时间:2023-06-26 16:08:54
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇科研的特性,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
(1)本项目位于朝阳区CBD内光华路与针织路的交叉口东南角,与CCTV新址遥遥相望。CCTV新楼虽未建完,却已为中国人熟知,乍看起来似乎具有某种胁迫性,睥睨着周围的其他建筑。因此如果说CCTV新楼非常好的诠释出了刚劲、力度与威严,那么新建建筑将极力表现流线,动感与柔美,展露了含蓄而内敛的风采,从而使两幢楼能够和谐共生。同时,做为4A级写字楼也要能充分体现CBD的商务氛围,表现出与众不同的形象特征,成为CBD标志性建筑之一。
(2)用地非常紧张,新建建筑位于南北两侧的一座六层和一座十三层办公楼之间,在这个夹缝中,为了对两侧建筑房间通风、采光的影响降至最低,设计时把建筑从中间收了一下“腰”,南北两侧腰的位置及弧度分别根据两侧的办公楼高度而定,从而形成了“左躲右闪”的表演效果,这也恰恰表明了新建建筑对原有建筑的尊重。
(3)新建建筑要在老的办公区拔地而起,不仅要考虑对原有建筑形式及环境,还要考虑原有的历史和文化。所以新建建筑形象要与业主身份和形象相符,而且要能很好地反映光华纺织厂的企业文化。
一个富于动感的设计
(1)建筑隐喻
纺织面料――建筑物似从天而降的飘带悬浮于空中,不仅为平缓的天际线带来勃勃生机,还成为该地区的标志。飘带轻薄飘逸的特性使建筑在具有新颖的造型的同时,产生了良好的流动性和强烈的时代感。把纺织面料的特性与建筑设计的理念和材料恰到好处的结合,高层建筑的流线造型将其生动活泼的波纹线条从上到下贯穿整个建筑体,凹凸有致的流线造型构成了一座外形变化多样而又层次分明的雕塑。
制作中的纺织品――竖向的金属龙骨和横向的楼板以及玻璃分格模仿了织物的纹理,形成了经纬间不同色彩、质地的组合搭配,犹如一块连续的织物。建筑侧面流线形的金属龙骨如一根织线,正穿梭于纺织品之中,而且还把南北侧的建筑有机的联系在一起,形成了一个制作中的纺织品.既形象又表现了拔地而起的动势。由金属龙骨构成整洁的竖向线条玻璃幕墙,编织成有韵律的立面分格,构成大厦简洁而又不失精致,现代而又不失典雅的风格基调。
染布――大厦的外表为自动双层玻璃幕墙体系,由内、外两道幕墙组成,两道幕墙之间形成有不同颜色组成的百叶,犹如一款色彩斑斓的染布从空中垂下,形成有机、通透具有趣味性的效果。
跳舞的少女――建筑的造型轻盈飘逸,犹如一个少女身着彩色织物,扭动腰肢,正在翩翩起舞,强调了建筑的形式美。少女的身体是合理有效的办公部分,飞扬的头发为健身场所提供了视景条件和充足的自然光线。建筑平面为矩形,一边由底向上逐渐收细,形成了少女的腰部,到了八层又向顶层的健身场所逐渐展开。
中图分类号:J954 文献标志码:A 文章编号:1007-0125(2015)12-0101-03
一、科普影片的传播目的
“科普”一词,应源于1959年英国人查理斯・波西史诺《两种文化与科学革命》的演讲内容,这是现代社会对于科普开始了解及重视的开端,在以人文社会为主流的时代,这一概念的提出也逐渐发掘了科学于社会发展和人民生活之间的重要联系,因为科学所要普及的即是以人文为主的社会环境。更好的公民科学素养的养成与质量的提升,是促进国家繁荣的重要因素,并可以提供更优质的社会决策和更高质量的个人生活,提高广大民众的科学素养是对未来的投资。目前世界各国推广科普教育的政策虽然各有不同,但是都对科普教育的推广工作非常重视,且不乏积极发展的案例。在欧洲,大多数民众都看好一般科学和技术所带来的好处;根据美国相关机构的研究显示,超过百分之八十的美国民众表示出对生活上具有普遍利益的科学知识有一定的兴趣;在澳洲,大部分的民众也认为,科学技术是改善生活的重要因素。
如何唤起学生对于科学知识的兴趣与学习动力,是近年来科学教育最关注的议题之一。过去科普或科教领域的研究主要关注于学习效率的提升,或改变教学策略对成就表现的影响。然而,推广科学教育的目的是提升学生对科学的学习兴趣,有相关机构调查发现,观众在听完科学知识讲座后,自身在对科学知识的理解和对于相关知识的学习态度及学习兴趣方面有明显提升。科学教育因内容议题广泛,对于科学知识的学习效益研究、学习动机和科学素养等相关议题皆会产生积极影响。
学生在科学、科技知识课程中,能连结科学概念、理解与知识的相关应用,甚至在课程结束后,会持续关注相关议题并统筹所学内容,这就是科普影片所应起到的作用。具体说来,注重科普影片的传播可以达到以下的效果:
(一)大众能肯定科学研究、科学方法、科学精神与其重要性,并能接受及推广这些方法与价值;
(二)吸引更多民众投入相关活动;
(三)促进专业与非专业领域的沟通了解,激发跨领域的新研究。
所以,科普影片的传播目的不仅在于学习科学知识,更重要的是协助对科学的了解,并提升科普议题的关注与学习。科学知识是透过不断辩证、收集数据并评估进而取得发展的,所以,借由科普影片辅助及整合科学知识内容,有助于延续学生在科学领域的认识得到进一步发展。
二、三维动画科普影片的优劣势比较
近些年来,随着科技的不断进步,科普影片的拍摄形式也由过去依靠相机、摄像机实景实地拍摄的单一拍摄方式,转为利用计算机运算三维动画仿真图像的新型科普影片制作方式。那么,这种新型的科普影片拍摄方式相对于传统拍摄方式,到底有哪些优缺点呢?首先我们来探讨优点部分:第一,由于三维动画完全采用电脑进行制作,在制作空间上可以节省许多,只要是能摆放电脑进行创作的地方都可以进行动画制作;而其他的影片制作方式,不管是用拍摄方式还是用手绘方式,除了要有绘画或是制作道具的场地,还需要有拍摄用的摄影棚等工作场所才可以进行制作。第二,利用三维动画方式制作影片,具有高度的制作灵活性,如果有不满意的镜头需要修改,只需在软件中修改原有文件的相关参数即可,使得制作和修改过程变得相对简单;而其他的影片制作方式,一旦出现某个环节的错误,可能就必须重做一次,好比实景拍摄的方式,只要有一个地方出错,可能整个镜头就需要全部重拍,这会使得制作过程变得冗长、繁琐且会消耗更多的资源,拍摄时间上也得不到很好的保证。第三,因为三维动画能够模拟生成复杂的环境场面,比起传统手绘动画能够呈现更大的空间变化和更为逼真的视觉效果,而传统的摄影机或显微镜拍摄的方式因为会受到环境、光线以及器材的影响,使得拍摄过程受到诸多限制,往往效果会不尽人意。随着电脑硬件和软件科技的不断向前发展,三维动画可以呈现出越来越多我们以往无法企及的视觉可能性,从而制作出更为逼真的影像效果。虽然这点有人认为未必更好,但是若纯粹以技术层面来看确实是一种进步。第四,三维动画制作方式能够节省更多的制作成本,因为不需要大量的人力物力的介入,在资金有限的情况下,只要有一台中等配置的电脑便能够开始制作工作,而传统拍摄方式除了要将画面用相机或是摄影机拍摄下来,还要将拍摄素材送交后期剪辑以及合成部门进行画面的后续处理,而现在这些步骤在三维动画制作的流程里可以在同一台电脑上完成。
在探讨要三维动画的优点的同时,我们也应注意到利用三维动画方式制作科普影片也存在一些缺点和问题。第一,是所有利用电脑进行动画制作的方式下普遍存在的问题,就是过度依赖电脑使得资料的保存方式限于电脑硬件之内,一旦电脑硬件出现损毁,辛苦创作的数据资料很有可能一瞬间化为乌有。第二,也与过度依赖电脑有关。由于制作过程全部或大部分透过电脑完成,软、硬件之间的配合就显得尤为重要。一旦软、硬件之间出现不兼容的情形便会出现制作过程的停滞。例如:当制作过程是由多人共同担当,并非个人独立制作时,一旦所用的制作软件不相同或是版本不同的时候,就有可能出现文件无法相容,导致制作过程停滞的情况。尤其是多人参与制作时,这是经常出现的、非常麻烦的问题。第三,是与电脑硬件配置情况有关。虽然理论上只要电脑能安装三维动画制作软件,就可以进行影片的制作工作,但是实际制作中如果电脑硬件设施过于老旧,即便是软件能够安装,也很难正常使用。这个问题也会影响到将来图像的输出以及最终影片的完成时间。硬件设备的落后,使得相对的图像运算需要花费更多的时间去完成,这会直接导致影片制作效率低下和制作成本的增加。
三、生物三维动画科普影片的特性与制作流程
传统生物学教学影片注重知识化、通俗化和形象化,将艰深难懂的生物学知识和生物学技术普及给社会大众。随着时代的发展和生物学教学模式的转变,新世纪的生物学科普影片除了要继承传统生物学科普影片的现有特征以外,还应探索面临的新形势、新内容和新问题,并以此指导生物学科普影片的创作工作。
随着音视频技术和媒体传播方式的变迁,利用传统方式拍摄制作的生物学科普影片从画面效果到视频内容方面,已远远不能满足当今人们对于生物科学知识学习的渴望。近年来,由于三维动画技术的精确性、真实性和无限的可操作性,被广泛应用于影视、教育、军事、娱乐等诸多领域。利用三维动画仿真技术制作的影片能够给人耳目一新的感觉,因此受到了众多观众的欢迎。在国外,三维动画仿真技术也被广泛应用于生物学教学影片、科研及科普等多个领域。那么,国内生物三维动画科普影片的制作与发展现状又是如何呢?针对这个问题,我们的科研小组做了一系列的调查,结果发现:首先,尽管生物学研究领域特别是教学方面极度需要相当数量的三维生物学动画科普片的片源,但是国内却没有一家机构能够专业从事此类影片的制作,制作流程和技术表现特质的研究方面仍属空白;其次,国内目前对于生物学科普影片的制作方面,仍然大多以电子显微镜或相机拍摄到的真实图片或视频为主,因为现实摄制条件的限制和软硬件方面的制约,这种传统拍摄方式得到的影片效果往往不尽人意;最后,国内现在三维生物学动画科普片的来源,主要是依靠采购国外仅有的几家相关制作机构制作的片源,影片价格高居不下,内容也不甚丰富,而且品质良莠不齐。
通过以上的调查结果我们不难看出,目前我国生物科普影片的制作中在牢牢把握科学性的同时,必须考虑当今受众的需要――只有观众喜闻乐见的科普影片形式才是“优质产品”。三维动画具备不受时空、结构与尺度限制的特征,能以逼真的图像表现无法实拍或者具有危险性的生物生活环境或身体内部构造,使用三维动画技术能真实、清晰地展示想要表达的生物对象的每一个细节,可以在小规格时段内模拟出实际发生过程漫长的生物研究过程,并可以突破物理屏障,深入对象内部结构进行“拍摄”,也能够轻松模拟在显微镜条件下难以拍摄到的对象外形和运动,适宜表现那些强调真实感、空间层次感的复杂研究题材,其制作修改灵活性较强,画面质量能得到很好地控制,以上特点使得三维动画将成为今后一段时间生物科普影片表现的主要手段和趋势。
生物三维动画影片的制作过程依照制作团队人员的数量和制作成本的不同会有一些差异,但是其整体的制作流程大体相同。本文以笔者制作影片的过程为例,大致将生物三维动画科普影片的制作流程总结并划分为:前期制作阶段、动画中期制作阶段和后期合成阶段等三大步骤。
(一)前期制作阶段
这一阶段主要将影片的构思、文献收集过程中的生物物种、生活习性和细胞结构特点等资料,透过与生物科学专家的不断沟通交流,取得科学层面上的建议与确认,并充分结合三维动画制作的特点,由故事大纲延伸出完整的文字剧本及基本美术造型设计方案,包括整体画面风格设计、生物造型设计、色彩气氛设计等步骤,然后将细化的文字剧本给予镜头语言,制作成完整的画面分镜头台本,即完成影片的前期制作阶段。
(二)动画中期制作阶段
这一环节主要将完整的前期美术设计方案依照设计完成的图样,进行诸如三维数字模型搭建、材质贴图、骨架绑定等工作,之后再进行生物角色的动画设计、三维虚拟镜头运镜、灯光、特效等方面的设定与测试,最后进行全片三维图片序列素材的渲染输出解算工作。
(三)后期合成阶段
主要通过后期制作软件完成图片序列素材的剪辑与画面效果调整处理工作,调整好画面的节奏与色调,并对照画面影像来制作影片中的全部字幕,最后将视频进行完整输出,得到最终成片。
以下便是笔者总结归纳的整个三维动画科普影片的制作流程图,如图1所示:
尽管目前国外已经有关于三维生物学动画的制作案例,然而,这在我国生物学研究界的应用至今仍然处在起步阶段。研究三维动画在现代生物学研究活动中的运用,能够使三维动画更好地服务于生物学研究和其他相关科研项目,为生物学科研与科普活动的发展带来新的契机。
参考文献:
[1]彭国华,陈红娟编著.3ds Max三维动画制作技法(基础篇)[M].科学出版社,2009.
[2][美]葛詹尼加等著.周晓林,高定国等译.认知神经科学――关于心智的生物学[M].机械工业出版社,2011.
中图分类号:F59 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2009)10-0015-02
1 科技旅游资源的涵义和特性
1.1 科技旅游资源的概念
科技旅游资源是指能够吸引人们产生旅游动机,并已经或可能被利用来开展旅游活动的各种与科技相关的事物和因素的总和。首先,科技旅游资源必须具有使人们产生旅游动机的吸引力,即人们出游的动机主要是受到科技旅游资源本身价值的吸引和激发而产生。其次,科技旅游资源包括已经开发的和具有潜在开发可能性的事物和因素。已开发的还可以被看作新资源进行深度开发。具有潜在开发可能性是指现在还不适于开发但当一定条件具备后即可被开发利用。最后,科技旅游资源必须是与科学技术相关的事物和因素,这是用以与其他旅游资源相区别的必要条件。与科技相关的事物和因素很多,有形的科技设备和仪器、无形的科学原理和知识以及介于两者之间的科技模型和标本等等,可以说科学技术贯穿于生活的方方面面,但只有符合另外两个条件的科技事物和因素才是科技旅游资源。
1.2 科技旅游资源的特性
科技旅游资源属于旅游资源中的一部分,除了具有广域性、不可移动性、形式多样性、重复使用性,多用途性等旅游资源共性,还具有与其他旅游资源不同的特性,主要包括:
(1)科技性。即与科学技术紧密联系的属性。科技旅游资源不同于一般的旅游资源,它是与科学技术相关联的事物和因素,或者是揭示自然界的规律、原理和真理,或者是改进效率的先进设备、仪器和工艺,具有很强的知识性和奥义性。
(2)教育性。通过向人们展示科技的发展历程、科技知识内容、科技新成果、科技发展的动向等,使人们亲身体验到探索自然,感受科技力量的,让人们在旅游休闲过程中轻松获得科学技术知识,增强对科技的感性认识。国家积极支持科技旅游的发展,除看重其能够获得经济效益外,还由于它能够提高国民的科学文化素质,增长人们的科技知识,丰富头脑,开阔眼界。
(3)跨产业性。科技渗透于各行各业。而在每一个领域都有其不同的形式和内容。科技旅游资源涉及工业、农业、科教、信息等一、二、三产业的多种行业。实际上。目前的工业旅游、高新农业园区旅游很大程度上带有科技成分,是对应用与工业、农业当中的科学技术的一种参观体验,应归属于科技旅游。其他诸如科研院所、高等院校、科技观测场所、博物馆,科技馆等都有自己的功能或业务。这些科技旅游资源具有明显的跨产业性。
(4)快速更新性。纵观科技发展史,可以看到其加速发展的历程,而目前的时代又被喻为科技大爆炸的时代。科技旅游资源是关于科技的事物和因素,科技如此高速的发展必将引发科技旅游资源不断快速的更新并产生强烈的时代感。这种快速更新性和时代感使得科技旅游资源具有无限魅力。
2 科技旅游资源特性对其配置内容的影响
2.1 科技旅游资源配置的内容
厉以宁指出:“资源配置可以分为两个层次:较高的层次是指资源如何分配于不同部门、不同地区、不同生产单位,其合理性反映于如何使每一种资源能够有效地配置于最适宜的使用方面;较低的层次是指:在资源分配为既定的条件下,一个生产单位、一个地区、一个部门如何组织并利用这些资源,其合理性反映于如何有效地利用它们,使之发挥尽可能大的作用。”
对科技旅游资源的配置也应从这两个层次来阐释。宏观层次上的配置是指对于某一科技旅游资源要不要开发,或者是选择对哪些科技旅游资源进行开发。这将判定是使其为旅游产业所利用,还是为其他产业部门所利用或闲置。在这一层面中,要解决的关键问题就是科技旅游资源开发适宜性评价的问题。微观层次上的配置是指对已决定开发的科技旅游资源如何开发,以使其最合理的被利用。其中,首要解决的问题是科技旅游景观设计建造、服务的供给等问题。
以下将具体分析科技旅游资源的特性对这两个层次配置的影响。
2.2 对评判科技旅游资源开发价值的影响
2.2.1 评价科技旅游资源自身价值时应更注重科技性
旅游资源自身一般具有观赏、历史、科技、社会文化和娱乐等几方面价值,不同旅游资源所蕴涵的各方面的价值内涵和大小是不同的,也就是说旅游资源具有异质性或价值(吸引力)的不同指向性。科技旅游资源的吸引力就是指向科技价值的,尽管它也会包含其他方面的价值,但其价值(吸引力)的核心是其科技性。所以,我们在进行科技旅游资源自身价值评价时应以科技价值的比较为主。并以综合价值的比较为辅助参照。
2.2.2 评价科技旅游资源自身价值时应更注重体验性
我国科技旅游市场范围狭窄,原因之一就是旅游者自身的科学文化素养相对不高,对科技旅游产品的感知力和偏好不强,不能与其产生精神共鸣和情感激荡。而科技旅游资源本身的特点就是科技性较强,需要具有较高“欣赏”能力的旅游者。既然无法在短期内提高旅游者的文化素养和欣赏水平,就应该在科技旅游资源选择和开发上做文章。在科技旅游资源自身评价中。应充分考虑到各项评价指标的体验价值,即人们能够感受体验并欣赏享受到的科技旅游资源的科技价值及其他价值的程度。否则,如果选中一项体验价值较低的科技旅游资源进行开发,或者导致开发后吸引力不强而无法获益、或者是为了增加体验性而导致开发成本的增加。
2.2.3 评价科技旅游资源自身价值时应考虑与旅游业的结合度
科技旅游资源往往与其他产业单位密切相关,它既可能是其他产业单位的生产设备、设施、仪器,也可能是生产过程或生产成果。这种高度相关性一方面是科技旅游资源吸引力的来源之一,另一方面也可能使其价值有所降低,因为无论是工业企业还是科研单位或是高等院校都有自己专门业务,不宜为人打扰,从而也就降低了科技旅游资源的可体验性。其他产业之所以乐于搞科技旅游就是因为可以产生范围经济,也就是在不增加成本的前提下,利用原有的资源进行其他方面的生产以获得更多的收益。然而在利用同种资源进行多种生产时必须考虑到两种生产能否有效结合问题,如果无法有效结合。就不宜将该资源用于两种用途。所以;在对科技旅游资源进行评价时,一定要考虑这两方面的结合问题,也就是该资源能在何种程度上与旅游相结合,从而判断其开发价值的大小。
2.3 对科技旅游资源设计开发过程的影响
2.3.1 科技旅游资源的设计开发要重,最体现科技性和教
育性
前文述及,科技旅游资源的核心价值是其科技性。在科技旅游产品中则体现为产品的吸引力或给予游人体验的核心是科技性。因而,在产品设计开发过程中,应无时无刻不把科技性的体现居于首位,尽可能地以科技的手段来挖掘资源本身科技价值,使游客在感受到资源所包含的科技感的同时也体验到方式上的科技感。
美国学者派恩与吉尔摩将体验内容划分为四个不同的类别:娱乐体验、教育体验、审美体验和遁世体验。对于旅游来说,所获得的是一种综合体验,但不同类别的旅游活动所带来的综合体验中,各体验类型所占的比例或重要程度是不同的。就科技旅游来说,其资源的特性就是具有科学性和教育性,因此它所主要给予的应该是以教育体验为主的旅游综合体验。这样,我们在科技旅游资源开发设计过程中,突出教育体验的供给是相当重要的。
2.3.2 科技旅游资源设计开发要更重视参与性
前文强调了在科技旅游资源评价中应重视体验性。不仅如此,在开发过程中更应突出体验价值,因为体验感不仅源于资源自身,还可通过有创意的设计开发拉近与旅游者的心理距离,增加旅游者的体验感受。增加体验感的方式可能很多,旅游中普遍应用的是通过刺激视觉感官来影响游客的内心,其实我们可以充分的发挥多种感觉器官的综合作用。
科技旅游最终是通过满足人们的好奇心和探知欲从而获得心理上的某种体验和享受。而满足好奇心和探知欲的最好方式莫过于亲自探寻,亲身实践,亲自动手,亲身参与。所以,在科技旅游资源开发设计中应尽可能地增加参与的内容,这是让游客获得更大精神收益并同时增加经济收益的有效手段。
2.3.3 科技旅游资源的设计开发应着重解决与其他产业的协调问题
在科技旅游资源评价时应注重考虑与其他产业的结合问题,而在开发设计过程中就应该实际地、确实地将二者真正结合起来,即努力使旅游活动与其他产业单位的正常生产活动相协调,一方面努力挖掘具有该产业特色的旅游兴趣点。使其最大限度的为旅游所用和被旅游者体验,另一方面保证该产业单位生产的正常进行。这种协调可以包括时间上的协调,空间上的协调。内容上的协调三个方面。而且采用不同的方式会得到不同的协调效果。
2.3.4 科技旅游资源设计开发也要不断更新内容
科学技术的发展,使科技旅游资源具有其它旅游资源所没有的更新速度。无论是在类型上还是内容上都具有相当大的可变化性。科技旅游资源的这种飞快变化更新使得科技旅游可开发的“原料”相对丰富,不断的对新出现的科技旅游资源进行开发,淘汰过时的缺乏吸引力的项目,能使科技旅游景观始终保持新鲜感和吸引力,从而在市场竞争中立于不败之地。
3 科技旅游资源特性对其配置模式选择的影响
3.1 资源配置模式及选择依据
在现代社会中,资源的配置方式主要有计划和市场两种,这两种资源配置方式可以组成三种资源配置模式:纯政府配置模式、纯市场配置模式与混合配置模式。而选择何种配置模式才能对资源进行最佳配置则往往要看该资源所生产出的产品的性质。产品的性质不同,则配置的成本、效率、公平性、能力等等方面也都会有差异,从而带来配置结果的差异。
3.2 科技旅游资源配置模式选择
科技旅游资源具有教育性,这种教育性实际上源于其科技性,是科技性为人们感知后所产生的广泛的社会效应,在很大程度上它是一种积极的社会收益,它使得社会成员对科技知识的了解及热爱的程度得以提高,进而所产生的连锁反应可能是整个社会的科技水平和生产力的提高。因此,科技旅游景点也往往被作为教育的第二课堂和社会福利的一种体现而为政府广泛推崇。
1 材料与方法
1.1材料与设备
实验材料:木薯原淀粉。
0.02g/mL甲基纤维素溶液:将2gMC溶解于100mL去离子水中,溶解过程中不断进行搅拌。论文参考。。甘油:水(1:3) 。
实验设备: 电热鼓风干燥箱、物性测试仪、数显恒温水浴锅、真空泵、螺旋测微仪。
1.2 工艺流程
淀粉→去离子水溶解→淀粉乳→加入事先溶解的增塑剂和增强剂→糊化温度下,糊化一定时间→脱气→延流法涂膜→鼓风干燥→成膜→揭膜→指标测定
2 结果与分析
2.1 最佳溶剂量的确定
试验证明膜厚度在0.07mm左右时效果最好,最佳溶剂量是用20mL去离子水作为溶剂。
2.2淀粉用量的确定
准确称取木薯淀粉0.4、0.6、0.8、1.0、1.2g,用20mL去离子水溶解,加入MC溶液3mL,甘油溶液0.6mL,于糊化温度71.2℃下保温、搅拌。按前述流程成膜,测定其性能。
木薯淀直链淀粉聚合度较高,因而相应淀粉分子的凝沉性比较弱,粘接力较高。得出:应采用1g淀粉制膜。
2.3 烘烤温度对膜性能的影响
准确称取1g木薯淀粉5份,分别用20mL去离子水溶解,加入MC溶液2mL,甘油溶液0.5mL,糊化温度71.2℃下保温、搅拌,延流涂膜后分别放入40℃、50℃、60℃、70℃、80℃条件下烘烤,测其性能。60℃下成膜效果最好。论文参考。。
2.4 烘烤时间对膜性能的影响
准确称取1g木薯淀粉5份, 分别用20mL去离子水溶解, 加入MC溶液2mL,甘油溶液0.5mL,糊
化温度下保温、搅拌,延流涂膜后分别在60℃下烘干30min、60min、90min、120min、150min 测其性能。只有在120min时产品比较理想。
2.3MC用量的确定
准确称取木薯淀粉1g5份,分别用20mL去离子水溶解,分别加入MC溶液0、1、2、3、4mL
和甘油0.6mL,按上述流程成膜,测定其性能。
加入4mLMC时,体系粘度过大,难以延流成膜。由表2可以看出,当MC的用量为3mL时,膜的性能最佳。论文参考。。本实验所用的MC溶液为3mL。
2.4 甘油用量的确定
准确称取木薯淀粉1g5份,分别用20mL去离子水溶解,分别加入配制好的甘油0,0.2,0.4,0.6,0.8mL和MC溶液3mL,按上述流程成膜,测定其性能。
随着甘油含量增加,膜的抗拉强度变差,抗油性下降。本试验证明,甘油含量以0.6mL为宜。
2. 5 正交实验
实验号
【金琦】(抢着发言)我们学校刚刚建设好的校园“私有云”是一大特色,且“云”是今后的发展方向。昨天晚上我已给何校长建了两个“私有云”虚拟桌面的用户。如果李老师能将我给校长创建的个人用虚拟桌面和学校公务虚拟桌面,分别建立相应的工作文件夹,那么校长在演示时对“私有云”的应用就更有说服力了。
【潘晓锋】(很快接过话题)在“私有云”的基础上,我负责研究的移动教学就可以更为顺畅地应用到实际教学中去了。未来教室中没有现在如此复杂的多媒体电脑、中控设备和布线,只要有一台无线投影仪就可以了。老师们带着手机或平板电脑等移动设备来上课,上课感觉很自由且很酷的样子。另外,就移动教学,我校已开展有两节省级的观摩课,一节比一节上得好。
【徐焕明】目前学校已与“e板会”公司签订合同,购买了相应的设备和服务。“e板会”将各种格式的文件能很方便地整合到一个类似于视频的文件中,这是它的强大功能所在。我来重点负责这一块内容的资料整理。
【周英豪】(很兴奋)你们在整理资料过程中需要什么视频资料都可以到我这儿来拿。那么,我来负责微课、翻转课堂这些内容吧。
老师们都很熟悉自己负责的内容,讨论得热烈而有序。信息中心主任李永前老师记录学科组每一位老师的观点,整理并汇总后给出校长汇报材料的框架。最后,丁芳老师按此框架很快完成了PPT的制作。
以上的场景是我们这个信息学科教研组较为常见的一种工作方式。我们这个团队由七位教师组成,背负学校现代教育技术的管理工作和信息技术学科教学任务,工作任务重,压力大。但由于分工明确,合作有序。团队所有成员都能在很好完成学校工作的基础上,钻研自己喜欢的内容,并逐渐形成自己的技术特点和教学特色。
因为学科组由七位老师组成,所以有了团队交流讨论的基础,于是每周都要开展一次类似于教研活动的团队交流讨论。但交流讨论不局限于教材或统一备课之类的内容,更多的是交流讨论最近看到的信息技术新动向、自己喜欢的科技新玩意或是自己对课程改革的一些新想法。每个人都有自己专长的内容,每个人都有自己独特的想法。当然,个人遇到的问题,在交流讨论中让大家来帮助解决,也是团队活动中的一个重要内容。学科组根据老师个人的喜好特长,安排负责相应的技术内容,分工明确,同时又注重团队合作,共同解决疑难问题。这样,一个个性鲜明、富有特色的学科组形成了。
学科技术掌握重点的不一样
我们学科组的老师在掌握教学所要用到的常规信息技术外,每个人都有一个专长技术的研究。因此,学科组经常举行组内技术讲座,让有某一专长技术的教师对该技术作深入的讲解,或及时通报一些新技术、新动向。让全组教师在了解当前技术发展动向时,也了解如果出现某一方面的技术问题可以向组内哪位请教。当然,我们还利用学校现代教育技术的工作来促进自己某一技术深入探究学习。
这样的技术讲座,让我们能既能互相交流,又保持个性,也使得整个学科组充满活力。
学科教学风格的不一样
我们信息技术学科组的教学思路基本是一致的,即让学生通过制作信息技术作品或进行信息技术实验来学习掌握相应的信息技术。但在具体的教学风格上却各有特色,从教学设计到讲课风格、教学进度、教学指导、作业批改和最后形成的学生作品等都是不一样的。
如李永前老师的最大特色就是教学设计。每年暑假都会认真确定新学年的教学模块,罗列模块知识点。然后在网络上去寻找去感觉最新的和受学生欢迎的信息呈现形式,作为教学情景融合到信息技术的模块教学中去。
学科主任徐焕明老师则教学严谨、思路清晰,注重课堂的有效性,知识点落实到位。潘晓锋老师在教学过程中会将艺术设计更多地融合在技术教学中。王鹏老师年轻、敢想敢为,善于用一些新点子让学生的作品更为亮丽。丁芳老师教学风格细腻,注重教学的过程性评价,注重学生的个别辅导。组里的金琦老师,语速较快较激烈,在金老师充满激情和富有想象力的课堂教学中,经常有一些“怪”才产生,学生选学金老师的课积极性很高。
学科讲座内容的不一样
全组教师经过这些年的磨练,都已形成有自己特色的教学风格和技术特长,在各地也有了一些影响力。因此组内的老师经常到市里、到省里,甚至到全国各地去做些讲座。而每位老师的讲座也各有风格,讲座内容涉及面也非常的广,讲座内容各不一样。
丁老师和王老师经常在外给其他老师作多媒体和程序设计的技术性讲座;潘老师更是将信息技术与作品艺术融合的教学设计作为讲座的主要方向,将新课程的教学理念结合到讲座内容中;徐焕明老师除了考试教学内容外,还将如何开展信息技术学科组建设作为讲座的重点;网络管理员金琦老师侧重网络技术讲座。李永前老师的讲座侧重改变信息技术教学理念的内容,反对信息技术学科照本宣科和应试教育,积极开展以学生为主的作品教学,并总结出一套作品教学的教学设计、教学引导及过程性评价的实践方法。
编写教学资料的不一样
从2006年浙江省进入新课改行列以来,我们教研组的老师在参与编写各种教学资料的过程中,将新课程的理念不断融入编写的教学资料中,并将自己亲身教学实践过的、具有创想力的新内容编入教学资料,以带给学生感兴趣的和实用的信息技术教学内容。
例如,在徐焕明、潘晓锋和金琦老师为全国教材联合编写的配套光盘教学资料中,通过真实的教学实践,对国家课程标准中的“选修3:网络技术应用”提出了质疑。认为“网络应用”和“网络技术应用”是两个不同层次的概念,其教学内容也是有很大差别的。将“网络技术应用”中原来的“因特网应用”“网络技术基础”“网站设计与评价”三大块内容,改为“网络大联通”“搭建网络社区”“网络安全”更为合适。
而李永前老师在编写《数据管理技术》的全国教材中,摒弃了传统的“学生成绩管理系统”作为数据库的教学范例,采用学生喜欢的“流行音乐”等网络数据库来作为教学范例编写教材,并引导学生制作个性迥异的数据库来学习数据管理技术。
最近,金琦老师正与出版社联系,希望能够出版一本名为“安卓手机傻瓜编程App Inventor”青少年读物,让更多的中学生能够喜欢上类似于安卓编程这一类技术,让学生能个性化选择自己喜欢的内容进行自主学习。
这就是我们这个具有鲜明个性特点的信息技术学科组。在高效完成学校工作的基础上,充分发挥每一位组员的个人才华,让学科组保持持久的活力。在挑战传统的过程中,不断给出创新的教学方法和管理方法,提升新技术的应用,为学校的现代化教学和管理作出贡献。
李永前:一直致力于用新课程理念进行信息技术学科新课程改革的教学实验,倡导“做中学”的信息技术作品教学法,让学生在兴趣中学习,学有所用。李永前老师是浙江省普通高中新课程实验工作专业指导委员会成员,浙江省基础教育课程改革专业指导委员会中小学信息技术组成员,曾参与华东师大全国新课程信息技术教材的编写工作。并在山东、山西、新疆、云南、湖北等十个省份,做了新课程理念和信息技术学科新课程教学实践为主题的讲座。
心语:为什么学生喜欢玩电脑却不喜欢信息技术学科教学?为什么学生非得一板一眼地完全模仿教师的范例?为什么学生不能发挥自己的创造力去超越老师?正是带着这些疑问,我坚持了长达十四年之久的信息技术“做中学”作品教学的实践。感悟到教学设计中体现的教师智慧,感悟到教学引导中体现出的教师的执著。在教学过程中,不断鼓励学生做不一样的作品,鼓励学生找自己喜欢的主题进行创作,在此基础上引导学生做出比教学范例更好的个性化作品。十四年教学实践得到了丰硕的回报,那就是保存有十四年每个学生递交的完全不一样的信息技术作品。这样的信息技术教学也影响了许许多多学生的人生选择。
徐焕明:信息技术学科组主任。教学严谨,能对教材作仔细的分析,能很好地把控课堂,开展高效的课堂教学。在其带领下开发的“网络技术应用”选修课,获2010年首届浙江省精品课程。多次参加浙江省的会考出卷和高考出卷工作。同时,还带领全组积极开展教研活动,工作成效显著。
心语:信息技术课教什么?很多教师可能会回答“考什么就教什么”。但我认为,如果信息技术教师的教学就停留在这层面上,将对信息技术学科教学的发展非常不利。因此,我时常在想,作为信息技术教师可不可以通过改变自己的教学来推动考试的改革呢?源于这样的想法,在开展VB教学时,我将作品教学引入到VB面向对象的程序设计教学中,用一个个有趣的教学范例来提升学习VB的兴趣,同时将学生喜欢的作品教学内容,融入到学业水平考试中,这也是对考试进行改革的一种尝试。我期待通过这样的尝试,在提高学生学习兴趣、激发学生创新意识的同时,大大扩展面向对象的教学内涵,真正推进信息技术的教学改革。
潘晓锋:受家庭教育的影响,对艺术设计有特别的感觉。而这种艺术感觉对自己学科的多媒体教学有着很大的促进作用。在多媒体作品教学中,学生在老师富有艺术感染力的教学范例引导下,往往能做出大气而设计感强烈的作品。其开发的“Flas影片设计”选修课程获选为2011年的浙江省精品课程。另外,潘老师喜欢与外界接触,与公司的技术员和营销员能很好地进行交流,眼界比较开阔,处事得当。因此,组内许多对外的活动,都由潘老师担当主角。
心语:一直以来我们都在追求教育新知,我们把目光毫无保留地投向这些孩子,我们会因为孩子们的表现或喜或悲。可是否想过,什么才是孩子们想要的;什么是他们人生道路上不可或缺的食粮;什么是他们终身受益的财富;在信息技术课中我们又能带给孩子一些什么?
在信息技术课中单纯的技术学习显然是枯燥的,那为什么不给枯燥的技术学习加点色彩,加点感情呢?于是,我尝试在Photoshop教学模块的学习中,让学生利用图片说话,说说自己最感动的事、说说身边的事、说说自己的兴趣,用“说话的图片”制作过程去学习技术。学习是一种情感表达的需要,是相互交流的需要。我因此创设了这么一个情境,让学生在这个情境下快乐地交流、展示自我。
我并不追求每位学生都能创作出优秀的作品,但是学生在作品创作的过程中努力地实现自己的想法并付诸行动,想办法解决问题并获得了提高,这种基于不同学生自身基础上的发展和进步正是我的愿望,我想这才是信息技术课程的内在价值。
丁芳:组里唯一的女教师,工作细腻,富有创造力。丁老师是组里的教学骨干,拿手的是开展多媒体和程序设计作品教学,每年都有大量优秀的学生作品呈现。特别是其开发的“Photoshop图像处理与平面设计”选修课被评为2012年浙江省精品课程。此外,还开展了C语言选修课的教学,并带领学生参加信息学奥赛等。丁老师还担负学校校园网平台的维护工作,以及对全校老师的多媒体制作培训和指导工作。
心语:每年高一新生的第一堂信息技术课上总会有许多学生提出诸如“老师,我们高中的信息技术课会上些什么内容啊”“老师,我们会不会学动画制作”“老师,我很想学点网络应用方面的知识”之类的问题。作为一名信息技术教师,看到能有这么多学生关心课堂内容,是一件非常值得高兴的事。学生会问这门课的情况,是因为他们喜欢这门课。而教师要做的,一是保持学生的学习兴趣,二是在抓住学生兴趣点的同时,将学科知识点很好地结合进去,让学生在“做”的过程中学好信息技术。
王鹏:一位年轻的老师,但思路非常清晰,工作效率非常高。作为学校的硬件管理员,担负全校600多台电脑的维护工作,工作量非常大,但王老师能在高效处理好工作的同时,还有计划地安排自己的教学和学习。目前,王老师正在自学.NET,并给学校创建了“附中课程网”和“学校社团网”。其开发的“VB面向对象程序设计”选修课获选为了2013年金华市精品课程。
心语:在刚开始工作的时候,我主要是按照教材的安排展开教学,教学的知识点也主要是围绕着考试的知识。因此感觉课堂教学中主要是以教师讲为主,加以学生利用考试复习练习系统进行强化训练,这时的教学引导似乎显得并不那么重要。近些年,在学科组的影响下,逐渐开始试着进行作品教学,通过让学生制作个性化的作品来学习信息技术知识和技能,突然感悟到教学引导的重要性,而且感到要做好学生学习的引导者还真不容易。新课改的一些教学理念正在被自己逐渐理解,并应用到实际的教学中。
我将教学引导贯穿于整个教学过程,努力引导学生摆脱一些束缚,去策划制作自己喜欢的作品,去创作超越教学范例的个性作品,去体验因自己的作品与众不同而带来的成就感。但作为一名教师,要放弃以往以教师为中心的教学,改变成以学生为主、教师作为引导者的教学方法确实很难。可随着这种教学引导的深入展开,我发现学生变得更爱学习了,与教师也有了很融洽的交流。在接下来的教学中,我将进行更多的教学实践,努力做好教师的角色转换,做好学生学习的引导者。
金琦:学校网络管理员,担负着学校信息技术要求最高的校园网络管理。其技术能力特强,公司技术员也经常只能给他打打下手。正是金老师超强的技术能力,学校才敢投入100多万元率先在中学建立起正规的学校“私有云”,让我们学校进入“云”时代的应用。金老师的教学新点子也特别多,其高超的技术往往能很好地吸引那些喜欢技术的学生。去年,又在浙江省率先开设了特受学生欢迎的编写安卓手机应用程序的选修课,带领学生开发了“金华公共自行车”APP,受到了当地媒体的争相报道。
心语:随着浙江省深化普通高中课程改革的进行,为学生提供有兴趣有特色的选修课,成为每位教师所必须考虑的。在开发选修课之前,我首先会提问自己,选修课与必修课到底有什么不一样。我认为,必修课是基础的,是面向全体学生的。而选修课是提供深入的、有创想的学习内容,针对的是有兴趣继续想深入学习的学生,希望的是让他们在更高一层面进行学习。
中图分类号:TN03 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)30-0089-01
一、引言
电子设备工作时,常常会受到来自自身和其他设备的各种电磁干扰,同时电子设备也会对其它正在工作的电子设备产生一定的电磁干扰。电磁辐射对电子设备的干扰主要是通过电子设备上屏蔽室外壳的孔缝耦合进入到电子设备内部。通过研究分析电子设备屏蔽室外壳的各种孔缝耦合的能力,有助于优化电子设备屏蔽室内部的电路和器件的布局设计。
二、电磁屏蔽效能
屏蔽效能SE用来度量屏蔽室抑制电磁辐射干扰的能力。在进行屏蔽效能的计算时,首先应确定电磁屏蔽,也就是对电磁波产生衰减的作用,屏蔽效能用来度量这一作用的大小,单位为dB,计算公式如下:
SE=20*lg(El/E2)或 (1)
SE=20*lg(H1/H2) (2)
(1)式中E1和E2分别为屏蔽前和屏蔽后的电场强度;(2)式中H1和H2分别为屏蔽前和屏蔽后的磁场强度[1]。又因为屏蔽效能包括三部分:吸收损耗、反射损耗和多次反射损耗,所以有
SE=20*lgA+20*lgB+30*lgR (3)
(3)式中,A、B和R分别为吸收损耗、反射损耗和多次反射损耗。
三、孔缝对电磁屏蔽效能的影响
若屏蔽室外壳上有方形或圆形的孔缝,则电磁波会通过这些孔缝向外泄露。带有孔缝的金属导体的屏蔽室后侧的总传输系数T总,应为金属导体本身与孔缝二者的穿透传输系数之和,所以有:
T总=TN+Tnh (4)
所以带有孔缝的屏蔽室的电磁屏蔽效能为
SE=20*lg[1/(TN+Tnh)]
1、孔缝对电场屏蔽效能的影响
由于屏蔽室金属板本身的传输系数TN几乎为零,可以忽略不计,因此屏蔽室孔缝的穿透传输系数Tnh决定了屏蔽室总的传输系数T总,屏蔽室电场的屏蔽效能基本上不会随着距离和频率的变化而变化[2];
为了对比不同形状的孔缝引起的屏蔽室电场屏蔽效能的差异,可在高频条件下,对屏蔽室外壳上分别开有不同形状(正方形、长方形、圆形)、不同分布情况(分别开在屏蔽室外壳的一层或者两层的屏蔽板上)和相同面积的孔缝情况进行分别计算,可以得到屏蔽室中心点位置处电场屏蔽效能SE随孔缝变化的曲线图,如图1所示。
从图1我们可以看出:
1)当孔缝面积相同时,正方形孔缝的屏蔽室的屏蔽效果要优于圆形和长方形孔缝的情况。
2)当长方形孔缝的短边与电磁脉冲的极化方向处于平行时,孔缝长短边比值越大,屏蔽室的屏蔽效果越差。
3)在高于800MHz时,正方形和圆形孔缝屏蔽室的屏蔽效果没有明显差别,
2、孔缝对磁场屏蔽效能的影响
磁场屏蔽效能在低频的情况下,屏蔽室金属板本身的传输系数TN决定了屏蔽室总的传输系数T总,在高频的情况下,孔缝的穿透传输系数Tnh决定了屏蔽室总的传输系数T总。因此,在相同距离时,频率增加,屏蔽室磁场的屏蔽效能也会随之增加;在相同频率时,距离增加,蔽室磁场的屏蔽效能也会随之增加。
四、孔缝处理
1、FDTD方法原理
Maxwell方程组的微分形式如(5)和(6)所示:
x*H=J+аD/аt(5)
x*E=-аB/аt(6)
令在磁场或电场在直角坐标系中,某一分量在空间和时间上的离散用f{x,y,z,t}表示,并且有:
f{x,y,z,t}=f{i*x,j*y,k*z,n*t}=fn{i,j,k}(7)其中,x、y和z分别表示空间网格在三个坐标方向的步长,t表
示时间步长,i、j和k分别表示网格在三个坐标方向的编号,n表示时间步,(7)式中的i、j、k和n均为整数。
各个电磁场分量的时域有限差分方程可以通过整理离散化的各电磁场分量得到。在有限区域内计算,在空间和时间上进行离散取样电磁场量,媒质问的相互作用和电磁波传播可用数值模拟,以得到近似实际连续的电磁波,这样一来就可以得到无限区域的时域电磁信息,从而得到了整个计算区域内的时域电磁信息。
2、孔缝处理
在实际环境中,有孔缝的屏蔽室的电磁干扰现象十分复杂,要将这一复杂现象完全准确地模拟出来是根本不可能的。在进行孔缝处理分析时,可结合电磁波迎面正照射到孔面的情况来建立孔缝屏蔽模型,此时孔缝的耦合是最大的,屏蔽效能也是最差的。
图2孔缝屏蔽模型的示意图。令计算空间大小为30*30*100,网格编号在三个坐标轴方向的变化范围分别为:-45≤i≤45、-45≤j≤45、-50
孔前侧:Hyn+1/2(i+1/2,j,k-1/2)=Hyn-1/2(i+1/2,j,k-1/2)
+t/u*{[Exn(i+1,j,k-1/2)-Exn(i,j,k-1/2)]/x
+[Exn(i+1/2,j,k-1)-Ws*Exn(i+1/2,j,k)/x]/z(8)
孔后侧:Hyn+1/2(i+1/2,j,k+1/2)=Hyn-1/2(i+1/2,j,k+1/2)
+t/u*{[Exn(i+1,j,k+1/2)-Exn(i,j,k+1/2)]/x
+[Exn(i+1/2,j,k)-Ws*Exn(i+1/2,j,k)/x]/z(9)
其中,Ws为孔缝宽,屏蔽室其他面上孔缝两侧磁场分量的FDTD计算公式可以根据(8)和(9)以此类推得到。
五、总结
本文分析研究了屏蔽室外壳孔缝的形状、大小和数量对屏蔽室屏蔽效能的影响,对电力设备机箱的电磁兼容性能研究及设计具有一定的参考意义。
研究性学习具有开放性、探究性和实践性的特点,是师生共同探索新知识的学习过程,是师生围绕着解决问题共同完成研究内容的确定、方法的选择以及为解决问题相互合作和交流的过程。
一 课堂内教学中研究性学习的特点
化学课堂研究,内容在课本,研究在课堂。教师要深入研究化学教材、研究学生,才有利于开展培养创造性思维能力的课堂研究。研究形式如下:
1.设计开放性问题情境,激发学生学习兴趣,培养学生创造能力
古人云:“授之以鱼,不如授之以渔”。化学课堂教学要把培养学生创造力作为基本目标来完成,而利用启发式教学可以很好地激发学生的化学学习兴趣,激励学生去探索。激发的关键在于设置一种开放性问题情境,将常见的知识和常规问题设计成一种具有困难需要学生努力克服而又是力所能及的学习情境,让学生跳一跳摘到桃子,同时获得思考乐趣。提问是化学教学中启发学生深入思考简便易行、适用广泛的手段。如在进行“盐类水解”学习时用PH试纸分别测NaCl、NaAc、NH4Cl三种盐的PH值,通过实验现象提出:盐为什么显酸性、碱性、中性呢?氢离子与氢氧根离子浓度间是什么关系呢?它们又来源于哪里呢?对此学生充满疑惑,从而激起学生强烈的求知欲望。结合水的电离知识教师稍加点拨,学生就会明白盐类水解的实质。而在复习深入时又用PH试纸分别测NaHSO4、NaHCO3、NaHSO3三种盐溶液的PH值。通过实验现象,教师又可提问:为什么有些酸式盐溶液显碱性呢?指导学生从水解和电离两方面考虑,通过讨论分析,最后解决问题。
2.利用实验诱导,激发学生的创造性思维
创造性思维的培养要从直觉思维开始,通过各种直观现象刺激学生的神经,让学生在实验过程中不仅要看“热闹”,更要看“门道”。在《钠的性质》教学中,可采用边讲边实验的方法,学生在做钠与水的实验时看到奇妙的现象,学生兴奋点达到,然后因势利导:金属钠为什么浮在水面上熔成闪亮的小球?小球为什么会游动发出咝咝的声音?水溶液为什么会变红?通过这些学生急于弄懂的问题,在分析、讨论的基础上弄清问题。
进一步深化学生的思维,引导学生思考:钠在自然界以什么形式存在?工业上采用什么方法制备金属钠?这样就达到了培养学生创造性思维的目的。
3.在资料的整理中开发学生的创造性思维
笔记的整理过程是学生学习记忆的过程,也是研究学习的过程。如高三复习阶段需要分析处理的资料非常多,然而大多是现成的“死”东西,将“死”材料进行“活”处理可以设计出研究课题,如中学化学计算方法归类。先将学生进行分组,让学生搜集相关的题目进行归类整理,然后各组间进行成果交流,最后总结出:守恒法(溶质守恒、质量守恒、电荷守恒、微粒数守恒、转移电子数守恒)、平均值法(式量平均、组成平均)、差量法、极值法等。
二 课堂外研究性学习的特点
课堂外的课题研究是高于课本、高于课堂的研究,是课堂研究的延伸。有些人认为课题研究是少数人的事情,或者说与中学教学没有太多的关系,这种观点是极其片面的。一味沉溺于课本、习题,往往导致学生视野不宽、知识不活、实践能力不高,所以我们应该走出课本、走出课堂。
课堂外的研究性学习主要是课题研究。课题研究主要有三种形式:社会调查、科学实验、专题研究。搞社会调查,写调查报告;搞科学实验,写实验报告;搞专题研究,写专题论文。每一项成果的取得都必须经历四个阶段,教师在这四个阶段中都要充分体现“指导性”。
第一阶段:选定课题。课题的来源有两种方式:一是学生直接发现问题;二是在教师的指导下发现问题。后者要求教师结合时事以及地理区域特点诱导学生去发现问题。例如水质污染情况的调查、空气污染物的分析等。
第二阶段:搜集资料。在教师的指导下进行相关资料的搜集。资料的搜集必须广泛。教师给学生一些指导性的意见和搜集相关资料的一般方法,或者与学生们一起参与收集。
第三阶段:定向研究。在搜集占有一定量的信息之后,由学生针对课题进行研究,教师可以帮助成立课题小组,组织集体讨论。总之,要充分体现学生的主体地位,教师将转变成一个指导者甚至合作者。
一、科技旅游的概念
科技旅游是将科技和旅游有机地结合为一体的一种高层次的文化旅游类型,其基本形式是以旅游资源中的科学技术要素和成分为基础,利用各种自然和人文景观,进行科技和旅游的综合规划设计,形成集科普、生产、加工、销售、观光、尝试、体验、娱乐为一体的旅游活动或产品。
二、科技旅游功能的特性
1.科技旅游功能的多重性
科技旅游是一种集科技、经济、社会等多重功能于一身的旅游形式或产品。首先,科技旅游的科技功能表现在科技旅游是科技普及的新途径,科技旅游是提高科学素养的新方式,科技旅游是推动科技发展的新动力。
其次,科技旅游为第三产业与第一、二产业的结合提供了良好的切入点,有利于一二与第三产业的相互融合、相互渗透和相互促进。为工业企业部门发展第三产业、实现产业结构调整确立了良好的途径,而且在政府解决下岗职工再就业方面具有很强的现实意义和可操作性。推动了农村经济结构的调整和优化;有利于农村和农业资源的有效利用,建立资源节约型社会;科技旅游可以大幅提高农民收入,提高农民素质,是改善农村面貌的重要途径。更为重要的是农业科技旅游的开展,为促进农业科技创新、转化、交流与推广提供了无限的机遇,这就意味着农业科技旅游的发展,将有利于推进农业产业化和农村现代化。这是传统的观光旅游所望尘莫及的。与此同时,科技旅游还对旅游产业的内部结构进行拓展和优化,对现有资源进行合理整合,使之表现形式更加新颖,内涵更加丰富,实质更加科学,从而避免了旅游资源的闲置和浪费,这是现代旅游产业集约化发展模式的一个代表,充分体现了旅游业作为“无烟产业”、“绿色产业”和“朝阳产业”的本质特征。通过组织科技旅游,转移和分散一部分假日旅游的游客,这对缓解长假旅游综合症起着重要作用并能带来稳定的经济效益。这些都无不体现的科技旅游对经济的积极作用。
再次,科技旅游的社会作用也很是显著。科技旅游有助于促进文化传播。通过科技旅游,人们能够在学习和借鉴世界先进科学文化成果的同时,继承和弘扬中华民族优秀传统科学文化,从而坚持先进文化的前进方向。科技旅游还有助于人们树立民族的自尊心和自豪感,培育爱国主义和民族精神。通过参加科技旅游,学习科学技术史可以发现我国历史上曾涌现出许多杰出的科学人物,科技发明在世界上长期处于领先地位,为人类文明做出了卓越贡献,人们就能够增强和提高民族自信心和自豪感,培养强烈的爱国主义精神。科技旅游还有助于增强人们的环保意识。一方面,开展科技旅游可以使人们认识到科技不是万能的,滥用科技是造成各种环境问题和社会问题的重要原因之一。另一方面,人们通过参加科技旅游可以开启心智,动手动脑利用废旧物品搞一些小发明小创造,变废为宝,既增加了科学技术知识又加强了环保意识,实为一举两得之举。
科技旅游功能的多重性必然会带来多重的效益,科技旅游正是因为有了自身功能的优势才被各国政府争相开发,也正是因为这样它才不断的受到人们的重视和青睐。
2.科技旅游功能的互动性
中图分类号:TB532 文献标识码:A
1 引 言
水下弹性圆柱壳结构与流体介质的耦合振动及其噪声预报是一个复杂的综合问题,涉及到弹性结构的振动力学、声学以及结构与流体介质的耦合振动分析等多方面的理论。国内外学者对圆柱壳结构的振动与声辐射进行过大量的研究:Harari等[1] Harari A, Sandman B E. Radiation and vibrational properties of submerged stiffened cylindrical shells[J]. J. Acoust. Soc. Am., 1990,88(4):1817-1830.]]研究了具有任意边界条件的水下有限长加肋圆柱壳体的振动与声辐射;汤渭霖等[2] 汤渭霖,何兵蓉. 水中有限长加肋圆柱壳体振动与声辐射近似解析解[J]. 声学学报. 2001,26(1):1-5.]]得到了有限长加肋圆柱壳的振动与声辐射的近似解析解,并研究了肋骨对声辐射的影响。
自Goyder H G D和White R G[3-5]于1980年创建功率流理论以来,功率流方法作为一种能同时表征振动水平和振动传递的方法,已经广泛应用于声振特性分析中。本文基于Flügge壳体理论,通过数值计算得到了振动功率流在壳体中的传播途径和规律。
2 水下有限长加肋圆柱壳的解析解
如下图所示的浸入在水中长为L的弹性加肋圆柱薄壳,流体介质为理想流体,半径为R,壳体厚度为h,h/R
壳体振动采用Flügge方程[6]来描述:
(1)
其中[L]为Flügge微分算子(略),在这里,我们同时略去了方程两端力与位移中的时间项e-iωt。其中Fr的表示外部激励力,p表示流体介质对壳体的作用力,g表示肋骨对壳体的作用力,其具体表达式分别由文献[7][8]给出:
其中:
K为积分变量, 。
和 分别为第一类汉克尔函数和第一类汉克尔函数的导数。
T表示肋骨个数,Zrn为肋骨的n阶模态机械阻抗,ρr为肋骨材料的密度,Ar为肋骨截面积,hr为肋骨的高度。
上述振动方程的解取驻波形式,设解的形式为:
根据简支边界条件有:
将形式解代入Flügge方程即可得到壳体的振动位移响应。
3圆柱壳体中的输入与传播振动功率流
3.1圆柱壳体的传播功率流
根据文献[6]中给出的壳体微元应力-应变关系,得到其任意位置的轴向应力与力矩Nx、Nθx、Mx、Mθx,周向应力和力矩Nθ、Nxθ、Mθ、Mxθ,以及径向力Qx、Qθ,作静力等效得到其在任意位置处的有效轴向力Nex、有效周向剪力Tex、有效径向力Sex、有效轴向弯矩Mex分别为:
有效轴向剪力Teθ、有效周向力Neθ、有效径向力Seθ、有效轴向弯矩Meθ分别为:
根据振动功率流的定义,进而得到对于圆柱壳中的任意一点,其轴向传播的功率流为:
周向传播的功率流为:
取圆柱壳体曲面上若干个点,只考虑功率流的大小忽略其传播方向,即可得到功率流在圆柱壳体上的云图,进而更加直观的看出不同位置处功率流大小的分布情况。
4数值计算
4.1模型参数
圆柱壳的基本参数:长度L=1.2m,半径R=0.4m,厚度h=0.003m,圆柱壳材料密度ρp=7800kg/m3,杨氏模量E=2.1×1011N/m2,损耗因子η=0.01,泊松比μ=0.3。水的密度ρ0=1000kg/m3,水中声速c0=1500m/s。假设激励力为点激励,方向沿半径指向外部,作用于壳体中间的内表面处。肋骨个数为9个,轴向均匀分布,肋骨间距d=0.12m,肋骨截面为矩形,其宽度dr=0.012m,高度hr=0.05m,肋骨材料与壳体材料相同。
4.2功率流传播云图
利用式(12)与(13),分别可以求得壳体的轴向和周向功率流传播分量,进而可以得到其功率流云图,选取频率为100Hz,如下图所示:
其中颜色较深的区域表示该处功率流传递强度更大,能量交换速度更快,且由于激励力的两侧采用的符号不同导致对称的位置颜色不同。由上图可见,该频率下,在激励点附近的传播强度相对较大,在远离激励点的位置传播的功率流相对较小,且变化不大,功率流最大值均位于激励点附近的区域,且功率流沿轴向的衰减更慢,由于肋骨的存在,能量难以向两端传递。而相对来讲,沿周向传播的功率流衰减更快,即周向传播的功率流由于结构周向封闭更容易产生叠加相消的现象。
类似的,为了更进一步更加直观的研究不同频率下的功率流传播规律,选取500Hz与1500Hz两个频率点分别得到其各自的功率流云图如下:
由上图可以看出,频率越高,能量传递更加不规则,这是由于随着频率的提高,激发出更多的高频模态,波长更短。此外,激励点附近同样具有较为明显的特征。
5结 论
本文基于Flügge理论,考虑了流固耦合作用得到了水下加肋圆柱壳的传播功率流解析表达式,通过数值计算发现壳体中的功率流最大值位于激励点附近,而随着频率的提高,功率流在壳体中的传递途径更加复杂和不规则。这些结论对于振源识别,圆柱壳体中的能量传递途径和规律,以及进行功率流试验测量时测点的布置都具有一定的指导意义。
参考文献:
[1] Harari A, Sandman B E. Radiation and vibrational properties of submerged stiffened cylindrical shells[J]. J. Acoust. Soc. Am., 1990,88(4):1817-1830.
[2] 汤渭霖,何兵蓉. 水中有限长加肋圆柱壳体振动与声辐射近似解析解[J]. 声学学报. 2001,26(1):1-5.
[3] Goyder H G D, White R G. Vibration power flow from machines into built-up structures, Part I: introduction and approximate analysis of beam and plate-like foundations[J]. Journal of Sound and Vibration,1980,68(1):59-75.
[4] Goyder H G D, White R G. Vibration power flow from machines into built-up structures, Part II: wave propagation and power flow in beam-stiffened plates[J]. Journal of Sound and Vibration,1980,68(1):77-96.
[5] Goyder H G D, White R G. Vibration power flow from machines into built-up structures, Part III: power flow through isolation systems[J]. Journal of Sound and Vibration,1980,68(1):97-117.
一、引言
可转换公司债券(以下简称可转债)是一种公司债券,它赋予持有人在发债后一定时间内,依据自身的意志,选择是否按约定的条件将持有的债券转换为发行公司的股票或者其他公司股票的权利。可转债是介于债券与股票之间,兼有债性和股性的混合金融工具。在国际上,可转债市场已经有100多年的历史,而我国的可转债市场也在近几年得到了迅速的发展。
然而,什么样的公司热衷于发行可转债?即可转债发行公司具有哪些特征。本文就这个问题进行研究。
二、文献回顾
(一)国外研究现状
关于可转债的发行,国外较有说服力的研究成果可概括为四大假说:资产替代假说(The Asset Substitution Hypothesis)、评估风险假说(The Estimation Risk Hypothesis)、后门融资假说(The Back Door Equity Financing Hypothesis)与阶段性融资假说(The Sequential-Financing Hypothesis)。
而这四大假说对其所对应的可转债发行公司的特征各有解释,分别为:
资产替代假说认为:(1)小型的、实物资产有限而成长机会较多的年轻型企业,财务杠杆较高的,很可能陷入财务困境的企业,将更有可能以可转债代替债券进行融资。(2)与股票发行企业相比,可转债发行企业的盈利能力较差,且波动性更高。
评估风险假说认为:(1)有大量新资产或实物资产较少的企业,拥有明显投资期权特征的企业,以及小型的、年轻型的企业更可能发行可转债,而非企业债券。(2)与股票发行企业相比,可转债发行企业具有更低的财务杠杆水平,而现金流的波动性却更高。
后门融资假说认为:(1)以可转债融资的多为年轻的且规模较小的企业,其研发费支出、无形资产占总资产比例较高,发展前景较好。(2)与股票发行企业相比,可转债发行企业的财务困境成本更高。(3)为了降低其违约风险,可转债发行企业会增强其盈利能力。
阶段性融资假说认为:(1)大型企业同样可能发行可转债,特别是专业性强、股权分散的大型企业比股权集中的小型企业更偏好发行可转债。(2)发行企业在可转债的存续期间内将不会有别的融资行为。
(二)国内研究现状
可转换债券对中国证券市场而言是一种新型的衍生金融工具,由于它同时具有股权、债权和期权性质,使得对它的研究要比传统金融工具(如股票、债券)复杂得多。目前,国内学者对可转换债券的研究有限,归纳起来主要有以下成果:
杨如彦等(2002)对可转债的性质、定价方法、风险收益特征以及转债在投资组合中的功能和作用进行了探讨,从资本结构优化角度分析了公司融资方式的选择。
王一平等(2005)[8]从准入门槛、条款设计以及发行转债后上市公司的行为选择等几个方面对我国上市公司的转债发行动机进行了考察,他们的研究表明上市公司之所以通过可转债融资,其很重要的一个原因在于通过配股和增发进行融资存在诸多限制,而发行转债可以克服这些限制从而实现大规模融资的目的;公司在转债条款设计上和发行转债后的行为选择上表现出了明显的股权融资倾向;转债实际上只是被上市公司当作一种延迟的股权融资方式。
何佳、夏晖(2005)[9]对Stein(1992)的模型进行了扩展,从控股股东角度出发,考察在有控制权利益的情形下,企业对包括股票、普通债券以及可转换债券在内的不同融资工具的选择。他们认为,控制权利益的存在使得好企业有内在动力发行可转换债券,Stein所构建的融资的有效分离均衡模型(the efficient separating equilibrium)不是唯一的。企业发行可转换债券已不仅仅是间接股票融资的目的,更主要的是市场上各类企业的控股股东和外部投资者相互博弈的结果。控股股东追求控制权利益的行为会给市场带来更多的不确定因素,增加了企业融资的成本,加剧了市场波动和投机行为,对此有必要加以控制。在有控制权利益的情形下,当融资额较大,控股股东的持股比例较小时,企业更偏好于发行可转债。
徐子尧、牟德富(2010)对我国上市公司2002-2008年发行的可转债的主要条款,如转股价格、赎回条款、回售条款、特别向下修正条款等进行分析,发现绝大多数可转债契约设计多偏向于股性,也就是说大多数公司发行可转债是希望投资者能将其转换为公司股权,而不是到期赎回,可转债实际上只是被上市公司当作一种延迟的股权融资方式。
综上所述,国外的四大假说对可转债发行企业的特征看法不一,但是综合一下可以看出,前三大假说都认为可转债发行企业与股权融资企业相比更年轻、规模更小,且财务困境高,现金流波动较大。但是,国内的研究大多将研究重点放在可转债的发行动机、公告效应、定价机制及条款设置上,对于可转债发行企业的特征却没有进行过系统的总结。由于,我国上市公司具有明显的股权融资偏好,因此,可转债是递延的股权融资工具更符合我国的国情。所以,本文将在中国特有的制度背景下,联系后门融资假说的经济含义,通过对比可转债发行企业与股权发行企业,系统的总结一下可转债发行企业的公司特征。
三、研究设计
(一)样本选择及数据来源
本文以我国上市公司为研究对象,选取在2004年至2008年以可转债、增发、配股进行融资的沪深两市的上市公司为研究样本。在剔除了金融行业和数据缺失的样本后,共获得403个观测值,其中实施股权融资的样本365个(增发319个、配股46个),实施可转债融资的样本38个。本研究使用的数据来源于CCER数据库。
(二)研究方法
本文采用逻辑斯蒂(logisti)回归方法,通过与采用增发、配股方式融资的公司相比较,研究可转债融资公司的特征。
1、多变量分析。在控制其他变量的情况下,进一步检验可转债的公司特征。本文使用的软件为SPSS16.0。
(三)变量定义
衡量企业年龄
四、实证结果与分析
(一)描述性统计
各解释变量的描述性统计结果见表2。
由表2可见,可转债发行公司的总资产中位数为22.163亿元,而股权融资公司的总资产的中位数为21.66亿元,前者大于后者,说明可转债发行公司的规模更大。而后门融资假说的认为,与股权融资企业相比,可转债发行企业规模更小。即统计结果与预测正相反。
可转债样本的CLEV与LEV的中位数分别为0.982和0.526,小于股权融资样本的中位数1.132和0.580,说明前者的违约风险要小于后者。
在总资产增长率与主营业务增长率指标上,可转债发行公司的AGR中位数是0.227,大于股权融资样本的AGR中位数0.190,说明前者的总资产增长速度要高于后者。而前者的营业收入增长率为0.227,小于后者的0.298,即可转债发行公司的营业收入的增速要小于股权融资公司。
在资本支出水平上,可转债发行公司与股权融资公司CPA的中位数分别为与0.579和0.445,即前者大于后者。无形资产占用水平上,可转债发行公司ITA的中位数为0.010,小于股权融资公司0.016。这两个指标的结果都很好的验证了后门融资假说的预测。
为减少违约风险,可转债发行企业比股权融资企业应具有更高的获利能力。表2的数据表明,可转债公司的ROE与CROA的中位数大于股权融资公司。
后门融资假说认为,相对股权融资而言,可转债发行前股市相对看淡。因为,股市低迷时期,以股权融资所筹集到的资金较少。若以可转债融资,可以在股价上涨到转股价格后选择转股,此时筹集的资金要大大的多于以股权筹资。表2表明,可转债发行公司的CRSM的中位数为0.009,小于股权融资公司的0.040,与预测结果相符。
发行规模QTB衡量逆向选择成本的高低,证券发行量与逆向选择成本呈正相关关系。表2数据表明,可转债发行公司QTB的中位数1.433小于股权融资公司的1.777,与后门融资假说的预测相反。我国有明显的股权融资偏好,可转债普遍被认为是递延的股权融资,而且可转债面临着转股等一系列问题,所以对于我国发行可转债的公司而言,可转债是在股市低迷的情况下不得已而为之的做法,其发行规模往往较小。
Gross和Hart(1980)提出控制权收益概念。他们认为控股股东的收益包括两部分,即现金流价值和控制权价值,前者按照控股股东所持股份分配,后者则为控股股东专有。由于控制权收益的存在,控股股东有通过融资结构安排以确保对企业控制权及相应的控制权收益的动机。因此,若控股股东所占股份较低时,将倾向于债券融资,反之亦然。由此可以推测,控股股东持股比例与发行可转债成负相关关系。从表2数据可以看出,可转债发行企业第一大持股比例(FS)大于股权融资样本公司,两者的中位数分别为0.516和0.371,第二至第五大股东持股比例(SFS)却显著小于股权融资样本公司,结果正好与预测相反。
(二)多变量Logit回归分析
为了控制其他变量的影响,我们以是否采用可转债融资为因变量,以各解释变量为自变量进行了逻辑回归。为了避免共线性,在回归时,本文将可能存在共线性的变量置于不同的模型中。回归结果见表3。
表3数据表明,LNASSET与后门融资假说的预测显著相反。这与表2的描述性统计结果正好一致。说明可转债融资公司的规模较股权融资公司的规模更大。对这一结果的合理解释是:我国上市公司都有严重的融资饥渴症,但是融资渠道狭窄,而大公司实力强,具有融资的绝对优势,因此,可转债发行公司的规模较大也就不足为奇。
CLEV的回归结果与后门融资假说的预测相反,而LEV的回归结果则与后门融资假说预测一致,但是两者的回归结果都不显著。由此我们可以推断,可转债融资公司的违约风险高于股权融资企业。
AGR和MORG的符号与后门融资假说的预测一致,但是结果并不显著。即可转债发行企业的成长机会与股权融资公司的成长机会差异并不显著。
CPA的回归结果显著支持后门融资假说,与描述性统计结果一致,即可转债融资企业的资本支出较股权融资企业更多。但是ITA的结果却与预测结果相反,即无形资产占总资产的比例较大。我认为这与前面已经验证的资产规模的结果相对应。可转债发行公司都是规模较大的上市公司,公司发展较为成熟,无形资产占总资产比例较大也就是正常现象。
虽然ROE和CROA的回归结果并不显著,但是却基本与描述性统计结果相一致。即我们认为,为降低违约风险,可转债发行公司要具有良好的盈利能力。
由CRSM的回归结果可以看出,可转债发行公告前,股市相对看淡。因而,上市公司都倾向于选择以可转债为融资工具。
QTB的实证结果与后门融资假说显著相反,这主要是由可转债的债性导致的。因为可转债毕竟是一种债券,它具有一定的债性,存在一定的违约风险,而且其转股的限制条款较多,能否顺利转股还要取决于一定的市场环境,因此其发行规模小于股权融资的规模是可以理解的。
FS的回归结果说明第一大持股比例越高,越倾向于发行可转债,而SFS的回归结果则正好相反。正如何佳、夏晖(2005)所言,企业发行可转债是市场上各类企业的控股股东和外部投资者相互博弈的结果,在有控制权利益的情形下,好企业的控股股东为最大化自身利益有发行可转债(或股票)的内在动力,尤其在融资额较大时更是如此。
上市公司年限AGE的实证结果说明,选择可转债融资的企业较年轻,这与后门融资假说的理论相一致。
五、结论
(1)国外的实践表明,可转债融资适用于企业资产规模较小、风险较大且有很好发展前景的新兴企业,但通过前文的实证研究可以看出,在我国,较股权融资企业,可转债发行公司规模更大、更年轻、违约风险高,而成长机会差异不大;(2)资本支出、无形资产占总资产的比例更高;(3)为了降低其违约风险,其盈利能力更强;(4)发行公告前,股市相对处于低迷时期;(5)发行规模较小。另外,中国普遍存在一股独大的现象,而上述的实证结果恰好证明,第一大股东持股比例越高,越倾向于发行可转债,以谋求更大的控制权利益。
我们可以看出,国外与国内相比,可转债发行企业最大的区别在于,国外的可转债适用于小企业,而在中国,可转债却由于准入门槛较高,被当做了大型企业可以大额圈钱的融资工具。因而,我们认为,政府应该逐步放宽可转债的准入限制,以使更多的上市公司能够进入可转债市场。这样,不仅有利于可转债市场的进一步发展,又有利于新兴企业通过可转债筹到所急需的资金,对于缓解中小企业融资难的问题有很重要的意义。
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基金项目:教育部人文社会科学项目“基于融资视角的企业恶性增资行为研究” (编号:10YJA630142)。