前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的科研研究計(jì)劃書(shū)主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關(guān)鍵詞:可視化技術(shù);圖像理解
中圖分類(lèi)號(hào):TP391.4
可視化技術(shù)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一個(gè)重要研究方向,是圖形科學(xué)的新領(lǐng)域。它是指是運(yùn)用圖形學(xué)原理和方法,將大規(guī)模的科學(xué)數(shù)據(jù)-數(shù)值和圖像,轉(zhuǎn)換為可視的圖形和圖。它能夠給予人們深刻與意想不到的洞察力,在很多領(lǐng)域使科學(xué)家的研究方式發(fā)生了根本變化。它涉及的研究領(lǐng)域很廣,成為計(jì)算機(jī)科學(xué)研究領(lǐng)域中不可缺少的組成部分,例如計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等,它也是理解復(fù)雜現(xiàn)象和大規(guī)模數(shù)據(jù)的重要工具。
自從1986年可視化概念提出以來(lái),發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛開(kāi)始研究可視化理論、方法,開(kāi)發(fā)可視化工具與環(huán)境,它們的研究成果已廣泛應(yīng)用于石油勘探、氣象預(yù)報(bào)、航天航空、核武器研制、醫(yī)學(xué)圖像處理等科學(xué)與工程領(lǐng)域以及自然科學(xué)領(lǐng)域中。
90年代初,我國(guó)開(kāi)始了科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)的研究工作,一般需要使用巨型計(jì)算機(jī)和高檔圖形工作站處理龐大的數(shù)據(jù)量以及相關(guān)復(fù)雜的圖像生成算法。所以,在高水平的大學(xué)、大公司和國(guó)家級(jí)的研究中心才有實(shí)力對(duì)可視化技術(shù)進(jìn)行研究和應(yīng)用。近幾年來(lái),隨著處理器功能的不斷提高,可視化技術(shù)的飛速發(fā)展,它的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到科學(xué)研究、工程、軍事、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)等各個(gè)領(lǐng)域,但是,與國(guó)外先進(jìn)水平還有差距,因此還需要在在醫(yī)學(xué)、地質(zhì)、海洋、氣象、航空等行業(yè)加大應(yīng)用力度。
1 可視化的基本概念
可視化是一種計(jì)算技術(shù),它將符號(hào)轉(zhuǎn)換成幾何,使研究者能觀察到他們的研究工作??梢暬夹g(shù)能夠?qū)⒖床灰?jiàn)的事物通過(guò)計(jì)算機(jī)變?yōu)槟軌蚩匆?jiàn)的事物,提供了科學(xué)發(fā)現(xiàn)和展現(xiàn)事物的新途徑,改變了科學(xué)家原有的研究方式,能夠給人們意想不到的啟示。
根據(jù)可視化技術(shù)的交互性、多維性、和可視性的特點(diǎn),以及考慮結(jié)合程度,可視化技術(shù)可以分為后置處理,實(shí)時(shí)跟蹤處理和實(shí)時(shí)繪制及交互控制三個(gè)層次。后置處理指的是將計(jì)算結(jié)果解釋或顯示為可視化的圖形,目前大部分應(yīng)用軟件屬于這一層次;實(shí)時(shí)跟蹤處理強(qiáng)調(diào)它的實(shí)時(shí)性,因此要求計(jì)算與顯示必行同步進(jìn)行,這樣能夠隨時(shí)發(fā)現(xiàn)執(zhí)行中的錯(cuò)誤以便日后改正;實(shí)時(shí)繪制及交互控制一方面強(qiáng)調(diào)它的實(shí)時(shí)性,另外能夠根據(jù)顯示結(jié)果隨時(shí)改變執(zhí)行過(guò)程中的參數(shù)以便得到滿(mǎn)意的結(jié)果,因此具有交互界面。近二十多年來(lái),在美國(guó)、德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的著名大學(xué)都在致力于可視化技術(shù)的研究,而且已經(jīng)重點(diǎn)向?qū)崟r(shí)處理和交互控制方面發(fā)展。
2 國(guó)內(nèi)外比較著名的研究成果
2.1 流體可視化軟件
這是美國(guó)國(guó)家超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用中心(NCSA,National center of supercomputer Application)的研究成果。該軟件通過(guò)多個(gè)相聯(lián)系的模型,在交互及分布環(huán)境下研究暴風(fēng)雨的形成規(guī)律。其中安裝在NCSA的超級(jí)計(jì)算機(jī)CRAY-YMP進(jìn)行模型計(jì)算,VGX工作站則用來(lái)實(shí)現(xiàn)二、三維圖形顯示,提供用戶(hù)接口,二者之間使用網(wǎng)絡(luò)連接。
2.2 醫(yī)學(xué)可視化技術(shù)
醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化,已成為數(shù)據(jù)可視化領(lǐng)域中最為活躍的研究領(lǐng)域之一。由于近代非侵入診斷技術(shù)如CT、MRI和正電子放射斷層掃描(PET)的發(fā)展,醫(yī)生已經(jīng)可以非常容易獲得病人有關(guān)部位的一組二維斷層圖像。因?yàn)楹舜殴舱?、CT掃描等設(shè)備能夠產(chǎn)生人體病變區(qū)域的多個(gè)方面多個(gè)剖面的圖像,或者重建為具有不同細(xì)節(jié)程度的三維真實(shí)圖像,使醫(yī)生對(duì)病灶部位的大小、位置,不僅有定性的認(rèn)識(shí),而且有定量的認(rèn)識(shí),從而及時(shí)高效地診斷疾病。CT圖像打破傳統(tǒng)的膠片感光成像模式,借助于計(jì)算機(jī)重構(gòu)人體器官或組織的圖像,使醫(yī)學(xué)圖像從二維走向三維,使人們從人體外部可以看到內(nèi)部。利用可視化技術(shù)軟件,能夠重構(gòu)有關(guān)器官和組織的三維圖像,例如美國(guó)加洲的ADAC實(shí)驗(yàn)室,約翰.霍普金斯大學(xué)等開(kāi)發(fā)出的軟件已在許多醫(yī)院得到應(yīng)用。利用可視化技術(shù)可以以獲得心臟的三維圖像,并用于監(jiān)控心臟的形狀、大小和運(yùn)動(dòng),為綜合診斷提供依據(jù),例如中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)等進(jìn)行的主動(dòng)脈病變的臨床診斷和冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)(CABG)后的血管顯示等。正是應(yīng)用了可視化技術(shù),變不可見(jiàn)為可見(jiàn),從而大大提高了手術(shù)的成功率。
耿國(guó)華教授實(shí)現(xiàn)了醫(yī)學(xué)圖象數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)MidBASE。在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、基于內(nèi)容的圖象檢索、嵌入三維可視化構(gòu)件、WEB方式遠(yuǎn)程查詢(xún)等方面特色明顯。已在多個(gè)醫(yī)院使用,效果良好[1]。
2.3 地學(xué)可視化技術(shù)
科學(xué)可視化應(yīng)用到地學(xué)中,產(chǎn)生了地學(xué)可視化。1990年的勘探地球物理學(xué)家協(xié)會(huì)的舉辦“科學(xué)可視化”專(zhuān)題討論會(huì),促進(jìn)了地球物理勘探中的可視化研究。進(jìn)而在1995年舉辦的“可視化技術(shù)用于發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)更多的油氣資源”會(huì)議,使得科學(xué)可視化技術(shù)在油氣工業(yè)中的應(yīng)用成果大放光彩。目前,美國(guó)的SGI公司在可視化技術(shù)方面是處于世界領(lǐng)先地位,它在地學(xué)中主要應(yīng)用于油田開(kāi)發(fā)、油藏?cái)?shù)值模擬、石油地質(zhì)、地震勘探、鉆井、測(cè)井、遙感測(cè)繪等方面。
2.4 人類(lèi)胚胎的可視化
這是美國(guó)依利諾大學(xué)芝加哥分校研制的成果。首先依據(jù)美國(guó)衛(wèi)生和醫(yī)學(xué)國(guó)家博物館所得到的胚胎數(shù)據(jù)重構(gòu)人類(lèi)胚胎模型,其次將該模型進(jìn)行三維顯示。這一成果預(yù)示著人類(lèi)可以遠(yuǎn)程訪問(wèn)人類(lèi)性態(tài)數(shù)據(jù),可以進(jìn)行分布式計(jì)算。
2.5 數(shù)字博物館的可視化技術(shù)
數(shù)字博物館最突出的特點(diǎn)是:虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。虛擬技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形構(gòu)成三度空間或把現(xiàn)實(shí)環(huán)境編制到計(jì)算機(jī)中去,產(chǎn)生逼真的虛擬環(huán)境,從而使得用戶(hù)在視覺(jué)上產(chǎn)生一種沉浸于虛擬環(huán)境中的感覺(jué)。數(shù)字博物館借助這樣的技術(shù),對(duì)珍貴藏品進(jìn)行三維可視化的建模。在追求視覺(jué)真實(shí)感受的同時(shí),最大限度地保存了物體真實(shí)數(shù)據(jù)。研究者可以直接測(cè)量模型得到標(biāo)本的形態(tài)結(jié)構(gòu)信息,為遠(yuǎn)程標(biāo)本研究提供可靠翔實(shí)的基礎(chǔ),真正地做到了輔助科學(xué)研究及數(shù)據(jù)保存的作用。例如中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地學(xué)數(shù)字博物館、中山大學(xué)生物數(shù)字博物館、清華大學(xué)美術(shù)數(shù)字博物館、西北大學(xué)考古數(shù)字博物館、北京航空航天大學(xué)航空航天數(shù)字博物館等,這些數(shù)字博物館不僅為學(xué)者提供了一個(gè)高水平高質(zhì)量的學(xué)習(xí)平臺(tái),有利于院校之間的學(xué)術(shù)信息和研究資源的共享,而且滿(mǎn)足用戶(hù)的交互性、參與性和沉浸性。
2.6 大場(chǎng)景及文物的虛擬修復(fù)可視化技術(shù)
大場(chǎng)景與文物虛擬修復(fù)還原和展示的研究涉及多個(gè)研究領(lǐng)域,需要綜合應(yīng)用數(shù)字圖象處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、模式識(shí)別、可視化技術(shù)等研究領(lǐng)域。目前,在我國(guó)很多研究機(jī)構(gòu)已在與大場(chǎng)景和文物的虛擬修復(fù)技術(shù)相關(guān)的領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行了一些研究工作,也取得了一些研究成果。但是,還沒(méi)有研制出完全自動(dòng)的虛擬修復(fù)和還原系統(tǒng),并且這些研究成果相對(duì)獨(dú)立,沒(méi)有一個(gè)綜合文物復(fù)原和大場(chǎng)景虛擬還原展示的系統(tǒng)。
3 結(jié)束語(yǔ)
NCSA(美國(guó)國(guó)家超級(jí)計(jì)算應(yīng)用中心)是國(guó)際上從事可視化研究的權(quán)威單位,一直從事可視化算法如軟件的開(kāi)發(fā)研究。而在國(guó)內(nèi),清華、北大、國(guó)防科大、中科院軟件所等單位相繼開(kāi)展了可視化算法的研究及可視化工具的開(kāi)發(fā),都已取得了一大批可喜的成果。隨著計(jì)算機(jī)硬件條件的改善和諸如人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等可視化算法的成熟,可視化技術(shù)一定會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的飛躍。
參考文獻(xiàn):
[1]榮國(guó)棟,孟祥旭.Inspeck3D-DF三維掃描儀在數(shù)字博物館中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2002,38(16):237-239.
由于學(xué)院缺少對(duì)思維過(guò)程的評(píng)價(jià),導(dǎo)致學(xué)生只看重結(jié)果,而忽略過(guò)程的重要性,也不可能促使學(xué)生注重科學(xué)探究的過(guò)程,容易于形成一些似是而非的認(rèn)識(shí)與習(xí)慣,限制學(xué)生解決問(wèn)題的靈活性和創(chuàng)造性。造成部分已經(jīng)有的實(shí)踐教學(xué)不能很好地執(zhí)行,沒(méi)有真正發(fā)揮專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的重要作用??偨Y(jié)出問(wèn)題所在,我們進(jìn)行了計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的設(shè)計(jì),提出在實(shí)踐教學(xué)體系的應(yīng)用方案,并且指出在實(shí)施實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中必須特別注意的問(wèn)題,希望能夠與應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)相同。依據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)專(zhuān)業(yè)的要求,圍繞著專(zhuān)業(yè),結(jié)合各門(mén)課程特點(diǎn),我們對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行了相應(yīng)的改革嘗試。
二、面向問(wèn)題找到計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)方案
1.制定明確的培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)踐教學(xué)大綱,獨(dú)立院校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)以理論知識(shí)以“必須、夠用”為度,有一定的專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)能力和抽象能力、具有較強(qiáng)的設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐能力。與自信、創(chuàng)新、吃苦耐勞精神品質(zhì)為培養(yǎng)目標(biāo)。專(zhuān)業(yè)教師也需要對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行認(rèn)真理解,以此作為教學(xué)導(dǎo)航。在制定實(shí)踐教學(xué)大綱時(shí),不能向以往一樣只羅列出知識(shí)點(diǎn),必須在提出典型應(yīng)用的項(xiàng)目及項(xiàng)目分解的任務(wù),納入計(jì)算機(jī)前沿知識(shí),從而培養(yǎng)學(xué)生思考、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在進(jìn)行具體任務(wù)操練時(shí)還需指明課程群中各課程間的聯(lián)系,以及實(shí)踐環(huán)節(jié)中對(duì)綜合項(xiàng)目的實(shí)際作用,并要求提供全面、專(zhuān)業(yè)的參考資料。在實(shí)際操作過(guò)程講解中要增加對(duì)學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)生、高效學(xué)習(xí)、快樂(lè)學(xué)習(xí)。我們對(duì)已有的專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合,突出聯(lián)動(dòng)性和任務(wù)性,對(duì)任務(wù)的難易進(jìn)行相應(yīng)的分類(lèi),加大設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例使實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)改變過(guò)去演示性和驗(yàn)證性的現(xiàn)象。
2.制作出嚴(yán)格規(guī)范的實(shí)踐流程。實(shí)踐性環(huán)節(jié)與理論授課相差甚遠(yuǎn),要改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)模╟╟教師中心,強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為本,通過(guò)對(duì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的深層挖掘分析,對(duì)任務(wù)的恰當(dāng)安排,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)踐項(xiàng)目的積極性,讓學(xué)生真正成為教學(xué)中的主體。實(shí)踐流程的實(shí)施一般包括:項(xiàng)目的收集,任務(wù)課題的擬定、任務(wù)課程的實(shí)施步驟、學(xué)生設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、提交、評(píng)閱、總結(jié)等。教師的引導(dǎo)要從收集到總結(jié),穿插在每個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)之中;利用網(wǎng)絡(luò)及參考資料輔助學(xué)生搭建項(xiàng)目知識(shí)框架、劃分出重難點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)任務(wù)中的問(wèn)題,引出一些開(kāi)放性的問(wèn)題,由學(xué)生去自主探究,讓學(xué)生發(fā)揮更大的潛能。每個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的具體任務(wù)都要明確要求,使教師的引導(dǎo)和學(xué)生的做都有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐操作的實(shí)施主要體現(xiàn)出對(duì)學(xué)生操作能力的培養(yǎng),以及對(duì)產(chǎn)生相應(yīng)的文檔資料的編寫(xiě)能力。
3.挖掘適合的實(shí)踐項(xiàng)目作為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程群中的主干基礎(chǔ)課程。計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)中課程群的實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目,不要僅限于課程本身,而應(yīng)盡可能地與課程群內(nèi)其他課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)貫穿起來(lái),形成一個(gè)綜合的、科學(xué)的項(xiàng)目。當(dāng)學(xué)生在完成某一主干課程實(shí)踐任務(wù)時(shí),能復(fù)習(xí)或了解先前學(xué)習(xí)的相關(guān)課程,并在本課程的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中,能通過(guò)本課程任務(wù)進(jìn)行綜合理解,知曉本課程在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程群中的地位與作用。這樣就要求實(shí)踐項(xiàng)目既要鍛煉學(xué)生對(duì)本課程知識(shí)的掌握,更需要給學(xué)生理解本專(zhuān)業(yè)實(shí)踐設(shè)計(jì)整體知識(shí)體系的網(wǎng)絡(luò)。引導(dǎo)學(xué)生在操作過(guò)程中認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)本身的規(guī)律,讓感性認(rèn)識(shí)升華為理性思維,可以達(dá)到舉一反三之效果。滿(mǎn)足就業(yè)崗位需求。
關(guān)鍵詞:測(cè)控技術(shù);課程建設(shè);教學(xué)改革
作者簡(jiǎn)介:殷紅(1978-),女,四川都江堰人,蘭州交通大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,副教授;彭珍瑞(1972-),男,甘肅民勤人,蘭州交通大學(xué)科技成果轉(zhuǎn)化中心,教授。(甘肅 蘭州 730070)
基金項(xiàng)目:本文系蘭州交通大學(xué)重點(diǎn)教學(xué)改革項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):JG2012Z03)的研究成果
中圖分類(lèi)號(hào):G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)35-0078-03
蘭州交通大學(xué)機(jī)械工程、車(chē)輛工程、載運(yùn)工具運(yùn)用工程3個(gè)省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程體系都包含了機(jī)械測(cè)控技術(shù)課程群平臺(tái)體系。在近30年的課程改革發(fā)展中,機(jī)械測(cè)控技術(shù)課程體系一直是蘭州交通大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我校”)重點(diǎn)建設(shè)的課程群之一。隨著現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展,為了更好地與鐵路及其它交通運(yùn)輸領(lǐng)域的先進(jìn)測(cè)控技術(shù)緊密結(jié)合,提高教學(xué)效果,對(duì)機(jī)械類(lèi)測(cè)控技術(shù)課程體系的優(yōu)化研究勢(shì)在必行。[1]
我校機(jī)械測(cè)控技術(shù)重點(diǎn)課程群建設(shè)隨著教育部實(shí)施的“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”而啟動(dòng),開(kāi)啟了具有我校特色的測(cè)控技術(shù)類(lèi)課程體系的重構(gòu)和優(yōu)化工作。[2]在課程體系的改革建設(shè)中,以“服務(wù)鐵路,機(jī)電結(jié)合”為指導(dǎo)思想,與實(shí)際工業(yè)測(cè)控技術(shù)緊密結(jié)合,在課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行了有效的優(yōu)化研究,彰顯了我校的鐵路優(yōu)勢(shì),突出我校測(cè)控專(zhuān)業(yè)的特色。第一,解決了機(jī)械測(cè)控技術(shù)發(fā)展與教學(xué)內(nèi)容、手段之間如何銜接的關(guān)系問(wèn)題。第二,解決了理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的關(guān)系以及實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教材和設(shè)備缺乏的問(wèn)題。第三,解決了長(zhǎng)期以來(lái)青年教師實(shí)踐能力薄弱、學(xué)生動(dòng)手能力差的問(wèn)題。
一、課程體系結(jié)構(gòu)
蘭州交通大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院的機(jī)械測(cè)控技術(shù)類(lèi)課程體系包括“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”、“測(cè)試技術(shù)”、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”、“電氣控制及PLC”、“測(cè)控電路”、“測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)”、“微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)”等課程,為機(jī)電學(xué)院各專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)課程和測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)教育的主干課程體系。一般課程體系構(gòu)成如圖1所示。
目前,機(jī)械測(cè)控類(lèi)課程每年授課人數(shù)達(dá)800多人,涉及機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、車(chē)輛工程、工業(yè)工程、測(cè)控技術(shù)與儀器、熱能動(dòng)力工程、材料成型與控制等多個(gè)專(zhuān)業(yè)。主講和輔導(dǎo)教師形成了教授、副教授、講師和助教組成的合理梯隊(duì),為培養(yǎng)機(jī)械類(lèi)學(xué)生的工程應(yīng)用能力做出了顯著的貢獻(xiàn)。然而,如何將測(cè)控技術(shù)的最新研究成果納入課程教學(xué),如何適應(yīng)地方高校擴(kuò)招以來(lái),機(jī)械測(cè)控技術(shù)課程群教學(xué)面臨大眾化教育轉(zhuǎn)型的問(wèn)題,成為新形勢(shì)下教學(xué)改革的關(guān)鍵。
為了適應(yīng)鐵路發(fā)展的需求,使課程間的關(guān)系更加緊密,授課效率更高,測(cè)控對(duì)象更加明確,對(duì)課程體系進(jìn)行優(yōu)化,改革后如圖2所示。這些專(zhuān)業(yè)教育課程與學(xué)科基礎(chǔ)課程和實(shí)踐教育部分密切聯(lián)系。只有有機(jī)考慮各課程之間的內(nèi)容銜接關(guān)系和知識(shí)更新,優(yōu)化課程體系結(jié)構(gòu),才能有力地突出鐵路機(jī)械測(cè)控技術(shù)的特色。
隨著機(jī)械測(cè)控技術(shù)重點(diǎn)課程群建設(shè)深入開(kāi)展、校級(jí)精品課程“機(jī)械測(cè)試技術(shù)”和省級(jí)精品課程“機(jī)械控制工程”平臺(tái)的搭建、歷年來(lái)對(duì)教學(xué)中出現(xiàn)的弊端的資料積累、學(xué)生就業(yè)趨勢(shì)的分析調(diào)查,[3]對(duì)全面調(diào)整機(jī)械測(cè)控技術(shù)的課程體系打下了較好的基礎(chǔ)。在課程體系的優(yōu)化中,緊密聯(lián)系我校自身的優(yōu)勢(shì),結(jié)合測(cè)控系的師資特點(diǎn)和硬件設(shè)施,優(yōu)化改革機(jī)械測(cè)控技術(shù)的課程體系,突出我校面向鐵路的辦學(xué)特色,使課程體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)突出,特色鮮明,詳略得當(dāng)?shù)奶攸c(diǎn),提高教學(xué)效果。
二、課程體系優(yōu)化建設(shè)的思路
機(jī)械測(cè)控技術(shù)課程體系的優(yōu)化參考知名特色測(cè)控專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)水準(zhǔn),準(zhǔn)確定位具有我校鐵路機(jī)械測(cè)控技術(shù)特色的辦學(xué)思路,充分利用精品課程建設(shè)的帶動(dòng)作用,編寫(xiě)優(yōu)秀教材,改革實(shí)踐體系,加強(qiáng)學(xué)生測(cè)試與控制實(shí)踐的動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。[4]實(shí)施課程體系與實(shí)踐環(huán)節(jié)的重構(gòu)和優(yōu)化,全面提高教學(xué)質(zhì)量。
教學(xué)改革中秉承寬領(lǐng)域、厚基礎(chǔ)、重應(yīng)用的辦學(xué)思想。課程體系所涵蓋的理論教育和實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容基本參考了清華大學(xué)、天津大學(xué)、華中科技大學(xué)、北京交通大學(xué)等特色測(cè)控類(lèi)課程的教學(xué)計(jì)劃。但各學(xué)校的特點(diǎn)和主要面向的工業(yè)領(lǐng)域以及師資特點(diǎn)不同,所以并不都完全適合我校的專(zhuān)業(yè)建設(shè)。我校測(cè)控技術(shù)課程體系經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的建設(shè),在課程體系、教學(xué)內(nèi)容和課程群建設(shè)上不斷探索。考慮各課程之間的相互聯(lián)系,避免出現(xiàn)內(nèi)容重復(fù)講授,也避免有些重要內(nèi)容在各門(mén)課程中都沒(méi)有深入闡述的情況。這對(duì)于在有限而珍貴的課時(shí)中講授更多現(xiàn)代測(cè)控知識(shí)的教學(xué)理念是非常關(guān)鍵的。
另一方面,在整個(gè)課程體系中,課程前后銜接的優(yōu)化研究也非常重要。課程的設(shè)置需突出學(xué)校的辦學(xué)特色,重點(diǎn)指向鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛測(cè)控對(duì)象的特點(diǎn),同時(shí)兼顧一般工業(yè)過(guò)程的測(cè)控技術(shù),提高教學(xué)效果和教學(xué)效率。充分利用師資力量和設(shè)備資源,在課程體系的安排上突出鐵路機(jī)械測(cè)控的特點(diǎn)。
同時(shí),在有限的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中應(yīng)充分訓(xùn)練學(xué)生在檢測(cè)與控制技術(shù)方面的動(dòng)手能力,與重點(diǎn)課程的理論教育有機(jī)結(jié)合,進(jìn)一步提高教學(xué)效果,真正實(shí)現(xiàn)工程型人才的培養(yǎng),做到與大交通、新測(cè)控的發(fā)展與時(shí)俱進(jìn),與鐵路及其它交通運(yùn)輸領(lǐng)域的先進(jìn)測(cè)控技術(shù)緊密結(jié)合。
三、實(shí)施方法與效果
在整個(gè)課程體系的改革中,緊密聯(lián)系我校自身的優(yōu)勢(shì),結(jié)合測(cè)控系的師資特點(diǎn)和硬件設(shè)施,優(yōu)化機(jī)械測(cè)控技術(shù)的課程體系,突出我校測(cè)控專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)特色,合理優(yōu)化課程設(shè)置,提高教學(xué)效果。參考全國(guó)各大高校優(yōu)秀的測(cè)控專(zhuān)業(yè)辦學(xué)單位的課程體系,分析我校和他校在課程體系建設(shè)上可參考的類(lèi)同之處和區(qū)別,在此基礎(chǔ)上突出鐵路機(jī)械測(cè)控的特色,為我校測(cè)控專(zhuān)業(yè)及機(jī)電學(xué)院專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)課程體系建立完整的測(cè)控技術(shù)課程體系。
1.課程內(nèi)容的優(yōu)化
在原有課程體系的基礎(chǔ)上,刪減重復(fù)出現(xiàn)的內(nèi)容,加強(qiáng)現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)知識(shí)的滲透,強(qiáng)調(diào)鐵路及相關(guān)運(yùn)輸領(lǐng)域中的測(cè)控對(duì)象實(shí)例。由圖2的結(jié)構(gòu)可知,在整個(gè)課程體系的設(shè)置中,以機(jī)車(chē)車(chē)輛為最終測(cè)控對(duì)象,側(cè)重機(jī)械類(lèi)測(cè)控技術(shù)知識(shí)體系的構(gòu)建。
將學(xué)科基礎(chǔ)部分和專(zhuān)業(yè)教育部分的課程有機(jī)對(duì)應(yīng),形成知識(shí)良好的繼承性,去除知識(shí)講解的冗余,避免知識(shí)銜接的斷裂。使實(shí)踐教育中具有鐵路特色的機(jī)械類(lèi)測(cè)控對(duì)象的工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)水到渠成。
在教學(xué)進(jìn)程計(jì)劃的優(yōu)化中,強(qiáng)化機(jī)械類(lèi)課程的設(shè)置,加強(qiáng)機(jī)械與測(cè)控教學(xué)的聯(lián)系。弱化光學(xué)類(lèi)的課程教學(xué),電氣類(lèi)課程根據(jù)機(jī)械測(cè)控課程的進(jìn)程適當(dāng)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃。服務(wù)于機(jī)械方向測(cè)控人才的培養(yǎng)目標(biāo),圍繞機(jī)械測(cè)控課程的教學(xué)主線,對(duì)專(zhuān)業(yè)教育課體系進(jìn)行優(yōu)化建設(shè)。
2.立體化教學(xué)系統(tǒng)的建立
教學(xué)團(tuán)隊(duì)圍繞機(jī)械測(cè)控技術(shù)課程群建立了由課程教材、實(shí)驗(yàn)教材、電子教案、網(wǎng)上資源庫(kù)、試題庫(kù)、遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和自動(dòng)命題系統(tǒng)組成的立體化教學(xué)系統(tǒng)(如圖3所示)。
在高等教育出版社出版的《測(cè)試技術(shù)》、《控制工程基礎(chǔ)》教材確立為國(guó)家級(jí)“十一五”規(guī)劃教材,并參加全國(guó)多媒體課件大賽。同時(shí)在電子工業(yè)出版社等出版的《測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)》、《電氣控制與PLC》、《面向?qū)ο蟮臏y(cè)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)》、《單片機(jī)原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》等,都是該課程體系中重要的支撐資源,這些教材在國(guó)內(nèi)十多所高校推廣使用,效果良好。
根據(jù)課程內(nèi)容編寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)教材和遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)一步鞏固了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和實(shí)踐能力。[5]網(wǎng)上資源的建設(shè)開(kāi)闊了學(xué)習(xí)的視角,打破了學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間限制,加強(qiáng)了各門(mén)課程知識(shí)間的聯(lián)系。[6]自動(dòng)命題系統(tǒng)提高了測(cè)試的效率和公平性,也為學(xué)生自主檢測(cè)學(xué)習(xí)效果提供了便捷的途徑,更有助于提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
課程建設(shè)注重課內(nèi)與課外學(xué)習(xí)相結(jié)合,理論與實(shí)踐學(xué)習(xí)相結(jié)合,課堂資源與網(wǎng)絡(luò)資源相結(jié)合,為學(xué)生提供立體多維的學(xué)習(xí)環(huán)境,提高工科院校學(xué)生的工程創(chuàng)新能力。[7]
課程建設(shè)充分利用我校的鐵路優(yōu)勢(shì),突出我校機(jī)械類(lèi)測(cè)控技術(shù)教育的特色,面向工程應(yīng)用型人才建設(shè)目標(biāo),建立完善的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)課程體系,將課程體系建設(shè)推向“知識(shí)、能力、素質(zhì)型”大眾工程應(yīng)用型教育。
同時(shí),也積極探索試點(diǎn)班級(jí)的精英教育,在“詹天佑班”的建設(shè)中開(kāi)展的控制工程雙語(yǔ)教學(xué)拓展的學(xué)生的專(zhuān)業(yè)視野,縱深推進(jìn)了測(cè)控技術(shù)課程體系的精英化教育。[8]
精品課程的建設(shè)是課程體系優(yōu)化的平臺(tái),在“控制工程基礎(chǔ)”、“測(cè)試技術(shù)”、“測(cè)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)”等省校級(jí)精品課程和網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)成果的基礎(chǔ)上,充分利用其輻射帶動(dòng)作用,啟動(dòng)其它課程全面改革的進(jìn)程,帶動(dòng)機(jī)械測(cè)控技術(shù)課程體系的優(yōu)化,從根本上實(shí)現(xiàn)測(cè)控專(zhuān)業(yè)課程體系的科學(xué)性改革。
3.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)
機(jī)械測(cè)控技術(shù)課程體系的實(shí)踐教學(xué)占總教學(xué)工作量的27.8%,占據(jù)教學(xué)內(nèi)容中的重要地位。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生在信息檢測(cè)和控制工程領(lǐng)域的動(dòng)手能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力方面發(fā)揮著重要作用,在培養(yǎng)學(xué)生信息處理、工業(yè)檢測(cè)、微機(jī)測(cè)控、智能儀器及傳感技術(shù)、機(jī)電一體化方面的實(shí)踐能力上起到舉足輕重的作用,為工程型人才的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在實(shí)踐教學(xué)的改革中,采用了“課堂教學(xué)——實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)——科學(xué)研究”三者緊密結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)模式。學(xué)生參與教師科研工作,結(jié)合課堂內(nèi)容自主開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),為學(xué)生提供了自主探索的實(shí)踐學(xué)習(xí)環(huán)境。遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了教育資源的共享,使教學(xué)方式更加靈活。加大測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、單片機(jī)、PLC、電子工藝實(shí)訓(xùn)等重點(diǎn)課程的課程設(shè)計(jì)力度,調(diào)整金工實(shí)習(xí)的內(nèi)容和課時(shí),突出測(cè)試和控制的設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。
為了增加學(xué)生的認(rèn)識(shí)廣度,解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多的矛盾,可以將虛擬實(shí)驗(yàn)室和常規(guī)實(shí)驗(yàn)室相結(jié)合,兼顧學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐和對(duì)高新測(cè)控技術(shù)的感官認(rèn)識(shí)和仿真操作能力,使實(shí)驗(yàn)體系的改進(jìn)得以實(shí)現(xiàn)。通過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、測(cè)控實(shí)驗(yàn)室、金工實(shí)習(xí)基地、計(jì)量實(shí)習(xí)基地、校內(nèi)外科研基地和校外實(shí)習(xí)基地的強(qiáng)化訓(xùn)練,不僅豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,也可以帶動(dòng)學(xué)生參加科研實(shí)踐,提高動(dòng)手能力,增加對(duì)工業(yè)工程問(wèn)題的認(rèn)知。
4.師資隊(duì)伍的建設(shè)
師資隊(duì)伍的建設(shè)是保障教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。課程組由治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁Y深老教授督導(dǎo),建立了培養(yǎng)中青年教師的平臺(tái),探索出可以不斷培養(yǎng)出優(yōu)秀中青年教師的良好機(jī)制,建設(shè)了一支結(jié)構(gòu)合理、學(xué)歷層次高的優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員一直以來(lái)不斷研究測(cè)控技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)平臺(tái)課程及其實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)改革,將測(cè)控系的教學(xué)特點(diǎn)與檢測(cè)技術(shù)與智能控制研究所的科研內(nèi)容相結(jié)合,以科研促教學(xué),不斷優(yōu)化和改革教學(xué)形式和內(nèi)容。近年來(lái),獲得省級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)1項(xiàng),“教學(xué)名師”等榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)13人次,承擔(dān)教改項(xiàng)目4項(xiàng),實(shí)驗(yàn)教改項(xiàng)目3項(xiàng),省級(jí)和校級(jí)精品課程各1門(mén),發(fā)表教學(xué)科研論文100多篇,出版教材8部。
四、結(jié)束語(yǔ)
蘭州交通大學(xué)機(jī)械測(cè)控技術(shù)課程體系已發(fā)展多年。為了適應(yīng)測(cè)控技術(shù)發(fā)展的腳步,與鐵路機(jī)械測(cè)控對(duì)象緊密結(jié)合,對(duì)課程體系進(jìn)行優(yōu)化。課程體系的改革以精品課程建設(shè)和編寫(xiě)優(yōu)秀教材為切入點(diǎn),參考知名特色測(cè)控專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)水準(zhǔn),準(zhǔn)確定位我校具有鮮明特色的測(cè)控技術(shù)課程體系的建設(shè)方向;以專(zhuān)業(yè)教育課的體系重構(gòu)優(yōu)化為重點(diǎn),突出鐵路機(jī)械測(cè)控技術(shù)課程的主要脈絡(luò)特點(diǎn);通過(guò)實(shí)踐體系的改革,切實(shí)提高學(xué)生的檢測(cè)與控制的動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力;通過(guò)精品課程建設(shè)的帶動(dòng)作用,加強(qiáng)各門(mén)課程內(nèi)部的細(xì)節(jié)建設(shè),全面提高教學(xué)質(zhì)量。宏觀調(diào)整與微觀建設(shè)同步進(jìn)行,課程體系的重構(gòu)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的配套改進(jìn),使機(jī)械測(cè)控技術(shù)新課程體系改革的實(shí)施最終收到良好效果。
參考文獻(xiàn):
[1]張思強(qiáng),卞繼紅.論辦學(xué)定位與地方高校辦學(xué)特色的耦合[J].河北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(教育科學(xué)版),2012,(2):49-53.
[2]劉欣.課程與教學(xué)發(fā)展變革的基本走向[J].教育探索,2012,(4):23-26.
[3]崔軍.整體工程觀:畢業(yè)生就業(yè)能力訴求與課程結(jié)構(gòu)調(diào)整[J].湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)報(bào),2013,(1):68-72.
[4]楊學(xué)軍.加強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)改革創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式[J].高等教育研究學(xué)報(bào),2013,(1):5-8.
[5]趙建華.高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)探析[J].高教探索,2012,(4):73-75.
[6]謝明鳳.基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)和知識(shí)本體應(yīng)用的遠(yuǎn)程課程資源設(shè)計(jì)[J].中國(guó)電化教育,2013,(5):78-86.
關(guān)鍵詞:LOD技術(shù);Creator;簡(jiǎn)化
模型的實(shí)時(shí)繪制是虛擬現(xiàn)實(shí)的一項(xiàng)基本要求,而計(jì)算機(jī)所提供的計(jì)算能力往往不能滿(mǎn)足復(fù)雜三維場(chǎng)景的實(shí)時(shí)繪制要求。1976年,Clark提出了細(xì)節(jié)層次(LeveI ofDetail,LOD)模型的概念,認(rèn)為當(dāng)物體覆蓋屏幕較小區(qū)域時(shí),可以使用該物體描述較粗的模型。在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的場(chǎng)景繪制時(shí),在不同的顯示時(shí)段需要不同的簡(jiǎn)化模型,因此需要進(jìn)行一系列簡(jiǎn)化。
一、LOD技術(shù)相關(guān)研究
LOD技術(shù)是指在同一個(gè)場(chǎng)景中,依據(jù)視覺(jué)的特性,遠(yuǎn)離視點(diǎn)的物體只需較粗的細(xì)節(jié),而只有離視點(diǎn)較近的物體才需要詳細(xì)的細(xì)節(jié),這樣便可以通過(guò)具有不同細(xì)節(jié)的描述得到一組模型,供渲染時(shí)使用。LOD技術(shù)主要有頂點(diǎn)刪除、三角形刪除、三角形合并、基于包絡(luò)網(wǎng)格的模型簡(jiǎn)化等算法。1992年后,國(guó)內(nèi)外學(xué)者相繼提出了許多LOD技術(shù)模型生成算法,對(duì)地形網(wǎng)格生成而言主要有基于規(guī)則三角形網(wǎng)格算法和基于不規(guī)則三角形網(wǎng)格算法兩類(lèi)。作為對(duì)規(guī)則三角形網(wǎng)格算法多分辨率地形的簡(jiǎn)化,在大地形的場(chǎng)景繪制時(shí),在不同的顯示時(shí)段需要不同的簡(jiǎn)化模型,因此需要進(jìn)行一系列簡(jiǎn)化。Hoppe提出了一種遞進(jìn)網(wǎng)格算法,增加三角形到任意網(wǎng)格來(lái)滿(mǎn)足需要的細(xì)節(jié),后來(lái)又對(duì)遞進(jìn)網(wǎng)格算法進(jìn)行了擴(kuò)展,形成了基于視點(diǎn)的遞進(jìn)網(wǎng)格算法,避免了三角剖分給整體網(wǎng)格帶來(lái)的影響。
二、實(shí)物模型在Creator軟件中的LOD簡(jiǎn)化
Creator軟件中的LOD技術(shù)主要通過(guò)設(shè)置模型的Switch ln、Switch Out值來(lái)實(shí)現(xiàn)不同視點(diǎn)距離顯示不同復(fù)雜度模型。在實(shí)際開(kāi)發(fā)中注意相鄰復(fù)雜度模型中低復(fù)雜度模型的多邊形數(shù)目是高復(fù)雜度模型多邊形數(shù)目的75%。采用該技術(shù)不但可以增強(qiáng)場(chǎng)景的逼真度,也可以減少場(chǎng)景繪制的多邊形的數(shù)量,既提高了可視性又節(jié)約了系統(tǒng)資源。
現(xiàn)代美術(shù)教學(xué)日新月異,手段和理念都再不斷的更新,加之多媒體課件制作的運(yùn)用,課堂教學(xué)更吸引學(xué)生,對(duì)拓展學(xué)生的知識(shí)面,啟發(fā)學(xué)生的思維起到了非常大的作用。但同時(shí)也使得很多的教師幾乎將課堂上的演示拋于腦后,認(rèn)為這是落后的教學(xué)手段,陳舊的教學(xué)方法。筆者則認(rèn)為不然,多媒體和課件的運(yùn)用對(duì)教學(xué)的幫助是毋庸置疑的,中國(guó)畫(huà)傳統(tǒng)的教學(xué),歷來(lái)提倡“畫(huà)從譜出”,凡學(xué)畫(huà)的人,無(wú)論畫(huà)山水、人物還是花鳥(niǎo),對(duì)譜中或者老師傳授的每一法、每一式都反反復(fù)復(fù)地精益求精?,F(xiàn)在我們對(duì)小學(xué)生的繪畫(huà)教育與培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)畫(huà)家的目標(biāo)雖不一樣,但對(duì)“畫(huà)譜”在教學(xué)中的顯著作用絕對(duì)不能忽視,絕對(duì)不能一味的厭舊求新而輕易拋棄。在技法類(lèi)的教學(xué)中,范畫(huà)比之其他的教學(xué)方法更有優(yōu)勢(shì),更能讓學(xué)生學(xué)習(xí)直觀的學(xué)習(xí),更喜聞樂(lè)見(jiàn)。“范畫(huà)教學(xué)”更合乎我國(guó)民族特點(diǎn)。
根據(jù)現(xiàn)代美術(shù)課堂的特點(diǎn),范畫(huà)主要分為五類(lèi):
1欣賞范畫(huà)
美術(shù)教育不全是技術(shù)教學(xué),主要是培養(yǎng)學(xué)生審美情趣,提高他們對(duì)藝術(shù)的鑒賞能力。所以美術(shù)欣賞在小學(xué)美術(shù)教學(xué)中占著極為重要的位置,但課本中供學(xué)生欣賞用的古今中外名畫(huà)和當(dāng)代學(xué)生的優(yōu)秀作品,因?yàn)榘婷嬗邢薜脑?,他們都縮得非常小,很多地方無(wú)法辨認(rèn)學(xué)生常常是一看而過(guò),無(wú)法品味,教師即使在上課時(shí)將課本高高舉起,但由于畫(huà)面太小,也很難將學(xué)生的目光吸引,欣賞無(wú)法實(shí)施。要是事先把它們(主要作品)繪制放大成范畫(huà)(無(wú)法仿繪的也該收集大副印刷品)懸掛于課堂之上,效果就截然不同,學(xué)生會(huì)對(duì)掛圖目不轉(zhuǎn)睛而較快的心領(lǐng)神會(huì),產(chǎn)生較強(qiáng)的感受與共鳴,這也省去了教師許多不必要的嘮叨。
2步驟范畫(huà)
凡作畫(huà)總的有個(gè)先畫(huà)什么后畫(huà)什么的步驟,由于課本中“步驟圖”印得太小,不連綿,有的根本就沒(méi)有(如人教版第十冊(cè)“繪畫(huà)——人物以類(lèi)聚比例動(dòng)態(tài)“第十一冊(cè)”工藝——會(huì)徽設(shè)計(jì)“第九冊(cè)”中國(guó)畫(huà)——寫(xiě)意花卉等)學(xué)生不可能從這幾課又簡(jiǎn)單的范畫(huà)中“反”得很多,對(duì)他的忽視就是造成學(xué)生亂涂亂畫(huà)的嚴(yán)重禍根,要指導(dǎo),又不能光靠一枝粉筆,而且時(shí)間也容不得教師在課堂上那么“慢條斯理”。這就要求教師按作畫(huà)一,二,三……的順序,課前早有“預(yù)制品“到用時(shí)依次掛出,邊掛邊講,既直觀,又簡(jiǎn)練。
3對(duì)比范畫(huà)
在講評(píng)分析學(xué)生作業(yè)時(shí),只是一味的講述如何如何,一味的指出不應(yīng)這樣那樣,往往難以給人留下深刻的影象,學(xué)生在“好”、“差”之間始終趨于含糊朦朧的狀態(tài)。如果兩幅范畫(huà)并列對(duì)照,如色彩的飽和與灰暗效果,景物的大小疏密,很快就一目了然,讓學(xué)生欣然翻悟在分秒之間,在比較中使學(xué)生對(duì)什么是好,什么是差有一個(gè)比較肯定的明確的鑒別,成為學(xué)生從“所以然”的感性認(rèn)識(shí)飛躍到“之所以然”的理性認(rèn)識(shí)的催化劑。
4啟示范畫(huà)
有不少教師以為“范畫(huà)”總是用來(lái)讓學(xué)生“照葫蘆畫(huà)瓢”的,其實(shí)不然,它完全可以用來(lái)開(kāi)拓學(xué)生的思維,而且是引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造才智的有效方式,學(xué)生創(chuàng)作水平跟知識(shí)、技法的增長(zhǎng)應(yīng)同步上升,然而不少學(xué)生卻是相反,他們對(duì)“創(chuàng)作”隨著年歲增大反而越來(lái)越怕,他完全應(yīng)歸結(jié)于我們課堂教學(xué)的失誤,是我們?cè)诮虒W(xué)中沒(méi)有調(diào)度好“導(dǎo)”與“創(chuàng)”的關(guān)系所致,如果教師在每次創(chuàng)作作畫(huà)教育中,充分認(rèn)識(shí)到“導(dǎo)”的重要性,在尊重學(xué)生的個(gè)性的同時(shí),能按班級(jí)實(shí)際水平,事先組織幾幅范畫(huà),用各種不同的構(gòu)思。同時(shí),范畫(huà)中使用的技法又都是已學(xué)過(guò)和分散零星的集成,這就是用范例來(lái)啟示學(xué)生如何“學(xué)用結(jié)合”,很大程度地培養(yǎng)學(xué)生把積累的技法,經(jīng)常應(yīng)用與自己筆端的習(xí)慣。
5當(dāng)堂范畫(huà)
盡管教師在課前準(zhǔn)備了各種各樣的范畫(huà),但還是很難一應(yīng)俱全,如間色、復(fù)色和濃墨、淡墨的調(diào)和,油畫(huà)棒、水彩顏料的混合使用等等,都必須讓學(xué)生親眼看一看才能真正讓學(xué)生了解,特別是對(duì)學(xué)生臨時(shí)提出的問(wèn)題,才有許多更需要教師當(dāng)場(chǎng)揮筆演示才能達(dá)到教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:CO2 采油工藝 可行性
一、項(xiàng)目概述
進(jìn)入油田開(kāi)發(fā)后期,注水開(kāi)發(fā)已經(jīng)越來(lái)越困難,采出程度也越來(lái)越低。提高原油采收率成為油田主要的研究課題。而二氧化碳的應(yīng)用是EOR研究和應(yīng)用中比較早的一種方法,同時(shí)也是EOR技術(shù)中比較吸引人的一個(gè)亮點(diǎn)。
現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外開(kāi)展的CO2采油技術(shù)大體可分為幾種:CO2吞吐采油工藝、CO2驅(qū)、CO2泡沫壓裂工藝、CO2混氣解堵工藝?,F(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的主要是CO2吞吐采油工藝,其中的二氧化碳三元復(fù)合吞吐采油技術(shù)已經(jīng)在曙光油田實(shí)施。
二氧化碳三元復(fù)合輔助吞吐復(fù)合采油技術(shù)是針對(duì)現(xiàn)今稠油蒸氣吞吐開(kāi)采采取的一種單井增產(chǎn)措施。該項(xiàng)技術(shù)是把CO2吞吐技術(shù)與化學(xué)吞吐、化學(xué)解堵、氣舉助排相結(jié)合的復(fù)合性增產(chǎn)措施。該技術(shù)綜合考慮了CO2、表面活性劑對(duì)油層的共同作用,克服了單純注CO2易造成無(wú)機(jī)及有機(jī)結(jié)垢和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)結(jié)塊而堵塞油層的不足,對(duì)油層具有儲(chǔ)能,增溫,解堵,負(fù)壓掏空的多重作用,是近年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)補(bǔ)充地層能量、提高采收率的新方法。
1.CO2吞吐提高采收率機(jī)理
1.1氣體流動(dòng)攜帶和酸化解堵作用
在CO2注人過(guò)程中,強(qiáng)大的超臨界態(tài)CO2的流動(dòng),溶解、攜帶有機(jī)垢進(jìn)入地層深處,同時(shí)CO2-水混合物由于酸化作用解除無(wú)機(jī)垢堵塞,從而解除近井地帶污染,疏通油流通道。
1.2形成內(nèi)部溶解氣驅(qū)
由于CO2在原油中的溶解,隨溶解氣量增加,井筒附近和油藏內(nèi)部壓力增加。當(dāng)油井開(kāi)井,油藏中的溶解氣膨脹與脫出,帶動(dòng)原油流人井筒,形成內(nèi)部溶解CO2驅(qū),增加單井產(chǎn)量。
1.3降低原油粘度
當(dāng)原油飽和CO2后,其粘度大大降低,從而改善了原油的流動(dòng)性能,在CO2吞吐過(guò)程中,降粘原油更易于被采出從而增加單井產(chǎn)量。
1.4萃取作用
在CO2吞吐浸泡期間,在地層條件下,未被地層油溶解的CO2氣相密度較高,能氣化或萃取原油中的輕質(zhì)成分。特別是部分經(jīng)膨脹仍然未能脫離地層水束縛的殘余油,與CO2氣相發(fā)生相間傳質(zhì),束縛油的輕質(zhì)成分與CO2氣體形成CO2-富氣相,在CO2吞吐吐出過(guò)程中產(chǎn)出,增加單井產(chǎn)量。
2.表面活性劑改善油井吞吐效果機(jī)理
在注汽前將化學(xué)藥劑一次性擠入油層,由于化學(xué)藥劑是以復(fù)合型表面活性劑為主,具有良好的耐溫、抗鹽、乳化等性能,在蒸汽的作用下,根據(jù)以下作用機(jī)理,來(lái)改善油井吞吐效果,延長(zhǎng)生產(chǎn)周期。
2.1注汽后,藥劑在蒸汽的作用下將孔隙中的原油及沉積在巖石表面的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)及其它重質(zhì)成份迅速剝離下來(lái),通過(guò)蒸汽的高溫作用將其分散溶解,最后采出地面。
2.2在蒸汽的熱能與表面活性劑雙親分子的“協(xié)同”作用下,大大降低了油水界面張力,便于形成粘度較低的水包油乳狀液,減少滲流過(guò)程中原油的流動(dòng)阻力。
2.3表面活性劑吸附于巖石表面后,改變了油藏巖石的潤(rùn)濕性能,便于原油流出。
2.4表面活性劑中的無(wú)機(jī)成分可對(duì)巖石膠結(jié)物具有一定收縮作用,增大儲(chǔ)層巖石的滲流孔道,降低滲流阻力,從而延長(zhǎng)油井生產(chǎn)周期,提高油井產(chǎn)液能力。
3.CO2特點(diǎn):
在常溫常壓下,CO2是一種比較濃的無(wú)色無(wú)味氣體,其密度比常溫條件下的空氣重50%,并且具有很低的壓縮系數(shù)。CO2臨界溫度為31.110C,臨界壓力為7.53MPa(或?yàn)?071PSI),在高于此臨界溫度時(shí),CO2呈氣態(tài),且密度隨著壓力的增高而增大,CO2三相點(diǎn)溫度為-780C,壓力為0.58MPa(或?yàn)?3PSI),CO2標(biāo)準(zhǔn)液態(tài)的溫度-170C,壓力2.1Mpa,CO2較易溶于水,常溫下的溶解度0.878,其溶解度隨壓力增加溫度增加而降低,隨水中的礦化度的增加而減少,在大部分混相驅(qū)中,油藏溫度在臨界溫度之上,因此在油層中很難形成CO2液態(tài)驅(qū)。
為了研究CO2吞吐采油機(jī)理以及生產(chǎn)過(guò)程中可能產(chǎn)生的不利因素,取冷42塊油樣進(jìn)行溶解—膨脹、降粘、原油組分及餾分分析、及CO2驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
3.1冷42塊CO2溶解油氣比為31.6 m3/ m3,體積膨脹7%,即體積系數(shù)為1.07。
3.2地層原油粘度降粘率為75%。
3.3吞吐后飽和烴下降4.2%芳香烴含量下降3.2%,而瀝青質(zhì)含量上升7.4%。
3.4 CO2驅(qū)油效率為26.9%~34.7%,高于N2。
4.數(shù)值模擬研究
為了篩選試驗(yàn)區(qū)塊和優(yōu)化注氣參數(shù),對(duì)影響吞吐效果的油藏參數(shù)(原油粘度、滲透率、含油飽和度)和注采工藝參數(shù)(周期注入量、浸泡時(shí)間)進(jìn)行模擬分析,模擬結(jié)果如下:
4.1換油率隨吞吐周期增加而下降。
4.2滲透率對(duì)吞吐效果的影響比較小。
4.3措施井含油飽和度應(yīng)大于40%。
4.4注入量增大,周期產(chǎn)油量增加,但換油率變小。
4.5浸泡時(shí)間、注入速度對(duì)吞吐效果的影響不明顯。
5.表面活性劑的篩選
表面活性劑主要是化學(xué)助排劑即磺酸鹽類(lèi)助排劑,而我們施工井大部分為稠油井,工藝要結(jié)合蒸汽吞吐,所以對(duì)磺酸鹽要求很高,要求具有良好的耐高溫、抗鹽、乳化等性能。所以在眾多的磺酸鹽類(lèi)助排劑基礎(chǔ)上研究了一種復(fù)配型表面活性溶劑,包括選擇了帶有芳香烴的石油磺酸鹽,堿增效活劑等,它具有良好的耐高溫、抗鹽、乳化等性能。表面活性劑在蒸汽的作用下,能夠有效的將孔隙中的原油及沉積在巖石表面的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)及其它重質(zhì)成份迅速剝離下來(lái),并將其分散溶解,最后采出地面;能夠大大降低了油水界面張力,便于形成粘度較低的水包油乳狀液,減少滲流過(guò)程中原油的流動(dòng)阻力。而溶劑中的適當(dāng)堿能降低表面活性劑在地層中的吸附損失,堿與原油中的活性成分反應(yīng)生成的表面活性物質(zhì)與外加表面活性劑之間有良好的協(xié)同效應(yīng),從而產(chǎn)生超低界面張力。
二、施工工藝技術(shù)指標(biāo)
1.選井條件
1.1油井井況良好,套管完好,油井不出砂
1.2油層含油飽和度大于50%,
1.3油層滲透率大于 200×10-3,孔隙度大于18%
1.4油井圈閉性好,注入過(guò)程不會(huì)發(fā)生氣竄
1.5射開(kāi)厚度18-35米,油層相對(duì)集中,最大單層厚度大于5米。
1.6吞吐處于2-13輪
1.7地層無(wú)邊、底水突破。
2.地面注入設(shè)備流程
注入設(shè)備主要由液態(tài)CO2儲(chǔ)罐車(chē)、Ⅰ級(jí)離心加壓泵、氣液分離裝置、Ⅱ級(jí)柱塞增壓泵等組成。設(shè)備最高注氣壓力25MPa,注入速度6.5t/h。
3.施工管柱
采用熱采注汽管柱完成施工。
三、效益分析
國(guó)內(nèi)稠油油層的主體工藝即蒸汽吞吐工藝大部分接近采油經(jīng)濟(jì)極限,已不適合于稠油開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展,由于二氧化碳?jí)嚎s、運(yùn)輸比較方便安全,且汽源充足、成本低、適用范圍廣泛;因此,為了滿(mǎn)足我國(guó)工業(yè)發(fā)展對(duì)石油能源日益增長(zhǎng)的需要,向地層注入CO2采油工藝提高采收率是很好的選擇,此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用其潛在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是十分巨大的。
四、認(rèn)識(shí)和結(jié)論
理論研究證明CO2三元復(fù)合吞吐技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的稠油開(kāi)采新技術(shù)。該技術(shù)具有以下特點(diǎn):
1.能夠降低原油粘度,改善地層原油流動(dòng)性能。
2.能夠提高油井的供液能力。
3.能提高蒸汽吞吐回采水率,有利于提高下輪蒸汽吞吐效果。
4.適用范圍廣,既適用于稠油,也有利于提高稀油油藏的水驅(qū)油效率。
摘 要:隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,多媒體技術(shù)已成為教育現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。如何將多媒體技術(shù)與教學(xué)有效整合、如何將多媒體技術(shù)融合在學(xué)生的學(xué)習(xí)中,對(duì)于深化教學(xué)結(jié)構(gòu)改革、提高教學(xué)效率和教師素質(zhì)以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力都有重大意義。本文采用問(wèn)卷調(diào)查法,對(duì)師大頂崗實(shí)習(xí)學(xué)生的多媒體教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查、分析,并提出了相關(guān)的建議。
關(guān)鍵詞:多媒體技術(shù);課堂教學(xué);整合
當(dāng)前的教學(xué)多以一支粉筆、一本教材或幾張幻燈片應(yīng)付一堂課,這顯然不能符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。而多媒體技術(shù)教學(xué)能使教學(xué)過(guò)程變得圖文并茂、聲像并舉、能動(dòng)會(huì)變、形象直觀,為學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)造出一個(gè)前所未有的新情境,提高了課堂教學(xué)的容量和質(zhì)量。教學(xué)中要找到適應(yīng)學(xué)生、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的教學(xué)方法,除了了解學(xué)生,還要了解教師。為此筆者對(duì)多媒體技術(shù)優(yōu)化中學(xué)課堂教學(xué)進(jìn)行了調(diào)查研究,希望對(duì)已經(jīng)從事教育的工作者和即將踏上教師崗位的未來(lái)教師有一定的借鑒意義。
一、調(diào)查對(duì)象與研究方法
本研究以貴州師大08級(jí)頂崗實(shí)習(xí)學(xué)生為研究對(duì)象,共發(fā)放問(wèn)卷300份,收回285份,有效問(wèn)卷278份,調(diào)查內(nèi)容涉及“現(xiàn)階段教師掌握多媒體輔助教學(xué)的程度、多媒體技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用對(duì)學(xué)生的影響、多媒體技術(shù)在課堂教學(xué)中應(yīng)用存在的問(wèn)題”等,對(duì)以上調(diào)查數(shù)據(jù)采用excel軟件進(jìn)行處理。
二、調(diào)查結(jié)果及分析
2.1現(xiàn)在的教學(xué)是否需要使用多媒體技術(shù)
64.8%的頂崗實(shí)習(xí)生認(rèn)為現(xiàn)在的教學(xué)需要用多媒體技術(shù),其中認(rèn)為非常需要的占了約35%,14.0%的實(shí)習(xí)生認(rèn)為不需要,21.2%的實(shí)習(xí)生則認(rèn)為無(wú)所謂。部分教師沒(méi)有多媒體技術(shù)運(yùn)用到教學(xué)中的意識(shí),未充分認(rèn)識(shí)到多媒體技術(shù)與課程整合的重要意義和所產(chǎn)生的積極影響。
2.2頂崗實(shí)習(xí)生使用計(jì)算機(jī)的方式
實(shí)習(xí)生在工作生活中會(huì)接觸計(jì)算機(jī),但用于學(xué)習(xí)的人數(shù)較少,僅占32.3%,其中8.3%的實(shí)習(xí)生學(xué)習(xí)軟件使用,10.1%的實(shí)習(xí)生練習(xí)打字,13.9%的實(shí)習(xí)生練習(xí)畫(huà)畫(huà);而用于玩樂(lè)的人數(shù)卻占到67.7%,其中上網(wǎng)人數(shù)占25.9%,玩游戲或娛樂(lè)人數(shù)占24.1%,與同伴交流的人數(shù)占17.7%。當(dāng)問(wèn)及“在教學(xué)中是否使用多媒體輔助教學(xué)”時(shí),一般不使用的人數(shù)占到43.5%,偶爾使用的人數(shù)占26.3%,經(jīng)常使用的人數(shù)占30.2%。教學(xué)中不使用多媒體輔助教學(xué)的原因很多。雖然很多學(xué)校已配備了多媒體教室,但有部分學(xué)校只是當(dāng)作擺設(shè),完全起不到信息化教學(xué)的作用。訪談中了解到學(xué)校多媒體未連接到因特網(wǎng),甚至有的學(xué)校多媒體缺乏高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)教學(xué)軟件?,F(xiàn)有的學(xué)校條件在一定程度上影響了教師學(xué)習(xí)和使用計(jì)算機(jī)這一現(xiàn)代教學(xué)媒體的積極性。
2.3多媒體技術(shù)在課堂教學(xué)中應(yīng)用對(duì)學(xué)生的影響
當(dāng)問(wèn)及“哪種方式進(jìn)行授課最容易被學(xué)生接受”時(shí),8.3%的實(shí)習(xí)生認(rèn)為是多媒體教學(xué),11.2%的實(shí)習(xí)生認(rèn)為是小組討論,20.1%的實(shí)習(xí)生認(rèn)為是個(gè)人輔導(dǎo),27.7%的實(shí)習(xí)生認(rèn)為是傳統(tǒng)教學(xué),32.7%的實(shí)習(xí)生認(rèn)為是傳統(tǒng)和多媒體教學(xué)并用。
當(dāng)問(wèn)及“多媒體課件教學(xué)的最大優(yōu)勢(shì)有哪些”時(shí),24.1%的實(shí)習(xí)生認(rèn)為多媒體課件教學(xué)形式新穎,使學(xué)生的學(xué)習(xí)變得更加有樂(lè)趣,248%的實(shí)習(xí)生認(rèn)為多媒體課件教學(xué)使重難點(diǎn)變得更加直觀易懂,277%的實(shí)習(xí)生認(rèn)為多媒體課件教學(xué)表現(xiàn)形式多樣,可以容納很多課本上沒(méi)有的知識(shí),15.5%的實(shí)習(xí)生認(rèn)為多媒體課件教學(xué)能提高教學(xué)的容量與效率,7.9%的實(shí)習(xí)生認(rèn)為多媒體課件教學(xué)沒(méi)有什么好處。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可發(fā)現(xiàn),大部分實(shí)習(xí)生認(rèn)為多媒體課件教學(xué)直觀、易于理解、能拓寬知識(shí)面、活躍學(xué)生思維、激發(fā)學(xué)生情感、提高教學(xué)的容量與效率等。多媒體教學(xué)有種種優(yōu)點(diǎn),30.6%的實(shí)習(xí)生認(rèn)為可用多媒體技術(shù)完全代替黑板和粉筆,但69.4%的實(shí)習(xí)生還是認(rèn)為前者不能完全取代后者。
2.4多媒體技術(shù)在課堂教學(xué)中應(yīng)用存在的問(wèn)題
當(dāng)問(wèn)及“‘多媒體教學(xué)會(huì)增加自身的惰性,導(dǎo)致電子化滿(mǎn)堂灌’您對(duì)這句話(huà)的態(tài)度是什么”時(shí),26.3%的實(shí)習(xí)生認(rèn)為多媒體教學(xué)不會(huì)增加自身的惰性,但73.7%的實(shí)習(xí)生認(rèn)為會(huì)增加惰性。多媒體課件能把教學(xué)的過(guò)程直接在課堂上展示,所以有的教師課前不再認(rèn)真?zhèn)湔n,上課時(shí)簡(jiǎn)單地將課件放映,教學(xué)過(guò)程成了大量信息的羅列過(guò)程,從而使課堂教學(xué)成為看課件、念課件的過(guò)程,無(wú)形中增長(zhǎng)了教師的惰性。
三、建議
3.1對(duì)學(xué)校教師進(jìn)行計(jì)算機(jī)技術(shù)培訓(xùn)
主要使教師了解計(jì)算機(jī)基本知識(shí)、Windows基本操作、漢字輸入法、Office辦公自動(dòng)化軟件、多媒體計(jì)算機(jī)配置及使用等。在掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程。根據(jù)相關(guān)教材,通過(guò)集體討論、交流、合作等方式進(jìn)行培訓(xùn),獲得具體的教學(xué)案例。
3.2提高教師對(duì)“多媒體技術(shù)與課程整合”的認(rèn)識(shí)
多媒體技術(shù)與課程整合應(yīng)向縱深層次發(fā)展。根據(jù)《中小學(xué)教師教育技術(shù)能力標(biāo)準(zhǔn)(試行)》,[1]可從“意識(shí)與態(tài)度”、“知識(shí)與技能”、“應(yīng)用與創(chuàng)新”、“社會(huì)責(zé)任”四方面對(duì)教師如何利用教育技術(shù)提出全方位的指導(dǎo)和要求,使教師突破一般意義上對(duì)于教育技術(shù)應(yīng)用的理解和認(rèn)識(shí),進(jìn)而全面推動(dòng)多媒體技術(shù)與課程整合。教學(xué)中教師應(yīng)積極應(yīng)用多媒體技術(shù)對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行適時(shí)輔助,努力發(fā)揮其最佳效應(yīng),從而不斷提高教學(xué)質(zhì)量。[2]
3.3引進(jìn)高質(zhì)量的教學(xué)軟件
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的關(guān)鍵在于要有符合教育教學(xué)特點(diǎn)的教學(xué)軟件,從而能夠提高教育教學(xué)的質(zhì)量和效率。開(kāi)發(fā)具有靈活性的教學(xué)軟件,使這些軟件直接面向教師,使教師能夠根據(jù)不同教學(xué)特點(diǎn)組織教學(xué)。
3.4高效率使用硬件條件
就計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)而言,從目前來(lái)看,一般要求計(jì)算機(jī)機(jī)房具有以下功能:課堂教學(xué)信息播放、教師與任一學(xué)生對(duì)話(huà)、學(xué)生之間的對(duì)話(huà)、小組討論、教師能隨時(shí)查看學(xué)生學(xué)習(xí)狀況、屏幕監(jiān)視及語(yǔ)音監(jiān)聽(tīng)、遠(yuǎn)端遙控、學(xué)生獨(dú)立操作。[3]
結(jié)論:教學(xué)媒體是一種知識(shí)載體,它既是教師的輔助工具,又是學(xué)生的認(rèn)知工具。[4] 現(xiàn)代化的教學(xué)技術(shù)必須要有現(xiàn)代化的思想與之相適應(yīng)。在運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)服務(wù)于教學(xué)時(shí),我們應(yīng)以學(xué)生為中心,會(huì)用、常用、妙用多媒體輔助教學(xué),根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)和學(xué)生的興趣以及知識(shí)基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)課件。同時(shí),應(yīng)考慮各層次學(xué)生的接受能力和反饋情況。[5]讓學(xué)生從心底里喜歡它,從而開(kāi)創(chuàng)課堂教學(xué)的新局面。
參考文獻(xiàn):
[1] 教育部.教育部關(guān)于印發(fā)《中小學(xué)教師教育技術(shù)能力標(biāo)準(zhǔn)》(試行)的通知[J].中小學(xué)教師培訓(xùn),2005(1)
[2] 謝曉波,李少鵬.積極運(yùn)用多媒體技術(shù),優(yōu)化課堂教學(xué),提高教學(xué)效果[J].才智,2010(4)
[3] 王夢(mèng).關(guān)于信息技術(shù)與課程整合的若干思考[J].中國(guó)現(xiàn)代課程裝備,2008(11)
關(guān)鍵詞:科技成果;轉(zhuǎn)化模式;轉(zhuǎn)化機(jī)制;績(jī)效評(píng)價(jià)
中圖分類(lèi)號(hào):E835.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
Abstract: The technology and economy is increasingly closely linked to the new situation, all countries are explore organic combination of science, technology and economy, the development pattern of the virtuous circle, to enhance scientific and technological innovation capacity, accelerate the transformation of scientific and technological achievements. The author is research domestic and foreign scientific and technological achievements.
Key words: Achievement of science and technology;Transformation model;Transformation mechanism;Performance evaluation
一、引言
科技成果轉(zhuǎn)化是實(shí)現(xiàn)科技進(jìn)步、實(shí)踐“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的必由之路。發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)75%以上都是依靠科技進(jìn)步實(shí)現(xiàn)的,日本、美國(guó)科技成果轉(zhuǎn)化率已達(dá)到80%,英、法、德等國(guó)家的科技成果轉(zhuǎn)化率也都達(dá)到了50%以上。近十幾年來(lái),我國(guó)以推進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化和開(kāi)拓技術(shù)市場(chǎng)為突破口的科技體制改革,已取得舉世矚目的成就,多層次、多形式、多種所有制的技術(shù)經(jīng)營(yíng)機(jī)制已在全國(guó)范圍內(nèi)建立,大批科技成果通過(guò)技術(shù)市場(chǎng)進(jìn)入生產(chǎn)領(lǐng)域。但是我國(guó)的科技成果轉(zhuǎn)化率與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距還很大,科技成果轉(zhuǎn)化還普遍存在數(shù)量少、質(zhì)量差、規(guī)模小、效率低的問(wèn)題,嚴(yán)重制約著我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)。
二、國(guó)外研究綜述
1.科技成果轉(zhuǎn)化理論研究
理論界對(duì)于科學(xué)技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)的作用認(rèn)識(shí)可以追溯到1776年。亞當(dāng)?斯密指出“新的專(zhuān)家階層是一群勤于思索的人,他們利用知識(shí)為經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)做出重要貢獻(xiàn)”。馬克思明確提出:“隨著大工業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)實(shí)財(cái)富的創(chuàng)造較少地取決于勞動(dòng)時(shí)間和已耗費(fèi)的勞動(dòng)量,較多地取決于在勞動(dòng)時(shí)問(wèn)內(nèi)所運(yùn)用的動(dòng)因的力量,取決于一般的科學(xué)水平和技術(shù)進(jìn)步,或者說(shuō)取決于科學(xué)在生產(chǎn)上的應(yīng)用”。索洛利用計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的方法,論證了技術(shù)進(jìn)步是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要源泉,創(chuàng)建了新古典增長(zhǎng)理論,但是科學(xué)技術(shù)依然是增長(zhǎng)的外生變量。20世紀(jì)80年代,隨著科學(xué)技術(shù)的作用不斷加強(qiáng),羅默、盧卡斯和格魯斯曼等一些經(jīng)濟(jì)學(xué)家用新增長(zhǎng)理論解釋經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。新增長(zhǎng)理論認(rèn)為,知識(shí)可以提高投資的回報(bào),而這反過(guò)來(lái)又可以增進(jìn)知識(shí)的積累。
2.科技成果轉(zhuǎn)化模式研究
美國(guó)在科技成果轉(zhuǎn)化方面的模式以基礎(chǔ)研究任務(wù)和應(yīng)用研究市場(chǎng)為導(dǎo)向?;A(chǔ)研究主體主要是高校和各類(lèi)研究機(jī)構(gòu),經(jīng)費(fèi)以政府出資為主;而對(duì)于應(yīng)用研究,企業(yè)是科研主體,從事產(chǎn)品的改進(jìn)研究,經(jīng)費(fèi)由企業(yè)和貸款解決。應(yīng)用研究的管理方式是企業(yè)化管理,決策程序明確,并用良好的激勵(lì)機(jī)制來(lái)提高各類(lèi)人員科研積極性。政府在科技成果轉(zhuǎn)化方面主要作用是制定和實(shí)施法規(guī),引導(dǎo)企業(yè)與產(chǎn)業(yè)部門(mén)合作,并幫助建立各類(lèi)有利于科技成果轉(zhuǎn)化的中介機(jī)構(gòu)。
德國(guó)科研堅(jiān)持市場(chǎng)導(dǎo)向,前沿基礎(chǔ)研究由科研院所承擔(dān),應(yīng)用研究由企業(yè)承擔(dān),經(jīng)費(fèi)來(lái)源主要是企業(yè),大型項(xiàng)目政府和公益性組織也提供相應(yīng)的經(jīng)費(fèi)支持。德國(guó)科技管理采用市場(chǎng)管理,科研項(xiàng)目選擇根據(jù)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的需要,科研成果的價(jià)值也由市場(chǎng)機(jī)制評(píng)估。德國(guó)政府的主要作用是制定法規(guī)建立公平的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境和制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提高科技含量,并提供相應(yīng)的監(jiān)督和服務(wù)職能,同時(shí)政府還通過(guò)大型項(xiàng)目的支柱引導(dǎo)科研方向。
3.科技成果轉(zhuǎn)化績(jī)效評(píng)價(jià)研究
西方國(guó)家盡管沒(méi)有全國(guó)性的績(jī)效評(píng)價(jià)體系,但對(duì)于國(guó)家資助的實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)都有績(jī)效監(jiān)測(cè)體系,他們大多從投入產(chǎn)出的角度分析科研資金投入的效益。國(guó)外學(xué)者試圖建立一種對(duì)科學(xué)技術(shù)產(chǎn)出的分類(lèi)法,來(lái)評(píng)價(jià)和監(jiān)測(cè)科技成果轉(zhuǎn)化績(jī)效。魯本斯坦和蓋斯勒(1982)提出科學(xué)技術(shù)產(chǎn)出的四大分類(lèi):(1)與銷(xiāo)售相關(guān)的,(2)與節(jié)約有關(guān)的,(3)與對(duì)利潤(rùn)的影響有關(guān)的,(4)與技術(shù)解決方案的時(shí)間與成本有關(guān)的。蓋斯勒和克萊門(mén)茨(1995)通過(guò)43個(gè)聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室向51家工業(yè)公司進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移的實(shí)例研究了技術(shù)的商業(yè)化。
三、國(guó)內(nèi)研究綜述
國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)科技成果轉(zhuǎn)化的研究多是從技術(shù)創(chuàng)新理論和技術(shù)擴(kuò)散理論出發(fā),對(duì)我國(guó)科技成果轉(zhuǎn)化進(jìn)行實(shí)證分析。我國(guó)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的研究始于20世紀(jì)80年代,以著名專(zhuān)家傅家驥、許慶瑞為代表。對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)資料綜合研究表明,國(guó)內(nèi)對(duì)科技成果產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題的研究主要集中在有關(guān)科技成果轉(zhuǎn)化的模式、對(duì)技術(shù)成果的有效評(píng)價(jià)及阻礙產(chǎn)業(yè)化的障礙研究幾個(gè)方面。
1.科技成果轉(zhuǎn)化模式研究
陳琴荃等人(2002)創(chuàng)建了符合不同區(qū)域、不同經(jīng)濟(jì)類(lèi)型的互相促進(jìn)的四種農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化模式:創(chuàng)建科技型企業(yè)模式、農(nóng)業(yè)科技示范基地模式、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)技術(shù)支撐模式、構(gòu)建農(nóng)業(yè)科技信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)模式,并對(duì)其高效運(yùn)行的關(guān)鍵進(jìn)行了探討。
姚應(yīng)才、倪宏興(2006)對(duì)江蘇省科技成果轉(zhuǎn)化現(xiàn)狀進(jìn)行分析,總結(jié)出目前江蘇省科技成果轉(zhuǎn)化模式主要有政府推廣轉(zhuǎn)化模式、科技創(chuàng)新轉(zhuǎn)化模式、產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合轉(zhuǎn)化模式、自主轉(zhuǎn)化模式、市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)化模式和技術(shù)引進(jìn)轉(zhuǎn)化模式。
徐彬等(2010)對(duì)共生環(huán)境及共生環(huán)境中的農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化進(jìn)行了簡(jiǎn)要論述,在此基礎(chǔ)上初步構(gòu)建和分析了基于鏈共生組織的農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化模式,并以四川萬(wàn)安石斛產(chǎn)業(yè)科技園為例,對(duì)基于鏈共生組織的農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化模式的實(shí)效進(jìn)行了驗(yàn)證。
2.科技成果轉(zhuǎn)化機(jī)制研究
李鋼、李林(1999)指出,科技成果轉(zhuǎn)化系統(tǒng)是一個(gè)龐大而復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng),它是由政府推動(dòng)系統(tǒng)、科技成果供給系統(tǒng)、成果轉(zhuǎn)化主體系統(tǒng)及社會(huì)化保障系統(tǒng)四個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。在此基礎(chǔ)上,對(duì)科技成果轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的動(dòng)力機(jī)制、利益機(jī)制、激勵(lì)機(jī)制和約束機(jī)制等,進(jìn)行了初步研究。
孫建中等(2002)撰文提出完善科技成果轉(zhuǎn)化機(jī)制是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及高校、企業(yè)、政府以及市場(chǎng)等諸多因素,并通過(guò)構(gòu)建由成果提供方(高校、科研機(jī)構(gòu)等)、成果轉(zhuǎn)換方、成果需求方組成的反饋系統(tǒng)控制機(jī)制模型,提出了促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化相應(yīng)的對(duì)策建議。
徐輝、王忠郴(2007)基于“成長(zhǎng)上限”系統(tǒng)基模,對(duì)科技成果轉(zhuǎn)化的動(dòng)力機(jī)制進(jìn)行了較為深入的探討。面對(duì)成果轉(zhuǎn)化存在的諸多問(wèn)題及瞬息萬(wàn)變的外部環(huán)境和競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的時(shí)代,提出了解決問(wèn)題的根本途徑是建立和完善適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的科技創(chuàng)新績(jī)效的評(píng)價(jià)體系、推動(dòng)利益與風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)的成果轉(zhuǎn)化合作機(jī)制和確立企業(yè)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)主體地位等,從而使科技成果轉(zhuǎn)化具有原動(dòng)力。
3.科技成果轉(zhuǎn)化評(píng)價(jià)研究
高??萍汲晒D(zhuǎn)化評(píng)價(jià)是國(guó)內(nèi)學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn),涂小東、肖洪安、申紅芳等(2005)用科技成果轉(zhuǎn)化潛力、科技成果轉(zhuǎn)化實(shí)力和科技成果轉(zhuǎn)化環(huán)境三個(gè)指標(biāo)對(duì)高??萍汲晒D(zhuǎn)化績(jī)效做出評(píng)價(jià);陳騰、葉春明、沈杰(2006)應(yīng)用DEA方法對(duì)高??萍汲晒D(zhuǎn)化效果進(jìn)行分析評(píng)價(jià),并給出了DEA方法中指標(biāo)體系確定的一般原則和步驟;成玉飛(2008)用主成份分析法對(duì)天津省的高??萍汲晒D(zhuǎn)化做出客觀評(píng)價(jià);王桂月、王樹(shù)恩(2009)針對(duì)高??萍汲晒D(zhuǎn)化具有一定模糊性的特點(diǎn),利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有模糊化和良好預(yù)測(cè)能力,在給出高??萍汲晒D(zhuǎn)化評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上,建立了高??萍汲晒D(zhuǎn)化評(píng)價(jià)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,并用實(shí)例驗(yàn)證了該模型具有較好的學(xué)習(xí)能力,可以較好地對(duì)高??萍汲晒D(zhuǎn)化進(jìn)行評(píng)價(jià)。
四、結(jié)語(yǔ)
以上對(duì)科技成果轉(zhuǎn)化國(guó)外和國(guó)內(nèi)相關(guān)研究分別進(jìn)行了綜述,可以看出國(guó)外對(duì)科技成果轉(zhuǎn)化的理論研究開(kāi)始得較早。正因?yàn)橛⒚赖葒?guó)家對(duì)科技成果轉(zhuǎn)化的研究開(kāi)始得早,所以其科技成果轉(zhuǎn)化率相對(duì)較高,而他們已經(jīng)形成的科技成果轉(zhuǎn)化模式值得我們加以學(xué)習(xí)和借鑒。不同于國(guó)外,國(guó)內(nèi)學(xué)者專(zhuān)家對(duì)科技成果轉(zhuǎn)化機(jī)制的研究比較多,這是由中國(guó)的基本國(guó)情決定的。在國(guó)內(nèi),科技成果轉(zhuǎn)化系統(tǒng)是一個(gè)龐大而復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng),涉及高校、企業(yè)、政府以及市場(chǎng)等諸多因素,所以轉(zhuǎn)化機(jī)制的研究顯得很有必要。
參考文獻(xiàn):
[1] 常立農(nóng), 周哲. 試論我國(guó)科技轉(zhuǎn)化的模式[J]. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)與管理研究, 2001
關(guān)鍵詞:可持續(xù)策略 參數(shù)化 建筑設(shè)計(jì)
Abstract: the author of the a point, any architectural design, nature is the architect on the building with the purpose of understanding. But the parametric design is from Cognition Intermediary -- architectural design tool angle definition. This study focuses on sustainable strategy under parametric design.
Key words: sustainable strategy, parameterization, architectural design
中圖分類(lèi)號(hào):TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編碼:
1.可持續(xù)策略下參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)的本質(zhì)
從對(duì)建筑認(rèn)識(shí)的角度來(lái)看,參數(shù)化設(shè)計(jì)可以認(rèn)識(shí)任何問(wèn)題,也就相當(dāng)于沒(méi)有認(rèn)識(shí)問(wèn)題;可以是任何建筑設(shè)計(jì),也就不是某種確定的建筑設(shè)計(jì)。再回到工具的角度,參數(shù)化設(shè)計(jì)的特殊性,就在于使用參數(shù)化工具,能夠表現(xiàn)一般工具所不能表現(xiàn)的建筑構(gòu)配件形狀及其空間位置關(guān)系。然而歸根結(jié)底,參數(shù)化設(shè)計(jì)不回答本質(zhì)——建筑認(rèn)識(shí)的問(wèn)題。
而可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)可以直接從本質(zhì)上定義。從本質(zhì)上講,可持續(xù)設(shè)計(jì)就是建筑師對(duì)與建筑相關(guān)問(wèn)題有目的的認(rèn)識(shí),尤其是對(duì)建筑中與可持續(xù)相關(guān)問(wèn)題有目的的認(rèn)識(shí);前者將可持續(xù)設(shè)計(jì)與非建筑設(shè)計(jì)區(qū)分開(kāi)來(lái),后者將可持續(xù)設(shè)計(jì)與其它非可持續(xù)設(shè)計(jì)的建筑設(shè)計(jì)區(qū)分開(kāi)來(lái)。
可持續(xù)設(shè)計(jì)與參數(shù)化設(shè)計(jì),是建筑設(shè)計(jì)按不同標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)的產(chǎn)物,類(lèi)似“大學(xué)生”與“四川人”,兩個(gè)概念劃分標(biāo)準(zhǔn)不一樣,因而沒(méi)有可比性。但是兩者確實(shí)又有相同或相異的地方,并統(tǒng)一在一類(lèi)建筑設(shè)計(jì)中。
2.可持續(xù)策略下參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)的意義
2.1對(duì)于參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)
參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)是從工具角度定義的,它本身并不能回答任何“認(rèn)識(shí)”的問(wèn)題,就像一具沒(méi)有靈魂的軀殼在漫無(wú)目的地游蕩。而可持續(xù)策略下的參數(shù)化建筑設(shè)計(jì),賦予了參數(shù)化設(shè)計(jì)以可持續(xù)的內(nèi)容,使參數(shù)化設(shè)計(jì)具有了嶄新的靈魂,從而構(gòu)成一個(gè)完整而鮮活的認(rèn)識(shí)。
參數(shù)化建筑設(shè)計(jì),由于其工具的先進(jìn)性,目前被廣泛用來(lái)設(shè)計(jì)新穎的建筑表皮、建筑形態(tài)和建筑空間。誠(chéng)然,形式和空間是建筑師永恒的追求,如果使用參數(shù)化工具,能夠有助于建筑師設(shè)計(jì)新的形式和空間,這本身也就是參數(shù)化工具的一大功勞。但同時(shí)還應(yīng)該看到,參數(shù)化工具的潛力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有被發(fā)掘,特別是其對(duì)部分非線性問(wèn)題的解決,與可持續(xù)問(wèn)題中的通風(fēng)、采光等,完全可能發(fā)生聯(lián)系;如果是這樣,將極大的提高建筑師解決這些問(wèn)題的效率。此外,由參數(shù)化設(shè)計(jì)帶來(lái)的建筑師對(duì)線性思維和非線性思維的認(rèn)識(shí),對(duì)于發(fā)現(xiàn)和分析像通風(fēng)、采光等自然界非線性問(wèn)題,無(wú)疑也將有極大幫助。
即使是為了創(chuàng)造新的形式和空間,用可持續(xù)策略去指導(dǎo),也能使參數(shù)化設(shè)計(jì)獲得更多的設(shè)計(jì)源泉。目前,用參數(shù)化工具單純?yōu)榱诵问蕉鴦?chuàng)造形式,確實(shí)可以有相當(dāng)龐大的“數(shù)量”;但是這些形式能用在建筑中的,具有一定“質(zhì)量”的,卻并不多。所以,參數(shù)化建筑師目前面臨的一個(gè)尷尬就是,他們能用參數(shù)化工具和手段設(shè)計(jì)出大量形式豐富、獨(dú)特、新穎的工藝品,卻很難將這些形式“套”到建筑中。那么換個(gè)角度,如果參數(shù)化建筑師跳出這個(gè)為了形式而形式的慣性思維,轉(zhuǎn)而向可持續(xù)策略尋求創(chuàng)新點(diǎn),或許能產(chǎn)生出新的有“質(zhì)”有“量”的形式。事實(shí)上,像國(guó)內(nèi)建筑師王振飛,僅僅是用參數(shù)化工具和手段設(shè)計(jì)于家堡工程指揮部
大樓的立面,由于考慮了采光這一因素,也創(chuàng)造出了非常新穎和獨(dú)特,同時(shí)又極具內(nèi)容的表皮。
2.2對(duì)于可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)
可持續(xù)建筑設(shè)計(jì),無(wú)疑是極具理性的建筑設(shè)計(jì),在作為技術(shù)和藝術(shù)結(jié)合的建筑設(shè)計(jì)中,它偏技術(shù)的成分非常明顯。極端的看,可持續(xù)建筑是離“居住的機(jī)器”最近的建筑。也因?yàn)檫@一點(diǎn),可持續(xù)建筑在建筑美學(xué)上,極易遭人詬病。比如劍橋大學(xué)馬丁中心可持續(xù)建筑專(zhuān)業(yè)博士郝林,在《世界建筑》2004 年08 期和 09 期的英國(guó)可持續(xù)建筑專(zhuān)輯篇首語(yǔ)中指出,“整體上講,除了個(gè)別的案例外,現(xiàn)今可持續(xù)營(yíng)造的美學(xué)狀態(tài)是相當(dāng)令人失望的。宣稱(chēng)是綠色營(yíng)造的案子,往往會(huì)呈現(xiàn)出兩個(gè)完全不同的狀態(tài):第一種是‘看上去很綠’,雖然充滿(mǎn)了綠色建筑的語(yǔ)匯,卻可能與本質(zhì)毫無(wú)關(guān)聯(lián);第二種是把可持續(xù)營(yíng)造僅僅當(dāng)作技術(shù)層面上的問(wèn)題處理,而忽略了技術(shù)內(nèi)涵在建筑性上的表現(xiàn)?!?/p>
3.可持續(xù)策略下參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程
對(duì)于一次具體的可持續(xù)策略下的參數(shù)化建筑設(shè)計(jì),其過(guò)程大致如下;
3.1發(fā)現(xiàn)建筑中的可持續(xù)問(wèn)題
建筑中的可持續(xù)問(wèn)題,一般說(shuō)來(lái)就是通風(fēng)、采光、遮陽(yáng)、采暖、降溫等問(wèn)題。由于項(xiàng)目所在位置的氣候、緯度、場(chǎng)地、周邊環(huán)境等條件不同,在不同的建筑設(shè)計(jì)中,這些問(wèn)題有輕重之分;即使在同一個(gè)建筑設(shè)計(jì)中,由于上述條件對(duì)建筑影響程度各異,這些問(wèn)題也有主次之別。
從哲學(xué)的角度講,這些問(wèn)題構(gòu)成了可持續(xù)設(shè)計(jì)的矛盾體系;而進(jìn)一步的講,在這一矛盾體系中,必然存在處于主導(dǎo)地位的主要矛盾。所以,在可持續(xù)策略下的參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,建筑師考慮這些可持續(xù)問(wèn)題,一方面要認(rèn)識(shí)到所有這些問(wèn)題的客觀存在,切忌主觀遺漏;另一方面,也是更重要的,是要在這些問(wèn)題中找出主要矛盾。
當(dāng)然,理想情況下,建筑師應(yīng)該無(wú)論主次,對(duì)所有這些問(wèn)題都進(jìn)行全過(guò)程的認(rèn)識(shí)。但實(shí)際操作中,這些問(wèn)題之間往往會(huì)互相掣肘,比如在寒冷地區(qū),通風(fēng)常常會(huì)與采暖相沖突,而面面俱到容易導(dǎo)致解決主要問(wèn)題的不徹底;同時(shí),由于可持續(xù)問(wèn)題認(rèn)識(shí)的復(fù)雜性,要對(duì)全部問(wèn)題都進(jìn)行全過(guò)程認(rèn)識(shí),會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間和精力,建筑師對(duì)此也需要做出權(quán)衡。然而無(wú)論如阿,先認(rèn)識(shí)主要問(wèn)題,之后有條件再認(rèn)識(shí)其它問(wèn)題,與認(rèn)識(shí)所有問(wèn)題也并不矛盾。
要在這眾多問(wèn)題中發(fā)現(xiàn)出主要問(wèn)題,建筑師可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘、查閱氣象數(shù)據(jù)、考查當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)建筑,以及調(diào)研當(dāng)前周邊建筑使用情況等方式獲得一手資料;在這基礎(chǔ)上,建筑師通過(guò)比較和判斷,可以發(fā)現(xiàn)主要問(wèn)題。
3.2借助可持續(xù)策略分析問(wèn)題
以分析通風(fēng)為例,建筑師一方面要認(rèn)識(shí)通風(fēng)的自然規(guī)律。比如形成通風(fēng)的根本原因是空氣的流動(dòng),而引起這一流動(dòng)的外力一般可分為風(fēng)壓和熱壓。除了受外部風(fēng)速和風(fēng)量的影響,風(fēng)壓通風(fēng)又與風(fēng)場(chǎng)的形狀和大小有光,風(fēng)場(chǎng)形狀越狹長(zhǎng)、風(fēng)場(chǎng)體積越小,風(fēng)壓通風(fēng)越猛烈;而熱壓通風(fēng)又與進(jìn)出風(fēng)口的高差、溫差有關(guān),進(jìn)出風(fēng)口高差越大,溫差越大,熱壓通風(fēng)效果越顯著。
另一方面還要認(rèn)識(shí)人在風(fēng)環(huán)境中的活動(dòng)規(guī)律。一般說(shuō)來(lái),適宜的通風(fēng)可以促進(jìn)人體體表水分蒸發(fā),可以清潔空氣從而有利于人體呼吸,這些因素是人對(duì)通風(fēng)的普遍需求。但是在炎熱地區(qū)和寒冷地區(qū)、潮濕地區(qū)和干燥地區(qū),人對(duì)通風(fēng)的需求又有各自的特殊性。以人在炎熱地區(qū)的風(fēng)環(huán)境中活動(dòng)為例,通風(fēng)帶來(lái)的體表水分蒸發(fā)會(huì)吸收熱量,從而增加人體舒適度;但風(fēng)速過(guò)大,又會(huì)造成體表水分大量流失,增加人體供水負(fù)荷,造成舒適度降低。再以潮濕地區(qū)為例,通風(fēng)有助于清潔和干燥空氣,防止霉變;但風(fēng)速過(guò)大,又可能帶來(lái)溫度降低,增加供暖負(fù)荷。在認(rèn)識(shí)以上兩個(gè)規(guī)律的基礎(chǔ)上,分析通風(fēng)剩下要做的,就是用第一個(gè)規(guī)律指導(dǎo)布局墻體、窗戶(hù)、樓板,以及它們圍合成的空間,使在這里面的通風(fēng)盡量滿(mǎn)足第二個(gè)規(guī)律。
3.3借助可持續(xù)策略和參數(shù)化工具解決問(wèn)題
在上一過(guò)程中,滿(mǎn)足第一個(gè)規(guī)律要求的墻體、窗戶(hù)、樓板等布局,絕不是一次就能成功,它需要建筑師反復(fù)修改調(diào)整,排列組合。而所謂解決問(wèn)題,也就是在這些排列組合中,通過(guò)比較、判斷,找出盡量滿(mǎn)足第二個(gè)規(guī)律的最優(yōu)方案。
參數(shù)化工具在這一過(guò)程中的作用,事實(shí)上在分析問(wèn)題的末尾,或者叫解決問(wèn)題的開(kāi)頭,也就是對(duì)“墻體、窗戶(hù)、樓板”進(jìn)行“反復(fù)修改調(diào)整,排列組合”時(shí),就已經(jīng)開(kāi)始了。
參考文獻(xiàn):
[1]萬(wàn)書(shū)元,當(dāng)代西方建筑美學(xué)新思維(上),貴州大學(xué)學(xué)報(bào)(藝術(shù)版),2003,(4):66-74.
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:CSSCI南大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)