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生态学研究范畴论文

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生态学研究范畴论文

人类对于理想聚居环境的向往和追求自古有之。在自然经济时代,人类与山水相依,与大自然共生,过着天然纯朴的聚居生活。然而,近代不断推进的工业化进程加快了人类改造自然的步伐。也加速了对自然环境的破坏。当人们应用各种现代科学技术成果(技术、设备、材料等)大规模、大范围地建设现代化聚居环境,为生活带来了方便和舒适的同时,也导致沙漠化等各种日益严重的环境问题。因而,研究人居环境的生态化问题对于人类构建现代生态文明,营造绿色家园,提高生存质量,具有现实的意义。本文试就城市人居环境生态化的相关问题作一探讨。一、城市环境生态化的内涵与任务城市人居环境是由英文HumanSetdements转译而来的一个专业术语。它是指一个由人、建筑及其周围自然环境构成的系统,是人对自然环境进行改造后形成的一种人工环境,包括自然环境、人工环境、社会环境和心理环境。自然环境即城市公民生活周围的自然因素,如光照、温度、湿度、空气、声音、动物、植物、水体、大地、自然景观等。人工环境是人工构成的部分,主要包括由人直接或间接参与创造而产生的建筑、交通、城镇、风景等物体、景观或空间。社会环境是人与人、人与自然之间相互作用的产物,是适应群体生活而产生的人际关系和精神生活,即政治、经济、文化、宗教等等。心理环境是自然、人工及社会环境的综合反映,它更具有多样性、多变性和随居民个体主观感觉而变化的不确定性等复杂属性,是对各种居民群体及个体主观精神、心理感觉产生影响的外部综合性氛围…。城市人居环境应是人、建筑、环境、自然与社会之间处于可持续性的和谐状态的生态化人居环境。它强调和谐共生的生态观,同时融入了可持续发展的理念,是人类生存的理想模式。其应具备以下特点:1.崇尚自然。建立正确的人与自然关系,尊重自然、保护自然,尽量小地对原始自然环境进行变动。2.经济高效。对能源和资源实行充分利用、循环利用,减少各种资源的消耗,体现4R原则,即减少使用(Reduce)、回收(Recover)、重复使用(Reuse)和循环使用(Recycle)。3.乡土特色。体现地方文化和民俗特色,充分利用当地原料、地域气候和地形地貌特点。4.生态安全。居民日常生活安全和环境安全得到充分保证。5.生活方便。便利与先进的内外交通、内外系统关系,公共服务设施的配套和便捷的服务方式。6.环境舒适。阳光充足、空气清新无污染、安静无噪音、宽阔的绿地和活动空间等。7.适应发展。用不断调整变化的动态人居环境系统,来同步适应对总体环境的变化。8.人本关怀。贯穿着以人为本的理念,体现对社会生活的人本关怀。居住区环境的个性美能赋予居民亲切感、认同感、自豪感,为生活增添丰富的色彩和趣味。将不符合生态要求的人居环境建成理想的生态人居环境,这一追求和建设的过程本文称之为“人居环境生态化”过程。“人居环境生态化”的任务是通过对自然环境、人工环境、社会环境和心理环境的生态建设,不断将人居环境改善为符合生态要求的安全、健康、舒适、高质量、高效益和可持续发展的人类住区。二、人居环境生态化应秉持的理念与原则1.树立可持续发展的观念.坚持“生态位”和“发展位”共提升的原则。传统发展观以强调经济增长为主,其虽然给经济带来极大的繁荣,但由于忽视对环境的生态保护,造成了人口剧增、资源匮乏、环境污染、生态恶化、文化趋同、区域差距拉大、贫富严重两极分化等问题,阻碍着人类社会的进一步发展。于是,人们逐渐认识到,无论何时何地,发展经济都只是一种手段,其目的在于不断满足人类日益增长的物质和精神需求。为人的生存和发展提供最佳物质环境和精神家园,才是人类社会追求的不变目标。基于经济增长与生态建设既互相矛盾又互相促进的对立统一关系,一个全新的可持续发展观近年来得到广泛的认同。它要求经济发展和人居环境建设一方面应在实现经济增长的同时,注重经济效益、社会效益和环境效益的统一;另一方面应既满足当代人的需求而又不对满足后人需求的能力构成威胁[2l。因此,在人居环境生态化过程中,要做到不单纯为保护环境而放弃发展,也不为发展而牺牲环境。而将保护环境与快速发展作为一体化目标,谋求二者的高度统一和互动性的良性循环。通过区域“生态位”的优化来支持区域“发展位”的升级,通过区域“发展位”的强化来促进区域“生态位”的优化,做到生态建设与经济发展的良性互动。2.由被动防治转向主动发展.坚持生态保护、环境治理与生态建设、生态创新相结合的原则。面对环境破坏所造成的种种后果,人们最初的反应是保护环境,防止进一步的破坏,继而加强对污染源和危害区域进行综合治理,以期对生态环境的危害减少到最低程度。近年来我国政府也出台了一系列法规政策,希望通过管制、处理和改善,纠正传统工业化和城市化发展过程给自然、人居环境和社会带来的负外部性,使经济和社会发展进入可持续性发展的轨道。但是,防治仅仅是生态化的基础性活动,是初级层次的生态化。生态创新则包括生态经济系统本身的变革,创造新的人工生态系统和经济社会系统生态化,以增加生态系统运转化效率,提高生态系统适应现代经济发展的供给能力及其对现代经济社会发展的支撑能力。生态创新是环境治理的更高级替代形式[3l。实现人居环境的生态化要求我们突破“先污染后治理”,“先破坏后恢复”的传统模式,由被动防治转向主动发展,由初级层次向高级层次的延伸,在环境治理的基础上推动生态建设,以生态创新提高环境治理和生态建设的有效性,实行环境保护、治理与生态建设和生态创新的有机结合。3.系统工程的理论方法与生态学原理相结合.坚持生态文明、生态技术、生态景观、生态社区共同开发。根据系统工程的理论,人居环境是一个大系统,以各种不同视角来分析,该系统由许多子系统有机组合而成。引入生态学的观念,则人居环境是一个复杂的生态系统,符合生态学揭示的所有生态规律。在人居环境生态化这个动态过程中,必须重视生态系统的整体性质、动态代谢功能、物质能量转换等规律,尊重生态学所阐明的各种原则,包括:反作用原则、优势原则、易变性与稳定性的关系原则、保证多方面安全的原则、边缘效应原则、功能上的一体化原则,等等。落实到人居环境生态化的不同层面,我们要坚持生态文明、生态技术、生态景观、生态社区共同开发。培育一种整体、协同、循环、自生的融传统文化与现代科技意识为一体的生态文明,孵化一批经济高效、环境和谐、社会适用的生态产业技术,建造一片天蓝、水清、地绿、景美、生机勃勃的生态景观,建设一个人与自然和谐共生的快乐、健康、高尚的生态社区,使它们得到共同发展,整体优化。三、城市人居环境生态化的主要对策在从事区域的经济和生态规划时,以着眼范畴和重点策略的不同,人居环境可以有乡镇人居环境和城市人居环境之别。由于城市化进程的推进以及城市环境问题的日渐突出,城市人居环境也成为人们重点研究的对象。本文认为,城市人居环境生态化的主要对策如下:1.建设生态社区。零点调查公司曾在全国做了一次市场调查,题目是“你最想拥有什么?”,结果超过7096的被访者首先选择了“健康”[4】。可见社区(communivty)的功能不应停留在解决住的问题,还应为居民创造健康、清洁、舒适、自然的最佳生活环境。建设生态社区已日益受到世界各国的重视,德国、澳大利亚等地做出了许多值得学习借鉴的典型范例,我国一些地方政府也将社区的生态化建设列为自己首当其冲的任职目标。生态社区由绿色空间系统、水资源系统、废弃物处理系统、清洁能源系统、道路交通系统、文化活动系统和环境管理系统所构成,是满足居民方便、舒适、卫生、安全和景观环境优美要求的生态文明社区。建设生态社区应按照生态学原理,应用生态设计方法,将自然因素融入社区环境中,在经济性的基础上构建人、社会与自然完整和谐的系统。创造包括住区环境中的物种多样性、功能多样性和居民活动空间多样性的居住空间环境。2.发展绿色空间。扩大绿色空间不但有益于居民的身心健康,使居民心理上产生舒适愉悦感,提高居民的生活质量,还能改善市容市貌,提升城市的整体形象和区位竞争力、发展力。近年来,我国上海市下大力气发展绿色空间的有益做法已取得了令人信服的效应。因此,要改变人们“寸土寸金”的传统思维方式,避免将所有可资利用的空间都用于建设经济用途的人工环境的短视做法;要认识到发展绿色空间直接有利于吸收外来投资和吸引人才,在一定程度上能有效地改善社会环境。绿色空间包括居住区公共绿地、组团绿地、宅旁绿地、垂直绿化、屋顶绿化、公建庭园、住区外围防护隔离绿地、道路绿化等,它所起的作用不仅是利用其观赏特性进行美化装扮和创造丰富的文化、感情氛围,最为重要的还是它对人居环境的生态服务功能。J发展绿色空间应着重考虑绿化面积及绿化物种。在确定绿地面积时。应从碳平衡和氧平衡的绿色空间生态服务功能角度进行总量设计和规划布局。在规划和开发绿色空间的过程中,应摆脱传统园林绿化观念的局限。强调在生态学原理指导下对绿色空间的功能进行全面强化,为此需遵守如下原则:(1)营造舒适环境的原则;(2)保护和改善环境的原则;(3)选用适生物种的原则;(4)合理的群落组配原则;(5)适当提高生物多样性原则。3.人居环境设计采用生态技术。人居环境生态设计的目的是使生态学的竞争、共生、再生和自生原理得到充分体现,资源得以高效利用,人与自然高度和谐。生态设计是建筑设计、风景园林、环境工程、能源工程等工程设计与生态学结合的综合性环境设计,以满足居民的个体需求和生态保育的要求。在建设生态人居环境中。环境监测、污染治理、资源节约、绿化建设均应尽可能应用先进适宜的生态技术,重点推广信息技术、建筑节能技术、住宅产业化技术、建筑用钢技术、化学建材技术、新型建筑结构与施工技术、水工业技术、垃圾处理技术、地基基础与地下空间技术等。4.发展生态建筑。生态建筑亦称为绿色建筑、可持续建筑,是按照生态平衡原理,使人工建筑环境及其所在的自然生态环境和社会经济环境之间的相互作用、相互协调,从而产生一个相对稳定的互为依存与循环的新型建筑。生态建筑注重提高自然资源的利用率,保护自然植被、原生土壤等,不仅创造了舒适的小环境,也创造一个与自然和谐的大环境。目前德国已建成了400多座生态建筑,均选用清一色的天然建筑材料,并经过反复检验处理,以确保无毒无害。为加速生态住宅的发展,世界上第一所专门培养生态住宅设计与建筑人才的高等学府——生态住宅建筑学院,已在德国的法兰克福建成招生[6]。5.交通系统生态化。加大交通系统建设和管理的力度,发展城市智能交通系统。城市化进程促进了道路交通系统的不断建设发展,为居民出行提供便捷;同时道路交通系统的扩展及汽车的普及又不可避免地导致空气污染,并进而影响居民的健康、舒适。这一矛盾将在相当长时间内困扰着城市的人居环境生态化建设。智能交通系统是在较完善的道路设施基础上,将先进的电子技术、信息技术、传感技术和系统工程技术集成运用于地面交通管理所建立的一种实时、准确、高效、大范围、全方位发挥作用的交通运输管理系统。它是充分发挥现有运输效率,保障交通安全,缓解交通拥挤的有力措施。6.水资源系统生态化。水资源系统包括了生活用水的供给、污水、雨水、景观用水等。【7】水资源生态化的目标是保证水资源的持续、合理和有效的使用。它要求在水资源的开发、利用、治理、配置、节约、保护过程中,坚持开源与节流并重、节流优先、治污为本、科学开源、综合利用的原则。我国城市污水再生工作大多尚处起步阶段。城市污水再生利用率和工程建设规模与我国水资源短缺的严峻形式很不相称8l。7.城市垃圾处理生态化。城市经济的快速发展和城市人口的迅速增加将带来城市垃圾产生量的持续增长,对城市文明和人居环境质量带来巨大的威胁和压力。必须制定有关政策法规,加强对垃圾排放、处理回收利用的管理;必须统筹规划,引进、开发和推广垃圾减量化、无害化和资源化的先进处理技术;同时运用市场机制,实行垃圾排放收费制度,培育垃圾处理产业L9J。8.大力提倡“绿色消费”。绿色消费是指以绿色、自然、和谐、健康为主题的,有益于人类健康、环境和资源保护的一种现代消费模式。它倡导在追求科学、文明、健康、舒适的生活同时,注重节约资源、保护环境、治理污染,从而实现“可持续消费”

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中国环境污染造成了1875亿元损失 在我国,环境污染问题越来越得到重视。然而,对于环境污染造成的经济损失的估算却仍然是一个新鲜话题。日前,中国社会科学院最新公开发表的一份关于“90年代中期中国环境污染经济损失估算”的报告给予了公众一个参考。根据估算,1995年环境污染和生态破坏对我国造成的经济损失达到了1,875亿元,占当年GNP值的3.27%。该报告引起了社会各界的广泛关注。水污染造成的损失是大头 报告认为,他们计算得来的1875亿元经济损失主要由三部分组成,一是大气造成的经济损失,二是水污染造成的经济损失,三是固体废弃物和其它污染造成的经济损失。在这三部分中,水污染造成的经济损失是最为庞大的一个组成部分。 不考虑因地球物理原因形成的水污染造成的损失,仅仅计算人类生产活动中产生和排放的废弃物进入自然界水体所造成的水体污染而带来的经济损失,这数目就达到了1428.9亿元,占环境污染造成的全部经济损失值的76.20%。 其中,工业污染性缺水是各项损失中最严重的一项。1995年,全国工业污染性缺水就造成直接工业经济损失750亿元,占了水污染造成的损失的一半以上。 另外,报告指出,水污染对人体健康造成的损失(包括南方水网地区和北方农村地区)、水污染对渔业的损失、水污染对农业的损失、水污染对旅游业的损失也是不可忽视的损失组成项目。大气污染损失也不可轻视 除了水污染之外,大气污染对经济造成的损失也不可轻视。报告指出,大气污染已对我国经济建设构成了严重的威胁。总悬浮颗粒物(TSP)、二氧化硫(SO2)等对我国人民的健康损害尤其大,1995年全国因为大气 TSP(和SO2)污染影响导致的人体健康损失估算达到171亿元。 另外,酸雨也是一个“大杀手”。酸雨不仅对农作物和森林损害极大,而且酸雨对于建筑材料也有极其大的腐蚀作用,从而对建筑物造成危害。报告估算,1995年,我国因为酸雨造成的经济损失就高达130亿元。 损失还来自多方面 水污染和大气污染已给我国造成了巨大的经济损失,与此同时,固体废弃物和其它因素的损失也日渐增多。这多方面组成的第三大部分损失已达145.2亿元。 该报告所计算出来的损失1875亿元虽然已是数目庞大,骇人听闻,然而,撰写该报告的专家指出,我国因为环境污染造成的经济损失还远远不止此数目,该数字只是部分可以计算的环境损失。由此看来,我国保护环境的任务还任重道远。

不同于传统的物理学和化学,生态学被看作是系统性的科学,所以普遍认为生态学是反还原的。下面是我为大家整理的生态学教学论文 范文 ,供大家参考。

《 园林生态学教学改革 方法 》

摘要

受过去陈旧的教学模式影响,当前的园林生态学教学中还存着很多弊端,阻碍了教学进步,急需改革。在此以环境设计专业为例,提出一些改革建议,包括教学观念和内容的更新、先进 教学方法 的应用、实践课的增加,以及师生综合素质的提升。

关键词 环境设计;教学改革;园林生态学

环境设计专业涉及城市规划、室内设计、园林建设和公共艺术设计等领域,因实用性较为突出,具有极强的实践性。而传统的教学存在很多弊端,如缺少实践锻炼、教学方法单一等,因此教学效果并不理想。随着经济不断发展,城市园林建设、室内装潢等行业备受重视,这就对环境设计教学提出了新的要求。教学方法对教学效果有着直接影响,针对以往教学方法太过单一的缺陷,应进行改革,掌握多种方法并能够灵活运用[1]。

1更新教学观念和内容

1.1理念更新

现代 教育 非常注重学生的自主学习能力和实践操作能力,所以首先,应转变陈旧的教学观念,坚持生本理念,提高学生在课堂上的地位,突显其主体性。利用有效手段,激发学生兴趣,调动起积极主动性,转被动学习为主动学习,从而成为课堂的主人。教师作为辅助者和引导者,要敢于接受新知识,并进行新的尝试。环境设计专业经常需要人工绘图、搭配色彩、提出新创意,并熟练操作计算机等基本技能,而学生之间必然存在着差异性,需要教师了解学生兴趣和心理规律,真正地体现以生为本理念。其次,学习理论知识的主要目的是在实践中应用,环境设计专业的目的是培养出更多的实用型人才,所以要重视实践。以室内设计课程为例,需要学生掌握辨别装饰材料、熟悉施工流程的能力,若只传输知识,学生很难理解。但若是带领学生在材料市场或施工场地学习,将会取得更好效果。

1.2内容设计

教学内容的选择和设计同样重要,首先,课程要和专业紧密结合,环境设计的范围其实很广,涉及领域较多,尤其是在基础课上,必须结合专业设计,体现出较强的专业性[2]。如在学习色彩搭配时,不妨增加光与色彩之间的关系等内容,让学生了解在今后设计时如何根据光线选择颜色;而在设计 素描 课上,应增加室内空间、家具结构等写生内容,使学生尽早适应实际生活,而不是仅仅在学习理论。其次,教学内容要根据社会需求和市场而加以调整,不可与实际相脱节。例如,环保节约是当今时代的主题,在建筑设计或者室内设计教学上上都要突出绿色生态这一特点。教学内容要具有针对性,根据岗位工作要求,形成健全的内容体系。

2积极引进新教学方法

具体的教学方法直接影响着教学效率和质量,必须予以高度重视,方法不能过于单一,而且一定要有效,能够取得进步。随着教育改革的深入,许多新方法都经受住了考验,应用越来越多,在此主要介绍以下2种方法。

2.1项目教学法

项目教学法是把课堂教学活动视为一个完整的项目,按照规范的流程、操作要求逐步完成。通常要经过项目选择、项目实施、能力转化、能力提高几个阶段,部分高校采取此方法,结合现代化技术,获得了极大的成功。教师发挥引导作用,根据教学内容设计多个项目,然后引导学生根据自己的擅长选择合适的项目。接下来的设计、实施工作就要学生独立完成,最后展示成果,增强学生的成就感。例如,园林植物景观规划项目,植物在园林中的作用不言而喻,既是景观,又起着绿色环保的作用[3]。实际中的规划工作涉及多个部门,首先是要对项目进行策划,考虑其可行性和合理性;确定项目后,需初步规划方案,根据其用途、性质以及可能带来的各种效益综合考虑;然后对方案进行修改,直到满意后,开始施工图的设计;最后一步是对施工图进行变更。在此过程中,尽量遵循实际岗位要求,提前熟悉岗位环境,使自己的操作能力进一步提升。

2.2实例教学法

上面已经说到,环境设计是针对的具体项目、具体工程,理论知识必然是要用到实际案例中的,而且具体案例不同,所采用的技术、方法、要求等也有差异。从另一个角度来看,部分理论知识比较抽象,不好理解,需要借助实际案例进行分析。世界上有很多经典的建筑、雕塑、室内格局,都是著名设计师的作品,有许多可借鉴之处。国内也有很多案例值得借鉴,如植物对污水具有净化作用。那么如何净化,具体如何操作,又会取得怎样的效果是教师必须考虑的问题。此时不妨以石家庄“清源节流行动”为例,通过分析洨河水污染的处理方案和具体 措施 ,使学生更深刻地理解相关理论知识。除了提供实践 经验 ,案例教学还有很多优势,比如可以反映行业最新动态、可以提高学生科学设计的意识、发挥模范作用引导学生进步等。

2.3其他方法

目前,各高校环境设计专业教学还有很多优秀的方法,如角色扮演法,试着让学生扮演教师讲课;头脑风暴法,鼓励学生提问,培养其创新意识,集思广益,以得到更多更好的创意;实践-理论-实践法,即先通过实践让学生初步了解理论知识,并主动去 总结 探究,然后针对重点难点加以讲解,再把整个理论知识串起来,加深记忆。课堂结束后,再次应用于实践,操作技能会有很大的提升[4]。

3提高实践实训课比重

为了使学生把理论知识转化为自身技能,并用于解决实际问题,必须增加实践实训课的比重,争取每一个学生都能有足够的实践机会。就环境设计专业而言,创意无比关键,所以实践课程要以培养学生的创新意识和创造力为主。加大投资,建立起专业的实训室,除了实训中常用的画板、画笔等基础物,还要注重氛围的营造和整体结构的设计,包括选材、形状和风格等,都要结合专业课程和企业需求考虑,尽量保持一致。除了动手操作区域,实训室内还应有材料存储区、教学示范区、作品展示区、现代化信息技术区等。当确定一个项目后,搜集材料、独立思考、动手操作、作品展示、最终评价等工作最好都能在实训室内完成,一来可充分利用资源,二来能够提高学生的工作效率。部分学生 想象力 很丰富,经常能想出很新颖的创意,但缺乏平台展示。所以,学校要经常办一些实践活动,鼓励学生参加,给他们一展身手的机会。例如,举办校级技能大赛、原创作品比赛、模拟实践设计活动等,在寒暑假也可以组织学生到企业参观实习。实际教学证明,很多优秀设计师都是在此类活动中积累了大量经验,而且对市场需求更加了解,所以设计水平要高于一般的学生。

4提高师生的综合素质

教学质量的提高离不开师生的努力。教师在新的教育环境中退居幕后,其实责任更重,要真正提高环境艺术设计专业教师的业务水平,就必须大力培养双师型教师。积极鼓励专业教师参加相关的专业培训与研讨会,吸收新知识与新理念;鼓励专业教师参与社会行业的职称评定;有目的的让专业教师进入相关企业挂职锻炼,提高教师的实际工作技能与经验,确保其在未来的教学工作中能够将最新、最好、最实际的技能传授给学生;鼓励专业教师多参与实际工程项目,并以实际项目为任务,驱动教学的实际案例对学生进行教授,在亲身经历项目过程的同时,把实际工作的经验与技能同学生一起分享,达到务实教学、增加学生实践经验的目的[5]。学生亦是如此,除了深入理解环境设计专业,了解该专业的社会现状,还要养成独立思考、仔细观察、认真总结的习惯,强化自身创新意识,学习计算机等现代技术,提高自身综合能力;同时,要完善自身道德素质,以便将来能够更好地胜任岗位工作。

5结语

环境设计是理论和实践结合紧密的一个专业,在实际中有着广泛应用,包括室内设计、园林规划、建筑设计等。教学过程中,为了使学生快速吸收理论知识,提高自身技能,需对以往的教学进行科学改革。

参考文献

[1]袁方.关于教学改革的思考——以环境艺术设计专业为例[J].魅力中国,2010,22(27):154-155.

[2]张榕泉,吴海燕,夏建红,等.高职院校环境艺术设计专业基础课程教学改革探讨:以闽西职业技术学院为例[J].剑南文学,2012,24(10):170-172.

[3]吴玉琴.园林生态学教学改革探讨[J]绿色科技,2011,20(7):245-246.

[4]季玲.信息时代的教学改革模式初探——以环境设计专业为例[J].时代教育,2013,22(15):173.

[5]高松伟,刘力扬.高职院校环境设计专业在信息时代面临的改革及对策[J].教育,2014,15(8):85-86.

《 珠子参生态学和生物学特性研究 》

摘要:

目的调查研究珠子参生态学和生物学特性。方法通过对珠子参生态环境的调查,栽培珠子参物候期及生长发育的观测,种子沙藏处理,定期对根状茎的切片观察等。结果珠子参适生于年均温12~16℃、年降水量800~1200mm、荫蔽度70%~80%的阔叶林下,土壤肥沃疏松pH5~6.5的微酸性土壤中。珠子参的生长随着叶数目的增多,株高、根茎粗、叶面积、株冠均增大。整个植株完成一年的生长发育约需190d。种胚属高低温型。在15℃下发育最好,满胚后再转入5℃低温处理60d即裂口。裂口种子10℃培养5d就开始萌发。5月20日~8月15日为地下根茎的快速生长期,8月16日~9月30日为地下根茎的分化期。开花植株与不开花植株的根茎发育不同。结论本研究为珠子参的规范化 种植 提供了理论依据。

关键词:珠子参;生态学特性;生物学特性;叶数目

珠子参PanaxjaponicusCA.Mey.var.major(Burk.)CY.WuetKM.Feng为五加科人参属植物,是一种较为重要的濒危药用植物[1]。其主要化学成分为皂苷类,还含有糖类、挥发油类、微量元素等多种类型化合物[2-6]。其根状茎入药为珠子参,有补肺,养阴,活络,止血、抗肿瘤、保护心脑血管系统、抗炎镇痛、提高免疫力等功能[7,8];其地上部分入药称参叶,能清热、生津、利咽,有滋补强壮之效[9]。也有人进行了珠子参的野生资源和生态环境调查及植物生长特性的研究[10-12]。近年来由于过度采挖,野生资源日渐枯竭,满足不了用药的需要。为此,笔者在地处巴山区的陕西省镇坪县进行了引种栽培试验,并对其生态学和生物学特性进行了研究,旨在对其规范化栽培技术研究提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料

试验地设在陕西省镇坪县海拔为840m和1300m的两个地块,栽培面积分别为700m2和600m2。以野生珠子参根状茎为繁殖材料,以根状茎的节结大小进行简单分类,分畦栽植,密度25cm×20cm。搭棚遮阴,透光率30%。选用栽培两年的植株为实验材料。

1.2方法

1.2.1调查研究珠子参在陕西的野生分布及生态环境条件。

1.2.2在珠子参生长期内每日用湿度计和温度计对栽培地的温湿度及10cm处地温进行测量记录。

1.2.3在栽培地里,以叶的数目为类群划分的依据,各选30株,定株定点观测。用直尺和游标卡尺对植株的植物学性状进行测量。

1.2.4采集8月上中旬成熟的种子,水浸泡24h后取下沉者。将种子与湿砂混合,每个处理600粒。先放25~32℃室温下10d后分别转入5、10、15、20、25℃及实验室等6种条件下培养。每10d取种子观察胚的发育情况。

1.2.5观察移栽植株根茎形态变化,并定时切取根茎尖端固定;切片观察根茎发育情况。

2结果与分析

2.1生态环境的调查

珠子参是人参属中分布较广的种,我国的甘肃、陕西、安徽、浙江、贵州、广西、四川、云南、西藏等省区均有分布。在陕西省分布于关山林区和秦巴山区各县,主产于宁陕、洋县、陇县、石泉、镇坪、平利、汉阴、南郑、宁强、佛坪等县。生于海拔1000~2200m间的林下或草丛中。

该区气候属于北亚热带、温带温热湿润气候区。年平均气温12~16℃,元月份平均气温0~1.5℃,七月份平均气温19~28℃,日均温≥10℃,稳定持续180d,无霜期210~240d,年平均降水量800~1200mm,森林荫蔽度70%~80%,相对湿度75%~85%。本区群峰突兀,沟壑纵横,山大谷深,地势复杂,气候多异,水热资源丰富,植被覆盖率高,自然条件优越,为珠子参的生长发育提供了有利的条件。珠子参为阴生植物,对光敏感,要求荫蔽度为70%~80%,处于不同生长年限和发育阶段的植株对光照的反应有差异。

珠子参1~2枚复叶的幼苗,要求照光量小,若直光照射,则生长缓慢,植株矮化,叶片衰老,叶缘变黄变红,而搭棚遮荫后,此病理现象逐渐消失;3~5批复叶的植株可耐受一定强度的直光照射;在野生条件下荫蔽度大的林下,珠子参植株纤细,叶片薄而淡黄绿,生长发育迟缓,叶子易产生锈病等病斑,所以人工栽培珠子参时一定要搭荫棚,让透光率达20%~30%。珠子参喜冬暖夏凉,四季温度变化较小的气候。

出苗期到营养生长快速期气温在11.6~16.5℃,10cm处地温在8.4~15℃之间,此时地下根茎处于休眠期;从开花期到枯萎期气温在16.6~24.8℃,10cm处地温15~22.6℃之间,地下根茎进入生长分化期;当气温降至17.2℃以下,10cm处地温低于17.9℃时,地上部分枯萎,地下根茎也进入休眠期。

降水不仅为珠子参的生长提供水分,而且也能调节温湿度,对其生长发育有着重要作用。陕西省镇坪县年平均降水量为1015mm,年平均自由水面蒸发量为838.7mm,自然植被蒸发量611.3mm,降水量大于蒸发量,所以气候呈现湿润多雨的特点。满足了珠子参的生长要求,但夏季多暴雨,并有短暂的大风,秋雨连绵,对珠子参的生长发育造成一定的影响,如暴雨冲刷地面土壤,使根状茎裸露,打落了未成熟的果实,打破叶片,折断或冲走植株,特别是6~9月气温较高,若 雨水 较多,湿度过大,可造成植株生病,根茎腐烂等现象。

珠子参适宜生长在山区林下,土壤为山地棕壤或黄棕壤。土层较厚,腐殖质丰富,含水量高,质地疏松,透水透气性良好,pH5~6.5的微酸性土壤中。如果土壤粘性过大,易使植株发病,土壤中石块较多时,则架空植株,影响生长,甚至造成死亡。不同海拔高度、坡向、坡度等地貌条件所造成的小气候,对珠子参的栽培、生长发育、田间管理,质量和产量都有影响。珠子参在秦岭分布在海拔1000~2200m间,而在大巴山的分布下限为1200m。随着海拔的升高,由于气候各因子的综合作用的结果,使高海拔处的珠子参生长发育明显的推迟。珠子参的生长坡度不定,一般在10°~45°之间;坡向一般为阴坡或半阴坡,在林缘或谷底也有生长。人工栽培应选坡度在15°左右,坡向阴坡或半阴坡的山地、林下,过陡则操作不便,水土流失严重,过缓则积水泡根。珠子参植物群落复杂,乔、灌、草种类丰富,荫蔽度70~80%。

产区调查表明主要伴生的木本植物有:毛叶五加、红茴香、蜀五加、米面翁、火棘、铁扫帚、含笑、常春藤、短枝六道木、尖叶绣线菊、漆树、茅栗、栓皮栎、辽东栎、白桦、川鄂小檗、蔷薇、盐肤木、荚蒾、忍冬、华桔竹、马桑等。主要伴生的草本植物有:吉祥草、羊齿天门冬、大花糙苏、重楼、鬼灯擎、白酒草、粗齿天南星、玉竹、开口箭、陕西鳞毛蕨、贯众、宁陕耳蕨、珍珠菜、腺药珍珠菜、缬草、山酢酱草、三肋虾脊兰、窝儿七、八角莲、红三七、黄水枝、大叶金腰子、城口唐松草、细辛、对叶细辛、红毛七、汉中防己、铁筷子、大花绣球藤、鱼腥草等。地被植物为茂密的苔类和藓类植物。从野外调查可以看出,在不同的分布区、海拔高度,珠子参的伴生植物有一定的差别,攀缘的藤本植物占有一定的优势。

2.2生长发育特性

珠子参为多年生宿根直立草本,高5~68cm。掌状复叶轮生于茎顶。小叶片阔椭圆形、椭圆形、长椭圆形或披针形。笔者对大量栽培的珠子参的形态观察表明:珠子参的叶形变异颇大,同一植株上叶的形状、数目也有差异;根状茎变化多样,有的根茎前端呈竹鞭状,后面又呈串珠状。

珠子参的生长发育与叶数目有一定关系。随着叶数目的增多,株高、根茎粗、叶面积、株冠均增大。除未见一批叶植株开花外,其余均开花结实,但开花结实率随叶数目的增多而相应提高,地下根茎则变得粗短。栽培珠子参的物候变化:在日均温低于10℃时越冬芽已开始萌动,随着温度的升高,芽的活动加速。

当日均温超过10℃,在3月25日越冬芽就露出地表。4月上旬叶片由皱至平滑,叶色由浅绿转至黄绿色;4月中旬至5月中旬为地上茎叶的快速生长期;4月下旬至5月中旬花梗开始快速伸长;5月12日第一朵花开放,5月中旬至6月上旬为开花期;5月27日结出第一个果实,直至7月1日,果实逐渐发育,进入绿果期;7月2日第一个红果出现,以后逐渐红熟;8月21日始叶片枯黄脱落,茎中空倒伏,开始调萎,到9月13日几乎全部倒苗。5月20日~8月15日为地下根茎的延伸期,8月16日~9月30日地下根茎进入分化阶段。

10月1日以后越冬芽进入缓慢的活动阶段,可视为进入休眠期。地上部分完成一年的生长约需173d,地下根茎形成分化约需133d,整个植株完成一年的生长发育约需190d。

2.3发育生物学特性

珠子参的开花结实与叶的批数有关。一批叶均未见开花,二批叶有部分植株开花结实,但花的败育率较高,三批叶以上植株均开花,其结实率多为10%左右,一般情况下,叶批数越多,开花结实率越高。伞形花序单生于茎顶或数个聚成复伞形花序。全株的开花方式由外向内逐渐开放,约需4~7d全部开放。

每日开花时间为8~19h,盛花期12~15h。开花时,第一瓣先向外裂后,以后第2~5瓣依次向外裂开,开花后花药逐个裂开,自交异交均可孕,第3天花药枯萎,花瓣脱落,第12~14d柱头开裂变成紫红色并枯萎,进入果实发育期。开花第9天子房开始明显膨大,第12~14天为幼果快速发育期,半月后即形成绿色果实,由浅绿转至深绿,再变为紫色,不久即转为鲜红色,熟时紫红色,顶端1/3为黑色,内含种子2(1~3)粒。浆果扁球形,直径5~8mm,果肉厚2~3mm。种子肾形,乳白色,直径3~5mm,千粒重约11.0g。种子外种皮坚硬,内种皮呈薄膜状,尖端为脐孔,沿脐孔有结合缝,裂口时从结合缝处裂开,胚根由脐孔处萌发。种子为胚后熟类型,属高低温型。

刚收获的种子胚仅为一团很少分化的细胞。若将采收的种子直播,需要经过20~22个月之久才能解除休眠。因此,掌握种子休眠规律,缩短种胚后熟时间,是珠子参栽培技术研究的关键和重点之一。通过对6种不同温度条件下种胚发育情况的观测,在15℃下种胚发育最好,培养120d就有满胚者,约160d多数种子达到满胚,平均胚率为91.38%。再转入5℃低温处理60d开始裂口。将已裂口种子放10℃培养5d就开始萌发。而培养160d时,20℃有个别种子达满胚,多数种子胚为满胚的2/3,5、10、25℃及实验室等条件下胚发育较差,仅为满胚的1/5~1/6。

2.4地下部分的生物学特性

珠子参的地下部分包含根和根状茎。根是由根状茎节上形成的不定根。根状茎横走,为5~17节组成的串珠状,每个节上多有休眠芽存在。着生地上茎叶的节上常生2~9条根,老节上生根或无。根状茎呈不规则球形或略呈纺锤形,直径5~45mm;节间直径3~5mm,长约2~10cm,最长可达40cm。茎叶倒苗后至出苗期间,根茎顶端是一个略膨大的越冬芽。越冬芽在地上茎叶着生的根节上形成。3月底至4月初芽萌发,茎叶先抽出地面并迅速生长。

5月17日地下根茎未见明显的形态变化。5月20日地下根茎先形成突起,其大小约0.2~1.0cm。5月20日~8月15日为地下根茎的快速生长期,8月下旬地上茎叶开始枯萎倒苗,幼根茎直径1~5mm,长约0.6~12cm,并在顶端又形成一个新的芽;8月16日~9月30日为地下根茎的分化期,在这段时间内地下根茎的长度变化较小,直径有所增加,且到距顶端3~5mm处节间形成层活动,使该处膨大成节,前端分化成第二年生长的地上部分的各个器官。

次年春该芽又萌发,再形成一个膨大的部分,如此下去,根茎每年伸长一节并形成一个膨大,不断伸长,同时,在膨大处具有次生生长能力,使膨大部分再增大。这样串珠状根茎便形成并不断发展。10月1日以后地下根茎进入缓慢的活动,可视为进入休眠期。地下根茎分化期,开花植株与不开花植株的根茎发育不同。后者根茎的顶端发育成芽,前者根茎的顶端发育成花芽,顶端芽的中间包着的小花序较大,由休眠的腋芽活动形成幼根茎,再继续增加根茎的节数与长度。根状茎的长度、直径与叶的数目有关,一般叶的数目越多,根茎的节间则越加短粗。开花植株的根茎较未开花植株的更短更细。

根状茎的生长与土壤肥力有关,土壤越贫瘠,根状茎就越长;地上茎叶愈小,地下根状茎就愈细愈长;处在土层3~5cm处的根茎的越冬芽比处在较深或较浅土层中的发育快;土温在15~25℃时发育较快,温度偏高或偏低,根状茎的发育就会减慢。在水肥条件较好的情况下,一个节上偶尔可形成2~3个越冬芽,第二年均可正常生长发育。在根茎受损后,同一串根茎节上可形成多个正常发育的越冬芽。若越冬芽受损,其根茎并不死亡,而继续在土壤中休眠,竖年6~9月可形成新的越冬芽。竖年植株地上部分生长叶的批数与当年形成越冬芽的大小成正比,与根茎的直径近乎成正比关系,但与根茎的长短无关。地上茎叶生长的强弱与地上茎着生的节上的须根数目有关,一般须根数目越多,地上茎生长越好;同时与移栽时间、当年的气候、土壤的肥力有关。一般秋季移栽优于春季移栽,一般在土壤肥沃的地方可适当延长珠子参的生长时间。

3结论

3.1珠子参适生于年均温12~16℃,无霜期210~240d,年降水量800~1200mm,相对湿度75~85%,荫蔽度70~80%的阔叶林下,pH5~6.5的微酸性肥沃疏松土壤中。栽培时应根据其生态学特性,选择较为适宜的生长发育小环境进行栽培。山地栽培中应采用遮阴搭棚的办法调节透光度。

3.2根据其种子、根茎的生物学特性,研究解决繁殖方法问题,是栽培工作的难点和重点。种子沙藏先在15℃下培养约160d,再转入5℃低温处理60d后,取出播种出苗率可达91%以上。根状茎的节上有数个休眠芽,可采用适当的方法解除休眠,促其萌发形成新植株,该法可作为提高繁殖系数的优良繁殖方式。同时注意根茎切段不宜少于两节,并注意防腐处理,否则易发生烂根烂芽的现象。总之,进行珠子参的生态与生物学特性研究,可为其规范化栽培技术的研究提供有价值的依据,具有重要的理论意义和实用价值。

参考文献

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论文的研究范畴

毕业论文属于学术研究范畴,它在文体上也是对某一专业领域的现实问题或理论问题进行科学研究探索的具有一定意义的论文。

问题一:论文的研究方向指的是什么? 课题研究方向一般是指学生在校期间,或者相关科研工作者在申报撰写论文过程中需要明确的研究方向。应在所研究课题历史基础上提出自己独特或者有所创新的研究方向以丰富学科知识体系。 由导师决定, 看看你导师以前的论文或硕士论文题目, 再看看你导师正在研究的项目, 一般就差不多清楚了。 一般你自己决定不了的, 最多只能从导师给的题目中选择。 问题二:论文的研究方向怎样填? 比自己的研究小方向稍大一些,比如介电材料的可以写功能材料与器件,新型太阳能电池或者锂电方向可以写新能源材料与器件,这样放大后可定显得有气势些~ 问题三:帮忙选择硕士论文的研究方向 你的论文准备往什么方向写,选题老师审核通过了没,有没有列个大纲让老师看一下写作方向? 老师有没有和你说论文往哪个方向写比较好?写论文之前,一定要写个大纲,这样老师,好确定了框架,避免以后论文修改过程中出现大改的情况!! 学校的格式要求、写作规范要注意,否则很可能发回来重新改,你要还有什么不明白或不懂可以问我,希望你能够顺利毕业,迈向新的人生。 一、毕业论文选题的重要意义 第一、选题是撰写毕业论文的第一步,它实际上是确定“写什么”的问题,也就是确定论文论述的方向。如果“写什么”都不明确,“怎么写”根本无从谈起,因此毕业论文的顺利完成离不开合适的论文选题。 第二、毕业论文的写作一方面是对这几年所学知识的一次全面检验,同时也是对同学们思考问题的广度和深度的全面考察。因此,毕业论文的选题非常重要,既要考虑论文涉及的层面,又要考虑它的社会价值。 二、毕业论文选题的原则 (一)专业性原则 毕业论文选题必须紧密结合自己所学的专业,从那些学过的课程内容中选择值得研究或探讨的学术问题,不能超出这个范围,否则达不到运用所学理论知识来解决实际问题的教学目的。我们学的是工商管理专业,选题当然不能脱离这个大范畴,而且在限定的小范围内,也不能脱离工商管理、企业经营去谈公共事业管理或金融问题。学术研究是无止境的,任何现成的学说,都有需要完善改进的地方,这就是选题的突破口,由此入手,是不难发现问题、提出问题的。 (二)价值性原则 论文要有科学价值。那些改头换面的文章抄袭、东拼西凑的材料汇集以及脱离实际的高谈阔论,当然谈不上有什么价值。既然是论文,选题就要具有一定的学术意义,也就是要具有先进性、实践性和一定的理论意义。对于工商管理专业的学生而言,我们可以选择企业管理中有理论意义和实践指导意义的论题,或是对提高我国企业的管理水平有普遍意义的议题,还可以是新管理方法的使用。毕业论文的价值关键取决于是否有自己的恶创见。也就是说,不是简单地整理和归纳书本上或前人的见解,而是在一定程度上用新的事实或新的理论来丰富专业学科的某些内容,或者运用所学专业知识解决现实中需要解决的问题。 (三)可能性原则 选题要充分考虑到论题的宽度和广度以及你所能占有的论文资料。既要有“知难而进”的勇气和信心,又要做到“量力而行”。”选题太大、太难,自己短时间内无力完成,不行;选题太小、太易,又不能充分发挥自己的才能,也不行。一切应从实际出发,主要应考虑选题是否切合自己的特长和兴趣,是否可以收集到足够的材料和信息,是否和自己从事的工作相接近。一定要考虑主客观条件和时限,选择那些适合自己情况,可以预期成功的课题。一般来说,题目的大小要由作者实际情况而定,很难作硬性规定要求。有的同学如确有水平和能力,写篇大文章,在理论上有所突破和创新,当然是很好的。但从成人高校学生的总体来看,选题还是小点为宜。小题目论述一两个观点,口子虽小,却能小题大做,能从多层次多角度进行分析论证.这样,自己的理论水平可以发挥,文章本身也会写得丰满而充实。选择一个比较恰当的小论题,特别是与自己的工作或者生活密切相关的问题,不仅容易搜集资料,同时对问题也看得准,论述也会更透彻,结论也就可能下得更准确。 三、毕业论文选题的方法 第一、 浏览捕捉法。这种方法是通过对占有的论文资料快速、大量地阅读,在比较中来确定题目的方法。浏览,一般是在资料占有达到一定数量时集中一段时间进行,这样便于对资料作集中的比较和鉴别。浏览的目的是在咀嚼消化已有资料的过程中,提出问题,寻找......>> 问题四:如何选择论文研究方向 你的论文准备往什么方向写,选题老师审核通过了没,有没有列个大纲让老师看一下写作方向? 老师有没有和你说论文往哪个方向写比较好?写论文之前,一定要写个大纲,这样老师,好确定了框架,避免以后论文修改过程中出现大改的情况!! 学校的格式要求、写作规范要注意,否则很可能发回来重新改,你要还有什么不明白或不懂可以问我,希望你能够顺利毕业,迈向新的人生。 一、毕业论文选题的重要意义 第一、选题是撰写毕业论文的第一步,它实际上是确定“写什么”的问题,也就是确定论文论述的方向。如果“写什么”都不明确,“怎么写”根本无从谈起,因此毕业论文的顺利完成离不开合适的论文选题。 第二、毕业论文的写作一方面是对这几年所学知识的一次全面检验,同时也是对同学们思考问题的广度和深度的全面考察。因此,毕业论文的选题非常重要,既要考虑论文涉及的层面,又要考虑它的社会价值。 二、毕业论文选题的原则 (一)专业性原则 毕业论文选题必须紧密结合自己所学的专业,从那些学过的课程内容中选择值得研究或探讨的学术问题,不能超出这个范围,否则达不到运用所学理论知识来解决实际问题的教学目的。我们学的是工商管理专业,选题当然不能脱离这个大范畴,而且在限定的小范围内,也不能脱离工商管理、企业经营去谈公共事业管理或金融问题。学术研究是无止境的,任何现成的学说,都有需要完善改进的地方,这就是选题的突破口,由此入手,是不难发现问题、提出问题的。 (二)价值性原则 论文要有科学价值。那些改头换面的文章抄袭、东拼西凑的材料汇集以及脱离实际的高谈阔论,当然谈不上有什么价值。既然是论文,选题就要具有一定的学术意义,也就是要具有先进性、实践性和一定的理论意义。对于工商管理专业的学生而言,我们可以选择企业管理中有理论意义和实践指导意义的论题,或是对提高我国企业的管理水平有普遍意义的议题,还可以是新管理方法的使用。毕业论文的价值关键取决于是否有自己的恶创见。也就是说,不是简单地整理和归纳书本上或前人的见解,而是在一定程度上用新的事实或新的理论来丰富专业学科的某些内容,或者运用所学专业知识解决现实中需要解决的问题。 (三)可能性原则 选题要充分考虑到论题的宽度和广度以及你所能占有的论文资料。既要有“知难而进”的勇气和信心,又要做到“量力而行”。”选题太大、太难,自己短时间内无力完成,不行;选题太小、太易,又不能充分发挥自己的才能,也不行。一切应从实际出发,主要应考虑选题是否切合自己的特长和兴趣,是否可以收集到足够的材料和信息,是否和自己从事的工作相接近。一定要考虑主客观条件和时限,选择那些适合自己情况,可以预期成功的课题。一般来说,题目的大小要由作者实际情况而定,很难作硬性规定要求。有的同学如确有水平和能力,写篇大文章,在理论上有所突破和创新,当然是很好的。但从成人高校学生的总体来看,选题还是小点为宜。小题目论述一两个观点,口子虽小,却能小题大做,能从多层次多角度进行分析论证.这样,自己的理论水平可以发挥,文章本身也会写得丰满而充实。选择一个比较恰当的小论题,特别是与自己的工作或者生活密切相关的问题,不仅容易搜集资料,同时对问题也看得准,论述也会更透彻,结论也就可能下得更准确。 三、毕业论文选题的方法 第一、 浏览捕捉法。这种方法是通过对占有的论文资料快速、大量地阅读,在比较中来确定题目的方法。浏览,一般是在资料占有达到一定数量时集中一段时间进行,这样便于对资料作集中的比较和鉴别。浏览的目的是在咀嚼消化已有资料的过程中,提出问题,寻找......>> 问题五:...有哪些具体的研究方向和经典的论文可供参考? 论辩型论文范文。这是针对别人在某学科中某一学术问题的见解,凭仗充沛的论据,着重揭露其缺乏或错误之处,经过论辩方式来发表见解的一种论文范文。我手里有这个专业范文。 问题六:心理学论文有哪些研究方向,现在的研究热点是什么 心里学论文发表可找我 问题七:研究生毕业论文方向选择,哪个比较好写些? 20分 有解决问题的来头的 问题八:论文研究视角和研究方向有啥区别 任何研究都是在一定视角下进行的,而任何视角的选择都是围绕所认定的中心问题进行的。个人觉得往小浮说没有特别的不同。 问题九:硕士论文可以不是自己研究方向吗 硕士论文可以不是自己研究方向吗 可以是可以,但是你不觉得跟导师一个方向,会更容易通过吗 硕士论文可以不是自己研究方向吗 可以是可以,但是你不觉得跟导师一个方向,会更容易通过吗 硕士论文可以不是自己研究方向吗 可以是可以,但是你不觉得跟导师一个方向,会更容易通过吗 硕士论文可以不是自己研究方向吗 可以是可以,但是你不觉得跟导师一个方向,会更容易通过吗 问题十:论文 作者研究方向有多个该怎么写 分层或者辅助观点,以小论文的形式展现

sci论文研究范畴

SCI论文是指被科学引文索引数据库(Science Citation Index, 简称 SCI)收录的论文。一般是将论文发表在被科学引文索引数据库收录的期刊,这些期刊被称为SCI期刊,SCI期刊发表您的论文后会将您的文章推送给SCI数据库,这样您的文章就被SCI数据库收录

大家是否了解,SCI这个英文单词是什么意思呢?它和写论文到底有哪些关系?

SCI论文,是指被SCI,即科学引文索引所收录的SCI期刊上刊登的学术期刊论文。

我国民众对SCI论文概念模糊,小部分民众误认为SCI是一本期刊,此期刊由南京大学引入并成为各大高校和科研机构学术评价和奖惩的一类刊物。

SCI对全球的自然科学刊物进行考察,凡影响因子大于某一临界值的刊物,则可以进入SCI系统。 进入SCI系统的刊物分为两类,即内圈和外圈,前者的影响因子高于后者,前者称为SCI刊物,后者称为SCIsearch刊物。

扩展资料:

SCI由外国机构创办,是国内外学术交流的平台之一。但随着SCI论文相关标准“独霸”教育、科研领域各类重要核心评价体系,“科技创新价值追求扭曲、学风浮夸浮躁和急功近利”等弊端日益凸显。

“SCI论文至上”扭曲岗位评价导向。广东某高校人事处负责人说,当前教职工的科研项目、个人发展、薪酬待遇等都与SCI论文指标挂钩,这导致指标与岗位标准错位,导致管理、教辅等非科研岗位职工也盲目追求发表SCI论文。

SCI论文,就是被SCI索引收录的期刊所刊登的论文。SCI(Scientific Citation Index)是美国科学信息研究所(ISI)编辑出版的引文索引类刊物,创刊于1964年。

SCI(科学引文索引 )、EI(工程索引 )、ISTP(科技会议录索引 ) 是世界著名的三大科技文献检索系统,是国际公认的进行科学统计与科学评价的主要检索工具,其中以SCI最为重要。

《科学引文索引》(Science Citation Index, SCI)是由美国科学信息研究所( ISI)的尤金·加菲尔德(Eugene Garfield)于1957 年在美国费城创办的引文数据库,其覆盖生命科学、临床医学、物理化学、农业、生物、兽医学、工程技术等方面的综合性检索刊物,尤其能反映自然科学研究的学术水平,是目前国际上三大检索系统中最著名的一种,其中以生命科学及医学、化学、物理所占比例最大,收录范围是当年国际上的重要期刊,尤其是它的引文索引表现出独特的科学参考价值,在学术界占有重要地位。许多国家和地区均以被SCI收录及引证的论文情况来作为评价学术水平的一个重要指标。从SCI的严格的选刊原则及严格的专家评审制度来看,它具有一定的客观性,较真实地反映了论文的水平和质量。根据SCI收录及被引证情况,可以从一个侧面反映学术水平的发展情况。特别是每年一次的SCI论文排名成了判断一个学校科研水平的一个十分重要的标准。

SCI以《期刊目次》(Current Content)作为数据源,目前自然科学数据库有五千多种期刊,其中生命科学辑收录1350种;工程与计算机技术辑收录 1030种;临床医学辑收990种;农业、生物环境科学辑收录950种;物理、化学和地球科学辑收录900种期刊。各种版本收录范围不尽相同。

SCI论文可以算是国际学术界的顶尖论文论文,它可以代表本专业在全球的最先进技术以及发展趋势,因此SCI论文对于很多作者来说是对自身学术水平的最高认可,国内的越来越多的科研单位和博士生都是非常重视SCI论文的发表的。

就目前国内情况来看,科研工作者是发表SCI文章的主要群体,要想自己的科研水平和成果达到国际认可的先进水平,不发表SCI文章很难有说服力,因此,SCI文章发表是国内很多专业技术人员的目标,总体来说SCI文章的国际认可度是国内学术期刊无法比拟的,包括各类核心期刊。另外,SCI论文审核也是非常严格的,审核所需时间未必会长,但对文章的要求是非常高的,不光需要足够的学术能力,还需要很好的写作能力。

拓展资料:

SCI论文的重要性:

论文研究范畴和领域

1、研究方向首先要与本专业相关,是该专业下的某一领域。

2、其次选择自己较为感兴趣的方面,兴趣是最好的老师,当然也不能忘了考虑本身的实力,尽量选择在自身能力范围内,毕竟这个研究方向最后会导致论文结果的好坏,所以超出能力范围太多,就无法实现,无法得到结果。同时这个方向也要结合实际,结合当下的研究热点。最后综合考查。

一是你自己的研究兴趣点在哪里,就在哪里去寻找这方面的问题。

二是前人研究成果的深度和不足,目前尚无法解决的某方面的问题,就是我们下一步研究的方向。

三是发现别人研究成果中的错误,就是可以着手证误的研究方向。关于基础性研究方向还是实用性研究方向必须要根据需要、条件、和可能产生的效益来决定。一般来说基础性研究难度较大,成果转化为效益较难,可能涉及更好的研究条件。

确定论文的研究方向:

既是一个技术性问题又是一个学术性问题。如果是大学本科的毕业论文,论文只是对几年大学学习的一个总结和评估,要求不会太高,以通过毕业为第一要素,当然你也可以研究比较深的课题,这在时间和精力上有限制,知识储备还不足。

如果在某一小点上有所创新,有所发现就很不错了。要说真正有质量的论文还是在研究生期间所从事研究的内容。

这时除了自己化时间精力去深思以外,导师的指导是至关重要的,而此时的论文研究方向从一开始就由导师为你量身打造了,就确定了研究方向,你自己的自由度反而不大,只要遁着导师的思路早出成果就行了。

1.  基础理论性论文。这类论文的研究对象是相关领域的概念、理论,而非实践规律。研究方法主要是在已有相关理论、思想的基础上,综合运用归纳、推演等推理方式,过一系列抽象思维获得关于特定主题的认识成。础理论性论文要具有相关学科的雄厚理论基础,乃常不道用于刚刚涉足论文写作的初学者。

2.  应用研究型论文。这类论文关注实践,常是在综合运用相关理论的础上,对实践中热点、焦点、难点、疑点问题(尤其是新问题)进行分析,找出问题产生的原因,并提出具体的操作策略或建议。如果将理论研究型论文比作科学家进行的研究,那么应用研究型论文就更像是大师的作品,它旨在解决现实问题,推进理论白实践转化。

3.  学术争论性论文。这类论文通常针对他人公开发表的文章或见解提出不同的看法,进行基于充分论据的商榷,看重揭示他人研究的不足或错误之处。学术争论性论文可以明确争论的对象,如某某专家的某一篇文章,也可以泛指某类观点,争论的主题可以是理论问题,也可以是实践问题,当然,学术争论不是各说各话的争吵,对科学性、逻辑性、严密性的要求更高。最后,学术争论性论文必须“对事不对人”,不能借论文对作者进行恶意攻击。

4. 调查报告型论文。这类论文以调查为础,常从现实中的某一问题出发,通过深入的调查、访谈获取数据,进而进行整理、加工分析,并将调查结果进行科学的呈现。调查报告型论文必须包含大量的原始数据,“用数据说话”是此类文章的重要特点。

5.  文献综述性论文。这类论文以他人研究成果为研究对象,所谓“综”就是归纳,必须对占有的大量素材进行归纳整理、系统介绍和综合分析,使同领城的研究成果更加层次分明、逻辑清晰。所谓“述”就是评述,要对所写主题进行较为全面、深入、系统的论述或评论,进而发表自己的见解。

毕业论文属于学术研究范畴,它在文体上也是对某一专业领域的现实问题或理论问题进行科学研究探索的具有一定意义的论文。

关于物理学研究范畴的论文

物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科,是当今最精密的一门自然科学学科。下文是我为大家整理的关于物理学方面的论文的 范文 ,欢迎大家阅读参考!

试谈物理学专业电动力学课程教学

动力学电磁现象的经典的动力学理论。通常也称为经典电动力学,电动力学是它的简称。它研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用。

一、课程教学根本理念

第一,在教学中要尊重先生学习的主体性、教员教学的主导性,片面发扬先生的盲目性、自动性、发明性。第二,“电动力学”课程属于专业根底课程,教学内容布置上除了让先生学习本门课程的根本知识、根本实际、根本思绪,与其他物理学分支也具有个性和特性的关系。针对这一特点,教师在教学中要留意引导先生类似性抽象思想。第三,教学应突出探求式教学办法,改动传统的教学形式,把信息技术与电动力学课程最大限制地整合,运用多种古代 教育 手腕优化教学进程,推行启示式、探求式、讨论式、小制造等授课方式,培育先生的创新思想和创新理念。

二、在本课程教学中该当做到以下几点

1.讲授内容应实际联络实践

“电动力学”作为一门专业学科课程,是师范院校物理专业的根底实际课。教学中要求先生掌握课程的根本知识、根本实际和根本原理,使先生加深对所授知识的了解,更可深入看法电动力学的实践使用价值,到达学致使用的目的,同时提升先生剖析成绩、处理成绩的才能。

2.注重先生学习的主体性和集体性培育

从课程的设计到评价各个环节,在留意发扬教员在教学中主导作用的同134教改课改2016年3月时,应特别留意表现先生的学习主体位置,以充沛发扬先生的积极性和发掘学习潜能。要求先生能初步剖析消费、生活中的电动力学成绩,以提升先生的剖析成绩和处理成绩的才能。在电动力学实际的学习中运用数学工具处置成绩,使先生看法数学和物理的亲密关系,培育先生运用数学工具处理物理成绩的才能。培育先生自学才能,重要的不是教内容,而是教给先生学习办法。要充沛留意先生的兴味、专长和根底等方面的集体差别,因材施教,依据这种差别性来确定学习目的和评价办法,并提出相应的教学建议。课程规范在课程设计、教学方案、方案制定、内容选取和教学评价等环节上,为教学、学习提供了选择余地和开展的空间。

3.运用多种古代教育手腕优化教学环节

充沛应用古代化教学手腕,发扬信息化教学的劣势,加强先生的学习兴味,进一步强化需求掌握的知识点,拓宽知识面,加强先生的理论操作技艺,培育迷信的思想方式,这样先生能更好地掌握“电动力学”课程知识所触及的相关迷信办法,无效提升其发现成绩、剖析成绩、处理成绩的才能。

4.具有良好的实验条件,充沛保证明验和理论训练质量

鼓舞先生展开科研理论训练,参与各类科技竞赛。实验课及理论训练要留意培育先生的逻辑思想、发明性思想,充沛应用好物理、电子竞赛等创新平台,促进电动力学课程的教学。

三、课程学习战略探求

第一,针对“电动力学”是实际根底课的特点,先生必需坚持 课前预习 ,预习进程中无意识地提出成绩。课堂教学次要采用探求式课堂教学法,即每节课突出一个主题,讲清论透相关原理知识,每个主题经过师生多种方式的互动,教员及时理解、处理先生的疑问成绩,以加强先生的学习兴味。第二,将传统板书、电子课件、网络和视频多种教学手腕相结合。如课内讲授与课外讨论和制造相结合、根底实际教学与学科前沿讲座结合、根本实际与科研理论训练相结合。第三,鼓舞先生参与科研理论训练和各类科技竞赛。培育多样化使用型人才,以培育使用型、复合型、技艺型人才,加强 毕业 生失业才能,完本钱课的预期目的。第四,电动力学也是一门理论性很强的课程,其研讨对象是区别于实物的物质形状,具有笼统的特征。为防止课程教学的数学化,我们将充沛使用当代信息技术的劣势,比方说以视频教学材料加强先生的理性看法和入手才能。再次,实验课及理论训练要留意培育先生的逻辑思想、发明性思想才能和素质,充沛发扬先生的物理思想和物理探求才能。

四、课程教学办法探求

本课程教学中应留意电动力学实际与理论的结合,尊重先生学习的主体性,适当布置指点性自习,培育先生的自学才能。增强对先生课前、课后的答疑辅导,注重先生才能的培育,使先生经过对电动力学中根本实际的了解,看法和掌握电动力学原理的研讨规律,开辟思绪,初步培育先生的科研思想。

1.“双边反应式”教学法

这种教学法由“自学”和“反应”两局部构成,其着眼点是先生在教员指点下的自学和教员由反应来的信息而停止的有重点的解说,使先生的才能在重复训练中失掉锤炼。“自学”和“反应”表现了先生和教员的互相联络、互相配合、互相作用的训练进程。

2.以成绩为中心,展开课堂讨论

式教学法建议课堂教学中遵照迷信性、主体性、开展性准绳,采用以先生为主体的小组讨论式的办法,从提出成绩动手,激起先生学习的兴味,让先生有针对性地去探究并运用实际知识处理实践成绩;也可以针对教研室科研任务中遇到的成绩设计讨论或考虑题,以启示先生剖析、讨论有关电动力学成绩,学习并稳固电动力学知识,开辟思绪,培育科研思想。

3.倡导学导式的教学方式

在教员指点下,先生停止自学、自练,教员把先生在教学进程中的认知活动视为教学活动的主体,让先生自动地去获取知识,开展各自才能,从而到达在充沛发扬先生自动性的根底上,渗入教员的正确引导,使教学单方各尽其能,各得其所。

4.多展开课外理论活动

课外理论训练中,要留意培育先生的逻辑思想、发明性思想才能和素质。鼓舞和指点有才能的先生进入科研理论训练,参与各类科技竞赛。将先生撰写的课程小论文融入教学全进程,从中选出有质量的项目进入科研理论训练。充沛应用好物理、电子竞赛等创新平台,促进电动力学课程的教学,培育使用型、复合型、技艺型人才,加强毕业生失业才能。“电动力学”作为一门探求性课程,在课堂教学中,要突出先生的参与性,使他们自动获取而不是主动承受迷信结论,互动思想使先生觉得电动力学发人沉思,不难入门。“电动力学”与其他物理学分支具有“个性”和“特性”的关系。为了激起先生学习兴味,可以常常采用课堂讨论方式,由先生发问,在教员引导下大家讨论, 总结 得出正确结论。由于剖析“电动力学”需求运用笼统思想,所以课堂教学应充沛运用多媒体,尽量运用图像和颜色搭配,使先生树立正确的物理图像。留意“信息技术”与“电动力学”课程的无效整合,这关于全体优化教学进程,进步先生的专业知识学习效果、进步先生的信息技术才能、培育先生的协作认识和创新肉体均具有严重的理想意义。同时,可将教学实际使用到创新理论才能训练中,使用到物理、电子等各类竞赛中。

参考文献:

[1]冯云光.物理专业电动力学教学变革的探究[J].才智,2014,(19).

[2]郑伟,吕嫣.电动力学网络教学平台建立的研讨[J].沈阳师范大学学报(自然迷信版),2013,31(4):531-534.

[3]刘佳.《电磁学》与《电动力学》课程体系创新研讨[J].科技信息,2013,(11):44.

[4]熊万杰,陆建隆.对“电动力学”课程变革的探究[J].初等文科教育,2003,(6):72-75.

[5]付长宝,徐国慧,王希英.基于电动力学教学变革的学习办法讨论[J].通化师范学院学报,2009,30

试谈电力信息物理融合系统

【摘 要】嵌入式系统、计算机技术、网络通信技术的快速发展使构建未来智能电网成为了可能,基于信息物理系统(CPS)技术构建电力信息物理融合系统(CPPS)为实现未来智能电网提供了新的思路。本文对CPPS平台进行了初步研究分析,介绍了应用于CPPS中的同步PMU技术、开放式通信网络、分布式控制。

【关键词】CPPS;同步PMU;开放式通信;分布式控制

引言

受能源危机、环保压力的推动,以及用户对电能质量(QoS)要求的不断提高,当代电力系统不再符合社会的发展需求,智能电网(Smart Grid)成为未来电力系统的发展方向。智能电网的发展原因主要有以下几个方面:

1)分布式电源(Distributed Generation,DG)大量接入电网导致的系统稳定性问题。由于DG的大量接入使电网变成一个故障电流和运行功率双向流动的有源网络,增加了系统的复杂度和脆弱度,因此亟需发展智能电网以解决DG大量接入电网导致的系统稳定性问题。

2)电力用户对电能质量(QoS)要求的不断提高。现代社会短时间的停电也会给高科技产业带来巨额的经济损失,近年来发生的大停电事故更是给社会带来了难以估量的经济损失。因此,亟需建立坚强自愈的智能电网以提供优质的电力服务。

论文主体结构如下:第1部分介绍了近年来信息物理系统(Cyber Physical System ,CPS)技术的发展以及CPS与智能电网的相互关系;第2部分介绍了电力信息物理融合系统(Cyber-Physical Power System,CPPS)的硬件平台模型;第3部分介绍了同步相量测量装置(Phasor Measurement Units,PMU)技术;第4部分对CPPS中的开放式通信网络进行了初步分析;第5部分对CPPS的分布式控制技术进行了简单介绍;最后第6部分做出全文总结。

1 CPS与智能电网的相互关系

CPS技术的发展得益于近年来嵌入式系统技术、计算机技术以及网络通信技术等的高速发展,其最终目标是实现对物理世界随时随地的控制。CPS通过嵌入数量巨大、种类繁多的无线传感器而实现对物理世界的环境感知,通过高性能、开放式的通信网络实现系统内部安全、及时、可靠地通信,通过高精度、可靠的数据处理系统实现自主协调、远程精确控制的目标[1]。

CPS技术已经在仓储物流、自主导航汽车、无人飞机、智能交通管理、智能楼宇以及智能电网等领域得以初步研究应用[2]。

将CPS技术引入到智能电网中,可以得到电力信息物理融合系统(Cyber-Physical Power System,CPPS)的概念。为了分析CPPS与智能电网的相互关系,首先简单回顾一下智能电网的概念。目前关于智能电网的概念较多,并且未达成一致结论。IBM中国公司高级电力专家Martin Hauske认为智能电网有3个层面的含义:首先利用传感器对发电、输电、配电、供电等环节的关键设备的运行状况进行实时监控;然后把获得的数据通过网络系统进行传输、收集、整合;最后通过对实时数据的分析、挖掘,达到对整个电力系统运行进行优化管理的目的[3-4]。

从上文关于CPS和智能电网的介绍中可以看出,CPS与智能电网在概念上有相通之处,它们均强调利用前沿通信技术和高端控制技术增强对系统的环境感知和控制能力。因此,在CPS基础上建立的CPPS为促进电力一次系统与电力信息系统的深度融合,最终实现构建完整的智能电网提供了新的思路和实现途径。

2 CPPS的硬件平台架构

基于分布式能源广泛接入电网所引起的系统稳定性问题以及建立坚强自愈智能电网的总体目标,建立安全、稳定、可靠的智能电网成为未来电力系统研究的重要方向,同时也是CPPS研究的主要内容。

传统的电力系统监测手段主要有基于电力系统稳态监测的SCADA/EMS系统和侧重于电磁暂态过程监测的各种故障录波仪,保护控制方式主要有基于SCADA主站的集中控制方式和基于保护控制装置安装处的就地控制方式[5]。就地控制方式易于实现,并且响应速度快,但是由于利用的信息有限,控制性能不够完善,不能预测和解决系统未知故障,对于电力系统多重反应故障更不能准确动作。集中控制方式利用系统全局信息,能够优化系统控制性能,但是计算数据庞大、通信环节多,系统响应速度慢,并且现有SCADA系统主要对电力系统进行稳态分析,不能对电力系统的动态运行进行有效地控制。

针对目前电力系统监测、控制手段的不足,要建立坚强自愈的未来智能电网,必须建立相应的广域保护的实时动态监控系统,CPPS的硬件平台就是在此基础上建立起来的。

CPPS的硬件平台6层体系架构如图1所示,主要包括:物理层(电力一次设备)、传感驱动层(同步PMU)、分布式控制层(智能终端单元STU、智能电子装置IED等)、过程控制层(控制子站PLC)、高级优化控制层(SCADA主站控制中心)和信息层(开放式通信网络)。

其中,底层的物理层是指电力系统的一次设备,如发电厂、输配电网等。传感驱动层主要用于对电力系统的动态运行参数进行实时监控,测量参数包括电流、电压、相角等,在CPPS中广泛使用的测量装置是同步PMU。分布式控制层主要包括各STU/IED,为广域保护的分布式就地控制提供反馈控制回路。过程控制层主要指枢纽发电厂和变电站的控制子站,是CPPS的重要组成部分,通过收集多个测量节点的数据信息,建立系统层面的控制回路,并做出相应的控制决策。高级优化控制层是指调度中心控制主站,主要为电力系统的动态运行提供人工辅助优化控制。顶层的信息层即智能电网的开放式通信网络,注意信息层并不是单独的一层,而是重叠搭接CPPS的各个分层,为CPPS内部各组件提供安全、及时、可靠的通信。

上文给出了CPPS的硬件平台模型,但要在电力系统中具体实现CPPS,涉及诸多方面的技术难题,下面对CPPS中的同步PMU、开放式通信网络以及分布式控制等分别加以简单介绍。

3 同步PMU测量技术

同步PMU是构建CPPS的基础,它为CPPS中广域保护的动态监测提供了丰富的测量数据。同步PMU装置主要对电力系统内部的同步相量进行测量和输出,装设点包括大型发电厂、联络线落点、重要负荷连接点以及HVDC、SVC等控制系统,测量数据包括线路的三相电压、三相电流、开关量以及发电机端的三相电压、三相电流、开关量、励磁电流、励磁电压、励磁信号、气门开度信号、AGC、AVC、PSS等控制信号[6]。利用测得的数据可以进行系统的稳定裕度分析,为电力系统的动态控制提供依据。

同步PMU的硬件结构框图如图2所示。

其中,GPS接收模块将精度在±1微秒之内的秒脉冲对时脉冲与标准时间信号送入A/D转换器和CPU单元,作为数据采集和向量计算的标准时间源。由电压、电流互感器测得的三相电流、电压经过滤波整形和A/D转换后,送到CPU单元进行离散傅里叶计算,求出同步相量后再进行输出。注意,发电机PMU除了测量机端电压、电流和励磁电压、电流以外,还需接入键相脉冲信号用以测量发电机功角[7]。

4 CPPS的开放式通信网络

建立CPPS的开放式通信网络,应该在保证安全、及时、可靠的通信的基础上,使系统具有高度的开放性,支持自动化设备与应用软件的即插即用,支持分布式控制与集中控制的结合。对于建立的开放式通信网络,需要进行通信实时性分析、网络安全性和可靠性分析。

4.1 IEC 61850标准的应用

IEC 61850标准作为新一代的网络通信标准而运用于智能变电站中,支持设备的即插即用和互操作,使智能变电站具有高度的开放性。IEC 61850标准是智能变电站的网络通信标准,同时正在进一步发展成为智能电网的通信标准[8],因此,使用IEC 61850作为CPPS通信网路的通信标准是最佳选择。

IEC 61850的核心技术[9]包括面向对象建模技术、XML(可扩展标记语言)技术、软件复用技术、嵌入式 操作系统 技术以及高速以太网技术等。

4.2 通信网络配置与分析

对于CPPS开放式通信网络的网络配置,可参考智能变电站的三层二网式网络结构配置,构建CPPS的3层式通信网络,如图3所示。

其中,底层为位于发电厂、变电站和重要负荷处的大量PMU、STU/IED,分别负责采集实时信息和执行保护控制功能。中间层为控制子站(过程控制单元PLC),每个控制子站与多个PMU、STU/IED相连,以完成该分区系统层面的保护控制,并根据需要将数据上传到SCADA主站控制中心。SCADA主站控制中心接收各控制子站的上传数据,处理以后将控制信息下发到各控制子站,以实现CPPS的广域保护控制功能。注意,各层设备均嵌入GPS实现精确对时,保证全系统的同步数据采样。

5 CPPS的分布式控制机理

要建立坚强自愈的智能电网,必须利用新型控制机理建立可靠的电力控制系统。根据电力故障扩大的路径和范围以及故障的时间演变过程,文献[10-11]中提出建立时空协调的大停电防御框架,建立了电力系统的3道防线,为实现智能电网的广域动态保护控制奠定了良好的基础。

电力系统的分布式控制(Distributed Control,DC)是相对于传统的SCADA主站集中控制方式而言的,指的是多机系统,即用多台计算机(指嵌入式系统,包括PLC控制子站和STU/IED等)分别控制不同的设备和对象(如发电机、负荷、保护装置等),各自构成独立的子系统,各子系统之间通过通信网络互联,通过对任务的相互协调和分配而完成系统的整体控制目标[12]。分布式控制的核心特征就是“分散控制,集中管理”。在电力系统的3道防线的基础上,结合分布式控制技术,建立CPPS的3层控制架构,如图4所示。

其中,分布式控制层主要是在故障发生的起始阶段(缓慢开断阶段)采取的控制 措施 ,其控制目标应该是保证系统在不严重故障下的稳定性,防止故障的蔓延。过程控制层是在系统已经发生严重故障时(级联崩溃开始阶段)所采取的广域紧急控制措施,需要付出较大的代价。通常针对可能会使系统失稳的特定故障,往往需要投切非故障设备以保证系统的稳定性。广域的紧急控制措施应该在故障被识别出的第一时间立即实施,控制措施实施越晚,控制效果越差。优化控制层是在前两层控制均拒动或欠控制而没有取得控制效果,同时在检测到各种不稳定现象后所采取的控制措施,通常需要进行多轮次的切负荷和振荡解列。在电力恢复阶段,要有自适应的黑启动和自痊愈的控制方案。

6 结语

将CPS 方法 引入到电力系统中,建立CPPS的模型平台,为建立坚强自愈的智能电网提供新的思路。文中对CPPS中的同步PMU测量技术、开放式通信 网络技术 、分布式控制技术分别进行了简单介绍。

21世纪是知识爆炸的时代,大学物理也不例外。这是我为大家整理的大学物理学术论文,仅供参考!

中学物理中的物理模型

摘要:本文阐述了物理模型的概念、功能,中学物理教材中常见的六种物理模型,物理模型在中学物理教学中地位和作用,以及中学阶段在物理模型的教学过程中应该注意的若干问题。

关键词:中学物理;教学;物理模型

一、物理模型的概念及功能

物理学所分析、研究的实际问题往往很复杂,有众多的因素,为了便于着手分析与研究,物理学往往采用一种“简化”的方法,对实际问题进行科学抽象化处理,保留主要因素,略去次要因素,得出一种能反映原物本质特性的理想物质(过程)或假想结构,此种理想物质(过程)或假想结构就称之为物理模型。

物理模型按其设计思想可分为理想化物理模型和探索性物理模型。前者的特点是突出研究客体的主要矛盾,忽略次要因素,将物体抽象成只具有原物体主要因素但并不客观存在的物质(过程),从而使问题简化。如质点模型、点电荷模型、理想气体模型、匀速直线运动模型等等。后者的特点是依据观察或实验的结果,假想出物质的存在形式,但其本质属性还在进一步探索之中。如原子模型、光的波粒二象性模型等等。

人们建立和研究物理模型的功能主要在于:

一是可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差,从中较为方便地得出物体运动的基本规律;

二是可以对模型讨论的结果稍加修正,即可用于对实际事物的分析和研究;

三是有助于对客观物理世界的真实认识,达到认识世界,改造世界,为人类服务之目的。

二、中学物理教材中经常碰到的几种物理模型

物理模型就它在实际问题中所扮演角色或所起作用的不同,可分为:

1.物理对象模型 即把物理问题的研究对象模型化。

例如质点,舍去和忽略形状、大小、转动等性能,突出它具有所处位置和质量的特性,用一个有质量的点来描述,又如点电荷、弹簧振子、单摆、理想变压器、理想电表等等,都是属于将物体本身的理想化。

另外诸如点光源、电场线、磁感线等,则属于人们根据它们的物理性质,用理想化的图形来模拟的概念。

2.物理过程模型 即把研究对象的实际运动过程进行近似处理。排除其在实际运动过程中的一些次要因素的干扰,使之成为理想的典型过程。

如研究一个铁球从高空中由静止落下的过程。首先应考虑吸引力,由公式F=GMm�r2可知,铁球越接近地面,F就越大,其次还要考虑空气阻力、风速、地球自转等影响。这样考查铁球下落运动过程就显得十分复杂,研究起来十分不便。为此,我们在研究过程上突出铁球下落的主要因素,即受重力作用,而忽略其它次要影响,并把重力视为恒力,通过如此简化,使研究问题简化,其研究结果也不致影响到基本规律的正确性。从而成为物理学中一个典型的运动过程,即自由落体运动。这种物理模型称之为过程模型。

教材中的匀速直线运动、简谐振动、弹性碰撞;理想气体的等温、等容、等压、绝热变化等等都是将物理过程模型化。

3.物理条件模型 如自由落体运动规律就是在建立了“忽略空气阻力,认为重力恒定”的条件模型之后才得出来的。力学中的光滑斜面;热学中的绝热容器;电学中的匀强电场、匀强磁场等等,也都是把物体所处的条件理想化了。

4.物理等效模型 即通过充分挖掘原有物理模型的特征去等效具有相似性质或特点的现象和相似运动形态的物质和运动。如将理想气体分子等效为弹性小球,并用弹性小球对器壁的碰撞去解释和推导气体压强公式,用单摆振动模型去等效类比电磁振荡过程等等。

5.物理实验模型 在实验的基础上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,然后根据逻辑推理法则,对过程作进一步的分析,推理,找出其规律,得出实验结论。

如伽利略就是从斜槽上滚下的小球滚上另一斜槽,后者坡度越小,小球滚得越远的实验基础上提出了他的理想实验――在无摩擦力情况下,从斜槽滚下的小球将以恒定的速度在无限长的水平面上永远不停地运动下去,从而推翻了延续两千多年的“力是维持物体运动的不可缺少”的结论,为惯性定律(牛顿第一定律)的产生奠定了基础。

再如在研究电场强度时,设想在电场中放置一个不会引起电场变化的点电荷,去考查它在各点的F�q值等等。

6.物理数学模型 即建立以物理模型为描述对象的数学模型,进行对客观实体近似的定量计算,从而使问题由繁到简。如单摆的摆线与竖直方向的夹角不得大于50,使弧线计算转化为三角计算等等。

三、物理模型在中学物理教学中的地位和作用

1.建立正确鲜明的物理模型是物理学研究的重要方法和有力手段之一

物理学所研究的各种问题,在实际上都涉及许多因素,而模型则是在抓住主要因素,忽略次要因素的基础上建立起来的。它具有具体形象、生动、深刻地反映了事物的本质和主流这一重要属性。

如“质点”模型,在物体的宏观平动运动中,描述运动的物理量位移、速度、加速度等对同一物体来说其上各点都相同,在这些问题的研究中,运动物体的大小和形状是可不考虑的,故可将运动物体质点化,即用质点模型来取代真实运动的物体。

2.正确鲜明的物理模型本身就是重要的物理内容之一,它与相应的物理概念、现象、规律相依托

人们认识原子结构的进程中,从汤姆逊模型到卢瑟福模型的飞跃就是生动的反映。

爱因斯坦光电效应方程的建立成功地解释了光电效应,而它是建立在反映光粒子性的“光子”模型之上的。

诸多的事实都在说明大凡物理现象、过程、规律都直接与之相应的物理模型关联着;一定的物理模型又是最生动最集中地反映着相应的物理概念、现象、过程和规律,二者密不可分。

3.正确鲜明的物理模型的建立,使许多抽象的物理问题变得直观化、具体化、形象化

例如,电场线对电场的描述,磁感线对磁场的描述。分子模型对理解分子动理论的基本观点,原子核式结构对a粒子散射实验现象的解释;光子模型对光的粒子性的理解等等,凡是学物理的人都会感受到物理模型所给予的无可争辩的重要作用。

四、物理模型的教学要着眼于学生掌握建立正确鲜明的物理模型这一根本方法

物理模型是物理基础知识的一部分,属物理概念的范畴。学习前人为我们创造的各种物理模型是完成教学内容的重要组成部分,培养学生掌握这一方法,即对一个具体的物理内容、现象或过程能反映出一幅鲜明的“物理图景”,是培养学生科学思维能力的一个重要方面。为此,我们在教学中应注意如下几点:

1.讲清各物理模型设计的依据。物理模型看上去是独立的,但设计物理模型的思想是相通的。

2.讲授物理模型要前后呼应,触类旁通。运动学中建立的“质点”模型,发展到质点动力学中,万有引力定律中,以至物体转动问题中,还可引伸到单摆中的摆球,弹簧振子中的振子,甚至帮助我们建立电学中的点电荷模型,光学中的点光源模型。

3.物理模型思维贯穿在物理教学的过程中,随着人们对某个物理问题认识的不断深刻和提高,物理模型也必将随之完善和准确。例如对于光本性的问题,人们从牛顿的微粒说,惠更斯的波动说、电磁说、粒子说到波粒二象性,在此发展过程中光的模型也随之一次次地得到深化。

4.在平时的例题教学中也是处处体现了物理模型的重要地位和作用。解答各类物理习题,学生能否依据题意建立起相应的物理模型,是解题成败的重要环节。如果解题者所理解的题意中的物理模型与命题者的设计模型一致,题意就必然变得清晰鲜明,习题的难点便会随之而突破,这种例子是垂手可得的。

总之,物理模型的教学确实需要我们予以足够的重视,这个问题对提高我们的物理教学水平关系甚大。

物理猜想与中学物理教学

【摘 要】阐述物理猜想在中学物理教学中的意义及教师在物理课堂教学中引导学生进行物理猜想的方法。

【关键词】中学 物理猜想 物理教学

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889(2014)11B-0076-02

随着基础教育课程改革的逐步深入,在新课程标准中,对高中生在学习物理过程中的学习能力提出了更高的要求,由此教会学生运用物理猜想方法可以让学生更有效地学好物理。为了促进中学生学会运用物理猜想方法,新课程的物理教材刻意设计了许多研究物理现象的活动。以此增进学生对物理知识的理解,提高学生学习物理知识的能力,例如提出问题、猜想与假设、合作与交流等能力。这些基本能力是确保科学研究各种物理现象得以顺利进行的前提和基础。只有通过猜想、假设,并经过许多的研究活动,才能使研究物理现象过程顺利完成。根据笔者这十多年的教学经验,总结出物理猜想对高中物理教学的作用以及如何通过物理猜想提高物理教学的经验,现浅谈自己的看法。

一、物理猜想对中学物理教学有着重要的意义

新课标义务教育阶段的物理课程中,提出要鼓励学生积极大胆地进行科学研究,使学生从基本的科学研究过程中学到科学研究的方法,最终达到提高他们的科学研究能力的目的。使学生养成尊重事实、大胆想象的科学习惯,发扬研究真理的科学精神;培养学生敢于质疑、勇于创新、战胜困难的信心和决心。在中学物理教学中教师的作用是引导学生进行科学猜想,引导学生进行科学探索活动,提升他们的科学探索创新能力。鼓励他们在研究活动过程中,根据已经了解的物理知识和物理现象,进行猜想与假设,然后设计实验,通过亲自动手做实验来验证自己的猜想与假设。因此,要达到新课标中的要求,笔者认为猜想在新课程标准的教学过程中的运用起到了关键的作用。物理猜想的运用是教育教学发展的要求,也是促进物理教育教学改革和发展的需要。笔者认为运用物理猜想法在中学物理教学中有以下几个重要的意义。

1.提高学生学习兴趣和增进学生学习主动性

学生往往对新生事物比较好奇,都希望能够尽快了解其中的知识、规律和奥秘。如果在中学物理教学过程中多鼓励学生对所要学习的物理现象猜想出其可能出现的某些现象或规律,那么不但能增强学生的新奇心,而且还能激发学生的探究意识和能力,使他们更能积极地深入到学习新知识当中。锻炼和培养中学生的物理猜想能力,能提高学生对研究物理问题的兴趣和欲望。兴趣和欲望正是学生学习物理知识的动力。因此,物理猜想是提高学生学习兴趣和增进学生主动学习的好方法。

2.提高学生的思维能力

在中学物理教学过程中,教师要经常通过提出问题并引导学生根据他们现有知识和理解问题的能力进行猜想,经过观察、实验、归纳、总结等进行严格推理和验证,使学生在学习物理知识的过程中逐渐提高他们的发散思维能力,也使他们思想更加灵活。因此通过猜想法不仅使学生容易理解和掌握物理知识,而且有利于提高学生的思维能力。

3.有利于学生巩固所学的物理知识

物理猜想是学生根据自己的思维意识进行推测,是开放性的思维方式。经过对事物仔细观察和辩别认识,提高了学生对事物整体性的研究,促进学生的思维进程,使学生迅速地理解和掌握新知识。如果这些新知识是由学生自己主动猜想后经过验证推理得来的,那么学生就比较容易接受。因此,这些物理现象及规律就会深深刻印在学生的心里,巩固这些新的物理知识。

4.培养学生创新能力

在新课程标准中,特别着重对中学生创新能力培养。科学的物理猜想是培养中学生创新能力的主要方法之一。科学的物理猜想对中学生创新能力的培养起着积极的作用,它能提高学生的反应能力和灵活解题能力。因此,科学的物理猜想能够非常有效地提高中学生的创新能力。

二、教师在物理课堂教学中引导学生进行物理猜想的方法

教师在教学过程中为了尽可能地发挥学生的想象能力,要根据学生现已掌握的物理知识、兴趣爱好和想象能力等引导学生提出猜想。教师如何更好地引导学生运用已掌握的物理知识和技能来构建出新的物理猜想呢?笔者认为,教师在实际教学过程中需要讲究提出猜想一些方法。

1.启发学生根据自己各种经历、各种经验和已学的知识提出猜想

科学发展的经验告诉我们,科学的猜想并非胡乱猜测,它需要有科学依据,要根据学生的经历、经验、生活常识等提出猜想。爱因斯坦创立的“相对论”起初就是根据前人的经验、自己的经历以及自己掌握的科学知识提出的猜想,然后通过观察、推理、推导、证明,才提出了理论依据,最后才建立了举世闻名的“相对论”。例如,在学习“自由落体运动”时,先让学生观察羽毛和铁片在有空气的玻璃管中同时下落的情况,再启发他们猜想如果将玻璃管中的空气抽出后,再让羽毛和铁片同时下落会出现什么情况。让学生猜想并记下这些猜想,然后通过演示实验让学生观察,最后得出结论。这种通过启发学生猜想和实验演示相结合的教学方法,更能加深学生理解所学的物理知识。

2.激励学生讨论,诱发物理猜想

在教学过程中学生引导学生进行猜想时,应该将学生分成几个组,让各组提出各自不同的猜想,并由他们各自陈述自己猜想的理由和依据。激励他们讨论、争辩,经过讨论和争辩提高他们对物理猜想的兴趣和对物理猜想的积极性。例如,在学习“牛顿第二定律”时,将同学们分成两个小组,一组猜想物体的加速度与力的关系,另一组猜想物体的加速度与质量的关系,然后让他们分别做实验,得出结论。教师在课堂中认真听取各组学生的观点后,引导诱发他们讨论并猜想加速度与力及质量的关系,最后总结出牛顿第二定律。这样能更好地完成教学任务,取得更好的教学效果。

3.鼓励学生大胆猜想

在教学过程中许多学生由于害怕自己提出的猜想被其他同学取笑或者自己提出的猜想不正确被老师责怪而羞以启齿,这时教师应该鼓励、引导学生大胆猜想,消除他们的顾虑。例如,研究玻璃的折射率时,可以猜想单色光通过平行玻璃砖后传播方向是否发生改变。先鼓励学生大胆进行猜想其出射的方向,并记下来。不管他们的猜测是否合理、准确,教师都要持平和的态度,让实验验证结果。只有这样才能提高学生的学习积极性,增强学生科学猜想的意识。

4.创造良好的猜想条件

在教学过程中,当教学到有利于培养学生猜想能力的内容时,教师应该积极引导鼓励学生进行猜想。例如,在“楞次定律”教学中,教师在课堂演示让磁体的N极靠近闭合的铝环的实验之前,先启发学生猜想让磁体的N极靠近闭合的铝环时会看到什么现象,让磁体的N极去靠近有缺口的铝环时又会看到什么现象。然后通过实验引导学生注意观察实验现象。同样,让磁体的S极去靠近闭合的铝环时又会出现什么情况。总之,教师要尽最大可能为学生进行猜想创造条件。

物理猜想既是一种自由尝试,也是一种严谨的创造,因此,在教学过锃中,教师要善于抓住每一个有利于提高学生猜想能力的机会,鼓励学生大胆猜想,从而提高他们的思维能力,增加他们学习物理的兴趣,进而提高物理教学的效率。

【参考文献】

[1]王较过,孟蓓.物理探究教学中培养“猜想与假设”能力的策略[J].当代教师教育,2008(6)

[2]付红周.新课程下全方位认识猜想及其在物理教学中的培养・高中物理[M].北京:人民教育出版社,2012

[3]林东槟.物理探究教学中培养猜想与假设能力的策略[J].实验教学与仪器.2013(4)

[4]蔡严娟.新课改物理探究教学中猜想与假设能力的培养[J].现代教育科研论坛.2011(5)

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