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中图分类号:F23 文献标志码:A 文章编号:1000-8772(2013)05-0154-02
一、前言
学好会计的基础关键在于理解并掌握借贷记账法。借贷记账法中的“借”和“贷”严重背离了人们的常识和习惯,其历史原因在于此法在演变并引入我国的过程中,出现了一些不够准确不够严谨的翻译。因此在很多教科书中,“借”和“贷”仅是一种记账符号,仅仅表示账户中两个固定的部位。在具体的教学过程中,一些教师让学生死记硬背如下“法则”:资产(含成本、费用)增加记“借”,减少记“贷”,负债、所有者权益(含收入、利润)增加记“贷”,减少记“借”。这样既不能让学生了解会计发展的历史演变过程,也无法让学生真正理解借贷记账法的含义。为了解决上述问题,一些学者提出了现金流向法、债权债务法和资金流向法,三种方法都可以从借贷记账法的历史演变中找到渊源。这些方法虽然赋予借贷记账法比较具体的会计含义,但是或多或少都存在一些不足甚至错误。本文基于历史演变的视角,梳理了借贷记账法中的各种教学方法,最后提出了另一种简单易学的加减记账法。
二、借贷记账法的历史演变
一般认为,最早的借贷复式记账法源于13-15世纪的经济比较繁荣的意大利城邦国家。在公元1211年,作为意大利比较成功的城市之一佛罗伦萨,就出现了关于记账术语的记载采用动词“didare、di avere”的银行账簿。这两个动词中的前者表示“应收的”,指债权,后者表示“应付的”,指债务。公元1406年巴尔巴里戈商的账簿中则采用了简练的“a”和“per”。在威尼斯方言中,a与per是债权与债务的意思。钱商记录经济业务时,如果某人将货币存于钱商处或偿还货币给钱商,即货币从某人流出钱商,则此人债权增加或债务减少,并将金额记在某人名下的a;如果某人从钱商处借走货币或取出存于钱商处的货币,即货币从钱商流入某人,则此人债务增加或债权减少,并将金额记在某人名下的per。任何时点上某人是债权人还是债务人,取决于a与per的累计差额。如果累计a大于累计per时某人是债权人,否则为债务人。凭借a与per两个记账符号,钱商可以很好地记录下他们四种金融业务:债权增、债务减、债务增、债权减四种情形,归根结底就是从某人处流出和货币流向某人的两种基本情形。
到了1494年,意大利学者卢卡·帕乔利所著的《算术、几何、比与比例概要》出版后,曾被译为多种文字,在不同语言的国度广泛使用。卢卡·巴其阿勒总结推广的复式簿记,正是当时已臻于最完美形式的威尼斯簿记。他在著作中总结的复式簿记的“原理”和“规则”,像“盘存企业的资产;根据盘存结果在账簿上登记原始记录;记录交易;过入分类账;填写过账摘要;编制试算表以查核记账过程的正确性;结清虚账户并通过损益账户转入资本账户等”,与今天的会计实务几乎是一致的。帕乔利讲道:“为了顺利地获取关于债务和债权的资料,应努力把自身业务纳入应有的秩序之中。因此……进行核算是为了弄清楚债权和债务的数额”。同时……在所有交易事项均已记录以后,还应加设一个“损益”或“利得与损失”虚账户,并将该账户的余额结转到“资本”账户上。这说明:复式簿记并非一种纯粹的记账技术,它具有很明确的目标,即:不仅为商人及时地提供资产、负债信息,而且还要及时地提供损益信息。帕乔利在记账符号的选择上用意大利语的debito(债权)和credito(债务)分别取代了方言的per和a。这种用debito、credito记账首先风行意大利,之后传到英国等欧洲国家。debito和credito,英语中随之被翻译成debit、credit。
1873年,日本从西方引进卢卡·帕乔利的debito、credito记账法。日本著名明治维新的启蒙思想家福泽谕吉,在他的一部名为“帳合之法”(记账方法)的译著里,首次将debit和credit被翻译成“借”与“贷”,其中“借”是从某处“借来”,因而形成债务,“贷”是“借给”,因而形成债权。这一译法尊重了西文的原义,被不断继承和弘扬。
借贷记账法在中国的传播分为两个阶段。中国学者蔡锡勇编著的《连环账谱》是我国第一部介绍和研究借贷复式簿记的著作,书中未使用“debit”和“credit”作为记账符号,而分别译为“该收”和“存付”,全书既参照意大利借贷复式账法的基本原理,又吸收了我国传统收付账法之精华。继《连环账谱》之后,我国留日学者谢霖与孟森合作以日本学者森川镒太郎所著之《银行簿记学》为蓝本,编纂一本部门会计著作《银行簿记学》,结合银行业务直接用日文“借”、“贷”翻译成中文“借”和“贷”。但汉语中,“借”是借进和借出的意思,“贷”也有借人或借出之意。“借”、“贷”记账法字面意思这一翻译,导致中国会计人在一开始接触会计时,就无法从字面以上明白这两个记账符号的真正含义。
三、借贷记账法的三种教学方法
目前国内关于借贷记账法的教学,呈现比较混乱的局面。其原因在于借贷记账法在演变和传人我国的过程中,出现了一些不够准确不够严谨的翻译。比如a和per最初表达现金等值的去来运动,后来对于任何会计主体经济活动都可以抽象为一去一来的等额资金运动,应该用意大利语中的类似“去”和“来”的单词来翻译,却被翻译成了debito(意为债权),credito(意为债务)。意大利语的debito和credito,英语却翻译成debit(有Have的意思)、credit(有Give的意思)。日语里虽理解为“入”和“出”的意思,却被翻译成“借”(债务)与“贷”(债权)。在汉语里,又用同义的“借”与“贷”来翻译日语。现在,我们只好把“借”与“贷”诠释成单纯的符号。针对这种现状,除了前言部分中的死记硬背法之外,国内教科书中还出现了三种具有代表l生的教学方法。
1 现金流向法。邵享林等(1998)提出:“凡是涉及现金流出的业务,如向借主的借出和向贷主的归还,则都记为借”,“凡是涉及现金流入的业务,如从贷主的贷出和借主的归还,都记为贷”;“只要是现金的流出,就都记为借,而只要是现金的流入,就都记为贷。”类似于a与per的记账原理。但这种说法它仅对收款、付款交易的“现金”或“银行存款”相对应账户的记账才是正确的。而“库存现金”和“银行账款”账户的记账,现行的借贷记账法实际上按增加(流入)记“借”方,减少(流出)记“贷”方,与现金流量方向正好相反。而对不涉及现金的转账分录,又根本不体现现金和现金流量的方向。现金流量(方向)规则无法自圆其说,不是借贷意义的合理、统一的解释。
2 债权债务法。借表示债权,贷表示债务。一些学者认为,“借”最初是反映了记在借主名下的借出款项,表示债权(应收款),“贷”是反映了记在贷主名下的收进款项,表示债务(应付款)。类似于debito和credito记账。但是,在今天的会计系统中,除了债权债务外,还有财产物资、所有者权益、甚至还有损益类科目的存在。比如“借:原材料;贷:库存现金”能理解为企业对原材料的债权,对现金的债务吗?又比如本年利润就不能这样理解了,贷方本年利润理解为企业的债务相当别扭,企业利润越多反倒变成负债越多,那企业都不要去扭亏增盈而是努力减利增亏好了。对损益类科目,也不适合这样来理解。可见“借表示债权,贷表示债务”也不是借贷意义的合理、统一的解释,多数科目都不能这样来理解。
3 资金流向法。冯篆宝(2001)认为:“资金的位移,借为资金运动的终点,贷为资金运动的起点”。“借”字表示资金运动的“驻点”,即表示会计主体所拥有的资金的“去脉”(资金的用途、去向或存在形态);“贷”字表示资金运动的“起点”,即表示会计主体所拥有的资金(某一具体财产物资的货币表现)的“来龙”(资金从哪里来)。对所要记账的账户,“借”表示资金“流入”该科目、“贷”表示资金“流出”该科目。类似于日本的“借”和“贷”记账。对大多数的分录,资金流向说都很贴切、直观,特别是只有资产、费用类科目、负债类科目的分录。但是涉及收入和所有者权益类科目的分录,说资金从贷方流到借方,就不那么好理解了。例如一,确认收入,借:应收账款;贷:主营业务收入。资金从主营业务收入流向应收账款,主营业务收入应该增加却减少了;例如二,结转损益类,借:主营业务收入;贷:本年利润。主营业务收入余额应增加却减少了。或者是借:本年利润;贷:管理费用。资金从管理费用流向本年利润,利润应增加而减少了。所有涉及收入、所有者权益类科目的分录,都会出现类似的无法作出合理解释的情况。这些分录从表面直观来说都是资金从借方转入贷方。因此,资金流向规则似乎还是不能合理解释借贷记账法。
四、另一种教学方法:加减记账法
另一种教学方法,姑且叫作“加减记账法”,是利用会计的等式推导出来的加和减的计算方法。会计等式是对各会计要素的内在经济关系利用数学公式所作的概括表达,作为借贷记账法的核心原理,综合了静态等式和动态等式。目前在许多教科书上扩展成综合会计等式,即:“资产=负债+所有者权益+(收入-费用)”或“资产+费用=负债+所有者权益+收入”,进一步地也可以表述为:
中图分类号:TU-87
文献标识码:A
文章编号:1008-0422(2007)03-0071-04
在城市的发展中,城市旧区往往是被人们遗忘的角落,正是这种“遗忘”,使得有部分街巷保存相对较为完整,保存良好的街巷格局。古朴的建筑,使这些街巷成为城市发展的见证,散发出浓郁的地方特色与生活气息。然而,随着社会经济发展,这些街巷,街道狭窄,建筑破旧,基础设施不全。保护历史文化遗存,保存城市格局与记忆,对城市中确定为历史街巷的街道进行保护与整治,是近阶段城市建设的重要任务。当前学术界对历史街区的保护与整治研究较多,而对处于规划划定的历史街区之外、保存尚好的具有一定历史文化底蕴的历史街巷的保护与整治缺乏研究。本文以长沙市历史街巷化龙池为例,对历史街巷的保护与整治的方法进行了一些探讨。
1 前期研究
1.1街巷的历史
历史街巷都有一定的历史渊源与一定的文化底蕴,历经多年而形成,对其历史的研究是确定街巷保护的基础。
化龙池是一条南北向的古街道,因古老传说而得其名①。化龙池东侧为古善化县学宫所在地,现仅存学宫青砖(薄壁青砖墙)照壁。旧时化龙池曾为繁华商业街道,素有“长沙秦淮河”之美称,尤以油鞋、木屐、油伞等雨雪天用具制造与销售著称于市。2004年被长沙市人民政府列为13条保护历史街巷之一。
1.2现状调查
历史街巷,经历年建设的沉淀,建筑形式与风格多样,建筑质量参差不齐,建筑性质不一,周边环境也对历史街巷的生存构成较大威胁。
1.2.1周边环境状况
随着城市建设的推进,街巷周边的改造已逐步展开,历史街巷应有一定的生存环境。因此对街巷周边建设状况进行调查,控制历史街巷的生存环境与外界影响条件,对街巷的保护有着重要的作用。
1.2.2建筑质量与性质
建筑质量指建筑的保存状况,包括建筑的未损坏状况,风貌的完好度,设施状况等,分为好、中、差三个等级。针对建筑的等级,结合建筑的建设年代,即建筑时间的长短,确定各等级与用途的建筑保护措施。
而建筑性质是由街巷的职能所决定的,居住性街巷以民宅为主,商业性街巷以店铺为主。
1.2.3建筑权属
建筑产权的复杂与否,决定了街巷的保护与整治的难度,一般经过建国初期的社会变革,大部分房屋已变为集体或房产局公房,极少数为私宅,这为街巷的保护与整治奠定了条件。
1.2.4化龙池全长仅202m,建筑以近现代改造者居多,以两层砖混结构为主,平顶或木檩小毛瓦屋面,亦有清、民国时期砖木与纯木结构。大部分改造建筑中夹有明清断垣残壁,建筑形式相对杂乱且破旧,违章搭建严重。
建筑沿街以日用品、餐饮为主,亦有部分废品集散、娱乐休闲(麻将馆、茶馆等)。
街巷周边建设状况较好,商业发达,东边与天心阁公园邻近。
2 规划目标
2.1历史街巷因其历史成因与所处环境的不同,有着自身不同的特点。其发展的目标,也有着各自的不同,但其基本目标应遵循着维护街巷格局基本不变,避免大拆大建,在充分挖掘、利用和拓展历史文化,通过保存、保护、更新、修缮、控制等手法提高建筑质量与居住品质,形成具有整体感的街巷地域、风格特色,并制定切实可行的实施措施。
2.2通过对化龙池历史与现状的研究,结合长沙历史文化名城保护规划,确定化龙池保护与整治的目标。
2.2.1展现历史街巷的历史文化印记
化龙池不仅有善化学宫照壁,又是古代名人荟萃,栖止之地,更有如“铁匠舍身化孽龙”、“开一天酒店”②那样美丽的传说与故事。修复麻石路面,寻找历史与文化的印痕。
2.2.2拓展传统商业与手工业文化
化龙池有过历史的辉煌,又有现时良好的商业文化基础。在整治过程中,突出“复”与“兴”,针对街巷现有空间、民众习俗,保留和拓展传统商业,新辟特色手工业及工艺品。
2.2.3发挥原住民的自主力
人们往往留恋自己生活过的地方,也不断追求生活品质的提高。以改善原住民的生活环境为前提,在此之下进行改造与建设,积极调动原住民的积极性,使之在各个方面参与到历史街巷的规划与建设中来,使保护与整治,具有较强的实施性。
2.2.4为历史街巷改造提供示例
化龙池为首批整治街巷,其保护与整治规划,在保存街巷空间格局不变的前提下,保存、保护、更新、修缮、控制等相结合,改造成具有浓郁地域文化气息的商业购物、观光游览、休闲逸兴、安居乐业的新天地,为其他历史街巷的保护与整治提供借鉴。
3 保护与整治的原则
3.1在上位规划的指导下,整合历史、人文、民俗、地域资源,挖掘街巷的潜在优势,集合各方力量,保护与整治好历史街巷。
3.2在深入调查的基础上,在长沙市历史文化名城保护规划指导下,化龙池遵循以下原则进行保护与整治。
3.2.1尊重街区在尊重街区原有巷道格局基本不变的原则下,梳理现存的各个时期建筑,以不着痕迹的手法将街区定格在特定的历史时期;提炼街区内现有各类建筑的特色,探索街区肌理和丰富的历史印痕,留住长沙历史的印象,展现有魅力、有艺术、有感情的城市历史空间。
3.2.2和谐社会强调以改善原住民生活条件为前提,在改善居住生活环境的基础上,进行其它的建设和拆迁;发掘原来属于化龙池街区居民生活但已经失传的部分,以丰富街区的璀璨文化生活。
3.2.3因势利导保护街区内真正有意义的传统商业与手工业,恢复名牌,老字号,开拓传统优势产业的市场前景是复兴打造新型历史商业街区的目标与宗旨。鼓励多元化的商业,促进街区适应现代化的可持续的商业需求。
3.2.4清新健康保留街区内的巷道格局,留住麻石铺砌的街道,修复保护历史遗迹,塑造人文景观,展现传统街区与民居的神韵,营造清新优雅的环境氛围,做到既“丰富”而又“简朴”的境界,一种曲径通幽,此处最宜人的感觉会使人心旷神怡,流连忘返。
3.2.5真实生活以展现自然生活形态为旅游热点,挖掘生活化的场景和特色,将传统手工劳作休闲化、游戏化、艺术化,吸引热爱生活的人们前来体验和感受生活。
4 景观风貌规划
4.1在确定了历史街巷各项保护与整治内容的基础上,对历史街巷的景观风貌进行规划,确定街巷各段的保护与整治的具体内
容与手法,加强历史街巷的环境特征,构筑历史街巷的开放空间系统与景观系统。
4.2化龙池历史街巷的景观风貌分为三类三区
传统民居建筑类:即以小毛瓦、双坡屋面、白屋脊、风火墙、青砖台度、白灰墙面、栗色格子木门窗为基调的仿古民居建筑为主;
传统商业建设类:北入口重建的,以小商品买卖为主题的传统商业仿古建筑为主;
湖湘文化、古文物展示类:修复保护的古善化学宫照壁。
传统建筑风貌再造区:即改造建设后的化龙池历史文化商业街区;
传统园林风貌展示区:以新建的“森庐”以韵古寓意和“化龙池”以清心逸兴为基调的传统园林风貌展示区;
麻石古街风貌展示区:即修复改造后的化龙池麻石古街风貌展示区。
拆除违章建筑,改造现代建筑,以维护街巷风貌与格局的一致。
5 保护与整治的内容与方法
5.1物质化内容
历史街巷物质化内容是指历史街巷的街道空间、建筑形式与建筑材质、色彩、建筑群体的关系等。对这个几个方面的保护、整治,就塑造了历史街巷的物质环境。
5.1.1街道空间
历史街巷主要是对街道、广场进行保护与整治,对街道的重要节点强化处理,从而保存街道的基本格局。
化龙池主要强调居住与商业相结合的街巷特征,以此来构筑街巷的街道空间体系。
街道保持原街巷的空间尺度,修复麻石铺砌的街道,重点塑造南北两个出入口,创造与化龙池地方特色相适应的标志性节点,南入口建麻石里门,刻名人佳句以为引荐,北入口拆除重建,建筑为双坡毛瓦屋面,北间为青色面砖压顶白灰墙面,建筑开口由外逐渐转向化龙池街巷,增强入口的导引性,与化龙池相连的内巷设“里门”隔断连接。保持并修复古菩化学宫照壁。
开辟新的宽敞空间,塑造游憩环境,一日“化龙池”以“清逸”为主题,占地1000余平方米,掘龙井,辟龙池,建水榭亭台,岸植垂柳,水种绿荷;一日“森庐”,以韵古意,植古樟银杏,秋季斑斓,四季青翠。
5.1.2建筑与建筑群体
街道以建筑为主要界定边缘,建筑的形式、材质与色彩,决定街道的环境氛围,建筑体系与群体关系决定了街道的空间氛围。
化龙池,建筑以传统民居的木檩双坡屋顶,毛瓦屋面,白屋脊,封火墙为基本格调,现为石棉瓦屋顶改为毛瓦屋顶,平顶则通过增加檐口达到建筑形式上的一致。
建筑色彩以黑白灰为基调,同时适当运用长沙传统民居常见的原木色(栗色)、黄褐色等(用于阳台、门窗等处)。拆除违章建筑.新建筑通过仿旧技术纳入整体风格之中,建筑体量与原街巷尺度相合。
以泥灰堆砌,多层次、纹饰简单的装饰手法处理檐口、门帘、窗格和楼间的护栏,以传统的形式和材料制作门牌与店面招牌,以跨街封火墙门洞加强街道的聚合感与层次感。拆除部分墙面使街道空间变得开合有度,形成有趣的进退关系,并使街道的节点与拐角通透起来。
5.2历史街巷非物质化内容
非物质化内容是历史街巷的生命所在,应采取原味性、发展性、尊重性、共享性的原则。随着其所处的环境及历史条件的不断变化而不断得到创新发展,从而保持人类的文化多样性和促进人类的创造力。
挖掘与利用历史街巷的非物质化内容,应从街巷的历史成因、人们的生活习俗及历史掌故、历代人物等方面入手,总结、归纳、利用,从而发挥与光大历史街巷的特色。
化龙池从传说中得名,因此辟龙池、凿龙井以正其名。以化龙池及周边设施为人们提供纳凉与活动的场所,以合湘人喜聚会之特点。恢复经营传统生活方式如炒货、地方特产,体现湘楚传统商业之特征。
6 交通与市政公用设施
6.1历史街巷的交通分内外两部分。一般均与城市道路相连,公共交通可以方便抵达巷口,能便捷对外联系。历史街巷内部以人行为主,以保护街巷的神韵,便利人们的生活。但在紧急时,应保证消防及救护车辆驶入。
6.2市政公用设施如给水、排水、电力、电信、燃气、环卫等应按照城市相应配套标准进行设施配套。结合历史街巷的特点,因地制宜,寻找最佳的技术途径,节省用地、投资及运行费用,做到技术上安全可行,维护管理方便,规划的可操作性强,便于各专业部门实施。
7 保护与整治的难点
7.1建筑风貌的统一
历史街巷虽具有较强历史特色,但因建设年代久远,建设乃历年沉积而成,建筑的建设年代、质量、风格各异,特别是近代建筑对历史街巷风貌的破坏更加严重,因此应针对不同类型和特征的建筑采取相应的保护与整治措施,以维护历史街巷景观风貌的整体性。
化龙池保护与整治过程中,落实到沿街每一栋建筑立面,将立面分解成屋顶、墙体、门窗和细部装饰要素,进行评价后对整治措施进行细分。
7.2保护与整治要求的可操作性
历史街巷整治时,街道,市政公用设施及街巷环境由政府投资。而街巷两侧建筑由于建筑性质与产权的多样性,在资金投入,房主的保护意识与积极性等有着较大的差异,使得保护与整治的难度增大。化龙池整治工作中,采取居民参与规划方案,充分听取居民意见,使居民的积极性和主动性大大提高。同时政府补贴改造资金也解决了居民投入不足的问题,使整治工作在较短的时间内实施完成。
8 结语
历史街巷保护与整治工作涉及因素多,情况复杂。在实际工作中应结合具体情况,因地制宜,尊重历史与文化,充分调动各方积极性,制订出科学合理又切实可行的保护与整治规划。
参考文献:
[1]长沙市规划设计院《化龙池历史街巷规划》2004年.
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[3]李和平.历史街区建筑的保护与整治方法[J].城市规划,2003(4).
[4]方可.当代北京旧城更新――调查、研究、探索[M].中国建工出版社,2000.
1.1题型特点概述
选择题一般出现试卷的最开始,这种题型具有知识容量大、考核范围广、评价信度高、分值评定客观等特点.选择题从结构上可以分为两个部分,即题干和备选项,题干结合考核的内容和目的进行拟定,备选项一般4个,是对应题干而设计的正确或错误的结论,让学生进行筛选.
1.2常见解题思路与方法例析
1.2.1概念分析法
所谓“概念分析法”,是以具体的物理概念为筛选的依据,对题干进行分析,研究题设条件和对应的问题,最终辨明选项中答案的正误.概念分析法一般可以分为四个步骤:(1)审题,即分析题中的条件以及给定问题;(2)回忆已有的物理概念认知,提取与问题相适应的记忆;(3)结合概念再次审视题干的条件和问题;(4)分析判断,并形成结论.
例1
如图1所示,哪一种运用属于费力杠杆
解析
本题的处理需要学生能及时回忆费力杠杆的定义:动力臂小于阻力臂,再结合这一规律对比选项中的情形,可判断只有B选项满足这一条件.
点评
上述解题方法在选择题和填空题中经常被使用,它的优点在于以理论回忆为支撑,操作方便.当然熟练运用上述方法,需要学生对各个物理概念以及相关规律能较为深刻的理解和认识,不能存在丝毫的含糊,否则容易发生误判.
1.2.2直接判断法
所谓“直接判断法”,就是学生通过对题干信息的提取和分析,结合所学知识直接将答案推导出来,进而实现对选项的选择.
例2
为了防虫防蛀,长时间放在衣橱的衣物中都要放入一些樟脑丸.这些樟脑丸经过一段时间后会变小,甚至消失,则该过程中樟脑丸的物态变化属于
A.升华B.汽化C.熔化D.凝华
解析
学生在分析本题时只要抓住固态樟脑丸变成气态,就可以断定这属于升华现象.
点评
该方法的优点是解答快速,效率较高,这建立在学生能充分发掘题中有效信息,并进行合理分析的基础之上.当然,有些题目的结论判断需要结合多种方法综合进行处理.
1.2.3排除法
选择题的选项其实也是解决思路的一种提示,学生处理时,结合问题的要求,将备选项中的错误答案进行排除,也能实现正确答案的筛选,这就是所谓的“排除法”.
例3
下列生活中的操作与安全用电要求相符的是
A.因用电器电路故障而起火时,应立刻直接向起火电器泼水
B.为使用方便,将三线插头改装为两线插头
C.用湿抹布去擦正在正常工作的电灯泡
D.一般家庭电路中,开关应该串联接入电灯与火线之间
解析
本题处理必须要逐项判断并排除:向通电电器泼水容易发生触电,因此A项错误;三线改成两线,则无法将电器外壳的感应电接地导走,容易发生触电,故B项错误;湿抹布擦正在工作的电灯也容易发生触电,所以C也错误.正确答案为D.
点评
排除法是最切合选择题特点的解题方法,其使用相当广泛,尤其是题干不够完整,必须将备选项的内容代入后才能呈现出完整的题意,否则无法实现解答的问题,一般需要用此种方法处理.
2填空题
2.1题型特点概述
填空题是结合相关情境的陈述,给出几个空格,让学生结合具体的问题进行填写.填空的内容可以是对问题条件的补充,也可能是对结论的一种推测.填空题有这样的特点:题目短小精悍,所考核的内容相对较为分散,形式也比较灵活,既可以考核学生对知识的识记情况,也可以考查学生运用规律进行分析推理的能力,当然也可以是一些计算性质的问题.填空题的卷面解答只呈现答案,没有思维过程,因此判分时也只能依据结果进行,“见错全扣”在一定程度上影响了试题的区分度,因此现在很多强调复杂推理和分析的问题很少以填空题的形式出现,大多数填空题考核较为简单的规律和现象的识记,难度不大.
2.2常见解题思路与方法例析
2.2.1记忆填入法
“记忆填入法”主要针对填空题直接考查学生对物理概念和规律的了解情况,而这些问题的处理只需学生将已有的记忆进行提取,就可得出正确的答案.
例4
冰心曾在《湛江十日》一文中提到了“南三听涛”这一奇景.浩瀚无垠的南海,天水相接之处,涛声喧哗,巨浪滚滚.涛声的产生是由于物体的
CD#3
而形成的,它又是通过
CD#3
而传到人的耳朵.
解析
本题直接考查学生对声音的产生与传播原理的认知.因为声音的产生源于声源物体的振动,而其又是通过空气进行传播直到人耳,因此本题应该填“振动”和“空气”.
点评
上述解法优点在于节约时间,答题迅速.当然,这一方法的使用前提在于学生平时注重对基础知识的积累.
2.2.2计算求解法
这一解题方法需要学生结合物理公式的运用,进行相关数据的代入并计算出结果.此类方法适用于计算类型的填空题.
例5
大明推着小车匀速前进,在60 s的时间内前进30 m,则推行速度为CD#3m/s.如果大明对小车的水平推力为20 N,则该过程中大明对小车做功为CD#3J,功率为CD#3W.
解析
本题考查的是学生对速度、做功和功率计算式的直接运用,学生只需选对相应的公式,并进行正确的运算就能得分:v=SX(stSX)=0.5 m/s;W=Fs=600 J;P=SX(WtSX)=10 W.
点评
这类问题是对公式最基本的检查方式,学生不仅需要能够熟练地记住公式,也要能理解公式中每个字
母的物理含义,以及公式的适用条件等等.
2.2.3顺推法
有一类填空题会提供一定的物理情境,让学生从条件出发,结合相应的物理规律和原理,通过逻辑思维,最终推演出对应的结论.这种解题方法称为“顺推法”或是“据因探果法”.
例6
某兴趣小组在探索“凸透镜成像规律”的过程中发现:当他们将烛焰安置在距离透镜40 cm的位置时,发现有一个清晰等大的像出现在光屏上.据此可推断该凸透镜的焦距为
CD#3
cm,如果将烛焰向远离透镜的位置再移动10 cm,那么光屏上将形成倒立、
CD#3
的实像.
解析
结合初始情境,40 cm的物距形成了清晰等大的实像,则可判断此刻的物距恰好为焦距的两倍,即焦距为20 cm.第二次物距调整到50 cm,则大于两倍焦距,因此形成倒立、缩小的实像.
点评
此类问题是对学生基本规律理解能力的考查.如果一种方法无法顺利解决时,则可多种方法并用,常用的有顺推和逆推同时进行,即“两头堵”,通过正反验证来解决问题.
2.2.4特殊值法
初中物理某些问题会让学生对比物理量的增减变化,这类问题通常可以运用求解函数单调性的方法来处理,但是这样做对数学的要求较高.所以更常用的方法是,将最大值、中间值、最小值或是某个特殊值代入情境,进行思考,进而将特殊结果推广到一般规律.这种“特殊值法”在选择题中也经常被使用.
例7
如图2所示的电路中,开关闭合之后,将滑动变阻器的滑片从A端移至B端的过程中,电流表读数将
CD#3
,电压表读数将
CD#3
(填“减小”、“不变”或“增大”)
解析
本题选用特殊值法来处理:滑片置于A端,滑动变阻器接入电阻为零,回路中的电阻只有R,因此这时的电流较大,而电压表读数为零;再将滑片向B端移动,则接入电阻不断增大,则有回路总电阻增大,电流表读数减小,滑动变阻器分压增加,即电压表读数增大.
1 概述
颗粒流是近年来兴起的主要应用于硬岩的数值模拟新方法。区别于现有的连续性数值模型,颗粒流以不可破坏圆形颗粒作为基本单元,通过颗粒之间的粘结来显式模拟完整岩块的脆性破坏。当颗粒之间的拉应力超过颗粒粘结的拉强度时,裂纹被标记为拉破坏,反之当颗粒之间的剪应力超过粘结的剪强度时,裂纹被标记为剪破坏。通过这种简单的接触关系,颗粒流方法可以精确再现岩块在压缩或者拉伸状态下的裂纹扩展模式。颗粒流方法通过颗粒之间的微观接触来控制模型的宏观破坏模式,模型的宏观力学参数是通过不断校对这些微观接触参数来实现的。
2 颗粒流模型
本论文采用的实验室完整岩块的力学参数来源于灰岩,包括峰值强度:122MPa,弹性模量:80.0GPa,泊松比:0.25。图1显示了不包含任何节理的颗粒流模型,用于初始的颗粒接触微观参数校对,其中三个测量圆用于监测模型在单轴压缩过程中的应力应变变化。然后建立三个包含结构面的节理岩体颗粒流模型;每个模型包含三组节理,其中主节理组1的倾向为0度,主节理组2的倾向为90度,两组主节理的产状设置为相同;次节理组3设置为与两组主节理同时垂直。为了描述方便,本论文以主节理的倾角作为标识:R-30、R-60、R-90分别表示模型中主节理的倾角为30、60、90度。各组节理的平均直径均设置为0.5m。
3 模型解译
本论文主要考虑节理岩体在单轴压缩状态下的力学参数,包括岩体的峰值单轴抗压强度和弹性模量。由于工程岩体的尺寸在大多数情况下不适合现场原位试验,目前这两个力学参数主要通过经验或者半经验方法估算,这样不可避免地会产生适应性不足的问题。本论文介绍的颗粒流方法从数值模型的角度提供了一种新思路。通过一系列针对图1中完整岩块模型的单轴压缩试验,最终校对的颗粒流模型微观参数如表1所示。完整岩块在单轴压缩过程中的应力应变曲线如图2所示,从中可以确认基于表1的微观参数所得结果符合第2节列出的灰岩力学参数。表1同时提供了结构面的力学参数。
图2 完整岩块单轴压缩应力应变曲线
图3显示了节理岩体数值模型的单轴压缩应力应变曲线,这些节理岩体的峰值强度和弹性模量也标注于该图中。数值模拟的结果显示节理岩体的峰值强度明显受到结构面产状的控制。岩体强度随主节理的倾角变化显示出典型的U型特点,即当节理倾角从15度增加到45度时,岩体强度从47.1MPa减小到24.5MPa,然后逐渐增大到52.0MPa(主节理倾角90度)。强度的U型变化可以从节理岩体的破坏模式来分析(完整岩块控制和结构面控制)。根据简单力学分析,当结构面的摩擦系数大于结构面的倾角时,沿结构面的完整岩块剪切破坏会被阻止。这种条件下节理岩体的破坏主要由节理间的完整岩块控制,考虑到岩块的强度远大于结构面的剪切强度,当节理岩体的破坏是结构面控制时,岩体峰值强度会偏小。
节理岩体的弹性模量呈现出与峰值强度类似的U型变化特征(图3)。当主节理倾角从15度增加到90度时,弹性模量首先从42.2GPa减小到29.9GPa和30.2GPa,然后增加到40.7GPa和52.5GPa。类似的,由于结构面的刚度小于完整岩块的刚度,当岩体的破坏是结构面控制型时,节理岩体的弹性模量偏小,反之,节理岩体的模量偏大。
4 结论
本论文展示了应用颗粒流量化节理岩体的力学参数的新型数值模拟方法。通过作用于完整岩块模型的单轴压缩试验,本论文首先校对了颗粒之间的微观参数,然后通过一系列不同结构面分布的节理岩体模型,本论文确认节理岩体的峰值单轴抗压强度呈现出典型的U型变化,即当岩体所含节理有利于岩块的剪切滑移时,节理岩体的强度显著减小;而当节理不利于岩块的剪切错动时,节理岩体的强度更多地受到岩体中完整岩块控制,强度显著上升。节理岩体的弹性模量呈现出与强度相同的变化规律。本论文为量化节理岩体的力学参数提供了额外的途径,论文结论可以作为地下岩体工程设计的参考。
(1)在大多数区域经济发展过程中,第一阶段往往是自给自足型的经济。在这一阶段中,当地居民几乎完全与生活必需品的供给联系在一起,基本上没有贸易上的投资,人口是按照维持自给自足经济所必须的资源基础而分布的。
(2)随着交通运输的日益发展,贸易往来和地区专业化生产也在区域中发展起来了。第二阶层的人口开始出现,他们进行着简单的手工业生产,为当地农民服务。由于乡村手工业生产所需要的原材料、市场和劳动力全部是由农业人口提供的,所以手工业分布与基本阶层农业人口分布直接相关。
(3)随着区际贸易的日益发展,区域也开始趋向于从原来粗放的畜牧业转向发展系列农作物产品,如种植水果、生产日用农产品和发展蔬菜农场等。
(4)随着人口的增长及农业生产和采掘工业生产效益的下降,区域被迫开始实现工业化。区域工业化的早期阶段立足于建立在农林产品的基础之上,主要发展食品加工、木材产品加工和纤维纺织业等。工业化的后一个阶段则出现了诸如冶炼业、金属材料加工、化学工业、建材工业等。
(5)在区域经济成长的最后一个阶段,区域实现了为出口服务的第三次产业专业化生产。这时,区域开始输出资本、熟练技术人员和为不发达地区提供专业化服务。
据此,在部门理论看来,任何区域的发展都必须经历两个相辅相承的成长过程。一方面区域经济必须经历由自给自足的封闭型经济向开放型商品经济转换的历史过程。在这一转变过程中,运输成本下降起着关键性作用,因为只有运输费用降低才使区际贸易成为可能。此外,要想区际间资源转移获得最大比较利益,还必须建立区际贸易基础。另一方面,与此相适应,区域经济必然要相应地完成由第一产业向第二产业到第三产业的过渡。而其中最为关键的一步则是区域工业化战略的实施。甚至在胡佛等看来,由农业、采掘业等初级产业向以制造业为中心的次级产业过渡被认为是维持区域持续发展的唯一途径。部门理论由于系根据大多数欧洲国家区域经济发展的历史进程而总结出来的,符合大多数区域经济发展的历史过程和客观规律。但该理论的弱点也是很明显的,正如大多数评论家所指出的,并非什么地区经济发展都必须经历这样的“标准阶段次序”。
二、输出基础理论
输出基础(ExportBase)概念最先由城市规划者们所采用,他们用它来预测地方化城市经济的短期变化趋势。为了做到这一点,他们曾建立了一种能定量地对城市经济进行预测的理论模型。在这种模型中,经济被划分为两个部门,即一个输出基础部门(包括所有的城市外部需求导向的产业活动)和一个自给性部门(包括所有的城市内部需求导向的产业活动)。在这种模型中,通常假定自给性部门不具备自发增长的能力。但是,随着外部需求的扩大,输出基础部门的扩张、并为地方经济带来额外收入时,这些部门也会随之相应扩张。
输出基础思想后来被著名经济史学家、1993届诺贝尔奖得主道格拉斯·诺思(DouglassNorth)用来预测区域经济的长期变化趋势,从而形成了区域经济发展的输出基础理论。诺思在其1995年所发表的《区位理论与区域经济增长》一文中,根据把太平洋西北岸作为其实证研究的基地而得出结论:区外对木材、毛皮、面粉、小麦等产品需求的扩大,不仅会影响到那里的绝对收入水平,而且也会影响到诸如辅产业的特征、人口的分布、城市化模式以及收入与就业波动范围等。他进一步指出,对区域输出需求的增加能对区域经济产生乘数效应,这不仅会导致输出产业投资的增长,也会导致对其它经济活动的投资增长。因此,按照诺思的观点,一个区域要求得发展,关键在于能否在该区域建立起输出基础产业,而特定区域能否成功地建立起输出基础产业,又将根据它在生产和销售成本等方面对其它区域所拥有的比较利益而定。
与诺思的输出基础理论相对应,蒂博特在其于1956年所发表的《输出与区域经济增长》论文中也提出了相类似的“大宗商品输出理论”(thestapleexporttheory)。该理论认为,特定区域经济的发展,往往开始于该区域发现了一种诸如矿产品等特殊的自然资源,或者因为其自然条件特别适合于生产某种出口作物,在世界市场商品价格为既定的条件下,资本甚至劳动力将输入该区域,于是供出口的“大宗商品”生产将发展起来,而地方工业和地区市场是随着出口品生产的发展而发展起来的。因此,按照该理论,特定区域要取得发展,必须以建立外向型的“大宗商品”出口产品基地的方式来带动整个区域经济的发展。“大宗商品输出理论”可以被看作为输出基础理论的一种变种,也可以将其归之为广义的区域输出基础理论之列。
三、资源禀赋决定论
无论是部门理论还是输出基础理论,均是从部门或产业发展的角度来研究区域发展过程的,而较早从空间或区位的角度来对区域发展进行实证研究的理论可追溯到珀洛夫(H.S.Perloff)与温戈(L.Wingo)所提出的资源禀赋决定论。
珀洛夫与温戈在《自然资源禀赋与经济增长》(1961年)等论文中,将诺思等人的区域输出基础思想作了进一步的推广,并把制造业的建立看成是区域经济出现增长的首要条件。在他们看来:企业家总是选择使其生产利润最大化的区位进行投资。为此,他们需要对不同区位的生产成本和收益进行比较分析,并相应地作出区位投资决策。就特定产业来说,由于不同区位的“自然资源禀赋”不同,取得其基本生产投入要素和接近产品市场的机会也将有所不同,相应地其成本与收益变量也就有所不同,从而企业家必然作出有利于某一特定区位而不利于其它区位的区位投资决策。并且一旦投资向某一区位倾注就会产生相应的区域乘数效应,从而加速经济活动在特定区位上的集聚过程。
珀洛夫和温戈通过对美国经济从早期农业社会阶段向先进的工业和服务业社会阶段过渡过程的实证研究发现,随着经济上的日趋成熟,不同的自然资源都在区域发展中起着或多或少的作用;并且随着不同区域自然资源禀赋之不同,这些区域也将出现或大或小的繁荣。一般来说,区域增长主要取决于区域生产国民经济所需产品和服务的能力以及按竞争利益向区外输出产品和服务的能力,并且这种输出能力增长将导致区域经济发展进程将通过乘数效应方式而得到强化。乘数效应大小将依赖于某些反映区域社会经济特征的“内在”特征而定。在这些内在特征中,尤为重要的有:输出产业的性质、地方产业关联程度、劳动力的质量与数量以及工资水平、地方收入分配状况等。但是,随着区域经济的扩张并出现自我强化和自我维持的经济增长时,新的内在因素,如与社会分摊资本及与产业集聚相关的外部经济、内部规模经济等将成为决定乘数效应和经济增长率的重要因素。经济活动在空间上的集中,将导致工业“核心地带”的形成。而工业核心地带的出现为经济增长在全国范围内的出现造就了基本条件,正是由于工业核心地带的出现而使得新的区得到连续的发展。即随着所需投入量的扩张以及地区新的“自然资源禀赋”的发现,经济增长将逐步“渗透”到地区。
珀洛夫等认为,美国东北部“核心地带”的形成,最早即在于该地区拥有钢铁工业发展的“自然资源禀赋”,这一自然资源禀赋使得该地区在本世纪初发展成为美国的钢铁工业中心,并进一步在后来发展成为美国主要的制造业中心。而美国自1920年以来所出现的不同州之间人均收入差距缩小的整个趋势中,核心地带对地区的“渗透过程”又起着关键性的作用。本世纪以来,随着工业资本投资在美国西南部和东南部等落后“内陆腹地”铺开,或者是从美国西南部和东南部等落后“内陆腹地”向美国东北部高收入地区的移民,州际间的区域差异已逐步缩小。
珀洛夫等人的资源禀赋决定论将区域发展与自然资源禀赋以及区域乘数效应等因素联系了起来,其理论思想与蒂博特的“大宗商品输出理论”和诺思的“区域输出基础理论”具有某种类似特征。所不同的是,该理论已经将“核心地带”与“地区”等空间变量引入到区域经济分析之中,并且所分析的对象已由孤立的区域经济分析转向综合的区域发展分析,因而更接近于区域经济发展的客观实际。
四、经济进步延滞假说
珀洛夫与温戈的资源禀赋决定论已经将“核心”与“”等空间因素引入到对区域发展的分析之中,而美国著名农业发展经济学家、1979届诺贝尔经济学奖得主舒尔茨(T.W.Schultz)对“农业社区”与“经济进步中心”即农村地区与工业城市中心之间的关系进行了考察,并提出了区域经济进步的“延滞假说”(theretardationhypothesis)。舒尔茨最早在其于1950年所发表的《农业部门贫困的反思》一文中曾提出过这样一个问题:为什么正当美国经济处于空前高速增长时,一些“农业社区”的生活标准还总是低于全国平均水平?他最初在该文中所给出的答案是,这种相对贫困并不是由土地的自然特征来决定的,而是由农业社区与“经济进步中心”的亲疏性(Proximity)所决定的。他在1951年所发表的《土地经济学构架:长期观点》一文中,又将这种思想具体化为所谓的“延滞假说”,该假说的基本内容包括:(1)经济发展出现于特定的区位基(locationalmatrix)上,经济中一般存在着一个或数个区位基。(2)区位基一般以典型的工业化城市经济结构为其基本特征,经济发展往往出现在这些区位基的中心;基的中心一般都不会属于农垦区而往往为工业化城市中心,但由于这种城市中心的崛起而使得一些农垦区比另一些农垦区处于更有利于经济发展的区位上。(3)位于或靠近特定经济发展区位基中心的区域经济组织将运行良好,受惠于中心的农业区的经济组织也将运行良好,只有远离区位基的农业区的经济组织运行状况比较差。
舒尔茨所提出的“延滞假说”后来由尼科尔斯(W.H.Nicholls)和唐(Tang)在南加利福尼亚、佐治亚和田纳西等州进行了检验。其研究结果证实了“延滞假说”所作出的结论。他们根据统计资料分析发现,在工业化与城市化发达的县,其劳务市场与资本市场的效率也高,越靠近这些地区,农业生产效率越高,农村收入也更高,这些都是由于工业化与城市化发展对农业要素市场所造成的影响的结果。
五、区域创新扩散理论
无论是珀洛夫与温戈的资源禀赋决定论还是舒尔茨的经济进步延滞假说,均已经强调了“核心区”或“经济进步中心”在区域经济发展中的作用,而贝里(B.J.L.Berry)在此基础之上进一步实证考察了城市体系在区域经济发展中的作用,提出了区域经济发展的创新扩散理论。
在贝里看来,城市中心在发展中的作用包括两方面的内容:一是创新的渗透作用,使经济增长通过城市等级而逐渐向下传播;二是增长利益的扩展作用,包括从核心区往腹地区及从大都市中心向城市间区的扩展两个方面。在他看来,增长起源于企业和家庭对创新的采用。区域不平等则是由于创新的收益效应为时间的递减函数,并受扩散的门槛范围所制约。因此,城市中心本身即能起着一种“发展作用”,因为它们能强烈地影响着不同地方创新采用时间的先后顺序,而经济变化的影响将按城市等级顺序由高级城市中心逐渐传播到低级城市中心。
贝里认为,创新在大范围内的等级扩散及其横向扩展将带来城市与区域的经济增长与收入提高。或者说增长起源于创新通过城市等级顺序的向下渗透以及创新向城市周围腹地的横向扩展。
从贝里的这一理论结论中可以推导出各种政策主张。一般说来,要促进区域成长就应该去加速创新的扩散,从而使创新逐渐渗透到贫困地区及小城镇之中。而且如果城市中心“创新潜力”大小真与其本身规模及接触创新采纳中心之机会相关,那么应采取的政策措施应该是去促进地区城市中心的人口增长,并改进它们同最大或最早的创新中心接触可能性。
六、区域发展倒U字型假说
区域经济发展不平衡问题一直困扰着许多发展中国家的区域经济发展过程。那么,区域经济不平衡发展的趋势将如何,不少学者对此进行过研究。其中,影响较大的研究应该首先应归功于杰弗里·威廉逊在实证研究基础上所提出的区域发展“倒U字型假说”。他根据其在50年代对24个国家有关区域差异的国际性数据进行实证研究得出结论:在国家发展的早期阶段区域收入差异将会不断扩大,但是在达到发展过程的某一点后区域差异开始缩小。
由于威廉逊把区域人均收入作为指示器,将权变系数作为度量区域收入差异之工具,通过对24个发展程度不同的国家区域不平等格局的经验考察得出了惊人的结果。即当这些国家按其发展水平进行“排列”时,我们可以发现,区域不平等格局呈现为倒“U”字型状,其中,如巴西、哥伦比亚、菲律宾与波多黎各等中等收入国家和地区到达了倒“U”字型的顶端。威廉逊又将横断面分析法扩充到对单个国家区域收入差异变化趋势的分析上来,并从24个国家中的16个国家中取得其所需的一年以下的短期数据。其结果是,这种趋势分析进一步证实了所假想的格局:人们预料富国各区域之间会逐步趋同。事实上,它们也正在走向这个阶段,而不是趋向于区域收入差距的扩大,而穷国正相反,它们以区域收入差距的不断扩大为特征。
威廉逊的发现是引起区域发展理论家发生争执的重要源泉。然而,他所得出的结论,即“在发展的初期,区域间以收入差距扩大和‘南北’二元性增强为特征;在国家成长和发展较为成熟的阶段,则以区域间趋同和‘南北’问题消失为特征”在60年代后期和70年代前期被区域发展理论家所接受,并把它看成是发展中国家将会出现的或应该通过政策干预使之出现的模式。
七、经济增长空间影响论
最近几年,西方学界流行这样的观点,即博弈论能被用来研究社会和政治哲学。虽然有众多的政治哲学教授们利用博弈论来研究这些问题,但是专业的博弈论专家们一直都保持着沉默,直到宾默尔将他的研究兴趣转移到公正理论领域来。之后。该方法不断得到重视和发展。
一、经济伦理学里的“数理学派”诞生
西方经济学家、哲学家和政治理论家们对世界顶尖级的博弈论专家宾默尔的《博弈论与社会契约》寄予了厚望。当宾默尔论著的第一卷《公平博弈》和第二卷《正义博弈》分别于1994年和1998年问世时,在学界引起了轰动。在这部两卷本的著作中,宾默尔对一个庞大的问题做了全景疏理,并且在其中大量的采用了数理方法尤其是博弈论的方法,因为他很清楚他的读者有一部分就是专门研究博弈论和实验经济学的经济学家。宾默尔试图“告诉人们博弈论是研究政治哲学必不可少的工具”。宾默尔写作这本书的理由在于,他“相信从博弈论的角度对伦理问题进行研究可以使人得到很多领悟”。
另一位著名博弈论学者萨金对宾默尔在这部著作里表达的思想提出了异议,由此导致了“两个博弈论学家之间的战争”,这场“战争”将道德伦理学争论引向了一个新的。同时。伴随着数理经济学的蓬勃发展以及行为经济学和实验经济学的诞生,以博弈论为主要标志的数理方法在经济伦理学中广泛运用,形成了经济伦理学里的“数理学派”。在这一领域,著名的代表人物有前面介绍过的宾默尔、萨金、高德、萨利、阿克斯罗德、Christina Bicchier、帕菲特、黄有光、赫伯特・金迪斯和萨缪・鲍尔斯等人,也出现了大量用数理方法进行经济伦理思想解释的著作和论文,其中《博弈论与社会契约》、《协定道德》、《权利、合作与福利的经济学》、《Cardinal Welfare,IndividualisticEthics,and Interpersonal Comparisons of Utility》以及《强互惠的演化:人类非亲缘族群中的合作》就是其中的杰出代表。
二、二十一世纪经济伦理思想数理解释的发展
进入二十一世纪以来,经济伦理思想数理解释的趋势有增无减,国外出现了大量用数理方法尤其是博弈论方法来研究经济伦理问题的文献,其中,宾默尔2005年出版的新著《Natural Justice》就是其中的杰出代表,在这本书中,宾默尔用博弈论的方法系统阐述了其自然主义的正义观。同时,涌现了一大批著名经济学和道德哲学家利用主流经济学的数理方法来研究经济伦理问题,在这种背景下,伦理学和经济学出现了恢复结合的趋势,经济学研究“伦理不涉”的特征有所改善。同时,经济学、伦理学、心理学和社会学甚至脑科学等跨学科的交流也日益频繁,出现了社会科学与自然科学相融全的趋势,其中神经元经济学的诞生就是经济学与脑神经科学相结合的产物,美国普林斯顿大学成立的桑塔菲研究中心的主要宗旨就是从事跨学科研究,并且已经取得了一系列成果。
近年来,关于经济伦理的数理解释的研究文献不仅发表在《经济文献杂志》(JEL)、《美国经济评论》(AER)、《博弈论与经济行为》(GEB)等国际性经济学权威期刊上,而且对经济伦理背后的科学基础进行研究的论文还频繁见诸于《神经科学》(Journal of Neuroscience)和《神经成像》(Neuro Image)等自然科学权威期刊甚至《自然》(Nature)和《科学》(Science)这种国际顶级的综合科学期刊上。
三、国内对于经济伦理数理解释的研究
数理方法在经济伦理学中的广泛运用,对中国也逐渐产生了影响。目前,我国许多伦理学著作和论文中也较多应用博弈理论,但是国内对经济伦理数理解释的研究,包括本文中引用和参考的国内学者的大量著作和文献,主要还停留在介绍、评价和借鉴的阶段。到目前为止,国内尚没有学者能够利用数理工具系统阐述其经济伦理思想。
用数理方法来研究经济伦理思想。从理论研究层面上讲,至少在以下三个方面值得我们借鉴。
1、经济伦理学研究的视角,要坚持多学科的紧密结合。通过上述对经济伦理思想研究中的数理方法进行归纳整理,我们可以发现西方经济伦理学界在研究经济伦理议题时,以下几个学科是紧密相联的:第一是伦理学与经济学的结合,这是经济伦理学产生的基础;第二是经济伦理学与政治学的交叉,这一路径继承的其实是最古老的经济学传统,罗尔斯的《正义论》是其中最好的体现;第三是经济伦理学与社会学及人类学的结合,贝克尔、默菲等人对社会问题的研究极大影响了现行的社会学理论,而田野调查与人类学结合的代表人物是金迪斯和鲍尔斯等桑塔菲学派的学者,不过桑塔菲目前主要处理的是博弈实验的验证;第四是经济伦理学与心理学结合,以弗农・史密斯和卡尼曼等人的工作为基础。建立在普通心理学实验的基础上,行为经济学是这一分支的统称。这一路径的研究就包括Christina Bicchier基于心理学中多元的无知的理论为基础的非社会主流规范的论证,而实验的代表人物则是阿克斯罗德;第五则是经济伦理学与生物学及生理学的结合,以理查德道金斯的《自私的基因》为代表,紧跟一系列研究演化的经济学者。有不少做计算机模拟的学者,桑塔菲学派也是其中的杰出代表。而以鲁慈齐(Rustichini)和葛礼谦(Glimcher)等为代表的神经经济学则更进一步,研究脑部神经元在决策时的表现,主要目的在于找寻理性的生理基础,或者说,理性决策的脑神经元表现,主要利用功能性磁共振成像(fMRI)等技术手段来进行,这与自然科学的结合已经相当紧密。
然而在我国,在交叉学科和跨领域方面,伦理学与经济学、心理学、生物学等其他学科的结合还不够。一方面,这些年来转向经济伦理学的研究者主要来自哲学伦理学领域,他们的经济理论和实践知识有限,而有兴趣于经济伦理问题的经济学者又发现自己并不善于运用伦理学理论。另一方面,一些经济学界或企业界人士或者以为经济伦理问题是低层次问题,不在经济学研究范围之内,或者认为企业在能够思考和关心经济伦理问题之前。必须先解决它们的生存问题。由于存在这些知识结构和认识上的问题,经济伦理学研究难以为学术界真正重视,也影响经济伦理问题研究的深入和实践作用的发挥。
2、西方在进行经济伦理思想的现代数理解释中所采用的多元的数理方法值得我们借鉴。西方学者对经济伦理思想进行数理解释的过程中,大量采用了现代主流经济学的研究手段,包括大量的数理逻辑推导、数学建模、数据的实证检验以及计算机的模拟仿真,如果说简单的数理逻辑推导在我国的经济伦理
学研究中尚有部分学者采用的话,数学建模、数据的实证检验以及计算机的模拟仿真的方法的采用,几乎还是一片空白,这当然和我国目前大量从事经济伦理学研究的学者的学科背景有关,其根源在于中国教育中的过早的文理分科制度。因此,在我国的经济伦理学或者伦理学教育中,改变课程结构,适当加入一些理工科的课程,不仅有利于将来从事研究的学者开拓视眼,更有利于方法论上的创新。
当然,我们的理论研究中借鉴西方研究中广泛采用的数理方法。仍然需要避免机械套用,形成数理方法的泛滥。数理方法在西方经济学中是应用最为广泛、最具有说服力的方法,因为数学准则的应用将经济学带入了一个比文字叙述方法更为严谨的标准之下,而其逻辑推导的作用则更明确,一般化抽象化演绎分析能够使得经济学的命题能够具有普遍适用的性质,虽然数理方法一开始就受到了诸如德国历史学派等的批判,但仍不影响其成为经济分析的主流。正是因为这样,才导致数理方法在经济伦理学中的广泛应用。但是数理方法作为一种分析的“语言”,有其优势也有其缺陷。诚如方钦和韦森所描述的那样,当数学推演过程变得复杂时,几乎所有人都必然地无法再驾驭这匹理性的野马。因此,我们在借鉴其包括计算机模拟方法等方法在内的数理方法时,切不可机械模仿其数学建模,而要认真思考其背后的伦理含义。
3、我国的伦理学的研究,应更多地加强理性思维。从字面上理解,“伦理”中的“伦”是指人际关系、秩序、规则,“理”是指理论、理性的解释、知其然还要知其所以然。因此,伦理学是对于人际关系的规则给出充分理由的学问。从这种解释出发,赵南元认为我们可以看出东西方伦理学的区别:中国的伦理学是有“伦”无“理”,西方的伦理学是有“理”无“伦”。中国的传统道德对人际关系作了很多规定,但是对于这些规定背后的理由却很少述及,所以是有“伦”无“理”。西方的伦理学有不少理论,但是理论的出发点往往是形而上学的,未必以人际关系为基础,更重视人与上帝(或某种抽象理念)的关系,例如康德的“绝对命令”,所以是有“理”无“伦”。作为实践指导的科学之――伦理学应该具有解释能力,能够解释历史上或现存于社会的各种道德的存在理由。即使是错误的、过时的、应该取消的道德准则,也有其曾经存在的理由。不能假定从前的人是愚蠢的。一种伦理学理论如果得出结论,认为常识性道德准则全部或大部分都是错的,那么这种理论必然是可疑的。因为只要社会得以存在和运行,就证明社会中的常识性道德具有起码的合理性。因此,伦理学应该是理性的,不仅给出答案而且给出令人心服口服的理由。不仅知其然,还要知其所以然。所依据的理论应该是合乎逻辑的,而且是可验证的。虽然完全理性经济人的假设在西方经济伦理学的研究中显示出了种种缺陷,但这往往是我国经济伦理学研究中缺乏的思维。因此,在后的经济伦理学研究中,理性思维应有所加强。
[参考文献]
[1]肯・宾默尔:博弈论与社会契约-公平博弈[M].上海财经大学出版社,2003.
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)51-0128-02
一、引言
“磁法勘探”是地球物理相关专业(勘探地球物理、勘查技术与工程等)本科生学习的一门主干课程,旨在培养地球物理专业学生掌握磁法勘探实践与科学研究所需的基本概念与基础理论。这门课程数理公式复杂,理论性、应用性强,需要讲授的内容十分丰富。随着教学规模不断扩大,学生人数增多,如何进一步提高该课程的教学效果、增强学生对知识的应用能力,一直是学院领导和教师们思考的主要问题和努力的方向。以课堂教学、教材为中心,以教师讲授为中心的传统教学模式已经不能适应磁法勘探日新月异的理论与技术发展的需求,不利于创新型人才的培养。
本文针对“磁法勘探”课程,着重讨论理论联系实践的教学方式,寓教于学,让学生在实践中通过自主思考,将原本晦涩难懂的理论知识更有效地吸收、消化,促进学生对“磁法勘探”的深入理解,提高实践应用能力。这种教学方法根据磁法勘探课程的特点,结合学生学习知识的客观规律,提出了以“理解知识”为中心的实践性教学模式。在该教学模式里,老师和学生不仅处于传统的传承关系,更加注重导学关系,围绕理论学习――实践消化――理解应用三部曲进行互动。具体而言,在“磁法勘探”课程中除了采用传统的课堂理论教学,充分利用本课程实践性强的特点,不仅依托我校北戴河野外实习基地,更加注重在日常课堂教学中与实践有机结合,构建全方位的理论――实践教学体系。换而言之,本文强调的实践教学,不仅仅指课堂之外的实践活动,更加指所有教学过程中的以学生动手-动脑的学习过程。实践表明,该教学模式能有效突破传统以课堂灌输讲授的填鸭式教学瓶颈,有利于激发学生的学习兴趣,培养学习热忱,促进学生创新能力的培养,提高学生对本专业的实践能力。
二、“磁法勘探”教学研究现状
近年来,地球物理课程的教学改革研究得到了国内外广泛的探索和实践,其教学方法与教学模式也发生了巨大变化。与此同时,“磁法勘探”理论与方法技术不断发展,在国内外得到迅速的发展应用,愈加受到重视。地球物理课程的教学改革以及磁法勘探的不断发展,进而引起“磁法勘探”这门课程的授课时间、授课内容等发生变化。
虽然我们在教学方法改革与授课形式上做了很多工作,但仍然存在一些问题,主要表现在无法避免的教学课时减少与课程内容增加的矛盾。最近几年,随着高校教学改革的进行,不断有新的课程设置,抑或是赋予学生自主学习的诉求不断上升,导致传统课程教学时数不断压缩;与此同时,信息大爆炸以及飞速发展的磁法勘探方法技术必将使得授课内容大幅增加,这两者之间的冲突与矛盾是每一位教师都需要直视的挑战。
另外,教学与科研的有机结合也有待进一步协调。在大学本科磁法勘探的教学环节中,受“人多粥少”等许多客观条件的限制,一些实践性很强的知识点只能基于课堂讲授,或者一些概念要点不能展开详述,留给大学生自己思考、实践锻炼的机会就更少,学生利用所学知识参与科学研究的机会有待进一步挖掘。与此同时,离开不够充分的前期理论知识的学习,学生无法有效掌握和应用理论知识也难以把理论知识转化为实际技能。另外一方面,磁法勘探中的一部分关键内容是对采集的磁异常进行分析,然而这类专业性很强的分析方法是学生一时难以掌握的。作为教师,我们有责任和义务为学生研究一些模拟软件,让学生有学习的平台;另外一方面,更应该“授人以渔”,锻炼他们自己动手编写计算机程序分析数据的能力。当前,社会经济的发展使得学生中电脑的普及率非常高,这为磁法勘探数据分析提供了优越的条件。笔者在课程讲授过程中,全班学生便携式计算机的拥有率达到100%,上机实习在教室中即可进行,不需要去学校提供的微机房,不仅节约了时间,更加方便学生的学习。
三、理论联系实践的“磁法勘探”教学模式
随着国家教学改革的推进,教学理念、理论不断发展,以往采用的灌输式的讲授早已不被提倡,以人为本注重实践的教学方式不断受到重视[1,2,3,4]。然而在实践教学活动中,受教学任务、教学条件以及教学时间等影响,理论联系实践的教学方式仍值得深入研究。就“磁法勘探”课程而言,存在有两方面关键问题:
1.教学方法单一:当教学任务繁重、教学内容很多而教学时间有限,教师教学趋于单一的教学方法;灌输式的讲授方法因信息量大,多被采用。这种灌输式的讲授常常忽略学生的实际理解接受能力,阻碍教学效果的提升。
2.实践环节值得深入:“磁法勘探”课程是一门实践性非常强的学科,我校为地球物理专业设计了一定量的野外磁法勘探实践教学环节,非常有利于学生的理论联系实践,将知识变活直至灵活应用。然而,由于学生人数多,实践机会不充分、实践中与理论知识的相互关联不够紧密,不利于学生在实践中强化知识结构。
实践性强是磁法勘探教学的特色,尤其对于将走上工作岗位的本科毕业生,这一部分的培养和熏陶尤为重要。除了野外生产实习以外,教师在课堂教学中结合一些磁法勘探实例分析、提出问题具体分析等,可以使学生把所学到的理论知识与实践融会贯通,在实践中加强对专业知识的理解和掌握。孔子言:“人莫不饮食也,鲜能知味也。”如此很难真正体会到所学知识的真谛,更难以深入理解。科学知识具有系统性,不同问题之间常常具有千丝万缕的联系。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,通过加强实践,让学生参与进来,在实际问题中运用知识,不断地巩固、加深理解。随着社会的发展和人类的进步,对人才质量的要求越来越高,其中掌握理论与实践相统一的全面知识越来越受到重视,这要求教师通过教学改革,不断完善教学方法与教学理念。为了提高“磁法勘探”教学效果,笔者基于理论联系实践的教学思路,提出以下几点方法思路。
首先,课堂教学在讲授过程中多融合一些与理论知识相互关联的实际问题,让学生通过问题学习知识,充分利用大学生的学习迁移,深化对知识的理解。在“磁法勘探”教学活动中,笔者曾遭遇一个有趣现象:位场异常的解析延拓是本课程的重要部分,在实践中有很强的应用性,是需要反复讲授的内容。通过课堂学习,学生明白了延拓在空间域、频率域的计算理论,也明白了上、下延拓后场的空间域、频率域的显著特征。从这个角度上说,学生对这个概念是掌握的。然而,在实践中,面对一幅原平面异常和一幅向上延拓的结果,学生竟不能对号入座。只有当教师提醒从频率等特征差异来分析时,学生才恍然大悟。这充分说明了理论学习与实践的紧密联系,它有助于学生产生学习迁移,更好地吸收消化理论知识并能够灵活应用。其次,在野外实践教学中要充分结合理论分析。对于实践中出现的每一个科学问题,教师应当及时利用相应的理论知识加以分析,强化学生原先的理论知识建构体系。比如,在课堂教学中,磁异常的方向导数是一个很重要的概念,经过讲解,学生可以较容易地掌握空间域、频率域的方向导数计算公式。然而在野外实践教学中,面对一幅南北走向由断裂构造引起的磁异常,要求学生选择导数方向时,则会产生很多的不确定性、疑惑性。
实际上,理论与实践不是截然分离的,而应该是相辅相成相互呼应的。在方向导数知识点的教学中,为了让学生更好地理解,教师可以结合实践提出相应问题。首先,三个方向导数的物理意义的差别是什么?显然,水平方向导数反映该方向的梯度变化特征,它主要突出垂直求导方向的构造信息;其次,对一个具有南北走向的磁异常,需要选择x方向导数还是y方向导数?在上一个问题环节中,答案已经很明显了。在这个过程中,学生是带着实践问题来学习方向导数,学习效果自然提高。再比如,在磁异常处理解释中,常常需要应用一定的数学方法对异常进行处理,突出目标异常,有利于解释。这不仅需要一定理论知识积累,同时更需要在实践中对知识的理解消化,才能做到运用自如。对于一幅磁异常数据,通常遵循由宏观到微观、由简单到复杂、由已知到未知的处理解释原则。
四、结束语
“磁法勘探”是一门实践性很强的学科,其教学效果的好坏直接影响到学生将来的生产、科研工作。采用理论联系实践的教学方式,围绕各个教学知识点,献身说法,最大程度地帮助学生有效学习,将我校地球物理专业学生培养为能熟练从事地球物理勘探、具有创新精神和实践能力的高级专门人才。
总而言之,理论联系实践的教学方法是促进教学效果提升的重要途径。它不是简单的口号,而是要求教师在教学中融会贯通,灵活把握,紧密结合理论与实践的相辅相成关系,帮助学生进行有效学习,产生学习迁移,促进“磁法勘探”教学效果的不断提升。
参考文献:
[1]卢菲菲.教学学术:高校教学质量提高的关键点[J].高等理科教育,2011,(4)):19-26.
1 资料与方法
1.1 一般资料
该院2014年6月―2016年6月期间接收的65例糖尿病合并烧伤患者,其中男性患者40例,女性患者25例。其年龄范围38~71岁,平均年龄为(50.33±2.21)岁。入院空腹血糖水平在7~18 mmol/L之间,餐后2 h血糖水平为10~23 mmol/L。烧伤面积在5%~34%之间,烧伤深度为混合Ⅱ~Ⅲ度。烧伤后4~72 h入院。均无急性肾功能衰竭、糖尿病酮症酸中毒、严重二重感染、低血糖昏迷、严重败血症等并发症。
1.2 方法
根据患者病情予以手术治疗和非手术治疗,治疗期间的护理措施如下。
1.2.1 监测和控制血糖 患者入院后详细询问其相关疾病病史,根据入院时烧伤情况、血糖水平、降糖药物使用情况等明确血糖监测方式与频率。若烧伤程度比较轻,且血糖较为稳定,可在三餐前和餐后2 h进行血糖的监测;若烧伤程度比较重,且血糖不稳定或者需使用大剂量降糖药物,则每隔1~2 h监测1次,同时详细记录监测值,及时汇报给医师。手术时,术中常规监测血糖,以及时了解和掌握患者血糖情况。血糖监测方式有血糖采耳垂与手指一滴血,若有必要可结合实验室测尿糖或者试纸法测尿糖予以判断。另外,在监测期间还应严格观察患者临床症状。
1.2.2 用药护理 糖尿病合并烧伤患者,尤其是严重烧伤或者烧伤并感染时,均应把原有降糖药物改为胰岛素以此达到快速控制血糖的目的。由于普通胰岛素作用时间短且代谢快,便于短期调整,因此在疾病早期通常选用短效普通胰岛素,若出现该药素抵抗现象,则用门冬胰岛素实施治疗。当患者全身情况稳定且创面基本愈合,可稳定进食后适时降低胰岛素使用剂量,或者考虑改用口服降糖药物。胰岛素使用途径有皮下注射、胰岛素泵、静脉滴注,根据患者具体情况明确用药途径[4]。实践发现直接予以患者输液葡萄糖时,容易使其血糖上升,对此通常较少直接单独地使用葡萄糖药物,根据相应的配比加用胰岛素,若条件允许可用果糖或者木糖醇等代替;烧伤治疗中所用生长激素、皮质类固醇激素都可能会使血糖上升,故在治疗期间需密切观察患者用药情况,一旦发现异常,需及时告知医生,对用药方案进行合理地调整。鉴于严重烧伤者长期卧床,在治疗期间根据医嘱合理使用活血药物或者扩张血管药物。
1.2.3 并?l症护理 糖尿病常见并发症有酮症酸中毒、乳酸性酸中毒、低血糖昏迷、非酮症性高渗综合征、并烧伤所致严重感染及败血症等,防治这些并发症的重点就在于调整和控制血糖,及时发现和预防性处理。①糖尿病患者易并发心脏病、糖尿病肾病等,当烧伤后更加容易引起肾功能衰竭与休克,若需要补液,则根据患者心肾功能情况及烧伤程度明确补液种类和总量,护理期间密切观察患者各生命体征变化,监测尿量,定期检测肾功能与电解质等,合理调整用药方案。②糖尿病血糖控制效果和感染发生之间存在着密切的关系,血糖控制效果差与合并感染之间互相影响,容易使机体抵抗力下降,导致创面愈合效果不良,加重感染,而感染的加重将会使机体代谢上升,继而加大血糖水平控制的难度。针对这种情况,在早期应用光谱抗生素,使用剂量需充足,以便控制感染和血糖,打破创面感染和糖尿病间存在的恶性循环。另外由于该类患者免疫力较低,容易发生二次感染,特别是真菌感染,故在护理过程中,需特别注意口腔、呼吸道以及会的观察与护理。③烧伤创面如果未处理好,感染易蔓延到深部组织,严重时还可能发展成败血症或者脓毒血症等,威胁患者生命安全。对此,在临床中除了实施相应的创面治疗处理外,加强创面的护理也变得尤为重要。在创面护理期间,保持创面干燥整洁和保持引流通畅性为原则。采取包扎疗法处理创面的时候,需及时换药,且始终保持敷料干燥和干净;以暴露疗法处理创面时,需及时将表面分泌物清理干净,确保创面整洁。有研究报道表示[5],在创面处理中,局部使用胰岛素、重组表皮生长因子等药物对于创面修复具有显著的促进作用,故创面可用碱性成纤维细胞生长因子、山莨菪碱、表皮细胞生长因子、胰岛素、普通胰岛素或者庆大霉素等处理,若有必要可实施高压氧治疗或者浸浴治疗。
1.2.4 健康宣教 针对糖尿病合并烧伤的特殊性,主动和患者以及其家属交流沟通,了解患者以及其家属的心理、文化、家庭以及社会等情况,予以全面评估,以此施予合理的健康宣教,内容包含有糖尿病合并烧伤的病理变化和特殊性;病情恢复时间较长,要有耐心,良好心态对疾病治疗的重要性;糖尿病发病原因、发病机制、治疗终身性以及重要性;药物治疗种类、作用、可能产生的副作用、注意事项以及不良反应处理方式等;饮食治疗、心理干预以及体院锻炼的重要性,低血糖和酮症酸中毒等并发症的表现、预防治疗方式;讲解负性情绪和精神压力对疾病治疗的影响,教于患者缓解压力和消除负性情绪的方式,介绍成功治疗病例,强化患者治疗信心,将心理护理干预贯穿于整个治疗过程。宣教方式可结合患者病情具体情况,采取一对一、制作成为宣传小册、多媒体等方式实施健康宣教。
1.2.5 饮食护理 因烧伤患者全身处在高消耗以及高代谢状态中,要想创面更快生长愈合,还需机体有足够的热卡和必要的微量元素、氨基酸以及维生素等供应。对此,在糖尿病合并烧伤的临床中全身营养支持也变得非常重要,全身营养支持包含有静脉营养与饮食营养,其中饮食是否合理科学直接影响着患者血糖水平,故加强饮食护理也成为了营养支持治疗的关键。以少食多餐的方式进食,食物应多样化,合理搭配不同类型的食物,以粗粮为主,及时补充各种维生素、蛋白质,禁止使用高胆固醇食物和含有高糖量食物,进食时间应规律。根据患者病情变化,合理饮食,伤口早期若病情允许,鼓励患者多进食,并且加强血糖监测,合理调整胰岛素的使用剂量;伤后稳定和恢复阶段,尤其要注重饮食规律性,从而确保血糖稳定性。
2 结果
概念设计是产品开发早期关键活动之一,是新产品成功的关键因素[1]。公理化设计为概念设计提供了框架,是一种在设计初期建立自己设计思路的工具[2]。基于公理化设计原理,设计者可以很方便地对设计要求、解决方案及设计过程进行综合和分析。公理化设计利用设计公理判断设计的合理性,选择最优的设计。
公理化设计通过相邻设计域“之“字形映射进行问题求解的过程,将设计活动分为用户域、功能域、结构域和工艺域。其中,从功能域到结构域的映射是公理化设计过程的关键部分。文献[3]提出用特征作为功能和结构的中介,建立了功能―特征―结构的映射模式,最后将映射方法应用到夹具设计中。文献[4]将功能分解为不可再分的元功能,建立功能―结构基本映射单元类型,实现功能―结构映射。文献[5]以图形单元作为产品结构建模的基本单位,进而建立产品的功能结构库,实现功能―结构的检索、匹配。
公理化设计为产品的功能―结构映射提供了一种框架,引导设计人员从功能与到结构域的映射,而公理化设计原理并不能提供从功能域到结构域具体的实现手段。本文针对这一问题提出了功能―结构映射、匹配机制,并且和参数化技术相结合,为产品快速设计提供一种模式。
2 公理化设计功能―结构映射模型
公理化设计功能―结构映射框架由功能视图,逻辑视图和结构视图三部分组成。
2.1 功能视图
功能视图主要描述特征的分解与映射。功能被分解为独立的功能单元,经过形式化描述的功能单元储存到功能单元知识库中。从功能单元库中读取的功能单元为产品功能―映射框架的起始端,为映射提供条件和约束。
功能单元形式化描述如下:
F_meta={F_id,F_datatype,F_conts,F_domains,F_metatype}
其中:
F_meta:为功能单元;
F_id:为功能单元唯一标识号;
F_datatype:为属性值类型,如整型,实数型,布尔型;
F_conts:为属性值;
F_domains:为属性值值域,根据值域分为离散型和连续型;
F_metatype:为意图单元类型,可分为几何,功能,结构特性等。
2.2 结构视图
结构视图是用文字、图形来具体、形式化描述产品结构单元,由结构单元库支持。对结构单元的特征描述主要包括功能参数,结构参数和约束方程。功能参数描述本结构能够做什么,具备何种功能,而结构参数体现产品的结构特性,即为了满足对应的功能如何去做。约束方程为在满足功能,实现结构时,结构单元本身具有的约束条件。 功能参数和结构参数组成了约束方程的所有变量。
结构单元形式描述如下:
S_unit={S_id,S_content,S_f_parameter,S_s_patameter,S_constraint}
其中:
S_unit:表示结构单元;
S_id:表示结构单元唯一标识;
S_content:表示结构单元固有信息,如材料,固有参数和优化目标等;
S_f_parameter:表示结构单元的功能参数;
S_s_patameter:表示结构单元的结构参数;
S_constraint:为约束方程,
2.3 逻辑视图
逻辑视图是用来描述从功能到结构的映射关系,映射过程中,功能单元匹配到能够实现本功能的结构单元,同时,也要明确二者具有何种映射关系。功能结构映射方式主要有规则、表格、公式和方程四种。通过以上四种映射方式,实现功能单元到结构单元的匹配和转换。映射后,功能单元的信息由结构单元中的功能参数来体现,即明确了功能单元和结构单元中功能参数的对应关系。功能―结构的映射过程主要分为功能分解和匹配对应的结构。功能的分解要在公理化设计框架内进行,满足独立性公理。功能分解级数达到预定值 依然匹配不到对应的结构,表明此功能需要产品定制。
3 工程实例
本文以叉车设计为例,对公理化设计功能―结构映射方法进行验证。
映射过程的输入端为对叉车的功能需求,如输入载重功能需求,则产生如下映射过程。对输入的载重性能判断,无映射匹配的结构单元,返回,在公理化设计的框架内将载重性能分解为载重质量和载重体积,再次进行映射匹配。载重质量寻找到对应的结构单元,并完成载重量到功能参数载荷中心距和额定起重量的转换。载重体积无映射匹配的结构单元则再次分解,直至所有的功能单元均匹配到对应的结构单元。
和载重性能产生映射关系的结构单元如图结构视图中所示。映射后,载重性能通过结构单元中的额定起重量,载荷中心距等功能参数体现。对映射模型的求解即在满足约束的前提下,找到相应的结构参数实现功能参数的要求
4 结论
公理化设计为设计人员提供了一种框架,但针对映射并没有提出具体的实现方案。在映射过程中,功能―结构映射是关键,本文针对这一问题,提出了一套解决方案,通过叉车实例验证了方案的可行性。公理化设计作为一种设计辅助工具,对提升设计效率,加快设计速度有很大的帮助。
参考文献
[1] 龚京忠,李国喜,邱静.基于功能-行为-结构的产品概念模块设计研究[J].计算机集成制造系统.2006,12:192-197.
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关键词:建筑结构 性能 抗震设计 设计方法
中图分类号: TU3 文献标识码: A 文章编号:
一 研究背景
2008年5月,四川发生8.0级大地震,数万人死亡,房屋建筑损毁无数,损失惨重。此次地震灾害再次表明,现代地震灾害的高度不确定性和其引起的巨大经济损失,结构工程界将不得不对现有建筑结构的抗震设计思想和方法进行深刻反思。同时,面对现代化技术的发展和人类生活质量的不断提高,设计者也将越来越全面考虑建筑建构的综合性能。因此,未来的抗震设计将从以往只注重结构安全,过渡到结构的性能、安全和经济等方面的综合考虑。
二 基于性能的抗震设计理论 (PBSD)研究
结构抗震设计思想[1]经历了刚性设计、柔性设计、延性设计、结构控制设计。目前普遍采用延性设计思想,但其允许次要构件甚至承重构件发生非弹性变形,造成难以修复的永久破坏,以致巨大的经济损失。结构控制设计在理论研究和工程应用上也取得了很大进展,但存在易老化且耐久性差的缺点。总的来说,现行抗震理论和设计方法中存在的问题可概括为:对损失的控制不力,难满足对结构选择的要求;结构性能概念不明确,设计透明度小;结构性能标准缺乏灵活性,性能目标的实现过程存在误区。
1基于性能的抗震设计概述
1992年美国SEAOC、ATC和FEMA等组织对基于性能的抗震设计理论进行权威描述[2],可概括为:基于性能的抗震设计理论是在现有的结构抗震性能分析基础上,针对每一种抗震作用水准,将结构的抗震性能划分成不同等级,设计者根据结构的用途和业主(使用者)的特殊要求,对结构系统和造型的选择进行概念设计,并根据结构的抗震性能目标,合理地进行结构抗震设计,使结构在各种水准地震作用下的破坏损失控制在业主可接受范围内,同时优化工程项目服役期内的费效,达到安全可靠和经济合理的一种优化平衡。
其设计特点是:拥有量化的多重设防目标,满足设计者对结构性能目标的需求;整个设计着重体现投资—效益准则和体现抗震设计的个性化;更强调实施性能目标的深入分析和论证,采用现行标准规范中还未规定的新的结构体系、新技术、新材料,实现建筑结构技术进步和创新;针对不同设防烈度、场地条件及建筑的重要性可灵活采用不同的性能目标和抗震措施等。
2 研究的主要内容
2.1抗震性能目标的确定
结构的抗震性能目标的选择,为后续的整个设计和建造过程设定了必须遵循的标准。抗震性能目标确定关键是对不同的地震作用水准的评价,限定结构在一定超越概率的地震发生时的最大破坏状态,这种破坏状态包含结构体系的适用性、安全性、耐久性和整体性等功能。若破坏状态的水平设计得太高,建筑结构固然安全可靠,却导致投入的增加;若破坏状态水平设计得太低,固然可以降低工程造价,却存在使用风险和较高的维护成本。目前结构抗震性能目标的确定,大多采用“投资一效益”准则,综合结构安全、功能、经济、社会等因素进行评估,以结构可靠度为决策变量,以结构全寿命周期为时间范围,以相应的寿命周期总费用最小为决策目标,优化抗震设计方案。
但由于地震的随机性所造成的结构破坏变异性较大,结构失效模式复杂,以致结构体系可靠度的概念还不很明确,且地震所造成的非结构损失所占总损失的比例越来越大。因此,需要进一步的研究,目前尚难直接应用到工程结构设计中。
为此美国学者根据建筑物的重要性将结构的抗震设防目标分为三类[3]:基本设防目标、重要/防危设防目标、特别设防目标,提供三个结构抗震性能目标作为它们的最低性能界限。
2.2 抗震性能水准的确定
为了有效控制结构的破坏程度,使得结构破坏导致的财产损失控制在可以接受的范围内,实际的设计需要考虑不同设防水准的地震,明确结构应该具有的性能水平。
由于结构的性能与结构设计的破坏状态相关联,而结构的破坏状态又可由结构的反应参数或某些定义的破坏指标来确定,所以结构性能水平可以这些参数来划分。尽管结构性能由某个参数来划分可能不尽完善,但鉴于目前的研究水平,不少学者认为结构位移变形可以有效地反映结构破坏情况,且以位移(变形)来划分结构性能水平比较方便实用。因此一般的建筑抗震性能水准划分如表1:
表1
三基于性能的抗震设计方法研究
1 综合设计法
此法以概率为基础,要实现最优的设计方案,使建筑物服役期内既达到基本性能目标,费用效果又最优,最大程度地体现基于性能的抗震设计思想。但设计中要全面考虑重要因素,设计过程复杂繁琐。
2 承载力设计方法
适用于相对简单、场地条件好的建筑物的性能设计,目前各国规范所普遍将其应用于所有性能目标设计中,计算简单。
3 基于位移的设计法
假定位移或层间位移是结构抗震性能的控制因素,整个抗震设计中用位移控制,设计后以应力验算,不满足后采用增大刚度方法来改进,以位移目标为基准来配置结构构件。该法是在性能设计的理论中很有前途的一种方法。根据设计思路的不同可以分为:目标位移法、能力谱方法和按延性系数方法。
3.1 目标位移法
根据FEMA 273[5]推荐,直接以目标位移为控制因素,通过设计位移谱得出在此位移时的结构有效周期,进一步得出结构的有效刚度,求出此时基底剪力并进行具体配筋设计,此法在设计初始就明确的结构设计的性能目标,避免重复设计而增加设计费用,方法比较直观、简单,但设计精确性不够理想。
建筑顶层的质量中心定为结构位移的控制点,则目标位移为:
T——弹性基本周期,有弹性动力分析确定
,——结构弹性侧向刚度和结构有效侧向刚度
——谱位移与顶点位移修正系数
——最大非弹性位移与由线弹性反应计算出的位移差异修正系数
——滞回线形状对最大位移反应的影响修正系数
——考虑动力P—效应修正系数
3.2 能力谱方法
能力谱方法最初是由Freeman等人在1975年提出的,后来经过很多学者不断改进而成,将结构分析得到能力谱曲线(曲线)。基本步骤[6]:
1)建立合适的结构单元恢复力模型,通过非线性静力(Push-over)分析,得到结构的底部剪力一顶点位移曲线(能力曲线)。(由于目标位移已知,故可假定一个偏大的位移作限值,保证结构能力谱与地震需求谱相交。)
2)将结构能力曲线(曲线)转化为等效单自由度体系的谱加速度一谱位移曲线(曲线),即能力谱曲线。
, ,,
其中,,分别为结构第一振型的等效模态质量和振型参与系数。为第j 层的集中质量;是基本振型在 j层的分量;N为结构的层数。当所用的模态不同时,和不同,曲线曲线也不相同。
3)建立结构的地震需求谱曲线。
4) 评估结构抗震性能。
5)将得到的单自由度体系的目标位移反变换为实际的多自由度体系的顶点位移,由能力曲线求得此时结构相应的底部剪力,再根据Push-over各步的计算结果,计算各铰截面此时的塑性铰转角值。
3.3 延性系数法
Park和Paulay最早此法进行研究,其实质是建立构件的位移延性系数或截面曲率延性系数与塑性铰区混凝土极限压应变的关系,由约束箍筋来保证核心区混凝土能达到要求的极限压应变,从而使得构件具有要求的延性系数。
基本步骤如下:
1)计算结构在小震下的承载力,求出截面内力并配筋。
2)由在大震情况下的强度验算,选定截面、配筋得到结构实际强度,采用静力弹塑性分析方法,确定结构的底部剪力和顶点侧移关系曲线(),求出结构位移延性系数。
3)根据和结构体系的塑性变形机制,计算构件截面曲率延性系数。
4)通过构件的或与塑性铰区混凝土极限压应变的关系,约束箍筋,使得构件具有要求的延性系数
4 能量法
假设地震输入的总能量与结构耗散的能量共同决定结构构件和功能设施的破坏,通过设置耗能元件控制结构或构件的耗能能力,以控制整个结构抗震性能。此法能够直接估计结构的潜在破坏程度,但是结构体系较复杂性,结构滞回耗能的计算很大程度上取决于于构件单元恢复力模型的选取,其中不确定因素较多,计算精确性不高。
四 混凝土结构基于性能的抗震设计
基于性能的抗震设计尚处于研究中,鉴于其复杂性以及人们认识的局限性,目前还不能够完全依靠计算设计来确保结构的安全可靠,但混凝土结构基于性能的抗震设计可着重加强结构概念设计和细部构造设计。设计步骤[7]如下:
1) 评估场地安全性 (确定场地适用性和设计地震动水平)。
2)根据结构用途、投资效益准则和业主要求选择可接受的破坏程度,将混凝土结构抗震目标性能划分为多个水准,并量化指标。结构目标性能水准采用可靠度理论和优化思想来确定。
3)加强概念设计,合理选择结构系统和造型(着重对结构总体方案、设计策略和结构构造进行定性引导,保证结构和结构构件的延性,提高结构综合抗震能力)。
4)结构方案设计(考虑多级水准地震作用下强度设计,选择恰当抗震措施和设计方法等完成结构设计)。
5)采用变形指标对结构抗震性能进行评估。通过控制结构构件的损伤程度和非结构构件的性能水平,使结构在服役期内的费用最小,地震破坏控制在业主可接受范围内。
整个设计需要定性定量,准确简便,通过设计周期的缩短,提高工作效率,同时整个设计应强调对结构刚度的控制。
五结束语
目前,基于性能的抗震设计得到广泛的研究和国际的认可,成为结构抗震设计方法的新的发展趋势。由于这一设计方法研究才刚刚起步,还存在着许多急需解决的问题,如性能目标和性能水准的合理划分、结构分析模型和参数的选用、模型试验和震害资料、非结构和设施的抗震性能要求、震后灾害估计等,以致工程中还未得到广泛的应用。但笔者相信,随着这些问题的解决、研究工作的不断深入和工程实践应用,基于性能的抗震设计理论和方法将会日趋完善,满足未来业主对结构的自由选择和使用要求。
参考文献
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类风湿性关节炎是一个累及周围关节为主的多系统性、炎症性的自身免疫病。其特征性的症状为对称性,周围性多个关节慢性炎性病变。60%-70%的患者在活动期血清中出现类风湿因子。本病呈全球性分布,我国的患者病率为0.32%-0.36%,低于欧美国家白人的1%,是造成我国人群丧失劳动力和致残的主要病因之一。药浴是治疗类风湿关节炎的重要措施之一。现将我院药浴治疗类风湿关节炎的护理方法总结汇报如下。
1资料与方法
1.1一般资料选择2011年1月-2012年6月在我院住院的120例类风湿关节炎患者,其中男性45例,女性75例;年龄在14-72岁,平均年龄45.5岁;病程在0.5-30年。
1.2临床表现多数类风湿病人起病缓慢而隐匿,轻重不一,常以全身不适,关节疼痛、肿胀,并出现晨僵甚至关节畸形、功能障碍而就诊。
1.3药浴治疗方法西医治疗包括一般性治疗休息、关节制动(急性期)、关节功能锻炼(恢复期)、物理疗法等;药物治疗(改善症状的抗风湿药和控制疾病发展抗风湿药);外科手术治疗。以上治疗方法其中以药物治疗最为重要。药浴治疗:首先根据病情选择药液,将药液加热水稀释到合适浓度,水量以浸入患者躯体为度,放入浴盆中,患者以半卧位将躯体浸泡在药液中沐浴20-30min。
2护理方法
2.1适当的休息和合理饮食活动期绝对卧床休息,保护关节功能,注意姿势,缓解期应下床活动或床上进行辅助锻炼,宜给予高蛋白(如鸡、鱼等)和含丰富维生素(如蔬菜、水果等)饮食。
2.2观察病情,指导锻炼观察有无关节肿胀、疼痛、发热及关节功能变化,尤其注意关节的活动度、关节周围肌肉萎缩等现象和观察药物的治疗效果及毒性反应。缓解期鼓励病人进行适当活动或按摩,促进关节局部血液循环。
2.3心理护理患者大多数因全身不适、关节胀痛而备受折磨,加上疾病反复发作,担心致残而心情焦虑。护理人员应以友好乐观的态度接触病人了解其性格和对疾病的情绪变化,做好心理护理。关怀、同情、体贴病人,主动协助病人的生活,在语言、举止上使其感到温暖和亲切以消除孤独。向病人解释类风湿性关节炎是一种慢性反复发作的疾病,应树立与疾病做斗争的信心,缓解期尽可能过正常人的生活。激发病人对家庭、子女、社会的责任感,鼓励自强,消除依赖、抑郁和自卑。
2.4浴前护理饭前不宜进行药浴,以防低血糖休克,刚进食后也不要立即进行药浴,一般应在饭后1h进行,以免热水扩张周围肢体血管,使胃肠道血液量减少而影响食物的消化和吸收。药浴前可喝适量的温开水或饮料,以防药浴时出汗丢失水分而发生虚脱。药浴前应先淋浴,以清洁皮肤,防止药液污染
2.5浴中护理浴室应有良好的通风条件,调节室内温度在24℃-26℃,注意保暖,防止患者受凉。药浴时应先测试水温,保持药浴水温在4O℃左右,过冷、过热均不宜。治疗时应将躯体完全浸人在药液中,防止药液进入口、眼、耳、鼻,浸泡时间为20-30min,时间不宜过长,尤其有高血压和心脑血管疾病的患者,以免缺氧昏倒,发生意外。洗浴后不要马上清洗,以保持药效。应严密观察病情,如患者出现头晕、心慌等不适症状,应立即停止药浴。儿童、老人和病情较重的患者应避免受伤和意外。
2.6浴后护理治疗后用毛巾擦干,协助患者穿好衣服,以防感冒。有急性传染病、妊娠或妇女月经期不应进行药浴。药浴疗程结束后根据病情配合火灸、针灸、拔罐术等,以巩固药浴作用,并取得祛病除根的效果。
2.7健康教育避免各种诱因,如寒冷、潮湿、过度疲劳、感染等。强调休息和治疗性锻炼以保持和恢复关节功能。指导患者遵医嘱服药,不要随意减量或停服,如出现胃肠道不适、黑便、肝肾功能损害时,及时就诊。嘱患者定期复查,监测血象、免疫指标以调整用药。每半年拍x光片观察骨破坏的情况。
3讨论
该病由于病因尚未完全清楚,因此目前尚无根治方法和预防措施,主要治疗原则为减轻和消除关节炎引起的症状,控制疾病的发展:药浴兼有热水浴和药物性能双重作用,能扩张皮肤、肌肉及关节内的血管,明显改善局部血液循环,加速炎性物质的清除,改善患处缺氧状况和理化环境,达到消炎止痛、缓解症状的作用。同时,还能防止关节强直,恢复肌肉功能,能使病人的关节肿胀、疼痛普遍得到减轻,关节活动获得改善。患者要保持良好的精神状态,正确对待疾病,不可焦虑、情绪低落。坚持锻炼身体,增强体质,提高自己的抗病能力。
参考文献