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(本文為貴州民族學院校級課題《歐盟競爭法有關本身違法原則的立法與實踐及其對我國的啟示》的研究成果。)
摘 要:本文立足于歐盟成員國關于競爭法本身違法原則的立法與實踐分析,反思中國現行體系下的競爭法制度中關于本身違法原則的應用。
關鍵詞:歐盟競爭法本身違法原則立法與實踐對我國的啟示
一、歐盟競爭法本身違法原則的概述
歐盟的競爭法律制度起源于歐洲經濟共同體條約(歐共體條約),其競爭法從《羅馬條約》派生而來,包括兩個層次:一是由歐共體委員會制定的旨在促進競爭的法規;另外就是歐共體各國依據國情、參照歐共體條約原則制定的反壟斷法規。
在歐共體立法上,當時的歐共體條約第85條和第86條(現在的第81條和82條)規定了適用于限制競爭性做法和濫用支配地位的一般規則,確立了歐盟的反托拉斯法制度。1962年,歐盟理事會通過了第一個實施第81條和第86條的條例,即第17號條例,規定了監督制度和執行程序。從此,歐共體的競爭法律制度開始正式實施。2004年歐盟已擴大至25個成員國,第17號條例確立的法律實施制度暴露出嚴重的滯后和不足,歐盟開始對反托拉斯制度的根本改革【1】。改革的重點是歐共體條約第81條和第82條的實施制度,雖然改革并不觸及第81條和第82條本身,但卻涉及這兩條的違法認定,涉及到程序及實體部分。
另一方面,歐共體成員國的立法在某些情況下,各成員國的國內競爭法也將發揮作用。一是在共同體的法律沒有規定,且只涉及到對本國產生影響的情況下,可以應用國內法律。二是成員國法律是對共同體法律沒有涉及到的領域的補充。三是成員國對并購說明有不同的要求。因此,一般來說各成員國的競爭法律制度大都規定的比歐共體法律更嚴格。
二、歐盟競爭法中本身違法原則的立法與實踐分析
(一)歐盟競爭法本身違法原則在立法與實踐中的應用
歐共體條約第81條(第17號條例確立的反托拉斯法執法制度)含有三個款項,第1款禁止與共同市場不符的限制競爭性協議,第2款規定該類協議自動無效,第3款規定在一定條件下宣布第1款不適用。在該條款談判、制定之時,來自各國的代表都支持以禁止性原則為基礎的制度,但在具體界定解除第1款所含的禁止的條件上遇到了困難。談判者面臨著兩種選擇:一種是豁免制度,另一種是直接適用例外制度。共同體條約第81條第3款是上述兩種主張妥協的產物。最后條文采用了否定式用語,“第1款的規定可以宣布不適用”,給予了立法機構從兩種制度中選擇的自由。
歐盟委員會還積極尋求與成員國當局合作,在國內法院、國內競爭當局和歐盟委員會之間分配案件,邀請企業多多利用國內程序,實施第81條第1款和第82條。但一方面,企業仍需要取得歐盟委員會的豁免,另一方面,企業通過通知歐盟委員會來中斷國內程序。歐盟委員會做出的非集中化、分散化的努力存在障礙。
鑒于統一適用競爭規則的必要性以及提供充分的法律確定性和向監管機構提供必要信息的要求,歐盟理事會于1962年制定的實施競爭法規則的第17號條例,建立了預先通知基礎上的歐盟委員會集中豁免制度【2】?;砻庵贫却_立的是一種事前控制制度。隨著成員國的不斷擴大,處理通知的負擔增大,歐盟委員會的能力和資源明顯不足。通知處理程序繁雜、耗時,在協議獲得豁免前,企業的相關利益一直處于不確定狀態,也損害了法律的確定性。這些都反映出這一制度的局限性。為了解決這一問題,歐盟委員會采取了措施【3】。歐盟委員會還通過發放安慰信(消極批準信或豁免信)的非正式方式,處理通知。但由于這種形式不是法律意義上的“決定”,不具有約束成員國法院的法律效力,其作用受到大大的限制。
(二) 歐盟競爭立法與實踐中本身違法原則向合理性原則的轉變
歐盟競爭立法中本身違法原則向合理性原則的轉變是通過一系列的相關制度來實現的。
在競爭當局網絡合作方面,根據競爭當局網絡合作準則,所有競爭當局都有權適用第81條和第82條對案件的有效分配負責。同時,每一網絡成員在決定是否調查案件時,都保留完全的裁量權。除了各成員間的密切合作外,成員國當局不得做出與歐盟委員會決定相矛盾的裁定。
對于歐盟委員會與成員國法院的合作,主要根據歐盟委員會與成員國法院合作準則來處理。在沒有必要同時適用國內競爭法時,國內法院也可以適用第81條和第82條;在對影響成員國之間的貿易的協議適用國內法時,應同時適用歐共體規則。
在對新問題的非正式指導上,根據新問題非正常指導準則,對于適用第81條和第82條中的新問題,應企業的要求,歐盟委員會可以給予書面的非正式指導(指導信)。指導信的首要目的是幫助企業自我評估,沒有法律的約束力,但在相關程序中可以成為考慮的一個因素。
三、歐盟競爭法本身違法原則的適用對我國的啟示
(一)我國反壟斷法規則存在的缺陷
1.我國反壟斷法規則在理論上的缺陷
首先,立法上存在多元價值目標的沖突。反壟斷法的價值目標【4】至少包括以下幾類:保護市場公平競爭、提高經濟效率、維護消費者利益、維護社會公共利益,然而這些價值目標并非總是彼此一致,而是存在相互沖突的情況。反壟斷法的制定就是多元價值目標的沖突與選擇的過程。由于反壟斷法內含彼此沖突的多元價值目標,這使得傳統法學賦予法律概念承載價值共識的基礎功能難以實現。在反壟斷法的規則用語中,“不公平”、“沒有正當理由”等較為模糊的語言也是價值目標不明確的體現。
其次,反壟斷法的主要研究分析方法的天然詬病。經濟分析方法是當代反壟斷法的主要研究分析方法,經濟學理論在現代反壟斷法的發展中占據了越來越重要的地位,哈佛學派、芝加哥學派、博弈論先后在反壟斷經濟學中占據了主流位置,但是由于它們的研究分析方法各不相同,理論結論更是充滿分歧,這意味著反壟斷法實務部門采用不同的經濟學理論會得出不同的結論。因此,經濟學的發展并沒有真正解決反壟斷法規則的模糊性問題,反而使反壟斷法呈現出更加的不確定性。
另外,反壟斷法體現的國家干預理念與市場經濟倡導的個人自治理念的沖突。盡管反壟斷法的價值目標是多元化的,但是通過反壟斷法的實施消除因壟斷導致的限制競爭后果仍然是反壟斷法理論界與實務界的基本共識。國家運用反壟斷法實際是對傳統個人競爭自由(意思自治)范疇的干預。
2.我國反壟斷法規則在適用上的缺陷
讓我們以具體規定來說明我國反壟斷法在適用上的缺陷。比如,《反壟斷法》第十八條規定了市場支配地位的認定因素,其中明確的認定因素就有五類:前三類是依據該經營者自身的情況進行判斷,后兩類則是依據其他經營者的情況進行判斷。那么在認定市場支配地位時,這五類認定因素如何適用?在具體案件中,這五類認定因素是否具有同等重要的地位,或者是以某些認定因素作為核心因素,其他因素作為輔助因素?盡管《反壟斷法》第十九條規定了可以根據經營者的市場份額推定其市場支配地位,但是這并不能說明市場份額是核心因素,因為在某些情況下,市場份額并不能反映市場的競爭狀況,還需要考慮其他經營者進入相關市場的難易程度(潛在競爭程度),因此市場份額也僅僅是“推定”因素。
(二)歐盟競爭法本身違法原則對我國的啟示
歐盟反壟斷法制度以保護歐共體共同市場的公平競爭為主旨,將企業作為重要的法律主體,其對國有企業的豁免予以了嚴格控制,更側重于對壟斷及限制競爭行為的調整,同時實行域內域外雙重效力原則。研究以反壟斷與反限制競爭為核心的歐共體競爭法律制度,對我國進行反壟斷立法具有以下幾點重要啟示:
第一,我國的反壟斷立法應采取低度立法原則【5】。在我國,根據目前企業規模和經濟集中度不高、分散低效經營制約經濟發展的現狀,深化改革,促進競爭,提高規模經濟和行業集中度,建立起有效公平競爭的市場運行機制,應成為我國中長期的重要宏觀競爭政策,擴大企業的平均規模,實現規模經濟效益,增強企業的國際競爭力,對我國現階段市場經濟的發展具有重要意義。因此,我國的反壟斷法應借鑒歐共體的低度立法原則,允許壟斷地位或市場支配地位的合法存在,只就濫用壟斷地位或市場優勢地位破壞競爭的行為予以限制或禁止,使反壟斷法更好地體現中國國情。
第二,賦予我國反壟斷法以有限制的域外效力。鑒于我國市場正日益成為許多國際型大企業角逐的競技場,在進行反壟斷立法時,應借鑒歐共體競爭法在域外適用中的這種“同一經濟實體規則”,在賦予我國反壟斷法以域外效力的同時,規定域外適用的限制條件,既強調域外適用,又注重該種適用與國內市場的聯系,盡量避免或減少因反壟斷法的域外適用而與他國發生爭議。
第三,應使我國反壟斷法與國際競爭法接軌。歐共體競爭法作為國際競爭法的重要組成部分,不僅在國際貿易中發揮著重要作用,同時還對歐共體成員國的國內立法及其他區域性國際組織的競爭立法產生重要影響,其內容從某種程度上反映了國際反壟斷與反限制競爭的要求與成果。因此,在進行我國反壟斷立法時,應就歐共體競爭法在規范限制性商業作法、濫用市場優勢地位、企業兼并等反競爭行為時所采取的調整方法及所確立的各項原則制度進行具體的分析研究,選擇其適合我國國情的合理成份予以借鑒。
注 釋:
【1】這一進程于2004年初結束,2004年5月1日在歐盟擴大至25個成員的這一天,正式實施新的制度。
【2】這樣的條例涉及排他性經銷協議、排他性購買協議、汽車經銷與服務協議、特許經營協議、技術轉讓協議。上述協議主要為縱向協議。集體豁免條例涉及的橫向協議有專業化合作協議、研發協議。其他還有保險業的某些協議等。
【3】首先,歐盟委員會引入了“對競爭的明顯影響”這一概念,通告,指出競爭影響微不足道的協議,不屬于禁止的范圍。歐盟委員會還公告,澄清通常不具有限制競爭目的或效果因而不為第81條第1款所禁止的限制性做法的條件。這類公告涉及商業的指令易合同、企業合作協議、分包協議、契約式合營企業。
【4】在這些價值目標中,既包含傳統的公平、自由、效率等抽象價值,還包含保護中小企業、緩解產業危機等現實的政策目標。
【5】對市場壟斷結構的規制,各國反壟斷法采取了不同立場并據此劃分出反壟斷法的高度立法原則和低度立法原則。高度立法原則下,獨占、寡占被嚴格限制或禁止,壟斷地位或市場優勢地位本身都被視為違法,予以控制。在低度立法原則下,獨占、寡占被容許存在,壟斷地位或市場支配地位本身并不違法,只有當行為人濫用壟斷地位或市場優勢地位破壞競爭時,法律才予以控制。
參考文獻:
[1]沈敏榮.法律的不確定性――反壟斷法規則分析中俄民間貿易[M]. 北京:法律出版社,2001.
[2]王曉曄.競爭法研究[M]. 北京:中國法制出版社,1999.
[3]呂薇. 英美反壟斷法的比較與借鑒[J]. 經濟研究資料,2003,8.
[4]李劍、廖紅偉. 論反壟斷法規則模糊性的原因[J]. 當代法學,2010,5.
[5]韓立余. 歐盟反托拉斯法的現代化[J]. 法學家,2004,5.
[6]郭聲龍. 壟斷認定標準的模糊性與我國反壟斷制度的建立――從美國反托拉斯法到我國《反壟斷法》的實施[J].商場現代化,2008,7.
[7]陳兵. 本身違法原則的早期特征對我國反壟斷立法的啟示[J].法學雜志,2006,2.
[8]張劍虹. 論我國反壟斷法的缺陷及完善――以可口可樂并購匯源案為例[J]. 南華大學學報(社會科學版),2010,5.
關鍵詞: 創新能力本位教育模式 海洋資源開發技術專業 教育改革
引言
CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果[1-3]。自2000年起,麻省理工學院(MIT)和瑞典皇家工學院等四所大學組成的跨國研究組織,經過四年的探索研究,創立CDIO工程教育理念,并成立以CDIO命名的國際合作組織[1-3]。CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),以產品研發到運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程的理論、技術與經驗。其教學大綱滿足美國、加拿大和其他華盛頓協議國家職業工程師組織對工科教育的要求,其教學框架體現了創新的教育思想[1]。“能力本位教育”(Competency-Based Education,簡稱CBE)為近年來國際上流行的一種教育思想和課程模式。我國于上世紀八十年代開始引入,九十年代逐漸推廣[4,5]。本文擬對創新能力本位的教育模式(Innovation Competence Based Education,簡稱ICBE)對我國工程教育改革的啟示等做進一步的分析和探討。
一、CDIO工程教育模式的特點
1.具備大工程理念
CDIO模式根據這樣一個大工程的理念建構課程體系,CDIO模式培養的不僅是技術專家,而且是能在現代組織管理模式和市場運行機制下從事產品系統開發的工程師,更是以人類福祉為宗旨的具有社會責任感的工程人才與社會文明的締造者。如CDIO的培養目標中涉及:明確工程師的目標和角色,明確工程師的社會責任;了解工程對環境、社會、知識和經濟體系的影響;了解人類社會的多樣性和歷史文化傳統;了解當代重要的政治、社會、法律和環境問題和價值觀;具有全球化的視野;意識到不同企業文化的差異;了解企業的戰略、目標和規劃;具有技術創業的意識,了解創業融資和組織;理解管理的功能,了解組織內各種角色和相應的責任,了解組織內的變化、動態過程和演化。CDIO模式正是從系統宏觀的視角培養工程人才,從培養目標到課程體系、教學模式,無不在這樣理念的統領下。
2.注重培養綜合素質
CDIO模式是MIT歷經數年時間通過對企業和利益相關者的調查和實踐逐步研究完善的。MIT根據社會和產業需求,制訂綜合系統的CDIO培養目標,CDIO不僅注重專業知識和實踐能力,還注重合作溝通等社會能力,解決問題、批判創新、系統思維、計劃等綜合能力,終身學習等自我提升能力,良好的職業倫理等職業態度。這個目標是全方位的,不僅包括專業技術知識,還包括實踐能力,即在社會和企業環境下,對產品、生產流程、工程系統進行構思、設計、實施、運行的能力,同時還包括個人能力、職業能力和態度、團隊工作和交流能力等,涵蓋在組織中從事工程工作所需的全部能力。
3.密切聯系產業
CDIO教育模式以產業需求為導向,教學內容和方法與產業發展同步,理論和實踐相結合,以培養適應產業發展的合格的工程人才為目標。CDIO標準直接參照工業界的需求,其中構思、設計、實施、運行四個環節是企業在真實社會環境中的一個產品開發流程。CDIO模式要求學生具備通過這4個環節進行產品系統開發的能力,要求學生開展2個或更多的設計實踐,其中一個為初級,一個為高級,以項目為導向,使學生把學科知識與真實的產品研發實踐結合起來。同時CDIO模式要求教師具有較強的工程實踐能力,能根據技術創新的步伐不斷更新工程的能力。在對專業的評估中CDIO模式要求不斷聽取來自產業的反饋信息,從而根據存在的問題不斷完善教育教學。CDIO模式是融于產業發展與產業發展同步的工程教育模式。
4.系統的工程教育改革
CDIO教育模式是一項系統的工程教育改革,評定CDIO教育模式有12條標準,包括:以產品和系統的構思、設計、實施、運行周期作為工程教育的主線;具體的培養目標;一體化的課程計劃;工程導論課程;設計實踐;工程實踐場所;一體化的學習經驗;學生主動學習;教師的工程實踐能力;教師相應的教學能力;考核方式;專業評估。CDIO模式是一個涵蓋工程教育理念、培養目標、課程體系、教學模式、實驗實訓條件、師資標準、學生考核方式、專業評估等因素在內的系統綜合的工程教育改革,實施CDIO教育模式需要學校、社會和產業密切的合作,需要學校各環節、各部門的積極配合,需要從方案到實施和評估一系列的具體環節,是一個復雜系統的工程。
二、能力本位教育的基本內容
能力本位教育(Competency Based Education,簡稱CBE),以美國、加拿大為代表,產生于二次大戰后。其核心是從職業崗位的需要出發,確定能力目標。通過學校聘請行業中一批具有代表性的專家組成專業委員會,按照崗位群的需要,層層分解,確定從事行業所應具備的能力,明確培養目標。再由學校組織相關教學人員,以這些能力為目標,設置課程、組織教學內容,最后考核是否達到這些能力要求。能力本位教育以全面分析職業角色活動為出發點,以提業界和社會對培訓對象履行崗位職責所需要的能力為基本原則,強調學員在學習過程中的主導地位,其核心是如何使學員具備從事某一職業所必需的實際能力。它是以從事某一具體職業所必須具備的能力為出發點確定培養目標、設計教學內容、方法和過程、評估教學效果的一種教學思想與實踐模式。因為各國或各學校對能力本位教育的理解不同,所以在實踐中的具體做法不盡相同,能力本位教育在不同地區或機構被視為一種“學習過程的管理”、“職業技術教育的系統開發計劃”、“課程開發模式”或“教學模式”。
能力本位教育中的“能力”是指一種綜合的職業能力,包括四個方面:與本職相關的知識、態度、經驗(活動的領域)和反饋(評價、評估的領域)。四方面均達到要求才構成一種“專項能力”,專項能力以一個學習模塊的形式表現出來。若干專項能力構成一項“綜合能力”,若干綜合能力又構成某種“職業能力” 。
能力本位教育的五大要素:
1.以職業能力為教育的基礎,并以之作為培養目標和教育評價的標準;以通過職業分析確定的綜合能力作為學習的科目,以職業能力分析表所列專項能力的由易到難的順序安排教學和學習計劃。
2.以能力為教學的基礎。根據一定的能力觀分析和確定能力標準;將能力標準轉換為課程,通常采用模塊化課程。
3.強調學生的自我學習和自我評價。以能力標準為參照,評價學生的多種能力,即采用標準參照評價而非常模參照評價。
4.教學上的靈活多樣和管理上的嚴格科學。通常采用適應個別化差異的個別化教學。
5.授予相應的職業資格證書或學分。
三、創新能力本位的教育模式(ICBE)對海洋資源開發技術專業教育改革的啟示
在全新的海洋資源開發技術人才培養方案中,除了保持教學中重點突出理論和實踐的統一外,還增強了實踐環節。教學采用課堂教學與實踐教學兩者交替循環的進階式總體思想,從而實現理論教學和實踐教學緊密相連。然后,以教學過程工程化管理的培養模式,對學生進行能力目標培養。本專業人才培養方案教學改革,強調以公共課、外語和計算機教學為基礎,以海洋科學、海洋地質學、海洋測量學、物理海洋學、化學海洋學等有關知識與技術為先導,以海洋空間信息科學與遙感技術數據采集、數據編輯和海洋地理空間信息管理與應用三大能力的培養為目標,以海洋調查與觀測技術、海洋環境監測與信息系統、海岸帶規劃管理與信息系統、海域使用管理與信息系統、海洋環境規劃與評價為主線貫穿教學過程,完善學生的系統開發、維護、空間分析知識、能力和素質結構。海洋資源開發技術專業以培養應用性人才培養為目標,教學改革要突出能力素質教育。其核心是培養學生具有較強的創新精神和實踐能力。實踐性教學環節應貫穿于整個人才培養過程,合理有效的實踐教學可以強化學生的工程意識、解決問題和技術創新能力。為此采取嚴格實驗實習、課程設計、畢業設計等一系列實踐性教學環節的工程化管理,利用不同學科的優勢,有計劃、有目的地開展本科生課外科技活動和實踐訓練計劃,組建多學科滲透交叉的師資隊伍,構筑全新的多學科滲透交叉的海洋信息技術課程體系。以教學過程工程化管理的崗位型產學結合培養模式,對學生進行集中式培養。即組織教學過程工程化管理, 創建教學過程工程化管理體系和保障能力目標培養質量反饋控制和評價機制,運用模塊化問題教學法,將理論與綜合實踐相結合,制定工業級課程標準,進行工程化教學管理,積極探索課程考試方法的改革。教學大綱明確將教學過程中成績考核作為重點內容,避免以往只重視教學與考試,不重視教學過程考核的現象。課程考核一改期終一次性考試方法,將其與課程單元模塊考查相結合。單元模塊考查形式各樣,有課堂綜合練習、討論、小設計、小論文和小招貼等??己酥笜艘試也款C的《規程規范》為依據,通過考試改革,避免學生臨時抱佛腳。教師在考核時也減小壓力,避免人情分,按學生的實際水平評定考核,促進學生通過實踐鍛煉都達到培養目標的要求。
四、結語
像海洋資源開發技術專業的工程本科教育的目的是培養具有扎實技術基礎、寬廣專業知識、綜合工程系統能力和良好團隊協作能力的實踐型人才。改變以往重理論輕實踐、重視個人能力而忽視團隊協作、重視專業知識而忽視創新能力培養的教育模式,它是目前國內進行工程類本科教育改革的方向?;趧撔鹿こ探逃J剑–DIO)和能力本位教育模式(CBE)的創新能力本位教育模式(ICBE)為海洋資源開發技術專業教育改革提供一個很好的框架和理念。通過專業教學培養方案的市場化改革和探索,最主要的是將培養目標的重點轉移到如何適應用人單位和有利學生就業上。通過產學結合,將技能培訓崗位化、社會化,學生的技能最終得到應用崗位的鑒定和市場的認證。專業建設是一項龐大的系統工程,需要不斷更新觀念,不懈努力,實現預期目標。
參考文獻
[1]陶勇芳,商存慧.CDIO大綱對高等工科教育創新的啟示[J].中國高教研究,2006(11):81-83.
[2]王剛. CDIO工程教育模式的解讀與思考[J].中國高教研究,2009(5):86-87.
[3]李曼麗.用歷史解讀CDIO及其應用前景[J].清華大學教育研究,2008,29(5):78-86.
[4]匡世錟.試論CBE/DACUM 教學模式[J] . 武漢:高等工程??平逃芯?,1995, (4):21-22.
關鍵詞:哲學;案例教學法;專業針對性
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2013)26-0175-03
《基本原理概論》中的哲學部分因其理論性較強,教學效果不夠理想。為此,教師通過把哲學的本體論、認識論和方法論融入到案例當中,建構各類情境,讓學生身臨其境。而這種“情境化”的設計應當與學校特色相結合、與具體專業相結合,應具備針對性特征,突出學校特色,才能更好地發揮案例教學法的作用。
一、本課程案例教學研究狀況
20世紀20年代產生于美國哈佛大學的案例教學法成為高校思想政治理論課教師十分重視的教學方法,并因其在實際工作中的良好效果而得到廣泛關注。案例教學法是一種具有啟發性、實踐性,有利于提高學生思維和綜合素質,與傳統教學方式完全不同的新型教學方法。哲學原理部分由于其抽象性、概括性的特點,僅憑教師單純的理論說教很難使課程內容內化為學生的思想,而案例教學法由于其生動性和形象性,如果實現多元化案例與專業針對型案例相結合,并進行合理有效的課堂實施,可以達到讓抽象的理論內化為學生思想的目標。
作為一種傳授知識與培養能力并重的教學方法,教師在理論教學過程中應針對性地引入案例,引導學生運用基本理論對案例進行思考、分析、討論,為課堂教學帶來生機與活力。但由于課程改革后《基本原理概論》的講授尚處在摸索階段,所以高?!陡耪摗氛n程教師對案例教學的整體認識在一定程度上存在片面性。
目前,關于哲學案例教學法的研究主要集中在案例教學法的編寫、課堂實施過程、案例教學法與其他教學方法的結合等方面,在實踐中取得了比較好的效果。隨著研究的發展,高校的思想政治理論課在不斷嘗試踐行創新人才培養的目標,以及先進的教學理念?!皩I針對型案例”的研究與實踐逐漸得到越來越多高校思想政治理論工作者的重視。
二、專業針對性案例研究的必要性
專業針對性案例主要是指案例的選取和編寫是以行業特色類高校(以中國石油大學為例)的主干專業或授課班級學生的專業為導向進行,秉承“因材施教”的原則,與此前案例選取多元化的傾向相區別。哲學原理部分的教學案例的選用應盡量與主干專業有關,理科與文科有所不同,理科多選自然科學的相關例證,文科多選社科方面的例證。專業性案例就是使哲學原理的具體化,即把哲學融入到具體的專業之中,力求將專業及專業中的問題提到哲學的層面加以審視。需要指出的是:(1)專業針對型案例的研究不能跨越哲學的理論邊界。案例分析的初衷是引入專業場景,增強學習效果,但不宜過于深入,而應適時回歸到哲學原理的講授,才能達到預期的目的。(2)本研究并非是對案例多元化特征的否定,而是在試圖構建案例多元化基礎上的專業針對型案例體系,不但豐富了原有的案例體系,也讓哲學的相關原理在專業知識的獲取過程中發揮更大的作用,從而形成案例教學的完整系統。專業針對性案例研究的必要性在于一下3個方面。
1.營造情景化的氛圍,幫助學生理解哲學的理論。各高校雖有不同的培養傾向,但有一點是相同的,那就是對實踐的重視,有了創新的動力、能力,還要有創新的實踐機會才能讓人才得到真正的鍛煉。本項目的著重點在于對實踐的重視,有了創新的動力、能力,還要有創新的實踐機會才能讓人才得到真正的鍛煉。而實踐對于中國石油大學的石油、地質學子們來說,并非只有在野外的專業實踐中才能獲得,通過教師人為“語境化”的建構各類情境(context),讓學生身臨其境也是另外一種不可或缺的實踐形式。貫穿于課程內容、方法以及考核方式等具體教學過程之中。而這種“語境化”的設計應當與學校特色相結合,與具體專業相結合,具備動態性特征,為創新人才的培養提供良好的契機。
2.在哲學部分,通過編寫和講授專業針對型案例集,達到將書本中理論內容變“活”的目的。通過教師生動地將介紹相關專業的歷史發展和應用實例與《哲學》中的理論相結合,解決書本內容理論性較強的困難,來調動學生的學習興趣和培養學生探究知識、應用知識的自覺意識,并引導學生在學習和現實生活中有意識地加以應用。
3.專業針對型案例的研究也是對大眾化的深入貫徹,體現出“因材施教”和“以人為本”的教學原則。大眾化的對象無疑包括青年大學生,他們既是大眾化的對象,又是主體。通過專業針對型案例的課堂實施過程,拉近哲學與青年大學生的距離,為他們學習、研究、掌握、中國特色社會主義理論提供有效的支持和幫助。
三、專業針對性案例的實施
1.任課教師需形成文理交叉的知識結構。目前,《基本原理概論》課程任課教師的學科傾向基本比較單一,而哲學學科涉及面的確非常廣泛,這需要對于學校主干專業有較深的了解,并熟悉該專業的發展史,且能立足專業前沿,具備理論與實踐結合的敏感性,關注與《基本原理概論》課程相關理論之間的關聯。所以,任課教師需要具有文理交叉的知識結構,才能滿足創新型人才培養的要求。
哲學部分必須聯系實際,與專業緊密結合,才能更好啟發學生思維,因而需要突破案例教學受到教師本身的專業限制的問題。教師在授課時一般會將重點集中于自己所擅長的領域,與學生學術背景之間的差異會造成“各說各話”的局面,即使涉及教學對象的專業領域,但因過于膚淺而無法進入學生的話語系統,未能有力闡釋案例背后的理論問題。
美國哈佛大學前校長科南特曾經說過:“大學的聲譽不在于它的校舍和人數,而在于它一代又一代教師的質量?!睆秃闲徒處熞馕吨?,一方面,要形成跨學科的教學團隊,整合不同學科資源,實現“文理交叉”;另一方面,教師要有跨學科的知識和能力。在石油高校這個大環境下,主動尋求不同知識群體的思想碰撞和知識融合,創造人文社會科學研究者與工程師、科學家交融的溝通渠道,熟悉相關專業的知識,形成多元化的知識結構,提升教學實踐能力。
教師通過打破科學與人文的隔離,完善了學科體系的單一化,對于激發和提高學生的科學研究能力具有重要的意義。教師的創造性素質就是要求用自己獨特的教育理解來發現和創造行之有效的方法,進而成功地影響學生。這就需要教師有科學精神和人文精神的結合,以他高尚的人格力量去教育和影響學生。大科學時代的科學趨于綜合化,文理交叉和相互滲透的現象越來越多。教師的知識面越廣,知識結構越完整,越能贏得學生的尊敬,取得較好的教學效果。
2.在哲學部分的講授中,通過編寫具備極強專業針對性案例集,達到將書本中理論內容變“活”的目的。如上所述,參與教師的多重自然科學和人文科學背景,能夠融貫自然科學與人文科學的相關知識,在編寫案例時,能夠將《基本原理概論》的哲學部分和學生的專業結合起來,讓學生達到科技與人文兩翼齊飛的實際效果。通過教師生動地從介紹相關案例發生的歷史過程和應用實例,與《基本原理概論》中的理論相結合,解決書本內容理論性較強的困難,來調動學生的學習興趣和培養學生探究知識、應用知識的自覺意識,并引導學生在學習和現實生活中有意識地加以應用。
在教學實踐中,有必要形成一套案例體系,對認識論和方法論的抽象體系進行具體說明。案例要來自于主干專業的相關領域,注重歷史與現代相結合,既有對傳統“兩論”的繼承,又有新時代新的方法論的提升。但案例教學的編寫并不是研究的目的,關鍵在于通過課堂教學的實踐過程將原理與專業問題自然地結合,真正讓學生樹立起正確的世界觀和方法論。隨著課程改革和專業實踐的變化,案例集本身和相關研討教學的形式都將隨之改變,我們將在實踐中,與視聽資源和研討式教學方法結合起來使用,不斷改進和完善以更加適合學生的實際。
例如,在講到“科學技術是第一生產力”時,可以中國古代的卓筒井為例。卓筒井被稱為“世界鉆井之父”,其“頓鉆式鑿井法”開創了世界機械鉆井的先河。教師在課堂上向學生解釋古代的四川工匠如何制作一系列不同功能的金屬工具完成鑿井、固井、修治井和打撈井下落物等任務,分析這些古人技術趨向性的發明創造背后的科學原理。同時啟發學生思考中國古代對石油和天然氣的認識和利用取得了如此矚目的成就,為何世界石油工業第一井卻出現在美國,包括石油科技在內的中國近現代科技為何落后于世界。延伸思考能夠幫助學生不但掌握書本上的基本原理,也能夠與現實結合起來引發討論,從而對課程的學習產生積極的意義。
再如,實踐對認識的決定作用是哲學部分的難點之一,我們也可以通過案例引入并進行分析。從2012年4月10日開始的“中菲黃巖島爭端”以來,人們對南海日益關注,從中我們觀察到了背后的石油因素。中國首座半潛式深水鉆井平臺“海洋石油981”的出現,終結了中國在南海眼睜睜地看著外國鉆井平臺盜采我國石油的歷史,然而,我們需要思考的是,中國的海洋石油鉆探是如何從僅僅15米走向3 000米深海水域的?“實踐”因素究竟在中國海洋石油鉆探的發展過程中扮演怎樣的角色?行業特色類高校的學生對于其專業相關聯的事件具有敏感性,在這種興趣和好奇心的驅使下,通過教師的引導,一步步培養學生用全面的聯系的眼光分析和看待問題的能力,培養學生綜合運用所學的知識,分析中國深海石油鉆探中的實踐因素對海洋石油工業發展的重要驅動作用。
3.利用多種教學手段,提高教學效果。首先,應用多媒體,提升學生學習興趣。哲學也可以生動起來,除了課堂講解之外,教師可在課件中引入相關的大量圖片和動畫,使用軟件選取和制作與哲學有關的石油工業影視作品等。如在講述中國古代第一個石油武器——猛火油柜時,可以向學生展示猛火油柜的復原圖及功能展示視頻,幫助研究猛火油柜的金屬構成、機械原理和猛火油的大致組分,并與拜占庭帝國的石油武器——“希臘火”進行技術原理的對比,分析其應用領域和射程的差別。在此基礎上,進一步思考猛火油柜的歷史地位及被歷史淘汰的社會因素和文化因素,看到從舊事物到新事物的“發展”過程。這些教學實踐能讓大學低年級石油專業的學生對知之不多的專業形成直觀認識,不但學到了哲學知識,也能增進學生對學校和石油工業的了解,激發專業熱情。
其次,通過不同的網絡教學手段豐富和延伸課堂教學內容。受哲學課程的課堂時間和教學大綱的規定,許多精彩的教學內容無法展開,教師只好通過大學生易于接受的網絡形式進一步為學生服務。常見的方式有:通過博客哲學相關精彩文章和利用微博與學生互動;同時,建立校內專用FTP(File Transfer Protocol),是一個學生們交流的平臺,我和所有的學生會不定期地將一些與課程相關的課件、電子文檔、電子書、影視資料上傳至該文件夾,這不但極大提高了對知識汲取的速度和對該門課程的興趣,也豐富了學生的生活,受到學生們的普遍歡迎。
再次,讓學生參與到課堂討論之中。無論是對書本中已經解決的問題,還是有待解決的問題,通過案例的導入,使用問題研討法,不拘泥于理論教學,而是讓學生在實踐中學,組織學生通過自主研究、討論問題,得出結論,從而獲得知識。哲學是一門涉及內容非常廣泛的重要部分,在同一個課堂中,不同專業的學生的知識背景本身就可以形成一個有機的系統。比如,在講到石油帝國的締造者洛克菲勒時,英語專業的學生給大家講述了一首描述洛克菲勒人格特征的英文小詩,學經濟管理的同學從經濟角度分析了洛克菲勒發跡的策略,石油工程專業的學生則從技術層面上分析洛克菲勒起初沒有涉足石油勘探的原因。這樣的嘗試不僅給學生一個展示的空間,從不同角度拓展他們的知識視野,同時也為教師發現和研究學生的興趣點和知識盲點提供很好的機會。無論是在課堂還是在課外,老師與學生地位平等。發揚“哥本哈根精神”,學生可以直接質疑教師所教授的內容,通過師生相互合作、相互啟發的形式,引導學生進行自由、直率、激烈的學術討論和交流,讓思想的火花碰撞出完善的集體智慧。
哲學部分是《基本原理概論》課程的重要組成部分,任課教師只有具備深厚的專業知識基礎、形成文理交叉的知識結構、利用多種教學手段提高教學效果,才能完成拓寬知識、提升素質的教學目標。在培養石油人才的過程中,將此成果應用于本科生必修課《基本原理概論》課程中哲學部分的教學實踐,通過學生的反饋不斷改進教學內容與教學方法,教師在教學與科研方面的探索對于石油人才培養和石油工業發展必將產生獨特而深遠的意義。
參考文獻:
[1] 薛秀娟.音體美《基本原理概論》專業針對型教學模式探析[J].高教論壇,2011,(10).
[2] 李珍,蒲文慧.《基本原理概論》課案例式專題教學研究與實踐[J].長春工程學院學報:社會科學版,2011,(4).
【關鍵詞】犯罪行為模式 偵查原理 解構
狹義的犯罪模式是指犯罪人個體的行為模式,也就是指慣犯、屢犯和職業犯的犯罪行為方式。從已經發生案件的現場分析角度來看,個體犯罪行為模式就是隱藏在案件現象背后的因果關系與案犯個性的關聯,這種關聯表現為不同犯罪案件中的共同點(時、空構成的形式要件)和差異點(人、事、物構成的實質要件)的組合及其相互作用。兩者合二為一組成了準確認識和解讀已經發生案件犯罪事實的兩個重要方面。對于具有連續性、系列性以及尚未發生的刑事案件的認知與解構,同樣倚重于犯罪模式分析方法,并據此開展情報分析和研判工作,所不同的是情報分析人員是通過發現和描述隱藏在不同案件背后的共同點,進而發現某一系列性、規律性的組合式犯罪模式的。{2}這里所指的犯罪模式解構方法對于并串系列案件、研究犯罪熱點地區、預測犯罪趨勢具有指導意義,屬于更為廣義的犯罪模式解構范疇。{3}那么,如何準確理解犯罪行為模式解構原理的基本含義?針對單一的犯罪個體,又應如何準確應用犯罪行為模式解構方法?這些難題是研究犯罪行為模式解構原理亟需解決的問題。
一、刑事案件構成原理
對前述問題的解答,離不開對偵查工作基本原理的解析。刑事偵查學,是一門相對年輕的科學,對于偵查工作的基本原理,國內外學者眾說紛紜,通過綜合評判權威學說,研究、比照不同偵查學科版本,筆者發現中外學者在犯罪構成要素的認知方面,可謂不約而同,都認為刑事案件是犯罪分子為了實施其犯罪意圖,在特定的時間、空間采用一定的方法和手段,侵犯特定的對象(人或物),從而引起客觀物質環境一系列變化的綜合結果。因此,歸納和總結偵查工作的基本原理,不妨抓住案件構成要素的共同點,從解剖案件構成的時、空、人、事、物五要素入手。偵查工作的全過程,歸根到底,實質上緊緊圍繞的核心始終是犯罪事實狀態的構成問題,什么時候能夠深刻地揭示出某個犯罪事實的時、空、人、事、物這五大要素的內在本質,那么案件的偵破也就為時不遠了。在此,筆者嘗試以一個新的視角來闡述偵查工作的基本原理,認為犯罪事實狀態的構成要素本身,就是刑事偵查基本原理的核心內容。所謂刑事案件構成原理,正是以時、空、人、事、物這五個要素為邏輯起點而闡發的,包括時間一維原理、空間制約原理、行為模式原理、因果關系原理和同一認定原理等五個方面。這個提法早在2000年就已經被公安部的群眾出版的社統編教材《刑事偵查學總論》所采納,{4}由于時間間隔較長,因而現作修改并擇要介紹如下,以求教同道。
(一)時間一維原理
時間是表示事物存在和事件發生順序關系的指示器。眾所周知,刑事案件的發生總是寓于一定的社會環境中,而時間是表示案件與其環境間的順序關系和延續關系的重要指標,時間一維定律表明:每一個人在特定的時間區間內,只能置身于一個空間并只從事一項活動。不擁有作案時間的人不可能親自作案。同樣,實施犯罪行為的人必然具備作案的時機條件,在案件發生的一瞬間,唯有能夠占有特定時間區間的人,才能被認為具有作案的嫌疑。時間是一維的,因而也是排它的,這一客觀規律,為尋找真正的罪犯或否定嫌疑提供了可能的依據。現場勘查作為刑事偵查工作的首要環節,正是通過現場上物品的“存在狀態”、痕跡的“新舊程度”等時象特征,來細致入微地運算案件發生、持續和終結的各個時區界限的。其中正是將“時間一維”作為偵查破案的重要尺度,來界定究竟誰擁有作案時間的。反之,正是由于時間在某種程度上具有限定作案人、排查嫌疑人的作用,因而犯罪分子也常常在犯罪時間問題上采用一些伎倆,想方設法使自己成為不擁有作案時間條件的局外人,以此轉移偵查視線。因而,在刑偵實踐中應用這一原理一定要慎之又慎,對于那些具有重大作案嫌疑但又似乎不具備作案時間條件的人,不要輕易運用時間排它律予以否定,而一方面需要進一步查證核實,另一方面還應綜合運用其他偵查原理作全面的分析、判斷。
(二)空間制約原理
行為空間是表示事物的廣延性和三維存在狀態的指標,行為空間是相對于犯罪行為而言的,它表示案件存在的空間或地域狀態,具體體現在以下幾個方面:(1)行為空間的三維范圍,也就是能表示犯罪行為是發生在一個多大的空間范圍內,并涉及那些周邊的環境;(2)行為實施區域內基于犯罪行為的發生而導致的物質環境的變異狀態,例如痕跡、遺留物及與犯罪有關的一切行為軌跡、空間布局;(3)犯罪行為實施區域內的自然狀況,例如地形、地貌、地物特征,房屋結構、走廊通道和門窗開合情況,室內的陳設及進出口的情況等;(4)犯罪行為實施區域內的社會背景、治安情勢、風土人情、日常管理制度,以及人防、技防措施等。這些空間狀況可歸納為三大類:一為案件發生地的自然環境結構特征;二為案件現場的整體情景特征;三為痕跡或物證的符號化特征。所有這些都是研究作案空間的重要因素,而偵查工作中的“空間制約原理”,正是對呈現在我們面前的犯罪境況作出種種合理的判斷、推理或假定。毫無疑問,現場勘查中的實地勘驗也好,臨場分析和現場實驗也罷,其目的都是為了對犯罪現場上所出現的各種特有空間狀況和反?,F象作出正確的邏輯認定。我們把刑事偵查活動中的這種特殊的認識方法定名為“邏輯境況”。
空間制約原理,是基于“邏輯境況”分析法而展開的,其方法是偵查人員通過角色化假定,憑借對犯罪特定空間結構狀況的親臨感受開展設身處地的邏輯分析,進而揭示出該空間狀態或現場態勢同犯罪行為之間的相互作用和制約關系。筆者認為,任何犯罪都發生在具體的環境中,不同的環境會對犯罪行為過程、手段和結果產生制約作用,有時空間環境可以成為阻止犯罪行為輕易得逞的障礙,而有時它又為犯罪的順利實施提供便利條件,成為有利于作案的監控死角和直接的侵入口。因此,空間制約原理,就是通過研究作案的空間環境、周邊臨界關系和家具陳設、痕跡物證分布狀況,揭示出特定的空間變異狀況與犯罪嫌疑人之間的關系,從而為判定犯罪嫌疑人的知情程度、逃跑取向和藏身范圍提供理論上的解構依據。
(三)行為模式原理
任何犯罪活動都是由人實施的,犯罪行為人既是實施犯罪行為的主體,也是刑事案件構成中最為核心的組成要素,沒有犯罪行為的主體,就不會發生犯罪行為,刑事案件也就無從談起。每個人都會以自己的知識和能力優勢來選取適當的生活和工作方式。同樣,犯罪分子也會最大程度地借用自己最為熟識的專業、技能和經驗來尋求犯罪行為實施的成功率。左撇子的竊賊總是會不經意地將抽屜內的雜物甩向左側,而醫學殺手每每運用藥理、注射和解剖知識來實施殺人。所以,準確地判斷和查找犯罪嫌疑人的最佳途徑,可以借助于在作案過程中所暴露出來的印象痕跡和特定的行為方式,這就是刑事偵查活動中排查犯罪嫌疑人的行為模式原理。
(四)因果關系原理
辯證唯物主義認為,世界是由無數相互聯系、相互制約的事物所構成的統一整體。原因和結果是揭示客觀世界中普遍聯系著的事物的先后相繼、彼此制約的現象所構成的一個統一整體。犯罪案件中的原因和結果,反映了各種犯罪現象之間的相互聯系、彼此制約的作用。犯罪案件中的原因,是指引起一定結果的犯罪現象。原因和結果的關系是辯證的,同一犯罪現象,在這種關系上是原因,在另一種關系上又是結果,各種犯罪現象之間互為因果的關系,就是刑事案件中的因果規律。因果關系是刑事案件固有的規律,除了應激犯罪和偶發性的刑事犯罪以外,絕大部分刑事案件的發生都有其相應的被害背景。這種因果關聯在具體的案件中有的深刻而詭秘,有的則十分強烈而顯露無遺。因此,從因果關系的角度出發,研究并探索案件發生的前因后果及犯罪的心理演變過程,也是偵查破案的一個重要路徑。
(五)同一認定原理
同一認定原理也可稱之為“物象終端”原理,意即犯罪人無論使用何種工具或物品來實施犯罪,或者在作案過程中侵占、獵取某種物品,有意、無意地丟失某些器具,都可能顯示出案犯特定的擇物取向或物品本身的產地、來源。擇物取向常常蘊含著案犯的職業、年齡、文化、興趣、病理等方面的人身特點,而物品自身的產地、加工工藝及其新舊程度、使用狀況,有時可直接限定作案人的居住地區和活動范圍??傊?現場上同犯罪有關的痕跡、物品,作為犯罪信息的重要載體,不管其遺留在現場上或從原來的空間環境中消失,都昭示著案犯同該物件之間的特定聯結。假定該物品屬現場遺留物,那么就要想方設法尋找它的出處(即物象終端)。反之,如果呈現在現場上的是作為“物象”顯現的痕跡符號,那么,則要善于運用形象思維和創造性思維,將該痕跡的平面印跡轉化為立體的造型,以痕跡形成的接觸關系和鑲嵌原理為基準,重建作案工具或相關物品,并由作案工具的擁有人可能就是案件嫌疑人這一公理出發,緣物找人,這就是刑事偵查中的物象終端原理。
綜上所述,案件發生以后,如何運算案件時間的起點、持續時間段以及作案終點,如何針對各類案件現場開展空間結構分析、作案情景分析、痕跡分布的符號化分析,如何通過案件現場刻畫犯罪嫌疑人個性特征,如何對案件現場開展因果關系分析,如何開展“由物到人”的追蹤等方面共同組成了偵查工作的五條基本原理。這些原理通過組合運用,形成了一個完整、準確認識和分析犯罪案件的解構鎖鏈,故而被稱為偵查工作的“五把鑰匙”。
二、犯罪行為模式解構的基本原理
(一)犯罪行為模式的基本含義
【關鍵詞】產品設計 創新 想象力 功能 原理 結構
【中圖分類號】G640 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-9646(2008)08-0185-02
1 引言
人類的一切文明都是設計的產物。工程產品設計就是利用科學研究得到的原理,發明現實世界里還沒有的人造裝置,以滿足人類在生活和生產中的各種各樣的需求,從而創造出更美好的新世界。文學家雨果曾說過“想象是偉大的潛水者?!盵1,2]創作新的作品需要想象,同樣科學技術研究也需要創新性的想象與想象力培養。中國的大學教育傳統上以文學和政論為主,強調修身、齊家、治國平天下[3]。近代以來,西方的以分析精神為代表的現代科學教育進入中國,并且已成為理工農醫科學教育的核心[4]。根據中國教育的長期教育歷史和目前建設創新型國家的要求,當前有必要強調創新教育。前文從產品設計、想象與想象力和想象力培養三個方面著重討論了想象力在產品創新設計中作用[5]。表1列出的是發明家所需具備的主要素質[6],由數據可見,想象力和堅持性是邁向成功的兩個主要素質,因此,在科技人才的培養方面應注重這兩方面能力的鍛煉。只有不斷地在學習和工作中,主動地學習想象的方法,積極想象新的功能、原理和結構,才能更好地設計新產品。
機械產品、機電產品的設計也需要培養設計者的想象力,可以說,沒有想象,就沒有創造,只會是驥尾之蠅,亦步亦趨的步人后塵。我國政府倡導建設創新型國家,在一些領域要與國際先進水平并駕齊驅,這需要科技工作者與技術工人的共同努力。在新產品的創造過程中,需要設計者創新性的構思新產品、技術工程師設計新產品和制造工藝以及技術工人加工新產品。工人從事產品制造加工,技術人員從事產品設計和加工工藝編制,科學技術工作者從事產品創新思路研究與產品原型研制。想象力與堅韌不拔是創新工作者應注重培養和訓練的優秀素質。本文擬討論從事機電產品創新所需要注意的幾個問題。
2 功能設計的想象
產品是指生產出來的物品,對人類具有一定的功能。“顧客購買的不是產品本身,而是產品所具有的功能?!鄙鐣狭魍ǖ漠a品對其生產廠商是獲得經濟效益的產品,而對使用者來說,他人提供的產品就是自己的工具。西方的阿里士多德和培根曾對工具論作了闡述,與機械工業化革命相對應,工具論對機械工業革命、電氣化工業革命、信息化工業革命和生物技術革命都產生了顯著的作用。笛卡兒提出數學描述的方法論,后來牛頓、達爾文和哥白尼等分別提出了自然科學不同學科的基本原理。機械產品設計依據機械原理,1970年德國科學界提出的功能原理的產品設計,特別注重功能原理解。功能是產品購買者購買商品的原因,因此產品的設計就是實現某些產品功能。
在人類社會的前期發展過程中,工程科學一直沿用師傅帶徒弟的方式傳承手工技藝,有的的技藝還是家族傳遞下來,由于戰爭等災難因素,其中有的技術已經失傳。近代科學以伽利略為其開端的代表人物,將數學原理用于物理知識的表達和分析,開啟了近代工程科學。另一方面,知識的傳播也由學校完成,高等教育蓬勃發展,形成機械、電氣、土木、化工、計算機、信息和生物組成的現代工程科學體系。機械工程的歷史悠久,而且其原理知識滲透到各個工程技術領域,并沒有隨新型工程技術的發展而消亡,而是成為工程產品設計的基礎。例:現代的航天工業、生命技術和核能工業都離不開機械工程知識的支持。機械產品與信息科學、生命科學的結合,出現了數控加工機床、機器人和靶向藥物等一系列技術產品,人類的制造能力大幅度提高。近年來,隨著數字化設計和協同設計技術的發展,人們設計新產品的能力也將得到顯著提高,計算分析軟件包的開發與使用,必將對產品設計的方式和方法產生巨大影響,新產品的設計周期將大大縮短。
要設計出新的產品,就是設計出新的功能或功能組合。要實現產品的創新設計就是要在設計初始階段想象出新的功能或功能組合,向用戶提供新的功能。一般常用的想象方式是通過市場調研或用戶反饋的意見,提出產品功能的改進,新的產品功能很多是根據使用者需要而想象出來的。革命性的系列化產品都是依據新的科學原理,或變換原理或變換結構所想象出來的。例,從雙卡收錄機到卡式隨身聽,再到電子技術的MP4,前者使用相同的磁記錄原理,但變換了結構與功能組合,獲得了便攜的功能。后者采用新的磁記錄原理,利用巨磁阻效應設計出新的技術手段,實現播放聲音和圖像媒體的功能。
功能設計有分解和綜合方法,原理設計有集成、轉用和逆向等方法。產品的功能創新設計不一定是設計出前所未有的產品,隨著各個領域知識的融合和技術革命,很多產品的設計采用新的知識原理來更換以前產品所采用的原理,獲得更低的成本、更方便的制造或使用。
功能設計的創新過程中需要形象,例如人類想象出了飛機、電視機和收音機等,在設計這些產品前,人們就已經幻想象鳥一樣飛行,千里眼和順風耳,在古代的小說中就有這樣的文學想象,后來的技術革命用技術手段實現了人們以前的想象。要實現對新功能產品的想象,就必須解決其依托的核心功能原理,例如流體力學原理、無線信號傳遞等原理。物理原理、化學原理和生物原理是設計新型產品的基礎知識,近200年來,人們主動采用各種基本原理設計出許多種新產品,而且這一趨勢仍將繼續下去。
3 原理設計的想象
設計產品需要依據一定的功能原理,功能原理的創新就非常重要,機械原理知識僅僅是機械產品原理設計的基礎。有時很復雜的機械產品,如果用電子控制技術來實現,其結構就非常簡單。例上面所述的隨身聽。機械科學的原理并不多,常用的有杠桿、滑輪、嚙合傳動、摩擦傳動、滾動支承、滑動支承、電磁支承、凸輪、連桿、螺旋等十幾種。常用的電子原理有加、減、乘、除、微分、積分、反饋等?,F在基本的機械元件和電子元件都已有基本的單元銷售,已有專業化生產廠家生產這些標準化的元器件。復雜機電產品的設計并不是將機電單元簡單的堆砌在一起,而是有機的組合、有目的的組合基本單元,來實現其使用功能。
產品的制造工藝原理也十分重要,它們決定了產品設計是否可以物化、是否可行。常用的機械產品的加工工藝有車、銑、磨、刨、鏜、鑄造、焊接、熱處理,新的加工工藝有電子束焊接、激光表面處理、離子注入、化學氣相沉積、物理氣相沉積、腐蝕、鍵合等等,這些加工工藝都已在機械產品加工中得到廣泛應用。利用新的物理、化學或生物原理來發明新的機械產品或電子產品的加工工藝,這是目前和今后發展的方向之一。在知識教學中,更應培養學生的觸類旁通、獲取知識的能力。
現代的機電產品,在構思整體設計時就要分析其功能原理形態矩陣,比較優化得到最優的技術原理方案,并且擇善而從地詳細分析最佳方案。設計原理的選擇,不僅要考慮技術的先進性,還要分析其成本、環境的友好性和可持續發展的前景。對產品功能原理的優化軟件在近20年時間內得到了很大發展,例:TRIZ等。但,產品的成本分析和環境友好性分析仍無相應的設計軟件,這也是今后的發展方向之一。
隨著數字化設計、虛擬加工和虛擬裝配技術的發展,例:Unigraphics軟件包,機械產品的設計和制造過程也發生了很大變化,運用虛擬軟件設計來設計和制造產品的成本比試樣產品的制造,成本大大降低。數字設計、數字制造和數字管理技術的發展,依托于信息技術,對機械工業已經產生了變革性的影響。協同設計、協同制造和協同管理技術在最近幾年仍然會得到快速的發展。機電產品的原理設計有集成、轉用和逆向等方法。例如汽車內燃機集成了連桿傳動、軸承支承、凸輪傳動等。沖壓機和汽車發動機就是曲柄滑塊機構的轉用。鞋底防滑花紋的設計是摩擦學中理論應用的反問題。
4 結構設計的想象
要將設計原理實體化,獲取設計者設計的產品功能,就必須進行產品的結構設計。常用的結構設計方法有放大、縮小、轉用和變結構等。在機械系統的結構設計方面,俄羅斯的學者非常重視,而德國和日本的學者重視原理的設計和設計方法。我國的機械產品設計在1978年以前學習俄羅斯的結構設計,在80年代學習德國的功能設計理念、日本的二次設計方法。結構設計中常用的零件結構已經標準化。
從1960年來人們研究的仿生設計思路,為結構設計者提供了一條途徑?;诹黧w力學的飛機結構設計,基于固體力學的齒輪和滾動軸承設計,基于動量守恒原理的噴氣機設計,基于光學的鷹眼、蛙眼設計,基于紅外原理的制導設計等等。在固體材料結構方面有仿生陶瓷、仿生的復合材料,多層涂層設計模仿竹、海螺殼等結構,今后在有機材料的設計方面人們更加依賴于對自然材料的仿生。
結構的標準化、新材料的開發與應用將對機械結構的設計產生重大影響。前人的石器時代、青銅時代、鐵器時代和半導體時代以及今后的生物材料時代,都已經對產品的設計原理、設計方法產生了巨大影響,而且產品的結構也發生了很大變化。例:古代利用細繩作為鋸子,今天利用合金材料和電力驅動的電鋸,今后的激光切割等。新的原理、新的方法和新材料決定了那個時代的產品的技術含量和經濟效益。
現代機電系統向復雜化和微納化兩個方向發展。復雜機電產品集成了機械原理、電路原理和控制原理等。例如,盾構機械和大飛機等,復雜機電產品的結構比簡單機械要復雜100~10000倍,因此其設計制造是一個國家的機電產品設計制造能力的集中體現。復雜機電產品的設計過程中一般都采用數字化協同設計的組織方式,充分發揮各個設計單位的優勢,團隊的協作有助于縮短設計周期、提高設計效率和優化產品的性能。我國的機械工程教學中過分強調單元課程的學習,可喜的是近來組織機械設計大獎賽的競賽,這有助于培養設計復雜機電產品的能力。
微納機電產品,以微納微型、微納傳感器和芯片等技術為代表,在近10年內取得了一系列突破。化學原理和生物原理也逐漸應用到這類微納機械產品的設計,例如生物傳感器和生物芯片等。未來的機械應該是生物機械,傳統的機械原理、機械設計和機械制造技術都日臻成熟,21世紀的機械是生物機械,這一點上大多數人已有共識。我們現在大學里培養的人才,今后的21世紀的機電產品創新必定依靠現在的青年人,因此有必要開設系統論、生物原理等課程,這一點仍有欠缺,也未達成共識,作者認為應從未來機械發展的高度,布局現在的機電產品設計人才的知識結構,以利于他們今后更有創造性、更好地創造出新的產品。
關于微納機電產品的設計,目前有兩種技術路線。其一,是將以前的機構、機械結構和電子元器件縮小,在微米級加工微型齒輪、連桿和軸承等。另一種思路是拋棄傳統的機械原理和機械零件設計,依據生物物理和生物化學的基本原理來構造微納系統,例如仿葵花的轉動機械等。作者認為第二種思路是更好的,因為機械原理和零件的設計應該隨時俱進,不應保守的依據毫米級的機械原理和零件,而應該結合生物科學的發展,將生物物理和生物化學與機械科學結合起來,創造出更多更好的微納機械系統。
5 結語
(1)功能、原理和結構的思路是德國科學家提出的別具一格的產品設計整體框架,本文從功能、原理和結構三方面再次討論產品創新設計中“想象力”的作用。
(2)未來機電產品的發展向復雜化和微納化兩個方向發展,今天我們在本科教育階段應該縮減單元知識的教學,增加系統論和生物原理的知識傳授。
(3)對于研究生的創新能力培養,學生的課題研究不應竭澤而漁,而應結合研究生的論文主題,在討論課上各抒己見,培養同學的提出問題、分析問題、解決問題和總結問題的能力。
參考文獻
[1] 吳國盛.科學的歷程[M](上冊,下冊).長沙:湖南科學技術出版社,1995.
[2] 維娜 艾莉著,劉民慧等譯.知識的進化[M].珠海:珠海出版社,1998.
[3] 曲士培.中國大學教育發展史[M].北京:北京大學出版社,2006.
[4] 戴本博,張法琨.外國教育史[M].(上冊,中冊,下冊).北京:人民教育出版社,1989.
[5] 汪久根.初論想象力在產品創新設計中的作用[A].機械設計2008教學研究[M].北京:機械工業出版社,2008,1-4.
【關鍵詞】機械消聲;通用結構;分析
內燃機排氣消聲器通常具有比較復雜的內部結構,當頻率較高時,其內部聲場是三維的。為精確預測其聲學性能需要使用三維數值方法。內燃機消聲器具有很強的代表性,現在我們能夠通過一些已知的數據直接測定對消聲器傳遞損失的影響,同時內燃機的內部基本結構又能夠為我們提供一些提高消聲器性能的措施,為更加復雜的消聲器提供一些參考。
1 關于消聲器
1.1 消聲器的作用
所謂的消聲器,顧名思義就是為了降低聲音的傳播所制作的機械。消聲器的應用很廣泛,在一些內燃機,汽車發動機,冰箱里等都能會出現,因為這些機器在運作的時候往往會產生很大的噪音,這些噪音直接或者間接地影響到了人們的生活質量。我們知道噪音對我們的身體危害是比較大的,長期處于一個嘈雜的環境很可能會導致耳聾等。消聲器的出現就能夠在很大程度上解決噪音太多的問題了,一臺機械在內部附加有消聲器的話那該機器在運作時產生的噪音就大大地降低了,既保持了機械的正常運作又使得噪音降低了分貝,從而使得人們聽見的噪音大大地降低了,保障了人們的生活質量,這就是消聲器的作用。
1.2 消聲器的基本原理
消聲器的是通過自身而降低機械本身產生的噪音而產生的一中機器,它分成很多種類,有帶孔的和不帶孔的。帶穿孔管消聲器的消聲原理為:當氣流通過穿孔時,小孔孔徑中的氣體在聲壓作用下像活塞一樣做往復運動, 使聲波與孔徑壁面相互摩擦,使一部分聲能轉化為熱能,達到衰減噪聲的目的。采用這種結構設計,不論在改善消聲器流體動力性能方面還是在提高消聲器消聲性能方面都具有很好的優越性。還有一種消聲器是不帶孔的,運用在一些震動比較大產生噪音的機械上,這種的基本原理就是控制噪音的傳播途徑,在噪音源進行隔離達到降低噪音的效果,靠生源越近,隔離的效果就越好,使得噪音的傳播后的聲音就越小。
1.3 消聲器的發展
消聲器在很久之前是很少或者說是沒有的,比如在的那個年代。后來隨著科技的不斷發展,社會也不斷進步,人們逐漸愈來愈加重視生活質量,在使用機器的同時又希望不會有噪音,就出于這樣的想法,消聲器就慢慢地誕生了。隨后,汽車已成為城市的主要噪聲污染源,其中發動機排氣噪聲是汽車最主要的噪聲源之一,而控制排氣噪聲的主要方法就是加裝消聲器,這就更加促進了消聲器的發展,從此廣泛地運用于汽車的噪音控制中,但是由于消音器的種類繁多,因此在各個領域的運用也有所不同,但是都是出于同一個目的:降低噪音。像現在,消聲器的發展以及基本成熟了,能夠在很大程度上對一些產生噪音的機械加以控制,達到很好地消聲效果。
2 消聲器的優缺點分析
2.1 當代消聲器的優點
隨著消聲器的不斷發展,當代的消聲器的優點變得越來越多,現在的消聲器采用多級消聲,消聲量較大,排汽消聲能消聲35至40分貝以上,在具有良好的消聲效果的同時,這些消聲器還具有體積小,重量輕,安裝簡便的特點,與此同時,當代的消聲器還易于維護。更多的是,現代的消聲器采用了優質不銹鋼,具有足夠高的強度很耐腐蝕性,在使用的時候不需要太過加以保護,而且,這些消聲器還能夠單獨固定,吸收排汽管道的垂直及水平熱位移,使排汽管道不因消聲器的安裝而受到額外的荷載,保障排汽管道在熱能工作下的安全性。
2.2 當代消聲器的缺點
消聲器的發展固然已經是得到了肯定,但是一些消聲器同樣存在著很多缺點,比如說一些消聲器的結構過于復雜,在其本身出現了很多不必要的結構。還有一些則重量太大,在操作時不利于進行。高溫氧化吸聲填料,高速氣流沖擊吸聲填料,這些原因就可能會導致消聲器的性能得到限制,而現在的消聲器有一部分不能夠有效地解決這類問題,這就直接影響到了消聲器的工作性能,造成消聲效果差,使用周期變短的情況。另一方面,現在的消聲器固然有很好的消聲效果,但是其成本也是很高的,制造一個消聲器的材料耗費比較高,同時在制造過程中還會有污染物產生,這也是消聲器的局限性所在。
2.3 如何提高消聲器質量
消聲器的使用已經十分普遍了,但是消聲器的質量還有待更進一步的提高,如何提高消聲器的質量已經是一個消聲器行業的熱門話題。提高消聲器的質量可以從多方面入手,比如在材質上,帶孔的消聲器就采用高強度的材料,充分利用其耐熱耐溫的特點。對于不帶孔的消聲器則要使用隔音效果好的材料,使其能夠對聲音的傳播有效地加以控制,提高消聲質量。與此同時,消聲器的重量方面還可以加以減輕,去除一些不必要的結構,讓消聲器在安裝的時候能夠簡便一些;在體積上消聲器還有待減小,一些比較大型的機械使用的消聲器一般體積比較大,這樣是不可避免的,但是我們可以通過現在的技術去盡可能地減小消聲器的體積。從這些方面都能夠對消聲器的質量加以很大程度上的提高,從而跟上日益增長的科技的步伐。
3 復雜消聲器的通用結構分析
3.1 微穿孔式
微穿孔消聲器綜合了最合理的消聲原理解決了消聲器的許多軟肋,微穿孔消聲器不適用任何阻性吸聲填料,采用微穿小孔多空腔結構,高壓氣流在消聲器內經多次控流進入空腔體內,逐級改變原氣流的頻率,工作時不怕起塵,不怕油霧,耐高溫而且耐高速氣流沖擊。微穿孔式消聲器具有良好的性能,因此其運用十分廣泛。
3.2 阻性式
阻性式消聲器是利用多孔吸聲材料來降低噪音的。把吸聲材料固定在氣流通道的內壁上或者按照一定方式在管道中排列,這就構成了阻性消聲器。當聲波進入阻性消聲器時,一部分聲音能夠在多孔材料的縫隙中摩擦而轉化成熱能消耗掉,使得通過消聲器的聲波變弱。阻性消聲器的吸聲材料類似于電阻,對于噪音的傳播有著很好地阻礙作用。
3.3 抗性式
抗性式消聲器是由突變界面和室組合而成的,好像是一個聲學濾波器,與電學濾波器相似,每一個帶管的小室是濾波器的一個網孔,管中的空氣質量相當于電學上的電感和電阻,稱為聲質量和聲阻。小室內的空氣體積相當于電學上的電容,稱為聲順。與電學濾波器相類似,每一個帶管的小室都有著自己的固有頻率。選取適當的管和室組合,就可以濾掉某些頻率成分的噪音,從而達到消聲的目的??剐韵暺鬟m用于一些低頻噪音。
4 結語
在我們的日常生活中消聲器的運用已經相當普遍了,尤其是在汽車行業消聲器更是層出不窮,消聲器的發展比較快,在消聲器的發展中我們要重視消聲器的基本原理,從消聲器的基本結構出發,優化消聲器的結構,從而實現良好的消聲效果。雖然現在我國的消聲器的發展比較完善,但是還有很多地方值得我們去注意,在機械化的現在讓噪音不再成為我們的煩惱,努力提高人們的生活質量。
【參考文獻】
[1]黎志勤,黎蘇.汽車排氣系統噪聲與消聲器設計[M].北京:中國環境科學院出版社,1991.
【關鍵詞】 信號放大;時間分辨熒光分析;鑭系元素螯合物
Studies and applications of time-resolved fluorescence assay based on signal amplification
【Abstract】 Time-resolved fluorescence assies(TRFA) based on signal amplification are new ultrasensitive labelling assay technologies.The basis is biosignal amplification,the labels are lanthanide chelates,and the detection methods are the time-resolved and wavelength-resolved fluorescence assay in the technologies.In addition,enzyme-labelled assay and PCR amplification et al are used in the technologies.The several main signal amplification methods and amplifications, for example, enzyme-amplification, two-round enzyme-amplification,europium nanopartical,rolling circle amplification,immuno-PCR and fluorescence quenching assay et al, were introduced in the summary. The unique advantages of nonisotope and ultrasensitivity and extensive applications in bioassay shown good prospects of TRFA based on signal amplification.
【Key words】 signal amplification; time-resolved fluorescence assay; lanthanide chelate
近些年來,非同位素標記分析技術發展迅速。它主要包括:酶標記分析技術、化學發光分析技術、生物發光分析技術和時間分辨熒光分析技術。信號放大時間分辨熒光分析技術克服了其他技術的缺點,具有非同位素、靈敏度高、標記物制備簡單、測量快速和分析動態范圍寬等優點,成為一種最有發展前途的非同位素標記分析技術。
1 信號放大時間分辨熒光分析技術的原理及特點
信號放大時間分辨熒光分析(time-resolved fluorescence assay, TRFA)技術是把生物信號放大、鑭系元素螯合物的固有優點以及時間分辨和波長分辨兩種測量技術合為一體,極其有效地排除了非特異熒光,測量了特異熒光,因而靈敏度很高。
信號放大時間分辨熒光分析技術的優點歸根到底是源于鑭系元素螯合物的固有特點[1]。它們是:(1)激發光譜帶較寬,可以增加激發能,提高標記物的比活性。(2)發射光譜帶很窄,50%發射譜帶的寬僅約為10nm,可以利用通帶濾光片,只允許峰值波長±5nm譜段通過供測量,在如此窄的譜段內,非特異熒光很少,可有效降低本底熒光,且能量損失也不大。(3)激發光與發射光之間的stokes位移大,有利于排除激發光散射等的干擾。(4)鑭系離子螯合物的熒光壽命很長,約1ms,在時間分辨熒光儀上測量時,脈沖光源激發后,可適當延遲一段時間,待其他短半衰期(1~10ns)的非特異熒光完全衰變后再測量,從而極大的降低了本底熒光,實現了時間分辨,靈敏度大大提高。(5)鑭系離子由激發態躍遷到基態時發射熒光,在測量時間內可反復激發鑭系離子,相當于大大提高了標記比活性。
此外,時間分辨熒光分析技術的分析動態范圍寬,可達4~5個數量級;標記物制備簡單,穩定性好,有效期長,不受半衰期影響;標記蛋白質時反應條件溫和,蛋白質活性受損少;測量快速,易于自動化。
2 生物素—鏈霉親和素系統放大的時間分辨熒光分析
1988年,出現了一種新的雙功能螯合劑,稱為4,7-雙(氯磺酰基苯基)-1,10-菲咯啉-2,9-二羧酸[4,7-bis(chlorosulfophenyl)-1,10-phenanthroline-2,9-dicarboxylic acid,BCPDA],為了增加生物放大又把生物素-親合素系統(biotin-avidin system,BAS)引入免疫反應系統。本分析系統的基本原理是:固相McAb與抗原反應后,再加入生物素化McAb,形成免疫反應復合物,再加入通用試劑SA-BCPDA-Eu3+,其中SA是鏈霉親合素(streptavidin,SA),借助SA與生物素的高特異和高親合力的結合,把這種通用試劑連接到免疫反應復合物上,最終形成的復合物為:固相McAb-抗原(標準或樣品)-(McAb-生物素)-(SA-BCPDA-Eu3+)[2]。本分析系統的特點是不用增強液,可在固相下直接測熒光。該系統共有三次放大作用,但放大倍數仍然遠小于增強液系統,靈敏度可能略低,為此也有學者在最后一步加入增強液,進行液相熒光測定。
3 酶放大時間分辨熒光分析
酶放大時間分辨熒光分析(enzyme-amplified time-resolved fluorescence assay, EATRFA)系統,它的核心思想是把生物素-鏈霉親和素的高親和力和放大作用、酶放大作用、鑭系元素螯合物的特有優點和時間分辨測量技術結合,不用增強液,在液相下測量熒光。
其基本原理是:固相McAb與抗原和生物素化McAb同時反應,形成免疫反應復合物;然后再與堿性磷酸酶(ALP)標記SA的復合物ALP-SA反應,形成復合物(固相McAb-抗原-McAb-生物素-SA-ALP)。再加入ALP的底物5-氟水楊酸磷酸酯(5-fluorosalicyl phosphate,5-FSAP),生成產物5-氟水楊酸(5-fluorosalicylic acid,5-FSA)。再加入鋱(Tb3+)—乙二胺四乙酸(EDTA)螯合物,在高pH下,形成熒光壽命長、熒光產額高的三元復合物FSA- Tb3+-EDTA。測定546nm波長的熒光強度即可得抗原濃度[3,4]。在本法中,環境改變和淬滅體對熒光發射特征影響極??;鑭系元素污染的影響也非常小[5];在液相下測熒光,不用分離,非常簡捷。
4 二次酶放大時間分辨熒光分析
近年又提出二次酶放大時間分辨熒光分析系統[3,6],用于核酸雜交分析。其原理如下:先用抗體包被微滴定孔,再經特異抗原標記的靶DNA與該抗體反應,將靶DNA連接到固相抗體上。然后用生物素化探針與靶DNA雜交,再通過生物素與鏈霉親和素的反應,將鏈霉親和素標記的辣根過氧化物酶(HRP)連接到雜化物上。當加入含有H2O2和生物素化酪胺(B-T)的HRP的底物溶液,因有H2O2存在,HRP在催化酪胺氧化,產生游離基團的同時,也催化事先固定在微滴定孔表面的蛋白質(如白蛋白)的酪胺?;难趸S捎诙垠w形成反應,于是B-T就共價地結合到固相上。再加入ALP-SA,經B與SA的反應,ALP結合到固相上。至此,實現了雜交和建立了雜交的定量關系。洗滌后,加入ALP的底物5-FSAP,此后的步驟與EATRF分析系統的相同。二次酶放大時間分辨熒光分析系統的主要目的是增加放大倍數,大大提高分析靈敏度。有報告稱此系統的特異信號可增加30倍,信/噪比可改進10倍,靈敏度可達3×10-16mol[7]。
熒光光譜明確可靠。測量熒光強度時,溶液中有5-FSA:EDTA:Tb三元復合物,它的最大吸收波長與儀器的激發波長337nm幾乎相等,很匹配,它的四條發射譜帶中547nm譜帶的強度最強,用(547±5)nm的窄通帶濾光片,只允許其通過,是供測量的熒光信號。5-FSAP本身不發熒光,也不能與Tb-EDTA結合成復合物。游離的5-FSA只發射420nm波長的熒光,也被濾光片濾掉。
EATRFA系統的優點是:靈敏度非常高,對PBR322DNA的雜交分析,國外Evanglista等報道為3pg[8],國內趙啟仁等報道為10pg[3],而二次EATRFA系統的靈敏度更高;分析系統簡單,全過程操作,可以一管到底,在檢測熒光強度時,不需要分離,可直接在液相下測量;分析快速,測定全過程只需要十幾小時,且主要是溫育需要過夜;相關試劑的有效期長;不存在放射性對人體的危害等問題;不存在金屬離子污染問題;環境改變和淬滅體對熒光特征發射的影響極小;有利于分析自動化實現。
5 納米顆粒的應用
近幾年來,納米顆粒應用到時間分辨熒光分析技術中。每個納米顆粒含有數千鑭系元素螯合物,這樣可以大大提高標記比活性。在均相時間分辨熒光分析中,使用納米顆粒技術,當激發光激發時,大量增加的鑭系元素螯合物作為能量供體將能量傳遞給能量受體,傳遞的能量增加,受體所受的激發熒光強度也大大增加。Harma等和Kokko等分別報告了用銪納米顆粒和時間分辨熒光免疫分析技術進行了超靈敏的前列腺特異抗原(PSA)和雌二醇的測定[9,10]。
6 滾動循環放大時間分辨熒光分析
由于ELISA等酶免疫分析的靈敏度和特異性受限,特別是當分析材料或抗原的量很少時,2000年,Schweitzer等[11]利用滾動循環放大(rolling circle amplification, RCA)進行了超靈敏的抗原測定。滾動循環放大用于蛋白抗原類的測定,被稱為“immunoRCA”。它是一個多元化的分析系統,可以一次檢測多種抗原,可用于免疫診斷和基因診斷。
“immunoRCA”的原理是:將抗原(標準或待測樣品)包被在固相上,加入共價連接寡核苷酸引物的抗體。通過抗原和抗體的特異結合,寡核苷酸引物連于固相。這樣,在環狀DNA、DNA聚合酶和核苷酸的存在下,進行擴增。擴增的結果就是一條很長的DNA分子,它包含了數百個拷貝的環狀DNA序列[12]。這時,我們用生物素化的探針和其雜交,利用生物素-鏈霉親和素系統對擴增產物DNA的量進行時間分辨熒光測定。因為在一定范圍內,所得擴增DNA的量正比于固相的量,所以可以定量固相抗原。
“immunoRCA”具有靈敏度高,特異性強;測定快速,動態范圍寬;不需要特殊的設備,操作更簡便;避免假陽性結果;檢測結果更準確等優點[13,14]。
“immunoRCA”不僅可用于蛋白抗原類的測定,其基本原理還可應用于點突變檢測以及直接檢測病毒DNA或RNA來診斷病毒感染。2003年,Wang B等用RCA高效地測定了SARS-CoV病毒DNA[15]。2005年,Silander K等用少量DNA經過多樣引物進行了SNP基因擴增的評估[16]。
7 免疫PCR時間分辨熒光分析
很多疾病的生命和分子基礎的基本原理的闡明,需要研究生物分子的相互作用,甚至是在單個細胞或單個分子水平上的這種作用。多數自然過程涉及蛋白質和其他非核酸物質,因此,單是核酸分析還是不足以探索生物原理。為了把PCR的近乎指數的擴增能擴展到蛋白質的高靈敏度測定,Sano et al[17]創立了免疫PCR法(Immuno-PCR,IPCR)。IPCR是一種檢測微量抗原的高靈敏度技術。它把抗原抗體反應的高特異性和PCR的高靈敏感性有機地結合起來。它的基本原理是:用一段已知DNA分子標記抗體作為探針,利用抗體和抗原的特異結合,把此探針連接到待測抗原上,PCR擴增粘附在抗原抗體復合物上的這段DNA分子,電泳定性,根據特異性PCR產物的有無,來判斷待測抗原是否存在。IPCR是迄今最敏感的一種抗原檢測方法,理論上可以檢測單個抗原分子,實踐上它的靈敏度比ELISA法高100~10000倍[18]。由于PCR產物在抗原量未達到飽和前與抗原抗體復合物的量成正比,因此IPCR還可進行抗原的定量[19]和半定量試驗。
IPCR的連接分子是指IPCR中需要的連接報告分子和抗原抗體復合物的中間橋分子[20]。主要有:重組的鏈霉親和素-蛋白A嵌合體,蛋白A可與抗體的Fc段結合,而鏈霉親和素可與DNA分子上的生物素連接。以及生物素化單抗-親和素-生物素化DNA分子復合體及其修飾物[21]。研制新型連接分子是IPCR的一個研究熱點。
轉貼于
要求用作IPCR報告分子和PCR擴增系統有良好的擴增效果,具有近似理論的擴增率。與反應系統中可能存在的DNA分子不應有同源性。目前用的較多的是DNA聚合酶將生物素化的堿基聚合到DNA末端,理論上一條DNA鏈上標記一個生物素分子時靈敏度最高。
PCR產物經葡聚糖凝膠電泳后,EB染色,紫外線燈下觀察或照像,出現特異性擴增帶為陽性。另外,在PCR擴增時應用生物素標記,再與堿性磷酸酶標記的鏈霉親和素反應,再加入ALP的底物5-FSAP,產物為5-FSA,再加入含Tb-EDTA的熒光發展溶液,可用時間分辨熒光儀測熒光強度。當然也有用放射性同位素和熒光素的。
IPCR應用很多,目前主要用于檢測腫瘤標志物、細胞因子、神經內分泌活性多肽、病毒抗原、細菌、酶、支原體、衣原體等微量抗原。到目前不完全統計有各種檢測40多種[22~24]。
8 時間分辨熒光淬滅分析
時間分辨熒光淬滅分析(time-resolved fluorescence quenching assay,TRFQA)是建立于熒光共振能量轉移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)理論[25]上的一種分析系統。在此分析系統中,能量是從一個鑭系元素螯合物轉移到一個非熒光淬滅體。雙鏈DNA探針,其中一條鏈的5′端標記鑭系元素螯合物,另一條單鏈的3′端標記熒光淬滅基團。當標記有鑭系元素螯合物的單鏈與靶DNA雜交時產生熒光信號,而游離的該種單鏈與標記有熒光淬滅基團的單鏈結合時,熒光信號被熒光淬滅基團淬滅。這樣大大減小了背景熒光,提高了靈敏度[26]。2006年,Wang等進行了抗引物淬滅的實時PCR和臨床癌癥樣品的分析[27]。Santangelo等用納米結構探針測定了活細胞中的RNA[28]。
信號放大時間分辨熒光分析法是一種新型的超微量分析方法,由于它的優點突出,越來越受到關注,應用日益廣泛。相信在不久的將來,隨著生物技術的發展,對微量檢測要求的提高,具有高靈敏度的信號放大時間分辨熒光分析將在更多的領域內得到廣泛應用。
【參考文獻】
1 Soini E, Kojola H . Time-resolved fluorometer for lanthanide chelates: a new generation on nonisotopic immunoassays. Clin Chem, 1983, 29: 65-68.
2 Hemmila J. Lanthanides as probes for time-resolved fluoromerric immunoassays. Scand J Clin Lab Invest, 1988,48:389.
3 趙啟仁,李美佳,劉潔,等. 核酸雜交的酶放大時間分辨熒光分析. 中國醫學科學院學報, 2002, 24(1): 84-88.
4 Steinkamp T, Karst U. Detection strategies for bioassays based on luminescent lanthanide complexes and signal amplification. Anal Bioanal Chem, 2004, 380(1):24-30.
5 Templeton EF, Wong HE, Evangelista RA, et al. Time-resolved fluorescence detection of enzyme- amplified lanthanide luminescence for nucleic acid hybridization assays. Clin Chem, 1991,37(9):1506-1512.
6 Campbell CN, Gal D, Cristler N, et al. Enzyme-amplified amperometric sandwich test for RNA and DNA. Anal Chem, 2002, 74(1):158-162.
7 Meyer J, Karst U. Enzyme-linked immunosorbent assays based on peroxidase labels and enzyme-amplified lanthanide luminescence detection. Analyst, 2001, 126(2): 175-178.
8 Evangelista RA, Pollak A, Templeton EF. Enzyme-amplified lanthanide luminescence for enzyme detection in bioanalytical assays. Anal Biochem, 1991, 197:213-224.
9 Harma H, Soukka T, Lovgren T, et al. Europium annoparticles and time-resolved fluorescence quenching assay(TruPoint) for ultrasensitive deteceion of prostate-specifec antigen.Clin Chem,2001,47(3):561-568.
10 Kokko L, Sandberg K, Lovgren T, et al. Europium(III)chelate-dyed nanoparticles as donors in a homogeneous proximity-based immunoassay for wstrasiol. Anal Chim Acta, 2004, 503:155-162.
11 Schweitzer B, Wiltshire S, Lambert J, et al. Immunoassays with rolling circle DNA amplification: A versatile platform for ultrasensitive antigen detection. PANA, 2000,97(18):10113-10119.
12 Michael C, Mullenix, Richard S, et al. Rolling circle amplification in multiplex immunoassays. In DNA Amplification:Current Technologies and Applications.Horizon Bioscience,2004,313-331.
13 Haible D, Konrt S, Jeske H. Rolling circle amplification revolutionizes diagnosis and genomics of geminiviruses. J Virol Methods, 2006,Fe1b 27.
14 Wang B, Potter SJ, Lin Y, et al. Rapid and sensitive detection of severe acute respiratory syndrome coronavirus by rolling circle amplification. J Clin Microbiol, 2005 May,43(5):2339-2344.
15 Richardson PM, Detter C, Schweitzer B, et al. Practical applications of rolling circle amplification of DNA templates. Genet Eng (N Y), 2003,25:51-63.
16 Silander K, Komulainen K, Ellonen P, et al. Evaluating whole genome amplification via multiply-primed rolling circle amplification for SNP genotyping of samples with low DNA yield. Twin Res Hum Genet, 2005,8(4):368-375.
17 Sano T, Smith CL, Cantor CR. Immuno-PCR: very sensitive antigen detection by means of specific antibody-DNA conjugates. Science, 1992,258:120-122.
18 Christof M.Niemeyer, Michael Alder and Bon Wacker. Immuno-PCR: high sensitivity detection of proteins by nucleic acid amplification. TREND in Biotechnology,2005,23(4):208-216.
19 McKie A, Samuel D, Cohen B, et al. A quantitative immuno-PCR assay for the detection of mumps-specific IgG. J Immunol Methods, 2002,270: 135-141.
20 Shuji Takeda, Shinya Tsukiji and Teruyuki Nagamune. Site-specific conjugation of oligonucleotides to the C-terminus of recombinant protein by expressed protein ligation. Bioorg Med Chem Lett, 2004,14: 2407-2410.
21 Soi-Moi Chye, Shiu-Ru Lin, Ya-Lei Chen, et al. Immuno-PCR for detection of antigen to Angiostrongylus cantonensis circulating fifth-stage worms. Clin. Chem, 2004,50: 51-57.
22 Adler M, Wacker R,Niemeyer C M. A real-Time immuno-PCR assay for the ultrasensitive quantification of proteins suitable for routine diagnostics. Biochem Biophys Res Commun, 2003,308: 240-250.
23 Christof M Niemeyer, Ron Wacker, et al. Combination of DNA-directed immobilization and immuno-PCR: very sensitive antigen detection by means of self-assembled DNA protein conjugates. Nucleic Acids Res, 2003,31: 90.
24 Barletta JM, Edelman DC, Constantine NT. Lowering the detection limits of HIV-1 viral load using real-time immuno-PCR for HIV-1 p24 antigen. Am J Clin Pathol, 2004,122: 20-27.
25 Gabourdes M, Bourgine V, Mathis G, et al. A homogeneous time-resolved fluorescence detection of telomerase activity. Anal Biochem, 2004, 333(1):105-113.
26 Alice Y, Annika E, Jari H, et al. Homogeneous time-resolved fluorescence quenching assay (TruPoint)for nucleic acid detection. Clin Chem,50,No.10,2004,1943-1947.
隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高,人們對環境質量的要求越來越高,廢水處理人多數只有負的經濟效益,無疑這使許多企業無法承受額外的廢水處理費用,此外經濟的發展也帶來了水資源的日趨短缺,客觀上要求廢水能夠循環再利用。在這樣的社會效益和經濟效益最大化的要求下,各種新型的、改良的高效的廢水處理技術應運而生,微濾技術就是其中引人注目的技術之一。本文綜述微濾技術在工業廢水----碳化硅生產行業的應用。
關鍵詞:微濾 碳化硅 招金膜天
中圖分類號:TQ343+.6文獻標識碼: A 文章編號:
1 微濾技術處理碳化硅生產廢水的基本原理及其影響因素
1.1微濾的基本原理
中空纖維微濾膜是利用高分子材料采用特殊工藝制成的不對稱半透膜。它呈中空毛細管狀,管壁密布微孔,微濾膜的孔徑大約在0.001-0.1微米范圍內,截留分子量約在1000-500000道爾頓,它的分離機理主要是靠物理的篩分作用。微濾分離時是在對料液施加一定壓力后,高分子物質、膠體物質因膜表面及微孔的一次吸附,在孔內被阻塞而截留及膜表面的機械篩分作用等三種方式被微濾膜阻止,在壓力的作用下,原液在膜內或膜外流動,其中的溶劑或小分子可以透過膜,經收集而成為微濾液,而其中的大分子物質以及膠體粒子、細菌等被截留在膜外,被循環流動的原液帶走而成為濃縮液,從而實現物質的分離、濃縮。
1.2微濾工作的影響因素
微濾的操作壓力為0.1-0.6Mpa,溫度為0-45℃時,微濾的透過通量為1-120L/m2?h,低于1Lm2?h時實用價值不大,微濾透過通量的影響因素如下。
(1)料液流速提高料液流速雖然對減輕濃差極化、提高透過通量有利,但需要提高料液壓力,增加耗能。一般紊流體系中流速控制在1-3m/s。
(2)操作壓力微濾膜透過通量與操作壓力的關系取決于膜和凝膠層的性質。微濾過程為凝膠化模型,膜透過通量與壓力無關,這時的通量成為臨界透過通量。實際操作壓力應在極限通量附近進行,此時的操作壓力約為
(3)溫度操作溫度主要取決于所處理的物料的化學、物理性質。由于高溫可降低料液的黏度,增加傳質效率,提高透過通量,因此應在允許的最高溫度下操作。
(4)運行周期隨著微濾過程的進行,在膜表面逐漸形成凝膠層,使透過通量下降,當通量達到某一最低數值時,就需要進行沖洗,這段時間成為運行周期。運行周期的變化與清洗情況有關。
(5)進料濃度隨著微濾過程的進行。主題液流的濃度逐漸增加。此時黏度變大,使凝膠層厚度增加,從而影響透過通量。因此對主體液流應定出最高允許濃度。
(6)料液的預處理為了提高膜的透過通量,保證微濾膜的正常穩定運行,根據需要應對料液 進行預處理。
(7)膜的清洗膜必須進行定期沖洗,以保持一定的透過量,并能延長膜的使壽命。
2微濾技術在碳化硅行業的應用
招金膜天看重產品的銷售更看重微濾市場的持續有序發展,所以在提供高品質的產品同時,積極拓展微濾膜的新領域新應用。2008年山東招金膜天有限責任公司與某碳化硅行業的領軍企業通過多年的合作與研發,采用熱致相法生產的高強度PP膜回收碳化硅生產廢水,實現了碳化硅的回收與水的再利用。碳化硅又稱金鋼砂或耐火砂。分子式為SiC,其硬度介于剛玉和金剛石之間,機械強度高于剛玉,用于多晶硅,晶硅片切割、可作為磨料和其他某些工業材料使用。碳化硅的生產過程為:破碎化學處理水洗漂洗。一般廠家在經過水洗分層選級時均采用純凈水對其進行漂洗,大的碳化硅顆??山涍^沉淀,而一些極小微粒在水中處于懸浮狀態,無法沉淀,廠家無法回收,只好排放,排放一是對大自然造成很大的危害,二是浪費碳化硅資源及水源。采用微濾裝置對碳化硅生產廢水過濾后,水中的碳化硅被濃縮收集回收再利用,微濾淡水可以回收再利用,實現了零排放。經濟效益顯著。
3微濾在碳化硅生產廢水中的技術參數
我公司的PP材質的微濾膜過濾用于碳化硅生產廢液,該項目碳化硅生產廢水是以對水中碳化硅回收為目的,廢水水質情況:濁度<1000NTU的碳化硅生產廢水。經過膜天PP微濾膜裝置處理后,設備出水濁度保持低于30NTU。
采用外壓式低壓錯流方式運行。運行方式上采用大循環小通量的方式,系統采用90%的回收率。外壓式微濾膜組件的特點:膜絲外空間大,膜表面積較大,水通量較大,因而其在運行時納污量大、抗堵塞,對原水水質要求低,適用水質范圍較廣,故適合用于濁度大的廢水處理系統。
PP膜的專用設備的工作流程為:工作維護(逆洗反沖洗氣洗)工作。當產水通量下降20%或者進水壓力增大20%的時候,進行化學清洗維護。
微濾膜的特點闡述:一是針對碳化硅硬度高,切割強等特點,采用了熱致相法生產的PP膜,該膜韌性強,耐拉伸強度高等特點,這是其他膜材質無法替代的優點。我公司在PP膜的生產過程中將膜絲直徑增大了約2mm,相對增加在膜管中膜絲之間的通道,不易堵塞。二是將膜絲過濾直徑定在0.2um左右,在工藝設備制作中,將碳化硅漂洗水先通過多級沉淀過濾:斜板過濾板框壓濾機50um袋式過濾器,后經過關鍵設備PP膜專用設備。
PP膜組件,DN200,膜面積:25m2,膜絲:內徑:1.3~1.5mm,外徑:1.8~2mm。
河南某碳化硅系統,本次設置 3臺50m3/h微濾裝置,微濾裝置系統工藝:
微濾進水泵微濾裝置微濾產水箱供水
反洗水泵
在設備運行方面,具體參數為:
我們根據膜通量衰減情況,設備運行40分鐘左右進行自動反洗一次。
氣洗一分鐘,開啟反洗水泵,側排30秒,上下排1分鐘,最后正沖10秒,投入使用。
整個過程自動化程度高,可以做到無人職守。
氣洗量:3~4m3/min,氣壓:0.5公斤
反洗強度:80-100L/m2、
回收經濟效益:
微濾的濃水(含細小碳化硅粉)回到碳化硅生產工藝中的多級沉淀池前端,每天的回收量為0.6噸,目前市場碳化硅的售價:3-5萬/噸,所以每天回收的碳化硅價值1.8-3.0萬元,一年節省600-1000多萬。經濟效益顯著。
關鍵詞 翻轉課堂 教學模式 Excel與數據處理
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.05.043
Research on the Application of Flipped Classroom in the
Teaching of "Excel and Data Processing"
CHEN Ganlang
(School of Software, South China Normal University, Nanhai, Guangdong 243000)
Abstract "Excel and data processing" is a basic subject in computer education in Colleges and universities, in fact, practicality strong, the traditional teacher's leading teaching mode can not effectively meet the actual needs of the teaching of the course. The application of flipped classroom teaching mode in the teaching of "Excel and data processing". Firstly, the basic principle and advantages of the flipped classroom teaching mode are analyzed. Combined with the teaching practice of "Excel and data processing" course, the study of classroom innovation. Mobile Internet spawned flipped classroom teaching mode, and applied to the data information processing such as mobile Internet information technology classroom and lead to changes in the role of teachers, curriculum mode, the initiative to improve students' self-study ability and learning "excel and data processing" course, the curriculum content get deeper understanding, improve the quality of teaching.
Key words flipped classroom; teaching mode; Excel and data processing
0 引言
隨著計算機信息技術的快速發展,在高等教育中,計算機基礎教育越來越受到重視,Excel作為各專業各學科都會應用到的基礎計算機應用軟件,Excel與數據處理這一課程在高等教育中備受重視。①Microsoft Excel在數據組織、數據管理、數據計算、數據分析及圖表分析等方面具有突出的處理能力,通過Excel可以實現數據的計算、工作表格的創建、數據輸入、公式與函數的創立等,②可見,Excel與數據處理同Word、網頁制作等基礎性計算機課程一樣,在工作和學習中都具有重要意義,對Excel與數據處理課程的學習和教育自然備受教育家們的關注。不斷出臺新的Excel與數據處理課程標準中,要求教師通過課堂教學,采用翻轉課堂教學模式,革新傳統的教學與教研方式,使得Excel與數據處理課程的教學質量不斷提高。
1 翻轉課堂式教學模式的基本原理和“Excel與數據處理”課程教學的現狀分析
1.1 翻轉課堂式教學模式的基本原理
Microsoft Excel在數據組織、圖表分析、數據的排序等應用中具有廣泛的應用,采用翻轉課堂教學能有效適應計算機信息課程例如“Excel與數據處理”課堂的教學現狀,翻轉課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”,在翻轉課堂教學模式下,老師和學生之間的角色對換,學生變被動學習為主動學習,學生可以在課堂的寶貴時間內更專注于深層次的課程學習和理解。學生在翻轉課堂教學模式下可以自主規劃學習內容,根據教學提綱,采用視頻講座、聽播客、閱讀電子書方式,進行網絡學習和互動。③④在翻轉課堂教學模式下,采用微課堂教學結合多媒體教學,通過在線學習或移動學習,實現Excel與數據處理課堂教學和多媒體教學。
1.2 翻轉課堂式教學模式的應用特征和當前“Excel與數據處理”課程教學現狀分析
翻轉課堂教學模式應用在未來計算機類專業基礎信息類課程教學中主要的優點體現在如下幾個方面:
一是通過翻轉課堂教學,為學生提供在線的計算機課程,如Excel與數據處理或者網頁設計的在線指導教學,有助于促進學生知識的吸收,通過互動來完成教師和學生、學生和學生的教學指導,再通過課程教學改革,實施“翻轉課堂”,制作數據表格和PPT,打破互動學習和教育環境之間的一種平衡態,提高教學質量和實踐性,特別有利于計算機基礎類知識教學。
二是通過翻轉課堂教學,有利于做好師生之間的角色互換,在傳統的教育思想體系下,教師在課堂上起到絕對的主導作用,這種填鴨式的教學不利于多媒體信息教學的模式,在Excel與數據處理這類課程中,能有效克服傳統教育的詬病,通過翻轉課堂這類新型的學習模式,能有效提高學生的學習能力和消化水平。
三是通過翻轉課堂學習,能優化對Excel與數據處理課程教學的效果評估機制。當前Excel與數據處理的課堂效率和教學評估價值不夠完善,不能有效滿足計算機類課程的教學特點和方式方法。而翻轉課堂教學能在素質教育觀念影響下,加強師生互動交流,為了提高計算機課程素質教學的有效性,需要進行翻轉課堂革新,提高學生學習Excel與數據處理課程的自制力和學習控制能力。
2 翻轉課堂在“Excel與數據處理”教學中應用要點分析與教學改革舉措
翻轉課堂在“Excel與數據處理”教學中具有較高的應用價值,采用翻轉“Excel與數據處理”課堂教學,通過“Excel與數據處理”的培養,綜合現有翻轉課堂設計模式得到了適合“Excel與數據處理”翻轉課堂開發和設計的模式,從人才教育和培養的合理化和高度化出發,促進計算機專業人才的升級,實現資源優化配置,在新的教學模式下促進教學產業結構的合理化。當前,我國的“Excel與數據處理”課堂教學還處于調整發展期,對計算機專業人才要求門檻較高,采用翻轉課堂和微課程教學,讓學生展開充分的互動交流,對教育模式的革新提出了新的要求,翻轉課堂的教學效果采用量化評估方法,通過考試來進行量化評估,實現翻轉課堂教學從數量模式向質量模式的轉變,從學歷培養向素質培養模式的轉變。
在基于翻轉課堂的多媒體教學中,“Excel與數據處理”的課程軟件可以是全屏、選定窗口或者選定范圍,在教學過程中用視頻的形式,來優化“Excel與數據處理”課堂教學。在翻轉課堂上,可以在短時間內完成新型知識的學習,進行教學過程中教師的轉換,采用效果評估機制進行翻轉課堂的多媒體課程設計,在翻轉課堂的Excel與數據處理教學中,多媒體軟件支持全屏、窗口、區域三種方式錄制,在錄制的同時可以將攝像頭錄制到畫面中進行。以用翻轉課堂的形式教學,為計算機基礎教學提供高質量的微實驗制作需要團隊。結合翻轉課堂的教學時間,基于“Excel與數據處理”進行翻轉課堂教學特點分析,智能翻轉課堂是由美國MaureenLage Glenn在美國邁阿密大學教授“經濟學入門”時采用的教學模式,在翻轉課堂教學匯總,使用視頻軟件錄制PPT并附上講解聲音,進行“Excel與數據處理”的教學實踐。結合“Excel與數據處理”課程的教學實踐,進行課堂革新研究。移動互聯網催生“翻轉課堂式”教學模式,進而應用到數據信息處理等移動互聯網信息技術課堂中,引發教師角色、課程模式的變革,通過翻轉課堂,提高學生在學習過程中的主動性和積極性。翻轉課堂在“Excel與數據處理”教學中應用要點和當前“Excel與數據處理”課程教學改革的舉措重要體現在如下幾個方面:
首先,通過翻轉課堂教學,重新建構“Excel與數據處理”的學習流程,通過“翻轉課堂”對Excel與數據處理的學習過程進行了重構,通過互動完成課堂中的疑難點的解答和教學,通過云平臺進行知識點的匯總,實現教育均衡發展。
其次,“Excel與數據處理”課程的教學通過翻轉課堂學習,不再是依賴于教師個人的能力,而是實現了與學生的教學互動和素質培養,通過對“Excel與數據處理”的任課教師制作的多媒體視頻來學習課程中的知識點,在翻轉課堂中,通過對“Excel與數據處理”的學習,學生能準確利用工作表及單元格數據進行數據分析和處理,實現教師和學生之間的面對面互動學習。
再次,翻轉課堂的教學模式進行“Excel與數據處理”微課程的教學,能夠集眾師之長,用最簡潔明了的方式呈現課程中的疑難重點,而翻轉課堂為學生提供了自主學習的環境,可供查閱和修正在學習中遇到的難題,實現教師與學生之間的互動和個性化溝通,通過教師的引導和答疑進行學生的學習效果的檢驗,由于在翻轉課題中,學生可以自己掌控節奏,學生在課堂上的主體地位,實現在線課程的教學,提高“Excel與數據處理”課程教學的質量。
3 結語
本文研究翻轉課堂教學模式在“Excel與數據處理”教學中的應用。首先分析了翻轉課堂教學模式的基本原理和優點。結合“Excel與數據處理”課程的教學實踐,進行課堂革新研究。教育信息化的發展促進“翻轉課堂式”教學模式的革新,進而應用到數據信息處理等移動互聯網信息技術課堂中,引發教師角色、課程模式的變革,提高學生自學能力和學習“Excel與數據處理”課程的主動性,對課程內容獲得更深層次的理解,提高教學質量,通過推動“翻轉課堂”改革,有效提高“Excel與數據處理”課程的教學水平和教學實踐效果。
注釋
① BILINSKI P and BREMOND F. Contextual statistics of space-time ordered features for human action recognition[C]. IEEE the 9th International Conference on Advanced Video and Signal-based Surveillance, Beijing, 2012: 228-233.
② PRATAP KUMAR SAHU,ERIC HSIAO-KUANG WU,JAGRUTI SAHOO,et al.BAHG:Back-Bone-Assisted Hop Greedy Routing for VANET's City Environments[J].IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems,2013,14(1):199-213.