二、“光纤通信”课程理论教学方法与实践
1.理论教学过程中的理论分析应从简单递进难度。例如,我们在教学实践过程中学习光纤中的光传输理论时,先讨论学生较熟悉的几何光学法的全反射传输理论,再分析光在光纤中遵循的电磁理论,提出麦克斯韦方程组,并进行严格推导和详细讨论。
2.教学中应适当展开课堂讨论。对于一些较简单并有一定重复性的内容,可以采取课堂讨论的教学模式。由于,光纤制造和光缆制作工艺相对简单易懂,制造过程和方法有很多种。因此,对以上内容进行课堂讨论形式教学。预先把学生分成几组,每组选择2~3个题目,之后收集资料、制作PPT、充分备课。课堂上每组选出1~2个学生,上讲台利用15~25分钟的时间对特定题目进行讲解,讲完后其他成员可以提问,相互讨论。通过以上教学环节,本是一些繁杂的内容从不同讲解者的不同风格再现出来,课堂气氛积极活跃,讲授内容丰富多彩。同时讲解者完成了选题目、制作PPT及备课讲课等全过程,这对即将毕业的学生是一个展现自己、锻炼自己的好机会。
3.教学过程中适当展示实际器件或相关案例。光纤通信是一门要求理论与实践相结合的课程。除了规定的实验课外,在理论教学过程中应该注意理论与实际相结合。在理论教学过程中,涉及一些实际光学元件和设备时,比如,连接器、耦合器、光纤光栅和激光器等,课堂上尽量展示实物及说明书,并说明其在通信网络中的具置和作用。不仅可以活跃课堂气氛,还可以巩固教学内容,留下深刻印象。比如,设计光纤分类和工艺等内容时,我们尽量引入许多国内外的著名企业并展示其相关光纤产品。我国已拥有长飞、亨通、烽火、富通、中天、永鼎、通光、汇源等光缆企业及特发、成康、北康、侯马、富春江、天虹、宏安、华伦、华达、华新、港龙、通鼎、西古、法尔胜等一大批骨干企业。2006年,国内市场光缆总量达2000万芯公里,出口光缆470万芯公里,总产销2470万芯公里以上。2000~2012年,我国光纤需求量增加了整整24倍,年增长率达30%。2006年中国光纤需求量仅占全球的25%左右,至2012年,这一市场份额已超过了50%。光缆总体技术水平已达国际先进水平,主要企业的主要产品指标领先国际先进水平,产品种类规格基本齐全(海底越洋光缆尚差)[5]。
4.概念与其背景相联系。每一学科与每一门课程都具有相应的概念和理论。其中一些现象的发现、一些概念的提出有其历史背景和条件。在光通信,特别是光孤子通信属于这一类,孤子这个名词首先是在流体力学中提出的,其概念可以追溯到1844年英国工程师SocttRussel在《波动论》中记录的一段于1834年8月在爱丁堡一戈拉斯高运河上的一次经历。讲授该内容时,我们抓住其独特的历史,回顾一下当年的发现,活跃课堂气氛,形象准确地理解概念。
5.理论分析与科研成果相联系。在教学实践中应用科技论文,可以使学生对教学内容掌握得更好,同时对科技论文的查阅、内容格式和写作等进一步了解,对以后毕业论文,乃至科研工作有一定的引导作用。对科技论文的选取要注意以下几点:文章的主题符合课程相关内容;科技论文的难度要适当;科技论文作者及其单位在行业有一定的影响力;最后,科技论文内容为该领域研究热点[2]。比如,讲授完光纤结构、制造工艺和传输理论之后,组织学生学进延(烽火通信科技有限公司)的《S-C-L三波段传输新型单模光纤的设计和研究》和专利《一种新型低色散光纤》[3]。通过分析科技论文巩固所学知识,进一步理解提出问题、解决问题,并把成果撰写成科技论文或申请专利的整体过程,提升学生的科学素养,培养学生综合能力。
6.实验、课程设计和仿真模拟。在实践教学环节,我们针对性地开设了12个典型实验。除此之外,结合理论与实践,设置了计算机仿真的课程设计内容。仿真是利用模型复现实际系统中发生的本质过程,并通过对系统模型的实验研究存在的或设计中的系统[6]。很多情况下,因受到实验条件限制,光纤通信中经实际操作,用实验结果证实和分析的内容有限。此时,我们可以学习和利用仿真技术,主要是利用一些光纤通信领域功能较强的模拟软件设计光纤通信器件和光纤通信系统。对光纤通信网络的模拟,参数调整和结果分析加深对实际通信网络的了解,分析其存在的问题,提出解决方案。
2005年,我校被确定为河北省农村远程教育试点工程学校。我校达到模式三标准,实现了宽带上网。国家远程教育项目的实施,为农村学校教育插上了腾飞的翅膀。丰富的教育教学资源,转变了我们的教育理念,开阔了我们的知识视野,优化了我们的课堂教学手段,提高了课堂教学效率,促进了学校教育教学发展。
教学光盘播放系统是农村中小学现代远程教育工程项目实施的最基本的模式,由电视机、DVD播放机和成套教学资源光盘组成,节约教学成本,使用难度低。光盘有哪些特征,如何在教学中具体运用,不同教师适合选用哪些光盘,是发挥光盘功能的关键。我在教学中通过运用实践获得以下熟悉。
小班模拟教学光盘
小班教学的光盘资源是根据农村中小学的教学需求,由教育专家和优秀教师专门为农村学校制作的。光盘覆盖了教材中的绝大部分的教学内容,按每节课的教学内容为单元来制作,覆盖了主题的课堂教学环节,每节课片长大约在25分钟左右。
其运用可以分为摘要:
供教师备课参考小班模拟教学光盘是新课堂的典型示范,教师通过观看小班模拟课堂教学实录,可以准确确定课堂教学目标,确定教学重点和难点,借鉴光盘教师的教学方法及教学设计。
同步课堂教学小班模拟教学光盘的重要功能是用于课堂教学,光盘教学过程就是学生学习的过程。教师可以完全不需要备课,在适当的时候根据光盘创设的情景来组织学生活动,也可以参考光盘中的教学设计,由教师和光盘交替授课,也可以节选使用,补充资源不足,优化课堂教学课程。
学生自学接受能力强的班级或学生,可以利用小班模拟教学光盘指导学生自主学习。课前用于学生预习,课后用于学生复习,分层教学的个别指导。
在操作上摘要:
1.可以连续播放,自主学习。光盘教师主导教学,学生利用光盘自主学习,播放时可暂停,教师只作简单解释,适合年长的教师或复习巩固课型。
2.可以间断播放,同步教学。播放光盘时由光盘教师讲解,学生成为光盘中学生的一员,完成光盘教师布置的学习任务。暂停播放时,教师指导学生自主学习,进行讲解、点拨,对光盘教学补充、延伸,学生完成光盘教师布置的学习实践活动,教师进行评价、指导、反馈,并检查学习效果,帮助学生理解光盘教学内容。一般采用顺序或节选播放形式,适时进行角色转换,紧扣光盘进行教学设计,利用光盘辅助教学,发挥自己的创造性。
互动电子课堂教学光盘
互动电子课堂教学光盘简称仿真课件,将教学内容分为几个板块,课件采用菜单模块结构,运用动画实录形式制作,具有简单的交互功能。就语文光盘为例,分为“课文欣赏、生字学习、课堂练习、展示区”四个板块,其中摘要:
1.课文欣赏板块采用图文结构的形式,配合简单动画。包括配音朗读,用于代替教师进行课文标准化范读,帮助学生理解课文,情景欣赏、感情朗读和练习背诵,主要功能是帮助学生学习普通话。
2.生字学习板块包括拼音、字义、组词、笔顺、偏旁、结构、笔画,用于识字教学,提高生字学习喜好,降低记忆难度,帮助学生学习生字,提高生字学习效率。
3.课堂练习板块以语文基础知识为主要内容,练习形式灵活,界面对话友好,并设计有反馈答案,激励化的评价。
4.展示区布置有“小知识”、“文体介绍”、“同步阅读”、“阅读练习”等内容,能够开阔学生视野,丰富课程资源,锻炼阅读能力。解决了阅读练习素材收集难的新问题,教师可以根据练习点,补充设计一定练习题型,借助阅读材料,布置学生“听说读写”,进行字词句段篇的综合练习,提高学生的阅读和表达能力。互动电子课堂教学光盘不需要花时间和精力制作课件,利用电视、DVD就能实现多媒体辅助教学功能,但教师要读懂课件,依据课件流程进行教学设计。
多媒体教学资源光盘
多媒体教学资源光盘包括“教学课件”和“电子教案及说明”等板块,采用菜单模块结构,具有较复杂的交互功能。“教学课件”以多媒体为载体,突出情景创设,提供了和课程内容紧密结构的视频、动画、声音等素材及丰富的直观感知材料,解决教师收集教学素材困难的新问题。“电子教案及说明”突出对教师新课程理念的指导功能,每课时提供相应的电子教案,布置教学流程,对课件使用做了说明。“电子教案及说明”主要用于教师备课参考,指导教师备课,帮助教师理解新课程教学观念,确定新课程教学目标,把握新课堂教学结构,学习新课程教学方法,熟悉电子课件操作流程。观看“电子教案及说明”是使用好光盘的第一步。“教学课件”课堂教学结构完整,流程清楚,资源丰富,交互简单,使用方便,可以优化课堂结构,丰富课程资源,引领教师树立新观念,理解新课程,走进新课堂,把握新方法,实现教师角色转换。
在教学中摘要:
1.可以把多媒体教学资源光盘当成教学设计成品,可以全程使用。根据学生实际情况进行适当补充材料和实践活动,将光盘的教学流程内化为自己的教学过程。
2.教师也可以根据自己的教学需要,选择使用部分视频、音频等光盘素材作为教学资源的一部分,补充教学资源不足,配合其他媒体,进行优化组合,实现组合运用。教师在使用素材时,要将光盘资源和其他教学资源进行整合,进行个性化教学设计,创新运用。
在使用光盘过程中,我们需要注重摘要:
1.正确处理光盘技术的应用和内容之间的关系。不能为用光盘而用光盘,解决教育教学中的新问题是最重要的,针对重点难点新问题,针对教学评估和检查,针对扩展学生知识等,一定要有一个目标,然后用教学活动去检查这个目标。
2.要用好光盘,要和新课改结合起来。要关注学生,把自己放到一个设计者、指导者和帮助者的位置,以学生发展为中心,为学生创设一个情景让学生参和进来。
3.光盘是辅助教学手段,要紧扣教学目标任务进行选择,以教师为主导,创新使用,不要依靠光盘代替教学,鼓励学生的创造性思维,不要单纯模拟光盘中的孩子们,要通过实践活动来鼓励我们农村的学生和城里的孩子一样分享知识。
随着教师水平的提高,教育投入的加强,教育手段的更新,教师要不断学习和探究,顺应改革,适应形式,把握机遇,不断丰富自我,完善自我,超越自我,促进发展。让我们一起努力,共同进步吧!
2.问题导入式的教学方法
物理光学作为一门专业基础课,具有抽象性强、枯燥乏味等特点。同时,物理光学也具有较强的专业性,该学科的创建均来源于对实际光学问题的解释。在介绍一个知识点之前,为了理论联系实际,我们首先要有目的地设置问题。通过一步一步地启发学生,让学生带着问题思考解决的方法与思路,进而解决问题。例如,我们讲授光波的衍射时,首先从白光通过指缝的衍射现象出发,提出产生衍射的条件。如果采用单色光源,指缝转变为圆孔、矩形孔或不规则孔,衍射条纹如何变化?引导学生思考如果采用多缝或透射光栅,衍射条纹又将如何变化?从而引出影响衍射现象的因素和采用数学模型描述衍射现象的问题。实践证明,这种以实际问题为先导的模式,激发学生的思考和学习兴趣,培养学生分析和解决问题的能力,得到了良好的教学效果。
3.充分利用多媒体教学
多媒体教学在许多方面是传统教学模式所无法比拟的,具有直观性强、图文声像并茂、信息量大、生动活泼等特点。但运用不当,也会适得其反。为了弥补两方面的不足,我们采用了多媒体课件与传统板书相结合的教学方法。在物理光学课程中,采用PPT课件形式与FLASH动画结合,生动描述光波的传播现象与规律。多媒体课件重点介绍物理概念及方法,而大量的公式推导可在课后参考教材或其他课本。制作这种多媒体课件的教学方法不仅给学生留下深刻的印象,而且还给教师留下充足的时间来强调重点、难点和核心内容。
4.利用计算机虚拟仿真技术提高教学效果
在课堂教学之余,训练学生利用计算机仿真技术处理物理光学相关问题。利用现代计算机辅助手段,加深学生对光学现象的理解,发现学习中的盲区和误区,提高教学的针对性。计算机虚拟仿真技术将抽象难懂的光学规律和概念形象直观展现给学生,激发学生的求知欲。光学仿真设计软件有很多种,MATLAB、TracePro、Zemax、Fred、OptiSystem,分别应用于不同的光学领域。MATLAB是Mathworks公司于1982年推出的一套高性能的数值计算和可视化软件,具有数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示等功能,是工程界最流行的软件工具,在大学理工课程教学中的应用亦渐成热点。目前,已有众多文献采用MATLAB软件模拟光波发生干涉、衍射现象后光强度的分布。MATLAB软件中的图形用户界面(GraphicalUserInterfaces,GUI),可以实现交互式模拟。采用交互式滚动条动态地展现各物理量对衍射结果的影响,有利于加深学生对物理规律的理解和认识。TracePro是一款基于蒙特卡罗法的非序列光线追迹软件,为美国LambdaResearch公司开发。
TracePro以实体对象来构建光路系统,通过计算反射、折射、散热、吸收和衍射等行为来模拟光线与实体表面的作用,对真实场景进行计算和显示。TracePro图形使用界面简单,且具有强大的仿真功能,能对光学镜头、背光板、照明灯具、投影显示器、医疗仪器等进行光学模拟及分析。目前,在校学生已采用TracePro仿真软件成功对偏振棱镜、衍射光栅进行了模拟仿真,采用光线追迹方法形象直观地展现光波传播过程及特性的变化,加深对光波传播规律的认识和理解。当然,计算机虚拟仿真技术只是物理光学教学的辅助,不能代替理论教学。学生应该在认真掌握基本物理知识的基础上,逐步学会运用计算机仿真软件,才能达到促进学习的效果。计算机虚拟仿真的实际操作,培养了学生将理论知识应用于分析实际问题的能力,检验了学生专业知识的掌握程度,也为下一阶段的课程教学提供了指导方向。
光信息科学与技术具有旺盛的生命力,处于高速发展时期。目前,在光通信、光电检测、光电照明、光学元件与系统、光伏产业、激光技术、光学设计、光学材料等方面都有广阔的应用前景,对社会的发展和贡献不可估量。作为高校,除了科研、教学,还要服务于社会,服务地方经济发展,这些不仅体现在科学研究和教师兼职方面,也体现在人才培养目标和方案上。光信息科学与技术同光学、机械、电子、材料、计算机、自动控制等多学科的知识息息相关,但也不能面面俱到,所以十分有必要结合当地企业的发展,调整学科的发展、人才培养计划,为地方经济服务,加强科学研究,引领社会的发展。三峡大学地处湖北省域副中心城市的宜昌,经济活跃,交通方便。现在高铁开通后,宜昌到武汉的时间已经减少到2小时左右。随着国内光电照明、太阳能、光电显示产业如火如荼地发展。宜昌太阳能、光电照明等光电企业也有较大的发展,如中国南玻集团宜昌南玻硅材料有限公司(一期项目已累计投资20多亿元,专门从事高纯多晶硅材料、太阳能硅片及电池片生产的大型制造企业)等等一大批光电企业。这些企业主要集中在光伏产业、节能照明、LED、光学冷加工等方面。这些光电企业有着旺盛的人员需求,对本专业产业人才的培养具有十分重要的意义。2011年出台的《宜昌市科技发展“十二五”规划(2011至2015年)》明确提出,在节能环保领域的发展方向要围绕光电子产业核心技术开发,抢占背景光源行业技术创新制高点,加快液晶照明灯、LED背光源及照明产业化。围绕太阳能技术开发,加快太阳能热水系统产品系列开发及产业化。[8]由此可见,在地方政府的扶持下光电子相关产业会得到快速发展,这些都为光信息科学与技术专业结合本地进行产业人才培养提供了难得的机遇。根据三峡大学理学院发展的需要,结合产业的蓬勃发展,产业人才培养措施如下:
改革本科教学培养方案,加强专业基础理论学习,巩固专业思想教育光信息科学与技术专业需要学生在系统、扎实的理论基础和在光电子技术、光通信及应用等方面具有较宽广的专业知识、较强实践动手能力,并成为在电光源、光学设计、光学材料、光纤通信等专业领域中的一个或两个方向具有特色的人才。毕业生能在光信息技术产业及其相关领域从事信息科学与技术的研究、设计、集成及开发、制造、技术管理等方面工作的应用型人才。因此要加强几何光学中的光学设计、模拟电子技术数字电子技术课程设计、嵌入式系统、光电检测技术、机械原理和设计等课程的实践环节,同时要加强专业思想教育,了解社会发展的动态,密切了解光电信息的最新发展和应用,掌握一些主流软件的应用。另外,为了使培养方案切合社会发展的实际,我们广泛征求本地企业的意见,积极邀请了相关企业参与了光信息科学与技术专业培养方案的修订工作。
加大力度开展实验教学,开足基本实验,充分利用专业实验,开展创新实践要加强实践的教学,更新教学设备和教学内容,加强电路设计和光学设计方面的实践教学,充实实验室设备,培养学生的实践能力。条件允许的情况下,将安排学生到实习基地完成相关实验。另外,创新实验室的设立为学生创新实践的培养提供了良好的工作平台。虽然这个方面的工作才刚开始,但是已经受到学生的积极评价。
拓展实习基地的实践教学,提升专业技能在目前联系的实习基地基础上,增强与当地光电企业联系,经常参观了解企业的发展和社会需求,同时能争取进入相关企业实习,锻炼培养专业能力。我们已经同宜昌劲森光电(主要从事液晶背景光源、CCFL液晶民用照明及LED民用照明开发、制造、销售的高新技术企业)、中船重工388厂(光学冷加工、光电系统)、匡通照明(LED封装)等相关的光电企业建立了实质的合作关系。陆续有学生进入上述企业实习,一些优秀的学生也相继进入这些企业工作。教师参与了劲森照明新型节能灯具的开发。与匡通照明组建了联合的工程试验中心,投入1000万元左右,很快试验设备就将到位。这些不仅仅提高了教师的科研能力,反过来又提高了教师的教学水平,同时也为本专业的学生实习提供了一个良好的实践平台。实习基地的建立是一个长期的过程,需要与生产企业进行有效地沟通,制订实习项目,并且跟踪学生对实习的反馈,建立有效的实习效果的评估体制,保证学生的生产实践能力得到实质的训练。学生实习基地的进一步拓展一直是迫切的需要,多方位多角度的实习训练对学生实践能力的培养有利,有助于学生进一步深刻了解产业界对本专业的要求,反过来会激励学生对本专业的学习欲望。
人才培养与科研开发相结合人才培养能力与科研能力息息相关,科研不仅能提高教师的教学能力,也增强学生对专业的信心。在横向科研项目上,尽可能让部分能力强的学生参与进来,直接培养学生的专业技能。实践证明,学生参与科研项目是培养学生实践能力的及其有效的手段。比如学生的毕业论文有些涉及到大坝光纤传感、节能灯设计等实践性很强的课题。鼓励学生申请学校针对学生的创新基金项目,虽然经费不多,但是对学生实践能力、创新能力的培养是十分有益的,同时也提高了学生参与科研的热情。随着相关科研能力的快速提高,可以预见未来的几年内,伴随着学生进入实验室,至少有一部分本科生的科研能力也会得到极大的提高。#p#分页标题#e#
1.常规教学为基础
教学团队探究讲课艺术,改进课堂教学方法,提高授课的互动性,启发学生以“科学研究”的思维思考课本中的知识。教学内容上,注重教学内容的科学性、先进性、新颖性与启发性,及时更新充实教学内容;同时制作较高质量的多媒体课件,通过文字、图片以及动画等多种形式丰富课堂教学。
2.实例研讨作穿插
课堂授课适时引入生活中常见实例,如光纤入户、高清视频点播技术等,由此展开研讨式教学。通过对生活中实例的分析,把抽象的理论变成具体的实际,以此切入并开展课堂讨论,激发学生兴趣。同时,针对实例为学生提供课后实践,使其对问题的理解更深入。
3.热点问题当点缀
结合当前的光纤通信的热点问题,如光纤通信网的安全性、全光网等问题,对热点问题进行深入剖析,形成与课程相配套的实例资料集,对热点问题开展课堂讨论调动学生积极性,以小组为单位鼓励学生进行问题分析总结、讲解,并鼓励学生撰写小论文,以此激发学生的学习兴趣,提高学生自主学习和独立思考的能力。通过研讨式教学,学生良好的思考习惯建立起来,学习态度由被动转为主动,实现了学习过程的立体化。
二、研讨式教学效果分析
相对于传统灌输式教学方式,研讨式教学建立了融洽的师生关系,激发了学生的创造欲望。研讨式教学为每一位学生发挥个性提供了良好的平台,学生的个性得到尊重,创新意识和能力得到解放,学生更加积极主动的观察思考。在师生关系上,实现了从主客关系到主主关系的转变;在教学目标上,实现从“授人以鱼”到“授人以渔”的转变;教学方式上,实现从“讲授式”到“研讨式”的转变;在教学形式上,实现从“一言堂”到“群言堂”的转变;在教学评价上,实现从“一张试卷定高下”到按学生的实际表现和能力来综合评定成绩的转变。
【关键词】司马迁历史文献学成就
司马光(1019-1086)字君实,号迂叟,在我国不仅是一位重要的史学家,更是一位重要的历史文献学家
。他不仅在中国历史学上的贡献是伟大的,同时在中国历史文献学上的成就也是不容忽视的。《资治通鉴
》是他率领当时著名的历史学家刘恕、刘攽、范祖禹等人撮十七史之精要,兼采众说编撰的,是中国历史
文献中最重要的编年体著作,共二百九十四卷, 包罗一千三百六十二年的史事。他在历史文献学上的成
就主要表现在以下几方面:
一、 广泛收集资料。
司马光在撰写《资治通鉴》时,面对1362 年的历史,要广泛收集各方面的资料,大量择取,其中他究竟
引用了多少种史料, 至今我们已无法确切统计。在编修史书时司马光要求遵循"宁失于繁","毋失于略" 的
原则。因此,他编修的《资治通鉴》所引用的的史料至少有正史、编年(含谱录)、别史、杂史、霸史、传
记(含碑碣)、奏议(含别集)、地理、小说、诸子共十类 ,这些都是他写史的重要材料来源。例如在范祖
禹负责编写唐纪部分时,他就要求除附《唐实录》以外,"请且将新、旧《唐书》纪、志、传及《统记》
、《补录》, 并诸家传记、小说, 以至诸人文集, 稍干时事者, 皆须依年月注所出篇卷于逐事之下。""但
稍与其事相涉者, 但与注其姓名于事目之下。"这些都表明司马光是广泛搜集并充分利用了当时所能得到
的书籍资料来从事著述的。可见《资治通鉴》全书三百多万字, 多于前四史的总字数,内容丰富广泛(除
政治史以外, 还有相关的历代军事、经济、天文、历法、地理、礼、乐、文化等),这都是是司马光充分
吸收了当时所能见到的所有书籍的全部资料撰写而成的。《资治通鉴》的成功则是司马光善用文献的结果
。
撰著史书离不开史料, 史书撰著结合史料编纂,是治史的优良方法。但以往的这种结合还比较松散,多是前
人纂辑史料, 后人修史, 他人纂辑史料, 本人修史。能够把二者更紧密地结合在一起, 把史料编纂直接纳
入修书程序者首推司马光。
二、 严谨取材,独创考异
在整理这些丰富的史料时,司马光又本着严谨的态度和实事求是的原则去处理,凡是遇到弄不清楚的材料
,不武断,不曲解,进行鉴别, 加以选择,创立考异的编书方式,影响和推动了后世考证学的兴起和考异
体史书的出现。
所谓考异,就是在编书时, 由于所采用的史料有异同, 要进行鉴别, 加以选择。司马光选择史料的方法是
在借鉴前人方法的基础上加以改进,发展成为考异法。司马光对百家谱录、正集别集、墓志碑碣、行状别
传等史料,甚至是带有文字的器物,都非常重视,一事一物要穷根问底,他认为编修史书的人更要实事求
是地对待史料, 根据史料本身的可靠性来选择, 但不要迷信史料的来源。在遇到疑难问题时,他会通过书
信形式与别人进行讨论,更有甚者,远在千里之外的刘恕等人也不得不长途跋涉来到洛阳与司马光互相研
讨数月, 都是为了穷其根,对其进行考异。他说:"若彼此年月事迹有相为戾不同者,则请选择一证据分明
、情理近于得实者,修入正文, 余者注于其下,仍未叙述,所以取此舍彼之意", 凡是对某一问题有不同
记载的, 经反复考证、鉴别,选择比较可靠的收入《资治通鉴》。这样, 司马光首创"考异法"对浩如烟海
的材料进行甄别取舍,保证了《通鉴》的权威和真实性。同时,司马光还规定了"考异"的具体格式:先注
所舍者云,某书云云,某书云云,今案某书证验云云,或无证验,则以事理推之云云,今从某书为定。若
无以考其虚实是非者,则云今两存之。 卷六十三他将自己对史料取舍的原委, 逐条加以说明,保留了不
同的史料, 为专门研究历史的人提供了很大的方便。可见,司马光建立考异法, 对历史文献学中是一个多
么重要的贡献,后世考证学的兴起和考异体史书的出现,就是在他的影响之下猜发展起来的。
三、首创编年体史书目录编制
纪传体史书的目录始于西汉, 但编年体史书却从来就没有目录, 这是因为纪传体史有专篇, 篇有定名, 编
制目录比较方便。而编年体按年纪事, 头绪繁多, 不便于编制目录。 《资治通鉴》书成时, 卷帙浩繁。
读者难于寻检,司马光为方便读者,写有三十卷的《通鉴目录》,目录体裁仿年表旧例并加以发展, 分为三
格, 上为纪年, 中为事目, 下为卷数, 年经事纬。略举事目, 并撮书中精要之语, 散于其间。其上著以岁
名, 并载刘羲叟《长历》气朔闰月及各史天文志所记日月星辰之变。其下各标《资治通鉴》卷数, 便知其
事在某年、某年在某卷。实为今日之大事年表之先驱。合之, 则与《资治通鉴》为一体, 分之则不实为《
资治通鉴》之节本, 这样,《通鉴目录》就相当于《资治通鉴》的索引,读者按目录查找就方便了许多
。这种替读者着想,自撰著书目录的做法,也是很罕见的。同样的,《通鉴目录》对后代史学的发展产生了
很大影响。
四、多次进行校勘,形成佳作
《资治通鉴》的编修程序大体分为三步: 先作丛目, 次作长编, 最后删削定稿成为《资治通鉴》正文。丛
目和长编具体由助手完成, 删削定稿由司马光亲自动笔。丛目使史料的广泛得到收集和初步整理,长编是
更高一级的史料鉴别、筛选和考证。众所周知,《资治通鉴》的编修集众人之手,语言、笔锋等方面各有
所异,因此,要保证了这部巨著的前后一致,司马光的定稿工作就显得尤为重要。而文献校勘又是一种综
合性较强的文献整理工作,他在《与宋次道书》中曾具体谈到删定工作: 某自到洛阳以来, 专以修《资治
通鉴》为事。至今八年, 仅了得晋、宋、齐、梁、陈、隋六代以来奏御。唐文字尤多, 托范梦得将诸书依
年月编次为草卷, 每四丈一卷, 自课三日删一卷, 有事故妨废, 则追补。自后卷数又须谙此, 共计不减六
、七百卷, 须更三年, 方可粗成编, 又须细删, 所存不过十卷而已。 司马光考其异同, 删其繁冗, 修改
涧色, 由"长编"到"定稿"删削达到三分之二,可见其工作之艰巨。但是后来我们看到的《资治通鉴》如出
一人之手,他在书中的文字朴质优美,叙事翔实生动,使《通鉴》对许多历史事件,特别是对于某些战争
过程的描写,成为历来脍炙人口的文学佳作,超越了所有其他史书的记载。显然,这正是司马光多次进行
精心加工和校勘的结果。高度的责任感和顽强的意志力是支撑司马光等成就这部巨著的精神力,这也是值
得后人学习的地方。
总之,司马迁无论是在收集史料方面,还是在择取史料、处理史料方面,都体现出了他不同的历史文献学
思想,在主编《通鉴》及其它相关论著过程中,他要求既要做到史料全面细致,又要做到史料的真实性,
还要有勇于创新的精神及抱着高度负责的态度,因此,他对我国的历史文献学贡献是极其突出的,具有很
高的历史文献学成就,他的成就和思想对后世历史文献学的发展和研究起了重要
的推动作用,所以说司马光无愧是我国历史上的一位重要的历史文献学家。
参考文献
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[2]曹喜琛.档案文献编纂学序[M],北京,中国人民大学出版社, 1989.
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[5]许凛,《司马光文献编纂学考》,河南图书馆学刊,第28 卷第4 期,2008 年8 月
2复眼光学系统设计
为了提高仿生复眼的视场角,研究人员提出了与生物复眼更加近似的曲面型仿生复眼透镜,曲面仿生复眼光学系统子眼通道排布在曲面基底上,各个子眼的分布要尽量有规则性,同时做到视场无盲区。规则性是为了追求工艺制作的简易,同时也为后续的探测器排布等给予更好的自由度。设计合理的微透镜阵列将视场进行分割,每个微透镜构成一个成像通道,对应于不同的视场角,其作用相当于一个小眼。使得整个阵列分别对视场的不同部分成像,从而对物空间特定的角度成像。如果各个微透镜的焦距相同,则各微透镜将成像于一个球面上,如图1所示。由于目前的图像探测器均为平面结构,所以曲面复眼光学系统需要将各微透镜的像引到一个平面上,通常的曲面复眼光学系统的结构如图2所示。前者结构相对简单,但是边缘视场像差校正能力有限,像质差,后者视场能做到更大,但是结构复杂难以实现。曲面复眼透镜的微透镜阵列分布在曲面基底上,各微透镜的光轴与图像探测器间存在着一个夹角,越靠近曲面基底边缘的微透镜,此夹角的角度越大,而此夹角的存在会使微透镜的成像质量降低,如果以微透镜中心视场清晰对焦,边缘视场就会出现不同程度的离焦,严重影响微透镜的成像质量,降低图像的清晰度,这两方面的原因使曲面仿生复眼很难进一步扩大视场角[3]。此外,曲面微透镜的加工是一个难点,因为单个微透镜的视场角很小,为了获得较大的视场角,曲面基底上微透镜的个数很多,这给系统加工带来了很大的困难。本文通过结构调整对曲面复眼光学系统进行了优化设计。在微透镜阵列后加一个自由曲面透镜,如图4所示,每个微透镜的光线只利用整合透镜的一部分,因此其对于每个微透镜相当于棱镜,其对边缘微透镜的光线进行转折,使各微透镜无重叠的成像于平的像面上[4-9]。此外,用一整块透镜代替微透镜结构可以简化系统的结构。如前所述,边缘透镜的视场会有较大的倾斜,这造成边缘透镜中心视场两边的视场存在相反的离焦,视场越大这样的离焦越严重,为此需要通过微透镜的位置选择和整合透镜的面型来矫正由于边缘视场倾斜造成的离焦。根据微透镜的视场角和成像关系设计自由曲面整合透镜的形状参数,在此选择微透镜阵列的基底为非球面,通过对边缘视场的离焦情况计算圆锥系数。每个微透镜对物空间的特定角度成像,因此每个微透镜相对于中心微透镜的倾斜角度θ是一定的,如图4所示,根据以下关系计算各微透镜所在基底的曲率半径。0通道的光程为:L0=n1d1+d10+R0+n2d20,(1)1通道的光程为:L1=n1d1+d11+R1+n2d21,(2)令Δl=L0-L1,得:Δl=(d10-d11)+n2(d20-d21)+(R0-R1),(3)式中:n1和n2分别表示微透镜和自由曲面境的的折射率,d11和d10表示微透镜到自由曲面透镜的距离,d20和d21表示各通道微透镜的厚度,R1和R0表示自由曲面后镜面到像面的距离。已知0通道的排列情况和所选的玻璃就能计算得到每个通道的Δl,即得到通道1的微透镜离球心的距离,通过差值方法求得曲面基地的圆锥系数。微透镜在曲面基底的位置安放只能对小偏转偏离中心通道较远时,各微透镜与光探测器所在平面的距离就会增大,对于通常所采用的均一微透镜阵列而言,位于视场中心和位于视场边缘的透镜受离焦作用的影响很难同时清晰对焦。此外位于边缘视场的微透镜光线需要转折的角度较大,这会带来严重的像差和色差,较难校正。因此通常的大视场复眼光学系统的边缘视场的像质较严重。
本文选择将大视场复眼光学系统拆分成若干个子系统,每个子系统对应单独的像面,如图5所示。图5复眼光学系统子午面光学结构示意图.在子午面上,将均匀排列的微透镜阵列平均分成3组,每组有其对应的整合透镜、后校正镜组、和像面,微透镜光线经整合透镜,不同的子系统光线在球心处相交,然后分别进入对应的像差校正镜组成像于对应的子系统像面。此种方法可以很大程度地减小边缘视场光线的转折角度,其要求整合透镜与后校正镜组之间的距离要足够大,为了使其有足够的距离,并且缩小每个通道的像面,该系统用来设计较小的焦距的光学系统。通过该种方法每个子眼系统的视场角可以较小,而且曲面基底上的微透镜排列不会很密集,加工精度要求也不是很高,工艺实现比较简单。微透镜排列在曲面基底上,负责物空间特定方向上的一定大小的视场角,各微透镜的光线经过自由曲面和像差校正透镜组最后成像在一个平面像面上。在这个设计结构中,自由曲面透镜和像差校正镜组需要在对应的子系统所负责视场角的扇形区域内。以便保证各子系统的光线不会被相邻的子系统遮挡,并且不会妨碍其他子系统的透镜安装,从而使得各子系统之间不会相互影响,可以做到各通道成像在较大的同一像面上,并且做到各通道的像在像面上无重叠[10]。
3结果与讨论
在光学软件上,对子系统进行了光学模拟优化,微透镜的设计参数如表1所示,每个子系统的视场角为60°,在子午面上有6个微透镜,曲面地基的半径为74mm。为了使得在整个系统中没有视场盲区,微透镜选择多边形结构,每个微透镜的视场为10°,自由曲面透镜位于微透镜阵列之后,子复眼系统各个通道的光线进行转折,使各个通道的成像基本与像平面垂直。每个通道的焦距为14mm,光阑阵列设置在后校正组。通过所得Δl值,求得阵列基底的外形结构。对后续像差校正组的尺寸和位置进行严格的控制,保证其尺寸不会超出视场范围之外,防止透镜阻挡其他子系统的光线。所示,由图可以看出,各通道子午方向上的MTF曲线变化较大,较弧失方向上的像质差,同时越靠近边缘的通道,其像质越差[11],但对于整个复眼光学系统来说,像质得到了很大的提高。
2、健美操教学方法改革
为培养学生能力,鼓励学生养成终身体育、阳光体育健身的习惯,应该改革健美操教学方法,引导学生感受到体育健身的乐趣,调动学生热情,形成健康的体育健身习惯。第一,合作教学方法。为强化学生自主创新、亲身实践的精神和能力,可以实施合作学习方法。结合“高校健美操创编研究”相关理论,将学生分为几个小组,每小组4-8人,进行健美操舞蹈创编与表演竞赛。在集体协作学习模式下,小组成员相互监督、鼓励与帮助,克服部分学生的平庸和懒惰心理,提升学生思想境界与道德情操。小组合作学习模式,小组是一个整体,学生需要将自己融入到集体中,无形之中增加了学生的主人翁意识和责任感。在创编竞赛的准备过程中,学生积极挖掘自身潜力,克服生理和心理上的不适,积极参与合作交流与互助实践,通过不断战胜自我、完成挑战,增强了学生的自信心、自尊心,从而培养了学生坚强的意志品质。第二,课外拓展学习法。课外拓展训练是课堂的延伸,它能有助于学生完成教学成果,达到教学目标。课外拓展训练是学生自发组织的学习活动,在教师指导的训练理念下,以体育比赛的形式展开,学生通过课内与课外相结合的学习形式,展开小团体模式的练习过程。之后学生参与到学校、校与校之间的比赛过程中,可以是以健美操为主题的比赛,也可以是担任球赛啦啦队、参与文艺演出等,如此通过课外拓展学习模式,使得学生真正践行阳光体育理念。
3、健美操评价方法改革
教学评价是为教学目的而服务的,改革教学评价方法,实施全新的教学评价策略,有助于促进阳光体育运动理念的落实,引导学生形成终身体育理念。所以,健美操教学应形成科学、多维的教学评价体系,从学生学习态度、进步幅度、合作互助情况、技术与技能提升情况等多方面进行评价,评价以激励学生锻炼动力为目标,引导学生形成终身体育和阳光体育健身理念。改革评价方法应该注意:第一,制定全面、科学的评价方法。基于健美操教学目标,结合“阳光体育”和“终身体育”教学理念,根据学生实际情况,教师选择考试内容与人数。健美操教学考核内容尽量少选择记忆性内容,应该以学生自主创编考试为主,分析学生对体育理念的理解,体育技能、体育训练方法的掌握。可以选择一整套动作简图,学生在规定时间根据图例进行自学、自练,实施考核,这样能全面评价学生的体育技能与学习能力。第二,课内与课外评价相结合。结合“阳光体育一小时”健身理念,根据学生是否坚持完成学习任务来实施评价,展开学生自评、学生互评、教师评价的综合评价方法。学生互相监督,根据学生的实际情况,对学生坚持锻炼的持续时间、频率等作记录,教师监督,对特殊学生放宽评价标准。根据课外锻炼情况实施科学评价,再结合课上体育技能、进步情况、组织能力、合作态度等展开综合评价。通过科学、全面的评价,缓解学生学习压力,提升学习主动性、积极性,强化学生身心素质,提升综合能力。
通过启发诱导使学生明确:提出问题创立假设设计实验分析结果再实验再观察,直到找出事物内在的必然联系,这不仅是光合作用发现的基本过程,而且还是生物科学研究的基本过程。从科学的角度看生物学教学的实验,可训练学生的观察能力、思维能力和分析能力,培养学生科学实验的方法,从而达到提高其综合素质的目的。?
2.利用色素的提取分离实验,培养学生的动手能力 前苏联教育学家苏霍姆林斯基说:“让学生体验到一种自己在亲身参与掌握知识的情感,乃是唤起少年特有的对知识兴趣的重要条件。”而生物学正是一门实验性很强的学科,许多生物学知识都是在实践中得到的。生物学实验课给学生提供了一个很好的实践机会,也是培养他们的探索精神、动手能力的有效渠道。更是落实素质教育的极好时机。如在光合作用中安排的“叶绿体中色素的提取及分离”实验中,毛细吸管划滤液细线不是太粗就是不齐,要不就是把纸划破,直接影响实验效果。后来学生自己想办法,不用毛细吸管,而是把滤纸在铅笔线处折叠,直接在滤液上划。这样的滤液细线不仅细齐,而且沾上的色素多,在滤纸上析出的色素带明显,学生不仅了解了叶绿体中色素的种类及含量,巩固强化了课本知识,更重要的是培养了学生的动手能力、观察能力和思维能力,发展了他们爱科学、学科学、用科学的志趣,提高了他们探索未知世界的勇气,使教学质量明显提高。?
3.利用同位素标记法,了解学科间的渗透作用 随着科学的发展和人们研究的深入,各学科之间的联系越来越密切,在教学中客观地把握它们之间的内在联系,不仅可以激发学生学习的热情,提高学生的思维能力,而且能促进知识的发散。生物学的发展与物理、化学的发展关系密切。也正是由于理化知识的介入,才使人们对生命本质的认识深入到分子水平。例如,光合作用关于产物之一的O2究竟来自反应物中的H2O还是CO2,就是利用物理学方法——同位素标记法来解决的。再如,叶绿体中色素的分离是利用化学方法——纸层析法来达到目的的。?
另外,在生物教学中我还经常运用哲学原理。哲学似乎与生物学毫不相干,事实上量变与质变、运动与静止、内因与外因、对立与统一辩证的观点在生物学中随处可见。例如,介绍光合作用过程时,我说虽然从新陈代谢的角度看光合作用是一个同化过程,但是其中也伴随着物质和能量释放即异化作用。如暗反应中ATPADP+Pi+能量,我从对立统一规律这一角度介绍说:矛盾是一切事物发展的源泉,世界上任何事物都充满着矛盾。生物体的生命活动正是在物质的合成与分解这对矛盾的对立统一中不断完成新陈代谢等生命活动,实现自我更新的。?
二、教学方法的改革探索
按照课程大纲的要求,在讲授过程中,分别介绍了应变式、电容式、电感式、压电式、霍尔式、光纤、CCD、温度传感器等一些经典传感器的基本原理、特性、测量电路及其应用。各种传感器章节相对独立,可以适当地调整讲授的顺序。传感器的讲授基本遵循从组成结构、工作原理、分类、等效电路、特性参数到应用这一思路。另外结合较常见的被测量,教师适当地总结归纳常用的传感器的使用要点及其选择依据,如都是测量位移的传感器,应变式传感器、电容式传感器或电感式传感器在使用的时候区别在哪;又比如都是做开关,电容式传感器和电感式传感器在原理上是否有区别,等等。以前我校的教学模式是以课堂讲授为主,根据教学内容开设少量的验证性试验。这种教学模式过于注重原理的分析,学生只是机械化地记住了传感器的一些基本概念和工作原理,但是当要解决实际问题时却感觉无从下手,缺乏对传感器的直观认识,甚至有学生体会不到传感器的实际应用价值。鉴于此,我们有必要对传统的教学模式进行探讨,通过教学方法、教学模式的改革让学生切身感受到将“传感与检测技术”的知识学以致用的快乐,实现传统教学方法所未能达到的效果。
1.调动学生的积极性,激发学生学习的兴趣。
教学方法改革的一个关键问题就是如何吸引学生的注意力,培养学生对课程的学习兴趣。在《传感器与检测原理》课程的教学过程中,我们通过平时生活中比较常见的现象来引出相应的教学内容,如通过对吊扇和空调的对比,举出温度传感器的作用;又如教室里的自动感应灯、审讯室的监听设备、家用的电磁炉都是怎样工作的;又如医学上的进步:X照影技术、内窥镜手术等如何实施;机器人如何识别周围环境;最新研制的无人驾驶汽车怎么实现在高速路上的行驶;等等。通过分析吊扇和空调工作原理的区别,引出传感器的重要性。这些实例大大激发了学生的学习兴趣,使学生认识到了学习该课程的重要性,为学生学习该课程后续内容作了准备。
2.充分运用现代教学手段合理使用教具。
传感与检测技术课程的特点是原理多,公式复杂,推理较多。在传统以往的教学中,教师在黑板画原理图或组成图时,一方面图形较为复杂占用很多时间,另一方面图形缺乏立体感,无法形象地描述检测过程,无法激发学生的学习热情。因此在教学过程中,我们通过运用多媒体,让传感器参与的控制/检测系统的过程和结果比较形象化、立体化,让学生对其工作原理有了感性的认识;通过PPT,学生了解了各种不同类型传感器的形状,对传感器有了比较直观的印象。多媒体课件的引入充分激发了学生的学习兴趣,活跃了课堂气氛,使学生对检测系统有了比较全面的认识。
3.教学与实验相结合。
为加强学生的动手能力、创新意识并促进学生对课堂知识的消化吸收,我们设置了相应的实验环节。通过实验学生自己动手接触各种不同类型传感器并搭建其相应的检测系统,一方面通过实验来验证原理,加强对基本定义的理解,另一方面增强了学生的测试技能、动手能力及实际问题的分析能力。
4.教学与科研相结合。
重视教学和科研的结合提高了学生的学习兴趣并拓展了学生的知识面,比如在讲霍尔传感器时,结合实际科研,采用霍尔传感器来定位,通过实际检测系统,对霍尔传感器的应用,包括霍尔元件的电路处理等进行介绍说明,加深学生对霍尔效应和对霍尔传感器工作原理的理解。又比方说,要设计一个测温系统,我们根据不同的测量温度和精度要求会选用不同的温度传感器。又比方结合我校光学工程的特色,在他们比较熟悉的光学类的科研项目中,通过具体的项目介绍各种不同光电类传感器的选取依据,包括不同类型的光源的选取。通过传感与检测原理知识在实际科研中的应用,学生可以更了解传感与检测原理课程学习的重要性。这种模式使学生认识到了传感与检测技术在科研中的重要性,并激发了学生学习的热情。
5.教学与生活、社会需求相结合。
目前,部分同学缺乏对课程学习的兴趣,不了解对本课程学习的意思,光学工程专业部分同学甚至认为跟他们以后的工作、研究方向没有关系,缺乏上课的积极性,不能很好地集中注意力。再加上枯燥理论的学习让他们很难集中精神听课,因此,在课程的讲授中最为重要的就是如何培养学生的学习兴趣,激发他们对本课程的学习热情。在知识点的讲授过程中,根据专业方向的不同,要有侧重点,通过一些热门的话题或他们比较感兴趣的话题引出知识点,如在介绍一种传感器的时候,通过列举一些现实生活中较常见的现象或者仪器,比如在介绍应变式传感器的时候,首先向学生介绍他们较为熟悉的电子秤重计的工作原理等,在介绍电感式传感器时可以先给大家介绍窃听器、拾音器等他们比较感兴趣的设备和比较感兴趣的话题。让学生比较直观地了解不同传感器的工作原理以及它的应用,让学生认识到,传感器在我们平时生活中随处可见,提高其学习的积极性。
2光化污染自动监测技术
开展大气光化学污染监测主要是开展臭氧以及对生成臭氧(光化烟雾)的主要前体物质和光化污染生成物的监测(NOx、NOy、CO、SO2、甲烷/非甲烷总烃、高沸点/低沸点臭氧前体物、有机气溶胶等),同时对太阳辐射强度以及城市的气象(风速、风向、温度、相对湿度等)、空气扩散条件等进行同步观测。本文根据自动监测技术的发展,对光化污染较为前沿的自动监测新技术进行介绍。
2.1O3、NOX、SO2和CO监测
O3是光化反应产生的最直接、最重要的污染物,常常作为光化烟雾污染强弱的指标,NOx=NO+NO2,NO2的存在是产生光化反应的必要条件,而SO2和CO是光化污染反应的重要前体物。以上4种参数监测技术从20世纪80年代开始发展至今,目前已非常成熟,本文就不再赘述。
2.2臭氧柱浓度的监测
柱浓度是指污染气体在空间上的垂直分布浓度,长期监测污染物的柱状浓度可以反映其在空间中的浓度变化趋势,对开展城市空气质量监测,研究区域空气污染分布以及污染通量传输具有重要作用。目前监测污染物柱状浓度主要使用的是被动DOAS监测技术,利用污染物的吸收光谱不同,采用光谱拟合技术得到污染气体的斜柱浓度,即污染气体沿光路的积分浓度,结合辐射传输模型计算出大气质量因子以及污染物的垂直柱浓度。
2.3总反应性氮氧化物NOy
总反应性氮氧化物NOy=NOx+NOz=NOx+NO3+2N2O5+HNO3+HNO4+HONO+PAN+MPAN+硝酸盐+烷基硝酸盐。对环境空气中总反应性氮氧化物NOy进行监测可以帮助了解大气中总反应性氮氧化物的组成特征以及形成光化学烟雾的机理。在监测方法上NOy与NOX相同,均为化学发光法,监测方法的区别在于:NOy的钼转化炉在样品气采样入口处,所有的含氮氧化物在采集入口处根据电磁阀的切换,一路通过钼转化炉全部转化为NO,参与化学发学反应得到NOy值,一路不通过钼转化炉直接参与化学发光反应得到NO值;而NOX的钼转化炉在仪器内部,样品气通过采样管进入仪器后,大部分非NO2的含氮氧化物已经挥发或反应成其它物质而不能被捕获。
2.4非甲烷总烃(NMHC)和挥发性有机物(VOCs)
(1)非甲烷总烃(NMHC)监测非甲烷总烃(NMHC)通常是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物(其中主要是C2~C8),是形成光化学烟雾污染的重要前体物,长期观测NMHC,通过光化烟雾反应动力学模型和轨迹模式绘制EKMA曲线,如图1所示,以了解当地光化污染是受NHMC控制还是受NOX控制,以便做相应的污染防治工作。非甲烷总烃自动监测方法主要是采用气相色谱法,气相色谱的分离原理实质上是利用样品中各组分在色谱柱中的气相和固定相间的分配系数不同,当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时,组分就在其中的两相间进行反复多次的分配(吸附-脱附-放出),由于固定相对各种组分的吸附能力不同(即保存作用不同),因此各组分在色谱柱中的运行速度就不同,经过一定的柱长后,便彼此分离,顺序离开色谱柱进入检测器,产生的离子流信号经放大后,在记录器上描绘出各组分的色谱峰。非甲烷总烃常常和甲烷一起检测,检测器一般采用氢火焰离子检测器(FID)。氢焰检测器(FID)是以氢气和空气燃烧的火焰作为能源,利用含碳氢化合物在火焰中燃烧产生离子,在外加的电场作用下,使离子形成离子流,根据离子流产生的电信号强度,检测被色谱柱分离出的组分。(2)挥发性有机物(VOCs)监测挥发性有机物(VOCs)是指沸点在50~260℃、室温下饱和蒸气压超过133.32Pa的易挥发性有机化合物。大多数VOCs化合物(如低碳数的烯烃、烷烃)具有大气化学反应活泼性,是形成光化学烟雾污染的重要前体物,VOCs日益成为表征城市大气污染的重要指标。VOCs自动监测方法主要也是采用气相色谱法,使用在线气相色谱分析仪,一般可以检测低沸点(C2~C5)项目:乙烷,乙烯,丙烷,丙烯,异丁烷,正丁烷,反式-2-丁烯,顺式-2-丁烯,1-丁烯,异戊烷,正戊烷,1,3-丁二烯,反式-2-戊烯,1-戊烯,异戊二烯。可检测高沸点(C6~C12)项目:苯,甲苯,乙苯,间、对二甲苯,邻二甲苯,1,3,5-三甲苯,1,2,4-三甲苯,1,2,3-三甲苯,2,2,4-三甲基戊烷,正己烷,正庚烷,2-甲基庚烷,辛烷等,检测器分别采用的是氢焰检测器(FID)和离子化检测器(PID)。光离子化检测器(PID)原理是使用紫外灯(UV)光源,将有机物“击碎”成可被检测器检测到的正负离子(离子化),所形成的分子碎片和电子由于分别带有正负电荷,从而在2个电极之间产生电流,根据电流信号的强度检测该组分的浓度。在被检测后,离子重新复合成原来的气体,因此PID检测器是一种非破坏性检测器。
2.5PAN/PPN在线监测
PAN(过氧乙酰硝酸酯)和PPN(过氧丙酰硝酸酯)是大气光化烟雾的特征污染物,对人体健康、植物及生态环境有极大的危害。PAN和PPN可以作为光化学反应的指示物,其浓度的获得对于正确估算光化学臭氧产生率十分重要。PAN/PPN在线气相色谱1992年开始研发,经过多次升级后于近几年从德国传入我国。其原理是样品气在低于室温的毛细管柱进行气相色谱分离后,由电子捕获器(ECD)检测。其动态的校准单元是基于NO校准气流的光化学合成PAN或PPN。
2.6OH•(羟基自由基)监测
OH•是大气中最重要的氧化剂,它控制了绝大多数大气痕量组分的氧化去除,尤其是在光化学烟雾的产生、城市大气中二次气溶胶的生成等过程中起着重要作用。虽然我国对城市大气中的常规气相污染物和颗粒物已有一些测量和研究,但对于城市大气污染产生的机制了解得并不十分清楚,而对城市大气OH•的系统测量基本上属于空白。对OH•的测量应用较广泛的技术是激光诱导荧光LIF法。LIF方法是基于OH•在308nm附近存在尖锐吸收光谱的物理特性,使用窄带激光器在此波段内照射含OH•的气体样品使得OH•产生共振荧光,在入射激光的正交方向上对307~311nm波段内荧光光子进行计数,结合标定实验导出的灵敏度,从而定量测定大气中OH•的浓度。
2.7PM10、PM2.5、PM1(颗粒物)监测
伴随光化烟雾还会有大量细粒子即二次细颗粒物(secondaryfineparticulatematters,SFPM)产生,如硫酸盐、硝酸盐、铵盐、黑炭(BC)以及有机碳(OC)等,因此对光化污染监测需对颗粒物PM10、PM2.5、PM1进行长期监测。颗粒物自动监测方法主要有β射线法、微量振荡天平法、光散射法以及β射线法联用光散射法等。β射线法、微量振荡天平法经过30多年的发展已经比较成熟,光散射法是近几年发展起来较新的技术。其原理如下:半导体激光源以高频率产生绿色激光照射样气室,其频率足够快,保证在样气中的颗粒物质量浓度在一定范围(0.1~1500μg/m3)内,不会错过穿过气室的任何颗粒物。如有颗粒物存在,激光照在上面会发生散射,在同一平面上与激光照射方向成90°角的检测器会收到被对面的反射镜聚焦的散射光,其强弱与颗粒物的直径大小有关系。光散射法单独使用不但可以测量颗粒物质量浓度,还可以测量不同粒径大小颗粒物(如直径从0.25~32μm)的数量浓度。光散射法也可以和β射线法联用,可以使颗粒物监测仪在短时间内的分辨率、准确度和精确度有很大提高。
2.8太阳辐射观测
光化烟雾反应与太阳辐射直接相关,一般太阳辐射越强,大气光化反应就越厉害,臭氧浓度会更高,因此对太阳辐射进行长期观测是很有必要的。目前测量太阳辐射光谱特性的仪器是太阳辐射计,它可用于同时测量不同波长的太阳直接辐射、天空散射辐射、地面反射辐射或太阳总辐射等辐射量,可以计算出大气中水气、臭氧以及氮氧化物等污染气体分子在整个大气层中的总含量,反演出气溶胶粒子谱和光学特性等参数。
2.9大气稳定度
大气稳定度是指叠加在大气背景场上的扰动能否随时间增强的量度。大气稳定度是影响污染物在大气中扩散的极重要因素。当大气层不稳定,热力湍流发展旺盛,对流强烈,污染物易扩散,但是全层不稳定时,湍流受到抑制,污染物不易扩散稀释,特别当逆温层出现时,通常风力弱或无风,低空像蒙上一个“盖子”,使烟尘聚集地表,造成严重污染。目前使用普遍的大气稳定度自动仪主要是基于β射线测量方法的24h自动采样和PM10颗粒物质量浓度在线监测仪器。同时,仪器在设定的每个采样分析周期中,通过盖革计数器测量所收集颗粒物样品中氡元素之放射性大小,获得大气稳定度值(与样品中氡元素之放射性大小正相关)及相关参数。
2.10气象综合观测
有利于光化反应的的气象条件除了太阳辐射强、大气稳定外,还有低湿度、低风速和高压,因此气象综合观测是必不可少的。气象监测参数包括风向、风速、温度、湿度、压力、雨量等。比较常用的机械式的气象传感器使用时间长活动部位会有结垢和腐蚀等问题,影响数据准确性,且故障率比较高。目前有一种采用超声风新技术的一体式气象仪,其风向、风速使用超声风原理,雨量传感器使用雨鼓声学振动压力感应式或多普勒方式,压力、温度和湿度传感器集成在内部(电容传感器),这类一体式传感器集成化好、维护量极低、数据较为准确和稳定。超声风工作原理:风传感器有3个等间距的超声波变换器位于同一水平面上,它们组成一个变换器阵列。通过测量超声波从1个变换器传播到另外2个变换器所用的时间来确定风速和风向。风传感器测量沿变换器阵列所形成的3条路径的传送时间(双向),此传送时间取决于沿超声波路径的风速。如果风速为零,则正向和反向传送时间相同。当风向与声音路径的方向相同时,上风向传送时间将变长,而下风向传送时间将变短。雨鼓声学振动压力感应式的原理是:其传感器上部为不锈钢鼓面,内部为空腔,空腔内部设置了高精确性的微震动传感器。在监测雨量的时候,可以将每个微弱的雨滴到鼓面的震动转变为电信号,通过仪器内部计算模块进行准确计算得出实时降雨强度。多普勒方式测雨量是根据雷达气象学原理,降水强度与降水粒子的反射因子有关,也与降水粒子的含水量有关,而反射因子与回波强度有关,回波强度与基本反射率和回波厚度有关,因此多普勒方式依据降水粒子的基本反射率、回波厚度和降水含量来定量估算降水强度。
2.11遥感监测
遥感监测技术也是这几年迅速发展起来的新技术,它是以卫星、飞机、地面基站等方式,将工作平台从地面上升到高空,因此可以得到大面积的动态信息,具有整体性和宏观性的特点,被用来弥补地面环境监测的不足。遥感监测技术主要是通过物体对大气中各种频率电磁波的辐射或反射,不与物体进行直接接触,远距离辨识及测量目标对象的一种监测技术。大气环境遥感主要监测对象是大气中的O3、C02、S02、CH4等与大气环境质量和全球环境变化密切相关的大气可变组分以及气溶胶、有害气体、沙尘暴等大气杂质。在对臭氧遥感监测中,使用较广泛的传感器有TOVS、TOMS等。其中,TOVS探测器选用9.6!m作为探测通道,通过测量地面发射的电磁辐射在臭氧9.6!m吸收带处被大气中臭氧吸收的强度来探测大气中臭氧的含量。TOMS是通过测量后向太阳紫外辐射中的4个光谱通道的辐射值(其波长分别为312、317、331和339nm),其中臭氧的最强吸收(312nm)辐射和最弱吸收(331nm)辐射的比值就可以反演出大气中臭氧的总量。
2.12其它监测
除以上监测项目外,可以根据当地实际情况,对气溶胶化学组分进行监测,如在线测量可溶性阴阳离子浓度,有助于对细颗粒物的成分进行来源解析。另外还可以对OC/EC(有机碳/元素碳)进行监测(热化学法),其中EC直接来源于化石燃料的不完全燃烧,是一次人为大气污染的很好的指标。OC则包括污染源直接排放的一次有机碳POC和碳氢化合物通过光化学反应等途径生成的二次有机碳SOC,常常用OC/EC的值来判断二次污染程度,因此准确测量OC、EC的值,对于追溯大气气溶胶污染来源及气溶胶的形成与变化过程有很重要的意义。
一、引言
当人们被一个个涨停板迷惑时,一夜之间纽约华尔街发生了暴动,接着各大报纸头版头条刊发了“雷曼倒闭”的新闻。接下来一连串的金融行业进入了这个魔咒般的漩涡,不是申请破产就是被迫关门。
由美国次贷危机引发的金融海啸席卷了全球,我们不禁要问,在美国国家的法律制度如此完善、金融监管如此严密、金融市场如此成熟、发展了一二百年的金融市场,为什么会被仅为2000—3000亿美元次级贷款所击溃?为什么美国次贷危机会短时间内蔓延至全世界并对国际金融市场造成如此严重的冲击?在华尔街一大批金融机构倒塌后,美国次贷危机风险还有多大?这些都是需要认真思考与反思的问题。
如果反思,自然很多人就会问是谁导致了这场危机的爆发?那么是谁导致了这场危机的爆发呢?是雷曼兄弟吗,是那些不知廉耻的纽约华尔街的金融家吗?是,又不全是。那么,隐藏在这场危机背后真正的原因是什么呢?
二、金融危机产生的原因及哲学反思
1.从根本上看,金融体制的不健全,政府监管和执行不到位是造成这场危机的直接原因。
(1)原因
美国“9·11”事件及纳斯达克股市泡沫破灭之后,美联储为了减少这些事件对美国经济冲击,防止美国经济衰退而采取完全宽松的货币政策,推行借钱消费的经济增长方式,利用美元霸主地位和投资者对美国经济的信心,滥用金融衍生品。在无力监管的情况下,通过各种金融工具诱导人性的贪婪与投机。在消费模式上,从以收入为基础的储蓄模式向以资产为基础的储蓄模式转变,不断扩大消费信贷,各大银行纷纷把钱贷给了信用级别较低的消费者,带来了大量的透支消费和高负债。这时,市场的流动性由于次级市场交易繁荣而大增,房地产泡沫也在流动性泛滥中一步一步地吹大。
从上述过程看,每一个环节看上去都有其合理性及正当性,但是实际上每一个环节都在无限地聚集与放大风险。从政府来看,由于政府的短视或短期行为,尽管宽松货币政策可以让几次危机事件对当时经济冲击降低到最小的程度,但这些政策仅是出于短期考虑,从来就没有从长期的经济战略角度来思考,然后根据情况变化立即做出相应的调整。同时,在对金融创新与金融监管的平衡上,政府部门对金融创新监管的滞后,使得无法对新的金融工具及产品进行有效的监管,金融创新工具的风险越来越放大。
不仅是美国,世界各地的决策者们最初都低估了金融危机的深度和广度,所采取的政策滞后而且力度不足。在2008年9月,危机对全球经济的系统性风险变得明显后,6家主要央行才决定以协调的方式削减各自的官方目标利率和加大金融市场流动性。
(2)哲学反思
马克思主义唯物辩证法认为:事物之间的相互联系、相互影响必然引起运动、变化、发展。因此各国在经济建设中,要坚持唯物辩证法关于发展的观点,根据不断变化的情况,及时调整经济政策。经济基础决定上层建筑的产生,观念的、政治的上层建筑都是适应经济基础的需要而产生的。处于金融危机的各国正是犯了这种形而上学的错误。此外,在事物的变化发展中,存在着许多矛盾,但总有一种处于主导地位,起决定作用的主要矛盾。我们在认识问题、解决问题时就应该抓住主要矛盾,坚持两点论和重点论的统一。
因此,无论是美国政府呼吁的7000亿用来救市的美金还是中国政府拿出4万亿用来扩大内需的人民币,这些都是治疗金融危机的西药,不能从根本上根治。因为,资金的注入只是给危机四伏的金融市场一个喘息的机会,而治本之策则是要对整个金融市场进行全面的反思与改革,这样才能重建民众对金融体系的信心。
2.人类在追求高度利益时的欺诈和贪婪,金融职业道德教育的确失,是造成此次危机的间接原因。
(1)原因
造成此次金融危机的原因,表面似乎是金融衍生品的无限制发展、政府对金融创新缺乏系统监督以及美国消费者的过度需求,但实质上也反映出金融职业道德教育的确失和行为的不自律。
金融职业道德上,高薪激励离开了合理边界,高管与普通员工的薪酬差距无限制地放大,大搞金融冒险,设计的金融产品无限延长了信用链,不断升高虚拟性,信用关系高度复杂化,产权关系越来越模糊,可控性越来越低,风险性越来越大。而在华尔街和全世界投资银行中掌握这些金融衍生工具的,正是众多受到了良好商业训练、掌握现代金融知识、出身于名校的MBA精英。让我们深思的是,为什么有如此之多在美国商学院名校学习过的高管卷入危机?MBA教育是不是没有尽到其应该尽到的责任?虽然让商学院的教育承担这个危机的责任是牵强的,但我们的确要反思为什么那些在商学院学习过丰富经营技巧的人会失去社会道德的自律?
(2)哲学反思
马克思在《资本论》中提及教育要与生产劳动相结合,教育是造就人的全面发展的一条有效途径。首先,马克思肯定了教育要向受教育者传授技术、工场知识,肯定技术对社会进步具有某种决定性作用。其次,马克思进一步阐明,在教育过程中,向受教育者传授技术与科学知识的同时,必须传授价值观念、意识形态等知识,以提高受教育者的内在修养及职业道德。教育要关注人文价值,必须找准实现人文价值的基础,他不是抽象的观念世界,也不是超验的神的世界,而是现实人的生活世界,把人的生活世界作为教育思想人文价值目标的实现基础,因而使马克思教育思想的人文价值具有强烈的客观现实性。
因此,在这个注重利益的社会中,我们的教师在“传到授业解惑”的同时还必须提升学生的内在修养、人文素养及道德观念,培养学生良好的品德情操,贯彻马克思主义“两点论”的观点,坚持“两手抓”,以更好地促进社会的和谐与稳定。
三、金融危机的积极意义
应该指出,美国金融危机不但带来了巨大的损失,导致全球巨额的金融资产被蒸发殆尽,同时也要看到其对金融业发展的积极意义。从近期的影响而言,各国货币汇率下跌后,将直接提高这些国家出口商品在国际上的竞争力,有利出口。但更为重要的,这次危机是一剂猛药,它促使各国吸取教训、纠正失误,正确协调开放经济条件下的各种宏观经济政策的运用,对国家经济结构进行调整,整顿金融秩序,加强金融监管,为经济的再次腾飞奠定坚实的基础。
四、结语
用哲学的眼光看金融危机,其实就是探寻事物的本质,看清主要矛盾和次要矛盾,用发展的眼光看问题,用宽广的胸襟去看清周围的事物发展趋势。这场危机,对世界各国既是机遇又是挑战。灾难的来临似乎是偶然的,但偶然之中有其必然性。也许灾难的过去需要几年的时间,但是,它总会过去的。希望我们的国家在灾难中学会如何抵御灾难,人民在灾难中成长和壮大,唯有如此,我们的坚忍和辛苦付出才是值得的。
参考文献:
[1]赵家治:美国金融危机的哲学思考[J].新长征.2009年第2期.
[2]杨壮:金融危机警告MBA教育[J].商务周刊.2009年第2期.
[3]周春红:亚洲金融危机的哲学思考[J].审计与经济研究.1999年第6期.
[4]易宪容:华尔街金融危机的根源与反思[J].领导之友.2009年第1期.