發(fā)布時(shí)間:2023-03-16 15:56:45
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【關(guān)鍵詞】圖書館;網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;服務(wù)模式;資源共享
現(xiàn)代社會(huì)日益呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、信息化和知識(shí)化的發(fā)展趨勢(shì),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)對(duì)人們生活和工作方式帶來巨大變革。圖書館作為社會(huì)重要信息資源基地,國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施和資源的提供者,對(duì)信息化、網(wǎng)絡(luò)化浪潮的沖擊更為敏感。計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)給圖書館的藏書管理、服務(wù)模式、資源共建共享、數(shù)字化圖書館建設(shè)等許多方面帶來了深刻的影響。
一、現(xiàn)代圖書館生存的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境
電子計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合,為人類創(chuàng)造了一個(gè)全新的信息環(huán)境——網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。所謂網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,是指在電子計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代通信技術(shù)相互結(jié)合基礎(chǔ)上構(gòu)建的寬帶、高速、綜合、廣域型數(shù)字式電信網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)中設(shè)網(wǎng)、網(wǎng)際互聯(lián)可以覆蓋一國(guó)、數(shù)國(guó)乃至全球。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,傳統(tǒng)的信息提供與獲取方式將徹底改變,分散于不同地理位置的信息資源以數(shù)字方式存貯,通過通信網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)接,人們可以借助網(wǎng)絡(luò)上任一終端獲取所需要的信息資源。
國(guó)際計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)在全世界的迅速擴(kuò)展,標(biāo)志著這樣的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境正在形成。Internet以前所未有的規(guī)模將用戶、信息資源和信息系統(tǒng)聯(lián)系起來,提供一系列的信息資源聯(lián)結(jié)、組織、檢索機(jī)制和信息傳遞、服務(wù)形式,將全世界范圍內(nèi)的眾多計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)聯(lián)結(jié)起來,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)間信息交流與資源共享。面對(duì)全球信息網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì),我國(guó)也及時(shí)規(guī)劃了信息網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)進(jìn)程。目前,我國(guó)已建成了中國(guó)公用分組數(shù)據(jù)交換網(wǎng)(CHINAPAC)和中國(guó)公用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(CHINADDN),在此基礎(chǔ)上建立的國(guó)家公用經(jīng)濟(jì)信息通信網(wǎng)(金橋工程)已經(jīng)啟動(dòng)。全國(guó)規(guī)模最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)——中國(guó)教育與科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(CERNET)也已建成并投入使用。它內(nèi)聯(lián)全國(guó)主要高等院校、科研單位、科技信息機(jī)構(gòu),外聯(lián)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng),與全球范圍的現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)接軌。
二、網(wǎng)絡(luò)對(duì)圖書館藏書的影響
圖書館藏書是圖書館賴以提供信息服務(wù)的資源基礎(chǔ)。目前方興未艾的計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)將給圖書館的信息資源結(jié)構(gòu)、館藏資源獲取方式、信息資源的保障方式、館藏文獻(xiàn)購(gòu)置經(jīng)費(fèi)等許多方面帶來了深刻的影響。
1.對(duì)圖書館信息資源結(jié)構(gòu)的影響。國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及不僅極大地豐富了圖書館賴以提供服務(wù)的資源基礎(chǔ),而且使信息資源的結(jié)構(gòu)發(fā)生了重要變化,傳統(tǒng)意義上的圖書館信息資源,是經(jīng)過圖書館收集、整序、貯存并擁有“所有權(quán)”的文獻(xiàn)。現(xiàn)在,人們從網(wǎng)上存取的信息,雖然不同于館藏資源具有“所有權(quán)”的屬性,但它如同館藏資源一樣具有可資利用的屬性。網(wǎng)絡(luò)資源極為豐富,存取便捷,因而將成為圖書館提供服務(wù)的重要基礎(chǔ)。
2.對(duì)館藏資源獲取方式的影響。圖書館獲取信息資源的傳統(tǒng)方式,主要通過購(gòu)買、交換、接受捐贈(zèng)等途徑獲取文獻(xiàn)。文獻(xiàn)入藏后,圖書館便擁有該文獻(xiàn)的永久所有權(quán)和使用權(quán)。然而,圖書館通過網(wǎng)絡(luò)獲取的電子信息,往往不是信息資源的本體,而是信息資源的網(wǎng)絡(luò)使用權(quán)。信息的獲得,則有購(gòu)入、入網(wǎng)、聯(lián)機(jī)使用權(quán)、租用、交換和免費(fèi)等多種方式。這些新的信息資源獲取方式,需要新的技術(shù)、設(shè)備和專業(yè)技術(shù)人員。
3.對(duì)信息資源保障模式的影響。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對(duì)圖書館在信息資源建設(shè)中的分工協(xié)調(diào)提出了迫切的要求。因?yàn)楫?dāng)一個(gè)圖書館的館藏轉(zhuǎn)化為電子文獻(xiàn)并能通過網(wǎng)絡(luò)向用戶提供服務(wù)時(shí),其他圖書館相同的藏書再加工、上網(wǎng),就成為多余的。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境使處于不同地理位置的圖書館能相互利用信息資源、實(shí)現(xiàn)資源共享。為保證網(wǎng)上信息資源的全面、充足和系統(tǒng),減少冗余和浪費(fèi),客觀上就要求各圖書館必須摒棄自給自足的信息資源保障模式,將自己納入地區(qū)、全國(guó)乃至全球的信息網(wǎng)絡(luò)中,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的要求和用戶需要去收集、加工文獻(xiàn)資料,使各圖書館上網(wǎng)的信息資源各具特色,避免雷同,從而建立起功能較強(qiáng)的信息資源社會(huì)保障模式。
4.對(duì)館藏文獻(xiàn)購(gòu)置經(jīng)費(fèi)的影響。購(gòu)書經(jīng)費(fèi)短缺是多年來困擾圖書館的難題。除了書刊價(jià)格上漲客觀因素外,就圖書館自身而言,主要是缺乏館際協(xié)調(diào)。在藏書發(fā)展中,各館不僅要入藏本館讀者常用的文獻(xiàn),以滿足最大量、最經(jīng)常的信息需求,而且要入藏那些較少使用的資料,以滿足讀者偶然的特殊的需要。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為解決這道難題提供了新的思路。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,各圖書館可以便捷地使用來自世界各地的信息資源,從而使圖書館有了可靠的信息資源保障。由于有了網(wǎng)絡(luò)資源作為后盾,各圖書館可以將有限的經(jīng)費(fèi)去購(gòu)買本館最常用的、有特色的文獻(xiàn),而其他信息需求則依靠網(wǎng)絡(luò)資源去滿足。所以,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為圖書館購(gòu)書經(jīng)費(fèi)的合理使用提供了有利條件。
三、網(wǎng)絡(luò)對(duì)圖書館服務(wù)模式的影響
網(wǎng)絡(luò)信息資源的出現(xiàn),徹底摧毀了傳統(tǒng)圖書館模式,也給圖書館的發(fā)展空間帶來了新的契機(jī)。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,社會(huì)生產(chǎn)對(duì)知識(shí)的需求越來越強(qiáng)烈,傳統(tǒng)的圖書館服務(wù)方式受到嚴(yán)厲沖擊,促使傳統(tǒng)的機(jī)制、運(yùn)作在發(fā)生根本性的變化,新型服務(wù)模式的雛形已出現(xiàn)。圖書館服務(wù)工作從滿足書刊代閱的文獻(xiàn)需求為主,轉(zhuǎn)移到以滿足知識(shí)信息需求為主、以知識(shí)開發(fā)服務(wù)為主要功能的模式。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下圖書館新服務(wù)模式,具有這樣一些主要特點(diǎn):
.開放型服務(wù)。圖書館開始突破圍墻,跳出固定場(chǎng)所,主動(dòng)接觸社會(huì),擺脫了傳統(tǒng)文獻(xiàn)處理的限制,在信息的采集、加工、組織、服務(wù)方面,面向網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,以新的方式組織、控制、選擇、傳播信息,建立了輻射型的開放服務(wù)系統(tǒng)。
2.有償服務(wù)與無償服務(wù)相結(jié)合。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,圖書館為了更好地為社會(huì)服務(wù),滿足讀者的信息需求,在完成公益的同時(shí),開展各種類型的有償信息服務(wù),已經(jīng)得到社會(huì)和讀者的認(rèn)可。這不僅可以彌補(bǔ)國(guó)家投資的不足,也可以促使圖書館有自我生存的自身發(fā)展能力。
3.多樣型服務(wù)。現(xiàn)代圖書館以用戶為中心,需要什么就提供什么,擺脫傳統(tǒng)的服務(wù)方式,摒棄單個(gè)、重復(fù)、被動(dòng)、瑣碎的手工服務(wù)。把服務(wù)模式從單純服務(wù)型轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)經(jīng)營(yíng)型,把服務(wù)推向市場(chǎng),開展信息的深加工,如代查、代檢索、代翻譯、人辦手續(xù)、代復(fù)制、聯(lián)機(jī)檢索、光盤檢索、聯(lián)機(jī)目錄查詢、網(wǎng)上專題信息服務(wù)等。
4.產(chǎn)業(yè)型服務(wù)。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,原有的公共圖書館、專業(yè)圖書館、學(xué)校圖書館等機(jī)構(gòu)從單純公益型向以公益型為主、經(jīng)營(yíng)型為輔的服務(wù)機(jī)構(gòu)。新型的信息服務(wù)機(jī)構(gòu),以生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)信息產(chǎn)品為主,出現(xiàn)以經(jīng)營(yíng)型為主的服務(wù)機(jī)構(gòu)。
四、網(wǎng)絡(luò)促進(jìn)圖書館資源的共建共享
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下圖書館信息資源的共建共享是指各級(jí)各類圖書館根據(jù)用戶對(duì)社會(huì)信息的需求,通過網(wǎng)絡(luò)利用計(jì)算機(jī)、通信、電子、多媒體等先進(jìn)的信息技術(shù),高度理想化地對(duì)各館藏信息資源和網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行綜合協(xié)作開發(fā)和利用的活動(dòng)。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷更新,信息時(shí)代的到來,決定了信息資源的共建共享是未來圖書館開發(fā)和利用信息資源的必由之路。圖書館實(shí)行信息資源共建共享是解決知識(shí)信息劇增與館藏力不足這一矛盾的重要途徑,也是用戶的迫切需求。
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下出現(xiàn)了促進(jìn)圖書館信息資源共建共享的一些積極因素。網(wǎng)絡(luò)為圖書館提供了一個(gè)全新的信息環(huán)境。Internet網(wǎng)、中國(guó)教育科研網(wǎng)以及中國(guó)信息網(wǎng)的開通與互聯(lián),為圖書館信息資源共建共享提供了良好的條件,特別是Internet網(wǎng)成功地采用了TCP/IP(傳輸控制協(xié)議和網(wǎng)際互聯(lián)協(xié)議),TCP/IP采用的互交換技術(shù),解決了不同硬件平臺(tái)、不同網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和不同操作系統(tǒng)之間的兼容性問題。任何計(jì)算機(jī)只要采用TCP/IP協(xié)議與因特網(wǎng)中的任何一臺(tái)主機(jī)通信,都有可能成為因特網(wǎng)的部分,進(jìn)行大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),自由地選擇利用各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù),順利地實(shí)現(xiàn)信息資源的共建共享。部分國(guó)家或地區(qū)圖書館相繼協(xié)議協(xié)作,不斷推進(jìn)著圖書館信息資源共建共享的進(jìn)程。聯(lián)合國(guó)教科文組織在《公共圖書館宣言》中提出的“開放”思想,在促進(jìn)我國(guó)圖書館信息資源共建共享由封閉向開放,由被動(dòng)向主動(dòng),由淺層向深層,由粗放向效益密集轉(zhuǎn)變的過程中起到了積極的推動(dòng)作用。
在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下要加強(qiáng)圖書館信息資源進(jìn)行共建共享,首先,要建立圖書館信息資源共建共享的法律保障體系,制定相應(yīng)的政策法規(guī),規(guī)范各方面的行為,以確保各方的利益不受侵害;其次,要規(guī)范圖書館信息資源共建共享體制上的保障措施,建立統(tǒng)一協(xié)調(diào)、條塊分割、布局合理,能確保進(jìn)行宏觀調(diào)控的管理體系,建立一個(gè)全國(guó)性信息資源管理職能機(jī)構(gòu);再次,要普及使用新技術(shù),如中文信息處理技術(shù)、縮微技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、多媒體技術(shù)、光盤技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等新技術(shù),引進(jìn)適應(yīng)圖書館信息資源共建共享發(fā)展需求的現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備及掌握該技術(shù)的人才,加強(qiáng)圖書館局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)及Internet網(wǎng)等系統(tǒng)工作人員高級(jí)技能的培訓(xùn)普及以及深層次繼續(xù)教育,為圖書館信息資源共建共享提供良好的技術(shù)保障。
【參考文獻(xiàn)】
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1交通供需量化關(guān)系構(gòu)建
為限制容積率確定的主觀隨意性、彌補(bǔ)控規(guī)階段交通規(guī)劃的缺失,文章提出在控規(guī)中以交通供需量化關(guān)系為基礎(chǔ)控制土地開發(fā)強(qiáng)度的應(yīng)對(duì)理念,并從實(shí)施層面對(duì)其量化關(guān)系進(jìn)行組織,闡述該理念向?qū)嵺`轉(zhuǎn)化的現(xiàn)實(shí)可行性。
1.1交通供需關(guān)系量化及其可行性論證
交通供給即城市各種交通設(shè)施所能提供的交通承載量,其主體為路網(wǎng)承載力;交通需求則為城市生產(chǎn)、生活所催生的各類出行總和,其根源為土地開發(fā)。不同的土地利用性質(zhì)與開發(fā)強(qiáng)度產(chǎn)生的交通需求各異,對(duì)于同一用地性質(zhì),開發(fā)強(qiáng)度越高所產(chǎn)生的交通需求越大。顯然,土地開發(fā)強(qiáng)度不可能無限增加,當(dāng)其增大到一定程度后勢(shì)必會(huì)超出交通供給水平,產(chǎn)生交通供需矛盾。因此,交通供給與需求之間存在某一平衡值,此時(shí)交通與土地利用彼此協(xié)調(diào),兩者之間具備對(duì)等關(guān)系,這是建立交通供需量化關(guān)系的基礎(chǔ)。交通需求源于土地開發(fā),土地開發(fā)強(qiáng)度表征交通需求的增減;交通供給重在城市路網(wǎng),路網(wǎng)承載力反映交通供給的大小,因此交通供需關(guān)系可表達(dá)為土地開發(fā)強(qiáng)度與路網(wǎng)承載力之間的關(guān)系,在地塊用地面積明確的前提下,土地開發(fā)強(qiáng)度又可描述為地塊建筑面積。路網(wǎng)承載力實(shí)際等同于路網(wǎng)最大分配交通流,兩者只是概念的不同,在一定方法、條件下可實(shí)現(xiàn)與各地塊間出行分布量(OD交通量)的雙向過渡,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為各地塊出行生成量。由此,交通供需關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)榈貕K建筑面積與出行生成量之間的關(guān)系,而出行生成率便是建立這一關(guān)系的中間媒介(如圖1所示)。出行生成率是目前建設(shè)項(xiàng)目交通影響評(píng)價(jià)中預(yù)測(cè)建設(shè)項(xiàng)目出行生成量的常用指標(biāo),已實(shí)施交通影響評(píng)價(jià)的地區(qū)大都結(jié)合本地特點(diǎn)制訂了切合自身的出行生成率指標(biāo),可直接應(yīng)用于本研究。對(duì)于尚未實(shí)施交通影響評(píng)價(jià)的地區(qū),其出行生成率指標(biāo)確定須經(jīng)充分的交通調(diào)查,綜合考慮各種影響要素,根據(jù)控規(guī)編制中常見的用地分類將建設(shè)用地或建筑物進(jìn)行細(xì)分,以不同區(qū)位與交通方式分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,使出行生成率指標(biāo)與控規(guī)編制充分對(duì)接。此外,應(yīng)結(jié)合城市發(fā)展動(dòng)態(tài),定期對(duì)出行生成率進(jìn)行修正,以確保指標(biāo)取值的合理性。在當(dāng)前交通發(fā)展態(tài)勢(shì)下,小汽車仍占據(jù)道路交通主導(dǎo)地位,其對(duì)路網(wǎng)沖擊最大,對(duì)路網(wǎng)服務(wù)水平的變化最為敏感,因此在整個(gè)量化關(guān)系組織過程中宜以小汽車為主體,以簡(jiǎn)化實(shí)施過程。
1.2交通供需關(guān)系量化技術(shù)
根據(jù)交通供需平衡起點(diǎn)不同,可從兩個(gè)方面建立對(duì)等量化關(guān)系,即:(1)交通需求自主適應(yīng)交通供給;(2)交通供給主動(dòng)迎合交通需求。其量化關(guān)系的建立均需一定的方法、理論作為基礎(chǔ)。
1.2.1OD反推技術(shù)
當(dāng)交通供給(路網(wǎng)承載力)既定時(shí),交通供需量化關(guān)系組織如圖2所示。該流程可看作由交通供給向交通需求的逆反饋過程,其核心技術(shù)為OD反推,OD反推是一個(gè)迭代計(jì)算過程,基本原理是以一個(gè)初始矩陣為推算起點(diǎn),重復(fù)進(jìn)行交通分配和OD矩陣反推過程,直至滿足設(shè)定的收斂條件,獲得估算的OD矩陣[19],OD反推模型由式(1)表示為MinF(t,v)=γ1F1(t,t⌒)+γ2F2(v,v⌒)st.v=assign(t)v,t>{0(1)式中:t為推算的OD矩陣;v為推算的路段流量;t⌒為先驗(yàn)OD矩陣;v⌒為路段觀測(cè)流量;γ1和γ2分別為權(quán)重系數(shù)。在路網(wǎng)承載力已定的前提下,反推基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為路網(wǎng)中經(jīng)一定飽和度折減后的各條道路通行能力值,即路網(wǎng)中所有路段的流量計(jì)數(shù)均可通過對(duì)通行能力的折減獲取,從而提高反推OD矩陣精度,使該方法更具可行性。
1.2.2交通需求預(yù)測(cè)“四階段”法
當(dāng)交通需求(地塊初定開發(fā)強(qiáng)度)既定時(shí),其交通供需量化關(guān)系組織如圖3所示。圖3交通需求既定下供需量化關(guān)系組織流程圖該流程為交通需求向交通供給的正反饋過程,其核心技術(shù)為交通需求預(yù)測(cè)“四階段”法?!八碾A段”法是目前交通規(guī)劃領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的一整套技術(shù)體系,主要包括出行生成、出行分布、交通方式劃分及交通流分配四個(gè)預(yù)測(cè)階段。其中出行生成與交通方式劃分在第二步中同步完,交通分布與交通分配則在第三步中相繼實(shí)現(xiàn)。當(dāng)控規(guī)方案中交通供給(路網(wǎng)承載力)滿通需求(土地開發(fā)強(qiáng)度)時(shí),可認(rèn)為這一單向平衡是合理的,即初定的地塊開發(fā)強(qiáng)度是恰當(dāng)?shù)?當(dāng)前者無法滿足后者時(shí),理論上應(yīng)對(duì)路網(wǎng)容量進(jìn)行擴(kuò)容,但此法通常會(huì)對(duì)規(guī)劃方案造成較大變動(dòng),增加規(guī)劃編制工作量,此外,如何擴(kuò)容、擴(kuò)容多少將是一個(gè)十分復(fù)雜的問題。為回避此技術(shù)難點(diǎn),該流程運(yùn)用逆向思維依據(jù)路網(wǎng)承載力對(duì)土地開發(fā)強(qiáng)度進(jìn)行反饋調(diào)整,以達(dá)到兩者之間的相互協(xié)調(diào)。事實(shí)也證明,徒增路網(wǎng)容量對(duì)于解決交通問題往往無濟(jì)于事,在巨大的交通需求壓力下新增容量很快就會(huì)消失殆盡,使供需矛盾繼續(xù)惡化,這已成為共識(shí)。
2交通供需平衡狀態(tài)下開發(fā)強(qiáng)度控制的技術(shù)路線
由于交通與土地利用關(guān)系的復(fù)雜性,城市不同開發(fā)片區(qū)業(yè)已形成的交通供需關(guān)系存在較大差異,綜合各類片區(qū)背景交通特點(diǎn),將控規(guī)編制中城市開發(fā)建設(shè)用地分為兩類,即新開發(fā)片區(qū)與舊城更新片區(qū),在此基礎(chǔ)上分別建立兩類片區(qū)交通供需平衡狀態(tài)下開發(fā)強(qiáng)度控制的技術(shù)路線。
2.1交通供需平衡狀態(tài)下開發(fā)強(qiáng)度控制技術(shù)路線———新開發(fā)片區(qū)
城市新開發(fā)片區(qū)通常尚未與建成區(qū)建立穩(wěn)定的交通聯(lián)系,其交通供需處于一種“空白”狀態(tài),為構(gòu)建理想的交通與土地利用關(guān)系提供了可能。結(jié)合新開發(fā)片區(qū)出行特點(diǎn),以交通供給(路網(wǎng)承載力)為既定條件,提出基于OD反推法的開發(fā)強(qiáng)度控制技術(shù)路線。其步驟如下:(1)分別以不同門檻飽和度(為保證城市道路服務(wù)水平需對(duì)其通行能力進(jìn)行一定比例折減,該折減值即為門檻飽和度。通??焖俾?、主干路、次干路、支路分別取0.75、0.80、0.85、0.90)。對(duì)規(guī)劃路網(wǎng)中各等級(jí)道路通行能力進(jìn)行折減,作為路網(wǎng)承載力;(2)在控規(guī)土地利用規(guī)劃方案地塊邊界線基礎(chǔ)上劃分交通小區(qū),以確保各交通小區(qū)屬性數(shù)據(jù)與各地塊相對(duì)應(yīng);(3)在前兩步基礎(chǔ)上利用OD反推技術(shù)估計(jì)出OD分布矩陣,得到各地塊間分布交通量;(4)分別對(duì)OD矩陣行、列求和獲得各地塊發(fā)生與吸引交通量;(5)以出行生成率為媒介建立土地開發(fā)強(qiáng)度與發(fā)生吸引交通量之間的互動(dòng)約束關(guān)系,進(jìn)而推算出各地塊容積率。經(jīng)該方法所得容積率賦值應(yīng)作為控規(guī)方案中各地塊開發(fā)強(qiáng)度的上限值,即最終確定的容積率不應(yīng)超出該值,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)土地開發(fā)強(qiáng)度的有效控制,確保交通與土地利用協(xié)調(diào)發(fā)展。OD反推法簡(jiǎn)單、易操作,能夠從理想狀態(tài)考慮片區(qū)最大過境交通量及各地塊允許的土地開發(fā)強(qiáng)度,適用于無現(xiàn)狀交通資料的城市新開發(fā)片區(qū)。特別地,由于該方法僅從地塊交通條件去設(shè)定土地開發(fā)強(qiáng)度,易造成個(gè)別地塊容積率反推值偏離正常范圍,當(dāng)?shù)貕K容積率反推值過大(浪費(fèi)路網(wǎng)容量資源)或過小(限制土地開發(fā)潛力)時(shí),結(jié)合OD反推自身特點(diǎn)提出OD加載法的調(diào)整策略,其步驟為采用反推的OD矩陣標(biāo)定重力模型(重力模型是應(yīng)用較為廣泛的交通分布預(yù)測(cè)模型,也是本研究中所應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一,因此需事先對(duì)模型進(jìn)行標(biāo)定)。(1)利用出行生成率與反推容積率計(jì)算各地塊發(fā)生與吸引交通量;(2)使用標(biāo)定的重力模型進(jìn)行交通分布預(yù)測(cè)獲得新的OD矩陣;(3)對(duì)于反推容積率過大的地塊,設(shè)定其容積率上限并通過出行生成率推算該容積率下地塊發(fā)生與吸引交通量;(4)計(jì)算新舊矩陣中這些地塊發(fā)生或吸引交通量(當(dāng)交通發(fā)生量大于吸引量時(shí),所需比值為新舊矩陣中交通發(fā)生量之比;反之,則為交通吸引量之比)之比,將新矩陣中該部分地塊對(duì)應(yīng)的行、列單元交通量分別與所得比值相乘,完成地塊容積率下調(diào)所對(duì)應(yīng)的OD矩陣調(diào)整;(5)使用OD加載法將新矩陣中被調(diào)整地塊(指容積率下調(diào)地塊周邊的地塊。某地塊開發(fā)強(qiáng)度降低,必定會(huì)改善周邊地塊交通條件,使其開發(fā)強(qiáng)度具備上升潛力,故可分別對(duì)周邊地塊容積率進(jìn)行上調(diào))所對(duì)應(yīng)的行、列單元交通量分別按一定比例上調(diào)并加載到規(guī)劃路網(wǎng)中;反推容積率過小的地塊應(yīng)優(yōu)先作為被調(diào)整地塊,以確保各地塊具有平等的開發(fā)機(jī)會(huì);(6)觀察路網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)直至達(dá)到承載能力,對(duì)矩陣中被調(diào)整地塊對(duì)應(yīng)的行、列值分別求和,得到其發(fā)生與吸引交通量;(7)再次利用出行生成率計(jì)算出各地塊調(diào)整后的容積率。以O(shè)D反推法為基礎(chǔ)的土地開發(fā)強(qiáng)度控制技術(shù)路線如圖4所示。
2.2交通供需平衡狀態(tài)下開發(fā)強(qiáng)度控制技術(shù)路線———舊城更新片區(qū)
與城市新開發(fā)片區(qū)不同,舊城更新片區(qū)具有相對(duì)穩(wěn)定的過境交通需求,“破壞”了OD反推法所要求的理想條件,即從交通需求適應(yīng)交通供給方面無法建立所求供需量化關(guān)系,轉(zhuǎn)而從交通供給迎合交通需求角度建立了基于交通需求預(yù)測(cè)“四階段”法的土地開發(fā)強(qiáng)度控制技術(shù)路線。其步驟為(1)在舊城更新片區(qū)控規(guī)編制之前進(jìn)行路段交通量調(diào)查;(2)通過OD反推獲取現(xiàn)狀OD分布矩陣并以此標(biāo)定重力模型;(3)使用反推的OD矩陣計(jì)算開發(fā)片區(qū)交通小區(qū)現(xiàn)狀發(fā)生與吸引交通量,采用趨勢(shì)外推法或增長(zhǎng)率法預(yù)測(cè)規(guī)劃年交通小區(qū)發(fā)生與吸引交通量;已建立交通規(guī)劃模型的城市,交通小區(qū)規(guī)劃年發(fā)生與吸引交通量可從交通規(guī)劃模型中提取;(4)根據(jù)出行生成率及土地利用規(guī)劃方案初定容積率計(jì)算各地塊發(fā)生與吸引交通量;(5)利用標(biāo)定的重力模型進(jìn)行交通分布預(yù)測(cè),獲取新的OD矩陣;(6)對(duì)所得OD矩陣進(jìn)行交通分配并對(duì)路網(wǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行檢驗(yàn)。若路網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)良好,則方案初定的土地開發(fā)強(qiáng)度與路網(wǎng)承載力相協(xié)調(diào);反之則不協(xié)調(diào),需對(duì)部分地塊開發(fā)強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整對(duì)象為過負(fù)荷路段周邊容積率具備下調(diào)條件的地塊,方法為OD加載法,如圖5所示。
3實(shí)施策略
3.1實(shí)施節(jié)點(diǎn)
對(duì)于城市新開發(fā)片區(qū),交通供需量化關(guān)系建立應(yīng)在控規(guī)土地利用規(guī)劃方案路網(wǎng)、地塊劃分及用地性質(zhì)初步確定后進(jìn)行,以指導(dǎo)下一步地塊開發(fā)強(qiáng)度指標(biāo)制定,為之提供輔助依據(jù);對(duì)于舊城更新片區(qū),其量化關(guān)系建立應(yīng)在方案及容積率指標(biāo)初定后進(jìn)行,以對(duì)所確定容積率進(jìn)行修正,使開發(fā)強(qiáng)度服從既定路網(wǎng)承載力。以交通供需平衡量化關(guān)系來控制土地開發(fā)強(qiáng)度的方法一方面將交通規(guī)劃的核心內(nèi)容有效納入到控規(guī)指標(biāo)確定之中,使二者合為一體,抵消當(dāng)前控規(guī)交通規(guī)劃缺失之不足;另一方面也為開發(fā)強(qiáng)度指標(biāo)的確定引入了理性依據(jù),有利于強(qiáng)化控規(guī)穩(wěn)定特性。固然,以純粹的交通視角來確定容積率有其片面性,交通因素只是左右容積率變化的因子之一,它同時(shí)還要受到城市區(qū)位、用地性質(zhì)、地價(jià)、景觀、歷史文化以及城市設(shè)計(jì)等各方面因素的影響,因此使用該方法所制定的容積率指標(biāo)僅為“一家之言”,通??勺鳛槿莘e率確定的輔助依據(jù)。但對(duì)于城市核心區(qū)、老城區(qū)、中央商務(wù)區(qū)等開發(fā)強(qiáng)度較高、路網(wǎng)資源相對(duì)緊束的開發(fā)片區(qū)來說,交通條件自然上升為影響容積率的主導(dǎo)因素之一,以此確定的開發(fā)強(qiáng)度指標(biāo)理應(yīng)作為確定最終容積率的重點(diǎn)參考依據(jù)。
3.2實(shí)施成果
出具《交通供需關(guān)系量化與土地開發(fā)強(qiáng)度控制研究報(bào)告》,作為對(duì)控規(guī)成果的補(bǔ)充與完善,并將其納入規(guī)劃附件。主要研究結(jié)論應(yīng)寫入控規(guī)文本,作為規(guī)劃管理中容積率給定及調(diào)整的依據(jù)。
3.3成果審查
當(dāng)前,專家評(píng)審會(huì)是各類規(guī)劃成果的主要審查形式之一,該組織形式通常適合于以定性分析為主的成果審查,即可進(jìn)行有效把關(guān)又能提高審查效率。對(duì)于以定量分析為主的規(guī)劃審查考慮到定量分析涉及大量數(shù)據(jù)與運(yùn)算,建議由交通技術(shù)咨詢機(jī)構(gòu)(即第三方)對(duì)報(bào)告研究成果進(jìn)行審查,主要包括數(shù)據(jù)可用性、方法有效性、計(jì)算準(zhǔn)確性以及結(jié)果合理性等四個(gè)方面,并出具審查意見[20]。
4結(jié)語
缺少對(duì)突發(fā)事件應(yīng)急管理的事后績(jī)效評(píng)估
雖然近些年高校校園突發(fā)事件發(fā)生的頻率不斷攀升,但相比校園日常生活事件,仍為少數(shù),高校對(duì)突發(fā)事件的管理,除了沒有相對(duì)應(yīng)的應(yīng)急方案外,對(duì)處理應(yīng)急事件之后的績(jī)效評(píng)估也是相當(dāng)?shù)牟蛔?,存在很?yán)重的缺失,并沒有對(duì)發(fā)生在校園的每一類突發(fā)事件進(jìn)行有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),這對(duì)未來學(xué)校應(yīng)對(duì)突發(fā)事件是十分不利的,不利于學(xué)校在應(yīng)急管理方面的發(fā)展。缺乏之前相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的收集與匯總,使得在應(yīng)對(duì)類似的突發(fā)事件時(shí),總是無法迅速、有效的解決,而時(shí)間拖延所帶來的后果,有時(shí)將是不堪設(shè)想的。因此,在高校校園中應(yīng)對(duì)突發(fā)事件時(shí),對(duì)當(dāng)前事件的妥善處理并不是整個(gè)突發(fā)事件應(yīng)急管理的終點(diǎn),而應(yīng)在此基礎(chǔ)上,完善對(duì)每一次突發(fā)事件應(yīng)急處理的經(jīng)驗(yàn)匯總與收集,進(jìn)行全方位的績(jī)效評(píng)估。
項(xiàng)目管理與高校突發(fā)事件應(yīng)急管理的關(guān)聯(lián)
項(xiàng)目管理是現(xiàn)代管理實(shí)踐的一種先進(jìn)的、科學(xué)的管理理論和方法,項(xiàng)目管理是以項(xiàng)目為對(duì)象的系統(tǒng)管理方法,通過一個(gè)臨時(shí)性的、專門的柔性組織,對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行高效率的計(jì)劃、組織、指導(dǎo)和控制,以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全過程的動(dòng)態(tài)管理和項(xiàng)目目標(biāo)的綜合協(xié)調(diào)與優(yōu)化??茖W(xué)的項(xiàng)目管理理論已被國(guó)防等領(lǐng)域廣泛采用,并表現(xiàn)出了突出的優(yōu)勢(shì)。項(xiàng)目管理的特性與高校校園應(yīng)急管理存在很多的相通之處,高校管理者可以借鑒項(xiàng)目管理的方法,將其與校園應(yīng)急管理相融合,從項(xiàng)目管理的理論中汲取與應(yīng)急管理相關(guān)的科學(xué)方法,制定出一套有效的應(yīng)對(duì)校園突發(fā)事件的管理方法。
1項(xiàng)目管理與高校校園突發(fā)事件應(yīng)急管理的組織機(jī)構(gòu)
項(xiàng)目管理的系統(tǒng)方法,是通過一個(gè)臨時(shí)的、專門的柔性組織對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)管理,這與突發(fā)事件的應(yīng)急管理很相似。突發(fā)事件作為一個(gè)不可預(yù)測(cè)的事件,發(fā)生迅速,形式多變,在學(xué)校日常的管理活動(dòng)中,應(yīng)當(dāng)設(shè)置一個(gè)專門的機(jī)構(gòu),有相關(guān)的人員對(duì)發(fā)生在學(xué)校的突發(fā)事件進(jìn)行處理。但由于突發(fā)事件的形式較為復(fù)雜,這個(gè)組織機(jī)構(gòu)中的人員并不是一成不變的,對(duì)于其中的有專業(yè)知識(shí)的核心人員,應(yīng)長(zhǎng)期在該組織中任職,但其他一部分人員,則可以根據(jù)校園突發(fā)事件的不同,任用不同的人員,但這部分人員應(yīng)當(dāng)在該組織中備案,以便事件發(fā)生時(shí),及時(shí)參與。同時(shí),高校校園的開放性,可以允許從校外邀請(qǐng)相關(guān)專家,進(jìn)行專業(yè)的指導(dǎo),以最大化保證在校師生的利益不受損害。
2項(xiàng)目管理與高校校園突發(fā)事件應(yīng)急管理的目標(biāo)
科學(xué)的項(xiàng)目管理,目的是為了在一定的時(shí)間內(nèi),對(duì)有限的資源進(jìn)行合理的安排,實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用,并通過對(duì)項(xiàng)目的計(jì)劃與事前預(yù)測(cè),高效地對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行組織、實(shí)施、控制,以最低的成本,實(shí)現(xiàn)全方位的協(xié)調(diào)和最高的收益。高校校園突發(fā)事件應(yīng)急管理也具有這樣的特征,應(yīng)對(duì)校園突發(fā)事件時(shí),需要在最短的時(shí)間內(nèi),明確目標(biāo),應(yīng)用項(xiàng)目管理WBS的方法,將任務(wù)目標(biāo)分解,利用一切可以利用的資源,對(duì)已發(fā)生的事件進(jìn)行迅速的處理。由于突發(fā)事件發(fā)生后所帶來的結(jié)果是非常嚴(yán)重的,這就使得項(xiàng)目管理成為一種被管理者迫切需要采用的理論方法,所以,這就需要突發(fā)事件的管理者,在充分理解項(xiàng)目管理內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,找出項(xiàng)目管理與高校校園突發(fā)事件應(yīng)急管理目標(biāo)的關(guān)聯(lián)性,從而準(zhǔn)確的運(yùn)用項(xiàng)目管理的先進(jìn)技術(shù)與方法,積極的應(yīng)對(duì)校園突發(fā)事件,以使突發(fā)事件所帶來的消極性后果降到最低,以保障在校師生的利益,整體提升學(xué)校處理突發(fā)事件的能力。
3項(xiàng)目管理與高校校園突發(fā)事件應(yīng)急管理的項(xiàng)目生命周期
項(xiàng)目的生命周期是描述項(xiàng)目從開始到結(jié)束所經(jīng)歷的各個(gè)階段的,一般包括“定義,計(jì)劃,執(zhí)行,交付”四個(gè)階段,實(shí)際工作中根據(jù)不同領(lǐng)域或不同方法再進(jìn)行具體的劃分。項(xiàng)目管理的科學(xué)方法貫穿整個(gè)項(xiàng)目周期,在項(xiàng)目運(yùn)行過程中的不同階段,不同的組織、個(gè)人和資源扮演著不同的角色。項(xiàng)目生命周期的設(shè)定也決定了我們可以利用項(xiàng)目生命周期理論,來將項(xiàng)目和執(zhí)行組織的連續(xù)性操作鏈接起來。高校校園突發(fā)事件作為一個(gè)個(gè)相互獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)項(xiàng)目,可以運(yùn)用項(xiàng)目生命周期理論來安排相關(guān)事宜。通常,高校校園中的突發(fā)事件是獨(dú)立的,但同類性質(zhì)的突發(fā)事件的應(yīng)對(duì)措施是相通的,從事前的預(yù)防,到事件發(fā)生時(shí)采取的有效措施,再到事后對(duì)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的效果的考核與績(jī)效評(píng)價(jià),都是與項(xiàng)目管理的科學(xué)方法相互關(guān)聯(lián)的,正確的理解項(xiàng)目生命周期的真正含義將會(huì)使校園突發(fā)事件應(yīng)急管理的系統(tǒng)方法逐步完善。
項(xiàng)目管理在高校突發(fā)事件應(yīng)急管理的應(yīng)用
科學(xué)的項(xiàng)目管理方法是:項(xiàng)目的管理者在有限的資源約束下,運(yùn)用系統(tǒng)的觀點(diǎn)、方法和理論,對(duì)項(xiàng)目涉及的全部工作進(jìn)行有效地管理,即從項(xiàng)目的決策開始到項(xiàng)目結(jié)束的全過程進(jìn)行計(jì)劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)、控制和評(píng)價(jià),以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的目標(biāo)。高校校園突發(fā)事件的管理者,可以借鑒項(xiàng)目管理的方法,高效的進(jìn)行團(tuán)隊(duì)整合、計(jì)劃制定、方案實(shí)施、績(jī)效評(píng)價(jià)等,使學(xué)校形成一套系統(tǒng)的突發(fā)事件應(yīng)急管理措施。針對(duì)目前高校校園內(nèi)在突發(fā)事件應(yīng)急管理中存在的問題,通過建立項(xiàng)目管理與校園突發(fā)事件應(yīng)急管理的關(guān)聯(lián)性,有效地完善當(dāng)前校園突發(fā)事件應(yīng)急管理中存在的不足,使校園突發(fā)事件的應(yīng)急管理執(zhí)行方案成為可以有效保障在校師生安全及社會(huì)最大利益的法寶。
1基于項(xiàng)目管理的理念構(gòu)建應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的柔性組織
項(xiàng)目管理方法的運(yùn)用始于項(xiàng)目的定義、計(jì)劃階段。同樣的,高校校園若要形成一套有效的突發(fā)事件應(yīng)急管理方案,就要從構(gòu)建一個(gè)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的組織機(jī)構(gòu)和制定應(yīng)急預(yù)案開始,這是有效應(yīng)對(duì)突發(fā)事件與迅速處理突發(fā)事件的前提。校園突發(fā)事件應(yīng)急管理機(jī)構(gòu)的建立,應(yīng)當(dāng)首先選取具有專業(yè)知識(shí)的人員,組建強(qiáng)有力的組織,該組織中的人員應(yīng)當(dāng)在具備突發(fā)事件應(yīng)急管理的知識(shí)的同時(shí),對(duì)所在高校的具體情況,諸如學(xué)校設(shè)施、在校師生人數(shù)有十分詳細(xì)、全面的了解,否則,將無法勝任校園突發(fā)事件應(yīng)急管理的工作。該組織中的人員應(yīng)分為兩大類,分為常在組織中任職的人員,和臨時(shí)工作人員。常在組織中的人員在校園日常工作中,以制定預(yù)案、關(guān)注校園動(dòng)態(tài)為主;而臨時(shí)人員,應(yīng)當(dāng)在該組織備案,主要任務(wù)為在發(fā)生突發(fā)事件時(shí)對(duì)校園突發(fā)事件的處理,平時(shí)主要為其他部門服務(wù)。這樣的機(jī)構(gòu)設(shè)置,具有靈活性,既避免了不必要的人員浪費(fèi),也避免了不熟悉相關(guān)處理程序的人員無法勝任職務(wù)、導(dǎo)致辦事效率不高的后果,有效的利用人力資源。接下來,在制定校園突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案時(shí),應(yīng)當(dāng)對(duì)不同的突發(fā)事件進(jìn)行分類,如可分為自然災(zāi)害、校園安全事故等,不同的突發(fā)事件,應(yīng)當(dāng)采取不同的措施,分別有針對(duì)性的對(duì)待不同的突發(fā)事件,將更有利于突發(fā)事件發(fā)生后迅速、準(zhǔn)確的解決出現(xiàn)的問題,而不會(huì)導(dǎo)致手忙腳亂的局面。同時(shí),與制定預(yù)案同等重要的是,在學(xué)校的日常管理中,必須提高所有高校在校人員積極應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的意識(shí)與理念。應(yīng)對(duì)突發(fā)事件是所有在校人員在日常生活中需要解決的問題,而不僅僅只局限在管理層。高校在校人員,應(yīng)當(dāng)了解學(xué)校有關(guān)的制度與實(shí)施方案,以及應(yīng)對(duì)突發(fā)事件時(shí)自救的常識(shí),以便全體人員較快的開展應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的各類措施。
2基于項(xiàng)目管理的方法實(shí)施應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的科學(xué)方案
項(xiàng)目管理的科學(xué)方法,是指在項(xiàng)目的實(shí)施過程中,在有限的時(shí)間內(nèi),充分利用有限的資源,對(duì)目標(biāo)進(jìn)行分解,合理部署人員,以使項(xiàng)目可以高效、迅速的完成。高校校園突發(fā)事件的應(yīng)急管理過程,正具有這樣的特性,發(fā)生較快,可利用的人力、物力資源有限,所以,利用項(xiàng)目管理的科學(xué)方法已成為當(dāng)下各高校應(yīng)對(duì)校園突發(fā)事件的必然選擇。在校園突發(fā)事件發(fā)生后,相關(guān)組織機(jī)構(gòu)要合理的安排人員,結(jié)合先前制定的預(yù)案與所發(fā)生的問題,明確目標(biāo),采用標(biāo)準(zhǔn)化的方法,利用項(xiàng)目管理WBS方法,將任務(wù)層層分解,明確責(zé)任,以使各應(yīng)對(duì)措施全方位的展開,避免不必要的浪費(fèi)和不應(yīng)有的時(shí)間拖延。在對(duì)不同類型的突發(fā)事件進(jìn)行處理時(shí),應(yīng)采取不同的方案。如在應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害時(shí),高校管理者應(yīng)根據(jù)自己所處的地理位置的不同,事先做好當(dāng)?shù)囟喟l(fā)災(zāi)害應(yīng)急措施,提前預(yù)警;災(zāi)害發(fā)生后,應(yīng)將在校人員及時(shí)進(jìn)行疏散,并進(jìn)行安撫與心理健康的調(diào)查;面對(duì)災(zāi)害所帶來的財(cái)產(chǎn)的損毀,應(yīng)當(dāng)及時(shí)清理并進(jìn)行搶救,尤其是學(xué)校的重要資料的保護(hù),同時(shí),設(shè)施重建也是自然災(zāi)害發(fā)生后所面臨的主要問題,項(xiàng)目管理理論將有利于災(zāi)后應(yīng)急管理中災(zāi)害嚴(yán)重程度的評(píng)估、資源的有效利用與所需資金的估測(cè),以便管理者迅速的做出決策,合理的進(jìn)行災(zāi)后重建。
3基于項(xiàng)目管理的目標(biāo)建立應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的績(jī)效評(píng)價(jià)
西南地區(qū)農(nóng)業(yè)的弱質(zhì)特性
西南地區(qū)在地理意義上是指四川、云南、廣西、貴州等地。這一區(qū)域地形復(fù)雜,多為盆地和高原,海拔較高,地勢(shì)起伏明顯,同時(shí)氣候種類多樣,復(fù)雜的自然地理?xiàng)l件使得各種資源分布的地域連續(xù)性變差。加之西南地區(qū)較全國(guó)其他地區(qū)發(fā)生干旱災(zāi)害的概率和范圍更大,這就使得西南地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)加大。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)是一種整體風(fēng)險(xiǎn),不能通過投資多元化等手段降低或消除。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)既是一個(gè)自然再生產(chǎn)過程,也是一個(gè)經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)過程,因而面臨著自然風(fēng)險(xiǎn)(見表一)和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的雙重壓力。西南地區(qū)復(fù)雜的地形使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化程度和農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)受到限制,科技增收不明顯。傳統(tǒng)的靠天吃飯的小農(nóng)作業(yè)模式無法抵御自然災(zāi)害。糧食作物的長(zhǎng)期價(jià)格低迷,且部分年份經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量、價(jià)格波動(dòng)較大,使得西南地區(qū)農(nóng)民的生產(chǎn)承受相當(dāng)一部分的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)和壓力。農(nóng)民對(duì)于農(nóng)業(yè)活動(dòng)的經(jīng)濟(jì)效益無法確定。這種來自自然和市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)影響了農(nóng)業(yè)的自然再生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)。農(nóng)業(yè)的弱質(zhì)性特征使其無法成為農(nóng)村地區(qū)強(qiáng)有力的增收部門。
西南地區(qū)農(nóng)村金融的發(fā)展形勢(shì)與現(xiàn)狀
金融行業(yè)的特殊性決定了其在中國(guó)既是一種經(jīng)濟(jì)資源,又是一種行政資源,其發(fā)展明顯受到國(guó)家政策的影響。但是由于國(guó)家不同時(shí)期發(fā)展戰(zhàn)略的側(cè)重點(diǎn)的不同,也導(dǎo)致各個(gè)時(shí)期的金融行業(yè)和體系的不同。西南地區(qū)農(nóng)村金融的發(fā)展圍繞著國(guó)家的發(fā)展戰(zhàn)略展開,體現(xiàn)出強(qiáng)烈的的計(jì)劃性。改革開放以前,經(jīng)濟(jì)體制高度計(jì)劃集中,全國(guó)只有一個(gè)銀行即中國(guó)人民銀行。雖然金融機(jī)構(gòu)也在分設(shè)與合并中不斷地發(fā)展,但一直沒有形成穩(wěn)定而獨(dú)立的農(nóng)村金融組織體系。20世紀(jì)80年代以后,農(nóng)村開始進(jìn)行經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的改革,這推動(dòng)了金融體制改革。農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要使得投資和融資開始多元化。農(nóng)村的金融機(jī)構(gòu)也相應(yīng)的開始豐富起來。但是對(duì)于諸多的涉農(nóng)金融機(jī)構(gòu)來講,不斷進(jìn)行的體制改革,使其經(jīng)營(yíng)更加趨向于現(xiàn)代企業(yè)化,對(duì)經(jīng)濟(jì)效益更加注重,支農(nóng)作用逐漸弱化。同時(shí)在正規(guī)金融機(jī)構(gòu)在自身經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略和理念的調(diào)整下,逐步降低在基層農(nóng)村的服務(wù)和網(wǎng)點(diǎn)覆蓋,加之原本部分西南落后偏遠(yuǎn)地區(qū)缺乏正規(guī)金融服務(wù),所以造成了西南部分農(nóng)村地區(qū)發(fā)展農(nóng)村金融的巨大障礙。數(shù)據(jù)來源:2011年中國(guó)銀行業(yè)農(nóng)村金融服務(wù)分部圖集從表二中可以看到,四省區(qū)農(nóng)村金融機(jī)構(gòu)總量雖然較多,但平均來看,每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)能擁有的金融網(wǎng)點(diǎn)在2-3個(gè)之間,低于全國(guó)平均值(3.5個(gè)/鎮(zhèn))。而且有相當(dāng)數(shù)量的鄉(xiāng)鎮(zhèn)金融網(wǎng)點(diǎn)數(shù)量只有一個(gè)或空白,這就造成了所在地農(nóng)民獲取金融服務(wù)的被動(dòng)和缺乏?;鶎愚r(nóng)村金融機(jī)構(gòu)基本是由農(nóng)村信用合作社、農(nóng)業(yè)銀行和郵政儲(chǔ)蓄網(wǎng)點(diǎn)組成。單從調(diào)查結(jié)果(見圖一)看,信用合作社一直是農(nóng)村金融市場(chǎng)的中堅(jiān)力量,占據(jù)了多數(shù)農(nóng)村金融資源。實(shí)際上,在農(nóng)行不斷調(diào)整縣域農(nóng)村經(jīng)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)、減少鄉(xiāng)鎮(zhèn)業(yè)務(wù)領(lǐng)域,農(nóng)業(yè)發(fā)展銀行下鄉(xiāng)機(jī)制尚未建立的情況下,農(nóng)村地區(qū)金融只能大都由信用社承擔(dān)。龐大的金融需求與單一的資金供給的矛盾形成了西南地區(qū)農(nóng)村融資貸款的困難局面。數(shù)據(jù)來源:2011中國(guó)銀行業(yè)農(nóng)村金融服務(wù)分部圖集農(nóng)信社在農(nóng)村接近壟斷的地位給予其在貸款利息定價(jià)上的主導(dǎo)權(quán)。為了防范和彌補(bǔ)信貸過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn),農(nóng)信社貸款利息水平普遍較高。例如廣西農(nóng)村信用社的加權(quán)平均利息率為9.01%,高出基準(zhǔn)利率2.56個(gè)百分點(diǎn),考慮到貸款過程中的交易成本,那么實(shí)際利率水平將更高。綜上可以看出,西南地區(qū)農(nóng)村金融機(jī)構(gòu)在制度變遷中表現(xiàn)出的“去農(nóng)化”傾向,加劇了農(nóng)村金融的發(fā)展難度。農(nóng)戶和農(nóng)村中小企業(yè)貸款融資渠道嚴(yán)重?cái)D壓,資金需求無法有效滿足。如何建立一個(gè)高效健全的農(nóng)村金融融資機(jī)制和形式成為西南地區(qū)農(nóng)村金融發(fā)展面臨的主要問題。
西南地區(qū)發(fā)展農(nóng)村合作金融的可行性分析
正規(guī)金融機(jī)構(gòu)在西南農(nóng)村地區(qū)的收縮使得大量的民間借貸組織涌現(xiàn)。監(jiān)管機(jī)構(gòu)早前雖嚴(yán)格控制民間借貸資本的發(fā)展,但在2006年以后,證監(jiān)會(huì)出臺(tái)了《關(guān)于調(diào)整放寬農(nóng)村地區(qū)銀行業(yè)準(zhǔn)入政策,更好支持社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)意見》,降低了農(nóng)村金融機(jī)構(gòu)進(jìn)入門檻,允許農(nóng)村地區(qū)增設(shè)村鎮(zhèn)銀行、貸款子公司和農(nóng)村資金互助社。在這一政策驅(qū)動(dòng)下,大批的信貸組織出現(xiàn),其中高利貸、非法集資、非法吸儲(chǔ)的問題也使得農(nóng)村民間借貸的風(fēng)險(xiǎn)控制難度加大。建立風(fēng)險(xiǎn)可控、高效便捷的資本投融平臺(tái)是西南地區(qū)農(nóng)村金融發(fā)展的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。(一)靈活的設(shè)立形式有助于合作金融的創(chuàng)立農(nóng)村合作金融不同于金融合作。農(nóng)村信用社在經(jīng)歷了多次的制度變革和經(jīng)營(yíng)改革后,已經(jīng)不再具有合作性質(zhì),所以并不在文章的討論范圍之內(nèi)。合作金融更側(cè)重于個(gè)體之間、個(gè)體與中小企業(yè)之間的金融聯(lián)系。在組建合作金融組織時(shí),可以是參股,也可以是建立互助社,這種形式上的靈活性降低了設(shè)立的難度,以及市場(chǎng)的門檻。這對(duì)于西南地區(qū)較為落后的金融程度和市場(chǎng)來說是一個(gè)機(jī)遇。(二)信息收集和抵御風(fēng)險(xiǎn)上具有優(yōu)勢(shì)經(jīng)驗(yàn)和研究表明,小范圍內(nèi)的農(nóng)村資金互助社或小組信貸對(duì)于克服正規(guī)金融機(jī)構(gòu)難以避免的信息不對(duì)稱問題和抵御風(fēng)險(xiǎn)方面具有優(yōu)勢(shì)。由于在農(nóng)村金融交易中,信息不對(duì)稱現(xiàn)象要比城市中嚴(yán)重和普遍,交易參與方無法確定對(duì)方是否會(huì)履行協(xié)約,所以正規(guī)金融機(jī)構(gòu)會(huì)提高貸款利率以彌補(bǔ)風(fēng)險(xiǎn)。這也正是農(nóng)村正規(guī)金融機(jī)構(gòu)高利貸傾向的一個(gè)原因。高林霞、史林東(2011)認(rèn)為,小組信貸能對(duì)借款者進(jìn)行自我組合和篩選,從而對(duì)風(fēng)險(xiǎn)特征進(jìn)行甄別。中國(guó)農(nóng)村是一個(gè)熟人社會(huì),西南地區(qū)的農(nóng)村大多為民族聚居區(qū),村民之間的了解熟悉程度較高,同時(shí)本民族內(nèi)的風(fēng)俗、習(xí)慣也可以對(duì)借貸關(guān)系進(jìn)行約束,這樣就能有效的對(duì)各類借款者的信息和信譽(yù)進(jìn)行比對(duì)、區(qū)分,從而規(guī)避借貸過程中的道德風(fēng)險(xiǎn)和逆向選擇。(三)內(nèi)部評(píng)價(jià)可以更好的進(jìn)行抵押抵押是為了防范可能出現(xiàn)的違約問題而建立的。但是對(duì)于許多正規(guī)金融機(jī)構(gòu)來說,農(nóng)村抵押本身具有風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)農(nóng)村的實(shí)際情況是:農(nóng)戶房屋往往由于地理上的分散性與物理上的低品質(zhì)性,實(shí)際上不具有較高的交易價(jià)值。而另外一種農(nóng)戶的財(cái)產(chǎn)即土地,只有使用權(quán)和承包經(jīng)營(yíng)權(quán),并不具有完全土地產(chǎn)權(quán),也就無法在農(nóng)村金融領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行抵押和交易。由于西南地區(qū)農(nóng)村土地分散嚴(yán)重,且多為丘陵和山地等低產(chǎn)田,其執(zhí)行成本高昂,接近不可執(zhí)行。農(nóng)村合作金融組織在面對(duì)抵押?jiǎn)栴}時(shí),由于內(nèi)部對(duì)抵押物品熟悉和了解,所以能做出較為合理的估價(jià),而對(duì)于土地的低值性問題,則可以對(duì)其經(jīng)營(yíng)權(quán)進(jìn)行抵押來解決。另外,在借貸期間,對(duì)借款人的使用狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)督和評(píng)估也可以最大限度的保證資金的安全。
論文關(guān)鍵詞:任務(wù)導(dǎo)向,教師發(fā)展,途徑
一、引言
教師發(fā)展是教師教育的重要內(nèi)容,也是學(xué)校賴以發(fā)展的重要基礎(chǔ)。近30 年來,尤其是20 世紀(jì)80 年代以來,教師專業(yè)發(fā)展成為教育研究領(lǐng)域新的命題,并逐漸成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn),目前已成為一個(gè)新的專門研究領(lǐng)域。
早在1986 年,英國(guó)文化委員會(huì)Utley(1986)教授就曾撰文提出,訓(xùn)練大批合格的英語教師及培訓(xùn)這些教師的專業(yè)人員是中國(guó)教育改革的一項(xiàng)迫切任務(wù)。著名的第二語言(英語)教學(xué)研究者和實(shí)踐者Richards 與Nunan (1990)在《第二語言教師教育》一書中概括道,在第二語言或外語教學(xué)領(lǐng)域中對(duì)外語教師教育的研究相對(duì)來說很少有人問津,語言教學(xué)中有關(guān)教師教育的文獻(xiàn)資料在數(shù)量上大大少于對(duì)課堂教學(xué)的方法及技巧等問題的文獻(xiàn)資料而且過去20 年內(nèi)所發(fā)表的相關(guān)論文極少是以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),而更多的是軼話般地排列出理想外語教師的諸多要素。吳宗杰教授(1997)對(duì)我國(guó)外語教師教育研究現(xiàn)狀作了精辟概述,認(rèn)為我國(guó)的外語師資教育是世界上最龐大的外語師資教育體系,但國(guó)內(nèi)對(duì)外語師資教育本身的研究卻非常有限。
近年來外語教師及其培訓(xùn)問題已悄然開始吸引越來越多外語學(xué)術(shù)界研究者們對(duì)它的關(guān)注。賈愛武(2005)指出我國(guó)外語界在外語教師教育專題方面所取得的研究成果大多是圍繞外語教師所應(yīng)擁有的知識(shí)和能力、應(yīng)開設(shè)的課程、具備怎樣的專業(yè)素質(zhì)等外語教師培訓(xùn)內(nèi)容而展開的。吳宗杰(2005)在《教師知識(shí)和課程話語》中,詳細(xì)地記載了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的情況,以及教師在學(xué)生自主學(xué)習(xí)中是如何調(diào)整自己的角色,并實(shí)現(xiàn)教師個(gè)人專業(yè)發(fā)展的。在研究中,他將批判話語學(xué),敘述研究,和活動(dòng)理論融為一體怎么寫論文,并用敘述的語言細(xì)致展現(xiàn)了在課程改革中,教師個(gè)體及群體的經(jīng)驗(yàn)世界。盧慧霞(2007)撰文,介紹了一位教授是如何成長(zhǎng)的故事,用敘事的傳記研究方法展示了自主學(xué)習(xí)和教師專業(yè)發(fā)展的關(guān)系。但是從任務(wù)導(dǎo)向教學(xué)模式視角下探討教師專業(yè)發(fā)展的論文或者專著還相對(duì)很少。趙萬哲(2009)論述了在任務(wù)型教學(xué)中,英語教師個(gè)性化自我發(fā)展的幾種有效途徑。
二、高職教師發(fā)展的現(xiàn)狀及問題
高職院校從最初興起到現(xiàn)在蓬勃發(fā)展,占據(jù)了高等教育的半壁江山,僅僅經(jīng)歷了十幾年時(shí)間。據(jù)浙江省教育廳網(wǎng)站統(tǒng)計(jì),截至2010年底,全省已建有普通高等學(xué)校80所(含籌),其中普通本科院校33所,普通高等專科學(xué)校3所,高職院校44所;已建設(shè)22所省級(jí)示范高職院校,其中11所為國(guó)家級(jí)示范性(骨干)高職院校。從學(xué)生人數(shù)來看,高職(高專)在校生36.27萬人,占全省普通本??圃谛I鷶?shù)的41%。
高職類院校在短時(shí)間內(nèi)取得了巨大的成績(jī),學(xué)校師資力量在數(shù)量上也快速增長(zhǎng);盡管教師教育有所發(fā)展,但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于師資數(shù)量的增加。從教師專業(yè)發(fā)展的視角,高等職業(yè)教育教師隊(duì)伍建設(shè)至少存在以下四大問題:
1、教師角色變換緩慢,主導(dǎo)地位不夠突出。在高職院校工學(xué)結(jié)合課程開發(fā)的背景下,高職院校英語改革也不斷深化,并日漸突出項(xiàng)目教學(xué)。為了達(dá)到這一目標(biāo),就必須要極大地提高高職學(xué)生的課堂個(gè)人參與學(xué)習(xí)能力,突出學(xué)生的主體地位,以及學(xué)生小組合作完成項(xiàng)目任務(wù)的能力。學(xué)生的主體地位的突出,使學(xué)生能積極反思學(xué)習(xí)的過程,這也對(duì)教師教學(xué)提出了新的挑戰(zhàn),要求教師能夠轉(zhuǎn)換角色,起到一種引領(lǐng)學(xué)生的主導(dǎo)作用。而在真實(shí)課堂中,這種教師角色轉(zhuǎn)換比較慢,與項(xiàng)目教學(xué)的目標(biāo)需求相差甚遠(yuǎn)。
2、教師來源渠道單一,入職和在職培訓(xùn)不夠有效。由于學(xué)校規(guī)模急劇擴(kuò)大,要求在短時(shí)間內(nèi)大規(guī)模增加師資力量,所有很多高職院校大量招人新的教師。在這些新教師當(dāng)中,大部分是直接從各類院校招聘而來(包括本科生、碩士、博士),缺少相應(yīng)的企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn);由于缺少統(tǒng)一而有效的入職培訓(xùn),這些老師基本上是從學(xué)校到學(xué)校,一進(jìn)校就任教的情況。他們的學(xué)習(xí)生涯基本上都是接受傳統(tǒng)式教育,跟高職教育的工學(xué)結(jié)合思想以及項(xiàng)目化教學(xué)方法相差甚遠(yuǎn)。進(jìn)入學(xué)校后,這些教師又因?yàn)榉敝氐娜握n負(fù)擔(dān)怎么寫論文,基本失去了進(jìn)一步的職業(yè)發(fā)展機(jī)會(huì);能夠有機(jī)會(huì)參加在職培訓(xùn)的教師比例偏低。
3、教師實(shí)踐能力薄弱,知識(shí)結(jié)構(gòu)不夠合理。由于缺乏有效和長(zhǎng)期的入職和在職培訓(xùn),再加上教師基本上都來自于高等院校畢業(yè)生,高職院校師資隊(duì)伍專業(yè)實(shí)踐能力普遍薄弱,這種實(shí)踐能力薄弱還表現(xiàn)為師資力量知識(shí)結(jié)構(gòu)單一,缺少實(shí)踐知識(shí)。
4、教師教學(xué)課堂封閉,溝通交流不夠順暢。由于高職院校的學(xué)生入學(xué)成績(jī)比較低,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不夠高,自主學(xué)習(xí)意識(shí)比較淡薄,再加上教師自身的一些原因,英語教師課堂教學(xué)往往是一個(gè)相對(duì)封閉的“私人”場(chǎng)所,課堂教學(xué)相對(duì)封閉,教師之間的溝通和交流不夠順暢。這種情形成為了英語教師的專業(yè)發(fā)展極其不利因素。
這些問題的存在極大影響著高等職業(yè)教育水平的提高和教育事業(yè)的發(fā)展,制約著英語教師的專業(yè)發(fā)展,影響了工學(xué)結(jié)合的課程改革和項(xiàng)目化教學(xué)。
三、英語教師發(fā)展的可行途徑
在分析高職院校教師專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及問題的基礎(chǔ)上,英語教師首先要能在思想上高度重視自身的發(fā)展,意識(shí)到教師發(fā)展對(duì)職業(yè)發(fā)展的影響。在統(tǒng)一思想的基礎(chǔ)上,筆者根據(jù)高職英語教學(xué)和改革的實(shí)踐,有針對(duì)性地提出了下面幾種英語教師發(fā)展的可行途徑。
1、深入外貿(mào)等相關(guān)企業(yè)調(diào)研,加強(qiáng)教師在企業(yè)實(shí)踐鍛煉的有效性。在入職和在職培訓(xùn)相對(duì)匱乏的基礎(chǔ)上,英語教師要發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性,積極深入外貿(mào)以及其他企業(yè)調(diào)研,深入到企業(yè)生產(chǎn)第一線,腳踏實(shí)地地在企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐鍛煉,在豐富和升級(jí)知識(shí)的同時(shí),提高自身的實(shí)踐能力,完善自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
2、實(shí)施開放課堂,進(jìn)行課后集體討論。為了能夠更好地促進(jìn)英語教師之間的交流和溝通,教師要能夠開放課堂,使其他教師進(jìn)入和參與自身的課堂。在教師互相聽課之后,進(jìn)行課后的溝通與交流,集體討論優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),從而促進(jìn)聽課教師和被聽課教師的共同發(fā)展。
3、以職業(yè)能力測(cè)評(píng)為契機(jī),以說課工作為載體,從制度上保障和督促教師的職業(yè)能力提升。高職院校的職業(yè)能力測(cè)評(píng)工作正在如火如荼般地開展,英語教師應(yīng)該利用這個(gè)機(jī)會(huì),切實(shí)開展說課工作,并在說課的基礎(chǔ)上提升自身的職業(yè)能力。同時(shí),相關(guān)部門應(yīng)該建立制度保障怎么寫論文,獎(jiǎng)勵(lì)在職業(yè)能力測(cè)評(píng)工作中的先進(jìn)者,并督促其他教師積極參與到這項(xiàng)活動(dòng)中。
4、開展反思性教學(xué),從內(nèi)涵上促進(jìn)教師發(fā)展。近年來,在國(guó)外外語教學(xué)改革過程中興起的反思性教學(xué),把外語教師培養(yǎng)從對(duì)教學(xué)內(nèi)容和方法的探討轉(zhuǎn)向?qū)處熃逃徒處煂I(yè)化發(fā)展的研究,這一教學(xué)實(shí)踐與教學(xué)理論的新領(lǐng)域中來。注重在教師教育的過程中,引導(dǎo)教師以其專業(yè)知識(shí)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)為基本出發(fā)點(diǎn),在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題,通過思考、計(jì)劃、實(shí)踐和評(píng)價(jià),尋求解決問題的辦法,最后達(dá)到改進(jìn)實(shí)踐和自我發(fā)展的目的。在具體操作中,英語教師要能夠忠實(shí)地記錄每天的課堂教學(xué)反思和教學(xué)日志。反思性教學(xué)能夠使教師意識(shí)到自身的缺點(diǎn)和不足,尤其是在任務(wù)導(dǎo)向的教學(xué)模式中,能夠極大地提高教師的發(fā)展意識(shí),促進(jìn)教師真正去學(xué)習(xí)自己不懂的東西,以適應(yīng)學(xué)生的變化,適應(yīng)新的教師角色。
四、小結(jié)
在高職院校工學(xué)結(jié)合的課程開發(fā)背景下,本文通過分析從高職英語教師發(fā)展現(xiàn)狀入手,指明了在任務(wù)導(dǎo)向教學(xué)模式下英語教師專業(yè)發(fā)展存在的問題,并從理論上提出了一些可行的教師發(fā)展途徑。而這些途徑能達(dá)到怎樣的效果,尚需更多實(shí)踐的檢驗(yàn)。
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關(guān)鍵詞:中學(xué)物理;數(shù)學(xué)方法;應(yīng)用
〇前言
數(shù)學(xué)方法在物理教學(xué)中的有效應(yīng)用有利于降低物理知識(shí)的難度,易于學(xué)生理解,降低了物理知識(shí)的枯燥性。學(xué)生通過運(yùn)用學(xué)習(xí)過的數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題,有利于增加學(xué)生學(xué)好物理的信心和決心。下文中,筆者分析了數(shù)學(xué)方法的特征,比如精確性、抽象性和邏輯性等。研究了數(shù)學(xué)方法在物理教學(xué)中應(yīng)用的作用,比如,歐姆定律等的物理公式都是以數(shù)學(xué)的形式完成表達(dá)的。揭示了數(shù)學(xué)方法在物理教學(xué)中的重要性,最后給出了如何在物理教學(xué)中有效的應(yīng)用數(shù)學(xué)方法的建議。
1數(shù)學(xué)方法具有的特征
數(shù)學(xué)方法具有很高的精確性、抽象性和邏輯性,同時(shí)具有很強(qiáng)的辯證性和廣泛的應(yīng)用性。其中精確性體現(xiàn)對(duì)事物的量的關(guān)系的描述方面。抽象性表現(xiàn)為人們?cè)趯?duì)數(shù)學(xué)方法進(jìn)行應(yīng)用時(shí)往往只保留空間形式或者數(shù)量關(guān)系。邏輯性表現(xiàn)為對(duì)方程的解答和對(duì)定理的證明方面,在對(duì)方程式進(jìn)行解答時(shí)必須符合邏輯,條理清晰,對(duì)定理進(jìn)行證明時(shí)必須做到有理有據(jù)。辯證性表現(xiàn)為數(shù)學(xué)中所有的關(guān)系都以完全辯證的形式出現(xiàn),比如量之間的關(guān)系。廣泛性表現(xiàn)為它以事物的量的關(guān)系和空間形式等為研究對(duì)象,而任何事物都具有一定的量的關(guān)系,都具有一定的空間形式。
2數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用對(duì)物理教學(xué)的作用
2.1數(shù)學(xué)方法對(duì)一些物理定律和定理具有證明作用。比如,歐姆定律和電功率等的物理公式都是以數(shù)學(xué)的形式完成表達(dá)的。2.2數(shù)學(xué)方法對(duì)一些物理概念具有定義的作用。比如,物理中的壓強(qiáng)、浮力和速度等物理量的概念都是通過數(shù)學(xué)形式表達(dá)出來的。2.3數(shù)學(xué)圖像可以對(duì)物理現(xiàn)象起到良好的解釋作用,其作用是語言文字無法實(shí)現(xiàn)的。
3在初中物理教學(xué)中使用數(shù)學(xué)方法的重要性
3.1有利于建立起學(xué)科之間的聯(lián)系:數(shù)學(xué)方法在物理教學(xué)中的應(yīng)用有利于讓學(xué)生更加容易的學(xué)懂物理知識(shí),同時(shí)還能使學(xué)生對(duì)學(xué)過的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行回憶和鞏固,有利于拓寬學(xué)生的思維,有利于培養(yǎng)學(xué)生的多個(gè)角度思考問題的良好習(xí)慣,最重要的是能夠讓學(xué)生明白學(xué)科與學(xué)科之間并不是完全獨(dú)立的而是相互聯(lián)系的,有利于學(xué)生重視起對(duì)每個(gè)學(xué)科的學(xué)習(xí)。3.2有利于使物理知識(shí)化難為簡(jiǎn):數(shù)學(xué)的邏輯性使數(shù)學(xué)方法能夠把繁瑣的公式簡(jiǎn)化,那么數(shù)學(xué)方法在物理教學(xué)中的應(yīng)用同樣能夠把復(fù)雜的公式變得簡(jiǎn)化,有利于降低物理知識(shí)的難度,易于學(xué)生更好的學(xué)習(xí)物理,有利于提高學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和提高。3.3可以解決某些物理方法無法解決的問題:在物理教學(xué)中,一些物理問題是無法用物理方法解決的,而用數(shù)學(xué)方法卻能將問題解決,數(shù)學(xué)方法使物理難題由抽象變得更加的具體,最后達(dá)到解決物理問題的目的。
4數(shù)學(xué)方法在中學(xué)物理中的應(yīng)用
4.1幾何法:幾何法在物理教學(xué)中的應(yīng)用比較常見,例如,可以利用直角三角形解決力的合成和分解等問題,這些都是幾何法在物理教學(xué)中應(yīng)用的典例。4.2公式變形定義法:公式變形定義法就是根據(jù)已有的公式中各個(gè)量之間的依賴關(guān)系對(duì)公式進(jìn)行變形從而得出一個(gè)新的公式的方法。比如根據(jù)物理公式p=mv可以推出m=p/v,這就是對(duì)公式變形法的應(yīng)用。4.3函數(shù)圖像法:函數(shù)圖像在物理教學(xué)中的合理應(yīng)用會(huì)使物理知識(shí)更加的清晰明朗易懂,使物理知識(shí)以數(shù)形結(jié)合的方式呈現(xiàn)在學(xué)生眼前,有利于幫助學(xué)生對(duì)物理原理和知識(shí)的理解。在畫函數(shù)圖像時(shí)要結(jié)合物理規(guī)律和條件,確定好方向性以及值域和定義域。函數(shù)圖像使物理量與量之間的關(guān)系更加的清楚易懂,大大的降低了物理知識(shí)的復(fù)雜性和繁瑣性。4.4方程法:方程法是物理教學(xué)中解決物理問題的不可缺少的方法,初中階段主要是利用一元二次方程和多元一次方程組來解決物理問題。首先依據(jù)物理規(guī)律和條件把方程建立起來,然后根據(jù)數(shù)學(xué)方法對(duì)方程進(jìn)行求解,最后得出答案。4.5三角函數(shù)方法:三角函數(shù)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用也是比較常見的,比如利用勾股定理來計(jì)算物理數(shù)據(jù)等。因?yàn)槿呛瘮?shù)就是對(duì)三角形的邊和角、角和角以及邊和邊的關(guān)系的反應(yīng)的數(shù)學(xué)方法,因此在求物理力的大小時(shí)可以利用正弦定理的辦法來進(jìn)行。另外,三角形的兩邊相加數(shù)值大于第三邊,兩邊相減小于第三邊,這個(gè)理論也可以幫助學(xué)習(xí)解決一些物理問題。4.6歸納法:在對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí),學(xué)生很多情況下會(huì)對(duì)問題的解決辦法和答案有自己的猜想,但是如何驗(yàn)證猜想對(duì)不對(duì)呢,那就要利用數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行驗(yàn)證,經(jīng)過歸納法的驗(yàn)證學(xué)生能夠知道自己的猜想是否正確,使學(xué)生的正確猜想更加的有理有據(jù),有利于提高學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣,從而激發(fā)其學(xué)習(xí)物理的積極性和主動(dòng)性。
5結(jié)語
數(shù)學(xué)方法對(duì)一些物理定律和定理具有證明作用,對(duì)一些物理概念具有定義的作用,對(duì)物理現(xiàn)象起到良好的解釋作用。數(shù)學(xué)方法在物理知識(shí)中的應(yīng)用有利于建立起學(xué)科之間的聯(lián)系,有利于使物理知識(shí)化難為簡(jiǎn),可以解決某些物理方法無法解決的問題。因此,在物理教學(xué)中,教師要注重使用有效的數(shù)學(xué)方法,比如利用直角三角形解決力的合成和分解,利用公式變形定義法對(duì)物理公式進(jìn)行變形從而推出新的公式,利用函數(shù)圖像法展示物理量與量之間的關(guān)系,利用一元二次方程解決物理問題等。當(dāng)然,這些并不是數(shù)學(xué)方法在物理教學(xué)中應(yīng)用的唯一方法,作為物理教師,我們要不斷的研究和探索更有效的在物理教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)方法的途徑。
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知識(shí)可以用來解決問題,所以說知識(shí)有應(yīng)用價(jià)值;類似,知識(shí)的學(xué)習(xí)過程可以使學(xué)生獲得某些能力的發(fā)展,因此知識(shí)也具有能力價(jià)值 .在中學(xué)物理圖像及其教學(xué)的研究中,在默認(rèn)物理圖像屬于描述物理知識(shí)的一種語言的前提下,也應(yīng)該看到圖像作為物理學(xué)論文的一種重要研究方法對(duì)學(xué)生的能力發(fā)展有價(jià)值.本文試以物理圖像如何能促進(jìn)學(xué)生的能力發(fā)展,以及究竟對(duì)哪些能力有較明顯的培養(yǎng)效果這些問題作切入點(diǎn),討論物理圖像對(duì)學(xué)生的能力價(jià)值.然后再重點(diǎn)從學(xué)生學(xué)的角度,討論教師可以如何實(shí)現(xiàn)物理圖像的能力價(jià)值,以期為教學(xué)的實(shí)際運(yùn)作提供一些思考的基礎(chǔ)與可行的思路.
2解物理圖像題涉及的認(rèn)知功能及其相應(yīng)的能力
2.1信息傳遞功能與讀取信息能力
對(duì)測(cè)試而言,命題者需要給被試呈現(xiàn)問題及其情境,與測(cè)試相關(guān)的所有信息都在試題表述之中.在紙介測(cè)試的條件下,這些信息只能依靠文字、圖與圖像來實(shí)現(xiàn).大多數(shù)情況下,包含同樣信息量的物理圖像比文字要簡(jiǎn)潔(當(dāng)然也比文字描述和公式表述更直觀).例如一定質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的v-t線,包含著對(duì)該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)信息,包含著它在諸多時(shí)刻的狀態(tài)信息(如相對(duì)位置、運(yùn)動(dòng)方向、速度、加速度、動(dòng)量與動(dòng)能等),還包含著它在不同時(shí)刻之間的狀態(tài)變化信息.由此,不少題之所以選擇物理圖像呈現(xiàn)物理情境和物理現(xiàn)象,給出物理?xiàng)l件與物理過程,就是基于圖像的這種信息傳遞功能;而測(cè)試目的之一就是考察學(xué)生從圖像讀取信息的能力.例如振動(dòng)圖象(x-t圖)與波動(dòng)圖象(y-x圖)同時(shí)都含有動(dòng)態(tài)信息與靜態(tài)信息的內(nèi)容,這一綜合特征成為呈現(xiàn)波動(dòng)問題豐富信息的直觀手段.
2.2邏輯推理功能與數(shù)理邏輯能力
在利用已有條件和必要假設(shè)以及依據(jù)物理概念規(guī)律進(jìn)行的邏輯分析中,可以從物理圖像上對(duì)條件間的聯(lián)系做出直接判斷,從而為推理指明思維的方向;也可利用圖像表明的特殊狀態(tài),發(fā)現(xiàn)隱含條件.圖像對(duì)邏輯分析問題的這種作用能較明確地表現(xiàn)出學(xué)生的數(shù)理邏輯能力.圖像的邏輯推理功能通常表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面.
[HJ1.66mm](1)在問題設(shè)置中,利用圖像給出情境中兩個(gè)物理量之間的變化,讓學(xué)生做出對(duì)過程性質(zhì)與特點(diǎn)的判斷.例如;安徽2012年高考物理卷第17題,設(shè)置帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用,做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng).給出其電勢(shì)能Ep與位移x的關(guān)系圖象,判斷題中圖象展示的四個(gè)過程的正確與否.
(2)設(shè)置問題情境,讓學(xué)生依托物理規(guī)律及其推證,尋求物理量間的變化圖象.例如:北京2014年高考理綜卷第21題,設(shè)置電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻確定的閉合電路,尋求電源的輸出功率與電路的路端電壓之間的變化關(guān)系圖象.
(3)借助圖像,實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的概括總結(jié).典型的例子如北京2010年高考理綜卷第20題,給出一般性的函數(shù)圖象y=kx+b.(k>0,b>0),讓學(xué)生分析選項(xiàng)所給[JP3]出的四種情況下,對(duì)應(yīng)物理變化滿足這樣函數(shù)關(guān)系的過程.[JP]
這種圖像既考查與培養(yǎng)物理知識(shí)的理解能力和應(yīng)用物理知識(shí)解決問題能力,也體現(xiàn)出對(duì)知識(shí)的概括化、系統(tǒng)化、聯(lián)系化與內(nèi)在邏輯化的要求.
[JP3]3從學(xué)生學(xué)的視角,組織凸顯能力價(jià)值的物理圖像教學(xué)[JP]
注意到物理圖像教學(xué)中一般側(cè)重圖像對(duì)知識(shí)的理解和解題的應(yīng)用,教師可能缺乏通過物理圖像培養(yǎng)學(xué)生能力的自覺意識(shí);而且教師通常是從“教”的角度組織圖像教學(xué).本文下面將重點(diǎn)從學(xué)生學(xué)的角度,討論教師如何實(shí)現(xiàn)物理圖像的能力價(jià)值.
3.1對(duì)物理圖像,學(xué)生到底都需要學(xué)什么?
在教師開始重視圖像教學(xué)以后,按以往的教學(xué)邏輯,可能依然是學(xué)生要學(xué)會(huì)運(yùn)用圖像法解題,或者如何利用圖像更深地理解物理概念、規(guī)律.本文認(rèn)為,學(xué)生最要學(xué)的不是“使用或?qū)嵱?rdquo;性質(zhì)的內(nèi)容,而是作為其源與基礎(chǔ)的物理圖像本身的內(nèi)涵.對(duì)物理圖像作用的理解不能停留在抽象地認(rèn)為它是一種重要的物理學(xué)研究方法,具有直觀、形象的特點(diǎn)這一簡(jiǎn)單水平.還需要對(duì)物理圖像的方法屬性;它與其它數(shù)學(xué)方法在物理學(xué)中功能的差異;中學(xué)所涉及的物理圖像與數(shù)學(xué)圖象的異同;物理圖像的成立、生成、物理內(nèi)涵、物理意義與應(yīng)用等等 有清楚的認(rèn)識(shí).
首先,由物理公式或變形來的任何函數(shù)都可以有其數(shù)學(xué)圖象,可用來解物理題,但只有那些具有物理意義的函數(shù)圖象才可稱之為物理圖像.其次,根據(jù)坐標(biāo)軸代表的物理量,用坐標(biāo)系呈現(xiàn)出幾個(gè)物理量的變化及其相互關(guān)系,可以展現(xiàn)其物理狀態(tài)及狀態(tài)變化的過程.對(duì)物理現(xiàn)象及物理過程而言,圖像不僅是對(duì)文字語言描述的一種補(bǔ)充,還是一種豐富和完善,即物理圖像語言還擁有自己的“詞匯”體系.它們除了具有原有的數(shù)學(xué)意義外,自身還有明確的物理學(xué)的涵義.例如物理圖像中的“點(diǎn)”,表示由坐標(biāo)軸的物理量所標(biāo)示的一種物理運(yùn)動(dòng)狀態(tài),而截距、端點(diǎn)、曲線交點(diǎn)則分別代表一種特定的物理狀態(tài);物理圖像中的“線”既表征某種性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)過程,又反映了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)隨時(shí)刻(或其它物理量) 改變或不變的相互關(guān)系和運(yùn)動(dòng)的變化趨勢(shì)以及相關(guān)物理概念在某種條件下的聯(lián)系.
3.2物理圖像的教學(xué),也須尊重學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律
雖然有些物理圖像的基本知識(shí)可以通過講授完成,但無論是想讓學(xué)生學(xué)懂物理圖像與數(shù)學(xué)的異同、理解具體運(yùn)動(dòng)的物理圖像并能讀取圖像所提供的信息,還是想讓學(xué)生學(xué)會(huì)使用物理圖像解決問題,都不宜僅把圖像當(dāng)作陳述性知識(shí)講,還要把它當(dāng)作一種物理方法來理解和運(yùn)用.究其原因:方法、能力等概念本身及其抽象程度都高于知識(shí),即已不處于經(jīng)驗(yàn)層面,能力乃是一種心理特征.根據(jù)大腦功能的發(fā)育時(shí)間,高二時(shí),大腦已基本可以承擔(dān)只根據(jù)概念與規(guī)律的定義和內(nèi)涵就可完成抽象思維的工作 .也就是說,當(dāng)學(xué)生能夠從學(xué)習(xí)方法到進(jìn)而獲得能力發(fā)展的時(shí)候,高中教師就不應(yīng)再把方法(程序性知識(shí))完全當(dāng)作陳述性知識(shí)處理.需要注意的是,具體到某個(gè)學(xué)生,進(jìn)入純抽象思維的時(shí)間則是隨機(jī)的,可能在高一也可能在高三甚至更晚;而且即使一個(gè)抽象思維能力成熟的人,在觸及陌生或困難的問題時(shí)也會(huì)傾向具體或直覺的方式 .因此,按照唯物的認(rèn)知方式,教師最好先帶領(lǐng)(或創(chuàng)設(shè)條件讓)學(xué)生對(duì)物理圖像作為方法的過程有數(shù)次感受甚至體驗(yàn),然后再結(jié)合學(xué)生已有的經(jīng)歷將相應(yīng)的圖像方法提煉出來.當(dāng)學(xué)生對(duì)圖像方法的理解是“有血有肉”的時(shí)候,再增加圖像方法的應(yīng)用性練習(xí).
此外,還需要重視聯(lián)想與想象能力的培養(yǎng).因?yàn)閷?duì)物理圖像的認(rèn)知還需要想象和聯(lián)想.例如:由勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象與橫軸所圍“面積”vt是其在t時(shí)間內(nèi)的位移s,聯(lián)想并推理得到勻加速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象與橫軸所圍面積s=[SX(](v0+vt)×t[]2[SX)]=v0t+[SX(]at2[]2[SX)]應(yīng)是物體運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移.而要計(jì)算梯形的面積則需將梯形近似為無數(shù)個(gè)矩形,這就需要學(xué)生調(diào)動(dòng)想象力才能完成.
3.3尊重學(xué)生學(xué)習(xí)心理的物理圖像教學(xué)策略,要靠師生一起共同探尋
教師的教學(xué)行為要尊重現(xiàn)在所教學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、過程和認(rèn)知的即時(shí)狀態(tài),因此教學(xué)設(shè)計(jì)上就要及時(shí)了解學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生的疑惑、糾結(jié)之所在.
(1)使學(xué)生先行樹立并逐步加強(qiáng)物理圖像學(xué)習(xí)的意識(shí)
學(xué)生渴望學(xué)習(xí)物理圖像的積極性是師生共同加強(qiáng)物理圖像教學(xué)的基礎(chǔ).為此要讓學(xué)生明確“物理規(guī)律常用數(shù)學(xué)公式和圖像來表示”,理解“物理圖像是科學(xué)表達(dá)的一種‘語言’”,以及“必要時(shí)能運(yùn)用幾何圖形函數(shù)圖像進(jìn)行表達(dá)和分析”,“關(guān)注自己表達(dá)能力的提高”.還要提醒學(xué)生注意上述不同要求的差異,后者是對(duì)應(yīng)用物理圖像表征問題及處理問題的能力要求.
(2)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)物理意義識(shí)圖、用圖、畫圖、轉(zhuǎn)換圖
正確地識(shí)圖、用圖、畫圖、轉(zhuǎn)換圖乃是用圖像順利解決問題的基本途徑.例如分析不計(jì)重力的帶電粒子射入作周期性變化的平行板間電場(chǎng)的這類問題,通常的分析程序是:先識(shí)圖,發(fā)現(xiàn)加在平行金屬板上的電壓隨時(shí)間周期性變化,認(rèn)識(shí)到電壓的變化就是電場(chǎng)的變化;再畫出對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化圖像,到分析出電場(chǎng)強(qiáng)度的變化就是電場(chǎng)力的變化,而電場(chǎng)力的變化又是加速度的變化,于是將E-t圖象轉(zhuǎn)換成帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間變化的a-t圖象;最后,再結(jié)合粒子的初速度,利用a-t圖象畫出粒子在垂直平行板方向運(yùn)動(dòng)的v-t圖象.這樣,帶電粒子在電場(chǎng)中的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)就被v-t圖象直觀地呈現(xiàn)出來了.在實(shí)際教學(xué)中最好先通過幾個(gè)實(shí)例讓學(xué)生感受這一基本途徑,再引導(dǎo)學(xué)生歸納出他們各自的含義.
(3)注意物理知識(shí)與圖像在教學(xué)中的自然融合
論文摘要摘要:回顧了全息術(shù)的歷史,闡述了全息術(shù)的基本原理,然后介紹了全息術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用及其發(fā)展方向。
我們看到的世界是三維的、彩色的,這是因?yàn)槊總€(gè)物體發(fā)射的光被人眼接受時(shí),光的強(qiáng)弱、射向和距離、顏色都不同。從波動(dòng)光學(xué)的觀點(diǎn)看,是由于各物體發(fā)射的特定的光波不同,光的特征主要取決于光波的振幅(強(qiáng)弱),位相(同相面外形)和波長(zhǎng)(顏色)。假如能得到景物光波的完全特征,就能看到景物逼真的三維像,這就是全息術(shù)。全息術(shù)誕生到現(xiàn)在60年來取得了很大的進(jìn)展,已被廣泛地應(yīng)用于近代科學(xué)探究和工業(yè)生產(chǎn)中。
1全息術(shù)的歷史和發(fā)展階段
1948年,丹尼斯·蓋伯提出一種記錄光波振幅和相位的方法,隨后用實(shí)驗(yàn)證實(shí)這一想法,即全息術(shù),并制成世界上第一張全息圖。蓋伯本來是為提高電子顯微鏡的分辨率而提出的設(shè)想,雖然未能用電子波證實(shí)其原理,但用可見光證實(shí)了。從第一張全息照片制成到20世紀(jì)50年代末期,全息圖制作具有以下共同特征摘要:全息圖都是用汞燈作為光源;而且是所謂同軸全息圖,即物光和參考光在一條光路上得到的全息圖。這一時(shí)期的全息圖被稱為第一代全息圖,標(biāo)志著全息術(shù)的萌芽。第一代全息圖存在兩個(gè)嚴(yán)重新問題,一個(gè)是再現(xiàn)的原始像和共軛像分不開,另一個(gè)是光源的相干性太差。因此在這十多年中,全息術(shù)進(jìn)展緩慢。
1960年激光的出現(xiàn),提供了一種高相干度光源,為全息技術(shù)發(fā)展提供了可能。針對(duì)第一代全息技術(shù)出現(xiàn)的新問題,利思和烏帕特尼克斯(1962)提出,將通信理論中的載頻概念推廣到空域中,用離軸的參考光和物光干涉形成全息圖,再利用離軸的參考光照射全息圖,使全息圖產(chǎn)生三個(gè)在空間互相分離的衍射分量,其中一個(gè)復(fù)制出原始物光。該方法被稱為離軸全息術(shù),這是全息術(shù)發(fā)展的第二階段。第二代全息術(shù)解決了光源的新問題,并且在立體成像、干涉計(jì)量檢測(cè)、信息存貯等應(yīng)用領(lǐng)域中獲得巨大進(jìn)展,但是激光再現(xiàn)的全息圖失去了色調(diào)信息。
科學(xué)家們開始致力于探究第三代全息圖到。這是用激光記錄,而用白光再現(xiàn)的全息圖,在一定的條件下賦予全息圖以鮮艷的色彩。第三代全息術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域的到了應(yīng)用,例如摘要:像全息、反射全息、彩虹全息、模壓全息等。
激光的高度相干性,要求全息拍攝過程中各個(gè)元件、光源和記錄介質(zhì)的相對(duì)位置嚴(yán)格保持不變,這也給全息技術(shù)的實(shí)際使用帶來了種種不便。于是,科學(xué)家們又回過頭來繼續(xù)探索白光記錄的可能性。第四代全息圖應(yīng)該是白光記錄白光再現(xiàn)的全息圖,它將使全息術(shù)最終走出有防震工作臺(tái)的黑暗實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)入更加廣泛的實(shí)用領(lǐng)域。
2全息術(shù)的基本原理和特征
全息術(shù)是一種“無透鏡”的兩步成像法,它能在感光膠片上同時(shí)記錄物體的全部信息,即物體光的振幅和位相。全息照相過程分全息記錄和再現(xiàn)兩步摘要:第一步稱為波前記錄(全息記錄);第二步物體的再現(xiàn)(重現(xiàn))。
波前記錄依據(jù)的是干涉原理,物光波和參考光波相干疊加而產(chǎn)生干涉條紋。干涉條紋的反襯度記錄了物光波前的振幅分布,干涉條紋的幾何特征(包括外形、間距、位置)記錄了物光波前的位相分布。就是說,全息圖上的強(qiáng)度分布記錄了物光波的全部信息-振幅分布和位相分布,它們分別反映了物體的明暗和縱深位置等方面的特征。應(yīng)當(dāng)指出,任何感光底片都只能記錄振幅(或者說強(qiáng)度)的分布,而不能直接記錄位相分布,全息照相之所以能記錄位相分布,是利用了參考光波把它轉(zhuǎn)化成了干涉條紋的強(qiáng)度分布。假如沒有參考光波,或者它和物光波不相干,波前上的位相分布是不可能記錄下來的。
波前再現(xiàn)的理論依據(jù)是衍射原理,照明光波(再現(xiàn)光)經(jīng)過全息圖衍射后出現(xiàn)一個(gè)復(fù)雜的光波場(chǎng)。全息圖的衍射波含有三種主要成分,即物光波(+1級(jí)衍射波),物光波的共軛波(-1級(jí)衍射波),照明光波的照直前進(jìn)(零級(jí)衍射波)。在現(xiàn)代記錄和重現(xiàn)的全息照相裝置中,這三種衍射波在空間彼此分離,互不干擾,便于人們用眼睛或鏡頭去觀測(cè)物光波的虛像或其共軛波的實(shí)像。
全息術(shù)的原理決定了它所記錄的全息圖有下列特征摘要:
(1)三維性——因?yàn)槿D記錄了物光的相位信息,圖像具有顯著的視差特性,可以看到逼真的三維圖像。
(2)不可撕毀性——因?yàn)槿D記錄的是物光和參考光的干涉條紋,所以具有可分割性。它被分割后的任一碎片都能再現(xiàn)完整的被攝物形象,只是分辨率受到一些影響。
(3)信息容量大——同一張全息感光板可多次重復(fù)曝光記錄,并能互不干擾地再現(xiàn)各個(gè)不同的圖像。
(4)全息圖的再現(xiàn)相可放大或縮小——因?yàn)檠苌浣呛筒ㄩL(zhǎng)有關(guān),用不同波長(zhǎng)的激光照射全息圖,再現(xiàn)相就會(huì)發(fā)生放大或縮小。
3全息術(shù)的主要應(yīng)用及其發(fā)展方向
全息術(shù)經(jīng)過60年的發(fā)展,已和計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電技術(shù)以及非線性光學(xué)技術(shù)緊密結(jié)合,成為一種高新技術(shù),擴(kuò)展到醫(yī)學(xué)、藝術(shù)、裝飾、包裝、印刷等領(lǐng)域,在一些發(fā)達(dá)國(guó)家還興起了全息產(chǎn)業(yè),并且正在形成日益廣闊的市場(chǎng),實(shí)用前景非常可觀。本文介紹全息術(shù)中幾個(gè)應(yīng)用較為廣泛、產(chǎn)業(yè)化較成熟的領(lǐng)域并說明其發(fā)展方向。
3.1全息存儲(chǔ)
全息存儲(chǔ)是依據(jù)全息術(shù)的原理,將信息以全息照相的方式存儲(chǔ)起來,它利用兩個(gè)光波之間的耦合和解耦合,可以把信息存儲(chǔ)和信息之間的比較(相關(guān))、識(shí)別,甚至聯(lián)想的功能結(jié)合起來,也就是可以把信息存儲(chǔ)和信息處理結(jié)合起來。用于全息信息存儲(chǔ)的記錄介質(zhì)較多,可永久保存信息的全息圖用銀鹽干板、銀鹽非漂白型位相全息干板、光聚合物及光致抗蝕劑等;可擦除重復(fù)使用的實(shí)時(shí)記錄材料有光導(dǎo)熱塑料、有機(jī)或無機(jī)光折變材料等。全息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)容量方面具有巨大的優(yōu)勢(shì),原因是摘要:
(1)全息存儲(chǔ)具有存儲(chǔ)容量大的優(yōu)勢(shì)。用感光干板作為普通照相記錄信息時(shí),信息存儲(chǔ)密度的數(shù)量級(jí)一般為105bit/mm2;用平面全息圖存儲(chǔ)信息時(shí),存儲(chǔ)密度一般可提高一個(gè)數(shù)量級(jí)達(dá)106bit/mm2;假如用體全息圖存儲(chǔ)信息時(shí),存儲(chǔ)密度可高達(dá)1013bit/mm2。
(2)全息存儲(chǔ)具有極大的冗余性,存儲(chǔ)介質(zhì)的局部缺陷和損傷不會(huì)引起信息丟失。
(3)全息存儲(chǔ)具有讀取速率高和能并行讀取的特征,每個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)可包含達(dá)1Mbit的信息,寫人一頁(yè)的時(shí)間在100ms左右,讀信息的時(shí)間可以小于100μs,而磁盤的尋址時(shí)間至少需要10ms。
當(dāng)前,在世界范圍內(nèi)掀起了全息存儲(chǔ)探究的熱潮,并取得很大的進(jìn)展,其主要表現(xiàn)在摘要:
(1)存儲(chǔ)容量迅速提高和性能不斷改善,并逐步走向?qū)嵱没@纾?994年美國(guó)加州理工學(xué)院在1cm3摻鐵妮酸銼晶體中記錄了1000幅全息圖,同年,斯坦福大學(xué)的一個(gè)探究小組把經(jīng)壓縮的數(shù)字化圖像視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)全息存儲(chǔ)器中,并再現(xiàn)了這些數(shù)據(jù)而圖像質(zhì)量無顯著下降。1999年美國(guó)加州理工大學(xué)利用空-角復(fù)用技術(shù),在同一塊在摻鐵鈮酸鋰晶體中存儲(chǔ)了26000幅全息圖。北京清華大學(xué)實(shí)現(xiàn)了在摻鐵妮酸鏗晶體中的同一空間位置記錄1500幅全息圖,并研制了具有緊湊結(jié)構(gòu)的靈巧型全息存儲(chǔ)裝置。
(2)實(shí)用化的全息存儲(chǔ)系統(tǒng)逐漸推出。例如,1995年由美國(guó)政府高級(jí)探究項(xiàng)目局(ARPA)、IBM公司的Almaden探究中心、斯坦福大學(xué)等聯(lián)合成立了協(xié)作組織并在美國(guó)國(guó)家存儲(chǔ)工業(yè)聯(lián)合會(huì)(NS1C)支持下川,投資約7000萬美元,實(shí)施了光折變信息存儲(chǔ)材料(PRISM)和全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)(HDSS)項(xiàng)目,預(yù)期在5年內(nèi)開發(fā)出具有容量為1Tbit數(shù)據(jù),存儲(chǔ)速率為1000MB/s的一次寫人或重復(fù)寫人的全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。同樣的探究在法國(guó)、英國(guó)、德國(guó)和日本等國(guó)家也正在加緊進(jìn)行。
近幾年來,光電子技術(shù)和器件取得了系列重大進(jìn)展,為全息存儲(chǔ)器提供了所必要的高性能半導(dǎo)體激光器、液晶空間光調(diào)制器、CCD陣列探測(cè)器等核心元器件,全息存儲(chǔ)的理論和方法的發(fā)展使這項(xiàng)技術(shù)日趨成熟然而,美中不足的是全息圖的壽命新問題尚待解決,雖然張澤明、謝敬輝等對(duì)Ce摘要:Fe摘要:LiNbO3晶體的全息存儲(chǔ)和熱定影進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)探究,從方法上給出了記錄角度越大,光柵周期越小,熱定影所需最小離子數(shù)密度越高,存儲(chǔ)系統(tǒng)的整體性能越好,但是目前還未解決的一個(gè)難題是尋找合適的記錄材料。無疑,這將成為全息存儲(chǔ)界探究的熱門課題。
3.2顯示全息
顯示全息技術(shù)是在激光透射全息圖的基礎(chǔ)上來制作各種類型的全息圖,如白光反射全息圖、白光透射全息圖等,各種類型的顯示全息圖可用于舞臺(tái)布景、建筑、室內(nèi)裝飾、投影等;再如,以動(dòng)態(tài)顯示的全息技術(shù)、層面X射線照相術(shù)、3DCAD技術(shù)、3D動(dòng)畫片、雷達(dá)顯示、導(dǎo)向和模擬系統(tǒng)等,每3年一次的顯示全息國(guó)際會(huì)議上都有全息界泰斗展出令人吃驚的全息圖,它們充分展示了全息技術(shù)創(chuàng)造性的魅力和藝術(shù)的美。
顯示全息目前主要有兩大類摘要:第一類是Lippmann全息圖,制作方法有Denisyuk的單光束法和Benton的開窗法。第二類是S.A.Benton的彩虹全息圖,這是一種透射式顯示全息圖,可在白光照明下再現(xiàn)立體圖像,且圖像的顏色隨觀察的位置的變化而變化,從紅到紫如雨后彩虹而得名。隨著高質(zhì)量記錄材料的發(fā)展,隨后的一些探究者和藝術(shù)家不斷追求更實(shí)用的拍攝技術(shù),如假彩色編碼和真彩色反射全息圖等。美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)主辦的《AppliedOptics》和《OpticsLetters》在20世紀(jì)80年代都有有關(guān)這方面的論文報(bào)道。由SPIE主辦的《Holosphere》和美國(guó)全息制造商協(xié)會(huì)主辦的《HolographyNews》以往和近年都不斷地報(bào)道有關(guān)顯示全息圖的最新制作技術(shù)和商業(yè)信息。但從這些報(bào)道情況來看,顯示全息存在不足主要表現(xiàn)在摘要:
(1)視角范圍、圖像體積有限;
(2)沒有獲得非凡有效的全息圖的計(jì)算方法;
(3)由于全息計(jì)算數(shù)量巨大,導(dǎo)致動(dòng)態(tài)顯示異常困難??朔陨喜蛔?,將可能成為顯示全息探究的幾個(gè)熱點(diǎn)。
近年來,顯示全息技術(shù)掀起一場(chǎng)數(shù)字化變革,數(shù)字合成全息技術(shù)為全息三維顯示開辟了前所未有的應(yīng)用前景。隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的提高和高分辨空間調(diào)制器件的發(fā)展,利用顯示全息的大視場(chǎng)、大景深、全視差、真彩色、可拼裝、價(jià)格低廉等特性,在不久的將來開發(fā)出真正意義的全息電影和全息電視,為顯示全息技術(shù)創(chuàng)造良好的商業(yè)前景。
3.3模壓全息
模壓全息是1979年RCA公司為解決視頻標(biāo)準(zhǔn)件的全息拷貝而提出的,它是將全息術(shù)和電鍍、壓印技術(shù)結(jié)合起來,使全息圖的制作產(chǎn)業(yè)化,用白光再現(xiàn)時(shí),可得到色彩鮮艷逼真的三維圖像,并可通過印刷方式大批量生產(chǎn),使得它在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,以商品形式走向市場(chǎng)。模壓全息的制作主要分為三個(gè)階段摘要:激光攝制原片全息圖;電成型制金屬模板;模壓復(fù)制。這三個(gè)階段生產(chǎn)工藝和技術(shù)要求都比較高,因此,模壓全息作為平安防偽首當(dāng)其沖,是平安防偽技術(shù)的一個(gè)里程碑。正如全息圖的新奇性、強(qiáng)烈的視角效果、制作的難度以及易于應(yīng)用在鈔票的包裝上,不能去除性、價(jià)格低廉、輕易驗(yàn)證等特征,使它很快占領(lǐng)了防偽領(lǐng)域。模壓全息是一種技術(shù)和藝術(shù)結(jié)合的高科技產(chǎn)品,無論在高檔商品促銷、名優(yōu)商品的防假冒或在有價(jià)證券(如信用卡、鈔票、護(hù)照簽證)的防偽和加密以及圖書、印刷、印染、裝磺、紀(jì)念郵票和廣告標(biāo)牌等都有采用模壓全息技術(shù),并備受使用者青睞。
模壓全息出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代,80年代中期已形成了一種產(chǎn)業(yè),90年代達(dá)到了鼎盛時(shí)期。本世紀(jì)初,隨著防偽技術(shù)要求的不斷提高,模壓全息技術(shù)又有了新的突破摘要:美國(guó)斑馬圖像公司推出了二維圖像的數(shù)字化采集和拍攝技術(shù);2003年,蘇州大學(xué)研制成功并已批量生產(chǎn)“數(shù)碼激光全息照排系統(tǒng)”;同年,倪星元、張志華等成功研制了可替代傳統(tǒng)鍍鋁防偽薄膜的透明TiO2激光全息防偽薄膜。這些模壓全息的一個(gè)個(gè)技術(shù)突破,使防偽功能有了提高,讓激光全息防偽技術(shù)達(dá)到新的境界。
模壓全息產(chǎn)業(yè)在我國(guó)起步較晚,但發(fā)展速度迅猛,目前國(guó)內(nèi)已有100多條模壓全息生產(chǎn)線。為了使模壓全息技術(shù)健康發(fā)展,我國(guó)模壓全息產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須在三個(gè)方向上引起重視摘要:首先是開拓全息燙金材料,取代金膜和銀膜,其次開發(fā)全息包裝材料,實(shí)現(xiàn)立體防偽包裝,第三個(gè)方向是模壓全息技術(shù)和現(xiàn)代印刷術(shù)相結(jié)合,體現(xiàn)傳統(tǒng)的美術(shù)效果和現(xiàn)代科技的藝術(shù)魅力。
3.4全息干涉計(jì)量
全息干涉計(jì)量術(shù)是將不同物光,在不同的時(shí)間記錄在同一張全息干板上,然后利用全息術(shù)的空間波前再現(xiàn)原理,非接觸地對(duì)物體表面進(jìn)行三維測(cè)量而獲得信息。全息干涉計(jì)量術(shù)是全息應(yīng)用的一個(gè)重要方面,它能實(shí)現(xiàn)高精度非接觸性無損測(cè)量,比一般光學(xué)干涉計(jì)量有很多優(yōu)點(diǎn)。一般光學(xué)計(jì)量只能測(cè)量外形比較簡(jiǎn)單、表面光度很高的零部件,而全息計(jì)量方法則能對(duì)任意外形、任意粗糙表面的物體進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量精度為光波波長(zhǎng)λ的數(shù)量級(jí)。目前,全息干涉計(jì)量術(shù)在方法上先后發(fā)展了實(shí)時(shí)全息干涉法(單次曝光法)、二次曝光全息干涉法、時(shí)間平均全息干涉法、雙波長(zhǎng)干涉法以及雙脈沖頻閃全息干涉法,此外,J.A.Leendertz開辟了全息干涉計(jì)量術(shù)的另一個(gè)新的分支-激光斑紋計(jì)量術(shù)。隨著光電技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、CCD器件及光纖技術(shù)的飛速發(fā)展,使得全息干涉計(jì)量技術(shù)在信息采集和處理上更為方便、快捷和可靠,并得以在惡劣環(huán)境條件下對(duì)某些物理量進(jìn)行定時(shí)測(cè)量。再加之相移技術(shù)、外差技術(shù)和鎖相技術(shù)等,可使測(cè)量精度提高到λ/100或更高。
全息干涉計(jì)量在20世紀(jì)80年代美國(guó)等西方先進(jìn)國(guó)家已產(chǎn)業(yè)化,我國(guó)在20世紀(jì)80年代初有幾所大學(xué)和科研單位的探究項(xiàng)目通過鑒定,其中有些達(dá)到當(dāng)時(shí)的先進(jìn)水平。經(jīng)過近幾年的開發(fā)和研制,我國(guó)在全息干涉計(jì)量測(cè)試設(shè)備方面主要發(fā)展有摘要:
(1)用于測(cè)試火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧化特性的YSCI型離子瞬態(tài)激光全息測(cè)試儀;
(2)用于激光熱核聚變稠密等離子體電子密度測(cè)量的SPQ-1型四分幅皮秒紫外線激光全息探測(cè)儀;
(3)包括記錄、再現(xiàn)、圖像處理三部分的瞬態(tài)激光全息干涉計(jì)量測(cè)試系統(tǒng);