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环境科学论文

2023-03-06 08:13:56 收藏本文 下载本文

“小兔岛”通过精心收集,向本站投稿了15篇环境科学论文,以下是小编整理后的环境科学论文,欢迎阅读与收藏。

环境科学论文

篇1:环境与科学论文

环境与科学论文

生态环境与科学技术的变迁

摘要:人类与自然相互联系、相互作用,共同构成了一个生生不息的有机整体。自然生态系统和科学技术作为人类生存及发展的两大主题,对人类世界的存续起着至关重要的作用。自然先于人类而存在,但人类的活动在某些方面改变了自然发展的过程。工业革命后,科学技术的迅猛发展,人类加快了发展的脚步。一、生态文明和科学技术的冲突

(一)生态文明与科学技术的关系

从马克思主义生态观念的理论研究出发,随着科学技术的日益发展,人类社会的生态问题越来越呈现多样化的姿态。科学技术的异化造成了人们心态的变化,人们只能看到眼前的发展利益,而忽视了对于资源消耗、环境破坏造成的恶劣影响。科学技术并不是生态问题产生的唯一原因,但是科学技术所带来的消极影响却是我们不容忽视的。生态危机是人与自然、人与人之间矛盾作用下的产物,相对与资本主义社会,人类文明虽然达到了更高的层次,但是环境问题始终是困扰着人类社会发展的重要原因。

(二)生态文明对科学技术发展的现实要求

科学技术的发展是一把双刃剑,我们在享受科学技术成果的时候,也在承受着科学技术异化的产物。,柴静的一部《穹顶之下》以真实的数据呈现了雾霾对于人类社会造成的恶劣影响,究其根源是科学技术发展下人类社会对于环境的肆意破坏。生态环境建设刻不容缓,以生态辩证法的角度来看,从单一现代性走向多元现代性是现代性自我否定的结果,也是构建生态文明的必然要求。在全球化发展的今天,不同的生态参与主体产生了不同的环境问题,由环境问题衍生的道德问题、健康卫生问题等呈现了多种的问题形态。环境的保护已经成为了关系到我们生存发展的主要问题。尊重自然资源的保护,以科学的理念和健康的生活模式作为指导,在生态文明建设的模式下,保留我们最为传统的民族文化,为子孙后代留下一片可以生存的空间。

二、科学技术与生态文明建设的协调发展途径

(一)创新驱动与生态文明建设的统一

科学技术与生态文明建设都是社会主义建设的必然选择,科学技术的创新驱动是促进生态文明建设的重要动力。通过科学技术的有效指导实现对社会生产力水平的有效提升,咱满足生产生活的基础上,通过创新实践带来更多的生产力发展的可能。在激烈的国际竞争环境下,将科学技术作为提升我国社会生产力和综合竞争力的和总要因素,在保障生态文明建设的总体发展方向的基础上,实现对我国利益的维护。科学技术创新是在继承和发展的基础上实现的,对于传统的生产经验和技术特色我们更应该继承和发扬,不断的挖掘技术创新点,在总体规划和部署的基础上,推动科学技术创新的稳步发展。同时科学技术创新应该善于学习和借鉴,通过对国外先进的技术人才进行有力的吸收,在不断的摸索发现的过程中实现科学技术的创新发展,为生态文明建设创造更多的科技成果。

(二)生态文明理念与理论建设的统一

在技术上实现创新,在生态文明的建设理念上也要实现科学的发展。科学技术的发展让人们看到了巨大的经济利益,经济的快节奏发展让人们迷失在利益和欲望的追逐之中。最根本的还是需要从生态文明建设的意识上提升人们的思维模式,通过形成生态文明的建设理念,促进人类社会思维方式、生产和生活方式的科学发展。注重对马克思主义生态观念的理性把握,确立科学的科学技术和生态文明建设的'思维模式,树立大众普遍的生态文明建设的观念,倡导多元化、健康化的生态文明建设模式,构建合理的生态文明建设途径。以马克思主义生态辩证法为生态文明与多元现代性的实现提供了哲学基础,实现技术成果和理论成果的丰富统一,促进人类社会文明不断的发展。

三、结论

综上所述,现代化生产实践下,科学技术的发展必须同生态文明建设保持一致性。生态文敏建设作为重要的时代话题将会伴随着人类社会的发展呈现更加具体化、多样化的表现形式。而科学技术和生态文明之间的存在的矛盾也并非不可调和的,从技术上、理念上实现不断的更新,满足现代社会发展的现实需求,以生态文明这一建设理念作为总体的发展方向,实现对现代化建设的保驾护航,促进现代化建设向着更长远的方向发展。在享受现代化带来的科技成果的同时,实现积极有效的生态文明的建设。(作者单位:渤海大学)

篇2:人才培养下环境科学论文

人才培养下环境科学论文

1环境科学专业人才培养中创新机制的瓶颈

1.1缺乏对环境科学新问题、新方向的了解

目前,环境科学专业课程体系中新兴学科、边缘学科、交叉学科和前沿学科课程数量严重不足,跨学科课程(综合课程、问题中心课程)门类数量偏少,不能对学科前沿性动态产生足够的敏感和把握能力,从而使学生综合运用不同学科知识来分析问题和解决问题能力欠缺。

1.2环境科学专业人才培养的途径较为单一

传统的环境科学专业的人才培养模式与当前的社会需求存在一定的脱节现象,课程设置和教学方式多年来没有大的变化,无法跟随学科和人才发展的新态势,譬如新兴的环境监理、环境第三方监测和环境生态修复等领域有大量的人才需求,但是学生却没有掌握这些领域的专业知识,这也造成环境科学专业学生就业的“老大难”的问题。

1.3因材施教、分层次培养的环节欠缺

目前,本科生的毕业去向呈现多样化的趋势,有的学生希望继续深造,则要加大理论课程的深度,加强实验操作技能培养其科研工作的基本能力。而有的学生毕业后直接就业,需要强化动力能力和应用技能,二者之间存在一定的矛盾。环境科学专业学生在就业、深造过程中常表现出“博而不精,广而不专”,这也亟待通过分层次培养模式加以解决。

2协同创新机制下人才培养模式的构建

各教学要素之间是相互联系和相互制约的,人才培养需要协同创新,协同创新也适用于人才培养。自2012年始,安徽大学在协同创新思想指导下进行了一系列环境科学专业人才培养模式的探索,将协同应用于教学的全过程,在此过程中不断强调创新,旨在培养出适应新形势下市场需求的创新人才,对过对人才培养中培养目标、培养策略、教学组织和人才市场等关键要素的分析,解决各要素间存在的矛盾,不断整合协同各要素的关系,发掘出新的协同创新人才培养模式。

2.1通过“人才培养计划协同机制”的建立,优化课程体系

协同创新与跨学科教育的合作培养人才体现在为科研发展做好人才储备方面,特别是体现在对学生学术视野、开放思维和动手能力的培养。安徽大学“矿山环境修复与湿地生态安全协同创新中心”建立为契机,设置人才培养联通式管理机构。学校成立了由校领导、中心领导组成的领导小组,由主管校长牵头,相关职能部门负责人、学院负责人、中心人员组成的工作小组,负责组织、协调中心管理。成立由资深教授、企业专家、教育专家组成的专家委员会,对中心管理提供咨询。二级学院与中心成立工作班子和专业教学指导委员会,根据国家和地方的需求及环境科学专业人才培养的特点,在协同创新中心体系内与协同创新单位共同制定培养方案,不断优化理论与实践课程体系。在学校发展规划处的指导下,在校内强化学科间的协调,消除学科间在人才培养上的壁垒。通过加强生物学、化学、生态学、地质学与环境科学间的交叉,突出环境科学专业学生学科基础、复合技能和应用能力的培养。通过与校外协同单位机制的建立,把本科培养方案中与课程设计等实训内容安排在协同创新中心进行。调整了一批核心课程如环境工程学、环境生物学、环境微生物学、环境生物技术中内容重复的部分,精心设计学习课程的深度与广度,科学分配课堂学习时间与课后学习时间的比重;按照社会需求和专业内涵合理设置专业培养方向,“人才培养计划协同机制”的建立,

2.2建立“师资队伍建设协同机制”丰富教学内容

以协同创新平台为依托,通过人员实质性互聘等举措,聘请科学家、企业家等作为学校课程教师,实行学校-中心“双导师”制,把创新思维和实践技能有效地传授给学生。人才培养模式改革的教师由专职教师和兼职教师两部分组成:专职教师为具有一定理论水平和较强工程实践能力的校内教师;兼职教师为协同体内聘请的国内外知名企业、高校、科研院所的技术人员和研发人员。设置名师讲堂,定期邀请校外知名专家就某一教学内容或科研进展进行讲座或授课,开办具有特色的专业选修课,以扩大学生视野,强化国内外校际间的交流,为人才培养增添新的内容,形成一套完善的“双导师”制实施、考评和激励办法。

2.3建立“平台共建共享机制”,强化实践育人环节

通过与科研院所合作建立多类型的'实验教学平台,选派学生参与创新实践,研究优质资源平台在提高学生创新能力和实践能力中作用。与企业合作建立多类型的实习实训基地,科学评估其在强化实践育人环节中效果。在协同体制下,联合制订实践教学计划、联合开展实践教学活动、联合考核实践教学质量;共享教学、科研实验室资源,导师互选,在导师指导下自主选择课程。本科生可选择在协同创新中心开展暑期科研训练、实习、本科毕业论文。以协同创新中心的建设为契机,整合中心丰富的实践教学资源,通过构建实践教学平台、工程能力训练平台、工程技术开发平台、生活保障平台以及实践教学信息系统,形成完整的工程实践教学条件。

2.4多元化人才培养模式的构建与应用

2.4.1“3+0.5+0.5”的本科创新人才培养模式

从环境科学专业一年级本科生中选拔一定数量的本科生,围绕协同创新方向,制订个性化的培养方案,在成员高校中进行0.5学年的互认学分学习或相关课程的选修。在协同创新中心成员单位中从事实践锻炼0.5学年。

2.4.2“寓言于研”人才培养模式

通过组建大学生科技创新团队,以协同创新中心成员单位教师为指导,鼓励其结合自身科研工作,提出一定量的适合本科生的科研题目或者学生根据自己的兴趣、特长与能力提出自选题目,通过双向选择,成立本科生科技创新团队,成员实行动态化管理,将一部分学生吸收到导师的实验室或课题组参与科学研究活动,鼓励学生出高水平研究成果,对考核优秀的学生优先推荐进入本-硕博一体化培养模式。学院跟踪管理,学院领导小组及导师定期对团队成员进行考核。每半年对创新团队项目进行中期考核,每年对项目进行结项考核,特别优秀的报送攻读研究生,

3结语

为了适应新时期环境科学高等教育的需要,培养合格的具有创新能力和科学素养的复合型环境保护创新人才,转变环境科学教学中存在的制式化课程体系、蜻蜓点水的教学模式,走出环境科学专业择业口径宽、就业渠道窄的窘境,安徽大学在协同创新体系下进行环境科学专业人才培养模式的探索和实践。通过有效汇聚各类优质教育资源,以科学研究和实践创新为主导,产学研紧密合作等途径,应该坚持在协同创新理念指导下支撑高质量环境科学专业人才培养。

篇3:工厂绿化环境科学论文

工厂绿化环境科学论文

1.从工厂绿化案例剖析资阳电力机车厂区绿化设计

工厂的绿化在当今随着社会的发展也在不断地提高要求,从原来的单纯草坪到现在的植物景观。

2.总体规划

2.1设计理念

该工厂在绿化上的设计原则是以作业建筑为主体的环境净化、美化。要体现厂区绿化的特点与风格,充分发挥绿化的整体效果。根据厂区的规模、行业特点,建筑物格局所处的环境,庭园使用的对象,布置的风格和竟境等因素,表现出新时代的精神风貌,衬托出厂区的敞朗、整齐、宏伟,使厂容厂貌格调高雅,面目鼎新。

2.2功能分区

资阳电力机车厂区划分为三个功能区:

2.2.1厂前区包括主要入口、厂前建筑群、厂前广场绿化

厂前区在一定程度上代表着工厂的形象,体现工厂的面貌,是职工上下班集散的场所,是给宾客参观创造第一印象之处,绿化布置应考虑到建筑的平面布局,主体建筑的特点,色彩、风格,与城市道路的关系等,多数采用规则式和混合式相结合的布局。

2.2.2工厂办公区绿化景观

工厂办公区是该公司的行政地点,也是接待客户的地方,所以在设计时运用了多种植物,以少量的乔木和一部分的灌木做成带状形的色块来增强了绿化的多元性。

2.2.3工厂生产车间的绿化

高温车间周围的绿化,该工厂充分利用其附近空地,广泛栽植高大的落叶乔木和灌木,以构成浓荫蔽日、色彩淡雅、芳香沁人的凉爽、幽静环境、便于消除疲劳。

2.3道路规划

2.3.1车行系统

厂内道路是连接内外交通的纽带,职工上下班人流集中,车辆来往频繁,地上地下管道,电线纵横交叉。工厂绿化设计上是要本着适地适树的原则,选择植物,不能只考虑美观等效果,要选择那些既抗污染,又能滞尘,且易繁殖,便于管理的植物。

2.3.2人行系统

工厂在人行系统上作有少量的草地汀步,这是为了增强工厂内的'文化内涵。在工厂的行车道的两边都设有一至两米的人行道,这样既保证了车辆的畅通也保证了厂区人员的安全。在人行道一旁种有小叶榕常绿植物,这样不仅为厂区绿化起到作用而且也为厂区工人起到遮荫的功能。

2.4绿化带植物配置

该工厂注重植物的搭配与功能的作用,在植物上上层植物为乔木,主要有雪松、广玉兰、小叶榕,而下层种植的小桥木为油松、白皮松、大叶女贞、银杏等等。因为绿化带长有的地方还以色块为主。

3.特殊景观详细规划

厂区大门口工厂大门口是工厂的形象,一个好的工厂因在其工厂大门口体现出其工厂的内涵。在植物上应有特别的布置,不能是见地栽树、种草。应该在已有的地块中种植树木并合理的布置灌木和矮乔木来营造景观效果。

4.设计方案评价及讨论

4.1方案评价

4.1.1功能绿化分区明确

整套设计方案遵循了把握全局,局部精细的设计原则,功能绿化分区明确,各功能分区在植物配置以及其他构成要素上突出了各自的特色,并满足了不同的使用功能。

4.1.2工厂景观具有整体性

各分区以共有的元素相连,加强了整个地块园林景观的整体性。设计方案本着局部精细的原则,对于细部的处理不论是材质还是施工工艺都提出了明确的要求。

4.1.3设计具有工厂代表性地方特色

工厂设计中不仅遵守了工厂的设计要求,而且在在设计中具有地方性特色,布置是以资阳市大体运用的工厂配置原则。植物上采用了当地资阳市的当地树种,这样是增强了一个工厂的当地特色的重要手法之一。

4.2方案讨论

4.2.1主景过于突出

丛整个地块的设计上看,结合实际情况,该设计的布局因地制宜,巧妙的结合当地的自然条件,也考虑到的功能上具有共性的一些问题。但是在整体效果上欠缺了一点整体协调性,主景过于抢眼,而导致了总体景观的不一致性。

4.2.2植物配置过于繁琐

在资阳电力机车工厂绿化布局树木或植被在布局中,更具可利用程度和观赏价值,最大限度地组织到构图中去了,但是在植物的布局中,没有了解植物的生物学特性,没有考虑远期效果,只兼顾当前的使用功能。过于多的用了不必要的植物,这不仅提高了绿化的成本还复杂了绿化功能。

5.结语

资阳电力机车厂绿化浓缩了固有工厂的绿化方式有把当地特色融入其中,给人以地方品牌的效应。虽然只是一个简单的车厂绿化,从中也能看出地方的发展水平和发展实力。从简单的植物配置中能做出代表一方的特色,这是一个不错的厂区绿化,可以作为一方的模板,把今后的工厂绿化带领到一个新的台阶。

篇4:综合性大学环境科学论文

综合性大学环境科学论文

一、环境科学专业特点及影响因素

环境科学专业本科教育的影响因素主要包括:

1.国家及社会的需求。随着经济社会的发展及人口的增加,在环境监测、产业污染控制、循环经济建设、城乡环境建设、环境教育等诸多领域都需要大量的环境专业研究型及实践型人才。

2.环境科学技术的快速发展。随着污染控制技术、生态保护技术、清洁生产技术、循环经济技术,乃至环境伦理、环境法律、环境管理、环境经济学的快速发展,高等环境科学教育需要适应环境科学专业知识更新的节奏,寻求全新的模式以适应对环境科学本科人才培养的要求。

3.相关学科的进步。环境问题和环境科学高度的复杂性和综合性,无论是自然科学、人文社会科学,还是技术科学或者哲学的进步,都会给环境科学研究带来新的机遇和变化。

4.环境监测设备和空间信息技术的广泛应用。环境监测设备的广泛使用推动环境科学从定性描述向量化方面的纵深发展,而以地理信息系统、遥感与全球定位系统为主体的空间信息技术、系统建模技术等也获得长足发展,提高学生对这些技术及方法的应用能力已经成为环境科学教学的重要组成部分。

5.师资队伍的稳步成长与教学手段的不断改进。高水平、高素质、结构优化、质量优秀的教师队伍是环境科学专业发展的有力保障,而多媒体技术和网络技术等现代科技的发展对实现环境科学类专业教学手段的现代化具有强大的推动作用。

6.专业实践教学的加强等。专业实践具有直观、综合、与实践结合紧密等特点,在培养学生的理论联系实际能力方面具有重要的作用,是培养学生探索能力和创新思维的.主要途径之一。

二、环境科学本科专业人才培养学分要求

环境科学专业主要培养德、智、体、美全面发展,具备环境科学的基本理论、基本知识和基本技能,能从事环境保护及相关工作的专门人才以及继续深造的专业人才。环境科学专业的学制一般为4年,实行学分制管理,要求至少修满150学分方可获得学士学位。根据高等院校理工科本科专业规范的要求,环境科学本科专业教学内容由普通教育(通识教育)内容、专业教育内容和综合教育内容三大部分17个方面构成。普通教育内容包括:人文社会科学,自然科学,经济管理,外语,计算机信息技术,体育,实践训练等。专业教育内容包括:环境学,环境自然科学,环境技术科学,环境人文社会科学,专业实践训练等。综合教育内容包括:40思想教育,学术与科技活动,文艺活动,体育活动,自选活动等知识体系。

三、典型高校环境科学本科专业课程学分设置之比较

本研究选取南京大学、中山大学、吉林大学及内蒙古大学四所综合性大学,进行环境科学本科课程学分设置的比较,以此为基础,分析不同高校本科课程设置的特色与优势。四所综合性大学环境科学专业课程统一按照通识通修课程,学科专业平台与核心课程,专业选修课程及教学实践课程(毕业论文,综合实习,社会实践等)进行设置,,四所高校中,吉林大学总学分及通识必修课学分要求最多;内蒙古大学总学分要求次之,通识必修课要求学分较少,但学科平台及专业核心课学分偏多;中山大学与南京大学要求的总学分、通识通修课程、学科平台及专业核心课程、实践教学学分大体相当。出各模块学分占总学分的百分比,其中必修课是指通识通修课程和学科平台与专业核心课学分之和。就通识通修课程而言,内蒙古大学通识通修课程学分占总学分的比例相对较低,吉林大学相对较高,中山大学及南京大学通识通修课程所占比例居中;对于学科平台及专业核心课,内蒙古大学所占比例明显偏高,达到40%,其他三所高校基本持平;对于专业选修课,吉林大学专业选修课学分所占比例较少,内蒙古大学次之,中山大学与南京大学相对较高;实践教学中,吉林大学要求学分比例较高,其他三所高校基本相当;就必修课而言,四所高校学分百分比在61%~68%之间变动。此外,吉林大学增设课外培养计划,而其他高校目前尚未开展此类计划。

四、结语

综上所述,四所高校必修课修读比例相当,课程设置遵循《环境科学本科专业人才培养规范》,变动性相对较小。对于选修课,不同高校有不同的设置方式,南京大学与吉林大学分方向设课,其中南京大学按照环境化学、环境生物学及环境规划管理方向设课,吉林大学按照环境基础、环境化学及环境规划与管理方向设课,中山大学与内蒙古大学未分方向设置专业选修课。四所高校中,中山大学、南京大学、吉林大学、内蒙古大学专业选修课学分占总学分的比例分别为32.48%、30.00%、14.14%、22.86%。从以上分析可以看出,四所学校各有特色,南京大学、吉林大学分方向授课,突出高等教育人才培养中“专”的特质,而中山大学、内蒙古大学则体现“综合”的特性。其中,中山大学专业基础教育偏重于化学课程的讲授,化学类课程占全部基础课的一半左右;南京大学侧重于培养环境化学、环境生物学及环境规划管理方向的专业人才,课程设置专业性极强;吉林大学集中加强学生专业实践环节,提高学生的动手能力及实践能力;内蒙古大学则侧重于学生综合能力培养,加强教学与建设项目的衔接,将环境影响评价、清洁生产、节能评估、工程设计等案例融于教学过程,为学生更好地适应社会做好准备。环境科学专业几乎覆盖全国,综合性大学中环境科学专业布点数最高。因此,以“厚基础、宽口径、重能力,有特色”的人才培养要求为目标,提高综合类大学环境科学专业人才培养质量意义重大。环境科学专业特点决定其所需基础课内容广,专业课门类多,然而学生在校时间有限,合理的教学计划、有效的课程设置、新课程的补充、实践教学环节的加强都至关重要,对于这些环节的改进与创新则是一个循序渐进、不断完善的过程。

篇5:研究性实验教学环境科学论文

研究性实验教学环境科学论文

一、环境科学类研究性实验教学平台的构建

研究性实验教学以环境科学类研究性实验教学平台为支撑。环境科学类研究性实验教学平台在横向上覆盖了环境科学类专业的绝大部分研究领域,纵向上从环境科学类专业基础课程实验深入到各类专业课程的科研前沿。根据扬州大学环境科学与工程学院的专业设置,研究性实验教学平台由以下5个子平台构成,分别是环境科学研究性实验教学子平台、环境工程研究性实验教学子平台、资源环境科学研究性实验教学子平台、给水排水工程研究性实验教学子平台、海洋资源环境科学研究性实验教学子平台。所涵盖的实验教学领域主要包括水环境、土壤环境、大气环境、微生物资源、有机固废资源化等几个方面。各子平台所承担的实验教学领域不相互交叉,且相对独立。通过研究性实验教学平台的建设,实现了对实验设备等资源的有机整合,实现了系统规划,统筹兼顾,资源共享,管理体制和运行机制适应人才培养目标要求;在实验教学中融入环境科学科研前沿的内容和技术手段,促进了学生对该领域的实验内容的兴趣,满足了学生求知识、求创新的愿望,发现和培养了个性化、创造性人才。

二、多层次的研究性实验教学内容架构

研究性实验教学不能脱离学生的认知规律,必须“循序渐进”、“由浅入深”地安排实验教学内容。针对环境科学类专业实验课程多、课程内容难易度相差大的特点,研究性的实验教学内容需按课程教学时间和年级两个层次进行统筹安排。

1.课程教学时间层次

环境科学类专业各研究性实验教学课程所开设的实验按其难易程度分三个层次:验证性实验、设计性实验和综合性实验,学时分配分别为总实验学时数的30%、30%和40%。其中验证性实验最简单,设计性实验比前者稍难,综合性实验最完整。

2.年级层次

对于一年级本科生,主要开设验证性实验,进一步强化对有关的基础理论的认知和巩固知识,培训其各项实验技能技巧、动手能力,以增强创新意识和探索兴趣为主要目的开展研究性实验教学。通过验证性实验,深入理解和巩固理论课堂所学的基本知识和基本原理。对于二年级的环境科学类专业本科生,主要开设设计性实验,引导学生对具体问题进行具体分析,培训其对实际实验现象的捕捉,学会利用现象判断实验结果。对于三、四年级的环境科学类专业本科生,主要开设综合性实验,在实验教学中,学生组建实验团队,鼓励团队自主探究、设计实验、独立完成实验和整理、分析、解释实验过程中获得的实验数据。在综合性实验过程中,教师可组织若干个围绕环境科学专业的课题,以科研方式引领和指导学生完成实验。

三、环境科学类专业研究性实验教学的实施方法

研究性实验教学改革的实施方法与研究性实验教学内容密切联系,除了在课堂实验教学由教师传授以外,还需要在课外实验过程中由学生自主学习,学生在课外实验过程中培养自学能力,从而弥补课堂实验教学时数的`不足。课堂实验教学主要开设验证性实验内容;设计性实验和综合性实验主要由学生利用课外时间在研究性实验教学相关子平台完成相关实验内容。环境科学类专业研究性实验教学平台统筹规划,集中管理,实现了信息和资源共享,提高了实验资源的利用率,加强了实验室管理,营造高效率的实验教学环境。环境科学类专业研究性实验教学各子平台相对完善并独立,能够满足各自领域的设计性和综合性实验内容的开设要求。各子平台的常规实验室面向全院、全校各相关专业教师和学生24小时开放,大型仪器室则采取阶段性预约开放。环境科学类专业研究性实验教学平台,为设计性、综合性实验的开设创造了灵活机动的实验条件,为研究性实验教学体系的改革提供了支撑,满足了研究性实验教学的空间环境条件和不同课程、不同研究方向所需的条件,有利于促进研究性实验教学改革和主动性、创造性人才的培养。

四、环境科学类专业研究性实验教学的评价方法

环境科学类专业研究性实验教学需建立科学有效的考核体系。由于学生自由组合分组进行设计性和综合性实验,学生的课外查阅资料、设计方案,均以小组为单位完成实验,这样教师只能对小组给出学生的设计性和综合性实验部分的成绩,对每个同学的设计及在设计中所做的贡献不能有效评价。所以需将实验过程考核细化,制定出能详细考查每个同学的评价方法,这样对每个同学都能做到心中有数和因材施教。扬州大学环境科学与工程学院制定了切实有效的环境科学类研究性实验教学评价方法,每位学生的实验成绩由3个部分组成,分别为:验证性实验成绩、设计性实验成绩和综合性实验成绩,各占总分的30%、30%和40%。验证性实验,总分30分,由每位学生在实验课堂中独立完成并提交实验报告,教师根据学生的课堂表现及实验报告情况,给出每位学生的验证性实验成绩。设计性实验,总分30分,由小组根据指导教师出具的实验题目,课外查阅资料,完成并提交实验方案初稿,经实验教师指导后实施并提交实验报告。教师根据学生提交的实验方案初稿及最终提交的实验报告,给出每组学生的设计性实验成绩。综合性实验,总分40分,由小组自定实验题目,拟定实验方案,经实验教师指导完善后实施并在课堂开展主题讨论。主题讨论由教师随机指定小组内1名学生讲主讲20分钟,其余学生补充5分钟。任课教师根据小组讲解情况,给小组整体打分,总分35分。由于讲解人是随机抽取的,因此小组每个成员都必须参与实验方案的制定与实施,否则将影响小组其他同学的得分,小组成员之间可以相互监督。班级其他每位同学根据小组讲解内容,公开质询和讨论。此时,任课教师根据同学提问情况,给提出问题的同学打分,每位同学的提问,总分5分。

五、结语

环境科学类专业研究性实验教学的整个过程是教师帮助学生形成自己的问题,学生自觉调控自己的实验学习行为。这对学生来说是全新的实验学习方式,学生有一定的学习自主权,学习自主性提升的空间很大。学生在学习过程中,能够实现相互监督,能够充分发挥学生的自主创新性和学习的积极性。环境科学类专业研究性实验教学模式的建立是创新性思维的集中体现。环境科学类研究性实验教学模式的开展促进学生学习知识的积极性,系统地培养了学生学习和掌握实验知识的能力,给学生提供了实验创新的环境,极大地调动了学生实验学习的积极性和创新欲望,是值得推广的实验教学方法。

篇6:型人才培养下环境科学论文

实用型人才培养下环境科学论文

一、环境科学专业实践环节存在的问题与不足

(一)传统的实践教学属于保姆式教学,实践环节极其薄弱

传统的实践教学绝大多数是由教师组织,教师准备好药品与器材,并告知学生每个实践步骤与操作点,学生被动参与,基本不用动手。这种实践教学模式难以激发学生的兴趣和培养学生的创造性,学生对教师依赖程度高,缺乏独立性,不利于学生的独立操作能力培养,学生深入拓展的空间不足、钻研潜力没有得到启迪和开发。如环境科学专业学生认识实习主要涉及污水处理厂、垃圾焚烧场、生活垃圾填埋场等的参观,但由于学生人数众多,学生只能跟在指导教师后面听听看看,这导致大多数学生听不到也看不清。由于认识实习时间太短,只能安排学生一天参观1-2家企业,这导致认识实习所起作用有限。

(二)环境科学专业实践内容缺乏系统性与科学的组织与管理

笔者从其他高校的调研与所招研究生面试中获悉,许多院校的实践环节基本没有,只有少量的实验课程,或者只有环境化学、环境监测等少数几个实验,并且属于教师准备充分,学生进行简单验证性的实验,实践教学内容几乎为零。

(三)实践教学以集中参观为主,难以培养学生的独立思维能力

大多院校的实践教学仅以参观为主,形式大于内容,不能反映污染产生与治理过程中出现的千变万化的情况,不利于激发学生的学习兴趣,不利于培养学生的创造性。这不能反映理学统筹兼顾的大局观念,更解决不了生产过程中出现的新老问题,而且还会导致恶性循环的产生。认知实习的参观部分,学生根本无法听到学习单位指导教师的讲解,更不要说进行相应的体验或操作了。这不能体现新时期环境科学实践教学任务和培养目标,不利于创新人才的培养。

(四)实验教学与实践教学脱节,无法有机地结合

大多院校的实验课程只是开出一些简单而花费少的实验,根本无法与今后的实践环节相匹配,更无法与生产实践相结合。而开出的许多实验是根本不用或已淘汰的.实验,有的实验因为经费短缺,只能由教师演示一下;有的实验内容老化脱节,无法满足时代的需要。如监测方法中COD的测定、PH的测定等还是选用老式的滴定方法,而不是与目前我国环境监测的国家标准方法相一致。这导致学生进入实践或生产过程中后会出现学过某实验,但还是不会做,而国际先进和国家标准方法没有学过的现象。

(五)只重视实践的数量与时间,不注重实践过程的质量

有的学校实验教学工作是以工作量进行任务考核的,这导致教师只考虑自身的实验工作量,而不考虑学生是否能从实验过程有所收获。学生由于学不到有用的东西,无法真正从实践中获得纠错的能力,导致自身实际动手能力不足。

(六)缺乏“基础与前沿相结合、理论教学与实践教学并重”的教学体系

由于缺乏“基础与前沿相结合、理论教学与实践教学并重”的教学体系,目前的教学难以满足环境科学本科教学内容的要求,学生独立创新能力和实际动手能力还有待提高。如何让环境科学专业学生在加强基础理论学习的同时,提高实践教学内容,让学生有机会从实践中获得纠错的能力,为创新性人才培养服务,是目前环境专业人才培养的关键所在。

二、实用型人才培养过程中实践教学的改革方向

实践教学不仅仅是巩固理论知识,更重要的是培养学生的实际动手操作能力。实验教学能让学生做到在工作中少犯错误,能提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。它是一个不断积累的过程,能为学生参加实际工作提供前期的准备,为毕业生今后从事相关专业活动打好良好的基础。

(一)建立教研合作的实验室建设模式,解决实践教学的设备问题

教研合作的实验室建设有利于实践教学。将科研仪器与设备应用到部分实践教学环节中,这既解决了设备重复率和闲置率高的问题,又为创新性实验开创了基础。前沿实践教学可激发本科生对研究型课题的浓厚兴趣,吸引部分本科生进入课题组参与项目研究,为课题组今后的研究生招生提供前期培养。让本科生参与科研项目,接触一线科研,并与硕士生、博士生及教师在一起进行开放性研究,协助他们完成一些基础技能培训与仪器设备的精确使用,能为将来的应用打下坚实的基础,为他们的创新性想法找到突破口。

(二)开放实验室,学生自主进行实用型实验

环境专业的实验课程一般每年只有1个学期的教学任务,许多仪器的年使用周期仅1个月左右。建议进行教研合作的实验室建设模式,实行开放性实验室,让学生们可以不受限制地进行相关的探究与实验,让开放性共建实践平台的教学周期延长1个学期,这样既提高了设备的利用率又降低了实践教学对资金的需求。学生根据自己的实际情况与实验室预约,提出实践所需要的仪器设备、药品和具体的时间安排,教师仅做一些必要的启发和指导,学生自己动手进行实践研究,实践的全过程都以学生为主体完成。

(三)博士生/硕士生/本科生协作培养模式

由于教师的数量和时间有限,通过博士生、硕士生对本科生进行传帮带的方式能加强实践教学。本科生可以通过与相关实验室或研究团队合作,成为研究团队的一个小成员,从帮助博士生、硕士生洗试管、烧杯等开始,逐步进行简单的测试、分析、采样,在熟悉实验仪器操作的基础上,进一步完成自己的毕业设计,从而提高自己的实践能力,完成好毕业论文。

(四)校企结合的实践教育基地的建立

一方面,可以通过与上海多家污水处理厂、自来水厂、职业技术培训中心、环境监测中心与环境监测站等合作,让本科生在大三到大四时可根据自己的兴趣爱好与实践性研究的需要,通过教师推荐直接进入对口相关企业,将实践任务直接与企业研究对接,由学校与企业共同管理指导,并聘请企业的技术人员进行专业性一对一指导学生的创新性课题或实践性课题。另一方面,大四后期,大部分学生的学习任务基本完成,学生进入今后工作单位实习或见习,这时,可由学校教师与企业共同指导,让学生们尽快能将所学应用于实际工作中,达到实用型人才培养的最终目的。

(五)建立高素质的实践指导教师队伍

首先,建立一支结构、层次、数量合理且相对稳定的高素质实践指导教师队伍是培养创新型人才的关键。如:实行职称评定教学一票否决、教授必须参与本科实践教学中的一个环节等措施,以吸引优秀的教授、副教授参与实践教学,择优聘任高学历人员加入实践技术队伍。所有专业理论课教师都应参与综合实践的指导工作,这样理论课教师与专职实践教师可以经常交流经验并共同探讨不断创新,由教师变为导师,改革实践教学内容,以适应新时代环境科学的发展。其次,对专职实践指导教师进行理论与技能的双重培训。实践指导教师素质的提高保证了教学体系、教学内容、教学方法、教学手段的各项改革能紧跟时代的发展步伐,为综合实践的开设提供了技术保障。

三、环境科学专业实践教学课程体系的设置探索

东华大学环境科学专业成立于。其在成立过程中注重专业特色与实践环节,在本科生开设环境科学基本教学实验,如环境监测实验、环境化学实验、化工实验、微生物实验、环境生物技术实验、生态实验、生化实验等实验的基础上,进一步开设了实践性课程体系,进行了环境科学专业实践教学环节在培养学生的实践能力、创新意识、设计能力、统筹规划能力、区域管理能力等方面的探索,提出并建设了科学合理的环境科学实践类课程群。具体建设主要包括以下几个方面。

(一)认知实习

大学一年级的认知实习主要以参观污水处理厂(松江污水处理厂、松东污水处理厂等)、固体废物处理中心(上海老港垃圾填埋场)、固体废物焚烧厂(上海江桥垃圾焚烧厂)、自来水厂(松江自来水厂、杨浦自来水厂)、工业企业纯水制备中心与废水处理站等为主,采取课堂实验、污染现场考察、认知实习等形式让学生们对本专业有一个全面而客观的了解与感知,以提高学生理论联系实践的能力,为所学专业打下兴趣,以实现教学目标最大化。

(二)生态实习

大三暑假期间进行生态实习,到浙江天潼山进行为期3周的生态调查与研究。在教师的引导下组织学生进行野外调查和野外采样,将调查和采样的结果拿回实验室分析研究,让学生独立撰写实习报告,在此基础上由学生通过实习过程搜集资料,结合当地的实际,自由设计一个与生态环境有关的小课题。教师提供指导与研究设备,让学生在已有的基础上进行小课题的设计并进行自主研究,并抽2-3天时间到野外进行生态调查与研究,完成一篇小科研论文,并在最后进行讲解与汇报,以此激发学生的学习兴趣,培养学生独立解决问题的能力和创新能力。

(三)环境生物课程设计与实践

由3-5人组成的研究小组自行组成研究团队,由教师指导,在现有的实验室与分析测试能力的基础上,应用整个学校的分析测试中心,环境专业实验平台,自主进行研究性的课程设计与创新。设计的研究课题申报国家大学创新实验与上海市大学生创新实验研究课题或成为课外科技活动的起点,学生通过至少1个学期的设计、实验和研究,最终获得研究成果报告并完成相关论文。

(四)毕业实习

大四时进行毕业实习,主要进行水处理实践或到上海环境监测中心进行为期3-4周的生产实习,学生可以直接参与环境监测中心的各种监测活动,并最终由实习单位进行相应的考核与评分。

(五)毕业论文

通过以上的实践环节后,学生再进行毕业论文设计。通过毕业论文设计、开题、中期检查、论文答辩等过程,让学生最终将所学的环境科学基础课程全面有机地结合起来,并完成相应的理论与实践、实验与实践、学习与创新的结合过程。毕业论文设计采用研究生毕业论文的模式进行管理与控制。

篇7:实验课程教学改革环境科学论文

实验课程教学改革环境科学论文

1改革教学方法

此外,笔者摒弃了以往实验教学完全依托理论教学的“依附性”、“验证性”实验,将有关仪器分析、环境监测、环境工程原理、环境土壤学等课程的实验纳入环境科学专业实验体系,进行单独设课,在大学3年级开设。同时,利用实践教学和毕业论文等教学环节,为学生提供更多自主设计实验、开展科学研究的机会,锻炼和提高学生的独立工作能力。

2改进教学模式

通常实验仪器设备难以满足单独实验要求,或者实验过程多、任务重,实验时间有限,有些实验须采用小组实验。而小组实验中,有些学生有惰性和依赖心,不利于对实验的理解和掌握,动手能力和独立解决、分析问题的能力得不到培养,不利于独立科研创新能力的培养和教学目标的实现。鉴于此,笔者在教学中将小组内实验分配到个人,合理安排每位成员的任务和作用,进行合理分工和合作,培养学生的合作和协作精神,同时应尽量减少人为因素的偶然误差,保证实验数据的科学性。环境科学专业实验每学期12个实验,由3个教师分班教学,采用10~12人/组分组进行讲解,做到每人过关。由于课程教学时间有限,教师可针对某实验中的一个方面进一步研究设计实验方法,如活性炭吸附实验仅考虑了活性炭投加量对其的影响,而活性炭的制备原料和方法、孔隙大小、振荡时间长短、不同的温度和pH值也对实验结果有一定影响,因此可以进行进一步研究,也可以作为本科生创新实验和本科论文的选题。

3加强对备课和实验报告的重视程度

3.1做好预备实验工作

培养学生分析问题和解决问题的能力在实验教学中,教师做好预备实验至关重要。认真做好预备实验,可以确保实验教学效果,指导学生应对操作过程中每一个细节问题,培养学生发现问题和解决问题的能力。此外,教师应认真钻研,了解相关实验原理,并动手操作,结合实际进行调查。如,笔者对照有关教材和国家标准,对GB/T12496.10-木质活性炭试验方法“亚甲基蓝吸附值的测定”实验进行了改进,采用标准硫酸铜比色法,在标准条件下初步得到的吸附值约为11ml。

3.2认真批改实验报告

培养学生科技写作和语言表达的能力实验课实验报告是实验过程的总结与分析,是学生的实验成果和写作成果。因此,笔者改革以往当次实验课上交实验报告的模式,要求学生做下一个实验时上交上一个实验报告,这样学生有充分的时间查阅相关科研资料和分析处理数据,对实验的结果进行科学的`论断,进一步提高学生分析和解决问题的能力。教师认真批改实验报告体现了对学生劳动的尊重,在批改过程中,认真分析学生的实验步骤是否规范、实验数据是否合理、问题分析是否正确、语言表达能力是否准确,以激发学生的学习兴趣,培养学生认真学习的态度。

4完善评价体系

考核评价既是对学生综合能力的评定,又是促进学生不断提高综合素质的动力。传统的以实验报告作为考核的方式,往往造成学生死记硬背或者抄袭数据和报告,大大挫伤了学生实验的积极性。在新的考核体系中,要注意实验报告与操作考试、设计与操作、理论与实践等多种形式的结合。还可以要求学生对实验以外专业知识进行综合运用,促进学生创新精神的发展。采用平时实验报告成绩和操作考试进行综合评分,实验报告成绩占50%(为每学期12个实验的平均分),操作考试成绩占50%(结合仪器和药品进行有关实验的操作考试,并进行现场提问,要求学生回答)。

5结语

多年来,安徽师范大学环境科学与工程学院在环境科学实验教学中针对学生能力的培养作出尝试,学生普遍反映良好,选择考研的毕业生在研究生初试和复试的成功率高,走上环境监测部门和食品管理部门等工作岗位的毕业生表现良好,并做出了一定的业绩,用人单位也给予了一致好评。

篇8:科学论文

同学们你们知道吗?在我们日常生活中有一种自然现象无处不在,为什么家里的地板会开裂或膨胀?为什么电线杆上的电线会下垂?为什么火车铁轨的连接处留有缝隙?为什么热水瓶的木塞会自己跳出来?告诉你,这就是人们熟知的“热胀冷缩”现象。

什么叫“热胀冷缩”呢?简单的说“热胀冷缩”就是指某个物体受热以后体积膨胀或受冷以后体积收缩。比如说,家里铺的地板如果四周不留缝隙的话,在夏天,地板因为膨胀就会发生开裂或翘起。如果电线杆上的电线在夏天拉的很紧的话,那么到了冬天,电线就会因为收缩而拉断。如果火车铁轨的连接处不留有缝隙的话,在夏天,铁轨就会因为膨胀而翘起,造成火车脱轨翻车。之所以热水瓶的木塞会自己跳出来,是因为当你把木塞盖上去的时候,一股冷空气钻进了瓶里,它遇到了水瓶里的热空气,体积就会膨胀,体积胀大了,木塞就会自然地跳出来。

听了我的介绍后,我想大家已经了解了“热胀冷缩”这个自然现象了。希望以后在日常生活中,我们大家能够注意这些方面,以免造成不必要的损失。

篇9:科学论文

一、声学典籍中有关乐器的记载

在我国古代的典籍当中,有关于声学的文献相当丰富,这些文献资料同时也是音乐文化的典籍。内容主要有音乐史、音乐理论、乐器史、乐律学、乐器制造及演奏等方面。《四部全书》中经部的《书》、《诗》、《周礼》、《礼记》、《春秋左传》等都能在其中找到与声学有关的早期内容;史部中的《律历志》或《音乐志》是必读的声学史料;子部艺术类的音乐之属是与律学、乐器学、音乐声学关系密切的著作。

乐器的制作离不开声学原理,我们都知道,凡是声音都具有高低、强弱、长短、音色等特性,一件乐器所使用的物质材料不同,那么它所发出的音色也就不同。在物理学上,音色与发声频谱、波形、振幅有关。《礼记・乐记》中叙述了金、石、丝、竹、革五种物质材料做成的乐器音色:“钟声I”,“石声磬”,“丝声哀”,“竹声滥”,“鼓鼙之声”。早在战国时期就有人对“中声”进行过讨论,“中声”其实就相当于我们现代钢琴中央区的发音问题。在战国末期成书的《吕氏春秋・仲夏纪・适音》中有这样的观点:“夫音亦有适”;“太钜、太小、太清、太浊”,“皆非适也”。只有高、低、强、弱适中的音才能称之为“中声”。从这些记载来看,我们可以知道当时的人们规定“中声”有两个必备因素:高低、强弱。

二、乐器制作中的选材

北宋的沈括在《梦溪笔谈》中总结了琴材特性与琴的音色密切相关,同时他也第一个认识到材料的传声没有选择性,它可以传播任意音调的声音。他的“材中自有五音”,是指物质材料本身能发出诸多乐音。“又应诸调”是指该材料能够传播各种调式的声音。任何一种天然材料都有能传播声音的特点,如果没有这一特点,琴弦发出了声音,而它的面板材料不予传播,共鸣箱体不与之呼应,那这种声音将是音乐欣赏中的一大悲哀。在沈括后,宋王室之子赵希鹄在其著《洞天清录集》中详细叙述了琴材与其发声的关系。琴声效果与其选用的木料的关系,就像今天选购钢琴,总要仔细挑选钢琴各方的面板是否“纹理条条如丝线密达而不邪曲”。如果面板好,琴槌和琴弦又没毛病,那么这钢琴的音质、音色就属上乘。

不同的乐器都有其所要求的不同材料,沈括和班固都注意到了这一问题,为什么古人制乐器,用铜制钟、用石制磬?在《汉书・律历志》中,该书作者班固征引刘歆的话:“铜为物之至精,不为燥湿寒温变其节,不为风雨暴露改其形。”这句话前半句意思是:铜不因温度和湿度的变化而发生胀缩现象。这显然不对,因为铜的膨胀系数比铁大,按此原理,应该是“铁为物之至精”。然而当时的科学家们正确地看到,铁容易生锈,其危害要大于铜的热胀冷缩。同理,现代钢琴中的高、中音琴弦都由钢丝制成,低音琴弦由钢丝加紫铜缠丝制成,而非选用其他金属制。

三、乐器与振动

我们从分析乐器入手,从物理学角度来认识一下物体的振动。古代中国人早在春秋末期已经知道声音的来源及音调的高低是由振动决定的。《考工记・凫氏》在述及钟体的设计与制造时,曾写道:“薄厚之所振动,清浊之所由出。”这说明最晚在公元前6世纪下半叶到公元前5世纪初已有“振动”一词,而且人们已将“振动”现象与钟壁厚薄、音调的高低联系起来,正确地认识到它们三者之间的关系:钟壁的厚薄决定了其振动的缓与烈或振幅的大与小,而这又是音调高低的依据。由此可见,振动产生声音的看法,对古代中国人来说并不陌生。

古代人们创制了很多弦乐器,他们都有着丰富的调音经验,在长期的实践中,他们都遵循一个弦振动原理,弦长、张力、丝线的密度与弦振动的频率密切相关,改变弦长、张力、丝线密度中的任何一个因素,弦振动的频率都会发生变化。尤其是对同一弦线来说,当张力固定不变时,弦上音调的高低仅仅决定于所取弦长。这正是古代乐律学和定律法的物理依据。宋代何e《春渚纪闻》说:“缓其商弦,c宫同音。”改变弦的张力就可以改变其音。古代文献中大量的有关记载,表明古人在演奏实践与理论中都认识到张力与音调的比例关系,准确地说,音调与张力平方根成正比。他们还直接将线密度看做弦粗细,并做了一系列的规定,以组成弦线的丝数保证其粗细有序。早在战国时期,人们就以文字的形式记录了音调与线密度的比例关系,准确地说,音调与线密度平方根成反比。唐代司马贞指出:“宫弦最大,用八十一丝”;商弦“用七十二丝”;角弦“用六十四丝”;徵弦“用五十四丝”;羽弦“用四十八丝”。他所记述的是古代传统定弦粗细的方法,各音所在弦的丝数与其三分损相生的长度值相同。此外,古人还以“缠弦”法解决线密度问题。沈括曾指出:“琴中宫、商、角皆用缠弦,至徵则改用平弦”,“琴虽增少宫、少商,然其用丝各半本律”。缠弦即指在弦线外再用线缠绕之;平弦指不再外加缠弦的弦。弦乐器的低音用缠弦,这个方法被今天的钢琴等弦乐器所普遍使用。

四、钢琴的发声原理

众所周知,钢琴是一种击弦打击乐器,在它的制作过程当中,很好的把科学性和音乐性融合在一起。钢琴制作师在钢琴上采用了以弦槌击弦发音的机械装置,这一装置是手指通过触键来直接控制琴声的变化,使钢琴的声音更富有表现力,同时极大地丰富了钢琴的音响效果。所以早期钢琴的标志与象征便是弦槌击弦发音。后来制造师对击弦机的结构进行了深入的改革,在原来的机械当中,安装了一种起动杠杆,这种装置与现代击弦机的复震杠杆系统几乎是一样的,它可以使击弦的速度提高到原来的10倍,可以连续的快速弹奏;并且扩大了音域,增加为4组。我们可以把它看作是现代钢琴的雏形。简单的说,钢琴的发声原理就是用手操作键盘驱动打击钢丝线产生声音,可以通过踏板的方式调轻声音或使之持续不断。

钢琴发音原理最简单的解释便是,手指触键通过机械传导的榔头去击弦而发音。在实验当中,当我们弹某一个钢琴键时,和它相对应的弦槌则会被带动去敲击相对应的琴弦,从而引起琴弦的振动。这一振动通过弦码,传递到音板和响板上,响板是钢琴琴体内最后面的一块大的金属钢板,它会使声音产生双重共鸣,声音通过响板反射并且扩大出来。音板是一块比较大的薄木板,当琴弦振动时,音板表里两面的空气就会形成疏密不均的波,这就产生了我们感官上所能听到的音。琴弦振动包括全弦振动与分段振动两种,全弦振动所产生的是基音,分段振动所产生的是谐音。谐音的多少以及其相对的强度决定着一架钢琴音色的优劣。

弦槌对钢琴音色来说也是极为重要的,一副好的弦槌可以在很大程度上改善钢琴的音色。弦槌的作用是使钢琴上的共振系统,由理论转化为实践,钢琴的音色在很大程度上取决于槌头击弦的位置。通过长期的实践和经验,设计师们对中音以下的琴弦的击弦点做了规定,他们通常把击弦点定在弦长的1/8处。这个击弦点并不适用于较高的音,根据实践经验,从中音向高音,击弦点这个数字应该逐渐成为一个较小的分数,在最高音的时候,一般会采用1/14到1/16的点位。

我们都知道琴弦是钢琴的声源,但是音板的作用也是不容忽视的,如果没有音板对琴声的共鸣和反射,我们听到的声音将会是微弱的钢丝振动的声音。正是因为有音板,它的结构、选材以及制作工艺才使钢琴发出美的声音。例如:古筝和古琴、长笛和竹笛音色完全不一样,就是因为它们有着不同材料的共振体。世界上没有两块完全相同的材质,同样也就不可能有两件音色完全一样的乐器。而就手工制作来说,更不可能有完全一样的手工工艺。因此,音板的好坏决定着钢琴音色的优劣。而音板的好坏则取决于它的材质和加工过程的制作工艺。

我们前面说过,钢琴的音色要受琴弦分段振动所产生的谐音的影响,而这个谐音也同时受到音板和弦码的影响,比如音板各部位的薄厚、框架的固定程度,肋木的安装位置、粗细、数量、以及两端的形状,弦码材质的软硬、形状、高度、衔接部位的连接方式等等,都影响着音色。由于弦码、肋木、音板振动、手工制作的复杂性,导致世界上没有一架音色完全相同的钢琴。

五、关于新型钢琴声源结构的探索

当前,国内外都普遍采用在码桥上使用的弦码钉,钢丝经过弦码钉处会形成一个角度,钢丝经过弦码时有一个向下的压力来达到发声。比如在一个名称为“立式钢琴音源系统结构”的申请文件中,描述了这样一个技术方案:包括铁排、琴弦、弦轴钉、弦轴板、音板、肋木和码桥,218个弦轴钉分别固定在弦轴板上,弦枕包括高音上弦枕、高音下弦枕、中音上弦枕、中音下弦枕I、中音下弦枕II、低音上弦枕,码桥包括中高音区码桥和低音区码桥,中高音区码桥和低音区码桥上共设有上下两排钉,琴弦的一端固定在弦轴钉上,另一端固定在铁排下弦钉上,琴键标号1号至琴键标号30号对应的弦轴钉位于低音区,琴键标号31号至琴键标号58号对应的弦轴钉位于中音区,琴键标号59号至琴键标号88号对应的弦轴钉位于高音区。

在实际安装过程中,由于发音板震动频率有限,使钢琴的发声无法完全释放出来,限制了钢琴的音色。

为了解决这个问题,我们设计了一种用于钢琴的声源结构,可以减少低音琴弦对声源音板所产生的压力,从而使钢琴的音板得到更充分的震动。这种声源结构的技术方案为:码桥下端安装有一弹簧层,弹簧层由若干弹簧构成,每个弹簧的钢丝外均套接有硅胶套,每个弹簧都竖直安装,上端通过上螺纹杆与码桥下底面螺纹连接,下端通过下螺纹杆与音板上地面螺纹连接,码桥上端设有弦码和琴弦,琴弦通过过桥结构与弦码相连,过桥结构包括支架、琴弦固定轴和卡扣,支架通过螺栓固定在弦码上,支架为弧形结构,两端设有凸起的弧形支点,卡扣位于支架上方,琴弦固定轴外套接有软胶套,卡扣内设有琴弦固定轴,琴弦设置于内卡扣并通过琴弦固定轴进行固定。软胶套上设有琴弦固定槽,与琴弦大小相匹配。卡扣为金属构件,呈弯钩状。

这样的声源结构可以减少低音琴弦对声源音板所产生的压力,使钢琴的音板得到更充分的震动。在实际制作过程当中,还可以进行一些合理的改进。

篇10:科学论文

天然材料的包装设计往往是以其鲜明的民族艺术风格特色和独特的艺术品质感受给大众带来不俗的印象。很多时候,天然材料的绿色包装设计作为一种有效的设计载体向受众传递产品的优异性,天然材料包装设计是绿色环保设计的有机展现,更是彰显了可持续发展的内涵。

一、天然材料与绿色包装的关系

(一)对天然材料的认识

材料的选择是包装设计中的重要环节,更是有效表达设计创新性的一种有效存在,天然包装设计的美在于其具有不同层次,具有改良性。最为乐道的是眼下天然材料的包装设计是符合市场价值规律的,不会脱离社会和市场。

天然材料包装设计体现了人类审美意趣,也印证了它为服务人们的生活需要为主旨,将不断丰富的审美过程与实用性运用到具体设计中。

(二)对绿色包装的理解

生态平衡,环境可持续发展;人类自身健康安全意识:自然以及舒适简约的设计理念;长期发展设计思想。这在绿色包装发展的理念上也是包装文化观念层和精神层上的一种升华。从内置物的实用性到包装设计文化的审美情趣、材料形式和创作的风格彰显了审美潮流到市场消费的规律。

(三)天然材料与绿色包装设计的视觉表现

包装作为普遍化的一种艺术设计体裁,它可以将民族精神、企业精神或设计师的精神选择性的融入到设计中。绿色包装设计在今天大多易见,受环境与不同因素的影响,为了给人留下深刻的视觉印象,包装设计不得不充分考虑到设计定位与设计理论。

包装有着与人近距离接触的属性,良好的视觉表现会给人带来耳目一新的视觉冲击力,渐渐成为商品销售好坏的有力因素。包装设计在社会上影响力愈发广泛,在包装的设计中,材料的视觉感受是来自于眼睛对其材料表面特征的感知,我们直观的接触天然材料并感受到其材料质感,良性的将产品的固有属性与天然材料的绿色设计进行探讨,从而与之完美结合起来,其包装的视觉表现与内置物的主体属性有效的融合。设计师通过包装材料的选择,从而是产品增添了浓厚的地域色彩与情感共鸣。

(四)天然材料c绿色包装设计的文化融合性

科学技术和文化艺术的不断发展与交流的今天,促使了设计界的元素语言的交流与发展。包装设计更是以以不断追求突破地视觉艺术表现形式和彰显深层次的内涵,更直接、更准确的展现现代艺术设计的创新性特征。

天然材料本身散发出的自然质朴气息与醇厚乡情的特色就是对消费者的一种潜在情怀上有力吸引,换句话说,天然材料的自身属性是对所包装产品的包装风格有所影响的。在天然材料作为包装材料的设计使用中,它是与其自己含有的内在含义具有协调一致性的,从而确切的传递出所要表达的文化灵魂,给予包装设计崭新的界说与崭新的视觉表现和触觉感受。

二、天然材料与绿色包装设计应用的可行性

(一)天然材料的绿色包装在设计美学角度中的体现

包装设计是艺术设计的一种,在谋求信息表达、信息传递的同时自身本也是作为一传播过程中的艺术品。绿色包装设计中运用丰富的艺术形式来增强包装的主题吸引力和增强包装的感染艺术性,焕发受众心灵上的启迪和精神上的共鸣。

包装设计中承载的号召力与艺术感染力,是不能脱离了形象的寻求、色彩的调动、构图的探索、观念的转变的,视觉强烈效果感就是这样不断丰富起来的。受众对包装的第一印象来源于包装材料的色彩,它定格了人们大脑中基调,与此同时表达出的人文情感才能起到内心深处的共鸣。天然材料自身所持的色彩是不一样的,正因其颜色不一才使天然材料设计的包装具有不同的情感色彩。包装设计在今天的探讨交流发展中,设计美学原理因时制宜的在设计活动过程中有所结合与体现。因此,一直以来包装设计同自然与社会、物质与精神等文化的联系紧密。

现如今,绿色包装设计文化的日益流行,设计美学原理影响渗透在包装设计中,将设计美学的理论基础与艺术设计的审美文化相融,使两者并驾齐驱、蓬勃发展。

(二)天然材料与绿色包装设计的发展趋势

绿色与环保是两个大家并不陌生的概念性词语,在节能与环保等方面上绿色设计风盛行的今天,环保一直奏响着我们现实社会生活的主旋律,毫无疑问的也是当今流行于设计界的重要设计理念之一。

三、天然材料在食品包装设计上的运用

(一)基于材料自身的质感表现

现如今,包装文化的日益流行,包装设计中材料本身的质地透露的情感表达渗透到设计中,将包装的设计基础与设计审美相互相融,使两者在深入的交流中含有更准确的精神、文化的发展需求。

就材料自身而言,其本身在产品包装设计中就有着不可忽视、举足轻重的角色地位,如若缺少了适宜的材料,那再完美的设计语言都跃然为纸上谈兵罢了。

(二)包装内置物对天然材料的选择性

从文中前面所提到的对天然材料的认识和我们平时对生活的观察上,我们所能考量的天然材料并不是舍“我”其谁的,在天然材料的选择上,设计师注意的不只是在对所用材料自身特性的考究和成本等方面的规划上,还要尽可能的全面的考虑到包装内置物也就是所包装的产品的性质,不能生搬硬套。

设计师在选用和采用天然材料作为包装材料进行设计创作时,先做到分析内置物,明确到哪类用品,是固态还是液体等方面,再到其产品的地域特征、自身特色等。包装设计中有些元素的设计趋向简洁而又丰满的图形样式,从设计概念的定位到图形的转换,颜色的匹配,然后再到对画面结构的调整。包装色剂作为一种视觉表现形式在整个设计层面中具有很高的社会效益。

四、小结

绿色包装设计有自身所持有的艺术特色,也在所包装的物品上有强大的功能指向性和物质精神的一致性。天然材料的绿色包装设计研究要与生活实际紧密联合,彰显其秩序美和形式美的艺术追求。包装设计作品设计手法和天然材料的自身独特性给观者呈现焕然一新的视觉冲击力,能够更好的达到销售目标。此外,天然材料在设计中的广泛应用,在缺乏理性与考量的研究下,也难免引发反审美倾向,引起审美疲劳。

篇11:科学论文

引言

随着市场经济的发展和城镇一体化建设进程加快,我国建筑行业得到巨大的发展。BIM技术作为一种新型的技术得到各大建筑公司广泛的关注与应用,施工单位可以根据该技术建立数据共享平台,实现各部门、各专业的资源信息共享。在进行建筑结构设计过程中,利用该项技术建筑工程师、设计人员与业主等所有参与者将共享数据信息,建立可视化的数字模型,通过对建筑结构的反复分析与模式,不断的调整与优化建筑设计来提高建筑结构设计的质量。

一、BIM技术的概念

近年来建筑行业得到巨大的发展与完善,加上城镇一体化建设进程的加快,建筑规模在不断的扩大,建筑形式更加的多样化。在此背景下,获取更多的信息资料成为设计人员在进行建筑结构设计时的关键。这就需要设计公司通过各种渠道和方式进行信息的收集,对于收集到的信息进行深入分析与利用,以此达到提高施工效率,缩短工期,提高企业经济效益的目的,同时也能更加有效的提高建筑企业安全管理工作的水平。BIM技术是一种新型的技术,借助该项技术可以实现建筑结构设计由二维向三维的转化,建立数据共享平台,实现各部门、各专业的资源信息共享。在进行建筑结构设计过程中,利用该项技术可以实现建筑工程师、设计人员与业主等所有参与者共享数据信息,建立可视化的数字模型,通过对建筑结构的反复分析与模式,不断的调整与优化建筑设计,同时帮助企业降低各个阶段的成本,缩短施工时间,提高企业的经济效益。

二、BIM技g应用在建筑结构设计中的难点

BIM技术是通过建立建筑数字结构模型,根据结构模型的数据信息反馈到分析软件中,该软件可以实现数据的分析与处理。设计人员只需要根据软件最后得出的数据对设计方案和施工方案进行调整与优化即可,这样大大提高设计方案与施工方案的质量。BIM技术是通过建筑结构分析与施工方案统一的作用下进行的。利用该项技术构建建筑模型时,为了有效提高建筑结构的安全性,技术呢元必须保证模型空间数据物理模型与空间的真实性,这是保证设计方案的关键环节。需要注意的是建筑材料自身的性能以及负载等不同物理特性也会对建筑结构具有一定的影响,因此技术人员在进行数字模型构建时,不可变量的参数和参量会直接影响模型构建的质量与真实性。BIM技术理论指出,在构建数字化模型时,一定要保证工程的物理模型、建筑结构数据分析与施工图纸实现完全统一。在实际操作过程中,如果一个构建的数据出现问题,就无法保证模型与数据分析、施工图纸的一致性。因此,在构建数据模型过程中,进行连接结构数据分析时,经常会出现系统无法实现统一,造成有效数据的丢失,进而无法对建筑结构性能进行有效的分析。

三、BIM技术在建筑结构设计中的具体应用

(一)节约能源及利用能源

节约能源和利用能源在评价绿色建筑的标准中是一项十分重要的内容。通过建立一个可视化的建筑三维BIM模型引入分析能量消耗的软件,或者转换格式引入分析能量消耗的软件,并在相关规范和标准的基础上,结合当地实际气候气象数据,对模拟的结果作一个科学合理的调整或优化建筑维护结构和设置相应的参数。此外,通过BIM技术可以分析室外太阳辐射的分布区和太阳辐射强度。因此,用于优化和完善太阳能设备的设计,可以最大程度上对可再生资源的科学合理利用。

(二)BIM技术在钢结构建模中的具体应用

现阶段,在我国建筑施工中钢结构是大跨度建筑物的主要结构形式,因此在进行钢结构建模是需要攻克结构连接与加强件布置等难关。再加上设计钢结构时所涉及到的梁柱连接、梁梁铰接等多种连接形式,这无疑增加了钢结构设计的难度。因此设计人员在进行钢结构设计时一定要根据梁自身的高度,同时将各个连接件进行专项设计并将其参数化。设计人员可以利用BIM系统中参数共享的功能,严格控制高螺栓的数量与间距。同时利用对参数的条件实现新的连接件。在钢结构实际施工过程中技术人员一定要参考相应的设计位置,从而确定出加强件与连接件的准确位置,这样进一步提高施工人员的工作效率,缩短工期,同时也提高了钢结构的设计质量。

(三)集成化设计

在设计的过程中应用到集成化设计是将工程学考虑在内的,工程学知识在建筑设计中的应用可以使整体的设计方案更加的完整,可以优化建筑的性能,提供全新的综合策略。绿色公共建筑设计是一种新型的设计形式,应该多多思考复杂的分析模型,传统的设计方法和思路会严重影响设计的进程,不能够进行高效准确的设计。利用BIM技术可以提高设计的速度,对信息准确性的把握也可以加大,依靠建筑师的经验进行定性分析已经不再允许,BIM技术可以提供准确的数学逻辑帮助进行定量分析。

(四)运营与管理分析

BIM技术的核心是参数化的三维可视化模型,这是各个相关专业信息的结合,可以把建筑物涉及到的不同专业中的各种参数加以可视化,并可以与整个建设过程中的信息保持一致,同时能实时提供相关的各种项目的资料。提供的这些数据具有极高的完整性而且可靠性,并能进行实时协作、长时间持续提供经营管理现阶段绿色建筑对工程信息的要求。例如项目运行一段时间后需要清洗空调通风系统,此时就要熟悉和掌握所有的空调系统规模、空调管道的位置、以及围绕该系统的其他功能管线位置都要熟知,之后才能决定投入的相应的人力物力和必要的工具。通过BIM模型就可以实现它并且能够高品质地满足这些要求。

结语

综上所述,随着我国居民对建筑行业要求越来越高,保证建筑结构设计质量和施工质量成为建筑行业长久发展的关键。根据施工现场的实际情况,利用BIM技术对建筑结构进行优化设计,保证建筑施工质量也直接关系到人们的生命财产安全,因此设计单位一定要加强对该方面工作的重视,不断的引进先进的技术和工艺,从而提高建筑结构设计方案的合理性和科学性,促进建筑行业健康长久的发展。

参考文献

[1]李秀霞.关于建筑结构设计中BIM技术的应用探究[J].门窗,(2):134.

[2]刘丽.关于建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].工程技术(全

文版),2017(3):28.

[3]李轼,王科亮,刘媛.探析建筑结构设计中BIM技术的应用[J].江

西建材,(3):34.

篇12:科学论文

节水灌溉技术对于优化水资源配置,降低水资源耗费,提升农产品效益非常有利,可以有效地保障现代农业的可持续发展,只有结合节水灌溉工艺的自身特点,对其实用性充分了解,才能更加科学合理的制定出节水灌溉的应用策略,为促进农业的可持续发展提供有力的保障。

1、节水灌溉的重要性

1.1 节水有利于减灾,提高农业收益

近年恚随着大自然气候的变化,如:干旱、冰雹、内涝等灾害性天气越来越多,对农业造成重要影响。为了减灾,提高农业收益,就需要大力发展节水灌溉工程,节水灌溉工程是有助于减灾、防范干旱,提高农业产量的重要基础,也是必备条件。

1.2 节约用水,提高水资源利用效率

我国的水资源分布不均衡,南方的降雨量多而北方的降雨量少。在广大农村,人们的节水意识还很淡薄,浪费水现象很严重。这就需要大力发展节水农业,大力推广节水灌溉工程,引进先进的灌溉技术,以实现节约用水,最大限度地发挥水资源的作用。

1.3 有效改善生态环境

由于地理条件、气候条件、土壤条件的差异,不同地区对水资源的需求也有差别,特别是干旱地区更需要大力发展节水灌溉工程,既可以改善水资源紧缺,还可以改善生态环境,有效的保护生态资源。

2、节水灌溉技术在农田水利工程中的应用

2.1渠道防渗技术

农田水利工程灌溉过程中,水体输送环节最为关键,其中要注意防渗保护,也就是要集中控制水资源传输中的下渗与损失,确保灌溉水体足数抵达农田,这其中渠道防渗材料的选配十分重要。一般来说,农田水利灌溉渠道多由砌筑石块、防渗材料等构筑而成,或者采用混凝土护面、预制面等来控制水体下渗与蒸发,砌筑石料能够控制70~80%的下渗量,对于混凝土渠道应该首选U 型渠,一方面能够扩大渠道传输水量,另一方面也能缩小过水断面,从而提高灌溉效率。

2.2步行式灌溉技术在农田水利建设中的运用

步行式灌溉技术与喷灌式灌溉技术有着相同的特点,即他们的运用都需要采用一定的机器设备才能实现,而步行式灌溉技术较喷灌技术而言其灌溉的效果更好,同时运用起来更加方便。这种灌溉技术所采用的设备较喷灌技术所用的设备成本更为低廉,可以利用拖拉机进行有效的灌溉,设备的成本有了很大的下降。与微灌技术进行比较可以发现,这种灌溉技术也是通过滴灌的方式来实现节水这一目的的,但是步行式灌溉技术的滴灌效率要大大超过微灌技术,灌溉过程效率较高,而灌溉的成本也较喷灌技术更为低廉,可以被广泛的应用到日常灌溉当中。

2.3低压管道输水灌溉技术在农田水利建设中的运用

抵押管道输水灌溉技术是建立相应的灌溉管道。这种地下的灌溉管道可以将水通过低压的作用传送到需要用水的农田当中,减少了水资源运输的成本和浪费。这种灌溉技术的应用需要有一定的压水工具,构建一种低压的环境,在这样的环境下实现水资源的运输,从而降低水资源发生不必要的渗漏和浪费。这种灌溉方式可以有效的减少水资源的蒸发流失,提高农田灌溉的效率,也对水资源进行了合理的保护。不同类型的节水灌溉技术可以结合农作物的特点和农田水利建设的过程进行应用,在进行合理科学的选择之后对水资源进行合理的控制和保护,从而降低在农田灌溉中水资源的不必要浪费。

2.4喷灌技术

农田水利工程节水灌溉要达到两大目标:①最大程度地滋养农田作物;②提高水资源利用率,达到节水节能的目标。对此喷灌技术不失为农田灌溉系统中最为理想、最为高效的技术之一,从目前来看,喷灌技术已经成为农田水利工程灌溉最为重要、应用最广泛的技术。喷灌主要是借助水泵、动力设备等向水体施加压力,再将喷灌设备置于规定的高度,水体抵达喷灌装置,在自然力的作用下,水体透过细密的喷头以线状、丝形落向地面,滋润所要灌溉的植物,最大范围上滋养农田。水体以细密的水流喷向地面农田,一方面有效节省了水资源、控制了水体的浪费,另一方面也让所喷出的水分充分流向农田植物,充分发挥了其灌溉功能,达到了灌溉目标。同时,也正因为是细密的喷灌,才使得灌溉分布更为均匀、合理,农作物得到了彻底的滋养。农田喷灌技术具有一定的自然性、灵活性,主要的喷灌技术包括:固定喷灌、半固定喷灌、移动喷灌等,每一种喷灌方式都具有自身的优势与优点,适用于不同的农田环境。例如:固定式喷灌通常适合小范围农田,由于喷灌设备位置固定,水体喷洒的范围相对有限;移动式喷灌技术则适合大范围、大面积的农田范围,由于面积过大、需要灌溉的范围较广,就必须让喷灌设备能够转移阵地、变动位置,从而达到全方位灌溉的目标。对于地形条件复杂的丘陵、山地、盆地农田,则适合选择移动式喷灌技术,通过移动喷灌设备机动灌溉、灵活调整,确保任何一种地形条件下,每一个角落的农田植物都能得到充足的水分滋养。最主要的是移动式喷灌能够灵活控制灌溉量,从而节省水资源。

2.5滴灌技术

所谓滴灌技术,就是根据作物自身所需要的水量,在根部土壤中将水通过低压管道系统及毛管处安装的灌水器缓慢且均匀地滴入。滴灌系统包括有首部枢纽、管道和滴头三个部分。滴灌技术具有灌水量少、灌注时间长、灌注周期短等特点,而且能够对灌水量进行准确的把握,避免浪费情况的出现,通过自动化的方式对滴灌进行有效管理,相比于喷灌而言,滴灌节水增产的效果更加突出,同时能够提升一倍以上的肥效。滴灌系统具有两种,一种是固定式,另一种是半固定式。

总之,要客观地面对水资源比较匮乏的现实,深入基层调查研究,采取必要措施来提高农田灌溉用水的效率,保证农田节水灌溉工程发挥应有的效能,为建设新农村做出应有的贡献。

参考文献:

[1]马依拉・卡地尔.农田水利工程高效节水灌溉技术的应用研究[J].珠江水运,(22).

[2]刘波.浅谈节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J].科技创新与应用,2016(10).

[3]奚阿玲.节水灌溉技术在农田水利工程中的运用[J].乡村科技,2016(05).

篇13:科学论文

教学理论与教学实践的关系是教学领域中富有争议的论题。教学界围绕二者谁指导谁、谁脱离了谁,二者应否脱离、能否融合,以及从教学理论到教学实践的中介、转化、实验验证等问题始终争论不休。正所谓“理论或许在挣扎着‘合理’的存在,实践却表现着存在的合理”。时至今日,教学理论与教学实践的关系在当下的教学语境与教育环境中表现得更加扑朔迷离。无论是立于教学理论批评教学实践还是立于教学实践批评教学理论,总难免陷入“自是而他非”的窠臼,因而也就难以深入到教学理论与教学实践“两张皮”问题的关键之所在。

研究视角的转换或许能够带来新出路的契机。本文试图通过对教学理论与教学实践之根本任务、操作程序和契合过程的分析,寻求教学理论与教学实践的关系之真谛。

一、教学理论与教学实践之根本任务分析

教学理论的本真诉求,是为了揭示教学规律,展现教学系统中各要素及其相互关联,亦即对教学的本然状态进行如实揭示,这既是教学理论的根本任务,也是人们研究教学理论的本真目的。

教学实践的根本任务,则在于实现对受教育者知识和文化的传承、技能的掌握、思维能力的培养、以及人格的完善等,这一任务也正是人们积极进行教学实践的目的。

从(教学)理论的视角分析,我们可以推知“指导教学实践”并非教学理论的功能,也非教学理论研究的目的,人们所言的“理论指导教学实践”是人们应用教学理论的目的,是对教学理论应用所持的主观愿望,在进行教学理论研究时,以应用目的为研究目的很可能会影响到教学理论的逻辑结构、破坏教学理论的完整性。

从教学实践的视角考察,教学实践的根本任务在于对教育者和受教育者在教学系统中的存在方式和状态负责,因而,在教学实践中应用教学理论绝非是为了“接受教学理论的指导”(而是为了依据教学理论所揭示的教学规律更加科学、合理、具体地进行教学实践)。

而教学目的是通过系统、科学、有目的的教学活动,使受教育者在期望的时间段内达到教育者所预期、同时也是社会所需要的和受教育者所希望的一般社会化水平,并为其终身发展打下基础,亦即改造人的自然发展历程,尽快实现社会和教育者所预期、应该达到的发展水平。因此,以教学目的为出发点就可以发现,在具体教学中教学理论与教学实践以教学目的相维系,就“真实”而言,教学理论隶属于“真际”、而教学实践则是“实际”,二者统一并共同服务于应然性的教学目的。

二、教学理论与教学实践之操作程序分析

教学理论作为特定前提与结论之间的闭合系统,必须严格遵循一定的逻辑主线,具备清晰、合理的逻辑结构,系统内相关联结关系间的推理具有逻辑必然性,正是这种逻辑必然性决定了教学理论对于教学行为和教学活动的约束力。而这同时也决定了教学理论在操作程序上是“理论思维”认知实体属性间的必然联系,并将联系形成判断、将判断联结成推理、将推理“一以贯之”以形成完整体系的思维方式,其特征是力求逻辑自恰、规避自相矛盾。同教学理论相比,教学实践则是开放性系统,需要全面认知教学中的各种实体及其不同属性,并直面教学中的各种矛盾。

就认知维度来说,特定教学理论是“少”、甚至可能是“单”,而教学实践所需的则是“多”、最好是“全”。教学理论的逻辑自恰性和必然性决定了其认知只能是立于特定前提的认知,这种认知所揭示的教学规律有其特定的适用条件;而教学实践作为教学工程的系统实施,它对教学理论的应用并不讲求逻辑性,而关键在于“筹划”——从教学实践的需要出发,精选并优化组合各种所需的教学理论。因此,教学实践的操作程序是“工程思维”——对“理论思维”逻辑地发现的属性间的必然联系进行直观地非逻辑复合,亦即对教学理论进行优化组合式的“筹划”。

教学理论以“理论思维”认知教学规律,必须逻辑地演进;教学实践以“工程思维”筹划教学工程,必须直观地非逻辑复合。“筹划”既取决于教学理论逻辑演进的深度和质量,又依赖于感性直观非逻辑复合的完整。由此决定了以“教学目的”维系“教学理论”和“教学实践”的过程中,“筹划”阶段的必不可少。

三、教学理论与教学实践之契合过程分析

教学理论与教学实践在具体教学中相互作用的过程,是教学理论同教学实践反复契合的过程,对这一过程的分析从学理上可以离析出三个层面:

(1)教学理论视域中教学理论与教学实践的契合;

(2)教学实践视域中教学理论与教学实践的契合;

(3)教学实践视域中教学理论与教学实践的契合在教学理论视阈中的再审视。

教学理论所揭示的教学规律有待于在教学实践中不断地检验、改造、修正、完善,这种教学规律在理论视阈中检视了教学理论与教学实践的契合,这是第一层面;教学实践中教学理论见之于教学实践的实际情形,同理论视阈中二者的契合会有诸多显著或不显著的差异,它是对第一层面的辩证否定,这是第二层面;第二层面教学理论同教学实践契合中所产生的问题会重新回到教学理论视阈中,进行理论视阈的再度审视,它同时也是对第二层面的辩证否定,这是第三层面。由此,形成一个循环往复的发展过程。在此循环中,教学理论检验了自身的逻辑系统、其质量不断提高,教学实践加深了对自身的认识、其科学性日渐增长,由此教学的面貌不断革新,教学理论与教学实践也在持续循环中反复契合。

四、教学理论与教学实践的关系之基本特征

(一)教学理论与教学实践的契合状态:恒矛盾中求和谐

教学理论与教学实践各有不同的根本任务,教学理论的存在目的并非为了指导教学实践,而是如实认知教学规律,教学实践的任务也不在于接受教学理论的指导,相反它要根据教学实际的需要挑选教学理论并对其进行优化组合,形成供依循的、并不仅仅由理论构成的教学方案、计划等。二者在应然性教学目的上相统一,因而二者之间不存在谁指导谁、谁脱离谁的问题,而是共同服务于“教学目的”。就二者统一于“教学目的”的要求而相契合的过程来说,教学理论的“真际”与教学实践的“实际”之间永远存在不可弥合的时空,将二者共同纳入实现应然性教学目的的轨道,则本然、实然、应然的矛盾与冲突就必然无处不在、无时不有。

特定教学理论相对于庞大教学系统的不完备性,显然使教学理论所揭示的“真际”总是满足不了教学实践的“实际”需要,甚至我们集现有一切教学理论也不能穷尽对教学系统中任何一个实体的认知,比如教师、学生、课程、教材、文化等。“真际”与“实际”之间的恒久差距,本然与实然在应然性目的驱使下永远不可能“合二为一”,于是在教学领域就上演了一幕历史悠久的“教学理论与教学实践关系”论争剧,只是至今为止多数人尚未意识到教学理论与教学实践的“合二为一”才是违反教学规律、永不能达到的“乌托邦”,而教学理论与教学实践之间的“恒矛盾性”正是二者和谐关系的真态:和谐孕育了永恒的矛盾、在恒矛盾中求和谐。正是由于教学理论与教学实践“恒矛盾中显和谐”,才有了教学理论与教学实践今天的繁荣,而现在正是我们认识其本真面目的时候了。

(二)教学理论与教学实践的契合支点:筹划者与实施者的同一

教学理论与教学实践在以共同的教学目的相维系中,“真际”与“实际”才有了“真实”感,而在二者相互作用的契合过程中,“真际”终归要为“实际”的实施者所理解,否则其对于“实际”就没有意义,而“实际”也必须要为“真际”的研究者所关注,否则“真际”在“实际”面前就失却了旨归。一方面,“真际”离不开“实际”的滋养,尽管它不对“实际”负责;另一方面,更表明了教学实践对各种教学理论的“筹划”必须由实践的实施者(主要是教师)负责完成,而教学理论研究者尽管学有专攻,也只能是作为辅助者参与筹划或是对筹划提出建议,而不能代替实施者充当筹划者,二者契合的支点就是实施者,他们同时还是筹划者。这主要是基于以下几个方面的原因:

第一,教学实践中的'筹划是长期筹划与日常筹划的统一。教学实践的实施者要理解并精选教学中所需的教学理论,对其进行教学实际所需要的优化组合,筹划教学实施的方案、计划等。这种筹划既有长期性筹划,更有日常性筹划。长期筹划需要基于学生发展的高瞻远瞩,因此仅有理论学习固然行不通,即使是与学生日常相处的教师也未必能够做好长期筹划;而日常筹划即经常性筹划更是需要基于同学生朝夕相处的功力,这当然不是一般教学理论研究者能够亲为的,,而只能由从事教学工作的教学实践实施者来完成。

第二,教学实践中的筹划是预先筹划与即时筹划的统一。无论怎样辩驳,其实教学实践中的预设总是在所难免,因而预先筹划自不待言,而在教学实践过程中谁都无法完全预设所有环节和问题,教学中的偶然性、突发性和创造性事件更是无法预设,故即时筹划在教学实践中就成为必须,预先筹划与即时筹划的统一正是教学实践实施者的工作性质,其他任何人包括教学理论研究者都无法越俎代庖。

第三,教学实践中的筹划是共性筹划与个性筹划的统一。就教学的最终目的来说,教学筹划是共性的,而在教学的实施过程中,每一个教师、每一个学生作为生命个体的完整性却不容任意裁割,充分尊重每一个学生的个性已经越来越成为教育者的共识,并且学生与教师还具有主动发展的特性,为此,仅有共性筹划显然不行,而必须同即时筹划相统一,二者相辅相成,这种筹划当然也只有教学实践的实施者(主要是教师)才能够完成。

另外,教学实践必须以“工程思维”为操作程序,教学实践需要尽可能多的优质教学理论,同时也需要尽可能多的教学理论研究者的参与,这样就可能有效避免在教学实践中以“理论思维”操作教学实践的僭越,免除模仿特定教学理论的教学实践,或将教学实践还原为特定教学理论的演绎。

由此可见,教学实践的实施者成为教学理论与教学实践契合的支点,而实施者要形成完成这一任务的能力,就必须具备高度的“理论自觉意识”以学习、吸收并批判性运用(多质化的)教学理论,同时还要有博大的“实践情怀”,以全面认知、筹划教学工程,实施者在教学层面对于教学的实施与筹划不能依赖任何人,而必须自立、自强,必须彻底改变“伸手取经”的思维定势。

(三)教学理论与教学实践的契合过程:循环式发展

上文所离析出的教学理论与教学实践契合过程的三个层面,展示了二者循环的契合模式,而教学实践“工程思维”的操作程序决定了从教学理论到教学实践并非直接由此及彼的线性契合,而必须经由一个“筹划”阶段,从而展开教学理论与教学实践之间相互辩证否定、循环发展的契合过程,教学的变革也因此蕴含其中。

教学理论一般或直接或间接地源于教学实践,但教学理论视域中对教学实践的审视尽管以揭示客观教学规律为己任,却总难免带有研究者的主观色彩,而其逻辑推论也必须在实践中检验,所以教学理论必须经过教学实践的扬弃,教学实践的实施者从教学实际需要出发,以高度的理论自觉精神和博大的实践情怀精选教学理论并进行优化组合,制定出教学实施的方案、计划等,这一阶段即是筹划,教学理论经此阶段才进入教学实践。

在教学实践中,教学实践的实施者对筹划中的各教学理论进行检验,并随时调整、修正教学方案、计划等,同时为教学理论研究者对这些教学理论的再研究提供原材料,有可能会形成新的教学理论。

教学实践者在不同的教学环境和教学条件下、面对不同的教学对象、承担不同的教学任务时,对同一教学理论的理解、阐释和应用会有差异,同一教学理论在上述的这些不同下对教学实践的揭示也会存在差异。这些差异在不同程度和不同侧面影响着教学理论同教学实践的契合,在教学理论同教学实践契合的过程中产生的各种教学事件,客观上需要教学研究者尤其是教学理论研究者的再审视,以使教学事件更加明晰,而教学理论研究者也同样需要此方面的信息以使教学理论更加精致,尽管这种再审视由于理论研究者研究范围、学术视野、学术观点、教学实践类型和发展阶段等的差异,需要对教学理论进行分别研究,并且各种教学理论的再研究也并非同步进行的。但是,无论如何,对教学实践视域中教学理论与教学实践相契合的再次辩证否定,是这一循环式发展必不可少的一个环节。

过再否定的教学理论,再次返回到筹划阶段,同其他教学理论(包括经过检验的和未经过检验的)一起,经过筹划重新参与到教学实践中去,开始新一轮的循环。

篇14:网络环境下的山地科学论文

网络环境下的山地科学论文

科技期刊在网络时代逐渐开始适应网络环境,并且经历着充分利用网络科学环境求新、求变的蜕变历程。文章从编辑部网站、网络出版模式、电子邮件和网络搜索功能在编辑部日常工作中的应用等方面,对山地科学学报在网络环境下的成长和发展进行了介绍和初步探讨。

0 引言和JMS简介

信息是现代社会的重要资源。信息社会蓬勃发展的主要表现形式不仅是信息的大量涌现,更主要的是信息传播与获取手段的变革[1]。网络以及计算机技术的迅速发展使得信息能够被跨时空集成、传递和检索。网络用户迅速增长,越来越多的科研人员也加入到这一队伍中来,充分感受网络信息的快捷方便,享受资源共享的好处。

作为以传播先进科学技术信息为宗旨、以科研人员为主要受众群的科技期刊也逐渐开始了适应网络环境,并且充分利用网络环境求新、求变的蜕变历程。下面就对Journal of Mountain Science(山地科学学报(英文),以下简称JMS)在网络环境下的成长和发展作一个介绍和探讨。

JMS是初创刊的国际山地科学英文杂志,由中国科学院成都山地灾害与环境研究所主办,主要发表多学科作者提供的与山地环境、山地生态、山地灾害、山地资源、山区发展有关的研究论文和技术文章。

JMS,从的从零开始新创刊,到被收录入SCIE(SCI扩刊版),走过了一路艰苦奋斗的历程,也逐步完成蜕变,走向成熟。

JMS顺应科技时代的发展,重视网络技术,开拓思路,利用网络技术手段,办好期刊,发展期刊,使得网络在JMS成长的过程中,起到了强大的推动作用。

1 建立编辑部网站

期刊建立初期并没有考虑建立网站,只是在本所网站上挂靠了一个简单的网页,信息量少、页面设计粗糙,得到的关注度很低。随着期刊的逐步发展,编辑部意识到一个完善的期刊网站是现代化特别是国际性的科技期刊必备的组成部分。期刊的网站如果设计精美、人性化,本身就是一个很好的广告,有利于树立期刊的品牌形象,而且现如今国内外广大科研工作者利用网络资源都非常普及,网站的建立对于目前的和潜在的读者群和作者群进一步了解期刊、扩大期刊的影响有着举足轻重的作用。

在所网络中心和一家网络公司的`技术支持下,JMS编辑部建立了自己的网站,构建了一个编辑部与作者可以快速有效传递信息的平台。网站版式设计合理、界面清晰、图文并茂,目前拥期刊介绍、编委信息 投稿指南、定购信息、在线讨论、意见反馈、公告栏、期刊全文上网(自从20和Springer合作以后,实行文摘上网,全文链接方式)几个版块和栏目。网站的公告栏及时公布最新的期刊情况, 并且在网站上罗列近期审稿人名单以示感谢。

网站的建设为期刊开设了一个网上的窗口,打破时空格局,使得全世界对山地科学感兴趣的读者和作者可以了解和熟悉JMS,网站访问总量已达到96 533人次,并且访问量还在不断增长。

建立独立网站和与下面提到的期刊网络化,是JMS在网络环境下发展的两大重要举措。

2 JMS网络出版模式

网络时代的到来给予传统的纸质期刊巨大的冲击和机遇。纸质期刊发行量不大,成本偏高、流通时间长。网络化发展拓宽了科技期刊的发行方式和传播范围,期刊不再限于一定范围的读者和地域,使不同国家和地区的普通读者都能查阅相关信息,扩大了科技期刊的读者群[2]。目前的网络期刊出版方式主要以纸质期刊为蓝本上网,也就是编辑在对纸质期刊作相应的处理后,在网络上进行发布[3]。

作为一个国际性期刊,JMS也尽早认识到期刊网络出版的优势。JMS从年开始与德国科学出版集团Springer的正式合作,由该公司代理其国外发行和电子版出版。JMS“借船出海”,采用这种网络出版方式,实现了网络的集约化,解决了财力、技术等众多编辑部无力承担的问题,并且借靠Springerlink这个大的搜索平台,扩大传播范围,并使得读者获得JMS的信息变得更加方便、快捷。

但在很长一段时间,传统的印刷版期刊并不会被数字化期刊所取代,因为它不需要任何电子装置便可随时随地阅读,尤其便于读者对深邃的文字进行反复研究与揣摩,白纸黑字使读者和期刊的感情交流专注而热烈[4]。本世纪将是印刷型期刊和数字化期刊相辅相成、相得益彰的时代,采取两种形式并存的出版方式,将会适应市场的需求和变化,扩大宣传和增加效益。

因此,JMS采取了纸质版和网络版“双管齐下”的出版方式,而这两种出版方式前期工作实质上是一致的,而在后期纸质版较为耗时的印刷过程中,电子版已在Springerlink平台发布,国内外的学者在最短的时间内就能够在网上阅读到作者的研究成果,缩短了

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传播的周期。众所周知,科技论文具有很强的时效性,论文发表的速度越快,所含信息也就越新颖,价值越大。刊物网络出版的优势得到了很好的发挥。

在JMS的独立网站中,自2007年取消了全文电子上网,而转变为Springerlink的链接。JMS独立网站具备自主性和时效性强、信息量大的特点,仍然不可替代,反而恰恰弥补了使用一站式电子出版的不足。每期文章题目、摘要仍然出现在独立网站上,期刊最新动态等信息不断在公告栏上更新,网上独立网站的另外几个栏目,继续发挥着和读者、作者及相应专家进行交流和反馈的作用。

3 电子邮件

电子邮件是网络最基本、最重要的服务功能。它采用电子方式通过网络发送文件,传递信函,加快了邮件传递速度。电子邮件,是JMS编辑部与作者、读者、审稿人以及编委的主要联系手段。除了电子邮件有传递速度的优势,而且因为JMS是国际化期刊,很多联系人都在国外,存在时差问题,另外相关科研人员多有野外调查任务,所以无论何处何时都可以接收的电子邮件成为了编辑部对外联系最方便的联系方式。

作者投稿、送审、接收并转发专家的审稿意见、作者发送修改稿、对清样的确认等一系列工作都通过电子邮件进行快速的传递,节省了大量的时间,大大提高了工作效率。

编辑外出时,也可通过电子邮件了解编辑部近期事务,及时回复邮件,并进行相关事务的一些处理。

4 网络搜索功能

4.1 选择作者和审稿人

积极向专家组稿,而不仅满足于“守株待兔”被动等待作者投来稿件,是获取优质稿件的重要保障。如何在国际山地科学界这么一个广大的研究领域,选择合适的专家约稿,如何获取他们的相关信息并与之建立联系渠道,网络给我们提供了这样一种可能性。

审稿在学术刊物编辑过程中占有很重要的地位,审稿人的选择又是重中之重[5],但现在新兴学科、边缘学科、交叉学科不断出现,来稿涉及领域众多、地域广泛,致使大部分编辑部都为寻找审稿人而犯难。除了同行推荐、从作者中寻找审稿人、从参考文献中寻找审稿人、在学术会议中寻找审稿人外,网络搜索功能也是现代科技期刊寻找审稿人的重要手段。国内国外各大高校、研究机构等的主页上罗列了一系列专家的信息,这都是值得编辑部利用的信息。如果能在网络上得到相关专家信息库和审稿人信息库,就更是对编辑部刊物发展的有利保障。

4.2 寻找相关知识信息

网络时代是富于挑战的时代,科技进步加快,知识更新加快,创新知识与信息可在瞬间传遍世界,谁的创新知识传播得快,谁就得到世界的认可,就会得到最大发展[2]。编辑人员必须充分利用网络,搜索新资料、新成果、新知识,掌握最新学术动态和学科的发展趋势,这样才能保证所办的刊物永远保持年轻的活力,立于不败之地。

学术期刊也是宣传党和国家各项方针政策的重要窗口,JMS面向国内外发行,社会影响范围广泛、深远。而JMS发表的文章中很多涉及到西藏边境和印度边境问题,因此需要我们编辑具有敏锐的政治意识和相关的知识。面对纷杂的信息,要保持清醒、辨明真伪。对待模棱两可的问题,在手边资料不足的情况下,就可到国家测绘部门网站等信息可靠的网站中查询相关资料,进一步核实。

5 结论

JMS作为20创刊的这样一个比较新的期刊,能够取得现在的发展,和网络技术的支持密不可分。计算机和网络技术贯穿了选题、组稿、审稿、编辑、排版、校对这一整个编辑出版过程,减少了重复性劳动,使编辑手段及时、快捷、增效,保证了期刊的编辑质量和科技水平。

除了前面所提到的网络技术,还有很多编辑日常工作也和计算机网络息息相关,如利用局域网实现办公资料共享、追踪快递传送进程、通过即时通讯工具(MSN 和OICQ等)与合作伙伴进行沟通和交流等等。网络贯穿于编辑部每天的工作,并在JMS不断前行的道路上留下不可磨灭的印记。

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篇15:的科学论文

有关的科学论文

爱因斯坦认为存在着一个独立的、外在的、客观的实在世界,这个世界不以人的意志为转移。终其一生,爱因斯坦追求的都是对自然界秩序和规律的理性理解。这种执着的追求最终成为一种深挚的信仰,爱因斯坦称之为“宇宙宗教感情”。在这种信念的影响下,爱因斯坦最终转向了科学理性论。下面我们就来具体分析爱因斯坦哲学思想的发展历程。

1.从朴素的唯物主义到“宇宙宗教感情”

爱因斯坦的哲学思想集众家之所长,早期曾受到休谟、康德、斯宾诺莎、马赫、亥姆霍茨、彭加勒等哲学家和自然科学家的影响。其中,马赫对爱因斯坦早期哲学思想形成所起的作用是不容忽视的,有的人甚至认为爱因斯坦早期的哲学思想就是马赫哲学。但实际上爱因斯坦接触到马赫哲学后,并不是不加选择地全盘接受,而是抛弃了其中的唯心主义成分,接受了经验论。那么,是什么原因促使爱因斯坦形成唯物主义观点呢?

当爱因斯坦还是个四五岁的小孩的时候,他的父亲给了他一个罗盘,这只罗盘深深震动了爱因斯坦,让他第一次对世界感到了惊奇。爱因斯坦思考,一定有什么东西深深地隐藏在事物后面。事实上,隐藏在事物后面的正是是看不见的规律,幼年时期的爱因斯坦第一次对现象背后的规律有了模糊的印象。

青少年时期,通过阅读一些通俗科学书籍,爱因斯坦很快相信,《圣经》里面的许多故事是不可能会真实发生的。爱因斯坦少年的宗教天堂就这样失去了,他意识到世界不是《圣经》上描述的那样,所谓的天堂可能并不存在。爱因斯坦认识到在我们自身之外还有一个巨大的世界,这个世界以自己独有的形式存在着,横亘在人类面前的这个世界就像是一个永恒的谜,但人类可以依靠观察和思维来感知它——至少可以部分地来感知。于是,爱因斯坦在这个时期就树立了朴素的唯物主义信念,从此再也没有发生动摇。

从少年时期就形成的唯物主义信念伴随了爱因斯坦一生。不可否认,爱因斯坦在一些场合也使用了“神”和“上帝”等字眼,但我们应该看到,爱因斯坦所说的“神”,绝不是大众所认为的真正宗教意义上的“神”,而是斯宾诺莎的与自然等同的泛神论之“神”。

爱因斯坦非常欣赏斯宾诺莎的人生观和处世态度,并以他为榜样。斯宾诺莎是一位泛神论哲学家,他一生思想自由,品德高尚,个人生活经历却十分坎坷。斯宾诺莎认为神是一个有广延的东西,同时认为只存在一种广延实体,他称之为自然界。在斯宾诺莎看来,上帝与自然是等同的,他提出“对上帝的理智的爱”,这成为爱因斯坦生活的最高目标和科学探索的强大动力。

“对上帝的理智的爱”,即追求对自然界秩序和规律的理性理解。爱因斯坦认为,思维的对象是自然的奥秘而不是人格化的上帝;思维的内容是宇宙的合理性而不是上帝的神圣性。爱因斯坦汲取了斯宾诺莎泛神论的思想,并进一步升华为一种宇宙宗教的信仰,即“关于世界的合理性或者可理解性的信念”:“我认为人类世界的可理解性(如果允许我们这样讲的话)是一个奇迹,或者是一个永恒的神秘”在爱因斯坦看来,科学就是以宇宙宗教的信仰(信念)和感情为基础的。他说:相信世界在本质上是合理的和可知的,这一信念是建筑在宗教感情上的。

在爱因斯坦看来,宇宙宗教感情是一种最高的宗教感情,拥有这种宗教感情的人常常被大众看成是无神论者或是圣人。在他眼里,德谟克利特、斯宾诺莎、开普勒和牛顿都是有着强烈宇宙宗教感情的科学家。

爱因斯坦认为宇宙宗教感情的纯粹形式是难以找到的:没有拟人化的上帝概念,没有固定的教条,所以让人很难理解。真正具有宇宙宗教感情的科学家表现出来的是一种对自然规律的和谐所感到的狂喜和惊奇,这种和谐表达出了一种极为高超的理性,对这种理性的追求和强烈想要了解这种理性的.愿望构成了一种深挚的感情。这种感情成为这些科学家生活和工作的指导原则,同时也作为他们进行科学研究的最强有力和最高尚的动机,促使他们献身于那种远离直接现实生活的工作。

从根本上来说,爱因斯坦的宇宙宗教感情与他的唯物主义信念是一致的。正是秉持着坚定的唯物主义信念,爱因斯坦才对宇宙自有的规律产生惊奇。从某种意义上说,爱因斯坦的宗教信仰就是对整个宇宙规律的热爱和追寻,他的一生都在为寻找宇宙的奥秘而奋斗。

与此相似的是,作为牛顿科学研究动力的那种对于神的虔诚信仰无疑也是一种诚挚的宗教感情,促使他通过科学研究来寻找宇宙的规律,从而揭开神的奥秘。从本质上来看,牛顿对神的崇拜与爱因斯坦的宇宙宗教感情是一致的,都是强烈想要了解自然界的理性,并且都对这种理性抱以谦恭的态度。只是,牛顿给这种理性的来源冠以神的名义,而爱因斯坦却自始至终认为,这种理性不具有纯粹的形式。

2.从怀疑的经验论到科学理性论

1938年,爱因斯坦给兰佐斯的一封信中有这样一段话:“从有点像马赫的那种怀疑的经验论出发,经过引力问题,我转变成为一个信仰理性论的人,也就是说,成为一个到数学的简单性中去寻求真理的唯一可靠源泉的人”。爱因斯坦早期对马赫极为推崇。在悼念马赫的文章中爱因斯坦对他评价很高,其中着重提到了两个观点:

第一,概念和规则是经验材料归纳和排列的结果。

按照马赫的观点,科学就是一种用我们已知的观点和方法,把实际的感觉经验加以比较和排列的结果。从这个结果中产生的抽象概念和规律是这样来确定的:概念和规律组成一个排列的纲目,那些经验材料就可以在这个纲目中可靠又清楚地排列起来。

这就像绘制一份图表,先把表格中的每个项目按照一定的顺序排列,然后把具体的内容填进去,形成一份结构清晰,内容完整的图表。这个图表要求要能够准确体现所要描述的材料内容,所以项目的拟定,排列顺序的选择就不是随意的,而是要根据材料的内容来形成最佳组合,这和概念和规律的确定是一样的。

与马赫观点相似的是,爱因斯坦也认为经验事实是理论原理的来源。在普鲁士科学院的就职讲话中,爱因斯坦在开始就提到理论物理学和实验物理学两个物理学领域,并且认为理论家的方法在于应用那些作为基础的普遍假设或者“原理”,从而导出结论。于是工作就分为两部分,首先发现原理,然后从这些原理推导出结论。其中,对于第一步原理的发现,爱因斯坦是这么说的:“科学家必须在庞杂的经验事实中间抓住某些可用精密公式来表示的普遍特征,由此探求自然界的普遍原理”;“归纳的物理学向演绎的物理学提出问题,反过来,演绎的物理学也向归纳的物理学提出问题。”也就是说,爱因斯坦认为原理是来源于经验事实的,后面提到的“归纳的物理学”对应的是前面的“理论物理学”,而这正是他研究的领域。也就是说,理论的原理是从经验事实中归纳出来的,这种认识论的方法带有明显的马赫认识论的成分。

第二,概念是可变的。

马赫认为概念是会发生“嬗变”的,没有绝对的永远有效的观点,精确的观察和巧妙的本能是科学家完全可以信赖的导师,只要他们的概念显得是不适用的,这些概念就会最好地和最快地被事实改正过来5。爱因斯坦认为,“物理学是从概念上掌握实在的一种努力”,“然而为了科学,就必须反反复复地批判这些基本概念,以免我们会不自觉地受它们支配”。相对论的产生修改了空间和时间学说以及力学中的某些概念。为了说明概念不是不可改变的,爱因斯坦提出了概念发展的三种情况:如果它们不能被证明为充分合法,它们就将被抛弃;如果它们同所给定的东西之间的对应过于松懈,它们就将被修改;如果能建立一个新的、由于无论哪种理由都被认为是优越的体系,那么这些概念就会被别的概念所代替。这也就是说概念在发展过程中有三种情况,被抛弃、被修改和被代替。相对论对力学中某些概念的修改就是三种情况中的第二种,而被代替的概念也有很多,著名的“光的波粒二象性”的提出就代替了原来的光的波动性和光的粒子性理论,这是目前为止最优越的解释光的性质的理论。所谓“充分合法”,“对应松懈”和“优越”,判断的标准其实就是概念和事实的对应程度,与事实更接近的概念就被认为是更优越的。这和马赫的观点是一致的。

广义相对论的完成对爱因斯坦的哲学观转变具有决定性的作用。在悼念马赫后的第二年,也就是1917年,广义相对论刚刚完成不久,爱因斯坦在给贝索的信中是这样评价马赫的:“至于马赫那批小马,我并不骂它;你会全明白,对此我是怎样想的。但是,它不可能创造出什么有生命的东西,而只能扑灭有害的虫豸。”爱因斯坦清楚认识到,马赫哲学在创新上的能力是薄弱的,但他也承认马赫哲学对理论体系的批判作用。

著名自然科学史家许良英先生在他的研究中指出,爱因斯坦的哲学思想在早期就已经有了理性论的思想,并举了五例加以说明。我认为这五例已经是很好的证明,现简述如下几点。

第一,爱因斯坦在《自述》中提到,失去宗教天堂后,他开始思考“在我们之外又一个巨大的世界,它离开我们人类而独立存在,它在我们面前就像一个伟大而永恒的谜,然而至少部分地是我们的观察和思维所能及的。  从思想上掌握这个在个人以外的世界,总是作为一个最高目标而有意无意地浮现在我的心目中。”,这种信念和感受和经验论是格格不入的,是理性论者所特有的。

第二,1901年4月,爱因斯坦给格罗斯曼的信中表达了他对探索自然界统一性的乐趣。而相信自然界的内在统一性存在并且是可以认识的,这是理性论最基本的信念。

第三,在1905年狭义相对论论文中,追求统一性和对称性,赋予两个原理以公设的地位,这也体现了理性论的思想。

第四,1906年,当考夫曼宣称他的实验结果与爱因斯坦关于电子运动的假设不相容时,爱因斯坦并没有动摇,还是相信自己的理论是正确的。这表明爱因斯坦否认实验在认识论上的优先权,更不用说感觉经验的优先权了。

第五,在关于原子和分子实在性的争论中,爱因斯坦始终坚持实在论的立场。从这五个例子我们可以很清楚地看到,爱因斯坦早期的哲学思想中确实已经有了理性论的思想,但这个时候还没有形成一个完整的体系,只是在涉及到与物理学直接相关的问题时才会表现得比较明显。所以,爱因斯坦后来转变为一个信仰理性论的人,并不是突然和偶然的,而是一个在科学探索中长期积累的结果。

在这个转变过程中,普朗克的理性论的实在论、斯宾诺莎对上帝的理性理解、陀思妥耶夫斯基理性论的诗体,还有毕达哥拉斯、伽利略、牛顿、笛卡尔、莱布尼茨、休谟、康德、彭加勒等人的思想对他的理性论的形成都有很大影响。

爱因斯坦的理性论与前人的理性论最大的区别在于,他并不认为理性是科学知识的唯一源泉,同样,他也不认为经验是科学知识的唯一来源,而是把两者结合起来,在传统的理性论和经验论之间开辟了一条“交叉地带”,我们可以称之为科学理性论。

参考资料:

[1][美]阿尔伯特·爱因斯坦着:《爱因斯坦文集》(增补本)第一卷,许良英,李宝恒,赵中立,范岱年编译.商务印书馆,2009年第2版.

[2]朱亚宗着.《伟大的探索者——爱因斯坦》,人民出版社,1985年第1版.

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