第一篇:體育學科基礎與前沿問題
體育學科基礎與前沿問題
一、何為體育?何為體育學?試述體育學學科體系的構成及體育學學科屬性。答:(1)體育:是發展人的自然屬性為目的的一種身體活動。
(2)體育學:體育學是研究體育科學體系及其發展方向的一門學科。其內容主要是研究體育科學體系的結構、層次及其演變;應設置的學科;各學科之間以及與相關學科之間的相互滲透與綜合發展的關系。
(3)體育學學科體系的構成:在 1997 年國務院學位委員會頒布的博碩研究生學科專業目錄中,體育學被置于教育學門類下,并獨立成為一個一級學科,與教育學原理、心理學相并列,在體育學學科下設四個二級學科,即體育人文社會學、運動人體科學、體育教育訓練學、民族傳統體育學。隨著科學的不斷分化與綜合,體育的迅速發展和提升,特別是運動競技能力的突飛猛進以及實踐中眾多新體育問題的出現,使許多原有的體育學科向縱深發展的同時也不斷衍生出許多新的學科!這使得現行的體育學學科下的四個二級學科的劃分出現了依據不統一,相互之間邊界模糊,甚至出現了相互包含的現象。如體育教育訓練學實際上包括“教育類”和“訓練類”兩個學科群,這兩種學科群是兩種不同形式的體育形式,將二者合并在一起,不僅容易造成體育教育訓練學與學校體育學的交叉以及學科邊界的模糊。
(4)體育學學科屬性:
1體育學科屬性主要指: 建立體育學價值體系和區別于其它的學科規定性的屬性。體育學科的基本屬性決定體育學術的基本特征(即學術范式),學術范式又能反映出體育學科養和發展問題成為現代教育和現代社會轉型面臨的最大的問題。隨著學術的重心向“教育發展范式”轉移,醫學與自然科學的方法研究體育,促進了體育學具體學科的迅速發展,但并不能從根本上解決人的培養與發展人的心理發展與適應社會關系處理等教育上的根本問題。運動心理學、體育社會學、運動休閑與娛樂、體育管理學、體育法學等開始成為體育學術的主要研究對象,從而產生了體育學科的社會科學屬性的觀念。在“教育發展范式”下,學者們同時認識到體育的自然科學和社會科學兩種學科屬性的存在。隨著體育學科的不斷完善和其它學科的發展對體育學科的學科屬性產生了新的認識。
2學術界對體育學科屬性的認識有一個從“自然科學屬性”到“社會科學屬性”再到“人文學科屬性”的發展過程,這個過程也是體育學科屬性認識從產生到成熟的歷史步驟。傳統學術觀把研究體育的自然科學和社會科學的學科屬性看成體育學的學科屬性,在一定程度上促進了體育學科的形成和發展。但是,體育的自然和社會學科是作為研究方法引入體育學的,作為方法學科的屬性與其研究“對象”(即: 體育學科)的屬性并不能構成必然關系,體育的學科屬性由為其發展提供“價值體系”和“規定性”的元學科的屬性決定>即:體育的學科屬性為人文學科屬性。
二、試述體育學一級學科下的四個二級學科體育人文社會學、體育教育訓練學、運動人體科學、民族傳統體育學的區別與聯系。
體育人文社會學、體育教育訓練學、運動人體科學、民族傳統體育學的區別主要體現在研究目的,研究對象、任務等方面。
區別:體育人文社會學:嚴格意義上應稱之為“體育人文社會科學”。它是研究體育與人、體育與社會相互關系及其基本規律的學科群,由眾多的體育人文學科和體育社會學科組成。學科基本任務:應用人文社會學對體育這一社會現象進行研究,旨在從理論上提出有關體育決策的建議,并在建立和完善我國體育方針、政策、法規和制度等方面發揮重要作用。運動人體科學:以前亦稱“體育生物科學”或“體育然科學”,是一個學科群。在運動人體科學中,對運動生理學、運動解剖學、運動生物力學、運動生物化學、運動營養學等分支學科進行研究。
學科基本任務:運用人體解剖學、生理學、生物化學、營養學、體育保健和運動醫學等多門人體科學、基礎和臨床醫學的基本知識、基本方法和基本技能來研究體育運動與人的機體的相互關系及其規律。
體育教育訓練學:是研究體育教學與運動訓練基本理論與方法的學科,是在體育教學理論與方法和運動訓練學多年發展過程中,于 1997 年兩者結合而成的新學科。
學科基本任務:通過對體育教育教學與運動訓練的基本理論和方法的研究,指導如何通過體育活動達到育人和增進身心健康的目的,指導各個運動項目的技戰術學習與教學訓練過程的組織實施,研究體育教育教學與運動訓練的基本特征及其發展規律。
學科研究內容:體育教育訓練學的研究內容主要包括體育教學和運動訓練兩方面。具體體現在教學與運動訓練的目的、任務、原則、過程、方法與形式、環境、評價、管理,課程、教材與運動訓練的內容、教師與學生、教練員與運動員以及教學與訓練的關系等。
民族傳統體育學:是研究中華民族傳統體育理論與方法體系的學科群,它以武術、氣功、養生以及其他民族傳統體育為研究對象,采用經驗與科學結合、歷史與邏輯統一、技術與理論整合的方法進行挖掘、整理和創新。
學科基本任務:運用教育學、體育學、哲學、歷史學、社會學、人類學、民族學、經濟學、文化學等相關學科的理論方法來探討和解釋民族傳統體育各領域的矛盾問題。
聯系:體育學一級學科下的四個二級學科可以劃分為兩大類學科,即基礎性體育學科和專業性體育學科。基礎性體育學科是專業性體育學科發展的源泉和基石,為專業性體育學科提供新知識、新原理和新方法,其中基礎性體育學科包含體育人文社會學與運動人體科學兩個學科群。專業性學科是指以客觀存在的體育實踐形式為研究對象,以探討各種體育實踐形式的本質、關聯和運動規律的學科,其主要目的在于為體育運動和體育運動中的人服務,具有區別于其它學科的特殊性。專業性學科包含體育教育訓練學和民族傳統體育學。
在體育學一級學科下體育人文社會科學和運動人體科學是體育學科體系中兩個重要的基礎支撐學科,是研究體育領域內相關理論和原理的學科。體育教育訓練學和民族傳統體育學體育學科體系中兩個重要的應用學科,是研究體育領域內實踐應用的學科。
綜上所述,體育人文社會學、體育教育訓練學、運動人體科學、民族傳統體育學四個二級學科既有區別又有聯系,區別在于研究方法、目的等表現出明顯的差異性。聯系在于基礎性體育學科為專業性體育學科提供理論基礎,指導專業性體育學科進行實踐,為體育教學、運動訓練、休閑體育等體育活動提供方法和依據,而專業性體育學科是對基礎性體育學科提供理論的最好的驗證,并通過實踐活動總結出經驗促進基礎性體育學科完善和發展。
三、試述體育賽事的種類,舉例說明(舉例說明)奧運會、世錦賽和世界杯的區別和聯系。答:(1)根據“周期與主體”交替主導原則,將體育賽事可以分為5種類型:
1.周期性綜合體育賽事
指根據一定的期限,有時間、有規律地舉辦包含兩個運動項目以上含兩個的綜合性體育賽事活動。歸類的依據是具有時間規律的周期以及賽事活動內容中所包含運動項目數量。其特征主要表現在具有相對固定的周期性,同時活動內容的綜合性也比較突出。這類體育賽事的產生具有周期性規律,加之綜合性特征導致其規模、層次以及參賽人數和社會關注力都較大。所以該類賽事的舉辦無論是對舉辦地、還是舉辦者而言,都將產生顯著的社會、經濟效益,進而對社會經濟的發展產生一定的積極作用。
2.周期性單項體育賽事
相對綜合性賽事,周期性單項體育賽事的特點是賽事活動中的運動項目僅此一項,比較單一。這種特點導致了賽事水平相對較高,參賽方和觀眾的關注程度比較深。例如每4年1屆的世界足球錦標賽,每年定期舉辦的4大網球公開賽等等,其在單項運動中的最高競技水平不僅吸引了該項運動的世界頂級運動員的參加,更吸引了全球觀眾、媒體的目光。
3.聯 賽
聯賽在體育賽事活動中占據著重要位置,無論從數量上還是普及程度上,聯賽的主要特征就是區域性和項目性較為明顯,導致管理組織模式相對固定。區域性較之上述賽事而言具體,一般常見于國家或地區。項目性特征一般指單一運動項目,并常以4~8個月為周期。例如意大利足球甲級聯賽、北美職業冰球聯賽(NHL)、世界籃球聯賽等。
4.臨時性體育賽事
此類賽事的特點是時效性強、市場化特征比較明顯、策劃組織比較靈活等。尤其是由于準備周期短,運作難度大,市場風險高,所以從體育賽事營銷的角度對該類賽事分析,更為科學。當體育賽事與營銷聯系在一起時,傳統意義上會簡單地認為臨時性體育賽事的組織是以單純的贏利為目的的。而實際上,選擇或策劃臨時性體育賽事的目的不止追求即時獲利,還要追求長遠的社會效益,或者說是兩者的高度統一。因為“體育賽事基本上是創造服務無形產品的,具有很強的無形性特征,不論臨時性體育賽事的目的是贏利或者是非贏利,給包括觀眾在內的體育消費者提供服務消費的本質就決定了市場營銷是臨時性體育賽事必然的內容和任務”。
5.主體直接參與型體育賽事
僅僅依靠周期為主導因素對體育賽事進行分類,難以窮盡所有的體育賽事活動。事實上,體育賽事的類型除了周期性規律外,還包括以賽事主體類型的不同而呈現出另一類型,即以賽事主體是否直接參與體育賽事為標志的主體直接參與型體育賽事。這類體育賽事是當前體育賽事研究領域中不可或缺的重要組成部分。既包括形成制度的大型群眾體育競賽活動,也有以社區、家庭等為單位的小型、經常性群體活動,形式多種多樣、內容豐富多彩、群眾參與廣泛。還有不少地區將體育健身與生產、生活結合起來,即有效地激發了廣大群眾參與體育賽事的興趣和積極性,又有利于促進精神文明、物質文明建設,深受群眾歡迎。
(2)以乒乓球項目為例
區別:世界杯、世錦賽多為某一競技領域的比賽,比如體操世界杯,游泳世界杯,乒乓球世錦賽等,參加的運動員皆為該領域內的高手,普通人群關注較少,而奧運會則是綜合性的比賽,幾乎包括了所有體育競技領域內的各個項目比賽,也是最為人們所關注的。世界紀錄在奧運會記錄之上,世界紀錄是在各種正規比賽中所取得的最好成績,而奧運會紀錄僅僅只是在奧運會某項賽事中選手所取得的最好成績。
1奧運會乒乓球比賽。每隔四年舉行一次,原設有男子單打、女子單打、男子雙打、女子雙打四個比賽項目。為了增加比賽的精彩程度,國際奧委會于2005年批準了國際乒聯的提議,即在不增加參賽人數和比賽天數的前提下,在2008年北京奧運會上以團體比賽取代雙打比賽。北京奧運會乒乓球比賽的項目設置為:男子單打、女子單打、男子團體、女子團體。2世界乒乓球錦標賽。這是四大乒乓球賽事中規模最大、水平最高、參賽人數最多、惟一含有全部七個項目的比賽:“斯韋思林杯”男子團體冠軍杯、“馬賽爾·考比倫杯”女子團體冠軍杯、“圣·勃萊德杯”男子單打冠軍杯、“吉·蓋斯特杯”女子單打冠軍杯、“伊朗杯”男子雙打冠軍杯、“波普杯”女子雙打冠軍杯、“茲·赫杜塞克杯”男女混合雙打冠軍杯。目前,該錦標賽逢雙年舉行團體比賽,逢單年舉行五個單項比賽,各項獎杯均以捐贈者的姓名或國名命名。
3世界杯乒乓球賽。國際乒聯從1980年起每年舉辦一屆乒乓球世界杯賽(埃文斯杯)。它是國際乒聯委托有關國家和地區主辦的另一項重要比賽。起初只設男子單打,由國際乒聯指定16名運動員參加,其資格為世界單打冠軍,各州單打冠軍、主辦協會單打冠軍及國際乒聯公布的世界優秀選手名單中名詞名列前的部分選手。比賽還設立獎金,按名次排列,十六名運動員分獲數目不等。
聯系:世界杯、世錦賽與奧運會都是世界性的比賽,在比賽等級上屬于平級,在比賽項目上相互補充,比賽時間上世界杯和世錦賽的時間要穿插于奧運會的時間間隔之中。綜上所述為世界杯、世錦賽和奧運會的區別與聯系。
第二篇:信息技術學科基礎與前沿作業
課程代碼:1309043
學號:2013121282
教育碩士論文(網絡學習作業)
信息技術與學校辦公的整合及展望
信息技術學科基礎與前沿期末課程考核作業(課程代碼:1309043)
作
者:劉 浩 學
號:2013121282
學科專業:現代教育技術
學
院:計算機科學與信息技術學院
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2014年 1月
摘要
信息技術的飛速發展要求我們要順應時代形勢,在本論文中,先詳細描述本人工作以來在信息技術方面作出的貢獻,再展望未來信息技術發展的方向。
貢獻主要是開發了面向學校辦公的OA平臺,實現了學校機密數據的統計、管理和瀏覽,避免與學校官方網站混合,引起機密信息的泄漏。其主要目的,還是方便教師和學生對于信息的查閱,學校管理者對于信息的掌控和發布。
展望圍繞怎樣實現現代化的課堂規劃、怎樣實現更有效的知識講解、怎樣適應數字媒體的體制和受眾的變化帶來的學習方式的改變、怎樣實現更有效的知識管理等幾個方面。展望的對象更貼近實際,在不遠的將來都可以實現。
關鍵詞:課程論文;信息技術;工作;心得;思考;辦公系統;展望
目錄
摘要.......................................................................................................................I 目錄......................................................................................................................II 緒
論.......................................................................................................................1 第一章 開發學校辦公OA系統.................................................................................2 第二章 對信息技術與現代教育技術的展望.............................................................4 參考文獻.......................................................................................................................6 致
謝...........................................................................................................................7
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緒
論
從東北師大畢業后,我被合肥市瑤海區教育體育局指派到分管的合肥市廬東學校任教。第一學年,我擔任小學一年級和三年級兩個班的數學教學、四年級兩個班的信息技術教學,同時兼任一年級班主任;第二學年,我擔任七年級和八年級四個班的地理課教學、八年級兩個班的信息技術教學、四年級兩個班的信息技術教學。作為合肥市的一所九年一貫制的定點學校,學校受到區政府、教體局等各部門的重視,先后落實了班班通多媒體、電子白板、1000M光纖進校園等工程。作為一名年輕教師,是否能熟練運用手頭的資源展開信息化教學是一個不小的考驗。在過去一年中,我堅持每節課使用電子備課,課堂上使用多媒體教學,課后攥寫教學博客,得到大家的認可。
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第一章 開發學校辦公OA系統
目前,本人擔任學校的網絡管理員。一方面,管理學校網站,配合學校宣傳員發布網絡新聞報道(包括區教體局門戶網站、區教研門戶網站、學校網站等主流媒體),平均每月發稿30~50篇;另一方面,給予其他對信息化教學不熟練的教師大量的幫助,使他們盡快適應現代教育技術的趨勢。近期,負責開發一款集校內通訊、校內遠程控制(廣播和打印系統)、校內文件上傳下載、校內教師信息和學生信息上報等諸多功能于一體的電子辦公綜合系統。截止上周,該系統已開發完成,現在正在調試階段,該系統得到校長的高度重視和全校教職工的高度肯定,校長親自協助我購買服務器等設備,并單獨安排存放該系統的機房,將系統維護工作納入績效考核。
作為信息技術教師,本人感受到除了課堂教學之外,還應大力推廣信息學及其相關,使其得到應有的重視。在過去的一年,我組織學生參加了信息學競賽(包括瑤海區信息學競賽、合肥市信息學競賽、全國信息學奧林匹克聯賽NOIP)(2項合肥市三等獎)、科技創新大賽(包括瑤海區科技創新大賽、合肥市科技創新大賽、安徽省科技創新大賽)(1項安徽省二等獎,2項合肥市二等獎)、2013合肥市電腦制作大賽(2項合肥市三等獎)、2013全國青少年科技動漫/DV大賽(1項全國三等獎)。在競賽中,獲得了包括學生獎和教師獎在內的諸多獎項。這些比賽和活動,為學校成功申辦合肥市科普示范單位作出突出貢獻,因此得到了上級的高度贊賞。
合肥市廬東學校OA系統(以下簡稱OA系統)由我耗時近3個月開發完成,系統基于ASP.net架構、MSSQL數據庫,功能全部使用動態鏈接庫,保證了穩定性。在主頁上包含期個人事務、內部郵件、發布文件、公文流轉、個人設置等功能。其中,個人事務包括:日程計劃、課程安排、內部短信、在線考勤、師生互動等。通過這些功能,極大得提高了全體教師處理事務的能力以及學校上層管理人員的工作效率。
在系統中,我開發出辦公首頁、部門文件、教師文件、德育量化、學籍成績、網上備課、后勤管理、人事管理、科研管理、校園論壇、系統設置共十一大模塊。
部門文件模塊將學校黨總支、校長室、工會、辦公室、教務處、政教處、總務處、團總支、少先隊、檔案室等部門的崗位職責、工作計劃總結、學校管理制度等一一列出,隨時查看,是學校上層、中層領導工作的核心所在,是學校價值
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觀的綜合體現。
教師文件模塊將每位教師的學期計劃總結進行存檔,方便查閱、管理,是教學前線主陣地的工作綱領。
德育量化模塊實現學生德育質量全跟蹤,將德育條目細化,以分數形式呈現,并最終納入班級管理質量考核。分xxx 等考察對象。
學籍成績模塊實現了學生信息和考試成績模板導入,包含各班成績、排名統計、級科對比、教師統計、考試對比、各班名次、單科排名、科目總計、單科分段等多樣化查詢統計功能。
網上備課模塊實現了校長期待已久的校本資源庫建設,協同1000M光纖和六類網線的使用,真正實現了在線上傳、下載。經測試,下載課件速度可達30M/s。
后勤管理模塊實現維修申報、維修處理、維修統計等幾項功能,同時對校產設備進行管理。
人事管理模塊實現教師信息、績效考核對內公開,可以對其進行增刪改查。通過一次性輸入在職人員列表,對在職人員進行查詢統計,以及離退休人員的信息查詢。同時,績效管理功能通過每學期一次性錄入績效明細,相比以往張貼紙質材料,更方便了教師的查閱。
科研管理模塊將科研文件分為科研項目、科研論文、學術會議、鑒定成果、科研文檔、學術交流、獲獎成果等大類,對學校的科研工作進行全方位管理。
校園論壇模塊教師只需憑有效身份登錄,級科在線討論學法教法等內容,討論的過程全部以文件草稿形式保存,多年后,教師查看當年的討論成果都會感到由衷的驕傲。
系統設置模塊實現對數據表列var值的修改。分為學校設置、考試設置、后勤人事、德育量化、備課文檔、用戶管理、權限設置、部門文件等設置對象。全方位設置系統參數,并實現個性化定制(通過修改系統內核圖片文件達到換膚效果)。
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第二章 對信息技術與現代教育技術的展望
在簡要研究了現代教育技術的前沿進展之后,本人覺得以下幾點是我想要學習的內容:
1.怎樣實現現代化的課堂規劃。
學生的學習是需要一個過程的,這個過程是看書還是看媒體還是聽講座決定了吸收知識的百分比,一個親身經歷的過程并且是重復多次的會使學生終生難忘。為了達到這一效果,教師需要規范流程,規劃好每一堂課,事先確定要完成的任務以及完成任務的流程、所需的素材和技術。好的教學流程設計能讓學生從被動走向主動。
現代化的技術給予的多種素材、課件和幫助文檔,怎樣有效組織這些資源使其達到最優效果,實現完美的過程和方法設計是擺在面前的一個難題。
2.怎樣實現更有效的知識講解。
學習和問路一樣,如果向一個人問路得到的答案是左右各拐3次,很少有人能記住。對于學生也不能用強迫性的方法一次把幾十個步驟講完,學生根本不能記住。通過翻轉課堂的方法,讓學生先動手做,遇到不會的教師再講解,讓學生有了解知識的需求。同時,講解中應盡可能形象化,怎樣讓課堂豐富多彩,讓學生浮想聯翩,需要教師發揮極大的聰明才智。
在信息技術課中,要把鼠標鍵盤還給學生而不能由教師控制,學生是主人。對待每個學生要實行單獨的教學目標,極力擴展課堂的多樣性,這是另一個難點。
3.怎樣適應數字媒體的體制和受眾的變化帶來的學習方式的改變。
在體制上,隨著技術與市場的融合,現有的政府機構確實需要調整,可以把國家信息產業部和國家廣電總局合并為電信委員會,作為獨立的行政機構存在,具有相應的獨立性、集權性、專業性,具有行政權、準立法權、準司法權。廣電網、電信網、互聯網三網的融合,包括技術的合并、內容資源的整合、利益的重
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新分配,這樣才會從“三足鼎立”走向“三網一統”,打造新的傳媒“航母”。
在受眾上,傳統的媒體傳播方式是大眾傳播,是點對面的傳播,以傳播者為中心,由媒體機構向大眾發布信息,其模式為:信源——信息——通道——受眾,是單向線性的傳播模式,而新型媒體則要體現出以受眾為中心,無論何時何地,受眾都能看到自己需要的信息,受眾擁有選擇權和主動權,形成個性化的整體互動傳播模式。
在這樣的改變下,學習方式也跟著改變。以往的授課是以教師為中心的點對面的授課,而隨著信息技術的發展,以學生為中心的自主選課成為可能。而想要把這種可能發揚光大,就要考慮到以下因素:a.學習材料的開發;b.課程的組織管理;c.學習環境的設計;d.學習方法的設計;e.教學方法的設計;f.評價體制的設計。
所以,怎樣用現代的方法開發出新課程是一道難題,課程能否被學生接受又是另一道難題,課程被學生接受后能否收到應有的效果是最后一道難題。
4.怎樣實現更有效的知識管理。
在知識經濟時代,知識取代了勞動力、資本和自然資源的主導地位,成為社會最重要的資源。相對于傳統的物質資源,知識資源有它自身的特點,這種特殊的資源要求管理方式、管理原則、管理思想和管理理論等需要相應的轉變。
數據、信息和知識三者之間的區別是:數據是未經組織的數字、詞語、聲音、圖像等;信息是以有意義的形式加以排列和處理的數據(有意義的數據);知識是用于生產的信息(有意義的信息)。1996,經濟合作與發展組織把知識分為六類:Know-What(是什么);Know-Why(為什么);Know-How(怎么做);Know-Who(是誰);Know-When(何時);Know-Where(何地)。
同時,根據知識的狀態和表現形式把知識分為陳述性知識和程序性知識;根據知識及其應用的復雜多變程度把知識分為結構良好領域的知識和結構不良領域的知識;從認識論的角度,把知識分為隱形知識和顯性知識。
知識的建構性、社會性、情境性、復雜性、顯性與隱形決定了知識管理的復雜性。有關知識管理理論模型和個人知識管理是其中的難點。
5.現代教育技術的最新進展。
除了以上兩點重要的研究方向,本人想了解所有現代教育技術的新進展,以便日后更改研究方向。因為信息發展日新月異,現代教育技術也經歷著變化。
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參考文獻
[1]
北京師范大學教育技術學院學術委員會.教育技術研究新進展, 2010.5-125.[2]
馬池珠,任劍峰.現代教育技術前沿概論, 2009.148-279.[3]
Ed Bott,Carl Siechert,Craig Stinson.Windows 7 Inside Out(中文版).周靖,相麗馳.清華大學出版社,2010.451-472.東北師范大學教育碩士網絡學習的平臺
致
謝
衷心感謝張邦佐老師對我的指導和幫助。在論文撰寫期間,張邦佐老師給予我很多方法上的幫助。并且向我推薦了對現代教育技術學習有幫助的書籍。
衷心感謝計算機學院所有老師的教導。衷心感謝所有關心和幫助過我的同學和朋友們。
第三篇:《水利水電工程學科的前沿問題》讀書報告
《水利水電工程學科的前沿問題》讀書報告
水利水電工程專業的主要課程包括:工程力學、水力學、河流動力學、巖土力學、工程地質及水文地質學、工程測量、工程水文學、工程經濟學、建筑材料、鋼筋混凝土結構和鋼結構、建設項目評估與管理等。
21世紀初水利水電工程學科的前沿課題主要包括以下幾個方面
1、固體力學方面
面臨的課題:工程材料實際強度和目前的理論強度相差一至二個數量級。這個矛盾曾推動位錯、裂紋等的重要物理、力學理論的建立。然而,至今這個根本矛盾依然存在。固體力學如今不僅限于計算微小應變和應力,而且要求判斷變形局部化、損傷、壽命乃至斷裂。更進一步的問題是如何將不同性能和功能的材料合理地配置在一起,形成某種特定的復合材料,以實現實用所要求的某種考慮如比重、剛度、強度、韌性、功能乃至價格等多種因素的優化組合,并促成材料設計科學。再進一步是將各種特定的制備和加工技術,如塑性成形、粒子束加工等工藝,也達到機理性的認識和優化控制。到那時,整個材料和制造業,將從所謂的“廚房中的化學”變為節省資源,節省能源,優化合理的產業。現在的各類復雜結構,包括橋梁、飛機,到人工器官的設計,還是不夠科學的、優化的。帶來的問題是火箭、飛機屢有失事;多數結構依靠過大的安全系數(如飛機為1.5)來換取安全,不必要地耗費了許多材料。即使如此,橋梁等建筑物的坍塌仍時有發生。如何優化設計各類復雜結構(如高速運輸工具),使其在各類載荷環境(沖擊、循環載荷、潮濕、低溫等)下可靠、舒適地運行,既是十分實際的工程問題,也屬復雜系統響應這類前沿科學問題。地震是怎樣發生的,泥石流和滑坡能否預測預報,作為大型土木工程(水壩,建筑物)基礎的巖石和土在長時受載下的流變等一系列地質力學和巖土力學問題,僅靠目前的連續介質力學也是難以解決的,必須針對地學特點構筑新的力學模型,以作為地球動力學和工程地質學的基礎。
發展趨勢:經典的連續介質力學將可能會被突破。新的力學模型和體系,將會概括某些對宏觀力學行為起敏感作用的細觀和微觀因素,以及這些因素的演化,從而使復合材料(包括陶瓷、聚合物和金屬)的強化、韌化和功能化立足于科學的認識之上。固體力學將融匯力-熱-電-磁等效應。機械力與熱、電、磁等效應的相互轉化和控制,目前大都還限于測量和控制元件上,但這些效應的結合孕育著極有前途的新機會。近來出現的數百層疊合膜“摩天大廈”式的微電子元器件,已迫切要求對這類力-熱-電耦合效應做深入的研究。以“Mechronics”為代表的微機械、微工藝、微控制等方面的發展,將會極大地推動對力-熱-電-磁耦合效應的研究。固體力學中壓桿變形的分叉,曾是促進非線性動力學近代大發展的一個核心概念。隨著固體力學把固體和結構視為含多個物質層次的復雜系統,并研究它在外載荷下的演化過程,可以預期非線性動力學,非平衡統計和熱力學的概念和方法將會大大豐富起來。分子動力學等微觀模擬方法和復雜結構的仿真將會隨著計算機的飛速發展,更大規模地、更迅速地在固體力學和工程設計中得到應用與發展。目前工程界廣泛應用的有限元法,就是計算機技術與固體力學相結合的產物,它曾極大地推動了本世紀工程科學的發展。過去,限于計算機的速度和容量,許多非線性問題不能很好解決。分子動力學模擬目前離實用還有很大距離。但在本世紀初,這種局面勢必會有很大變化。固體力學的上述發展,無疑會推動科學和工程技術的巨大進步。
2、流體力學方面
第一個大問題是湍流。經過幾代人的努力,對這一問題的認識已大為深化,這才有上述各項成就。絕大多數情況下,流體運動都處于湍流狀態。目前計算這類問題的辦法都帶有經驗的成分,因此計算結果不十分有把握,各種辦法的普適性和預測能力均差,特別是對于超聲速、高超聲速流中的湍流,情況尤其如此。隨著高新技術的發展,發現過去的經驗局限性太大,因而亟待在湍流的研究上有所突破。各種物體如飛機、船舶等航行器在流體中運動特別是在作非定常運動時,會產生十分復雜的流場。其核心問題是各種渦系的生成、消長和流動分離的產生。有關機理的許多問題尚未弄清,因為其中包含復雜的非線性因素。這方面的研究成果將對未來空中及水中航行器的研制產生重大影響。本世紀初,空天飛機和新一代的超聲速民航機的成功研制將首先取決于流體力學的進展。在有關的高溫空氣動力學中必須放棄原先的熱力學平衡的假定。吸氣式發動機中H2,O2在超聲速流動狀態下的混合、點火等,都是過去的理論和實踐未能解決的難題。超聲速流邊界層的控制、減阻以及降噪控制等也帶來一系列新問題。船舶除了向更大、更快的方向發展外,還提出了許多新型船舶,包括貼近水面航行、必要時可升空飛行或降在水面上的大型沖翼艇。這時計算各種航態和海況下的波載荷,將遇到極大的困難。由于波載計算不準而導致在惡劣海況下失事,即使對現代的常規船舶也仍是屢見不鮮的。80年代末至今已有10余艘船在北海失事。從流體力學的角度看,沖翼艇的困難主要在于有事先未定的自由表面,表面邊界條件的非線性,波浪的隨機性,水表層為湍流,以及流體與船舶運動相耦合等。風浪相互作用機制,至今尚未弄清,而它是天氣預報這類全球性問題的重要環節,也是近年來正在探索的通過遙測水面波參數以測量近水面風速這一新技術的基礎,這個問題的突破將大大改進收集全球氣象數據的廣度和精度。海面波浪參數的遙測數據還有可能用以探測潛航的潛艇及海流,但這要開辟傳統波浪理論未涉及的有旋流對波浪的影響這一新的領域。為了盡可能多地開采地下油氣,需要深入研究滲流機理并將其定量化。滲流的研究還有助于了解植物體內液體的運動規律,進而了解各種新陳代謝的宏觀機制。化工流程的設計,在相當大的程度上可歸結為流體運動的計算問題,包括多相流及非牛頓流。由于流動的復雜性,不少重要化工裝置的設計帶有很多經驗因素,以致不能發揮最大效益。因而針對若干典型化工裝置進行深入研究,將為化工設計提供新方法,實現可觀的經濟效益。在未來生物技術產業化的過程中,會遇到類似或更復雜的情況,因而這方面的研究是真正形成生物技術工業不可缺少的基礎。由于復雜流場計算的需要,各種計算方法和理論還需大大發展,以期能精確捕捉激波和分辨旋渦運動、能夠處理非線性自由表面及湍流問題等。由于計算量特別巨大,必須發展新的計算機硬件和軟件,特別是并行機及其軟件,并行計算軟件的發展,也必須結合具體計算對象來研制。因而計算流體力學的發展,既是解決具體問題所需,也將對計算科學作出重要貢獻。
3、水力學方面 理論上的新發展
(1)非經典介質理論。水力學中有均勻流與非均勻流,恒定流與非恒定流等,“非”字當頭的研究內容比沒有“非”字的要復雜得多。現代水力學理論的發展,又出現了一些以“非”字起頭的新理論,如非經典介質理論,非線性理論,非確定性理論等。經典力學一般將所研究的流體介質視做連續均勻介質,這是經典力學的一項重要的基本假設。而實際流體往往摻雜有氣體、固體或其它流體等各種雜質,它是一類尚未被現有力學理論適當描述的介質,可稱之為非經典介質。無論是從發展力學理論的角度,還是解決真實介質流體的實際問題,開展非經典介質流動的研究都是十分必要的。如摻氣水流,空化與空蝕,河流泥沙運動,污染物在水體中的運動等流動現象,它們都屬于二相流,但過去往往不考慮相間作用力,而是采用一定假設,使問題得以簡化。現代水力學應該著眼于實際流動現象,引進多相流體動力學理論,建立全新的知識體系。例如,研究高速摻氣水流,其關鍵是如何確定水與氣二相流體之間的相互作用力,而單相流體的假設很難反映這種相間作用力;現代滲流理論應建立在研究水與多孔介質之間、相互作用的基礎上,因此,必須突破傳統水力學的均勻連續介質的假定。
(2)非線性理論。非線性行為是近代力學基礎研究的重要前沿課題。湍流和混沌理論是典型的非線性問題。描述水流運動的N-S方程是非線性的微分方程。過去的水力學計算,往往要用還原和疊加的方法對基本方程式作線性化處理,因而不能準確反映真實水流現象。隨著現代科學技術的進步,非線性理論有了突飛猛進地發展。非線性理論是揭示具有非線性本質的各類水流現象的有力工具,也是開發非線性問題數學模型的有力工具。(3)非確定性理論——隨機水力學。水流運動,特別是紊流,有大量的不確定性因素,水流脈動壓力一般可以被視為完全隨機的現象,紊流過程則具有混沌的特性。混沌是一種界于完全隨機性現象與完全確定性現象之間的自然現象。傳統水力學一般只研究確定性的水流現象,對于隨機性水力參數,往往采用統計平均的方法加以處理,從而抹煞了水流運動的隨機特性。現代水力學重視發展非確定性理論,動水荷載的設計方法將由定值設計法逐步轉為可靠性設計法,概率理論和優化決策理論將在工程設計中廣泛應用,風險分析的概念將作為規劃、設計的重要理論基礎。
(4)紊流力學。水利工程中的絕大多數流動現象都屬于湍流(水力學中的習慣稱謂為‘紊流’)。湍流是自然科學中的八大難題之一,由于其復雜性,全世界同行學者協力研究,歷時長達百年,至今尚未攻克。湍流作為一種既典型又廣泛存在的復雜流動,其非線性規律有超越力學范圍的普遍性。我們知道,紊流是由大大小小不同尺度的漩渦組成的,漩渦尺度的量級差別很大。最大漩渦尺度的量級可達數公里,而最小漩渦的尺度不過幾毫米,但不同尺度的漩渦在結構上往往具有自相似性,最近發現的標度律,反映了紊流現象的這種混沌特征。無論從基本理論,還是從實際應用考慮,湍流研究都是21世紀面臨的緊迫課題。水利工程中的水流基本上都屬于紊流。研究紊流特性,可簡要歸納為以下幾類問題:第一,邊壁切變紊流;第二,漩渦與分離流;第三,分離再附流動;第四,流動穩定性問題。要大力開發紊流數學模型,用數值模擬方法逐步取代物理模型實驗。
(5)細觀水力學。傳統水力學在自然尺度下研究水流的運動規律,現代水力學要突破傳統水力學的常規尺度,從自然尺度向細觀尺度延伸,發展細觀水力學。一般地說,物理、化學的研究對象往往在其物質分子的尺度上,可稱之為微觀尺度,細觀水力學的研究尺度雖然遠小于自然尺度,但仍遠大于水分子的尺度,故稱為細觀。傳統水力學常采用總流的概念,它屬于自然尺度,細觀水力學深入研究水流內部的運動特性,水流與混摻其中的固體、氣體、污染物等其它物質的相互作用,水流與固體邊界的相互作用及空蝕、沖刷破壞機理等,使水力學的研究深度與現代科學技術相銜接。流場的精細數值模擬也可以視為細觀水力學。多相流體與固體力學的交叉學科研究產生和形成了一些新的學科方向,界面力學就是其中之一。界面力學以界面的力學建模、界面區域應力分布規律以及界面結構強韌度研究與破壞分析為主要內容。界面層是裂紋和損傷等破壞容易產生并發展的區域,界面微區的力學問題研究需發展細觀尺度與微觀尺度的實驗測試技術,近年來,界面力學的研究已越來越多地引起人們的關注與重視。
水力學數學模型的新發展(1)數值方法研究。有限差分法、有限元法、有限容積法是計算水力學的基本方法。近年來,為了提高計算精度,求解更復雜的水流現象,數值方法有很大發展。具有突變現象的流動,其解是間斷的。不同間斷現象的數值方法各有特點,這方面還有許多問題需要解決。水利工程中有大量的河渠淺水二維流,明渠或管道中的二維非恒定流問題,這類問題的數值模擬方法至今仍很不完善,其計算格式的優化,邊界條件的處理,都有很多需要深入研究的課題,也已出現了許多新算法。
(2)流場可視化技術。流場可視化在工程應用中有重要意義。展現研究成果,無論是理論成果、實驗成果,還是數學模型計算成果,都需要流場可視化技術。我國目前可視化技術的水平還比較低,需要大力發展。
(3)水力信息學。現代技術不斷向綜合化和智能化發展,大型水利設施的運行管理需要引進現代信息論的理論和方法。由此產生了一個新的交叉學科方向,水力信息學。水力信息學的研究內容和應用目標可簡述如下:水力學數學模型與系統管理、控制方面的知識相結合,即可構成專門化的專家系統。應用現代計算機技術將這種集成化的專門知識變成動態的信息資源,就可以用來進行大型防洪系統的預報與調度,大型水利工程的施工組織,大型灌溉系統或水庫群的運行調度。21世紀人類將全面進入信息時代,信息的獲取、處理和傳輸是生產組織的主要任務。水力信息學的核心是相關水力學知識的集成、打包,以及集成知識的信息資源化。計算機多媒體技術是最普遍的信息處理技術,在水力信息學的發展中將發揮重要作用。信息資源化的主要手段是建立專業化的信息網絡,但也可借助已有的信息網絡。
水力學實驗研究需解決的問題
(1)水力學模型相似率。目前,我國工程設計中的多數重大水力學問題仍是通過水力學模型試驗解決。試驗模型通常按重力相似準則設計。大量模型試驗證明,水工模型能夠預演大多數原型工程的復雜三元水流現象。但對高速水流問題,除重力相似外,還須考慮其他物理量的相似性。如高速水流的摻氣與霧化、脈動壓力與流體激振現象、輸水道通氣、巖基沖刷等問題,其模型相似率至今尚未解決。空化初生試驗一般在減壓箱內進行,以空化數相等為準。但最新研究表明,初生空化數和模型的大小與水流速度有關,不同的模型,既使水流空化數相等,空化初生現象也不一定相似。高速水流的模型相似率問題困惑著模型實驗,是工程水力學急待解決的技術難題。在這方面已做了不少研究,如摻氣與通氣的相似性,水流脈動壓強的相似性,霧化的相似性等,但至今尚無可靠的理論與方法。解決高速水流的相似率問題,一方面有賴于更深入的基礎理論研究,而原型觀測與模型試驗進行對比則是更為實際、有效的方法。借鑒已有同類工程的經驗,對解決待建工程問題具有重大意義。目前所開展的原型觀測,已大量應用現代化的理論、方法及觀測儀器,如應力、應變、位移、速度、摻氣濃度等各種類型的傳感器,當代最先進的信號分析測試儀器,衛星定位、遙感遙測技術等。據不完全統計,我國已在100多個大、中型水利樞紐中的近200個泄水建筑物上進行了原型觀測,已積累了較豐富的觀測成果,主要集中在泄洪霧化、空化空蝕、脈動壓力、水流摻氣與通氣等方面。原型觀測需消耗大量的人力、物力和財力,需要周密的預先設計和現場組織,也需要借助許多現代化的先進測試儀器。但為了提高水力學的研究水平,今后仍需大力開展原型觀測工作。
(2)高速水流關鍵技術問題的基礎研究。我國待建的大型水利水電工程多具有水頭高、流量大、河谷狹窄的特點,高壩大流量泄洪消能是各項工程共有的技術難題。在這方面雖已做了大量研究,但工程中仍有許多技術難題,因其機理復雜,目前的方法仍難以準確預測實際情況,尚待進一步研究:①多股淹沒射流流態結構與水墊消能機理。攔河筑壩必須保證洪水的正常下泄,為了防止高速水流的沖刷破壞,泄洪必須滿足消能要求。泄洪水流的多余能量,絕大多數是在大壩下游的消能水體中(挑流消能水墊塘或底流消能消力池)通過水流的紊動混摻而消耗掉的。壩身多股泄洪在水墊塘內形成多股淹沒射流。水墊塘內的流態結構與水墊消能效率及水流作用于水墊塘邊壁動水荷載的大小有十分密切的關系。高速強紊動水流的消能效率高,但對固體邊壁的沖刷破壞力也大,既要實現高效消能,又要防止沖刷破壞,其根本途徑是優化消能水體中多股淹沒射流的流態結構。消能機理的研究是創造新型消能工的源泉。為此,既要加強泄洪消能機理的基礎理論研究,也要在消能工體型優化方面做出創新性的實用成果。②水流動力荷載與流固耦合振動。脈動壓強研究的基本問題有:脈動壓力產生機理,脈動壓力隨機分析方法,脈動壓力的模型相似率,點、面脈動壓強的轉換等。不同的過水建筑物,其脈動壓強的動力特性也有所區別。盡管過去對上述問題都做過研究,但其知識的系統性、可靠性都還不能滿足工程應用的需要。水流誘發的結構振動,工程實例很多。但由于結構和水流條件的復雜性和多變性,振動型式和種類也非常復雜,實驗模擬和數學模型計算都有很多困難。研究問題主要有:振動形成機理及激勵力的分析,水彈性模型試驗的理論與技術,工程流彈振動的仿真研究等。③高速水流的摻氣與霧化。近年來,在減蝕摻氣設施的摻氣特性方面作了大量研究,如摻氣空腔的水力特性、卷吸空氣量、保護長度等。摻氣對脈動壓強及消能的影響至今說法不一,尚無定論。關于水氣二相流的數值模擬計算,現已建立起理論嚴密的二相流運動方程式,但由于水和空氣的密度相差懸殊,加之對水氣兩相之間的相間作用力尚無深入研究,成功的數值模擬結果很少。最近的大量原型觀測表明,挑流泄洪的霧化問題對水工建筑物及河岸岸坡的安全有嚴重威脅,霧化問題的預測研究越來越受到重視。關于霧化問題的研究力度將會加強。④泄水建筑物的沖刷、空蝕與磨損破壞。挑流消能沖刷坑深度及大小的預測有重要工程意義,幾十年來雖做過大量研究,但至今仍無成熟、可靠的解決方法。我國近年研究提出的能量法和巖塊放大法使這方面的研究有了新的進展。對于高水頭大流量工程,一般都要修建混凝土襯砌的水墊塘,關于混凝土水墊塘的沖刷破壞模式問題,尚待進行深入研究。高水頭泄水建筑物的空蝕破壞在工程中屢見不鮮,含沙水流對過水建筑物的磨損給許多工程的運行維修造成很大困難。空蝕和磨損往往同時發生并相互促進,使破壞程度急劇增加。隨著我國大量高水頭泄水建筑物的建成運行,沖蝕、空蝕與磨蝕問題將會越來越多,并不斷受到重視。
4、結構工程方面
結構工程學科的發展可直接為國家和地方經濟建設服務,合理而經濟的工程設計和施工可以節省大量的投資,并可縮短建設時間。面向二十一世紀,結構工程提出了很多新課題。(1)不同載荷作用下鋼筋砼結構工況分析,結構抗振與減振措施研究,結構測試與可靠性分析;(2)鋼結構新形式、載荷與抗力模型、設計計算理論與方法研究,鋼結構疲勞損傷理論、計算方法及其工程應用研究,鋼結構無損檢測技術研究與工程應用;(3)以不同工程中的結構受力及其響應分析為背景,研究各種結構形式靜態與動態應力與變形計算的數學模型、數值分析方法、計算機算法及軟件開發應用;(4)現代工程、大型復雜工程的施工技術、施工工藝的研究,現代管理理論、方法在工程施工組織與管理中的應用研究;(5)研究運用計算機軟件、硬件和自動控制技術進行土建工程的工程設計、檢測分析、過程控制、信息管理等研究,進行相關軟件與自動化、智能化產品開發。
5、水生態與水環境學科方面
應用基礎前沿研究
(1)生物多樣性與水利工程長期生態學效應。隨著全球物種滅絕速度的加快,物種喪失可能帶來的生態學后果備受人們關注,生物多樣性與生態系統功能的關系成為當前生態學領域內的一個重大科學問題。當前研究的重點及前沿主要集中在:①長時間尺度上的物種多樣性——生態系統功能關系,②非生物因素與多樣性——生產力的交互關系,③營養級相互作用對于多樣性——生態系統功能關系的影響,④物種共存機制在多樣性——生態系統功能關系形成中的作用等方面。生態效應的逐漸顯現使水利工程的長期生態環境影響受到高度重視。研究的前沿重點包括:①徑流變化對水生生態系統及生物多樣性的影響,②大壩攔截與調蓄對下游洪泛區生態系統及漁業生態系統的影響,③攔河筑壩導致生態系統擴大的次生環境效應,④流域梯級開發的累積效應,⑤減免水利工程對生態系統影響的措施,⑥失衡生態系統的修復與重建、水利工程對局地生態系統及其功能的長期影響等。其中涉及的難點是生態效應定量評估方法。
(2)河流生態系統健康與水利水電規劃的生態環境影響評價。河流作為一種重要的生態系統,其生態系統的健康越來越受到國際上的廣泛重視。盡管生態學家至今尚未就河流生態系統健康的內涵達成共識,但是國外眾多評價方法已經在實際中得到運用。目前國際上的研究前沿包括河道萎縮形成和演變機理、河流生態健康評價指標體系、河流生態健康評價的尺度效應等。在國內,河流生態系統健康方面的研究還剛起步,代表性研究——國家重點基礎研究發展規劃(973)項目“黃河流域水資源演化規律與可再生性維持機理”探索了黃河水資源可更新和可再生性維持問題,為更系統深入地開展黃河健康生命研究奠定了基礎。水利水電規劃環境影響評價與河流生態系統健康評價密切相關。在這兩方面我國目前還缺乏系統的理論、技術、方法以及標準體系。未來我國水電工程規劃的生態環境影響評價迫切需從末端單項評價轉向源頭評價、從微觀發展為微觀與宏觀相結合、從局部發展到局部與整體相結合、從單個要素發展到系統的綜合性評價。為此,河流生態系統健康理論、區域開發與規劃的生態評價指標體系、區域生態補償理論、生態服務功能評價方法、自然資源價值核算理論與方法,生態影響評價方法、累積生態影響評價方法以及水資源開發生態環境風險評價方法等成為水利水電規劃環境影響評價理論中需重點研究的內容。
應用技術與方法前沿研究
生態水利工程學的探索。近年來,國內學者借鑒國際上生態工程的理論,探索發展新的交叉學科——“生態水利工程學”。傳統的水利工程學需要吸收生態學的原理和方法,改善水利工程的規劃和設計方法。對于已建工程,研究和開發受損水域生態修復的方法和技術。對于新建工程,研究和開發對于因工程建設造成對于河流生態系統脅迫所應采取的補償工程措施、生物措施和管理措施。
可持續發展相關理論前沿研究
(1)流域尺度的可持續發展。水生態及環境系統以流域尺度為基本單元,可持續發展在協調水生態環境和經濟系統關系時,必須以流域整體思想為指導。恢復和逐步改善流域水生態環境系統的生機,是謀求可持續發展的必由之路。
(2)水生態環境承載力。將生態環境承載力作為可持續發展的支持理論,已經得到國內外研究者的普遍認可。水生態環境承載力的研究從概念、內涵探討開始,逐漸轉向定量化分析方法和建立評價模式。其中的難點之一是承載力指標體系的篩選及規范化。度量具有自然及社會雙重屬性的水環境系統承載經濟壓力的能力,需要從社會、環境、經濟等不同方面的指標綜合反映,指標的有效獲取也依賴于各個系統的大量相關信息。(3)流域的可持續管理。流域尺度的可持續管理是恢復水生態環境健康活力、發揮其功能價值的關鍵,管理的戰略調整應從目前的單要素分散管理轉向以生態系統為對象的綜合管理。在管理模式上,適應性的管理方式經過10多年的理論和初步實踐探索,顯示出良好的應用前景,其重要特色在于能不斷利用信息的更新和科學技術的進步,動態調整決策,跟蹤可持續發展的脈搏。
第四篇:基礎與前沿研究院英文介紹-20150330
基礎與前沿研究院
定位
基礎與前沿研究院(以下簡稱基礎院)成立于2014年5月,是電子科技大學為匯聚從事基礎研究的優秀人才,加快高水平研究型大學建設進程,增強原始創新能力,提升整體基礎研究水平和學術影響力而特別建立的綜合性研究機構,主要開展相關學科領域的基礎與前沿科學研究、拔尖創新人才培養等工作。由千人計劃特聘教授,博士生導師王志明擔任首任執行院長。
基礎院以基礎理論研究為主,5年內將圍繞電子科學與技術、信息與通信工程、光學工程、計算機科學與技術、生物醫學工程、控制科學與工程、儀器科學與技術、材料科學與工程、物理學、數學、化學等一級學科,涉及電學、力學、熱學、光學、聲學等領域的共性基礎理論開展研究。研究領域包括:信息系統的數理基礎理論、復雜場與波的物理基礎理論、量子信息及量子計算、納米材料與器件、信息醫學。
About IFFS
The Position Founded in May 2014, Institute of Fundamental and Frontier Science(IFFS)at University of Electronic Science and Technology of China(UESTC)is a comprehensive research institute focused on fundamental and frontier researches.It is devoted to gathering talents in fundamental researches, speeding up the pace of constructing a high-level research University, strengthening the capability of innovation, improving the quality of fundamental research, and enhancing the academic influence.The first executive Dean is Dr.Zhiming Wang, who is a distinguished Professor of National 1000 Talents Program.Focus on the fundamental theory research, IFFS will carry out researches on fundamental science in the areas of Electronics, Mechanics, Thermotics, Optics and Acoustics, Information and Communication Engineering, Optical Engineering, Computer Science and Technology, Biomedical Engineering, Control Science and Engineering, Instrument Science and Technology, Materials Science and Engineering, Physics, Mathematics, Chemistry and other first-level subjects in the next five years.The research fields will include: mathematics and physics theory of information systems, complex field and the physical basis theory of the wave, quantum information and quantum computing, nano-materials and devices, medical information.國際合作研究研究所+PI科研組織模式國際同行評估考核機制頂級期刊論文基礎前沿交叉科學研究基地國際學術交流國際化培養模式(中外聯合雙導師制)國際化研究隊伍國際接軌體制/機制保障拔尖創新人才培養基地國際知名學術交流中心目標:標志性學術成果國際影響力 目標
五年內圍繞各研究領域成立6-10個研究所,在Science、Nature(及其子刊)以及相關學科國際頂級期刊上發表一批ESI高被引學術論文,產生標志性的學術成果,打造為在國際國內具有一定影響力的基礎前沿交叉科學研究基地和獨具特色的國際學術交流中心。Target IFFS targets on setting up 6 to 10 research centers in various research areas, publishing series of high quality and high citation papers in Science, Nature(include its sub-journals), and other top academic journals in related disciplines, getting mile-stone academic achievements, establishing influential Cross-frontier scientific research bases and unique international academic exchange center.師資隊伍
師資隊伍由從海外引進的國家青年千人及以上層次和水平的人才組成,現有專兼職研究人員14名,其中千人計劃特聘教授1名,短期千人計劃特聘教授1名,長江學者特聘講座教授2名,青年千人計劃學者1名,享受國務院政府特殊津貼教授1名,美國協議教授2名,加拿大協議教授2名,美國博士后1名,英國博士后1名,中國博士后2名。作為電子科技大學“學術特區”,基礎院采用與國際接軌的先進管理模式(PI制--項目負責人制)和長周期考核評價機制(進行工作交流,五年接受國際評估,評估不合格者流出基礎院)。Faculties IFFS are currently composed of 14 faculties, who are high-level talents and mostly from abroad.Among them, there is one 1000 Talents Plan Professor, one Short-term National 1000 Talents Plan Professor, two Yangtze River Scholars Program professors, one 1000 Youth Talents Program professor, one professor awarded special government allowances, two adjunct professors from US and two adjunct professors from Canada, one American post-doctoral fellow, one British post-doctoral fellow and two Chinese post-doctoral fellow.As a “academic special zone” founded by UESTC, IFFS adopts advanced management mode in line with international standards(Principal Investigator-PI)and assessment mechanism with a long period(annual work report, five-year international assessment).實驗平臺
基礎院現有實驗平臺2個:人工材料國際中心(ICAM)、極端條件下材料的物理性能研究平臺。ICAM專注于應用基礎研究并擁有高水平的學科實驗平臺,現有經費超過2000萬,具有承接重大科研項目和解決重大科技問題的能力。極端條件下材料的物理性能研究平臺致力于極端條件下材料的物理性能研究,擁有多功能離子束設備、計算機集群、光譜分析設備等研究所需硬件,2014年科研經費超過500萬。
人工材料國際中心(ICAM)
極端條件下材料的物理
性能研究平臺 Experimental Platform IFFS has 2 experimental platforms: International Center for Artificial Materials(ICAM)and Research Center for Studying the Materials' Physical Properties under Extreme Conditions.ICAM focuses on applied fundamental researches and owns high-level experimental facilities in different subjects.With funds more than 20 million RMB, it has the ability to undertake major research projects and solve important scientific and technological problems.Research Center for Studying the Materials' Physical Properties under Extreme Conditions is devoted to study the materials' physical properties under extreme conditions.It possesses the multifunctional ion beam device, computer clusters, spectral analysis equipment and other necessary equipments for materials characterizations.The research funding for the Research Center in 2014 was over 5 million RMB.國際合作與交流
基礎院高度重視國際合作與交流,定期舉辦國際學術會議、國際青年論壇和基礎論壇,邀請國(境)內外知名教授學者參加。同時與國外著名高校及研究機構,如加拿大國立科學研究院、美國休斯敦大學等建立密切合作,共建聯合實驗室、聯合研究中心。
International Cooperation and Communication
IFFS attaches great importance to international cooperation and communication.IFFS host international academic conferences, international youth forums and fundamental forums regularly, in which well-known overseas and domestic professors and scholars will be invited.At the same time, IFFS seeks close cooperation with famous foreign universities and research institutes such as Canada's National Research Institute, University of Houston, etc.拔尖創新人才培養
基礎院立足于培養國際化、創新型基礎研究人才,僅招收全日制碩/博士。基礎院和導師團隊設立研究生獎學金獎勵優秀學子,并每年選派優秀研究生前往歐美著名高校或科研機構進行交流或聯合培養。目前,已與加拿大INRS大學簽訂協議,雙方互派博士研究生進行聯合培養,博士研究生在達到相關畢業要求后,將同時獲取電子科技大學和INRS大學博士學位,為有志于基礎研究的學子提供更廣闊的發展空間。基礎院提供國際化的學習和工作環境,每位學子在碩士期間均有機會到國外著名高校交流學習。博士研究生招生采用“申請考核制”,由基礎院成立博士生招生與培養工作組,對申請者通過綜合評審和面試進行選拔,而無需參加學校統考。
基礎院希冀匯聚海內外從事基礎研究的優秀人才,形成崇尚學術、追求卓越的良好氛圍,為提升學校的學術水平和國際影響力做出重要貢獻。Cultivation of Top Innovative Talents IFFS is established to cultivate international, innovative talents in fundamental research and recruit student only at graduate level.Furthermore, IFFS provide fellowships for outstanding students.IFFS provide international study and work environment.Each graduate student has the opportunity to study abroa.Every year, outstanding students will be selected to study in well-known European and American universities or institutions as exchange or joint training students.According to the memorandum of understanding signed with INRS Canada, Ph.D.students from both sides will be selected to receive joint training and get doctoral degrees both from UESTC and INRS when they meet the requirements for graduation.Thus IFFS provide a broader development platform for the students who want to explore the scientific world.IFFS has its own quota and standard for master and Ph.D admissions, “Application and Assessment”.IFFS organize the admission and scheme committee for Ph.D.program, and select Ph.D.candidates by comprehensive assessment and interview, instead of university examination.IFFS wishes to integrate talents engaged in basic research internationally, cultivating good atmosphere of advocating academic and shooting for stars, and contributing to boost academic standards and international influence of UESTC.
第五篇:信息技術與體育學科整合
摘要:課程整和的最基本特征就是把信息技術作為教學工具,學生在教師的組織下利用信息技術進行學習,信息技術完全為其他學科的教學服務。信息技術與體育學科整合,為體育課教學提供了新的教學手段,對學生體育基礎知識認知的發展,體育觀念的更新,體育技能的提高以及思維品質的改善,都起到良好的促進作用。
關鍵詞:課程整和
信息技術與學科整合是我國面向21世紀基礎基礎教育教學改革的新視點,它是與傳統的學科教學有一定的交叉性、繼承性、綜合性,并具有相對獨立特點的教學類型。它的研究與實施為學生主體性、創造性的發揮創設了良好的基礎,使學校教育能朝著自主的、有特色的課程教學方向發展。課程整和的最基本特征就是把信息技術作為教學工具,學生在教師的組織下利用信息技術進行學習,信息技術完全為其他學科的教學服務。隨著課程整和的發展方向,與各學科的整合從簡單的課件到運用網站進行教學,內容越來越豐富,整合的內涵也越發深刻。下面我就根據自身的實踐談幾點看法:
一、信息技術與體育學科整合的定位
由于信息技術的使用,相對于過去單一的體育課模式,我們的體育教學活動層次感豐富,立體,清晰。信息技術與體育整和定位的好,則是一堂以體育為主,信息技術為輔的整和課,體育還是本位,定位的不好,一味強調信息技術,課的本身已經沒有體育性,任何學科的老師都可以上,無非是用用電腦,滑動鼠標,敲擊鍵盤,何來學科整和。所以在教學中,要始終以體現體育性為主線,信息技術完全是為體育學科而服務的。信息技術與學科整合,不是簡單地把信息技術僅僅作為輔助教師教學的演示工具,而是要實現信息技術與體育教學的“融合”,實現教師、學生與計算機之間、網絡虛擬世界與現實世界之間的融合。信息技術不是簡單的結合課程,而是要有機地與體育課程結構、內容、資源以及實施等融合為一體,成為體育課程的有機組成部分。
二、教師在信息技術與學科整合課所處的角色
在傳統教學中,教師不自覺地扮演著知識“講述者”、信息“傳授者”、教學活動“領導者”的角色。教師特有的這種權威性,理所當然地把自己置于中心位置,學生圍著教師轉。但現在社會處在信息爆炸的時代,學生獲取信息和知識不再以教師為惟一的渠道,教師只有正確認識自己、擺正自己的位置,才能提高信息技術和課程整合課的效益。作為整合主動因素――教師,在信息技術與課程整合當中教師應確立“教即學,學即教”的概念,即教師教學的過程就是一個學習的過程,學生學習的過程就是教別人的過程。但無論采用何種方式上課,教師永遠是主導者。教師在設計整和課的環節時,就應這樣體現。網絡里的內容范圍廣,容量大,不給學生一個目標他們就會漫無目的的東看看,西瞧瞧,最后你問他掌握了什么,他卻什么也說不出,教師煞費苦心搜集的“海量”資料就只是讓學生頭暈目眩、眼花繚亂的鏡花水月、海市蜃樓。教師需要給學生提出了具體的要求,給出瀏覽網站的目標,讓學生針對性的去學,起到真正的主導者。
教師還要善于抓住學生的心理,充分激發學生的學習興趣,引導學生自主學習。教師的角色應是教學活動的設計者、導學者、合作者、評價者、學習者。
三、要注意學生年齡特征
學生是學習的主人,不同學段的學生,他們在生理、心理的發展上,特別是諸如感知、注意、記憶、想象、思維以及需要、興趣、情感、意志等方面,都呈現出明顯的年齡特征。因此,從教學對象出發,注意符合學生的年齡特征和生活經驗,所以,我們在探索、促進信息技術與體育課程整合時,同樣要重視貫徹注意學生年齡特征這一重要原則。
這是我們對中小學生進行信息技術教育和在教學過程中應用信息技術,促進“整合”的重要依據是教育部頒發的《中小學信息技術課程指導綱要(試行)》中對小學、初中和高中各學段的教學目標做出的明確的描述和規定,該綱要要求小學生“學會使用與年齡相符的多媒體資源進行學習”,而對初中則要求“學會應用多媒體工具、相關設備和技術資源來支持其他課程的學習,能夠與他人協作或獨立解決與課程相關的問題,完成各種任務。”很顯然,都是應用多媒體資源進行學習,小學和初中卻有不同層次的要求;所以,“整合”要注意學生的年齡特征。
四、信息技術與學科整合的優越性和有效性
采取信息技術與體育學科整合,即通過在體育教學中應用信息技術,從而把信息技術知識的學習和能力的培養與體育教學有機結合、融為一體。教會學生在解決各種問題的過程中學習、掌握信息技術,使信息技術成為有力的學習工具并使之潛移默化地融入學生的知識結構中。所以,信息技術教育與體育學科整合,是信息技術課程改革的必然,也是體育學科不斷發展的需要,是中小學實現普及信息技術教育目標實施模式的優化選擇。體育與信息技術整合,力求在教學中既要體現信息技術的大容量,又要能體現體育的審美性、愉悅性。由于信息技術的應用,使體育教學的很多教學手段和方式成為了可能;在體育課上幾個動作很平常,但是當學生到自己的演唱身影錄下來放在網上,體會做冠軍的感受那就不平常了,信息技術就可以辦到。信息技術在教學過程中的普遍應用,可以為多向交往提供有力的技術支持。
但還要牢記在體育教學中應用信息技術,只能在必要的時候,采用恰當的形式進行。教師在教學時要善于利用學生已有的知識和生活經驗,運用中介性的聯想去喚起過去的經驗和激發學生的再造想象,而不過份地依賴信息技術,才有利于促進學生的發展。
我認為信息技術與課程整合看它是否有成效,教學效果就是一個非常重要的標準,要看教師應用信息技術手段后能否激發學生學習欲望,信息手段能否幫助學生突破學習難點、理解學習重點,信息技術與課程整合的新課堂是否給人“煥然一新”的感覺,學生的知識面是否更廣,學生學習空間是否更寬,學生能否在信息技術的環境和平臺上真正實現其智慧結構個性化地自主、正常、高效的發展,這點是關鍵,也是信息技術與課程整合教學方式的優勢。
就象互聯網帶給我們生活的便利一樣,有了信息技術這個強有力的助手,我們的體育課堂活動將會越發生動活潑,多姿多彩。