矿产资源的同时,保护好我们子孙后代赖以生存的土地和环境,是矿产资源规划过程中要注意的重要一环。利用地球系统科学的方法与手段,对各种影响环境变化的因素进行分析,可以对环境变化进行预测、评估和治理或控制。在矿产资源规划中,应该坚持“矿产资源开发利用与生态环境保护并重,预防为主,防治结合”的方针。 2.2矿产资源规划与水资源随着矿产资源的不断开采,整个矿区范围内的生态环境进一步恶化,煤矿的开采使地下水急剧下降,季节性河流断流。露天开采更加会在一定范围内破坏仅有的一点植被,加剧了水土流失。矿产资源开发对水资源的破坏,主要表现在对地表水的污染和造成地下水资源减少甚至枯竭三个方面。有的矿业开发企业在生产过程中,不重视环境保护,将生产过程中的矿渣、尾矿、废石、弃土直接倒入江河中,造成地表水严重污染。有的将矿渣、尾矿等堆放在江河岸边,长期受到阳光、雨水和空气的作用,会产生有毒有害的液体,排入江河水中,引起水资源严重污染。为了控制环境进一步恶性变化,在矿产资源规划过程中,要注意水土资源的流失而造成的环境污染。污染的种类繁多,涉及面广。要治理与预防环境污染,必须针对不同的污染采用不同的治理与预防措施。在矿产资源规划中,新建矿山的准入条件中有一条:应该具有矿山开采过程中的地下水源的保护措施。 2.3矿产资源规划与生态资源大规模的矿产开发活动,引起地形地貌发生改变,破坏了风景名胜,地质遗迹受到破坏。如在四川龙门山一带的石灰石矿开采,对龙门山推覆构造、冰川遗迹的破坏;又如在云南澄江帽天山动物化石群自然保护区附近大规模露天开采磷矿的行为,造成对地貌景观与地质遗迹的破坏。所以,在矿产资源开采规划中,将自然保护区、森林公园、风景名胜区、重要地质遗迹、重要文物古迹、机场、军事设施、桥梁等列为禁止开采区,这就是对重要地形地貌的一种保护。 2.4矿产资源规划与大气污染矿业开发引起的环境污染是比较普遍的现象。主要是矿产资源开发中形成的废气、废水和废渣中的有毒有害物质。如烟尘、灰尘、二氧化硫、硫化氢、氰化物、重金属等,对大气、地下水、地表水、土壤和农作物等的污染,使矿区生态环境遭到破坏,造成对人、畜生存的危害。所以,在矿产资源规划中,新建矿山准入条件中有一条:具有矿山地质灾害危险性评价报告和环境影响评价报告。 2.5矿产资源规划与可持续发展现在存在相当数量的集体、个体矿山,正在进行掠夺式采冶矿产资源。这些小型生产企业往往设备简陋,对矿产资源采用“采富弃贫”的开采方式。矿产资源浪费严重,使宝贵的矿产资源受到破坏,甚至严重影响到国有矿山的正常生产。可持续发展包含两层含义:首先它应列属于发展的范畴,发展应同时涉及经济效益的增长与社会进步等方面。目前,许多国家与地区以污染环境和破坏生态系统为代价所带来的暂时性的经济效益之活动,不应作为发展的范例。其次,它具有可持续性,说明了人类在满足自身目前的物质生活条件与精神享受的情况下,应该为自身的未来以及子孙后代,创造一些便利条件或机会,至少应不以损害后人的利益为前提。在发展的可持续性过程中,必须保持环境、社会、经济发展的协调性,才能使发展达到优化。发展的可持续性,要求当代人之间,以及当代人与后代之间在自然资源的利用与获得效益上,应该体现出机会均等性。在矿产资源总体规划中,矿山资源的开发要在统一规划中进行,要坚持大中小矿体、高低品级矿体统一规划,不能滥采乱挖,长远与短期规划相结合,不能“急功近利”。 3结语 我国矿产资源总量丰富,但人均占有量少,人均占有矿产资源为世界人均占有矿产资源的58%,居世界第53位,从人均占有矿产资源量的角度来看,我国是一个矿产资源相对不足的国家。在矿产资源开发利用的过程中,我们要眼观全局,利用系统科学的观点,来进行矿产资源开发利用规划。可持续发展要以大自然的承受能力为限度,不能以牺牲环境为代价去换取经济的发展,所以要努力实现矿产资源的有效保护和合理开发利用。在进行规划的过程中,要兼顾环境问题和生态问题等。这样,我们的规划才能为社会经济发展服务,才能满足可持续发展的要求。 系统科学论文:中医系统科学理论论文 1系统科学概况 系统的概念最早来源于古代人类的社会实践经验，自人类有生产活动以来，就无时无刻不在同自然系统打交道;在人类知道系统科学之前，就已经在进行辨证的系统思维了;我国古代的农事、医药、天文、工程等方面的成就，都不同程度地反映了朴素系统科学思想的自发应用。作为现代科学技术结构体系中的系统科学，是我国著名科学家钱学森在总结概括已有科学技术分支并根据现代科学技术发展的特点提出和创立的。他从三个层次概括了建立系统科学的重要意义，一是直接改造客观世界的科学指导;二是为工程技术直接提供理论基础;三是在技术科学的基础上进一步抽象概括为认识、揭示客观事物规律的基本理论。系统科学的学科结构包括一门基础科学，即系统学;三门技术科学，即控制论、运筹学和信息论;以及一门工程技术，即系统工程。总体而言，系统科学是以系统为研究对象，研究系统内部诸要素之间规律的科学，其研究对象十分广泛，从研究物质运动规律的自然科学，到研究人类社会活动规律的社会科学，只要具有系统的特点，均可作为研究对象。 2中医理论与系统科学理论的契合点 系统是指由相互关联、相互制约、相互作用的一些部分组成的具有某种功能的总体，其共性特点可以概括为整体性、关联性、动态性、有序性和预决性。而中医学理论具有强调整体观念、遵循阴阳五行规律、重视脏腑经络联系等特点;因此，体现我国古代医疗实践经验和规律的中医学完全具备系统的特点，可以成为系统科学的研究对象，就理论实质而言，两者亦十分相似。 首先，就系统的整体性而言，是指系统具有其组成部分所没有的功能，即“整体大于各孤立部分之和”。中医强调人体是一个有机整体，由五脏六腑、四肢百骸所构成，各部分有机配合，共同实现人的形体完整和功能正常。并且，人体还与所处的自然环境、社会环境构成一个系统，从而影响人体的健康。 其次，系统的关联性，是指系统各组成部分之间以及系统和其环境之间具有相互关联、相互制约、相互作用的关系，并且这种系统的关联性决定了系统整体性的存在。不难理解，人体五脏六腑的功能都不是独立的，比如脾与肝虽功能各异，但相互影响，情志不遂，肝气郁滞乘脾，形成肝郁脾虚证，就是很好的例证。人体中的气、血、津液等物质可以将各组织器官有机地联系起来，相互联系、促进和滋生，共同决定人体的整体功能水平。 再次，系统具有动态性和有序性的特征。动态性是从时间的维度来观察系统，其每时每刻都在运动变化，不存在绝对的静态;而有序性则是系统关联性在空间上所表现出来的结构层次，以及动态性在时间上所表现出来的演化方向，使得系统具有在空间、时间和功能上的有序性质。总结起来，即是系统的整体和各个部分都是在不断发展变化的，而且这种运动越是有序，其组织化程度也就越高。人体的生理功能变化和病理演变过程都充分体现了这种动态性和有序性的特征。比如，中医理论中有“女子二七而天癸至，任脉通，太冲脉盛，月事以时下，故有子;……;七七任脉虚，太冲脉衰少，天癸竭，地道不通，故形坏而无子也”的描述，充分体现了人体的动态特性。而根据中医的阴阳五行学说，人体五行之间的生、克、制、化都按照一定的规律进行，则是人体有序性的真实反映。 最后，系统的预决性表现为系统的有序性能够使其自动导向它的终极状态，这一特性在生命和生物系统中表现得尤为明显。生理学中的正反馈概念，就是对人体系统这一特点的真实反映。不仅如此，人体的预决性在中医学理论中也有充分的体现，比如"久病入络"的理论，就描述了人体久病必然导致病邪逐步由外向里，由浅入深，最终导致络脉损坏、脏腑衰竭的病理变化规律。从以上阐述，可以看到中医理论中的阴阳学说和五行学说，藏象学说和经络学说，六淫、七情致病理论，以及中医的辨证论治思维过程，这些都无不强调了人体的整体观和人体与环境、社会的整体观，也就是系统的观点。因此，运用系统科学的理论开展中医学的结构化和规律性研究是可能的。前面提到，医案是中医名家临床经验的结晶，是传承中医学术思想和经验理论的重要载体;因此，医案的系统研究就是应用系统科学开展中医研究的重要内容。系统科学理论的引入，使我们能够从宏观的角度，透过极其复杂的医案信息表达，把握中医辨证论治的总体发展变化趋势，以及医案中各要素间的内在有机联系;从而能够确定宏观的医案结构，并且细致地描述医案中各信息的发生规律;因此，系统科学思想为中医医案的研究提供了可靠的科学依据和理论基础。 3展望 迄今为止，中医医案的系统研究方法还处于起步阶段，如何更好地改良以适应中医医案研究的需要还应不断探索。通过分析，我们认为运用系统科学建立医案结构化模型并进行规律性研究，具有重大的理论和实践意义。开展这一研究，能够使我们从宏观上把握医家的学术思想和理论风格，充分展示其临床辨证论治的丰富内容和思维特质;亦能够变革中医医案的现有形态，使医案的研究和学习真正成为与中医学性质相一致的系统工程。总之，这种研究方法能够集中医专家、系统科学家和工程技术专家的共同智慧，为医案研究的发展提供广阔的前景和余地，也为医案研究同临床医学、基础医学的有机结合创造了更加有利的条件。综上所述，系统科学对思维科学的深入认识，将有助于将医案研究引向更深的层次，运用系统科学理论的原理和方法研究中医医案具有科学性和可行性。 作者：熊丽辉 单位：长春中医药大学基础医学院 系统科学论文:系统科学理论在医疗管控中的应用 作者：张秋民 单位：永煤总医院 一、系统科学的基本思想及基本方法 1．系统论、控制论和信息论。系统论的创始人是美籍奥地利生物学家贝塔朗菲。系统论要求把事物当作一个整体或系统来研究，并用数学模型去描述和确定系统的结构和行为。所谓系统，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体；而系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。贝塔朗菲旗帜鲜明地提出了系统观点、动态观点和等级观点。指出复杂事物功能远大于某组成因果链中各环节的简单总和，认为一切生命都处于积极运动状态，有机体作为一个系统能够保持动态稳定是系统向环境充分开放，获得物质、信息、能量交换的结果。系统论强调整体与局部、局部与局部、系统本身与外部环境之间互为依存、相互影响和制约的关系，具有目的性、动态性、有序性三大基本特征。控制论是著名美国数学家维纳（WienerN）同他的合作者自觉地适应近代科学技术中不同门类相互渗透与相互融合的发展趋势而创始的。它摆脱了牛顿经典力学和拉普拉斯机械决定论的束缚，使用新的统计理论研究系统运动状态、行为方式和变化趋势的各种可能性。控制论是研究系统的状态、功能、行为方式及变动趋势，控制系统的稳定，揭示不同系统的共同的控制规律，使系统按预定目标运行的技术科学。信息论是由美国数学家香农创立的，它是用概率论和数理统计方法，从量的方面来研究系统的信息如何获取、加工、处理、传输和控制的一门科学。信息就是指消息中所包含的新内容与新知识，是用来减少和消除人们对于事物认识的不确定性。信息是一切系统保持一定结构、实现其功能的基础。狭义信息论是研究在通讯系统中普遍存在着的信息传递的共同规律、以及如何提高各信息传输系统的有效性和可靠性的一门通讯理论。广义信息论被理解为使运用狭义信息论的观点来研究一切问题的理论。信息论认为，系统正是通过获取、传递、加工与处理信息而实现其有目的的运动的。信息论能够揭示人类认识活动产生飞跃的实质，有助于探索与研究人们的思维规律和推动与进化人们的思维活动。 2．耗散结构论、协同论和突变论。耗散结构理论是比利时物理学家普利高津于1969年提出来的。一般说来，开放系统有三种可能的存在方式：（l）热力学平衡态；（2）衡态；（3）远离平衡态。耗散结构论者认为，系统只有在远离平衡的条件下。才有可能向着有秩序、有组织、多功能的方向进化，这就是普利高津提出的“非平衡是有序之源”的著名论断。在长期的研究工作中普利高津发现，当一个远离平衡态的开放系统，由于许多复杂因素的影响而出现非对称的涨落现象，当达到非线性区时，在不断与外界进行物质和能量交换的条件下，系统将可能发生突变，由原来的无序混沌状态自发地转变为一种在时空或功能上的有序结构。事物的这种在非平衡状态下新的稳定有序结构就称为耗散结构。而耗散结构论则是探索耗散结构微观机制的关于非平衡系统行为的理论。系统论所要寻求的也就是这种具有有序性的稳定结构，从这个意义上说，耗散结构论与系统有异曲同工之妙。协同论是20世纪70年代联邦德国著名理论物理学家赫尔曼•哈肯在1973年创立的。他科学地认为自然界是由许多系统组织起来的统一体，这许多系统就称为小系统，这个统一体就是大系统。在某个大系统中的许多小系统既相互作用，又相互制约，它们的平衡结构，而且由旧的结构转变为新的结构，则有一定的规律，研究本规律的科学就是协同论。协同学理论是处理复杂系统的一种策略。协同学的目的是建立一种用统一的观点去处理复杂系统的概念和方法。协同论的重要贡献在于通过大量的类比和严谨的分析，论证了各种自然系统和社会系统从无序到有序的演化，都是组成系统的各元素之间相互影响又协调一致的结果。它的重要价值在于既为一个学科的成果推广到另一个学科提供了理论依据，也为人们从已知领域进入未知领域提供了有效手段。突变理论是比利时科学家托姆在1972年创立的。其研究重点是在拓扑学、奇点理论和稳定性数学理论基础之上，通过描述系统在临界点的状态，来研究自然多种形态、结构和社会经济活动的非连续性突然变化现象，并通过耗散结构论、协同论与系统论联系起来，并对系统论的发展产生推动作用．。突变理论通过探讨客观世界中不同层次上各类系统普遍存在着的突变式质变过程，揭示出系统突变式质变的一般方式，说明了突变在系统自组织演化过程中的普遍意义；它突破了牛顿单质点的简单性思维，揭示出物质世界客观的复杂性。突变理论中所蕴含着的科学哲学思想，主要包含以下几方面的内容：内部因素与外部相关因素的辩证统一；渐变与突变的辩证关系；确定性与随机性的内在联系；质量互变规律的深化发展。 二、医疗质量管理的特殊性 1．影响医疗质量的因素众多且关系复杂，如环境、设备、员工心理与专业素质、服务对象、管理与关系协调、勤务保障等构成复杂的网络系统，各因素之间不是简单线性关系。 2．医疗质量全面、动态优化控制难度较大，一时一点一人的质量状态达标易，全面、动态的实现“时、点、人”最优难，而病人对质量要求确是全面、动态最优且不断进步提升。 3．高度的个体生理、病理与服务需求差异性大、随机性强，质控团队与技术团队之间信息不对称，不能简单套用宏观统计规律。 三、系统科学思想与方法在医疗质量管理中的具体应用 1．建立完善的医疗质量管控的组织体系。实行院、科（病区）个人三级质控组织体系，明确职责分工和活动方式。组织层级与幅度要结合医院业务规模、经济规模等实际情况而定，追求组织体系简洁灵活、响应有力、经济实用、可控可变，反对形式复杂、体制僵硬、反应迟钝的官僚组织形式。 2．建立科学的医疗质量评价标准的指标体系（见表1）。从员工素质、行为规范及执行力、环境条件、设施设备状态、制度标准、服务对象认知度、终末事件等方面入手设计质控指标体系，特别注意预警指标即红线指标为安全保底指标，蓝线指标为质量优秀指标。衡量质控指标体系设计科学与否的标准是层次分明、重点突出、表达有效、可客观测度、过程与结果相统一，防止指标繁杂、相关性差、观测成本过高情况。 3．建立明确的、可追溯、能追究的医疗质量）管控的责任体系。建立质量管控的责任体系就是回答“谁？干什么事？什么时间干？干好吗？”的问题，做到人人有事干、事事有人干、做事要负责、失职可追溯、应追究。影响医疗质量诸多因素中，人是最关键的因素。影响人的因素中责任心占据重要地位，个人能力的发挥好坏与个人责任心密切相关，因此建立明确的、可追溯、能追究的医疗质量管控的责任体系是质量管理的基础，一定要高度重视。在建立责任体系时要注意岗责、人岗、责权利的科学匹配，才能最大限度发挥责任体系协同效应。 4．建立持续有效的医疗质量管控的内生动力机制。严把员工入口，加大全员培训，增强质量意识，树立“质量就是效益，质量就是品牌、质量就是荣誉”的价值观念和质量导向，形成全员质控自觉意识和内心自我激励，这是质量管控的可持续内生动力源泉；加大质量管理奖罚力度，建立质量淘汰机制，强力约束质量管理失职失范行为；实行质量考评累计积分制，积分数量与劳动合同续签、转正，职称职务晋升、岗位调整、荣誉称号、薪资提升等长期切身利益适度挂钩，责、权、利保持一致。加大医疗服务过程质量监控力度及透明度，防止质量死角和细节盲区，消除侥幸心理和偷懒、敷衍了事行为。 5．建立完善的医疗质量信息化测控考评分析系统。面向服务需求，面向实际问题，以病人为中心优化医疗流程，引入现代信息化技术手段上线入网全面整合信息流、物流、人流，实现关键数据存储、测量、分析、控制、预警的自动化、连续化、信息化，建立电子质量监控中心对病历、医嘱、处方、医技报告单、手术麻醉记录、护理记录、医疗管理等集中中央监控，设定标准和逻辑流程、逻辑关系，自动检测、分析判定，结合现场人工监督检查结果对分级（院、科、个人）、分质控单元实时动态质量评价，评价结果与动力机制联动推进质量状态稳步上升，通过现代技术手段提升质量管理水平。 6．重视系统分析与整合及分类管理与动态化管控，增强质控实效性。人、财、物，制度规范、信息监控、激励机制等相互作用使得质量管控系统行为复杂多变，甚至微小变化导致质控系统紊乱失控。通过系统分析和系统整合，针对不同环境、不同状态抓系统主要矛盾或矛盾主要方面采取动态化管控手段和纠偏机制，力争使系统目标保持在最优区间；不断优化管控路径保持最小资源消耗（投入）最佳输出的状态，增强质控实效性和经济性。 系统科学论文:系统科学下工业产品构造观 人们对事物的认识是与当时的科技和哲学思想相关的。工业产品是随着工业革命的发展而发展起来的，并且受到此阶段科技和哲学认识的制约。从工业革命时代一直到20世纪末，机械唯物主义是占据一定地位的，人们对事物的认识具有孤立、静止、片面的一面。而系统科学的出现给现代人的认识带上了一个新台阶。从系统科学的角度研究工业产品，将给产品的设计带来新的视野。 1工业产品系统、元素与环境 工业产品是个复杂的系统，它由许多元素组成，同时又处于一定的环境中，受到各种因素的制约。同时工业产品系统与环境之间不断进行物质、能量、信息的交流，离开了环境，工业产品系统就成了孤立的、封闭的系统。因此，元素和环境对研究工业产品系统具有重要的意义。 1.1工业产品系统概述工业产品是否是系统，是否具有系统的特性？让我们先来看看系统的定义。一般系统论的创始人贝塔郎菲定义为：“处于相互关系中并与环境相互联系（从而形成组织整体）的元素的集合。”这说明，系统与环境的相互联系和作用，具有整体性的行为和功能。每个工业产品都是由一定的元素组成的，各元素之间的相互联系和作用组成了一个新的整体，具有新的产品功能。如工业产品冰箱的各个组成部分由压缩机、冷凝器、温度控制器、箱体等，组成一个有机系统，就成了一个具有冷冻、保鲜功能的新产品。而如果把这些零件单独的扔在一起，就成不了特定的产品为人们所使用。这表明，工业产品是一个系统，它符合系统的一般定义，具有系统的普遍特性。因此，我们因从系统科学的角度对工业产品进行系统的考虑与研究，以便工业产品更好的为人类服务。 1.2工业产品的元素系统科学认为：“构成系统的最小组成部分或基本单元，即不可再细分或无须再细分的组成部分，称为系统的元素。”并且，“系统内部诸元素不是毫无关系的偶然地堆积在一起的，而是有着紧密的相互联系和相互作用，否则它就不是一个系统。”如冰箱中各元素（压缩机、冷凝器、温度控制器、箱体等）相互作用，通过物质、能量、信息的交流才使这个整体产生保鲜、冷冻新的功能，否则只是一堆普通的工业零件。 1.3工业产品的环境任何工业产品都存在于一定的环境中，并和环境保持着密切联系。长期以来，人们对产品环境的理解只是从产品使用的自然环境着手，把产品使用的地点当成了产品的唯一环境，而忽略了其他因素。这是简单的、线形的环境观。为了更加全面理解工业产品的环境，先来看看系统科学中环境的含义。“所谓系统的环境，指的是与系统组成元素发生相互影响、相互作用而又不属于这个系统的所有事物的总和。”这说明环境是系统之外所有与之相关联的事物。可见，产品的环境并非仅仅指产品使用的地方，而是产品系统之外的所有与它有关联的因素，包括自然、社会、经济等等因素。当我们分析产品与其环境的关系时，应当将产品作为其环境所构成的大系统的元素，从而使环境的功能最优化。因此，工业产品系统、元素以及环境，这三者之间关系十分紧密。工业产品系统决定着产品元素，同时元素的组成制约着产品系统。环境对工业产品系统也起着极为重要的作用，产品通过与环境之间的物质、能量和信息交换，可以使产品自身更加稳定，从而给产品用户带来方便，给人类带来舒适的生存环境。 2工业产品系统的功能 “凡系统都有自己的功能，这是功能的普遍性。”前文已说明工业产品是系统，那它就有功能。如手机的功能是通信，并且系统的功能不是单一的，而是有多种功能。手机不仅满足通信功能，还有娱乐功能等。另外“，系统的功能还与环境有关。同一系统对不同功能对象可能提供不同的功能服务。对象选择不当，系统无法发挥应有的功能，即所谓‘大材小用’。”冰箱具有保鲜冷冻的作用，但我们不能在夏天的时候把冰箱门打开来降低房间的温度。这会对产品系统功能的发挥产生不利的影响，从而影响产品的使用寿命。总之，系统的功能由元素、环境共同决定。 3工业产品系统的特性 工业产品是一个复杂的整体，它由许多部分组成。由于人们长期受线性思维的影响，把工业产品看成是线性系统。在这种思想下，人们往往只注重产品的各个部分，而忽略了对各个部分之间关系的重视。工业产品作为一个有机整体，它主要有整体性和自组织性等特性。 3.1工业产品的整体性在工业产品设计中，往往有这种现象，设计师在遇到一个自己喜欢的结构或外观时，总喜欢把这种样式附加到其他产品中去，即便这种样式与该产品的功能不符合。为什么一个工业产品的组成部分均来自于其他经典产品样式，而整体效果却并不理想呢？那是因为工业产品系统的整体性强调的是综合性，目的是总的效果，而不是简单的组分叠加。设计师陷入了对产品局部功能的追求，而忽略了对整体的考虑，从而破坏整体功能。只有处理好各部分的关系，才能使产品的整体功能得以发挥。仅仅认识部分不可能真正地认识整体，单单从整体来把握对象而不深入到部分也不可能全面地认识整体，必须将两者统一起来。 3.2工业产品的自组织性在产品设计中，设计师经常抱怨，自己满意的设计作品却得不到市场的认可，只是主观的认为是消费者对产品的欣赏能力有问题。造成这种现象的原因是设计师没有认清产品自身的规律，把自己的意志当作产品本身的规律。工业产品作为系统，有它自己特定的规律。如果设计师能按照产品自身的规律去设计，那么上面的现象将会得到根本好转。按工业产品自己的规律进行设计，在系统科学中称作自组织性。“自组织是开放系统在内外因素的非线性相互作用下，自发地组织起来，使系统从无序到有序，从低级有序到高级有序的活动。”并且“自组织表示系统的运动是自发地、不受特定外来干预地进行的，其自发运动是以系统内部的矛盾为根据、以系统的环境为条件的系统内部以及系统与环境相互作用的结果。”系统的自组织常常与系统的自发运动相联系，是系统本身存在的客观规律。工业产品系统的自组织作为一种客观现象体现在产品处在自发运动、自发地组织起来、自发地形成结构的过程之中。 4系统科学的工业产品设计方法 4.1工业产品的整体性设计工业产品的整体性特性要求产品的整体性设计，整体性设计原则就是各组成元素相互协调，相互合作，平衡各个方面，而不是只求一点。我们在设计时应该从产品的各个组成部分构成的一个整体来研究产品的功能以及它的运转规律。那种只追求经济不注重质量，或者只追求外观而不注重实用的产品都不是一个好的产品。只有各种元素相互和谐的产品才是好的产品，并且我们追求的是产品的整体优化。系统科学认为“优化是在一定条件下对系统的组织、结构和功能的改进，从而实现消耗最小而效率最高、效益最大的过程。”优化的最终目的是生成后的产品消耗最少、功能最大，使它在竞争中取得有利地位，否则就会被淘汰。这就要求设计师在设计时把握每个细节，做到产品整体最优化。 4.2工业产品的自组织规律设计工业产品系统的自组织规律是客观存在的，我们应该利用它。目前，产品的设计与开发大致分为6个阶段：（1）方案的提出：寻求产品构思，是产品创新过程的一个必经阶段。（2）可行性分析：包括市场需求分析，经济分析以及技术分析。（3）样品开发：试制少量产品，看看在产品和工艺规格方面是否存在问题。（4）设计审查：进行必要的修改，或者放弃。（5）市场检验：通过市场检验确定顾客的接受程度。（6）后续评估：确定是否需要对产品做一些改进。以上是产品的设计开发流程，设计师应该按照产品的自组织规律来设计开发产品。协调好每一个步骤，而不是人为的干预其自组织规律，最后使其功能最大化。 4.3对工业产品功能设计的要求系统都具有功能，并且功能不是单一的。最主要的是以下几个功能：目的功能：这是最简单也是最重要的功能，如前文提到的汽车的功能是代步，冰箱的功能是保鲜冷冻。这是产品的主要矛盾，在设计时尤其考虑这一点。社会功能：这是针对产品的社会环境决定的。例如现在都讲究环保，在设计时就需要考虑这点，以满足人们的消费心理和国家政策。混合动力汽车和太阳能汽车就是最好的例子。另外，在社会功能中还具有文化功能。人类的设计活动所创造的产品已经不仅仅是一种物质性的存在，而且已经成为了一种重要的文化形式，产品可以传播文化。审美功能：为避免视觉疲劳，产品在获得使用功能外，还应具有美观性。这样产品外观就非常重要：古典的、现代的、后现代的，以及产品的色彩都应在设计时考虑清楚，以满足不同用户需求。人机工程：人对于产品来说是一个特殊的群体，因为人不仅是产品的设计者，更是产品的使用者。这就需要在设计时考虑人的因素，使人的生理尺度与产品尺寸协调起来，从而设计出更宜人、更有效的产品。因此在设计产品时应注意以上这些功能的协调性，不是简单的功能叠加，而是对产品的整体考虑，以便获得产品功能优势最大化。 5结束语 总之，系统科学极大地改变了人类的思维方式，并在自然科学、社会科学等各方面取得了一定的成果。系统科学作为一个有效的研究工具，从不同的角度对工业产品系统进行剖析，对工业产品具有积极意义，并具有十分广阔的前景。 系统科学论文:系统科学与系统工程学科发展战略模式探索 【摘要】在系统科学同系统工程学科于我国不断发展的几十年里，系统科学同系统工程学推广及其应用已逐渐渗透到社会各领域中，并对我国生产和社会活动产生较为深远影响，与此同时，也出现更多亟待我们解决的问题。 【关键词】复杂系统结构;系统科学;系统工程;复杂网络 在社会不断发展与进步过程中，环境、生态等自然问题以及社会工程技术等经济问题逐渐引起国人关注。社会研究人员与环境管理等工作人员曾多次对问题进行分析并解决，同时遇到很多本质问题，进而模糊了人们对问题客观认识。 一、学科发展趋势分析 对于系统科学而言，主要对系统一般属性及系统运动规律、系统与系统之间结构和功能关系等进行细致研究并进行有效分析。不论何种系统，系统内部结构及系统外部环境共同决定着系统性能;系统内部结构和系统外部环境所发生的改变都将对系统功能产生或多或少变化。系统工程，主要在于对人工系统抑或是对人工系统同人类相关系统进行的研究。 系统工程较系统科学涉及领域广，具体包括军事方面、工业方面、农业方面、交通运输方面、经济方面、能源方面等。我国所拥有系统科学及系统工程学科在科学技术飞速发展的今天正面临重要挑战，如何准确确定我国系统科学同系统工程学科发展策略与方向，对我国系统科学同工程学科在未来社会发展具有深远影响和重要意义。 二、学科重要问题及学科优先发展方向 1.复杂系统结构及其功能涌动机制以及进化历程 涌现作为复杂性科学较为核心议题，其研究充分体现我国系统科学最为基本思想，部分之和略小于整体，并由此产生新层次系统功能及结构。层次问题也是复杂性科学较为核心议题之一，涌现问题与层次问题息息相关。层次问题主要研究对象即为层次形成条件、层次区分方法及层次稳定条件。系统涌现与系统演化过程在管理方面、引导方面以及控制方面共同组成系统涌现与系统实际应用完美结合的桥梁。涌现现象具有普遍性且其实践意义较为清晰。针对环境和文化等不同类型系统所产生涌现现象，并通过理论与实际有效结合方式，揭示了涌现现象存在的普遍规律。这一规律在许多学科中均可得以充分有效利用。 2.复杂群体系统行为机制、模拟及调控 群体系统作为较典型的复杂系统，指的是通过系统科学有效方法对自然群体、工程群体及社会群体等进行定量建立有效的群体行为模型，进而对此类群体实施调控，令群体内涌现我们期望的行为。涌现是由于个体和其周边个体以及环境之间相互作用而产生，而群体行为产生需要通过建立有效模型并进行分析。群体协作机制及其调控作用在工程运用过程中同样具有重要意义。 3.复杂网络在其结构、功能、性质及其应用等方面分析 复杂网络指的是拥有复杂拓扑结构及复杂节点等行为网络系统，复杂网络对于现实世界是一个涵盖各种较大规模网络的抽象概念。复杂网络在理论上需要研究的内容为各种各样看似毫无关系可言的复杂网络相互之间存在的共性问题及其相应解决办法。当前复杂网络在研究方面存在的较为重要问题即为对于网络结构和性质以及网络演化机理等方面依然欠缺可靠系统性理论支持，而网络结构和网络功能相互之间存在的关系研究依然存在其片面性，针对有效调整网络结构及网络性能缺乏及时可靠办法。各工作人员从不同角度出发对相同问题进行探讨研究，使得在对复杂网络进行研究过程中出现越来越多矛盾、互不相容、甚至完全对立结果。 4.面向复杂任务进行有效调度、规划和决策理论及方法 诸多领域均或多或少包含复杂任务。复杂任务在进行有效调度、规划和决策等问题过程中应以实践为基础，且以实际运用为宗旨，此类问题大多具有较强随机性、动态性及其不确定因素。就目前而言，解决具备复杂任务进行有效调度、规划和决策问题过程中涉及相关问题具体包括以下几方面： 面向具备不确定因素、定性和定量信息共享、多决策目标等特性复杂任务进行合理规划及决策问题多个领域内知识获取与表达方法;面向具备结构化或非结构化、信息不确定性、目标相互冲突等相关特性复杂性任务决策问题方法与理论;面向具备递阶、分层、多人决策等特性复杂任务决策方法及理论;在进行复杂任务有效调度、规划和决策过程中，具备任务连续性以及任务时变性等重大问题。当前多数人凭借经验解决问题，显然无法适应现代化问题，然后动态算法则是解决此类问题的有效手段。 三、系统科学同系统工程学科发展战略建议要点分析 1.重视复杂系统和复杂性科学有效研究 自动化学科发展特点大致分为数字化、信息化、智能化及网络化，自动化学科研究系统在其复杂程度方面也越来越高，急需在理论及研究方法等方面进行相应改善，复杂性科学地位及其作用越来越重要。 2.重视真实且复杂的系统研究 复杂性科学在研究方面重点在于以下几点：（1）首先研究具备复杂性这一特征真实系统;（2）其次对具备复杂性这一特征机理进行揭示;（3）寻找描述复杂性系统演变过程中进化方法;（4）最后将理论与实践进行有机结合。 3.注重学科之间相互融合与交叉 复杂性科学在研究对象方面涉及许多领域，这一特点使其成为宏观意义上具备一定基础性的复杂学科，该学科在发展过程中应不断汲取相关学科成果，并与相关学科进行有机融合和交叉，促进自身不断发展与进步。 4.明确系统科学与系统工程学科的定位 在系统科学同系统工程学科研究过程中，更多强调较为常见的理论及方法步骤，符合自动化学科以应用基础学科定位这一理念，而且其研究基础方法及其理论同自动化学科具有极大共性。 四、结束语 在科学技术不断发展的今天，信息技术发展愈加重要，系统科学同系统工程学科地位日益提升，系统科学同系统工程学科所产生的新理论及实践运用等问题层出不穷，急需较为有效解决方案，希望更多有识之士投入到系统科学同系统工程学科发展研究课程中来。 作者简介：黄志伟（1977―），男，江西南昌人，硕士，工程师，现供职于江西省机构编制委员会办公室，从事计算机与系统工程、决策支持等问题研究。 系统科学论文:“系统科学”视角下做好高校信访工作的思考 摘要：高校信访工作是高校工作的一个重要组成部分，由于所处环境相对独立，与社会信访工作相对比，有其特殊之处。而高校信访问题的产生，也有其历史、现实和未来三个维度的原因。系统科学的整体优化、合理组合、动态平衡、环境适应、开放与闭合统一五项原则，对于高校构建大信访格局，实行网上受理制度，做好信访工作具有非常有益的借鉴意义。 关键词：系统科学；高校；信访工作；网上受理 信访是指公民、法人或者其他组织，以来信、走访等形式向国家机关反映情况，表达自身意见，吁请解决某些问题的活动[1]。信访工作是各级党政机关、企事业单位工作的重要组成部分，也是各级领导机关了解基层情况、获取有关政策和规定实施情况的重要渠道。高校信访工作作为高校管理服务工作的一个重要组成部分，既是高校党政领导联系广大师生员工的桥梁，也是广大师生员工参与学校各项管理、向学校反映心声和沟通信息的重要渠道。同时，高校信访工作对于妥善化解学校发展过程中出现的各类纠纷矛盾，维护高校稳定发展，创建和谐校园发挥着十分重要的作用。然而，随着我国经济、社会的飞速发展和高等教育改革的逐步深入，复杂的形势给高校信访工作带来了新的压力和挑战。如何在“系统科学”视角下，维护好和谐稳定的校园环境，积极促进解决改革过程中遗留的老问题，及时化解发展过程中遇到的新问题，成为高校信访工作人员必须思考的课题。 一、高校信访工作特殊性分析 高校是进行人才培养和开展科学研究的地方，所处环境相对独立，因此高校信访工作有其特殊之处。与政府部门的信访工作相对比，高校信访工作的特殊之处有以下四点：一是信访问题的来源和产生地域相对单一，主要以校园内或与校园生活相关为主。二是信访人员的构成相对简单，主要以学生、教职员工以及部分与学校工作关联的社会相关人员，缠访、闹访者相对较少。三是信访人员的受教育层次普遍较高，民主意识和维权意识普遍比较强，并且善于利用各种途径维权。四是高校人员集聚度高，加上青年学子辨别能力不强和网络传播的便捷性，校园中的事件可以迅速成为网络上的热点话题，短时间内就能造成大范围的社会影响。 二、高校信访问题产生的主要原因 高校信访问题的产生，可以从历史、当前和未来三个维度来寻找原因。 一是历史维度，主要指高校管理体制改革深化和利益格局调整所遗留的问题。近年来，随着国家政策调整以及高校各项改革的进行和深化，高校合并、整合、划转、兼并等带来的工作安置、住房待遇、事故纠纷等历史遗留问题，以及劳动人事制度改革、后勤社会化、校办企业改制等，实质上都是涉及对原有格局的改变和人们实际利益的调整，在收益分配、人员安置等问题上如果论证不充分、考虑不全面，或思想工作不到位，都有可能引发信访问题。 二是当前维度，主要指高校在运行过程中，因涉及到师生员工的利益或职能部门工作不到位、政策和规定不完善等原因产生的信访问题。有学者做过调查，信访事项反映最多的问题主要是学生的管理，所占比例为69.1%，其次为住房和职称等问题，所占比例分别为27.6%和24.1%[2]。此外，在教学管理、后勤服务、校园治安、学生评奖评优、推荐免试研究生、党员发展等方面，也产生了许多信访问题。 三是未来维度，主要指师生员工以及关心高校的社会人士，为高校未来事业的发展建言献策，从提高学校的声望与管理水平出发，通过信访渠道检举揭发个别违法乱纪行为，对高校事业的发展提出意见和建议，参与高校建设和发展等[3]。 三、系统科学理论概述 系统科学[4]是20世纪40至50年展起来的一组新兴的科学技术群，包括贝塔朗菲提出的系统论、维纳提出的控制论、香农提出的信息论、普利高津提出的耗散结构理论、哈肯提出的协同理论以及托姆提出的突变论等。系统科学属于一般科学方法论层次，它的概念、原理和方法对若干个领域、若干门学科具有普遍适用性。它对教育管理理论和实践的发展起了重要作用，推动了教育管理理念的更新，为解决教育管理中的复杂问题提供了分析工具，促成了教育管理新模式的出现。 系统科学理论包括五项原则，即整体优化原则、合理组合原则、动态平衡原则、环境适应原则和开放闭合统一原则。整体优化原则认为，任何系统的整体功能（E整），等于各部分功能（E部）之和，加上各部分相互联系形成结构产生的功能（E联）。合理组合原则要求对管理中的各个要素（人、财、物、时空、信息）之间进行合理的搭配和组合。如果各要素之间的结合方式不当，就会制约各要素能量的发挥，甚至会产生内耗，降低工作质量和工作效益。并且，由于环境的变化影响着系统的有序、稳定与平衡的状态。因此，要使系统在外界相对微小的干扰之下，系统的状态和系统内部秩序（即结构）保持不变或经过调节控制而保持不变，从而达到一种动态的平衡。而环境适应原则要求系统应具有根据环境变化不断调整自身、保持稳定的能力。因为环境在吸收系统的产出，为系统提供资源和机会的同时，又给予了系统许多约束条件。最后，开放与闭合是系统运动的两种方式。开放是指系统与系统之间或系统与环境之间相互进行物质、能量、信息的交流的方式。系统都具有开放性，系统与其外部环境的有机关联保证了系统的开放性，是系统与环境之间有物质、能量与信息的交换。闭合也是系统的一种属性，系统内部各个要素的有机关联保证了系统的闭合性，使系统实现自我调节、自我控制。 四、系统科学理论在做好高校信访工作中的借鉴与思考 （一）构建大信访格局，实现高校作为一个系统的整体优化和合理组合 按照系统理论的观点，从“功能”的意义上讲，系统作为一个整体具有其各组成部分所不具备的功能，整体不等于各部分简单相加。由于高校这个系统整体不是各个单位、部门杂乱无章的堆积，而是各个单位、部门之间合乎规律的有机集合体。这样的整体具有调节和控制功能，它不仅使各个单位充分发挥自己的功能，而且通过部门间的相互作用，发挥其结构的功能，减少相互之间的摩擦与损耗。 高校作为一个系统，按照整体优化原则，在这里，我们可以将信访部门的作用视作E联，如果信访部门作用发挥比较好，则E联的取值就大于0，所以整体大于各部分功能之和，就实现了整体优化。否则，就很可能产生非整体优化的局面。 构建高校大信访格局，即建立高校内部各个部门共同参与校内校外互相联动、网上网下相互结合的信访工作格局[5]。一方面，要充分发挥高校办公室等部门的综合协调、整合资源、督查督办的职能，对信访所涉及的问题“横向联系到边” （相关职能部门及负责人）、 “纵向负责到底”（信访人员的诉求处理情况）；另一方面，需要各单位共同参与、各负其责，从合理组合的原则出发，将信访工作列入部门工作职责范畴，建立责任追究制度，使信访工作中所涉及问题的解决得到体制上的保障，促进各部门职能和关系的理顺。同时，各单位和部门要规范和明晰工作流程、工作的注意事项，对于办理所需材料、办理流程、所需时间等提前在网上或者公告告知。对于涉及多部门的事项，信访部门要从整体优化的角度出发，加强职能部门间的横向联动，协调相关部门形成合力，更妥善地处理好师生诉求，避免信访问题拖而不议、议而不决、决而不办、办而不结，要“案结事了”，不留后遗症。 （二）以开放的观点主动适应校内外环境变化，在动态平衡中推进信访工作 系统科学认为，管理就是求得系统与环境的平衡。对于开放的高校来说，校内外环境的变化影响着学校各项工作的有序、稳定与平衡的状态。无论是历史遗留问题，还是现实发生的和未来可能要发生的问题，都需要高校管理者具有动态管理观念，从历史中得到经验教训，从现状中剖析本质联系，从未来中看到变化趋势，不断地对高校内部进行整顿、调整、改造，以便建立新的秩序、新的稳定、新的平衡。相对稳定的状态是高校各项功能发挥的前提条件。要达到动态的平衡，就需要有相应的调节控制机制。从信访部门承担的职责出发，我们认为，调节控制作用的发挥就要依靠信访部门的横纵向联系与协调沟通。 在具体工作方法上，要抓好信访工作机制建设，预防和化解信访问题。一是建立健全领导机制。充分发挥领导干部密切联系群众的政治优势，抓好组织领导，确保信访责任落实到位。坚持分级负责制，各级领导要按照工作分工统筹部署和调度协调分管系统、部门的信访问题，特别是突出信访问题的化解工作。二是完善保障机制。从人、财、物三方面入手，做好信访工作基础保障。加强信访干部队伍建设，通过开展信访业务培训等方式，提高信访干部队伍整体素质和业务水平；提供资金经费保障，专门用于信访突出问题的解决和救助；建设完善信访工作平台，包括实体信访平台（信访接待室等）、虚拟信访平台（信访网络服务平台）及相关设施、设备，为信访工作开展提供物质保障。三是创新工作机制。要大力推进信访工作创新，以“畅通、规范、公开、有效”为指导，从畅通拓宽信访渠道、规范信访工作、推行“阳光信访”、推动合理诉求有效解决着手，创新工作方法，千方百计推进信访事项解决，严谨细致地做好矛盾化解工作，增强信访公信力。党的十八届三中全会明确提出，要“改革信访工作制度，实行网上受理信访制度，健全及时就地解决群众合理诉求机制。把涉法涉诉信访纳入法治轨道解决，建立涉法涉诉信访依法终结制度。”[6]就我校工作实践来说，当前重点是要做好信访网络服务平台“师生e线”的运行推广工作。首先，要积极推进信访网络服务平台“师生e线”的功能整合和运行机制建设，以全方位的服务功能和健全的规章制度提升工作效果，从源头上减少信访问题的发生。其次，做好“师生e线”的推广宣传工作，引导信访人员多上网、少走访，让“数据多跑腿，群众少跑路”，逐步把网上信访作为解决信访问题的主渠道。再次，还要注意网上信访和网下督办相结合，既要做好师生诉求网上受理、在线流转办理工作，更要做好跟踪服务，督促各业务部门和单位及时回复信访人员所反映的问题，限期予以解决，责任到人，力求“事事有着落、件件有回音”。 系统科学论文:系统科学视角下职业教育城乡统筹发展 [摘要]破解城乡二元教育结构，赋予城乡居民以平等身份来获取接受职业教育的机会，促进城乡职业教育资源要素的双向流动和优化配置，是当前职业教育系统关注的热点和难题。文章从城乡二元经济结构定格城乡职业教育二元格局困境、城乡职业教育内涵式发展方向背离城乡统筹发展趋势、城乡职业教育与区域经济结合度失调导致职业教育供需失衡三个方面揭示了城乡职业教育统筹发展过程中面临的问题，并基于公共服务均等理论、资源集约理论及产业关联理论提出了支持城乡职业教育统筹发展的可行策略。 [关键词]职业教育 城乡统筹 产业转移 二元格局 城乡职业教育事业的快速发展有助于深度挖掘我国丰富人力资源的内蕴价值，提高我国职业教育体系服务区域经济的能力。从城乡经济统筹发展角度分析，当前制约我国国民经济的健康与可持续发展的主要问题是就业人口问题和区域产业升级问题。就业人口问题主要集中体现为农村富余劳动力向城镇地区的非农产业转移问题。大力建构适应现代区域产业发展特点的现代国民教育体系，着力促进农村职业教育事业的规模扩张和质量提升，有助于将众多的农村低素质劳动力人口转变为适应现代生产力发展所需的高素质产业技术人才，从根本上解决农村富余劳动力对农村经济稳健发展的制约问题。我国国民经济正迈向稳步增长的新常态发展阶段，制约产业结构升级的关键障碍是高级技术工人的匮乏。城市职业教育系统的办学资金和教学设施设备实力相对雄厚，技术娴熟型教师资源丰富，但城市生源受传统教育价值观的影响，多数不愿入读职业院校。农村职业教育系统的教学设施设备数量充沛但质量相对低下，教师总量庞大但对先进专业技术的掌握水平有限。城乡职业教育系统应当基于合作共赢理念来优化职业教育资源配置，结合地方政治与经济发展现状来制定城乡职业教育统筹发展策略，以有效促进城乡职业教育事业与城乡区域经济的协调发展。 一、城乡职业教育统筹发展过程中面临的问题 （一）城乡二元经济结构定格城乡职业教育二元格局困境 1.城乡二元经济体制环境奠定城乡二元化职业教育发展格局。城乡职业教育发展水平失衡问题是我国城乡经济快速发展过程中难以避免的阵痛，其背后的核心逻辑在于城乡居民身份的差异性，以及由此引致的与城乡居民身份相挂钩的城乡居民所享有的福利差异性。国家在一定时代背景下实行的城乡户籍制度、集中发展城市工业战略和农产品统购统销政策，是导致城市与乡村地区经济差距加大的制度根源。由此造成的城乡二元分裂问题扩散到职业教育领域，最终表现为传统的相对落后的农村职业教育与少数较发达的城市职业教育并存的二元化职业教育发展格局。受城乡分割的二元经济社会结构的制约，在职业教育资源的投放上也呈现重城市、轻农村现象和东多西少的阶梯状。虽然职业教育主管部门认识到该发展模式的问题的严重性并力图消弭二元化格局的恶果，但在相对稳定的宏观政策格局约束下，其政策缺乏实效性。 2.城乡二元化职业教育格局下的农村职业院校在职业教育领域的话语权缺失，进而冲击农村社会与经济发展的人才基础。职业教育界对农村职业教育发展水平的相对落后性有着一定水平的认识，并采取积极措施来缩小城乡职业教育发展水平间的差距。凭借城市的政治与经济优势，城市职业教育管理者享有对农村职业教育发展方向和发展内涵的决策权。但是，当前职业教育宏观发展规划决策者多具有城市背景，缺乏农村职业教育经历，这使得其所制定的城乡统筹发展规划更多的是基于城市职业教育知识，其政策实质是将农村职业教育视为对居于相对发达地位的城市职业教育的补充。城市和农村的社会与经济发展资源基础不同，社会与经济发展逻辑也有较大差别，依据城乡统一的职业教育发展模式而非城乡统筹的职业教育发展模式来发展两地的职业教育事业，对于我国富有农村文化传统的职业教育而言是一种缺憾。农村职业院校对其自身发展战略话语权的丧失，使得掌握职业教育发展政策话语权者将农村职业教育的发展战略定格为培养城市工业化进程所需技术类人才的方向上，这种定位将农村职业院校排除在农村职业教育事业发展战略决策权外，缺少自主参与、自我决策的农村职业教育的改革历程势必艰辛，由此导致的农村职业教育发展严重滞后的现实势必影响城市职业教育发展的后劲，破坏城乡职业教育的和谐发展。 （二）城乡职业教育内涵式发展方向背离城乡统筹发展趋势 1.农村职业教育内涵式建设滞后于城市职业院校内涵式发展。城市产业化进程的加速吸收了大量农村富余劳动力，而城市产业升级则对农村富余劳动力提出了技术升级的要求。大力发展职业教育事业符合我国当前宏观经济发展的现实需求，国家教育管理部门为促进职业教育的发展而将职业教育机构设置权限下移到省职业教育主管部门，由此催生了职业院校办学规模的大幅扩张。但是，职业教育质量并未随着职业教育规模的扩张而同步提升，新建及扩建职业院校的教务管理水平和教学软硬件设施都处于相对短缺的状态，生均教学资源的严重匮乏影响了职业院校毕业生的素质与能力，进而降低了职业教育服务区域经济的能力。城市工业化所引致的技术类人才供不应求的职业教育现状提升了城市职业院校吸纳包括农村职业教育资源在内的各类职业教育资源的能力。由于农业产业的生产效率相对较低，在与城市职业院校展开职业教育资源竞争的过程中，传统的服务农村社会和农业产业的农村职业院校缺乏竞争资本，由此导致农村职业院校的专业职业教育教师的大量流失。因支持农村职业教育发展的宏观经济格局未改观，农村职业院校缺乏吸引新职业教育人才的经济实力，造成农村职业院校将其更多的办学精力放在了维系生存而非内涵式发展上，从而导致城乡职业教育内涵发展差距的进一步扩大。 2.城乡职业教育的内涵式发展方向与职业教育的城乡统筹发展方向相背离。职业教育系统的人才培养结构类型与城乡统筹发展战略所要求的人才需求结构不一致，其根源在于职业院校的专业设置理念短视化问题严重，缺乏对城乡统筹发展格局下的长期人才需求结构的有效预期，从而导致城乡职业教育的人才培养结构脱离社会与经济长期发展趋势所提出的人才需求结构。具体而言，部分职业院校片面地迎合当前区域经济发展热点来设置专业或者改造旧专业，其专业建设的基本出发点是谋求职业院校自身利益的最大化，但在经历短期的火热招生洗礼后，却又陷入了毕业生就业难的尴尬境地。 （三）城乡职业教育与区域经济结合度失调导致职业教育供需失衡 1.城乡职业教育的总量供需失衡和结构化供需失衡问题并存。自我国正式加入世界贸易组织以来，国民经济的快速增长拉动了职业教育需求，我国职业院校技术人才呈现供不应求的状态。但是，区域经济对技术人才的需求与职业院校的技术人才供给之间并非简单的线性关系，现实社会中的技能型人才供需关系的影响要素呈非线性关系。部分职业院校缺乏对人才市场的深入调研，对区域经济发展所需的特定专业技术人才的规模和质量缺乏必要认知，这导致职业院校的专业技术人才供给结构与区域经济发展所需专业技术人才结构之间产生错位。解决技术型人才供求均衡问题的要点并非在于作为供给方的职业院校，而在于技术型人才需求方。技术型人才需求方需求信息的不透明性导致人才供给方难以清晰直观地了解到需求方信息，从而延长技术型人才供给方和需求方的信息匹配时间。另外，从技术型人才需求信号发出到人才需求得以满足之间的时间间隔较长也导致职业教育人才供需失衡问题。区域经济的人才市场对技术型人才的需求信息呈现动态变化态势。技术型人才需求与供给匹配结果虽可迅速反映为技术型人才的市场价格，但职业院校从获悉特定专业的人才短缺或人才过剩信号到学院做出调整该专业人才培养规模决策，再到该专业职业技术人才的成功培养所需的周期较长。考虑到职业院校人才培养的长周期属性，由供需双方信号传递时滞问题所引致的技术人才市场的供需失衡问题难以被消除。 2.城乡职业教育系统缺乏与区域经济互动的有效平台。城乡职业教育系统服务区域经济企业的过程是职业教育系统人才服务功能的发展与完善过程，横亘在二者之间的主要问题是沟通平台缺位制约了技术人才供需信息的顺畅交互。从政府层面而言，职业教育主管部门惯于采取过分强调政府行政干预的传统方法来治理区域产业经济与城乡职业教育统筹发展问题。由于企业参与职业院校技术型人才培养的过程实质上是企业对其所需人力资源类型的投资行为，这决定了利益基础在促进企业与职业院校间建立合作关系中的核心地位。而在单纯行政干预下的职业院校与企事业单位的互动关系缺乏利益交集基础，难以建立深入和持久的合作机制。 二、系统科学审视城乡职业教育统筹发展策略 （一）基于公共服务均等理论的城乡职业教育统筹发展策略 1.推动政府主导型职业教育发展模式。城乡统筹职业教育发展战略目标是统筹职业教育规模及职业教育质量，确保城乡职业教育办学结构与城乡经济发展水平相适应，城乡职业教育办学效益与职业教育的社会投入成比例。职业教育在促进经济和社会的发展、构建和谐社会、实现社会公平等方面发挥着重要作用，从这个意义上讲，农村职业教育具有半公共产品属性，需要政府公共力量的支持。职业教育主管机关应坚持以政府为主导的市场调节式职业教育发展模式，结合各地的区域经济发展现状来定位本地职业教育统筹发展方向，并根据各地的职业教育发展基础来稳步提升职业教育发展质量。地方政府应当从财政拨付办学经费层面有效调控城乡职业院校的发展水平。各地职业教育主管部门对上级政府拨付的用于职业教育的财政转移支付资金和本级政府的财政拨付款实施统收统支式统筹管理。职业教育主管部门通过深入调研生均所需实际办学经费来确定财政拨付办学经费的实际额度，并按资金用途足额拨付给各职业院校。针对农村职业院校贫困生较多的问题，地方职业教育主管部门应当在落实国家对职业教育的财政支持政策基础上，对职业院校中的农村生源贫困学生给予学费减免和生活费补助支持。地方政府对农村贫困生的财政支持并非单向的财政资源耗费，而是对促进区域经济长期发展的人力资源投资。这是由于农村职业教育可以有效提升农村居民的职业技能，消除农村劳动力转移的技术障碍，促进农村劳动力向非农产业和高效农业产业领域转移。 2.以城乡职业教育机会均等化为切入口来促进城乡基本公共服务均等化进程。城乡职业教育事业发展有助于提升城乡居民掌握社会化大生产所需技能的能力，增进区域经济社会各界成员间的融合，以有效应对新技术进步对弱势群体所提出的生存挑战。城乡职业教育公共服务均等化本质是指在政府职业教育主管部门主导下，以城乡职业教育资源统筹规划方案为指导，通过城市与农村地区的职业教育资源的优化配置方式，实现城乡居民享有大致公平的职业教育机会的权利。城乡职业教育基本公共服务的有效供给应当注意如下要点：一是城乡职业教育基本公共服务的有效供给要求政府转变以经济为中心的单调式政绩评估方式，转而建立起以政府提供公共服务水平为标准的政绩衡量新体系。二是城乡职业教育基本公共服务供给均等化并非简单的人人享有同样的职业教育服务，而是城乡各阶层民众享有均等的接受职业教育的机会，其均等化落脚点在于城乡居民享有职业教育的机会权的相对均等性，其公平性则内蕴着相对性的含义。三是城乡职业教育基本公共服务供给均等化要求突出对包括农村生源在内的弱势群体的人文关怀性。地方政府要保障包括城乡居民在内的全体公民接受职业教育的均等机会，使得出身境遇不同的城乡居民都能有尊严地从事各类社会工作。将职业教育纳入政府供给的城乡基本公共服务领域的发展战略的首要内容是拓宽接受城乡职业教育人口的基本覆盖面，将城市与农村地区的失业和半失业者、失学者、妇女群体和残障群体纳入城乡职业教育基本公共服务供给对象。 （二）基于资源集约理论的城乡职业教育统筹发展策略 1.实施区域范围内城乡职业教育资源的集约化统筹发展战略。在城乡区域职业教育资源总量有限的约束下，城乡职业教育资源的粗放式配置模式将增加职业教育存量资源配置的无序性和职业教育增量资源的无效性。各地职业教育主管部门应当积极推进区域职业教育资源集约化战略，通过优化区域职业教育资源配置方案的方式来积极推进集约型职业院校建设，使本地区职业教育事业步入良性发展循环系统中。职业院校的常设专业在长期办学实践中积累了丰富的办学经验，城市与农村职业院校应当结合自身办学特色，集中其职业教育优势资源，形成支持区域范围内城乡统筹发展的精品职业教育专业。由于职业教育资源的生均办学经费开支高于基础教育阶段的生均办学经费支出水平，办学经费短缺势必对职业教育质量造成持久性冲击，削弱职业院校毕业生对用人单位的吸引力，降低学生报考职业院校的积极性。职业教育资源集约化战略有助于城乡职业院校消除专业重复性建设所造成的办学经费开支浪费问题。职业院校可将削减的重复性专业建设占用的办学经费开支用于打造特色化精品专业，增强职业教育资源的利用效率，提升职业院校特色专业的人才培养质量。 2.推进跨区域职业院校师资力量统筹配置战略。职业教育管理部门应畅通城乡职业教育互动渠道，建立有序的职业教育资源流动机制。城市与农村职业院校应当统筹职业教育师资队伍建设，通过城乡职业院校间的职业教师交换工程来促进农村地区职业教师队伍从业素质的提升和师资队伍结构的优化。由于城市与农村地区职业院校的薪酬待遇和工作环境存在显著的差异性，在推进城乡职业教师交换工程时，职业教育主管部门应充分考虑教师的切身经济利益，在保障参与城乡职业教师交换工程的职业院校教师的薪酬福利水平不降低的前提下，优化农村职业院校的既有师资队伍。农村职业院校可在专任教师整体队伍相对稳定的基础上，适当加大兼职教师占比，以形成专兼教师合理搭配的师资力量格局。通过引入城市职业院校优质教师资源，可以对农村地区原有职业院校教师施加良性的竞争压力，为农村职业院校培育掌握新知识和新技术的师资力量。农村职业院校还可大量吸收社会各界优秀的管理人才和工程技术人才，以有效弥补农村职业院校实践类教学实力相对不足的缺陷。 （三）基于产业关联理论的城乡职业教育统筹发展策略 1.与区域经济支柱产业之间建立起关联发展机制是统筹城乡职业教育发展战略的重点。当前我国改革事业步入深水区，宏观经济发展基本面从过去的高速增长向新常态的稳定增长方向转型，调整产业结构成为促进区域经济健康可持续发展的新主题。这要求城乡职业院校采取可行的因应策略以配合当前经济增长方式的转型和区域产业结构的升级需要。当前区域经济产业结构正朝着高技术化、高经济附加值的方向发展，各种基于新兴技术的新兴产业层出不穷。城乡职业院校应与区域产业建立起有效的信息沟通机制和工作关联机制，通过创新职业教育人才培养模式的方式来适应区域经济产业结构的调整。同时，随着区域产业结构升级，产业链内部分工合作关系日益复杂，产业内部各企业资源的整合度和产业外部的跨产业关联度日臻强化，区域经济以实现产业链整体竞争力的方式来参与全球化的产业竞争。新的产业链竞争格局决定了单所职业院校的有限办学资源难以独立担负全产业链竞争所需人才的培养工作。城乡职业院校需强化区域范围内的校际合作，增强其服务区域产业链系统的能力。地方职业教育主管部门可以按产权市场规律来将地方各职业院校整合为职业教育集团，以产权为纽带来强化城乡职业教育系统内部成员间的有机联系。城乡职业院校可通过行业协会等形式来建立起松散型城乡职业教育联盟，以增强城乡职业教育系统的自组织能力。同时，城乡职业院校也可基于职业教育集团或职业教育联盟平台来与区域产业链企业签订人才培养订单，强化职业教育系统与区域产业系统之间在人力资源培养领域的协调力度。 2.促进就业结构与产业结构互动是城乡职业教育统筹发展的要点。职业院校毕业生的就业结构揭示了区域产业结构的内在特征，职业院校毕业生的岗位收入水平则直接揭示了区域产业发展水平。基于职业教育的人才培养目标来讨论，职业院校的办学终极目标指向解决学生就业问题，以有效满足区域经济发展对技能型人才的需求。这决定了城乡职业教育事业统筹发展策略的制定应当以深入调研区域经济的人才市场需求为前提。当前制约城乡职业院校统筹发展的首要障碍在于城乡职业院校之间存在围绕生源争夺和就业市场竞争问题的冲突。诱发城乡职业院校冲突的根源在于各职业院校的办学方向重叠，以及因办学实力相对薄弱使得各职业院校停留于低层次的招生就业竞争。城乡职业院校的低技能型人才培养模式限制了区域产业升级的空间，区域产业升级受困则反向作用于城乡职业院校，迫使其通过持续培养低技能型人才来满足区域经济的低级产业的发展需求。为此，城乡职业院校需增强在高技能型人才培养领域的合作，以大规模的高技能型人才供给来推动区域经济形成新兴高技术产业链条，以新兴高技术产业来促使区域经济体内的人力资源需求结构变迁，进而以大规模的高技术型人力资源需求来拉动区域职业院校的人才培养层次升级。上述区域经济的产业演进与就业结构之间良性互动关系促成了地方职业院校的高技能型人才培养和区域产业企业的高技能型人才需求之间在新技术水平上形成新供需平衡关系。 系统科学论文:系统科学哲学研究论纲 [摘要] 从本体论、认识论和方法论三个方面构建系统科学哲学论纲：系统科学哲学之本体论研究包括系统科学的“语词系统”、系统的存在状态及其特征和系统科学的元研究；系统科学哲学之认识论研究包括系统如何可能、系统科学知识如何可能和系统科学的认识如何可能；系统科学哲学之方法论研究包括系统科学方法的具体内容及其相互关系、系统科学方法的性质及其原则、系统科学方法论的元研究和系统科学知识是如何获取的。三个方面具有内在一致性，共同构成系统科学哲学研究论纲的有机整体。 [关键词] 系统科学；系统科学哲学；论纲；本体论；认识论；方法论 系统科学哲学的研究是系统科学相关研究的思想基础。系统科学哲学不同于贝塔朗菲、拉兹洛等人提出的系统哲学，从学科定位看，前者属于具体科学哲学问题的探讨，后者属于自然哲学的探讨，也有学者把二者等同对待。[1]论纲可以成为系统科学哲学展开研究的重要框架，苗东升曾经做过相关研究[2]1820，从国际视阈看尚显不足。随着近些年来系统科学的高速发展，系统科学哲学研究的重要性日益凸显。本文将在国内外系统科学研究差异比较[3]的基础上，从一般哲学的本体论、认识论和方法论三个方面系统阐述系统科学哲学研究的主要内容，尝试为系统科学哲学的研究提供研究纲领。 一、系统科学哲学之本体论 系统科学哲学本体论的研究是以一般哲学的本体论研究为基础的。“本体论”这一范畴最早是由德国经院学者郭克兰纽首先提出来的，他将其解释为“形而上学的同义语”[4]35。简单来讲，本体论是“研究存在的理论”[5]6667，“是对是、存在和实在的最一般的学科或研究。 这个术语的一个非正式含义是指，……即哲学家思考世界由什么构成。……但是，更正式的含义，本体论是通过确定所有本质范畴和阐明它们之间的相互关系来表征实在的形而上学方面。”[6]2122 “本体论的首要任务是提供范畴的详细目录，即实在的最一般分支。”[6]23 系统科学哲学之本体论研究比一般哲学本体论研究要具体一个层次，或低一个层次。系统科学哲学本体论研究从系统科学基本范畴开始，涉及系统及其系统的关系性存在本身的问题、系统演化与生成问题，以及对系统科学的元研究等问题。以哲学上的本体论范畴为基础，本文把系统科学哲学之本体论的研究内容总结为以下三方面： 第一，系统科学基本范畴或“语词系统”。吴彤在复杂性科学研究中，提出学术研究应该从基本概念开始的思路，他认为对于复杂性科学或非线性科学的研究应该从复杂性、非线性的概念或含义开始。[7]系统科学涉及范畴很多，尤其是在不同学科中又存在不同含义。库恩后期试图在某种程度上用“语词系统”代替其有重要创建但富有争议的“范式”范畴，对系统科学语词系统的研究，是作为范式的系统科学研究的重要内容。库恩意义上的科学革命就是用一套新的语词系统代替原来旧的语词系统。[8]金吾伦对库恩语词系统的主要性质进行过总结，总体上说就是“由一套具有结构和内容的术语构成；诸术语构成一个互相联系的网络。一本辞典就是具有一套特定结构的词汇”[9]。系统科学范式已经逐渐形成[10]，一种新的语词系统将逐渐代替经典科学的语词系统，最明显的体现就是诸多系统科学范式下的术语或范畴开始出现并逐渐代替经典科学的诸多范畴。Flood和Carson在系统科学研究中，简要介绍了61个系统科学范式内的术语和概念，如组织整体、关系、反馈、输入、输出、环境、开放系统、内稳态、熵、适应性、控制论、黑箱、正反馈、负反馈、整体论、系统方法论等。[11]521Ackoff早在20世纪70年代就认识到了“系统”这一概念在当今科学中的重要地位，他试图建立起一个系统概念的系统，在他的体系中，主要介绍了11种系统类型、4种系统变化、11种系统行为类别，另外，他还对系统及其元素之间的关系、适应性和学习、组织等涉及的共32个范畴或术语进行了系统探讨。[12]吴彤也对系统科学涉及的一些基本概念进行了深入研究。[1314]语词系统的研究是伴随着系统科学发展而发展的，主要体现在两个方面：一是术语或范畴的扩展；二是术语或范畴之间组成的网络关系的发展。 第二，系统的存在状态及其特征。这里的系统包括贝塔朗菲提到的“实在系统和概念系统两类”。[15]460国外诸多学者都在这方面进行了深入研究，贝塔朗菲对系统的界定以及对系统特征的研究[16]、拉兹洛《系统哲学引论》中第一部分“一般系统论”的探讨[17]、邦格的科学唯物主义以及系统本体论的探讨[1819]等都属于这方面的研究。国内也有诸多学者对系统进行了研究，如陈忠等人的《现代系统科学学》的第一部分“基础系统论”基本上都属于这方面的研究[20]3165；苗东升在《系统科学大学讲稿》中对系统的概念、系统的结构、系统的环境、系统的功能、系统的属性、系统的形态与状态等问题进行了系统说明，比较全面地介绍了存在的系统的状态及其特征。[21]系统的演化也是系统的重要存在状态，所谓系统的演化，“包括系统的孕育、发生、成长、完善、转化、消亡等”[22]42。演化特征是系统科学区别于经典科学的重要特征，因此，对系统演化特征的研究也是系统科学本体论研究的重要内容。对系统的存在状态及其特征的研究为系统科学哲学的探讨提供了现实材料，同时它也是系统科学基础理论研究的逻辑前提。 第三，系统科学的元研究。这一方面的研究主要包括：系统科学的学科定位、系统科学的存在状态、系统科学的发展演化、系统科学的理论体系等。诸多国内外系统科学研究的学者几乎都涉及了这方面研究，只是研究视角、问题不同。几乎每本系统科学著作在开篇或第一章都会直接涉及这方面的内容。自钱学森以来，诸多国内外学者都构建了自己的系统科学理论体系，这些研究都属于该方面内容。Gigch在20世纪80年代初做的系统科学分类学研究也是这方面研究的重要代表，他以系统科学主要关注的问题为出发点，依据两个不同的标准对系统科学进行了分类学研究，把系统科学分为理论本体型、应用本体型、理论概念型和应用概念型四种不同类别，并对应着不同的系统理论类型。[23]179191当然，在这个方面，对系统科学各论，如一般系统论、控制论、耗散结构理论、混沌学等相关学科存在状况的研究，也属于系统科学哲学本体论研究的范围。 二、系统科学哲学之认识论 认识论是由“苏格兰哲学家J.F.费利尔在《形而上学原理》（1854年）一书中首先使用的”。[4]719在《剑桥哲学辞典》中对认识论进行了明确阐述：“认识论：知识和辩护的本质的研究；具体说，是对知识和辩护的（1）定义特征、（2）存在的条件和来源、和（3）限制的研究。这三个范畴代表了传统哲学三个方面的争论：知识和辩护的分析、知识和辩护的来源（如唯理论和经验论）和关于知识和辩护的怀疑论的生存能力。”[24]273“认识论试图解释知识和理性信仰的本质和范围。它的范围也包括阐述和评价各种怀疑论结论的论据。”[6]270徐向东把传统认识论的研究归结为五个问题：分析问题、划界问题、方法问题、怀疑论和认知辩护问题以及价值问题。[25]简单总结为一句话：认识论回答认识或知识如何可能，主要探讨作为存在的认识的本质及发生、发展的规律，以及对认识的辩护等。 系统科学哲学之认识论研究的主要内容可以简单概括为系统科学知识如何可能的问题。这里的知识主要指系统科学科学学科（钱学森等人称之为系统学）的知识，也包括技术学科和工程学科。系统科学哲学认识论的建构论转向使其在研究内容方面明显区别于经典科学。系统科学的认识论研究在学科内部具有重要地位，甚至Gigch直接把系统科学称之为认识论领域的学科。[26]对于该问题的探讨主要包含以下三方面内容： 第一，系统如何可能。系统的存在是系统科学知识可能的基础，因此对于该问题的探讨是系统科学之认识论研究的首要内容。和经典科学的研究类似，国内外对于该问题的研究也主要存在两个对立的观点：实在论与建构论，部分观点处于二者之间。实在论观点认为，系统客观存在于现实世界，系统科学是对现存的系统进行研究的科学。部分国内外学者坚持实在论观点，国外较有代表性的是加拿大系统哲学家邦格，他认为：“每个事物都是系统或系统的成分。这一原理对具体事物和观念都同样适用。原子、人、社会以及他们的成分和由它们所组成的事物都是这样。”在他看来没有孤立的事物，“世界是系统的世界”[18]1120。马克思的辩证唯物主义系统观也是典型的实在论观点。国内学者中，大多数都持实在论观点。如苗东升认为：“现实世界中系统是绝对的、普遍的，非系统是相对的、非普遍的……一切事物都以系统方式存在”[22]22；许国志等人编辑的《系统科学》也持这样的观点，认为“系统是一切事物的存在方式之一”[27]；另外，李曙华[28]、陈忠[20]、邹珊刚[29]等人的著作也都是建立在实在论基础之上。持建构论观点的代表人物是Klir，他认为：“所有系统都是人工抽象物。它们不是自然呈现给我们被我们发现的，而是我们通过我们的感知和精神能力在经验领域内的建构。要求与真实世界对应的系统概念是虚幻的，因为没有办法核实如此的对应。除了通过经验以外，我们没有机会接近真实世界。”[30]88，[31]Bhola同样认为系统“边界”不是先验存在，而是被系统思考者在主观内容上为了专门的需要建构起来的。[32]Boulding认为：“系统没有必要与我们周围的真实世界相联系。它研究所有从任何具体情景和经验知识中抽象出来的可以想象到的关系。”[33]当然，除了坚持这两种观点的学者以外，还存在大量学者像哲学认识论研究一样行走在实在论与建构论之间，本文不再多述。总之可以说，对该问题的回答，两种观点并行，国内实在论观点占优，国外建构论观点占优。 第二，系统科学知识如何可能。知识如何可能的问题是哲学认识论的核心问题，当然在系统科学哲学这里也必然是一个重要的需要探讨的问题。哲学认识论对于知识如何可能的探讨是不区分经典科学与系统科学的，但是以前哲学探讨所针对的或主要使用的基础性资料都属于经典科学知识。无论是从知识本身的特征还是从知识的获得途径看，系统科学知识相对于经典科学知识都发生了重要变革，这必然为系统科学知识如何可能的问题提供新的材料。系统科学知识的出现和发展必将改变传统认识论中的某些观点，同时，也使新的认识论观点成为可能。国内外对该问题的具体研究现在还比较少，日后有待研究的进一步展开和深入。对于该问题的回答，同样主要存在两种观点：实在论或建构论，以及行走在二者之间。在经典科学界，实在论观点明显占据主体，但是，在系统科学界则明显不同，建构论已经逐渐成为了系统科学界的主流观点。[30]对系统持实在论或建构论观点的人基本上对系统科学知识持相同的观点。在系统如何可能问题的探讨中已经对主要代表人物进行了说明，不再重复。国内系统科学界大多数学者都坚持实在论观点。对于系统科学知识如何可能持建构论观点的人除了上文提到的Klir以外，Vmos也是系统科学建构论的重要代表。[34]总之，对于该问题的回答构成了系统科学哲学之认识论的重要研究内容。 第三，系统科学的认识如何可能。认识如何可能是对系统科学认识本身的探讨。马克思主义哲学的认识论主要研究认识自身，认识的本质、结构、过程等。系统科学哲学认识论的这部分研究内容即是建立在马克思主义哲学认识论基础上对系统科学认识进行哲学探讨。苗东升系统科学哲学论纲中的认识论即是在这个方面的研究。[2]1820系统科学的认识过程相对于经典科学的认识过程而言已经发生了显著变化，它不再依托传统的获取知识的模式――“观察―归纳”或“假说―演绎”。系统科学认识模式逐渐转化为哲学思辨、系统仿真建模等方式，如一般系统论就是通过哲学思辨获取系统的相似性或同型性，从而建立系统的一般理论；控制论也是通过思考动物与机器的结构同型性或相似性而创立的理论。正是由于系统科学认识方式已经发生了明显变化，因此必然要求对系统科学的认识进行专门探讨，通过对认识的结构、认识的过程、认识的方法等的深入研究洞悉系统科学认识的本质。这种研究不仅可以推进系统科学认识方法的发展，进而推进系统科学理论和方法的进步，还可以反过来影响哲学认识论的发展。系统科学认识论相对于一般哲学认识论而言，更加接近具体科学，必然为更一般层次的哲学认识论的发展提供重要例证，推进哲学认识论的发展。国内外系统科学界对这个方面的研究都不是太多，且有待深入。国外系统哲学界基本上不在这个视角上进行探讨，但是他们在系统科学方法论的研究中渗透着诸多这方面的内容。国内这方面的研究也不是太多，李建中对系统认识论的研究属于这个方面，他在比较了黑格尔、马克思的认识论基础上对系统认识论进行了一定探讨。[35]苗东升对这个问题也进行了初步探讨。[2]1820，[36]在这一角度上，系统科学认识论与方法论的研究存在诸多交叉之处，某种程度上具有一致性，对认识过程的研究事实上就是对认识方法的研究。因此，这方面的研究可以成为沟通系统科学哲学认识论与方法论的桥梁。 从系统科学哲学认识论的发展和研究内容、问题来看，它并没有带来认识论领域的根本变化，只是为认识论的研究增加了新材料、提出了新问题。或者说它并没有带来认识论模式的变革，只是改变了不同观点在认识论中的地位。系统科学认识论的研究会伴随着哲学认识论的研究永远进行下去，也许人类理性永远无法得出确定性的结论，正像哲学也许正在做一件注定失败的事情一样。[37] 三、系统科学哲学之方法论 一般来讲，方法论是“关于认识世界和改造世界的方法的学说和理论”[5]8。20世纪中叶以来，西方科学哲学界关于方法论的研究出现了一股新趋势，主要表现在冲破对科学理论静态的逻辑分析，从而把对方法论的研究同科学发展史联系起来，如波普尔、库恩、拉卡托斯和费耶阿本德都试图从方法论角度说明科学理论的革命和发展。[4]205在《剑桥哲学辞典》中给出了一个兼容以上但更偏重于后者的论述：“方法论是科学哲学的一个分支，它与知识论密切相关，探究科学达到关于世界的预置真理的方法和批判性地探究这些方法的基本原理。在科学中理论被承认的问题，证据和假说之间确证关系的本质，科学断言能被观察数据证伪的程度等这些问题都是方法论所关注的问题。”[24]700总之，在当今科学哲学界，方法论在两种含义上被使用：一是论“科学研究的方法”，即对科学研究方法的研究；二是科学的规范性研究。从亚里士多德的《工具论》到培根的《新工具》，以及国内李志才等的《方法论全书》、吴彤的《自组织方法论研究》、黄欣荣的《复杂性科学的方法论研究》等都是在第一种含义上使用方法论的。第二种含义是知识如何获取或为获取的知识进行逻辑辩护。从波普尔、库恩，到拉卡托斯、费耶阿本德等都是在这一意义上使用的。 系统科学哲学之方法论即是以系统科学方法为研究对象，探讨获取系统科学知识的路径及其特征。“系统科学首先具有科学方法论的意义”[2]1820，进一步讲，系统科学就是一门方法论性质的学科。[20]13，[23]，[29]1，[3840]Klir把系统科学方法论看作通常意义上一门学科三个必不可少的组成部分之一[41]，Flood等人也提到“系统科学的一个重要研究领域是通过方法论把它的概念应用到当今的解决问题、计划和决策当中”[11]5。国外系统科学界探讨的系统科学方法论主要涉及硬系统方法论、软系统方法论、批判系统方法论等，但主要是介绍解决问题的方法，而非对方法进行系统的哲学研究；国内相关研究刚刚展开。本文把系统科学方法论的研究内容总结为以下四方面： 第一，系统科学方法的具体内容及其相互关系。方法论的核心内容是论方法，因此，对系统科学方法具体内容的探讨就成为了系统科学方法论的首要也是基础性内容。从时间顺序来看，系统科学方法的内容可分为三个阶段，传统系统科学方法（一般称老三论时期的系统方法）[42]、自组织系统科学方法[43]和各种系统思考方法。系统科学方法之间的关系、方法体系即分类学探讨是该部分的第二个研究内容，即以具体方法的研究为基础系统梳理系统科学各种方法之间的关系，并尽可能建立起系统科学方法体系。国内外对系统论、信息论、控制论方法相互关系的研究相对比较深入，但是对于所有的系统科学方法而言，这方面的研究还刚刚起步，国内外少有系统研究。陈忠把系统科学方法论内部方法的相互关系进行过初步分析，划分了三个层次：“系统科学方法论原则”；“以各种理论为出发点的各种认识系统规律性的方法，处理系统一般问题的方法”；“针对某类具体的系统问题的方法”。[20]613614对系统科学具体方法的分类学研究为方法论的后续研究提供了体系化的研究对象。 第二，系统科学方法的性质、特征及其原则。系统科学各方法之间存在着内在联系，构成一个有机体系。对这些方法的性质、特征以及原则的探讨有利于更全面地认识系统科学方法的整体特征，有利于系统科学方法的普遍运用，也使得系统科学方法自身更加系统。魏宏森在20世纪80年代初的时候就对“系统科学方法论的基本特征”进行了探讨，提出了系统科学方法论具有的八大特征[42]6470，但是笔者认为，作者所谓的特征应该是系统科学方法的特征而非方法论的特征。当前学界诸多对系统科学方法论性质、特征和原则等的研究事实上都是对系统科学方法的相关研究，对方法的研究恰恰是方法论研究的重要内容。吴彤在具体阐述自组织方法的基本内容基础上研究了自组织方法论的几个重要特性[43]，朴昌根对系统方法的基本原则进行了简要总结[44]，Laszlo对系统哲学方法论的原则以列表的形式进行了说明[45]。对系统科学诸多性质、特征等的研究对于方法的实践应用以及方法论研究都能起到巨大推动作用。 第三，系统科学方法论的元研究，即系统科学的学科地位、特征及其哲学意义。这部分内容属于系统科学方法论的元研究，即对系统科学方法论自身进行的研究。系统科学方法论是以哲学上的方法论为基础，区别于经典科学方法论发展起来的理论体系。系统科学方法论学科地位的研究涉及其与系统科学哲学、系统科学的具体科学之间的关系，认清它们之间的相互作用对于系统科学的整体发展大有益处。所谓系统科学方法论的特征是指与经典科学方法论的差异，深入理解两者的差异才能从根本上弄清系统科学方法论相对于经典科学方法论所引起的革命性变革所在。对这种变革的探讨是系统科学哲学研究的重要内容。对系统科学方法论学科性质的认识反过来会促进系统科学方法的发展和完善。总之，对方法论的元研究至关重要，Warfield认为，科学由两部分组成，“主体”和“方法论”，他认为：“没有方法论的主体就像没有身体的脑袋；没有主体的方法论就像没有脑袋的小鸡，在血腥的牲畜棚里戴着枷锁扑腾。”[46] 第四，系统科学知识是如何获取的。以系统科学知识为对象的方法论研究在学术界尚未引起重视。传统科学哲学主要就是探讨方法论问题，从孔德等人的实证主义到波普的证伪主义，再到库恩的范式理论、费耶阿本德的反对方法等都是为知识如何获取提供理论辩护，但是他们的理论主要针对的是以实在论为认识论基础的经典科学知识。对于部分坚信实在论的系统科学家而言，传统科学哲学的方法论虽然存有诸多争议但依然适用。系统科学认识论方面的建构论转向必将引起方法论的重要变革。以建构论为基础的系统科学知识如何获取，或者说是否存在获取这种类型知识的原则或方法就成为了系统科学方法论的重要研究内容之一。笔者认为，由于系统科学知识及领域的特殊性，相关的方法论研究前景广阔，甚至有可能在某种程度上复苏传统科学哲学，笔者将另文专门探讨该问题。 四、结语：研究纲领的一致性 正像哲学上的本体论、认识论和方法论具有内在统一性一样，系统科学哲学之本体论、认识论和方法论研究也具有明显的内在统一性。本体论的研究提供“是什么”的问题，即系统、系统科学以及系统科学知识是什么的问题；认识论回答系统科学知识“如何可能”的问题，为获取系统、系统科学知识的合理性进行辩护；方法论的研究提供知识“如何获取”的问题，即获取知识方法的研究。这种内在统一性，相互影响、相互促进，共同推动系统科学哲学乃至具有跨学科统一性的系统科学的发展。系统科学哲学除了以上三方面主要内容之外，还包括其他一些哲学问题的探讨，如系统科学价值论、系统科学引起的观念变革、系统科学及其技术与社会的关系等问题。对所有相关哲学问题的探讨必将加深对系统科学理论、方法及其技术成果的认识，同时推进系统科学哲学的研究进程，为哲学知识论的探讨提供重要的基础原料。诸多因素之间的相互作用可以形成一个正反馈回路，最终推动系统科学的发展。 系统科学论文:面向MPA学员开设系统科学课程的探索与实践 摘 要 探讨了面向MPA学员开设系统科学课程的必要性及意义，从教学目标、教学内容、教学方法等方面介绍了国防科技大学面向MPA学员开设系统科学课程的教学实践，为完善MPA教育课程体系提供有益的参考。 关键词 公共管理硕士 系统科学 复杂系统 公共管理硕士（Master of Public Administration，缩写为MPA）是为适应社会公共管理现代化、科学化和专业化的要求而设立的，其培养目标是为政府部门及公共机构培养德才兼备、适应社会主义现代化建设需要的高层次、应用型、复合型的管理人才。课程设置在MPA教育中起着十分关键的作用，合理的课程设置有利于学员知识结构的构建以及指导学员的工作实践。我国MPA课程设置尚处于初步完善阶段，课程结构一般分为核心课、选修课、社会实践与研讨。本文讨论了面向MPA开设系统科学选修课程的必要性及意义，并介绍了国防科技大学在开设相关课程方面的探索与实践。 1 面向MPA学员开设系统科学课程的必要性与意义 MPA专业学位教育的学科基础是作为公共部门管理及政府管理研究领域的公共管理学。公共管理学研究的是公共组织尤其是政府组织的公共管理活动，是研究公共管理机构的组织机构设置、管理过程、管理手段、管理效能及其规律性的科学。随着信息化、全球化和科学技术发展，公共管理问题日益复杂，其理论和实践都已经发生了深刻的变化。① 公共管理研究对象复杂是公认的，而且其研究重点、范围还在不断发展变化，有学者形象地将其比喻为“变形虫”。②单一学科、简单还原论的方法是难以满足公共管理科学这种“变形虫”式发展的需要。事实上，围绕社会公共事务的解决，研究者已经自觉或不自觉地整合来自各学科的知识和方法，包括政治学、经济学、社会学、管理学、数学、统计学、运筹学、未来学和系统分析等。多学科交叉与方法融合始终伴随着公共管理的发展，非还原论研究策略也为公共管理研究提供了新的思路。但是，由于公共管理研究是以问题为导向的，目前对方法的关注主要来自统计学、数学、管理学等其他领域的研究者。当以复杂系统为研究对象、方法论研究为特点的系统科学发展并日益受到其它研究领域关注的时候，公共管理学相关的研究还不多见，也不十分系统，这样的情况在国内尤为突出。③④ 系统科学是一门研究事物整体的学科，是一门从事物整体性的角度观察世界、研究事物、认识问题的学问，是人类对于系统规律认识的总结。⑤系统科学作为横断学科，比一般的交叉学科如生物物理等涵盖的范围更宽。系统科学把事物看做系统（物理系统、化学系统、生物系统、经济系统、社会系统），在自然科学与社会科学各领域的大量实际经验的基础之上，总结出人类认识、描述、设计、管理、控制系统的一般性的理念、方法与具体步骤，是各门学科的方法论和基础。系统科学以系统论为哲学基础，一般系统学作为基础理论，运筹学、控制学、信息学等为基本方法，以系统工程为工程技术，为人类从整体的观点认识世界和改造世界提供了一整套的思想理论和技术方法。 面对当今世界，科学技术迅猛发展，经济全球化，各国的高等学校都在进行教育改革，探索如何培养适应时代要求的人才。加强通才教育，提高学生的思维素养，重视文理相通，扩展学生的视野，已成为高等教育界的共识。MPA学员作为政府部门以及非政府公共机构的高级管理人才，除了学习公共政策分析、公共管理学等专业选修课程，还非常有必要学习系统科学这类通识性选修课程，其意义主要表现在以下三个层面：（1）系统科学的思维。通过系统科学课程的学习可以培养MPA学员从整体出发、从全局出发考虑问题的系统思维以及解决复杂问题的能力。（2）系统科学的方法。通过系统科学课程的学习使得MPA学员掌握构建、管理、运行公共组织以及合理高效处理公共事物的方法。（3）系统科学的工具。通过系统科学课程的学习使得MPA学员掌握相关系统建模、分析、仿真的工具。 2 面向MPA学员开设系统科学课程的教学实践 国防科技大学是在钱学森倡导下在国内最早开设系统工程专业的高校之一，遵照钱老的专业建设思想和规划，经过20多年建设和发展，取得了丰硕的教学科研成果。⑥依托相关学科优势，作为全国首批试办MPA的院校之一，国防科技大学自2001年招生以来，开始面向MPA学员开设系统科学课程，不断探索、积极改革，取得了良好的教学效果。 2.1 教学目标 通过本课程的学习，使学员熟悉系统科学的基本概念和发展历程，重点掌握动态系统理论、自组织理论、复杂适应系统理论、复杂网络理论以及系统工程方法论，使学员具备初步运用系统思想、理论、方法分析和解决公共管理中的复杂系统问题的能力。 2.2 教学内容 按照钱学森提出的系统科学体系结构，系统科学可分为“三个层次一座桥梁”，其中系统学为基础科学层次，信息学、运筹学、控制学等为技术科学层次，系统工程为工程技术层次，系统科学哲学为连接系统科学与哲学的桥梁。具体教学内容包括如下。 第一讲：系统科学的基本概念。 重点介绍系统的定义及其相关概念，包括系统的分类、结构、行为、功能、状态、演化；系统科学的概念及内涵；系统科学的体系结构。 第二讲：系统科学的发展历程。 主要介绍古代系统思想的萌芽；近代科学中的系统思想；现代系统科学的兴起与发展；系统科学在中国的发展。 第三讲：系统学基础理论。 主要包括确定动态系统理论，包括轨道、暂态和定态解、轨道稳定性与结构稳定性；随机动态系统理论，包括随机过程与随机涨落、主方程与福克普朗克方程；自组织与他组织、序的概念与内涵；静态有序、动态有序；耗散结构与协同学；自组织理论的应用等。 第四讲：复杂适应系统理论。 主要介绍复杂适应系统理论的基本概念，包括Agent及其相关概念，包括聚集、非线性、流、多样性、标识、内部模型、构筑快；复杂适应系统的基本观点，即适应性造就复杂性；复杂适应系统的主要特点。复杂适应系统整体建模方法，包括刺激响应模型，包括规则的表示、适应度的修改与确认、新规则的产生；回声模型，包括资源、位置；复杂适应系统软件平台等。复杂适应系统理论在经济领域的应用；复杂适应系统理论在军事领域的应用；人工生命等。 第五讲：复杂网络理论。 该部分内容主要有复杂网络的结构属性，包括度分布、小世界性、积聚性、度关联性；复杂网络的结构模型，包括规则网络模型、随机网络模型、小世界网络模型、无标度网络模型。复杂网络同步动力学、复杂网络传播动力学、复杂网络交通动力学、复杂网络抗毁性等。 第六讲：控制论、信息论、运筹学。 控制、控制论、控制系统；控制的任务，包括定值控制、程序控制、随动控制、最优控制；控制的方式，包括简单控制、补偿控制、反馈控制。信息的概念、信息的度量、信息的传递；信息论的概念、信息论的历史、信息论与其他学科的关系。运筹学的概念、运筹学的发展、运筹学的分支。 第七讲：系统工程概述。 系统工程的基本概念及发展历史，系统工程的基本方法等。 第八讲：系统工程案例。 系统工程发展史上的典型案例，以及当前国内外的热点大工程项目等。 2.3 教学方法 理论、技术、方法与实践的有机结合，是MPA教育质量与效果的重要保证，其中理论、技术与方法是核心，实践是理解消化理论、技术、方法的重要途径。系统科学是一门理论性、技术性都很强的课程，甚至被学员戏称为“MPA的哲学课”和“MPA的数学课”，很容易陷入“听不懂、没有用”的尴尬境地。 考虑到MPA学员哲学、数学基础普遍较差的实际情况，我们在教学过程中采取了案例驱动的教学方式，除了第一讲、第二讲以理论讲述为主外，本课程教学内容均以实际案例作为入手点，通过案例引出理论、技术、方法，通过理论、技术、方法归纳总结实际问题，引导学生举一反三。例如，第三讲动态系统理论我们从计划生育政策讲起，第三讲自组织理论我们从市场经济和计划经济的区别讲起，第四讲复杂适应系统理论我们就从股市震荡、大规模群体性事件讲起，第七讲系统工程我们就从三峡工程讲起。 此外，我们还引导学员结合现实世界中的热点问题利用系统科学的相关知识进行思考和讨论。例如，我们在课程中讨论了“从系统科学角度看中医”、“从系统科学角度看风水”、“从系统科学角度看科学发展观”、“从系统科学角度看全球金融危机”等等。同时，我们还鼓励学员结合自己工作中的实际问题去理解和认识系统科学，并把它作为开卷考试的论述题。 3 结束语 MPA教育作为一种全新的学位教育，为培养我国公共管理领域的高层次、复合型人才开辟了一条新路。但同时也应看到，MPA教育在我国尚处于方兴未艾的发展时期，特别是课程体系建设方面尤其薄弱。为此，必须不断进行教育创新，以促进MPA教育的持续健康发展。本文探讨了面向MPA学员开设系统科学课程的必要性及意义，从教学目标、教学内容、教学方法等方面介绍了国防科技大学开设相关课程的教学实践。希望与广大从事MPA教育的工作者们一同探讨。 系统科学论文:在实践中完善形成系统科学的工作方法 一、亲近学生，研究学生；展现自我，树立威望 班主任要善于接近孩子，体贴和关心学生，和他们进行亲密的思想交流，让他们真正感受到老师对他的亲近和爱，这是班主任顺利开展一切工作的基础。研究学生是教育取得成功的必要条件，最好的途径是首先通过活动观察了解班风、学风，了解全班主要的优缺点并分析其原因所在，了解家长普遍的文化层次，找到亟待纠正的弱点；其次要研究学生的个性特征，了解个人的生活环境，掌握哪些是积极分子，哪些是特别需要注意的学生等等。 在亲近与研究学生的过程中，我们班主任要努力展现自身广博的文化与高尚的道德情操，使学生对你既亲近又崇拜，既认定你是值得信赖的老师，又把你当作好朋友，树立起班主任崇高的威望。那么，你的教育可能取得事半功倍的效果。 二、班干部队伍的组建和培养 一个班的集体面貌如何，很大一部分是由班干部带头作用和管理能力决定的。小干部对班集体有着“以点带面”和“以面带面”的作用，他们是“班主任的左右手。”所以唯有慎重地选拔和培养干部队伍，班主任工作才能逐渐从繁重走向简单与轻松。 当选的干部应具有较强的号召力和自我约束和管理能力。干部队伍的组建不能仅仅作为一种形式存在，班主任必须精心培养：其一，要大力表扬学生干部优点，宣传他们的先进事迹，帮助小干部树立威信；其二，在鼓励班干部大胆工作，指点他们工作方法的同时，要更严格要求班干部个人在知识、能力上取得更大进步，在纪律上以身作则，力求从各方面给全班起到模范带头作用；其三，培养干部团结协作的精神，要能够通过干部这个小集体建立正确、健全的舆论，带动整个班集体开展批评与自我批评，形成集体的组织性、纪律性和进取心。 三、以强化常规训练带动教育教学工作 良好的常规是进行正常的学习和生活的保障，一个学生调皮捣蛋、不合常规的举动往往会使一堂好课留下遗憾，使整个集体活动宣告失败，甚至使全班努力争取的荣誉付诸东流，直接影响到班集体的利益。因此，要扎实有效地加强一个学生的常规训练。训练的内容包括《小学生守则》和《小学生日常行为规范》要求的常规、课堂常规、集会和出操常规、卫生常规、劳动常规、参观常规以及路队常规等等诸多方面。并且还要根据学生的特点，结合我国多种优秀的启蒙学书籍的学习，强化学生内在素质。日常行为的训练要通过集体或个人、单项强化或全面优化相结合的方式进行，务必使每个学生具有“服从集体，服从命令”的思想，具有自我约束力，形成习惯，保证整个班集体随时表现出“活而不乱，严而不死”的良好班风班貌。 四、拟定集体与个人的远、近期目标 有目标才有动力。班主任要根据学校工作安排和本班实际情况，拟定全班与小组在知识、能力、情感等方面的远、近期目标，让每一个学生明确我们全班和小组正在努力奋斗的目标是什么，避免盲目、低效地学习和生活，从而增强班集体的凝聚力和动力。然后，要引导每一个学生拟定切实的个人远、近期目标，将班集体的动力落实到每个学生身上，帮助和鼓励每一个人进步，使每个人都在明显而又易于承受的压力下自觉要求自己。 目标的制定不是目的，如何通过努力去实现目标，提高学生的素质才是目的。因此，鉴于小学生年龄与心理特征，有两点需注意：一是近期目标较之远期目标更有激励作用；二是目标的制定必须切实，要让孩子能“跳一跳摘到苹果”，不能好高骛远，以免丧失孩子信心。 五、激发学生竞争意识 竞争是一股巨大的、潜在的、其它任何外力都不可能达到或替代的动力。班主任应在班内掀起激烈的、持久的竞争活动。必须强调，这是“互助”、“友好”的竞争而不是“敌视”和“保守”的竞争，其目的是为了取得共同的、更大的进步。 一是激发与其他班级学生的竞争意识：从集体活动的表现、班级荣誉的争取、留给老师的印象以及个人获将情况等等多个方面激发全班由整体到个人的与外班的竞争意识。这也是一种集体主义精神的培养。二是设立定期评价制度：以班报“小红花”等相对固定的评价模式，对学生个人和小组的各种表现定期评价，使每个学生和小组明确近期优缺点何在，在班上居何位置，从而增强警惕性和进取心，培养学生的自觉性。三是建立互助组：以互助小组、1+1小组、小组帮助组员等等多种互助方式促使差生取得更大进步，共同实现个人、小组与集体奋斗的目标。四是奖励和批评：奖励与批评的方式各种各样，目的都是鼓励先进、指出缺点、激励所有学生争取更大的成绩。奖励比批评的教育效果更明显。 六、重视主题班会与主题队会的开展 要注重每次活动的实效性，使每次活动都让学生得到一次思想和灵魂的洗礼，留下深刻印象并指导自己以后的言行。其主题可以根据社会影响、学生思想动向以及偶发事件拟定。比如激励学生好好学习的班会《古代勤奋学习的故事》，教育学生正确对待金钱的班会《一分钱》以及教育学生讲究卫生、预防非典的队会《非典可防也可治》等等，主题都非常优秀。 七、学生个性特长和创造能力的培养 素质教育应时代需要所培养的人才应是高素质的，是有创造性的人才。班主任在使素质不同的全体学生在各自原有基础上都得到尽可能大的提高和发展的同时，更要努力发掘学生的潜能，充分发展学生的个性特长、培养创造能力，培养他们成为班上各方面的顶梁柱和带头人，也为培养21世纪的专业人才奠定基础。 诚然，在我国的班级授课制度下，在教育学生“学会生存，学会学习，学会关心，学会做事，学会生活”的过程中，小学班主任工作的内容是复杂的，任务是繁重的。但是，只要我们真诚地捧着一颗“爱心”，加深理论修养，在实践中不断完善自己，形成系统科学的工作方法，是完全能够出色的完成班主任管理工作的。 【作者单位：漾濞县上街完小 云南】 系统科学论文:系统科学方法探赜 [摘 要] 系统科学方法是以系统科学相关学科理论为基础，处理各种类型系统问题的方法的集合。在内涵的规范下，外延涉及国内外代表性的系统科学方法，包括“综合集成方法论”、“物理―事理―人理方法论”、“硬系统方法论”、“软系统方法论”和“批判系统思考”等。 [关键词] 系统科学方法；内涵；外延；综合集成方法论；软系统方法论 方法论研究一直是科学哲学研究的核心问题，在科学世界中也占据着非常重要的地位，被认为是科学的两个重要组成部分之一[1]，或“必不可少的要素”[2]80。系统科学是一个具有较强方法论性质的学科，系统科学方法在诸多学科领域（如管理学、教育学、生物学等）都产生了重要影响，发挥着举足轻重的作用。但是，对系统科学方法的认识却存在着一定混乱，本文在结合学界观点的基础上，将通过对内涵与外延的探讨全面分析系统科学方法，为它的广泛运用奠定理论基础。 一、方法与方法论 方法与方法论在国内外学术界经常被混用。吴彤把方法定义为：“探索事物的一种途径，其字面的含义也是‘论述行动的途径’。方法也是一种运用手段的认识活动过程。”所谓方法论，“就是讨论、研究方法的理论，也是关于方法的合理性的理论，即关于方法的哲学。”[3]李志才用“五个有机联系着的层次或要素”表征方法的内涵，并进一步指出“方法论，是关于认识世界和改造世界的方法的理论系统。它的原理应包括方法的内在结构、方法的本质特征、方法的来源和发展、方法的分类、方法的功能评价、方法的选择和运用等等一系列问题”[4]。这两个概念看起来非常简单，但在国内外学术界经常被混用。 Klir在探讨系统方法论时，“把系统方法论定义为研究各种类型的一般系统类别及其处理与这些类型系统相关问题的具有内在一致性的方法的集合”。简单讲，他把方法论看作是方法的集合，另外，他进而提出了“系统元方法论”概念，“即对系统方法和方法论（整合的诸方法之集合）的研究”，“它的研究目的是确定一种方法（或方法论）的一些专门的特点”，“系统元方法论的主要功能是评价和比较处理系统问题的各种类型的方法，同时去除那些不适宜的方法”[5]。从物理学的量纲来讲，方法的集合一定只能是方法，因此可以看出，在Klir这里的方法论更接近于通常意义上的方法，元方法论接近于方法论。国内的几本科学方法论史的著作也存在着这样的问题，几乎每本方法论史准确的说都是方法的历史。在系统科学领域，这种方法与方法论的混乱更加明显，诸多冠之以方法论的内容基本上都属于方法范围之内。比如，硬系统方法论、软系统方法论等，以及国内学者钱学森、顾基发、吴学谋等人的方法论，某种程度上更像某种研究方法，后文会具体说明这些方法。但事实上，对于方法和方法论这两个范畴的说明在国内还是比较清晰的，如上文吴彤的观点，再比如陈忠的观点：“方法就是人们看事物、想问题、办事情的思路、原则、程序、步骤和技巧。……方法论则与方法不同，它表现为一系列方法论原则，是比方法高一个层次的东西，方法论要回答的问题是方法的客观基础，以及各种方法的相互关系等等。……方法论研究的一个直接目的就是要获得好的方法。……方法论研究的另一个重要方面是各种方法的相互关系，即体系结构。”[6]612-613另外，朴昌根论述系统方法和系统方法论所提出的观点，也是笔者所赞同的，只不过他称方法论为方法学。[7]79-81 笔者同意吴彤、陈忠等对一般意义上方法以及方法论的界定。诸多学者探讨过的实验方法、观察方法、归纳方法等，或者各种方法的组合，观察实验―归纳方法和假说―演绎方法等都是科学方法，并非方法论。这种界定的直接结果就是当前许多书名为方法论的著作可能都要改称为方法的研究，这种研究本身即是方法论，或论方法。如果方法论是关于方法的理论[6]613，那么方法论研究就应该是对“关于方法的理论”的研究，笔者认为这种研究尚不存在，因为研究方法的理论还不存在，谈何对之进行研究。Klir的元方法论在这种意义上很明显更应该称之为方法论。因此，很多文献中提到的方法论研究、方法论变革等也就失去了指代的意义。换个角度说，当前学界提到的方法论变革指的主要是方法的变革，是在做方法论，研究方法，理解其意即可。也正是在这种意义上，本文是以方法为研究对象，做方法论研究。 进一步讲，与科学发现相对应的是方法，与科学辩护相对应的一般是方法论。以波普为例，他提出的解决问题获取知识的四段图示[8]，是向人们展示他提出的获取知识的方法，告诉人们如何做，即方法；他进而把这种思想上升为与实证主义相对立的证伪主义观点，即进入了科学辩护的层面，即方法论。因此，包括库恩的范式理论、拉卡托斯的科学研究纲领方法论、费耶阿本德的无政府主义等都属于方法论，或者说是通过对获取知识的科学方法的思考总结出的一些思想理论。 二、系统科学方法的内涵 （一）系统方法与系统科学方法辨析 当前学术界提到最多的是“系统方法”，所指的含义却有所不同，事实上是在两种含义上使用该术语。一是以贝塔朗菲的一般系统论为理论基础形成的系统方法，魏宏森的观点是其典型代表：“系统方法，就是按照事物本身的系统性把对象放在系统的形式中加以考察的一种方法。即从系统的观点出发，始终着重从整体与部分（要素）之间，整体与外部环境的相互联系、相互作用、相互制约的关系中综合地、精确地考察对象，以达到最佳地处理问题的一种方法。它的显著特点是整体性、综合性、最佳化。”[9]另一种含义是在系统科学方法意义上使用的系统方法，如朴昌根即是如此。[7]80丁把它总结为：“以一般系统论、信息论、控制论以及耗散结构、协同学、超循环理论等众多现代科学理论为科学基础而形成和发展的一种科学研究方法。”[10]19-22或者说，是以系统科学的相关理论为基础发展起来的方法的集合。为了避免混乱，后文把以贝塔朗菲一般系统论为基础的系统方法称之为系统论方法；把以系统科学理论为基础的系统方法称之为系统科学方法，前者是后者的真子集。 国内第二个具有代表性的方法体系是由顾基发、朱志昌等人提出的“物理―事理―人理系统方法论（WSR）”，它是把物理、事理、人理有机融合解决复杂的社会问题的方法体系。 [22]8在该方法体系中，“‘物理’指涉及物质运动的机理，它既包括狭义的物理，还包括化学、生物、地理、天文等等。……‘事理’指做事的道理，主要解决如何去安排。通常运用运筹学与管理科学方面的知识来回答‘怎样去做’的问题。……‘人理’指做人的道理，通常要用人文与社会科学的知识去回答‘应当怎样做’和‘最好怎么做’的问题”[22]15。物理―事理―人理系统方法论的实践准则是“懂物理、明事理、通人理”[22]16，它的基本原则主要包括：综合原则、参与原则、可操作性原则和迭代原则。[22]20苗东升通过对这种方法或方法论进行分析，把它归于软系统方法论名下。[23] 邓聚龙创立的“灰色系统理论”在国内外已经产生了重要影响。该理论中的灰或灰色指“信息不完全或不确定或者二者皆有的现象。灰或灰色亦可称为贫信息现象”[16]231。“灰色系统是指信息不完全，信息不确定，或二者兼有的系统。”[16]239以此为基础，灰色系统理论就是“处置少数据不确定性问题的理论”[24]，“灰色系统理论属系统论范畴。灰色系统理论以信息不完全，不确定系统的行为表现、行为内涵、行为关系、行为环境的层次性、动态性、信息性、量化性……为主要研究目的。”[16]239它的主要内容包括：灰观念、灰生成、灰建模、灰预测、灰决策、灰控制、灰数学、灰哲学等。[16]240相对应的，应用灰色系统理论处理灰色系统各种问题的方法就构成了灰色系统方法。 吴学谋创立的泛系理论与方法也已经在国内外诸多领域得到了广泛的认可和应用。泛系方法论是“泛系哲学的主要组成之一”，它是将“泛系理论（泛系哲学、泛系数学、泛系工学等）运用于科学认识和科学研究过程，运用于认识与实践”形成的各种泛系方法的总和。[16]112或者可以把泛系理论与方法简单总结为“研究广义系统、关系的理论和方法，……它的特点是宏观、微观兼顾并具有多层次网络体系”[25]。 （二）国外提出的系统科学方法 国外提出的较有代表性的方法或方法论体系，主要包括系统工程、系统分析、系统动力学等方法在内的硬系统方法或硬系统思考，切克兰德提出的软系统方法论，Ulrich的“批判系统启发法”（CSH），还有“全面系统干预”（TSI）和“批判系统实践”（CSP）等在内的批判系统思考（CST）方法，以及Klir创立的被称之为“一般系统问题解决者”的方法体系等。 系统工程自从20世纪中叶由贝尔公司提出以来，在国内外都得到了广泛运用和发展，已经成为管理学及其相关领域的重要方法。系统工程可以简单总结为：“系统工程是一门纵览全局，着眼整体，综合利用各学科的思想与方法，从不同方法和视角来处理系统各部分的配合与协调，借助于数学方法与计算机工具，来规划和设计、组建、运行整个系统，使系统的技术、经济、社会效果达到最优的方法性学科。”[26]7当前系统工程已经形成了一套比较严格的、可操作的程序处理复杂的系统问题。系统分析方法、系统动力学方法等经常被认为是包含在系统工程大的方法体系内部处理问题的具体方法。关于系统工程的具体操作与实践问题，在任何一本系统工程的教材和著作中几乎都有详细说明。在国内外各个高校的相关院系也都开设了相关课程，表明了这一学科在自然科学、社会科学，尤其是管理学中已经得到普遍认可。这些切克兰德笔下的硬系统方法论主要是解决问题比较确定的问题，随着系统分析方法在诸多领域的广泛运用，问题本身就成为了问题。[26]27-28用切克兰德的话讲，软系统方法论是专门处理不良结构的问题[27]161，或者说为这种问题本身不确定性的问题的解答提供一种方法论的指导。切克兰德提出的七个步骤的方法循环图是其方法思想的集中代表。[27]163切克兰德虽然也给出了他的方法的具体操作步骤，但是也正如他所说，他的方法更多的具有方法论的意义，提供解决问题的基本原则。[27]161-162 近些年的学术界，在切克兰德软系统方法论以及诸多系统思考相关思想与方法的基础上发展起来了多种应用于管理学的系统科学方法。其中Ulrich提出的“批判系统启发法”、Flood和Jackson创立的“全面系统干预”以及在这些思想基础上发展起来的“批判系统实践”是最有代表性的思想和方法。后两种方法是“批判系统思考”（CST）的典型代表，Jackson用“创造性整体论”一词表示这些方法或方法论思想。[28]在Jackson的《系统思考》中对这些方法的形成与发展、方法及方法论的理论与实践、哲学根源与影响，以及对实践管理人员的具体价值都进行了深入分析与阐述，此处不再重复。Klir为了处理各种具有关系性的系统问题，提出了他称之为“一般系统问题处理器”（GSPS）的方法论体系结构。包括三个部分：概念框架的执行部分、操作部分和两个交界面。[29]该方法论可以被应用于诸多一般系统问题的处理与解决。Klir和Elias专门撰写《系统问题解决的体系构建》，详细阐述了该问题。 除了以上具有代表性的系统科学方法之外，应用各种系统科学理论处理问题形成的方法都属于系统科学方法的范围之内。比如应用一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学、混沌学、CAS理论等分析问题形成的方法。魏宏森的《系统科学方法论导论》和周昌忠《西方科学方法论史》对所谓老三论基础上形成的方法进行了研究，吴彤的《自组织方法论研究》则对之后的自组织理论、非线性科学形成的方法进行了深入研究。CAS理论与方法在国外的诸多领域都已经得到了广泛发展和运用。另外，像黑箱方法、模型方法、复杂网络方法等也在诸多领域得到了广泛运用。由于本文的重点不在于介绍这些方法，而在于通过对这些方法的分析进行方法论探讨，因此不再对具体方法做一一阐述。 系统科学论文:系统科学引领英语系统教学 摘要：系统科学是信息时代人们认识世界和改造世界的方法论。研究事物系统性的科学是系统论。课堂教学是一个整体，也可构成不同的系统。我们试图运用系统科学理论，打开课堂教学改革之窗，为一线教师深入教学改革的深水区探路提供便利，获得有益的启示。 关键词：系统科学；改革；启示 英语系统教学就是运用系统科学理论的观点和方法指导教学设计和实施教学改革。事物系统性特征表现在多方面，如非线性特征、涌现性特征、不确定性特征、整体性特征、有序层次性特征等，但与英语系统教学密切相关的，又能给教改有一定启示的特征，主要有整体性特征、有序层次性特征、反馈控制性特征，我们依据自己的实践具体阐述如下： 一、英语系统教学的特征 1.教学整体性特征 教学整体性原理是系统教学的核心理念。教学整体性原理要求教师把系统教学看成是个整体，以系统科学理论为指导进行教学设计和施教。 整体是由部分（要素）组成的。需要指出的是系统整体并不等于部分的总和。系统教学的整体是一个有机体，会产生新质的活力和生命的美感，即整体大于部分功能之和。英语教学整体由教学目的、教学主体（师生）、教材体系等要素组成，教学方法和手段是为教学目的服务的，他们之间的联系和相互作用，构成了一个具有新质的整体。 英语课文是一个整体。课文内容由词汇、词句、语段构成语篇整体。作为一个整体，它不仅是词、句、段的总和，这是编者把学科知识系统化的结果。当一篇文章进入课堂教学，反映了主体与客体相互作用的教学要求，代表着学生认知水平的变化，也体现了一定的教学行为要求的新意涵。所以课文教学也是个整体，整体是由要素组成的。进入课文教学就会形成一定的结构，结构是功能的基础，所谓结构就是指系统要素的组合方式。不同的结合方式就会有不同的组合结构，不同的组合产生不同的功能，于是教同一篇课文因结构差异就会形成低效教学、有效教学、高效教学、优质教学的不同功能。爱迪生最早研制的灯炮只能连续照明40小时，而现在的节能灯可以照明6000小时，这是因系统结构中的要素改变了，功能也就显著提高。同样，生物系统之有以有生命，就在它与环境之间的新陈代谢，以完成自身的不断更新。因此任何开放系统都是相对稳定而又在不断进化的。我们的教学改革和教学设计也应遵循这一规律，要求教师要不断地优化教学结构，把主体、主题、主线等教学要素融为一体，以获得最佳的教学功能。 2.教学有序层次性特征 整体是由要素或系统组成，系统是一个多层次概念。教学过程需要有序的层次发展，如果把客观世界视为一个大系统，它包括许多小系统，每个小系统又包含许多更小的系统，层层分化，乃至无穷。系统论创始人贝特兰菲指出层次结构是系统的部分秩序。这就是通常所说的一个系统总是把它当作一个层次系统来对待，因此系统的发展总是有序的，系统从无序走向有序就是系统的进化发展，反之则为系统的退化消亡。系统的发展进化是一个不断从简单到复杂，从低级到高级的有序化的组织过程。人的学习也是一个从易到难，从低级到高级的运用实践过程。教学就是一个人工的有序开放系统，其概念可以从以下几方面认识： a.层次系统的分类：系统可以分为自然系统和人工系统。自然系统是自然形成的，是一种自在的运转。外语教学不是自然存在，而是人们依据认识建构起来的，是由自为目的控制运转的。它还是一个开放系统，与外界有物质、能量和信息交换，是人工可控系统。 b.教育系统是个大系统，又是社会系统中的一个子系统，也可分为各个层次系统，如：1.国家教育层面，培养德智体美全面发展人才。2.学校教育层面，由教育、科研、管理层次系统，完成培育人才的任务。3.跨学科层面，主要组合学科知识，促进有机融合。4.学科教育层面，协调知识系统层面的联系与组合。5.课时教学层面，优化课时结构，获得最佳功能，实现教学目标。 c.课时系统教学层面：课时系统教学是最基本的工作时段。一篇课文结构复杂，内容丰富，不可能在一课时内完成。在新知识处理中，我们可以分为三个层面，课内学科教学层面主要解决知识的理解与掌握。校内学科层面把所学的知识通过变式练习，转化成技能。校外社会实践层面把知识和技能转化成为解决问题的能力和社会交往能力。教学设计必须以系统论的观点和方法为指导，依据教学目标和计划，系统教学的过程设计就成为整体认知（W）、层次切分（L），课时设计（C）、反馈调控（F）、教学目标（O），详见系统教学的设计图：整体认知（W）层次切分（L）课时设计（D）反馈控制（F）教学目标（O） 在系统教学的设计过程中，一篇课文仅是学科系统的小整体，一课时仅是课文中的小整体。教师在施教过程中必须关注系统之间的内在联系，从教材编写、课程标准、课程设置、教学设计等内容上去盘算思考，有时还会受到国际教育发展的影响，如果语言学、认知学科有了新发展，那么课时系统教学也会受到影响，教学过程中教师还必须注意到，有时教学要素不变，但是组合方式变了，功能也会产生变化。 3.教学反馈性控制特征 反馈控制原理普遍存在于自然、社会、思维之中。反馈在系统中起十分重要的作用，所谓反馈则是通过系统信息反馈，调控要素之间相互作用，使系统按照预定的最佳目标发展的必要条件。任何系统只有通过信息反馈，才能实现对系统的有效控制。2013年中国的神州十号飞船与天宫一号成功实现交会对接，是由于地接受反馈信息，不断地对他们的飞行轨道进行调控的结果。女航天员王亚萍在飞行中向6000万中小学生授课，展示在失重条件下一些奇特的物理现象，也是依靠信息的反馈和调控，让学生去感知神奇而奥妙的太空，品味蓝天深空的美妙。 反馈控制原理也存在于教学系统之中，而且处于相当重要的地位，只有用好反馈反思控制原理，才能使教学系统不断进化和稳定运行。教学系统还是一个开放系统，系统的开放性是系统从无序走向有序的必要条件，但它不是系统发展的根本原因，其根本原因是系统内各要素按照一定的目标协同运动的结果。只有协同运动，才能取得最佳效果。正是有些老师所说，如果学生不想学，老师再绞尽脑汁也与事无补。因为要素间缺乏协同运动，教学系统很难稳定有序发展，有序稳定地发展需要师生不断地反馈、反思，适当进行调控。 系统科学论文:基于高速铁路牵引供电系统科学管理及安全预警体系的探讨 摘要：牵引供电系统在高速铁路安全稳定运行过程中发挥着至关重要的作用，一旦牵引供电系统发生故障将引起高速列车的全面停运。文章对高速铁路牵引供电系统基本组成进行介绍的基础上，对当前高速铁路牵引供电系统故障诊断以及管理存在的重要问题进行了详细的分析，对确保高速铁路牵引供电系统实现更加科学化管理的措施进行了深入探讨。 关键词：高速铁路，牵引供电，科学管理，安全预警 前言 进入新的历史阶段，伴随着我国铁路事业的高度发展，高速铁路呈现出蓬勃发展之势；据统计，“截至 2010 年底，我国高铁投入运营里程达8358千米，高速铁路运营里程已居世界第一，2012 年底我国高速铁路总规模达到13000千米，我国已成为世界上高速铁路发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运营速度最高、在建规模最大的国家。” 伴随着高速铁路事业的飞速发展，其安全性、稳定性也日益引起整个社会的广泛关注。在高速铁路整个系统中发挥核心作用的供电牵引系统的重要性也就不言而喻。 一、高速铁路牵引供电系统基本组成介绍 第一，高速铁路牵引供电系统外部电源。牵引供电系统外部电源在整个高速铁路系统中发挥着“源头”作用，为整个高速列车提供能量持续性供给；供给的方式和途径是通过牵引变压器从电力系统到牵引供电能量的转换来实现的。不同于普通铁路，高速铁路牵引供电系统所接入的电压一般为220千伏。高速铁路牵引供电系统外部电源的主要功能是为高速铁路持续性供电提供更加完备供电保障。 第二，高速铁路牵引供变电所。如果外部电源发挥的作用主要是提供持续性的保障，那么牵引变电所将外部供电根据电力牵引对电流以及电压的不同需求，转化为适用铁路牵引需求的电能，之后将转化后的电能输送到接触网。高速铁路牵引变电所所在整个牵引供电系统发挥着“心脏”般的功能。在整个高速铁路运行线路中，一般每间隔40-50千米就会设立一个变电所，每个变电所所中安装两套设备，确保铁路稳定、持续运行。牵引变电所包含牵引变压器，除此之外也包括给牵引变压器配套的其它相关设备，如开关设备、电压电流、测量设备等。 二、高速铁路传统牵引供电系统故障诊断及管理存在的主要问题 第一，传统牵引供电系统故障诊断及管理的主要特征。传统模式下，对牵引供电系统故障进行的管理主要是对已经出现的故障，是对已经发生故障的诊断、维修，而当故障出现之前，证明系统已经在非常不健康的运行条件下运行过一段时间；传统条件下的对牵引供电故障发生位置以及原因进行排查后也能够使系统恢复到以前状态，但是从很大程度上对铁路运行秩序产生不利影响，对铁路运输带来一定损失，其经济性、时效性不强。 第二，传统牵引供电系统故障诊断及管理存在的主要问题：一是对出现的故障难以查找到真正原因。二是只是针对故障发生后进行的处理。传统条件下的故障诊断只能是对已经出现的故障进行诊断管理，难以实现事先性、预警性预见。三是排除出现故障的时间较长，影响铁路运行秩序。由于只能是针对故障发生之后进行的处理，故障排除需要一定的时间，在此过程中会对铁路运行秩序产生诸多不利影响。 三、高速铁路牵引供电系统科学管理及安全预警的主要措施 第一，采取多元化的牵引供电数据采集与处理技术。该种技术包含对牵引变电所各自动化系统、数据采集与监视控制系统、故障录波装置、接触网检测车等监测数据的精度、正确率以及各系统监测数据相互之间的关联性进行管理，获取高铁牵引供电变压器的局放以及互感器介质损耗信息，并对不同数据的来源以及特征进行综合分析，例如，数据发生的时间与空间等，在相关数据分析处理的基础上建立起多元化的故障预警与诊断数据模型。多元化的牵引供电数据采集处理技术所涉及到的主要层面包含四个板块，分别为数据的采集与处理、牵引设备状态的信息采集与处理、牵引设备基础性的信息采集与处理以及牵引维修信息的采集与处理，在相关数据与信息采集处理的基础上，作出对故障性相关分析、监测特征量的选取以及故障特征的提取等方面的分析结果。 第二，高铁牵引供电正常状态下的综合评价技术。对高铁牵引供电正常状态下的综合评价，主要涉及通过建立相关标准对供电系统正常运行的结构、特征、运行等进行诊断定义，建立包括各项数据指标的重要度和时效性的动态评估指标、设备的重要度评估指标、元件及网络的健康程度指标等一系列指标体系，在此基础上对高速铁路牵引供电系统的正常运行状况是否健康、良性作出全面的评估。 第三，高铁牵引供电故障预警技术。对于高铁牵引供电系统出现的故障，具有一定的必然性，是诸多因素予以累计的结果。当故障发生时，其前期必然经过一段时间的不健康运行状态，当不健康运行状态难以承受正常工作负荷的时候，故障必然发生。究竟故障在哪个环节发生、在哪个设备中发生，则难以作出预先性的判断。如果建立起高铁牵引供电故障预警技术体系，则能够在故障发生之前就能够识别出设备的异常，对潜在发生的故障予以避免，建设事故发生的概率。高铁牵引供电故障预警技术，重点包含两种：一种是对潜在的隐形故障予以预警；第二种是对早期出现的、或已经初露的故障端倪进行的额预警。潜在的隐形故障主要是已经发生却未直接表现出来（或未被发现）的故障，由于其具有随机性和隐蔽性，对于该类故障可以借助于牵引供电故障预警技术中的各设备相互之间关联所形成的制约关系技术予以解决。对于对早期出现的、或已经初露的故障端倪的这种情况，早期故障的特征比较微弱，提取往往比较困难，主要采取保证数据间几何关系和距离测度不变的前提下，展开观测空间卷曲的流形来发现内在主要变量的技术措施。 第四，高铁牵引供电故系统维护技术。对于高铁牵引供电系统而言，采用科学、规范的系统维护技术能够有效延长系统寿命，提高设备性能，提高牵引供电系统的稳定定与安全性。高铁牵引供电系统维护技术包含以下两种：一是主要涉及运行状态检修技术，在科学降低维修成本、提高系统稳定性基础上实现二者的协调；二是主要采用定量方法，对不同线路等级的牵引供电系统维护费用和故障后果损失费用之间实现最优化。高铁牵引供电故系统维护技术，能够有效降低维修保障费用，提高牵引供电系统运行的经济性与可靠性。 四、结语 伴随着经济社会的飞速发展，高速铁路在整个国民经济秩序中所发挥的作用越加突出。而高速铁路牵引供电系统是确保整个高速铁路系统稳定、健康运行的关键环节，尤其是作为高速铁路上电力机车能量的来源，高铁牵引供电系统的安全可靠对整个高速铁路的可靠运行具有非常重要的意义；牵引供电系统一旦发生故障，不仅会影响到铁路运行秩序，为铁路系统带来一定的经济损失，而且在很大程度上也影响到铁路的安全稳定运行。确保高速铁路牵引供电系统管理的科学化，必须要综合采用采取多元化的牵引供电数据采集与处理技术、供电正常状态下的综合评价技术、故障预警技术、供电故障排除与处理技术，以更好的确保高速铁路稳健、安全运行。

地质勘测论文:安全生产中煤矿地质勘测技术的应用 摘要：煤炭资源是当前中国的主体资源，对中国的经济发展具有举足轻重的作用。随着煤炭资源的不断开采，开采难度不断增加，煤矿安全生产日益引起人们的重视。地质探测技术的发展与完善，保障了煤矿安全生产。对常见的地质勘测技术进行概述，就瞬变电磁法与无线电波技术等典型地质勘测技术原理与应用进行探讨，并阐述了煤矿安全生产中地质勘测技术应用的意义，为安全生产中地质勘测技术的应用提供参考。 关键词：煤矿；勘测技术；安全生产 煤炭是当前中国发展的主体能源，对中国经济发展具有举足轻重的作用。然而，随着经济的不断发展，对资源的需求越来越大，同时，经过不断的开采，煤炭资源的开采不断的从浅向深，由于开采深度的增加，无疑极大的增加了煤炭的开采难度，煤炭开采的工艺越来越复杂，这其中受到地质因素的影响不断增强。对于煤矿企业而言，煤炭开采过程中由于受到上部采空区积水、中粗砂岩含水区、断层、下部承压水、陷落柱、褶曲等地质因素的影响，极大的增加了煤炭开采的安全预防、生产工艺以及安全设施投入等方面的成本。另外，煤炭企业生产过程中，还会受到矿压、地温、瓦斯、底板突水等因素对矿井安全生产的影响。基于此，煤矿地质勘测技术中安全生产的研究具有非常重要的意义。 1常见的地质勘测技术概述 随着科学技术的不断进步，国内地质勘测技术逐渐发展与完善。当前，我国大部分煤矿使用的典型地质勘测技术主要包括几种：（1）三维地震勘探技术：该技术在地面勘探中应用比较多，能够对煤层中超过5m的断层以及直径超过15m的采空区、陷落柱以及包裹体进行勘察。（2）矿井直流电法与瞬变电磁法：该技术在煤矿井下巷道掘进时应用比较多，主要应用于对煤层顶底板前方的含水性构造以及水体进行勘察。（3）槽波地震勘探法：该技术通常被应用在勘探煤矿井下的工作面的构造，能够对工作面内落差超过煤层厚度一半的断层进行勘察。（4）煤矿无线电波透视技术：该技术主要应用在工作面，对工作面内的地质异常体进行勘测。（5）化学勘测技术：煤矿地质勘测过程中，通常利用化学试验的方法对煤矿含水体的性质进行分析。（6）矿井地质雷达技术：通过地质雷达技术能够对工作面内的地质存在的异常体进行勘测，其不足之处在于探测距离比较小。（7）室内测试技术：煤矿地质勘测中的室内测试主要包括了抗压、抗拉等物理力学实验、成分化验、岩石性质检定等，利用煤样、岩样对构造破碎度进行测定。（8）钻探技术：煤矿进行地质勘探以及勘测煤矿井下最直接的方法就是钻探技术，钻探技术手段勘探范围的影响，通过多点的勘探，能够对煤层整体的趋势进行反映，同时，能够对煤层的构造、赋存产状等进行反映。 2典型地质勘测技术原理与应用 2.1瞬变电磁法原理与应用 地质勘测中瞬变电磁法的基础是地层中岩石不同导电性和导磁性。基于电磁感应，通过不接地回线或者是接地电源向地下进行一次脉冲磁场的发送，就一次脉冲磁场间隙期间，通过线圈或者是接地的电极对二次涡流场进行观测，同时对涡流场空间以及时间的分布进行分析，从而对地质问题进行研究。瞬变电磁法主要应用在空间狭小的条件，特别是在条件复杂的煤矿井下环境中，瞬变电磁法的应用比较普遍。瞬变电磁法的主要特征是：（1）测量的设备非常的轻便，其测量的精度以及工作效率比较高。（2）由于瞬变电磁法采用小线圈测量，因此其点距非常密集，通常是2-10m，降低了体积效应，从而提高了横向的分辨率。（3）在目标体附近安装设备，从而异常体能够感应到的信号比较强，无疑使得其勘测的灵敏度提高。（4）由于小线框发射电磁波，使得电磁波具有明显的方向性，因此，其探测区域的目标性更强。 2.2无线电波原理与应用 无线电波法进行地质勘测的原理是基于电磁波在地下岩层进行传递过程中，不同岩矿石不同电性吸收不同电磁波能量，低阻值岩层对电磁波的吸收作用比较强，从而造成了在岩性变化界面，电磁波出现反射与折射，使得电磁波能量发生损耗。基于此，煤矿地质条件下，当发射源发射的电磁波穿越煤层时遇到断层、含水裂隙、煤层变薄区、陷落柱等地质构造，就会损耗电磁波能量，从而在接收到的信号微弱，出现无线电波勘测的异常区，从而实现了对地质异常体位置以及范围的确定。当前，瞬变电磁法在井下回采工作面的开采前地质体的勘测中具有非常广泛的应用。 3煤矿安全生产中地质勘测技术的意义 在煤矿生产过程中，地质勘测技术具有非常重要的意义。基于地质勘测技术设计原理与应用的领域，煤矿生产中地质勘测技术应用的意义主要表现为：第一，利用三维地震法能够对地表深部地质结构的形态、积水区空间的状况进行比较精确的确定，从而对合理设计矿井布局提供参考依据。第二，利用直流电法与瞬变电磁法能够对于煤矿掘进巷道周围区域中异常地质体，特别是含水体进行比较精确的确定，从而对矿井巷道掘进过程中，安全隐患的预防与治理提供保障。第三，基于无线电波透视技术能够对于已经圈定的煤矿工作面中的地质异常体进行比较明确的确定，从而保障了矿井构造方案的实施。第四，基于钻探探测技术对煤矿断层的产状进行科学的判定，从而对于煤矿巷道掘进方式的调整提供依据。第五，利用化学探测与室内测试技术，能够基于测试的实验结果对煤矿管路的抗酸碱性、采煤机、掘进设备等的选型提供依据。 4结束语 煤矿井下地质勘测以综合地质分析为前提，通过先进的地质探测技术，对煤矿地质进行勘测，从而确保煤矿安全生产。煤矿开采是复杂的动态的过程，因此，获取精确的地质信息，对煤矿井下的地质状况进行揭露，使得地质信息与煤矿地面钻探、地面物探、矿井地质、井下钻探等信息有机融合，准确预测煤层顶板或者煤层地板标高、煤层厚度、地质异常体等，使得煤矿生产可以高效、安全。 作者:陈北平 单位:陕西陕煤铜川矿业公司 地质勘测论文:风电厂场址的地质勘测透析 摘要：风电厂场址的工程地质勘测不但要对地质情况进行考察，而且应考察风能资源的情况以及风能、水力对于工程建设和风电厂运行的影响。对于工程地质条件不同的复杂场地需要采用不同的勘探方法。勘测报告应当严格按照相关规定执行，应做到信息清晰、结果正确、建议合理。 关键词：风电厂；地质勘查；工程地质 当今社会经济的快速发展和不可再生能源的过度开采利用迫使人类不得不寻求更为清洁和可持续利用的能源形式。风能作为太阳能的一种转化形式，具有可再生、零排放等诸多优点，是21世纪最有应用前景的能源。而将风能转化为电能，即风力发电，是风能利用的最主要方式。我国的风能资源极为丰富，陆地离地面50m高度的风能资源可开发面积约540000km2，技术可开发量约为2680GW；离海岸20km的海域范围可开发面积约为37000km2，技术可开发量约为180GW，具有极大的商业化资源条件。[1，2] 随着风力发电项目的大力推广，关于风力发电方面的诸多问题也突现出来，如风电场建设、风电并网、风电的电能质量等。现结合笔者自身工作实际，探讨风电厂规划建设中的工程地质勘探问题。 一、风电厂场址地质勘探的主要任务 风电厂场址的工程地质勘探工作的主要任务是在风电厂场址规划选点的基础上，为已选定的场址以及风电机组、电厂建筑等建筑物的方案布置提供有关的地形和工程地质资料。主要包括五方面工作，即：对场区的风能资源进行评估；绘制选址所需的区域地形图；评价场区的区域构造稳定性；查明场区的工程地质条件并对地质问题及其可能产生的影响进行评估；根据需要对可采用的天然建筑材料、施工和生活资料情况进行调查。 地质工作的重点是场区的区域结构稳定性评价和地质问题可能产生影响的评估及建议，其中对于场区的地质条件主要有：地形地貌特征、形状、类型和特征；地层的成因类型、地质年代、岩性岩层、风化程度；土的性质、物质组成及含量、层次结构和分布状况；断层破碎带的产状、规模、性质以及延伸、拓展和胶结情况；不良地质作用的情况及可能的影响；地下水的类型和埋藏情况以及是否可能对地基造成不良影响。 二、风电厂场址的地质条件分类及勘测 依据风电厂场址地质条件的复杂程度，可将场地划分为三类，即简单场地、中等复杂场地和复杂场地。简单场地是指地层结构单一、无特殊岩土层、地质结构简单、地层稳定、地下水埋藏深且对地基无不良影响、地震动峰值加速度不高于0.05g的场地。中等复杂场地是指地层层次较多、有特殊岩土层、岩土性质变化较大、岩体风化较强、可能发生地震液化的场地；或地质结构比较复杂、局部有不良地质作用存在的场地；或者地下水埋藏较深，对地基可能产生不良影响的场地；地震动峰值加速度为0.1g～0.3g的场地。复杂场地的判定标准为：地层层次较多，岩性不均且岩相变化大，地基以强风化岩体或不均匀的特殊性土层为主；地质结构复杂，断层和节理裂隙发育，不良地质作用发育；地下水埋藏浅且对地质基础的稳定性产生不良影响；地震动峰值加速度≥0.4g，满足上述条件之一即为复杂场地。 对于不同复杂程度的场地，采用的地质勘探方法也不相同，以勘探点的深度为例来说明。勘探点的深度一般以控制建筑物应力影响的范围和抗倒覆要求为原则。对于不同复杂程度的场地采取的物探深度不同。此外，对于复杂程度高的场地采用的勘探点间距也应缩小，以能控制场区的地层分层、性状、断层破碎带的分布和不良地质作用的范围为标准。因此各种地貌特征的部分、各种地层、主要的地质结构、各个不良地质作用点均应布置勘探点，且应依据勘探结果考虑是否加深或增加勘探点。 三、勘测报告 勘测报告对勘测工作进行总结，并对工程的施工建设提出建议和要求，应予以特别重视。《风电场场址工程地质勘查技术规定》的要求是：“在预可行性研究阶段，风电场场址工程地质勘察报告应包括正文、附图和附件。正文应包括绪言、区域构造稳定性、场地基本地质条件、场地工程地质评价、结论与建议。附图包括工程地质平面图、工程地质纵、横剖面图。” 勘测报告的编制应包含对项目规划审定的结论以及预可行性研究成果。与地质勘测有关的项目主要有：体现长期测站气象资料、灾害情况，其中包含长期测站自身的基本情况，近30年历年各月平均风速、历年最大风速和极大风速以及与整年逐时风速、风向资料；场址处收集到的至少连续一年的现场实测数据和已有的风能资源评估资料，有效数据完整率大于90%；风电厂边界及其外延10km范围内1∶50000地形图、风电场边界及其外延1～2km范围内1∶10000或1∶5000地形图，如有可能还应包含风电场范围内1∶2000地形图；场址区工程地质勘察成果及资料；风电场所在地的地区社会经济现状及发展规划、电力概况及发展规划、电网地理接线图和土地利用规划等。[5] 风能资源的勘察结果应在勘测报告中细致体现出来，首先应说明风电厂所在地区内的区域风能资源概况，其次应说明所收集的长期测站和风电场同期完成年逐时风速、风向等风能资料。对于风能资料，应按照文献[6][7]的要求，将验证后的风电场各测量站各个高度所测数据修订为一套反映风电场长期水平的代表性数据，计算后表征为各测站不同高度平均风速、平均风功率密度值。将数据处理成评估风电场风能资源所需要的各种参数，参数应包括不同时段的平均风速、风功率密度，以及风速、风能、风向、风能密度方向分布等，并将处理好的各种参数绘制成便于查看的图形材料。 对场址的工程地质评价是报告的重要部分，又是地质工作者应予以重点关注的部分。对于工程地质的评价应包含：对场址区域的承载能力、不均匀沉降、湿陷性、抗滑稳定、地震液化以及场地边坡稳定、地下水对基础的影响等主要工程地质问题进行评价；对建设工程场地遭受地质灾害危害的可能性、工程建设期间以及建成后风电场运行期间发生地质灾害的可能性进行评价，并在必要时提出相应的预防治理措施。 四、总结 对于风电厂场址的工程地质勘测，不应仅限于对地质情况的考察，还应充分考虑到风能资源的情况以及风能、水力对于工程建设和风电厂运行阶段的影响。对于工程地质条件不同复杂的场地需要采用不同的勘探方法。对于勘测报告，应当严格按照相关规定执行，保证材料的真实、细致，保证结果和建议的准确性，为工程的顺利实施做好准备工作。 地质勘测论文:水利水电地质勘测措施论文 摘要：水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务，是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量，对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生，轻则修改设计延误工期，严重时造成工程失事，给人民生命财产带来重大损失。由此可见，总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题，具有重要的现实意义。 关键词：水利水电；工程地质问题；环境问题；勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后，由于地应力的调整或水体下渗等原因，触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明，要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件：①水库岩石比较破碎，且处理效果不十分理想；②存在有利于应力集中的地质环境条件；③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道，一般而言，水库的坝址没有较大的断裂带存在，仅仅是水荷载引起的地应力，诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震，那将是灾难性的。从1987年的资料至今，我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座，已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布，从而对周围环境造成影响。例如：①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水，而且还截流了非汛期的基流，往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流，并引起周围地下水位下降，从而带来一系列的环境生态问题；②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸；③下游地区的地下水位下降；④入海口因河水流量减少引起河口淤积，造成海水倒灌；⑤因河流流量减少，使得河流自净能力降低；⑥以发电为主的水库，多在电力系统中担任峰荷，下泄流量的日变化幅度较大，致使下游河道水位变化较大，对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响；⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时，势必造成水质的恶化。由此可见，水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下，区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后，当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润，形成新的小气候，对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响：切断了洄游性鱼类的洄游通道；水库深孔下泄的水温较低，影响下游鱼类的生长和繁殖；下泄清水，影响了下游鱼类的饵料，从而影响鱼类的产量；高坝溢流泄洪时，高速水流造成水中氮氧含量过于饱和，致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响：库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏；同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中，主要问题有以下几种：①工程概念不清，勘探侧重点不明确，针对性不强，方法不当，手段落后；②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入，其适应条件的物理意义混淆不清；③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有：①界定不准确或论证不充分，有问题遗漏甚至结论性错误；②有些地质报告没有地质结论，也有些工程没有做多少地质工作就先下结论，极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过，可能延误开发时机；或者尽管通过了审查，但却给工程留下了隐患，这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期，这是再简单不过的道理，然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面：①一旦需要申报项目，立即就要求提交地质报告；②今天刚刚提交可研报告，明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程，一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的，由于地质条件不清楚，直接导致投资控制不住，施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患，可能造成重大的工程事故。公务员之家: 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业，它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务，是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要，是现代化大生产和保证工程质量的客观要求，是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量，对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生，轻则修改设计延误工期，严重时造成工程失事，给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势，工程地质分析不够深入，有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为，总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题，具有重要的现实意义。 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测论文 一、全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 二、遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 (一)区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 (二)水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 (三)岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 (四)中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 (五)岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。为此长江勘测技术研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻关中开发和完善了“高边坡快速地质编录系统”,并成功地应用于长江三峡永久船闸、澜沧江小湾、清江水布垭等工程的岩质高边坡开挖中的地质编录。该项技术采用的是数码像机摄影,微机现场采集及预处理,自主开发的软件处理可随时提供岩质高边坡的连续彩色影像图和地质所需的将边坡开挖面置于任意方位的线划图。 (六)水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万～1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 三、地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 四、工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 (一)地球物理层析成像技术(CT)。CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 (二)钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测技术分析 摘要:重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平,大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用,从而使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展。文章对水利水电工程地质勘测中渠道测量技术进行了阐述分析,为渠道设计提供充分的测量资料。 关键词:水利水电工程;地质勘测;渠道测量;定量计算 为新建、改建输泄水渠道、人工航道而进行的测量工作。渠道测量的目的,是在地面上沿选定中心线及其两侧测出纵、横断面,并绘制成图,以便在图上绘出设计线;然后,计算工程量,编制概算或预算,作为方案比较或施工的依据。渠道工程的勘察放线,是与工程设计密切相关的。只有在现场放线位置合适、测量数据准确的基础上才能因地制宜的做出经济合理的工程设计来。 一、踏勘前期准备 踏勘选线的目的是在地面上确定中心线位置。在选定渠道路线时,必须遵循“经济合理,安全可靠和灌溉面积大”的原则,因此在踏勘选线时要考虑如下几个问题: 1.渠道要尽量短而直,力求避开障碍物,以减小工程量和水流损失。 2.把渠道选择在地势较高的地带,以利达到扩大灌溉面积和自流灌溉的目的。 3.渠道经过的地带土质要好,坡度要适宜,以防渠道运行出现严重的渗漏、冲刷和坍塌现象。 4.填挖土石方量和渠道建筑物要少,以达到省工、省料和少占用耕地。 在踏勘选线时,拟建渠道地区如果有大比例尺地形图时,可以先在图上选定出几个路线方案,进行比较后,根据初步拟定的渠线位置,再到实地沿线做调查研究和收集有关资料,(地质、水文、材料来源、施工条件等),结合当地实际情况,最后确定渠道的起点、转折点和终点,并用大木桩在地面上标志这些点的位置。 二、渠道勘测技术分析 1.纵断面高程测量。为了绘制渠道设计导线图,应当精确地把其位置都在渠道设计导线图中标出来。这项工作主要是使用GPS来完成的,主要测出渠道拐角和渠道始点、终点及其配套建筑物中心位置点的坐标,并在图纸上用适当的比例和图例明确表示出来。渠道纵断面高程测量是利用间视法测量路线中心线上里程桩和曲线控制桩的地面高程,以便进行渠道纵向坡度、闸、桥、涵等的纵向位置的设计。为便于计算渠道长度、绘制纵断面图,沿渠道中心线从渠首或分水建筑物的中心,或筑堤的起点,不论直线或曲线,均应用小木桩标定里程,这些木桩称为里程桩。木桩的间距一股为100m或50m,自上游向下游累积编号。这种按相等间隔设置的木桩称为整桩。在实际工作中,遇到特殊情况应设加桩。整桩和加桩均属于里程桩。 下列情况应设置加桩:中心线上地形有显著起伏的地点;转弯圆曲线的起点、终点和必要的曲线桩;拟建或已建建筑物的位置;与其它河道、沟渠、闸、坝、桥、涵的交点;穿过铁路、公路、乡村干道的交点;中心线上及其两侧的居民地、工矿企业建筑物处;由平地进入山地或峡谷处;设计断面变化的过渡段两端。为了注记地表性质和中心线经过的主要建筑物,必要时要绘制路线草图。 2.渠道横断面高程测量。对垂直于路线中线方向的地面高低所进行的测量工作称为横断面测量。横断面图是确定渠道横向施工范围、计算土石方数量的必须资料。横断面测量的精度要求:横断面地形点的精度,包括地形点对中心线桩的平面位置中误差。平地、丘陵地应±1.5m,山地、高地应≤±2.0m,地形点对邻近基本高程控制点的高程中误差应≤±0.3m。横断面测量的测设要求: 中心线与河道、沟渠、道路等交叉时,应测出中心线与其交角。当交角大于85°、小于95°时,可只沿中心线施测一条所交渠、路的横断面;当交角小于85°或大于95°时,应垂直于所交渠、路和沿中心线方问各测一条断面。 横断面通过居民地时,一侧测至居民地边缘,并注记村名,另一侧应适当延长。横断面遇到山坡时,一侧可测至山坡上l～2点,另一侧适当延长。 横断面上地形点密度,在平坦地区最大点距不得大于30m。地形变化处应增加测点,提高横断面的精度。 渠道沿线察看。渠道放线测量的同时应注意观察沿线的地形地貌、植被情况,并以桩号为准做好记录。新建渠道应察看是否穿越农出或林带、居民点等;老渠道应查看已建建筑物的使用状况,并应做好记录。注意查看渠道沿线是否有可供渠道施工用的道路、水源和料场。较重要的交叉建筑物还要测大比例尺地形图。 3.中线测量与土方计算。 (1)中线测量。当渠道的中心线在地面上确定以后,还要测出渠道的长度和转折角的大小。渠道的长度可以用钢尺沿渠道中心线丈量。为了方便计算渠道长度和测量渠道纵横断面图,一般每隔100m(或50m)的地面上钉立一个小木桩(里程桩),如果里程桩之间地面坡度变化较大或有重要建筑物时(涵洞、跌水等),应增设木桩,称为加桩。 里程桩必须进行编号,渠道起点桩号可写成0+000,依次为0+100,…0+900,距起点1KM处可写成1+000,依次为1+100,…1+900,依此类推。加桩编号亦同,例如距起点桩5433M处的桩号可写成5+433,里程桩桩号一律朝向渠首。在沿中线量距的同时,要在现场绘出路线草图,作为设计渠道的参考,不必那么细致,可以用一条直线表示,遇到渠道转弯处,用箭头指出转角方向,并写出转角度数。在转折处,还要测设圆曲线,里程桩和加桩就应该设置在曲线上,并且按照曲线长度计算里程。 (2)土方计算。随着科学技术的迅猛发展,电脑应用非常广泛,绘图采用电脑绘制。将设计标准断面图放置在渠道横断面各里程桩的渠底高程线上,然后用面积查询可得出开挖面积和填方面积。 将相邻的两个里程桩的开挖面积或填方面积,用算术平均值乘以相邻的两个里程桩间的长度,即可得到该段土方开挖及回填方量。 在计算土方时,如果相邻两横断面中,一为挖方,而另一为填方,则中间必有一点既不挖也不填的零点。即地面线与渠底设计线的交点就是零点。如:在1+500是挖方,开挖深度是0.22m,1+527是填方,填方高度是0.83m。设:零点距1+500为x,则:距1+527为27-x根据相似比的原理:x:(27-x)=0.22:0.83,求得;x=5.66m,27-5.66=21.34m。 计算出零点到1+500的距离后,还应该到实地上确定零点的位置,并补测零点处的横断面,绘出横断面图以后,同样加绘设计断面,计算挖方和填方的面积,以便把1+500～1+527两桩间的土方分成1+500～1+505.66和1+505.66～1+527两部分计算。 三、勘测结果分析 测量外业工作结束后,经过资料整理、数据计算、计算机绘图等内业工作后,最终应向设计人员提供测量成果。设计所需要的测量成果包括渠道导线图、渠道纵、横断面图及其软档文件,其技术要求均应以满足设计需要为准。 对渠道导线图的要求:应包括上下级渠道中心线(及辅助中心线)、渠道拐角、拐点及渠道配套建筑物的中心点位置和坐标,渠道与河沟、排渠、道路和上下级渠道的交角等实测数据;渠道及其配套建筑物名称;制图比例和指北针等。 对渠道纵断面图的要求:渠道纵断面图要比例适当;标明拐点桩号及拐角;标明已建或拟建渠道配套建筑物的主要特征高程、其中心点的桩号;标明渠道沿线的BM点的位置坐标和高程;其它关键数据也部要标出。 对渠道横断面图的要求:渠道横断面图要比例适当;横 断面图上应标出渠道中心线桩的桩号、高程和在横断面上 的位置。 对软档文件的要求:资料要全,包括渠道导线图、纵、横断面图;要有适当的使用说明,便于设计人员直接在软档文件上进行渠道和其配套建筑物的设计工作。 四、结语 在具体工作中,每次测量会受到建设单位对灌溉、投资成本控制的影响,同时也会受到地形、地质条件及自然环境等的影响。测绘人员应根据具体情况灵活掌握测量的方法,以满足建设单位和工程特性要求。 地质勘测论文:水利工程地质勘测技术与方法分析 [摘 要]众所周知，我国经济稳定发展的重要基础就是水利工程。因为水利工程和人们生产、生活息息相关，因此，水利工程的施工建设引起了社会各界人士的广泛关注。因为水利工程中的施工关键就是地质勘察技术，因此地质勘测又被称为水利工程的重要环节，基于此，本文就水利工程地质勘测技术与方法进行分析，希望可以给相关的工作人员提供一些有效的参考意见。 [关键词]水利工程；地质勘测；技术；方法 引言：随着科学技术的进步，水利工程的发展越来越来越快。因为水和人们的生产、生活息息相关，因此人们越来越重视水利工程的发展。水利工程的建成离不开坝地质的勘测，所以，人们对地质的勘测也提出了新的要求，例如：加大勘测的深度、提高其精准度等。所以，寻找更先进的勘测技术，已经成为我国地质勘测人员的重要工作内容之一。基于此，本文对水利工程地质勘测技术与方法进行深入的探析，希望可以提高水利工程地质勘测的效率。 1、水利工程地质的编绘和编录方法 在地质勘查中，工程地质测绘的工作强度极大，主要包括对地质点的测绘、路线测绘、实测剖面图等。在勘察工程区时，一定要先了解其地壳的结构和地震活动等相关情况，再利用现有的测绘手段对其实施工程地质测绘，当遇到其他难题时，还需设立专项的地质研究小组。 2、水利工程地质勘测方法 2.1 山地勘测 山地勘测是运用机械或人力对地皮实施削土，或者通过挖坑、挖探井、探槽等手段，探测地表浅层的地质状况的一种勘探方法。山地勘测主要用于试验、观察地质状况、取样等地质勘探中，应用性极强[1]。山地勘测由竖井勘测和平硐勘测两大类组成，由于山地勘测具备使用工具简单、技术要求低、勘测深度较浅 等特点，所以经常被用于地表浅层的地质勘探。 2.2 钻探 钻探是目前工程勘察中的主要手段之一，并在部分大型的水利勘探工作中得到广泛应用。在水利工程地质勘察中，常用的钻探技术有： ①金刚石钻进技术：利用金刚石钻进技术，可提高我国钻探的效率，将岩心采取率提升到90%。金刚石钻进技术的发展，同时也带动与之有关的设备和仪器的发展，为我国的水利工程地质勘探事业的发展奠定了基础。 ②砂卵石层钻进技术：在水利工程的钻探工作中，砂卵石钻进技术是一项技术较高、掌握难度大的技术。我国水利地质勘测的专家采取技术攻关策略，深入研究砂卵石钻进及其取样技术，最终取得显著成就。将研制出的SM植物胶和MY-1A植物胶应用于砂卵石层钻进中，可使砂卵石层钻进技术升级，取得较大的社会效益。 ③金刚石绳索取芯钻进技术：目前先进的钻探技术之一，其技术原理为勘测时实现不提钻也能采取岩芯，被广泛用于深孔和浅孔钻探中。 ④软弱夹层钻进技术：软弱夹层处理一直是钻探中的y题，可在金刚石钻进技术的基础上增加悬挂装置、扶正装置和岩芯堵塞报警装置等新技术，形成软弱夹层钻进技术。 2.3 工程物探 地球物理勘探是目前较为常用的勘探手段之一，具体操作为：运用地质观测仪对被勘探地区的的物理磁场进行勘测，对物理磁场测量数据进行处理，并对地质状况进行解析后，可推断地下局部的地质体的属性、地理位置、具体结构、埋藏深度和含有量等。另外，工程物探主要包括两大类，即基于位场理论的重力场勘探、磁场勘探、直流电场等勘测方法和基于波动理论的地震波勘测、电滋波勘测等方法。 ①重、磁位场勘探：重、磁位场勘探是目前最古老的物探方法，其缺陷是精度不足、可靠度较差。目前出现的精度较高的磁力仪和重力仪，能提高重力、磁力位场的勘测准确度。而微伽级重力仪是把微重力测量方法，直接用于洞库和边坡地质体变动状态的勘测中，可对其稳定性进行监测。 ②地震勘测：地震CT常用于山体探测、钻孔、开挖隧道等工程中，地震勘测中的地震CT可用在二维和三维的地质成像中，使地质勘测从定向勘测向广泛化发展。 ③电磁勘探：主要包括两种，人工场源连续的电磁波勘探和天然场源电磁测探。可将电磁勘探用来推测深埋长的隧洞围岩的结构特征、隐伏断层和异常区等，可为水利工程的安全施工提供保障。 ④电法勘探：主要包括自然电场法、电阻率法和充电法等。新发展的高密度电法勘探主要借鉴了地震勘探中的数据采集法，实现对数据的自动采集，对其测量结果能实时处理，同时显示出剖面图[2]。现阶段，电法勘探已经由单源和单点测量逐渐发展为多源和多点测量。 3、地质勘测新方法及其在水利工程中的应用水利 3.1 GPS在水利工程地质勘测中的应用 把全球定位系统（GPS）应用于水利工程的地质勘测中，是为了对观测点电位的三维坐标的精准性进行衡量。与传统的测量方式比较，GPS测量作业不要求各观测站的站点间有通视功能，其可控性和操作性较强。同时GPS勘测技术还能对观测作业实行高精确和持续性观测，观测的数据可直接输入计算机中，并被自动分析和处理。将全球定位系统技术用于水利工程项目的建设中，可解决跨沟和跨河后水准无法传递的难题。而将其直接用于高原、林区、偏远山区等控制点较少、通视条件差的地质勘测中，可提升测量的精度，还可合理控制测量的时间，提高水利工程地质勘测工作的效率。 3.2 水利工程地质勘测中应用RS技术 在地质勘测中采用RS技术，可扩宽地质测绘的覆盖范围，提高选址和选线的准确度，有效减少外业的工作负担，提高水利工程地质勘测工作的效率。遥感技术可分为三大类，即地面遥感、航空遥感和航天遥感，由遥感技术提供的图片，可按照相应的比例制成立体的影像图，真实地反映出勘测区域的地形地貌、渠道和隧洞等岩石的性质、滑坡、泥石流等信息[3]。将所得信息交给专业部门处理，就能得到精确性较高的资料。目前遥感技术在地质勘测中的应用较广，成为地质勘测的主要手段之一。遥感技术不但能拓展勘测面，还能为其提供大量的资料信息，同时它生成的卫星影像立体感很强，可提高资料的利用效率，提升地质勘测工作的水平。遥感技术应用的特点主要有以下几点。 3.2.1对区域构造稳定性分析 由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息，较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态，所以对研究区域构造格架，确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 3.2.2对水库的坍塌、滑坡等自然灾害的调查 对较大型的水库边坡有可能出现坍塌、滑坡或泥石流等自然灾害的调查中，应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译，结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量，分布及其稳定状态。 结语： 根据上文叙述可知，水利工程的勘测工作需要取得真实的数据，并且对这些数据加以分析判断，一旦发现水利工程中存在的问题，及时提出改正的措施，以此提高地质勘测的工作效率。因为水利工程的建设是水资源合理利用的关键，因此，相关的工作人员应该以勘测工作的质量作为基础，有效的缩短水利工程的建设时间，以促进我国水利工程事业的蓬勃发展。 地质勘测论文:工程地质勘测中水文地质的影响与应对 【摘 要】地下水文地质环境不仅是岩土体的组成部分，还是基础工程的环境，对岩土工程具有非常密切的影响。因此，水文地质问题也是工程地质勘测中需考虑的重要方面。但长期以来，在工程地质勘测中，水文地质却是经常被忽略的内容，由于对水文地质情况不明，工程设计和施工时考虑不足，地下水升降变化也经常给地下岩土和基础工程等带来了较大的危害，甚至引发各种事故。为提高工程地质勘测质量，保证地下岩土和基础工程正常施工，必须要加强对水文地质环境的调查和对相关问题的研究，摸清地下水类型和水位变化规律，并对水位变化给岩土体和建筑物带来不良地质作用进行科学的分析和评价，从而采取有效的水患防治应对措施，消除和减少地下水对岩土和基础工程的危害。 【关键词】工程地质勘测；水文地质；危害影响 1.水文地质勘察设计 所谓水文地质勘察工作就是指通过多种勘察途径了解地下水的形成原因以及分布情况。在勘察工作的基础上，对地下水运动进行科学评价。评价内容主要包括地下水总量和地下水性质。在勘察过程中，需要站在施工角度预先处理各类问题，以保证工程能够顺利完工。埋藏在地下水位之下的建筑物基础中，水可能会对混凝土、钢筋混凝土结构中的钢筋以及钢结构整体造成影响，可能会出现不同程度的腐蚀。若地基基础压缩层所在范围内有松散或者是饱和的粉细砂、粉土等，就需分析产生液化、流沙的可能性。若基础下部位置存在承压含水层，则需要对基坑开挖结束后承压水是否对基坑地板造成破坏进行研究。若工程建设中需要在地下水位之下开展基坑开挖工作，则需要对工程所在区域的土壤渗透性以及富水性进行试验分析。另外，还需要对人工降水造成的土体位置下降和边坡稳定性变化等进行评估，还需要对可能会对周边事物造成的影响类型以及影响程度进行判断。 2.水文地质对工程勘测的不良影响 2.1潜水位上升危害 对某工程进行工程地质勘查发现，施工所在区域的地下水主要是孔隙潜水，年水位变化幅度较小，主要分布于砂砾层，通过大气降水与地下径流补给。在建筑施工过程中，对当地河流、湖泊及天气环境因素等没有充分考虑，在建筑工程施工影响下导致潜水位出现起伏，最终导致潜水位上升，建筑工程难以顺利展开施工工作，对工程的影响较大。如当潜水位上升时，会使沙质土或粉质土的含水量增大，含水量出现饱和状态时，造成流砂、管涌、砂土液化等现象，增加了建筑工程施工风险；当潜水位上升时，易造成工程地基隆起或发生侧移，地基侧移会导致工程主体倾斜，出现墙体破裂；而地基隆起则会导致工程稳固性下降，出现地基上浮。当潜水位上升到一定的高度时，地下室会发生漏水、渗水等现象，对地下室的使用功能造成影响。潜水位上升后，建筑工程地基中的粘性土质含水量增加，地基软化，从而导致地基稳固性下降，出现工程的主体结构发生沉降变形；当潜水位上升时，土壤化学结构会随之发生变化，出现沼泽化倾向，从而对建筑工程的地下结构发生腐蚀现象，严重影响了建筑工程地基稳固。 2.2地下水波动危害 地下水发生波动主要是由于降水量、大气气压及水库水位发生变化而导致的，根据工程地质勘查结果发现，水文地质波动会导致岩土产生收缩及膨胀现象，水位变化频繁，当岩土收缩膨胀的幅度较大时，或远远超出正常范围时，会导致地基出现裂缝，从而造成建筑物主体结构破坏。不仅如此，地下水位发生波动会导致含盐地层溶解，建筑工程的主体结构发生位移，从而影响了建筑结构的稳固性。最后，当地下水位发生适当波动时会增加土体的压力，提高土体密实度。但当外界的压力远远超出正常范围时，会出现管涌及基坑突涌的现象。 3.应对措施 3.1勘察施工基本要求 水文地质岩土工程勘察内容繁杂，要求高，需要注重细节处理以及对各环节的严格管控。在勘察之前，需进行环境调查和地质勘测，在调查勘测结果的基础上就工程地质问题以及地质条件的变化规律M行研究，制定科学的钻孔方案。在钻孔时，结合现场可能存在的地质问题进行钻孔的布置工作，保证布孔的合理性，相邻钻孔之间需保持适宜的距离，钻孔深度需达到勘察的基本要求。钻探工艺、钻探记录以及钻探取样都必须严格遵守相关规范进行。按照当前行业规定和技术要求开展地质勘察、测绘、遥感、物探、钻探、原位测试以及土工试验等工作内容，并整合相关勘测资料，相互补充和验证，编制最为完整和准确的地质报告文件，在总结报告中客观和完整反馈地质信息和测试结果。为了保证勘测结果的准确，应对相关工作人员进行系统的培训和考核，提高工作人员的专业技能水平，在实际工作中，需总结实践经验，提高工程地质勘察水平。在地下水位和上、地下水位变动带和地下水以下，其变化规律一般如下： 土体从上至下，天然含水量、孔隙比先由小变大，再由大变小，压缩模量和承载力会先由大变小，再由小变大。造成这一现象的主要原因是地下水位以上经过长时间的雨水侵蚀，铁铝元素不断富集使土颗粒不断粘结，形成“硬壳层”，所以含水量和孔隙小，但是压缩模量和承载力不断增加。位于地下水位变动带的土层因为地下水的反复运用，土壤中的铁铝元素不断流失，土质松软，含水量和孔隙比较大，而压缩模量和承载力降低。位于地下水位以下的土层，因为地下水运动较为缓慢，对土层的影响较小，但是因为覆土层的负荷，土壤密实度较高。 3.2重点测试水理性质 岩土的性质如硬度、强度和易变形度等都严重受到岩土的水理性质的干扰，进而影响到工程勘测的安全性，在进行岩土勘测的过程时，应该主要勘测这些因素：柔软性、吸水性、可塑性和胀缩性等等。地下水根据其具体的物理属性分为毛细管水、结合水以及重力水。三者的内在含义与具体区别在此就不做过多的介绍。通常在自然和人为作用的基础下，重力水可以随意活动在岩土层中，是岩土层水理性质的主要影响因素。重力水是狭义上的地下水，也是我们工程勘测中水文地质分析的主要对象，要充分对重力水的地质参数进行测试，从而分析水文地质可能带来的危害。 4.水文地质危害的对策研究 工程地质勘测的最终结果是以研究报告的形式展现给大家，报告的基本依据包括地基设计、施工条件等。研究报告的合理与否直接关系到施工的安全可靠。根据以往的经验表明，研究报告的内容一般包括：地下水的种类、地下水的分布情况、岩土种类、岩土高度、地下水位的变化状况、水文地质的相关具体参数（渗透系数、给水度以及膨胀率、软化系数等）以及水流量等等。除此之外，工程勘测过程必须在查明工程地质的条件之后，要根据工程建设的具体需求和地质特点，分析地质环境会给工程实施带来的影响，找出可能存在的危害，提前做好预防措施。运用高密度电法勘探和激发极化法电法相结合的手法，将调查的重点放在平时普通勘测难以进行的地域上，确保勘查的深度与准确度。 5.结束语 综上所述，水文地质情况对工程地质勘查工作会产生较大的影响，所以需要做好水文地质勘查前的设计工作，重点加强对潜水位上升、地下水波动等情况的分析，在工程地质勘查中，遵循基本规范要求，做好水文地质危害的预防工作。希望本文能够具有一定的参考价值。 地质勘测论文:地质勘测中的综合物探技术应用分析 摘 要：在地质勘探的过程中，综合物探技术的使用范围不断的扩大，其中的便捷性和准确性逐步显示出来，为地质勘探提供更加全面详实的信息。但是现阶段进行综合物探技术还具备相应的调整空间，技术和人员素质方面提升空间较大，因此在进行地质勘测中需要进一步提升综合物探技术的技术性，完善各项设备，为地质勘测的进步提供必要的支持。本文主要从综合物探技术在地质勘探中的应用进行分析，对综合物探技术的提升进行探讨。 关键词：地质勘测；综合物探技术；应用 综合物探技术在进行地质勘探的过程中使用的范围还是非常广泛的，对探测的准确性进行改善，提升了整个地质勘探的质量。但是在进行综合物探技术研究的过程中可以发现，其中还是存在一些问题，技术性和专业性方面可以进一步进行提升，并且在进行勘探的过程中更加充分的发挥技术优势，将新型的科学技术成果应用其中，增加勘探的精确度，促进物探技术的进一步发展。 1 综合物探技术概述 1.1 综合物探技术概述 综合物探技术主要是在进行地质勘探的过程中将地质结构中的电场、磁场等内部的变化情况通过相应的设备和仪器进行勘察，从而对影响地质条件的因素全面的分析，提升地质勘查的准确性，为地质勘查的发展提供必要的技术支持，增加地质勘查的效果。通常来讲综合物探技术主要包括：电法、地震法、磁法等，对于不同的地质条件需要使用不同的勘察方法，从而保证勘察效果的准确性。 1.2 综合物探发的技术特点 综合物探法在使用之后可以将浅层的地质情况进行全面的探查，浅层探查的范围可以从几米延伸到上百米，对于地表浅层可以进行更加广泛和准确的观察，将陆地和水域全部纳入到勘查的范围中，并且在勘查的过程方面扩大实施范围，施工的周期和耗费的资金也是较低的；使用综合物探技术因为是对地质环境的综合探查，因此探查的广度较好，准确性和精确度较高，可以适应那些具备高精度要求的地质勘查单位，提升技术应用的广泛性，在特殊要求方面可以满足不同不同客户的需要，效果较好；最后在进行勘查的过程中通过综合探测技术可以快速的完成整体的勘察任务，并且在施工中并不需要较大的操作空间，更加的简洁方便，可以为后续施工的整体施工进度节省相应的时间。 2 地质勘探中综合物探技术的应用 综合物探技术在地质勘探中的作用还是较多的，其中较为常见的是电法、微波法等技术，在实际工作中可以将不同的方法综合使用，从而进一步提升整体的勘探效果，具体的方法包括： 2.1 电测探法 这种方法主要是通过电阻率的变化观察地表下的地质变化，是一种相对简单的方法，在进行工作的过程中工作人员通过相应的设备将电子的探头深入到地下，然后对不同深度的电阻值进行分析，掌握不同深度的电阻值变化，从而进一步了解了解地下岩层变化情况。电测探法技术随着科技的进步得到发展，现阶段使用较多的是高密度电阻率法的使用，提升了勘查的技术性，如果工作中地质勘测的任务主要是探测不同岩层分布差异以及岩层与周围物质之间物理性质的不同点，可以使用电测深法。 2.2 电剖面法 这种方法和电探测法作用原理相同，都是利用的电阻不同的变化对岩层的分布规律进行研究，从而确定地质情况，但是在进行实际的工作中点剖面发一般是针对沉积岩进行探测，针对性较强。同时在实际工作中需要进一步关注施工的质量，关注不同时期岩层电性的差异，了解电性差异的变化情况，并分析不同的电阻率法下对于岩层的影响，这样可以更加全面的对岩层分布情况进行分析。同时在分析的过程中还需要进一步关注岩石的含水情况，因为含水情况对于电阻率的影响明显，为了保证勘测的完整性需要对这方面进行细致的探查。 2.3 地震波探测技术 地震波探测技术主要是通过对地下情况的CT扫描成像技术将地下各项地质情况进行全面的分析，然后发现地质内部的一些变化，对地质情况进行分析，以此来确定地层的各项边界情况，获得相应的内部波长与波速的变化。地震波兴起与上世纪五十年代，随着CT技术的兴起逐步的扩展到地质勘测领域，将地下各项地质结构进行清晰的成像，从而更加细致的观察地质情况的具体分布情况，从而获得地下地质结构的准确结构。 2.4 瑞雷波技术 这种技术兴起的时间较晚，但是在实际使用中获得的认可度较高，其自身具备较大的使用优势，在稳定性和动态监控方面得到较大幅度的提升，但是因为设备本身需要占据较大的空间，需要花费的成本较高，因此在实用性方面受到影响。但是该技术的应用前景较为广阔，通过瞬态瑞雷波可测试的信号主要来源于与地面垂直的角度，因此可以通过相关的技术对信号进行反复的推演和重算，更好的实现勘测的智能化，使得勘测的拐点和钻孔位置一致，更加明确的掌握钻孔的结构和岩层走向，亩实现技术能力的提升。瑞雷波技术的兴起，是地址探测技术的重大进步，也是综合物探技术与科学发展相结合的产物。 3 结束语 地质勘探技术的不断进步，综合物探技术逐步的发展起来，为勘探的准确性提供必要的条件，但是地质勘探的野外、露天、粗放等多种原因，虽然使用了综合物探技术，但是如果在细节方面的把握还不够准确，仍然会影响勘探结果的精确度。因此需要对技术进行更加全面的处理，提升工作的技术性，在物探技术应用过程中对勘察方法的选择就需要因地制宜，注重细节上从差异变化，尽量避免因工作不细致而导致的测量误差问题的存在，进一步提升勘查的精确程度，为地质勘测的发展提供必要的技术支持。 地质勘测论文:刍议水工环地质勘测工作的技术应用 前言 水工环地质，是指水文地质、工程地质以及环境地质的统称。主要应用在矿业勘测与矿业普查中。在当前国内的矿业开采现状下，对于水工环地质进行勘测具有十分重要的意义。本文即对水工环地质勘测过程中，各种不同的勘测环境下，所使用的勘测技术进行探讨，确保水工环地质勘测的精准度，降低勘测成本，提高勘测效率。 一、水工环地质勘测的应用范围 ㈠环境保护与能源保护。随着社会经济的不断发展，人们对能源的依赖也随之增加。而无限制的使用有限能源，则对人类生存环境以及未来的发展造成严重影响。因此，对能源的保护已经成为当前摆在人们面前的重要问题。通过水工环地质勘测，能够对能源分布以及能源量进行分析，促进人们节约使用能源。同时，人们对自然肆无忌惮的破坏以及对有限能源无节制的使用，导致环境恶化的程度不断加深，对人们的正常生活带来严重的困扰，也使人们充分的认识到环境保护的重要性。故而，通过水工环地质检测，能够对环境保护，以及经济的合理发展，与资源的可持续利用，起到促进作用。 ㈡能源供给与资源供给。在城镇化发展日益迅速的情况下，大城市所聚集的人口密度极多，从而使得能源供给量也随之增加。并且由于大城市发展的多元化，导致城市能源与资源需要的种类也较多。所以有关于城市未来规划的方向以及发展的规模等，都需要从水工环地址方面进行考虑。从而适应城市的发展，并且加快经济发展速度。 ㈢交叉学科研究应用。随着科学技术的不断进步，专业领域之间的研究内容不断深入。使得各个相关领域学科之间的交叉、交流不断深化。而同时，因为科学所面对的问题越趋复杂，导致各个学科领域之间协同合作的程度也不断加深，使相关领域之间的界限逐渐模糊，从而交叉产生各种新型学科。水工环地质勘测，则能够通过与其他学科之间进行协同，从而解决诸如地质生态问题，环境健康问题以及环境经济问题等。 二、水工环地质勘测的定位技术应用 ㈠卫星定位技术。卫星全球定位技术，能够通过利用卫星，进行全球范围内的定位。其定位具有高精度、全天候、全覆盖的特点。其工作原理是利用卫星在高速运动的瞬间，记录下对目标点位的距离，并将其作为起算数据，通过“空间距离后方交会法”，对目标点位的位置进行测算。将卫星定位技术，应用到水工环地质勘测中，能够使勘测过程，精确认定目标点位。通常水工环地质勘测时，在勘测基准站与观测站两处位置，都会各设置一台接收机，使得勘测过程中，对可见卫星实现连续观测。同时将卫星定位数据，通过无线传输装置传输到观测站。经过数据处理与参数转换后，对站点所在位置基站向量进行解算获得实际勘测点精准位置与三维坐标。 ㈡IRTK技术。IRTK技术，在水工环地质勘测中主要通过GPS的相位差分来实现，其中包括GPS位置差分，以及相位差分、伪距差分三种。其工作原理是通过修改观测数据与测量数据，从而对卫星定位结果的精准度进行确定，使得数据接收与数据发送准确度提升。通常将IRTK技术应用在地震预测与地震分析过程中。 三、水工环地质勘测工作各阶段的技术应用 ㈠勘测准备阶段。由于初测阶段的勘测精度要求不高，并且相关的勘测工作还没有开展，所以该阶段所用的勘测技术较为简单。在地质填土中，选择水下地段与覆盖地段作为勘测位置。对其中致密型岩层，应使用高电阻技术，对疏松型岩层，使用低电阻技术。如果岩石为中性或者酸性的话，则使用磁法。如果地质为碳质，或者具有较多的黄铁矿含量的恶化，则可以使用自然电位勘测技术。根据勘测位置的具体情况，综合应用上述方式，完成初期勘测，并绘制地质图。在基岩顶板深度的测量中需要制作高程图，在制作高程图时，可以使用电测探法。对于基层入土深度较深的情况，使用地震勘测进行测量，能够获得更为精准的测量数据。如果当地地质条件导致其电性较弱，而测量结果的精度要求在15%以下，可以考虑使用电测剖面法。在地下水位进行勘测时，如果水位以及含水层电阻均较低的情况下，可以通常选择的测量方法为电测深法以及电测剖面法两种。如果所测目标地点的水位较深，达到矿水深度时，因为矿水具有电阻高的特性，因此通常对高电阻范围使用电剖面法进行划分，并考虑其具体的地质情况，使用钻探法勘测水位。 ㈡简单设计阶段。水工环地质勘测中的水文地质勘测，可以勘测地下水的流向以及流速，其测量技术主要使用充电法。即在水流附缓处，通过钻孔进行勘测。如果遇到滑坡情况，对滑坡处的地质断面，需要使用电测法进行勘测。当勘测位置的基岩处出现裂缝时，则需要在某一位置设置定位基准，并沿着此一基准向其他方向使用电勘测。从而对基岩裂缝的范围、方向、大小进行判定。地质中存在破碎带时，需要通过电测探法进行测量，这种方法能够对破碎带的范围与厚度进行勘测。当破碎带具有磁性或者夹杂有岩石的话，则需要改用磁法，或者地震法勘测。在设计阶段对建筑材料进行勘测，由于所测对象均为普通的建筑用土壤与砂石等，故而对勘测精度不需要严格要求，主要使用电阻法进行。使用电阻法测量，不仅能对各种建筑用材料的分布范围进行勘测，还可以测量材料分布处的地下水水位。 ㈢复杂设计阶段。此一阶段中，主要需要对地质岩性进行分层勘测以及对比勘测。首先需要使用电阻测井的方式，对岩层的倾斜角度与倾向进行勘测。其次需要制定钻孔地质柱状图，并对柱状图进行校准。制定柱状图时，应该使用发射性测井以及电阻测井法来进行勘测，并且由于柱状图的精度要求较高，因此可以应用自然电位法勘测。从而不用钻探，也同样可以进行勘测。对于地下管道普通线路的勘测，可以使用自然电位法，对线路中自然电位带以及低电阻带进行测量。而对于腐蚀段，则需要先使用自然电位法的异常反馈，对腐蚀情况进行分析，然后做好腐蚀防护工作。对于钻孔勘测方法，则需要对所做孔洞的倾角与洞口直径等参数进行测量，其测量技术可以使用电测井法。对于漏水口处，与溶洞位置，通常可以使用温度测井法、电位测井法以及电阻测井法三种技术。钻孔处位置的含水层，具有低电阻的特质，所以需要使用温度测井法进行测量。 总结 随着社会经济的不断发展，科学技术的不断进步，水工环地质测量技术的应用也会更为深入与广泛。因此，对勘测技术的应用进行分析，能够促进资源与能源使用结构的优化，并提高环保的效率。 （作者单位：江西省地矿局水文地质工程地质大队） 地质勘测论文:大采深矿井地质勘测技术的应用与探索 【摘要】：在采矿技术和机械化技术不断发展的今天，技术要领和采矿设备也在不断的进步，国家各个部门已经把采矿工作引向了电动化，强功率发展的道路上。但是采矿是一种较为危险的对于地质的探索。越是存在一定的危险性和困难性，才需要更多的矿井工人去探索和试验。从而提高国家矿产资源的经济效益，在采矿技术中最重要的应该属于技术的应用，技术越高深，对于地表的影响越大。本文将对大采深矿井地质勘探技术的应用与探索进行分析和讨论。 【关键词】：大采深矿井；地质；勘探技术；应用；探索； 矿产资源作为我国能源的重要组成部分。涉及的方面也非常的广泛。我国矿产资源丰富的地区并不是很多。如今矿产资源已被开采的所剩无几，达到了贫乏的程度。这样也会影响很多行业的有序进行，所以，不断采用新兴的采矿技术要领，能够带动更多行业的发展和进步。使得中国能源能够顺利的进行，从而走向世界的前列。 1.大采深矿井地质勘探技术的概括 1.1大采深矿井地质勘探的重要性 对于矿井地质勘探的重要性是在施工的过程中，投入工期长，资金的投入较高，资源的消耗也很多。所以，地质勘探技术的好坏会直接影响到整个采矿项目的效益。对于采矿的地点不同，观念和方法不同的前提下，在进行地质勘探的时候，矿场领导要保持客观公正的态度，要站在广大人民群众的立场上考虑问题，对于采矿工作过程中经济及效率也有着一定的积极影响。 1.大采矿井地质勘探的内涵 采矿前矿场领导的有效管理可以提高经济效益，提高矿场的管理水平，同时也可以节约采矿的成本。所以，该矿场领导要采取有效的技术措施，经济措施，组织措施，合同措施等。例如：在技术方面，矿场的技术人员既可以在采矿前制定一个计划，或者只制定一张图表，根据计划或是图表上的内容，进行有序的采矿，有计划有安排的完成整个采矿的项目，节约了采矿过程中的经济成本。整个采矿团队要有组织的进行工作，可以提高效率，同时也是提高整个矿场管理水平的一个重要体现。经济措施就是一个在采矿的过程中，管理者要尽量的避免浪费，要按照采矿前作出的计划，一步步来完成。 2大采深矿井地质勘探的技术分析 2.1深矿井的开采技术 在50年以前，我国的开采技术并不是特别的发达。开采矿井并不需要更深的技术，而如今不同，大多数的区域都采取深度开采矿井。这对于技术含量的要求会更高。深度矿井的内部构造和结构也更加的复杂，开采矿井的工作人员要在保证安全的基础上提高开采效率，提高开采数量。在开采的过程中，矿井下可能会出现井爆等一系列的问题。这需要在采矿前期对于勘探技术掌握更加的清晰，例如：深度开采中，矿井内的通风量要适当，温度的调整也要均衡。根据各个地质的结构和温度的不同，勘探技术也是不同的。另外，对于深矿井中的巷道的布置对于采矿的效率和采矿量是有一定影响的。优良的巷道对矿井的环境以及矿井工作人员的自身安全有着保障。在深矿井中存在一部分矸石，减少矸石的排放量是采矿的重点之一，从而有利于高效集中的开采。 2.2高效的开采技术 高效率的开采方法可以提高开采的效率，高效的开采方法是我国采矿业的一项全新的，高效的开采方法。对于开采的方法要选用最优质的，适当的扬长避短。例如：缓倾斜的薄煤层是一种小体积，大功率方便而具有安全性的采矿机，在用它进行工作的过程中，既要注意其稳定性，又要防止对其他设备造成干扰。通过与其他的采矿技术设备结合，不断的创造高效，省时的方法，将采矿技术做到最好。 3.深矿井下的采矿技术方法 3.1回采式 回采式是深矿井中采矿的重要方法之一，工作的流程是：将凿岩先运入采矿场之中，然后在矿体中形成的凿岩通道与回风巷相吻合，从而形成回风风流，最后就是将利用凿岩车将矿石运出。采矿场的低压过低，可以维护通道的稳定性，最终还是会提高采矿的效率。 3.2填充式 采矿的科学技术方法起源于英国，英国人用高水固结重填技术，做矿井下的试验。试验成功后，将此方法传到各个国家。我国是个善于学习的国家，应该学习国外优良的技术和经验，将自己国家的矿井开采技术发展起来。从目前的形势来看，我国的采矿技术仍然受到一定的局限性，采矿材料相对来说不是十分稳定，部分材料价格高昂，所得到的经济效益并不高。目前的填充技术有了新的突破，填充物变为高尾砂，这种砂的浓度较高，可以节约一些材料，在资金上有一部分节省，同时也会提高工作效率。填充技术也是目前采矿中常用的一项技术，它有着诸多的优点：例如：避免地表塌陷，起到稳固的作用。也可降低矿石的贫化率，矿石的样式多种多样，可以利用高分段的填充方法降低采矿的时间，从而也降低了成本，提高了工作效率也提高了经济效益，也能保证采矿工人的安全性。 4.怎样施行开采矿井勘探的方法 4.1开采矿井的勘探质量 对采矿的勘探技术不仅仅是经济问题，也是与采矿过程中的质量密切相关的。而这种采矿前的勘察指的是质量要合格，采矿设备要完好而工期要按时。所以在制定目标的时候一定要合理，有效。提高采矿工程的管理要建立在一个高效的，科学的管理方法上，例如：在预算前期的审核工作，采矿的过程中井然有序的进行，采矿过后对整个项目进行决算。 4.2加强采矿过程中的地质勘探和跟踪，管理 在采矿的过程中，管理人员要对地质进行勘探和对采矿设备进行管理。采矿过程中跟踪是为了避免某些采矿工人工作不认真，偷懒等现象，从而造成巨大的经济损失和危险。而管理是为了在采矿工人工作的过程中出现了状况和问题，管理者可以找矿场领导或是他人及时的寻求帮助。所以，在进行管理的时候，要按照一定的方法。所以管理人员就相当于矿场中的一个小部门，应该以大局为重，遇到薄弱的环节，实事求是的做好采矿全过程的合理安排。采矿的目的是为了满足国家和人民对于能源的需求。所以管理是建立在领导的设计和材料运用的基础上的。一个好的管理是一个矿场如何有秩序工作的基本，微不足道的细节会决定着矿场的矿业资源是否能满足国家和人民的需要。这样，对于国家的经济发展和矿场的管理理念起着至关重要的作用。根据国家对于矿业能源的要求不断更新，及时的对采矿的技术和方法作出处理，另外要不断提高采矿工人的能力，水平。这样才会在采矿的控制方法和管理层面上取得长足的发展。 【结语】：矿产能源对于国民的生活，国家的人生产有着一定的建设性作用，采矿业也是国家能源发展的重要保证，所以，采矿对于国家能源发展是非常重要的，而在采矿前对于地质的勘探技术从始至终都起着决定性的作用，矿场采矿的安全性及技术性要依靠矿场和国家监督部门来共同完成。在每个采矿工作人员的心中，要以国家的经济利益和能源的需要作为根本，去做好自己的本职工作，为国家造福，为社会的经济利益提供良好的发展空间。 地质勘测论文:浅析地质勘测设计中如何科学合理地开展统计工作 [摘 要]统计分析是根据研究的目的，运用统计综合指标和各种分析方法，将已整理的数字资料结合具体情况，由此及彼、由表及里地进行分析研究、概括，以揭示事物的内在联系及其发展的规律。统计工作包括了统计设计、统计调查、统计资料整理、统计分析全过程。本文主要探讨地质勘测设计中科学合理统计工作。 [关键词]地质勘测；统计工作；科学性 统计一词包含统计工作、统计资料和统计学3种含议。基于上述3种含义，统计可以定义为统计工作实践的科学总结，是研究总体现象的数量表现、变化规律及其应用的科学，是管理生产经营活动的一种重要工具。 1 地质勘测设计统计工作的主要内容 第一，收集、整理统计原始资料，并建立各种台帐和微机电算数据库。原始记录包括勘测设计日志、设计工作卡片、项目技术履历表、质量评定卡片与地质钻（电）探班报表等内容；统计台帐包括勘测设计四大部类完成情况统计台帐，建设项目完成情况统计台帐，分月、季项目完成情况统计台帐等。随着统计计算和数据传输技术的现代化，劳动工资和各类人员的统计台帐，已被电算微机处理所替代。 第二，完成规定的各项定期或一次性调查统计报表的编制工作。定期报表内容主要有勘测设计单位产值及项目统计，勘测设计实物量统计，勘测设计质量统计，勘测设计人员、工资、劳动生产率及事故统计，勘测设计财务状况与经济效益统计，勘测设计直接生产人员工作利用情况和勘测设计工率定额统计，勘测设计单位固定资产投资完成情况统计等。 第三，检查、监督本单位计划执行情况。这项工作内容，反映在统计工作的过程中，表现为收集原始资料数据的落实、统计分析评价与计划目标的对比，统计报表最终反映计划执行的结果和技术经济责任制的执行情况等各个方面。 第四，编制综合和专题统计分析报告。综合统计分析报告，一般是以定期统计报表为主要依据，并辅以其他必要的调查统计资料，在报送定期统计报表的同时，必须有综合统计分析报告。专题统计分析报告，一般是以专业统计报表或有针对性地进行专题统计调查取得的资料，在报送专业统计报表、或不报送报表只提出专题统计分析报告时，应该完成的工作内容。 2 地质勘测设计中科学合理开展统计工作 2.1 统计分析的任务、原则和方法 地质勘测设计统计分析，是根据地质勘测设计统计任务的要求，通过大量统计资料反映出来的勘测设计生产经营活动中的各种数量关系，运用统计分析的方法进行分析和研究，以便认识其性质、特点、规律、揭露其矛盾，提出解决矛盾的措施和办法。为了做好地质勘测设计统计分析工作，必须做好以下几点。 第一，明确统计分析的任务。①对勘测设计计划执行情况进行分析，借以总结经验、吸取教训，克服缺点，促进生产经营计划任务的更好完成；②对指令性计划任务和指导性计划任务，勘测和设计，勘测设计各阶段建设项目和“三大部类”的结构和比例关系进行分析.为编制满足综合平衡和适应市场经济需要的计划布局提供依据；③对勘测设计过程中的队伍和人员动态分布情况进行分析，以判断其调配人力的合理性和精心组织人力的可能性，起到统计优质服务的作用；④对勘测设计生产经营活动的外部环境和内部因素进行分析，提出改善外部环境和提高内部因素适应能力的积极建议，为促进勘测设计生产经营活动的顺利开展出谋划策。 第二，要掌握好统计分析的原则。①反映勘测设计状况的指标和指标体系，是一个复杂的统计总体，指标之间具有彼此联系、互相制约的关系，必须从总体出发，抓住事物总体相互联系进行分析的原则；②事物的性质主要是由取得支配地位的矛盾所决定的，统计分析就要研究事物发展中的主要矛盾和矛盾的主要方面，区分主流和支流、现象和本质，即要抓住事物本质进行分析的原则。 第三，要运用科学的统计分析方法，结合勘测设计统计的实际进行分析。常用的方法有：①利用本期实际完成的指标数字与计划对比、与前期对比、与同行业对比，通过对比分析、找出差距、发现问题、总结提高的对比分析法；②利用指标体系中假定其他因素不变，其中一个因素可变情况下的逐一分析，以确定各个因素的影响程度，找出主要因素的因素分析法；③利用结构百分比法来分析每一部分占总体的比重，以便找出矛盾的性质和划分主要矛盾与次要矛盾的比重分析法。 2.2 统计分析报告 将统计分析研究的结果用文字写成书面报告，称之为统计分析报告。它是统计工作的最终产品，也是统计分析的主要表现形式。统计分析报告最忌讳数字罗列，要求做到数字与文字的有机结合。其特点是反映情况、分析原因、说明问题、提出建议。因此，写好统计分析报告，要求作者具备观察能力、理解能力、概括能力和表达能力，具备专业知识和熟悉业务。统计分析报告，一般采用“基本情况―成绩或问题的原因―措施或建议”这样一种“三段式”的表述形式。要突破这一传统模式，尚须广大统计工作者加倍努力，开拓创新，以更加生动活泼的形式来编写统计分析报告。 地质勘测论文:遥感技术在煤田地质勘测中的应用研究 【摘 要】随着我科技的发展，煤田地质勘测也得到了很大的进步，煤田地质勘测在很大程度上决定了测绘勘测工作质量与工作效率，遥感技术在煤田地质勘测中的应用，提高了煤田地质勘测的精细程度，同时降低劳动强度，提高工作效率。本文介绍了遥感技术，重点分析研究遥感技术在煤田地质勘测中的具体应用。本文仅供煤田勘测相关专业人士参考。 【关键词】遥感，地质勘测，煤田地质 1引言 随着遥感技术的快速兴起，遥感地质勘测已经得到全面推广，也得到了实际工作单位的认可。很多人开始研究遥感技术在煤田地质勘测中的深入推广及应用，并取得了一定的效果。利用遥感技术进行地质的测绘与勘探是非常有必要的，而且也是非常有效的技术手段。由于遥感技术具有很多的优点，且在配合相关的高新技术，使得遥感技术能够贯穿于煤田地质勘测工作的全过程中，将遥感技术应用在煤田地质勘测中具有非常广阔的发展前景。能成倍提高了煤田地质勘测工作的社会和经济的效益。 2遥感技术 遥感技术是指从高空以及卫星星座的各种平台上，通过非接触的方式，利用红外线、可见光、紫外线、微波等探测手段，获得遥感影像数据资料。通过对被探测物体的光谱特性、影像特点、图形图像特点，利用目视判读、计算机图像分析、计算机辅助波普分析等方法进行数据信息处理。从而识别探测对象的性质和运动状态，数量质量特征等信息。该手段获得数据通常利用GIS数据处理软件进行处理和分析，已获得直观的或直接的数据信息。 可获取大量的信息数据。利用遥感技术能够成功的获取大范围的地理数据资料，通常遥感数据获取往往使用的飞机甚至卫星，其飞行高度比较高。同时也可以飞行较低的高度，以获取更高分表率的遥感数据。因此，遥感技术能够覆盖很大的范围，也可以获得高分辨率的高清数据，进而能够获取大量数据信息。 获取信息速度快。遥感技术最重要的特点就是其获取数据信息的速度非常快、更新周期非常短。遥感卫星可以快速的获取其所经过地区的各种信息和资料，并对原有的资料和信息进行及时的更新；利用无人机进行航拍技术获得实时的动态数据，可以实现地质灾害动态监测等实时获取信息任务。 限制条件少。遥感技术在进行地质测绘时，受到的限制条件比较少，只要太空云量较少，大气透射性好就可以进行遥感数据采集。在煤田地质勘测中能够广泛应用的一个主要的特点。由于遥感技术脱离了地面的限制，无需控制点、无需通视、无需接触。因此，在进行地质测绘时，完全不受地面条件的影响，获取遥感影像资料更加的方便快捷。 获取信息方法多。遥感技术不但能够获取大量的煤田地质勘测信息，而且具有非常丰富的获取数据信息的方法。在利用遥感技术进行煤田地质勘测时，可以根据具体的地质条件和相关要求，选用不同遥感仪器以及不同的波段。已获得不同地质条件的数据信息。同时利用获取数据可以应用到地质的灾害调查、区域地质的调查及矿产资源勘查等方面。 3煤田地质勘测中的遥感技术 遥感影像定位。遥感影像定位技术在煤田地质勘测中的应用，卫星遥感技术所传输的图像信息能够清晰的分析出含水层构造的边界，对于了解当地的水文分布具有重要的作用。如在地下水的勘察过程中，地质人员首先应对该地的地貌特征等进行分析，以准确获得水文分布规律做好前提工作。利用卫星遥感图像、航空相片以及其他的信息影像数据，分析地下水的形成、储存以及流量变化和流动趋势等信息，并进行详细的勘察。因此，通过对卫星遥感定位技术所获得的信息进行分析研究，能够在较短的时间内得到准确性较高的水文地质规律。 此外，遥感影像定位技术在地震灾害中的也有广泛应用。遥感影像定位技术在地震中的应用还体现在获取地震后的灾害后的具体情况，对赈灾抢险等决策提供一手准确的数据资料。利用遥感影像定位技术可以有效的侦测到地形和地质的内部构造，就可以掌握地震的地质构造类型。因此，可以对地震进行有效的环境分析研究。可以有效的预测地震发生的地质内部的变化情况，得到一定的信息反馈，这样就可以根据地震发生之前内部地质的变化情况，及时对地质构造、内部构造进行分析研究，也可提高地震预警预报的高效性。 优化勘测方案以及勘测路线。在进行野外地质观测方案的选择时能达到事半功倍的效果：利用遥感影像的微观和宏观分析，对地质勘测路线进行合理的选择和布置。能很好的控制煤田地质勘测范围，在分析地质体和地质构造的空间分布过程中，对地质勘测测区附近不同地质体和地质构造的遥感影像特征，及其相互关系进行仔细的研究和分析，可以清晰的确定地质体的划分地质特征；根据地质勘测测区事先建立好的遥感地质解译标志进行三维遥感影像分析。地质观测的路线一般布置在通行条件最好，且能够穿越最多的遥感影像岩石地区；地质测量的路线一般以垂直于测量区线路方向的穿越路线为主，适当加以追索路线。当岩性岩相变化比较大时，地质体的延伸走向关系不清楚，为了解某些岩石的接触关系、矿化带和岩石构造现象的空间延伸情况等，只依靠穿越路线达到目的有一定难度时，此时，可以利用遥感影像进行追索路线布设，非常方便和快捷。 遥感影像测绘地质图。地质图的绘制可以利用影像技术来实现。利用卫星遥感图像传送信号，这样不仅可以得到精确的信息地面信息，而且对于掌握各阶段的地质情况也十分有利，这也更加精确的绘制地质图。地质勘测是一项比较综合性的工作，数据的得来主要是依靠影像数据信息进行实时监测。将遥感影像数据息进行深入分析研究，能够在较短时间内获得准确度的地质数据，利用这些数据绘制地质图将非常方便有效。 煤田勘探的三维地质模型重构。利用煤田勘探所涉及到的遥感资料、地面采样资料、钻孔资料、地震剖面（或三维地震）以及电法、重磁等物探等资料，建立煤田勘探的三维地质构造模型，可以直观的反应煤田勘探效果。同时可以直接量测相应数据，对煤田开采等决策性工作提供形象直观数据。此外，煤田地质勘探具有原始资料数据来源种类繁杂、数据类型异构、采样数据的三维空间位置重要等特点，特别适合于用具有三维地质建模功能的三维GIS（地理信息系统）来进行管理。 煤田勘测三维可视化及动态监测。与传统的煤田地质勘测方法相比，遥感技术在煤田地质勘测主要是利用遥感图像三维可视化及遥感影像动态分析技术。在布置专门的追索路线，利用遥感图像三维可视化和遥感影像动态分析方法则就很容易实施。 4结语 随着遥感技术在测绘行业的不断扩展，与测绘相关的行业也得到了快速发展。遥感技术在煤田地质勘测中已经得到了应用，但是应用的不够深入，相信随着遥感技术，地理信息技术的不断发展，遥感技术在煤田行业的应用会更加深入更加广泛。 地质勘测论文:水工环地质勘测工作中的技术应用分析探讨 摘 要：进入二十一世纪以来，我国的科学技术获得了较快的发展。伴随着我国科技的快速发展，我国地质勘测工作水平得到了显著提高。现阶段，水工环勘测技术的应用，极大的改善了我国地质勘察工作的水平。以下文章结合自身经验，对现阶段我国的水工环地质勘测工作的概况进行概述，并谈谈水工环地质勘测工作中GPS技术以及RTK技术的应用状况。 关键词：地质勘测；水工环；应用；GPS技术；RTK技术 引 言：近几年来，伴随着我国地质灾害发生频率的不断升高，也由于我国地质勘测工作要求越来越高，我国的水工环地质勘测工作水平取得了一定的提高。水工环地质勘测工作的进行，有助于提高地质勘测的水平，有助于提高对环境保护与防震减灾的效果，因此，水工环地质勘测工作越来越引起了相关部门的重视。但是，就现阶段我国的水工环地质勘测工作来说，依旧存在着较多的问题，以下文章就水工环地质勘测工作的概况进行探讨，并进一步概述水工环地质勘测工作中GPS技术以及RTK技术的应用。 1 水工环地质勘测工作的概况 要对水工环地质勘测工作有一个了解，就要先对水工环地质有一个了解。所谓的水工环地质，就是水文、工程、环境地质的总称，现阶段，在我国矿产行业比较发达的地区，水工环地质勘测工作显得尤为重要。水工环地质勘测工作的质量将会对矿产开采工作造成严重的影响，并且该工作还关系到矿产地区以后的规划与发展，因此，水工环地质勘测技术在矿业产区受到了广泛重视。 水工环地质的研究工作与现代社会的发展息息相关，伴随着全球气候不断恶化，我国的环境受到了严重的污染，因此，对水工环地质勘测工作提出了更具时代特色的要求。另外，伴随着我国经济的发展，水工环地质勘测工作应用的领域越来越广，并且应用的深度也越来越高。随着我国地质灾害问题越来越严重，严重阻碍了我国人民的生命和财产安全，因此，现阶段对水工环地质勘测工作提出了更高的功能要求。 现阶段，我国的水工环地质勘测技术应用中存在着较多的问题，这些问题的存在，不仅影响到水工环地质勘测工作的发展，也严重阻碍了我国经济以及环境的可持续发展。因此，人们也越来越认识到水工环地质勘测工作中的缺点。由于以前我国并没有对该工作引起足够高的重视，但是伴随着我国环境的恶化与地质灾害发生频率的升高，有关部门对水工环地质勘测工作引起了重视。再加上我国现阶段提倡可持续发展的理念，对生态环境的保护工作以及城市污染的处理工作提出了更高的要求，这同时也给水工环地质勘测工作提出了更高的要求。因此，现阶段的水工环地质勘测工作急需创新与改革，以服务于我国的发展。 以前，水工环地质勘测技术的应用主要是为了寻找矿产资源，但是随着时代的进步，水工环地质勘测工作广泛应用于经济发展的许多工作中，尤其是环境的可持续发展工作。随着时代对于水工环地质勘测技术的要求越来越高，目前水工环地质勘测工作整合了水文、工程、环境整体的勘测，并且综合性越来越强。现阶段，水工环地质勘测工作广泛应用于以下几个方面：第一，水工环地质勘测工作应用于城市规划与建设工作中。由于现阶段我国城市或多或少受到了工业以及生活垃圾的污染，因此在现阶段城市规划建设中应用水工环地质勘测技术进行环境污染的监测工作以及土地的利用工作。第二，水工环地质勘测工作广泛应用于环境的可持续发展工作中。现阶段，我国的生态环境进一步恶化，在各个地区生态环境的研究工作中，广泛应用到了水工环地质勘测技术。第三，在进行地质学方面的研究工作时，广泛应用到水工环地质勘测技术。现阶段，我国的地质学研究工作取得了较快发展，伴随着经济以及科技的发展，现阶段对地质学的研究工作有了更高的要求。因此，通过水工环地质勘测技术的应用，可以加快地质学研究工作的发展。 2 水工环地质勘测中GPS技术以及RTK技术的应用 现阶段，我国水工环地质勘测工作中存在着较多的问题，这些问题的存在严重影响了水工环地质勘测工作的发展。近几年来，GPS技术以及RTK技术的应用，极大的改善了水工环地质勘测工作的质量。以下文章对现阶段我国水工环地质勘测工作中应用较广的GPS技术以及RTK技术进行探讨，并对这两种技术的工作原理以及相应的工作方法进行讨论。 2.1 水工环地质勘测工作中GPS技术的应用 所谓的GPS技术，就是卫星定位技术，该技术的应用极大的改善了我国水工环地质勘测工作的水平。相比于以往的卫星定位技术来说，现阶段我国的GPS卫星定位技术已经趋于成熟。以往无线信号的发射台一般建立在地面上，而现阶段GPS技术将无线信号发射台从地面搬到了卫星上，这样可以利用卫星系统进行相应的定位功能，这也是卫星定位系统的工作原理。利用GPS卫星定位系统进行定位时，一方面可以利用太空中三颗以上的移动的卫星进行地面位置的确定。另一方面，可以利用地面三个以上的控制台进行移动卫星的定位。因此，定位功能是相互的。在进行地面位置的确定时，工作人员通过应用相应的接收装置在某一地点向太空中三颗以上的移动的卫星发射无线信号，再通过测量卫星到接收装置的距离，通过复杂的信息交汇与计算，最后确定出地面接收装置的具体位置。另外，应用GPS技术还可以实现动态的测量，概括地说该测量方法为以下几个步骤。首先，要在地面上选择一个基准站，并在基准站安放一台GPS接收装置。并且要利用接收装置对太空中移动的卫星所发出的无线信号进行实时的观测。其次，将接收装置观测到的数据通过相关的设备传送到中央观测站，需要注意的是数据的传输要实时进行。最后，通过观测站中相关信息以及数据的转换与计算，可以得出准确的基准站的坐标。虽然测量方法较为简单，但是数据的计算较为麻烦。 2.2 RTK技术在水工环地质勘测工作中的应用 该技术是建立在差分GPS技术的基础上的。差分分为三类，分别是位置、相位以及伪距差分，这三种差分都可以对测量结果进行修正，进而提高数据的精度。RTK技术的工作原理也较为简单。首先，在选择的基准站上安放一台接收装置，使接收装置与流动监测站同时对一台卫星装置发出的信号进行接收。其次，对两个接收数据进行对比，进而得出相位差分的改正数。最后，将改正数传送到流动监测站，流动监测站通过利用改正数进行测量位置的精确定位。 3 结语 近几年来，伴随着我国城市化水平以及工业化水平的不断提高，我国的环境受到了或多或少的污染。并且伴随着地质灾害与矿产开发的需要，我国的水工环地质勘测工作取得了一定的进步。但是我们应该清醒的认识到现阶段我国水工环地质勘测工作中的不足，并通过GPS技术以及RTK技术的应用改善工作中的问题。 地质勘测论文:地质勘测中综合物探技术的运用 [摘 要]文章概述了面波及折射波的探测技术，以及其在探测过程中的优缺点，并根据资料调差及数据分析，将探测的原理及探测方法进行总结。在工程实践中表明，综合性的物探方法与资料中所记录的方式具有统一性，是一种具有高效性的物探手段。同时，在公路工程的探测过程中，需要精确的探测手段探明第四系的覆盖率以及土石截面的情况。我国近些年，在交通事业上关注很大，成本投资加大，使工程建设具有高效性，不仅大块建设步伐，还为建筑企业带来较高的经济效益。但是，其对于工程的探测作业很难顺利实施，一般的探测方式不能满足工程的需要，因此，地质勘测部门将综合物探技术进行应用，减少了物探难度，增加作业效率，降低资金浪费情况。 [关键词]地质；综合物探；应用；发展 前言：本文首先探讨了地质勘测中综合物探运用的基本原理，是利用地层表面的振动集宁信号的传播从而进行探测的方法。其次探讨了对于探测信号的采集，其中对测线布置及采集设计进行分析，采用综合物探的方法能够保证现场的信号强度。然后对采集的信号进行分析，对采集数据进行测试，并以资料文献为根据确定采集数据的准确性，经过对土石分界进行调整，确定了土石分界的最终结果，最后，根据时间分析，利用某高速公路的实际操作进行研究，分析出经过综合物探方法在地质勘测中的运用，不仅使探测结果具有准确性、过程高效性，还使综合物探技术得到了良好的推广，有利于我国地质勘测事业的发展，为我国带来高效的经济效益，促进地质勘测技术的发展。 1 综合物探基本原理 地层表面激发产生的振动信号在地层中传播会产生面波和体波信号，面波信号分为Rayleigh波和Love波，体波信号分为横波（S波）和纵波（P波）。面波信号在分层介质中传播会发生频散现象，而体波信号在特定的地层条件下会发生明显的反射或折射现象。研究表明，面波在均匀介质中传播不会发生频散，而在非均匀介质中传播会发生频散。面波在多层介质条件下的频散特性具有如下规律：（1）（VR-f）曲线变化规律和层速度的关系：当频率发生变化时，面波速度VR会随勘探深度的变化而逐渐趋近该深度地层的层速度。（2）（VR-f）曲线变化规律与层厚度的关系：当厚度发生变化时，由频散曲线可知，相应拐点位置明显向低频方向移动 2 信号数据采集 2.1 测线布置 采用综合物探技术主要是为了能够准确地探测出表层土层的厚度，现场测线布置必须保证面波测点和折射波测点对应一致，便于信号数据的综合利用。 2.2 参数设计测试 现场测试参数的设计原则如下：（1）采集道数选择要求测震仪具有多通道接受端口，一般为12通道和24通道。（2）检波器选择根据现场踏勘及地质调查，预估土层的厚度，确定探测深度，选用检波器的频率可利用下述公式进行估算：f=VR/H（1）式中f―――检波器的频率；VR―――地层面波速度；H―――探测深度。（3）激震方式选择激震方式也即激发震源，采集工作中使用锤击、落重或炸药的激发作为震源。（4）偏移距选择在探测土石分界时，为了避免产生近域效应，偏移距为排列长度L的1/8至1/2，其中排列长度L为整个排列检波器布置的长度，即L=（n-1）×dx，n为采集道数，dx为道间距。 2.3 测试步骤现场 在测试过程中，测点的布置的密集与否，需要测点继续拧样本的抽取，经过检测去检测，进行普遍的检测后，确定测试点。经过确定的面波及折射波的擦数进行测试，通过测试的情况进行探测，其探测步骤为：（1）根据探测任务确定探测目的。（2）拟定测试区域，进行现场踏勘及地质调查。（3）规划测线位置及测线方向。（4）初步设置测试参数。（5）安置好检波器，连接测震电缆保证检波器的尾锥能与地表牢固安装。（6）试验采集，检查仪器的一致性。（7）进行震源激发并采集数据。（8）分析时域信号，减小噪声干扰。（9）分析采集到的信号数据质量。 3 信号分析与资料解释 3.1 信号数据的分析 信号数据的分析包括两方面的内容：①面波信号数据的分析；②折射波信号数据的分析。面波信号数据分析主要包括以下几个过程：（1）面波有效信号的提取，设置合理的时间窗在时域信号窗口提取有效面波信号数据；（2）面波频散曲线的求取，根据有效面波时域信号求取面波基阶模态的频散曲线，进行深度转换，得到深度-波速曲线；（3）利用空间相似性原理进行测点间数据插值，得到测线面波波速云图；（4）面波频散曲线的遗传反演分析，得到面波频散曲线的反演分层结果。 3.2 成果资料处理与解释 通过现场信号数据的分析处理得到面波频散曲线及折射波法的纵波速度与深度的关系曲线，为了综合利用两者的处理结果，需要进行综合解释。资料综合解释流程。（1）折射波的结果处理。折射波法得到的结果为排列长度方向上的纵波速度与地层深度的二维结果图，即Vp与深度的关系图。它反映了地层深度方向上的纵波速度变化情况，得到土层和岩石层的纵波速度，也得到了土层的埋深。（2）面波频散数据插值处理。面波频散数据插值处理包括：单测点频散数据插值（连续化）和多测点频散数据插值（网格化）。面波数据分析结果为实测频散曲线反演结果，主要利用实测频散曲线的结果数据（面波相速度VR-深度），其数据为一系列离散的数据点，为了得到一条光滑的频散曲线，对其采取了连续化处理。 4 工程应用实例 某高速公路段为山区丘陵地带，地形条件较为复杂，桥梁隧道构筑物较多，如仅采用常规勘察手段很难满足工期要求。将面波和折射波技术运用于桥隧区的工程地质勘察中，一共进行了13座桥梁和8个隧道的工程物探工作。作为地质钻探工作的一种重要辅助手段，综合物探技术大大提高了勘察工作效率。 4.1 挖断某大桥桥基综合物探 挖断某大桥位于该高速公路的起点附近，桥位区表层为山坡耕地，局部地方有基岩出露。通过现场踏勘初步获得测区地层分布由浅入深依次为耕植土、粉土与砂岩，从上到下存在明显的下伏层速度大于上覆层速度，满足综合物探技术应用的地球物理条件。由于受地形条件的限制，局部地方较为陡峭，难以进行测线布置，一共布置了6个测点。采用前面提到的数据采集和分析处理方法，两者结果较为吻合，具有较好的应用效果。 4.2 某梁隧道隧址综合物探 该梁隧道隧址区表层为山坡旱地，局部有基岩出露。根据测区地层分布条件分析，耕植土或者残破积层物、粘土与基岩三者之间存在明显的（或悬殊的）波阻抗差，从上到下存在明显的下伏层速度大于上覆层速度。测区内共布置了15个测点，布置测点时，考虑了测点与钻孔资料能够进行对比分析，同时折射波和多道瞬态面波的测点需重合。 5 结论 综上所述，面波信号与体波信号各有优缺点，面波信号传播方法在介质的传播中具有频散的现象，体波信号中存在折射的传播现象，所以在工程使用中，需选择二者方法中的优点进行综合物探测试作业。文章通过时间案例分析出，综合物探技术在工程中应用极为广泛，并且其作用率高，其探测的结果表明能够与钻探技术产生一致性。同时利用综合物探技术将现场进行信号测试，其将面波和体波两种技术的优点的发挥。通过对综合物探技术的分析，其具有面波及体波信号两种技术的优点，在地质勘测过程中能够充分发挥其高效性，保证工程探测的准确性和高效性，为地质勘测工程提供了基础的技术保障、及高效性的探测技术，同时使综合物探技术得到良好的推广。 地质勘测论文:三维地震技术对地质勘测的参数处理 [摘 要]地震勘探是指利用地下介质的弹性差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的一种地球物理勘探方法。 本文详细叙述了三位地震技术对煤田地质勘测的参数处理。 [关键词]三维地震 煤田 勘测 1.引言 三维地震数据处理，即是根据地质任务的要求及采集资料质量特点，采取一系列有效的技术方法，以达到压制干扰、提高资料信噪比及分辨率的目的。 2.参数处理 2.1 处理流程及参数 结合测区资料，经过充分的试验处理及处理成果的分析对比，结合地质任务中的主要勘探对象是煤层的现实. 2.2 处理结果 通过资料处理，最终得到一个大小为1475m×1275m×1.5s的三维偏移数据体，一个叠前偏移数据体及CDP覆盖次数图。 2.3 资料解释 基于前期工作，本次三维地震解释工作在SUN―Blade2000图型工作站上完成，利用美国一款三维地震解释系统软件，以及地质绘图软件等进行地质解释工作。 原始资料经过处理后得到大小为1475m×1275m×1.5s的三维偏移数据体，三维数据体中包含着丰富的地质信息，资料解释工作就是利用相应的技术方法对数据体内的地质信息进行提炼，将数据信息转换成地质信息。 2.3.1反射波的地质意义及对比 本区几个标准波的层位关系、动力学特征十分清楚，非常有利于反射波的识别和对比。具体对比解释时，首先对主要标准波T3或T15逐一对强相位进行追踪对比，对比过程中充分注意波组和层位关系，对主要标准波按上述方法由粗（大网度）到细（小网度）逐一进行对比解释，解释过程中基本遵循以下几个原则：1、充分利用已有的地质信息资料，掌握区内地质条件的变化规律。2、遵循由粗到细、由简单到复杂的原则，三维地震解释先进行40米×40米粗网格控制解释，建立起大的构造轮廓，然后加密到20米×20米，形成全区构造骨架，确定较大断层。最后对层位和构造加密到5米×5米的细网格，解释小断层，确定最终解释方案。3、在三维解释过程中，纵向、横向和任意时间剖面相结合，时间剖面和水平切片、顺层切片相结合，全方位的反复对比、反复检查、反复修改确认，确保解释结果的正确可靠。4、将三维可视化技术贯穿于解释全过程中。5、多个数据体综合解释。利用解释软件的叠后处理功能和地震属性提取功能，生成多种数据体参与解释，综合判定断层。多种数据体参与解释，综合判定断层。 2.3.2解释过程 1、采空区解释 由于覆岩失去支撑，煤层在回采完毕后，引起采空区顶板岩层的冒落，依次形成冒落带-断裂带-裂隙带-弯曲下沉移动带，地面也随之下沉，出现盆地状凹陷（如图：2-1所示）。在采空区中心附近，上覆岩层产生了大量破坏，整个层状介质的地震条件不复存在，地震波在此产生大量散射，致使在这一区域不能形成反射波，而在采空周围地震波同相轴也发生明显变化，如图2-2，从剖面上可以看出，在采空区中心附近不但3#煤层反射波不存在，由于15-3#煤层的反射波能量被大量吸收、散射，不能形成良好的反射，故反射波也不存在，特别是对15-3#煤层的影响范围比3#煤层大很多。 2、陷落柱解释 煤层陷落柱是煤系地层基底厚层灰岩中古岩溶的塌陷历形成的柱体，陷落柱体是由块度大小不均、排列杂乱无章的上部地层塌陷物胶结而成的。这些差异是形成异常地震波的基础，也是解释陷落柱的物理前提。陷落柱在时间剖面上主要表现有：（1）反射波组终断或者能量变弱。其终断点或能量变化位置反映边界的变化。（2）反射波同相轴扭曲产状突变。一系列反射波同相轴向陷落柱体内侧扭曲，其扭曲起始点之连线即为陷落柱的边界反映。（3）反射波同相轴产生分叉合并和圈闭现象。其分叉、合并点即为陷落柱的边界反映。（4）陷落柱在方差体、水平切片和顺层切片上的反映为同相轴缺失。 3.总结 三维地震勘探是当今地震勘探的新领域和新技术，从设计、采集、处理到解释，都需要认真地分析研究各个阶段的主要矛盾，以科学、严谨的态度、务实的工作方法、保质保量地完成勘探地质任务才会取得好的地质效果。

制造工艺论文:关于虚拟现实技术在水力机械制造工艺课程中的应用 论文关键词：水力机械 制造工艺 虚拟现实技术 论文摘要：水力机械制造工艺是水力机械及工程专业方向学生的一门重要的专业必修课。由于该课程实践性强的特点，在教学过程中引入虚拟现实技术就具有十分重要的意义。水力机械制造工艺课程教学中应用虚拟现实技术再现了真实的零件结构、零部件的装配过程和典型零件的数控加 工过程，对改进教学效果起到 了一定的作用。同时，本文提出了今后在课程建设 中完善的方向。对其它同类课程的教学具有一定的参考价值。 水力机械制造工艺是热能与动力工程专业水力机械及工程方向学生的一门重要的专业必修课。根据该专业本科培养目标，要求学生具有宽广的理论基础、较强创新能力和适应能力，能在流体机械及工程等部门从事开发、研究、设计、运行、现代管理 、科学研究、教学等方面的工作。事实上，近三年该专业的毕业生就业率均保持了较高水平，水力机械及工程专业方向的学生到专业对口部门的占到了 70％ 以上，而这些毕业生所从事的主要工作就是水力机械的设计与制造。由此可以看出，学生如果能在在校期间掌握好流体机械特别是水力机械制造工艺的相关知识，将对他们今后的工作大有裨益，这将促进他们将理论知识 和生产实际相结合以增强他们工作岗位的适应能力。 水力机械制造工艺是一门实践性很强的课程，所涉及的相关基础理论、基础知识也相当广泛。根据教学大纲的安排，该门课程应在学生学习完流体力学、工程材料、机械工程基础、流体机械原理、流体机械结构及强度等课程的基础上开设。在教学过程中最好能够在学习该门理论课程的同时到水力机械制造厂参观实习，这将有助于学生建立起对加工设备、加工零件、加工环境的感性认识，提高教学效果。但是实际教学过程中，没有条件能够达到这样的要求。况且大中型的水轮机零部件尺寸较大、结构复杂，加工制造工艺涉及的问题较多，即使是到专业的水力机械生产厂的加工现场也很难对其结构和加工过程有全面深人的了解。因此，按照传统的教学方法和手段，让学生通过书本上的插图对所学的对象，如零件、加工设备、检验设备等进行了解，学生很难有深刻的认识 ，况且部分插图书中没有附上，结果制造工艺课程学完了，部分学生到了工厂还是会把车床误认为铣床，一些专业典型零件也看似很陌生，由此可见传统的教学手段取得的效果并不理想，学生并不能将课堂所学与实际有机联系起来。为此，我们将虚拟现实技术引入到水力机械制造工艺的教学中，将抽象的零件和加工过程形象化，以帮助学生直观地观察零件结构，理清零部件的装配关系，进一步理解结构设计与加工工艺的关系，并将加工过程中所涉及工装夹具、机床、刀具等素材通过虚拟现实技术融入到教学课件中，从而缩短理论与实际的距离。 虚拟现实技术是近年来发展起来的新兴技术 ，在各个领域逐步得以开发应用。根据沉浸程度的不同，可将虚拟现实分为桌面式、大屏幕式、沉浸式和舱室仿真器四种类型…。其中桌面虚拟现实是一种初级的虚拟现实，它的沉浸度差，但最为简单，制作成本低，易于普及和实现。本课程教学中使用的仿真系统就是采用 VRML (VirtuaI RealityModeling Language，虚拟现实建模语言)开发的桌面式虚拟现实仿真系统，以配有高性能的图形加速卡的 Pc机为开发平台，其性能能够满足系统实时性的要求。虚拟现实技术在最近十几年得到了飞速的发展，由于其特有的仿真特性，如沉浸感、时实交互性、想象力和三维图形等，它正在成为解决工程问题 的一种重要方法，也是实现计算机辅助教学 的重要 手段。 在水力机械制造工艺课程教学中，为了真实地再现水力机械典型零部件的结构，我们采用了功能强大的 CAD／cAM一体化软件 unigraphics 进行零件的三维建模，以 word的格式输出，再利用 VRML对各零件的显示颜色、材质、光照等进行渲染 ，这样就可以利用安装了 Cortona插件的 IE浏览器进行零件的浏览了，从而脱离了复杂的 UG软件环境。在浏览器里可以通过插件上的控件对三维模型进行旋转、平移、放大等操作，帮助学生全方位 的了解课程中所讨论的对象，增强学生的感性认识。图 1、2分别为水轮机座环和水轮机顶盖的三维模型，在讲解到此类典型环形类零件的加工时，就可以通过旋转放大等操作全方位地浏览三维模型，比较它们结构上的异同，深入理解结构设计的正确性和合理性，认清关键加工部位，为拟订高效合理的加工工艺方案奠定基础。 水力机组装配与一般的机械产品相比有其特殊性，即在制造厂仅能完成重要部件的预装配，而整台机组的装配是在水电站完成的。对于大型电站，安装周期较长，水轮机的许多零部件被安装在机坑里，对于在校学生来说很难有机会全面地看清楚其内部结构及各零部件的空间位置关系。为此，我们采用虚拟现实技术和计算机仿真技术相结合开发了水轮发电机组检修仿真系统 ，帮助学生从不同的角度观察各零部件的三维实体模型及零部件之间的空间位置关系、联接关系等 (如图 3所示)，了解水力机组安装过程中零件的安装先后顺序和相关的技术要求，有利于学生了解和制定合理高效的装配方案，将理论与实际有机的结合起来。利用 Java编程实现简单的人机交互功能。图 4为水轮机水导轴承动态仿真装配过程截取图，在进入装配场景后，点击启停按钮，动态装配过程即呈现在窗 口中，视图左边显示的是水导轴承安装步骤，这样学生不用到水电站或制造厂装配现场就能较直观地学习水轮发电机组各部件的装配工艺规范，有利于提高教学效果。 随着生产技术的不断发展，水力机械的制造也沿着数字化的方向不断发展 ，水力机械许多曲面类零件均采用数控方法加工。在实际教学中，我们采用专业的加工仿真软件 Vericut 逼真地再现了实际加工工件、加工机床和加工环境 ，对加工过程中可能存在的问题进行检测 ，让学生在课堂上就能对加工制造过程有全面的认识。Vedcut 采用了先进的三维显示及虚拟现实技术，对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。特别是在叶片类曲面加工过程中，如何确定合理的加工参数 (刀具形状与尺寸 、刀具相对加工表面的姿态、走刀路线、主轴速度、切削深度和进给速度等)以适应加工过程中叶片曲面形状的变化对提高加工精度变得非常重要，这些都可以通过加工仿真软件在教学过程中形象生动地展现在学生面前 (如图5所示)。但是目前这部分的工作还处于起步阶段，只能在课堂上做部分演示，有待进一步完善。今后在条件允许的时候，可以在理论教学完成以后，让学生自行建立零件 、机床的三维模型，模拟水力机械典型零件的加工 ，从而帮助学生将课堂中所学的理论知识转化为生产实践。 虚拟现实技术现已延伸到许多领域，它的发展不仅仅依赖于相关软硬件的发展，而是更多地取决于该技术为实际问题提供低成本高效率的解决方案的能力。虚拟现实技术应用到水力机械制造工艺课程的教学中，逼真生动地再现了真实的零件结构、零部件的装配过程和典型零件的数控加工过程，学生通过这些虚拟现实环境就能够从形象化的角度理解零件从设计、毛坯形式、安装定位、加工、装配、质量检查等各个环节，提高了学生的学 习兴趣 ，从而强化了理论知识的学习，对提高教学效果起到了重要作用。 制造工艺论文:模具工作表面的制造工艺过程分析 摘 要：凸模和凹模是冲裁模的主要工作零件，凸模和凹模有与制件轮廓一样形状的锋利刃口，凸模和凹模之间存在一些很小的间隙。因此，凸、凹模的加工质量直接影响到模具的使用寿命和成型制件的加工质量。文章主要分析了模具工作表面的制造工艺过程。 关键词：模具；工作表面；制造工艺 模具由各种零件组成，其制造过程包括零件的加工、钳工装配以及模具的试冲和调整。毛坯经过车、铣、刨、磨、热处理和钳工等加工，改变其形状、尺寸和材料性能，使之变为符合图样要求的零件的过程，称为工艺过程，对干同一个零件。由毛坯制成零件的途径是多种多样的，也就是说，一个零件可以有几种不同的工艺过程。工艺过程不同，则生产率、成本以及加工精度往往也有显著的差别。为了保证零件质量、提高生产率和降低成本，在制订工艺过程时，应根据零件图样的要求和工厂的实际生产条件，制订出一种最合理的工艺过程。若将其内容以一定的格式写成文件，用于指导生产，则此文件称为该零件的工艺规程。 1 凸模的制造工艺过程 由于成型制件的形状各异、尺寸差别较大，因此凸模也是多种多样的，按凸模的断面形状，大致可分为圆形凸模和异形凸模两类。 1.1 圆形凸模的加工工艺过程 圆形凸模加工比较容易，毛坯一般采用棒料，在车床上对棒料进行粗加工和半精加工，留有磨削余量，热处理后在外圆磨床上进行精磨，凸模的工作部分经抛光、刃磨后即可，图1为圆形凸模。 1.2 异形凸模的加工工艺过程 由于异形凸模加工比较复杂，因此常采用压印锉修、刨削加工、线切割加工和成形磨削等主要工方法。 ①压印锉修。压印锉修是用凹模压印制造凸模的一种钳工制造方法。在缺少专用制模设备的情况下，此法是十分有效的方法。凸模在凹模压印锉修前，根据异形凸模的形状和尺寸选用毛坯，在车床或刨床上预先加工出凸模毛坯的各面，在铣床上按照划线轮廓粗铣凸模的工作表面，并留有压印后的锉修余量（0.15～0.25），最后用凹模压印锉修而成。 压印时，在压力机上将未淬火的凸模压入已淬硬的成形凹模内，凸模上的多余金属由于压力的作用被凹模挤出，凸模上出现凹模压痕，再根据压痕将多余的金属锉去。经过反复多次，直到凸模刃口达到所要求的尺寸为止。压印结束后，再按照图样的要求间隙锉小凸模，并留有0.01～0.02mm（双面）的钳工研磨余量，热处理后，钳工研磨凸模工作表面，直到间隙合适。 在利用四模压印时，要注意凹模刃口的上下平面要磨平，并将压印凹模和凸模坏料进行退磁处理，避免其碎铁屑附在刃口上，造成刃口划伤，影响压印质量；为减少压印摩擦和提高凸模表面质量，压印凹模工作刀口表面质量要求较高，表面粗糙度值ra小于0.4 μm，在压印前凸模及凹模表面上应涂一层少量的硫酸铜。在进行压印的时候，要将凸模正确地放在凹模刃口内，使四周余垦分布均匀，压印凹模表而与凸模中主线垂直后方能进行挤压。压印最好选用手扳动压力机和油压机，越次压印压痕不宜过深，首次压印控制在0.2 mm内，以后可逐渐增加到0.5～1.5 mm，每次庄印后，可根据压印印痕进行锉修，锉修时不允许碰到已压光的表面。锉修后留下的余量要均匀，以免下次压印时产生不必要的偏斜。压印加工适于无间隙冲裁模的加工，它的主要问题是对人工操作水平要求较高，生产率低，模具精度受热处理影响。 ②刨削加工。刨削加工主要用于加工模具零件的外形平面和曲面，加工尺寸精度可达0.05 mm，表面粗糙度ra可达1.6～6.3 μm。刨削后需经热处理淬硬，一般都留有精加工余量。 刨削加工工艺过程如下： 第一，刨削前准备。按尺寸锻造成为毛坯，留合适的加工余量，并根据凸模所用的材料进行适当的退火、正火或调质处理。准备好所用的量具、刀具及样板，安装、调整好所用的夹具。 第二，刨削过程。用机用虎钳装夹，刨削坯料两平面，保证两平面的平行度，使厚度尺寸达到尺寸要求。留0.02mm的余量；刨削坯料两侧面及圆弧，保证圆弧与两平面圆滑过渡，并刨削两端面，使坯料宽度、高度达尺寸要求，留0.02 mm的单边余量。用专业夹具装夹，刨削两斜面，留0.02 mm余量，用圆弧刨刀刨削圆弧，保证与两平面圆滑过渡。 第三，热处理。按热 理工艺进行，淬火硬度58～62hrc，并进行低温回火。 第四，研磨。研磨凸模侧面及刃口，保证尺寸精度和表面粗糙度达到设计要求。 第五，检验。测量各部分尺寸，检验圆弧r和硬度。 刨削加工过程中，凸模要牢固地夹紧在刨床的工作台或夹具中，不准松动。每次的进给量要适当，当快加工到所需要的尺寸时要格外小心，防止划伤已加工表面。在刨削的过程中，要用测量工具、样板等随时进行检验，并根据加工余量调整刀具，以保证刨削质量。 ③电火花线切割加工特别是自动化编程软件的使用，不仅电火花线切割加工在模具生产中广泛应用，数控加工编程使其生产成本大大降低，而且还提高了模具生产质量。凸模若采用线切割加工，首先长度尺寸不应超过线切割机床的加工范围，形状应该设计成直通形式。使用线切割加工的生产过程是：准备工件，确定加工路线，装夹工件，穿丝等工作。 ④成形磨削。成形磨削的凸模尺寸精度高、质量好，磨削精度不受热处理的影响生产率高。所以是凸模加工的有效方法。 2 凹模的制造工艺过程 凹模作为模具中的另一个重要零件，由于凹模的结构不同于凸模，所以它的加工与凸模相比有所不同： ①孔系位置精度高。在多孔冲裁模或级进模中，凹模上有一系列孔，凹模孔系位置精度通常要求在±（0.01～0.02） mm以上，这给孔的加工带来困难。 ②孔与外形位置精度高。凹模在镗孔时，孔与外形有一定的位置精度要求，加工时，要求确定基准，并准确确定孔的中心位置，这给加工带来很大难度。 ③刃具的材料、精度要求高凹模内孔加工的尺寸往往直接取决于刃具的尺寸，因此，刃具的尺寸精度、刚性及磨损将直接影响内孔的加工精度。 ④加工条件影响大凹模加工时，切削区在工件内部，排屑、散热条件差，加工精度和表面质量不容易控制。 凹模分单个圆形型孔、系列圆形型孔和非圆形型孔的加工。 2.1 单个圆形型孔的加工 单个圆形型孔的加工比较容易。当凹模型孔直径小于5 mm时，应先钻孔，后铰孔，热处理后磨削顶面和底面，用砂布抛光型孔；当型孔直径大于5 mm时，利用钻孔、镗孔对型孔进行粗加工，经热处理淬火、回火后，利用磨床对型孔进行精加工，磨削后，孔表面粗糙度可达ra=0.2～0.8 μm，精度可达it5～it6。 2.2 系列圆形型孔的加工 加工多个型孔时，可利用立式铣床进行。加工时，直接利用工作台上的纵、横向位。凹模型孔为一系列圆孔时，由于对孔间的位置精度要求高，所以要比单个圆形型孔的加工困难许多。加工圆形孔系，用坐标镗床可加工有高精度位置要求的系列型孔。也可以在铣床、钻床用坐标法加工出位置精度较高的系列型孔。也可心在铣床、钻床用坐标法加工出位置精度较高的系列型孔。 2.3 非圆形型孔的加工 非圆形型孔的加工、精加上方法有锉削、压印锉修、线切割和电火花加工等形式。 3 结 语 凸模和凹模是冷冲模的主要零件，其技术要求较高。制造时应注意保证质量。由于凸模和凹模的形状是多种多样的，各工厂的生产条件也各不相同，因此，不可能列出适合于任何形状的凸模和凹模的工艺过程。 制造工艺论文:磁性液体及其制造工艺 摘　要：简单介绍了磁性液体的种类、性质、制作工艺及在当前的主要应用。 关键词：磁性液体；应用；制造；超声波 1　引　言 磁性液体最初是1965年美国宇航局为了解决太空服头盔转动密封的技术难题而率先研制成功的。宇航员进入太空所穿宇航服的一个关键部位--颈部，必须用液体磁性材料制作。颈部是宇航帽与宇航服连接之处，既要让宇航员的头部能够自由转动，又要密封度高。如果密封不够，宇航服里的氧气泄漏，宇航员生命受到威胁。这个连接部位，若用固体物质显然太硬，而一般液体物质密度不够，惟有液体的纳米磁性材料符合要求。 所谓磁性液体（magnetic liquids），并非是指液态的磁性材料（物质处于液态的温度都高于其居里温度，所以目前还没有液态的磁性材料），而是把用表面活性剂处理过的纳米级超细磁性微粒高度分散于基液中形成的一种均匀胶体溶液。该溶液在重力和磁场作用下也不会出现凝聚和沉淀现象，具有固体的磁性和液体的流动性，因此具有许多独特的性质，在电子、仪表、机械、化工、环境、医疗等行业领域都具有独特而广泛的应用。根据用途不同，可以选用不同基液的产品。 2　磁性液体的分类 磁性液体按材料、超微粒的制作、分散方法等不同，分为以下几类： （1）铁氧体型磁性液体　主要以金属氧化物作为磁性微粒，以水、碳氢化合物、矿物油、精制油、二酯基液、透平油氟醚油等为基液。 （2）金属型磁性液体　以金属或合金作为微粒，按基液的不同分为非导体型和导体型。非导体型金属磁液一般以甲苯或煤油为基液，导体型则以非磁性金属膜（或合金膜）去覆盖磁性金属微粒。 （3）复合型磁性液体　他是以普通磁性液体和非磁性微粒复合形成的一种新型磁性液体。 3　磁性液体的性质 由于磁性液体同时具有磁性和流动性，因此具有许多独特的磁学、流体力学、光学和声学特性。 磁性液体表现为超顺磁性，本征矫顽力为0，没有剩磁；在外磁场下，磁性液体被磁化，满足修正的伯努利方程。与常规伯努利方程相比，添加了一项磁性能，使磁性液体具有其他流体所没有的、与磁性相关联的新性质：例如磁性液体的表观密度随外磁场强度的增加而增大。 当光通过稀释的磁性液体时，会产生光的双折射效应与双向色性现象。当磁性液体被磁化时，使相对于磁场方向具有光的各向异性，偏振光的电矢量平行于外磁场方向比垂直于外磁场方向吸收更多，具有更高的折射率。磁场有关，呈各向异性；磁性液体在交变场中具有磁导率频散、磁粘滞性等现象。 4　磁性液体的制作方法 （1）获得磁性液体的基本条件 ①颗粒尺寸应小于某一临界尺寸，该临界尺寸在10 nm以下。 ②颗粒在溶剂中应达到一定的表面活性化要求，从而即使在范德瓦尔斯等各种能量的作用下，也不发生凝聚。 （2）磁性液体的制作工艺 以磁性氧化物超微粒子的制作工艺为例 磁性氧化物化学稳定，容易制成粉末，用途广泛。 磁性液体用氧化物的粒径绝大多数应分布在10 nm以下。一般是以磁铁矿等铁氧体氧化物为主体，由金属盐类水溶液通过共沉淀法制成纳米级超微粒。以磁铁矿（fe2o3·2fe3o4）为例，就是在fe2＋和fe3＋的浓度比为1∶2的铁盐溶液中加入碱溶液，例如naoh溶液，使其析出fe2o3·2fe3o4。在反应过程中，通过调整溶液温度、铁盐浓度、碱的中和过剩量、反应时间等，可以对颗粒尺寸进行控制。 此外，下述方法也可获得氧化物超微颗粒： ①将固相反应得到的铁氧体在含有表面活性剂的油中进行长时间的球磨。 ②使铁氧体构成金属的醇盐，并把他溶于乙醇等溶剂中，加水分解获得。 ③利用等离子体、弧光等使金属蒸发，在含有适量氧的稀薄气体中凝聚获得 5　磁性液体的应用 （1）磁性液体原被称为“磁流体”，也有称为“磁液”的。磁性液体应用最广泛的是磁性密封技术，尤其在要求真空、防尘、或封气体等特殊环境中的动态密封最为适用。在高保真扬声器、电机阻尼、磁性传感器等方面磁性液体均具有独特的应用。 磁性液体密封原理　磁性液体旋转轴动密封是一种非接触式密封（即动件和静件没有直接接触），其工作原理是：由环状永磁体，导磁极靴和导磁转轴构成闭合磁路，利用永磁体中的磁能，在转轴与极靴极齿顶端的齿形间隙中产生强弱相间的非均匀磁场，将磁性液体紧紧吸住，形成磁性液体“o”型密封环，把间隙堵死，从而达到密封的目的。如图1和图2所示。 主要特点： ①无磨损，因为磁性液体具有液体的性质，并且由于基液具有润滑性，所以还可起润滑作用。 ②密封度好，用于真空时可以达10～5 pa。 ③无泄漏。 （2）磁性液体真空密封连接器是一种能够在2个相对封闭的空间内提供相互的可靠旋转连接的装置。全系列的设计使其在多种场合得到广泛应用，例如单晶硅炉、各类镀膜设备、气相沉积、液晶再生、半导体刻蚀系统等超高真空系统和设备。如图3所示。磁性液体真空密封连接器组件根据各类常用真空设备使用的真空旋转轴连接器技术参数设计制造，可直接替代相应的真空密封连接器使用，基本不需对原设备进行改造。 （3）磁性微粉是各类磁性器件的主要原料，现代通讯，信息等的发展使诸如电感等磁性器件向超微化方向发展，因而对磁性微粉这类材料的需求更为严格。 fe3o4是目前使用极广泛的磁性材料，如图4所示，近年的研究对其在磁性纪录等方面应用取得了不少突破，其纳米化产品效能如吸波效应、催化作用等，人们也正在进行大量的试验，应用前景十分广阔。 主要技术指标： 平均粒径：10～30 nm　晶型：γ形 （4）磁性液体阻尼器，磁性液体的表观性质在磁场作用下会发生较大的改变，例如密度、粘滞性等，因为磁场的作用，磁性液体可以定位在一定区域内，磁性液体这些和磁性有关的独特性质，可以利用磁性液体制作高性能的阻尼器件。他是由一个非磁性的惯性块、一个安装了磁性体的轮圈以及一定量的磁性液体组成。其基本原理就是在轮圈与非磁性惯性块的间隙中注入磁性液体，利用磁性体的强力磁场作用，使磁性液体在非磁性惯性块和磁性体之间形成一层磁性液体层，从而使该非磁性惯性块悬浮在磁性液体层上。这样就使磁性液体既具有了液体滑动轴承的功效，又由于磁场的作用而无泄漏之忧。同时磁性液体的粘性作用又产生了最佳的阻尼效果。在实际应用时将轮圈与步进电机的转轴固定，当电机加速或减速时，由于非磁性惯性块的惯性作用使其稳定时间大幅度地缩短，同样也可抑制电机在其共振频域的振幅。当电机匀速转动时，由于轮圈和非磁性块是同时回转的，因此几乎没有能量损失。 （5）磁性液体轴承电机，现代硬盘技术的飞速发 展，硬盘转速的提高对电机性能提出了更高的要求，目前，希捷等专业硬盘厂商已经在其主流产品使用了磁性液体轴承电机来满足硬盘驱动器高转速、高稳定、低噪音的要求。 磁性液体轴承是利用被磁场固定在电机转轴部位的磁性液体，旋转时形成的液体膜使电机转轴悬浮并自动定中，电机运转时，电机轴与电机其他部件没有直接接触，这样电机工作时的磨损小、噪音低，如使用了softsonictmfdb（流体轴承）的seagatebarracuda（r）ataiv，其声强仅为20 db，并且还是现在市场主流硬盘内部数据传输率最高的产品。 磁性液体轴承电机可以应用在多种需要高速稳定运转的场合，例如激光打印机，转速可以达到10 000～30 000 rpm，噪音仅35 db左右。 6　结　语 此外，磁性液体还广泛应用于电声器件、选矿、工业废液处理、热交换、磁回路传热器、生物磁等方面，随着对磁性液体理化性质的深入认识，以及对超微磁性粒子、稳定剂和载液的深入研究，稳定性更好、性能更高的实用化磁流体将不断出现，并将在更多领域发挥重要作用。 制造工艺论文:关于虚拟现实技术在水力机械制造工艺课程中的应用 作者：王桃 严敬 赖喜德 刘小兵 论文 关键词：水力机械 制造工艺 虚拟现实技术 论文摘要：水力机械制造工艺是水力机械及工程专业方向学生的一门重要的专业必修课。由于该课程实践性强的特点，在教学过程中引入虚拟现实技术就具有十分重要的意义。水力机械制造工艺课程教学中应用虚拟现实技术再现了真实的零件结构、零部件的装配过程和典型零件的数控加 工过程，对改进教学效果起到 了一定的作用。同时，本文提出了今后在课程建设 中完善的方向。对其它同类课程的教学具有一定的 参考 价值。 水力机械制造工艺是热能与动力工程专业水力机械及工程方向学生的一门重要的专业必修课。根据该专业本科培养目标，要求学生具有宽广的理论基础、较强创新能力和适应能力，能在流体机械及工程等部门从事开发、研究、设计、运行、 现代 管理 、 科学 研究、教学等方面的工作。事实上，近三年该专业的毕业生就业率均保持了较高水平，水力机械及工程专业方向的学生到专业对口部门的占到了 70％ 以上，而这些毕业生所从事的主要工作就是水力机械的设计与制造。由此可以看出，学生如果能在在校期间掌握好流体机械特别是水力机械制造工艺的相关知识，将对他们今后的工作大有裨益，这将促进他们将理论知识 和生产实际相结合以增强他们工作岗位的适应能力。 水力机械制造工艺是一门实践性很强的课程，所涉及的相关基础理论、基础知识也相当广泛。根据教学大纲的安排，该门课程应在学生学习完流体力学、工程材料、机械工程基础、流体机械原理、流体机械结构及强度等课程的基础上开设。在教学过程中最好能够在学习该门理论课程的同时到水力机械制造厂参观实习，这将有助于学生建立起对加工设备、加工零件、加工环境的感性认识，提高教学效果。但是实际教学过程中，没有条件能够达到这样的要求。况且大中型的水轮机零部件尺寸较大、结构复杂，加工制造工艺涉及的问题较多，即使是到专业的水力机械生产厂的加工现场也很难对其结构和加工过程有全面深人的了解。因此，按照传统的教学方法和手段，让学生通过书本上的插图对所学的对象，如零件、加工设备、检验设备等进行了解，学生很难有深刻的认识 ，况且部分插图书中没有附上，结果制造工艺课程学完了，部分学生到了工厂还是会把车床误认为铣床，一些专业典型零件也看似很陌生，由此可见传统的教学手段取得的效果并不理想，学生并不能将课堂所学与实际有机联系起来。为此，我们将虚拟现实技术引入到水力机械制造工艺的教学中，将抽象的零件和加工过程形象化，以帮助学生直观地观察零件结构，理清零部件的装配关系，进一步理解结构设计与加工工艺的关系，并将加工过程中所涉及工装夹具、机床、刀具等素材通过虚拟现实技术融入到教学课件中，从而缩短理论与实际的距离。 虚拟现实技术是近年来 发展 起来的新兴技术 ，在各个领域逐步得以开发应用。根据沉浸程度的不同，可将虚拟现实分为桌面式、大屏幕式、沉浸式和舱室仿真器四种类型…。其中桌面虚拟现实是一种初级的虚拟现实，它的沉浸度差，但最为简单，制作成本低，易于普及和实现。本课程教学中使用的仿真系统就是采用 vrml (virtuai realitymodeling language，虚拟现实建模语言)开发的桌面式虚拟现实仿真系统，以配有高性能的图形加速卡的 pc机为开发平台，其性能能够满足系统实时性的要求。虚拟现实技术在最近十几年得到了飞速的发展，由于其特有的仿真特性，如沉浸感、时实交互性、想象力和三维图形等，它正在成为解决工程问题 的一种重要方法，也是实现 计算 机辅助教学 的重要 手段。 在水力机械制造工艺课程教学中，为了真实地再现水力机械典型零部件的结构，我们采用了功能强大的 cad／cam一体化软件 unigraphics 进行零件的三维建模，以 word的格式输出，再利用 vrml对各零件的显示颜色、材质、光照等进行渲染 ，这样就可以利用安装了 cortona插件的 ie浏览器进行零件的浏览了，从而脱离了复杂的 ug软件环境。在浏览器里可以通过插件上的控件对三维模型进行旋转、平移、放大等操作，帮助学生全方位 的了解课程中所讨论的对象，增强学生的感性认识。图 1、2分别为水轮机座环和水轮机顶盖的三维模型，在讲解到此类典型环形类零件的加工时，就可以通过旋转放大等操作全方位地浏览三维模型，比较它们结构上的异同，深入理解结构设计的正确性和合理性，认清关键加工部位，为拟订高效合理的加工工艺方案奠定基础。 水力机组装配与一般的机械产品相比有其特殊性，即在制造厂仅能完成重要部件的预装配，而整台机组的装配是在水电站完成的。对于大型电站，安装周期较长，水轮机的许多零部件被安装在机坑里，对于在校学生来说很难有机会全面地看清楚其内部结构及各零部件的空间位置关系。为此，我们采用虚拟现实技术和计算机仿真技术相结合开发了水轮发电机组检修仿真系统 ，帮助学生从不同的角度观察各零部件的三维实体模型及零部件之间的空间位置关系、联接关系等 (如图 3所示)，了解水力机组安装过程中零件的安装先后顺序和相关的技术要求，有利于学生了解和制定合理高效的装配方案，将理论与实际有机的结合起来。利用 java编程实现简单的人机交互功能。图 4为水轮机水导轴承动态仿真装配过程截取图，在进入装配场景后，点击启停按钮，动态装配过程即呈现在窗 口中，视图左边显示的是水导轴承安装步骤，这样学生不用到水电站或制造厂装配现场就能较直观地学习水轮发电机组各部件的装配工艺规范，有利于提高教学效果。 随着生产技术的不断 发展 ，水力机械的制造也沿着数字化的方向不断发展 ，水力机械许多曲面类零件均采用数控方法加工。在实际教学中，我们采用专业的加工仿真软件 vericut 逼真地再现了实际加工工件、加工机床和加工环境 ，对加工过程中可能存在的问题进行检测 ，让学生在课堂上就能对加工制造过程有全面的认识。vedcut 采用了先进的三维显示及虚拟现实技术，对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。特别是在叶片类曲面加工过程中，如何确定合理的加工参数 (刀具形状与尺寸 、刀具相对加工表面的姿态、走刀路线、主轴速度、切削深度和进给速度等)以适应加工过程中叶片曲面形状的变化对提高加工精度变得非常重要，这些都可以通过加工仿真软件在教学过程中形象生动地展现在学生面前 (如图5所示)。但是目前这部分的工作还处于起步阶段，只能在课堂上做部分演示，有待进一步完善。今后在条件允许的时候，可以在理论教学完成以后，让学生自行建立零件 、机床的三维模型，模拟水力机械典型零件的加工 ，从而帮助学生将课堂中所学的理论知识转化为生产实践。 虚拟现实技术现已延伸到许多领域，它的发展不仅仅依赖于相关软硬件的发展，而是更多地取决于该技术为实际问题提供低成本高效率的解决方案的能力。虚拟现实技术应用到水力机械制造工艺课程的教学中，逼真生动地再现了真实的零件结构、零部件的装配过程和典型零件的数控加工过程，学生通过这些虚拟现实环境就能够从形象化的角度理解零件从设计、毛坯形式、安装定位、加工、装配、质量检查等各个环节，提高了学生的学 习兴趣 ，从而强化了理论知识的学习，对提高教学效果起到了重要作用。 制造工艺论文:机械制造工艺的合理化机械设计研究 摘要: 在机械制造工艺中，对机械设计进行合理化处理是确保机械产品质量的关键，而机械制造企业生产的目的是为了扩大规模，获得最大经济效益，因此，应有针对性地对机械设计进行研究。从机械制造工艺流程入手，对机械制造工艺中的合理化机械设计进行系统分析和探讨，希望可以为我国的机械制造发展提供帮助。 关键词: 机械制造工艺;合理化;机械设计 1机械制造工艺流程 从整体角度来对机械制造工艺流程进行分析，机械制造工艺流程如图1所示。 1．1制造程序 这一步骤主要是将原材料直接制作成半成品，处理重点是对原材料的材质及材料的利用率进行规划。对于机械制造企业来说，要在激烈的市场竞争中占据重要位置，就一定要对材料的质量进行管理和监督，只有提升机械制造工艺原材料的利用方式，才能真正降低生产成本。 1．2零件定位 在零件定位中，可以运用多种定位方式，而技术人员采用何种定位方式也会直接影响零件的质量。为了提升零件质量，技术人员要结合定位方式与零件的加工需求，按照标准开展零部件的加工工作，这也是增加机械制造企业产品销量的主要手段。 1．3技术程序 这一步骤是将制造工序中已经获得的半成品直接加工成符合客户要求的成品，技术程序的加工要求更精细，对产品的质量要求也更高。 1．4加工精度控制 技术人员在对零部件进行粗加工后，还要对半成品状态下的零部件进行细加工处理，在处理过程中，加工的精度要求在于零部件的形状、尺寸及表面质量等因素，为了真正满足客户的实际需求，技术人员需要利用误差控制措施进行合理选择，进而提升产品的精度。 1．5装夹 对零部件进行装夹是将零件直接固定在合适的位置上，在零件的装夹操作中，技术人员要保证零件固定位置的准确性，在确定好位置后，技术人员还要利用相关设计对零件进行深层次的固定工作。 2机械制造设计工艺的基本原则 2．1综合性 从本质层面来说，合理化的机械设计与机械制造属于理论和实践两个层面，二者本身所属类别是不同的，这种差异也就产生了工作中的误差。基于此，技术人员要将综合性作为整个机械制造发展的基本原则，在总结传统机械设计经验的基础上，将机械设计的理论知识与实践制造进行有机结合，以提升机械设计的整体质量。 2．2整体性 在对机械制造工艺进行合理化设计时，要先对机械设计的方案进行制定。在制定机械设计方案时，技术人员要遵循整体性原则，从机械制造工艺的整体入手，在确保各个部件合理的基础上，制定多个机械设计方案，从这些设计方案中选择最优的方案作为机械制造的最终设计方案。 3机械制造工艺中的合理化机械措施 3．1提高设计标准化 制造工艺的核心是机械设计标准化，也就是在相对统一的设计标准中，保证技术人员设计的机械零件结构、规格达到高度统一，在符合国家规定的机械制造标准基础上，进一步提高机械零部件的质量，这对降低生产成本、提高生产效率起到了极大的作用。技术人员在对机械制造工艺进行合理化设计时，一定要充分重视机械零部件的质量，按照国家标准实现标准化设计，以提升机械零部件产品的设计水平和使用性能，只有提升机械生产企业与机械产品的竞争力，才能真正提升机械制造企业的经济效益。 3．2运用绿色制造工艺 技术人员在进行机械设计时，要不断尝试引入新的设计理念，改进传统的设计方法。在设计过程中，应根据社会发展的大趋势，认真贯彻落实绿色环保的设计理念，在此基础上，将机械设计与高新技术手段相结合。在机械制造企业运行过程中，还要充分考虑自身经济效益与环境保护之间的平衡关系，只有实现二者的共同发展，才能促进机械制造企业的长久发展，企业的发展不能以牺牲环境为代价，要在保证环境的基础上，实现机械制造企业的可持续发展。针对目前的机械制造工艺，技术人员要将工作重点放在绿色材料的使用方面，从原材料及生产工艺两方面入手，共同保证机械制造与设计的系统化发展。 3．3提升加工精度 在机械制造过程中，客观差异是一定存在的，技术人员应尽量减少客观差异，以提高机械产品的精准度为准则，分析差异产生的根本原因，确定机械制造中存在的潜在因素，以降低差异，提高防范技术水平，进一步提升加工精度。提高机械产品的加工精度关键在于对夹具进行调整，技术人员应采用先进的测量工具降低误差值，确定误差产生的原因。目前，机械零件产品出现加工误差的主要原因在于机械内部应力、热变形及系统应力等，其中比较常见的是内部应力和热变形两大因素。提高加工精度的流程如图2所示。 4结语 机械制造工艺的合理化机械设计关键在于要有针对性地对机械设计进行分析，对机械生产过程进行合理分析，这两方面的分析都与机械制造过程中的合理化要求有关，因此，技术人员为了保证机械设计的科学化和合理化，要在设计过程中充分考虑机械制造工艺的实际需求，系统性地分析各制造工序的注意事项，改进设计方法，根据工艺水平合理选择机械技术，保证机械设计与制造质量达到国家规定标准，更好地促进机械制造工艺的全面发展。 作者:夏彩来 黄水英 单位:南通振华重型装备制造有限公司 制造工艺论文:高职模具制造工艺课程改革分析 摘要: 教学实践中发现，当前模具专业教学中最为繁琐的课程莫过于《模具制造工艺》，其主要表现为相关知识点与模具生产衔接紧密度不高，经常会衍生出和实际生产相互脱节的状况；再就是许多教师由于实力有限，未能做好实践指导工作，使得最终毕业生难以迎合相关企业竞争发展需求。在此背景下，笔者决定在理清现代高职院校《模具制造工艺》课程以学徒制为背景、项目为载体的改革要点前提下，集合诸多实际状况论证日后具体的改革实践策略，希望能够借此为社会培养出更多合格的模具制造工艺专业性人才。 关键词: 学徒制；项目载体；模具制造；课程改革 1引言 高职院校设置《模具制造工艺》课程的目的在于锻炼学生模具图纸设计与产品制造等能力，为以后的学习和工作奠定基础。可如今许多高职院校在实际教学过程中，未能设置合理的实践引导环节，不能激发学生强烈的探索欲望，最终教学实效自然不够理想。因此，今后作为现代专业化的高职院校《模具制造工艺》课程的任课教师，有必要不断完善个人专业知识体系和职业道德素养，争取在联系实际生产状况的前提下，以现代学徒制为基础、项目作为指导性载体，开展一系列科学化导向教学活动。至于规划思路和具体的处理手法，将具体介绍。 2现代学徒制下以项目作为载体的课程改革要点 其主张在必要性课程教学单元布置拓展前期，进行相关行业实践项目引入，进一步营造出生动化的实践交流氛围，令学生能够在特定项目设计期间规划出合理应对战略，为日后模具制造工艺“做中学”和“学中做”等更高指标贯彻，积累合理的过渡适应条件。须知想要有效改善学生的职业技能和道德素养，就必须预先组织他们进行相关项目实践，唯独如此，他们才能实时掌握企业生产的动态状况，自主且深入性学习更多的专业技术和知识。如某区域拥有汽车基地等大规模企业，而一辆普通汽车当中的内饰件模具数量就已然达到200副，包括保险杠、仪表盘、油箱等大中型塑料模具。因此在现代学徒制下以项目为载体的高职院校模具制造工艺教学工作，也应当结合这部分企业具体的经营发展状况，进行高校《模具制造工艺》课程教学和企业特定岗位之间的距离缩减。换句话说，就是在规划课程讲解模式期间，将模具制造工艺中的一系列典型案例作为学生的主线训练任务，确保学生掌握合理数量的理论内容和实践经验之后，安排他们到相关企业或是校内外实训基地之中，依照师傅指导要点进行高水准的实践操作。 3现代学徒制下以项目为载体的高职院校《模具制造工艺》课程改革措施探究 就是要求高职院校在现代学徒制下以典型模具制造工艺作为主导线索，进行相关的教学内容整合和课程体系修缮，进一步凸显模具制造工艺强烈的实践和应用特性。如此一来，高职生才能愈加积极地投入到模具制造技术和安装调试等训练任务之中，从中造就出所需的综合技能和职业素质。首先，将职业技能训练作为日常教学重点，进行以项目为载体的《模具制造工艺》课程设计，进一步凸显出其所需的职业和实践应用特性。就是说在确保熟练认证模具制造等岗位需求基础上，进行高职院校既有的课程内容重新构建，当中的主线内容则可顺势细化为模具制造工艺规程编制和代表性较强的模具零件加工；再就是将学生视为主体，职业技能培养和知识点灌输作为中心任务，加快高职院校《模具制造工艺》课堂与实训基地的一体化改造进程，为今后学生更加理想的适应相关岗位环境，提供保障。如在进行课程内容设置过程中，主张依照模具加工的基础性理论、模具机械加工和特种加工的加工要点、代表性模具制造和装配的工艺、模具的光整加工的流程等细节，进行完善的教学流程规划组织。需要注意的是，整体教学活动的设计流程，有必要时刻秉承由简单到困难、点到面、知识递进的规则加以拓展，各类教学内容又要维持相互独立和紧密关联特性。长此以往，才可以确保高职生全方位掌握与模具制造工艺相关的知识与技能。其次，将理论和实践技能作为考核工作延展的指导性线索基础上，依照国家职业技能检验标准进行开放性和全过程的考核体系创建。其核心动机在于令学生在学徒制和项目教学法的指导作用下，顺利激发出学习训练的积极主动性，并且辅助教师完成教-学过程中丰富的经验、问题总结任务。归结来讲，就是将个人综合表现、过程性考核、期末考试成绩等3个方面结合起来形成最终考核成绩。在个人综合表现成绩方面，则督促教学主体结合学生日常出勤和作业完成状况，职业道德素养等进行综合评价，占据总体成绩的30%；过程性考核方面，即在模具制作工艺实践操作期间，结合不同小组具体表现为每个小组评定分数，其中教学人员评价80%、小组交互式评价20%，占据总体成绩的40%；期末考试则结合高职院校规范要求和学徒制规则进行有序组织，满分为100，考试时间为两个小时，占据总体成绩的30%。再就是将塑料模和冷冲模导柱、导套、固定板、型芯等代表性部件，作为模具制造工艺课程教学中的主线任务，令学生在学徒制指导作用下，自主和协作式学习。至于教学主体的核心任务，便是运用多元化引导模式拓宽学生思路，包括模具制造任务分析、资料收集整合、效果评价等。长此以往，加快模具制造工艺理论知识和实践操作过程的结合进程，最终顺利实现模拟实际工作过程的“教-学-做”一体化的教学。 4结语 综上所述，现代学徒制下以项目为载体的高职院校模具制造工艺课程改革工作着实繁琐，而笔者在此阐述的意见必然存在局限性，日后仍需模具专业教师结合丰富的实践经验予以完善。长此以往，为我国培养出更多高素质的模具设计与制造专业人才，为汽车制造等行业可持续竞争发展，提供不竭的支持服务动力。 作者:陆元三 单位:湖南财经工业职业技术学院 制造工艺论文:合理化机械设计制造工艺 摘要： 经济在快速进步，这种趋势下的机械制造行业也日益拓展了规模。机械制造的流程包含了复杂的多步骤，若要在根本上提升机械制造的整体水准并且减小成本耗费，那么有必要采纳新阶段的工艺手段。初期在设计时，应当优选合理化的机械方案用来优化设计，这样做才能便于机械制造的展开。这是由于，机械制造的总体质量密切关系着方案设计。对于此，解析了机械制造领域内的常用工艺，结合实际设计出合理化的工艺流程及方式。 关键词： 机械制造工艺；合理化；机械设计 机械制造包含了各步骤的工艺流程，在制造过程中先要选取合适的原材，而后依照给出来的流程予以详细制作。机械设计应能力求合理化，在各类方案中筛选最合适的合理方案用来指导后续设计。若没能设置适当的机械制造方案，那么系列性的设计都将会很难落实。由此可见，初期设计的合理化是尤其必要的，合理化设计决定着后期展开的机械制造流程。 1机械制造工艺 从本质来看，机械制造包含了成品制作的流程及方式。在机械制造中，相关人员先要预备机械原材，经过加工得出某一机械产品[1]。在现今阶段内，制造业表现出日益显著的技术进步，与之相伴的配套工艺也在获得整体性的改进。机械制造若要收获最佳的实效，那么不可缺乏先期性的合理设计。机械设计需要衡量综合的要素，具体策划及后期设计的流程中都应力求完善。设计人员首先就要拟定合理且恰当的总体设计思路，不可忽视细微的设计要点。 2机械设计中的合理化 2.1符合设计标准 机械制造需要配备多步骤的工艺，为此初期在设计中就要符合给出来的设计指标。这样做，才能从整体入手来优化设计。具体动手设计时，设计人员应能实时调整设置的机械精度，确保符合精度需要。某些情况下，机械加工会表现出较大偏差，这种状态增加了额外的机械制造风险同时也损耗了更多资源。情况严重时，还很易带来突然性的故障[2]。由此可见，需要全方位控制并调整标准化的机械设计，这种基础上设置最适当的零件尺寸等。合理的设计应能符合标准，同时也不可忽视数值的精确性。通常在后期加工时，零件的真实尺寸都会与初期设计有所差异，这种差异被视作制造中的偏差。在设计环节内，就有必要防控这种过大的偏差，因此需要衡量全方位的综合设计要素。例如原材的破损或高温带来的机械变形，这些都被归入设计要素。设计人员要兼顾更多的要素，这种基础上选取合适的设计手段及测量用具，经过改进得到优质的设计方式。 2.2确保加工的优质性 确保优质性的机械制造，要从全程入手来提升总体的零件制造质量。具体设计时，应能从严依照给出来的指标予以设计，优先选择最恰当的加工步骤。应当因地制宜，筛选合适的零件原材及型号规格，确保规格及型号的一致性。确保合理且适当的机械设计，在更大范围内减低总体的加工成本。各类机械零件都表现出差异的结构，与之相应的精确度也并不相等[3]。制造零件的流程中很难彻底杜绝隐含的偏差，然而过大的偏差将会干扰到零件的优质性。为此，先期就要详细予以运算，结合实情设置合理的用材总量并且提供全方位的零件检测。针对某些偏差过大的零件还需再次妥善处理，对于表层有必要适当切削以此来确保平整性，这样做就防控了潜在的精度偏差。 2.3采纳新式理念 机械制造相关的技术都在更新，有必要接纳新式的机械设计理念。从行业特性来看，机械制造附带的污染是较高的，因而应当优选可持续性的新式加工理念。设计人员要摒除不适当的认识，在具体设计时也要注重选取污染更小的新式设计思路。在日常设计中，可以提供绿色理念用来指引机械设计，融入节能且环保的新式绿色技术。与此同时，设计者也不应忽视附带性的资源损耗，应当优选最佳环保性的机械材质用来设计。针对报废后的机械零件，还可以有序予以回收。 3合理化机械设计的建议 机械设计构建于机械工艺的基础上，在详细设计过程中应能衡量综合的设计要点，例如零件的特性、尺寸以及精度。经过全面的衡量及考虑，才能妥善把握设计流程内的技术要点。进行合理的设计，不可以忽视消耗的机械设计成本，要在确保优质的前提下着力减低成本。如果条件允许，设计人员还可借助于巧妙构思来减小机械原材的总消耗量，用更低的成本投入来收获优良的设计实效[4]。设计人员在给出了某一制造方案后，需要经过调试的步骤才可以进入安装。因此，也应当注重设计后的安装调试。调试过程中通常可以测出隐含的设计偏差，各类零件表层也会呈现出不同层次的粗糙度。调试的过程中，需要优选恰当的刀具以此来提供必备的保障，调试得出的机械制造方案才会真正符合现今的市场需要。 3.1全面更新加工程序 在机械制造领域内，工艺流程体现为更高的技术特性。经过详细的制作后，机械制造可以把某一原材转为可用的产品。具体在制作时，先要初步加工而后才可以获得某类成品或半成品。在某些情况下，还需针对于半成品予以再次加工，进而构成全方位的制造流程。 3.2调整为合适的加工精度 具体而言，精度控制包含了零部件的尺寸、加工的位置及形状、零件的表层质量。有序控制零件的精度，才能在总体上获得更优的零件加工实效。未来的探索中，需要深入完善自动形成法、固定标准下的刀具控制法以及试切法等。机械制造应能确保最佳的精确度，唯有如此才能落实后续的顺利加工。 3.3改进装夹工艺 从加工角度来看，装夹的工序可用来定位精确的零件位置。在制造零件前，先要安放于特定的模具或者机床上方，这个步骤即为装夹操作。经过装夹操作，零件可以被固定至机床。装夹的具体操作也关系到总体性的零件质量。可以选用特定的夹具用来装夹，也可依照实情来选用其他方式。若要加工得到精准的零配件，那么不可缺乏初期的装夹定位。设计机械产品时，通常可选多类的定位方式。相关人员应能结合实情来适当设置定位，这是因为恰当的定位更加便于后续施工。针对各异的情况，机械制造可选的定位方式也表现出多样性。 4结束语 技术进步的总体趋势下，机械制造也提升了综合的水准。具体在制造各类机械零件时，先要给出全方位的机械设计。合理的设计思路可用来提供明确的机械制造指导，服务于根本性的制造质量提升。机械设计中的合理化思路可以缩减消耗的总成本，同时也避免了冗余的设计流程。然而从目前看，机械设计并没能达到完善，仍有待长期改进。未来的实践中，有必要继续摸索合理化设计的珍贵经验，从全面入手来确保机械制造及设计的优质性。 作者：曾华 单位：重庆机床(集团)有限责任公司 制造工艺论文:机械制造工艺基础课程改革论文 一、《机械制造工艺基础》课程教学方法的改革创新 《机械制造工艺基础》课实践性很强且内容大多枯燥、难懂。这对缺乏实践经验的学生来说更是如此，无形之中给专业课的教学带来了困难。因此要设法提高学生的学习兴趣，实践证明，教学方法的改进是解决这一问题的根本途径。目前，国内教育专家在探讨这一个问题时提出过不同的教学方法，比如激励式教学法、引新式教学法、开发式教学法、情景式教学法、兴趣式教学法等等。这些方法的共同点都是正确引导学生积极学习，培养学生对专业学习的兴趣，充分发挥学生的主观能动性。《机械制造工艺基础》课程特点要求学生具备扎实的专业基础知识，如工程制图、机械零件和机加工工艺装备等。同时又要求学生具有灵活处理问题的能力。随着科技的进步，新材料、新工艺不断出现，传统的加工制造方法被许多先进工艺所取代。这就要求教师不断更新知识，苦练基本功，加强教学内容的时代性和新颖性，加快实践教学的步伐，及时掌握最新的理论研究和发展动态。传统的教学方法与现代化的教学手段相结合应该说是一种挑战，信息化的快速发展为这种教学方法提供了可能。多媒体教学的建立为这提供了技术支持。在教学过程中应充分运用网络教学资源和现代化的教学手段，加大了教学信息量，使教学效果更加直观。通过建立虚拟网络实验室，使得学生自主学习，掌握学习的主动权。这种教学模式由传统的学生的被动接受知识和教师“静态”教学转变为一种学生积极主动的参与学习和教师“动态”的教学。通过这种交流，使师生之间的关系更为融洽 二、建立以能力为中心的课程考核体系 改变传统的考核方式,强调考核学生的能力,实现课程考核向过程考核的转变。学生学习效果的好坏,主要取决于整个教学过程与之相适应,考核也贯穿整个教学过程。提高学生的综合素质为考核中心,考试不再局限于闭卷一种形式,而是采用开放灵活的考试方法,比如考核成绩可以由三部分组成：平时成绩占30%期末成绩占35%创新思维及能力35%。同时，每个部分又由理论和实践组成，其中理论成绩占40%，实践成绩占60%。在平时成绩中，理论部分可以由课堂提问、作业、考勤等获得，实践部分可以由平时实训、实验的能力获得。期末成绩中，理论部分由基本理论考试获得，实践部分由技能实训操作获得。创新思维及能力成绩中，理论部分可以由专题讨论等形式获得，实践部分可以由生产实习报告、体会等形式获得。建立合理的考核评估体系指标是衡量教改成功的关键因素。考核指标的出发点必须结合本专业的实践教学特点，充分体现素质教学和实践能力教学的情况，考核的核心是学生的实践动手能力。同时，要注重考核反馈,现在我们在教学中往往注重考核,不注重反馈,其实考核的目的是要重视反馈,通过反馈来是学生了解自己的不足,使老师反省在以后的教学中如何讲解来是学生能够更好的减少错误,学生在反省中找到原因,改正错误。 三、加强实践教学，培养创新素质 机械制造工艺基础是一门基础学科,也是一门应用学科,学生不仅要掌握必要的理论知识,而且还要把这些理论灵活应用于实践中。实践是知识的源泉，实践性教学对于知识的获取、能力的形成与发展起重要的作用，因此，实行理论与实践相结合的教育，使学生掌握的理论知识向实际能力的转化，这样才有利于学生的创新素质的培养。为此,在教学中,每章都从最基本的应用实例出发,由实际问题入手通过技能训练引入相关知识和理论,由实训引出相关概念及相关加工方法。首先是教师提出学习的内容、目的、要求及其他相关事项,学生自主学习有关内容,再通过自己动手做的方式来加深对所学知识的理解,同时获得相关技能的训练。这种在教师指导下,感性认识与理性认识交互进行,对学生自主学习起到良好的促进作用。在本课程教学中，要创造条件让学生更多的接触生产实际。例如：参观实验室、陈列室、工厂车间、开设实验，进行多媒体教学，组织现场教学等等，不断积累实践知识，激发求知欲。如机床工件的装夹方法的学习，可以让学生在现场进行装夹练习，提高学生的学习兴趣，使学生容易掌握不同形状工件的装夹方法。对渐开线齿轮的范成，可组织去工厂现场参观齿轮加工，对插齿、仿形加工过程进一步加深理解。对减速器的结构分析及装配，可使用生产实用减速器进行结构分析、拆装实验等。只有教师在实践教学中不断丰富，不断提高实践教学的能力，具有较高的创新素质，成为领头的创新者，才有利于促进教学相长，培养出创新素质的人才。 四、总结 根据社会和企业对机械类人才的需求，结合职业教育的特点，应遵循“以拓宽基础、注重实践为核心，以培养学生实践操作技能为主线，以新技术、新方法、新手段为内容”进行课程改革。这就要求在教学中，要整合教学内容，使之能够适应现代机械产品的设计以及制造的要求；拓宽基础、注重实践为核心，从多方面培养学生动手能力，培养学生实践操作综合技能，把所学的知识融会贯通，打破相关课程彼此封闭的学科界限，有利于发掘学生的潜力；在教学中要以学生为中心，为充分调动学生自主学习的积极性，采用讲授、实践操作、讨论和自学相结合的教学方法，充分利用学校教学资源，通过实践环节培养和提高学生的创新能力。总之，教师要认真钻研业务，拓宽思路，吸收本专业领域的新技术、新方法，吸收新的教学方法，大胆进行课程改革，更好的为技工教育服务。 作者：赵升彦 单位：陕西省建材技工学校 制造工艺论文:机械设计制造工艺综述 1、现代机械设计制造的特点分析 机械设计的制造的发展是与各种学科的发展分不开的。不仅是机械专业,还要应用到哲学、心理学、思维和智能科学的研究成果，现代应用数学和化学、物理学等的研究成果，机械电子学、控制理论与技术、检测技术和自动化领域的研究成果。尤其是当代广泛应用电子计算机，以及现代信息科学的飞速发展，促进了现代设计技术的理论方法体系的形成与发展。因此，相比于传统的机械设计制造，现代机械设计制造具有以下特点。 1.1传统的机械设计制造过于注重人的感性经验和主观态度，对人员的技艺和判断能力具有较高的要求。但是，由于计算机的广泛应用，从而能够制定出更多更快速的方法。现代传统的机械设计更加注重的是新的方法和经验。 1.2传统机械设计制造比较单纯地侧重于机械自身所要求达到的能力；而现代机械设计制造，更加讲究各个要素的配合。具体说就是：机械设计制造理念与所处的环境和人的需求相适应，充分考虑到人的生物性和感官等因素，并且周密考虑机械生命循环的整个过程，充分计算好从设计、加工到使用、修理、报废等与人和环境的联系，从而促进了可持续发展的实现，平衡了生产与环境之间的关系。 1.3传统机械的设计制造更加注重力学的作用，在设计制造的过程中，强调把握力学能力，而现代设计制造发展了这类效果，具有了更宽阔的设计的领域、更广的范围、更多样的手段。 1.4在传统的机械设计制造流程方面，在总的目标下，设计方案形成很多的层次,每一遍的方案经修改后进入下一轮,因此要消耗很多的时间和能源才可能完成一个设计，而选择的所谓的最好方案，也可能因为没有直观的感受而带有主观性。现代机械设计对于重复浪费的现象有了很好的避免措施，在计算机内直接输入数字和方案，从而得出立体图,设计人员通过内部数字的调整，就可以得到最佳的设计方案。 2、现代机械设计制造的创新 机械创新制造设计主要是指，设计者充分发挥创造性思维，对现有的科学技术成果加以利用，设计制造出新颖、实用、具有创造性的机械装置。机械创新设计制造技术与机械系统、优化、可靠性、计算机辅助、有限元等设计一起，构成现代设计方法学库，邻近学科的有利的设计思想和方法，有待于进一步的开发。随着人工智能、专家系统、认识和思维科学、人脑研究的发展，人们益受重视机械的创新设计制造。原因有二：一是专家系统、人工智能、认识和思维科学、设计方法学等提供了一定的理论基础；二是研究和发展创新设计，有利于对于人类的创造思维机理进行解释，又能够推动一系列科学的发展。 创新设计制造的内容主要包括两个方面：一是在生产生活中对现有机械产品的性能（技术性、可靠性、适用性以及经济性）进行改善；二是为了满足新的生产生活的需要，设计制造出新的产品。创新设计制造的核心内容就是，对于机械产品创新发明的机理、模式和方法进行探索，程式化、定量化地看待机械产品的创新设计制造过程。受地域广、人口等因素的影响,一直以来我国的机械工业保持着快速发展的良好态势,但这难以掩盖其发展方式过于粗放的问题。导致这一问题存在的主要原因是，对机械工业的发展政府的宏观调控不足，致使重复建设同类型的机械产业，且区域发展不平衡，核心竞争和经济效益都比较低下。因此,必须要改革机械工业发展模式,优先考虑机械工业质量的提高，坚持以集约型增长方式取代变粗放型增长方式。 改革开放以来,为了推动国民经济的快速发展，在很多的时候，我国的机械工业走的是世界采购、国内组装的发展道路，不但本土技术严重缺乏，而且严重制约着发展的规模和产品的效益，更是制约国内机械工业发展的最大瓶颈。鉴于此，在“十二五”期间，机械工业应抓住国家政策的扶持和引导的有利契机，加强开发基础技术、工艺和产品，打破传统的发展模式,促进主机与零部件行业相互配合和推进，实现二者的同步发展。坚持“绿色为先战略”，一是在机械工业生产的过程中，重视保护生态环境，最大限度地做到节能减排；二是在研发制造使用机械工业的产品的过程中，坚持保护环境和节能减排的目标，走绿色制造和循环经济的新型工业化道路。 3、总结 综上所述，在国家发展中机械设计制造占有很大的比重，作为一项参考标准，它衡量着一个国家的发展水平。但是在机设计制造领域，我国还存在着一定的问题，还需要付出更大的努力从根本上加以解决。 作者：王秀凤 单位：内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 制造工艺论文:机械制造工艺学课程试题库的建设分析 试题库建设的原则 1.试题库包括的知识面要广、储存量要大课题组在收集课后习题以及该门课任课教师提供的试题后，经过总结和筛选编写了《机械制造工艺学习题集》。习题集中包括填空题、判断题、选择题、名词解释、分析题和计算题等各类试题，涵盖了大纲要求的全部内容。 2.要考虑到试题的难易度和区分度由于学生的基础、努力程度等各不相同，所以命题时要对区分度加以考虑，考试题目的难易程度要有梯次，这样就可以把各学生的学习效果区分开来。 3.题目各自独立，各题间不互相关联和重复每道试题都要经过仔细地推敲和审核，避免某题的文字和答案的表述为其他试题提供线索；题目的语意表达要清楚、简明扼要，措词应该严谨。 4.试题库应该具有准确性、实用性应以“边使用，边完善”为原则进行“机械制造工艺学”试题库的开发，使用户能方便地管理和维护试题库。用户应该能对题库中的试题进行修改、编辑和删除，能够任意寻找、过滤试题库中的试题。这样，通过用户的主动干预和程序的智能组合，能快速地生成练习和试卷，实现教学工作的智能化。 “机械制造工艺学”试题库建立的具体步骤 “机械制造工艺学”试题库的开发过程，既需要专业课任课教师对题库的内容和整体功能进行设计，又需要专业编程人员对程序的实现，需要二者密切合作，其中任课教师还要负责题库的测试和维护管理等工作。编程人员主要采用的软件为：可视化编程语言Delphi7.0、SQL server2008、Microsoft officeword2003等。在试题库的编制过程中，坚持准确性、科学性和实用性的建设思想。 1.试题的准备收集首先是教材中课后练习的筛选，由相关人员将那些知识要点突出、方法典型、综合性强的试题全部录入，现已基本完成。再者是收集项目组成员自编试题以及部分市售试题，项目组的每个成员都是有多年教学经验的教师，他们在长期的教学实践中都积累了大量的具有其独特知识热点的试题，因此要求每个任课教师都需提供一定数量的自编试题，要求试题的知识点要全面，类型要丰富，要做到从不同角度测试学生对各个知识点的掌握。然后，认真填写每道试题的试题卡片，题卡中应该包括的内容为：试题所属章节、试题题型、试题测试涉及的知识点、难度、解题过程及答案等。试题卡片制作完成后，应该按章节、类型等进行综合归类，并且对其进行排序和编号，同时编制试题检索目录，以便于后期的选择和查找。 2.试题库参数的确定首先通过多方面查阅大量的试题库建设资料，在此基础上通过对比选择试题类型、要求程度和试题难度共3个参数作为建库的参数。 （1）试题类型：主要包括两大类试题类型，即主观题和客观题。其中，客观题为单项选择题和判断题；主观题包括填空、名词解释、分析和计算题。选择、判断、填空、名词解释、分析和计算题的比例分别为10%、10%、15%、15%、20%和30%。 （2）要求程度：即试题内容应该能够反映教学大纲中所要求的程度，即了解、熟悉和掌握3个层次。要求了解的内容占10%左右，熟悉的内容占35%左右，掌握的内容占55%左右。 （3）试题难度：将试题难易度分为4个等级，即容易、中等、较难和很难，其比例为20%、30%、30%和20%。 3.试题库的开发编程人员利用Delphi7.0、SQL server2008、Microsoft officeword2003等软件，开发具有“机械制造工艺学”自己特色的试题库。 4.软件的管理与维护试题库的管理与维护是一个长期的过程，要边建设、边使用、边管理、边完善题库系统。 “机械制造工艺学”试题库的应用 1.应用对象选择机械设计制造及其自动化专业2009 级 （1）班参加传统“机械制造工艺学”考试，其考卷由授课教师出题；拟选择该专业 （2）班参加试题库随机抽卷出题考试。 2.研究方法两个班级具有相同的任课教师、相同的考试时间、相同的试题类型和相同的题量。在考试结束后，客观题利用计算机进行判分，主观题则是由教师按照统一标准对其进行流水判卷。然后对考试成绩进行统计学分析，看两个班级的成绩是否符合正态分布。 3.结果分析通过统计软件对两个班级的试卷进行统计学分析，包括对试题的难度、试题的信度、试题的区分度和效度等进行多方面的试卷分析，并且分析考试结果是否理想及其原因。考试结束后还要对参加考试的学生进行随机问卷调查，调查他们对考试试题的满意度以及建议。 4.题库考试评价体系试卷分析是考试管理中的最后一环，也是最为重要的一环，是对考试的深化和提高。只有在考试后不断地进行总结评价，然后将分析结果反馈到试题库中去，摒弃那些不合适的试题，优化题库，才能真正提高试题库的质量。 结束语 “机械制造工艺学”试题库的应用不仅能够培养学生刻苦学习的自觉性，提高教学质量，而且使试题管理工作变得更加高效便捷。试题库的应用有利于教师考核学生，还将有利于促使学生根据大纲内容仔细阅读课本，拓宽其知识面，深化其知识程度，锻炼其独立分析问题的能力。总之，试题库的建立和应用是现代教育的必然趋势，但是同时它也是一个不断积累经验、不断改进的过程。在今后的实践教学中将继续对题库中的试题进行检测与分析，不断调整试题参数，从而确保试题库的高质量。 本文作者：李宝玉 陈恒高 韩霞 戚增坤 李庆达 制造工艺论文:绿色制造理念机械制造工艺分析 摘要：现在随着科技的发展、工业水平的进步，人们的生活水平都获得了很大的提高，社会生产力也因此进步很快，但是工业的发展也给环境带来了一定的破坏，所以绿色制造这个理念也就应运而生了。绿色制造就是一种把对环境产生的影响也考虑在内的一种现代化的制造模式，这也是未来制造业的必然趋势。该文先阐述了绿色制造这一概念然后对一些基本类型进行分析。 关键词：绿色制造;机械制造;工艺技术;绿色设计 在人类进入现代工业化社会以来，面对的3个主要问题就是环境、人口和资源，这3个问题都不容小觑，人类面临的危机已经与日俱增，其中环境问题已经对人类的生存和进一步的发展带来了严重的威胁。机械制造业在持续进步，与此同时，也要开始重视对环境和生态的保护。要把对环境产生的影响和在资源上计算的效益都考虑在内，这样就形成了绿色制造的概念，对这一概念进行贯彻，对实现资源无害化和实现可持续发展都有着重要作用。 1绿色制造这一概念的含义 绿色制造是一个新兴概念，根据其所注重的理念，又有数个别的名称，比如清洁制造、环境意识制造和生态制造。绿色制造是指把对环境的影响和资源的有效利用都综合考虑在内，来贯穿产品的整个生命周期的各个环节，从正式制造前的原料提炼、材料选择和设计，到生产环节中的生产和包装，还有之后的使用、维修和报废回收，把对环境的污染和对资源的消耗都降到最低。这种模式就可以在实现经济效益的同时，也兼顾对环境和资源的保护。绿色制造理念下的制造工艺的基础仍然是传统工艺技术，首先同样是对产品的功能质量和成本进行确保，然后把环境和资源这两个因素都纳入综合考虑之中，产品在进行生产的整个周期都减少对环境的污染，同时对资源的使用和能源的消耗也压到最低。 2绿色制造理念下，工艺技术的几种类型 2.1对能耗进行降低的工艺技术 首先可以在降低能耗方面对加工工艺进行改造。目前降低能耗的主要办法一般是减磨或者采用低能耗的工艺。在机械做功的过程中，总是要消耗大量能量的。这些能量一部分会转化为有用功，但是其余的部分就会被作为无用功消耗掉了。而这些消耗的能量一方面是不必要，另一方面是会造成有害的损失。损失掉的这部分能量带来的害处是多方面的，首先可以因为摩擦损失掉一部分能量而造成精加工紧固带的下降；引起震动和噪音，进而对周围的环境造成污染，对工艺系统的安全可靠性带来破坏，在严重的时候对操作者的人身安全也会产生威胁。 2.2对资源消耗进行降低的工艺技术 在具体的生产过程中，我们也可以对生产工艺系统的诸多组成要素进行简化，从而达到节约材料的效果。想要实现对资源的节约，可以从两个方面入手，设计方面和工艺方面。首先在设计上，可以通过例如对设计技术进行优化等途径来对原材料的利用率进行提高，优化设计，减轻零件重量，简化结构以减少零件的数量。在工艺方面，可以依靠高新科技，刀具和材料选用新型规格，增强刀具的使用周期；逐步减少切削液的使用直至取消，以求减少加工废物的排量，来降低对环境的污染；并且通过新的技术对毛坯制造技术进行改良优化，以求达到加工余量的减少，综合以上因素共同促成原材料消耗的降低。 2.3兼顾环境保护的工艺艺术 在具体的生产进行中，也可以通过一定的技术来降低或者消除对环境和生产者有影响的物质，这种技术就是环境保护型工艺技术。通过输入，通过技术手段来获得输出，就是生产，在目标产品以外，生产加工过程中往往还会产生一些其他的物质，这些物质可能是废气，可能是废液，也可能是废渣和噪声，这些物质对环境和生产者都会产生不良的影响。从机械制造的设计阶段就开始进行全面管理，末端的治理技术也要重视起来，这样就能积极预防污染产生，可以有效达到保护生态环境的目的。 3绿色制造理念下，如何具体改造制造工艺 3.1以绿色设计理念为先导 在绿色使用技术进行研发时，研究人员需要进行注意的是要对产品的生命周期进行掌握，原因是绿色理念上的设计使用决定了产品的生命周期，这是机械制造过过程中较为重要的一环。绿色设计在概念体现上，也会被归类为环保设计、生态设计等。这些技术的研发直接体现了环境的生态设计与使用，会在设计的过程中将产品的功能发挥与使用寿命进行体现，绿色设计，顾名思义是让产品的生产与设计细节上彰显出绿色理念，可以让产品的使用并行性与可回收性得到体现。在对产品进行设计时，应该得到考虑的是让产品的结构与其他细节都可以得到科学的规划，让产品的各个细节都可以对环保的属性进行体现。但是在实际的设计过程中要将各个环节的衔接进行重点考虑，防止出现的误差过大影响机械的使用。 3.2选择绿色原材料 选择绿色原材料是实现绿色制造的前提条件。绿色制造理念下的原材料不仅要具备较强的适用性能，而且还需符合机械制造工艺基本特性的要求，并与环境保持良好的协调性。因此，在选择机械制造原材料时，应把握好以下几个事项。(1)尽量选择可再生的原材料，以便于及时回收，从而提高资源利率，实现绿色化生产和可持续发展。(2)尽量选择环境兼容性强的原材料，有毒、有害、辐射性强的材料尽可能不使用，以降低环境的污染性，减少产品毁弃物，提高材料回收率，确保生态系统的平衡。(3)尽量选择原料丰富，成本低、污染小的原材料，少选用价格昂贵、污染大的材料，以节约资源，降低成本，保护环境。 3.3采用绿色工艺技术，例如少无切削加工技术 该技术目前被广泛运用于机械工业中。随着各种新技术、新工艺的迅猛发展，精密铸造、冷挤压、直接沉积等成型技术在机械制造中的应用逐渐成熟起来，并逐步从接近零件形状向精密成形、仿形方向深入发展。采用这种技术代替传统的切削加工技术，对于不需要机械加工的成形件可直接使用，这样既能够减少传统毛坯制造时的能耗、物耗，提高资源利用率，同时又能够缩短产品的制造周期，降低产品生产费用。 3.4建立有效合理的监督机制 监督机制要形成立体的监督体系才能行之有效，系统外部之间的互相监督、系统内部进行自我监督、来自社会各界的监督和相关部门进行行政和法律层面的监督都很重要。其实立体的绿色监督机制又根据参与主体分为软硬两种，软监督一般强调以民众作为监督的主体，硬监督则是通过法律法规进行强制性监督。两种监督方式联合起来，几大监督角度组成立体监督网，才能更完善地实行绿色制造理念。 4结语 绿色制造这个理念已经在全世界范围内得到越来越广泛的重视，机械制造业的模式也会脱离旧有的传统制造模式，而向新颖的绿色制造模式进行转变。但作为一个新鲜的理念，绿色制造仍然不够完善，在技术上还需要进步，还需要有效手段来提升资源利用率、降低能源消耗、加强对生态环境进行保护，以求让机械制造这个行业更好地为社会进步起到自己的作用。 作者:郭昌鹏 单位:浙江省桐庐县桐君街道杭州技师学院机电系 制造工艺论文:机械制造工艺与精密加工技术的分析 摘要：机械制造行业是国民经济的组成部分，具体机械设备具有极高的应用价值，可以广泛的应用到诸多领域中。针对机械制造的解读，需要详细的展开机械制造工艺和精密加工技术的分析，旨在推动机械制造水平的提升，推动经济的发展和进步。 关键词：机械制造工艺；精密加工技术；焊接；切削 智能技术的发展，推动机械制造自动化水平的提升，也加大了机械零件制造质量与精确度的提升，极大的推动了机械制造行业的发展。然而，对机械制造工艺技术要求逐渐提升，使得传统机械制造工艺水平和零件精度不能满足机械制造的发展的需求，需要改进和优化。基于此，本文对机械制造工艺展开探讨，并详细的对精密加工技术进行阐述，具体内容如下。 1机械制造工艺与精密加工技术特征分析 分析机械制造工艺与精密加工技术特点，明确二者之间的联系和作用，为精密加工技术的有效应用和制造工艺优化奠定基础。（1）关联性。机械制造工艺与精密加工之间具有一定联系，借助精密加工技术可完成对机械制造工艺的优化，进而推动机械零件的加工质量和加工效率，满足行业发展的需求，规避质量隐患。二者的综合作用，可以推动机械制造企业的发展和进步。（2）系统性。机械制造工艺可以将诸多现代技术综合利用，有效的对工艺的各个流程进行优化，机械制造工艺中的精密加工技术应用，有助于推动机械制造成为一个完成的系统，继而推动机械制造的整体质量。（3）竞争性。经济一体化影响，使得机械制造工艺与精密技术受到市场的影响较为明显，进而优化的机械制造工艺与先进的精密技术有助于的推动制造企业提升产质量、生产效率，并降低生产成本，进而推动机械制造企业市场份额提升。 2机械制造工艺分析 现阶段，机械制造工艺复杂且逐渐借助信息技术，对提升工艺效率和工艺质量具有积极的作用。且需对不断优化的机械制造工艺展开解读，具体的制造工艺如下。（1）气体保护焊接工艺。焊接工艺是机械制造工艺中不可缺少的重要部分，为了避免焊接过程中，外界因素的影响，选择气体保护焊接工，可以起到熔池和促进电壶与空气的分离，进而保障焊接质量。通常情况下，考虑效益因素，可以选择CO2气体保护焊的方式，有效的完成对焊接物的保护，积极推动机械加工质量的提升。（2）搅拌摩擦焊焊接工艺。同样属于焊接工艺，且常用语大型生产线中，实现汽车、飞行器等的制造。且经过长期的实践研究，搅拌摩擦焊焊接工艺得到的完善和改进，可以更为有效的应用到诸多领域中。目前，搅拌摩擦焊焊接工艺具有材料消耗少，所需焊接温度较低的特点，具有较高的应用价值。（3）电阻焊工艺。这类工艺的具体实施中，将两个目标焊接件置于电极之间，借助焊接电流，实现对两个目标焊接件的接触区域的加热，且达到熔点后，目标焊接件表面的金属原子分离，并形成金属键，再由金属键的相互作用，完成焊接的目的。这类焊接方式焊接过程简单、效果明显，焊接成本、低效率高。（4）埋弧焊工艺。焊剂层与电弧的综合作用，完成对零件的焊接。现阶段，主要选择自动埋弧焊的方式。这类焊接工艺具生产率高、焊接质量稳定的方式，且不会造成弧光与烟尘的特点。具体的机械制造工艺中，需要结合具体的焊接需求，完成对机械制造工艺的选择，从而保障机械制造工艺的有效应用，降低质量隐患。 3精密加工技术分析 精密加工技术是完成对一些精度为1~0.1μm、表面粗糙度为Ra0.1~0.01μm的技工技术。精密加工技术属于一种先进的加工技术，可以有效的完成对各类精密零件的加工。（1）精密切削技术。所谓精密切削技术，是机械制造工艺中常用的精密技术类型。为了完成对精密切削技术精度的提升，需要先选择适宜的切削材料，且对诸多外界影响因素进行排除，从而保障精密切削技术的有效应用。对于机床设备，需要保障机床具有较好的刚度，不会受到零件切削过程中温度影响，产生变形的现象。此外，还可以通过增加机床主轴的转速。再结合精密定位技术和控制技术，推动精密切削的实现。（2）精密研磨技术。对于零件表面粗糙度在1~2mm范围的零件，传统抛光和磨削等技术不能满足研磨的需求。故此，选择精密研磨技术，可以有效的完成对这类零件的加工，从而使得零件的整体性能和精密度达到设计标准。（3）纳米技术。这类精密加工是机械加工制造中的重要技术类型，将物理和工程技术的有效结合。运用纳米技术可以有效的完成对硅片的加工，实现线条的布置。具体的精密加工中，需要结合具体的精度需求，完成适宜的精密加工技术，进而推动机械制造工艺的顺利完成，从而保障加工工件的整体质量。 4结束语 机械制造行业是社会经济中的重要组成部分，且机械制造的相关产品，充斥着人们的日常生活中。针对机械制造工艺的分析，详细对的具体的焊接技术展开解读，并根据具体加工原材料情况，选择适宜的焊接工艺。对于精密加工技术，是完成对精度高零件加工，其中精密研磨技术、精密切削技术和纳米技术等均是精密加工技术的基本技术类型，对推动机械制造企业的持续健康发展具有积极的作用与意义。 作者:焦亚男 刘雪 李洋 单位:山东五征集团 制造工艺论文:材料成型与控制工程模具制造工艺技术 摘要：目前我国制造行业面临着前所未有的发展前景，极大的促进了工业的进步与发展。材料成型与控制工程模具技术在制造行业中占有非常重要的地位，目前赢得了越来越多人的关注，很多新工艺、新技术开始应用于生产之中。基于此，文章主要针对材料成型与控制工程中金属与非金属材料成型加工技术进行了分析，希望可以为同行的研究提供一些参考。 关键词：材料成型控制工程；模具制造；工艺技术 相较于改革开放之前，当前我国社会经济发展水平显著提高，这无疑为制造业、工业带来了广阔的发展前景，特别是对于材料成型与控制工程磨具制造领域来说，很多新技术、新工艺开始涌现出来，引起了人们的关注。在现在这个科技不断发展的时代中，如果单纯依靠理论和实验来处理材料加工中的困难，是很难达到理想的效果的[1]。因此，计算材料方法开始引入到材料加工领域中，成为当下解决材料加工问题的一种有效手段。在具体问题的处理过程中，还应全面、系统的处理问题，完成理论与实验难以解决的工作。 1材料成型与控制工程概述 材料成型与控制工程需要要就材料结构、材料性能及表面形状如何改变、加热过程中材料可能受到影响的工艺等，在综合材料到产品设计开发领域中，材料成型与控制工程一直都是非常重要的理论与方法，在整个现代制造业中占据十分重要的地位。材料成型与控制工程需要对热加工改变材料宏观性能、微观结构、表面形状进行研究，分析结构、形状、性能改变过程中工艺因素对材料带来的影响，将成型设备、成型工艺开发及工艺优化的相关理论问题解决好，研究制造模具过程中的热处理、材料及加工方法等相关问题。目前我国很多工科院校都开设了材料形成与控制工程专业，同时该专业目前也是很多职业技术类学校开设的重要专业，主要培养学生的材料成型加工、控制工程、模具设计指导等专业知识，为社会输送应用开发、科学研究及工艺设计方面的技术类人才与管理类人才[2]。 2金属材料成型与控制工程模具制造技术 目前制造行业出现了前所未有的繁荣，促进了工业的整体进步与发展，其中材料成型与控制工程模具开始引发人们的关注，人们不仅关注这方面人才的培养，同时还将目光聚焦在了该领域出现的新技术与新工艺上[3]。 2.1金属材料一次成型加工 （1）挤压成型：应用该项技术时，首先需要将待加工的坯料放到模具中，进行加压处理之后再压力的作用下，预先加入模具中的坯料会发生变形，从而获得产品。利用挤压成型技术获得的产品，其塑性比较好，同时还不容易发生变形。（2）拉拔成型：首先应在模具中放入坯料，进行拉拔处理，预先加入的坯料在拉力作用之下会发生变形，通过加压产品。利用这种技术制成的产品，其变形阻力非常小，但是要注意，要想达到预期的拉拔效果，必须在生产过程中利用性能非常好的坯料才行。（3）扎制成型：该项技术在应用过程中主要是利用扎轮旋转力作用使坯料发生塑性形变，最后生产出产品。 2.2金属材料二次成型加工 （1）锻造成型：该技术可以通过自由锻造、模型锻造两种手段实现，其中，前者是指在压力机表面放置坯料，利用制作企业施加外界压力获得符合要求的产品。利用该项技术不需要模具即可完成；后者指在压力机表面放置坯料，利用模具的压力使坯料发生塑性变形，从而获得产品。应用该技术可以用来加工复杂形状的产品，因此目前已经将其应用于工业化生产之中[4]。（2）冲压成型：这项技术是指在压力机表面放置金属板材料，在压力作用之下金属板会发生塑性变形，将模具从金属板上分离开，最后得到形状、大小一致的产品。（3）旋压成型：利用旋压成型技术时，需要将板料放在芯模上，降板料压紧，板料在压力作用下随着芯模发生转动，进而出现一些塑性变形，最终获得形状、大小一致的产品，应用该项技术时所受的阻力非常小，产品的尺寸也相对较大，需要的模具也不是很复杂，但是该项技术的生产效率并不高。 3非金属材料成型与控制工程模具制造技术 非金属材料成型与控制工程模具制造技术主要可以从挤出成型、注射成型及压制成型三方面分析。 3.1挤出成型 挤出成型技术目前已经应用于工业制造领域，产品生产的连续化可以得到实现，同时生产效率比较高，获得的产品其品质也比较高，可以将其应用于多个领域之中。挤出成型技术应用的装置都比较简单，需要的设备投入也比较少，短期之内即可收回成本，且不会由于生产对环境造成污染，投入的人工成本也比较小，因此，可以将其广泛的应用于工业化生产领域之中。 3.2注射成型 注射成型技术的原理是在注射设备中放原材料，在注射设备中完成材料熔化处理过程，在相应模具中注射熔化以后的材料，然后对材料进行冷却处理，固化处理之后拆除模具后即可得到产品。注射成型技术可以应用于复杂结构产品生产领域中，提升大批量生产的生产效率与生产质量。 3.3压制成型 压制成型技术是指在特定模具空腔中放材料，然后加压处理，最后获得产品。但是该技术需要较长的周期，整体产品生产效率也不是很高。 4未来的发展方向 不久的将来精确成型加工工艺必须会成为机械加工的主要发展方向，特别是对于那些对工件要求较高的汽车生产领域中，精确成型必然会得到广泛应用。当今社会经济发展水平下，我们不仅要依靠理论、实验来解决加工过程中中面临的困难，同时计算材料方法也会更多的应用于材料加工中，利用这种方式可以更加全面的分析和处理问题，从而达到理论、实验不能达到的效果。 5结语 总之，当前市场对产生效率、生产力的要求越来越高，同时对机械产品的品质也提出了较高的要求，企业要想在市场竞争中发展，就必须不断发展生产力，在现有技术层面上进行持续的创新与改革，不断提升企业的综合竞争实力，这样才能更好的迎合市场的发展趋势，更好的促进机械制造领域的发展进步。 作者：余小员 单位：阳江第一职业技术学校 制造工艺论文:机械制造工艺的可靠性分析 【摘要】基于当前机械制造工艺的过程中存在的问题，文章对其问题的具体内容进行了分析，主要包括：缺乏系统性认识和全局的把握、缺乏严格细致的评定标准以及缺乏可靠的评定方法。此外，提出了机械制造工艺的可靠性研究对产品性能的工艺参数以及产品实用性方面的影响。旨在为机械制造行业相关建设者提供一些建议。 【关键词】机械制造工艺　可靠性研究　指标体系 工艺可靠度随着我国市场经济发展进程的不断加快，各个领域的建设迎来了发展的契机。机械制造业更是我国基础设施建设的支柱型产业，其行业间的竞争情况也异常激烈。部分企业为了快速提高自身产品的上市周期，从而降低了研发的周期。这种情况就导致了机械制造产品的质量每况日下，究其原因是制造工艺不合格的问题。文章对可靠性研究的重要性进行了阐述，其目的是引起相关企业的重视。只有将自身机械产品的质量提高上去，才是体现自身核心价值观的方法。 1进行机械制造工艺可靠性研究的重要性 机械制造工艺经相关专家学者进行的长期研究和实践后，不难发现其设备使用的耐用性与机械制造工艺的可靠性有着直接的联系。同样的机械制造产品，工艺的可靠性越高其设备的使用年限就越长。通过研究可以明确机械制造产品在使用过程中的缺陷弊端，进而进行改进以提升其设备的使用年限。事实证明，只要进行了可靠性研究的机械制造产品，其后期使用的维修次数和返厂周期就小，而且研究的时间越长其效果就越明显[1]。就目前来说，我国机械制造产品的可行性得到了大幅度提升，可靠性研究在其过程中起到了决定性的作用。然而，在机械制造的市场环境里仅靠可行性研究就想把其发展的劣势转变过来是不够的。这是因为在产品制造过程方面存在着诸多影响因素，其在很大程度上拖慢了我国整体机械制造市场的前进步伐。针对这一问题，仍要从可靠性研究进行入手解决，但需要扩大可靠性研究的范围以实现改善整体市场环境的目标。这一过程需要相关工作者做大量的机械制造行业内的信息数据分析，只有这样才能使可靠性研究的效果放到最大。除此之外，在研究的过程中不应只停留在机械制造的设计的阶段，还要对整个机械制造行业的工艺数据进行长期的分析。而机械制造工艺的不合理主要体现在生产阶段，而生产阶段又是占总制作机械产品费用的一半以上的阶段。因此，对这一过程进行可靠性研究是非常必要的。 2机械制造工艺可靠性研究对产品性能的具体影响 2.1工艺参数 机械制造工艺产品的可靠性主要体现在其能满足各种工艺参数的要求，这就意味着工艺参数对产品性能是具有最直接的影响的。进行可靠性研究时，不仅要对机械制造产品的参数进行分析还要对其设计阶段、生产阶段进行全过程的评定分析。这对于产品性能工艺参数方面来说只是其研究过程中的一环，但是研究旨在整体进行控制了以后才能对其工艺参数进行有效影响。这是因为工艺参数与产品质量之间是存在着复杂的联系的，具体表现为产品的工艺参数直接决定了机械制造产品的性能质量。 2.2产品实用性 在工业生产中进行机械制造设备的生产，其目的是利用这些工器具来代替人为所做不到的事情。换句话说，工器具是用来解决人类日常生产过程中遇到的实际问题的。然而，在机械制造产品的过程中，因工艺技术的不成熟，或者是工艺技术的低端使得产品的实用性得到了降低。在科技全面发展的现如今，出现这种情况的原因，一方面是企业进行机械制造的工艺本身出现了问题。这一原因就是硬件的原因，那么无论原材料的质量再怎么提高、施工参数怎么修改也难以将产品的质量进行改善。可靠性研究针对这种情况，首先分析出工艺问题所在，而后再将原本的施工工艺缺陷进行替换和处理。另一方面是因为在生产的过程中，所产生的残留物没有及时的处理干净，从而导致产品的次品数量增加。可靠性研究针对这种情况，也是分析出原因所在，对原机械制造设备的漏洞进行处理[2]。对于那些对精度要求不高的产品则可以不用对原机械设备进行过多的处理，只要进行适当的调整即可。 3机械制造工艺可靠性研究的存在问题 3.1缺乏系统性认识和全局的把握 在进行机械制造工艺的可靠性研究的过程中，存在着两方面问题，一方面是研究企业仅关注自身的经济效益缺乏一个系统上的认识。这就使得机械制造工艺的可靠性研究更多偏向使用者的使用效能，而不是提升机械制造行业整体的生产水平。而且，可靠性研究并没有形成一个良好的沟通机制，企业更多的从自身的角度出发，这就意味着当前机械制造工艺的可靠性研究存在缺乏对全局的把握的问题。另一方面是，现阶段我国对机械制造工艺的可靠性研究主要是在设计阶段。同样还是与上文提到的问题一样，其研究的过程存在片面性。没有对机械制造进行全面的可靠性研究，这就难以实现整个行业的综合性进步。设计阶段并不能决定机械制造工艺的全部过程，在生产、管理等方面同样会对机械制造工艺产品造成很大的影响。例如，就机械制造的生产阶段而言，其原材料质量的好坏、生产过程中的工艺规范以及生产机械设备的性能都是使机械制造工艺的可靠性降低的影响原因。因此，在对机械制造工艺进行可靠性研究的过程是要从制造的全过程来进行考虑的[3]。 3.2缺乏严格细致的评定标准 在对机械制造工艺进行可靠性研究的过程中，所遵循的技术标准是由国家和行业制定的。现阶段，大部分机械制造企业进行的可靠性研究所依据的评定标准还是相当缺乏的。究其原因，一是相关研究者没有对研究进行系统化的认识；二是对可靠性研究所依据的系统指标存在缺乏问题。目前我国进行机械制造工艺的企业所采用的加工标准大都是稳定度指数。它的优势是可以对生产过程中的某方面进行具体控制，其缺陷是缺乏对机械制造工艺全过程的整体考虑。所以，其很难做出系统的评定结果的。 3.3缺乏可靠的评定方法 对机械制造工艺进行可靠性研究是需要大量的信息数据的，这一过程中只有根据具有可靠性的评定方法才能对大量的信息数据进行细致的研究和准确的评估。对于大量信息数据的采集工作来说，并不是简单的获取过程而是需要相当长的一段时间对信息数据进行一定过程的梳理和收纳，这一过程是可靠性研究人员进行透彻分析、准确评估的有效保证。在这一过程中存在着两方面问题，一方是由于信息数据的采集时间要求过短，这就使得其过程中对样本核查的准确性得不到保障，最终导致信息导致数据的采集具有一定的局限性。另一方面，在研究的过程中，存在工作人员的工作态度不认真的情况。部分研究人员旨在研究程序上下功夫，真正对采集到的机械制造工艺数据进行分析的很有限，这些都是没有可靠的评定方法而导致的[4]。 4可靠性研究解决机械制造工艺问题的几个要点 4.1建立指标体系 建立机械制造工艺的指标体系，首先，要从统筹多方影响因素的角度入手。具体内容为：从最开始的设计到最后的售后，利用制度将这一所有过程进行可靠性运行保证。其次，企业制定的相关指标体系必须是科学的、健全的。只有这样才能保证机械制造工艺的可靠性。 4.2提高工艺可靠度 机械制造的工艺可靠度是行业内所有企业所追求的实际目标，也是最重要的目标。因为工艺的可靠度保证机械制造过程中无论发生材料上的变化还是过程上的操作不当，都可以通过一定的措施对其进行改善。而如果其可靠度不够，其他因素再怎么调整也是难以达到实际的生产目标的[5]。 4.3控制故障发生率 在机械制造的生产过程中，任何设备都会有出现故障的一天，使用方法以及维护手段仅能解决其中的过程问题。当机械制造生产的过程中，发生故障时是具有突发性的。但这并不是说这些故障是不能控制的，虽然不能对其进行杜绝但可以将突发性的危害控制在一定的范围内。这样一来，就不会对企业、施工人员造成不可挽回的损失。对其进行控制时，需要利用到可靠性研究的方法。其研究过程是发现问题、解决问题，其目的是处理问题、预防问题，这样的研究方式极大的降低了机械制造生产故障对使用者以及经营者的损失程度[6]。 4.4控制机械生产稳定性 在机械制造的生产过程中，其工艺可靠性的最大体现就是产品的稳定性和安全性。而故障的发生多出现在设备内部的耗损问题上，其极大的影响了生产制造的安全性。对其进行可靠性研究有利于保证机械制造企业的经济效益，还能够避免一线操作者在机械生产中可能造成的不可挽回的损失[7]。 4.5故障检修 根据上述内容说明，机械制造工艺在生产过程中的可靠性影响主要来源于设备内部的稳定性。这一过程完全可以通过对其故障的检查和维修来提供保证，这项工作内容完成关键就是时间。可靠性研究可以提供设备的损坏周期，企业就可以在周期内对设备进行合理的检查[8]。对于出现问题的设备进行及时的处理，这是预防故障出现的最有效也是最快捷的方法。如果等机械设备因故障而停止运作再对其进行解决，那么中断使用就会带来一系列的经济损失。这样一来企业就很难实现自身的经济效益，这就充分说明了可靠性研究对于机械制造工艺过程的重要程度。 5结语 21世纪，经济全球化进程已经悄无声息的进入了我国各行各业的市场运行中。机械制造作为我国重要的工业建设领域，其生产建设质量决定了我国经济建设的稳定性发展。然而，由于市场竞争的残酷性，部分企业陷入恶性循环的生产状态。这一问题的具体体现在对其生产工艺的不重视，从而衍生出一系列产品质量的问题。文章对可靠性研究进行了分析，并提出了可靠性研究解决机械制造工艺问题的几个要点。具体包括：建立指标体系、提高工艺可靠度、控制故障发生率、控制机械生产稳定性以及故障检修。其目的是为提高机械制造行业整体工艺技术水平。 作者：王晓宏 单位：陕西工业职业技术学院 制造工艺论文:机械制造工艺发展现状与发展趋势 摘要： 工业的发展是衡量一个国家贫富与发达与否的关键，而机械制造业在工业之中有着举足轻重的地位，机械制造自然离不开制造工艺，因此如何提高机械制造工艺水平也成为了制造业发展的关键。随着科技的进步以及经济的发展，一些产业的转型也很为重要，在此过程中，一些机械制造工艺中的弊端也随之显露出来，要实现机械制造工艺的发展，就必须设法消除这些弊端，使之顺应发展的潮流。从机械制造工艺当前发展现状入手，解决当前问题，并对未来的发展趋势进行了展望。 关键词：机械制造工艺；发展现状；未来发展趋势 机械制造工艺有着综合性、统一性和全球性的特点，是对一个国家机械制造业的衡量标准，尤其是随着经济全球化的发展，制造业也受到了国外产业的冲击，一些机械制造工艺的不足和缺陷也就展露无遗。提高机械制造工艺，促进其发展，不仅仅可以使得企业在在市场的竞争中占有一席之地，甚至是处于优势地位，更是可以提高国家的综合国力，促进国家科学技术的发展，在这一个大的层面上来说，机械制造工艺的发展是非常重要的。 1机械制造工艺的发展现状 1.1管理制度落后 管理机构就是一个企业的大脑，有着足够优秀和完善的管理机构才能促进企业包括工艺技术的发展与进步。然而在当下对比一些国外的企业，我国机械制造工艺的管理制度还是比较落后的，尤其是与西方发达的国家相比，管理模式存在一定的缺陷，而且管理模式的运行也是漏洞百出，这都极大地制约了我国机械制造工艺的发展[1]。而且一些企业在机械制造工艺的管理制度上只是有一个大概的框架，对于一些细节问题却视而不见，这也是导致我国机械制造工艺无法的突破性进展的原因之一。 1.2设定方法落后 科技的发展带来的影响是多方面的，当然也就包括对于机械制造工艺设定方法的影响。在计算机日益普及的新时代，运用计算机技术替代传统的图纸进行机械制造工艺方法的设定几乎成为了一个趋势，计算机设定方法有着简便易操作，而且也不用担心一旦发生错误的后果，而且用计算机进行运算可以极大地缩短时间，对于机械制造工艺的发展是很有帮助的。然而纵观当下我国的一些机械制造工艺的企业，仍然使用传统的图纸方法进行工艺设计的仍然不是少数。因此如何让这些企业脱离图纸，而是使用更为高科技的计算机作为辅助工具提高效率，这也是机械制造工艺发展面临的一大难题。 1.3制造技术落后 之前所说的管理制度和设定方法的问题说到底也只是一些侧面的问题，然而制造技术的落后则是我国机械制造工艺无法跟上世界潮流的一个最主要也是最直接的原因。如果不能实现制造技术的发展，纳闷机械制造工艺的发展也只能是一纸空谈，这也正是我国目前机械制造所要提起重视的一个方面。自古以来，我国重农轻商的理念就根深蒂固了，虽然新中国成立以后这种局面有了一定的改观，但是对于制造技术的重视程度仍旧没有足够的重视，导致我国制造业在以激光制造技术为代表一些轻加工微加工领域与西方的先进技术相比全面处于劣势，这也是我们在机械制造工艺的发展中需要学习和完善的地方。 1.4自动化技术运用欠佳 自动化对于机械制造业而言是一个不可或缺的技术，正确有效地运用自动化技术可以大大地节约时间，提高工作效率，而且对机械制造工艺的发展也会有着很大的推动作用。在一些西方先进的国家，自动化技术在企业尤其是在机械制造业的企业中是非常普及的，但是我国的一些机械制作工艺的企业对于这种技术则是不以为然，无法合理有效地充分利用这一技术，更别说将这一技术娴熟地运用到机械制造的过程中来了，这也是我国机械制造工艺相较于西方先进的工艺发展落后的原因之一。 2机械制造工艺未来的发展趋势 2.1集成化发展趋势 机械制造工艺原先分散的制造模式已经渐渐被集成化的制造模式所取代。传统分散的制造模式无法统一的实现大规模加工，而且对于机械制造工艺也无法做到全面有效的控制；相比而言，集成化的设计、加工、生产等诸多步骤都只需一次性的完成，这正是机械制造工艺高度自动化的表现，而且集成化的制造模式规模更大，连续性更强，更加便于统一的管理和加工[2]。这种集成化的发展趋势正是对于当前机电一体化重视的结果，这也有利于我国机械制造工艺的不断成熟和发展。 2.2微观化发展趋势 随着经济的发展和科技的进步，人们对于制造业产品的要求也更加趋向于细节化。消费者在购买一些制造业商品时，对于商品质量的要求越来越高，这也就要求机械制造工艺也要加大对细节重视程度，这也正是机械制造工艺微观化的发展趋势。加工手段的提升以及材料的进步正是可以有效地使机械制造工艺顺应这种发展的趋势，使得加工更加精密化，尤其是在一些精细加工的领域，完全可以充分利用当今非常流行的纳米技术进行加工，做到切实有效地提高加工工艺的精密程度，促进机械制造工艺的微观发展。 2.3自动化发展趋势 自动化技术可以有效地提高机械制造工艺的准确率和加工效率，因此在机械制造工艺的发展中，自动化技术理应不该被遗忘。自动化技术的应用可以大大解放劳动力，这种解放劳动力并不是指更多的人失业，相反，这可以让更多的人去完成更少但是技术含量更高的工作，可以进而大大地促进工作效率。而且自动化设备的应用在一定程度上也可以避免人为疏忽所导致的失误，对与机械制造工艺的发展也是大有裨益的。2.4数字化发展趋势数字技术作为一种新兴的技术，对于机械制造工艺的发展也是有着很大促进作用的。在制造过程中实现数字化能够保证生产的准确性和合理性，简化生产流程，确保机械制造地顺利进行，有效地提高机械制造工艺的水平；然而数字化不仅仅体现在制造过程中，在管理层面，可以有效地运用数字技术，及时地将一些机械制造的信息传送到管理者的手中，实现对机械制造实时有效的管理，防止一些管理疏漏情况的发生。可以说，实现数字化也是机械制造工艺未来发展的一个趋势。 3结论 精细化和自动化是今后机械制造工艺发展的一个大的趋势，因此要实现我国机械制造工艺的进步，使得我国机械制造工艺紧跟世界潮流甚至走在世界的前列，就必须大力发展科技，企业提高对于新兴科技的重视程度，管理也要做到有序尽责，制造技术做到创新和高效，全面实现机械制造工艺的现代化和数字化，提高对于细节的重视程度。相信在不久的将来，通过机械制造企业不懈的学习和努力，我国机械制造工艺一定会迈上一个全新的高度。 作者：刘庚 单位：沈阳化工大学科亚学院 制造工艺论文:现代机械制造工艺与精密加工技术 1前言 随着社会对现代机械制造业需求的不断变化，也需要对具有现代性特点及技术水平的制造工艺及精密加工技术水平相应提高并符合生产实际需要。在应用该技术的应用范围和深度我国还处于初步发展阶段，应通过进一步加强该技术的应用才能提高其发展水平。 2现代机械制造工艺与精密加工技术 2.1现代机械制造工艺。 现代机械制造工艺主要是从产品设计到应用服务全过程中综合应用制造、信息及现代技术，达到低耗质优及灵活清洁的生产目标，动态多变的市场提高竞争及适应力的制造技术。其工艺范围广泛，也具有较多种类。 （1）气体保护焊接工艺。气体保护焊接工艺主要是充分利用电弧介质应用气体对电弧和焊接区提供必要保护的一种电弧焊。在实际应用中最常采用二氧化碳作为气体介质，可有效降低成本，在实践中广泛应用。技术上具有迅速焊接、操作便捷、焊接过程实现自动化和机械化、几乎不产生熔渣、不具有较大的光辐射等很多优点，但对于设备具有较高的要求，也需要较大的投资成本。 （2）电阻焊工艺。电阻焊工艺主要是在两电极间压紧被焊工件，形成在焊接电流通过的接触表面及附近区域的电阻热升温至塑性或熔化状态，金属键一般都是由分离两表面的金属原子构成，在结合面形成共同晶粒的量比较充足。电阻焊焊接操作便捷、只需较低焊接成本、不需要较长时间加热、易实现自动化机械化并具有较高效率等优点，但也存在一些不足之处，如设备需要较高成本、无损检测方法不具备及难以维修等。 （3）埋弧焊工艺。埋弧焊工艺是在焊剂层下利用电弧燃烧而实现焊接的一种方法，通常有两种方式——自动和半自动焊接，但因半自动埋弧焊需将焊丝采用手动方法进行递送，目前已很少应用。该技术具有较高的生产率、基稳定的焊接质量、本不产生弧光及较少烟尘等很多优点，使其成为制造管段、压力容器、箱型梁柱等钢结构的首选焊接方法。选择准确焊剂碱度是应用中最关键的，以达到焊材技术要求。 2.2精密加工技术。 精密加工技术主要是指0.1μm~1μm加工精度，0.01μm~0.1μm表面粗糙度的一种先进机械加工技术。砂带消磨、精密切削、研磨、抛光成型磨具等都是应用相对较为成熟的加工技术，纳米技术是近年来逐渐应用的一种最新的精密加工技术。 （1）精密切削技术。精密切削技术在精密加工技术中是一种十分典型的技术，也是在机械制造中最常用的一种切削技术。在应用中应减少使用刀具、机床及工件，使机床提高运转速度，才能提高制造的机械产品质量。 （2）精密研磨技术。在加工制造中，精密研磨技术对于电路板硅片集成具有十分重要的作用，并随科技的不断发展，超精密研磨技术应用目前已逐渐成熟，在机械加工领域也日益表现出良好的发展空间。 （3）纳米技术。该技术是将不同技术学科交叉发展形成的一种产物，结合现代先进工程技术和物理理论，经不断发展研究，已逐渐成熟，解决了硅片上刻字等传统技术难题，其应用发展明显提高了信息存储密度，在机械制造领域具有十分高的应用价值。 2.3现代机械制造工艺与精密加工技术的应用。 现代机械制造工艺与精密加工技术不只是应用于机械制造领域，也逐渐拓展到冶金、电子等领域，但随着技术逐渐发展并呈现更新换代的形势，现代机械制造工艺与精密加工技术也将发展的更快更好，而社会也逐渐增加对机械产品的需求并提出更高的质量要求，在某种程度上也将推动现代机械制造工艺与精密加工技术的发展日渐成熟。我国工业化进程不断加快，现代机械制造工艺与精密加工技术也不断扩大应用需求，深入开展相关技术的研究工作，促进技术快速发展，对于加快工业化进程和促进社会进步发挥了十分积极地作用。 3现代机械制造工艺与精密加工技术特点 3.1全过程关联性。 在制造过程中都应用现代机械制造工艺，自研发机械产品阶段就开始应用，并涉及设计产品、制造加工及应用销售等众多环节。内在的联系性在各个环节中的技术都有所体现，也正是存在如此的关联性，所以各环节产生技术问题，都会影响到下个环节甚至是整个技术应用过程。在制造过程中，现代机械制造企业应全面掌握现代机械制造工艺以及精密加工技术之间存在的关联性，并将这几种技术相结合应用于整个机械制造过程。 3.2技术种类系统多样性。 上述几种技术之间在种类上存在计算机、信息、自动化以及系统化管理等技术的多样性和系统性。各种技术不能单独进行应用，大部分时间都应用的比较综合，在设计、制造、加工及销售机械产品等各个环节中贯穿这一多样性和系统性的应用。 3.3技术应用全球性。 在技术应用过程中，加入世贸组织后我国在经济及技术领域都逐渐接近世界的发展，经济全球化背景为促进相应技术的发展提供了巨大动力，但这也对我国科技发展和技术进步创造了难得的发展机遇。在目前技术竞争比较激烈的显示情况下，应积极努力不断提高现代机械制造工艺与精密加工技术水平，在制造机械技术方面逐步缩小与世界先进水平之间存在的差距，进而在激烈的市场竞争中不断提高竞争力。 结语 总之，通过以上分析，在机械制造业及工业化发展进程中，现代机械制造工艺与精密加工技术具有举足轻重的地位，关键在于深入应用现代机械制造工艺并扩大应用范围。而基于此更应提高对现代机械制造工艺与精密加工技术的重视程度，并不断改进创新该技术，使其为现代机械制造与加工行业的发展更好地服务。 作者：王向宣 单位：哈尔滨高科技创业中心

空乘专业论文:空乘专业本科生专业认同的现状及对策 【摘要】空乘本科学生的专业认同表现为对专业的认知和情感归属。本文从学校、社会和自我三个方面调查了空乘本科学生的专业认同情况。结果表明，空乘专业的自我和社会认同感较强，学习积极性与情感认知呈中等水平，本科培养方案认可度有待提高。最后，从学校、企业和学生三个角度提出了改进空乘本科培养的对策建议。 【关键词】空乘专业 本科 专业认同 我国本科层次空中乘务专业培养工作始于20世纪90年代末。2003年，南昌航空航天大学在全国首次开设了空乘本科。截止2013年底，国内有20多所高校设置了空乘本科专业[1]。由于专业的特殊性，空乘本科生往往存在专业认同模糊的问题。分析专业认同的现状，并提出改进措施，对空乘本科专业培养水平的提升有重要意义。 1.相关概念 弗洛伊德《集体心理学与自我的分析》一文中使用了认同（Identity）一词，它是由人的潜意识下的欲望或内疚激发的对他人的模仿[2]。威廉・詹姆斯则认为认同是一种“性格”[3]。国内学者认为，认同是一种情感、态度乃至认识的移入过程[4]；认同是社会化过程中个体对他人的整个人格发生全面、持久的模仿学习[5]。 关于认同的研究热点有文化认同、自我认同和社会认同等，但“专业认同”的研究相对较少。国外学者海宁等人认为，专业认同是个体对专业的主观感受，是个体与该专业核心保持一致和平衡的程度[6]。国内学者杨晶认为高师学生的专业认同表现为学生从内心喜欢本专业，对本专业有积极的情感和评价，并愿意把本专业作为职业发展目标[7]。本文认为，专业认同是学生在认可所学专业基础上，愿意将本专业作为奋斗的事业的态度和决心。 2.研究方法 本研究采用问卷调查法，调查对象为重庆师范大学全日制普通本科空乘专业的在校大学生。共发放问卷230份，回收200份，有效问卷195份，有效回收率为97.5%。 3.研究结论 3.1学习积极性与情感认知呈中等水平 调查中有学生46.7%的对学生持积极态度，仅有6.7%表示不喜欢本专业，有46.6%的专业情感不明确，而学习兴趣则由低年级向高年级呈下降趋势。 3.2培养方案认可度有待提高 45.6%的学生认为课程设置比较完善，38.0%的学生认为很不完善，只有5.6%的学生认为“很完善”。学生认为学分制硬性规定选修学分偏多。实践教学中的硬件设施未充分利用。 3.3空乘专业的自我认同感较强 如有机会78%的学生仍会选择该专业；46.67%的学生乐意从事本专业工作；多数同学相信通过专业学习和训练能成为一名合格的空乘人员。总体上，空乘专业学生对未来还是充满信心的。 3.4社会是影响空乘专业认同的宏观因素 60.0%的学生认可空乘本科学历未来的就业价值；85.0%的空乘学生认为非本专业人士对空乘专业“很羡慕”；89.2%的空乘学生认为社会评价是自己认同本专业的最重要因素。空乘专业的社会认同度是比较高的。 3.5学校是影响空乘专业认同的基础性因素 62.0%的学生认为部分教师在教学过程中重理论而轻课堂管理；尽管有47.69%的学生认可专业实习的重要意义，但38.97%的学生认为实习环节未达到应有效果，且部分学生以旅游的心态实习。学校的培养目标与部分学生自身目标不符，一定程度上影响了专业认同度。 3.6学生自身是导致专业认同差异的内部因素 由于新鲜感的下降和认知水平的提升，专业认同度随年级增长有下降趋势。乐意推荐亲朋填报该专业的倾向为一年级57.5%，二年级12%，三年级31.67%，四年级26.67%。54.36%的学生不确定未来职业方向，26.67%的学生目标很明确，愿从事与专业相关工作。学生的专业认同感是不断变化的过程。 4.提升空乘专业认同感的建议 4.1学校从多角度鼓励和关心学生，完善课程设置和实习机制 加强入学教育，让学生熟知本专业的办学特点、发展方向及师资队伍情况，增强专业信心。加大企业进校园的力度，邀请民航资深人士以报告或课程的形式激发学生的专业热情，提高学习积极性。学工队伍对学生进行心理辅导外，引导学生进行职业生涯设计。改革培养方案，扩大情景教学内容，增加实操学分。组织教师进修学习，加强专业课程教材建设。 4.2企业与学校建立长期合作，国家加大对空乘教育的投入和关注 学校与航空企业签订长期合作协议，巩固实习基地建设，创新产学研结合的培养模式。合作企业定期选派内部优秀管理人才和员工入校授课和企业文化宣讲。同时，政府也应该加大对国内空乘专业的关注和支持力度，制定和实施办学优惠措施，以适应我国民航业的快速发展需求。 4.3学生主动培养专业兴趣，提高解决问题和实践操作的能力 通过广泛宣传，使学生和家长在填报空乘志愿时，对该专业有系统全面的认识；在校期间课堂内外兼修，多渠道了解与掌握专业知识；在生活和学习中多与专业教师沟通；做好职业规划，全面提升自身综合素养。 空乘专业论文:浅谈形体礼仪课对中职学校空乘专业的意义 【摘要】随着我国航空事业近年来的发展，也促使空乘专业水涨船高，成为当下学生报考的热门。从大专院校还是高职中职，都在尝试发展自己的空乘专业学科。而形体礼仪课，对提升空乘专业学生职业形象、加强学生职业素养培养都起着非常重要的作用。本文旨在通过分析，凸显形体礼仪课对于空乘专业实际价值，能够在教学过程中加以重视，使人才的培养能够紧紧贴近职业岗位需求。 【关键词】形体；礼仪；空乘；意义 形体礼仪课是中职学校空中乘务专业的一门必修课，是塑造学生外在形象的基础科目，同时也是学习空乘人员的行为礼仪、职业素养的重要课程。形体礼仪课没有高深的内容，大多数内容易懂、易会却难以培养成习惯，具有很强实践性。尽管当前很多学校空中乘务专业虽然都开设了此课程.但或多或少因为重视程度不高，或者对于课程在专业中的价值性定位不准等问题，致使中职学校的空乘专业发展不是很理想。 一、形体礼仪课的开设是当前空乘专业发展的必然趋势 形象礼仪是空乘学生将来就业空乘服务人员的基础条件，民航服务行业，作为一个特殊的社会服务航线，在形象礼仪等各方面都赋予了极高的要求。就我国当前的民航事业发展现状来看，空乘服务人员既需要拥有优美的体态、健康的体质，又需要优雅的气质、高尚的情操以及全面的礼仪素养。因此，加强空乘专业学生形体礼仪课的教学，对于提升空乘专业学生职业素养有着重要的作用。 从当前我们学生的实际状况看，大多数学生在经历了中学阶段的的升学压力洗礼。往往在学习过程中，忽视自己在学习过程中的姿态等形体问题，不少学生在形体上表现欠佳，耸肩、溜肩、驼背、双肩不平等情况均有存在。如果不对学生进行一定的专业性训练和技术性矫正，学生将来从形象关就败下来了。 中职学校空乘专业学生形体礼仪课应当以掌握形体礼仪知识为基础，以养成良好的礼仪习惯为最终目的。通过课程的开设和学习.使学生能够具备空乘职业礼仪、社交礼仪、涉外礼仪的基本常识.在日常生活中养成注重细节的服务意识、安全意识以及符合职业要求的动作习惯。通过模拟训练加以强化，全面提升职业形象与职业技能。因为，形体礼仪课程内容并不难，难点是如何让行为变成习惯。故要想确定空乘专业的实践性发展，开设形体礼仪课是必然所趋。 二、形体礼仪课开设内容有利于提升空乘学生职业形象。 课堂教学过程中，习惯于将形体礼仪训练可分为基本身体姿态训练和体态语言训练两个部分。首先，身体姿态训练主要包括站、坐、蹲、走姿等几个方面。站姿是人们生活交往中的最基本的姿态，是优雅举止的基础；坐姿是人际交往中举止的主要内容之一，优美的坐姿让人觉得安详、舒适、端正、舒展大方；蹲姿也称捡姿，当物品掉到地上，当我们需要整理工作环境，给宾客提供必要服务时，都会用到不同的蹲姿。走姿又称步态，是以标准的站姿为基础，雅致的步态不仅能体现出服务人员的教养、风度、身体状况。其次，体态语言训练主要包括手势、表情、致意、接递物等姿态。手势是人们交往时必不可少的动作，能够表达一个人的基本态度和情绪；表情则是一个人内心情感在面部、声音或身体姿态上的综合表现，接递物是生活中常常遇到的一种举止行为，同时也是自身修养的外在表现。 事实上，形体礼仪课开设的内容不仅在身体体态和体态行为上对空乘专业学生有一个好的塑造，对于空乘专业学生的气质提升也有着很大的作用。气质不仅包括一个人健康的体魄、优美的形体、挺拔秀美的姿态，还包含着一个人的内在文化修养、言谈举止、精神风貌等，是一种综合的素质，也是形体礼仪训练的终级目标。 在形体礼仪教学上主要以芭蕾基础、民舞声韵、形体舞蹈等内容为主，充分吸收借鉴了健美操、瑜伽等特殊的塑身功效，通过科学有效的方法对学生进行系统有效的形体训练，既能够达到增强体质、促进身体素质全面发展的目的，还能够有效降低身体内的脂肪含量，促进学生线条的发展，进而实现身形体态的塑造与改变，使得空乘专业学生不仅具有优美的身体形态，而且还有健康青春的活力。 三、形体礼仪课训练有利于提升空乘学生综合素质。 首先，形体礼仪课的开设可以提升空乘学生的心理素质。我们知道，在空乘实务中，空乘人员会经常遇到突发事件或一些复杂棘手的问题，要求空乘人员在整个特殊情况处置过程中具备良好的心理状态、采取正确的措施、规范处置程序和方法。学生在形体礼仪课程中，通过礼仪与形体训练的综合教育，可使学生学会尊重、宽容、理解、真诚、镇定、坚强等人格素质，在碰到困难和危险时，心理素质不断增强，从而对自己的职业能力充满信心。 其次，形体礼仪课的开设可以提升空乘学生对职业人格素质形成。形体训练与空乘礼仪教育相结合，不仅符合空乘专业未来职业的要求，也符合社会的审美要求，同时能够使学生认识美的道德情操与美的仪表仪态对自己未来职业的影响，从而丰富了他们的审美内容，提高了他们对仪表美、仪态美、举止美、言谈美的感受、鉴赏、表现和创造能力。 再次，形体礼仪课有助于培养学生建立团队合作的精神品质。在课堂教学中，通过场景模拟和集体舞蹈动作的规范要求，不断增强学生间的合作意识，团队意识。从理论上讲，良好的礼仪品质和形体素养，也能够使人与人之间在沟通合作时得到切实有效的相互支持，加速信息传递，快捷地进行团队性合作，获得社会的认可。特别是在空乘服务行业，由于飞机在飞行过程中经常性地遇到强气流、恶劣气候等紧急情况下，这种合作是确保生命安全的关键因素。因此，空乘礼仪与形体训练，是空乘专业学生构建自主与合作的精神品质的基础所在。 最后，形体礼仪课程能够帮助空乘专业学生提升职业技能素质。我们空乘人员，除了较好的外在形象以及极具亲和力的笑容以外，还应该拥有丰富的专业知识、融洽的人际关系、较强的处理矛盾能力，以达到内外美的统一。形体礼仪课是以人文、社会科学为基本范畴，培养空乘学生端庄的仪表、优雅的仪态、得体的表情和恰当的礼貌礼节，培养他们在交往、交际、沟通、合作过程中，尊重他人，相信自己，真诚守信，理解宽容并获得人与人之间、人与社会之间的信任、理解和支持。当空乘人员能掌握现代礼仪、形体训练的技能并运用于服务实践中时，他们就能够获取多方信息、多方知识，争取多方理解和帮助，是学生多种能力发展的通行证。 空乘专业论文:浅谈礼仪对空乘专业学生的影响 摘 要：改革开放以来，随着社会主义经济飞速发展，我国航空事业也得到快速的发展，对航空人才，特别是航空服务人员的需求越来越多，这里对空中乘务专业的学生素质提出了更高的要求，需要她们具备更专业的职业素养。现代礼仪对空中乘务的学生形成良好心里素质和职业人格素质有着积极的影响，它是空中乘务专业学生素质培养的重要内容。 关键词：礼仪 空乘人员 职业素质 本文主要以空乘人员礼仪修养为中心结合自己在实践教学中经历谈谈礼仪对空乘人员的影响。 前言： 空乘服务作为一个特殊而又严格的服务性专业，它不同于其他服务性行业（比如酒店，商场等），随着交通运输业的发展特别是高速铁路的出现，对航空运输特别是中短程航线的市场形成了巨大的冲击，在激烈的市场竞争中，服务质量的高低决定了企业是否能够生存下去，市场竞争的核心实际上就是服务的竞争。空中乘务员工作是客舱服务，高质量的客舱服务，成为航空公司对外展示公司形象，吸引顾客最好的窗口，在空乘人员服务过程中，基本的礼仪和素养的好坏对航空企业有着非常重要的影响。 一、礼仪的基本知识 礼仪的概念：我国具有五千年文明史，素有“礼仪之邦”之称，中国人也以其彬彬有礼的风貌而著称于世。礼仪文明作为中国传统文化的一个重要组成部分，对中国社会历史发展起了广泛深远的影响，其内容十分丰富。在中国古代，礼仪是为了适应当时社会需要，从宗族制度、贵贱等级关系中衍生出来，因而带有产生它的那个时代的特点及局限性。时至今日，现代的礼仪与古代的礼仪已有很大差别，我们必须舍弃那些为剥削阶级服务的礼仪规范，着重选取对今天仍有积极、普遍意义的传统文明礼仪，如尊老敬贤、仪尚适宜、礼貌待人、容仪有整等，加以改造与承传。这对于修养良好个人素质，协调和谐人际关系，塑造文明的社会风气，进行社会主义精神文明建设，具有现代价值。[1] 随着社会的发展和进步，现代人对文明的要求越来越高，文明、礼貌、主动、热情、细心成为服务礼仪的代名词，同时服务企业要求服务更加细化，具体，讲究个性化，从而更好地满足服务对象的需求为企业带来更高经济效益，提高企业的社会形象。 二、礼仪对空乘专业学生心理素质的影响 一个身体健康的人不仅要具备良好身体素质而且也要具备良好的心理素质，这样才能保质保量的完成自己的工作任务。由于空中乘务工作是在飞机上工作的一种特殊服务行业，服务的对象，都是全世界各地、各行各业，有着不同的文化、信仰、习俗、性格和语言等背景.这就要求他们应具有广博的社会知识和良好的心理素质。礼仪修养可培养学生如下心理品质：乐观而稳定的情绪。在客舱服务和生活中既充满活力，又心态平静，言行规范，举止得体，既能充分认识自己且正确对待自己的得失，又能客观、公正地评价他人，有较强的事业心和公众意识，在具体的工作过程中计划和步骤较切合实际。意志坚韧，并善于自我克制。人格健全，有鲜明且较完善的个性。豁达宽容，自尊尊人，言行一致。乐于交往，建立并保持和谐的人际关系，个人行为同组织行为和公众利益能协调一致。在复杂变化的工作环境中能保持良好的心理状态。 三、现代礼仪对空中乘务专业学生的职业素养的影响 1.提高了学生审美能力和意识。现代礼仪教育是从培养学生良好道德品质和高尚情操出发，教会学生讲究仪表美、仪态美和言谈举止美，符合空乘专业未来职业要求，培养学生美的情感意识，提高了学生对仪表美，仪态美，言谈举止美的感受力，鉴赏水平和创造能力。 2.有助于学生建立团队合作的意识。这是空乘职业对学生主体品质的一种重要要求。良好的礼仪品质和形体素养，能够使个人在与别人沟通、合作时得到切实有效的帮助，加速信息传递，快捷地进行团队性合作，获得社会的认可。比如飞机在空中飞行过程中遇到恶劣天气或者出现机械故障等原因需要紧急迫降时，这是空乘人员之间的分工协作包括她们和旅客之间的配合特别重要，而且这种合作是确保生命安全的关键因素同时也可以尽量避免航空公司的损失。因此，现代礼仪的教育，是空乘专业学生构建自主与合作的精神品质的基础所在。 3.礼仪有利于空乘学生正确对待外来文化。在经济全球化的今天，外来文化对我们中国文化日益渗透，对年轻的大学生来说，外来文化更容易被他们接受与认同，他们都比较热衷于西方文化，更原意去了解它们，比如西方情人节，圣诞节等节日。在国际航空运输中，空乘经常面对外国人，如果她们了解一些外国文化，她们能够更好地和国际旅客进行沟通和交流，更好地为他们提供服务，得到他们的认可，同时也提高了她们的职业能力和职业素养。[2] 四、礼仪在空中乘务工作中的重要作用 1.沟通作用。热情的问候，友善的目光，亲切的微笑，文雅的言谈，得体的举止可以使空乘人员和旅客进行成功的沟通和交流，有助于形成默契的合作关系，促进服务质量的提升。 2.协调作用。礼仪是社会活动的润滑剂，它对营造一个平等，团结，友爱，互助的新型人际关系起着不可忽视的作用。礼仪所表达的意义主要是尊重，尊重可以使旅客在心理需要上感到满足，愉悦，进而产生好感和信任，有利于空乘人员服务工作的开展。 3.教育作用。礼仪蕴含着丰富的文化内涵是一种高尚美好的行为方式，这一方面潜移默化地感染着人们的心灵，它通过评价，劝阻，示范等教育方式纠正人们不良的行为习惯，另一方面使得遵守礼仪的人客观上起到榜样的作用，使旅客在耳濡目染中接受教育，净化心灵，改正缺点，端正品行。 4.美化作用。礼仪是人类生活经验的总结，礼仪讲究和谐，重视内在美和外在美的和谐统一，使美好的心灵与美丽的外表，优雅举止形成一个有机整体，让空乘人员在服务过程中充分展示自己良好的形象和美好的风采，让旅客有种美的享受。 结语： 空乘人员的整体素养，不单具有扎实航空基础知识，熟练的操作技能和美丽的外表等，更应该在她们的一言一行中透露着一种优雅的规范的礼仪，同时又为通俗中的内在和外在的综合气质涵养的升华。 空乘学生礼仪的提高在学校要加强模拟情景教学和实践训练，比如：在学校模拟舱中完成一次飞行过程全面服务的情景设计，同时还需要家庭，社会相结合教育，才能真正让礼仪成为空乘学生中的一种生活习惯。 空乘专业论文:空乘人才专业素养培养思路研究 【摘 要】空乘服务的专业素养体现专业操作技能和人文素质的综合表达，因此，空乘人才的专业素养应该是表现为专业技术水平和个人的人文素养。如何有效培养空乘学生，为航空公司的人才选拨提供教育层面上的方法和思路，是本文研究的重点。 【关键词】专业素养；情景设置 专业素养是现代职业人才的外在与内涵的体现，表现为专业方面的技术能力以及内在的专业知识与人文知识的素质养成。作为服务性极强的空乘专业，面对较为复杂的服务对象和环境，职业素养更能检验人才培养的成效。而职业素养的培养，必须要始终将培养思路摆在首位，从学习环境、人本角度等方面来开展。 一、以情境设置提升人才技能培养 空乘的教学，最大的可实施性就是设置情境，通过机舱交流沟通及环境的设置和渲染，把握顾客与服务人员的双方关系，将空乘专业学生作为教育主体，在丰富多彩的课堂活动中，利用视觉、听觉、描述、练习等手段，同时结合五官感受，对专业形成一个由浅到深的认知过程。情境设置关键点在于教学中导入空乘机舱服务或者地面服务的情境设计，仿真的客舱设施与空间构造，还有旅客的扮演、道具与教具的实施，为学习者提供模拟真实的环境，达到视觉和感觉、触觉和心觉的高度统一，从而给学生以职业的刺激和技术能力上的优化提升。在体验式通过情境教学的开展，使空乘专业学生的基础知识掌握更加牢固，同时能够对已经学到的知识进行归纳整合，特别是使学生职业化精神和兴趣的接触感受，更能读懂专业学习的涵义及目标指向性，从而对未来的就业形成顺承关系，有利于企业的用人适度与深度培养。 二、教师的业务与空乘实践一体化 空乘专业的教师，业务水平直接来自实践经验和体验，因而，教师应该具备较高的空乘实践水平和实践长度的工作体验，因而，教师的来源更应靠近航空公司，使专业教学贴近服务实践，以切身的体会和经验，传导给学生以正确的思维和技术水平。专业教学的目的不单纯表现在空乘专业学生接受、掌握知识，同时，教师也要最大限度的激发空乘专业学生的自主认知能力的提升，从而不断强化其学习能力。在专业教学的情境设计中，教师应当对航空机舱及地面值勤服务具有熟知性，教学形式以及情境结构认识清晰，不但要体现出教学价值，同时更要使空乘专业学生充分理解，增强其接受能力。这些因素的设定范围，应当与空乘专业学生的客观学习能力相一致，这样才能充分激发空乘专业学生的潜能，在最佳的情境设计下完成相应教学。在情境教学设计中，要重点做到与实际生活紧密联系，能够时空乘专业学生感受到与现实同步的和谐体验。 三、突出个体的素质培养 空乘专业教学，是以人的素养培养为核心思想，因而应该以每个受教育者鄂个性为依托，充分考虑受教育者的思维和个性，充分展示个体的才能和技术领悟能力。调动发挥个体学生的表现欲和求知欲，使学生能够在职业面对时提出创造性的简介以及职业过程中具有独特的服务风格，形成个性化差异化的特质，更能展现人才培养过程中的个性之美。因而，课程与专业的设计要以情境设计为准，以教师的过程把控和参与互动为主线，充分调动学生对情境的缠绵设计和交流设计，特别形成案例的教学，以形成学生独特的处理和应变能力，加强差异化的表达，开展不同的评价指导，从而达到教学的分享交流，个性差异的培养思路。激发学生对职业素养的内涵与外延的提升的追求。 四、强化人文素质的培养 空乘人才不仅仅是单一的职业技能的熟练，在机舱内由不同国籍和不同文化的人组合成一个临时性的小社会，存在语言、思想、性格等方面的交流沟通差异。如何面对与处理。如何沟通和交流，使乘客的要求和心理能体会到共鸣感染，是空乘服务过程中的重要课题。以人为本，是各项研究中的首要基础，因此，交流在于心灵的沟通。良好的沟通能力取决于良好的人文素质。人文素养包含礼仪、历史、语言文字、民族知识等多元性的知识演绎。是较为复杂的和体系化的、又是体现个体的内涵素质的外在张力。因此，在空乘专业的教学中，最重要的是如何培养构建学生的人文素养，一方面通过人文知识的学习，另一方面是个人形象、礼仪、沟通交流、情感表达等方面的培养，形成温婉和善、处变不惊、知识丰富的空乘人才。这样就能在空乘工作中达到职业的升华，发挥人文素养所具有的感染力与推动力。 五、结语 总之，专业素养的养成是一门系统工程，需要学生、教师、企业、学校的共同参与，构建教与学的情景、把握个体的特性、强化教师的职业背景、重视人文素养的养成，围绕这些方面，积极地开展多种途径的培养思路和措施。 空乘专业论文:浅谈高校空乘专业学生人文素养的培养 摘要：伴随着我国国民经济的飞速发展，我国民用航空产业迎来了大发展契机。在民航类人才需求量急剧增加的大背景下，分析出一套具有自身特色的空中乘务专业人才培养模式，不仅可以促进学院专业人才的教育培养改革，还能够使毕业生在就业时可以与民航类企业更好地完成对接。本文通过介绍目前我国民航业空乘人才人文素养教育的发展现状，提出了针对空中乘务专业人才培养模式的设计方案，并对空中乘务专业进行了必要的战略定位。 关键词：人才培养；空乘专业；人文素养 空乘专业是目前所有专业当中就业率最高，薪资最高的专业之一，是比较高端的服务专业，也是很多帅男靓女梦寐以求的职业。空乘专业是具有很高的政治素质和专业素质的机场服务人员。通过学校的学习和技能的培养，学生能够成为民航行业发展的高素质的人才。 从空乘服务专业来说，近年空乘队伍大扩招，该专业毕业生更是吃香走红，出现供不应求的情况。航空公司在招聘的时候，对视力、身高、体形都有严格要求。此外，有责任心、守纪律等拥有良好人文素养的要求也是现在用人单位更加看中的。航空公司的录用偏好已经从“唯学历”的观念上转变过来了。 一、我国空乘人才人文素养培养的现状及存在的问题 据业界人士介绍，当前中国民航业正处于快速发展阶段，无论是“三巨头”――国航、南航、东航，还是新兴的各家民营航空公司，无不具有机队规模扩大的需求。有资料显示，我国每年的民航乘务员的招聘人数在12000名左右。特别是我国将在2015年实现低空开放，民航系统的人员需求量将在现有基数上增加一倍达到80万名。除原有人员和国家现有能力培训的乘务员外，缺额在30%以上。因此，未来航空市场对于空乘人员需求仍将持续旺盛。这让空乘专业报考热进一步升温，有条件的学校纷纷开设空乘专业，已经开设空乘专业的学校则进一步扩大招生规模。笔者认为，目前空乘专业教学中普遍存在以下的问题。 （一）师资力量薄弱的问题 空中乘务专业是一门新兴的专业，这要求教师对新知识、新观念的接受比较强；在教学过程中容易与学生沟通，且不拘泥于课本的内容与形式；注意了解专业发展的新动向；并且能结合实际操作知识和技能，激发学生学习的兴趣。因此明确教师的专业定位以及更深层次的培训，是目前教学改革的重要内容。根据每位老师的特长和优势，确定各自的发展方向和主讲课程，使老师们能清楚自己的主攻目标。 （二）教学模式传统的问题 传统教学模式应该有所转变，模块式辅导教学模式中突出为学习者设计学习方法，强调师生交互，激发学生积极思考、探索问题的兴趣。学生的学习兴趣和欲望一旦被激发，学习热情和参与热情就会空前高涨，从而使他们在学与练的过程中充分感受到学习的乐趣。 （三）教材建设滞后的问题 模块式教学的教材应以“国家职业标准”中的技能要求和知识要求为培养目标，重基础知识、重知识应用、重技能训练、重创新能力培养。由于航空乘务与旅游管理专业的特殊性，空乘专业并没有一套完整成熟的教材，并且很难找到与之相适应的培训教材，只能由教师根据学生的实际情况和培训时间的长短来编写培训模块教材。应组织力量有计划地编写部分特色鲜明，能满足航空乘务专业使用的专业教材。 二、空乘专业学生人文素养的培养策略 笔者通过调研了解到一般航空公司招聘空乘人员需要的素质和条件包括：即使在紧张的情况下也能具备高水准的服务方向和责任感；很强的沟通能力和团队能力；友好的风度和整洁的外观；跨文化的能力；独立、积极、主动的性格等。因此，要做一名好的乘务员，比人们通常想象的难得多。根据这些要求，高校培养目标必须和企业的需求相结合。 （一）注重人文素养培训教学计划的制定 高校空乘专业教学要加大沟通技巧、服务意识与服务理念、专业化形象及礼貌用语、美容化妆、团队建设等素质培训课程的教学以及实用案例教学的力度，及时对教学计划做出修改，调整相关课程的教学。 （二）注重学生相关专业能力的培养 空乘专业的培养目标是掌握空乘现代商务基本理论与技能，从事综合性的乘务与旅游、商务公关、文秘等专业人才。可从事空中乘务、旅游、公共关系与礼仪等现代商务社会复合型技术与管理工作。鼓励学生在完成学历教育的同时，能通过自身的努力获得其他证书，拓宽自身就业的门路。 （三）注重提高学生的就业竞争力 高校人文素养教学法该着重培养服务意识、沟通能力、应变及压力管理能力等软件教育，帮助学生完善综合素质，用以提高自身的就业竞争力。学校应根据知识认知、知识转化、知识创新三个层次来设置、组织教学辅导，以期达到分解难点，局部突破，整体理解知识结构来龙去脉的效果，突出学生主体地位，摆正教师角色位置，运用差异教学策略，强调综合素质的提高和培养。结合航空公司聘用人才的标准，空乘专业教学模式应该更多的追求管用、够用、实用的原则，确保为航空公司输送合格的人才。 空乘专业论文:高职学校空乘专业何去何从 摘 要：近年来，空中乘务专业在全国各地的高职院校中“遍地开花”，这个看似“风光红火”的专业在发展过程中普遍遭遇到招生、专业建设、职业证书考取和就业推荐等多方面的瓶颈。本文通过分析高等职业教育中的空中乘务专业发展现状中存在的普遍问题，针对性地提出利于高职院校空中乘务专业发展的建议。 关键词：高等职业教育 空中乘务 专业建设 近年来，各地高等职业学校掀起了一股开设空中乘务专业的热潮，空中乘务专业的蓬勃发展满足了我国日益增长的民航客舱服务需求，实现了一大批空姐空少“飞天”梦想，为提高民航服务能力、丰富高等职业教育专业设置作出了积极贡献。然而，空中乘务专业教育快速“扩张”也带来了一些不容忽视的问题，亟待加以解决。 1 空中乘务专业教育面临的主要问题 1.1 供求失衡造成就业形势严峻 随着高等教育的大众化，高校毕业生的就业难问题日益突出，就业需求与工作岗位供给的矛盾在空中乘务专业表现得尤为明显。以现阶段全国民航客运每年新增150～200架飞机，每架飞机配备20名空乘人员计算，每年空乘需求量为3500～4000人，据统计，目前全国各地开办空中乘务专业的学校至少有200个左右，每年培养的空中乘务专业的毕业生达10000人以上，尚不统计航空公司不限制专业地通过社会招聘进行“招乘”的人数比例以及现任乘务员们的流失率，每年该专业的毕业生将有近60%以上是无法在“空中乘务”这个岗位就业的。在不了解内情的外界看来，所谓的“升空率”无法得到保障，专业的发展似乎“堪忧”。 1.2 人才培养模式与行业需求脱节 空中乘务专业是培养高素质技能型人才的专业，学生职业能力的高低是衡量人才培养模式优劣的重要标尺。作为一门比较新的高职专业，空中乘务专业的人才培养模式与行业企业需求存在一定的脱节的现象，大部分学校中，校企合作的办学模式没有真正建立起来。大部分的高职学校还是处于闭门造车，或者仅是“实习实训基地、培训证书”等浅层次的合作，专业建设难以跟上行业需求的变化；一些高职学校则是与“金通、天业”等航空培训中介机构合作，利用中介机构在民航领域的人脉资源，参与专业建设和学生就业指导，在校企之间搭建合作办学的桥梁，然而这种模式下，学校其实并未与航空企业直接接触，难以了解行业实际需求，对师资力量的培养和学生专业能力的培养不利，更何况培训公司收取的费用最终要转嫁到学生身上，必将增加学生的学习成本；只有少数民航直属院校或民航企业自主开办的职业教育能实现深度的校企合作，达到预订的教学目标。 1.3 专业课程设置不科学 各地高职学校空中乘务专业课程设置大同小异，主要包括综合素质（政治理论、哲学、英语、计算机、大学语文等）、专业基础（民航理论和法规、乘务英语、航空地理、服务心理学等）、专业技能（空乘服务、礼仪、形体、安检、机场运营等）以及部分选修课程。课程设置较为全面，但是针对性不强，服务技能性专业特点体现不充分，突出表现在对学生服务意识、职业素质、吃苦耐劳精神的培养较为薄弱，外语小语种的教学较少顾及，实习实训质量难以保证。学生毕业时常有没学到突出技能的突出感受。 1.4 师资力量无法满足教学需要 我国空中乘务专业发展至今，大部分学校实际上仍没有形成实力壮大的具有深厚理论基础与丰富实践经验的师资队伍。多数学校从事空中乘务专业教学的教师是从旅游、艺术、语言、管理等专业转行过来的，虽然在理论知识上可以通过系统学习弥补，但在实践经验上的不足却是最大的短板。 2 对策建议 2.1 加强宏观调控和引导 空中乘务专业过多、过滥，与行业需求相比严重过剩，既影响了招生的质量，也加剧了学生就业严峻的形势，因此，要从根本上改变专业发展不利的局面，首要的就是要加强对专业发展的调控和引导。根据《国家高等职业教育发展规划2010-2015年》，十二五期间高等职业教育要“优化高等职业院校规模与布局，基本形成规模适度、结构合理的发展格局”的要求，高等职业教育主管部门应当科学制定空中乘务专业发展规划，在现阶段专业数量过剩较为严重的情况下，应当暂停对新设该专业的审批，同时组织对全国各空中乘务专业的评估，对办学质量低下、规模较小、就业推荐存在乱象的学校予以整改，无法达到办学条件的要坚决予以撤销，整合学校、航空企业、培训中介的办学资源，对办学模式有效、质量上佳的学校，鼓励扩大招生规模，从而从整体上优化专业发展格局、提升教育质量。 2.2 谋求共识，全面推进校校合作、校企合作 空中乘务专业不能实现深层次的校企合作，一方面是由于高职学校培养的该专业学生素质不高，无法满足企业的职业要求；另一方面更重要的原因在于民航企业处于强势地位，且出于经济利益考虑，不愿意放下身段与高职学校合作。要加强校企合作，笔者认为关键是有关各方要从提高民航服务水平和提升专业人才素质的大局出发，形成校企合作办学的共识。一是，政府部门要发挥牵线搭桥的作用，教育、民航等主管部门要主动作为，当好“红娘”，并研究制定推动校企合作的鼓励政策；二是，高职学校要加强自身建设，努力提高办学水平，发挥各校优势培养出符合行业企业用工需求的职业素养高、技能过硬的人才，增强合作办学的吸引力；三是，民航企业要转变思想认识，社会招聘虽然可以吸收到形象气质佳、职业技能不错的人员，但是无法形成长期稳定的人才梯队，招聘成本较高，而且职业素养和行为习惯通过短期的培训是无法养成的，而通过与学校合作办学，参与学校招生、课程设计、师资培养、实习实训等等，提前介入专业人才的培养，提高学生就业后的适应能力。 2.3 优化专业课程 空中乘务专业的课程设置要以培养学生的职业能力为导向，提高毕业生就业后的职业意识和综合素质。首先，要重视对学生服务意识和吃苦耐劳精神的培养，可以通过典型案例教学，让学生在学习知名航空企业岗位明星成功经验做法的同时，逐渐领悟并形成爱岗敬业、团结协作的职业品格。其次，要侧重通过情景模拟，锻炼学生在突发事件和危机情况下的应变处理能力。再次，在专业技能的教学上，要突出教学的实践性，培养学生的岗位操作能力。要两条腿走路，下力气解决实训基地建设问题，一方面加强校内实践教学设施建设；另一方面创造条件让学生多到航空公司、机场、大型会展实地实习实训。最后，要加强外语沟通能力培养，提供更多的外语听说方面的练习的机会，并进行反复的模拟场景的对话训练。 2.4 加强师资队伍建设 空中乘务专业的教师与一般的理论学科教师最大的不同在于教师要有一定的实践操作的经验，不能是动动嘴皮子、坐而论道式的。解决教师实践经验不足的问题就要通过走出去、请进来“双轮驱动”来实现。一方面，要加强本校现有教师的培训，提高专业素质。要积极选派专业教师参加专业进修、教员培训、交流研讨，鼓励教师参加相关的专业技术职称和职业资格考试，提高“双师型”教师比例，要创造条件选派专业教师到航空公司进行轮训，同时在教师的职称晋升上要加大对专业技能和经验的考察比重；另一方面，要加大力度外聘航空公司具有丰富实践经验的乘务长、培训师到校授课，并参与指导学科建设。 从民航大国逐步向民航强国转变，是今后我国民航的战略目标。而从“遍地开花”向做精、做特、做优、做强以努力形成科学发展新优势以立足，是今后高职空中乘务专业的战略目标。 空乘专业论文:浅析空乘专业形体训练课的教学要点 摘 要：随着经济全球化的发展，出于工作的需要，人们对交通工具的要求也越来越高，使我国民航业的发展十分迅速，给空乘专业的人才营造了良好的发展环境。随着航空事业的发展，对空乘人员也提出了更高的要求，不仅体现在视力、身高和形体上，还体现在人才的职业素养上，所以，形体训练课对培养空乘人员的素养具有重要的作用。因此，本文就对空乘专业形体训练教学的要点进行重点的分析和探究，以提高形体训练教学课的效果。 关键词：空乘专业；形体训练；教学要点；教学方法 形体训练课的教学对于培养空乘专业人员具有重要的作用，通过形体训练课的学习，对学生良好身体素质、职业素质、心理素质和综合修养等都具有重要的影响，这也是形体训练课教学的要点，提高学生的综合气质和实践创新能力，促进学生全面协调发展是教学的目的。本文结合形体训练课的重要性，并重点分析形体训练课教学的要点，以提高学生的行为能力，促使学生更好的适应未来的乘务工作。 一、形体训练课的重要性 （一）塑造完美身形：通过形体训练课的学习，能够对身体的生长发育起到重要的作用，对于身姿不正的学生，可以起到矫正身姿的作用；形体训练中的延展性练习，能够提高关节的灵活度；科学、系统的训练，有利于消耗多余的脂肪，改善人体的形态，使女孩的线条变得更加优美；采用多种综合手段进行训练，有利于健美形体，使关节的韧性和灵活性得到发展，增强体质。 （二）培养高雅气质：形体训练不仅具有塑造体形的作用，它对于人的心灵也具有重要的影响，通过形体训练，会让学生越来越具有内在修养，富有高尚的情操，在潜移默化中培养了高雅的气质，具有良好的职业素养。 （三）满足航空公司的要求：空乘人员的言谈举止是否得体，直接影响到航空公司的外在形象，通过空乘人员的表现，往往能够体现航空公司的人才素养、管理水平和信誉，因此，通过形体训练课的学习，使学生具备各个方面的素养，无论是形体语言，还是服务态度，都满足航空公司的需要，一批举止优雅、落落大方的空乘人员是航空公司重点培养的对象。 二、形体训练课的教学要点 在日常生活中，由于一些不良习惯的影响，造成学生存在一些不良的姿态，影响学生的体态美。作为空乘专业的学生，代表的航空公司的形象，因此，形体训练课教学的要点就是培养学生的高雅气质，包括矫正学生的不良姿态，热身、站立练习及把上、把下练习等内容。 （一）热身：形体训练课开始前，老师应让学生做好热身活动。活动身体的每个关节，并进行缓慢的拉伸关节屈伸，运动负荷逐渐增加，运动强度逐渐增加，训练动作由简单到复杂，促进心率变化从低到高，有利于促进心血管、消化、呼吸系统等渐渐处于运动的状态，从而为后续的形体训练课的开展打下良好的基础。 （二）加强站立训练：站立练习一般要通过身体姿态和古典芭蕾基本功的组合，凭借把杆锻炼学生良好的身体直立姿态，并伴有音乐，通过肢体动作，培养正确的站姿；具体方法：腿部肌肉线条呈螺旋形，并收于尾椎，收腹、立腰，放平双肩，自然下垂，拉长脖子，颈椎向后靠，微收下颔，面部肌肉放松，眼睛看向前方，学生可以较快掌握这种训练方法。 （三）把上训练：对于形体训练课而言，把上训练是练习的重要内容，凭借把杆，结合学生的特点，把姿态站立加进把上部分，借助把杆的作用，保持身体动作的稳定，确定身体各部位在不同方向的本体感觉，例如：腿不同方向的伸、曲，手臂的伸、弯等；加强身体各部位肌肉的控制训练，脚背的勾绷、下肢的延伸等，确保学生协调动作的准确性，正确的姿态练习等；像下肢的压腿和不同方向的弹腿、踢腿，身体的移动、转体等动作是提高性的训练内容。 （四）把下练习：把下训练的内容以肢体的延展性、协调性及挺拔性练习为主，凭借摆动、屈伸、弹性等基本训练，充分调动身体各部分的肌肉、韧带、关节及内脏配合，并得到发展；通过舞蹈的基本动作训练、跳跃练习、舞姿舞步组合练习等，锻炼动作的协调性、优美感，发挥胸、腰的表现力，通过把下练习，锻炼了躯干部位的灵活性，增强了身体各部位的协调能力，培养了漂亮的手势、优美的姿态等。 （五）能力素质训练：能力素质训练分为一般能力和针对性能力素质训练。一般能力素质训练是基础，主要包括姿态练习、身体素质发展和音乐游戏等环节；针对性能力素质练习是以需要的某种特殊的体态进行有目的的训练，能够培养学生匀称的体态，改善学生本身具有的不良身体形态习惯，训练时，老师要针对学生不同的体态进行各关节的专项练习，进而提高学生的耐力、速度和动作的协调性。 （六）收尾部分：在形体训练的过程中，学生身体的各个系统和内脏器官都处于运动的状态，要进行全面的放松，并配有缓和的音乐，采用腹式呼吸，使运动负荷减小，运动强度下降，心率变低，从而使身体的关节、肌肉得到全面的放松。 三、教学方法 （一）口传教学：老师在上形体训练课的时候，不管针对新动作，还是练习老动作，老师都要对所要教授的动作进行讲解，讲解的内容：动作名称、要领，动作的标准和做这个动作容易出现的问题，并告诉学生克服存在问题的方法，适当讲解动力学、物理学方面的知识；在形体训练课开始后，学生练习动作时，会伴有老师的讲解，易于学生接受，有利于学生掌握动作的要领，将动作做到位；老师的言谈举止对于提升学生的内在修养具有重要的作用，老师对课堂突发事件、学生之间吵架事件的处理方式和方法，都会影响到学生，因此，老师要具备良好的职业素养和高尚的情操。 （二）身教：在形体训练课上，老师应先将整体动作完全做出来，给学生以美好的感觉，促使学生想要尽快学习；老师的综合素质越高，其动作就会做的越完美，学生在惊讶于老师动作优美的同时，也会对老师产生崇敬感，进而使老师的威信得到有效的树立；在授课中，老师要善于分解动作，并进行示范，老师示范一个动作，就要求学生进行模仿练习，动作掌握熟练后，再要求学生展开想象，锻炼学生的创新能力；有时为了提高学生的反应能力，也可用手比划动作，让学生进行模仿。 四、结语 随着航空事业的发展，对空乘人员的要求也愈来愈高。只有加强对空乘专业学生的形体训练，才能提高他们的综合素质，进而满足航空公司的需要。本文重点阐述了形体训练课教学的要点，并简单介绍了教学的方法，希望可以为广大教育者提供一些借鉴经验，以促进教学效果的提升。 空乘专业论文:探索空乘专业综合英语教学新方法 【摘要】随着相关产业的不断发展，我国航空业的发展前景广阔，对空乘人员的需求也就随之增大。在全球化的大背景下，英语已经成为空乘人员一项必不可少的重要技能。因此，空乘人员在校学习期间英语课程就显得愈发重要，全面提升他们的语言水平对从事该专业英语教学的老师带来了一些新的挑战。本文认为，在当今的时代背景下，综合英语教学应注重以学生为中心，强调ESP教学方法，并融入一定的文化背景知识。 【关键词】空乘；英语；教学；课堂 一、引言 我国正处于从“民航大国”向“民航强国”的转变过程中。目前，中国航空运输业在全球的排名已跃升至世界第三位。民航业在中国拥有广阔的发展前景，属于极有潜力的行业。同时，民航业的高速发展也带动了对民航专业服务与管理人才的需求量。空乘作为专业的服务人员，其发展前景也非常良好。据权威部门提供数据显示：2011年至今，我国注册运输飞机比2009年年底增加了143架。而每增加一架飞机，必然就会增加相应的空乘人员。从事航空服务工作，具有工作环境好，收入高等优势。 二、现状 目前，我国高校空乘专业的主要培养模式是让学生通过在校学习与进公司实习，熟练的掌握专业技能，精通航空服务理论基础，具备较高的外语水平，从而为乘客提供优质的服务，成为符合民航需求与发展的应用型人才。从这一点来看，空乘被赋予了新的涵义，它不再是往日简单意义上的服务人员，而应该集安全、医护、导游、服务于一体，具有较强的综合能力。根据现阶段国内外民航及旅游业的整体发展现状，空乘专业在培养学生时应着重于他们的职业能力，特别是语言应用能力。在为旅客提供服务的过程中，沟通起着非常重要的作用，而语言作为沟通的基础，这也就使得英语水平成为了空乘人员不可或缺的硬件。随着我国的对外交流的全面扩大，英语在日常生活中所扮演的角色越来越重要。空乘人员作为对外交流的直接参与者，是外国人到访中国了解中国的第一张名片，英语对于他们来说更是一门必须掌握的重要工具。所以笔者认为现阶段培养出来的空乘人员应该具有坚实的英语基础，同时还要突出英语应用能力。因为空乘人员在航班上会遇到来自全球各国的旅客，能否与这些乘客顺利沟通决定了他们能否为客人提供细致、周到、专业化的服务。因此，英语水平的高低直接关系到他们的服务质量，同时也会影响其个人职业生涯发展。从目前航空公司的招聘要求来看，对空乘人员英语交流能力的标准日渐提高，有的航空公司甚至把“英语口语流利”列为招乘的首要指标。这就要求在校阶段，必须着重培养学生对语言的运用能力，切实提高他们的口语水平。 三、教学方法 作为一名空乘专业的综合英语教师，笔者认为在教学过程中可以通过一系列方式方法来帮助学生提高英语水平。首先，大专学生英语基础不是很好，且学习自觉性较低。英语作为一门语言学科，不应局限于课堂上的授课式教育，更主要的是要培养学生对学科以及教学内容的兴趣。学生由于基础差，短时间内很难取得明显的效果，从而致使其学习的积极性降低。而语言的学习正是一个缓慢积累的过程，所以在课堂上，教师应该帮助学生巩固基础，降低他们对英语的畏惧心理，增强他们的自信心，提高他们学习英语的主动性。 其次，在以教师为中心的传统教学模式下，教师在课堂教学中具有主导性的作用，大大降低了大部分学生参与语言实践的机会。在这种模式下，教师多数强调语言的形式性和准确性，学生的语言能力虽然能够增强，但这种方法枯燥繁琐，易导致基础差的学生产生负面情绪。总之，被动式的学习不仅降低了学生的参与课堂的积极性，同时也易忽略语言学习中的实践环节。因而，改变的传统教学模式，实现以学生为课堂中心，让学生主动学习英语语言知识。 学生学习语言最主要的目的就是能够与人顺利沟通。在掌握了基本的语言知识后，学生要与客人进行简单交流并不难，但是要了解客人的潜在需求，为他们提供更加体贴和人性化的服务就要求学生了解掌握乘客的文化背景。文化与语言不可分割，语言是文化的载体，也是文化的一部分。在我们传统的观念中，仅仅只是把母语为英语的国家，如英国、美国、加拿大、澳大利亚等所使用的英语定义为我们的目标语。如今随着全球化的趋势日益明显，英语作为一门工具，使用范围不再仅仅局限于英美国家，它已经成为了一种国际语言，因此也就涵盖了非英语国家所使用的英语，如印度、香港、马来西亚以及一些非洲国家。在当今全球化背景下，我们运用英语去进行交流沟通时，不仅仅只是和英语为母语的国家进行沟通，还要考虑到英语非母语的国家和地区。这一趋势，不仅仅是对学生的考验，也意味着老师自身需要充电去扩充自己的知识面。只有在充分了解全球各地的文化之后，才能在课堂上有的放矢的向学生传授。 同时，在空乘专业也应着重强调ESP教学，把英语与专业课程教学结合起来。我们应该清楚的认识到衡量综合英语教学成功的标准不能仅着眼于语法、单词量和考试分数。如果我们的英语课程仅仅只是夯实学生的语言基础，不能服务于学生的专业，不能让学生借助英语提升自己的专业技能，那么我们的教学便不算成功。因此，我们要突破基础课与专业课完全脱节的现象，让基础课真正成为其他专业课的基础。事实证明，只有以能力为本位的综合英语教学才能有效提高综合英语的课堂教学效率，增强学生的语言应用能力，全面提升学生的可持续发展能力。 四、结论 综上所述，要提高空乘专业学生的英语水平，首先需要教师充分了解学生的语言掌握状况，结合学生的水平来开展教学。其次，要转变以教师为中心的课堂，充分调动学生参与课堂的积极性，让他们由被动接受发展成主动学习。同时，文化作为和语言密不可分的一部分，教师也应将其融入到课堂教学中，让学生充分了解英语及其背后的文化知识。最后，还要在提高学生英语水平的基础上，把语言和其他科目结合起来，帮助学生通过英语来提高自己各方面的水平，增强自己的可持续发展能力。 空乘专业论文:浅谈高职空乘专业英语听力教学策略 摘要：近年来民航经济的迅速发展，空中乘务专业越来越受到各大高校的追捧，很多高职院校相继开设空中乘务专业。尽管航空公司对乘务人员的英语水平要求日益提高，但目前的空乘英语教学中，由于各种各样的原因，空乘专业学生的英语水平参差不齐，英语听力能力更差。如何使英语基础薄弱的学生通过专业知识的传授和文化的培养能更好的获得相应的语言交际能力，尤其是英语听力能力，满足航空公司的需要，是专业课教师一直探索的主题。本文通过对高职空乘专业英语听力教学的探讨，分析了高职空乘专业英语听力教学的现状，提出了提高听力教学质量的方法。 关键词：高职空乘专业，英语听力，教学策略 一、引言 随着我国对外经济文化交流的日益频繁以及旅游业的快速发展，民航业发展迅速，国际航线日益增多，越来越多的国际旅客来到中国，这使得各航空公司对乘务人员的英语水平要求不断提高，乘务人员的英语听说能力符合相应要求已成为各航空公司的招聘条件之一，因此培养乘务员的英语交际能力已成为各航空公司迫在眉睫的工作，也是专业院校急需解决的难题。 目前，许多高校都设有空乘专业，但该专业与其他非艺术类专业的学生不同，文化课的录取分数线较其他专业要低30%左右，英语水平与其他专业学生更不可相提并论。教学中，高职空乘专业也让笔者深刻体会到了英语听力教学存在的种种困难和挑战，比如英语基础差，英语水平参差不齐，缺乏英语学习兴趣，口语交流困难。 二、高职空乘专业英语听力教学现状 1.高职学生听力基础薄弱 高职空乘专业的学生一般是艺术生，他们的入学成绩较低，而英语更是这些学生的难点。对我院2013级空乘专业学生的调研，得知他们的英语入学成绩最高分84；最低分22；平均分53。我国现阶段的绝大多数的中学英语教学是针对高考的，高考中英语听力所占的比重不大，有些地区高考甚至不考英语听力。所以造成了学生听力基础普遍薄弱的局面，这给接下来的英语听力教学造成了不少困难。 此外，中学教学不注重口语发音，认为只要会听就可以了，殊不知听说读写是一脉相承的，当学生掌握不了正确发音，英语语音知识欠缺、英语语言知识不足、有关背景知识匮乏，长此以往，他们就辨别不出易混淆的音素，对于发音相近的词就会混淆，导致听力水平下降。 2.高职学生对英语国家的文化背景了解较少 语言是文化最为直观、传播最广的表现形式，学习任何一种语言都要在了解语言所依附的文化背景的前提下进行。同样的，英语学习必须要首先了解一定的英语国家和地域的历史文化背景，了解他们的风土人情、习俗习惯等。因此，为了有助于理解语言，听懂英语，也为了更好地胜任以后的岗位，高职空乘专业的英语教学中需要注意增加对英语国家文化背景的介绍。 3.高职学生进行英语表达时心理素质较差 听力是脑力劳动的一种，同时也是心理活动的一种。因为中学英语教育时间较长，在一定程度上，大多数学生形成了“哑巴英语”的思维方式，一旦到真实的英语听力理解的环境中，就会受心理因素的影响，心理素质较差的同学就会紧张、焦虑，从而产生恐惧心理，原本可以听懂的内容，结果却因为心理素质较差而出现卡壳、头脑空白的状况导致没有听懂，使得交流不能顺利进行。 4.高职英语听力教学课时少 高职空乘专业英语课程的时间本来就比较少，专门的听力课程时间更是被压缩的所剩无几。目前多数高职院校空乘专业《大学英语》和《空乘英语》的总课时约为360 学时，分四学期实施。从教师的授课计划来看，听力课时只占总课时的10-15%。由于听力课时少、课下练习又没有跟上，就出现了学生在听英语时眼熟耳不熟，跟不上语速的问题。听力课程训练需要循序渐进，一旦开启这项训练就需要一直坚持下去，这项特性在一定程度上也阻碍了听力训练的进程。再者，空乘专业学生本身英语基础知识较弱，在听英语时会遇到大量生词，就是掌握词汇较多的学生也不能在听时抓住已经掌握的单词，眼睛看得懂的单词耳朵不一定听得懂。 专业院校“科班出身”的乘务专业毕业生具备了较好的专业知识和技能，能够在岗位培训和实际工作中更快入手，为航空公司节省投入和时间，因而受到航空公司青睐，但薄弱的英语交际能力却成为他们长远发展的桎梏，因此培养学生的英语听力能力的成为提高空乘专业学生英语交际能力的重点内容之一。 三、提高高职空乘专业英语听力的教学策略 航空服务专业作为一个新兴的专业，对其从业人员的英语要求越来越高，越来越专业化。航空服务专业学生的英语学习特点是：生源复杂，英语基础薄弱，学习动机不强，学习兴趣不浓。并且教学中教师往往是按照传统的大学英语教学方式进行教学，没有根据专业的不同适时调整教学方式以及内容。因此，我们要在有限的英语教学时间内，应集中时间和力量着重培养学生的听说能力。 1.加强听力训练和情景教学力度 对于老师来说首先应该具备良好的西方文化知识。在实际教学中，需要把英语教学与英语国家的文化教学紧密结合起来，要在教学过程中始终考虑文化差异，培养学生的文化意识，让学生在宗教信仰、风俗习惯等方面去进入语境，得到语言和文化的双重熏陶。英语教师可以在课堂上进行真实情景的模拟，比如设置机舱环境，让学生分别扮演空乘人员和乘客，大家就一个问题展开对话，“读万卷书不如行万里路”， 情景对话也是“行路”的一部分，使得学生能够身处英语文化的真正环境中，更能够把握和理解语言教学的技巧和窍门。此外，教师可以组织学生看与英语文化有关的录像、电影等等，在这种文化熏陶中熟悉英语国家的文化情境， 使自己身临其境，较为深刻地了解英语国家的风俗习惯、礼仪等，在为乘客服务时，可以根据乘客的具体情况进行不同的服务，提高就业竞争力和服务能力。 2.高职院校需增加听力课程安排 教师的计划再完美，如果没有足够的教学时间，也是无法将计划进行实施的。所以高职院校应该增加空乘专业英语听力训练的课程，让教师能够更好地发挥自己的长处、完成自己的教学计划，同时让学生能够得到更多指导。 3.利用多媒体教学手段进行听力训练 教师可以利用现代信息技术进行情景教学，信息技术具备声、话、形同时传达的作用，这样可以将课堂进行大范围的延展，在信息技术的作用下，进行生活场景的重现，让教学过程更加生动形象，听力和口语表达能力得到提升。 4. 精选听力材料，设置听力练习。 根据每学期的教学计划，设计练习的内容和形式。比如：要训练学生的语音、语调，可选择多种语音、语调的听力材料，设置练习，目的是让学生熟知各种语音、语调，以便在实践中从容应对。听力材料的选用首先要突出专业性和实用性，其次要保持它的原声特点。材料的难度一定要适合学生的当前水平，难度要有阶梯性，不然会扼杀学生的信心和兴趣。材料形式应多样化，以此帮助学生熟悉各种语音和话题。根据材料内容，设计不同形式的练习。听力练习不要拘泥于一种形式，应根据听力材料所涉及的内容特点以不同的形式来检测学生对信息的捕捉和理解。可用画示意图、填充图表（表格）信息、对观点进行赞同或反对的表决、回答问题等方法。 5. 以学生为主体，兼顾口语训练。 在听力理解过程中，学生的积极参与是至关重要的，听力课不应是单一的听力训练，而应以听力训练为主，同时兼顾说的训练，这种以听带说、以说促听的听说式教学法能充分调动学生的积极性。现在多数学校在英语听力教学中所采用的反复式、穿插式、讲解式、选择式等教学方法，强调的是单一的听力能力的训练，训练中学生是被动的，所以对学生听力理解的提高不快。 总之，对于高职空乘专业英语听力训练来说，拥有足够的训练时间、科学合理的训练方式、延展灵活的训练内容、长久有效的训练机制是必不可少的，教师只有在注重语言基础知识的基础上再同时拓展学生在英语国家地域的知识面、提高心理素质，才能真正提高高职空乘专业学生的英语听力水平，既为学生的工作打下良好的基础，还能提高我国空乘人员的整体素质，一举多得。 空乘专业论文:空乘专业形体训练课程设计构想 摘 要 客舱乘务员除了具备专业的知识技能外，还要有端庄的外表和优雅的举止。要培养兼具形体美和气质美的空中乘务人员，形体训练成为不可或缺的组成部分。强化形体训练，不仅可以使空乘专业学生树立正确的审美理念，更可以塑造优美的体态、培养高雅的气质。 关键词 空乘专业 形体训练 课程设计 作用 1 形体训练的内涵及重要意义 形体训练奠定在人体科学理论基础上，通过各种方法和手段来优化形体，增强人体的控制力与灵活性，更好地表达形体美。从日常教学情况来看，虽然一些学生的五官端正、体形良好，但是在举手投足之间缺乏美感，让人感到空洞且没有内涵；还有一些学生虽然衣着朴素，但是让人感到文雅大方，在优美的形态中透露了独特的气质。对于空乘专业学生来说，良好的心理素质和强健的体魄很重要，同时优美的仪表、形态和气质也必不可少。例如，行走时保持平衡与协调、站立时身材挺拔、精神抖擞，这些都体现着空乘专业的学生对从事的工作的自豪感和富有朝气的精神面貌，给人们带来成熟、稳重、可信赖的感觉；试想，如果空乘人员挺胸凹肚、耸肩歪脖或者走路姿势懒散，一定给客户带来反感。从形体教学的实践表明，系统性的形体训练具有其他运动项目不可取代的作用，既可增强空乘专业学生的体魄，确保身体的灵活性、稳定性、柔韧性，也可提高学生的综合能力水平，给乘客一种美的享受。 2 空乘专业形体训练课程内容的设计 2.1 芭蕾形体训练 在芭蕾形体的基础训练中，要求“开、绷、直、立、长”，而“开、绷、直、立、长”也正是展示个人形象形体美的核心点，针对空乘班学生无基本功基础的这一特点，芭蕾形体训练的内容设置难度不大，通过把杆上对头、肩、胸、腰、腿、各身体部分的分解训练；及中间部分小跳、旋转、脚位、手位的组合训练；到舞姿成品舞蹈的训练，由易至难、由浅至深来展开，达到纠正学生的身体毛病、练就高雅气质的目的。 2.2 形体仪态训练 形体仪态训练主要包括站、行、坐、手势、蹲、鞠躬等姿态训练。其一，站立作为人们日常生活中与他人交往的根本姿态，只有具备优美、典雅的站姿，才能提高举止的优雅性；其二，坐姿也是人际交往的重要内容之一，优美的坐姿给人舒适、安详、端庄大方的感觉；其三，不同的走路姿势给人们带来不同的感受，在形体训练课中开展形体仪态的训练，一方面可以帮助学生保持良好的身体姿态，另一方面可优化学生的审美意识，增强人际交往过程的自信心，为形成最佳仪态奠定基础。 2.3 瑜伽体式训练 开设这门课程的原因就在于瑜伽体式经历了数世纪的发展演变，能完整地使身体的每一块肌肉、每一根神经及每一种腺体都得到锻炼。对于没有任何基础的航空乘务班的学员来说非常合适，只要方法得当，练习时配合正确的呼吸方法，坚持练习，就能达到调节身体柔韧性的效果。同时，一个稳定而愉悦的体式可以带来精神的安宁，防止浮躁。 2.4 古典舞身韵“元素”与“短句”的训练 “元素”是指中国古典舞身韵教材中最基本、最单纯的动律，主要有提、沉、冲、靠、含、腆、移、旁提，元素训练是身韵训练最基础部分，从元素训练入手逐渐达到动作的深化练习，重点训练学生腰部的运动幅度和灵活性，使学生掌握中国古典舞“起于腰”的动作规律，同时辅之以手、头、脚的基本位置和眼神的配合，正确掌握各动作元素的不同方位，这部分训练为准确规范地完成动作提供了有迹可循，有轨可行的基础，从而逐步引导学生体现中国古典舞“拧、倾、圆、曲”的动作特点和审美风格。 “短句”训练是在一定音乐长度的配合下，将若干动作经过科学的选择与衔接而组织起来的一种短小精炼的组合训练形成，它是动作“元素”向动作“组合”过渡的桥梁，在整体训练中起着承上启下的作用。这部分训练旨在使学生重点掌握动作与动作之间的内在联系和连接方法，在“满、赶、闪、抻”的节奏变化中，增强肢体的协调性，适应性和表现性，同时加强肢体的流动意识及提高肢体表现的动作旋律性，这部分训练要在包括节奏、性格、动作轨迹（即平圆、立圆、8等各种类型的短句强化训练里，把“形、神、颈、律”贯穿于动作的始终，为下阶段舞蹈训练打下坚实的基础，储备多方面的能力。 2.5 拉丁舞训练 拉丁舞包括伦巴、恰恰、牛仔、桑巴和斗牛舞，具有自娱性和表演观赏性的竞技舞蹈，是融音乐、舞蹈、服装、风度、体态美于一体，既有一般体育项目的健身和竞技价值，又有其无法比拟的独特艺术魅力和社会观赏功能。拉丁舞的学习直接作用于学生的感情世界，并引起共鸣，使其产生联想和想象，从而自觉地接受道德情操、精神品质、意识观念乃至心灵深处的陶冶，直接而生动地影响学生深层次的心理状态及价值观。 3 形体训练课程开设对空乘专业学生的积极作用 3.1 增强学生的体质 形体训练具有低强度，持续时间长的特点，长时间练习，有助于向脑部供氧功能，提高大脑的思维能力。结合学生的实际情况以及运动的时间不同，应强化训练基本动作，落实各种强度的成套动作，确保身体的韧带、关节、肌群、内脏器官等处于合理的运动负荷下，对优化心血管功能、改善体重、减少脂肪，增强身体协调性、柔韧性等产生效果；通过徒手动作、成套动作或者规范性的舞蹈动作，可以锻炼大脑，支配身体各部位的同步运动，体验肌肉运动时的独特感受，同时也可促进学生的体能协调性。通过瑜伽中腰腹肌、背肌、腿部、手臂的训练来积累力量，提高动作力度和速度；通过练习跑跳操，增强耐力素质，达到增强学生体质，提高身体机能的目的。 3.2 塑造优美的姿态 人的美丽直观的表现首先在于形体美。形体训练动作形式多，锻炼部位广泛。通过各种臂的摆动、绕环、波浪组合、姿态组合、腰腿的柔韧性组合、舞蹈组合、体育舞蹈练习形成正确的身体姿态。在大学阶段，学生的生理和心理基本完善，由于各种变化的客观存在，他们对自身美感的追求越来越强烈。通过系统性、有效性的形体训练，可挖掘正在发育机体的遗传优势，通过后天训练来弥补先天体形缺陷，改善身体的不良形态，确保人体的健美、匀称，运用正确的站姿、坐姿和行姿，塑造出美的形体、好的形象。 3.3 培养优雅的气质 气质与人们的思想、文化修养等密切相关，既体现了外在美，也是内在美的自然流露，强调内在美与外在美的统一；通过形体训练，塑造了健美的体形，也提高了学生的高雅气质。例如，适当的举止、潇洒的动作、幽默的谈吐、尊重他人、自尊自爱等，这些都是社会规范所提倡的，也是个性特点的充分表达。 3.4 锻炼坚强的意志 意志来自人们自觉确定的目标，为实际行动提供支配动力；是一个通过克服各种各样的困难，达到最终目标的心理过程。通过形体训练，尤其对于个别学生从来没有接触过形体训练，在训练的初期遇到各种阻碍和不便，如柔韧性差、协调性差、动作不到位等，通过形体训练，可以引导学生克服困难，咬紧牙关，坚持下去。长期反复的锻炼，就会产生一个量变到质变的飞跃，磨练培育学生的顽强意志。 对于空乘专业的学生来说，形体训练越来越被大家喜欢、接受，它具备健体、健心、健美的作用。高校应不断探索发展形体训练运动，增设形体训练专业课程，做到科学性、实效性和趣味性的统一，使学生体魄更加健康、形态更加优美，促进身心全面发展。 空乘专业论文:论空乘专业形体训练的重要性 摘 要：客舱乘务员除了具备专业的知识技能外，还要有端庄的外表和优雅的举止。要培养兼具形体美和气质美的空中乘务人员，形体训练成为不可或缺的组成部分。强化形体训练，不仅可以使空乘专业学生树立正确的审美理念，更可以塑造优美的体态、培养高雅的气质。 关键词：空乘专业；形体训练；课程设计；作用 一、形体训练的内涵及重要意义 形体训练奠定在人体科学理论基础上，通过各种方法和手段来优化形体，增强人体的控制力与灵活性，更好地表达形体美。从日常教学情况来看，虽然一些学生的五官端正、体形良好，但是在举手投足之间缺乏美感，让人感到空洞且没有内涵；还有一些学生虽然衣着朴素，但是让人感到文雅大方，在优美的形态中透露了独特的气质。对于空乘专业学生来说，良好的心理素质和强健的体魄很重要，同时优美的仪表、形态和气质也必不可少。例如，行走时保持平衡与协调、站立时身材挺拔、精神抖擞，这些都体现着空乘专业的学生对从事的工作的自豪感和富有朝气的精神面貌，给人们带来成熟、稳重、可信赖的感觉；试想，如果空乘人员挺胸凹肚、耸肩歪脖或者走路姿势懒散，一定给客户带来反感。从形体教学的实践表明，系统性的形体训练具有其他运动项目不可取代的作用，既可增强空乘专业学生的体魄，确保身体的灵活性、稳定性、柔韧性，也可提高学生的综合能力水平，给乘客一种美的享受。 二、空乘专业形体训练课程内容的设计 （一）芭蕾形体训练 在芭蕾形体的基础训练中，要求“开、绷、直、立、长”，而“开、绷、直、立、长”也正是展示个人形象形体美的核心点，针对空乘班学生无基本功基础的这一特点，芭蕾形体训练的内容设置难度不大，通过把杆上对头、肩、胸、腰、腿、各身体部分的分解训练；及中间部分小跳、旋转、脚位、手位的组合训练；到舞姿成品舞蹈的训练，由易至难、由浅至深来展开，达到纠正学生的身体毛病、练就高雅气质的目的。 （二）形体仪态训练 形体仪态训练主要包括站、行、坐、手势、蹲、鞠躬等姿态训练。其一，站立作为人们日常生活中与他人交往的根本姿态，只有具备优美、典雅的站姿，才能提高举止的优雅性；其二，坐姿也是人际交往的重要内容之一，优美的坐姿给人舒适、安详、端庄大方的感觉；其三，不同的走路姿势给人们带来不同的感受，在形体训练课中开展形体仪态的训练，一方面可以帮助学生保持良好的身体姿态，另一方面可优化学生的审美意识，增强人际交往过程的自信心，为形成最佳仪态奠定基础。 （三）瑜伽体式训练 开设这门课程的原因就在于瑜伽体式经历了数世纪的发展演变，能完整地使身体的每一块肌肉、每一根神经及每一种腺体都得到锻炼。对于没有任何基础的航空乘务班的学员来说非常合适，只要方法得当，练习时配合正确的呼吸方法，坚持练习，就能达到调节身体柔韧性的效果。同时，一个稳定而愉悦的体式可以带来精神的安宁，防止浮躁。 三、形体训练课程开设对空乘专业学生的积极作用 （一）增强学生的体质 形体训练具有低强度，持续时间长的特点，长时间练习，有助于向脑部供氧功能，提高大脑的思维能力。结合学生的实际情况以及运动的时间不同，应强化训练基本动作，落实各种强度的成套动作，确保身体的韧带、关节、肌群、内脏器官等处于合理的运动负荷下，对优化心血管功能、改善体重、减少脂肪，增强身体协调性、柔韧性等产生效果；通过徒手动作、成套动作或者规范性的舞蹈动作，可以锻炼大脑，支配身体各部位的同步运动，体验肌肉运动时的独特感受，同时也可促进学生的体能协调性。通过瑜伽中腰腹肌、背肌、腿部、手臂的训练来积累力量，提高动作力度和速度；通过练习跑跳操，增强耐力素质，达到增强学生体质，提高身体机能的目的。 （二）塑造优美的姿态 人的美丽直观的表现首先在于形体美。形体训练动作形式多，锻炼部位广泛。通过各种臂的摆动、绕环、波浪组合、姿态组合、腰腿的柔韧性组合、舞蹈组合、体育舞蹈练习形成正确的身体姿态。通过系统性、有效性的形体训练，可挖掘正在发育机体的遗传优势，通过后天训练来弥补先天体形缺陷，改善身体的不良形态，确保人体的健美、匀称，运用正确的站姿、坐姿和行姿，塑造出美的形体、好的形象。 （三）锻炼坚强的意志 意志来自人们自觉确定的目标，为实际行动提供支配动力；是一个通过克服各种各样的困难，达到最终目标的心理过程。通过形体训练，尤其对于个别学生从来没有接触过形体训练，在训练的初期遇到各种阻碍和不便，如柔韧性差、协调性差、动作不到位等，通过形体训练，可以引导学生克服困难，咬紧牙关，坚持下去。长期反复的锻炼，就会产生一个量变到质变的飞跃，磨练培育学生的顽强意志。对于空乘专业的学生来说，形体训练越来越被大家喜欢、接受，它具备健体、健心、健美的作用。高校应不断探索发展形体训练运动，增设形体训练专业课程，做到科学性、实效性和趣味性的统一，使学生体魄更加健康、形态更加优美，促进身心全面发展。 空乘专业论文:浅析高职院校空乘专业的综合素质 摘 要：空中乘务专业作为教育部近年来新成立的一个特色专业，为各大航空公司输送了大批的优秀空中乘务人员。形体舞蹈训练作为一种特殊的艺术训练形式，在提高空中乘务专业学生综合素质的过程中，起着决定性的作用，对于培养空中乘务专业学生形成优良的职业素质具有积极的指导作用。 关键词：高职教育；空乘专业；形体舞蹈训练；综合素质 一、形体舞蹈训练的课程特点 形体舞蹈训练课作为空中乘务专业一门重要的必修课，和其它的专业课程是有显著差别的。它是一门集合舞蹈训练、形体塑形、音乐欣赏等为一体的综合艺术，在科学合理的训练过程中，配合优美动听的音乐旋律，在塑造学生优美的外在形象，培养学生高雅气质的同时，更重要的是通过外在形象的提升增强学生的自信心，全面提升心理综合素质。 二、空中乘务专业形体舞蹈教学中出现的问题 （一）空中乘务专业学生的盲目自信 空中乘务专业的学生是经过了一系列严格的面试录取的，她们无论从身体条件还是外在形象气质而言，都比普通班级的同学条件要好。其中的一些同学就认为既然我有这么好的条件，形体舞蹈课的意义就不那么重要了。作为形体舞蹈教师，首先应该端正存在这种思想同学的态度，使她们认识到形体舞蹈训练是一门科学的综合训练课程，身体条件只是外在的一个方面，更重要的内在的、更深层次的内涵。形体舞蹈训练课在对学生进行形体训练的同时，更注重的学生内在气质的培养，这样，才能达到内外兼修的效果。 （二）教师的训练要求过高 空中乘务专业学生虽然身体条件较普通学生要好，但她们大多都没有接受过系统的舞蹈训练，身体的各个部位，尤其是腿、腰等部位都很僵硬。教师一定不能按照专业舞蹈学生的条件去要求她们。因为对于这些身体已基本发育完全的成年人来说，要在短时间内使她们身体的柔韧性得以改善是十分困难的。教师在训练过程中，应遵循循序渐进的原则，给学生充足的时间感受形体舞蹈训练，有针对性的给予一定的专业指导，使她们逐步适应形体舞蹈课的训练模式和节奏。 三、形体舞蹈教学对空中乘务专业学生心理健康发展的影响 形体舞蹈训练课作为一种特殊的艺术教育手段，在教学过程中所采用的旋律舒缓、优美动听的音乐，可以有效缓解学生的焦虑、紧张情绪，陶冶美的情操，进而达到心理健康教育的目的。 （一）形体舞蹈课可以增强学生自信心 形体舞蹈课中包含的美学因素可以有效激发学生的训练热情，使学生主动投入到形体舞蹈训练中去。通过几年的教学实践发现，大部分学生在训练的初期动作僵硬，常常不知所措，随着教学过程的深入，学生会逐步放开自己，敢于用富于表现力的动作和表情来展示，音乐欣赏水平无形中也有一定的提高，自信心得以提升，同时，学生请假的比例会大幅度降低。学生在拥有健美体型和优雅姿态的同时，身心得到有效的放松，心理状态趋于稳定，参与训练的积极性显著提高。形体舞蹈训练课的教学实践证明，坚持形体舞蹈训练能够使学生拥有自然的健康美和优雅的气质美，全面提升学生的审美意识和自信心。 （二）形体舞蹈课可以锻炼学生意志品质 心理学研究表明，情绪是人对周边客观事物的生理反应，它对人的生活、学习、健康都有一定的影响作用。通过形体舞蹈训练，可以有效提高学生的注意力和情绪控制能力，保持积极稳定的情绪，提高学习效率。经过近几年形体舞蹈训练课的教学实践证明，大部分空中乘务专业学生都认为形体舞蹈训练课是减轻心理压力的有效手段之一。 四、积极探索适用于空中乘务专业特点的形体教学方法 （一）建立学生对形体舞蹈训练课的兴趣 众所周知，兴趣是最好的老师，只有让学生理解形体舞蹈训练课的内涵，懂得这门课程对于自己今后职业规划的重要性，才能使她们真正对形体舞蹈训练课产生兴趣，从而使训练达到事半功倍的效果。教师应在形体舞蹈教学过程中，结合空中乘务专业的专业特点，有选择性的将芭蕾舞、中国古典舞、艺术体操、街舞等多种风格的艺术形式引入课堂教学中，了解学生的兴趣所在，充分调动学生的积极性，使学生由被动训练变为主动学习。 （二）有针对性的进行形体舞蹈训练 形体舞蹈训练课和其它的课程不一样，教材只是作为教师的辅助参考资料，不可一味的依赖教材，一定要灵活创新。在教学过程中，本着以人为本的精神，以人体科学理论为基础，积极借鉴舞蹈、艺术体操的训练方法和手段，针对空乘专业学生的特点有选择性和针对性的训练，让学生感受到形体语言所蕴含的独特魅力，体会到形体舞蹈训练这门课程所独有的艺术性和科学性，潜移默化中全面提升学生的艺术修养。 （三） “身教”胜于“言传” 语言表达，即“言传”，是多数理论性课程向学生进行知识传递的途径形体舞蹈训练也不例外，教师需要“言传”向学生讲解阐述动作，包括动作的名称、要领、标准，以及注意事项等等。 空乘专业论文:浅谈空乘专业学生的形体训练 摘要：培养空乘专业的学生，造就具备外在美、形体美、气质美的未来空中乘务人员或服务人员，除了具备扎实的专业知识技能外，形体训练是提升空乘专业学生形象气质、加强学生美育教育的重要内容和途径。形体训练是在借鉴芭蕾基训的基础上，结合瑜伽、舞蹈、音乐等艺术，近几年在航空领域专业新起的学科，是顺应人体结构、功能及特点的一门科学，它以严格科学的训练体系，高雅的审美倾向，成为塑造形体美的坐标，也在民航领域空乘专业得到广泛的运用！ 关键词：形体训练；空乘专业；形体美；芭蕾；舞蹈 引言 近几年，空中乘务员已越来越引起人们的瞩目。人们乘坐飞机不仅想享受飞机的硬件设施，在软件设施上也想得到享受，最直接的就是为其服务的空中乘务员。空乘服务作为一种特殊行业，对从业人员提出了更高的要求。服务人员不仅需要具备基本的专业知识和技能，还要有靓丽的外在形象和优雅的举止。那么对于作为空乘专业的学生来讲，要锻炼出优秀的身体素质、符合职业特点的内外为气质身型，只能通过后天的长期的形体训练才能实现。因此，形体训练课程则是提高这一职业素养的重要课程！ 一、形体训练与芭蕾基训的结合 形体训练是新起的一门艺术课程，它结合了多种艺术手段，以人体科学理论为基础，通过各种手段来改变人形体的原始状态，以提高人体的灵活性、控制力和形体美的表现力的基本素质训练，它是外塑个人与组织形象的重要途径！ （一）形体训练及芭蕾基训的概念 1、形体是指人体结构的外在表现。人体只有在四肢、躯干、头部及五官的合理配合下才能显示出姿态优美、体型匀称的整体美。形体训练是以人体科学理论为基础的，主要由“芭蕾基训”为训练主导，配合瑜伽、体能训练、音乐等多项艺术的结合，为以改变人的形体的原始状态，提高灵活性，增强可塑性为目的的形体素质基本练习。 2、芭蕾起源于意大利，兴盛于法国，有“艺术皇冠上的明珠”之美誉。“芭蕾”一词本是法语“ballet”的音译，意为“跳”或“跳舞”。现在芭蕾已经成为一门世界性的艺术，它不仅可以塑造人的外在形象，还可以升华人的内在气质。 3、形体芭蕾是由芭蕾延伸而来的，在形体训练课中运用芭蕾“开绷直立”的每个动作特点中，纠正平时不良的生活习惯，促进身体均衡的发育，雕塑舒展优美形体，培养高雅脱俗气质。 （二）芭蕾形体训练对学生的运用 形体训练的内容和方式都是在芭蕾基训的基础上针对形体美而设计的，其动作结构皆是为了塑形美体。训练的难度不是很大，非专业学生通过努力是可以达到的，对训练者的形体有很大的修塑作用。在培训这些未来空乘人员时，通过芭蕾形体训练中“开、绷、直、立”的要求配合各项动作，能造就人体自身的形体美。从运动学角度讲，芭蕾的“开、蹦、直、立”四要素具有收缩肌肉纤维的功能，在动静结合的运动中有效地消耗多余脂肪，使人练后身材会变得更修长。因此虽然也有体力上的消耗，也是做运动，但它的动作更强调肌肉的耐力、身体的柔韧性，运动强度不是很大，一般人都能接受。 二、形体训练与舞蹈的结合 （一）舞蹈的概念 舞蹈细分很多舞种，每个不同的舞蹈种类有其不同概念，简单来说舞蹈以人体为表现工具，通过有节奏、有组织和经过美化的流动性动作来表达情意。它是一种表情性的时空艺术。由于舞蹈是用千姿百态的舞蹈动作为语言来塑造艺术形象，借以抒发感情，因而，人们称舞蹈为人体动作的艺术。舞蹈自然离不开手舞足蹈，但是不能说手舞足蹈就是舞蹈。因为，人们欣喜或悲时，所表现的动作，不能算是舞蹈，它只是一种表达自己感情的自然形态舞蹈动作。 （二）舞蹈组合在学生形体训练中的运用 对于空乘专业的学生来讲，舞蹈组合练习是形体训练的更高形式，也加强了形体训练的难度，是学生在得到美的形体的同时，运用身体语言，配合音乐表达内心情绪情感的一种方式，通过各种形式的美的舞蹈组合训练，可培养出较强的音乐节奏感和优美的舞蹈感受，使得形体美得到更高层次的表现，也可进一步增强学生自信心。但在舞蹈组合的选择上得有针对性，要结合空乘专业的特点，例如：街舞不是最好的选择，因为舞蹈动作重心体态都是下沉或者有些含胸的动作，不利于民航专业学生对于气质挺拔的训练，而中国古典舞的一些身韵的练习就可以提高学生的身段韵律，还可以训练有中国特点的含蓄美、内在美的作用。所以在教学过程中，舞蹈组合的运用要慎重！ 三、形体训练对空乘专业学生的重要性 当今社会，随着科学技术的飞速发展和物质文化生活水平的不断提高，社会对人才综合素质的要求越来越高。尤其是从事民航类专业这种具有服务性质的专业人才来说，要想使自己在激烈的社会人才竞争中立足，得到社会、同行以及周围人的重视，除了具备一定的专业知识和技能外，同时还需要有一个健康优美的外形、高雅的气质，良好的举止、仪表、修养，只有具备了以上素质的学生，才会在踏入社会后信心十足，迎接挑战。只有通过形体训练使学生在体型上得到改善，气质上得到提升，才能有效地提高空乘人员的质量！形体训练是作为民航专业必不可少的课程！ 空乘专业论文:空乘专业英语教学中的文化导入问题研究 【摘 要】在全球化的趋势之下，运用口语来沟通的技巧，变得更加重要；引导学生适应各种文化背景的口语沟通，就成了英语教学的关键性目标。空乘专业的同学在平日学习中，会接触到大量的专用性英语。因此，有必要指引同学熟悉文化背景，强化他们对于知识所处背景的认知，提升他们在英语科目上的学习深度。 【关键词】空乘专业 英语教学 文化导入 空乘专业有着独特的职务特征，在空乘的工作条件下，学生应当具备更强的口语沟通能力。随着航空业的国际化，航空公司对专业学生的需求标准也在升高：乘务工作者的专业能力要达标，自身的文化积累也要深厚。在这样的形势下，空乘方向的学生除了识记基础性的英语常识以外，还需要了解词汇语言背后的地区文化。目前，不少学者开始探究整合英语教学与文化塑造的途径，但是这些学者还停留在描述表象的阶段中，并没能探究到导入操作的深度。我们应当设计文化导入的有效措施，并提出关键性的导入步骤。 一、传统英语课的弊端 空乘专业中的英语课，可以归属于公共英语授课。在培育空乘人才方面，英语大纲提出了等级考试的要求。在这样的标准下，英语课堂的核心任务，就被设置成传授基础性的词汇等知识，这种讲解内容是与等级测试直接关联的。不少空乘方向的同学反映：他们在等级测试中可以获取较满意的分数，但是在实习或接受培训时，却无法恰当地把握语言的社会背景，这阻碍了高效的英语沟通。在平日的授课中，教师过于注重基础性的单词、语句结构等，却没有侧重介绍英语篇目依托的文化与社会实际。学生在运用口语时，会受到本民族语言的困扰，导致经常误解沟通的重点部分等。这样的现象，影响到了空乘人员的工作能力，也会削弱口语交流的价值。从这个角度讲，有必要指引同学们深入语句的背后，去探究英语所适用的文化情境。 二、导入文化的基本规则 要有效导入背景性的文化，就需要培育空乘同学浓厚的文化意识。这种意识，指的是同学对于不同类别文化的敏感程度，它构成了了解文化的前提。学生对于不同类型文化差别的认知，能够帮助他们选取适宜的形式，来完成跨文化的口语沟通。在讲解的过程中，教师还需要顾及本民族的固有文化。英语学习的价值，不仅在于带领同学认识多样的异国文化，还在于激发同学们对民族文化的热情。导入不同类型的文化，应当遵循次序的规则。具体而言，应当首先介绍知识性的背景，再介绍交际性的背景。知识层面的文化，包含了这个民族的地理历史、社会和文学等要素；而交际层面的文化，包含了这一民族的传统性风俗、生活方式、思维惯性、交谈技巧等要素。 三、高效的导入措施 空乘方向的英语教学，可以被分为课内与课外两类。在课堂上，教师需要整合常规性的授课活动与文化常识；在课余时间内，教师则需要提倡同学们运用多样化的资源，来接触特定区域的背景文化。 （一）课内的措施 在空乘专业的外语课内，教师要科学安排导入步骤、讲解步骤、训练步骤、归纳步骤以及设置作业步骤。要侧重关注导入以及讲解的环节，有针对性地引入文化层面的常识，有序整合分析与比对的程序。 在导入的步骤中，需要重点讲解英文篇目的背景性文化。教师要善于发现英文教材中关系着文化的篇目和语句，挖掘这些词句隐含的背景性常识。要指引同学们感悟创作的意义和基本论点，对于关涉到历史常识的篇目，应当增添一些历史事件、名家评析、历史性价值等讲解内容。 例如：教师在讲解有关独立宣言的篇目之前，可以向同学们介绍独立战争的背景性故事，带领同学了解美国国旗象征的内涵等文化知识。这样一来，同学们就摆脱了机械背诵篇目的负担，产生了对于篇目内容的浓厚兴趣。再如：在讲解相对枯燥的英语课文之前，教师可以带领同学们唱一首英语歌曲，来调动同学的探究热情。 在重点讲解英语词句等语言性的关键点时，教师需要改造旧式的授课策略，在注重讲解单词发音、拼读规则和表层意义的同时，重视这些词汇所包含的深层次意义。要指导同学区分那些表层意思类似、文化的深层意义有差别的词语，让同学们明晰特定文化下的用词规则。 例如：单词“blue”就具有多重意义。在汉语中，这个词仅能代表“蓝色”的意思；但是，西方人在平日交谈时，如果在句子中加入了这个词，就可能代表“情绪低落”等含义。教师要引导同学重视这类依据文化背景而变换意义的词汇，提高学生在沟通与协作时的能力。 （二）课外的措施 在空乘英语课之外，教师要倡导同学们采纳多样性的措施，来补充有关文化差异的常识。目前，多数学生宿舍都安有网线，教师可以向同学推荐一部分优秀的英语短片、视频等学习材料，也可以鼓励同学下载一些优美的英语曲目、戏剧等。学生在欣赏和娱乐的同时，也就扩展了文化常识视野，感悟到区域文化在表述上的差别。 有条件的职业院校，可以邀请外教来参与空乘学生的课余活动。例如：在圣诞节等传统的欧美节日里，让外教与同学们共同策划晚会等活动。在这种准备的程序中，学生可以亲身体会浓厚的人文区域色彩，并学会这种文化下的常见沟通策略。在业余时间，空乘专业的同学要主动阅读外语刊物，了解当地的社会风气和文明背景。报纸刊物中的报导，能够为同学提供直观视角，指引他们认知不同类型的文明。 在航空国际化的推动下，作为通用性语言的英语，成为各类航空单位的工作用语。航空业的进步，客观上需要熟悉英语的乘务人员，来推动对外贸易和旅游业的进展。英语也是乘务人员对乘客进行服务的惯常用语，乘务人员在英语沟通上的技巧，属于核心性的岗位技巧。因此，空乘专业的同学认识词句承载的地区文化，是非常必要的；了解不同区域的历史进程、传统风俗、文学进展、生活方式等，有利于空乘人员更准确地与乘客沟通，培育良好的工作素质。 空乘专业论文:空乘专业学生英语词汇学习策略研究 摘 要：英语的发音、用法和单词，组成了英语学习的三种要素；而在这三者之中英文词汇占据着主要位置。然而空乘专用英语的单词量很大，这就导致了许多同学僵化记忆单词，却收不到良好的实效。这样的现状，削减了学生在英语科目上的热情，也挫伤了他们的信心。对于高职中空乘专业的同学而言，依靠纯粹的背诵，是难以准确记下大量英文单词的。因此学生有必要了解记忆和运用单词的技巧，提高词汇积累过程的策略性。 关键词：空乘专业学生；英语词汇；学习策略 通过调查某学院乘务专业的同学，了解了空乘专业同学在学习、运用和归纳英文单词方面的大致情况。调查结果表明：这一专业的同学整体词汇学习方法不明确，对于各类策略的运用程度低；空乘专业同学善于运用情感关联的词汇方法，这与他们的专业性质相关；英语成绩差距较大的同学，在单词策略的掌握方面也有差别。因此有必要训练空乘专业同学在认知、联想、归类和构词等领域的技能，以提升他们的信心，提高单词学习的实效性。 一、选取样本 抽样的方式，指的是从一个总体的调查对象中，选取那些代表性很强的样本，用来判断调查对象的某方面特性。选取样本的方式，可以被分成随机和不随机两个大类。在我们开展的空乘专业调查中，选择了非随机类型的样本抽取。这种方式，又可以被分成判断型、定额型和方便型的样本抽取。 方便型的样本抽取，是指调查人员随意抽取调查对象，通常是就近选取对象；判断型的样本抽取，是指调查人员依据某种判断来选择样本，这种判断是来自调查者对于整体的认识的，凭借的是对有关研究方式的熟悉；定额型的样本抽取，是指将调查对象依据特殊标准来划分类别，然后再决定各个种类中可以选取的样本数量。从每个类型中选择样本的时候，调查者可以依据判断，自主选择某些个体来构成样本。 二、具体的策略安排 在调研了空乘学生英语单词学习的状况之后，就可以针对同学们的困惑来具体地安排单词学习策略了。这样做可以帮助同学们了解具体策略可以运用的时间点，并改进效率低的识记方法，提升英语学生学习的自主性。 1.元认知的方法 元认知的学习途径，属于词汇学习的管理性策略，它比普通的认知途径层次要高。这种元认知途径，关系到设定目标、选取方式、安排学习词汇的时间、评价认知手段的效果，以及调整认知方法等。恰当采取元认知的方法，可以确保英语单词识记的良好效果。空乘学生在掌握词汇上的学习质量，通常取决于运用元认知的效果。如：教师在讲解元认知的方法时，可以将操作途径划分成如下步骤：第一步，带领同学们明确各个阶段中的词汇规划；第二步，指引同学设置可行的具体规划，明晰如何扩展英语词汇量、通过什么途径来识记单词、用于记忆单词的时间计划等，增强学习的自觉性；第三步，指导同学选择单词学习的层次，依据某个单词在英文篇目中出现的频繁程度来确定识记这一单词所用的精力；第四步，在完成每天的单词学习之后，提醒同学评价自己的学习状况，思考成功识记单词的经验，或者学习成果不佳的根源。 2.联想的方法 英文单词的联想识记方法，指的是学生从一个英文单词联想到某种事物，或者从生活中的事物联想到特定的英文单词。空乘专业学生掌握单词的过程，并不是单纯输入词汇，而是构建新单词与现有单词的桥梁，通过经验的互动来完成的。要关联起现有的单词与需要掌握的单词，并认真构建二者的联系方法。学生在识记某个英语词汇的时候，可以在头脑中创建出一幅图片，将这个单词放在整体的情境中来识别。在这样的过程中学生同时用语言和印象来了解单词，可以强化输入的单词信息。如：教师在介绍紧急抢救病人的课程内容时，为了帮助同学们识记大量有关身体部位的词汇，可以向学生展示直观的人体图示，方便他们运用直观视觉来辅助记忆。 3.趣味识记的方法 趣味性强的事物，容易给人长期的印象。在联想的过程中并非依照既有的逻辑关联，而是整合多样的关系。在某些情况下，学生在看到一个词汇时，就会产生出与惯常逻辑不吻合的趣味性想象，但是这种想象往往可以有效加深词汇的印象。如：学生在识记“steep”这个单词时，可以首先想到“step”这个表示“台阶”的词语，然后想象后加进来的那个e，表示台阶的高度又增加了，也就是坡度更陡峭了。 空乘专业的独特属性，决定了这一专业同学的文化课基础相对薄弱，多数同学没能形成学习单词的好习惯。许多空乘专业同学认为：专业的英语单词十分生僻，识记起来很困难；即便是能够背诵这个单词，也难免在短时间内遗忘掉。因此，学生惯用应试型的单词学习手段，不能了解词汇在出现频率方面的差异，并区分来识记。在这样的情况下探讨高效的英语单词学习方式，有利于培育空乘学生在外语学习领域的兴趣，并锻炼他们运用英语单词的实际能力。

科学理论论文:论科学理论的简单性 摘 要：简单性是科学理论的一个重要特点。本文探究了简单性的内涵、分类、简单性不是什么、简单性和经济性的关系、简单性与科学美、简单性原理的功能、简单性与真以及是否存在本体论的简单性等重要问题，并对简单性的功能提出自己的看法。 关键词：科学理论 简单性 功能 简单性是科学理论的一个突出特色，作为一种认识论和方法论的简单性原理贯穿在科学的整个历史中。卡西尔开宗明义：“科学开端于对简单性的追求。简单标志真理似乎是它的基本意愿之一。” 在前科学时代，就有毕达哥拉斯的万物皆数，奥卡姆的剃刀——“如无必要，毋增实体”。此后，牛顿的节约原理、莫佩尔蒂的最小作用原理、马赫的思维经济原理、彭加勒的力戒特设假设、爱因斯坦的逻辑简单性原则、惠勒的质朴性思想，就是绵绵不绝的简单性思想潮流中的有代表性的浪花。在19和20世纪之交，简单性观念在科学中相当流行，乃至成为一种智力时尚，这种遗风一直绵延至今。数学家外尔这样说过： 在自然定律中，正如我后来将要更精确地确立的，简单性是本质的。如果我们不添加在数学上受简单的定律支配的陈述，那么自然受严格定律支配的断言就缺乏一切内容。这件事类似于化学中的倍比定律：除非我们添加组合以相对原子量的小整数倍数发生，否则它就丧失了一切内容。莱布尼兹在他的《论方法》中已经指出，当容许任意的复杂性时，定律的概念就变成空洞的。因此，简单性在自然科学中变成工作原则。 叫人匪夷所思的是，科学中的简单性本身却是一个十分复杂的概念。它到底意指什么，它的内涵都有那些东西，也许在运用和鉴赏它的个人的心中也不是十分清楚的。下面，我们将集中诸家诸派之洞见和智睿，尽可能地厘清简单性的内涵。 简单性的一种比较简洁、比较直观的涵义是，理论中包含的假设、概念、关系、实体、属性等在数目比较少。例如，赫兹所谓的简单性意指，在同样适当和独特的两个理论中，“包含较少数目的多余的或空洞的关系那一个图像更简单”。 彭加勒和爱因斯坦对简单性的理解大体上亦是如此；他们的高明之处在于，要求作为理论的逻辑前提的假设是基本的、普遍的，并且在数量上尽可能地少。当今有人认为，o-r简单性（奥卡姆剃刀简单性）比若干其他类型的简单性较少规定性，而且较多地与我们的许多直觉协调。也就是说，给定两个与事实一致的可能的假设或理论，当一个假设或理论比另一个有较少的原理、定律、属性或实体时，则说它是较为o-r简单性的。 不少学者对简单性的特征和标识罗列得比较详尽，使我们能够领略简单性内涵的多义性和丰富性。n.麦克斯韦认为，简单性显然意指定律或理论的形式的简单性——理论的函数、方程简单的程度。但是，它也意指这样一些东西的程度：理论是非特设的，或说明的，或雅致的，或统一的，或在概念上融贯，或具有爱因斯坦所谓的内在的完美，或在另外语境中的美，或可理解性，或明白易懂。 他特别提及目标取向的经验论（aim-oriented empiricism）对简单性是什么这个问题的解决方案：物理学中的基本理论tn是被接受必须满足的非经验要求的更强的统一理论。因此，关键的概念是统一——基本动力理论的全体内容的统一。给出两个竞争的总括理论tn和tn＋1，tn＋1比tn简单，当且仅当tn＋1比tn更好地作为物理主义的例子，即tn比tn＋1更不统一。 麦卡里斯特同样也强调这一点： 简单性概念与统一能力的概念密切相关：科学理论可以在这样的程度上称为简单的，即它们确定了原先认为不同现象之间的统一。 他还说：“科学家希望理论显示出的简单性的最简要的可能说明，必定固定在两个参量的值上：他希望在理论中看到简单性的形式，以及理论应该显示出那种简单性的形式的程度。这两个参量是相互独立的。” 拉德纳（r. rudner）则把理论描述的简单性分为：从一个理论使用概念的特点如概念的个数来判断的客观记法的简单性；依概念的优雅、我们对其熟悉的程度、操作的有效性、方便和其他美学特征来判断的主观记法的简单性；人们主要讨论客观逻辑和主观逻辑的简单性，后者是人们对理论逻辑结构是否简单的主观评价。记法简单性是因人为的记法不同而造成的表面的简单，逻辑简单性是理论由其内容决定的较深层结构的实质的简单。再则，古德曼从计算谓词的复杂性值，凯梅尼从陈述或陈述的逻辑测度出发，探讨了理论的简单性问题。 还有一些学者对简单性的指标列举得相当具体。雷舍尔表示，当各个理论的其他情况等同时，对简单性的偏爱是建造科学理论的普遍实践。例如，一维的描述模式优于多维的描述模式，定量的特征描绘优于定性的特征描绘，较低阶多项式优于较高阶多项式，线性微分方程优于非线性微分方程。总之，x比y简单，如果它们相互之间处于如此这般的描述种类的关系中。 撒加德（p. thagard）提出衡量理论t的简单性的定量量度：t的简单性＝1－（t的共存假设数／被t说明的事实数）。两个例外是，理论的共存假设（cohypotheses）数目比它说明的事实多（在这种情况下该理论的简单性规定为零），理论未说明任何事实（该理论的简单性未确定）。他把共存假设定义为要完成对该理论的说明必须联合到t中的辅助假设。从这个公式得到的简单性的度量能够给已有的理论排序——排序是客观的——而不依赖于科学家的审美情趣。 还有人概括了科学中的简单问题或一种理论所确定的简单现象的七个特征。 为了对简单性的内涵有进一步的了解，我们不妨涉及一下简单性的分类。邦格把简单性分为四种：句法的（syntactical）、语义的（semantical）、认识论的和实用的简单性。他进而又把实用的简单性细分为算法的（algorithmic）、记法的（notational）、心理的、实验的和技术的简单性。句法的简单性把我们带入语法领域而非韵律领域，即考虑形式的而非内涵的要素。邦格本人称此为形式简单性。在科学中，线性定律在句法上比非线性定律简单。语义的简单性实际上是理论的能力，即预设的经济，因为比较普遍的命题自然地经济，它把线性的几个无明显联系的陈述浓缩为同一线性的一个陈述。然而，最终的能力寓居于这样概括正常承担的说明和预言的范围之广度。于是，狭义相对论在语义上比电磁理论简单。很清楚，我们在这里处理的不是形式的要素而是内涵的要素。认识论的简单性并非总是可以达到的或称心如意的，因为它有时导致肤浅。事实上，物理学家常常选择在认识论上是复杂的（和在经验上达不到的）术语，像弯曲时空，因为它们具有语义的简单性。认识论的简单性把现象还原为违反我们通常理解的概念和理论，同时它向我们提供知识的更确定的基础。在某种意义上，认识论的简单性向我们提供比较简单的答案，以回答我们对科学的终极题材的疑问。实用主义简单性的算法方面可以等价于理论的雅致的一个方面，因为算法的简单性或计算的容易属于理论的风格。在这里，我们有形式的要素，该要素未谈到理论的较大意义。记法的简单性同样是这样，它往往有助于理论的雅致或（形式的）简明。它不是具有基本重要性的要素。实用主义的简单性的心理方面是最难对付的，也是最主观的要素。心理的简单性或同化（assimilation）的容易已经在18世纪就被克鲁萨（crousaz）避开，他相信在某些场合，我们的情绪变活跃，以致能享受不同的观念或命题的阐明的乐趣，从而引起审美的愉悦。我们能够把心理的简单性的特定要素这样描绘：它不需要增加我们对世界的理解，但至少符合我们对（假设或定律或）理论的正确性的直观感觉。它也包括与理论的适意与和谐地生存的能力；因为在这个要素中，主观的东西如此突出地显露出来，以致它实际上近似地落入内涵的要素之内。至于实用主义简单性的实验和技术方面，望文即可生义。邦格还认为，不存在总括的简单性，因为意识几个方面根本不能相互共存，也不能与科学的某些必要因素共存。 麦卡里斯特的分类比较简明，他以物理学为例，认为科学理论的简单性有四种形式： 一是像狄拉克希望的，由于赋予系数和指数以简单性而表现出数字方面的简单性；二是像信奉牛顿学说的物理学家希望的，由于广大范围的现象引用同样的解释性定律而表现出解释方面的简单性；三是像马赫期望的，由于只要求数目很少的不同物质实体而表现出本体论上的简单性；四是像爱因斯坦期望的，由于只以数目很少的独立公设为据而表现出逻辑上的简单性。 由以上关于简单性的内涵和分类的考察，我们对简单性的面目已经大致有所了解。但是，要严格界定其中每一个的确切含义，要断定它们的主次和整体结构，依然是比较困难的。况且，关于简单性还存在诸多有待进一步思考和澄清的问题 ，从而大大增加了处理的难度。鉴于这种状况，我们不可能充分和准确地肯定简单性是什么，但是却能够以否定语句说出简单性不是什么。其一是，简单性不是形式简单得容易记忆和书写。广义相对论描述引力场要用10个位置和时间函数，而万有引力理论仅用一个；爱因斯坦的场方程比牛顿的反平方定律繁杂得多，难以记住和写出。但是，前者还是比后者简单。这是因为，在牛顿理论中，惯性质量和引力质量是两个独立的概念，即有两类质量；可是在爱因斯坦理论中，二者的区分从未出现，即质量的概念是统一的，这实际上也包含在该理论的两个公设即广义相对性原理和等效原理中。也就是说，广义相对论具有逻辑简单性。其二是，简单性不是内容简单得容易理解和学习。爱因斯坦的相对论确实比牛顿理论难以把握。狭义相对论在1905年发表后，遭到许多物理学家的反对，人们对离奇的时间和空间概念感到莫名其妙，甚至掀起了一场“保卫以太”的运动，直至1911年该理论才越出德语国家的国界。广义相对论在问世后，情况更为糟糕，据说当时全世界只有三个人懂得它（除了两位作者之外，连验证光线弯曲的爱丁顿也不知道第三个人是谁）；著名的物理学家劳厄承认，他直到1950年前后才真正掌握了广义相对论。 由此可见，科学理论的简单性并非日常意义上的简单性 。 在讨论科学理论的简单性时，人们往往把把简单性和经济性等同，或作为类似的东西相提并论。雷舍尔就持有这种观点：“简单性偏爱经济原理。”在他看来，经济和简单性的观念是归纳推理的指导原则。其程序是理性的基本规则的程序：“用与供你支配的信息之恰当使用相容的最简单、最经济的方式，解决你的认知问题。”我们对简单性的爱好容易立足于经济的根据加以辩护。他甚至用纯粹的经济学术语说：“我们并不是为简单性——因为事物的美学——而追求简单性，而是因为作为解决问题的战略，这是而符合成本-效益的。”他的结论是： 我们偏爱均一性、类似、简单性等等，因为这减轻了认知努力的负担。我们避免了无论何时都困难的不需要的复杂，因为这是努力的经济进程。归纳的辩护恰恰在这里，因为就其真正的本性而言，归纳向我们提供了完成必不可少的认知任务的满意手段。 其实，思维经济原理（简称思维经济、经济原理等）的滥觞是马赫，马赫的这一原理可以理解为简单性思想的体现。马赫认为，“科学可以被视为最大值或最小值问题”。他反问道：“用尽可能少的工作，在尽可能少的时间内，以尽可能少的思维，获得尽可能多的永恒真理部分，难道不是科学的任务吗？” 他还说：“可以把科学看成一个极小值问题，这就是花费尽可能少的思维，对事实做出尽可能完善的描述。” 马赫思维经济原理的内涵包括思维的经济、精力的经济、功和时间的经济、方法论的经济、作为数学简单性的经济、作为缩略的经济、作为抽象的经济、作为抽象的经济、作为不完备的经济的逻辑、本体论的经济、自然界中没有经济、语言的经济。 思维经济原理的功能可以概括为：思维经济是科学的目的、方法论的原则、评价科学理论的标准、反形而上学的武器、关于知识（认识）的生物经济学。马赫的思维经济原理涵盖广泛、内容丰富、意蕴深远、真谛微妙，在某种意义上超越了简单性的内蕴。 就连马赫本人也强调：“思维的经济、和谐和有组织被认为是生物学的需要，这种需要远远超过了对逻辑连贯性的要求。” 批判学派的其他代表人物推崇马赫的思维经济原理，并在某种意义上把它视为简单性。彭加勒说：“著名的维也纳哲学家马赫曾经说过，科学的作用在于产生思维经济，正像机器产生劳力经济一样。这是十分正确的。”“这种思维之经济，劳力之经济是科学的永恒趋势，同时也是美的源泉和实际利益的源泉”，“应该是我们对准的目标”。 这是因为， 每一个命题都可以用无限的方式概括。在所有可能的概括中，我们必须选择，我们只能选择最简单的。因此，我们被诱使如此行动，仿佛简单的定律——其他事情都相同——比复杂的定律更概然一样。 迪昂指出：“有助于构成理论的抽象和概括的双重工作导致双倍的思维经济；当它用定律代替众多事实时是经济的；当它用少数假设群代替庞大的定律集合时再次是经济的。” 简单性不仅与思维经济有重合之处，而且简单性与科学美也往往被等量齐观。爱因斯坦这位科学的艺术家在构造理论时，倾心追求简单性和美——在他的心目中，美在本质上终究的简单性。 米勒在谈到这一点时写道：对于爱因斯坦来说，就像当年的哥白尼和伽利略一样，美学就是数据。他对美学十分敏感，以致他把与美学冲突的东西藏在心底。1905年，他对当时关于电磁感应的不同解释变得实在“难以容忍”，“被迫”提出了一个推广了的相对性原理。1907年，他选择了一个统一的质量定义，而不是牛顿运动理论里假设的两个定义。对于爱因斯坦而言，极简主义是一条美学原则——一条公理。自然界不是冗余重复的；因此我们要揭示自然法则就得消除冗余重复。解释中的冗余重复掩蔽了相对性原理，而质量概念中的冗余重复模糊了重力和加速度之间的等效。美学和自然的基本法则之间有一种联系。 许多哲学家对简单性也是这样理解的。石里克表明：“简单性是这样一个概念：在它表示的选择性质上，部分地是实用的，部分地是美学的。”他还说，即使我们不能解释简单性的真正意思是什么，但是当科学家成功地用一个非常简单的公式来描述一系列观察时，他立即确信，他已经发现了一条定律。 麦卡里斯特甚至断定：“简单性形式是一类审美性质。特定的简单性形式，例如本体论的节省，是理论可能显示出的审美性质。” 对简单性与经济性、科学美之间的关系的了解，毕竟有助于加深我们对简单性的认识。但是，这三个本身并不十分明晰的概念纠缠在一起，更增加了我们准确把握它们的困难 。尽管如此，科学家在实践中还是能够比较顺利地利用简单性（以及经济性和科学美）作为他们的认识论和方法论的原理，充分发挥简单性原理的功能。外尔一言以蔽之：“简单性问题对于自然科学的认识是重要的。” 若格则具体地揭示出简单性的认识论和方法论功能： 简单性原则表现了科学知识的系统性，简化形式的多样性乃是认识活动的必要条件。在科学理论中，各种不同的简化类型的存在，体现了通过比较求简化的要求；这种要求在寻找数学公式时，在表述科学理论的基本内容时，起着启发性的作用。简单性运转经历过一定的进化：起初对科学理论简单性的分析抱着朴素实在论的态度（用自然的简单性来论证简单性理论的作用）；现在则把简单性理解为一条有启发作用的方法论原则，简单性表现为要求用实验来论证科学知识中的理论原理。现在，简单性原则最普及地出现在数学简单性这个概念之中。 尼采这位哲学怪杰甚至把简单性视为思想家的“本能”：“他是思想家，这意味着：他善于简单地——比事物本身还要简单——对待事物。” 可见，简单性成为科学理论的禀性，显然与科学家把它作为一个重要的认识论和方法论原则、作为科学的追求目标密切相关。这种禀性和追求实际上是一种相辅相成、相得益彰的的关系——为了达到科学理论的简单性则必须追求简单性，追求简单性的结果即可达到科学理论的简单性。现在我们要问：这样的简单性原理的功能究竟有那些呢？ 首先，它是评价科学理论的标准之一。在对这个问题的看法上，一些学者相信，理论主张的简单性是理论未来经验成功的征候，因此应该把简单性的考虑看做是理论选择的经验标准。另一些作者坚持，理论的简单性与它的经验完成不相关——这自明地为真。其中有人认为，由于简单性是与观察者有关的特性，不同的观察者将在不同的程度上发现它存在于理论之中。也有人认为，理论的简单性是它的审美特性，因此科学家求助于简单性的考虑相当于诉诸审美标准。也就是说，关于简单性标准流行三种观点：作为理论的经验适宜性的征兆，作为与观察者有关的理论评价的标准，作为审美标准。 依我之见， 严格地讲，简单性标准不是经验的或实证的标准——尽管它可能显示出在经验上成功的征兆以及似律性或规律性的迹象 ——也不是逻辑的或传统理性的标准。它是科学共同体共有的理智价值标准或价值理性标准 之一，可以视其为一种美学标准，因而是评价科学理论的辅助标准——它无法断然地和惟一地决定理论的是非正误，却可以估量理论的长短优劣。 其次，它是启迪科学发现或科学发明的源泉。在科学发现或发明的关键性时刻，对简单性或科学美的鉴赏和感悟，往往能使科学家突破平素难以逾越的壁垒，进入柳暗花明的胜景之中。从哥白尼、开普勒到彭加勒、爱因斯坦以及其后的科学大家，对这一点无不有浃髓沦肤的感触。爱因斯坦就是在追求科学理论的逻辑简单性的激励和伴随下，一步步走向狭义相对论，并一鼓作气攀登到广义相对论的颠峰的 。施雷德-弗雷谢特使用了三个论据证明，“o-r简单性”没有为接受或拒斥科学理论提供认识论的基础，但是能够用它产生假设和理论。它的作用与其说对辩护的上下文，还不如说对发现的上下文更合适——o-r简单性能够给予我们以良好的基础，朝着科学进步的方向急剧前进，它是发现的逻辑的良好运载工具。 最后，它使科学理论更接近实在。科学的理论体系并不是各种大小、各种深浅的理论的杂乱堆积，而是有等级秩序的。具有更大简单性、特别是具有更大逻辑简单性的理论，则处于更高的水平。这样的理论具有更大的统一性，更多的经验涵盖性，更强的理性说明能力，在形式上也显得更雅致、更优美。一言以蔽之，这样的理论更接近实在。诚如爱因斯坦所说，逻辑前提愈简单的理论虽然愈远离感觉经验，但是却能更深刻地揭橥实在 。若格也指出：“简单性意味着理论能够解释一系列现象，因而可以把它比作已经解释清楚了的东西。相应地，复杂就意味着在简化世界图景方面存在一定的障碍。” 关于简单性，还有一个重要问题必须涉及，这就是简单性与真——在某种意义上也可以说是美与真——的关系问题。在这里，我们暂且在下述意义理解真或真理：理论与经验事实在某种程度符合或对应，理论没有逻辑矛盾而且是合理性的。当然，有人否认简单性与真有关联。例如雷舍尔认为： 我们把简单性、融贯性等当作较好理论的有效的因素和对其的巨大优先和偏爱，这不是因为我们获悉，较简单的理论是较真的或更可能真的理论，而宁可说因为我们通过经验获悉，这种实践对探究行为来说是充分的（合乎成本-效益的）。 他还说：“简单性不是真理不可避免的标志（简单是真的印记），而仅仅是探究的方法论工具——程序的指导标杆。当某种简单的东西像某种比较复杂的、可供选择的对象一样完成了手头的任务时，采纳后者就是愚蠢的。”“我们在探究中选择简单性（一般而言系统性），不是因为它是真理的指示，而是因为在比较有效地实现探究目标方面，它在目的论上是符合成本-效益的。” 考尔丁也坚持，简单性与真理不同，它甚至不是真理或精确性的检验。例如，爱因斯坦的行星轨道公式比牛顿的更精确并且更复杂。科学中的简单性观点可以远离正道。简单性在科学系统中是优点的理由，是因为它方便核验理论和设计新实验去检验它。它在把握一个已知理论上是有用的，但是它不是判断两种不同理论精确性的直接工具。 然而，比较普遍的看法是：具有简单性的科学理论有可能为真，但是并不能保证它必定为真；也就是说，简单性充其量只是科学理论为真的某种若隐若现的征兆。赖兴巴赫对此的看法是：“在归纳简单性的案例中，决定我们选择的不是经济。……我们做出假定：最简单的理论提供最好的预言。这个假定不能用方便来辩护：它具有真的特征，要求在概率论和归纳之内辩护。” 麦卡里斯特则从目标分析和归纳投射为之辩护： 简单性的程度标准或形式标准应该被看做是理论的经验适宜性的征兆。有两条路线能用来辩护，特定标准可以促进具有高程度的经验适宜性的理论的选择。一条路线是目标分析：经验适宜性概念的逻辑阐明能够揭示，理论的某些性质能够有助于它们具有高度的经验适宜性。第二条路线是归纳投射：一旦我们拥有挑选好理论的标准，我们就能够归纳地识别其他特性，这些特性的存在与理论是好的相关。 爱因斯坦就是一位善于“到数学的简单性中去寻求真理的惟一可靠源泉”的大科学家。对于简单性预兆真理，他有一段原则性的经典论述：“逻辑上简单的东西不一定都在经验到的实在中体现出来，但是，根据一个建立在一些具有最大简单性前提之上的概念体系，能够‘理解’所有感觉经验的总和。” 他进而提出一个原则性的命题：“逻辑上简单的东西，当然并非必须是物理上为真的东西；但是，物理上为真的东西是逻辑上简单的东西，即是说，它在基础上具有统一性。” 其实，要真正理解简单性与真的关系，必须回答这样一个关键性的问题：是否存在本体论的简单性？换句话说，作为科学研究对象的自然界是否是简单的？若回答“是”，则具有简单性的理论为真就是顺理成章的事了。若回答“否”或“不确定”，这就是一个需要仔细思考和认真讨论的问题。 科学家牛顿和菲涅耳对此做出肯定的回答。牛顿在他的伟大著作《原理》中开门见山地写道：“自然不做徒劳的事，解释多了白费口舌，言简意赅才见真谛；因为自然喜欢简单性，不会响应于多余原因的侈谈。” 菲涅耳也认为：“自然并未因分析的困难而烦劳，它仅仅避免手段的复杂性。它似乎已经决意以少做多：物理科学的完美不断地以新的证据支持的正是这个原理。” 第二种回答的人也许要多一些：自然在本体论上不是简单的，简单性是我们的心理的需要和科学的需要。简单性思想的滥觞奥卡姆的威廉反对把简单性思想置于自然界中的倾向，他认为，坚持自然界总是遵循最简单途径这一点，就是限制上帝的力量。上帝很可能选择用最复杂的道路来达到这些结果。由于这个理由，奥卡姆把简单性的重点从自然过程转移到所提出的关于自然过程的理论上。他利用简单性作为形成概念和建立理论的标准。他认为，应该淘汰多余的概念，并建议在说明某类现象的两个理论中应该选择更简单的（后来的作者常常称这个方法论原理为“奥卡姆剃刀”）。 雷舍尔自问自答：有任何理由认为比较简单的理论具有实际为真的更好的指望吗？很清楚，在这里存在着困难。自然显示出简单性的爱好吗？确实没有。我们不能说，仅仅在某种一般原则的基础上，这个世界——实在世界本身——必然地必须是简单的世界。也不存在如此做的任何需要。 巴什拉直截了当地断定：自然界没有简单的事物，只有被简化的事物。 当今的学者也持有与奥卡姆的威廉大致相同的观点：简单的不是自然界而是科学理论，简单性作为科学认识论和方法论原理是行之有效的。考尔丁表示，简单性是一个有名的误导概念：仿佛我们能够先验地确定，自然的行为必须是简单的，最简单的定律必然是真的定律。事实上，我们没有这样一种观点的理性基础，似乎很可能，像科学中显示出来的简单性，是由于科学家自然地把他们的注意力首先转向相对简单的对象。 雷舍尔这样写道：偏爱简单性是否合法？或者，有什么健全的理由认为自然倾向于简单性吗？人们对此的意见是不一致的。但是，当人们从方法论的观点而不是从真实存在的观点趋近该问题时，它就变得不怎么成问题了。我们确实应该容许对问题的最简单的可行的解决占优势——无论如何可以暂时占优势——直到它明显地站不住脚、复杂被迫强加于我们之时。在简单的解决能够容纳资料的情况下，没有充足的理由转向其他地方。在各种其他方面同样完好的的事物中进行选择时，我们应该选择最简单的——这是理性程序的基本原则。不管自然可能还是不可能喜爱简单性，作为一种合理性的程序，我们肯定应该这样做。他进而表明： 简单性偏爱基于严格地方法取向的实践考虑：对于在我们的意图的与境中，使用简单的假设最方便、最有利。因此，不存在求助于自然简单性的实质性的（或在描述上构成的）公设。求助于手段经济的规则性的（或实践的）方案足矣。因为归纳系统化的参量——简单性、均一性、规则性、常规性、融贯性等等——都表示认知经济的实践原则。在我们努力实现探究目标的过程中，它们避免复杂的、不节省劳动的设计。简单性偏爱的基本原则是径直的。它在于一个词——经济。 彭加勒这位超级哲人科学家对“自然界是否简单”持审慎态度：他对这个问题似乎没有直接做出断然的回答（不承自然界本身简单但又有部分保留），而是强调对简单性的偏爱和追求是人的心智需要和科学需要。在他看来：“半个世纪之前，人们坦白地表明了这一信仰，并且宣布自然界喜欢简单性；从此以后，自然界十分经常地指责我们说谎。今天，我们不再承认这种意向，我们仅仅保留必不可少的那么多的意向，以使科学不致变得不可能。因此，在相对少量的、表现出某些偏差的实验的基础上形成普遍的、简单的和精确的定律时，我们只不过是服从了一种需要，人的心智不能使自己摆脱这种需要。”他明确指出：如果我们的研究方法变得越来越透彻，我们便会在复杂的东西之下发现简单的东西，然后在简单的东西之下发现复杂的东西，接着再在复杂的东西之下发现简单的东西，如此循环不已，我们不能预见最后的期限是什么。然而，“我们必须停止在某个地方，要使科学是可能的，当我们找到简单性时，我们就必须停下来。这是惟一的基础，我们能够在这个基础上建立我们的概括的大厦。”在此处，彭加勒提出了一个必须研究的问题：这种简单性仅仅是表观的，该基础将足够牢固吗？他对该问题的回答是肯定的，但是好像并没有完全诉诸本体论的自然简单性为之辩护。 综上所述，也许可以说：我们就科学理论的简单性大体可以做出判断，因为它或多或少具有某种客观性和价值理性，是能够进行理智评价的；相反地，自然或自然秩序的简单性也许是一个主观的问题，因为我们没有实证的和理性的方法证明这个形而上学论题，它至多只能算做一个准科学预设。尚须注意的是，我们没有必要在科学中把简单性和复杂性对立起来。实际上，这二者在科学发展中是交替出现或交织在一起的——科学的发展呈现出分化和整体化、简单性和复杂性对立统一过程。只是在科学的结果中，我们应该在其他条件等同时尽可能选择简单的理论，否则就是不可理喻的了。还有一点也务必引起注意： 要把手段的经济与成果的经济区分开来，即把方法论的经济与实质内容的经济区分开来。简单的工具或方法在合适地应用时创造复杂的结果。简单的认知方法诸如“试错法”，最终能够产生对困难问题的复杂答案。反过来，简单的结果有时是用复杂的方式产生的。探究或解决问题的复杂方法可以产生容易的和不复杂的问题解。在科学探究中，我们对简单性的信奉归根结底并未妨碍我们发现无论多么复杂的东西实际存在着。 科学理论论文:论科学发展观科学理论体系的逻辑构建 论文关键词 ：科学发展观 基本内涵 逻辑结构 现实意义 论文摘要：科学发展观是我国社会主义市场经济条件下经济发展规律在认识上的重要升华，是我们党执政理念的一次飞跃，发展是科学发展观鲜明的理论主题；历史唯物主义人本观是科学发展观最直接的哲学基础，以人为本是科学发展观的核心内容；独特的理论框架使得科学发展观构成了严密的科学理论体系。 科学发展观回答了当代中国发展面临的重大问题，是与时俱进的马克思主义发展观，学习和研究科学发展观，只有从总体的层面了解这个理论的框架结构和全貌，才能深刻理解这个科学体系包括哪些基本内容和基本理论，以及各个原理的位置及其相互关系，从而掌握这个理论的精神实质。 一、 发展本质的新升华 中国的社会主义需要发展，更需要科学发展 。十六大以来 ，面对国际国内形势的新特点、新变化，面对国内经济社会发展的各种新问题、新挑战，以为总书记的党中央以历史和时代的眼光，以对社会主义发展规律、发展本质的深刻理解和准确把握 ，在马克思主义发展史上，第一次全面、系统地提出了科学发展观。十六届五中全会扣紧发展主题，进步阐发了凝结着几代共产党人带领人民群众建设中国特色社会主义心血的科学发展观，明晰了社会主义发展的 目标和战略，为中国在今后一个时期内的发展指明了道路。坚持科学发展观，我国的经济社会发展必须以人为本，全面、协调、可持续发展。科学发展观是全面总结我国 50多年特别是改革开放 20多年来的发展经验，深入思考未来 中国的发展道路和发展目标后做出的一项重大战略决策。科学发展观决不是对以经济建设为中心的否定，而是对 20多年来经济建设中的发展思路、发展观念、发展模式的新调整 ，以更适应全面建设小康社会的需要。发展是个系统工程，必须协调推进。社会主义发展要符合社会主义发展的本质，要尊重经济规律 ，更应尊重社会规律和自然规律。在迈向工业文明的过程中，人口、生态、环境、资源等易成为制约发展的瓶颈，必须把控制人口、保护生态环境、节约资源放到更加重要的位置，使人口增长与社会生产力相适应，使经济建设与生态 、环境、资源相协调 ，实现又好又快的发展。 二、唯物史观的新发展 马克思主义哲学是关乎人的科学。实现人的“自由而全面的发展”，是唯物史观的要义所在，是马克思主义哲学 的最高价值追求。科学发展观的核心是以人为本，这是坚持历史唯物主义的基本原理，对“靠谁发展”、“为谁发展”的问题作出的科学回答。马克思、恩格斯第一次以自然史的精确性去考察群众生活的历史条件以及这些条件的变更，创立群众史观。他们认为，历史是由人民群众创造的，人民群众是历史的主人。因此，坚持以人为本，就是要牢固确立人 民群众在社会主义现代化建设中的主体地位，就要把依靠人作为发展的根本前提，把提高人作为发展的根本途径，把尊重人作为发展的根本准则，把为了人作为发展 的根本 目的。依靠人，就要看到人民群众是实现发展的根本力量 ；提高人，就是要不断提高全体国民的思想道德素质、科学文化素质和健康素质；尊重人，就是要尊重人权，包括人的经济、政治、文化权利，尊重人的需求、生命 、价值和尊严，就是要尊重劳动、尊重知识 、尊重人才、尊重创造；为了人，就是要把人 民利益作为一切工作的出发点和落脚点，实现好、维护好、发展好人民群众的利益。“提高人”进一步回答了怎样“依靠人”的问题，“尊重人”具体回答了怎样“为了人”的问题，依靠人 、提高人、尊重人、为了人 ，相互联系，密不可分，共同构成 了马克思主义“以人为本”的发展理念。 三、科学发展观独特的理论框架 科学发展观围绕“发展”这个主题，形成了一整套崭新的科学发展理论，这些理论之间互相联系、互相贯通 ，构成了一个统一完整的科学思想体系。 第一，“发展目的”论。科学发展观总结反思在发展问题上的历史经验，明确提出发展的目的是为了促进人的全面发展，满足人民群众日益增长的物质文化需要，保障人民群众的经济、政治、文化权益，使发展的成果惠及全体人民。这是我们党执政宗 旨的必然要求，是社会主义本质在发展观上的具体体现。“以人为本”的发展 目的表明，人民是否得到实惠，人民生活水平和生活质量是否得到提高，人民权益是否得到保障，人民是否高兴和满意，应当成为我们发展的出发点和落脚点，成为检验我们的发展是不是科学发展的最高标准。 第二，“发展中心”论。我们党的科学发展观的中心是“发展”，而发展的中心是解放和发展生产力，这是由社会主义的根本任务和我国社会主义初级阶段的主要矛盾所决定的。邓小平讲“发展是硬道理”；同志讲发展“是党执政兴国的第一要务”；首先强调的都是发展经济。正如同志所说，科学发展观是用来指导发展的，离开发展这个主题就没有意义了。坚持经济建设为中心，不断增强综合国力，才能为抓好发展这个党执政兴国的第一要务，为全面协调发展打下坚实的物质基础。只有坚持以经济建设为中心，不断增强综合国力，才能更好地解决前进路上的矛盾和问题，胜利实现全面建设小康社会和社会主义现代化的宏伟目标。 第三，“发展整体”论。马克思主义认为，社会是一个由诸种要素构成的有机体，社会的发展也是各种要素互动的结果，因此指导社会的发展必须重视社会整体的发展。科学发展观就是以经济建设为中心推动社会全面进步的整体发展观。坚持“以经济建设为中心”，这句话的逻辑结论意味着还有围绕中心的东西，否则就不成为中心了。作为对社会的整体把握，在 20世纪我们党的基本路线确立的奋斗目标是把我国建设成 为富强、民主、文明的社会主义现代化国家 ，即包括经济、政治、文化在内的整体 目标 。党的十六大确立全面建设小康社会的奋斗 目标以后，我国社会主义现代化建设的总体布局就由社会主义经济、政治、文化建设的“三位一体”发展为包括社会建设在内的“四位一体”。第四，“发展协调”论。我国城乡、区域、经济社会发展不协调由来已久，当前城乡差距和区域差距仍然很大。缩小城乡差距、区域差距，解决发展中的不协调问题，是我国现代化建设的必然要求 ，也是发展的迫切需要 。由于我国幅员广阔，生产力发展不平衡 ，二元结构的特征极为突出，城乡、区域、经济社会发展不协调、不平衡 的现象决不是在短时期内能够解决的问题。 第五，“发展持续”论 。由于长期积累的结构性矛盾的解决和粗放型经济增长方式的根本改变不会一蹴而就 ，制约我 国发展的人 口、资源 、环境的压力还将加大，实现可持续发展任重道远。坚持可持续发展，解决好我国经济发展与人口资源环境的矛盾，将是贯穿我国现代化进程始终的要求。 第六，“发展动力”论。实现科学的发展，必须解决发展动力问题。通过体制改革，充分调动亿万人民群众在经济社会发展中的积极性和主动性。通过科技创新，充分发挥第一生产力在经济社会发展中的重大作用。进一步改革开放，充分发挥 国际国 内两个市场 、两种资源的作用 。 第七，“发展和平”论。从对外关系上说，科学发展观，是和平发展观，即主张和平的发展、开放的发展、合作的发展。中国坚持对外的基本国策，在平等互利的基础上同世界各国展开交流合作，努力实现互利共赢。我们要一方面充分利用世界带来的发展机遇发展 自己，另一方面又以自己的发展更好地维护世界和平 、促进共同发展。 科学理论论文:科学理论的要素和结构 摘 要：科学理论既是描述，也是一般性说明而非形而上学说明。因此，借助归纳法建立的经验归纳结构的科学理论由事实和定律构成。成熟的或高级的科学理论是由科学公理（基本概念和基本假设）、导出命题或科学定律、科学事实三大块组成的严密的逻辑演绎体系。 关键词：科学理论 描述和说明 要素和结构 经验归纳 逻辑演绎 为了探讨科学理论的要素和结构，我们首先必须对科学理论做一般性的考察。特别关键的问题是：科学理论何所指？具体地讲，究竟科学理论是描述（representotion）还是说明（explanation）。 一、科学理论：描述还是说明？ 迪昂对这个问题进行过周密的思考，他在谈到科学理论的典型代表物理学理论时说：“物理学理论是什么呢？是其推论必须描述实验资料的数学命题群；理论的有效性是由它所描述的实验定律的数目和它描述它们的精确度来衡量的。”他断言： 物理学理论将是逻辑地联系起来的命题系统，而不是力学模型或代数模型的不连贯的系列。这个体系就其目的而言不是提供说明，而是提供包含在一个群内的实验定律的描述和自然分类。 迪昂之所以得出科学理论是描述而非说明的结论，是与他对“说明”的理解和界定密切相关的。在他看来，“说明（explain，explicate，explicare）就是剥去像面纱一样的覆盖在实在上的外观（appearances），以便看到赤裸裸的实在。”对物理现象的观察并未使我们与隐藏在可感觉的外观之下的实在发生关系，而是使我们在特定的和具体的形式中领悟可感觉的外观本身。此外，实验定律也没有把物质的实在作为它们的对象，而确实是以抽象的和普遍的形式论及这些已获得的可感觉的外观。理论则在揭开或撕破这些可感觉的外观的面纱时，进而深入外观之内和潜入外观之下，寻找在物体中实际存在的东西。但是，我们屡屡发现，物理学理论不能达到完美的程度；它本身不能作为对可感觉的外观的某种说明出现，因为它不能宣布使存在于这些外观之下的实在达到感官。于是，它满足于证明，我们的所有知觉之所以产生，仿佛由于实在像它断言的那样起作用；这样的理论是假设性的说明。当物理学理论被视为说明时，那么在揭开每一个可感觉的外观以便把握物理实在之前，它的鹄的是达不到的。因为对于两个问题——存在与可感觉的外观截然不同的物质实在吗？这种实在的本性是什么？——的回答并非源于实验方法，实验方法只能获得可感觉的外观，不能发现外观彼岸的事物。这些问题的解答超越了物理学使用的方法；它是形而上学的目标。“因此，如果物理学理论的目的是说明实验定律，那么理论物理学就不是自主的科学；它从属于形而上学。”于是，当我们分析打算说明可感觉的外观的物理学家所创造的理论时，辨认这一理论是由两个实际上迥然不同的部分形成的：一部分仅仅是打算分类定律的描述部分；另一部分是打算把握潜藏在现象之下的实在的说明部分。现在，认为说明部分是描述部分存在的理由远非为真，描述部分才是说明部分由以成长的种子和滋养它发展的根；实际上，两部分之间的链环几乎总是脆弱的和人为的。描述部分借助恰当的和自主的理论物理学方法独立地发展；说明部分达到充分形成的有机体，并像寄生虫一样附着在描述部分上。在理论中有效的一切东西——理论据此似乎是自然分类并把预期实验的能力授予它自己——可以在描述部分找到；这一切是物理学家忘记追求说明时发现的。另一方面，在理论中为假且与事实矛盾的无论什么东西，尤其可以在说明部分找到；物理学家之所以把错误引入理论中，是由他想要把握实在导致的。因此，当实验物理学的进步与一个理论对立并且迫使它做出修正或改造时，纯粹描述的部分几乎整体进入新理论，从而使新理论继承了旧理论全部有价值的所有物，而说明部分却坍塌了，以便为另一种说明让路。在物理学理论中，持久的和多产的东西是通过逻辑工作从几个原理演绎出为数众多的定律，并成功地把这些定律自然地加以分类；短命的和不结果实的东西是着手说明这些原理的劳动，为的是把这些原理附属于与潜藏在可感觉的外观之下的实在有关的假定。 在科学和科学哲学的历史上，反对科学理论即是科学说明这一主张的人还是比较多的。这种异议认为，没有任何科学（一定没有任何物理学）确实回答了事件何以发生、事物何以以某些方式相联系的问题。只有当我们能够表明发生的事件必定发生、事物间拥有的关系必定在它们之间具有时，才能对这些问题做出回答。实验科学方法不能发现现象——它们是每个经验研究的根本题材——中的绝对必然性或逻辑必然性；即便科学定律和科学理论是真的，它们也不过就是关于现象之共存关系或相继次序的逻辑上偶然的真理。因此，科学回答的问题是有关事件怎样（以什么方式或在什么条件下）发生和事物如何联系的问题。因而科学家获得的至多只是精确的、综合性的描述体系，不是说明体系。比如，e. w.霍布森强调： 不能把说明物理现象正是自然科学的功能这一通常的思想接受为是真的，除非“说明”这个词是在极其有限的意义上得到使用的。由于有效因果关系的概念、逻辑必然性的概念无法应用于物理现象世界，因而自然科学的功能是在概念上描述自然中要待观察的事件序列；但是自然科学不能说明这种序列的存在，因而不能在“说明”这个词能被使用的最严格的意义上来说明物理世界中的现象。这样自然科学倾其所能不过是描述现象怎样发生，或者按什么规律发生，但它完全无能回答它为什么发生的问题。 在坚持科学理论也是说明的人物中，内格尔和亨佩尔是有代表性的。按照内格尔的观点，说明是对“为什么”问题的回答，但是为了表明“为什么”这个词并非没有歧义，而且随着与境的变化，不同种类的答案都是对它的恰当答复，就需要略为思索一下。要知道，在回答“为什么”问题上，各门科学提供的说明，在说明假定与其被说明相相联系的方式上，可能都有所不同，因此可以把说明划分为不同的逻辑形式。 其中包括演绎模型，或然性说明，功能说明或目的论说明，发生学说明。 在亨佩尔看来，科学所关心的是发展一种对世界的概念，这种概念对我们的教育具有一种清晰的、逻辑上的意义，从而能够经受客观的检验。由于这个原因，科学说明必须符合两个特定的要求，即说明的相关性要求和可检验性要求。说明的相关性要求意指，所引证的说明性的知识为我们相信被说明的现象真的出现或曾经出现，提供了有力的根据；说明的可检验性要求意指，构成科学说明的那些陈述必须能够接受经验检验。科学说明采取两种形式：演绎律则说明（deductive-nomological explanation）、或然性说明（probabilistic explanation）或归纳统计说明。演绎律则说明是用普遍定律覆盖下的演绎归结做出的说明。科学说明中需要用到的这些定律称为对于被说明现象的覆盖定律，而说明性论证则可以说是把被说明者归在这些定律的覆盖之下。但是，并不是所有科学说明都立足于严格的全称形式的定律之上。或然性说明所依据的定律具有或然性形式，所以只能以很高的概率甚或“实际上是必然性”预期被说明者。正是基于这些考虑， 理论的构写需要确定两类原理，它们可以称为内部原理和桥接原理。内部原理将阐明理论及定律所需要的这些基本实体与过程，这里所说的定律正是那些基本实体与过程所遵从的。桥接原理将指明理论所设想的过程如何联系于我们已知的经验现象，从而使理论可以说明、预言或逆断这些现象。 桥接原理可以说是把某种理论上假定的实体与中尺度物理系统的特性联系起来，其中前者是不能直接观察和测量的（诸如运动中的分子及其质量、动量、能量），后者则或多或少可以直接观察和测量（例如用温度计或压力计测定的气体的温度或压力）。但是，桥接原理并不总是要联系“理论非观察量”与“实验观察量”二者。一个理论如果没有桥接原理就不会有说明能力，也不可能经受检验。 广义地说，现代说明理论可以分为演绎主义的、与境主义（contextualism）的和实在论的三种。对演绎主义者来说，说明一个事件，必定是从一组初始（和边界）条件出发，加上普遍定律，从而演绎出关于该事件的一个陈述；同样，对定律、理论和科学的说明也是借助演绎的小前提进行的。亨佩尔的演绎律则说明或覆盖律模型就属于这类说明。与境主义者认为，说明本质上存在于社会交流中，这种交流发生在讲解者和听讲者之间，通过交流消除了听讲者对对某事物的疑惑。一些与境主义者把注意力集中在说明事件的实用方面或社会方面，另一些则集中在说明理由唤起想象力的或启发性的内容上。在实在论者看来，说明是要对给予说明的现象或事件发生的未知模式所做的一种因果性的说明。 不管各家观点如何，有一点是毋庸置疑的，那就是，科学说明的内容和形式并不是一成不变的，而是随着科学的发展而不断进化的 。 乍看起来，上述的描述论者和说明论者似乎是针锋相对的或势不两立的，实际上二者之间并无根本性或原则性的区别。因此，既不应不分青红皂白地把描述论者或反说明论者推入“不可知论者和实证论者”之列，也不能像“反科学者”那样苛求科学理论去说明它根本无法说明的东西 。以描述论或反说明论的代表人物迪昂为例， 迪昂所谓的“描述”并不是指对事实或现象的描绘，而是理论对实验定律群的表示。迪昂所谓的“说明”，是指对物理现象或物理外观做出符合物理实在（相当于康德的“物自体”）的诠释，这是一种本质主义的、寻求终极原因的狭义说明（因而属于形而上学的领域），即要求说出某事物为什么必然存在或发生；而不是当今科学哲学中在于回答诸多科学中的“为什么”的泛说明或一般性说明，即通过讲出过程或理由（说明项）使某事物（被说明项）变得明白易懂；也不是用普遍规律说明特殊规律、用特殊规律说明经验事实，以及在经验事实中找出某些规律性的联系的覆盖性说明。因此，严格地讲，迪昂从科学中力图排除的并不是说明本身，而是“形而上学的说明”。与亨佩尔关于科学说明的演绎律则说明和归纳统计说明、以及说明的相关性要求和可检验性要求比较一下，就不难明白迪昂的所指。 在这一点上，迪昂与马赫的观点基本上是一致的。马赫把描述分为两类：直接描述是仅仅使用纯粹概念工具的事实的言语交流，间接描述是在某种程度上使用了在其他地方已经给出的系统描述，甚或还没有精确地做出的描述，如光像波动或电振动。于是，所谓的理论或理论观念都落入间接描述的范畴。 在这里，马赫所说的间接描述实际上属于非形而上学的科学说明。 当代一些科学家和科学哲学家也都是在一般性说明和覆盖性说明、而非形而上学说明的意义上承认科学理论是说明的。例如，物理学家温伯格（s. weinberg）给科学说明下了这样一个定义：“物理学说明就是当物理学家说‘原来如此啊’的那一时刻他们已经做了的事情。”由于他认为这个“先验定义”“往往用处不大”，他特别强调物理学家感兴趣的是对规则和原理的说明，而不是对个体事件的说明。当我们证明某个物理原理可以从一个更基本的物理原理推导出来时，我们就说明了这个物理原理。在他看来，科学并不能说明一切问题，比如偶然性事件、道德原则、最基本的科学原理等。 由此可见，温伯格的观点是与迪昂和亨佩尔基本一致的。现在，我们在科学理论既是描述、也是一般性说明的理解上，探讨科学理论的要素和结构。这样一来，便把作为构成要素的形而上学从科学理论中排除出去了。 二、科学理论的要素 论及科学理论的要素和结构，是难以把要素和结构截然分开的：讨论科学理论的结构必然要涉及它的构成要素，否则结构成为无源之水、无本之木；讨论科学理论的要素也不得不涉及各个要素的地位以及它们之间的关系，这实际上就是在讲结构。不过，为了论述方便，我们还是拟在思想上把二者相对地分开讨论。 逻辑经验论者对科学理论的要素做过系统的研究。他们认为，科学理论由三部分组成：形式系统、对应规则和概念模型。这一思想最早是由坎贝尔 提出，卡尔纳普接受了它，内格尔加以系统的阐发。形式系统是所谓的“假设”、“抽象演算”，它由逻辑句法以及一组初始概念和公理两部分组成。利用逻辑句法提供的形式规则和变形规则，可以从公理导出理论的全部定理（科学定律）。对应规则即坎贝尔的所谓“词典”，它把理论语言同观察语言对应起来，前者的意义可由后者导出。为此，他们为理论概念和命题制定了详尽的对应规则，这样一来，漂浮或翱翔在经验事实平面之上的纯粹演算的形式系统便获得了经验意义。概念模型就是对形式系统作语义解释，它施加于形式系统的初始概念和公理或公设之上，由此使抽象的演算变成具体的科学理论。由于模型，科学理论不仅是“定理的源泉”，而且还成为“见识的源泉”。此外，理论还通过模型而扩展到新的领域，并借助它指示可以在什么地方引入对应规则。 内格尔在阐明科学理论的三要素时说： 为了分析起见，区分理论的三个成分将是有益的：（1）一种抽象的演算，它是该系统的逻辑骨骼，且隐含地定义了这个系统的基本概念；（2）一套规则，通过把抽象演算与具体的观察实验材料联系起来，这套规则实际上便为该抽象演算指定了一个经验内容；（3）对抽象演算的解释或模型，它按照那些或多或少比较熟悉的概念材料或可以形象化的材料使这个骨骼变得有血有肉。我们将按照刚才提到的顺序来发展理论的这些特征。但在具体的科学实践中，很难对它们予以明确的表述，它们也不对应于理论说明建设中的各个实际阶段。因此，不要认为这里采纳的阐述顺序反映了个别科学家在心灵中产生理论的时间顺序。 对于这些要素及其关系，亨佩尔做了一个十分微妙的比喻：科学理论可以比做一张错综复杂的空中之网，网结代表了它的术语，而连接网结的网绳，一部分相当于定义，一部分相当于包括在理论中的基本的以及派生的假设。整个系统好像是漂浮在观察平面上。可以把这些解释规则看做一些细线，它们不是网的一部分，但是把网上的某些点和观察平面的特定位置连接起来，借助这种解释性的连接，网结就能作为一种科学理论起作用：从某些观察材料开始，我们可以通过解释性的网绳上升到理论之网的某些点，而通过定义和假设达到其他一些点，其他的解释性网绳使得可以从这些点下降到观察平面。 不少学者采取简单的两分法，把科学理论分为两个组成要素：事实和理论。他们认为，研究活动的结果由陈述和陈述网络组成，这些陈述的分类和它们的关系的特征是中心的争论点。最普通的分类是使观察陈述（或经验陈述）和理论陈述对立的分类。这种区分阐明了科学的二元维度：实验和资料收集，猜想和概括。由于居间陈述的增生，理论陈述和观察陈述之间的区分绝不是清楚的。第一种立场——可以命名为还原论的立场——减小两个类型陈述之间的距离。它包括两个极端形式：其一是，理论陈述是从观察陈述导出的（实证论和逻辑经验论），这样一种学说或提供可靠性的标准（所谓的归纳主义理论），或确立有意义的陈述和无意义的陈述之间的划界标准；其二是，观察陈述是由理论考虑形成的，没有这些考虑，它们没有意义，这就是所谓的观察负荷理论。第二种立场拒绝在理论陈述和观察陈述之间确立高等级的联系。虽然确实存在关联，但是人们假定，不同的陈述范畴是相互相对独立的。在这些条件下，有可能检验从理论陈述推导的经验预言，或决定一个理论是否比另一个理论能更好地说明一组观察。在这个模式中，知识生产本质上被还原为陈述的生产，在这些陈述之间能够确立起翻译关系。翻译被局限于语言学的意义——翻译不是从陈述的全域退出。这说明了向哲学和本体论问题的自然漂移。 中国学人任鸿隽也表明，科学智识或科学理论的要素至少有两个： 一是事实，一是观念，事实是由外物的观察得来的，观念是由内心的思想得来的。观察是属于官觉（sense）的，思想是属于推理（reason）的。但是观念必须根据于事实，事实必须系属于观念，这两个要素，须如车有两轮，鸟有两翼，同时并用，方能得到真正的智识。若偏于一方面，不是失之零碎，便是失之空虚，智识既不完全，今后亦因之阻滞了。 他进而引用了惠威尔的一段论述，一明其意：“这两个要素（感觉与理性）都不能组成实在普遍的知识。感觉印象若不与合理凌空的原则相联合，结果不过实际认识单个的物体；反之，理性机能的运用若不使它常与外物相印证，结果也不过引到空虚的抽象和枯槁的才能罢了。真正切理的知识，须有两个要素相结合——正当的推理与用以推理的事实。” 对科学理论的要素列举得更为详尽的，恐怕非伊利英和卡林金莫属。他们把自然科学理论的要素用公式表示如下：ω＝（fac，lw，cnst，int，abstr mdl，frml，l）。其中，fac是符合实在的事实的非空集合；lw是定律的集合；cnst是常数的集合，在许多理论中它是空的； int是自然的、经验的和语义的诠释的集合，该诠释保证了自然科学的理论的abstr mdl和形式化与实在的类型论的同一；abstr mal是在理论中所接受的抽象模型语义假定和辅助建构物的集合；frml是作为自然科学的思维、语言和命题定量化的工具起作用的形式化的集合；l是在理论中所接受的逻辑假定和推导法则。 三、科学理论的结构 关于科学理论的结构，我们不拟牵扯过多的问题 ，仅仅讨论科学理论的要素组成的结构本身。刚刚提及的伊利英和卡林金认为，在自然科学和实在的确定部分之间存在者直接的（刻板的）关联；这个特征使自然科学区别于数学，并使它明确地在本体论上被阐明。作为实在的简化的复制，理论研究在固定域中的对象之间实质性的关系，决定了分开的要素和它们的完整结构的定性性质。理论的概念基础bc和它的经验基础be之间的依赖用公式bcbe表达，在这里，基础之间的联系机制和bc在认识论上阐明了自然科学的本质。 bc由lw、cnst、int、abstr mdl、frml、l形成，它作为范畴的、语义的和组织的图式即理论框架起作用。bc的创造、精制和建构是自由的而非任意的，因为在bc的理论框架中存在对主体的某种根本性的限制，即实在客体起作用的客观逻辑。当然，客体并未把任何固定的定义强加于bc，但是同时它排除任意的建构。bc和be作为一个整体、作为一个系统的相互协调的结构联系在一起；作为实在的方便中介的模式化的bc的许多组分都具有中间的、从属的特征，并未被自然地投射到经验事实上；它们在实在中没有类比物，例如ψ函数。由事实形成的be作为理论内容的外部源泉以及它们的证实的工具起作用。在动力学的层面上，理论是作为资料的相继积累和系统化、它们的理论化、从如此得到的系统中推导经验上可发现的结果、理论的最后辩护和在实践中的补充而实现的。bc和be的关联并不是直接的。这意味着，严格地讲，bc的内容并不符合实在世界的关系，而是符合理想世界的关系——这是第二位的概念的实在之世界，它代表原始的或客观的实在之分析的对象。虽然客观实在和科学实在并不重合（相反的断言导致朴素实在论），但是它们通过必要的纽带（拒绝这些纽带就走进柏拉图的死胡同）联系起来，这些纽带归功于be的特殊作用。第一，bc的的所有组分都具有经验的系谱，这有时可能难以重构，但却总是真实的。第二，be详细说明bc向着bc和be之间更好的平衡进步的向量。第三，be是我们所有关于实在的知识的开始和终结。第四，由于be在关系上是独立于bc的，be作为提供资料和批判的例子起作用，从而妨碍理论和实在完备的和最终的同一和概念模型的证实。任何理论都是事实的理论化；理论被修正和被抛弃，而事实依然如故地保持下去。在理论相互更替中的事实的稳定性，是它们可通约性和确立理论转换的进步性程度的本体论的基础。 是由对应（符合）规则或还原规则以及理论的结构和投射到be上的世界图像之间的联系的规则系统或算法（通过模型、诠释）构成的，从而要记住，be本身并不是纯粹的实在，而是借助实验、测量和人的经验详细阐明的、在概念上和操作上起中介作用的实在。对应规则打算用来证实（verification）理论项目的经验内容，从而通过操作定义系统保证从模型、诠释和形式化向事实过渡，容许把从bc导出的推论与诠释的实验结果比较，进而容许理论的实验证明（substantiation）——确认（confirmation）或反驳（rejection）。对应规则系统实现了自然科学中的有意义的、交流的和说明的过程，从而决定了be的理论负荷或“不透明性”，以及一方面模型和诠释、另一方面模型和事实之间的相互关联。 在be和bc之间不存在直接的逻辑桥梁，这相当于不可能直接从be推导出bc，或者不可能把bc还原为be。由于拒斥bc和be 之间的直接的演绎还原关系，我们强调bc的创造性本质，这在综合的多产的活动过程中出现，该活动与be的直接概括毫无共同之处。任何从基元的经验逻辑地推导自然科学的基本概念和基本定律的尝试注定要失败。同时，bc和be的自主性并不是绝对的，因为它们是由间接的演绎还原链环关联起来的。从be到bc的命题隐含bc的经验起源，而不是它的演绎推导。bc的经验谱系不必用原始归纳的精神来诠释，在高级理论化阶段的自然科学理论的bc的动力学表明了这一点。承认bc不能投射到be之上或bc不能直接还原为be，这便有可能避免朴素实在论的教条。承认bc间接地还原为be，使得我们能够认为be是bc的真理性的标准，从而避免了约定论的相对主义。这里有必要强调，如果理论不是经验的概括，那么它们便不能预言任何东西，它们也不能被确认。但是，这不是完整的观点。如果理论仅仅是经验的概括，那么它们就应该从来也不会与后者矛盾，实际情况并非如此。当然，bc没有一对一地依赖于be，这就是所谓的“等价形式化现象”。于是，理论的内容可以用同样好的不同方式来表达，例如量子力学能够借助海森伯的矩阵或薛定谔的几率波来描述，经典力学的内容能够被表达为牛顿、拉格朗日、雅科毕、哈密顿等的形式化理论。 伊利英和卡林金的上述见解是对前人思想遗产的综合性和系统性的概括，比较准确地反映了现代科学的结构全貌，尽管我们不同意他们的某些叙述 。但是，这样的结构显得有些复杂，有必要加以简化： 纵览科学理论的结构，一般而言，不外乎经验归纳结构和假设演绎结构两种。说穿了，这两种结构的理论是借助两种不同的科学方法——经验归纳法和假设演绎法——建立起来的。它们往往集中地出现在科学的不同发展阶段或同一门科学的不同成长时期。 其实，伊利英和卡林金也表达了大致相同的观点，他们的两种理论——从类型论的立场来看，自然科学由经验论的-现象论的（描述的）理论和理论化的-本质论的（说明的）理论构成——是与我们的两种结构对应的。经验论的-现象论的自然科学理论是定性的现象论的知识体系的集合。在它们之中占统治地位的是经验描述，这些描述用语言术语记载通过测量、观察、事实的分析和选择、形象化的登记、原始的分类和系统化、各种类型的实验等等在客体研究的经验水平上得到的资料，以及作为实验资料的归纳概括得到的经验定律、相关和规则性。说明理论是逻辑地组织起来的知识体系的集合。在这里占优势的是通过概念上的重构、诠释、理想化、心理（概念）实验、抽象模型化等在客体研究的理论水平上得到的资料之理论说明，理论化的本质论的自然科学知识之大量的组分（命题）是从根本的命题-公设和公理中演绎出来的精密的定量的详细结果。 周昌忠教授还从自然界、认识主体、科学知识三者结构的同一性看待这个问题 ，其视角是颇为独特的。 在前科学和科学的幼年时期，或者在一门科学的初创阶段，其理论形态往往呈经验归纳结构。这种结构的科学理论主要由事实和定律两种要素构成。它满足于经验事实的收集、整理、分类和抽象。仅有的科学定律基本上直接从经验事实归纳概括而来，其涵盖性和普适性不是很大。各个定律或各类定律往往的孤立的，它们之间没有有机的联系，比如开普勒行星运动三定律、伽利略的自由落体定律、惠更斯的单摆定律、液体表面张力定律、潮汐定律等都是各自为政、各司其职的，彼此之间没有结合物。经验归纳结构的理论是用经验归纳法建构起来的。皮尔逊正确地描绘了经验归纳法这种科学方法的特征：（1）仔细而精确地分类事实，观察它们的相关和顺序；（2）借助创造性的想象发现科学定律；（3）自我批判和对所有正常构造的心智来说是同等有效的最后检验。 一般而言，假设演绎结构是科学发展到成熟时期的产物，即科学理论开始步入公理化、形式化、系统化的的形态。假设演绎结构的理论虽然在数学中相当早慧（例如欧几里得几何学），但是在经验科学中却是近代科学革命之后才陆续出现的，而且大都出现在比较成熟的力学和物理学中。关于这种结构的理论，马根瑙做了这样的勾勒：在顶端一极，我们遇到所谓的原始经验（protocol experences），即感觉材料、观察，它们无凝聚力，本身没有秩序，需要用在原始领域没有直接给出的辅助概念（supplementory concepts）来“说明”或理论化。说明包含着概念化的程序，处于原始经验之下的一级结构。在底部，每一门科学都显示出十分普遍的命题，它们被称为公理或公设。无论给定科学在给定时刻的公理是什么，它们都通过演绎的形式分析导出高一级的即较少普遍的命题，通常称它们为定律或定理。由定律或定理还可以推出比较特殊的推论。这些推论借助对应规则（rules of correspondence）与经验资料联系，以决定其去留。 爱因斯坦给予假设演绎的理论结构以十分简明的描绘：其构成有三要素，即公理体系、导出命题、直接经验（感觉）的各种体现；由公理体系通过逻辑演绎或数学推导可以导出一系列经验命题和经验定律，并交付实验检验；从直接经验到公理体系没有逻辑的通道，只能依靠直觉的领悟。 爱因斯坦的上述描绘已经包含了建构假设演绎结构的理论的假设演绎法，他将其发展为“探索性的演绎法”。这种方法的最大特色是，作为理论基础的逻辑前提即基本概念和基本假设既不是不证自明的，也不是从经验事实中归纳出来的，而是在经验事实的引导下，通过“思维的自由创造”或“理智的自由发明”得到的。 实际上，爱因斯坦是直接受到彭加勒约定论思想——科学中的基本假设是在经验启示下自由的约定——的影响而总结出探索性的演绎法的 。他言简意赅地阐述了这种方法的精髓： 物理学构成一种处在不断进化过程中的思想的逻辑体系。它的基础可以说是不能用归纳法从经验中提取出来的。而只能靠自由发明来得到。这种体系的根据（真理内容）在于导出的命题可由感觉经验来证实，而感觉经验对这基础的关系，只能直觉地去领悟。进化是循着不断增加逻辑基础简单性的方向前进的。为了要进一步接近这个目标，我们必须听从这样的事实：逻辑基础愈来愈远离经验事实，而且我们从根本基础通向那些同感觉经验相联系的导出命题的思想路线，也不断地变得愈来愈艰难、愈来愈漫长了。 如果说爱因斯坦已经勾勒出形成假设演绎结构理论的蓝图的话，那么迪昂则以物理学理论为例，详细地陈述了建构它的四个相继操作的特征，其中前两个操作是构筑理论的公理即基本概念和基本假设的操作。（1）我们选择自认为简单的性质描述我们所要描述的物理性质，其他性质可视为这些简单性质的组合。我们通过合适的测量方法使它们与数学符号、数和量的某个群对应。这些数学符号与它们描述的性质没有固有本性的联系，它们与后者仅具有记号与所标示的事物的关系。通过测量方法，我们能够使物理性质的每一个状态对应于表示符号的值，反之亦然。（2）我们选择少量的原理或假设，作为将要建立的理论的基础或演绎的逻辑前提。它们仅仅是根据方便的需要和逻辑上的一致，把不同种类的符号和数量联系起来的命题，它们并不以任何方式宣称陈述了物体真实性质之间的真实关系。（3）根据数学分析法则把原理或假设结合在一起。理论家计算所依据的数量并非是物理实在，他们所使用的原理也并未陈述这些实在之间的真实关系。对他们的要求是：他们的符号系统是可靠的，他们的计算是准确的。（4）这样从假设推出的各种推论，可以翻译为同样多的与物体的物理性质有关的判断。对于定义和测量这些物理性质来说是合适的方法，就像容许人们进行这种翻译的词汇表和图例一样。把这些判断与理论打算描述的实验定律加以比较。如果它们与这些定律在相应于所使用的测量程序的近似程度上一致，那么理论便达到了它的目标，就说它是好理论；如果不一致，它就是坏理论，就必须修正或拒斥它。简而言之，建构物理学理论的四个基本操作是：物理量的定义和测量；选择假设；理论的数学展开；理论与实验的比较。 假设演绎结构的理论取代经验归纳构的理论，可以说是科学发展的必然结果。爱因斯坦对此有深刻的洞察：“科学一旦从它的原始阶段脱胎出来以后，仅仅靠着排列的过程已不能使理论获得进展。由经验材料作为引导。研究者宁愿提出一种思想体系，它一般地是在逻辑上从少数几个所谓公理的基本假定建立起来的。”他以相对论作为范例，说明了理论科学在现展的基本特征： 初始假设变得愈来愈抽象，离经验愈来愈远。另一方面，它更接近一切科学的伟大目标，即要从尽可能少的假设或者公理出发，通过逻辑的演绎，概括尽可能多的事实。同时，从公理引向经验事实或者可证实的结论的思路也就愈来愈长，愈来愈微妙。理论科学家在他探索理论时，就不得不愈来愈听从纯粹数学的、形式的考虑，因为实验家的物理经验不能把他提高到最抽象的领域中去。适用于科学幼年时代的以归纳为主的方法，正在让位给探索性的演绎法。 爱因斯坦关于科学理论结构转变的大势在当代得到了回应。伊利英和卡林金指出，在经典科学中，有意义和概念的明晰性在数学结构的充分理解之先，阐明理论的普适模式是对可以得到的经验材料的抽象和直接概括。对理论活动来说，中心的存在问题也用相同的朴素实在论的钥匙解决。直接的明显性被认为是存在的决定性条件：只有在直接的可理解的感知中给出的东西才存在。在现代科学中，阐明理论客体的工具是数学，在理论和实在之间起中介作用的辅助模式的份额增加了，概念的明晰不再在数学结构的感知之先，科学发现它更难以把握数学结构的内容，因为客体是在数学化的路线上被引入的。这是科学的概念基础的有效精制的需要和知识的组织形式尽可能完善的欲求所必须的。数学化的过程直接开辟了用高度抽象的结构操作的可能性，这照例在直觉和直接观察中没有原型。由此开始，数学假设、假设演绎法、理论构造的原理方法在自然科学中广泛应用，相对论是出色的例子。数学化的最根本的认识论结果是科学抽象达到较高水平，在客体的感知中失去直觉的明晰性。 通过对科学理论的要素和结构的一般性考察，我们不难看出，借助归纳法建立的经验归纳结构的理论是科学理论的初级阶段，比较简单明了，无须耗费笔墨讨论。但是，真正的科学理论毕竟不是经验定律的杂烩，也不是零散事实的编目，而是一个具有严整结构和有机联系的系统。也就是说，成熟的或高级的科学理论是由科学公理（基本概念和基本假设）、导出命题和科学定律、科学事实（感觉经验和观察资料的科学陈述）三大块组成的严密的逻辑体系。 科学理论论文:试论管理科学理论的研究进展 论文关健词：管理科学　管理方法　管理模型 论文摘要：管理科学是依据科学的方法和客观的事实来解决管理问题，并且要求按照最优化的标准为管理者提供决策方案，设法把科学的原理、方法和工具应用于管理过程，侧重于追求经济和技术上的合理性。 从20世纪50年代开始，西方主要发达国家在高度工业化的同时实现了管理现代化，管理现代化所包含的内容极其广泛，主要有管理思想的现代化、管理组织的现代化、管理方法和手段的现代化等几个方面。管理现代化是一个国家现代化程度的重要标志。工业、农业、科学技术、国际的现代化，乃至整个国民经济的现代都离不开现代化管理，现代化管理能够有效地组织生产力要素，充分合理地利用各种资源，大大提高各种经济和社会活动的效率，从而成为推进现代化事业的强大动力。在现代经济的发展中，科学管理起着越来越重的作用，科学管理直接带来了经济效益，在物质资源有限的情况下，管理资源的作用显得尤其重要。 管理科学理论的起源与发展 管理科学学派的理论渊源，可以追溯到本世纪初泰勒的”科学管理”。就管理科学的实质而言，它是泰罗的科学管理的继续与发展，因为他们都力图抛弃凭经验、凭主观判断来进行营理，而提倡采用科学的方法，探求最有效的工作方法或最优方案，以达到最高的工作效率，以最短的时间，最小的支出，得到最大的效果。不同的是，管理科学的研究，已经突破了操作方法、作业研究的范围，而向整个组织的所有活动方面扩展，要求进行整体性的管理。由于现代科学技术的发展，一系列的科学理论和方法被引进到管理领域。因此，管理科学可以说是现代的科学管理。 第二次世界大战时期，为解决国防需要产生了’.运筹学”，发展了新的数学分析和计算技术，例如:统计判断、线性规划、排队论、博弈论、统筹法、模拟法、系统分析等。这些成果应用于管理工作就产生了“管理科学理论”。主要代表人物有: 1.兰彻斯特。第一次世界大战期间，英国的兰彻斯特(f. w. lanchester)在1915年就把数学定量分析法应用于军事，发表过关于人力和火力的优势与军事胜利之间的理论关系的文章。 2.埃尔伍德·斯潘赛·伯法是西方管理科学学派的代表人物之一，曾任教于美国加利福尼亚大学管理研究院，哈佛大学工商管理学院。代表作是(现代生产管理》(1975)。(生产管理基础》是伯法根据《现代生产管理》改写的，简明易懂，曾被《哈佛商业评论》推荐为经理必读书目。在这本书里可以看到大量的图表和数学公式，正是这些科学的计量方法，使得管理问题的研究由定性走向定量。 3.霍勒斯卡文森于20世纪30年代把复杂的数学模型应用干用传统办法难以进行的大量数据处理工作。 管理科学理论的特征 1.以决策为主要的粉眼点，认为管理就是决策，给定各种决策分析模型。 2.以经济效果标准作为评价管理行为的依据，为此建立诸如量、本、利等模型以讨论行为的结果及变化。 3.力求减少决策的个人艺术成分。依靠建立一套决策程序和数学模型以增加决策的科学性。他们将众多方案中的各种变数或因素加以数量化，利用数学工具建立数量模型研究各变数和因素之间的相互关系，寻求一个用数量表示的最优化答案。 4.广泛地使用电子计算机。现代企业管理中影响某一事务的因素错综复杂，建立模型后，计算任务极为繁重，依靠传统的计算方法获得结果往往需要若干年时间，致使计算结果无法用于企业管理。电子计算机的出现大大提高了运算的速度，使数学模型应用于企业和组织成为可能。 管理科学理论的内容 1.关于组织的墓本粉法 他们认为组织是由“经济大，组成的一个追求经济利益的系统，同时又是由物质技术和决策网络组成的系统。 2.关于科学管理的目的、应用范围和解决问题的步骤 它们的目的就是通过科学原理、方法和工具应用于管理的各种活动之中。应用范围着重在管理程序中的计划和控制这两项职能。解决问题的步骤: (i)提出问题并阐述问题。 (2)建立数学模型。对问题的要素用一组变量的函数来表示，e=f ( xf, yf ) 式中e代表系统的效益(如利润、成本等)，f代表函数关系，xf代表可控制变量，竹代表竞争者所控制的变量。 ①解出模型的答案，从而取得系统的最佳效益的数量值。 ②检查模型及解的实际意义。 ③对所求的解进行控制。 ④把方案付诸实施。 管理人员必须随时记录贯彻执行过程中的变化情况。注意模型的目标、假设、省略的东西和限制条件等因素，在一个过程之后，重新复查系统模型，以便改进它，使之更符合实际。 3.关于管理科学应用的科学方法 这主要有线性规划、决策树、计划评审法和关键线路法、模拟、对策论、概念论、排队论。管理科学中所采用的数学模型可以分成两大类，即描述性模型和规范性模型，其中各自又分成确定性和随机性模型两种。 流行的管理科学模型有: (1)决策理论模型。模型目标是要使制定决策的过程减少艺术成分而增加科学成分。决策理论的集中点在于对所有决策通用的某些组成部分，并提供一个系统结构，以便使决策者能够更好地分析那种含有多种方案和可能后果的复杂情况。这类模型是规范性的并含有各种随机的变量。 (2)盈亏平衡点模型。这一模型主要帮助确定一个公司的任何特定产品生产量与成本、销价之间的关系，得到一个确定的盈亏平衡点，在这个水平上总收人恰好等于总成本，没有盈亏。这一模型是确定性的描述性模型。 (3)库存模型。这一模型回答库存有多少，什么时候该进货与发货的问题。因此这一模型就必须考虑库存适合生产与销售的需求，又要考虑减少仓储费用，这一模型的可行解便是经济订购批量(eoq) (4)资源配置模型。这里的资源主要指自然资源和实物资源，常用的资源配置模型就是线性规划模型，在给定边界约束条件的情况下，考虑产出、利润最大，或者成本最小。这一模型是规范性的模型，变量是确定性的。 (5)网络模型。两种主要的和最流行的网络模型就是pert(计划评审技术)和cpm(关键路线法)。pert是计划和控制非重复性的工程项目的一种方法。cpm这种计划和控制技术，则应用于那些有过去的成本数据可查的项目。网络模型是随机性的规范模型。 (6)排队模型。在生产过程中，员工排队等待领取所需的工具或原料所花费的时间要计人成本。在给顾客服务的过程中，如果顾客们需要排队等候很长时间就会使顾客失去耐心导致顾客一走了之，但如果开设很多服务台或售货柜却很少有人光顾，则又会导致成本提高，因此排队模型试图解决这个问题，找到一个最优解。 (7)模拟模型。模拟是指具有与某种事物相同的外表和形式，但不是这种真的事物。由于真实事物具有复杂性，以及对其管理作用的不可重复性，为了得到预计成果，就有必要建立模拟的模型，在此模型上探讨最佳行动方案或政策以便最后能用于实践的操作之中。模拟模型是描述性的，含有各种随机性的变量。 管理科学的优点 第一， 使复杂的、大型的问题有可能分解为较小的部分，更便于诊断、处理; 第二，制作与分析模式必须重视细节并遵循逻辑程序，这样就把决策置于系统研究的基础上，增进决策的科学性; 第三，有助于管理人员估价不同的可能选择，如果明确各种方案包含的风险与机会，便更有可能作出正确的选择。 但是，也必须指出，管理科学方法的应用也有它的局限性: 首先，管理科学学派的适用范围有限，并不是所有管理问题都是能够定量的，这就影响了它的使用范围。 其次，实际解决问题中存在许多困难。管理人员与管理科学专家之间容易产生隔阂。实际的管理人员可能对复杂、精密的数学方法很少理解，无法做出正确评价。而另一方面，管理科学专家一般又不了解企业经营的实际工作情况，因而提供的方案不能切中要害，解决问题。这样，双方就难以进行合作。 此外，采用此种方法大都需要相当数量的费用和时间。由于人们考虑到费用问题，也使它往往只是用于那些大规模的复杂项目。这一点，也使它的应用范围受到限制。 因此，管理科学不是万能的。我们要充分认识到它是一种重要的管理技术和方法，而起决定作用的还是人。所以，要求管理人员要尽快地掌握管理科学，使之与各种管理技术、管理方法相符合，以便发挥更大的作用。 科学理论论文:试论管理科学理论对现代高校管理的启示 论文摘要：师资队伍、管理队伍和学生是现代高校三位一体的人本化结构体系，管理队伍建设是高校教学、科研、管理三大环节中的重要一环。在高等教育社会化、国际化的时代正确认识我国高校管理和队伍建设中存在的问题，学习现代管理科学理论，开拓创新，实现高等教育管理事业的可持续发展，具有十分重要的现实意义。 论文关键词：管理理论；高校管理；队伍建设 一、我国高校管理工作的现实状况 高校管理队伍是一座联接着高校教学、科研丁作的立交桥，肩负着高校各个工作环节程序化、科学化、人本化运作的重任。我国高校在近几十年的发展进步举世公认，为国家培养了大批建设人才。但是，作为桥梁和纽带的高校管理队伍建设相比于师资队伍建设，存在着许多问题，管理队伍建设与师资队伍建设不能协调发展，管理的滞后成了制约高校实现可持续发展的”瓶颈”。其中存在的问题主要表现在以下方面： 1．管工作缺乏创新意识。管理工作沿用传统的经验式管理方法和自上而下的行政命令式管理模式。在高校整体工作架构中，各级管理人员扮演着”传声筒”的被动脚色，缺乏参与式管理和研究型管理的主体意识。 2．管理工作缺乏足够重视。强调教师和学生的主体地位，忽视和削弱管理队伍的培养，管理工作处于高校的从属地位。特别是院系一级的管理队伍建设，人员素质和工作效率难如人愿，缺乏科学的管理规范和绩效评估和激励机制，地位的从属性造成了管理者责任意识、主体意识、参与意识的缺失。 3省理队伍专业知识偏低。南于高校决策层观念陈旧，对管理缺乏科学的认识，管理人员地位和作用得不到肯定，从属心理严重地挫伤了管理人员的积极性和进取心，长此以往，造成了管理岗位人员学历层次偏低，知识结构老化，创新意识不强的现状。凡此种种弊端，严重影响着管理质量和管理水平的提高，制约着高校教学科研工作的发展。 近年来，许多高校院系中层管理队伍中，提拔了一批年轻的高学历人才到管理岗位上，这些专业人才虽然具备专业知识，但既没有管理经验也没有管能力，更缺乏系统的管理知识，提拔到管理岗位后，自恃学历高，霸气十足，专断偏激，仅凭一技之就想操控一切，严重挫伤了下属的积极性，使工作陷入被动。 二、管理学思想对高校管理工作的启示 1．以人为本。将人才资源开发作为高校管理的永恒主题。高校是一个地区、国家乃至一个民族社会文明、文化发展、科学进步的摇篮，高校更是梦想与现实的桥梁，有学者甚至将高校形象地比喻为”人文精神荟萃，科学精神勃发”的”精神殿堂”，是推动人类社会发展进步的”动力场”。在这个神圣的殿堂中，管理队伍的建设与师资队伍的建设具有同等重要的地位，甚至可以说，没有一支高素质、高水平的管理队伍，就很难汇聚一支高素质的师资队伍。正视我国高校管理工作中存在的问题，克服传统守旧的经验式管理弊端，借鉴西方先进的管理理论、管理模式、管理思想，结合我国高校管理的实际，创新高校管理理论，对促进我国高等教育的丰十会化、同际化发展具有十分重要的意义。 2．和谐发展，促进师生人文精神与科学精神的协调发展是高校管理工作的核心。随着我国高等教育事业的蓬勃发展，建设一支高素质的师资队伍已在各高校中引起_广足够的重视，吸引人才，留住人才的相关激励措施纷纷台，许多高校在财力十分紧张的情况下，为他们提供了相当优越的工作、生活环境和津贴、福利待遇。高校因此汇聚了一大批较为优秀的各类专业人才，如何发挥人才专长，推动高校教学科研的进一步发展，笔者认为，营造宽松、和谐、舒畅的生活环境，创造求实、创新、进取的_丁作氛罔，构建自由、独立、协作、均衡发展的人文环境，无疑是高校管理工作中关系到事业兴衰成败的主旨。 3．培养和造就高素质管理队伍是高校发展进步的保障。师资队伍、管理队伍和学生是现代高校三位一体的人本化结构体系，管理队伍建设是高校教学、科研、管理三大环节中极其重要的一环。面对我国高等教育社会化、国际化的发展趋势，必须理性地认识高校管理队伍建设中存在的问题，开拓创新，强化管理队伍建设，树立现代科学管理意识，主动出击，应对挑战，实现高校教育事业的可持续发展。首先，任人唯贤，重视中层管理队伍的选拔。现代管理学认为，管理就是决策，决策正确与否，关系到教学科研工作的成败。管理者必须具备现代管理知识，相比之下，专业知识倒在其次。其次，加强管理队伍建设，严把管理干部用人关。现代管理学理论和实践告诉我们，一所高校是否具有活力，取决于该校管理者能否对不断变化的客观实际及时、准确地做出反应。因此，一定要遵循管理干部”四化”和德才兼备的原则，选拔和任用懂得高等教育规律，熟悉高校工作特点，有一定的专业知识，具备管理经验、组织能力、科学决策能力和人文素养的管理队伍。最后，重心下移，强化中层管理队伍，创建一流管理。传统的高校管理是一个“倒金字塔”结构，校级管理部门人才集中，实力雄厚，而作为教学科研第一线的院系管理队伍人才缺乏，特别是在院系结构调整和学生扩招以后，许多高校的二级学院在办学规模、学生数量、师资队伍等许多方面都成倍扩大和增加，教务管理、学生管理、行政管理、信息管理各个环节的工作量十分繁重，管理职能部门不健全，管理人员紧缺，工作疲于奔命，穷于应付，校级管理部门机构重叠，人满为患，造成人力资源的浪费，制约了一线教学单位管理职能的提高和效能发挥。高校决策层的领导应当充分认识这种结构性的缺陷，以此建设一支人际关系和谐、知识能力互补、工作热情饱满、群体效能较高的管理队伍。 4．完善管理机制。营造人文环境，培养团队精神，增强凝聚力。管理队伍建设是一项长期性工作，管理人员要在流动中求稳定、求发展。高校管理工作的特点要求管理者具备良好的职业道德和责任意识，高校管理是一个从“人化”到“人格化”的教育过程，管理人员身处其中，良好的人文环境是激发管理者工作积极性的重要因素，上级领导的人文化关怀是培养管理者团队精神的重要条件，团结协作、创新求实的人文环境、公平竞争、和谐友善的工作环境、便利的生活环境是各项管理工作顺利开展的基础，要使管理人员意识到，只要努力工作，尽职尽责，同样可以和教学岗位的教师一样，职务、职称得到晋升，待遇得到提高，管理人员就有了归属感，工作的热情、激情、创造力等潜能就可以得到充分发挥。总之，对管理人员政治上充分信任，工作上大胆使用，生活上热情关心，增强管理岗位的吸引力，鼓励优秀人才脱颖而出，把具有管理知识、管理能力、管理经验、管理激情的人员吸引到管理队伍中来，增强管理队伍的战斗力和生命力。 综上，面对目前高校管理的现实问题，结合管理理论科学知识，创建符合学校、社会、国家需要的管理队伍，是当前也是今后高校管理工作的重点所在。 科学理论论文:古典管理理论与行为科学理论的比较分析 从历时的角度来追溯西方管理思想的发展，作为管理思想源头的古典管理理论和紧随其后的行为科学理论分别从不同的视角对管理问题进行研究，基本触及现代管理的基本问题，同时，也为现代管理理论的发展奠定了基础。因此，清理两大理论流派的内在精神，并探求其内部相关性，其意义不仅仅在于对两大理论流派的追忆，而在于为现代管理提供新的视角。鉴于此，从比较的视角探寻古典管理理论与行为科学理论所内蕴的管理精神，并探究行为科学理论对古典管理理论的超越，对于现代管理理论发展具有重要的理论意义与现实价值。 一、古典管理理论与行为科学理论的基本内容 古典管理理论产生于19世纪末20世纪初，正值资本主义进入到垄断阶段时期。与此同时，科学技术得到了空前的发展，技术的先进与管理的落后成为突出矛盾而存在，一些管理人员和技术专家为解决这一矛盾而提出一系列管理观点。从理论体系建构上而言，主要包括泰罗的科学管理理论、法约尔的一般管理理论、韦伯的行政组织理论和厄威克与古利克对古典管理理论的系统化研究。其理论基本特质在于，以“经济人”为前提假设，旨在通过严格的规章制度，物质刺激和科学的方法来提高劳动生产率。古典管理理论的诞生标志着管理作为一种完整的理论体系而存在，也标志着管理由经验管理向科学管理的转化。 行为科学理论产生于20世纪20年代以后，资本主义经济危机加剧了劳资双方的矛盾，古典管理理论时期所确立的“胡萝卜加大棒”的管理方法日益显示出局限性，行为科学理论应运而生。从比较宽泛的意义上来界定行为科学理论，主要包括确立和大规模发展两个时期。在确立时期主要包括梅奥的人际关系理论、巴纳德的社会系统理论、西蒙的决策理论。在大规模发展时期主要包括以马斯洛的需要层次理论、麦格雷戈的x理论－y理论为代表的个体行为理论；库尔特·卢因的团体动力理论和以布莱克与穆顿为代表的组织行为理论。此外，行为科学理论还包括各种各样的激励理论，主要有“赫兹伯格的激励因素－保健因素理论、阿特金森的成就需要激励理论、麦克利兰的成就需要理论、弗鲁姆的期望机率模式理论、波特－劳勒的期望机率理论、亚当斯的公平理论、凯利的归因理论、斯金纳等人的强化理论等等。”[1]其理论基本特质在于，以“社会人”为前提假设，“以组织中人的问题为中心，从动态的角度和社会心理方面研究人的因素对行为组织的影响及其相互关系。”[2]其中，特别注重从心理学角度对人际关系、工作满意、工作生活质量、组织的激励措施等相关问题的研究。行为科学理论弥补了古典管理理论的一些不足，凸显了管理的人本色彩。 二、古典管理理论与行为科学理论的研究方法比较 1.经验性研究转向实证性研究。古典管理理论主要是一种经验性的研究，其一，在古典管理理论之前，管理学正处于萌芽阶段，一些学者只留下了关于管理只言片语的观点，并没有留下经典的文献，因此，没有大量的文献供其翻阅。其二，无论是泰罗，还是法约尔，他们的管理观点主要是来源于自身的管理实践。从某种程度上来讲，泰罗的科学管理理论来源于一种“实验”，而法约尔的一般管理理论来源于一种“体验”。从理论建构的角度来讲，他们应用的是经验归纳法，是一种描述性理论，属于经验型研究范畴之内，难以对复杂的管理实践作出全面的解释和预见。行为科学理论融入了大量的管理学，组织行为学，心理学方面的知识，其理论建构在大量的实证研究基础之上，通过理论假设的相关条件，建立理论模型并推导出主要结论，然后再通过对结论的检验，由此展开理论分析，从而建构了比较完整的理论体系。行为科学理论建立在心理学基础之上，而心理学研究在本质上是属于实证研究范畴之内。所以从经验性研究向实证性研究的转换促进了管理理论的科学性发展。 2.客体性研究转向主体性研究。古典管理理论其旨趣一般都在管理的客体方面，如工作条件、工作行为等标准化方面，以及对组织结构的科学性探讨等。即使涉及人的问题，也是抽剥人的主体性，将人置于客体地位进行关照和对待，使人只是作为提高效率的工具手段而存在，忽视人的主体性价值。行为科学理论认为人的行为是影响组织效率的决定因素，探求人的社会属性和多方面的需求，侧重于激发人的积极性、主动性和创造性，提出组织应以人为中心的观点，提高人的主体性价值。因此，从客体性研究向主体性研究的转换进一步提升了人在管理中的地位。 3.局部性研究转向系统性研究。古典管理理论侧重于作业效率和生产环节层面，如泰罗主要探讨作业层次的管理，主要局限于车间的范围之内；法约尔虽然视角高于泰罗，但其主要专注于企业内部的高层管理研究；韦伯侧重于组织结构的体系设计，都带有明显的局部性特点。行为科学管理相对于古典管理理论更加系统，开始关注组织内部各要素之间的关系，特别是巴纳德开创了社会系统研究的先河。尽管行为科学理论在系统研究方面也有着一定的局限性，但从局部性研究向系统性研究的转换大大地丰富了管理研究的视阈。 4.静态性研究转向动态性研究。古典管理理论侧重于管理原则、管理程序、组织结构、组织制度等问题的研究，是一种静态性研究。行为科学管理理论从人的行为、人与人的关系、人与组织的关系层面介入组织管理研究，关注组织的动态因素，属于动态性研究。从静态性研究向动态性研究转换说明了管理研究方法的丰富，视野的开阔。 三、行为科学理论对古典管理理论的研究内容超越 1.人性研究的超越。古典管理理论的建构是以“经济人”为前提的，认为金钱的刺激是提高效率的唯一内在动力。诚如泰罗所言：“管理的主要目的应该是使雇主实现最大限度的富裕，也联系着使每个雇员实现最大限度的富裕。”[3]也就是说，任务与奖金构成了古典管理的两个最为重要的因素。因此，在古典管理理论看来，工人是提高效率的工具，而激发工人提高效率的手段则是金钱。梅奥通过霍桑实验，明确提出“社会人”的概念，认为人不仅要求物质利益，而且还要求作为组织中的一员而存在，需要得到友谊、安定和归属感。后来马斯洛的需要层次学说，赫兹伯格的双因素理论，麦格雷戈的x理论－y理论，都从不同的层面对人进行了多维度研究。因此，相对古典管理理论的人性研究来说，行为科学管理的人性研究更为充分，大大丰富了人性研究的视野。 2.管理原则的超越。古典管理理论主要致力于管理普遍原则的探讨，无论是法约尔的十四条管理原则，还是厄威克与古利克所总结的目标原则、权责相符原则、职责原则、等级系列原则、控制幅度原则、专业化原则、协调原则、明确性原则，都是从静态组织体系建构上来说的。西蒙曾指出“对几乎每个原则来讲，都能找到一个同样似是而非，并且可接受的矛盾原则。”[4]因此，可称之为“谚语”。行为科学理论提出了一系列不同于传统组织理论的原则，如人格尊重的原则、相互利益原则、人性激发原则、人人参与原则、相互支持原则、协调统一原则等。这些原则是从动态的角度来把握管理中的基本问题。对于管理而言，这些管理原则的探索有利于管理有效性的实现。 3.组织视阈的超越。古典管理理论研究视野完全是封闭的正式组织内部，如泰罗专注于作业现场的管理，法约尔局限于企业内部管理，韦伯从组织的角度来追求系统化、科学化、标准化设计。在行为科学理论时期，梅奥在霍桑实验中发现了非正式组织的存在，而且意识到非正式组织在实现组织目标的过程中发挥着重要的作用，特别是巴纳德进一步发挥了非正式组织的理论研究，对非正式组织的本质和功能进行了系统的阐释。因此，相对于古典管理理论而言，行为科学理论时期的组织状态更加开放，而且组织视阈相对完整。 4.决策模式的超越。古典管理理论的决策模式是建立在“经济人”假设基础之上的，认为人是完全理性的，认为决策者可以认识复杂的环境，能够制定出可供选择的全部备选方案，并能考察出每一可供抉择方案所导致的全部复杂后果，从而做到决策“最优”或者“最佳”。西蒙从环境的不确定性、信息的不完全性以及人的认识能力有限性出发，认为人的理性只是在“给定”环境限度内的理性，是“有限理性”。因此，决策者作出的决策不可能是完全理性的，只能是“有限理性”，追求的也不可能是“最优”或者“最佳”决策，而只能是“满意”的决策。相对而言，西蒙的有限理性决策模式更为一种理性、科学的决策模式。 总之，从古典管理理论和行为科学理论的基本内容及其比较分析研究中，可以看到，古典管理理论侧重于从“制度”层面来解读管理，而行为科学理论侧重于从“人本”层面来解读管理。虽然二者都存在着一定的局限性，但是古典管理理论与行为科学理论分别触及现代管理的两个最为基本的要素，即制度与人。从现代管理的发展趋势来看，其核心与目标在于实现刚性管理与柔性管理的统一，即制度与人本的统一。因此，从比较视阈对古典管理理论与行为科学理论进行研究，并寻求二者的整合路径，对于现代管理理论发展与实践操作具有重要的意义。唯有如此，才能对管理理论形成更加科学与理性的认识，从而发挥其在管理实践中的指导作用，实现其管理价值。 科学理论论文:浅谈基于系统科学理论的学生学习型组织研究 论文关键词: 学习型组织 系统科学理论 建构 论文摘要: 本文从系统科学理论的角度探讨学生学习型组织的建构,分析了学习型组织和系统科学之间的理论联系,提出了从不断学习激活个体超越自我,改变心智;在协调、修正中确立共同愿景,确保学习团队建设;在系统论的指导下把握系统思考这三个方面建构学习型组织。 由于学者们对团队学习研究的深入,其运用的效果也逐渐表现出来。在目前的中小学教学中,教师们都经常使用成立学习小组、学习团队的方法来提高教学质量。但是,建立怎样的学习团体能更好地发挥团体整体的智慧及作用呢?以下我从系统科学理论的角度来探讨学习型组织的建构。 一、学习型组织与系统科学理论 学习型组织是在20世纪80年代由美国麻省理工学院的彼得·圣吉正式提出的。他将学习型组织描述为是一个“不断创新、进步的组织。在其中,大家得以不断突破自己的能力的上限,创造真心向往的结果,培养全新、前瞻而开阔的思维方式,全力实现共同的抱负及不断一起学习如何共同学习”。在《第五项修炼——学习型组织的艺术与实务》一书中,圣吉提出了构建学习型组织的五项修炼:自我超越、改善心智模式、建立共同愿景、团队学习、系统思考。[1] 系统科学理论是指“三论”(系统论、信息论和控制论)和“新三论”(耗散结构论、协同论和突变论)的总称。“三论”以系统论为核心,“新三论”是系统论的新发展。系统科学成为了横跨自然科学和社会科学的一门综合性学科,具有方法论的意义,指导着经济学、管理学、社会学等各个学科的发展。[2] 我在系统科学的理论基础上,探讨了如何建构学习型组织,以使学习型组织在现实的实施中更具有可操作性。 1.自我超越中改变心智与耗散结构理论。 自我超越指的是一个不断突破现有水准的自我实现,也是学习型组织的精神基础。通过自我超越改变我们的心理素质和思维方式,改变我们对世界的认识,打破原有的水平,提升自我。耗散结构理论告诉我们,系统发展的重要手段在于:必须使系统开放,有信息交流。一个人是一个系统,一个组织是一个大系统,无论作为个体的人还是作为集体的组织都只有以开放交流为重要手段,才能走向进步,走向有序,实现超越。 2.共同愿景下的团队学习与协同理论。 共同愿景是全体成员共同发自内心的愿望和意愿,是通过共同的意愿、价值观、使命紧紧地将不同个性的人凝聚在一起,逐步突破组织成员个人能力成长的上限,朝着共同的目标前进。 团队是学习型组织的基础。所谓团队是指为了达成共同目标彼此分工协作相互依存的人群。团队学习是发展团队成员相互配合实现共同目标的能力的学习活动及过程,突破了“单个人”学习的封闭状态,组织成员互相协调、共同进步。 3.系统思考与系统论。 系统思考是以系统动力学为理论基础的一种思考方式,它要求人们树立全局的观念,形成整体的动态的搭配能力和思维模式,将问题置于系统中来思考,从动态发展的各种要素中寻求新的动态平衡。系统思考要求不孤立、片面地看学习型组织自身和其他组织之间的联系,把学习型组织活动的各个环节看成相互隔离的状态,注意各要素之间的相互作用。 系统论的本质在于按照事物本身的系统性把对象放在系统的形式中加以考察,从系统的观点出发,始终着重从整体与部分之间、部分与部分之间、整体与外部环境的相互联系、相互制约、相互作用的关系中进行综合的、精确的考察,以期达到处理问题的最优化。它的显著特点就是整体性、综合性、层次性、最佳性和目的性。 二、学习型组织的建构 1.不断学习激活个体超越自我,改变心智。 学生要超越自我,就要打破原有知识和观念的有序状态,远离原有的平衡状态,通过与外界的信息交换,达到新的有序的平衡状态。 学生应该不断地向经验世界、语言文字世界和虚拟现实世界学习,树立终身学习观念。现代信息技术的发展给学校的教育和个人的学习方式带来了重大的变革。在学习型组织内的学生要超越自我,应该利用好虚拟现实世界的桥梁作用,向这三个世界学习。随着知识更新速度的加快,学生从小就应该树立终身学习观念。 学生通过学习形成新的心智,从整体上理解知识,对知识的不确定性和非线性有进一步的了解,学会从知识网络中理解新的问题。 在学习型组织内,小组内成员可以通过小组其他成员吸取知识和思想,互相支持超越自我。 (1)成员之间的感情投入。学习型组织的建立,使学习者有了一个情感交流和相互支持的小环境,从一定意义上弥补了个别化学习的情感缺憾,使各成员处于一种友好积极的氛围,形成一种突破自我的需要。 (2)营造学习氛围。学习型组织的建立,营造出了学习者之间相互支持和影响的环境氛围,学习过程所形成的特定的人文环境和感染力,可以有效地维持学生学习的信心和积极性。 (3)知识的交流。学习小组的建立,使学生间相互解难答疑、知识的互通有无以及学习方法和心得相互取长补短成为可能,对教学过程的支持起着非常重要的作用。 (4)不断地学习是超越自我,改变心智是基础。不断地学习既是学习型组织的本质特征,也是耗散结构理论的要求,必须不断从外界吸取能量。主要含义:一是强调“终身学习”,二是强调“全员学习”,三是强调“全过程学习”,四是强调“团体学习”。 2.在协调、修正中确立共同愿景,确保学习团队建设。 以协同理论为基础,通过共同的愿景来凝聚学习的团队。通过树立共同目标,增加系统有序程度的参数,实现系统内部的协调,促进个人和团体远离原来的平衡态达到新的平衡,实现新的突破和新的进展。 个体的学生也有自己的愿景,确立共同的愿景也是学生之间协同的过程。共同愿景是由个人愿景汇聚而成的,通过汇聚个人愿景,共同愿景才能获得能量。必须不断地鼓励成员发展自己的个人愿景,然后把拥有强烈目标感的成员结合起来,可以创造强大的综合效果。 在学生学习型组织的建设中,非常重要的一点是激发全体学生的学习热情,组织必须持续不断地激励成员发展自己的愿景,并为个人愿景的分享提供宽松和谐的环境,使学生对学习有明确的目标,使学习型组织的理念成为全体学生的共识。 在课堂学习中,协作学习的基本模式主要有七种,分别是竞争、辩论、合作、问题解决、伙伴、设计和角色扮演。 3.在系统论的指导下把握系统思考。 学习型组织建立以后,组织的一切行动都要从系统的角度来思考,主要就是在于看清复杂事物背后结构的形态。 圣吉给出了它们的基本模型,称为系统基模。不断增强的反馈,反复调节的反馈,时间的滞延是系统基模的三个主要方面。在系统论的指导下,更有利于自我超越、改善心智模式、建立共同愿景和团队学习这四个方面的顺利完成。 系统学科从整体上把握学习型组织的建设,从方法论上对学生给予了学习型组织建构的指导。通过学习型组织的建构也将会提高教学质量。 科学理论论文:关于利用行为科学理论打造高职院校班集体 【论文摘要】人们很少从行为科学理论的层面上来思考班集体的建设问题，一定程度地限制了人们对班集体建设的全面认识与理解，影响了班集体建设的质量。本文从分析高职院校学生特点和班集体形成四阶段入手，引入行为理论中的公平理论和期望理论解决打造优秀班集体工作过程中存在的一些问题，为德育工作者开展集体工作提供新的思路。 【论文关键词】班集体 公平理论 行为理论 近年来．高校扩招已逐步实现了高等教育大众化。然而高校扩招的同时，学生生源的基础也有所降低，高职院校遇到的问题则更严重。怎样在新时期打造突出的优秀班集体成为高职院校的一个瓶颈”。 1、新时期高职院校学生特点 1．1自理能力．协作意识差 目前在校生中．都是80年代以后出生的．他们成长环境十分优越．缺少艰苦环境的磨练，有相当一部分学生自上大学前，除了读书学习之外．很少参与社会实践和劳动锻炼．过着衣来伸手饭来张口的生活，养成了很强的依赖性．导致他们在生活上自理能力差，在学习上吃苦精神差，在集体活动中协作意识差。 1．2意志脆弱．承受能力差 当代大学生大部分是独生子女，是在家人的百般呵护下长大的，优越的成长环境使他们对生活有较高的期望值．总渴望着别人能让着自己，关心自己。他们缺少磨练．在心理上过分依赖于家长和学校。没有挫折体验．经不起新环境和困难的考验，造成意志薄弱．承受能力差。每年都有个别的新生由于成绩或者其它方面的问题而轻生的。另外．相当数量的贫困生心里压力过大，造成强自尊与强自卑并存．敏感与脆弱同在。 1．3学生心理问题多样且复杂 随着高等教育大众化的实现．高考录取批次增多，学生学习基础普遍较差．同时考不上理想大学的学生也容易造成深深的失落．普遍存在自卑心理学生进入高校学习独立自主的意识虽不断增强，但由于学生思想上的幼稚．加之依赖性和盲目性较大而自控能力较弱．易出现行为过激或意志消沉：有的高校办学基础先天不足．有限的教育资源客观上也跟不上教育层次和要求的提高而学生对学校的要求是理想型，两者产生强烈差距；另外学生对日益严重的就业问题会心存忧虑而出现学习上的自暴自弃。 1．4思维十分活跃．接受信息能力较强 随着当今信息化社会的发展，大学生接受新生事物的能力不断提高。新的信息新的文化在形式上呈现出多样性．在内容上呈现出丰富性，而且具有独特的魅力，越来越多的学生喜爱从网络上获得新信息、新知识、新文化。同时他们还喜爱追求快节奏、强刺激的文化娱乐节目．喜欢追求时尚、追求新潮．赶时髦，崇拜偶像。在他们中间．总能找到网络技术高手．流行音乐的爱好者．新时尚的追求者。使老师与他们之间存在着“代沟．相互之间沟通困难。 2、高职院校班集体的形成过程 根据行为科学的群体发展理论，一般认为高职院校班集体形成会经过四个阶段。 2．1集体观念萌芽阶段 在这个阶段，学生关心的是什么样的行为能被集体接受，是相互间从彼此陌生到开始熟悉的过程，相互间力求适应。因此新组成的班级在前2周内．学生一般是循规蹈矩”的，应抓住这一机遇，开展请你了解我”、“我的一大优点等活动．让学生自我介绍展示自身的优点、特长、爱好学生间增进了解，使每位学生在班内确立地位。 2．2集体观念发展阶段 在这个阶段，班内同学问开始产生矛盾．阻碍了贯彻班级集体行动计划的落实。如果在该阶段不能很好地调节处理好同学问的冲突行为不能遏制游离性”的小群体行为，则会直接影响到良好班风的形成。 2．3集体观念提高阶段 在这个阶段，同学问发展了凝聚感．彼此间产生好感。他们分享感受、交换信息，并开始分享成功的喜悦但很容易因凝聚力过高而对不同意见不予理解，而导致”群体意识”绩效下降。 2．4集体观念成熟阶段 在这个阶段．同学问彼此互相沟通、互相关心．互相帮助．学生明确自己对班集体应尽的职责所起的作用。只有到这时，一个成熟的班集体才算是形成了。 3、及时运用“公平理论” 著名心理学家亚当斯在1967年提出公平理论”．是一种研究人的动机和知觉关系的理论。此理论认为．个体总会自觉不自觉的与别人做出相应比较．如果感到公平合理，就会心理平衡．心情舒畅工作积极性就高。相反，就会失去心理平衡．产生抵触甚至对抗等消极情绪．而且还会想方设法来降低不公平感带来的压力。 这一理论启示我们在工作中必须具有高度的公平意识．充分认识到公平”对于调动个体积极性的巨大作用。 在培养班集体的过程中需要采取一定的措施，来奖励先进、惩治落后，要注意一视同仁，这直接关系到学生积极性的有效发挥和学生管理工作的顺利开展。除了外部的刺激与奖励以外．公平理论至少还包括学生与教师之间内在的人格上的平等，而这往往是我们在工作中容易忽视的一面。学校管理工作的顺利开展需要教师以公平的姿态对待每一位同学。只有教师与学生建立一种真正平等、信任的关系学生才可能向教师敞开胸怀，学生工作才能深入人心．取得成效。 4、合理运用期望理论 期望理论是著名管理心理学家弗罗姆于1964年提出的。他认为：某一活动对于调动某一人的积极性．激发出人的内部潜力的激励力(m)的强度，取决于达成目标后对于满足个人的需要的价值的大小——效价(v)与他根据以往的经验进行判断能导致该结果的概率——期望值(e)．即 m=v·e 这个公式实际上提出了在进行激励时，要处理好三方面的关系．这也是调动人们工作积极性的三个条件。 第一、努力与绩效的关系。人总是希望通过一定的努力能够达到预期的目标，如果个人主观认为通过自己的努力达到预期目标的概率较高．就会有信心．就可能激发出很强的工作热情．但如果他认为再怎么努力目标都不可能达到，就会失去内在的动力，导致工作消极。但能否达到预期的目标．不仅仅取决于个人的努力，还同时受到职工的能力和上级提供支持的影响。 第二绩效与奖励的关系。人总是希望取得成绩后能够得到奖励这种奖励既包括提高工资、多发奖金等物质奖励．也包括表扬、自我成就感、同事的信赖．提高个人威望等精神奖励．还包括得到晋升等物质与精神兼而有之的奖励。如果他认为取得绩效后能够得到合理的奖励，就可能产生工作热情．否则就可能没有积极性。 第三、奖励与满足个人需要的关系。人总是希望获得的奖励能够满足自己某方面的需要。然而由于人们各方面的差异，他们的需要的内容和程度都可能不同。因而，对于不同的人，采用同一种奖励能满足需要的程度不同能激发出来的工作动力也就不同。 大学生正处在身心发展关键时期．由于他们社会阅历不深，自我管理和控制能力不强．加之身处在这个充满诱惑的社会．面对大学如此竞争激烈的环境．有些学生失去了原有的自信．目标不明确期望值较低。造成学生学习热情不高，学习效率较低。因此，如何借鉴期望理论帮助学生建立有效的期望目标，树立必胜的学习信心，就成为教师义不容辞的责任。可以从以下三个方面入手： 4．1明确奖励机制 学生都渴望成功，期望得到他人的认同，并愿意为这种认同而努力。在实际工作中．应当制定明确的针对性的奖励机制。将物质奖励和精神奖励有机结合起来．提高他们的学习积极性和对自我的目标期望值。特别要善于发现后进学生身上的闪光点．及时予以表扬和奖励真正落实“成功教育理念。积极的暗示就是一种好方法，”罗森塔尔效应”便是期望理论在学习中成功运用的经典案例。对于那些缺乏自信、性格内向的学生．应多给一些积极暗示和期望。在集体活动参与时多鼓励、多支持他们，帮助这些学生建立起自尊、自信。著名成功学者希尔认为带有创新意识的积极的暗示会让个体在自发心理中实现自己的目标。 4．2提高管理效率 积极利用集体观念将会对个体教育产巨大的促进作用．前苏联著名教育家马卡连柯曾利用集体的力量成功改造许多流浪犯罪青年”通过集体，在集体中进行教育已成为一条著名的教育原则。学校的班级、社团．宿舍等都是影响和教育学生的好环境，运用集体观念来教育和鼓励先进．监督和激励后进，变学生被动学习为主动适应，将同学问平行教育的影响发挥到最大，把群体的功能发挥到最强．往往能取得更佳效果。一个先进班级”的荣誉称号会让集体中的每一个人兴奋和自豪，一个先进集体其影响力具有持久性。 4．3强化学生学习动力 丰富的学习资源优美的校园环境融洽的师生关系以及健康的心理状态．都将有利于打造优秀班集体工作的顺利开展。 5、结语 打造优秀的班集体是每一所高职院校都想实现的目标．而影响班集体发展的因素尤其是不确定性因素非常多本文从分析高职院校学生特点和班集体形成四阶段八手，引入行为理论中的公平理论和期望理论解决打造优秀班集体工作过程中存在的一些问题，为德育工作者开展集体工作提供一些思路。 科学理论论文:试论对我国体育社会科学理论研究状况之解读及其应对方略 论文关键词:体育　体育社会科学　学科理论　理论　研究 论文摘要:随着我国体育社会科学理论的发展和学科地位的提升，对体育社会科学理论研究的期望与要求越来越高。深人解读了我国体育社会科学理论的研究状况，指出学科门类的交叉性，学科研究的引领性，研究质量的波动性构成我国体育社会科学研究的总体特征。阐释影响体育社会科学理论发展研究的主要因素包括:人才队伍、实践研究、智慧层次、利益追求、学术环境。在此基础上提出以下应对方略:1.重视实践，从创新过程中探索学科的独立性;2.开阔视角，从学科发展中拓展理论的创新性;3.严格规范，从学风建设中追求成果的质量性;4.建设梯队，从培养机制中提升人才的层次性。研究认为，必须用科学的发展观指导体育社会科学理论研究，才能体现理论体系的科学性、体系性与实践性。 当前，体育社会科学理论与实践研究呈现研究视角广泛，研究方法新颖，研究成果剧增的兴盛的局面，但又呈现出研究对象、研究领域、研究成果的“混沌”状态。体育社会科学理论与实践研究如何走出这一“矛盾”阶段，对进一步深人理解繁荣哲学社会科学的发展目标与内涵，构建体育社会科学理论与实践体系，充分发挥体育社会科学的功能具有积极的现实意义。本文在分析我国体育社会科学理论研究现状的基础上，简要阐释影响体育社会科学理论发展研究的主要因素，并提出我国体育社会科学理论研究的发展对策。 1对我国现行体育社会科学理论研究状况的解读 1. 1学科门类的交叉性 体育社会科学理论体系中各门学科通过加强多学科的渗透与融合，促进本学科发展，已成为社会科学学科发展的一种趋势。诸如:哲学与历史学与文化学与政治学*体育史学与奥林匹克学、教育学与教学论与课程论、学校体育学与竞技教育学、社会学与文化学与经济学与管理学、体育社会学、社会学与管理学与行政学体育管理学等等。运用多学科融合的优势互补，重视相关学科的研究成果，从而加强学科间的整合。然而，体育社会科学研究在多学科融合的过程中，也在一定程度上存在多门学科与相邻学科内容“重叠”的现状，缺乏学科体系性与独立性的问题，如《学校体育学》与《体育教学论》与《体育课程与教学论》与《体育教育学》等学科课程，都包涵着体育过程、体育教学目标、体育教学设计等内容。甚至在性质不同、名称不详的体育社会学科中存在内容体系雷同的问题。如:《体育经济学》与《体育产业学》、《体育市场营销学》等学科的内容都有相当比例的“重叠”。再如:《社会体育学》、《体育社会学》学科名称既相似又有区别，但就所涉及的内容同样存在“重叠”现象。这一现状反映在一定范围和特定条件下，多学科“融合”作用容易导致各门学科设置缺乏学科自身发展的结构牲与主体性，“有些研究有牵强附会，生搬硬套之嫌”。如果长期保持这种学科之间的“混沌”与“模糊”状态，便会影响到体育社会科学理论体系的构建、发展与成熟。 1.2学科研究的引领性 作者查阅并粗略统计了2005—2008年被中国学术期刊全文数据库收录的以“体育社会科学”、“奥运”、“社会体育”、“体育管理”、“体育心理”、“体育哲学”、“学校体育”、“体育伦理”、“体育美学”、“体育社会学”、“体育人文”为题名的部分体育社会科学研究文献。在这些研究成果中属于宏观理论研究的课题较少，尤其是缺乏高瞻远瞩的、整体性的、战略性的、规划性的、具有全局指导意义的体育社会科学理论研究成果。体育学者们“似乎已经习惯了宏观研究是政府决策部门的事，学校只能进行微观研究”，在某种程度上容易形成比较重视体育社会科学某一理论与实践的微观研究，最多只能上升到中观研究的空间，客观上反映出忽视体育社会科学宏观研究的倾向，以导致在一定程度上体育社会科学理论研究的“引领”作用不够明显与突出，有待形成目标明确、方法科学、内容实际的理论体系，以指导体育社会科学的研究与发展。 1.3研究质量的波动性 体育社会科学理论与实践的研究成果数量剧增，其中有一个很重要的原因就是当前“在很多情况下，无论对个人还是群体的研究成果的估价，用的都是数量语言叫。就高校而言，申报体育类硕士点与博士点、重点学科、各级研究基地等都应有核心期刊代表作、学术专著与各级科研项目数量上的要求。就个人而言，国内各高校对体育教师个人学术成果也有数量上的要求。上述要求虽然反映了体育社会科学研究成果的数量语言，“但这并未根本改变语言的数量特征”，更不能全面反映体育社会科学研究成果的质量。体育社会科学研究成果的数量在不断增加，但客观上也存在着研究成果质量不高的问题。在现有的研究成果中属于一般描述性、简单整合的研究“文体”占有相当比例。能够运用哲学、系统科学、逻辑学、文化学等的理论与方法，从深层次与不同视角分析与研究体育社会科学发展基本规律的研究成果十分匾乏。追求高质量的研究成果是体育社会科学发展水平的根本体现。如果单纯追求数量的增长，而忽视质量的提升，其结果只能是数量越多，质量越低，产生伪劣作品多的可能性就越大。 2影响体育社会科学理论研究的主要因素分析 2.1人才队伍 “研究质量是人才质量的标志和反映。体育社会科学研究质量的提高，关键是要有高水平的研究人才’。我国体育社会科学研究人才队伍单从数量上看，应该说是比较庞大的，如大中小学体育教师中绝大多数是从事体育社会科学研究的，但也应看到“精英”队伍建设存在很大的缺陷，主要表现为各级政府对体育社会科学人才培养不够重视，培养制度不完善;体育社会科学学科“领军”人物不多，许多具有“知名”头衔的“高级”人才的高质量的研究成果不多，在国内影响力不大;硕士点、博士点培养机制的问题间接导致优秀体育研究人才不能脱颖而出;体育社会科学研究人才培养存在近亲繁殖现象等等。反映出当前我国体育社会科学研究人才队伍整体水平函待提升的现实。这种现象长期发展下去，将影响到体育社会科学研究人才质量的提升，将影响到体育社会科学研究的发展水平。 2. 2实践研究 关于体育社会科学研究实践的问题，是关系到体育社会科学研究是否具有科学性与研究价值的问题，目前在这个问题上存在着较大的误区。“所谓研究体育实践就是运动技术教学实践活动，就是在运动场上进行的各种身体练习活动。所谓研究体育实践，就是了解情况，收集一些事实资料而已。所谓体育实践研究，就是按照个人的主观意图让别人填写调查表”等等。上述对体育社会科学研究实践的认知具有很大的局限。不可否认，体育社会科学研究实践，涵盖上述实践活动，但就体育社会科学研究对象、内容、组织、方法与手段而言，已经远远超过上述研究体育的实践活动。“在哲学社会科学研究中坚持真理的实践标准，要着力处理好理论与实践的关系，要根据实践的需要加强哲学社会科学学科建设，同时，更好地发挥理论对于实践的指导作用”。由于各方面因素的干扰，体育社会科学实践研究还未受到重视，“距离”主体的人甚远，只是在体育书本或相邻学科的教科书中寻找体育实践的“答案”，造成很多体育社会科学研究课题的深度与质量不高，普遍存在低水平重复的现象。 2. 3智慧层次 体育社会科学研究水平必须依靠学者个体的哲学智慧的功底与科学思维能力，两者的有机结合，可以促使研究过程的“优化”，更加精确地反映研究结果与结论的可靠性、准确性。在体育社会科学研究过程中，许多学者比较注重体育经验知识的运用，比较注重综合知识与交叉学科知识的运用，比较注重体育知识的“接受”与“整合”，因而在科学知识体系的框架下，出现了许多体育社会科学中的“体育十某某学”二“体育某某学”、“某某学十体育”二“某某体育学”，不断地重复进行己经确定了的知识体系重新组合。在某种程度上凸现体育社会科学理论研究缺乏“反思”，缺乏由体育“客观事物”抽象出来的理论或“思想”。以至出现许多“形而上学”的体育社会科学理论观点，如“体育人文社会科学二体育社会科学+人文科学”、“体育社会学=社区体育”、“竞技体育与学校体育是对立的关系”等等，反映体育社会科学理论研究中缺少哲学智慧的引导，习惯用知识范畴下的“线性”思维方式去理解我国体育社会科学发展中的许多复杂问题，容易受到形而上学思维方式的干扰。 2. 4利益追求 所谓“利益追求”，反映到体育学术界，也就是为获取物质资料而进行的各种生存活动。这种生存活动的形式是多种多样的。如职称评聘、人事分配、成果评奖、晋升导师、学科建设、学位评审、项目申报、工作调动、年终评优等，无不与科研成果的“数量”、“质量”有关。绝大多数的体育科研院所与高等院校对体育专家、学者和体育教师都有科研业绩要求，普遍实行数目量化管理。规定不同职称的论文篇数，发表“层次”，并将篇数“赋值”，发表篇数越多，论著字数越多，得分越高，奖金越多;“层次”越高，得分越高，奖金越多。“层次”不同，“赋值”不同，得分不同，获得的“利益”不同。学术界盛行的个人“利益”与本位“利益”的作用，助长了盲目追求数量与速度，轻视质量与效益的急功近利的、浮躁的学风，甚至导致学术腐败的产生。体育界学术腐败现象的滋生，与社会的整个学风和道德规范有着密切的联系，与个体在社会环境所处的地位也有着密切的联系。当前，社会对体育学术成果价值评价导向的功利性超越了实用性、教育性与社会性，而这种实质性的转变所产生的“效应”，在某种程度上对追求功利的少数的社会地位相对较高的学术个体与群体容易产生负面影响，甚至造成为了个人利益、小群体利益、本位利益，不惜败坏体育学风与学术道德的事件时有发生，严重污染了体育学术环境。 2. 5学术环境 体育社会科学研究期望营造一种宽松、健康和谐的学术氛围，需要营造有利于学者主体作用发挥的环境。优化体育学术环境对广大的体育工作者努力从事体育社会科学研究，具有十会积极的意义。然而，缺乏健康学风的问题仍然是比较突出的问题，体育学术“垄断”现象比较普遍，例如各级体育课题申报中“行政”干扰所产生负作用的辐射，使得体育学术“行政化”的倾向占领上风。这种“行政化”的体育学术氛围所造成的结果，必然是体育学术规范体制功能的逐渐削弱，不利于优良“文风”与“学风”的塑造，长期下去，便容易产生体育学术腐败的土壤。再如体育学术评价中的非理性化倾向，“由于公正、认真的学术评价被人为地引入到复杂的人际关系领域，偏离了正常的学术评价的轨道”。再如学术霸权现象，“就几个人搞学术统治，他们的研究左右着整个学术领域，使其他人没有发展空间”。这种学术“垄断”现象所产生的“负面效应”极大，严重挫伤了广大体育工作者从事体育社会科学研究的主动性与积极性。 3促进我国体育社会科学理论发展研究的具体方略 3.1重视实践，从创新过程中探索学科的独立性 3.1.1拓展体育社会科学实践领域 体育社会科学研究是一种特殊的实践活动，它与其它的实践活动之间具有一定的联系，“最终保证理论与社会互动的意义是实践”，通过设计、调查、模拟、体验、运动、测量、实验等实践活动形式，获得各种体育研究素材，并对各种体育社会现象进行分析、综合、归纳、判断、推理等研究。一方面要加强现有体育社会学科的实践活动，促进各学科深人发展，避免学科之间和个体学科内容的过多交叉与重复，逐步完善学科理论与实践的独立体系;另一方面进一步拓展体育社会科学的实践领域，如:国际体育、奥运经济、区域体育经济、体育文学、老龄社会体育、农村体育发展等。通过体育学科系统理论之间的互动，获得新的研究视角，促进体育学科理论的“生成”与创新，保持体育社会科学学科体系具有独立性的特质。 3.1.2倡导体育社会科学实证研究 体育社会科学研究的前提并不是事实的本身，而是事实所蕴含的无法得到解释的问题。现实中对各种体育社会现象可以从不同的角度、不同的思想方法、不同实践标准进行解释，很容易产生于体育事实本身相背离的或者相互矛盾的结论，这种研究由于主观意识性较强，人为的因素较多，其研究结果大都缺乏说服力。因此，需要把自然科学研究中常用多种实证研究方法，运用于体育社会科学理论研究的有关领域，通过脚踏实际的努力，获得具有说服力的证据。这对描述体育事实的真实性与精确性具有决定性的作用。体育社会科学中各门学科在加强实证研究的过程中，要主动获得符合完善自身理论体系的信息与技术，探索与促进某一学科理论体系的建立与发展。 3.1.3加强体育社会科学实验室建设 加强体育社会科学实验室建设，运用电子计算机、网络设计与交互、微缩与传真设备、录像与电视，建立具有文献复制、数据分析、体育技术、体育语言等功能的实验室。通过理性认识与实践探索把文字、声像、信息、数据处理成图形化、数据化，并进行定性与定量分析，得出符合实际的、精确的和比较全面的结论。体育社会科学实验室建设是一项基础性、经济性和科学性很强的综合性工作，必须通过加强实验室的管理，建立健全各项规章制度，提高实验室的师资队伍质量，充分利用实验室现有资源，提高利用率，促进实践研究的深化，把体育社会科学实践研究提升到新的水平。 3. 2开阔视角，从学科发展中拓展理论的创新性 3. 2. 1重视体育社会科学学科理论批判 体育社会科学学科发展研究应该重视对各门学科自身理论与知识体系的批判，因为体育社会科学学科理论并不是永恒不变的绝对真理，其理论的产生与发展过程以及价值取向并非都是具有中立性的，容易受到人为的、主观的、利益的与权力的制约，容易受到社会体制、社会组织、社会文化、社会教育、社会意识形态的主流思想影响及其控制作用的约束。开展对体育社会科学学科理论的“他批判”与“自批判”，一方面有利于分辩体育社会科学学科理论与知识体系的真伪，阐明其本位功能;另一方面有利于对批判的理论进行检验与反思，促进体育社会科学学科理论的创新。 3. 2. 2定位体育社会科学实践理论导向 体育社会科学的宏观研究与微观研究应以实践理论为导向，要用发展的、全局的、战略的眼光，分析体育领域中的各种问题。体育社会科学的实践理论在不同的历史阶段有不同的理论内容，随着社会的进步与发展，社会科学指导作用的渗透，体育社会科学的实践理论处于不断变化与发展之中，形成语言层面的实践理论与指导现实过程的实践理论相结合的动态系统。确立以体育社会科学实践为视角的认识观，阐明体育社会科学实践活动是人的存在方式，并在此基础之上为个人与社会提供具有指导意义的理论与实践方法。只有在充分发挥宏观研究的导向作用与微观研究的具体作用的基础之上，才能为体育社会科学理论与知识体系的创新奠定坚实的实践理论基础。 3.2.3挖掘体育社会科学系统理论智慧 开发与利用体育社会科学系统理论智慧，进行体育社会科学知识资本扩张与智慧教育，为更有效地进行体育社会科学宏观研究与微观研究奠定理论基础。体育社会科学的发展具有自身的理论体系，其科学性、指导性需要经过严密的、科学的逻辑推理和证明过程，才能形成有价值的、系统的、超越的、能动的理论体系。通过建立学科整合、体系构建、理论创新，促进体育社会科学系统理论的智慧进化与智慧更新。体育社会科学研究应以正确的发展观、价值观、实践观为指导，站在宏观研究的角度，从微观人手研究体育社会科学系统理论的功能，正确认识体育社会科学的本质、规律与发展趋势。 3. 3严格规范，从学风建设中追求成果的质量 3. 3. 1坚持体育社会科学研究学术规范 体育社会科学研究应坚持解放思想、实事求是、与时俱进的思想路线，贯彻“百花齐放、百家争鸣”的方针，不断推动学术进步。勇于学术创新，努力创造先进文化，积极弘扬科学精神、精神与民族精神。从学风建设上可以通过体育社会科学知识传递和积累的制度约束，展现个体与群体行为示范，鼓励体育学术创新。 3. 3. 2形成体育社会科学研究个性特色 所谓个性特色就是和别人不相同的、具有自身独特性的、高质量的研究成果。体育社会科学研究从主体出发有个体研究、小群体研究、团队研究等多种形式，然而无论何种形式的研究，都应该形成自身的研究特色和特点。必须依靠自身的体育社会科学某一领域研究的相对优势，敢于探索别人未涉足研究的领域，生产具有个性特色的体育学术精品，凸现体育精品的学术地位，推动体育社会科学的发展研究向高层次方向转变。 3. 3. 3打造体育社会科学研究学术精品 体育社会科学研究必须树立学术精品意识，通过体育社会科学领域的学术创新，打造一批精品，占领体育社会科学研究的前沿，形成学科优势。“学术创新，可以打造学术精品;打造学术精品，又可以推动学术创新”。创新是学术精品的“灵魂”，要学会运用各种思维方式，潜心钻研，推陈出新，敢于超越，提出体育社会科学发展的新理论与新方法。只要把学术创新贯穿于研究的全过程之中，就可以出现《体育人文社会学概论》、《奥林匹克学》、《体育基本理论教程》等体育社会科学研究的学术精品。 3. 4建设梯队，从培养机制中提升人才的层次性 3.4. 1制定体育社会科学人才战略规划 体育社会科学“要牢固树立人才资源是第一资源的观念，充分发挥人才资源开发，在经济社会发展中的基础性、战略性、决定性作用。”要繁荣发展体育社会科学，就必须提升体育社会科学研究队伍的整体水平。各级体育研究机构、高等院校、各级体育行政部门、社会体育机构要把体育社会科学人才培养作为一项系统工程，应该制定相应的人才战略规划，包括培养目标、培养数量、培养层次、培养梯队、培养机制、培养评价等。 3. 4. 2优化体育社会科学人才培养机制 从体育社会科学研究领域的需要出发，重视培养中青年优秀研究人才。通过体育社会学硕士点与博士点建设、体育社会学研究基地建设、体育社会学重点学科建设，形成合理的体育社会科学人才学术梯队，通过培养体育重点学科带头人、体育学术带头人、后备体育学术带头人、体育学术骨于、青年体育学术优秀人员，形成合理的体育社会科学人才梯队结构。注重体育社会科学人才培养机制的创新，优化人才资源配置;建立公平竞争机制;建立健全人才的管理制度;建立体育社会科学科研成果的评价体系;加强体育社会科学人才的档案建设。 3.4.3营造体育社会科学人才培养环境 信任是人才发挥作用、创新能力的重要条件。信任是最大的尊重和爱护。要把发挥体育社会科学人才的作用放在首位，通过关心指导、经费投人、改善条件、提高待遇、协调关系、社会宣传等途径，努力营造民主和谐、以人为本的体育学术环境。 总之，随着我国体育社会科学理论的发展和学科地位的提升，社会对体育社会科学理论研究的期望与要求越来越高。因此，必须用科学的发展观指导体育社会科学理论研究，才能体现理论体系的科学性、体系性与实践性。以符合社会科学研究哲学逻辑为基点，主动融人社会科学研究体系，阐明体育社会科学研究的本质，探讨体育社会科学的发展规律，应该成为体育理论研究者的首选研究方向。 科学理论论文:体育经济学的科学理论探讨 摘要：体育经济学是经济学与现代体育经济现象相结合的产物。关于该学科的科学理论思考鲜见。从学科的发展规律来看，学科的科学理论思考是学科进入科学领域的首要步骤，缺乏应有的科学理论思考，学科定位与发展将无从谈起。对体育经济学的研究历史、概念与发展现状进行概要性的讨论，然后在证伪主义、范式理论及科学研究纲领方法论等科学理论框架下，探讨与之相关的科学理论的蕴涵。 关键词：体育经济学；证伪主义；范式理论；科学研究纲领；交叉学科 1体育经济学的研究历史溯源 在欧美国家可以追溯到经济学研究者一些相关的、少量的体育经济学研究成果，特别是劳动经济学（主要关注球员工资、转会）、城市经济学（主要关注体育场馆）、产业经济学（主要关注职业体育市场竞争）的研究［1］。1956年6月，美国学者罗滕伯格在《政治经济学》杂志上发表的《棒球运动员的劳务市场》，被当今学者认为是开创体育经济学研究先河的文章［2］6。之后，有学者认为罗滕伯格在此篇论文中勾画了职业体育联盟的11个经济特征，其中“不变性原理和消费者偏好比赛结果的不确定性假设”，被后人视为职业体育经济学分析的奠基石［2］6。1971年6月，英国学者斯隆发表的《职业足球的经济学：足球俱乐部追求效用最大化》，被认为是开创欧洲和北美职业体育管理模式比较研究先河的文章。文中提到：“斯隆基于英国足球实践指出，欧洲职业足球俱乐部以获胜最大化为发展目标，而不是美国学者主张的利润最大化”［2］6。德国早期有关体育经济学的研究论文集中于体育观赏活动的分析，经济学中常用的概念被应用到体育观赏活动的研究中。在德国，体育由体育协会和体育联合会管理，但这一组织类型长期没有受到经济学界的认可与重视。加之经济学家在当时的体育学研究领域未获得认可，体育学长期受到非经济学科的影响，一些其他学科的研究者趁机进入该研究领域。多曼认为，非经济学研究者极少使用经济学中已建立的规范标准来对这一研究对象进行深入研究，因此，最初的体育经济学的研究成果，由于在社会学与经济学理论之间摇摆不定和不重视核心的经济学概念而饱受诟病。从经济学视角来看，体育经济学在概念生成中缺少准确性。我国对体育经济学的研究起步于20世纪80年代。1988年，四川教育出版社出版的《体育经济学》标志着体育经济学作为一门独立的学科在我国启蒙与发展。1991年，在我国体育经济学被正式列为一门学科，当时体育经济学的研究局限在政治经济学范畴，缺乏西方经济学和现代产业经济学基础理论的支撑和指导［1］。在对体育经济现象进一步研究的过程中，既与经济学发展有明显的衔接，也存在断层。针对企业管理问题的学术讨论促进了一种管理学视角的建立，这一视角超越纯经济学领域而为行为学相关学科的运用提供了可能性。在以经济学为导向的企业经济学向系统的管理学发展的过程中，提出了至今仍未得到完全解答的问题：管理学到底是一种用科学方法进行解释的科学，还是一种纯艺术性科学。企业经济学是一种能够引导不同学科进行融合的学科。体育经济学的发展，一方面受经济学传统路线的影响，它将体育经济学定位于“经济学下的纯子集”，其中经验目标仅限于体育中真实存在的行为体。另一方面，体育经济学并没有明显参照经济学进行构建，同时也不是一种与管理学相同的学术体系。布罗伊尔和蒂尔将体育管理学称为一种由体育经济学、体育心理学、体育法学和体育社会学构建的科学。纽弗与比勒的研究虽然没有将体育经济学与体育管理学区分开来，却突出强调了体育社会学、体育心理学与体育法学是体育管理学重要的相关学科，且与体育经济学有藕断丝连的关系。“体育经济学与管理学作为学科的独立性是显然的，但是作为应用研究性的学科，二者的融合是一种趋势”［1］。综上，体育经济学的研究路线可分为经济学与非经济学2条传统路线。经济学传统路线明显局限于用经济学理论和方法来构建学科理论，而非经济学传统路线则运用不同交叉学科的观点来研究体育中出现的经济问题。这种非经济学研究方法能够实现不同学科之间的交叉融合，而不受各类理论数量和性质的限制，进而生成一系列学术理论性问题。 2体育经济学概念争议 海涅曼在其早期研究中认为，体育经济学就是对那些用经济学方法研究体育的恰当归纳。之后，蒂姆建议将体育经济学用来指代人们所参与体育行为中的经济学，体育管理学则指特殊的企业经济学原理。霍希一方面区分了体育经济学与体育管理学，另一方面又将其与体育经济进行区别。霍希认为，体育经济学指的是扩展的、与问题相关的概念，它与一种有限的、与学科相关的概念相对立；将经济学原理运用到体育领域，也就是体育经济；关于体育乃至所有体育中的经济学问题，它首先依赖经济学理论，也需要社会学或心理学、组织学原理来解释，因此，这类科学在国际上称之为体育管理学。与霍希的“体育经济”概念意义相同，多曼使用的是“体育经济学”这一概念，他认为体育经济学是将企业经济学和国民经济学理论机制应用到体育的各个领域中。相反，弗里克和瓦格拉主张使用“体育经济学”名称来表示“经济学中的子学科”。我国学者苏义民认为：“从国民经济的基本构成来看，体育部门是我国国民经济的一个重要组成部门，体育经济学也可称作一门部门经济学；体育已成为一个产业，体育经济学同时也是一门以经济学为理论基础的产业经济学。”［3］丛湖平、郑芳则指出：“体育经济学作为经济学的一个分支学科，是研究体育领域的经济现象、经济活动的本质特点和规律的学科。体育经济学不是简单地研究体育或经济，也不是某个运动项目的经济学研究，而是运用经济学的方法分析体育资源实现价值的各种规律的学科”［2］9。此外，哈格将体育经济学看作为经济学中的应用型子学科和体育学中的理论场域，用来研究体育与经济的关系。格鲁普认为体育经济学是体育学的分支领域；体育商业化的加强，体育市场和体育经济体的出现促进了体育经济学的发展。普廷格尔将体育经济学看作体育学新出现的分支学科，以及连接体育理论和经济学理论的纽带，如今他强调经济学原理对体育的适用性，并将体育经济学定位于体育学新的分支领域。按照尼区关于体育经济学的建议，体育经济学是体育中的经济学和体育的经济学。前者关注体育研究领域之外的普遍性现象，同时这些现象具有经济学意义，而后者是对体育进行经济学解释，以全面重建一个独有的领域。 3体育经济学的科学理论思考 科学理论是一种元理论框架，用以解释那些规范性理论是如何形成的。波普尔的证伪主义、库恩的范式理论和拉卡托斯的科学研究纲领方法论是最具影响力的3大科学理论概念框架。依此对体育经济学进行科学理论思考。 3.1归入证伪主义的思考 证伪主义是由英国哲学家波普尔创立的理论。他从反对逻辑实证主义关于科学理论来自对经验归纳的观点出发，把科学理论看作是普遍命题［4］24。波普尔认为科学理论的本质在于猜测，而最终无一幸免地要被证伪，科学理论不断通过有限的，个别的经验事实而被证实，但个别的经验事实都能证伪普遍命题［4］25。在证伪主义中，由于错误的结论能够回溯到至少一个前提中，而且通过不断证伪来推翻一系列错误，这样可以实现科学理论对事实和假设的要求［5］。尽管将研究的不同传统路线归入科学理论，并不能对目标研究领域进行命名，但却能提出一些符合事实和假设要求的陈述。当前经济学传统路线也描述体育领域内的独特现象，基于已有的经济学理论预测未来的发展趋势；因此，在证伪过程中，确定了体育现象中经济学陈述的适用范围，同时这些陈述也经历了证伪的过程。借助体育这一客体对经济学陈述进行证伪将会验证或否定这些陈述。如果人们不去讨论到底何时进行证伪，所进行证伪的到底是哪些组成部分，那么，这种通过体育现象对经济学陈述的证伪只不过意味着，一种证实的经济学陈述的使用范围并不能对某一种体育现象起作用。某些不经意的修改调整能够针对这种体育现象生成新的陈述，而这类陈述必须重新进行证伪，并在证实的情况下延伸到其他研究领域进行验证。用体育领域的现象对经济学陈述进行证伪，对其进行特别调整时，可能存在与目前陈述系统的不协调。这些矛盾至少限制了适用范围，并最终抛弃原有的理论而选择另一种替论。如果某种被证实的经济学陈述无法在体育研究领域中得到实证验证，人们可以将这种相关现象称作研究领域的特殊性。针对体育领域进行的学科性科学证伪被归到“体育经济学”或“体育管理学”，它重点对内容进行说明，但仍停留在上位学科的认知层面。对于体育经济学来说，若将每一学科陈述相关联（其中某一学科陈述必须源自经济学陈述系统）并能够被证伪的话，之后体育经济学就能形成一种知识增长。证伪主义并不能判断一种学科性或者超学科性的方法是否能够更好地符合研究目标。其仅能够在陈述的复杂性上进行对比。那些着重论述经验事实的陈述体系，揭示了很大一部分实证性内容，却很少能避免被证伪的结局。基本陈述的复杂性随着其关联性的增加而强化，因此，一种学科基本陈述H1与另一种基本陈述H2（它与H1具有关联性且由来自其他学科陈述H3组成，即H2=H1+H3）相比显得更简化。从学科认识兴趣（H3的来源）的基本立场来看，H1也不具有复杂性，因为它无法对H3进行证伪，同时H3也不能对认知对象进行补充性描述。与H1、H3其中之一或两者相加比较来看，H2更有可能进行实证性解释和预测。基础陈述的关联性是一种研究策略的定量问题。对极其复杂陈述的验证会缩小陈述体系的适用范围，而这些陈述体系能够非常准确地描述它们所研究的现实状况；然而，对简单陈述的验证会形成普适性陈述，这类陈述经常会有很大的适用范围，因此，体育经济学及体育中经济学的科学传统路线存在一定风险，总结的陈述并不能生成可供相关专家使用的知识，由于自身的非学科导向能更明显地促进不同描述体系的延伸，最终形成带有具体适用范围的理论体系。在证伪主义的前提下对体育经济学进行学科定位具有重要的意义：那些被证实的，但在体育研究领域无法进行实证检验的经济学观点可以充当体育的特殊性；作为决定性组成部分，体育经济学体现了学科陈述的理论融合程度，并如同作为整体的体育学一样在进一步提升融合度时面临难题。 3.2归入范式理论的思考 范式最早由美国科学哲学家库恩提出，它指的是一个共同体成员所共享的信仰、价值、技术等的集合［6］。范式是库恩科学方法论的核心。“这一概念一方面对社会成员的思想、价值观、方法论等进行总的概括，另一方面也表示总体中的某一成分对具体问题的解决，而这一过程作为模范典型能够替代常规科学对一般性问题的解释规则”。在解决一些学术圈内专家共同面对的问题时，这种科学方法论的各种范式更加有效。科学的进步依赖于专家所达成的一致，即将一种范式作为他们研究工作的基础，而非通过证实或证伪。相互竞争的范式借助它们的预言、知识、地位和声誉来获取科学界的拥护，然而这些范式原则上是不能进行相互比较的。范式并不是以某种理论存在为先导。经济学的核心范式在于“方法论的个人主义”以及“由此产生的用来解释宏观经济学现象的结论”。弗里克在讨论体育经济学中体制经济学和信息经济学、协议成本、交易成本理论、贸易和博弈论的意义时，运用了核心经济学范式的内容。同样，多曼在定位体育经济学中经验和认知目标时，也使用了相同方法。到目前为止，还无法断定体育经济学的经济学传统路线是否采用了与经济学常规理论相对的其他范式；因此，经济学传统路线也被理解为经济学常规科学的组成部分，而且常规科学的认知界限也无法确定。但针对国民经济学理论展开的方法论之争，以及对金融市场理论和宏观经济理论进行的抨击，表明了常规科学的局限性。目前，还无法确定体育经济学的经济传统路线是否也存在同样的情况。然而，对于体育经济学中的非经济学传统路线来说，还无法确定一种可以用来确立学科身份的范式。通过研究，对于是否已经形成一种与其他学科范式相独立的范式仍值得质疑。目前，体育经济学的非经济传统路线仍处于前范式理论时期，也就是还没有获得一种范式，因此仍无法进行常规科学的研究。另外，也无法确定是否能够在非经济学传统路线中生成一种或多种范式。内在原因可能是体育学中缺乏主导范式或管理学的学科融合度不高。另外，常规科学拥有一种较高的吸引力，它能够引导科学家做出有利于范式的规范化选择。体育经济学中2种传统路线的不同范式的发展程度，导致了学科内与学科间不同理论或理论成分通约性的差异。虽然库恩和费耶拉本德认为经济学传统路线中，常规科学的扩展不存在不可通约的问题，但无法避免非经济学传统路线内部，以及2种传统路线之间的通约性问题。理论对比需要一种中间语言，这样就可以将那些需要进行对比的理论毫无保留地翻译成这种语言，然而并不存在这种中间语言。如果各种范式及其机制化的可能性不存在吸引力，那么也就不存在不对称的范式发展（此处存在经济学传统路线下的常规体育经济学，而那里融合了存在各种通约性问题的前范式尝试）。初生的非经济学范式也许通过与学科母体（由象征性概括、模式、价值和范例式解题构成）保持一致来渡过前范式理论时期，这样在与其他范式竞争时可以争取剩余的吸引价值。总之，集中将核心经济学范式应用到体育研究领域，同时缺乏替代范式使得体育经济学中的常规科学带有认知理论的优点和局限性，非经济传统路线由于没有统一的范式而限制了各个理论解释问题的能力，但可以使用其他理论成分进行解释。 3.3归入科学研究纲领方法论的思考 英国科学哲学家拉卡托斯提出了科学研究纲领这一概念。他认为人们对科学的评价往往不是针对单独的理论，而是一个具有相同硬核、可变的保护带和正反启发法的理论系列，这一理论系列就是科学研究纲领［7］。拉卡托斯用一系列理论组群来替代证伪原则和范式的规范性原则。根据他的方法论，绝大部分科学都是一些可以通过问题转换来进行评价的研究纲领。科学革命源于一种研究纲领推动另一种研究纲领的过程。各个研究纲领具有连续性，它们是相互联系的理论，这些理论虽然并不能反映整个科学，但是与某一特殊问题对象相关。这种连续性通过研究纲领的硬核而产生，而这一硬核作为反面启发法摆脱了检验。当一种研究纲领能够揭示更高层次的真理时，也就是说它能够毫无矛盾地解释其他研究纲领也能描述的现象，另外，也能至少解释一种其他现象或能提出一些新的可证伪的预言时，这种研究纲领将会优先受到重视。研究纲领是由具有连贯性理论T1、T2、...Tn组成的理论系列。一种针对体育领域（T1;S）中一个或多个现象的理论系列出发点，可以成为另一种理论系列的组成部分，后者描述的是体育领域以外的其他现象（T1;S=TX;nonS）。如果TX;nonS后续理论的应用范围被证实与假设一致，或者范围更大的话，对体育领域内和领域外现象的解释就会存在一定的相关性（Tn;S=TX;nonS）。若通过实证发现应有范围受到限制的话，这种限制也会影响到体育领域或其他研究领域。当涉及体育之外的研究领域时，这种应用在更多研究领域的理论将会发展成用来研究体育领域内一种或多种现象的理论。当这类范围限制影响到体育的研究领域时，那么这种体育研究纲领的作用将会降低。然而，一种理论系列的出发点也可以是单个的理论，这一理论可以是对其他理论系列中不寻常现象的反映，也可以作为对意想不到检测结果的反映，最终它可以发展成为一种研究纲领。体育经济学的2种传统路线中，可以重建一种评价性的研究纲领。作为早期体育经济学论文关注的焦点，体育中的单个现象（比如体育成绩的均衡性与观众需求的关系、体育比赛中高额的固定成本开支）可以借助完美的经济学研究纲领进行研究。柯西盖塞仅从经济学的一种研究纲领出发，认为经济学研究纲领的硬核就是经济学行为模式。而对这种行为模式的有限性利用形成了硬核的保护带，比如在无限理性、信息、利己和易变的偏好性方面，与研究纲领的硬核相反，这种有限性最终被证伪。在非经济传统路线中重建研究纲领，并不能形成一种像经济学传统路线那样具有更广维度的研究纲领。有限的非经济传统路线研究纲领既能够展示有关体育团体的理论发展状况，这类理论通常与体育金融分析、结构分析及之后体育发展报道相关。对于这2种研究纲领来说，经济学和社会学行为观点是它们的硬核，将经济学研究纲领保护带中出现的内容成分纳入它们的保护带中；然而，可以发现2种体育经济学传统路线科学纲领之间的重合点，也许可以通过体育这一形式化对象中为数不多的理论或通过对不同现象的关注得到解释。随着非经济学传统研究纲领的扩展，以及经济学研究纲领更多地在体育现象中应用，上述现象也可能发生改变。当这类归为体育经济学的研究纲领，更加关注一些科学训练或取得体育成绩等问题后，它们也会与其他体育研究纲领相竞争。由此，2种传统路线下的体育经济学研究纲领在研究相关现象时就会变成未成熟的研究纲领。起初这些研究纲领缺乏解释力。同时，缺少证伪的现象描述，由于自身的简化性而在中期会使研究纲领整体陷入质疑之中；因此，要么尽快克服这种简化性，要么通过忽视相关现象来推翻其合理性，从而避免这种简化性。拉卡托斯认为，“如果一种研究纲领能够在没有竞争性纲领的情况下进行进步的问题转换，那么我们就不应该抛弃它”［7］。由于只有在极少情况下才能明确解释一般意义下的科学理论状况，以及那些研究纲领的基本特征，特别是它们的硬核与保护带；因此，确定进步的问题转换或发现体育经济学或管理学研究纲领的退化现象变得尤其困难。概言之，体育经济学的研究纲领与经济学研究纲领齐头并进，或者禁锢于自身有限的适用范围内。体育领域内的现象只有在极少情况下才能通过各种体育经济学的研究纲领得到研究，这些研究纲领首先要与其他强劲的体育学或其上位科学的研究纲领相竞争。 4结束语 在体育经济现象的研究历程中存在2种研究路线，这2种传统路线使用了不同的概念来解释研究现象。在证伪主义、范式理论及科学研究纲领方法论的分析框架下，发现它们产生了不同科学理论及其难题。对经济学和非经济学传统路线进行二分法区分，使得科学理论的蕴涵更加明显。有时对体育经济学提出双重标准，要求它们与经济学和体育学都要建立起关联，这似乎没有注意到研究纲领发展过程中出现的范式问题和方法论问题。这类问题尽管能在个别论述层面上得到解决，但无法在学科发展层面上得到解决。 科学理论论文:系统科学理论在煤矿中的体现 作者：李林 姜德义 单位：西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室 系统科学是一门新兴的边缘科学,也是一门极为庞大的学科,系统一词的定义或解释是多种多样的,共同点是把系统看作一个整体,由许多部分或许多因素组成,这引起因素或部分彼此之间有密切的关联。系统具有整体性、相关性、目的性和环境性等特点。以此科学为指导,并应用于我们的各项管理工作中,必将使我们的资源规划管理水平走向规范化、科学化。 1系统及其结构 系统是存在于一定环境中,由若干相互联系、相互作用的要素构成的,具有特定功能的整体。系统在整个自然界中普遍存在。无论是自然界,还是人类社会或思想领域,大到整个银河系,小到微观世界的原子,系统无处不在,无时不有。万事万物都自成系统,而又互成系统。 1.1系统应具备的条件(1)系统都是由两个以上的要素组成,按照一定的方式组合成,而这些要素本身也自成系统。如在整个人类资源中,由矿产资源、人力资源、水资源、生物资源等组成;而每种资源又是一个独立的系统,分别有各自的组织结构。(2)系统中的各个要素之间,都是相互联系、相互制约的,其中任何一个要素的性质和行为发生变化,都会影响其他要素,甚至系统整体的性质和行为发生变化。例如,对于矿产资源来说,如果不对其进行科学的规划开采,将直接对水资源、生物资源构成极大的威胁;同样的,水资源的泛滥,也影响着矿产资源的开发利用。(3)系统总是存在于一定的环境中,并且与环境不断的交换物质、能量和信息。世界上没有绝对意义上的封闭系统。正如我们进行的矿产资源开发利用一样,资源的开发处在生物环境、水资源环境、大气环境和人类本身的环境之中。 1.2不同结构的系统具有的特征系统的组成是通过其自身的特定的结构而组成的,而结构是系统内各要素联系的全体和集合。同样的要素可以有多种不同的组合,而这些不同的组合,可以直接影响到整个系统的总体功能,可能会产生1+1 2或1+1=2甚至于1+1 1的结果,这取决于系统的结构。(1)稳定性。任何系统都具有自稳、自组的功能。这就是说,系统内各个要素之间,只要保持稳定的相互联系和有序的相互作用,就能构成相应的自我稳定、自我组织的状态。(2)层次性。任何一个复杂的系统,都可以在纵向上把它分为若干等级。如:教育管理系统可以分为国家教委、地区教委、院校、年级、班主任。同样的矿产资源规划也可以划分为国家级规划、市省级规划、区县级规划。这样将系统在纵向上的线性划分,可以使复杂的问题简单、清晰化,便于问题的梳理和研究解决,而避免“胡子、眉毛一把抓”。(3)开放性和动态性。在系统的世界里,任何类型的系统结构,都不会是绝对封闭和绝对静止的,它总是存在于一定的环境之中,与外界保持着不断的能量、物质和信息的交换,总是处于由量变到质变的动态之中。 2矿产资源规划中的系统体现 2.1矿产资源规划与环境保护当今,环境与发展是全世界人民共同关注的问题。环境的好坏直接或间接地影响到地球上的生态环境的平衡程度,最终会影响到人类自身的生存与发展。可持续发展战略要求人类在发展的过程中,要受到环境的制约,良好的环境会又促进可持续发展的进程。地球系统科学是一门崭新的科学,它是可持续发展的理论基础,同时也为可持续发展提供了方法论。在矿山的露天开采中,需要大面积剥离岩土岩。所以,露天开采会大面积的破坏矿区周围的生态环境。所以,如何在开发矿产资源的同时,保护好我们子孙后代赖以生存的土地和环境,是矿产资源规划过程中要注意的重要一环。利用地球系统科学的方法与手段,对各种影响环境变化的因素进行分析,可以对环境变化进行预测、评估和治理或控制。在矿产资源规划中,应该坚持“矿产资源开发利用与生态环境保护并重,预防为主,防治结合”的方针。 2.2矿产资源规划与水资源随着矿产资源的不断开采,整个矿区范围内的生态环境进一步恶化,煤矿的开采使地下水急剧下降,季节性河流断流。露天开采更加会在一定范围内破坏仅有的一点植被,加剧了水土流失。矿产资源开发对水资源的破坏,主要表现在对地表水的污染和造成地下水资源减少甚至枯竭三个方面。有的矿业开发企业在生产过程中,不重视环境保护,将生产过程中的矿渣、尾矿、废石、弃土直接倒入江河中,造成地表水严重污染。有的将矿渣、尾矿等堆放在江河岸边,长期受到阳光、雨水和空气的作用,会产生有毒有害的液体,排入江河水中,引起水资源严重污染。为了控制环境进一步恶性变化,在矿产资源规划过程中,要注意水土资源的流失而造成的环境污染。污染的种类繁多,涉及面广。要治理与预防环境污染,必须针对不同的污染采用不同的治理与预防措施。在矿产资源规划中,新建矿山的准入条件中有一条:应该具有矿山开采过程中的地下水源的保护措施。 2.3矿产资源规划与生态资源大规模的矿产开发活动,引起地形地貌发生改变,破坏了风景名胜,地质遗迹受到破坏。如在四川龙门山一带的石灰石矿开采,对龙门山推覆构造、冰川遗迹的破坏;又如在云南澄江帽天山动物化石群自然保护区附近大规模露天开采磷矿的行为,造成对地貌景观与地质遗迹的破坏。所以,在矿产资源开采规划中,将自然保护区、森林公园、风景名胜区、重要地质遗迹、重要文物古迹、机场、军事设施、桥梁等列为禁止开采区,这就是对重要地形地貌的一种保护。 2.4矿产资源规划与大气污染矿业开发引起的环境污染是比较普遍的现象。主要是矿产资源开发中形成的废气、废水和废渣中的有毒有害物质。如烟尘、灰尘、二氧化硫、硫化氢、氰化物、重金属等,对大气、地下水、地表水、土壤和农作物等的污染,使矿区生态环境遭到破坏,造成对人、畜生存的危害。所以,在矿产资源规划中,新建矿山准入条件中有一条:具有矿山地质灾害危险性评价报告和环境影响评价报告。 2.5矿产资源规划与可持续发展现在存在相当数量的集体、个体矿山,正在进行掠夺式采冶矿产资源。这些小型生产企业往往设备简陋,对矿产资源采用“采富弃贫”的开采方式。矿产资源浪费严重,使宝贵的矿产资源受到破坏,甚至严重影响到国有矿山的正常生产。可持续发展包含两层含义:首先它应列属于发展的范畴,发展应同时涉及经济效益的增长与社会进步等方面。目前,许多国家与地区以污染环境和破坏生态系统为代价所带来的暂时性的经济效益之活动,不应作为发展的范例。其次,它具有可持续性,说明了人类在满足自身目前的物质生活条件与精神享受的情况下,应该为自身的未来以及子孙后代,创造一些便利条件或机会,至少应不以损害后人的利益为前提。在发展的可持续性过程中,必须保持环境、社会、经济发展的协调性,才能使发展达到优化。发展的可持续性,要求当代人之间,以及当代人与后代之间在自然资源的利用与获得效益上,应该体现出机会均等性。在矿产资源总体规划中,矿山资源的开发要在统一规划中进行,要坚持大中小矿体、高低品级矿体统一规划,不能滥采乱挖,长远与短期规划相结合,不能“急功近利”。 3结语 我国矿产资源总量丰富,但人均占有量少,人均占有矿产资源为世界人均占有矿产资源的58%,居世界第53位,从人均占有矿产资源量的角度来看,我国是一个矿产资源相对不足的国家。在矿产资源开发利用的过程中,我们要眼观全局,利用系统科学的观点,来进行矿产资源开发利用规划。可持续发展要以大自然的承受能力为限度,不能以牺牲环境为代价去换取经济的发展,所以要努力实现矿产资源的有效保护和合理开发利用。在进行规划的过程中,要兼顾环境问题和生态问题等。这样,我们的规划才能为社会经济发展服务,才能满足可持续发展的要求。 科学理论论文:科学理论在体育中的思路及前景 作者：吴谋林 单位：苏州科技学院体育部 管理科学系统工程是在20世纪系统科学理论兴起条件下日益走入研究者和社会大众视野的，体育系统工程是系统科学在体育领域中的具体应用。回顾和总结系统科学的历史变迁与时展，探究系统工程理论与方法在体育领域中的应用领域，展望其发展前景，具有一定的理论意义和现实价值。 1系统思想的历史与现当代系统研究的热潮 1.1系统思想与实践的历史考察系统思想源远流长，系统实践在人类文明史上写下了不胜枚举的光辉篇章。古希腊的“Syn—histanai”一词，意为归拢起来使之站立，已经具有“系统”的涵义，亚里士多德(Aristotle)“整体大于部分之和”则是其具有整体论和目的论内涵的系统观的高度概括。德谟克利特(Democritus)的系统思想通过其对宇宙构成的认识表达得十分清晰，他认为独立，不变，不可分的“原子”是组成宇宙系统的基本粒子，柏拉图(Plato)则赋予系统以完美的静止状态或永恒的“理想”形式之内涵。中国的《黄帝内经》中，也已包含有朴素的系统思想。《内经》通过对经络、脉象、穴位等的研究，深化了对人体“系统”的认识。中药的“辨症处方”，则是系统思想的集中体现。一付中药一般由“君、臣、佐、使”4个部分组成，“君药”对主病起主要治疗作用，用量较大;“臣药”辅助“君药”加强治疗作用;“佐药”用来抑制“君药”可能产生的副作用;“使药”对各种药物起调和作用。“君、臣、佐、使”合理配伍，一付中药就是一个具有“健身除病”功效的药物“系统”。中国古代的系统思想在老子的《道德经》中得到高度概括和提炼，《道德经》中的“道”或“一”超越了时空界限，“独立而不改，周行而不殆，可以为天下母”，老子认为，只有按照“道”的原则，才能实现即定的目标。“天得一以清，地得一以宁，神得一以灵，谷得一以盈，万物得一以生，候王得一以为天下正”。这里的“道”或“一”在某种意义上可以和“系统”划等号。公元前250年，中国战国时期的秦蜀郡太守李冰设计并主持修建的都江堰大型水利工程，由都江鱼沮、飞沙堰和宝瓶口三大工程配套而成，都江鱼咀建于岷江中心，把岷江水一分为二，内江灌溉，外江分洪;飞沙堰建于内江西岸，用于溢洪排沙;宝瓶口位于内江东岸，配合飞沙堰调节水量。三项工程混然一体，巧妙地控制了岷江激流，兼收防洪、灌溉之利，都江堰渠道总长1165公里，共有520多条支渠，2200多道分渠，灌溉农田300多万亩。这项2000多年前中国人系统实践的伟大成果，至今仍在发挥其防洪、灌溉的功效。公元1015年，中国宋朝皇宫毁于火灾，宋真宗命丁谓主持修复工程。为解决工程中烧砖和填地基用土及大量建筑材料运输难题，丁谓令工役当街开沟取土，烧砖填地基;同时取土开挖的大沟，与汴河接通，船队可将各种建筑材料一直运到皇宫门前，节省了大量劳力。完工后再把废弃砖石填入沟内，复原街道。取土烧砖、材料运输、余土处理一举三得，堪称人类运用系统思想组织大型建筑工程施工的光辉典范。 1.2现当代系统研究的热潮 1.2.120世纪中叶兴起的系统运动1925年，美籍奥地利生物学家贝塔朗菲(Lud-wigvonBertranffy)提出了系统论的思想，他的视野很快超出了生物学，于1937年提出一般系统论原理，为系统论奠定了理论基础。1954年，贝塔朗菲与持有相同观点的另外三位著名学者:经济学家鲍尔丁(KennethBoulding)、生物学家杰拉德(RalphGerard)和生物数学家拉波波特(AnatolRapoport)发起成立了“一般系统研究会”，此4人被认为是系统运动之父。他们在加利福尼亚帕罗奥托行为科学高等研究中心合作共事，提出了系统科学研究的4个主要目标:(1)研究不同科学领域中概念、规律、模型的相似性，并致力于从一个领域向另一个领域移植;(2)鼓励理论探索;(3)尽可能减少不同领域中的重复研究;(4)促进科学家之间的交流，强化科学研究的协调性。研究会每年组织召开一次年会，出版一本年刊，吸引大批科学家，在西方学术界产生很大影响。五、六十年代，西方国家先后建立了一大批专门的系统科学研究机构，许多高等学校竞相开办系统科学系或专业，出版机构积极支持系统科学著作的出版，创办了一批系统科学学术刊物。据从1950到1980年30年的资料统计，系统科学论著每4年翻一番。随着系统运动的发展，各国学者联合成立了国际性的系统科学组织。大批具有系统科学头脑的高级人才进入管理、研究和工程技术领域，使人类应付和处理高度复杂的的组织、决策、工程项目等问题的能力大大增强。如美国国家航空航天局组织完成的阿波罗计划，耗资300亿美元，动员了120所大学、2万家工厂和公司的42万名科学家和工程师参加研究。如此庞大的工程，必须运用系统科学的思想、方法进行组织管理。该计划从总体目标出发，首先把整个计划划分成许许多多的子系统，如飞船系统、火箭推进系统、飞行制导系统等，每个子系统再细分成若干次级子系统。各级子系统协调配合，完成计划总目标。人类成功地登上月球，并安全返回地球，可以说是当代系统实践的伟大成果。 1.2.2西方的系统观与主要流派由于人们所处的领域不同，看问题的视角不同，因而在系统运动中形成了各种不同的系统观。主要有以下几种:(1)类比系统观———把系统视为抽象结构，即象在数学、逻辑学、统计、计算机科学和自然科学中那样，把系统定义为“具有某种关系的集合”。这种系统观相当普遍。(2)行为逻辑系统观———把系统看成是由机能，控制论和互联反馈过程说明的范例。这是控制论专家和系统动力学家的观点。(3)生物学系统观———把系统及其部分划分为有机确定的子系统。这是米勒(JamesGrierMiller)的观点，被称为“生命系统论”。(4)方法论系统观———把系统看成系统化的方法，即在“问题求解”、管理等过程中应用的方法。许多“软系统方法论”的支持者持这种观点。(5)形态学系统观———用结构、形式、机器及其各部分之间的关系表示系统，把系统定义为具有某种属性的事物和事物及其属性之间关系的集合。工程界、“系统分析”及传统“一般系统论”的支持者持这种观点。(6)技术系统观———把系统视为由几个相互联系的部分、特别是以计算机作为其组成部分而构成的装置。这种观点目前在实业界和整个大众文化中最为流行。(7)目的论系统观———认为系统是根据人类的目的、价值、前提等确定边界、执行计划的途径。目的系统论者持此观点。除此之外，还有辩证系统观、生态系统观、认识系统观、观念逻辑系统观、本体论系统观、心理学系统观、符号系统观、社会系统观、拓朴学系统观等等，不下二十余种，都是从不同的视角，不同的学科对系统描述，可见系统确是一个客观存在的，同时又是人们主观划分的由各要素(子系统)组成的一个相对庞大的集合。在系统运动中，西方出现了许多不同的系统流派，主要包括:以麦萨罗维克(M.Mesorovic)为代表的数学系统学派;以霍尔(ArthurD.Hall)等人为代表的系统分析学派;以阿考夫(RussellAckoff)为代表的运筹学派;特洛卡勒(LenTrocale)创立的耦合命题学派;福雷斯特(JayW.Forrester)创立的系统动力学派;以艾伦(PeterAllen)为代表的复杂系统进化论派;普利高津(I.Pringogine)创立的耗散结构理论学派;哈肯(HermannHakenn)创立的协同论学派;托姆(R.Thom)创立的突变论学派。 1.2.3中国的系统工程研究与应用前景20世纪50年代中期，钱学森和许国志把运筹学从西方带到中国，他们在中国科学院力学研究所组建了中国最早的运筹学研究组。此后，钱学森又开创并领导了中国的国防系统分析研究工作。50年代末期，中国科学家开始将运筹学应用于国民经济发展。华罗庚从运筹学方法中提炼出可直接用来解决系统管理、优化问题的“优选法”和“统筹法”。他带领一批青年科学家在全国范围内推广“双法”，指导工农业生产实践，取得了巨大的社会效益和经济效益，同时还总结出“图上作业法”、“打麦场设计法”等中国独特的系统科学方法。70年代，在钱学森、宋健等人的大力倡导下，中国出现了新的系统科学研究热潮。一批在数学、工程、经济等领域有影响的专家率先转入系统科学研究。到80年代，中国科学院及有关部委相继组建了系统科学或系统工程研究所，不少高等学校如清华大学、天津大学、西安交通大学、上海交通大学、华中理工大学、哈尔滨工业大学、大连理工大学等设置了系统工程或管理工程专业，建立了研究机构，并开始招收、培养系统工程、管理工程专业的本科生、硕士生和博士生。同时，组建了中国系统工程学会、中国优选法统筹法与经济数学研究会、中国未来学会、中国科学学与科技政策研究会、中国自然辩证法研究会等学术团体。系统科学思想和系统工程方法应于中国各级管理决策、发展战略、区域规划及重大建设工程项目的论证，取得了一批重要成果。同时，中国的系统科学方法论研究也有较大的发展，其中包括运筹学、系统工程和软系统方法论等。华罗庚提出的解决经济大范围优化问题的“产综正特征矢量法”，钱学森提出的“综合集成方法”，都极大地丰富了系统科学方法论。70年代末80年代初，中国学者创立了一批系统科学新学科，其中邓聚龙创立的“灰色系统理论”、吴学谋提出的“泛系理论”和蔡文创立的“物元分析”，都在国际上产生了一定影响。尤其是“灰色系统理论”，不但思想是全新的，而且以其能够解决各领域科研、生产实际问题的独特方法，获得大范围的推广、应用，并为国际系统科学界所接受。人类已经进入信息社会，科学技术的知识量极大，内涵精彩纷呈，是过去任何时期都无法比拟的。科技活动构成了一个错综复杂的庞大系统，不同的科学技术领域，水乳交融，科技前沿的重大突破越来越依赖于具有系统思维头脑的科学家。系统科学思想在人类社会实践中的应用，将使人们能够自如地应付复杂多变的社会结构。人们的社会、经济生活和行为方式将随着系统科学的发展而不断变化。每一个社会组织都必须按照系统思想的要求进行运作，其技术、程式、结构都必须随外部环境演化发生越来越广泛、越来越频繁的变化，同时对快速反应的要求也越来越高。一个具有自我发展能力的社会组织，必须能够根据环境变化建立相关系统模型，并运用这些模型进行预测、及时作出正确决策，实现组织目标动态优化，其结果必然是社会对系统科学及其专门人才的需求大大增加。 2系统科学与系统工程理论、方法在体育领域的应用 2.1体育系统工程的概念与基本思路从生物体运动与体能增进的角度看，体育是一种促进机体结构改变、功能改善的中介手段，可以沿着“用进废退”的路线实现其独特价值;从体育管理科学的角度看，系统论思想与方法是实现现代体育管理活动走向科学化的有效手段，有利于管理人员不断优化应对日益复杂的体育管理活动的思路与方法。体育作为社会现象，是人类社会生活的一部分。随着社会经济的发展，体育作为一个复杂的社会巨系统，不但拥有众多的组成要素，而且其组成结构复杂，同时又时刻受到千变万化的环境影响。如何对这样一个系统实施有效地组织管理，使其健康、快速地发展，则是摆在人们面前的一项现实问题。体育在人类文化生活中所扮演的角色将越来越重要。体育系统工程是以系统思想和理论为指导，有机地结合体育科学、技术科学和工程科学的相关专业知识，大量应用系统工程理论与方法，借助计算机技术等方法手段来研究解决体育系统中的各种复杂性问题一种技术。这就决定了体育系统工程的学科特点在于学科复杂性与技术集成性，强调多学科的结合与融会。鉴于体育系统工程的技术性特点，对其理论和方法体系进行研究有重要意义。在对系统工程的概念基本了解的基础上，结合体育自身特点，体育系统工程可定义为:体育系统工程是从系统的观点出发，多学科地思考问题，应用系统理论和工程的方法，去研究、解决和处理体育系统中的名种系统问，以实现体育系统目标整体最优化的一种科学方法。自上世纪90年代中期至今的10多年时间里，体育系统工程的理论和方法研究逐年增多，但与其他成熟的技术性学科来相比而言，尚未形成自己特色的技术理论和方法体系，这在很大程度上制约了体育学科的科学化进程。体育系统本身固有的动态性、随机性和非线性性，己使体育系统工程的方法研究向着定性方法与定量方法更进一步统一的方向发展。如何把人的思维、思维的成果、人的经验、知识、智慧以及各种情报、资料和信息有机系统的集成起来，并从多方面的定性认识上升到定量认识，就需要技术的理论与方法适应科学研究，进行多技术学科综合集成。因此，深入探讨多技术结构影响下的现代体育系统工程技术理论与方法，是体育系统研究中不可回避的重大问题。 2.2体育系统工程的学科定位体育系统工程是系统工程原理、方法在体育领域中的应用，是系统工程的一个部门分支。谈论体育系统工程离不开系统工程，谈论系统工程也同样离不开系统科学。系统科学是一门从总体上研究各类系统共同规律的科学，而系统工程则是从总体上改造系统的工程技术实践，是组织管理系统的技术，处于系统科学体系中的工程应用技术层面，属于社会技术。体育系统工程同时也是体育学的学科组成部分，是体育组织管理的技术。如果把体育系统工程看作一门学科，则它又包含着许多分支学科。例如，体育控制学、体育预测学、体育规划学、体育评价学、体育决策学、体育仿真学等等。由此可见，体育系统工程的核心问题应该是体育组织管理与决策问题，是为解决复杂问题提供技术支持的。 2.3体育系统工程研究的主要领域与典型实例我国学者对体育系统工程理论与方法的研究，主要是对体育子系统的技术理论与方法研究，对整个体系的综合性研究较少。追溯到20世纪70年代，我国才开始这方面的研究，落后于其它的一些欧美发达国家。进行的研究也以体育系统工程的理论研究较多，方法研究较少。以后，随着学科之间的交叉发展，一些成熟技术学科在体育领域中的广泛应用，大量的技术理论与方法纷纷移植到体育中来，为体育实践的科学化发展提供了理论和方法上的支持，极大丰富了体育系统工程的理论体系和方法体系。体育系统是复杂的系统，体育系统工程的内容较多，其基本内容有:体育体系结构、体育系统分析、体育系统建模、体育系统规划、体育系统预测、体育系统控制、体育系统决策、体育系统仿真、体育系统评价、体育信息系统等已有的体育系统工程。研究主要围绕以下系统科学的核心主题展开:第一，体育系统工程理论与方法体系的综合研究;第二，体育系统工程理论与方法研究;第三，体育系统模型理论与方法研究;第四，体育系统预测理论与方法研究;第五，体育系统规划研究;第六，体育系统评价的应用研究;第七，体育系统决策研究;第八，体育系统控制研究;第九，体育仿真与虚拟现实技术研究。随着信息化社会的到来，我国体育领域对信息系统的研究与应用也与日俱增。从体育系统的各组成部分来看，信息系统以不同的形式内容广泛应用于各个组成部分，应用集中在学校体育中的教学、行政、成绩及学籍管理(如:佛山科学技术学院张悼庆、章要在等研发的基于校园网络的体育教务管理系统，由北京体育大学的刘玫瑾、王凯珍等设计开发的北京体育大学教职工科研统计管理系统、福建经济管理干部学院管理系研制开发了“计算机辅助田径运动会管理系统”等)，社区体育(如:李相如主持开发的《社会体育指导员管理系统》等)，运动训练的过程控制，技术统计，运动会比赛的组织管理等方面，对于加快体育信息化进程起着推动作用。在竞技体育信息系统的应用中尤为突出，如:张立等人2001至2004年期间，针对我国国家队相关管理工作中存在的信息分布散乱、运用繁琐等问题，为提高国家队管理效率，进行了“国家队运动员管理信息系统”的研究，并初步尝试研究建立了“国家皮划艇队训练信息管理平台”;2006年2月20日，北京奥组委管理信息系统的二期重要组成部分—体育信息系统已进入试运行期。另外，在竞技体育的应用中，里程碑式的研究是国家体育总局科教司于2006年开展的国家队信息化平台的建设。研究者们从不同的角度对体育信息系统进行了有益的研究。由目前体育信息系统的研究现状可以看出，体育系统对体育信息系统的研究与应用正从其单一功能向综合的信息管理发展。综上所述，我们不难看出体育系统工程理论与方法体系尚不健全，某些技术方法还需要进行深层次的挖掘和交叉，只有这样才能使体育系统工程技术理论与方法研究进一步系统化、科学化和高效化。 科学理论论文:人体科学理论课堂实验探讨 作者：江大雷 单位：许昌学院 人体科学课程是高等院校体育教育本科专业体育理论的一门专业核心课程，一门理论和实验并重的课程，是构建体育教育专业学科系统的基本知识、基本理论、基本技能，培养体育教育学生综合素质的重要课程。体育领域由于受传统观念和社会偏见的影响，体育专业学生重技术，轻理论，或者认为其难度较大不愿意学习，教师对其重视不足等等导致人体科学课程不受重视，实验课则更受忽略，很多学校干脆不上实验课，如何适应新时代体育教育专业的培养要求，实验室管理模式的改革势在必行。 1现状分析 我国师范类院校体育专业人体科学实验室普遍存在下列问题。 1.1人体科学理论实验室不受重视很多师范类高校实验设备资金主要投向理科或工科专业，对体育实验室的支持不够，这一方面与受传统观念的影响，认为体育专业学生文化理论知识差，其理论要求不高，实验课程可有可无，另一方面也可能对新形势下师范类体育专业学生的培养要求缺少了解。这些想法不仅仅存在刊卜体育专业教师，一些体育学院或系领导和教师也对此不够重视，还沿用老一套的培养方法，重技术，轻理论。可能受到整个环境的影响或自身认识不足，学生们对人体科学实验课的态度不够端正，加上教师对要求不够严格，有兴趣的同学去玩玩，没兴趣的跟着看新鲜或干脆不去，人体科学实验课就像是杂耍课，想去就去，不想去也投有大碍，反正实验课考核都能及格。 1.2实验室自我封闭，资金少实验室已有设备陈旧，年久失修，老化损坏严重，新设备缺乏，无法保证正常实验开展，无法保证教学效果。实验室建设与维护资金少，实验室本身又自我封闭，不能服务社会，资金来源更加困难。 1.3设备使用效率低，隐形浪费很大。学生仅能在固定的实验课中使用，在实验课结束后学生便无权使用这样实验仪器设备，在实验课以外的时间内便一直闲置，有的实验室间隔一学期才安排实验课，在没有安排实验课的整整一学期内实验仪器设备尘封，闲置实验设备的利用率不高，无形中造成了隐性的资源浪费，造成了不必要的损失。 1.4无专业实验人员，管理制度如同虚设‘大多数学校没有专业实验员，由任课一’教师兼任，实验课不独立于理论课程，占用}理论课课时，使得本来就很少的理论课时更加捉襟见肘，实验课的课时自然压缩，有一的学校干脆没有实验课。各高校实验室管一理制度基本上都具有，但真正能严格遵守!管理制度的少之又少，管理制度只是一种{摆设。卜5实验内容落后，实验教学方法僵{化，实验课中学生参与少}大多数实验是验证性实验，实验项目来源于基础医学实验，和运动训缤脱钧.沦一有专业特点，没有针对性，操作繁琐，不少体育教育专业同学理论知识较为薄弱，做完了实验学生还不明白是在干什么。实验课老师把实验演示一遍后，仅仅部分同学能够参与到实验中，很多同学很少真正参与实验。 2开放式实验教学探讨 南开大学的陈翠英潘元胜在1994年发表的《实验教学开放模式的探索》一文中提出教学实验室的开放模式主要有五种:开展设计性实验、吸收学生作为科研的助手、改革常规实验的内容、选修实验与兴趣小组教学、实验室功能的开放。本人认为实验室功能的开放模式比较符合体育教育专业学生的学习特点和理论基础。能够解决人体科学理论实验所存在的问题，能够提高学生对实验课的兴趣、提高实验室的利用率、切实提高学生的综合素质。 2.1大纲要求基本实验方面 2.1.1拓展实验时间与空间长期以来，实验的空间普遍局限于教室或实验室，实验时间也局限于一节课的时间，扩招以来，学生数量大大增加，而体育实验的规模还没有及时跟上，实验时“一人表演，少数人观看，多数人闲聊”体育实验课情景较普遍。开放式教学打破这种时间和空间的限制，实验空间由室内向室外延伸，由课内向课外延伸，体育专业学生大多数时间活跃在体育场，而体育场也可以作为一个实验室，可以把实验仪器拿到体育场进行现场试验，增加了实验的针对性。 2.1.2实验教学目标的多层化、实验内容选择的多样化体育教育专业同学基础理论水平总体不高，参差不齐，对于水平较差，实验水平不高者可以通过增强实验的趣味性来促使其完成基本实验要求，如当体育专业的同学了解到运动状态时，尿中肌醉系数含量的变化可作为检测运动员运动强度的大小、训练效果等的一个重要参考数据时，他们兴趣盎然，表现得格外兴奋。他们都想通过检测自己的尿标本，来了解自己的运动强度大小，课堂气氛十分活跃。对于较好者，可以在完成基本实验要求的基础上提高其实验的复杂性。如综合分析性的问题，例如对有氧耐力的评定，涉及多个指标的测试，进行综合评价等等。开放式教学的实验内容不仅仅局限于教材内容，应鼓励学生运用实验来解决学习中遇到的问题，鼓励将学生生活中遇到的问题作为实验内容。运动训练中经常遇到的一些问题，可以作为实验的内容。另外，减少一些必修实验中验证性实验项目，增加综合性和创新性项目，拓宽实验内容。 2.1.3实验设计的自主性传统的运动生理学实验教学是由教师讲解、演示，学生根据教材或教师设定的实验步骤和方法“按部就班”的进行实验操作，然后按照规定的格式来完成实验报告。这种实验教学模式，局限于所学知识的复习巩固和实验操作技能的训练，束缚了学生的思维，学生学习兴趣不大，积极性不高，实验效果不好，不利于学生实践能力和创新能力的培养。开放式教学打破这种模式，先由学生独立自主的设计实验方案，再组织学生讨论，交流、评价、完善实验方案，并根据自己设计的实验方案来完成实验操作以获取结论。 2.2实验课程的拓展一一实验室面向社会开放人体科学实验室包括运动生理学实验室、运动生物化学实验室、运动保健学实验室等，拥有一套完整的体质监测设备，如身体成分测试仪、生化分析仪、心肺功能测试仪、心电图机、肺功能测试仪等，拥有一套康复保健仪器如远红外按摩床、各种电针仪、理疗设备。另外相关授课教师基本经过正规康复医学教育，所以人体科学实验室具备了对外开放的条件。由于实验室功能开放增大了实验室的负荷，增加了教师的工作量，仪器的老化和损坏增加。实验室的实验管理方案尤为重要，教学管理采取教师管理与学生管理相结合，使每一个学生都能够有机会参与管理。一方面，采用行为量化评价的方法，加强学生个体的自我管理，并通过学生个体之间、学习小组之间的相互评价来加强学生个体之间、学习小组之间的相互管理。另一方面，通过自荐、推荐和选拔相结合选取学生管理者(学生实验员和组长)来加强对班级和刁组进行指导和管理。学生通过亲自参与实验室的管理，提高了对相关理论知识的理解，提高了学生的学习兴趣，提高了学生的综合素质，扩大了就业面。增加了实验室资金来源，使设备得以更新。老师通过提高了教学效果，增强了科研能力，增加了教师收入。 3开放式实验教学的意义 3.1开放式实验教学方法提高了体育教育专业学生对实验课的兴趣开放式实验教学方法解决了体育专业实验课程开展所面临的最大问题，即解决了学生对实验课的轻视和排斥，提高了他们上实验课的兴趣，“兴趣是最好的老师”，通过积极主动的参与实验，和教师的积极互动，不自觉中提高了教学效果。 3.2开放式实验教学方法使运动生理学实验和运动训练结合起来，优化了运动生理学实验内容运动生理学实验内容的改革势在必行，把握运动生理学的发展方向，摒弃过时的实验内容，实验课走向操场、赛场，与训练结合起来。不再沿用医学专业的实验内容，培养的不是医学生，而是具有懂得科学训练和运动医务监督的体育生。 3.3开放式实验教学方法促使实验室、教师、学生三者的良性发展开放式实验教学提高了实验室的利用率，促进了实验室的良性发展。教师通过实验过程提高了实践水平，提高了个人知识水平，提高了教学效果.学生通过这个过程真正的参与了实验，提高了对相关理论知识的理解，通过实践中的合作交流，提高了团结协作意识。4小结体育教育专业人体科学实验课程通过采用开放式实验教学，包括基本实验课程开放式教学和实验室功能的开放，切合了体育教育专业的学生学习特点，提高了教学效果，提高了教师教学效果，增强了理论联系实践能力和科研能力，增加了实验室资金来源，使实验室、实验教学良性发展。 科学理论论文:系统科学理论在医疗管控中的应用 作者：张秋民 单位：永煤总医院 一、系统科学的基本思想及基本方法 1．系统论、控制论和信息论。系统论的创始人是美籍奥地利生物学家贝塔朗菲。系统论要求把事物当作一个整体或系统来研究，并用数学模型去描述和确定系统的结构和行为。所谓系统，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体；而系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。贝塔朗菲旗帜鲜明地提出了系统观点、动态观点和等级观点。指出复杂事物功能远大于某组成因果链中各环节的简单总和，认为一切生命都处于积极运动状态，有机体作为一个系统能够保持动态稳定是系统向环境充分开放，获得物质、信息、能量交换的结果。系统论强调整体与局部、局部与局部、系统本身与外部环境之间互为依存、相互影响和制约的关系，具有目的性、动态性、有序性三大基本特征。控制论是著名美国数学家维纳（WienerN）同他的合作者自觉地适应近代科学技术中不同门类相互渗透与相互融合的发展趋势而创始的。它摆脱了牛顿经典力学和拉普拉斯机械决定论的束缚，使用新的统计理论研究系统运动状态、行为方式和变化趋势的各种可能性。控制论是研究系统的状态、功能、行为方式及变动趋势，控制系统的稳定，揭示不同系统的共同的控制规律，使系统按预定目标运行的技术科学。信息论是由美国数学家香农创立的，它是用概率论和数理统计方法，从量的方面来研究系统的信息如何获取、加工、处理、传输和控制的一门科学。信息就是指消息中所包含的新内容与新知识，是用来减少和消除人们对于事物认识的不确定性。信息是一切系统保持一定结构、实现其功能的基础。狭义信息论是研究在通讯系统中普遍存在着的信息传递的共同规律、以及如何提高各信息传输系统的有效性和可靠性的一门通讯理论。广义信息论被理解为使运用狭义信息论的观点来研究一切问题的理论。信息论认为，系统正是通过获取、传递、加工与处理信息而实现其有目的的运动的。信息论能够揭示人类认识活动产生飞跃的实质，有助于探索与研究人们的思维规律和推动与进化人们的思维活动。 2．耗散结构论、协同论和突变论。耗散结构理论是比利时物理学家普利高津于1969年提出来的。一般说来，开放系统有三种可能的存在方式：（l）热力学平衡态；（2）衡态；（3）远离平衡态。耗散结构论者认为，系统只有在远离平衡的条件下。才有可能向着有秩序、有组织、多功能的方向进化，这就是普利高津提出的“非平衡是有序之源”的著名论断。在长期的研究工作中普利高津发现，当一个远离平衡态的开放系统，由于许多复杂因素的影响而出现非对称的涨落现象，当达到非线性区时，在不断与外界进行物质和能量交换的条件下，系统将可能发生突变，由原来的无序混沌状态自发地转变为一种在时空或功能上的有序结构。事物的这种在非平衡状态下新的稳定有序结构就称为耗散结构。而耗散结构论则是探索耗散结构微观机制的关于非平衡系统行为的理论。系统论所要寻求的也就是这种具有有序性的稳定结构，从这个意义上说，耗散结构论与系统有异曲同工之妙。协同论是20世纪70年代联邦德国著名理论物理学家赫尔曼•哈肯在1973年创立的。他科学地认为自然界是由许多系统组织起来的统一体，这许多系统就称为小系统，这个统一体就是大系统。在某个大系统中的许多小系统既相互作用，又相互制约，它们的平衡结构，而且由旧的结构转变为新的结构，则有一定的规律，研究本规律的科学就是协同论。协同学理论是处理复杂系统的一种策略。协同学的目的是建立一种用统一的观点去处理复杂系统的概念和方法。协同论的重要贡献在于通过大量的类比和严谨的分析，论证了各种自然系统和社会系统从无序到有序的演化，都是组成系统的各元素之间相互影响又协调一致的结果。它的重要价值在于既为一个学科的成果推广到另一个学科提供了理论依据，也为人们从已知领域进入未知领域提供了有效手段。突变理论是比利时科学家托姆在1972年创立的。其研究重点是在拓扑学、奇点理论和稳定性数学理论基础之上，通过描述系统在临界点的状态，来研究自然多种形态、结构和社会经济活动的非连续性突然变化现象，并通过耗散结构论、协同论与系统论联系起来，并对系统论的发展产生推动作用．。突变理论通过探讨客观世界中不同层次上各类系统普遍存在着的突变式质变过程，揭示出系统突变式质变的一般方式，说明了突变在系统自组织演化过程中的普遍意义；它突破了牛顿单质点的简单性思维，揭示出物质世界客观的复杂性。突变理论中所蕴含着的科学哲学思想，主要包含以下几方面的内容：内部因素与外部相关因素的辩证统一；渐变与突变的辩证关系；确定性与随机性的内在联系；质量互变规律的深化发展。 二、医疗质量管理的特殊性 1．影响医疗质量的因素众多且关系复杂，如环境、设备、员工心理与专业素质、服务对象、管理与关系协调、勤务保障等构成复杂的网络系统，各因素之间不是简单线性关系。 2．医疗质量全面、动态优化控制难度较大，一时一点一人的质量状态达标易，全面、动态的实现“时、点、人”最优难，而病人对质量要求确是全面、动态最优且不断进步提升。 3．高度的个体生理、病理与服务需求差异性大、随机性强，质控团队与技术团队之间信息不对称，不能简单套用宏观统计规律。 三、系统科学思想与方法在医疗质量管理中的具体应用 1．建立完善的医疗质量管控的组织体系。实行院、科（病区）个人三级质控组织体系，明确职责分工和活动方式。组织层级与幅度要结合医院业务规模、经济规模等实际情况而定，追求组织体系简洁灵活、响应有力、经济实用、可控可变，反对形式复杂、体制僵硬、反应迟钝的官僚组织形式。 2．建立科学的医疗质量评价标准的指标体系（见表1）。从员工素质、行为规范及执行力、环境条件、设施设备状态、制度标准、服务对象认知度、终末事件等方面入手设计质控指标体系，特别注意预警指标即红线指标为安全保底指标，蓝线指标为质量优秀指标。衡量质控指标体系设计科学与否的标准是层次分明、重点突出、表达有效、可客观测度、过程与结果相统一，防止指标繁杂、相关性差、观测成本过高情况。 3．建立明确的、可追溯、能追究的医疗质量）管控的责任体系。建立质量管控的责任体系就是回答“谁？干什么事？什么时间干？干好吗？”的问题，做到人人有事干、事事有人干、做事要负责、失职可追溯、应追究。影响医疗质量诸多因素中，人是最关键的因素。影响人的因素中责任心占据重要地位，个人能力的发挥好坏与个人责任心密切相关，因此建立明确的、可追溯、能追究的医疗质量管控的责任体系是质量管理的基础，一定要高度重视。在建立责任体系时要注意岗责、人岗、责权利的科学匹配，才能最大限度发挥责任体系协同效应。 4．建立持续有效的医疗质量管控的内生动力机制。严把员工入口，加大全员培训，增强质量意识，树立“质量就是效益，质量就是品牌、质量就是荣誉”的价值观念和质量导向，形成全员质控自觉意识和内心自我激励，这是质量管控的可持续内生动力源泉；加大质量管理奖罚力度，建立质量淘汰机制，强力约束质量管理失职失范行为；实行质量考评累计积分制，积分数量与劳动合同续签、转正，职称职务晋升、岗位调整、荣誉称号、薪资提升等长期切身利益适度挂钩，责、权、利保持一致。加大医疗服务过程质量监控力度及透明度，防止质量死角和细节盲区，消除侥幸心理和偷懒、敷衍了事行为。 5．建立完善的医疗质量信息化测控考评分析系统。面向服务需求，面向实际问题，以病人为中心优化医疗流程，引入现代信息化技术手段上线入网全面整合信息流、物流、人流，实现关键数据存储、测量、分析、控制、预警的自动化、连续化、信息化，建立电子质量监控中心对病历、医嘱、处方、医技报告单、手术麻醉记录、护理记录、医疗管理等集中中央监控，设定标准和逻辑流程、逻辑关系，自动检测、分析判定，结合现场人工监督检查结果对分级（院、科、个人）、分质控单元实时动态质量评价，评价结果与动力机制联动推进质量状态稳步上升，通过现代技术手段提升质量管理水平。 6．重视系统分析与整合及分类管理与动态化管控，增强质控实效性。人、财、物，制度规范、信息监控、激励机制等相互作用使得质量管控系统行为复杂多变，甚至微小变化导致质控系统紊乱失控。通过系统分析和系统整合，针对不同环境、不同状态抓系统主要矛盾或矛盾主要方面采取动态化管控手段和纠偏机制，力争使系统目标保持在最优区间；不断优化管控路径保持最小资源消耗（投入）最佳输出的状态，增强质控实效性和经济性。 科学理论论文:职教教学方法的科学理论综述 作者：秦虹 单位：天津市教育科学研究院 一、现代教学方法的哲学基础 哲学作为人的一般世界观和方法论,为现代教学方法提供更为一般的科学理论基础。哲学包括认识论、方法论等,对现代教学方法的形成在理论依据和思想方法上起到支撑作用。(一)认识论与现代教学方法认识论是关于人类认识的来源以及认识发展过程的哲学学说。马克思主义哲学认识论坚持人的认识的唯物论和辩证法,为现代教学方法提供主体及其认识的理论依据。1.学生是现代教学方法的主体马克思主义认识论认为,主体与客体相对应而存在。主体是认识者,客体是认识的对象。现代教学方法是指导、帮助学生认识客观世界、完善和发展自身的主观世界的步骤与手段,因而,在现代教学方法使用的整个过程中,学生始终是主体。从表面上看,教师在用方法教学生;而从实质上看,则是教师指导学生用方法进行学习。所以,学生是认识的主体,是方法使用的主体。坚持学生是现代教学方法的主体意义重大,这要求方法的使用必须坚持遵循学生身心发展的规律,尊重学生的主体作用以及兴趣、爱好和个性特点。当然,坚持学生是现代教学方法的主体,要与坚持教师的主导作用相统一。教师的主导是按照社会发展的要求和学生发展的特点,以学生的发展作为出发点和归结点的主导。2.现代教学方法要坚持实践的观点马克思主义哲学认识论是能动的革命的反映论,即实践论。它把实践的观点放在第一,坚持实践出真知,实践检验并发展真知。这一观点对现代教学方法有直接的指导意义。现代教学方法必须坚持实践的观点,使学生在学习书本知识的同时,重视结合职业特点和要求,投身于社会实践,获得直接的知识,做到学以致用。在现代教学方法体系中,有一些方法本身就具有实践性的特点,必须在实践中进行教学;也有一些方法需要在课堂上进行,例如讲解法、讨论法等,对这些方法也应尽可能坚持实践的观点,把书本知识拿到现实的实践过程中去讲解,对照实物、对照实际过程,其教学效果会更好。所以,任何一种教学方法都可以做到坚持实践的观点。3.现代教学方法遵循认识过程的原理认识论坚持人的认识是经过发生与发展的过程来完成的。这个过程是由感性认识上升到理性认识,再上升到更高实践的过程。从思维加工过程来看,认识过程经历着由具体到抽象、再到更高层次的具体的不同阶段。在整个认识过程中,人的思维起着创造性的加工作用。认识过程的基本原理启示现代教学方法要合乎人的认识的一般过程的规律和特点。在教学过程中,根据实际情况从生动形象开始,先让学生建立感性认识,调动学生思维的积极性,使之对所学内容进行分析与综合、归纳与演绎的加工活动,最后上升为理性认识。所以,在方法的具体使用中,要重视认识过程的基本原理的指导作用。(二)方法论与现代教学方法方法论是哲学的重要部分。方法论是关于认识世界和改造世界的根本方法。涉及一系列认识方式和方法,这些对现代教学方法都有重要的指导和启发作用。就认识方式来说,马克思曾以当时的时代知识出发,提出理论的、艺术的、宗教的、实践精神的认识方式。[1]当今的马克思主义哲学研究者从现时代的知识出发,进行认识方式的研究,提出正式的认识方式包括科学认识方式、技术认识方式、艺术认识方式、价值认识方式等。[2]这些认识方式的原理与方法对现代教学方法都有不同的指导作用。就科学认识方式来说,它所揭示的问题以及假设、探究、验证、推论等具体认识形式和方法,对于发现法、探究法、创造性教学法等都有直接的指导作用。就艺术认识方式来说,它所揭示的直觉的、领悟的、个性化的、风格性的认识形式和方法,对教学艺术方法的建立和应用有着直接的指导作用。所以,认识方式对现代教学方法有重要的指导作用。就认识方法来说,它更是现代教学方法的基础。一般来说,认识的方法主要涉及思维加工的方法,包括:归纳与演绎、行为与综合、直观与抽象、推理与判断等。这些方法经常是教学方法中所直接使用的,用于概念教学、原理教学、技能教学和职业实践能力的教学等。所以,学习和使用现代教学方法,必须熟悉和掌握哲学认识方法,以使教学更为科学、有效。 二、现代教学方法的脑科学基础 大脑是人的心理的物质基础,也是现代教学方法的科学基础。(一)脑科学研究的新成果———一个全脑模型关于脑科学研究,自20世纪70年代以来不断取得突破性进展。先是斯佩里(RogerSperry)、波根(JosephBogen)等人进行的著名的“分离手术”,发现左、右脑结构与功能的区别,提出了左、右脑分工说。到70年代中期,美国国家健康学会的麦克连(PaulMclean)提出“脑部三分模型”,依照人类进化历程划分人脑的功能区:从爬虫类脑、哺乳类脑到新皮层。后来,赫曼在斯佩里和麦克连等人的研究成果基础上,提出了两个综合的全脑四分构造模型,并认为这个四象限的模型可以当作大脑运作方式的一个组织原则:四大象限类型分别比拟人大脑皮层的两个半脑(斯佩里等的理论)和边缘系统的两个半脑(麦克连的理论)。这一全脑四分构造模型可以用图1描绘出来;而这四个构成部分之间相互联系、依存,构成一个统一的整体,如图2。[3](二)全脑模型对现代教学方法的启示与要求第一,人的大脑是由左、右半脑,左、右半边缘系统四个部分组成的。这四个部分相互依存和影响,并不是严格独立的,大脑是一个整体。这启示我们:现代教学方法在整体的体系构成上和单个方法的使用功能上,要充分考虑学生全脑的参与和整体功能的发挥,任何单独训练和使用左脑或右脑的教学方法都是不可取的,不能奏效的。第二,人的大脑的四部分构成为人的心理的知、情、意、行四个部分提供了脑生理基础。所以,现代教学方法的使用要充分调动并发展学生的知、情、意、行四个心理因素,使认知因素和非认知因素协调作用,共同发展,产生出最佳效果。第三,全脑模型为使相关教学方法应用于学生创新精神和创新能力的培养提供了科学依据。全脑模型认为,人的大脑富有创造性,大脑各部分的工作运行程序和结果表现出非机械性和非重复性,因而为教学的创新性和学生发展的创新性提供了生理基础。所以,教学方法的使用不能机械重复,而应不断创新,使每堂课都有其独特的新意,从而促进学生的创新精神和创新能力的发展。 三、现代教学方法的心理学基础心理学是研究和揭示 人的身心,特别是心理发展规律和特点的一门科学。教学方法的研究与使用必须遵循学生的心理发展规律。所以,现代教学方法要以心理学为科学理论基础。心理学涉及庞大的体系内容,限于篇幅,下面仅从两个方面概略论述它们对现代教学方法的作用。(一)发展心理学与现代教学方法发展心理学是探讨一个人从出生到死亡的一生中各种心理现象的发生、发展规律和各个发展阶段的心理特点及如何进一步促进其发展的学科。从教育的角度看,主要涉及学前儿童心理学、小学生心理学、中学生心理学和大学心理学以及成人心理学等。不同学习阶段的学生的心理发展规律和特点有着明显的区别。例如,职业教育现代教学方法的研究与使用要充分尊重学生的心理发展规律和特点,而要做到这一点,就必须学习和掌握好发展心理学,特别是学生心理学。所以,发展心理学是现代教学方法的科学理论基础。(二)教育心理学与现代教学方法教育心理学是研究教育过程中的心理现象及其变化规律的学科,主要涉及的领域有教学心理、德育心理、美育心理、劳动技术教育心理以及学生的个别差异及其测量与评定等。职业教育以全面提高学生的职业素质,促进其全面发展为宗旨,其教学方法的使用涉及教育的方方面面。以教学心理来说,涉及兴趣、动机、态度、知识的掌握,技能的形成,创造力的结构与发展,学生的个别差异等等。这些方面的教学心理研究成果都对教学方法的使用产生着影响。例如,对于兴趣,心理学家吴伟士(Woodwodh)提出四种研究成果[4]:一是,兴趣与能力有关,对有能力做的事,人们就有兴趣;二是,兴趣与成功有关,经克服困难而获成功的事,人们往往有兴趣;三是,兴趣与事物本身有关,事物以其新颖、独特、有用等特点吸引学生,使其产生兴趣;四是,兴趣与理想、追求有关,学生对所努力追求的事,作为一种要达到的事,有兴趣。这些成果用于现代教学方法,可以指导教师在教学中注意提出学生有能力完成的学习任务,用不断获得成功来刺激和强化学生的兴趣;给学生提供新鲜、　独特的学习任务,吸引其产生兴趣,把学习活动与学生个人的追求与理想连接起来,强化其兴趣,等等。这些做法说明现代教学方法的研究与应用离不开教育心理学研究成果的指导。 四、现代教学方法的职业教育学基础 职业教育现代教学方法属于职业技术教育学学科的范畴。职业技术教育学的知识和方法对现代教学方法具有重要的指导作用。职业技术教育学涉及的领域和方面很多,下面仅从两个典型的方面加以说明。(一)职业技术教育的性质与现代教学方法现代教学方法是属于整个职业教育范畴的,而职业技术教育的性质对现代教学方法的认识与应用起着直接的决定作用。职业技术教育学对此的一个研究成果认为:在性质上,职业技术教育是职业性、生产性和社会性的统一。[5]这一成果对现代教学方法有如下决定作用:一是,现代教学方法的价值取向是职业,即为了学生的职业需求而教学。这就要求教学的目标、内容和使用的技术、手段都与职业需要有关;而且要适应职业市场的发展变化,进行科学预测,使教学具有超前性。二是,现代教学方法的操作内容要与生产劳动相结合,包括课堂、实验室的模拟性结合和现场生产劳动过程中的实际结合,也就是说,必须有一部分操作内容要到生产劳动过程中去进行。三是,现代教学方法的进行方式是社会化的,是开放的,一方面把教学拿到相应的社会情境中去进行,另一方面是请职业行业的有关专家来校讲学。所以,职业教育的现代教学方法不仅是在校教师所用的方法,也是社会有关的专家所用的方法,它使学校教学走向社会,社会专家走进学校教学的课堂。总之,职业技术教育的性质对现代教学方法有直接的决定作用。(二)职业技术教育教学过程规律与现代教学方法教学方法的使用要遵循教学过程的规律。职业技术教育学对职业技术教育教学过程的规律有专门的研究,已取得了一些重要成果,其中一项成果认为,职业技术教育教学过程的基本规律有四条:教为主导与学为主体相统一;学中做与做中学相统一;掌握职业知识、技能技巧与发展智力相统一;传授职业知识与进行思想道德教育相统一。这四条基本规律对现代教学方法的使用有制约作用。例如,职业技术教育的教学无论使用何种方法,都必须做到教书育人,体现出教学的教育性,使学生在学习知识过程中学会做人;无论使用何种方法,都要坚持使学生在学中有做,即操作,做事,在做中有学,在操作中加深和拓宽学习等。所以,职业技术教育教学过程的规律对现代教学方法具有重要的指导作用。