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二、任務(wù)驅(qū)動型物流管理教學(xué)方法的應(yīng)用
任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法主要通過老師指定既定的目標(biāo)而學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中一切活動圍繞目標(biāo)而展開，帶有強(qiáng)烈的目的性。讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的過程中不在盲目，學(xué)生因為有目標(biāo)的存在而為了目標(biāo)而努力和探索，而在這個探索的過程中又獲得強(qiáng)烈的認(rèn)同感以及成就感，這樣的管理教學(xué)方式能夠有效的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有一個發(fā)現(xiàn)問題、思考分析、問題解決的過程中，從而真正的提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)以及創(chuàng)新學(xué)習(xí)的開拓精神。任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方式主要步驟為：任務(wù)設(shè)計——學(xué)生自主學(xué)習(xí)探索——結(jié)果評估——課后思考與拓展，四個步驟為和新的，老師通過科學(xué)合理的任務(wù)布置來控制課堂的教學(xué)節(jié)奏并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)探索興趣。在設(shè)計任務(wù)的過程中，首先要考慮到學(xué)生的認(rèn)知能力以及學(xué)習(xí)特點(diǎn)，然后有針對性的設(shè)計具體的教學(xué)內(nèi)容，難度不能太高，使學(xué)生遙不可及而失去興趣，又不能太低，使學(xué)生簡簡單單就完成任務(wù)，這樣又失去了應(yīng)有的教學(xué)效果。只有難度適中，才能充分激發(fā)學(xué)生的鉆研精神以及創(chuàng)造力。在實(shí)際教學(xué)過程中，可以首先將班級內(nèi)的學(xué)生分為幾組，每組成員最好少于5人，然后老師根據(jù)教學(xué)大綱設(shè)定相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)，但是不同組之間的教學(xué)任務(wù)也要進(jìn)行一定的區(qū)分。比如，5人小組可以給予5個小任務(wù)，或者是2兩個大任務(wù)，這些都可以根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，但是務(wù)必要求學(xué)生全員參與，并且討論的過程也要制定適當(dāng)?shù)囊?guī)則，防止課堂教學(xué)過程中出現(xiàn)偏離主題的討論，浪費(fèi)教學(xué)時間，降低教學(xué)質(zhì)量，但是規(guī)則的制定也不能夠太死板，使得學(xué)生的討論內(nèi)容毫無新意，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的教學(xué)情況來制定，避免教學(xué)進(jìn)程過于死板。
一是基本采用財務(wù)管理案例教學(xué)的方式，這種方式雖然也可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生對財務(wù)管理綜合知識的掌握程度，但對于提高學(xué)生的動手能力、全面運(yùn)用財務(wù)管理知識去解決一些實(shí)際問題作用不大，而且在《財務(wù)管理》、《高級財務(wù)管理》等課程中也可以采用案例教學(xué)，所以在這一門課當(dāng)中仍然采用案例教學(xué)的方式就沒有突出其實(shí)踐性的目的。
二是教學(xué)形式比較陳舊、老套，仍然是為老師為中心，學(xué)生的參與度不夠。在上課的時候，首先由老師把財務(wù)管理方面的基礎(chǔ)知識進(jìn)行梳理和回顧，然后再組織學(xué)生對相關(guān)的財務(wù)管理案例進(jìn)行分析和討論，最后老師進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評。由于學(xué)生都已經(jīng)學(xué)過《財務(wù)管理》等相關(guān)的課程，所以學(xué)生往往對這種教學(xué)模式興趣不大。
三是實(shí)訓(xùn)課程的考核方式單一，學(xué)生之間相互抄襲實(shí)訓(xùn)報告，沒有達(dá)到考核的目標(biāo)。
四是實(shí)訓(xùn)的案例大多都可以在網(wǎng)上查詢到相應(yīng)的資料，導(dǎo)致部分學(xué)生直接抄襲網(wǎng)上資料，沒有起到鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力的目標(biāo)。
五是《財務(wù)管理模擬實(shí)訓(xùn)》目前的教學(xué)大綱雖然也列出實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的七大模塊，但只是對財務(wù)管理的知識點(diǎn)進(jìn)行了梳理，沒有突出財務(wù)管理實(shí)踐性的特征，而且主要的試驗工具是計算器，沒有達(dá)到提高學(xué)生實(shí)踐能力的目標(biāo)，也不能激發(fā)學(xué)生的份。根據(jù)問卷調(diào)查得出的結(jié)果，畢業(yè)生普遍反映在工作中經(jīng)常使用Excel，并且感到Excel的相關(guān)知識不夠。比如，問卷中問到畢業(yè)生一天工作中使用Excel的時間大致多長？調(diào)查的統(tǒng)計結(jié)果顯示，100%的財務(wù)畢業(yè)生在工作中都會使用到Excel，28%的畢業(yè)生使用Excel的時間在6小時以上，37%的畢業(yè)生使用Excel的時間在3-6小時,26%的畢業(yè)生使用Excel的時間在1~3小時。由此可見，Excel在財務(wù)工作中的使用頻率是非常高的。問卷還問到畢業(yè)生目前Excel的水平級次。34%的畢業(yè)生認(rèn)為自己的Excel水平還是入門級，52%的畢業(yè)生處在初級水平，只有14%的畢業(yè)生處在中高級水平。由此可見，在校期間就加強(qiáng)學(xué)生Excel在財務(wù)工作中訓(xùn)練非常重要。問卷還問到畢業(yè)生覺得Excel對于財務(wù)工作的幫助有多大？調(diào)查結(jié)果顯示，全部的畢業(yè)生都認(rèn)為Excel對于財務(wù)工作有所幫助，76%的畢業(yè)生認(rèn)為Excel對于財務(wù)工作的幫助非常大。很多畢業(yè)生都普遍反映在工作中需要從用友、金蝶等ERP系統(tǒng)中取數(shù)，而取出來的數(shù)據(jù)是非常多的，通過需要用到Excel進(jìn)行匯總整理和財務(wù)分析。由此可見，一方面，學(xué)生在畢業(yè)后從事財務(wù)工作需要大量用到Excel，往往由于缺乏Excel的相關(guān)操作知識而影響到工作效率；另一方面學(xué)校的《財務(wù)管理模擬實(shí)訓(xùn)》課程又流于形式，沒有真正提高學(xué)生的技能和動手操作能力。所以學(xué)校開設(shè)的實(shí)踐課程和工作以后的工作需求脫節(jié)了，亟需對《財務(wù)管理模擬實(shí)訓(xùn)》課程體系進(jìn)行重新設(shè)計
二、基于Excel的《財務(wù)管理模擬實(shí)訓(xùn)》課程體系設(shè)計
（一）主要目標(biāo)
針對目前《財務(wù)管理模擬實(shí)訓(xùn)》課程存在的問題以及Excel在企業(yè)財務(wù)工作中的廣泛運(yùn)用，按照“理論與實(shí)踐高度結(jié)合”的思路，改變過去的教學(xué)模式，把Excel等工具引入到財務(wù)管理模擬實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，去解決財務(wù)管理中的籌資管理、投資管理、營運(yùn)資金管理、利潤分配管理、財務(wù)預(yù)算和財務(wù)分析等問題。通過《財務(wù)管理模擬實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)改革，主要達(dá)到如下目標(biāo)：一是通過實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生熟練掌握基于Excel的財務(wù)決策管理等方法，大幅度提高財務(wù)管理實(shí)務(wù)操作技能，為以后就業(yè)打下堅實(shí)基礎(chǔ)；二是通過實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生進(jìn)一步熟練運(yùn)用財務(wù)管理等主要課程的基本理論和方法，培養(yǎng)和提高其分析解決實(shí)際財務(wù)管理問題的能力。
（二）課程體系設(shè)計的主要內(nèi)容
在課程體系設(shè)計時，首先結(jié)合《財務(wù)管理》、《財務(wù)分析》、《國際財務(wù)管理》和《高級財務(wù)管理》等課程的理論與方法，構(gòu)建基于Excel的籌資決策、投資決策、營運(yùn)資金優(yōu)化管理、利潤分配管理和財務(wù)綜合分析等各個教學(xué)模塊。然后，通過模擬典型企業(yè)的財務(wù)決策等問題，逐步地給出相應(yīng)的和現(xiàn)實(shí)仿真的環(huán)境和條件，使得學(xué)生可以運(yùn)用基于Excel的財務(wù)管理模擬實(shí)訓(xùn)不同模塊，連貫地、持續(xù)地及系統(tǒng)地解決相應(yīng)問題。從具體內(nèi)容來講，首先是讓學(xué)生熟悉實(shí)驗企業(yè)的所在行業(yè)、生產(chǎn)經(jīng)營情況以及一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。之后分為七大模塊進(jìn)行學(xué)習(xí)和操作：（1）基于Excel的企業(yè)籌資決策，解決企業(yè)籌資方式和籌資渠道的選擇，資本成本的計算等籌資決策問題；（2）基于Excel的企業(yè)投資決策，運(yùn)用Excel等工具計算凈現(xiàn)值、內(nèi)部報酬率的等投資決策指標(biāo)，學(xué)習(xí)資本資產(chǎn)定價模型以及解決企業(yè)綜合等決策問題；（3）基于Excel的營運(yùn)資金優(yōu)化管理，熟悉和掌握貨幣資金、應(yīng)收賬款和存貨的管理模型等；（4）基于Excel的利潤的分配管理，掌握利潤的分配流程和各種股利分配政策等；（5）基于Excel的企業(yè)財務(wù)預(yù)算編制，掌握財務(wù)預(yù)算的過程，熟悉銷售預(yù)算、資金預(yù)算和資本預(yù)算，編制預(yù)期的資產(chǎn)負(fù)債表和利潤表等；（6）基于Excel的財務(wù)分析，對企業(yè)財務(wù)報表進(jìn)行綜合分析等；（7）基于Excel的企業(yè)并購和國際投資決策，掌握企業(yè)并購的價值評價和國際投資的評價指標(biāo)等?？傊?，《財務(wù)管理模擬實(shí)訓(xùn)》課程內(nèi)容和教學(xué)模式，通過借助于Excel的工具，把Excel等工具引入到《財務(wù)管理模擬實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)中，假設(shè)一個模擬的企業(yè)，給出相應(yīng)的模擬數(shù)據(jù)，去解決這個模擬企業(yè)的籌資管理、投資管理、營運(yùn)資金管理、利潤分配管理、財務(wù)預(yù)算和財務(wù)分析等問題，從而達(dá)到提高學(xué)生的動手能力和實(shí)際解決問題的能力。在教學(xué)過程中，以學(xué)生操作為主，指導(dǎo)老師輔導(dǎo)為輔。指導(dǎo)老師需要解決學(xué)生在操作過程中遇到的問題，并監(jiān)督學(xué)生要獨(dú)立完成各個模塊的實(shí)驗。
（江蘇省東每縣平明中學(xué)江蘇連云港222342）
2010年南京市白下區(qū)中考物理模擬測試題第4題引發(fā)了我們物理組幾位教師的激烈討論，題目如下：
如圖1所示，現(xiàn)有一個盛有適量水的透明玻璃杯和一只筷子。小名同學(xué)將一支筷子斜插入盛有適量水的透明玻璃杯中，若小名從杯子正面觀察，可能觀察到筷子和筷子在杯中水下部分的成像情況最可能的是（）
圖1
答案為B，對題目及答案我們沒有異義，只是對題目中的“最可能”產(chǎn)生了疑惑，難道除了B還有其他情況嗎？對此筆者進(jìn)行了實(shí)驗及理論分析。
首先，我們來看兩種常見的情況，并從理論上加以分析，找到筷子彎折（折斷）的原因：
圖2圖3
為什么筷子向不同方向傾斜其彎折（折斷）的方向也不同呢？現(xiàn)分析如下：
圖甲圖乙
我們從杯子的側(cè)面沿水平方向觀察，對照圖2，如圖甲所示，若我們?nèi)A’截面的俯視圖，由于光的折射，P’點(diǎn)為P點(diǎn)的像點(diǎn)（ON為法線），那么筷子的虛像確實(shí)向左折斷。同樣對照圖3，若我們?nèi)B’截面的俯視圖，如圖乙，由于光的折射，Q’點(diǎn)為Q點(diǎn)的像點(diǎn)（ON為法線），則筷子的虛像向右折斷。通過以上分析可知，筷子之所以向不同方向折斷是因為：筷子傾斜方向不同導(dǎo)致折射面不同。那么，使折射面發(fā)生改變的只有筷子的傾斜方向嗎？顯然不是，筆者又做了如圖3、4所示的實(shí)驗：
圖4
圖5
微生物原油采收率技術(shù)(microbial enhananced oil recovery，MEOR)
是利用微生物在油藏中的有益活動，微生物代謝作用及代謝產(chǎn)物作用于油藏殘余油，并對原油/巖石／水界面性質(zhì)的作用，改善原油的流動性，增加低滲透帶的滲透率，提高采收率的一項高新生物技術(shù)。該項技術(shù)的關(guān)鍵是注入的微生物菌種能否在地層條件下生長繁殖和代謝產(chǎn)物能否有效地改善原油的流動性質(zhì)及液固界面性質(zhì)。與其它提高采收率技術(shù)相比，該技術(shù)具有適用范圍廣、操作簡便、投資少、見效快、無污染地層和環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。
一、微生物采油技術(shù)概況
1926年，美國科學(xué)家Mr.Beckman提出了細(xì)菌采油的設(shè)想。1946年Zobeu研究了厭氧的硫酸鹽還原菌從砂體中釋放原油的機(jī)理，獲得微生物采油第一專利。I．D．shtum(前蘇聯(lián))及其它國家等學(xué)者也分別作了大量的創(chuàng)新性工作，奠定了微生物采油的基礎(chǔ)。美國的Coty等人首次進(jìn)行了微生物采油的礦物試驗。馬來西亞應(yīng)用微生物采油技術(shù)在Bokor油田做先導(dǎo)性礦物試驗，采油量增加了47%。2002年至2003年，我國張衛(wèi)艷等在文明寨油田進(jìn)行了微生物礦場應(yīng)用，累計增產(chǎn)原油1695t，累計少產(chǎn)水1943t，有效期達(dá)10個月。
美國和俄羅斯在微生物驅(qū)油研究和應(yīng)用方面，處于世界領(lǐng)先地位。美國有1000多口井正在利用微生物采油技術(shù)增加油田產(chǎn)量，微生物采油項目在降低產(chǎn)水量和增加采油量方面取得了成功。1985年至1994年，俄羅斯在韃靼、西西伯利亞、阿塞拜疆油田激活本源微生物，共增產(chǎn)原油13.49x10t，產(chǎn)量增加了10～46％。1988年至1996年，俄羅斯在11個油田44
個注水井組應(yīng)用本源微生物驅(qū)油技術(shù)，共增產(chǎn)21x10t。
20世紀(jì)60年代我國開始對微生物采油技術(shù)進(jìn)行研究，但發(fā)展緩慢。80年代末，大慶油田率先進(jìn)行了兩口井的微生物地下發(fā)酵試驗(30℃)。大港、勝利、長慶、遼河、新疆等油田與美國Micro～Bac公司合作，分別進(jìn)行了單井吞吐試驗。1994年開始，大港油田與南開大學(xué)合作，成功培育了一系列采油微生物，該微生物以原油和無機(jī)鹽為營養(yǎng)，具有降低蠟質(zhì)和膠質(zhì)含量功能，并在菌種選育與評價、菌劑產(chǎn)品的生產(chǎn)、礦場應(yīng)用設(shè)計施工與檢測等諸方面取得了成績。1996年以來，吉林油田與13本石油公司合作，探究了微生物采油技術(shù)在扶余油田東189站的29口井進(jìn)行的吞吐試驗，21口井見效，見效率達(dá)70%。2000年底，大慶油田采油廠引進(jìn)了美國NPC公司的耐高溫菌種，在Y一16井組進(jìn)行了耐高溫微生物驅(qū)油提高采收率研究和現(xiàn)場試驗，結(jié)果表明，采收率達(dá)43.41%，增加可采儲量1.81×10t，施工后當(dāng)年增油615.5t。勝利油田羅801區(qū)塊外源微生物驅(qū)油技術(shù)現(xiàn)場試驗提高采收率2.66%。
二、微生物采油技術(shù)機(jī)理
（一）微生物采油技術(shù)與油田化學(xué)劑
在大慶油田開發(fā)的各個階段都會使用不同性質(zhì)的化學(xué)劑，現(xiàn)以大慶油田為例。當(dāng)大量化學(xué)劑進(jìn)入油藏后，將發(fā)生物理變化和化學(xué)變化，對微生物采油過程可能產(chǎn)生不同的影響?；瘜W(xué)劑既可引起微生物生存環(huán)境（滲透壓、氧化還原電位、pH值）的改變，又可直接改變生物的生理（呼吸作用、蛋白質(zhì)、核酸及影響微生物生長的大分子物質(zhì)的合成）以及影響微生物細(xì)胞壁的功能，從而影響微生物的生長，降低采收率。
（二）微生物驅(qū)油機(jī)理
因為，微生物提高原油采收率作用涉及到復(fù)雜的生物、化學(xué)和物理過程，除了具有化學(xué)驅(qū)提高原油采收率的機(jī)理外，微生物生命活動本身也具有提高采收率機(jī)理。雖然目前的研究不斷深入，但仍然無法對微生物采油技術(shù)各個細(xì)節(jié)進(jìn)行量化描述，據(jù)分析，主要包括以下幾個方面：
1.原油乳化機(jī)理。微生物的代謝產(chǎn)物表面活性劑、有機(jī)酸及其它有機(jī)溶劑，能降低巖石一油一水系統(tǒng)的界面張力，形成油一水乳狀液（水包油），并可以改變巖石表面潤濕性、降低原油相對滲透率和粘度，使不可動原油隨注入水一起流動[1引。有機(jī)酸能溶解巖石基質(zhì)，提高孔隙度和滲透率，增加原油的流動性，并與鈣質(zhì)巖石產(chǎn)生二氧化碳，提高滲透率。其它溶劑能溶解孔隙中的原油，降低原油粘度。
2.微生物調(diào)剖增油機(jī)理。微生物代謝生成的生物聚合物與菌體一起形成微生物堵塞，堵塞高滲透層，調(diào)整吸水剖面，增大水驅(qū)掃油效率，降低水油比，起到宏觀和微觀的調(diào)剖作用，可以有選擇地進(jìn)行封堵，改變水的流向，達(dá)到提高采收率的效果。在較大多孔隙中，微生物易增殖，生長繁殖的菌體和代謝物與重金屬形成沉淀物，具有高效堵塞作用。
3.生物氣增油機(jī)理。代謝產(chǎn)生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等氣體，可以提高地層壓力，并有效地融入原油中，形成氣泡膜，降低原油粘度，并使原油膨脹，帶動原油流動，還可以溶解巖石，擠出原油，提高滲透率。
4.中間代謝產(chǎn)物的作用。微生物及中間代謝產(chǎn)物如酶等，可以將石油中長鏈飽和烴分解為短鏈烴，降低原油的粘度，并可裂解石蠟，減少石蠟沉積，增加原油的流動性。脫硫脫氮細(xì)菌使原油中的硫、氮脫出，降低油水界面張力，改善原油的流動性。
5.界面效應(yīng)。微生物粘附到巖石表面上而生成沉積膜，改善巖石孔隙壁面的表面性質(zhì)，使巖石表面附著的油膜更容易脫落，并有利于細(xì)菌在孔隙中成活與延伸，擴(kuò)大驅(qū)油面積，提高采收率。
（三）理論研究
1.國內(nèi)外的數(shù)學(xué)模型。20世界80年代末，國外的Islam、Zhang和Chang等建立了微生物采油的數(shù)學(xué)模型并開展了相應(yīng)的數(shù)值模擬研究。Zhang模型優(yōu)于Islam模型在于可描述微生物在地層中的活動，卻難于現(xiàn)場模擬。Chang模型是三維三相五組分，能描述微生物在地層中的行為，不能描述在油藏中的增產(chǎn)機(jī)理。
2.物理模擬。物理模擬研究基本上是應(yīng)用化學(xué)驅(qū)的物理模型試驗裝置及試驗過程。微生物驅(qū)油模型的核心是巖心管部分，其長度影響微生物的生長繁殖。應(yīng)建立大型巖心模型，使微生物充分繁殖，便于分析研究微生物的驅(qū)油效果。通過物理模擬研究微生物驅(qū)油法，可獲得微生物在巖心中的推進(jìn)速度及濃度變化，對巖心滲透率的影響等信息。
（四）源微生物的采油工藝
國內(nèi)油田（大慶等）已進(jìn)人高含水開發(fā)期，是采用內(nèi)源微生物驅(qū)油還是采用外源微生物驅(qū)油，要根據(jù)具體油藏內(nèi)的微生物群落進(jìn)行分析。若具體油藏中內(nèi)存在有益微生物驅(qū)油的微生物群落，宜采用內(nèi)源微生物驅(qū)油工藝，這是目前國內(nèi)致力于運(yùn)用最新微生物采油技術(shù)。
三、結(jié)語
綜上所述，在我國油田中，特別是大慶油田，在微生物采油技術(shù)具有提高采收率的效果，對大多數(shù)的油藏都能充分發(fā)揮微生物采油的優(yōu)勢。制約微生物采油技術(shù)的主要因素在于油藏中微生物群落結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場試驗工藝及物理模擬實(shí)驗的局限性。外源菌種的選育和評價指標(biāo)、特性，微生物的研究、菌液的生產(chǎn)和礦場試驗等方面還需深化。
2.1國外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)
2.1.1研究技術(shù)的發(fā)展國外學(xué)者從1960年代開始研究街谷空氣流場及其污染狀況，主要使用實(shí)地測試法、物理模擬法和數(shù)值模擬法。實(shí)地測試法始于1970年代，Kennedy的實(shí)測結(jié)果表明:街谷內(nèi)部污染物濃度隨街道高寬比(H/W)的增加而提高，在固定H/W下，污染物濃度在垂直方向上呈指數(shù)下降。DePaul的實(shí)測表明:影響街谷污染物擴(kuò)散最重要的因素是街谷幾何結(jié)構(gòu)及街道兩側(cè)建筑物屋頂風(fēng)速［6］。物理模擬法始于1980年代，DabberdtWF等通過風(fēng)洞試驗發(fā)現(xiàn)污染物分布取決于街谷的對稱性和H/W［7－8］。數(shù)值模擬法始于1990年代，Hitoshill用有限差分法，Lee等用逐步超松弛迭代法模擬不同街谷結(jié)構(gòu)下的污染物分布，結(jié)果表明:污染物濃度在地面達(dá)到最高值，背風(fēng)側(cè)高于迎風(fēng)側(cè)［9－11］。此后，基于計算流體力學(xué)(CFD)的數(shù)值模擬方法逐漸成為街谷污染物擴(kuò)散研究的主要方法。相關(guān)研究中，實(shí)地測試法和風(fēng)洞試驗的應(yīng)用相對較少。但實(shí)地測試和風(fēng)洞試驗的數(shù)據(jù)更為真實(shí)可靠，并能為數(shù)值模擬提供重要的校核。
2.1.2研究內(nèi)容的擴(kuò)展一方面，數(shù)值模擬法廣泛應(yīng)用于街谷污染物擴(kuò)散研究，BerndLM等(2008)采用標(biāo)準(zhǔn)k－ε模型和RNGk－ε模型對街谷內(nèi)的污染物濃度進(jìn)行了模擬［12，13］。另一方面，開始研究影響街谷污染物擴(kuò)散的其他因素，例如:街道空間布局、屋頂風(fēng)、熱、植被和化學(xué)反應(yīng)等［14－19］。但根據(jù)文獻(xiàn)，研究大多是對抽象的二維街谷斷面和單車道以及單因子的街谷內(nèi)建筑物附近污染物濃度的分析，對街谷污染的三維模擬和整體污染程度的研究較少，未涉及街谷兩側(cè)行人與建筑的污染物暴露濃度特征和風(fēng)險評價的內(nèi)容。
2.1.3小結(jié)技術(shù)方法方面:對街谷空氣污染物擴(kuò)散機(jī)制的研究需要實(shí)地測試法、物理模擬法和數(shù)值模擬法的有機(jī)結(jié)合，實(shí)地測試法、物理模擬法對數(shù)值模擬結(jié)果的科學(xué)性具有重要的驗證作用。研究內(nèi)容方面:除街谷形態(tài)之外，影響污染物擴(kuò)散及分布的因素還包括街道植被、交通性態(tài)等多種因素。研究應(yīng)用方面:對街道峽谷兩側(cè)行人和建筑的污染物暴露特征與影響評價的研究較少，缺少實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)的研究，沒有為城市規(guī)劃提供降低市民污染物暴露水平的技術(shù)工具。
2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析
2.2.1研究技術(shù)與特點(diǎn)我國此項研究始于1990年代，主要采用實(shí)地測試法和物理模擬法［20－21］。隨著計算機(jī)技術(shù)發(fā)展，目前研究主要集中在數(shù)值模擬和模型優(yōu)化方面。數(shù)值模擬方面:朱國成(2010)、何澤能(2008)等在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，對街谷形態(tài)與流場分布、污染物擴(kuò)散的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了研究［22－25］。模型優(yōu)化方面，黃遠(yuǎn)東等(2008)利用CFD軟件，用7種模型對污染物擴(kuò)散進(jìn)行了模擬，與風(fēng)洞試驗數(shù)據(jù)的對比顯示:標(biāo)準(zhǔn)k－ε模型的模擬效果最好，RNGk－ε模型、realizablek－ε模型、RSM模型的效果次之，標(biāo)準(zhǔn)k－ω模型、SSTk－ω模型、Spalart-Allmaras模型的效果較差［26］。該研究成果為街谷污染數(shù)值模擬的模型選擇提供了重要的參考和指導(dǎo)。
2.2.2研究成果與應(yīng)用機(jī)動車尾氣污染已成為我國城市環(huán)境研究的熱點(diǎn)［27－29］。程云章(2009)的研究對環(huán)境容量和交通容量雙約束條件下交通流量分配方案的制定提供了大氣質(zhì)量評價信息，指出“目前的數(shù)值模擬多側(cè)重探究街谷結(jié)構(gòu)對污染物擴(kuò)散的影響，對污染物排放源強(qiáng)則采取某一定值的簡單處理”這一關(guān)鍵問題［30］。徐偉嘉等(2010)研究了街谷內(nèi)不同車道污染物擴(kuò)散的特征，并提出降低行人交通源暴露水平的途徑。謝海英、陳康民(2006)研究了街谷污染對臨街建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響［31－32］。此類研究實(shí)現(xiàn)了由街谷污染機(jī)制向污染受體保護(hù)研究的跨越，為本領(lǐng)域的研究提供了重要的發(fā)展導(dǎo)向作用。在城市規(guī)劃與建筑學(xué)的學(xué)科領(lǐng)域，劉加平等拓展建筑物理的研究范疇，較早開展了城市街谷的相關(guān)研究。王翠萍等(2003)［33］的研究顯示:車流量是行道樹樹冠的凈化功能和對污染物擴(kuò)散的阻礙作用所占權(quán)重的主要影響因素，街道綠化應(yīng)根據(jù)車流量的大小采取不同綠化方案。趙敬源、劉加平(2007、2009)［34－35］的研究給出了最佳高寬比的推薦范圍，為優(yōu)化建筑及城市綠化設(shè)計和改善城市戶外環(huán)境提供了理論基礎(chǔ)。邱巧玲、王凌(2007)［36］研究了街谷形態(tài)、街谷外部環(huán)境與街谷內(nèi)污染濃度變化的關(guān)系，提出了合理的街道幾何結(jié)構(gòu)和理想狀態(tài)下的城市街道布置模式。王紀(jì)武、王煒(2010)對街谷流場進(jìn)行了三維模擬，提出了促進(jìn)街谷污染物擴(kuò)散、稀釋的規(guī)劃設(shè)計策略［37］。但相關(guān)研究在規(guī)劃和建筑類期刊中僅發(fā)表了6篇論文［33－38］。城市規(guī)劃與建筑學(xué)等應(yīng)用類學(xué)科對街谷污染物擴(kuò)散及對策的研究薄弱，制約了研究成果在城市規(guī)劃與設(shè)計中的實(shí)際應(yīng)用。
物理是一門理論學(xué)科，更是應(yīng)用型較強(qiáng)的學(xué)科，初中物理教學(xué)不僅要讓學(xué)生掌握基本的物理知識，還需要引導(dǎo)學(xué)生多媒體的應(yīng)用來提高理解、遷移能力，因此，教師要通過多媒體創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境，將學(xué)生原有的知識經(jīng)驗與新的教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，促使學(xué)生在原有知識經(jīng)驗的基礎(chǔ)上生長出新的知識經(jīng)驗，引發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果與質(zhì)量。如在學(xué)習(xí)“氣體性質(zhì)”這部分內(nèi)容時，教師可利用生活中的真實(shí)情境，導(dǎo)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。上課之初，教師通過多媒體設(shè)備，演示生活中的實(shí)際情境。課堂中，教師可引導(dǎo)學(xué)生按照多媒體教學(xué)中呈現(xiàn)的演示進(jìn)行操作，讓學(xué)生將保溫瓶中裝滿熱水，然后去打開保溫瓶的瓶蓋，這時學(xué)生會發(fā)現(xiàn)保溫瓶的瓶蓋很難打開，教師可問學(xué)生“為什么保溫瓶的蓋子不容易打開？”、“如何才能省時省力的打開蓋子？”這樣的問題，引導(dǎo)學(xué)生通過問題思考進(jìn)入氣體性質(zhì)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。另外，教師還可以列舉其它事例，如夏天自行車容易爆胎現(xiàn)象，密封袋子會出現(xiàn)膨脹等現(xiàn)象來為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中新舊知識之間的聯(lián)接。
二、合作探究學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生動機(jī)
合作探究方式是新課程改革中提出的重要學(xué)習(xí)方式，這種學(xué)習(xí)方式主要采用發(fā)現(xiàn)的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生通過師生之間、生生之間的合作，利用多媒體技術(shù)開展物理模擬實(shí)驗，促進(jìn)學(xué)生探究、發(fā)現(xiàn)物理教學(xué)中的相關(guān)知識與原理，加強(qiáng)教師指導(dǎo)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)的相互結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)。如在學(xué)習(xí)“大氣壓”這部分內(nèi)容時，教師可以通過物理模擬實(shí)驗引導(dǎo)學(xué)生在合作探究過程中理解大氣壓的相關(guān)內(nèi)容。上課之初，教師可以讓學(xué)生將準(zhǔn)備的水杯中裝滿水，用硬紙片將水杯的杯口蓋住，然后將水杯倒立，讓學(xué)生觀察會產(chǎn)生何種現(xiàn)象，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)水杯中的水不會流出來，這時教師可通過提問“水杯中的水為什么不會流出來？”的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考問題現(xiàn)象出現(xiàn)的原因；課堂中教師可利用教材中提供的馬德保半球試驗，通過多媒體技術(shù)制作相關(guān)內(nèi)容的課件，運(yùn)用課件中圖片、視頻、聲音等形象生動的表現(xiàn)手法，讓學(xué)生再次感知、體驗大氣壓的巨大作用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，提高學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動學(xué)習(xí)。
三、利用電子黑板，適應(yīng)學(xué)生發(fā)展
電子黑板是多媒體技術(shù)的一項重要方式，它主要是應(yīng)用計算機(jī)的功能與作用，將物理教材中繪制、使用的各類圖形轉(zhuǎn)化為多媒體課件中的內(nèi)容，通過多媒體的形、聲、色等優(yōu)勢將物理教學(xué)內(nèi)容淋漓盡致的呈現(xiàn)出來，促使靜態(tài)的物理教學(xué)向動態(tài)、開放逐步轉(zhuǎn)化，避免傳統(tǒng)教學(xué)中板書、繪制圖等方式浪費(fèi)的時間，為教師與學(xué)生之間的互動與交流留出更多的時間與空間，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性。如在學(xué)習(xí)“晶體的熔點(diǎn)”這部分內(nèi)容時，教師可以利用電子黑板呈現(xiàn)晶體與非晶體融化內(nèi)容的相關(guān)演示，讓學(xué)生通過晶體與非晶體融合具體過程的展示，理解晶體的融化過程，掌握融化與凝固的相關(guān)內(nèi)容，利用形象、鮮明、生動的圖像，滿足學(xué)生形象思維發(fā)展占優(yōu)勢的特點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生更快、更好地學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容。
四、初中物理教學(xué)中多媒體應(yīng)用的幾點(diǎn)建議
多媒體應(yīng)用是初中物理教學(xué)的一種手段，而不是目的，教師不能為了多媒體的應(yīng)用而應(yīng)用。在初中物理教學(xué)中，多媒體的應(yīng)用要依據(jù)三方面的特點(diǎn)來開展。首先，依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)與身心發(fā)展規(guī)律，初中生的認(rèn)知發(fā)展仍處于形象思維占優(yōu)勢的狀態(tài)，教師要采取清晰、形象、鮮明、生動的教學(xué)方式，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的多樣化需求；其次，依據(jù)初中物理教學(xué)的內(nèi)容與目標(biāo)，教師要結(jié)合初中物理教學(xué)的目標(biāo)與內(nèi)容，選擇合適的教學(xué)方法，提高教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法之間的適切性；最后，依據(jù)教師的教學(xué)風(fēng)格，每一位教師都具有自身的教學(xué)風(fēng)格，教師要依據(jù)教學(xué)風(fēng)格采用合適的教學(xué)手段與方法，合理開發(fā)多媒體的作用，深入挖掘教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)教學(xué)風(fēng)格、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法三者之間形成統(tǒng)一體，以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量。
結(jié)語
【論文關(guān)鍵詞】多媒體；民族地區(qū)；物理教學(xué)；利弊
隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，多媒體輔助教學(xué)對中小學(xué)傳統(tǒng)的教學(xué)模式帶來了巨大的沖擊，近幾年多媒體技術(shù)已逐步進(jìn)入到了民族地區(qū)物理課堂教學(xué)。多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)手段不同，它迎合了信息時代對物理教學(xué)的要求，摒棄了傳統(tǒng)的物理教學(xué)信息不足的弊端，可極大地提高民族地區(qū)物理課堂教學(xué)的效率。針對目前民族地區(qū)中學(xué)生對學(xué)習(xí)物理的畏難情緒和對物理現(xiàn)象缺乏感性認(rèn)識的實(shí)際，運(yùn)用多媒體一方面可以豐富學(xué)生的感知，另一方面增強(qiáng)了教學(xué)氣氛，調(diào)動了他們的學(xué)習(xí)主動性。多媒體作為目前一種重要的教學(xué)手段，以其獨(dú)特的魅力贏得了許多民族地區(qū)物理教師的青睞。
多媒體給民族地區(qū)物理教學(xué)改革提供了新平臺和新方法，有助于物理教學(xué)活動的豐富性和多樣化。
1．多媒體的使用可以創(chuàng)造情境，激趣
民族地區(qū)學(xué)生由于經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、地域的限制，普遍見識不廣、想象力缺乏，在學(xué)習(xí)物理知識時無法體會、感悟。而在物理教學(xué)中對難以理解或想象的物理概念、模型，通過采用多媒體課件可以十分直觀形象的解釋、演示出來，讓學(xué)生很快的投入到物理教學(xué)之中。對一些難以理解、掌握的物理圖景和規(guī)律、實(shí)驗無法或很難看清楚的物理現(xiàn)象，可以利用多媒體做成逼真貼切的物理模擬幫助學(xué)生觀察。如：利用多媒體模擬電流是電荷的定向移動；聲波、磁感線等使學(xué)生清晰的了解物理過程和微觀物理的現(xiàn)象。通過多媒體技術(shù)以圖、文、聲皆備的形式，不僅可以使民族地區(qū)的學(xué)生很快入境，還能夠充分調(diào)動他們的積極性和創(chuàng)造性，達(dá)到非常理想的教學(xué)效果。
2．多媒體的使用可以化抽象為形象，使物理現(xiàn)象更加直觀
物理教學(xué)中，我們會遇到一些抽象的事物，我們用語言不能很好的表達(dá)出來，即使有時能表達(dá)出來，學(xué)生也不能一下子就清楚明白，這時我們就可以使用多媒體，使事物變得生動形象，可感直觀。如在講授《機(jī)械波》的傳播時，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動以及波形的變化情況，很多學(xué)生想象不出的。如果把它做成一個課件，那么波的傳播過程就變得直觀，動態(tài)變化過程也一目了然，同時也加深了學(xué)生的記憶。多媒體的這個特點(diǎn)克服了傳統(tǒng)教學(xué)抽象、枯燥、理解困難的弊端，用生動形象動態(tài)的方式使學(xué)生學(xué)得快、學(xué)得懂、學(xué)得透徹，達(dá)到“寓教于樂”的理想教學(xué)境界。 轉(zhuǎn)貼于
3．多媒體豐富了物理教學(xué)內(nèi)容，提高了物理課堂效率
多媒體的使用，特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用，使各種信息更便利的進(jìn)入民族地區(qū)物理教學(xué)領(lǐng)域。教師在上課時一個個生動的形象或過程通過多媒體表現(xiàn)出來，勝過教師長時間空口無憑、反反復(fù)復(fù)的解釋說明。另外講課過程中如果需要插入某些資料時，原來要寫在黑板上再講解，而用多媒體只需點(diǎn)擊一下就可完成，這在傳統(tǒng)教學(xué)模式下是無法想象和實(shí)現(xiàn)的。課堂上，學(xué)生得到的知識容量，教師掌握的反饋信息都大大增加。多媒體的使用，在一定角度上刺激了學(xué)生的感官，豐富了教學(xué)內(nèi)容，更大的充實(shí)了課堂教學(xué)，提高了民族地區(qū)物理課堂效率。
當(dāng)民族地區(qū)的教師運(yùn)用多媒體教學(xué)使課堂活躍了，容量增大了，但教學(xué)效果并不一定明顯?？梢姡嗝襟w運(yùn)用不當(dāng)就會對民族地區(qū)物理教學(xué)產(chǎn)生一些負(fù)面的影響，這是因為：
4．多媒體教學(xué)忽視了物理教學(xué)的特點(diǎn)
物理學(xué)的內(nèi)容豐富而復(fù)雜，它包含著抽象的概念和規(guī)律，需要運(yùn)用大量的實(shí)驗進(jìn)行驗證。但是現(xiàn)在許多民族地區(qū)老師都利用多媒體進(jìn)行演示實(shí)驗和學(xué)生實(shí)驗，許多物理現(xiàn)象都是教師自己設(shè)計的有造作的成分，讓許多學(xué)生產(chǎn)生疑問不相信。這里沒有通過數(shù)據(jù)的收集和分析就得出了實(shí)驗的結(jié)論，失去了物理學(xué)以實(shí)驗為基礎(chǔ)的研究方法，同時不能用物理實(shí)驗幫助學(xué)生理解概念和定律，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，也不利于全面培養(yǎng)民族地區(qū)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，多媒體輔助教學(xué)對中小學(xué)傳統(tǒng)的教學(xué)模式帶來了巨大的沖擊，近幾年多媒體技術(shù)已逐步進(jìn)入到了民族地區(qū)物理課堂教學(xué)。多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)手段不同，它迎合了信息時代對物理教學(xué)的要求，摒棄了傳統(tǒng)的物理教學(xué)信息不足的弊端，可極大地提高民族地區(qū)物理課堂教學(xué)的效率。針對目前民族地區(qū)中學(xué)生對學(xué)習(xí)物理的畏難情緒和對物理現(xiàn)象缺乏感性認(rèn)識的實(shí)際，運(yùn)用多媒體一方面可以豐富學(xué)生的感知，另一方面增強(qiáng)了教學(xué)氣氛，調(diào)動了他們的學(xué)習(xí)主動性。多媒體作為目前一種重要的教學(xué)手段，以其獨(dú)特的魅力贏得了許多民族地區(qū)物理教師的青睞。
多媒體給民族地區(qū)物理教學(xué)改革提供了新平臺和新方法，有助于物理教學(xué)活動的豐富性和多樣化。
1．多媒體的使用可以創(chuàng)造情境，激趣
民族地區(qū)學(xué)生由于經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、地域的限制，普遍見識不廣、想象力缺乏，在學(xué)習(xí)物理知識時無法體會、感悟。而在物理教學(xué)中對難以理解或想象的物理概念、模型，通過采用多媒體課件可以十分直觀形象的解釋、演示出來，讓學(xué)生很快的投入到物理教學(xué)之中。對一些難以理解、掌握的物理圖景和規(guī)律、實(shí)驗無法或很難看清楚的物理現(xiàn)象，可以利用多媒體做成逼真貼切的物理模擬幫助學(xué)生觀察。如：利用多媒體模擬電流是電荷的定向移動；聲波、磁感線等使學(xué)生清晰的了解物理過程和微觀物理的現(xiàn)象。通過多媒體技術(shù)以圖、文、聲皆備的形式，不僅可以使民族地區(qū)的學(xué)生很快入境，還能夠充分調(diào)動他們的積極性和創(chuàng)造性，達(dá)到非常理想的教學(xué)效果。
2．多媒體的使用可以化抽象為形象，使物理現(xiàn)象更加直觀
物理教學(xué)中，我們會遇到一些抽象的事物，我們用語言不能很好的表達(dá)出來，即使有時能表達(dá)出來，學(xué)生也不能一下子就清楚明白，這時我們就可以使用多媒體，使事物變得生動形象，可感直觀。如在講授《機(jī)械波》的傳播時，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動以及波形的變化情況，很多學(xué)生想象不出的。如果把它做成一個課件，那么波的傳播過程就變得直觀，動態(tài)變化過程也一目了然，同時也加深了學(xué)生的記憶。多媒體的這個特點(diǎn)克服了傳統(tǒng)教學(xué)抽象、枯燥、理解困難的弊端，用生動形象動態(tài)的方式使學(xué)生學(xué)得快、學(xué)得懂、學(xué)得透徹，達(dá)到“寓教于樂”的理想教學(xué)境界。
3．多媒體豐富了物理教學(xué)內(nèi)容，提高了物理課堂效率
多媒體的使用，特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用，使各種信息更便利的進(jìn)入民族地區(qū)物理教學(xué)領(lǐng)域。教師在上課時一個個生動的形象或過程通過多媒體表現(xiàn)出來，勝過教師長時間空口無憑、反反復(fù)復(fù)的解釋說明。另外講課過程中如果需要插入某些資料時，原來要寫在黑板上再講解，而用多媒體只需點(diǎn)擊一下就可完成，這在傳統(tǒng)教學(xué)模式下是無法想象和實(shí)現(xiàn)的。課堂上，學(xué)生得到的知識容量，教師掌握的反饋信息都大大增加。多媒體的使用，在一定角度上刺激了學(xué)生的感官，豐富了教學(xué)內(nèi)容，更大的充實(shí)了課堂教學(xué)，提高了民族地區(qū)物理課堂效率。
當(dāng)民族地區(qū)的教師運(yùn)用多媒體教學(xué)使課堂活躍了，容量增大了，但教學(xué)效果并不一定明顯?？梢?，多媒體運(yùn)用不當(dāng)就會對民族地區(qū)物理教學(xué)產(chǎn)生一些負(fù)面的影響，這是因為：
4．多媒體教學(xué)忽視了物理教學(xué)的特點(diǎn)
物理學(xué)的內(nèi)容豐富而復(fù)雜，它包含著抽象的概念和規(guī)律，需要運(yùn)用大量的實(shí)驗進(jìn)行驗證。但是現(xiàn)在許多民族地區(qū)老師都利用多媒體進(jìn)行演示實(shí)驗和學(xué)生實(shí)驗，許多物理現(xiàn)象都是教師自己設(shè)計的有造作的成分，讓許多學(xué)生產(chǎn)生疑問不相信。這里沒有通過數(shù)據(jù)的收集和分析就得出了實(shí)驗的結(jié)論，失去了物理學(xué)以實(shí)驗為基礎(chǔ)的研究方法，同時不能用物理實(shí)驗幫助學(xué)生理解概念和定律，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，也不利于全面培養(yǎng)民族地區(qū)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
極端X射線探測極端物質(zhì)——
內(nèi)布拉斯加-林肯大學(xué)物理與天文學(xué)教授唐納德·烏姆斯塔德說，要在實(shí)驗室造出稠密等離子體，一般方法是迅速加熱一個固體密度物質(zhì)，如一薄層金屬箔。如果加熱速度足夠快，就能達(dá)到使密度保持相對恒定，接近于通常固體密度值。超短脈沖激光是能將固體快速加熱到稠密等離子體的首選。
最近，一個由牛津大學(xué)奧蘭多·希瑞克斯塔和英、美、德、澳等國科學(xué)家組成的國際研究小組利用目前世界最強(qiáng)的X射線激光源斯坦福大學(xué)的直線加速相干光源（LCLS）將鋁箔在約80飛秒（1飛秒=10-15秒）內(nèi)加熱到70到180eV（約80到200萬開氏度）。由于這么短時間內(nèi)加熱，壓力達(dá)到幾千萬大氣壓，鋁箔來不及膨脹，還幾乎保持著原來固體密度，生成了溫稠密等離子體，研究小組對其內(nèi)部的電離情況進(jìn)行了直接檢測，并將相關(guān)結(jié)果以論文形式發(fā)表在《物理評論快報》上。
在以往實(shí)驗中，所用激光只有近紅外到紫外波長的激光，新實(shí)驗用了完全不同的激光：X射線自由電子激光（XFEL）。相干X射線能量很高，達(dá)到千電子伏特以上，能將鋁核K殼層電子直接擊出原子，而紅外光基本上只能激發(fā)外殼層電子。X射線還能更深地穿透材料，均勻照射整個目標(biāo)，將其加熱到100eV（百萬開氏度以上），生成固體密度等離子體。
正如研究小組領(lǐng)導(dǎo)、牛津大學(xué)的賈斯廷·瓦克所說：“X射線激光非常關(guān)鍵，我們無法在別的地方進(jìn)行這種實(shí)驗?！盠CLS為實(shí)驗提供了特需條件：用于檢測極端現(xiàn)象的嚴(yán)格受控的環(huán)境，相干X射線能量極高而且能精確調(diào)整，精確檢測特殊固體密度等離子體屬性的方法。
希瑞克斯塔等人檢測了鋁箔系統(tǒng)內(nèi)高電荷離子的K殼層電離電子的熒光，反推內(nèi)部壓力電離下有效電離勢連續(xù)降低的變化，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗結(jié)果和廣泛使用的Stewart-Pyatt模型（1965年提出，簡稱SP模型）所預(yù)測的結(jié)果不符，卻和更早的Ecker-Krll模型（1963年提出，簡稱EK模型）吻合的較好。研究人員指出，從研究核聚變能源到理解恒星內(nèi)部的運(yùn)行機(jī)制，這一結(jié)果將對許多領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。
兩種模型的含義——
沿用半個世紀(jì)的模型意味著什么？理論的改換將會對哪些研究產(chǎn)生影響？為此科技日報記者還專門采訪了中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)應(yīng)用物理與技術(shù)研究中心主任賀賢土。
賀賢土解釋說，溫稠密物質(zhì)中存在復(fù)雜的電離效應(yīng)，精確了解不同粒子的電離程度，可以很好了解強(qiáng)耦合下溫稠密物質(zhì)內(nèi)各種粒子和束團(tuán)的狀態(tài)和成分，這對研究溫稠密物質(zhì)特性，如局部熱動力學(xué)下狀態(tài)方程和輸運(yùn)系數(shù)十分重要。
目前還沒有一種滿意的理論能很好描述溫稠密物質(zhì)性質(zhì)。雖有好幾種壓力電離模型，但很難判斷它們準(zhǔn)確性，如何實(shí)驗診斷難度很大。目前國際上很多數(shù)值模擬程序中都采用SP模型，它是用離子間距作為考慮有效屏蔽的平均離子模型的參量；而EK模型是用離子和自由電子密度之和表示粒子間距，作為考慮有效屏蔽的平均離子模型的參量。
希瑞克斯塔等人用兩種模型預(yù)言溫稠密物質(zhì)的有效電離勢發(fā)生連續(xù)下降的特性，表明了EK模型給出更大的下降，這對精確研究溫稠密物質(zhì)狀態(tài)方程、電導(dǎo)系數(shù)和熱導(dǎo)率、離子輻射等性質(zhì)都有重要意義。
實(shí)驗的重要性還在于他們篩選出了更好的模型。實(shí)驗數(shù)據(jù)與EK模型吻合的更好，表明在計算等離子體密度時不能忽略電子的影響，考慮電子數(shù)量的模擬效果更好。但EK模型仍有不符合實(shí)驗的地方，還需要更多實(shí)驗和細(xì)節(jié)上的修正。這也體現(xiàn)了等離子體內(nèi)部電離的復(fù)雜性。
賀賢土說，我國目前還沒有像可調(diào)諧的千電子伏特以上能量相干的X射線自由電子激光器，上述實(shí)驗由于條件的限制還無法開展。我們主要利用我國神光Ⅱ和神光Ⅲ原型激光器從整體上進(jìn)行溫稠密物質(zhì)的狀態(tài)方程等研究；理論上研究溫稠密物質(zhì)主要從量子統(tǒng)計出發(fā)研究它們的電離度、等離子體相變（PPT）、化學(xué)勢、自能等物理量，并在密度泛函和Green函數(shù)等框架下理論研究它們的粒子數(shù)密度，進(jìn)而獲得了狀態(tài)方程和輸運(yùn)系數(shù)，精確了解通常要從第一性原理出發(fā)進(jìn)行數(shù)值模擬研究。
2、單選題（）的特點(diǎn)是提出新觀點(diǎn)、新概念或新模型，側(cè)重理論證明和模擬分析。A
A.理論性B.實(shí)驗性C.描述性D.設(shè)計性
3、單選題（）的重點(diǎn)在于實(shí)驗的設(shè)計方案以及對實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行的觀察和分析。B
A.理論性科研論文B.實(shí)驗性科研論文C.應(yīng)用性科研論文D.綜合性科研論文
4、單選題（）是測量的正確程度，即測量結(jié)果所能顯示測量對象所需測量特質(zhì)的程度。
AA.效度B.實(shí)度C.信度D.測度
5、單選題（）是對科學(xué)問題的提煉、分解及解決的過程。DA.課題規(guī)劃B.課題申報
C.課題立項D.科研過程
6、單選題（）是對某一專題或某一論題具有獨(dú)到學(xué)術(shù)觀點(diǎn)的著作，它有學(xué)術(shù)論著、學(xué)位論著之分。BA.學(xué)術(shù)著作B.學(xué)術(shù)論著C.專題論著D.論文著作
7、單選題（）是發(fā)表在國內(nèi)外正式出版的學(xué)術(shù)期刊上的文章、通訊或報道，一般包括綜述、文章、簡訊（簡報）等。BA.網(wǎng)絡(luò)論文B.期刊論文C.學(xué)術(shù)著作D.會議論文
8、單選題（）是反映客觀現(xiàn)實(shí)的一種思想，是對研究對象有所斷定的一種思維方式。A
A.判斷B.推理C.想象D.直覺
9、單選題（）是反映論文價值的最直接體現(xiàn)，是評價科研成效的公開尺度。B
A.論文撰寫B(tài).論文索引C.文獻(xiàn)檢索D.
10、單選題（）是科研工作者必備的一種基本技能，是科研工作的重要過程。AA.論文撰寫B(tài).論文索引C.文獻(xiàn)檢索D.
11、單選題（）是科研選題的使動環(huán)節(jié)，具有重要的戰(zhàn)略意義和指導(dǎo)作用。A
A.提出問題B.構(gòu)建方案C.選題報告D.申報取向
12、單選題（）是科研意義中最基本的意義。A
A.創(chuàng)造學(xué)術(shù)價值B.推動技術(shù)進(jìn)步C.傳承科研技術(shù)D.促進(jìn)社會發(fā)展
13、單選題（）是人類所擁有的一種智能，是一種高級的形象思維活動。C
A.判斷思維B.推理思維C.想象思維D.直覺思維
14、單選題（）是通過對學(xué)術(shù)期刊整體水平的評價，來界定刊載在該期刊上的學(xué)術(shù)論文水平和質(zhì)量的評價方法。BA.指標(biāo)評價法B.期刊評價法C.專家評價法D.綜合評價法
15、單選題（）是為了申請相應(yīng)的學(xué)位或某種學(xué)術(shù)職稱資格而撰寫的研究論文。D
A.科學(xué)論著B.客觀論著C.學(xué)術(shù)論著D.學(xué)位論文
16、單選題（）是研究者在科研工作中必不可少的參考文獻(xiàn)，也是追蹤國內(nèi)外科研前沿最直接的科研信息來源。B
A.綜述性文章B.專欄性文章C.報道性文章D.專題性文章
17、單選題（）是指大腦在思維時呈現(xiàn)的一種擴(kuò)散狀態(tài)的思維模式，屬于彈性思維基本類型之一，與收斂思維相對。AA.發(fā)散思維B.聯(lián)想思維C.反向思維D.直覺思維
18、單選題（）是指在科學(xué)研究過程中，為解決課題研究中出現(xiàn)的科學(xué)問題、技術(shù)難點(diǎn)所使用的研究方法。BA.科學(xué)方法B.科研方法C.哲學(xué)方法D.一般方法
19、單選題（）是指在某一領(lǐng)域中，針對某些熱點(diǎn)問題而舉辦的學(xué)術(shù)會議。規(guī)模較小，但議題較為重要。CA.團(tuán)體固定會B.代表會議C.專題會議D.研討會
20、單選題（）是指針對某一研究領(lǐng)域中的一些重點(diǎn)問題，召集一些相關(guān)的學(xué)術(shù)代表而舉行的學(xué)術(shù)會議。此類會議規(guī)模相對較大，內(nèi)容豐富，參會人數(shù)較多，影響面廣。A
A.代表會議B.專題會議C.研討會D.團(tuán)體定期會
21、單選題（）是追求事物的原本，以探索事物的本質(zhì)為目的，以發(fā)現(xiàn)事物的內(nèi)在的、特定的規(guī)律為目標(biāo)。C
A.常規(guī)認(rèn)識B.基礎(chǔ)認(rèn)識C.科學(xué)認(rèn)識D.哲理認(rèn)識
22、單選題（）是最根本的思維方法，是研究各類方法的理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)思想，對一切科學(xué)具有最普遍的指導(dǎo)意義。CA.科學(xué)方法B.科研方法C.哲學(xué)方法D.特殊方法
23、單選題（）一般有獨(dú)著、合著、編著、主編、編寫等類型。C
A.科學(xué)論著B.客觀論著C.學(xué)術(shù)論著D.學(xué)位論著
24、單選題（）一般指對研究情況的一種突如其來的領(lǐng)悟或理解，亦指突然躍入腦際的，能闡明問題的思想。DA.判斷思維B.推理思維C.想象思維D.直覺思維
25、單選題（）指以模型和原型之間在物理過程相似或幾何相似為基礎(chǔ)的一種模擬方法。
AA.物理模擬B.數(shù)學(xué)模擬C.職能模擬D.數(shù)字模擬
26、單選題（）治理是一個系統(tǒng)工程，需要全社會各階層的人士參與，并需要職能部門干預(yù)。AA.學(xué)術(shù)腐敗B.學(xué)術(shù)不端C.學(xué)術(shù)失范D.學(xué)術(shù)不正
27、單選題（）屬于彈性思維范疇，通過由此及彼的思維過程，開拓研究者的思路。B
A.推理思維B.聯(lián)想思維C.直覺思維D.發(fā)散思維
28、單選題（）屬于科學(xué)認(rèn)識的"硬件"，即在科學(xué)認(rèn)識活動中進(jìn)行觀察、測量、計算、存儲信息的各種物質(zhì)手段。BA.科學(xué)方法B.科學(xué)器材C.科學(xué)探索D.科學(xué)計量
29、單選題創(chuàng)新思維的（）是指研究者的思維活動不受常規(guī)思維定勢的束縛和局限，并且能夠根據(jù)具體的科研對象自由、靈活地采用多種思維方式探索問題的答案。D
A.跳躍性B.創(chuàng)新性C.批判性D.靈活性
30、單選題對缺乏科研實(shí)際經(jīng)驗的初學(xué)者，（）的選取對科研工作的成敗至關(guān)重要。B
A.科研方法B.科研策略C.科學(xué)選題D.科學(xué)創(chuàng)新
31、單選題根據(jù)實(shí)驗結(jié)果性格的不同分類，可分為（）DA.探索實(shí)驗驗證實(shí)驗?zāi)Ｐ驮囼灥菳.化學(xué)實(shí)驗 物理實(shí)驗生物實(shí)驗等C.地面試驗空間實(shí)驗地下實(shí)驗等D.定性實(shí)驗定量實(shí)驗結(jié)構(gòu)實(shí)驗分析實(shí)驗等
32、單選題科學(xué)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步是（）形成的基礎(chǔ)，而新的科研方法的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)立，又使科研工作得以有效的進(jìn)行，從而促進(jìn)科學(xué)和技術(shù)的新飛躍。A
A.科學(xué)方法B.科學(xué)器材C.科學(xué)探索D.科學(xué)創(chuàng)新
33、單選題科研的（）階段是把以確證的假說同原有的理論協(xié)調(diào)起來，統(tǒng)一納入到一個自治的理論體系或技術(shù)體系中，使其形成結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、內(nèi)在邏輯關(guān)系嚴(yán)密的新理論體系。C
A.提出假設(shè)設(shè)計B.獲取科技事實(shí)C.建立創(chuàng)新體系D.理論技術(shù)檢驗
34、單選題科研的（）階段是科學(xué)研究中具有戰(zhàn)略意義的階段？A
A.確立科研課題B.獲取科技事實(shí)C.提出假說設(shè)計D.理論技術(shù)檢驗
35、單選題科研方法中，演繹推理的主要形式是三段論，其中不包括（）B
A.大前提B.中前提C.小前提D.結(jié)論
36、單選題科研規(guī)劃中，（）是科研規(guī)劃的中層，是指規(guī)模較大、時間較長的科研計劃。
BA.科研方向B.科研戰(zhàn)略C.課題計劃D.課題總結(jié)
37、單選題科研課題收集的標(biāo)準(zhǔn)不包括（）DA.針對性B.代表性C.可靠性D.連續(xù)性
38、單選題科研論文是以（）形式對最新科研成果的記錄，它是科研成果的一種直接體現(xiàn)，也是學(xué)術(shù)交流的重要形式之一。AA.文字B.報告C.圖表D.記錄
39、單選題科研中，信息方法的作用不包括（ ）C
A.功能抽象B.科學(xué)預(yù)測C.科學(xué)決策D.結(jié)構(gòu)探析
40、單選題利用書目文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫、全文數(shù)據(jù)庫對課題相關(guān)知識點(diǎn)、事實(shí)和文獻(xiàn)進(jìn)行檢索，屬于論文檢索的哪種方法（）AA.工具法B.引文法C.借鑒法D.探討法
1、多選題抄襲剽竊是一種極為常見的學(xué)術(shù)腐敗現(xiàn)象，是對科研規(guī)范破壞力極大的一種學(xué)術(shù)腐敗現(xiàn)象，其具體表現(xiàn)形式有（）BCDA.奪取式B.拿來式C.拼湊式D.搶占式
2、多選題成果查新時，關(guān)鍵詞的選擇應(yīng)注意些什么（）ABCDA.檢索詞是否覆蓋查新點(diǎn)B.檢索詞的不同表達(dá)方式是否找全C.注重專業(yè)詞的選擇D.不可忽略縮寫詞
3、多選題創(chuàng)新思維的特征有（）BCDA.突發(fā)性B.創(chuàng)新性C.批判性D.靈活性
4、多選題從科研領(lǐng)域考慮，科研論文一般分為（）等基本類型。ABCA.理論性B.實(shí)驗性
C.應(yīng)用性D.科學(xué)性
5、多選題從期刊論文性質(zhì)及作用的角度出發(fā)，期刊論文的特點(diǎn)有（）ABCDA.原始報道B.探索創(chuàng)新C.推翻舊論D.豐富發(fā)展
6、多選題代表性的彈性思維有（）ABCDA.發(fā)散思維B.收斂思維C.跳躍思維D.縱向思維
7、多選題對光纖光柵的作用方式而言，包括（）ABCD
A.機(jī)械傳感方法B.電磁傳感方法C.熱傳感方法D.震動傳感方法
8、多選題對某一科研部門或課題組而言，科研規(guī)劃主要包括（）ABC
9、A.科研方向B.科研戰(zhàn)略C.課題計劃D.課題總結(jié)
9、多選題發(fā)散思維中，基于光柵性質(zhì)的研究方法有（）BCA.震動傳感方法B.波長漂移方法C.帶寬傳感方法D.電磁傳感方法
10、多選題根據(jù)會議延續(xù)時間的長短，可分為（）等差異。ABCD
A.長期會議B.短期會議C.定期會議D.不定期會議
11、多選題根據(jù)我國的國情，目前科研課題的來源有（）ABCD
A.指令性課題B.指導(dǎo)性課題C.委托課題D.自選課題
12、多選題就認(rèn)識層面而言，認(rèn)識活動可分為（）ACD
A.常規(guī)認(rèn)識B.基礎(chǔ)認(rèn)識C.科學(xué)認(rèn)識D.哲理認(rèn)識
13、多選題科學(xué)觀察的原則有（）ACD
A.客觀性原則B.特殊性原則C.全面性原則D.典型性原則
14、多選題科學(xué)實(shí)驗缺陷的產(chǎn)生主要有（）等原因。ABCD
A.實(shí)驗假象B.實(shí)驗誤差C.實(shí)驗極限D(zhuǎn).實(shí)驗限制
15、多選題科研的特點(diǎn)包括：（）AB
A.科研繼承性B.科研創(chuàng)新性C.科研探索性D.科研常規(guī)性
16、多選題科研方法的重要作用體現(xiàn)在（）ABC
A.正確的科研方法對科研工作的成敗起著至關(guān)重要的作用B.錯誤的科研方法會導(dǎo)致荒謬的結(jié)論甚至偽科學(xué)C.科研方法在一定程度上決定著科研的成敗D.科研方法是科研成敗的基礎(chǔ)
17、多選題科研工作者對于專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，初學(xué)者應(yīng)該做到（）ABCD
A.學(xué)無止境，常學(xué)常新，常研常進(jìn)B.對本專業(yè)的經(jīng)典文獻(xiàn)要精讀細(xì)研C.批判性閱讀，獨(dú)立性思考，切忌因循守舊D.要把專業(yè)知識的學(xué)習(xí)與課題研究相結(jié)合
18、多選題科研課題方案設(shè)計的原則有（）ABCD
A.科學(xué)性原則B.創(chuàng)新性原則C.規(guī)范性原則D.統(tǒng)計性原則
19、多選題科研課題立項后，需注意處理好（）相關(guān)事宜。ABCD
A.確認(rèn)立項，填報計劃B.審批計劃，下?lián)芙?jīng)費(fèi)C.調(diào)整分配，落實(shí)任務(wù)D.分項把關(guān)，發(fā)展研究
20、多選題科研論文的學(xué)術(shù)性主要表現(xiàn)在（）ABC
A.研究的科學(xué)性B.內(nèi)容的專業(yè)性C.讀者的專業(yè)性D.研究的準(zhǔn)確性
21、多選題科研論文的質(zhì)量把關(guān)有（）等方式。ABCD
A.健全的監(jiān)控規(guī)程B.成立審查小組C.課題組例會D.隨機(jī)性檢查
22、多選題科研論文評價的原則（）ABCD
A.公正性原則B.準(zhǔn)定量原則C.創(chuàng)新性原則D.可比性原則
23、多選題科研論文文獻(xiàn)檢索具有如下重要作用（ ）ABCD
A.資源開發(fā)B.協(xié)決策C.繼承和借鑒D.便捷及高效
24、多選題科研思維具有哪些特點(diǎn)（）ABCD
A.客觀性B.能動性C.多樣性D.交叉性
25、多選題科研選題中涉及的主要內(nèi)容有（）ABCD
A.提出問題B.構(gòu)建方案C.選題報告D.申報取向
26、多選題科研中，現(xiàn)代方法包括（）BCD
A.客觀方法B.系統(tǒng)方法C.控制方法D.信息方法
27、多選題課題設(shè)計書是課題方案設(shè)計的實(shí)現(xiàn)形式，一般可分為（）AB
A.研究性課題設(shè)計書B.實(shí)驗性課題設(shè)計書C.規(guī)劃性課題設(shè)計書D.創(chuàng)新性課題設(shè)計書
28、多選題論文編輯加工設(shè)計的范圍較廣，一般分為（）BCD
A.文摘加工B.內(nèi)容加工C.文字加工D.技術(shù)加工
29、多選題論文檢索的方法有（）AB
A.工具法B.引文法C.借鑒法D.探討法
30、多選題論文投稿成功的原因有（）ABCD
A.專業(yè)論文為重點(diǎn)B.期刊選擇要適合C.權(quán)威期刊敢投稿D.學(xué)術(shù)爭論須有據(jù)
1、判斷題捕捉信息，是思維探索和理論抽象的事實(shí)基礎(chǔ)，也是科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明的重要手段。（）√
2、判斷題參會者在會議上的口頭報告或張貼報告不論是否通過大會論文評審組的評審，都會由大會統(tǒng)一印刷成論文集并公開出版。（）×
3、判斷題查新機(jī)構(gòu)保證對本合同及所附材料的技術(shù)內(nèi)容在查新工作期內(nèi)保密。（）√
4、判斷題查新完成后，查新機(jī)構(gòu)對有關(guān)電子、紙介材料應(yīng)予以存檔，永久不得銷毀。（）×
5、判斷題成果創(chuàng)新查新是科研論文投稿前應(yīng)當(dāng)首先進(jìn)行的工作，此項工作不可輕視。（）√
6、判斷題是實(shí)現(xiàn)科研成果退出最快捷、最直接、最有效的方式之一，也是科研人員進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和技術(shù)推廣的重要途徑。（）√
7、判斷題根據(jù)科研論文的理論價值、實(shí)用價值和社會意義的大小，可以設(shè)計出高級科研論文、中級科研論文、和低級科研論文三種評價等級。（）×
8、判斷題科技文獻(xiàn)稿件可以一稿兩投或者將本來屬于篇文章的內(nèi)容拆成兩部分，作為兩篇文章投稿。（）×
9、判斷題科學(xué)方法屬于科學(xué)認(rèn)識的硬件。（）×
10、判斷題科學(xué)工作者一旦有了研究成果，必然希望盡快公諸于世并得到學(xué)術(shù)界及社會的承認(rèn)，期刊論文是唯一的有效途徑。（）×
11、判斷題科學(xué)論文的學(xué)術(shù)性是指科研論文所具有的學(xué)術(shù)價值。（）√
12、判斷題科學(xué)認(rèn)識是人們對事物規(guī)律性的高度抽象，是對事物普遍的、規(guī)律性的認(rèn)識
和把握，屬于高級認(rèn)識層面。（）√
13、判斷題科學(xué)實(shí)驗方法可以簡化和純化研究對象，起到加速或延緩研究對象變化的作用。（）√
14、判斷題科學(xué)研究對象從廣義上講，是指客觀世界（包括自然界、社會、人類思維）。（）√
15、判斷題科學(xué)研究是人類的一種具有創(chuàng)造性的活動，方法問題是科研工作中的一個重要問題，事關(guān)科研工作的成效。（）√
16、判斷題科學(xué)研究最大的特點(diǎn)在于創(chuàng)新，科研過程絕不拘泥于固定不變的步驟。（ ）√
17、判斷題科研抽象側(cè)重事物的統(tǒng)一性而往往忽略其差異，若使用不當(dāng)則很容易以偏概全，得出錯誤的結(jié)論。（）×
18、判斷題科研的目的是發(fā)現(xiàn)別人未發(fā)現(xiàn)的真理，而公開出版的國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊，則是確認(rèn)這種科研成果的正式而有效的主渠道。（）√
19、判斷題科研方向是科研規(guī)劃的中層，是指規(guī)模較大、時間較長的科研計劃。（）×
20、判斷題科研課題的基本類型有理論性研究課題、實(shí)驗性研究課題和綜合性研究課題三大類。（）×
21、判斷題科研課題的可行性原則包括研究基礎(chǔ)、試驗設(shè)備和智慧技能。（）√
22、判斷題科研課題方案中，實(shí)驗型方案設(shè)計一般指通過設(shè)計實(shí)驗方案，進(jìn)行實(shí)驗造作的手段，對科研課題的具體內(nèi)容與方法進(jìn)行設(shè)想和計劃安排。（）×
23、判斷題科研課題是科學(xué)研究的第一步，具有戰(zhàn)略性和全局性的特點(diǎn)。（）√
24、判斷題科研論文，就發(fā)表形式而言，一般包括期刊論文、學(xué)術(shù)著作和會議論文3種基本類型。（）√
25、判斷題科研思維的過程是：科研問題科學(xué)思維方式認(rèn)識成果。（）√
26、判斷題科研思維是研究者在科研工作中為解決問題而采用的科學(xué)思維方式。（）√
27、判斷題科研思維屬于抽象思維，而邏輯性是抽象思維的一種基本特性。（）√
28、判斷題科研選題的程序是：提出問題形成假說查閱文獻(xiàn)構(gòu)建方案確立課題。（）×
29、判斷題科研中，模擬方法可以作為最初的實(shí)驗研究之用，也可以代替真是的實(shí)驗。（）×
30、判斷題科研中期是問題的研究與階段成果的積累階段。該階段的主要任務(wù)是：科研資料收集，文獻(xiàn)閱讀，研究思路整理，以及科研選題方略設(shè)計。（ ）×
31、判斷題克隆干細(xì)胞造假事件屬于學(xué)術(shù)腐敗急功近利經(jīng)典案例。（）√
32、判斷題課題調(diào)研，收集科研信息，是科研工作初始階段的必要過程。（）√
0.引言
我國是一個地質(zhì)災(zāi)害十分頻繁的國家，尤其是我國西南地區(qū)，不僅地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量多，而且災(zāi)種全。其中崩塌、滑坡、泥石流等淺層表生地質(zhì)災(zāi)害異常突出，分布有大量的由滑坡堆積、崩塌堆積、殘積層、冰潰堆積、坡積物等組成的松散堆積體斜坡[1]。與此同時，西南地區(qū)一系列大型乃至巨型正在建設(shè)或規(guī)劃中的水電站相繼開工建設(shè)，在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境和大規(guī)模工程活動、水庫蓄水及暴雨等復(fù)雜條件下，可能會有大量的水庫庫岸堆積體邊坡發(fā)生變形甚至失穩(wěn)破壞。
水庫庫岸堆積體邊坡失穩(wěn)的代價是巨大的。斜坡或邊坡作為一種人類不可回避的地學(xué)環(huán)境與工程形式，總是伴隨著人類的工程活動，人類為了安全始終關(guān)注著邊坡的穩(wěn)定性。一百多年來，人們對邊坡變形過程、失穩(wěn)形式、失穩(wěn)機(jī)制、穩(wěn)定評價及滑坡預(yù)測預(yù)報等進(jìn)行了廣泛的研究，借助數(shù)學(xué)、力學(xué)和計算科學(xué)理論與方法，試圖對邊坡的穩(wěn)定、演化及滑坡的預(yù)測預(yù)報進(jìn)行研究，并應(yīng)用到工程實(shí)踐中。
1.土坡穩(wěn)定性分析理論研究現(xiàn)狀
1.1邊坡穩(wěn)定性分析現(xiàn)狀
邊坡失穩(wěn)作為普遍存在的工程問題受到國內(nèi)外學(xué)者的重視。對此課題的研究，國內(nèi)外都經(jīng)歷了從實(shí)踐積累到理論歸納，再實(shí)踐，再歸納，并逐步總結(jié)提高的過程。十九世紀(jì)末二十世紀(jì)初，隨著發(fā)達(dá)國家的大規(guī)模土木工程建設(shè)，大量邊坡工程問題、特別是滑坡問題隨之產(chǎn)生，并造成了很大損失，人們開始應(yīng)用材料力學(xué)和近代土力學(xué)的理論對邊坡問題進(jìn)行半經(jīng)驗、半理論的研究。上世紀(jì)五十年代，我國學(xué)者引進(jìn)了前蘇聯(lián)的工程地質(zhì)分析的體系，繼承和發(fā)展了地質(zhì)歷史分析法，著重研究邊坡的工程地質(zhì)背景和邊坡類型的劃分，以此進(jìn)行邊坡的工程地質(zhì)類比分析，在滑坡的分析和研究中取得了一定的成果。
1.2邊坡穩(wěn)定研究方法現(xiàn)狀
研究邊坡穩(wěn)定的方法主要有：“地質(zhì)歷史分析”方法、極限平衡法、概率分析法、極限分析法、數(shù)值計算分析方法、物理模擬法、非線性方法等?，F(xiàn)將主要邊坡穩(wěn)定性評價方法列述如下：
（1）“地質(zhì)歷史分析”方法：五十年代，我國許多工程地質(zhì)工作者在滑坡研究中采用了蘇聯(lián)的“地質(zhì)歷史分析”方法[4]，但該方法偏重于定性描述和分析。
（2）極限平衡法：極限平衡法是一種定量方法，也是工程中使用最多、最成熟的方法，其理論基礎(chǔ)為極限平衡理論。它通過分析在臨界破壞狀態(tài)下，土體外力與內(nèi)部強(qiáng)度所提供的抗力之間的平衡計算土體在自身和外荷作用下的穩(wěn)定程度。同時，根據(jù)假設(shè)不同而形成不同方法，具有不同的適用范圍。
（3）極限分析法：巖土工程極限分析是典型的塑性極限分析問題。塑性極限分析對象包括塑性區(qū)Gussmnna.P提出了運(yùn)動單元法，以莫爾一庫侖巖土介質(zhì)為研究對象，采用離散技術(shù)與現(xiàn)代數(shù)值手段，通過運(yùn)動分析、靜力分析和求多變量目標(biāo)函數(shù)值的優(yōu)化分析，有效地分析了地基極限承載、擋土墻極限土壓力及斜坡穩(wěn)定性問題。
（4）數(shù)值計算分析方法：數(shù)值計算方法上，隨著計算機(jī)的普及和發(fā)展，出現(xiàn)了一批以彈性力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)為基礎(chǔ)的數(shù)值計算方法：FDM（有限差分法）、FEM（有限單元法）、DEM（離散單元法）、DDA（不連續(xù)變形分析）、FLAC（快速拉格朗日插值）、NNM（流形元方法）等。
（5）非確定性分析方法：該方法的評價基礎(chǔ)是工程地質(zhì)類比法、滑坡靜態(tài)規(guī)律的認(rèn)識以及預(yù)測科學(xué)的一般原理。隨著概率論、數(shù)理統(tǒng)計、信息理論、模糊數(shù)學(xué)等方法用于滑坡預(yù)測，目前已形成了多種預(yù)測模型。其預(yù)測成果可相互對比、檢驗，使預(yù)測成果更具合理性、科學(xué)性。目前常用的非確定性定量分析方法主要有以下幾種[7]：①經(jīng)驗方法；②數(shù)理統(tǒng)計方法；③信息模型法；④模糊數(shù)學(xué)評判法；⑤灰色系統(tǒng)方法；⑥模式識別方法；⑦非線性模型預(yù)測法；⑧人工智能法。
其中，數(shù)值計算分析方法又可以分為如下幾種：
①有限單元法（FEM）：該方法是目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)值分析方法。它能夠考慮滑坡體的非均質(zhì)性、不連續(xù)性等特征，考慮巖體的應(yīng)力應(yīng)變特征，避免將坡體視為剛體，能夠切實(shí)地以應(yīng)力、應(yīng)變?yōu)樽兞糠治鲞吰碌淖冃纹茐臋C(jī)制，對了解滑坡的應(yīng)力分布、應(yīng)變發(fā)展很有利。其不足之處是：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作量大，而且原始數(shù)據(jù)易出錯，不能保證整個區(qū)域內(nèi)某些物理量的連續(xù)性；對解決無限性問題、應(yīng)力集中等問題精度較差。
②邊界單元法（BEM）：該方法只需對已知區(qū)域的邊界進(jìn)行極限離散化，具有輸入數(shù)據(jù)少的特點(diǎn)。其計算精度較高，在處理無限域方面有明顯的優(yōu)勢。其不足之處為：一般邊界元法得到的線性方程組的關(guān)系矩陣是滿的不對稱矩陣，不能采用有限元中成熟的求解稀疏對稱矩陣的解法。另外，邊界元法在處理材料的非線性嚴(yán)重不均勻的滑坡問題方面，遠(yuǎn)不如有限元法。
③快速拉格朗日分析法（FLAC）：為了克服有限元等數(shù)值分析法不能求解巖土大變形問題的缺陷，人們根據(jù)顯式有限差分原理，提出了FLAC數(shù)值分析方法。該方法較有限元方法能更好地考慮巖土體的不連續(xù)性和大變形特征，求解速度較快。其缺點(diǎn)是同有限單元法一樣，計算邊界單元網(wǎng)格的劃分帶有很大的隨意性。
④離散單元法（DEM）：該方法可以直接反映巖體變化的應(yīng)力場、位移場以及速度場等各個參量的變化，也可以模擬邊坡失穩(wěn)的全過程。另外，該方法特別適合塊裂介質(zhì)的大變形及破壞問題的分析，但所需計算時步非常小，阻尼系數(shù)也難以確定。
⑤塊體理論（BT）：該方法是以構(gòu)造地質(zhì)和簡單的力學(xué)平衡計算為基礎(chǔ)，利用拓樸學(xué)和群論提出的一種評價三維不連續(xù)巖體穩(wěn)定性的方法。隨著關(guān)鍵塊體類型的確定，塊體理論能夠找出具有潛在危險的關(guān)鍵塊體的臨空面位置及分布。
除以上幾種方法外，近幾年還出現(xiàn)了如無界元（IDEM），不連續(xù)變形分析（DDA）等方法。此外，由于工程實(shí)踐的需要，出現(xiàn)了多種數(shù)值方法的算法，使滑坡穩(wěn)定分析數(shù)值方法化的趨勢更加明顯。但數(shù)值分析方法也存在著不足：由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性及認(rèn)識的局限性，往往使計由于計算參數(shù)的選取是以某種簡化為基礎(chǔ)的，與實(shí)際存在一定誤差，繼而影響了計算結(jié)果的精度[5，6，7，8，9，10]。
1.3邊坡參數(shù)選取研究現(xiàn)狀
邊坡的靜力穩(wěn)定研究中，計算采用參數(shù)的準(zhǔn)確程度會對邊坡穩(wěn)定的評價結(jié)果產(chǎn)生重大的影響，因此，本節(jié)對邊坡物理力學(xué)參數(shù)選取的研究現(xiàn)狀進(jìn)行論述。
當(dāng)前國內(nèi)外巖體力學(xué)參數(shù)選取研究的總趨勢是有經(jīng)驗、半經(jīng)驗、精度較低的數(shù)值計算方法向考慮多種因素影響，計算過程復(fù)雜、精度較高代表性較強(qiáng)的數(shù)值中計算分析法發(fā)展。尤其是計算機(jī)的使用，使這一領(lǐng)域的研究加快。巖體力學(xué)參數(shù)選取常用的方法有點(diǎn)群中心法、優(yōu)定斜率法、最小二乘法、隨機(jī)一模糊法等。點(diǎn)群中心法由于人為因素影響過多，目前已不常采用，國內(nèi)對于巖體力學(xué)參數(shù)的研究主要是從巖體力學(xué)參數(shù)本身所包含的隨機(jī)性和模糊性出發(fā)，應(yīng)用隨機(jī)理論和模糊數(shù)學(xué)的方法，對試驗所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以獲得更為逼近巖體力學(xué)實(shí)際參數(shù)的“真值”[11]。
1.3.1水庫庫岸堆積體邊坡塌岸范圍預(yù)測方法研究現(xiàn)狀
水庫蓄水運(yùn)行過程中，庫岸所處的地質(zhì)環(huán)境將發(fā)生改變，自然平衡條件遭到破壞，引起岸坡變形失穩(wěn)，庫岸線也逐漸后退，直至達(dá)到新的平衡狀態(tài)為止，這一過程稱為庫岸再造。庫岸再造是一個十分復(fù)雜的動力地質(zhì)過程，受岸坡物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)特征、形態(tài)及水流等多因素控制，塌岸過程復(fù)雜，尚無法精確地通過數(shù)學(xué)計算式來表達(dá)。
1.3.2地震作用下邊坡穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀
地震邊坡穩(wěn)定性研究是邊坡穩(wěn)定性研究的重要方面，是巖土工程和地震工程中關(guān)心的重要問題之一。劉紅帥等認(rèn)為，從地震作用下是否考慮邊坡巖體參數(shù)的不確定性的觀點(diǎn)來看，巖土邊坡地震穩(wěn)定分析方法可分為確定性方法和概率分析方法兩大類；從邊坡穩(wěn)定性計算中對地震動作用的不同處理方式來看，巖土邊坡地震穩(wěn)定性分析方法宜分為擬靜力法、滑塊分析法、數(shù)值模擬法和試驗法四大類[5，10，12-18]。
2.結(jié)束語
目前，我國的大部分已建、正在興建和規(guī)劃中的水利水電工程都在該地區(qū)。水利工程中庫岸邊坡的滑動范圍和穩(wěn)定性問題是大壩安全、社會效益和水利工程經(jīng)濟(jì)效益考慮的重要因素之一。同時，西南地區(qū)地殼活動頻繁，地震震級高、強(qiáng)度大，大量庫岸邊坡都是重力崩塌堆積體。西南堆積體邊坡，考慮地震作用下修正塌岸預(yù)測方法中圖解法，并將其用于預(yù)測邊坡滑動范圍；與實(shí)際情況對比進(jìn)行反分析，藉此評價堆積體邊坡震后滑動范圍圖解法反分析在工程上的適用性。
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