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关键词:计算机科学技术;计算机教育;应用
1应用计算机科学技术进行计算机教育的好处
1.1突破时间和空间的限制,方便教学。通过计算机科学技术进行计算机教育,首要的好处就是可以打破时间和空间的局限,让学生可以在任意的时间和地点,使用计算机进行学习,大大提高了教学的方便性。在传统的教育模式中,学生必须要在规定的时间、坐在课堂里听老师上课,而且一节课只能听一次,要是错过了或是想再听一次都是不可能的。计算机科学技术可以存储课堂内容并能随时随地播放,学生不用再根据课程时间来决定自己的日程安排,而是反过来可以根据自己的计划弹性地调节学习时间,喜欢白天学习还是晚上学习都有自己决定。对于漏听或者是尚未听懂的课程,也可以很方便的重复收听。
1.2方便学生和老师沟通,促进师生交流。借助计算机科学技术,学生和老师可以很方便的进行交流和讨论,不受时间和地点的局限。同时,利用计算机交流可以在一定程度上打破师生之间教和学的固定身份,实现平等的对话和交流,有利于学生直接表达想法和提问。互动一直是教学活动中很重要的一个环节,传统的教育模式中,学生和老师主要通过面对面的方式来交流,虽然这种交流方式的效率较高,但是受到的条件限制也很多,例如老师是否有时间解答学生的疑惑,学生是否能当面勇敢地提出自己的问题。通过计算机进行交流,师生只要在线即可,不要求一定要同时出现在同一个地点。免去了当面交谈的心理压力,学生也可以有一定的思考空间,有助于他们想出更有价值的问题并勇敢地进行表达。师生通过计算机科学技术增进了彼此的交流,加深了相互之间的了解,有助于形成一个良好的师生关系,为教学活动取得效果准备了条件。
1.3提供丰富的教学资源。计算机科学技术可以存储大量的课程资源,学生可以利用计算机获得更多的学习机会,尤其是接触名校和名师的机会,使优质的教育资源可以得到更充分的利用,促进了教育公平。在传统的教育体系中,老师授课的能力在很大程度上影响了学生的学习兴趣和学习成果,而优秀的老师和学校资源都是有限的,只有少数的学生才能获得。利用计算机科学技术,老师和学生都能获得更多优质的教育资源,同样的教学内容还可以用不同的方式呈现出来,例如知识背景图、纪录短片等,不但学生可以因此获得更好的教育,老师也可以借此来丰富自己的课堂内容,引起学生的学习兴趣。
1.4节约用纸,教学方式更加环保。采用计算机科学技术进行教学,可以实现资源存储、共享的电子化,能够减少大量的教育用质量,是一种更为低碳、环保的教学方式。首先,计算机技术代替了课本和考卷,从源头上就减少了对纸资源的浪费;其次,学生做作业、老师改作业也都可以在计算机上完成,在节约纸张的同时还减少了笔的使用,降低了对环境的污染;最后,电子形式的教学资料可以反复使用而不发生损坏,在保证资料完整性的同时也实现了重复利用。
2计算机科学技术在计算机教育中的实际应用表现
2.1计算机科学技术应用于教学管理。教学活动不仅包括授课,还包括教学管理,老师除了要解答学生的课程问题,也要关注学生的生活和心理。但是,由于教育资源是有限制的,一个老师往往要教导多个学生以至于无暇顾及学生成绩之外的教育。计算机科学技术的好处是让教学管理工作更加高效、有序,方便老师对学生的情况进行观察、记录和统计。通常,老师会以班级为单位来建立学生的档案,内容包括出勤率、课堂表现、作业情况、平时成绩和最终成绩等。利用这些档案,老师可以随时记录学生的表现,就可以采用打分的方式,也可以同时包括文字描述的内容。通过相应的软件,老师还可以方便、快捷地计算学生的成绩和名次,对学生的学习情况一目了然,如果有学生出现了异常情况也能够及时发现并给予反馈。
2.2计算机科学技术应用于学生学习。学生可以利用计算机科学技术来实现包括预习、听课、讨论、作业等学习所涉及到的全部环节。首先,学生可以通过网络获得老师上传的讲课提纲或课件,提前预习。在听课的时候,也可以专心在老师的讲解上而不是忙于记笔记。其次,学生可以利用计算机的交互功能与同学或老师讨论学习内容,及时交流心得体会、解决问题。最后,学生还可以在计算机上完成作业并提交。同时,所有的作业都会被计算机记录下来,学生可以很方便地浏览和复习。相比于传统的教学方法,利用计算机技术来学习,更符合新一代学生的生活习惯。学生可以通过计算机快捷地搜索和下载资料,还可以上传自己的资料与别人分享。告别了听完就结束的学习模式,学生可以对学习内容多次进行巩固和复习。另外,计算机技术的使用还可以赋予学习更多乐趣,让学生能够更轻松地学习知识。
2.3计算机科学技术应用于教师授课。一直以来,备课和改正作业一直都是教师工作中较为繁琐,又占有很大分量的内容。为了降低工作强度,有些老师会选择将备好的讲义反复使用,或者是让成绩好的学生帮忙批改作业。有利计算机科学技术的辅助,老师备课的工作量有所降低,更改讲义也更为方便。老师还可以利用计算机来批改作业,大大提升了批改和正确率。此外,教师还可以利用计算机来授课、答疑,或者是给与学生评价和反馈等。这样既可以指导教师本身带领的学生,也可以指导各地远程学习。教师通过计算机教学,不用在站立在讲台前大声讲课、书写板书,对教师的身心健康都有所助益。学习资源通过网络得到开放共享,对所有的求学者都有帮助。
3总结
计算机科学技术在教育行业的快速发展,实现了对传统教学模式的变革。计算机科学技术在计算机教育中的应用,方便了教师和学生的教学活动,让大量的教育资源实现共享,造福了求学者。技术简化了繁杂的教务管理和教师工作,提升了教学效率的同时,也塑造了教师和学生之间的和谐关系。
引用:
[1]苏龙军.论计算机科学与技术在教学中的应用[J].通讯世界,2017,(06):292.
[2]赵智超,吴铁峰.计算机在教育教学中应用与特点研究[J].中国新通信,2017,(02):39.
关键词: 电气自动化;控制系统;发展趋势
中图分类号:TM76文献标识码:A文章编号:1671-7597(2012)0320021-01
0 引言
在现代先进科学技术领域中,处于核心地位的是电气自动化工程控制系统,同时也是现代化工业的重要方向。推动社会经济的进步和发展是电气自动化工程的发展方向,推动经济和社会的发展,科学技术是第一生产力,这也说明电气自动化的发展也离不开先进的科学技术。电气自动化有巨大的优越性,不但可以降低企业工人的劳动强度,增强信息传输的有效性、实时性,还能提高检验的精准度,这是保障生产活动正常开展的必要条件之一。现代工业中安全事故频发,这就需要减少安全事故的设备和手段,电气自动化工程控制系统就是其中之一。电气自动化控制系统不但能保证生产设备的政策运行,还能减少发生安全事故的可能性。
1 电气自动化工程控制系统的现状
1.1 电气自动化控制系统的信息集成化
电气自动化控制系统中信息技术不但体现在信息技术在电气自动化设施、系统与机器中进行横向的拓展,还体现在管理层面上纵深方向的延伸。因为微电子处理器技术的扩大化使用,很多原来概念清晰的界面设备现在变得模糊不清。同时,与之相对应的通讯能力、结构软件的运用、统一都因为环境的变化变得更加被重视。管理层面上纵深方向的延伸是指现今企业人力资源部门不但能够有效的监控正处于生产过程中的动态形式画面,还可以使用特定的浏览器对企业中的财务核算、人力资源等数据信息进行及时的存取。这就可以是企业及时掌握生产线上的情况,当发生意外情况时及时采取措施。
1.2 电气自动化工程控制系统的标准语言规范是Windows NT和IE
PC系统控制具有容易集成的特性以及灵活性的特点,人机界面已经衍变成电气自动化工程发展领域的主要流向,同时被越来越多的人所接受和使用。电气自动化工程控制系统现和以前相比,更加容易容易维护处理,正因为其使用的是标准系统语言。
1.3 电气自动化工程分布式控制系统
电气自动化工程控制系统也是存着缺点的,这些缺点是伴随着DCS系统的实际运动所带来的。DCS系统使用的仪表装置是模拟的传统型仪表,数于模拟数字的混合体系,这种体系的特点就是可靠性低,很难对工作进行维修。同时,该系统价格昂贵,极大的增加了生产成本;生产厂家之间很少进行沟通,不能达到统一的标准,缺乏维修使用的互换性。现今我们身处信息时代,科学技术飞速发展,更新换代频繁,因此也带动了电气自动化工程系统的技术创新。
1.4 集中监控的方式进行的控制系统
把所有的功能都放入一个处理器中,这是集中控制方式的系统控制的工作原理。由于功能数量庞大,处理器容量相对较少,这就导致处理器速度很慢,直接影响整个控制系统的运行速度。把所有的电子自动化设备放入监控之中,直接导致主机空间不断下降,监控数量过多,电缆数量增加,长距离的传输不但影响整个控制系统的可靠性,还会增加企业的生产成本。隔离刀闸中的闭锁和进行监控使用的连锁都是使用的硬接线,这样就中断了设备的正常工作,使得设备无法继续发挥作用。
2 电气自动化工程控制系统的发展趋势
2.1 电气自动化工程控制系统的创新技术
自改革开放以来,我国各方面环境越来越开放,在这种环境下,电气自动化只有不断创新,以提高引入、消化、吸收再创新的能力。加大自主知识产权的产品研究是很有必要的,同时不断追求发展产品自身的技术创新,让电气自动化工程朝着国际先进水平发展。电气自动化工程控制系统创新主体应以企业为主导,政府适当的提供一些资金和技术的自持,同时还可以提供优厚的政策环境,支持企业电气自动化自主创新,这也能促进国家经济发展。
2.2 电气自动化工程系统的统一化
统一电气自动化工程系统有很多优越性,具体来说表现在能够实现电气自动化产品的测试与运行、周期性设计、维护与运行、开机与调试等等,这些好处所带来的直接影响就是能缩短设计到完工所需要的时间和资金。除了上述优点之外,还可以把开发系统彻底从运行系统中独立出来,从而满足客户的需求。电气自动化工程控制系统成功的将电气自动化系统通用化了。那么,在运行过程中,电气自动化网络构成必须得保证企业工程的管理体系的通讯数据、计算机的监管体系、现场的设施政策运行,确保数据通畅。
2.3 电气自动化工程控制系统的标准化接口
这些年来,由于微软公司的技术的标准化,带来了很多好处,其中一个就是缩短了电气自动化工程的时间,同时还减少了成本,促成了电气子自动化系统和办公室系统资源数据的共享交换。电气自动化系统是十分重要的,因此在企业通相关的系统进行连接时,必须使用Windows XP系统。在办公室自动化控制和管理系统使用的是IP系统,两者间的连接中介是PC系统。这样就实现了电气自动化工程控制系统的标准化接口,为厂家之间进行数据交换提供了条件。
2.4 市场产业化中的电气自动化工程控制系统
企业咋看实行体制改革,进行产业结构优化升级时,更需要关注的是市场产业化形成带来的问题,而不仅仅是依据科学技术推动发展。电气自动化企业不光只重视技术和集成系统,还需重视零部件配套的生产。在生产零部件时,企业可以运用社会性质的协作和分工外包的形式,提高零部件生产的市场化。同时,逐渐提升自主装备创造的比例,有计划的进行大型装备技术的研究和开发。产业不断发展所带来的一个必然结构就是产业市场化,产业市场化不但能节省企业的时间和资金,还能有效的提升企业的工作效率,促进资源的优化配置。
2.5 电气自动化产品和工程的生产将更安全
现今,电气自动化企业十分重视安全防范技术的发展,为的就是提高产品的安全度,减少安全事故。现阶段电气自动化企业不是特别注意安全系统的控制,因此,将来电气自动化系统的亮点就在与电气自动化产品的系统安全。做好安全防控措施首先应从硬件设备延伸到软件设备,从安全级别需求高的领域逐步延伸到危险级别相对较低的领域,对电气自动化产品和工程的生产安全进行全面的研究与防范。
我国是农业大国,我国的经济发展离不开农业,而农业的发展离不开科学技术。随着科技的进步,以市场为前提,更加合理的配置科技资源,促进农村经济的发展,加大科技对农业生产的推动力,形成了农村经济科学合理稳步向前的好势头。以科学技术理论为基础,实践与理论相互结合,在实践中不断的挖掘农业适用技术,将其与现代科学技术相互补充,相互结合,共同促进农业科技的发展。本文由收集整理
一、统计数据要多地点、多实践
由于地理因素的不同,一种科研技术不能满足多地区的共同应用,这就要求我们在技术创新的同时,在我国不同地区,不同地域进行多方位的试验示范。试验示范要注意理论与实践的互相结合,实验与实验之间互相对比,选择最合理、最科学、最能促进农业生产的科技成果消化、引进和吸收。新技术应用要抓住地域特点再次进行反复的实践,仔细观察、记录、筛选以确定能够合理有效的对农业生产产生推动作用,再由点到面的全面开展应用工作,促进地方农业飞速发展。将农业生产数字化,再把数字变成农业生产的理论指导,在二者相互转化之间寻求突破与创新,结合实际情况,运用合理的科学技术解决创新与应用中出现的问题,抓住技术与实际结合的连接点,推动农业生产。
二、积极挖掘农业数据的有效功能,全方面的应用于农业生产
随着科学技术的不断发展,科技务农已经成为农业生产的主线。在科技务农的过程中,抓住科技与农业的衔接点,以数字作为主要指标,对农业生产一线的作物从播种到收获进行全面、细致地调查研究,加强对典型田块实际生产地调查与研究,归类各项数据进行反复对比,整理出一套合理有效的生产指标。将总结好的生产指标以走访的的形式与每村每户进行实际比较,将调查结果归类统计,以便达到精益求精的目的。这些数据不仅能够使工作者直观地了解实际农业生产情况,更能为以后在农业生产过程中新技术的推广与应用起到巨大的推动与指导作用。
2011年以来,沁县为加快现代绿色有机农业发展步伐,引进了以沈阳农业大学金忠华博士为首的博士专家团队,建立了三微生物五环有机产业沁县博士工作站。博士工作站利用三微五环生物有机技术提高粮、菜、肉、蛋、奶、果等农作物的产量和有机品质改良,降低农业生产成本,有效解决了农业发展中化肥利用率低,病虫害严重,产品质量下降,农民增收困难等问题。
三、统计数据要具有高强度的实效性
随着气候、温度、时间的推移,地域实际情况也是在不断变化的。经过实际调查,专题研究,将生产性统计数据进行汇总,观察其在实际生产当中的落实情况,并且随着时间的推移不断搜集新的信息以便全面了解实际生产情况的变化,及时地做出有效调整和改进。例如:沁县次村乡地处沁县东南部,平均海拔1100米,属典型的高山地区,土质是典型的红土地,最适合种植小米。经过多年的实践、多次的调研,结合历年来主要农作物产量、产值等数据分析,并充分发挥次村乡的地理优势和小米种植历史基础,该乡积极实施了“369”工程:创建全国有机食品生产加工供应基地,打造“中国小米第一乡”,让1000户种植户年收入增收5000元,从而带动全乡农民受益。
在不断地推广实践当中人们不难发现,及时的发现因时间性与地域性的不同而出现的相对应的问题只靠细致的观察与记录是不能完全满足的,还要把握好局部与大局之间的联系。有力的掌握新技术的更替和农业生产的新动向,敢于创新,敢于制定有预见性的新措施,有效的与现阶段农业生产的实际情况相结合促进农业生产,提高农村经济发展。
四、市场经济数据汇总与农业生产
一项新的农业科学技术地推广过程当中,都离不开区域对比,示范对比一些相关的科学比较。为了更好更快地对新技术推广与应用,有效的配置市场资
源,推动农业产业链的快速调整,提高市场经济产出效益,促进农村经济发展。为了更快更准确地找出不同经济在各时期各阶段的新特点,以促进能够符合市场经济与农业科技的新对策的产生,采用市场经济数据统计的分析方式,激活农业生产与市场经济有效结合,实现农业产业结构的进一步发展。
五、如何发现农民对农业科学技术的真实需求
切实的搜集、记录农业物资需求,经过反复审查,整理出技物结合的统计数据,这样总结出来的数据,其准确性是可以得到肯定的。以这样的数据为参考标准,找出农业生产过程中对物资的实际使用量和新兴农业技术推广使用的覆盖状况。找出其中的客观规律,在全国各地区之间进行对比,仔细体味各地区农业发展中的经济状况的不同,以及对新兴农业科学技术的接受状况从而准确把握农民对科学技术的真实需求。
六、如何加强农民对统计数据与科学技术相结合的信心
1.从实际角度出发。以实际的角度出发,只有农民看得到的实惠才能吸引农民对新兴农业科学技术的应用,各地区应加强对新技术地推广与宣传,真心关心农民农业生产,切实的体会农民在生活生产中的困难,让农民感受到通过新技术的应用能够真正地改变实际生活状况,只有这样才能吸引更多的农民加强科技务农观念,从而加强普及工作。在过去的各种调查表格中我们不难发现,科学技术的应用给农业生产带来的巨大改变,从早期的粮食产量低再到现在的农业生产总值不断提高,不仅能满足我国人口对粮食的大量需求,还带动了地区的经济发展,提高了我国的国民生产总值。通过这些使农民切身体会到作为一个新时代农民的自豪,进而刺激农民对科学技术的需求,加大科技务农、数字化务农的普及,也只有科技务农普及率的提高,才能真正的发现农民对科学技术的真正需求,做好机务结合服务统计数据工作,推动农业发展,形成有效的良性循环。
2.科技务农顺应时展。科技务农已经成为时代的主流,数据与科学技术相结合,提高农业生产总量,看得到的发展与看得到的实惠毋庸质疑。精准的数据可以使农民更准确地掌握农业生产的实际状况,更快的发现生产中的问题,并采用先进的技术加以解决。使农民的生产问题能够得到更好的解决,真实地感受到科技带来的省时、省力、省人好处,积极投身到科技务农的行业中来。
家具设计的最终目的是为人的使用行为服务,因此运用现代科学技术和美学法则来设计家具是社会发展的必然要求。家具与室内其他设施构成了人们必不可少的生活环境,只有满足和完善人们对家具的各种使用行为要求,才能极大地丰富人们的物质生活和精神生活,有效地提高工作效率。
如要完善当代家具的设计,整体来说必须遵循当代家具的设计原则,更新传统的设计观念,以全新的设计思维观念去创造家具文化。当前,创立这种新的观念仍是具有时代意义的一个挑战,也就是说,在新世纪的家具产品开发活动中,要创造出一个能够满足人们精神文化要求且具时代文化发展特征的设计理念,才能引导家具设计潮流健康地向前发展。那么,这个全新的设计理念是什么?有哪些内涵呢?笔者认为在家具设计中把握现代文化时尚的发展趋势,满足现代生活和工作的行为要求,以现代科学技术为生产手段,享受现代科学技术给人类带来的进步与好处,注重保护人的健康和生态环境平衡,深层次的体现各种文化特色和风格,这就是当代家具设计新的思维理念。
一、把握现代文化时尚的发展趋势
任何产品的设计,其核心都是创造,创造是设计的重要原则之一,家具的设计也是一样,创造出前所未有的、美的产品形式是设计的基本要求。
实践证明人们的审美意识潮流不是一成不变的,现代家具设计过去整齐划一的纯功能主义设计风格已被证明其最大的弱点是桎梏人的精神,这种格调固然不可取,但没有时尚文化特色也是不能经过时间考验的。
文化时尚的时代特征不仅是文化的差异,除了具有审美意义,代表对流行文化的艺术表现以外,还表现在对现代科学技术的追踪和表达,对不同历史时期的时代特征能够通过对产品科学技术水平和技术含量的差异性而表现出来。如产品造型与结构中最新技术与材料的应用水平就标志着家具文化的时代特征。这里有许多的例证,如上世纪60年代我国通用木工机械和机械弯曲模压胶合技术的运用,所创作的家具风格形态和结构现在尽人皆知。现在,随着经济和科学技术水平的提高,在产品的开发过程中广泛地使用组合机床和计算机仿形技术,使木制品、家具的加工能力和工艺水平有了极大地提高,家具的造型、结构创作的自由度有了广阔的空间,家具形态的文化、科学技术等时代特征就更明显了。如金属家具中原始社会的铜制家具和现代的金属家具体现的就是两个时代特征的概念,无论是文化层面,还是技术层面都表达了两个不同历史时期的文化与科学技术内涵。
因此,家具新的设计理念要以能够体现当代文化背景为基础,以新功能的拓展,新材料、新结构、新技术的运用为主要创造要素,强调各种设计元素综合能力的运用,寻求一个最佳的结合点,创造出美的造型形式。
由于美的观念是社会历史形成的产物,美的造型形式是最具时代特征的要素之一,所以家具设计构思一定要掌握流行性原则,要求所设计的产品能够最强烈的表现出时代文化的特征,符合时代审美趋势的发展和认识,只有把握现代文化时尚的发展趋势,才能使作品符合时尚美的要求。
二、满足现代生活和工作的行为要求
要以人的使用功能、行为需要为基础,采用人体工程学的原理指导家具设计。如在确定家具各项规格尺度的时候,要根据人体的整体和局部尺寸,人的生理特征,人体的动作尺度,人体的肢体行作为活动范围的尺度,作为家具的设计尺度设计依据;根据使用功能的性质,如休息、工作的不同状态,有针对性地进行设计处理。要尽量减弱疲劳、紧张、忧患以及环境生态改变所带来的影响,寻求人与家具之间的一种最佳和谐关系;注重家具功能设计上使用个体的安全、舒适性,避免减低工作效率和降低生活质量,从而满足生活与工作的对家具的要求。
除此以外,我们知道现代家具设计“以人为本”的理念是上世纪50、60年代开始发展起来的,我国稍晚一些,但世界各国都是以各自的文化背景去诠释现代家具的理念。家具的设计虽都充满了现代大工业生产的痕迹,但还是有一定的地区特色,这是地域文化和群体文化在起主要作用。现代家具所表现的这个“人”,是指群体的人,是大多数人的共同需要,因此,其文化特征是群体文化,强调的是共同文化意识所表现出来的同种层次文化集团的人群思维。
进入新的世纪以后,后现代的家具设计思想在设计领域蓬勃地发展起来。与其他产品设计一样强调当代风格的表现,虽然同样是遵循“以人为本”的设计理念,但为了适应时代的发展,其设计理念已发生了实质性的转化,人体工程学已不仅是滞留在测量学的意义上,同时还要跨越生理学阶段,进入到对人的心理的研究与应用层面上,实际上就是将产品的功能与人的审美特质相结合,创造出真正意义上的审美愉悦。这里虽然同样强调的是以满足人的生理和心理的需要为主的“以人为本”,实际上,这里的“人”已经由群体的“人”转化为个体的“人”,产品设计在满足人们基本生理行为需求以后,更注重要以个人的心理需要为主,重视人性化、个性化设计,提倡个性解放和个性的表达。要求每个人在使用家具的过程中,感觉要自然、方便舒适,并与心理感觉相协调,将人体工程学从简单的测量学、生理学层面上升到心理学的审美意识层面上,融当代科学技术与艺术于一体的,真正满足人们的生活和工作的行为需要。
三、享受现代科学技术给人类带来的进步与好处
现代家具产品的设计应以现代先进的科学工艺为生产手段,在产品中体现代的科学技术的发展成果,将进入一个高科技、智能化发展阶段。所谓高科技是指在这个阶段家具的设计和制造将大量采用新技术、新结构和新材料,如光电技术、遥测感应技术、遥控技术、计算机与自动控制技术等先进的科学技术。智能化是指在利用这些技术的基础上,延续人的控制思维,使家具功能进一步完善和舒适。这些技术在家具的设计和生产中应用能给人们生活带来一场深刻的革命,从现在来看,室内家具和设施的设计上已经出现了这种倾向。人们使用智能化家具时最主要的要求是对人在使用家具状态下,对人体健康状况和环境质量进行监测、保护和管理,如各种保健、按摩床、按摩椅和为残疾人生产的计算机控制的轮椅等,因而家具功能和形态将来可能出现一些我们目前还没有考虑到的家具形式。家具设计运用现代科学技术,主要是提高家具的信息化、智能化的程度,从而适应现代工作节奏和生活质量的需要。
当然体现科学技术的发展成果,既包含家具产品中的科学技术含量,也包括产品加工过程中充分运用各种先进的加工技术和机械,降低成本提高工作效率等。
四、注重保护人的健康和生态环境平衡
在家具产品开发过程中是否注重产品生产、使用和淘汰的全过程实现环保无害化设计;是否在产品中采用一些不破坏生态平衡、无污染的新材料;能否减少加工污染与节约社会资源等,这些对保护人体健康,保护生态环境有着非常重要的意义。在当前的生活和工作中,由于有一些家具产品在生产和使用过程中,会产生对人有损健康,对环境形成有害的污染或公害。因此,为提高生活质量适应当前环境保护的要求,要求家具产品在生产和使用的过程中,以绿色、安全,对人体和环境无污染、无危害为主要设计理念。
也就是说,应在家具设计中广泛应用无污染公害的材料,基本材料应以使用各种天然材料、有利于回收或能够二次加工的材料为主,如选择各种材质的天然实木、人造板材、金属等。虽然人们越来越趋向于选择天然木材,但由于天然森林逐渐减少,木材价格越来越昂贵,尤其是名贵的稀有树种的采伐更加受到限制,完全采用天然材料是对社会资源的一个挑战,因此,在生产中既要考虑环保和资源的可持续利用原则,又不能破坏生态环境,对于自然资源,要尽量保护,要提高天然材料的利用率。
达到无污染公害比较容易,但是要达到绿色与可持续发展的终极目标,还是有一定困难的,如现在的木质家具虽然是天然材料的,但在淘汰后的处理同样是比较困难的,似乎只能采取部分燃烧的办法,别无良策,没有一个理想的分解或再生办法,这实际上也是社会资源的浪费,在设计之初就应当考虑到的。引导家具设计考虑到淘汰和最终的再生利用的问题,是现代家具设计新的设计理念之一。
另外,可以立足于现有的家具基本生产材料,改进这些基本材料的性质,使之能够安全的进行物质再循环。否则无论从那一个角度去看,不能无害回收的材料都将会被淘汰,一旦形成公害,就会对人身和环境构成永久性的伤害与破坏。总的来说,绿色环保家具除了要求在家具的使用过程中,选用不能对人有任何污染危害的原辅材料以外,还要采用各种先进工艺技术,保证对家具的原辅材料的选择、加工、使用淘汰后的回收等各个环节都不能对环境产生污染公害。
五、深层次的体现各种文化特色和风格
从发展的趋势来看,现代家具设计除了要随时把握现代文化时尚的发展趋势以外,更要有意识的、深层次的体现各种文化特色和风格。
当前由于跨国经济的发展,导致各种文化交流更加开放,世界文化的发展主流是特色与融合。特色是指各种文化理念思维上的差异,各具特点,争妍竟放,这些文化理念既有民族文化、地域文化、历史文化,也有强调人的作用的群体和个体文化。而融合则是各种文化特色的融合,如地域文化之间、历史文化之间、民族文化之间,以及各种文化与现代的科学技术之间的融合。现在广泛流行的后现代主义最突出的特点就是提倡个性思潮的展现,追求回归自然。而追求回归自然、提倡人性化设计首先就是满足人的物质需求,其次是满足人的生理需求,最后在心理上满足人的使用需求。追求个性化设计,强调人性的发展与过去的功能主义、新古典主义、构成派和仿生学派一样,是历史文化与社会经济发展的必然。现在这种强调人性的发展也是在现代文化、现代科学技术等条件下,时尚文化潮流的表现,它所派生的出的家具形式自然是人们最推崇的,是适应现代生活的。
2015年1月3日凌晨,一座具有600多年历史的云南巍山古城被一场持续两个多小时的大火所吞噬,火灾过火面积约为300平方米,导致古城的历史面貌受到一定程度的破坏,拱辰楼被烧至仅剩一个框架,未造成人员伤亡。我国众多历史悠久的古建筑群落,多为木质结构,存在火灾隐患的系数极大。然而,对于这些历史悠久的古建筑来说,由火灾所造成的损失是无法单纯用经济数字来统计的,也是不可估量的。那么,应该如何更好的保护这些古建筑群,这是值得我们深思与探索的。
一、科技进步对传统文化的影响
在当今世界,科学技术迅速发展成为现代人类社会生活的一种决定性力量。我们的各种需求:住所、通讯、交通、安全、娱乐等都离不开科学技术的供给。每个人都在享用科技带来的财富、方便、舒适等好处。但这并不意味着科技是完美的、万能的。科技的负面效应恰恰伴随着科技发展同时产生。以大理巍山古城的火灾为例:1.随着科技的不断创新,家用电器也在随之更新。在古城区及房屋室内,电器线路私拉乱扯的情况随处可见,线头裸露在外,使用铜丝代替保险丝,甚至有些电线直接搭接在木质结构上。尤其是一些具有代表性及宗教性的古寺庙,一些僧人、工作人员日常生活中也大多使用电暖气、“小太阳”等设备取暖。此次火灾起火直接原因为电气线路故障引燃周围的可燃物,以致蔓延造成火灾。2.与早些年相比较,如今的消防设备已经相对完备化。但由于巍山古城所特有的地理空间格局:距市中心较远,交通以及消防通信都有不便。另外,由于地理环境的复杂化,落差大,使得室内外的消防水源匮乏。古城区街巷狭窄弯曲,石阶重叠,以致消防车无法直接通行及靠近火源。3.当人们陶醉于科技的辉煌成就时,往往忽略了它所埋藏的隐患。古城内虽安装配备了一定的消防设施,但当火灾突袭时,人们表现的却是手忙脚乱甚至是手足无措的状态。在平时的日常生活中,人们对于消防安全的意识也比较薄弱。使得各类隐患更加凸显。4.房屋建筑水平的发展,使古城内房屋建设密集紧凑,导致防火间距不足。从中国历史的古建筑可以看出,古建筑在设计、建构过程中一般呈现成群对称分布,形成建筑面积大且房屋间数较多的现状。但如今有些建筑过度侧重美观,使得连廊与建筑物相连,挤占了古城中的消防通道及隔离带,高密度的建筑群错落相加,最终将导致防火间距狭窄,甚至没有。
二、事故的反思与整改对策
大理巍山的火灾事件,值得我们去深刻的反思。
现代科学技术的发展,使防火材料和技术水平得到不断改进与提高。合理利用现代防火技术,在不破坏古建筑原貌的前提下,遵从安全、经济、适用的原则,建立切实有效的预防和扑救保护机制,是确保古建筑消防安全的重要保障。(1)严禁唯利是图,重保护轻利益。为了能更好的加强文化保护,政府要发挥自身的能动作用,加强对旅游区附近的管理工作,有限制有计划的对古城进行整改和修建,加强炊事、照明、取暖、香火和可燃、易燃物的管理,做到人离火熄。加强电源管理,安装线路不能直接铺设在梁、柱等可燃物上,避免使用大功率的电器设备。(2)强化消防基础设施建设,提升古城火灾防控能力。在古建筑内设置火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、可移动灭火设施等。天然水源旁的古建筑应修建消防码头,供消防车停靠吸水;地处偏远的古建筑,应修建消防蓄水池,配备水缸、水桶、沙土以备灭火。在不影响原有古建筑结构的完整性和古建筑艺术风格的前提下,安装火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统。明确公共消防基础设施的建设、管理、维护和使用单位主体,落实监管责任,确保公共消防基础设施建设、维护、管理,全面加强古城火灾的防控综合能力。(3)运用现代技术对易燃构件作防火阻燃处理。调查中发现,在古建筑火灾案例中,有四成以上是由于不慎用火点燃易燃物引起的。而古建筑中棉、麻、丝、毛织物众多,一经点燃,往往会迅速成为火灾传播的媒介。因此,运用现代技术进行防火阻燃处理,改善其耐燃性,使之即使遇到烟头、明火等不至马上燃烧甚至蔓延。现在常用的阻燃产品有溶剂饰面型防火涂料和水基防火阻燃液等。针对古建筑内部电线电缆易老化、短路、起火后延燃的特点,可选用饰面型防火涂料,厚度仅为1mm即可达到电线电缆的防火阻燃要求。(4)加强消防宣传教育,提高公众消防安全意识。古城保护要做到预防第一,消防第二。消防部门有针对性地向古城居民开展消防安全培训,如发放公益广告、张贴宣传画、发送警示短信等形式,开展有针对性的主题宣传活动,使他们掌握更多的消防安全知识和技能。加强消防安全培训教育,提高群体防范火灾能力。随着科学技术的不断发展,人们越来越能感受到科学技术给我们带来的便利条件,但同时也能体会到科学技术所带来的一些负面影响。如无性繁殖产生的生命伦理问题,三鹿奶粉引起的道德缺失问题等。大理古镇的大火已被扑灭,但它给我们留下的思考仍在继续。对古建筑进行科学有效的防火保护是全社会的责任。政府、企业及个人应当时刻敲响安全警钟,认真吸取教训,担负起自己应承担的责任,加强对各类隐患的排查,努力将安全风险降到最低,切实将历史留下的瑰宝保护好,让科技发展与历史文化更好地结合起来。
关键字:物理教学;多媒体教学;好处;坏处
科技发展带动教育改革。随着我国的经济全面发展,我国的科学技术也得到了极大的发展,而在教育方面,除了教育体制的改革,教学模式和教学方法也有了重大改善,当今时代是电子信息的时代,计算机多媒体技术在教学上的应用也得到了普及。计算机多媒体技术在物理教学中的应用更是为物理教学打开了新的局面,帮助学生更好地掌握物理知识,但任何技术都是双刃剑,计算机多媒体技术在物理教学中的应用,在为物理教学打开新局面的同时,也带来了诸多问题。
一、计算机多媒体技术给物理教学带来的好处
1.多媒体能促进学生对抽象物理知识的理解
物理知识的抽象性,一直是物理教学的难点,学生们很难通过学习掌握物理知识,这就导致了课堂学习效率低,学生学习进度跟不上等一系列问题,而相对于传统教学,计算机多媒体教学能够更加方便有效地帮助学生学习物理知识,在传统教学中,对于抽象的物理知识,只能单方面依靠老师的语言讲述,帮助学生理解物理知识,这不但提高老师们上课的难度和压力,学生们也很难就凭借教师的讲述来理解诸如:原子内部电子的运动等抽象的知识点。而计算机多媒体教学则可以通过Flas,视频等将抽象的知识点直观地展示给学生看,帮助学生提高对物理学习的效率,掌握物理的抽象知识。
2.多媒体能提供更多的知识信息
相对于传统教学来说多媒体教学的最大优点是为学生提供了更多、更广的物理知识面。传统教学,物理知识主要来源于课本上的知识点和老师补充的课外知识点,可以说学生的物理知识面十分狭隘,不利于学生对今后物理学习和研究,而计算机多媒体教学在物理教学方面的普及则彻底解决了这个问题,利用多媒体教学,可以把物理课堂教学的知识点和当今最先进的物理知识和理论联系起来,可以在课堂上带领学生参观物理学的发展和当今物理知识在各个领域的发展和应用,大大提高学生的物理知识面,便于学生全面了解物理学,为今后的物理学习打好基础。
二、计算机多媒体技术给物理教学带来的坏处
多媒体教学减少了学生抽象性思维的培养。通过多媒体教学使得原本抽象的物理知识直接方便地展现给学生,一方面这方便了学生对物理知识的理解,提高了学生学习物理知识的效率;但另一方面这也扼杀了学生抽象性思维的培养。对于物理学习和研究来说,培养学生独立的抽象性思维是十分重要的,因为学生不可能一辈子在老师的帮助下,在多媒体的辅助下学习物理知识,学生目前学习的根本目的在于以后可以独立自主地学习研究物理学。所以培养学生抽象性思维十分重要,而多媒体教学则扼杀了学生对抽象性知识的学习,扼杀了学生掌握抽象性思维的机会。
计算机多媒体技术对于物理教学来说既有好处也存在问题,作为一名优秀的物理教师,我们应紧跟时代的步伐,充分利用多媒体技术,发挥其在物理教学中的优势,规避其带来的问题,有效提高学生学习物理知识的效率。
参考文献:
[1]殷春英.物理多媒体教学现状调查与分析[J].考试周刊,2009(34).
科学技术在促进体育发展方面起到的积极作用;同时,从哲学角度引发对兴奋剂、基因技术等带来的深层次思
考,以期从哲学角度辩证地看待科技与体育。
关键词:运动医学;科学技术;体育;思考
中图分类号:G804 文献标识码:A 文章编号:1008-2808(2012)06-0125-04
《2001-2010年体育改革与发展纲要》的提出对体
育科技工作者做出了明确的要求,纲要指出要认真贯彻
落实《全民健身计划科技工程》和《奥运争光计划科技
工程》,将重心放在帮助运动员身体疲劳消除,促进运
动能力提高,加强运动员营养等领域的研究,同时加强
技术创新,促进科技成果转化。目前,世界高水平大赛
竞争中,既是各国选手竞技能力的竞争,也是各国科学
技术的竞争。随着科学技术的迅猛发展,科技实力已经
成为—个国家综合国力的重要标志,拥有高科技的优势
将在体育领域占有发展的主动权。因此,加速我国科学
技术的发展,努力赶上世界科技先进水平,已成为实现
我国体育发展战略目标的关键之一。
运动医学作为当前体育科技的主导学科之一,在
我国体育运动的迅速发展中,起到了重要的作用。
如运动员选材,运动损伤的诊断、治疗,运动康复及
医务监督等与竞技能力密切相关的领域。与此同时,
兴奋剂、基因技术等科技也带给体育一些新的挑战,
影响体育追求的公平、公正宗旨。因此,辩证地分析
科学技术与体育的发展,有利于科学合理地利用科技,
促进体育绿色健康发展。
1 科学技术对体育的促进作用
1.1 运动员选材
运动员选材是运动训练的前提或初始阶段,是挑
选具有良好运动天赋及竞争潜力的儿童少年或后备力
量参加运动训练的考察、测试和选拔过程。运动员
科学选材是竞技体育的首要步骤,也是关键环节,在
这个过程中,离不开运动医学领域的科技支撑。
影响运动员成材的因素有很多,而选材是首要环
节,随着科技的发展,运动员选材的方法和手段在不
断更新。早期,运动员选材从单一的某一方面或某几
方面,选择少数的测试指标。近年来,已从运动员身
体形态、机能、素质、心理等多个层面进行挑选运动
员,而这些方面无疑不是随着科技的发展进步而兴起,
且不断更新测试指标。
建国初期,我国运动员的选材主要是凭借教练员
的经验,根据运动员比赛成绩择优选择。到了20世
纪中后期,身体形态指标作为运动员选材的重要依据,
特别是上海体科所对青少年身体形态发育特征进行了
研究,并形成了一套系统的理论。随后,国家体育总
局加大对运动员选材方面的重视度,开展了该方面的
几项重大课题,获得了大量的基础实验数据,为我国
青少年运动员科学选材提供了依据。另外,科研工作
者还从遗传、运动能力、生物力学等方面进行了研究,
为运动员科学选材奠定良好的基础。
近年来,随着生物化学与分子生物学科的发展,
尤其是重组技术、蛋白质组学发展,与运动能力相关
的基因已纳入到运动员选材指标内,利用科技手段找
运动密切相关的基因。在分子水平上,研究长期运动
训练对机体产生的影响,进而评估和挖掘运动员的潜
力。由此可见,基因选材必将成为今后运动员选材的
重要手段之一。目前研究发现,有氧能力有关基因
有ACE、CKMM、ADRA2A、mtDNA的D-loop和
MTND5等,与肌肉力量有关的基因主要涉及GDF8、
CNTF等。
1.2 运动损伤的诊断与治疗
运动损伤的诊断过程是一个离不开科学技术的过
程,疾病的确诊需要借助先进的医疗设备,先进的科
学技术辅助完成。x片、CT、B超、MRI、心电等先
进设备用于运动损伤诊断中,无疑证实了科技的发展,
促进体育伤病的诊断。
运动损伤的治疗更是离不开科技,传统的物理治
疗,针灸、推拿,关节镜,腹腔镜等治疗手段无不是
科技的产物。随着科技的发展,基因治疗成为新的一
种运动损伤治疗手段。所谓的基因治疗是将功能基因
插入人体细胞以修改遗传缺陷,或者是引入一种新的
功能,从而达到有效治疗目的的医疗技术。基因治疗
技术在运动医学中的运用目前尚处于起始阶段,但对
于改进运动损伤的临床治疗是一种有效的新方法。有
研究证实,基因治疗有利于软骨、肌腱、韧带等运动
损伤的恢复,基因转移可以将基因传递到局部患处,
也可使分泌的基因产物转移到全身各处,特别是靶细
胞的导入,提高了运动损伤治疗的时效性。多数运动
损伤案例表明,一种组织结构受损,局部基因传递的
优点更能凸显出来,它带来的副作用是通过非靶器官
来减小。目前,基因治疗技术已成为体育科学中的研
究热点问题,但仍然有许多难点需要进一步研究,如
转移基因在运动损伤修复中的作用机制,外源基因导
入的靶向性与高效性的统一,基因转移和表达调控技
术等。随着人类基因组计划的完成,以及后基因组计
划的全面展开,以基因技术为主导的生物技术将展现
巨大活力,必将把竞技体育运动向更高、更快、更强
的方向推进。
1.3 运动康复
运动康复也称体疗,是对伤病或伤残者采用各种
运动方法,使其在身体功能和精神上获得全面恢复,
使他们尽快重返社会。特别是对于运动员,运动康复
的意义尤为重要,因为他们不仅要恢复,还要返回赛
场,继续参加高强度训练、比赛。传统的康复手段,
主要有物理疗法、言语、矫正、心理、职业疗法、康
复工作以及体育疗法。随着科技的发展与进步,康复
疗法也已日渐繁荣,比如,机器人训练器、等速训练
器等,无不在利用科学技术促进运动康复,帮助运动
员最好、最快恢复。
1.4 医务监督
医务监督是指通过医学和生物学手段,对从事运
动运动员身体进行全面的检查,评价其运动水平与状
态,为科学训练提供科学依据,是保证训练正常进行
并取得好成绩的一种重要手段。为了提高运动员的竞
技水平,运动员要承担大强度、大运动量的训练,这
就必须运用医学、生物学手段和技术对运动员进行监
测。及时了解运动员身体机能变化情况及对于训练的
适应程度。只有这样才能保证运动员充分发挥自身潜
能,又不会造成运动性疾病的发生。
合理安排运动量、运动强度、运动时间及运动频
率是运动训练必须要考虑的问题,那么,如何通过合
适的方法监测这些安排得当,运动员或参加锻炼的人
是否出现运动性疲劳,乃至过度疲劳,就需要科学技
术手段。通常可以选择心率、血压、血清肌酸激酶、
皮质醇、睾酮、尿素氮、尿蛋白、尿红细胞、主观体
力感觉、力量、肺活量、连续肺活量等指标来反映机
体的机能状态。近年来,随着肌电、脑电、超声心动
等仪器的出现,判断机体机能状态可采用的方法日益
增多。可以说,运动医学与体育之间,存在密切的联系,
医学领域的进步,推动运动医学的发展,更促进体育
事业的腾飞,但在看到两者的积极促进作用的同时,
也不得不辩证地看待问题。科技促进体育发展的同时,
也带来了新的挑战和争议。
2 科学技术带给体育的挑战
2.1 兴奋剂
兴奋剂的产生可以说是科学技术发展的直接产物
之一。兴奋剂是指能刺激人体神经系统兴奋,从而提
高神经系统机能状态的药物。早期,运动员为提高成
绩服用的药物大多属于兴奋剂药物,后来由于不同专
项的需要,如射击类项目,需要抑制运动员的兴奋性,
从而提高射击的准确性,这些药品属于抑制类药物,
但国际上仍沿用兴奋剂的称谓。如今兴奋剂不再是单
指那些起兴奋作用的药物,实际是对体育运动中违禁
药物的统称。国际奥委会严禁运动员使用兴奋剂。使
用兴奋剂是竞赛运动员应用任何形式的药物或以非正
常量或通过不正常途径摄入生理物质,企图以人为和
不正当的方式提高他们的竞赛能力。
兴奋剂无疑使体育公平的竞赛机制遭到挑战。
1968年,国际奥委会规定的违禁药物为四大类,随后
逐渐增加到七大类。虽然分类时的表述不同,但基本
上是按照这些物质的药理作用来分类的。1999年11
月10日,世界反兴奋剂机构在洛桑成立,该组织的
主要任务是负责审定和调整违禁药物的名单及从事反
兴奋剂的思想教育、反兴奋剂研究和预防工作。由于
反兴奋剂的滞后性,使得反兴奋剂始终落后于兴奋剂
的研制。
实践表明,兴奋剂的使用会对运动员的健康产生
危害。使用不同种类和不同剂量的禁用药物,对运动
员的损害程度也不同。兴奋剂的危害有多种,如细胞
和器官功能异常、免疫力下降、引起各种感染等。而
有些使用兴奋剂的危害具有潜伏期,在数年之后才表
现出来。兴奋剂的使用是一种欺骗行为。不符合奥林
匹克运动会的宗旨与现代体育运动公平竞争的原则。
虽然使用兴奋剂会使运动员在比赛中获得优势,但有
悖于基本的体育道德。使用兴奋剂,将对运动员的生
理和心理产生极大的危害,但有些运动员、教练员为
了一时的荣誉,将所有的这些抛之脑后,带给他们的
伤害将是无法弥补的,这无疑不是科技带给人们的一
场灾难。所以,在利用科技服务体育的同时,其带来
的负面作用更应引起深思。
2.2 基因技术的两面性
农业革命、工业革命、信息革命之后,产生的基
因技术革命是对人类社会产生深远影响的一场革命。
基因技术在基因制药、基因诊断、基因治疗等技术方
面所取得的成果,对人类生活产生极大的影响。其商
业价值无可估量。如克隆技术,克隆是指把一个生物
体中的遗传信息基因转入另一个生物体内。克隆技术
的应用不仅可以培育出自然界没有的新物种,而且可
以培养出作为“生物反应器”的生产基因产品,用于
疾病的治疗。如人体脏器器官的移植,从而解决器官
来源不足的问题。但现在动植物克隆已成为现代科技
进步中最具有争议性的事件,植物克隆和转基因食物
大量出现,引发了人们对于生物物种混乱和污染的担
忧。但毋庸置疑,植物克隆技术可以为食品的来源开
拓广阔的空间,而动物克隆可以利用动物生产大量人
类需要的基因药物和器官。
与此同时,基因技术在体育领域的应用是令人既
兴奋又担忧的事情,如果克隆技术用于人,会是多么
令人可怕和担忧的事情。转基因技术、基因增强等
技术如果被用于兴奋剂领域,首先其监测是很困难的,
通过这样的技术将那些对运动能力有利的基因进行扩
增,对人的运动能力进行人为的改造,进而提高运动
成绩。通过克隆技术进行基因复制,严重威胁基因多
样性的保持,导致生物的演化出现颠倒,由原本复杂
的生物走向简单,这必将给生物的生存带来不利。克
隆人是对传统两性生殖的替代和否定,打破了生物演
进的自律性,带有明显的反自然特征。与人类所推崇
的天人合一、回归自然的文化相悖。利用克隆技术实
现人的自我复制和自我再现之后,极有可能引起人的
身心关系紊乱,带来人伦的紊乱,人的不可重复性和
不可替代性的个性规定因大量复制而丧失了唯一性,
丧失了自我及其个性特征的自然基础和生物学前提。
因此在目前的环境下,不仅是观念、制度,包括整个
社会结构都不知道怎么来接纳克隆人。
3 小结
任何事物的出现在带来好处的同时,不可避免地
带来一些负面作用,科学技术的发展带给体育的不仅
仅是发展和推动,也存在不可忽视的弊端。在看到积
极作用的同时,不要忽视这些消极作用,使体育在科
技发展的道路上,能够走得更高、更远。
参考文献:
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发展及其社会作用[J].医学理论与实践,2005,
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沈阳体育学院学报,2004,23(6):756-757;
788.
关键词: 机电一体化 现状 发展趋势
一、机电一体化的产生与应用
20世纪60年代以来,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后,刺激了机械产品与电子技术的结合。计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础。20世纪80年代末期,机电一体化技术和产品得到了极大发展。各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持,20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入了深入发展时期。光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。我国从20世纪80年代开始开展机电一体化研究和应用。取得了一定成果,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。机电一体化已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。
二、机电一体化的发展现状
机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。
20世纪70年代~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路 和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。
20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,更为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。
三、机电一体化的发展趋势
(一)智能化趋势
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能。
(二)模块化趋势
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样可利用标准单元迅速开发出新产品,也可以扩大生产规模,制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体
化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
(三)网络化趋势
计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产等领域都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机 集成家电系统,使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐,因此机电一体化产品朝着网络化方向发展是为大势所趋。
(四)微型化趋势
微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势,国外称其为微电子机械系统(mems),泛指几何尺寸不超过1cm的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术。
一、向学生介绍生物污染的意义
不可否认,科学技术给人类带来了很大的便利,但人类在享受生活的同时也要承受因为科技发展而产生的副作用。生物科学是一柄双刃剑,它对人类有着很大的贡献,如它解决了人类的粮食问题,提高了人类的医疗水平,一些最近研发的基因工程更将发挥前所未有的贡献,但是,它带来的副作用也在时刻警醒着我们,一些巨大的风险或许正在暗处伺机而动,待积累到一定程度给人类带来致命的一击。
初中生物是义务教育课程的重要组成部分,我们有必要对学生进行这方面知识的渗透,既要让学生认识到生物学和生物工程的重大发现和成果,也要让学生明白一些生物工程可能给人类生存的环境带来的负担和伤害。笔者想要结合生物教材中关于生物污染的内容向学生做一个详细的讲解,带领他们一起探讨生物污染防治的知识。
二、生物污染的类型
从污染的类型来说,生物污染有一类是属于物种层次的污染,在很早的时候这种污染就存在了,只是随着近代科学技术的发展,污染的问题更加突出了。生物污染还有一类是属于基因层次的,这种污染原来并没有,是在基因工程的发展过程产生的,它的危害极大,越来越受到人们的重视。综合来说,生物污染会对三个方面产生重要的影响,一是生物多样性,二是人类的健康,三是经济发展。
(一)对人体健康有害的生物污染
直接作用于人体健康的生物污染古已有之,此种污染存在时间较长,人们对它的认识也比较充足。那些会对人体造成伤害,使人染上各种疾病的生物污染有以下四类:1.霉菌,它能够侵染人的各个部位,使人染上霉菌性的皮肤病,同时,它也会让人产生过敏性疾病,带来重大的危害。2.花粉,它会引起过敏,使人产生各类过敏性疾病,如过敏性鼻炎,过敏性哮喘等。3.人体携带的细菌和病毒,在人体免疫力强时,它们不会爆发,待到人体免疫力弱时,就会大肆入侵,危害人体健康。4.动物以及尘螨,有时鸟类的皮屑或粪便也会成为污染物的来源。
多了解这方面的知识对学生是有好处的,不仅能让他们养成爱讲卫生的好习惯,还能使他们增强防病、抗病的知识和能力,让学生拥有健康的体魄。在教学过程中,教师可以为学生介绍一下最近几年比较“知名”的、对人类危害比较大的病毒,如非典、埃博拉等。对于这些病毒,人类对它们的生物机理并不明确,也没有良好、有效的防病手段。教师可以让学生了解一下这些课题,为他们的心灵播种探究的种子,或许,某些年后,我们的学生就能研制出抗击这些病毒的手段了呢。
(二)外来物种对当地生态环境的破坏
人们受猎奇心理的影响总想要引进一些本地没有的物种,这些外来物种虽然使当地的物种更丰富,但是对当地生态环境的破坏也是极大的,近年来有很多这样的例子为我们敲响了警钟。
如,西欧引进了一种北美虾,本以为会促进本地区的物种多样化,结果却使本地虾全部灭绝;昆明滇池引进了一种南美的水生植物,该植物的侵入使得大约有40种鱼类灭绝。在我国江苏,也曾经引进过一些对生态环境有极大的破坏作用的外来物种,如芦竹、牛蛙等,这些外来物种在新环境中生活得很惬意,生存环境与原来相差无几,原有的天敌却消失了,它们大量繁殖、生长,侵占了原有物种的空间,给原有物种带来了致命的伤害,导致了物种的灭绝,间接地破坏了生态环境。
(三)基因工程产生的污染
近几年人类加大了对基因工程的研究,在农业、医学、工艺等领域都能看到转基因生物大放异彩,同时,科学家和有关部门也对转基因生物对人类健康带来的危害对我们提出了警告。我们的生活中已经有了转基因食品的影子,虽然标签上有提示,但是,对于普通人来说还是很难判断其优劣的。
生物课程是与转基因工程联系最紧密的科目,我们有责任和义务为学生介绍这方面的知识,让他们了解一些新的工程成果,明白什么样的生物污染会对我们的生存环境带来危害。
最让人担忧的当数用于治疗异种之间的器官移植的研究和应用。一旦别的动物的基因通过各种途径污染改变了人类的基因,原来危害别的动物的病毒和疾病也会危害人类。当然克隆等生物工程给环境和人类所带来的负面影响我们还无法完全认识和预知。因此我们有必要严格管理这一类的研究和应用,一旦别的动物的基因进入人类基因库,那将会给人类带来毁灭性的灾难。
三、如何向学生介绍生物污染方面知识