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从实际的金融经济看来,其中很多的问题都与经济数学中的导数有着息息相关的联系,数学家和金融学家都应该知道,导数不管是在能够领域当中,都有另一种感念,那就是领域边际的感念。伴随边际感念的建立,导数成功进入了金融经济方面的学说之中,让经济学的研究对象从传统的定量转变成为新时代下的变量,这种转变也是数学理论在经济学中典型的表现,对经济学的发展历程也产生了重大影响。边际成本函数、边际利益函数、边际收益函数、边际需求函数等是导数中边际函数中重要的几点。由于函数的变化率是导数主要研究对象,当所研究函数的变量发生轻微变化时,导数也要随之进行变化。比如,导数可以对人类种群、人口流量的变化率进行研究。让此理论在经济分析当中得以应用,导数中的边际函数分析就是对经济函数的变化量做出计算。
经济数学中的导数不仅具有边际概念,其另一方面就是弹性,简单来说弹性研究就是对函数相对变化率问题进行探讨的手段。例如,市场上的某件物品的需求量为Q,其价格则为p,弹性研究就是对两种之间的关系进行研究,Q与p之间的关系公式则为:Q=p(8-3p);EQ/Ep=P•Q/p=p•(8-6p)/p(8-3p)=8-6p/8-3p。
从以上的弹性关系公式我们可以了解到,当价格处于某个价格段位时,需求量与价格之间的弹性范围将会得以缩小,但是当价格过于高时,需求量的弹性范围将会急剧增大。经济最优化选择是导数在经济分析中另一个重要作用。不管是在经济学当中还是金融经济,实现产品价值最大化就要进行经济最优化选择,这也是经济决策制定时的必要依据。其实最优化选择问题在经济学中有一系列的因素要进行考虑,包括最佳资源、最佳产品利润、最佳需求量、收入的最佳分配等。最优化选择中所使用的导数,不仅利用到了导数的基本原理,还使用了极值的求证数学原理。例如,X单位在生产某产品是的成本为C(x)=300+1/12x-5x+170x,x单位所生产产品的单价为134元人民币,求能让利润最大化的产量。那么以下就是作者利用经济数学的一个解法。
2微积分方程在经济实际问题中的运用
一般的经济活动就是量与量之间的交往过程,在这个交往过程当中函数是其中最主要的元素,但是从实际的经济问题上看,其函数之间的关系式比较复杂,导致量与量之间的种种关系也不能快速准确的写出。但是,实际变量、导数和微积分之间的关系确实可以很好的建立。微积分方程的基础定义为,方程中包含自变量、未知函数和导数。由于导数和函数的出现,所以说微积分方程在经济数学当中的用途也是很大。
在实际的经济问题当中,微积分方程中函数可能会存在两个或者两个以上,这点就不同于经济学中的理论知识,对于处理这种问题作者也是大有见解。当微积分方程中出现两个或两个以上函数时,我们可以先将其中的一个函数当中常变量,然后使用单变量经济问题来进行单独解决,这是我们就需要用到导数的偏向理论知识。不仅是微积分方程,在处理经济问题的时候我们还可能使用到全积分、微分等一些基层理论知识来供我们参考。
3结论
全世界、研究机构内部、国家之间的科研合作程度均在增长,合作者通过合作开展了相互的学习并能在学术领域产生比个体更强的影响力。在一定的约束条件下合作确实能提升科研产出的质量,同时通过合作发文整合合作双方竞争力和技能,进而能攻克难以解决的问题,提升成功的机会。而两个地方之间的科学合作强度,一方面取决于互相学习的机会,另一方面则由合作所需的时间与金钱所决定,如研讨会、学术会议、学习交流、研究室资源共享等形式的科研合作所形成的交通成本及耗时会随着研究者之间的空间距离增加而增加。由此可见,交通及信息沟通方面的技术进步通过简化科研合作过程,降低远程信息沟通的交通成本及耗时促进了科研合作这一增长趋势。Hoekman的研究假设指出不仅是物理距离,地区边界、国家边界、语言边界也会影响欧洲科研合作,但这一影响程度随着时间减弱。那么中国技术经济及管理学科在NSFC项目资助下开展科研合作是否也如是?本文将沿用Hoekman的研究假设体系,形成本文的假设。假设1:对于技术经济及管理学科而言,随着距离的增加,在NSFC项目资助下科研合作会随之梯级式减少。假设2:技术经济及管理学科在NSFC项目资助下研究主体在跨越不同边界时,科研合作会呈现出不同规律。
2数据来源及研究方法
科学研究产出包括发明、数据库、专利、技术、专著以及发表的论文,其中科学期刊上发表的论文经过同行评议从而保证了最基本的质量及独创性,从而发表的论文作为研究科学合作的载体以及一个体现个人学术价值的指标,是科学研究的重要产出形式之一。关于论文的统计数据来源有三种方法:其中之一是文献计量和数据库中所提取的已发表的论文。合作是指在科研项目中两个或更多学者之间的密切交互,这种交互是带有一个或更多目的的,如为获取资源而合作等。Cumming提出了五种科研合作行为:责任划分、资源共享、知识转移、学术会议、交互技术,观察Cumming论文中的相关系数矩阵发现五种合作行为与六种项目产出之间的相关系数矩阵中,知识转移与项目产出之间的6个相关系数均高于其他四个合作行为。进而科研合作可以看作在公开发表物上的成对出现的地区名称,所以对于本文所建立的数据库而言,是在中国知网(以下简称CNKI)上发表的由NSFC项目资助下的共同发文的单位名称。本文研究团队于2013年7月5日-12日期间在CNKI个人数字图书馆中,按照期刊检索条件为“支持基金”,并在该选项中输入技术经济及管理学科396名博导在1999-2012年间所获475项NSFC项目的批准号进行摘要式检索,共检索到8156篇论文。采集检索结果中的“作者”、“作者单位”、“年份”三项信息,所检索出的信息逐一录入“技术经济及管理学科基础研究项目数据库”。Katz总结了影响科学合作的十类因素,其中第十种就是空间距离的缩短。他提出分析位于不同空间位置上的合作关系应包括三个步骤,参照Katz所提出的步骤,本文在第一步中构造了技术经济及管理学科在NSFC项目资助下开展地区与地区之间的科研合作面板数据库,同时对所使用的分析工具进行了扩展,如引入了引力模型开展静态面板回归和动态面板回归。
3研究结论
3.1随着距离的增加,合作是否会随之梯级式减少
距离所造成的合作障碍因素包括文化的、语言的以及组织间的差异性,因此大部分的交流强度在本质上会随着两个交互主体之间的距离增加而削弱,同时因为科研项目的顺利推进需要项目参与者频繁地开展研讨活动,从而处于相同或邻近地域的学者之间开展科学合作的可能更高,更倾向于空间上的集聚。从空间上看是否是这样呢?从图1中展示的是1999-2013年期间8156篇论文中合作发文单位所在城市(同一城市内部的除外)对子,可以看出中国技术经济及管理学科在NS-FC资助下开展科研合作的地理分布主要集中在经度23°117''''E至45°75''''E以及纬度104°067''''N至126°65''''N的不规则梯形区域里,这一区域的四个顶点分别为成都、广州、上海、哈尔滨。另外,华东地区是七大地区的重要合作伙伴,这便引发了如下问题,即图1中仅是展示的是城市之间的合作,若从地区层面来看,又呈现出怎样的更为深入的现象和规律呢?Hoekman对2000-2007年期间的WOS数据库中33个欧盟国家的313个地区的合作发文数据进行了统计,发现就总体而言,样本的科学合作发文在显著性水平为5%时,地区边界效应要强于国家边界效应,而后者又强于语言边界效应,这三者的弹性系数依次为:-3.342、-1.645、-0.969,其研究结果表明合作发文具有地域性,且“远程逻辑”与“地域逻辑”并存。本文对Hoekman的远程逻辑进行细化,对应图2中的地区③间合作以及地区内不同城市间合作,而地域逻辑对应图2中的地区内相同城市不同学校间合作。图2中三种合作占比在2003年以前呈振荡态势,以2004年为界地区间合作占比与地区内相同城市不同学校之间合作占比两折线开始呈现明显的交错上升态势,地区间合作占比的最低值为2009年的0.067,而地区内相同城市不同学校间合作占比的最低值出现在2005年为0.052,地区间不同城市间合作占比最高值于2012年达到0.051,这两个占比的最低值均大于地区内不同城市间合作占比的最大值,且从2005年开始后者一直远远低于前两者,说明技术经济及管理学科的NSFC项目资助下在发文上呈现出的“同城”偏好④以及“跨区”偏好,并随着时间的推进得到了加强。这两个偏好的发现恰恰与Pan不谋而合。尽管当前交互工具有较快发展,但科研合作中的引力定律仍成立,意味着科研工作者更倾向于寻求与他们位于同一区位的合作伙伴。然而远程合作却并不少,且相互作用的强度呈指数衰减。由图2发现假设1部分成立,即合作会减少,但不是梯级式的,而是发生了主体的跃迁,即跨区偏好和同城偏好之间的偏好跃迁。
3.2跨越不同边界时,合作是否会呈现出不同规律
牛顿第三定律可用于揭示位于空间上不同点的主体之间的交互问题,利用引力模型分析影响区域网络中科研合作的决定性因素,两个地区之间的合作强度取决于两个地区各自的发文量及两地区之间的物理距离。分别借助静态面板和动态面板展开进一步分析,可借助静态面板对技术经济及管理学科NSFC项目资助下所开展的科研合作进行分析,关于距离与科研合作相关关系的代表性文献使用引力模型建立静态面板的总结如表1所示。Montobbio总结了距离的四种测度:地理距离(包括三种计算方法:两地区中人口最多的城市之间的经纬度距离,也可用两地区的中心城市之间的经纬度距离,亦可用两地区的最大城市之间加权的距离来衡量);考虑了交流成本的“时差”距离;文化历史相关的距离;技术距离。由Montobbio的相关系数矩阵表发现第一种距离中的三种类型的距离在显著性水平为5%下,三者两两之间的相关系数均为0.99,从而使用其中任何一种即可,同时结合表1的归纳,本文采用的是与Pan相同的测度形式,即以两个地区中心城市之间的直线距离作为引力模型中的距离度量。根据技术经济及管理博点的分布,参照全国城镇体系规划(2006-2020年)的划分,中国七大地区的中心城市最终确定为⑥:沈阳(东北)、上海(华东)、武汉(华中)、广州(华南)、重庆(西南)、和西安(西北),本文中地区之间的直线距离采用地区中心城市之间的直线距离作为度量。本文所使用的引力模型与表1中Hoekman以及Ponds的形式相同为:Cij=kPα1iPα2jdβij,据此建立计量模型如下:lnco.pubij=α0+α1lnpubi+α2lnpubj+α3lndisij+vit(1)式1中co.pubij为地区i(第一作者所属单位为地区i)与其他地区j的合作发文量,pubi表示地区i在NSFC项目资助下在CNKI上的总发文量,pubj表示地区j在NSFC项目资助下在CNKI上的总发文量,disij用两地直线距离⑦表示。α0表示截距项,误差项为vit,i=1,…,7为横截面下标,t=1,…,13为时间单元下标。经过LLC单位根检验,发现co.pub、pub、dis均不存在单位根,说明不存在伪回归,可以使用OLS进行静态面板回归分析⑧,结果如表2所示。(1)地区合作的距离效应、自我效应、寻他效应与滞后效应空间上的邻近性对于科研合作具有重要性,但在地区间的重要程度不同,一个地区的知识生产不仅受到其周边地区的正向影响,而且与其所处的研究网络中关系邻近地区的影响,Scherngell研究发现两个组织之间的距离每增加100km,两者的合作会减少27.8%。表2对某个地区其他地区之间合作发文的计量模型进行了静态面板回归,发现七个地区的距离与合作发文量之间的相关系数在1%的显著性水平下均为负值并介于-0.16至-0.31之间,即距离disij与双边合作co.pubij呈负相关关系又即存在“距离效应”。其中华南地区的距离系数最弱为-0.1615,说明短期内空间上的邻近性对于该地区开展合作的意愿并不强烈。而华东地区的距离系数最强为-0.3017,表明在短期内空间距离仍是影响该地区开展科研合作的关键因素,意味着该地区开展区际间合作时地域空间的邻近性显得更为重要。地区i及其他地区j的合作发文量co.pubij与该地区自身发文量pubi之间呈正相关关系,其中在显著性水平为1%时,华东地区自身发文量每增加100篇,其与其他六个地区的合作发文量便会增加64.83篇,在七个地区中“自我效应”最强。“自我效应”强即当对方合作发文量一定时,某地区自身发文量越多则其会吸引其他地区参与合作发文的意愿越强。西北地区的“自我效应”最弱,其相关系数虽也为正,但不显著。自身发文量弹性系数低于0.3的地区有东北(0.2899)、华北(0.2998)、华南(0.2609),高于0.3的地区为华中和西南其系数值分别为0.3368和0.3442。地区i的合作伙伴j的发文量pubj也会对这两个地区间合作发文量co.pubij产生影响,但却呈现出正向和反向两种情况:如华东地区合作伙伴发文量会对华东地区的合作发文量产生反向影响,相关系数为-0.0191(虽然并不显著)。华南和西南的合作伙伴发文量虽然会对这两个地区合作发文量产生正向影响即为正相关系数,但却不显著。东北和西北的合作伙伴发文量与这两个地区合作发文量的弹性系数均高于0.3,在显著性水平均为1%时分别为0.3270和0.4707,其中西北地区的“寻他效应”最强,即当该地区自身发文量一定时,其合作伙伴发文量越大,则西北地区寻求与合作伙伴共同发文的意愿越强。表2的分析均为技术经济及管理学科基础研究合作的短期规律,那么长期条件下又会呈现出怎样的规律呢?借助动态面板开展进一步分析,引入co.pubij的滞后项,建立模型如下:lnco.pubij=α0+α1lnL.co.pubij+α2lnpubi+α3lnpubj+α4lndisij+vit(2)由于引入被解释变量的滞后一期项,进而造成了估计的内生性问题,可采用由Blundell和Bond所提出的系统广义矩估计(SYS-GMM)(由于其具有更好的有限样本性质,减小了一阶差分GMM估计量的偏误而被广泛应用)。本文利用了更多的样本信息,可以控制某些解释变量内生性问题的一步系统广义矩估计SYS-GMM对式(2)进行参数估计,结果见表3所示。当引入滞后一期合作发文量作为解释变量后,发现华南、华中、西南的Sargen值均低于0.05,分别为0.0000、0.0139、0.0049,表明未通过Sargen检验即存在工具变量的过度识别问题。表3中仅有东北、华北、华东、西北四个地区的动态面板估计结果具有稳健性。观察表3发现东北地区的滞后一期合作发文量会对当期合作发文量在显著性水平为5%的条件下存在正向影响,相关系数为0.3574,表明东北地区上一期与其他地区的合作文量每增加100篇,下一期的合作发文量便会增加35.74篇。可认为东北地区存在“滞后效应”即前一期的合作发文量L.co.pubij会对后一期的合作发文量co.pubij产生显著性影响作用,这与Defazio以及Jonkers的研究结论相吻合。Defazio利用GMM模型对1990-2004年间欧盟项目资助的科研网络中296位学者在基金资助下的科研合作进行了回归分析,发现在资助期结束后,科研网络中的合作对科研产出呈显著正相关关系,且上一期的论文产出对后一期的论文产出在显著性水平为1%下呈正相关关系,相关系数介于2.40-2.55之间。Jonkers在2009-2011年期间对阿根廷布宜诺斯艾利斯的CONICET科研机构124位受访者所做的问卷调查所得数据进行回归分析后,同时前期发文量与当年国际合作发文量之间在显著性水平为5%下呈正相关关系,且相关系数为1.01。可以发现这两项研究结果中的相关系数均高于本文表3中的相关系数值。华东地区、西北地区的滞后一期合作发文量对当期合作发文量的弹性系数在1%显著性水平下分别为0.3310和0.2713。而华北地区的“滞后效应”不显著,东北地区的滞后效应最强。另外,当解释变量系统中引入滞后一期合作发文量后,其他解释变量的弹性系数也相应发生了变化,四个地区中仅有华东地区的所有解释变量的弹性系数不仅作用方向没有改变且作用强度加大了,称为华东模式:短期内华东地区的距离效应(显著)、自主效应(显著)均在长期内得到了强化,而短期内不显著的负向寻他效应在长期内却变得显著了。这表明华东地区在当前及以后一段时期内仍是具有吸引力的合作伙伴,该地区作为技术经济及管理学科基础研究的重要知识基地,吸引其他地区与其合作的引力会更强。长期内距离效应变得不显著的地区为华北、西北,表明短期内华北、西北两个地区寻求合作伙伴的距离障碍在长期里却会“消融”,这种现象也发生在5thEUFP项目的公共科研合作中,Scherngell认为主要原因可能是政府要求每个科研项目中必须有国际合作伙伴。由于本文的样本数据为中国国内数据,基于此可以认为NSFC不仅应加强国际地区间合作,更应首要加强国内(地区)合作。但多长时间才能出现距离的消融却是一个问题,部分取决于NSFC能否以及多大力度在项目资助政策上鼓励合作研究,若是则距离消融的时长会大大缩短。Montobbio采集了1990-2004年间11个发展中国家与7个发达国家的USPTO专利申请者的14684项合作开发的专利,利用引力模型进行回归分析发现:创新力越高、人口越多的国家的预期合作越多,越多的当地需求会降低空间距离对开展合作的影响,反映在相关系数上绝对值减小。这一原因也可用于解释为何长期中西南、华东的距离障碍却未消融,即西南和华东地区的技术经济及管理学科在NSFC项目资助下开展科研合作的需求更多地集中在地区内部。长期内华北地区合作伙伴的发文量对华北地区合作发文量不会产生显著影响,相关系数为-0.0994(不显著),表明条件充分的时华北地区可能会向华东模式演进,而条件之一便可能是技术经济及管理博导的时空迁徙,本文统计数据显示在统计期内发生迁徙的博导中有16.7%的迁徙进入华北地区。而跨省合作的现象并不显著,但对于技术经济及管理学科而言其开展科研合作是否也如是呢,且又呈现出什么样的细化特征?本文对20个技术经济及管理博士点所在城市开展合作发文占比为前三四分位数的邻省合作占比、同省合作占比以及不相邻省域合作占比三个指标在图3中进行了展示。发现图3中大椭圆以及小椭圆所包括的点呈现出“剪刀差”走势。城市内合作占总体合作的占比大于20.00%的为:哈尔滨40.98%,南京32.93%,长沙29.02%,合肥27.92%,北京26.65%,西安24.24%,天津23.08%,上海21.13%,武汉20.25%,成都20.00%。图3中,对技术经济及管理博士点所在的20个城市按照不相邻省域合作占比值由高到低对三个指标同时进行了排序,发现福州、南昌、长春、杭州、哈尔滨、南京、北京、沈阳、长沙、成都这10个城市中的不相邻神域合作占比折线与同省合作占比折线形成了一个大“剪刀差”趋势,且由前至后开展邻省合作的意愿和频率均很低,说明随着这10个城市的不相邻省域合作意愿的减弱,同省合作的倾向却得到了加强。相对而言,福州、南昌、长春三市的不相邻省域合作倾向几乎是占绝对主导的。而重庆、武汉、合肥、西安、太原这5个城市的不相邻省域合作占比折线与邻省合作占比的折线也形成了一个小“剪刀差”趋势,且由前至后开展同省合作的意愿均很低,说明这五市开展邻省及不相邻省域合作的意愿及频率均相对较强。综上所述,研究结论显示不论是从地区层面,还是省域层面,均发现假设2成立。
4主要结论及展望
1.对县域企业技术创新特殊属性认识不足县域经济中小企业居多,技术创新项目无论是从市场需求还是供给方面,均无法与县域经济快速发展相匹配。县域经济的技术创新具有特殊属性,即包容性创新。但是,目前国内县域经济发展中,人们对县域技术创新的这一属性认识不足,县级政府盲目招商引资,追求引进大企业、大项目,忽视了技术创新,从而引致县域产业技术创新能力不足。
2.政府财政对县域经济技术投入不足自2002年以来,辽宁44个县市财政对县域经济技术投入也快速增长,从2002年的1649万元增长到2013年的14.06亿元,十年来增长了85.2倍,年均增长速度达到了49.8%。但是,从另一方面来看,在2013年,44个县市财政技术投入占地区生产总值的比重仅为0.112%,这一指标远低于全省平均水平的0.439%,更是远低于全国平均水平的0.865%,财政技术投入难以满足现辽宁县域经济发展的需要。
3.政府财政对县域经济技术投入地区不平衡政府财政对县域经济技术的投入地区间极不平衡。在2013年,县域财政对技术投入最多的盖州市(53700万元)是投入最少的阜新县(305万元)的176.1倍。另外,从县域财政对技术投入占地区生产总值的比重来看,最大的绥中县(0.487%)是最小的法库县(0.010%)的48.7倍,差距非常巨大。这种技术投入的不平衡性显然不利于辽宁县域经济地区间的协调发展。
4.县域经济中企业的技术创新主体地位尚未确立一是县域企业研发资金的投入较少。在辽宁省县域经济中企业的R&D投入强度仍远远不满足企业技术创新的需要。这也是制约辽宁县域企业自主创新能力提升的最重要的因素之一。二是企业激励机制不完善。一方面,工资、福利待遇等方面缺乏竞争力,低于发达省份,难以吸引高素质的技术人才。另一方面,企业也不注重对人才的长远发展和后续培养。三是县域企业高素质技术人才短缺。辽宁县域企业一方面是缺乏有效的吸引人才的薪酬机制、激励机制;另一方面没有为良好的可供优秀人才施展才华的舞台。
5.高校和科研院所与县域经济的合作有待加强一是高校和科研院所的科研成果很难满足县域经济所需。目前,辽宁共有高等院校112所、科研院所149个,从事技术人员14万多人。这些技术人员每年都年都有大量的科研成果,这些成果中很多都不适应县域经济发展的需求,造成技术成果供求的结构性失衡。二是高校与县域经济没能很好地深度融合。目前辽宁高校技术服务县域经济工作主要是“点对点”(即一个高校仅仅对接一两个县市,一个县市仅仅对接一个高校)的帮扶对接,而一个现实经济发展是一个系统工程,需要各方面的技术支撑,很多时候紧靠一所院校或科研院所难以支撑,使得这一技术创新模式的作用没能最大限度地发挥出来。
6.县域技术中介服务体系仍需完善目前,辽宁的县域技术中介服务体系的活力还远没能充分发挥出来。在信息咨询、专利、技术评估、融资服务等技术创新服务领域的发展远未形成规模与效益,政府对中介服务机构的引导协调工作措施不到位,在支撑服务创新能力与体系建设等方面作用不突出。我省县域技术管理过程中公共服务平台的建设相对缓慢,缺乏活力,致使创新活动缺乏技术支撑。各县市的技术工作虽有不同特色,但仍有不少县市还没建立综合技术创新平台,还缺乏为本地优势产业提供创新的公共服务平台,使得县域政府所属的技术资源相对分散,服务机构规模小而分散,服务人员缺乏资质,这些都是制约地区经济发展的重大障碍。
二、优化辽宁县域经济技术创新模式的途径
1.明确县域经济的包容性技术创新发展模式为了更好的发挥创新潜力,县域政府应该建立一种三维发展战略,改善创新环境、提高劳动技能、实现信息基础设施网络的全覆盖并降低使用费用,政府与企业合作,低成本建立基层集信息流、物流和商流服务平台,增加对公共部门和中小企业的投资。为了激励包容性创新在县域经济体中的健康发展,县级政府首先应转变政府职能,打造服务型政府,为包容性创新提供有利的制度环境。
2.明晰政府对县域经济技术创新的指导方向一是加大政府对县域经济技术创新的财政投入。辽宁对的县域经济技术创新的财政投入相对偏少,财政技术投入占地区生产总值的比重仅为0.10%,这一指标远低于全省平均水平的0.407%,更是远低于全国平均水平的0.862%,财政技术投入难以满足现辽宁县域经济发展的需要,政府应增加财政对技术创新的投入。二是要调节地区技术创新投入差距。辽宁各县市对县域经济技术的投入水平差距显著,强县与弱县对技术投入相差数十倍。为了避免县域间经济与技术水平差距越拉越大,辽宁应通过对经济发展程度不同的县市进行有差别转移支付,即加大对经济不发达地区的扶持力度,促进这些县市技术创新。三是要通过政策与资金引导技术创新发展方向。政府应通过对不同产业技术创新的扶持力度不同来引导未来县域经济技术创新的发展方向,进一步加大政策引导和技术资源的配置力度。
3.逐步强化县域经济中企业的技术创新主体地位一是扶持和鼓励县域企业成为技术创新的投入主体。政府应扶持和鼓励企业通过增加技术创新投入,增强技术创新对企业发展的支撑作用,激发企业自主创新的内生动力,使企业成为技术创新的投入主体。二是企业应设置有利于自主创新的企业内部激励机制。企业应构建促进自主创新收入分配激励机制,促使企业员工在价值取向上追求创新利润,从而推动企业自主创新活动的开展。三是企业应培育和引进更多富有创新能力的人才。企业应加大引进和留住人才的力度,还应构建吸引和培育高层次人才的激励机制和约束机制。
4.优化高校和科研院所与县域经济的合作方式一是建立高校和科研院所与县域经济良好沟通的渠道。政府要搭建一个高校和科研院所与县域经济技术交流平台。使得他们之间很容易进行交流,进行产学研合作。二是加强高校和科研院所与县域经济进行深度融合。应该强化政府、高校、县域经济之间构建技术服务的桥梁和纽带作用,优化“政产学研”相结合的县域经济技术创新发展的新模式。
水处理技术经济论文范文一:焦化废水处理技术
【摘 要】作为一个焦炭的生产和使用大国,我国的焦炭行业得到了迅猛的发展,但是在焦炭生产过程中产生的大量的、成分复杂的焦化废水严重的污染了环境,并威胁着人类的健康,因此焦化废水的处理一直以来是人们所关注的问题。本文简单的对焦化废水作了介绍,分析了其特点及对环境的危害,重点就焦化废水的处理技术进行了深入的探讨,包括生物脱氮技术、活性污泥技术等已发展成熟的技术和催化式氧化法等新型处理技术,最后展望了未来处理焦化废水的技术发展方向。
【关键词】焦化废水 处理技术 有机物 污染物
一、引言
中国的焦炭生产量和消费量相对于世界其他国家而言是比较大的,近年来我国焦炭的产量占到全球产量的一半以上,但是伴随着焦炭的大量生产,焦化废水也大量产生,对环境的污染也逐渐加剧。在炼焦生产、煤气回收和焦化产品的回收等过程中,产生的各种类型的废水统称为焦化废水,由于煤源性质各异,煤化产品的回收工艺的不同,焦化废水的成分复杂,其中酚类化合物为主要成分,此外,有机物还包含有芳香族化合物等,而无机物的主要包括硫化物、硫酸盐等,因为焦化废水的氨氮元素的含量很高,有机物所占比例较大,导致生物降解的难度较大,不易处理,使得处理后的焦化废水的水质不能达到国家的排放标准,如果排放出去,将会严重污染环境,甚至威胁到人类的生存健康。所以,必须重视焦化废水的处理问题,完善已有处理技术,研发新型的处理技术。
二、焦化废水的处理技术
因为,含有难降解物质的焦化废水排放到环境中会造成严重的污染,所以人们一直以来都致力于焦化废水处理技术的研究,随着科学技术的日益发展,目前,对于焦化废水的处理已研发出多种类型的技术,主要包括生化方法、物化方法、化学法及物理法等,以及各种方法的综合使用。
(一)生化法――活性污泥法和生物脱氮技术
生化法作为焦化废水处理中使用范围最广而且较为有效的一种方法是通过微生物的氧化分解及吸附作用来将焦化废水中的有机物除去。随着不断的研究和开发,以生化法的作用原理为基础研发出了活性污泥法、生物脱氮技术等,实现了对焦化废水中有机物的有效降解。生化法处理废水的处理量大而且应用广泛,但是,由于设施的规模较大,花费时间较长,所需费用较高,再加上依赖于废水的水质条件,所以生化法仍需改进。
1.活性污泥法:在活性污泥法中,起到主要作用的物质为生物絮凝体和活性污泥,二者通过与有机物发生接触而将可溶解的有机物吸收、吸附,经过氧化做作用最终生成以一氧化碳为主的产物,此外,不具溶解性的有机物在被转化为可溶解的有机物后被微生物代谢和利用,最终将废水中的大部分有机物降解,但是,此种处理技术并不能使焦化废水完全达标,其对废水中的含氮有机物的降解几乎为零,所以仍旧有待完善。
2.生物脱氮技术:由于上述的活性污泥废水处理法并不能将焦化废水中的化学需氧量(COD)及含氮有机物充分降解,所以以普通生化技术为理论基础的生物脱氮技术得以研发,其中包括又包括缺氧/好氧(A/O)工艺、厌氧.缺氧/好氧(A2/O)、缺氧/好氧一好氧(A/02)等多种工艺技术,使用生物脱氮技术对焦化废水进行处理厚,结果表明生物脱氮的各项工艺不仅能脱氮还能将废水中的许多有机物降解掉,经过处理的焦化废水基本可符合排放标准。相比较与活性污泥法,生物脱氮技术的除污率明显提高。但是,生物脱氮技术的各项工艺对于废水中有机物、无机物等的好氧与厌氧特性的针对性不同,因此有时几种工艺需结合使用对其进行综合处理。
(二)物化法处理技术
经生化法处理技术处理后的焦化废水的含氮有机物等的含量虽明显减少,但是一些难降解的芳香族化合物依然存在,这些芳香族化合物的难以降解是导致化学需氧量(COD)较高的根本原因,这就需要物化法即物理化学方法的处理,主要是应用其吸附作用和氧化作用,对焦化废水进行深度的处理,而且这种方法的污染物去除率较高,成本较低,是一种使用较为普遍的焦化废水深度处理技术。
(三)化学法在焦化废水处理中的应用
化学法,顾名思义就是利用化学反应来达到除污或改变污染物性质的目的。化学法通过向焦化废水中加入各种类型的絮凝剂,使絮凝剂与废水中的污染物发生化学反应,生成利于降解或去除的化学物质,或者是难溶的物质,从而净化污水。化学沉淀法作为化学法处理废水中的一种有效方法多用来降解含NH,一N的有机物,有时为了更加有效地去除氨氮有机污染物通常将此法提前在生物处理法之前。
(四)物理法在焦化废水处理中的应用
物理法相对于其他的焦化废水处理技术来说原理相对简单,操作也不是非常复杂,规模也相对较小,主要是通过物理方法将可见的、可以悬浮在焦化废水中的污染物质进行分离过滤。物理法处理过程中,污染物的化学性质并不发生改变。目前,应用物理原理的主要方法有吸附法、萃取法以及吹脱法等,由于吹脱法的操作更加简单、易控而且成本相对较低,对含氮物质的去除效果较好,所以使用较普遍,对其的研究改进的投入也较多。但是,吹脱法的针对性较高,只能对含有氨氮元素的污染物进行处理,而且容易对大气造成污染,技术还有待提高。此外,物理法的缺点是对污水的处理难度较大、处理所需费用较高,相对来说,不是非常适合对焦化废水的处理。
三、展望
通过对焦化废水处理技术方法的探讨,不难看出,焦化废水的处理问题一直以来都受到重视,人们不断地研发处理技术以求降低焦化废水排放对环境造成的污染程度。物理法、化学法、生化法等各种类型的处理方法中均不断有新的工艺手段被研发,但是单单一种处理方法并不能将焦化废水中的污染物有效地去除,必须将多种工艺结合使用,才能达到降解废水中有机物的目的,所以说,未来焦化废水等的处理技术必将朝着多种技术工艺结合使用的方向发展,只有这样,才能使不断研发的新技术发挥其应有的作用。总而言之,随着环境保护要求的日益提高,必须致力于焦化废水的处理技术的研发,最大程度的减少其对环境的污染。
参考文献:
[1]秦川.模糊综合评价在焦化废水处理技术中的应用.《化工环保》.2009年5期
[2]高敏江,李素芹,王习东.纳米TiO2/Fe3O4光催化剂的制备及其在焦化废水处理中的初步应用研究.《水处理技术》.2010年9期
水处理技术经济论文范文二:浅析水处理技术
摘 要现今随着社会的不断发展,人们生活中饮水的质量安全问题也越来越重要,从而对水处理技术也提出了更高的要求。本文根据对现今水处理技术的基本情况进行详细的分析,对主要的水处理技术进行深入的阐述,从水处理技术当中的重点内容和操作的难点进行全面的分析,力求在实际当中加强此项技术的运用,为城市以及农村地区的饮水安全问题作出微薄的贡献,也为人民的生活提供更高的保证。
关键词水处理;技术;应用
Abstract: Nowadays, with the continuous development of society, people living drinking water quality safety problem is becoming more and more important, thus the water treatment technology has put forward higher requirements. According to the current water treatment technology the basic situation in detail, the main water treatment technology are expounded from the water treatment technology, the key content and the operation difficulty to undertake comprehensive analysis, in order to strengthen the actual technique, as the city and rural area drinking water safety issues a modest contribution, also for peoples life with higher guarantee.
Key words: water treatment; technology; application
现在,在许多地方,由于常年开发与环境的污染破坏,导致水源被污染的程度比较的严重,对当地人民的饮水质量安全造成了较大的威胁。所以,为了保证饮用水的安全,根据国家颁布的生活饮用水的标准,需要对水源进行一系列技术上的处理,使其达到相关的要求和规范,减少水源中存在的高氟、苦咸、高砷以及微生物病害等问题,解决影响人民生和质量和身体健康的质量问题。本文根据对水处理技术进行多角度的详细分析和探讨,对其中存在的实际问题进行深入的剖析,力求这项技术可以在人们的日常生活当中得到更加广泛的运用,根据对技术特点和操作的详细分析,得出各种技术分别适用于哪些环境下,并且,针对实际使用和操作当中的情况,对采集到的数据进行详细的分析,对比得出不同的水处理技术当中的优缺点,帮助水处理技术在实际当中得到更好的应用,为人民的生活质量提供更加优质的保障,也为社会的发展做出积极的贡献。
一、主要水处理技术的分析
一般的来讲,在水处理的技术当中,比较常用的是离子交换技术、膜反渗透技术、电渗析技术、复合多介质过滤技术以及电絮凝技术,在这几项技术当中,根据实际的使用和操作情况来看,膜反渗透技术存在有运行成本较高的问题,在操作和使用过程当中,会造成成本的增加,不利于解决实际的问题。同时,电渗析技术也存在有同样的问题,虽然其在理论上面操作的成本不是非常的高,但是在实际工程当中不同的设备,造成的运行费用会比较的高。离子交换技术由于介质更换较为频繁的缘故,在实际的使用和操作当中会造成管理的复杂和应用上的不便,运行费用则是根据实际情况来确定,不同的介质来源和更换的频率都会造成其成本的不同。另外两种技术,电絮凝技术和复合多介质过滤技术,是现今的两种较新的技术,本文将对这两种技术进行细致的分析,其中,电絮凝技术集中了电化学技术上的一些优势,与此同时,此种技术还具有运行操作费用较低、管理较为简易的优点,而复合多介质过滤技术,克服了其他的离子交换技术上的一系列的缺点,在运行成本和操作使用上面进行了多方面的改进和提高。这两项技术是当今运用最为广泛的两种技术,不仅是因为其可以很好的控制使用的成本,更是因为其管理方面和操作方面的优势,符合现今水处理技术的选择原则。一般的来讲,水处理技术应当遵循几个方面的原则,首先,最为重要的一点就是一定要保证饮用水的安全,在进行相关的处理之后一定要达到相应的要求和规范;第二,技术需要安全可靠,需要成熟的技术,设备以及理论方面都较为全面;第三,运行费用要较低、管理要较为方便,不能选择会造成很大成本的技术和设备,同时也不能选择管理起来较为麻烦的技术,尤其是在一些较为贫困的地区,更是要对技术的成本进行严格的控制,要对技术的繁琐程度进行严格的把握;最后一点,投资需要尽量的节省,在满足了以上几点原则之后,需要对技术的投资进行一系列的节省,这一点对于维持经济发展和保证经济效益来讲,有着较为重大的意义和作用。根据以上的阐述,可以对现今的水处理技术现状有着一个较为详细的了解,下文就将对电絮凝技术和复合多介质过滤技术进行深入的剖析,通过采集数据的结果对两种技术进行多方面的对比,旨在加强水处理技术在实际当中的应用。
二、电絮凝技术原理和流程分析
电絮凝技术是一种电化学技术,它集中了电化学当中的一些优点,使用电能来对化学试剂进行有效的替代,在减少了经济成本的同时,还能较为有效的去处水源当中的重金属以及悬浮固体等等物质,对乳化有机物以及其他的污染物质都能进行科学合理的去除,是一项新兴的技术,在实际的使用和操作当中已经得到了不断的完善,效果也得到了多方面的认可。电絮凝技术真正起步于上个世纪末期,但是其理论在上个世纪的初期就已经逐步的建立起来,由于设备的不成熟和实践较少,所以一直都没有得到广泛的运用,一直到上个世纪的末期,才真正的在实际使用当中得到改进和提高。现今,这项技术已经有了较大的突破,在欧美等国,已是水处理当中使用的主要技术之一,在合理的控制了经济成本和设备的管理的同时,取得的效果也是比较的显著。下文将对其主要的技术和操作进行详细的分析。
电絮凝技术通过对多块钢板进行直流加电,从而在钢板之间产生电场,待处理的水流在进入到钢板之间的缝隙之后,正在进行通电的钢板会有一部分被消耗,进入到水源当中,与此同时,电场中的离子和非离子的污染物质,在受到了电场的作用之后,和电场中电离出来的产物进行相互的反应作用,电场中的消耗水也加入到反应中去,各种离子之间相互作用,以最为稳定的形式结合成一些固体颗粒,在水流中逐渐的沉淀出来,达到了净化水的目的,这就是电絮凝技术的主要工作原理。在电絮凝技术当中,水源由井池进入到均化池当中,均化池的作用是平衡水泵当中的水量,很好的控制其与电絮凝反应器当中的水流量之差,对反应的进行作严格的保障。然后,水流进入到反应器当中,一般的来讲,是两个反应器连接在一起,将水从均化池当中抽入至反应器,内部置有钢板,可以与水中电离出的离子进行反应,可以达到预处理的目的和效果。在反应器的底部,设置有一个倾斜的空腔,这个空腔的作用是将水流当中的较重的颗粒吸引进去,对水流中还存在的一些铁垢等污染物质,一并进行处理,这些物质由于质量较重,会逐步的沉入到空腔当中,不会随着水流一起前进。然后,水流会依次经过污泥储存设备、除沫池、沉淀池以及沙滤池等等,在其中进行进一步的污染物质处理,完成一系列的工艺流程,除去水中的颗粒、尘埃物质以及砂石等等,达到最佳的水处理效果。根据实际当中的使用和操作情况来看,电絮凝技术的效果比较良好,在合理的控制了成本和设备管理的情况下,达到了较好的使用效果。
三、复合多介质过滤技术原理和流程分析
复合多介质过滤处理技术,根据对水源进行一系列的物理处理,符合环保以及能耗低的要求,没有化学药剂的使用,在达到水源处理的要求和标准的同时,对成本也进行了较好的控制,整个处理的过程只需要使用较少的逆清洗水,所以,在实际的使用当中也得到了多方面的认可,技术也比较的成熟,应用较为广泛。在复合多介质过滤处理技术当中,由于一系列现代化全自动处理系统的运用,可以更加方便的对水源情况进行实时的监控,读读数和操作起来较为的便捷,可维护性较强,整个的工艺流程较为简易,同时,费用成本也较低,是一项现代化的技术。
在复合多介质过滤处理技术当中,水源首先进入到加压泵当中,加压泵根据流量以及压力的要求,将水泵入至水处理系统池当中,进行初步的处理,然后水流经过全自动的逆洗介质处理器当中,处理器可以很好的过滤水流中的泥沙以及沉淀物,然后,在过滤完毕之后,水流进入到逆洗的活性炭吸附器中,此过滤器根据椰壳活性炭的使用,对水流当中的异味进行有效的处理,还可以进一步的清除水中的氯化物,除去水中的臭味。然后,水流依次经过除砷装置、阻垢器、水紫外线消毒进口等等,对水中存在有的砷、铁、锰等介质进行一些列的处理,除去水中的水垢,对水流进行臭氧分解以及杀毒,进一步的除去水中的污染物质,达到最佳的水处理效果。上述过程即是复合多介质过滤处理技术的主要工艺流程。
四、数据分析和效果对比
根据某地区使用和操作的效果进行详细的分析,对比采集的数据可以发现,在使用了水处理技术之后,水中的有害物质明显的下降,对污染物质起到了很好的处理效果,同时,根据电絮凝技术和复合多介质过滤技术的数据对比,可以看出,两中技术都有各自的优势所在,先絮凝技术对比多介质过滤处理技术,其使用和操作方面较为成熟、成本较低,同时管理方面比较的方便,设备的使用寿命以及维护程度都比多介质过滤处理技术强,但是,电絮凝技术也有其自身的劣势所在,其一次性投资较高,对于较为贫困的地区,不是非常的适用。
五、结束语
综上所述,可以对现今主要的水处理技术有着一个比较详细的了解,通过对电絮凝技术和多介质过滤处理技术的详细阐述,可以对相关技术的工作原理和工艺流程有着较为详细的掌握,加强相关技术在实际中的使用和操作,加强水处理技术的效果,进一步的降低成本,加强管理,以最佳的方式对水源进行处理,为人民的生活提供最优质的保障。
参考文献
叶锐.浅析水处理技术和工艺流程【J】.水电原理技术,2005.6
实现医院低碳经济管理的路径
审批权和采购权分离解决了领导的“分权”和“授权”问题,医院将所有经济活动全部纳入招标采购,将领导权转化为监督权,通过集体论证、集体谈判、集体汇报、集体签批约束机制,大大增加了经济运行的公正性和透明性,对降低采购成本、遏制商业贿赂发挥了很大作用。保管权和使用权分离医院卫生材料收入占总收入的比例在20%以上,卫生耗材的用量很大,各级医院在管理上存在很大漏洞,手术室及临床科室卫生材料普遍存在自己保管、自己使用的现象。通过设立卫生材料二级库和实施一、二级库信息系统,解决了不相容职务的分离问题,彻底遏止了跑、冒、滴、漏现象。采购权和保管权分离药品、卫生材料和后勤物资普遍存在既采购又保管的现象,实施这一管理机制后,医院将科室采购权完全交给招标办,实现了不相容职务的分离。采购权和使用权分离审批权和保管权分离,审批权和保管权分离等三种分离情况,在二级以上医院分离得比较彻底,不需要进一步强化。推行全成本核算以往医院成本核算都不是真正意义上的全成本核算,而主要是基于效益工资发放而进行的科室成本核算。近几年我院根据医院管理和医保(新农合)付费的需要,推行了科室成本核算、医疗项目成本核算、病种成本核算、床日和诊次成本核算。对节约开支、降低医疗费用,发挥了重要作用。科室成本核算科室成本核算是借鉴企业成本核算办法来实施的,以科室(病房)为核算单位,对服务活动、物资消耗及业务成果进行记录、分析、计算、分配、考核和奖惩。医院根据业务特点和核算需要将临床、医技科室划分成若干个收益及成本中心,按成本习性将成本项目划分为固定成本、变动成本和混合成本,确定归集范围、报送时间和传递流程,并在各科室配备经济核算员,由医院财务、总务、设备、人事、病案、信息等部门分别归集不同中心的业务收入、成本费用实际数据和其它相关经济信息,向核算办汇总报送,然后由核算办完成对各中心收支结余的成本核算和绩效评估。科室成本核算打破了科室吃大锅饭的局面,增强了科室自我约束和参与管理的自觉性。劳务价值与分配挂钩,增加了职工增收节支、堵漏挖潜的积极性,促进了医院经济收入的合理增长。医疗项目成本核算我院采用的是卫生部卫生经济研究所成本测算中心所采用的项目成本测算方法,其做法是先将各种成本归集到各成本中心;然后将间接成本中心的成本分摊到直接成本中心;最后将直接成本中心的成本分摊到各相关服务项目。
无论采用哪种项目成本核算方法,都必须建立在科室全成本核算的基础上,医院项目成本核算是一个多部门配合、全员参与的过程,关键在于核算数据的准确性。病种成本核算病种成本是以单病种作为成本核算对象,核算单病种在治疗过程中的全成本,包括直接成本和间接成本。直接成本依靠病案统计资料和财务单病种医疗费用实际发生额进行核算;间接成本则是根据发生的管理费、固定资产折旧费等间接费用进行归集、分摊。从趋势上看,以病种为单位的医疗费用结算方式将是我国今后医疗保障制度改革的主要发展方向,加强单病种成本核算有利于降低医疗费用减轻患者经济负担,对医院低碳经济运行具有很大的推进作用。床日和诊次成本核算为适应医院管理和医保付费的需要,医院还要积极探索按床日和诊次成本核算,在不同地区和城市,不同级别的医院应采取不同的结算方法,医疗保险可试行对医院采取按床日、诊次成本标准进行支付。医院应建立健全床日、诊次成本核算体系,不断改革和完善床日、诊次成本核算方法,为医保付费提供更好的核算模式。打造数字化医院目前我院搭建了与医院改革发展相适应的医院信息化服务平台,基本实现了信息的数字化采集、存储、阅读、复制、处理、检索和传输工作。实施PACS系统我院影像科在全市率先实施了PACS系统,集中阅片,集中出具诊断报告,实现了无胶片化运作,大夫在手术部及各病房终端随时可以调取病人影像资料,在方便病人的同时,大大降低了胶片的成本支出。实施LIS系统检验科实施LIS系统,取消了纸质化验单,检查结果实现网上共享。实施电子病历实施了电子病历、临床信息系统和移动查房,在大大提高医疗工作效率的同时,逐步取消纸质申请单和病历,每年节约大量的纸张支出。实现网上办公自动化医院通过OA实现了全院网上办公,文件的传阅、修改、审批实现了信息化,大大提高了行政效率,最大限度减少了人力成本和纸张耗费。低碳医疗低碳医疗是低碳经济在医疗领域的延伸,意义在于合理、有效地利用有限的卫生医疗资源,最大限度减少卫生资源的浪费,满足人民群众对健康的需求。低碳医疗的主要路径是指医院通过节省开支,降低成本,为患者提供高效、快捷、规范、绿色的检查和诊疗,让患者在最短的时间内、花最少的钱把病治好。低碳医疗主要路径如下:解决病人看病难问题加强双向转诊目前,社区和基层医疗机构门诊和住院病人很少,三级医院人满为患,这样不仅造成了基层医疗机构资源的闲置浪费,还带来交通以及各方面的压力,不符合低碳经济管理要求。因此大中型医院与社区卫生服务机构要建立多种形式的合作、联动,能够使病人合理分流,实现双向转诊,提高医疗资源的利用效率,节约社会成本,减少医疗费用。优化就医流程优化门诊就医流程,减少排队现象,医院应从方便患者就医入手,细化服务措施,积极实施网络预约就诊、门诊就诊一卡通等措施,缩短就医等待时间。这样不但节约患者时间,而且可以改善患者就医环境。解决看病贵问题解决看病贵是医院低碳经济管理的核心内容。减少过度医疗行为过度医疗会带来医疗资源的极大浪费,不符合低碳医院发展的理念。医院在发展低碳经济的过程中,要从社会大局出发,合理检查、规范治疗、规范用药,从根源上解决医疗费用居高不下的问题。积极开展新技术积极开展微创、腔镜手术,这类手术伤口愈合时间短,用药少,术后恢复快,病人住院时间短,不但可以减轻手术给患者带来的痛苦,而且可以提高患者的生命健康品质。积极实施临床路径管理我院与方正众邦公司联合开发了具有本院特色的电子化临床路径管理系统,2011年6月起,医院所有临床科室临床路径管理全部实现信息化。临床路径信息系统(CPIS)以临床信息系统(CIS)为平台,融合临床路径应用需要,设计并实现了临床路径表单制定与维护、实施执行、决策反馈以及变异分析等功能,对提高工作效率、规范临床诊疗行为、提高医疗质量、优化诊疗流程、缩短住院日和降低医疗费用起到了非常重要的作用。2008年我国出院者平均住院日下降为10.8天,总体来说,我国医院平均住院日下降幅度不是很明显,目前国外医院平均住院日仅为4~6天。延长住院日就等于增加耗费,缩短平均住院日是医院发展低碳经济的重要举措。
1.自然性与人文性的统一环境艺术首先是对自然环境中元素加以合理利用,因而环境艺术依赖于自然环境,但是环境艺术不是对自然环境的简单利用,在设计过程中还呈现出对人的爱护与关心人的人文精神。因此环境艺术设计必须做到自然性与人文性的统一才达到追求美好生活的目的。
2.正面性与无害性的统一环境艺术设计要遏制肮脏、丑陋与低俗同时体现出精神上的美好与纯洁,并在此基础上使自然环境与人文环境建立和谐关系。因此,环境艺术设计是一种理性规划上的审美创造,因此,环境艺术系统必须做到整体上的美学设计,从而使全系统体现出正面性与无害性的统一。
3.实用性与审美性的统一由于环境艺术设计脱胎于建筑设计范畴的室内设计,因此实用性是其最明显的特征之一,环境艺术设计必须要考虑人们的生活需求,方便人们的物质生活应该是其根本目的之一。任何对这一本质的舍弃都会失去设计的本意。在满足实用性的条件下环境艺术设计还必须满足人的审美体验。给人创造一个身心健康与愉悦的生活环境,因此环境艺术设计必须做到实用性与审美性的统一。
4.多样性与整体性的统一由于环境艺术涉及的人类生活的各个角落,设计中涉及到的感性质料和个体存在多样性和差异性。但是通过设计必须将这些感性质料和个体通过有机的联系创造出统一的整体意境。
二、地区经济是环境艺术设计发展的基础和源泉
(一)环境艺术设计产生于人类的经济活动
环境艺术设计是一种创造性的活动,它最早出现在石器文化时期,并伴随着人类物质生产活动而产生。其本质是人类进行的原始造物活动,是人类为实现实用价值而进行的物化劳动形态。当在实用价值的基础上渗入一定的审美功能和价值时,这种创造便具有了审美属性和精神价值,原始的环境艺术设计便由此产生。人类的文明史是伴随着从制造工具开始的社会经济活动开始的,环境艺术设计也从这里发源。当我们的祖先把石头制成一件件实用工具时,最早的设计活动就开始了,首先工具的创造必须满足实用性,用起来要方便、省力,以引起主体的。同时还要看起来美观大方。因此其制作就需要有一定的设计思想和能力。从某种意义上说创造这种功能和形式相结合的石制工具的原始猎人就是人类第一批设计师。这些与人的生活紧密相联的工具和器物就是最早的环境艺术设计作品。由此可见,环境艺术设计伴随着人类的经济活动而产生,并随着人类文明的发展而发展,虽然现代环境艺术设计的科学性与技术性越来越高,并且由自发转变为自觉地、有目的的创造活动,但作为协调生产和消费之间的手段的经济特征并没有根本改变。
(二)环境艺术设计元素与灵感源于地区经济发展
长期来看,环境艺术设计要想取得进步,离不开这一地区的社会经济发展对于环境艺术提出的新要求以及提供的广阔创作源泉。由于环境艺术设计的设计要求、设计材料、设计方法和表现手段都受制于当地的经济发展水平,因此,环境艺术设计的发展方向和表现元素都是与当地的经济发展水平保持一致的。首先,地区社会经济的发展是环境艺术设计发展的最终推动力。地区经济的发展推动了社会生活水平的不断提高,在这一背景下,人们对工作、生活环境设计的要求逐步由实用性为主、审美性为辅,逐步转变为实用性与审美性并重,并且经济愈发达的地区,人们对环境设计的审美要求越高。这种新要求成为环境艺术设计发展的重要原动力。其次,经济的发展和科技水平的提高在提高经济收入的同时,还不断创造出新材料和新产品,这就为环境艺术设计在原料选择和设计思想上的多元化不断提供了新的可能。再次,由于经济的发展,现代社会从物质层面的多样化到精神层面的多元化都为环境艺术设计的发展源源不断地提供了设计新思路和新灵感。在社会经济高度发达的今天,环境艺术设计不再是客观世界的简单复制,它被多元化的设计选择赋予了强大的艺术生命力和创造力,将我们生活环境中的很多细节,化作了精妙的艺术作品。最后,环境艺术设计的发展和高新科技手段的融合可以丰富设计作品表现力。环境艺术设计的发展依赖于社会科技经济发展提供的高科技手段,社会经济发展支撑下的高新科技手段不断发展成熟,可以为环境艺术设计提供丰富多样的表现手段和表现形式,并促进环境艺术设计理念、方式、目的、途径的不断革新。尤其是随着经济的发展,许多地区已经步入了网络时代,先进的网络信息技术为环境艺术设计创造了更好的表现条件,为环境艺术设计的发展注入了新的动力。
(三)经济因素贯穿于环境艺术设计活动的全过程
人类对物质和精神生活的追求促进了社会的进步和经济的发展,而社会经济的不断发展也必然导致人类对物质和精神生活的新追求。环境艺术设计区别于其他艺术活动的首要特征是它的经济属性。它以艺术与技术为双重基础进行创新设计,来创造着以艺术为表现形式的现代社会的物质文明。而经济因素贯穿于环境艺术设计活动从设计到实现设计的全过程。在产生阶段环境艺术设计师需要把握与设计对象相关的各种因素,然后通过设计思维创造形成设计方案。其中对设计对象的经济价值、市场需求以及设计方案的经济内容等方面都要进行分析,而这些方面无一不体现着经济因素。并且经济因素是影响设计观念的重要方面。实施阶段指的是将设计方案由图纸转变为实体的过程,由于这一过程需要建筑、装饰、机械等多方面的参与,其中的每一步都要受到经济因素的制约。因此也使得环境艺术设计与其他艺术相比更具有明显的经济特征。现代设计是“艺术与技术的统一”。这也是环境艺术设计与其他艺术的主要区别,而在经济高度发展与信息化的今天,我们更应该遵循设计与经济的结合的原则,把握好贯穿于环境艺术设计活动全过程的经济属性。
三、环境艺术设计对于地区经济发展的促进作用
(一)环境艺术设计反作用于经济发展
“科学技术是第一生产力”,一个地区的高新科技的发展是促进这一地区社会生产力和社会发展的重要推动力。在人类的文明史上科技和艺术从没有被割裂开而单独发展的历程,科学技术总是以丰富的形式与艺术相互融合为人类社会经济的发展作出贡献。当然现代环境艺术设计也不例外,环境艺术设计发展的原动力是人们对审美追求的本能。而这种本能,正成为促进社会经济发展的内在动力。同时,环境艺术设计的进步离不开高新技术的不断发展,在其为环境艺术设计提供了多元化的设计思想和设计手段的同时,环境艺术设计也通过其促进人们对社会物质生活的不断需求,从而推动当地的经济发展。从社会生产力的发展过程来看,环境艺术设计通过设计理念与风格的现代化,不断创造出符合社会经济发展和人们的审美需求的优秀产品。而这些产品反过来又会进一步激发人们的审美追求与创作需求,并对环境艺术设计在设计思想、材质和建筑加工技术上提出了更高的要求,这种要求就需要社会经济的发展和科学技术的进步来进行支撑。在这个层面上讲,环境艺术设计可以不断地推动社会经济的发展。
(二)环境艺术设计的发展是社会经济腾飞的翅膀
现代环境艺术设计作为艺术与科技融合的产物同样也是一种生产力,在推动地区社会经济的发展方面起着重要的作用。满足人的使用与审美的双重需求,不仅是环境艺术设计发展的目的,也是其发展的主要动力。人类在生存与发展过程中会产生各种需求。环境艺术设计的发展是以满足、引导和创造需求为目标的。环境艺术设计的手段是对物改造,但是其目的是人。环境艺术设计除了给人带来物质与精神上的愉悦与享受以外,还改变着人们的生活方式。因此,从社会发展的角度来说环境艺术设计是把未来生活和观念的现实化和实物化,其中孕育的是人们对于将来美好生活的审美表达,是人们对所进行经济建设活动作出的艺术化的设想和筹划。因此,强调创造性与个性的现代环境艺术设计不再是对客观世界的低层次改造,具有化腐朽为神奇的力量。所以环境艺术设计已经成为推动地区社会发展的内在动力和经济腾飞的翅膀。
四、结语
一、在平昌推广应用的必要性及可行性
平昌县位于大巴山南麓,境内多属深丘低山地貌,是川东北旱灾频繁区。我县水利化程度平均仅22.4%,最低的得胜区仅13.8%,最低的西兴区佛楼乡仅6.6%。据水利工程与水土流失的分布调查表明,凡是严重缺水的地方必然是水土流失严重的地方,二者内在联系紧密。由于受地形的局限,一些地方不宜修建骨干水利工程,出现旱片死角,而且虽然我县年均降雨量在1100—1200mm,但是降雨在时空上分布极为不均。据县气象局统计,夏旱出现的频率为52.8%,伏旱出现的频率为67%。高频率的旱灾导致农业滞后,荒山造林成活率极低;区域水系紊乱,植被稀疏,造成固土、涵养水源的功能降低,直接加剧了水土流失,如此形成恶性循环。大量实践证明,没有水的农业造林植树其成效无疑难以得到保障,治理水土流失首先要解决蓄水、保水、节约用水的问题。
我县地下水都属岩裂隙水,由于降雨量充沛,径流条件好,循环交替积极,而且一般远离污染源,受污染的机会小,充分利用地下水是完全可行的。
为了推广该项技术,我们在云台铺垭村、尖山七里村进行了深井节灌技术在农业和水土保持造林两个方面的试点,取得了成功。
二、深井喷灌技术在农业试点区的具体应用
(一)试点区的基本情况及井位规划
试点区涉及铺垭村的四社、五社,位于通河右岸一级阶地上,阶地后山雄厚,属地下水较丰富的地形。试点区是该村历年旱象最严重的社。
井位规划主要综合考虑了三个方面的因素:一是集流环境,二是灌溉需要,三是建井条件。机井位置主要选择在:
1、在灌溉农田附近,引水、取水方便,一般在田旁地角。
2、地下水丰富,埋藏浅,井深不大。
3、有一定的集流面,降水后能形成地表径流,通过人工措施能汇集到井里。
4、建井地质条件好,避免在山洪沟边,陡坡、陷穴、滑坡、堆积层等地。
根据以上几项井位选择要点,在试点区初步规划了机井30口。
(二)成井技术及配套设施
1、机井设计
在试点区所建的均为非完整圆筒式大口井,井内径为1.8m,井深8—10m不等,蓄水15m3左右。地下水进水方式为井壁、井底同时进水,地表水则通过沉沙过滤池,再穿过埋置的斜管注入井内。机井主要包括井筒、过滤层、井台、井盖几个部份。
1>井筒
井筒是成井的关键,即要有足够的强度,又要在井壁上设透水设施。井筒分三部分:不透水层部份的井筒、含水层部分的井筒、底盘。
不透水层部分的井筒做成隔水、采取浆砌砖、石、砼预制块或观浇砼。试点区采用标号M7.5砂浆浆砌砖、块石。
透水层部分的井筒采取干砌砖石或现浇无砂砼。试点区采用干砌砖、块石,为了保证井筒强度,按深度方向每隔1m设置预制钢筋混凝土圈梁,梁高为0.12m,宽与井壁厚一致。
底盘即井筒底部与基岩接触部位,为避免井筒沉降,底盘采用规则条石干砌,高0.3—0.4m,内径与井筒内径相同,外径大于井筒外径0.2—0.3m。底盘料石的规格为长0.5—0.6m,高0.3—0.4m,宽0.3—0.4m。
井筒厚度。根据部颁标准SD188—86《农用机井技术规范》推符的经验公式确定:δ=0.1D2+C3
δ—井筒壁厚,m;
D2—进水部份的井筒直径,m;
C3—经验系数,砖砌为0.1;砌为0.18m;
试点区的井筒厚按此式确定为:砖砌厚度为0.25cm;块石砌厚为0.33m,取0.40m。井筒厚度上下一致。
2>过滤层
过滤层是保证井水水质及防止机井淤积的重要设施。过滤层设在会水层部份的井筒周围和井底。
含水层部位井筒周围的过滤层分三层,滤料粒径由外至内逐渐加大,试点区土质为壤土,其滤料外层为粒径3mm的中砂厚0.15m,中层为粒径15mm的豆石厚0.15m,外层为粒径为60mm的卵石厚0.10m,滤层总厚0.40m。
井底过滤层厚度0.70m,从下向上依次为:粒径3mm的中砂厚0.30m,粒径为15mm的豆石厚0.20m,粒径为60mm的卵石厚0.20m。反滤层扣一层厚0.03m的多孔砼板,板上留孔间距5cm,孔径4cm。
3>井台
井筒高出地平面0.40m,井筒顶与地表做成坡比1∶2.5的排水坡,排水坡用素土夯实或铺石板。
4>井盖
井盖用钢筋混凝土预制板做成,井盖中留直径0.30m的孔,井盖厚0.06m。考虑人工挑水的井不设井盖,但需设高0.7m的拦杆。
2、机井施工
机井采用大开槽法施工,人力牵引用滑轮起吊挖土,一个施工组5人,一人牵引起吊,一人吊土,二人开挖,一人装土,当有地下水渗出时,用潜水泵排水,无电源的地方用柴油机动力抽水机抽排。机井开挖边坡为1∶0.3,当地质状况不良时,考虑用木板支撑。起吊上去的弃土堆码坡脚至挖方上口距离1.2m。
基础开挖成功后,开始安砌井筒,边安砌边填井筒周围的反滤层。井筒成功后最后清除井底淤积物,铺设井底反滤层。
3、配套设施
配套设施主要是地表水集流措施,包括截水沟、沉沙凼、进水管三部份。截水沟即是把高于井位的地面作为集流场,用截水沟拦截地表水,引至沉沙凼。沉沙凼凼底设反滤层,滤料上层粒径为3mm粗砂厚20cm,中层为粒径为15mm豆石厚20cm,下层为粒径为60mm卵石厚35cm,底层为干砌石板,石板与凼底留15cm高的集水区,从集水区安装φ65的硬塑管至井内。沉沙凼净空尺寸为长1.2m,宽0.8m,用M7.5砂浆浆砌条石构成。
4、机井运行维护
1>经常检查沉沙凼,清除凼内淤泥,如果滤料被破坏或淤塞严重,则要对滤料进行清洗,重新设置。
2>保证截水沟畅通。
3>查看井筒是否稳固。
4>观察井内地下水出水状况,如不良好,则需对井底的淤泥进行清除,对井底反滤层进行清洗,重新设置。
5>因机井在野外,需作必要的宣传,做到大家爱护,而且注意安全。
(三)与喷灌技术的配套应用
我国水资源十分缺乏,在旱片区采用特殊措施蓄积的水尤显珍贵,传统落后的灌溉方式显然已不适应,为了节约用水,我们在试点区选择了喷灌作为节灌方式。喷灌具有机动性强、对水的利用率高、灌溉均匀度好等优点。
1、基本情况
试点区土壤属壤土,土壤容重为1.5g/cm3,田间持水量为22%(重量比),允许喷灌强度为P允=12mm/h,地块基本为梯平地,允许喷灌强度无降低。主要作物为冬小麦、油菜、蔬菜,三种作物的临界需水量相近,按油菜作近似设计。经县农业局提供的数据,油菜灌水临界期平均日需水量Ep=3.2mm/d,作物计划湿润层深h=35cm,适宜土壤含水量上下限取田间持水量的65%—80%,取中等风速的喷洒水利用系数η=0.85。
2、灌溉制度的拟定
1>设计灌水定额。据国标GBJ85—85《喷灌工程技术规范》提供的公式:
式中:m——设计灌水定额,mm;
γ——土壤容重,kg/cm3;
h——计划湿润层深度,cm;
β1β2——适宜土壤含水量上下限(重量百分比);
η——喷洒水利用系数。
则
2>设计灌水周期
据公式计算,按干旱情况下,同期降雨量为0,则作物日需水量即为Ep
3、喷灌系统选型及灌区总体布置
由于机井蓄水量小,为了保证喷灌机具的灵活性,选择定喷式手抬喷灌机组,即首先固定在一口井实施喷灌,完毕后把机组抬至另一口井工作。喷头利用塑料管延伸至受喷区,移动轮灌。
4、喷头选型及校核
油菜、小麦、蔬菜要求的雾化指标应在3000~4000范围内,考虑到油菜、小麦在花期需要喷灌,故选择喷头时其雾化指标应符合上限要求。而且喷头射程还要考虑山区地块的狭长特性,射程远近要适宜。综上几项要求,选择Py115型喷头,喷嘴直径d=5mm,工作压力hp=200Kpa,喷头流量1.23m3/h,喷头射程R=15m,设计喷灌强度Ps=1.75mm/h。该喷头的雾化指标hp/d=20000/5=4000,Ps<P允,喷头各项指标适宜。
5、喷头在一个点上的工作时间
因机井分散,机井容积小,因此适宜单喷头工作。为了喷洒全面,虚拟喷头组合考虑中等风速影响,组合间距取a=1R,b=1.3R,则实际一个喷头控制面积为ab=1.3R2=292.5m2=0.44亩。喷头在一个点的工作时间为:t=abm/q=4.76h,即4小时45分。
6、一台机组每天移动的井位数,即每个喷头每天的喷点数
据规定,半固定管道喷灌系统工作时间为12h,本地取10小时,即一台机组每天移动井位数为:
n=10/4.76≈2次。即每天搬移2次。
7、需要的机组数
试点区共有30个井位,则np=30/nT=30/10=3(台),即试点区需设置3台喷灌机组。一个周期内一口机井的地下水基本可以复原至原水位,为下次轮灌作准备。
8、喷灌管道及水力计算
喷灌管道的输水管采用涂塑软管便于移动,公称内径为25mm,工作压力0.8Mpa,在喷头工作压力内。进水竖管采用公称内径为25mm的硬塑管,长1.2m。考虑移动距离,每台机组输水管长50m。
水力计算根据国标GBJ85—85《喷灌工程技术规范》提供的公式计算水头损失,局部水头损失按hj=0.05hf。
式中hf——沿程水头损失,m;
f——摩阻系数,查表f=0.948×105;
L——管长(m),此处L=51.2m;
Q——流量(m3/h),此处Q=1.23m3/h;
d——管内径(mm),此处d=25mm;
m——流量指数,此处m=1.77;
b——管径指数,此处b=4.77;
则
则动力扬程应大于喷头的工作压力加上管道水头损失,扬程应大于21.58m。
9、水泵选型
选用水泵型号为DBZ—370的自吸泵,其配套功率370W,额定电压为220V,最高扬程35m,最高吸程8~14m,最大流量2.5m3/h。
10、运行维护
主要是对井内水位的掌握,测量水位采用测绳法,即准备一根塑料绳,按每10cm作上标记,绳长9m,绳子一端系上测筒。测筒用长8cm直径5cm的竹筒做成,可在筒内填上水泥砂浆以增加竹筒重量。运行时将测绳投入井内,读取显露于井口外的测绳长度,即为井内水深。运行前测一次水深后,根据运行时间的长短,随时掌握井水深度,防止机组空运行。
三、深井节灌技术在水土保持造林试点区的具体应用
我县光山秃坡面积大,现存50万亩,政府和当地群众费了不少人力物力,但年年栽树不见树,秃山依旧。究其根本原因,是忽视了在造林区的水源建设,为造林而造林,一遇旱象,幼树自然不能成活,不但树没了,而且在造林过程中的整地行为破坏了地表,治理水土流失的行为反而变成了人为造成水土流失的行为。位于尖山七里村的试点区由四个起伏较低的小山丘组成,面积约560亩,造林前是荒山秃岭,林业部门曾在此植过树,农业部门也在此搞过开发,但终因缺水而失败。我们借前车之鉴,在该水土保持造林工程中应用了深井节灌技术结合鱼鳞坑整地措施,解决了一直困扰旱区造林成活率低的问题。
深井的成井技术基本与前节相同,只是在无地下水的部位,将井改成了水窖,即将井筒壁井底封闭,防止渗漏。对井水的利用一般用人工挑灌,离电源近的地方采用了喷灌技术,对水的利用率在0.9左右。试点区的树种选择了耐干旱瘠薄,灌水周期长,根系发达,水保功能好的栀子,栽植株行距为1.0m×1.5m,造林密度为450株/亩。干旱期每株树的灌水定额约8kg,每口井的水量能浇灌3.8亩林地,试点区150口井(窖)较彻底地解决了林地干旱问题,目前栀子成活率高达91%。
四、在试点区的效益
深井节灌技术在两个试点区的,效益明显。
1、灌溉作用好。由于兼蓄了地下水、地表水,不存在水井缺水状况,当降雨时,地表水可以蓄积到井内,部份逐渐补给入渗到地下,无雨干旱时,可以充分利用地下水,灌溉水基本能得到保障。据调查,试点区得到灌溉的农田,蔬菜增产了40%,其它粮经作物增产了27%,水土保持造林成活率达到91%以上。
2、节水效果好。喷灌技术是一项先进的节水技术,对水的利用率可达0.95,比普通的漫灌、畦灌、沟灌要节水50%以上。对于旱区的灌溉只能适用节灌技术和实施综合节水农业措施,不仅因灌溉水量十分有限,而且节水农业是我国农业的趋势。
3、水土保持作用显著。由于利用了一些水保措施,理顺了局部水系,减轻了对土壤的冲刷,尤其提高了水土保持造林的成活率,拦截水土的效果明显,大大减轻了水土流失。
五、深井喷灌技术在我县的实用性及应用前景
1、我县在解决旱片死角的灌溉问题上,曾建了不少微水池,深井与微水池相比,有许多优点:一是占地面积小。一个微水池一般占地75m2,深井占地仅4m2;二是投资省。微水池投资在7000元/口左右,而深井投资仅1200元左右;三是深井不易渗漏、不易蒸发,蓄得住水,而微水池很容易发生渗漏,蒸发量大,而且仅蓄地表水,可靠性小;四是易操作。建一个微水池土石方量在350~400m3左右,而打一口深井土石方量仅50m3左右;建一个微水池需工日460个,打一口井仅需工日70个。打井3—5人即可操作,建池则需10人以上;五是选址容易。深井容积小,兼蓄地下水和地表水,对集雨面积的大小要求低,容易普及,对解决一些地形地势不利的旱片死角更容易;六是管理方便。深井由于容积小,灌面小,一般归1户或2户人所有,管理责任明确。
(一)教师教学方式单一,学生数学应用能力得不到提高由于《经济数学》教学时数少,教学内容多,用一个学期时间,学习微分、积分、矩阵代数三部分内容,学生起点又低。一些教师教学观念不能适应现代教学发展要求,仍然习惯于传统的应试教学模式,在教学中多数教师以教师为中心,惯常采用知识传授型和“满堂灌”的教学方式,忽视了对学生能力的培养。一堂课下来教师讲得口干舌燥,学生却被动地听得昏昏欲睡。这样的教学方式,忽视了教与学的双边活动,学生只是被动地接受知识,没有发挥学生的积极性、主动性和参与意识,课堂气氛不活跃,教学效果也就不理想,学生数学应用能力得不到提高。
(二)经济数学的教学模式不够完善,学生自学能力弱在中学阶段大多数学生学习数学的常用方法是通过做大量的练习题达到熟能生巧的程度从而提高解题能力的。而电大数学教学着重强调自主学习,面授课时少,数学教材的涉及内容广,信息量大,每节课所教授的内容必然较多,不可能在顾及学生基础的前提下,花有限的课堂时间,把每个知识点面面俱到。而更多的是留给学生在课余时间去思考。再说大学的教学把反复的练习放在一个不太重要的位置,学生要想从简单理解到运用娴熟,必须靠课后自学去实现,保证弥补失去的大量课堂练习时间。但由于多数学生已习惯于以前填鸭式授课方法,在很长时间内,很多学生不适应这种教与学的方式。基础弱、自学能力差,自己自主学习就无从下手,在教学中需要我们逐步完善构建起学员个别化自主学习的模式。
二、提高教学效果的建议
(一)编制更适合成人学生学习和应用的经济数学教材随着电大的开放教育办学规模的不断扩大,学生的文化基础差异也随之扩大,尤其是数学基础参差不齐,这为经济数学教学质量的提高设置了障碍。作为一门重要的公共基础课,它的目的是培养学生具备一定的数学素质,以便更好地解决实际问题,提高创新意识和能力。因此,在教材编写上首先应以“够用”为度,适当减少枯燥的理论导入,注意介绍数学概念的形成背景。要通俗易懂,注重实际应用。做到抽象概念具体形象化,深奥理论通俗化,复杂问题简明化,每章有小节、有练习、有答案,适当穿插初等数学向高等数学的过渡知识,适合成人自学。而且要贴近专业,直接有效地为专业服务。这样根据成人学生的特点来编制教材更能体现数学知识的科学性和应用性,才能更好地培养学生的理性思维,促进学生的实际应用能力。其次教材的编写策略应渗透学法,内容设计注重整体性并增加一些与学生实际工作相联系的问题情境的创设,具备深入浅出、富有趣味、容易掌握等特点,使之真正成为成人远程教育学习的普及性教材。再次作为远程教育的教材,电大经济数学有文字、音像和网络课堂等多种媒体一体化教材,有些多媒体教材比较陈旧,我们也要跟进时代步伐进一步改进网络课堂,完善多媒体教学课件,为很多起点较低的学员在短时间内创设自主学习的起码条件,以满足成人学生多元化的学习方式和多渠道的学习途径。
(二)改进教学方式,激发学生的学习主动性,提高课堂教学效果1.尝试将抽象概念形象化的教学方法,激发学生的形象思维经济数学中枯燥、抽象的概念,冗长的运算使学员感到枯燥无味,再加上电大的学生基础薄弱,学习理论的积极性不高。所以我们在教学中要注意培养学生学习经济数学的兴趣,激发他们的学习积极性。轻松直观的教会学生使用公式,会用学到的知识解决一些实际问题。为了使学生接受起来比较容易些,尽量把原本抽象、复杂的理论或公式直观化,简单化。例如讲授极限的概念时,用《庄子•天下篇》中有一句话“一尺之棰,日取其半,万世不竭”引入,并用李白的诗句“孤帆远影碧空尽,唯见长江天际流”来领会极限概念的意境;介绍定积分的概念时,曲边梯形可以汽车的挡风玻璃为例;讲运用定积分公式计算时,举实际例子如用定积分公式求出基尼系数从而分析国民收入分配不平等的程度,也可以求生活中常见的不规则容器的侧面积、容量等。又如讲解导数应用中的需求价格弹性公式时可以举例分析一些水果蔬菜价格的大小年涨跌,当前房产公司、商场的搞促销的手段等。在市场经济中,企业经营者关心的是商品涨价或降价对总收入的影响程度,利用需求弹性概念我们可以明白涨价未必增收,降价未必减收。通过许多形象生动的实例来引入教学内容,生动有趣,不仅能轻松地让学生理解其中的道理,而且提升了数学课堂的魅力,寓教于乐,也让学生体会到数学是有用的,数学在生活中无处不在。2.渗透数学史,激发学生学习兴趣数学是思维的体操,而兴趣是最好的老师,浓厚的兴趣可以产生强大的学习动力。在教学过程中渗透数学史教育,把数学教学和数学史有机结合起来,是一种行之有效的激发他们学习兴趣的113课堂教学方法。同时也让学生加深对数学这门学科本质的理解,增长学生的知识面,开拓思维和视野;在制作教学课件时可以附一些数学家的图片或和数学相关的图片。在课堂上可以根据教学内容适当介绍有关数学史或简要穿插一些数学家的励志故事,这样可以使课堂气氛轻松,学生学习的兴趣大增。比如讲到定积分牛顿-萊布尼茨公式时,穿插介绍牛顿、萊布尼茨两位数学家的生平、进取精神、科学探索过程及此公式以两个科学家的名字同时命名的由来。这样可以或多或少改变数学在学生中的印像,降低他们对数学抽象的认识,增加学习数学的信心,而且还能了解一些数学文化知识。3.采用多种媒体一体化教学方式,提高课堂教学效果多种媒体一体化教学方式则是利用计算机、互联网等多媒体技术和文字、音像教材相结合进行授课的一种教学方式。由于经济数学课程特点,教师应灵活、科学、合理地选用教学方法,结合计算机、互联网等多媒体技术进行授课的教学方式,在教学的过程中能更好地激发学生的兴趣,用生动的课件,让基本概念的引入、案例的分析及相关软件的演示生动形象,达到课本文字无法达到的动态效果,使难以理解的概念形象化、生动化,提高教学效果、加深了学生对概念的理解和应用,让学生在接受理论的同时体会到信息技术的魅力。当然,各种现代教育技术的应用对于教学而言,只是一种辅助手段,真正的教学过程还是应该以学生为主体,教师通过必要的辅助手段去引导学生,才能达到最佳的授课效果。在课堂上对基本概念、定理、公式等用多媒体演示出来,而对定理和公式推导过程、例题的讲解过程,则使用在黑板上边推导、边讲解的传统教学方式让学生有个互动和理解的过程。教师还可以利用多媒体技术将抽象的数学概念、原理和方法可视化,增加教学容量,重组教材结构,从而提高课堂教学效果。
(三)渗透数学思想方法教学培养学生的数学应用能力首先我们的教育对象是成人学生,他们并不是纯粹为学习数学知识而来的,他们在基层工作,直接用到数学知识是很少的,而真正对他们的发展能产生重要影响的是在数学学习中所掌握的数学思想方法。它既是从数学知识中抽象出来的,也是数学知识转化为能力的桥梁。通过数学思想的培养,数学的能力才会有一个大幅度的提高。所以我们应该把教学重点从知识本身转移到数学思想方法上来。教学中我们应该强调数学知识中所蕴涵的思想方法,通过具体问题的实际背景,来介绍一些常见的思想方法。比如介绍导数的几何意义时,我通过课件动态演示切线的形成过程,让学生直观地体会在一点处的导数值就是该点处切线的斜率这一知识点,这样做就很好的把“数形结合”这一思想体现出来,达到了化繁为简的作用;讲解定积分的概念时,通过具体的数学背景,来重点介绍概念中所蕴含的“无限逼近”、“以直代曲”、“化整为零”、“积零为整”的数学思想方法,采取这样教学方法不仅能为学生理解微积分的本质提供帮助,而且能进一步地影响他们思考问题、处理问题的方式和方法。此外,教学中也可穿插讲“整体思想”、“转化思想”、“建模思想”等等,这些思想、方法可以帮助学生在工作中用数学的思维、理性的精神去观察世界,分析问题,解决问题,这才是他们终身受益的。因此,数学教学中渗透“数学思想方法”是很有必要的。其次经济数学虽然是一门基础理论课,但它有广泛的应用性,其最终目的是帮助学生能够灵活运用所学知识解决专业学习与实际生活中遇到的问题。课堂教学中,应把数学在各专业中的应用进行突出讲授,例如在讲解微分方程时引用人口的增长、人才的分配、价格的调整等例子,从中学生可以感受到应用数学的理论和方法解决实际问题的魅力。在讲解差分方程时,通过房贷、车贷这些日常生活中的实际问题,这样不仅可以让学生深入浅出地进一步理解课程的知识点,而且能不断提高学生应用经济数学的思想和方法去分析和解决实际问题的能力。
(四)逐步完善教学模式,提高学生自主学习的能力学习是教学的基础,不论任何形式的教育,最终都要落实到学生的学习与发展上,现代远程教育也不例外。开放教育中师生分离的特征使我们觉得大力推进新型的教学模式——自主学习模式显得尤为重要,开放教育的自主学习是有组织、有计划的系统。一切预先由教师主导,教师是学生学习过程中的“引路人”。教师一方面在有限的教学课时里提高课堂教学效率,另一方面根据电大远程教育特点指导学生进行个别化自主学习。教师首先根据成人学生的个体差异,将课程的教学目标分层处理,成为不同层次个体或群体的学习目标。其次指导学生根据自身情况,充分利用电大提供的多种媒体资源和学习手段,自主制订学习计划,自主选择学习课程、学习媒体、学习时间、学习地点、学习方式、学习进度等。再次指导学生如何在自己工作和生活的环境里或到学校利用学校提供的各种教学资源以及利用网络(如BBS、E-mail、课程讨论论坛等)与老师、同学进行交互学习。教师也可以帮助学生组织学习小组来加强学习互动性,克服由独自学习所带来的孤独感,达到学生们相互激励、相互交流讨论、共同进步的目的。另外,为了弥补经常性的单向信息传播所带来的目标偏差,应定期召集学员集中到一起,学生针对在学习中遇到的问题向辅导教师咨询或与同学讨论。这种新型的开放教育模式,使教学从“以教师为中心”的全面灌输转向了“以学生为中心”的自主学习,最大限度地发挥学生的主观能动性,使学生的自学能力得以提高,也满足了现代人在工作的同时需要不断提高自身知识水平的要求。
三、结束语
现代生物技术作为环境监测的主要技术,其监测水平的高低将直接影响到环境监测的精确度。现代生物技术也叫做生物工程。在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术,是现代生物科学和工程技术相结合的产物。其特点主要包括以下几点:
(1)可以将物种之间的界限打破。在传统观念中,遗传育种过程中如物种亲缘关系较远,进行杂交成功的可能很小。更无法做到动物与植物之间的结合、细菌与动物之间的结合。但基因工程可以将这些都变为现实,可以打破的障碍;
(2)可以遵循人的意志、目的对生物遗传特性进行定向改造,甚至进行新物种的创造,改变整个生态环境,影响到人类的进化过程;
(3)这种技术可以在遗传物质核酸上直接进行操作,进而新生物类型创造的速度也越来越快。因为现代生物技术的特点,已经成为世界各国专家研究的焦点问题。近年来,这项技术在环境监测中已经取得了不错的成绩。本文主要对环境监测中现代生物技术的生物芯片、生物传感两种技术进行了分析与探究。
2 环境监测中生物芯片技术的应用
目前生物芯片已经可以对公共饮用水内的微生物改变进行实时监测,RhodeIsland大学研发出可以对水中的沙门氏菌与大肠杆菌进行瞬时监测的一种生物芯片技术。细菌检测与鉴定系统的建立可以通过DNA芯片进行,这种方式可以对细菌的种类、浓度进行及时监测,并通过将大量的寡核苷酸探针增添到芯片上可以增强本系统的精准度、扩展其检测范围及提高其鉴定能力。
3 环境监测中生物传感技术的应用
在环境监测中生物传感技术也要进行大气内二氧化碳、二氧化硫等含量与浓度进行分析。点位传感器的制作可通过自养微生物与氧电极进行有效制作,起到多种离子、与挥发性酸的抗干扰作用,并对大气环境内二氧化碳含量进行不间断自动在线分析,这种技术具有较高的灵敏度。安培型生物传感器的制作主要硫杆菌属与氧电极进行有效制作,这种设备可以进行酸雨酸雾样品内二氧化硫含量的检测,微生物传感器主要通过多孔气体渗透膜、固定化硝化细菌及氧电极合成,可以对样品内亚硝酸钠含量进行测定。
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