作文一:《科技创新小论文》1400字
绿色踩踏与绿色健身
能源危机是当今世界面临的一项重大问题。我们不仅要节约能源,还要想办法创造和开发一些新能源,把一切可以想到的转化为能量的因素尽量转化为能源。
你知道每天数十万客流量的繁华街道上,潜在着巨大的能量吗?你想过利用庞大客流行人的脚步进行发电吗?如果创造脚步发电系统,是不是就可以把这些巨大的踩踏能量转化为电能,从而长久的为人类服务呢?
如果行人踩上地砖,其踩踏产生能量的5%将被收集起来用于点亮地砖中央的一个LED灯,其余能量则会被储存进蓄电池,最长可以储存三天。这些储存的电量可以用于诸多低功耗应用。也就是说,一旦应用这种地砖,当大街上人来人往时,他们踩踏所产生的能量很多都将被收集起来加以利用,而这些行人自己可能甚至都不知道自己正在为发电做着贡献。
不但踩踏能可以利用,健身能也不容忽略。
为了能够保持良好的身体机能,人们纷纷走进健身房,利用专业运动器械来锻炼身体。但是人们在健身器械上挥汗如雨、燃烧大量脂肪的同时,所消耗的电量也是惊人的。如何在健身的同时合理利用电能呢?
单车骑手来发电
如果开设一个“绿色健身房”,健身房与众不同之处在于,使用特制的健身单车来发电。在健身单车上“骑行”了无数公里的健身者,把自己的运动能量转化为清洁能源。而且健身者在运动过程中发电,发电量在显示器上一目了然。 健身单车的发电原理很简单:健身者蹬骑单车所产生的能量,令与单车相连的交流发电机产生电流,并将电能储存进一块蓄电池中。
每台健身单车的发电量取决于健身者的运动强度。大多数健身者运动半小时会产生50至150瓦特的能量,如果把这些能量储存起来,足够一部手机连续开机一周。
健身单车所产生的电,除了供电动跑步机等健身设施使用,还供室内照明设备、风扇、音响和平板电视使用。最为理想的是,最终健身房内所有的电器,都使用健身者的运动供能。
使用健身单车发电后,健身房的电费将下降很大的比例。不仅减少了二氧化碳排放量,也等于少开了数万公里的车和种植了大量的树木。这样也会大大提高电能使用效率。
另外,这样的健身房应当拥有独特的节能文化。它配有太阳能电池板遮阳篷,使用再生来源的地板和再生纸做成的手纸。为节约用水,健身房不提供淋浴。顾客们时刻被提醒:用完电灯、风扇和电视要及时关闭。
量化减肥效果好
在能源价格不断攀升的背景下,这种既锻炼身体又能产生新能源的健身方式显得前途大好,还通过出售绿色健身单车为世界节能。虽然这种健身房还远远没有普及,但环保型健身方式在全球已经屡见不鲜。香港的加州健身房利用会员运动产生的能量照明,并为蓄电池供电;伦敦的Surya夜总会更为神奇,它的舞池地面能把人们踩踏地板的能量直接转换为电能。
“绿色俱乐部”在世界已迅速流行了起来。美国纽约一家俱乐部的海报上写着:“让你的健身成果转化为电能!不久,你就可以在减小腰围的同时减少碳足迹。”在海报下面的健身单车上,20余名健身者正在挥汗如雨地锻炼,他们都将成为“人工发电者”。
该俱乐部负责人说:“健身者可以自己观察显示器,它会告诉你创造了多少电能。”“你在燃烧能量,同时又在用它做一些有意义的事情。”俱乐部会员理查德·克罗尼克说。
健身发电不仅有趣,减肥效果也非常明显。它把你的健身努力量化为发电量,朋友们只要看一眼就知道你有没有偷懒。
据统计:“有的人能一口气发电105瓦。这种竞争气氛能激励人们做得更好,而且他们喜欢这种自己创造能量的感觉。”
这是一种发展趋势,相信在不久的将来,绿色踩踏和绿色健身会为世界创造更多的能量,减少更多的污染,使我们的家园变得更加美好。
作文二:《科技创新大赛论文》200字
附件1:
项目编号:
衡阳师范学院大学生课外学术 科技创新基金项目申报表
项目名称: 基于CS学生请假管理的系统的设计与实现 申 请 者: 鲁向阳.何静瑶.赵志楠.彭佳。 系(院)专业: 计算机系物联网工程 联系电话: 申请日期: 2015年5月17日 项目类别:
□自然科学类学术论文
□哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 □科技发明制作
共青团衡阳师范学院委员会制 2015年 5 月
一、 项目基本情况
作文三:《物理科技创新论文》600字
物理科技创新论文
物理科技创新论文:
物理科技创新论文之在物理化学实验中培养学生的科技创新能力:
摘要:为培养高年级大学生的科技创新能力,增强社会适应能力,培养具有创新意识的人才,文章介绍了在基础和开放物理化学,实验教学中的几点尝试.实践表明:学生的创新能力得到了明显提高,受到了普遍欢迎.
关键词:物理化学实验;创新能力
近年来,在物理化学理论课程教学改革的基础上,实验教学正在加大改革力度.物理化学实验教学的内容和方式也朝着化学与生物、材料各学科之间的结合,物理化学与无机、有机和分析化学的综合与融合的方向进行改革.因此,通过多年的实验教学,我们深深感到,在过去以验证性为主的教学模式逐步改变为多层次教学模式以及综合性实验、设计性实验的基础上,还要深入开展开放性和科研性实验的探索.在基础实验教学过程中融入一些开放性、创新型和科研型的实验课题,使学生在掌握理论知识以及物化实验基本操作的前提下完成课题的实践,以拓展知识面,加深知识细节的理解和运用能力,而后再将这些课题深化凝练总结成文,完成从理论到实践,再上升到理论的训练过程.培养学生自身的务实精神,激发他们的创造欲望;形成理论联系实际的作风,养成科学精神和创造思维的良好习惯,培养和提高科研创新能力,逐步缩小我校和名牌大学毕业生之间动手能力和科技创新能力的差距。
作文四:《科技创新论文》20300字
项目编号:
衡阳师范学院大学生课外学术
科技创新基金项目申报表
项目名称: 城市垃圾中转站的空间布局及垃圾处理分析
_——以衡阳市为例
申 请 者: 刘一睿 系(院)专业: 资源环境与城乡规划管理 联系电话: 18273461024 申请日期: 2012年11月3日 项目类别:
□自然科学类学术论文
■哲学社会科学类社会调查报告和学术论文
□科技发明制作
城市垃圾中转站的空间布局及垃圾处理分析
——以衡阳市为例
(刘一睿、何丁霖、张羽、喻媚、侯志辉、唐翔瑛子)
摘要:城市的人居环境发展离不开城市垃圾场和中转站的建设水平,探讨影响垃圾场和中转站空间布局的因子对城市的可持续发展具有重要意义。为了分析衡阳市珠晖区、蒸湘区、雁峰区、石鼓区的中转站和吉兴垃圾场的空间布局的合理性,以及垃圾场处理垃圾的方式对人居环境的影响,本文利用邻避因子构建邻避指数来探讨邻避程度,采用了实地调查法、问卷调研法和层次分析法,将18个因子分为公众认知、中转站垃圾场行为和政府行为三大类进行数据统计。通过调查发现和问卷数据分析,我们将针对城市垃圾中转站和垃圾场的空间布局以及垃圾处理方式等方面存在的问题,提出了相应的解决方案。
关键词:衡阳市、垃圾中转站和垃圾场、邻避效应、垃圾处理
Analysis of the spatial layout of city garbage dump and transfer station, and the methods of
waste treatment, from the perspective of human settlement environment.
——A case study in Hengyang
Liuyirui, Hedinglin, ZhangYu, YuMei, Houzhihui,Tangxiangyingzi
Abstract:The development of human settlement environment in city can’t do without the construction level of city garbage dump and transfer station. The exploration of the spatial layout of city garbage dump and transfer station has vital significance on a sustainable development of city. In order to analyze the rationality of the spatial layout of JiXing garbage dump, and the transfer station of ZhuHui area, ZhengXiang area, YanFeng area, ShiGu area in HengYang, as well as the influence that the method of waste treatments bring about, this thesis utilizes NIMBY factors constructing NIMBY index to explore the NIMBY degree, and adopt the methods of field survey , questionnaire survey and AHP, divide the 18 NIMBY index into three parts named Public Cognition, Waste Behavior and Government Behavior to gather statistics. Through the field survey and the analysis of questionnaire survey, we will find the problems of the spatial layout of city garbage dump ,transfer station, and the methods of waste treatment, finally, we will bring up the corresponding solutions.
Key words:HengYang , city garbage dump and transfer station, NIMBY,refuse disposal solutions.
随着城市化的不断发展,城市生活垃圾污染问题日益受到人们的关注。垃圾是一种“未被开发利用的资源”,而且是一种总量在不断增长的资源。由于垃圾中转站和垃圾场的布局和数量、垃圾收集、运输及处理措施不完善,造成了“垃圾围城”
的现象,城市的生态环境和居民的身体健康受到了严重影响。来自2012年全国两会的一组数据显示:我国2/3的城市被垃圾包围,1/4已无垃圾填埋场可选。目前,垃圾处理仍以填埋为主,占90%以上。这意味着我们每扔掉一袋垃圾后,这袋垃圾的90%会挤占我们的生存空间。因此,城市垃圾点布局和垃圾处理成为城市发展中亟待解决的问题。截至目前为止,国内外对垃圾产生的环境问题一直在探索其有效的解决方法,该问题也成为当代一大难题。近一、二十年来,随着人口的高度集中和城市化的发展,世界各国的垃圾均以快于其经济增长速度三倍的平均速度增长。据悉,衡阳市为湖南省第二大城市,2010年第六次中国人口普查结果显示衡阳市常住人口714.11462万(中心城区户籍人口138万),为湖南省常住人口第一大市。所以,人口越多,产生的垃圾总量就越多,环境治理问题就更为迫切。此外,随着近年来“邻避效应”概念的提出和层次分析法的广泛应用,本文将由果推因,探讨衡阳市珠晖区、蒸湘区、雁峰区、石鼓区的中转站和吉兴垃圾场的空间布局的合理性、规模、管理方式,以及垃圾场处理垃圾的方式对人居环境的影响,发现目前存在的问题,对比分析不同年龄段、不同教育程度的人对其布局的情绪反响程度,从而为改善人居环境,城市的可持续发展,建设环境友好型社会提出合理化的建议。
1.研究方法
本篇论文研究方法共分为两部分。第一,通过实地调研法和文献资料查找法得到关于衡阳市吉兴垃圾场和衡阳市珠晖区、蒸湘区、雁峰区和石鼓区的基本信息;第二,通过问卷调查法发放问卷、邻避效应层次分析法进行数据统计来发现城市垃圾中转站和垃圾场的布局合理性。通过以上两部分内容,我们将建立邻避效应(NIMBY)数据模型,通过层次分析法来为垃圾中转站布局和垃圾处理方式提出合理化的建议。
2.基本信息
2.1 衡阳市垃圾中转站、垃圾场基本信息调查
通过表1和图2.1,我们可以了解到衡阳吉兴垃圾场的一些相关信息和空间布局。从调查的数据可以看出,吉兴垃圾场已有14年的历史,垃圾处理方式以卫生填埋为主,每天的实际负荷虽然远超出了设计负荷量(约400吨/天),但仍在合理的承受范围之内。通过实地考察和问卷调研,我们了解到当地居民对吉兴垃圾场的选址和处理方式很不满意,居民的日常生活和生产因此也受到了严重影响,他们希望政府部门发挥其职能,情为民所系,利为民所谋,尽快解决该问题。从实地考察和问卷调查中,我们从当地居民那总结了吉兴垃圾场目前存在的问题:第一,衡阳市作为湖南省的第二大城市,人口众多,但垃圾处理场目前只有吉兴垃圾场和正在建设施工的另一个垃圾场,大型垃圾处理场的数量过少,与城市的规模和人口不协调。确切说,目前运营的唯一一个吉兴垃圾场承载不了如此庞大的垃圾量,导致垃圾堆
积引发污染;第二,吉兴垃圾场的垃圾处理方式以卫生填埋为主。卫生填埋虽然是较为传统也是应用较广泛的一种垃圾处理方式,但是它占用土地较多,对地下水、土壤、大气有一定程度的污染,并且卫生填埋未进行无害化处理,需要考虑地形地质条件等一系列因素;第三,工作人员只是将垃圾倾倒和堆积在垃圾场,并未做到及时的卫生的填埋处理。垃圾场的工作人员工作态度不认真,将收集的垃圾随意倾倒,这不仅污染了当地的环境,而且对周围居民也带来不利影响;第四,垃圾散发出浓重的异味(尤其夏天),使居民无法正常生活和生产。夏天天气炎热,是蚊虫滋生的季节。在温度高的季节,垃圾散发的气味越快越浓,加上蚊虫的吸食,则疾病细菌传播传染的速度就会加快,会危害当地居民的身体健康。此外,浓重的垃圾异味的随意飘散,也会降低周边农户和居民农业生产的效率;第五,靠近垃圾场的居民,他们每日的饮用水质量,也因垃圾堆积污染了土壤和地下水,而无法得到保证。垃圾场周边居民的饮水来源大多是井水,当垃圾随意堆积并发生降解时,垃圾内的化学物质将会渗透进入土壤内部,其中大部分垃圾危害物质将会污染土壤下层的地下水,而这些水资源正是居民的生活生产用水,因此居民的用水受到了严重污染。
表1 受访衡阳市吉兴垃圾场概况
Tabel 1 Survey of investigated Jixing RDSs in Hengyang
建厂时间 规模 垃圾处理方式 设计年限 设计负荷 实际负荷 基建资金(年—月) (万平方米/ha) (年/a) (吨/日;t/d) (吨/日;t/d) (万元) 1998—06 24 卫生填埋 20 630 1000 5000
图2.1 衡阳市各区典型垃圾中转站及垃圾场布局
2.2衡阳市五区基本信息调查
2.2.1 衡阳市五区基本信息
从表2、表3、图1、图2当中,我们可以了解到衡阳市5个区的基本信息。第一,从GDP上看,珠晖区和蒸湘区相对其他几区较为发达;经济水平与人口大致呈正相关关系。珠晖区的GDP总量约为109.76亿,蒸湘区GDP总量约为105.38亿,远远大于雁峰区、石鼓区和南岳区的GDP总量。从表格的纵向观察对比得出,经济发展水平越高的区域,其人口总量也对应越高。珠晖区的人口为332463人,蒸湘区的人数为298461人,与其经济发展水平相对应;第二,从人口规模上看,珠晖区和蒸湘区的人口总数最多,石鼓区和雁峰区次之,南岳区人口最少。珠晖区人口为332463人,蒸湘区人口为298461人,石鼓区231595人,雁峰区212297人,南岳区59650人;第三,衡阳市垃圾大型中转站的各区日平均垃圾产量约为200吨,而从各区来看,垃圾日产量远超出平均产量。我们走访了衡阳市吉兴垃圾场,从工作人员了解到各区日平均垃圾产量为200吨,但是实际从各区环卫局了解到的日垃圾产量远超过200吨,其中一部分垃圾不知去向何处;第四,从转运站的个数上看,蒸湘区的垃圾转运站个数最多,其次是石鼓区、雁峰区,最少的是珠晖区。蒸湘区的垃圾转运站个数为66个,石鼓区的转运站个数为60个,雁峰区的转运站个数为57个,珠晖区的转运站个数只有22个;第五,各区垃圾日产量和转运站个数与该区的经济水平与人口规模、垃圾日产量、转运站个数不协调(珠晖区尤为明显)。例如:珠晖区经济最发达,人口最多,而相应的垃圾转运站个数却最少;石鼓区的经济发展不是很发达,人口比珠晖区少,但其日垃圾产量却多于珠晖区。(注明:南岳区因特殊原因,每年只向环卫局上报一次,不参与后文对比)
表2 衡阳市五大区域基本信息
GDP(亿)
人口(人)
日垃圾量(吨)
转运站(个)
珠晖区 109.76 332463 300 22 蒸湘区 105.38 298461 380 66 雁峰区 88.46 212997 415 57 石鼓区 68.17 231595 355 60 南岳区 16.77 59650 无 无
表3 衡阳市五大区域垃圾日产量和转运站个数
珠晖区 蒸湘区 雁峰区 石鼓区 南岳区 垃圾平均日产量(吨) 300 380 415 355 无 转运站个数(个) 22 66 57 60 无
3.指标选取及数据处理
本文将利用Excel表格工具和层次分析法,计算各个区垃圾中转站以及吉兴垃圾场的邻避指数,对垃圾处理公众支持度的影响因子进行逐步的回归分析,从而对比各个区垃圾中转站以及吉兴垃圾场的空间布局的合理性,发现其中存在的问题并及时的给出详细的解决方案。
3.1数据处理公式
设某中转站和垃圾场的邻避因子i的第j项答案频数为uij,相应的邻避评分赋值为Wij,则相应:
5 Vij?Uij/?Uij (i?1,2,?17,18)
频率Vij为:Vij = Uij / ∑ Uij (i=1,2,?17,18) (1) j=1j?15
3.2指标选取 定义邻避因子i的邻避指数Pi为:Pi = ∑ Wij Vij (i=1,2,?17,18) (2) j=1 18 i =1 5 某中转站和垃圾场的邻避指数P为:P=1/18 ∑ Pi (i=1,2,?17,18) (3)
表4 城市中转站主要邻避因子的评分赋值
Table 6 Evaluation of main factors of NIMBY for city garbage dump
影响邻避效应的因子 邻避效应分值(分值越大,邻避程度越大)
代号 邻避因子 5 4 3 2 1 A11 教育程度 高中以上 高中 初中 小学 文盲 A12 月收入 3000以上 2000—3000 1000—2000 1000以下 A2 赔偿满意度 不满意 不回答 未得到赔偿 满意
A31 是否认为造福人民的公共设施 否 不回答 是 A32 未补偿仍是否支持建设 否 不回答 是 A33 负面影响程度 严重 一般 轻微 无影响 B11 距离 =800m B12 风向 下风向 不定风向 上风向 B21 清洁人员清扫及时程度 不及时 不清楚 及时 B22 清洁人员工作态度 不满意 一般 满意 B31 是否信任转运站按
标准规范化处理 不信任 不回答 信任
B32 转运站的数量 多好 不回答 少好 C11 政府处理态度 强行驱散 不回答 置之不理 敷衍推诿 劝说许诺 C12 政府处理方式 典型处理 不好 征地拆迁 没有处理 经济补偿 C13 政府处理满意度 不满意 不回答 满意 C14 政府垃圾处理投入满意度 不满意 不回答 满意 C2 是否赞同“清洁直运” 不赞同 不回答 赞同 C3 建站时,有无征询意见 没有 不回答 有 4.数据统计和分析
根据上述3.1(1)(2)(3)公式,计算出衡阳市珠晖区、蒸湘区、雁峰区、石鼓区和吉兴垃圾场各项邻避因子指数。根据表5就邻避因子而言,邻避指数从小到大依次归类为公众认知、中转站和垃圾场行为、政府行为。其中政府行为的邻避因子指数偏高,反映出人们对政府的作为意见较大,政府作为一个为民谋福利的机构,应该及时而有效的采取各项措施解决人居环境的问题。
从横向上来看,各个邻避因子的指数参差不齐,但其中指数大于3的因子按照指数高低依次为:政府垃圾处理投入满意度、居住地距离转运站距离、教育程度、政府处理环境冲突满意度、垃圾转运站和垃圾场造成的负面程度、风向、政府处理环境问题的态度。这7项因子对人居环境产生了主要的影响,同时也希望政府在这7个方面加以改善。
从纵向上来看,吉兴垃圾场的邻避指数最高,其余按照高低依次为珠晖区、蒸湘区、雁峰区、石鼓区。通过数据和当地考察,吉兴垃圾场的邻避指数之所以较其他区的邻避指数高,与它的规模、垃圾量、垃圾处理方式、政府关注度等因素相关。
综上所述,我们可以发现:第一,关于政府行为的平均邻避因子指数最高,居民尤其对政府垃圾处理投入这一块不满意。其中邻避因子C11(政府处理态度)指数为3.04,C12(政府处理方式)指数为2.68,C13(政府处理满意度)指数为3.22,C14(政府垃圾处理投入满意度)指数为2.97,C2(是否赞同“清洁直运”)指数为
2.49,C3(建站时,有无征询意见)指数为3.69。综上,关于政府的邻避因子平均
指数为,相比公众认知、垃圾场中转站行为是最高的,这说明居民对政府行为表示强烈的不满,反响声音大;第二,吉兴垃圾场的邻避因子指数较其他4个区的指数高。珠晖区平均邻避因子指数为2.93,蒸湘区为2.72,雁峰区为2.65,石鼓区为
2.62,而吉兴垃圾场的平均邻避因子指数为3.28,远超过市内各区。这反映出垃圾场的布局相比城市垃圾中转站更不合理,以及垃圾处理方式(即卫生填埋)降低了周边居民的生产效率(因其污染),同时垃圾异味和土壤污染影响身心健康和居民饮用水安全;第三,各区邻避因子指数相差无几,都在2.5—3之间,这说明各区垃圾中转站的布局选址差不多,建在居民小区的较多,因此邻避效应也就差不多。指数较高部分集中体现在政府行为方面,这要求政府应该采取及时的强有力的措施加以解决此问题。
表5 衡阳市各区中转站和吉兴垃圾场的邻避指数
Table 7 Values of NIMBY indices for city garbage dump
and transfer station in Hengyang
因子 珠晖区 蒸湘区 雁峰区 石鼓区 吉兴垃圾场 平均值
A11 3.57 3.37 3.49 3.14 2.68 3.25 A12 1.94 2.65 2.12 2.14 1.76 2.12 A2 2.72 2.44 2.54 2.47 3.4 2.71 A31 1.91 1.63 1.63 1.44 3.24 1.97 A32 2.34 2.05 2.3 2.22 3.36 2.45 A33 3.3 2.83 2.73 2.58 4.56 3.2 B11 3.73 3.77 3.49 3.41 3.96 3.67 B12 3.04 2.96 2.9 2.77 3.8 3.09 B21 2.76 2.06 2.03 2.6 3.84 2.66 B22 2.67 2.22 2.31 2.26 3.76 2.64 B31 3.25 2.92 2.51 2.41 3.84 2.99 B32 2.77 2.59 2.56 2.61 1.32 2.37 C11 3.06 3.47 2.83 3.09 2.76 3.04 C12 2.92 2.44 2.69 2.65 2.7 2.68 C13 3.11 3.04 2.85 2.87 4.24 3.22 C14 2.05 3.63 2.82 2.77 3.58 2.97 C2 4.22 1.57 2.07 1.93 2.68 2.49 C3 3.42 3.88 3.81 3.73 3.6 3.69 邻避指数 2.93 2.72 2.65 2.62 3.28 2.84
从表6,我们可以看出:第一,各个年龄段的邻避平均指数虽相差不大,25岁以下的邻避因子平均指数为2.57,60岁以上的平均指数为2.4,25—40岁的平均指数为2.86,40岁—60岁的平均指数为2.81。其中,年龄在25岁—60岁之间的人的
平均邻避因子指数最高,这说明这些人群对其居住区边的垃圾中转站和垃圾场的布局很不满意,负面情绪和反响要比年龄段在25岁以下和60岁以上的人要大得多。通过分析,25岁—60岁之间的中青年人受过高等的教育,对精神物质上的需求远超过了物质上的满足,因此对其周边的环境要求更高。若是城市垃圾中转站和垃圾场布局不合理以及处理不及时,这些人的不满情绪会更强烈。此外,25岁—60岁之间的中青年人思想成熟,对待环境问题的看法更为深刻,相对较其他年龄段的人们更有维权意识和行动力;而25岁以下的人可能报以一种无所谓的态度,加上其缺乏实际行动力去维权,导致这阶段的人们相对中青年人的反应程度较小。第二,60岁以上的垃圾平均邻避因子指数为2.4,是所以年龄段中平均邻避因子指数最小的一群人。60岁以上的都是老年人群,这说明了老年人群对垃圾中转站和垃圾场的布局的反抗力度和负面情绪最小。通过分析,60岁以上的老年人因其居住此地的时间较长久,早已习惯了垃圾中转站和垃圾场对其造成的负面影响,加上其行动不便,少有话语权,因此抱怨声相对其他年龄段的人们较小。第三,各年龄段人群对邻避因子C11—即政府对待环境冲突的态度这一因子极不满意。其中25岁以下该因子指数为
4.14,25岁—40岁该因子指数为3.19,40岁—60岁该因子指数为4.05,60岁以上该因子指数为4.6。该因子的平均指数为4,是所以邻避因子指数中数值最大的一个,这说明了居民对政府的态度表示强烈的不满,希望政府能端正态度,有所作为。
表6 衡阳市各区中转站和吉兴垃圾场的邻避指数
(从年龄段的角度分析)
Table 8 Values of NIMBY indices for city garbage dump
and transfer station in Hengyang
因子 25岁以下 25—40岁 40—60岁 60岁以上 平均值
A11 3.96 3.48 3.2 2.74 3.35
A12 1.8 2.69 2 1.83 2.08
A2 2.7 2.74 2.2 3.03 2.67
A31 3.42 1.82 2.3 1.77 2.33
A32 1.8 2.39 2.1 0.99 1.82
A33 2.16 3.02 3.2 2.56 2.74
B11 2.88 3.71 3.4 2.1 3.02
B12 2.88 2.78 2.98 3.08 2.93
B21 1.8 2.84 2.16 2.22 2.26
B22 2.16 2.74 3.35 1.88 2.53
B31 1.8 2.97 2.53 2.68 2.5
B32 2.16 2.3 2.42 2.74 2.41
C11 4.14 3.19 4.05 4.6 4.0 C12 1.8 2.37 3.11 2.18 2.37
C13 4.86 3.22 2.58 1.19 2.96
C14 1.8 3.28 2.22 2.31 2.4
C2 1.8 2.01 2.96 3.37 2.54 C3 2.34 3.91 3.9 2.07 3.06
邻避指数 2.57 2.86 2.81 2.4 2.66 从表7,我们可以看出:第一,从接受过教育的人群来看,邻避效应呈现的趋势是:受过的高等教育越高的人,对环境质量的要求更高,城市垃圾中转站和垃圾场的邻避指数越大,对其布局和处理方式的不满意情绪较学历低的人更强烈。(从教育程度由高到低依次排列,高中以上平均邻避因子指数为2.83,高中为2.79,初中为2.72,小学为2.63,文盲为2.06)通过分析,受过的教育程度越高,对精神文明和心理愉悦的要求程度也就越高,思考问题更为深刻全面,因此受过高教育的人对城市垃圾中转站和垃圾场的布局,以及垃圾处理方式的不满情绪较之受过低等教育的人强烈,反映在图表中的是这群人的邻避指数相对较高。第二,通过平均值来看,各个教育程度的人群都对邻避指数C3——即您对政府垃圾处理投入的满意度,表示了强烈的不满,邻避指数相对其他因子的指数偏高。(高中以上为4.08,高中为4.01,初中为3.9,小学为3.72,文盲为1.79)这说明了居民强烈建议政府应该加大对垃圾处理的资金投入、技术投入等等,加快环境治理的步伐。
表7 衡阳市各区中转站和吉兴垃圾场的邻避指数
(从教育程度角度分析)
Table 9 Values of NIMBY indices for city garbage dump
and transfer station in Hengyang
因子 高中以上 高中 初中 小学 文盲 平均值
A12 3.74 2.24 2.04 1.59 1.53 2.23
A2 2.55 2.85 1.43 2.47 1.92 2.24
A31 1.53 1.72 1.69 2.22 1.81 1.79
A32 2.21 2.29 2.06 1.68 1.13 1.87
A33 2.89 2.99 2.95 2.89 2.65 2.87
B11 3.4 3.36 3.84 2.62 2.07 3.06
B12 2.72 3.03 3.05 2.92 2.75 2.89
B21 2.55 2.85 2.19 2.49 2.67 2.55
B22 2.38 2.69 2.35 2.51 1.97 2.38
B31 3.06 2.95 2.68 2.7 2.93 2.86
B32 2.58 2.41 2.76 2.08 2.26 2.42
C11 2.89 3.04 2.6 3.32 2.73 2.92
C12 3.06 2.65 2.62 2.87 2.57 2.75
C13 3.23 3.0 1.96 3.43 1.72 2.67 C14 3.4 3.28 4.83 3.14 1.8 3.29
C2 1.87 1.99 3.84 1.98 2.7 2.48
C3 4.08 4.01 3.9 3.72 1.79 3.5
邻避指数 2.83 2.79 2.72 2.63 2.06 2.61
从表8,可以看出:第一,垃圾场的邻避指数大于城市中各区域的垃圾中转站
的邻避指数(垃圾场邻避因子指数之和为9.85,珠晖区为8.8,蒸湘区为8.26,雁
峰区为7.95,石鼓区为7.85),这表明垃圾场的布局更不合理,居住在垃圾场周边
的居民对其布局不满意,负面情绪较大。通过分析,垃圾场个数目前投入运营的个
数只有一个,数量过少,垃圾数量庞大,堆积如山,附近的居民深受其害,因此邻
避指数大于城市居民;垃圾场规模小,负荷能力有限,如此庞大的垃圾数量无疑超
出了其正常的容量,加之垃圾场的垃圾处理管理不规范,清理不及时,工作人员消
极工作等,导致附近居民的反响很大;垃圾场的布局距离附近居民很近,且未能全
面征求各农户的选址同意,导致整日弥漫着垃圾臭气,影响了居民的正常生活。此
外,由于垃圾成堆,对居民的生活用水造成了巨大威胁。据透露,当地农户的饮用
水一直受到垃圾的污染,影响了农户的健康。第二,“政府行为”类邻避因子主要影
响城市各区域的垃圾中转站布局合理性,对政府的不满程度较大(政府行为比例分
别占35.6%,36.4%,35.8%,36.2%,33.1%,同比该区的公共认知和中转站垃圾场
行为的比例较高);而“垃圾场行为”类邻避因子主要影响吉兴垃圾场布局合理性。
总而言之,政府方面应该肩负起主要责任,改善城市人居环境。通过分析,我们发
现政府方面缺乏资金,导致建垃圾场的个数偏少,对垃圾规范处理的资金投入就较
少,因而引发了一系列后续问题;政府方面缺乏管理经验,不能有效进行垃圾场运
营和人员管理;政府方面缺乏环保意识,对垃圾污染问题不够重视,从而使问题一
直未能得到有效解决。
表8 公共认知、中转站垃圾场行为和政府行为邻避指数及其百分率
Table 10 Value and percentage of NIMBY of public perception,RDS behavior
and government behavior for RDS
邻避指数 百分率(%)
公众认知 中转站垃圾场行为 政府行为 合计 公众认知 中转站垃圾场行为 政府行为
珠晖区 2.63 3.04 3.13 8.8 29.9 34.5 35.6
蒸湘区 2.5 2.75 3.01 8.26 30.3 33.3 36.4
雁峰区 2.47 2.63 2.85 7.95 31.1 33.1 35.8
石鼓区 2.33 2.68 2.84 7.85 29.7 34.1 36.2
垃圾场 3.17 3.42 3.26 9.85 32.2 34.7 33.1
5.垃圾处理方式
目前,垃圾处理方式现状是:第一,吉兴垃圾场的垃圾处理方式是:卫生填埋;
第二,城市垃圾中转站的垃圾处理方式主要是:地埋式、行车式。其中,卫生填埋
处理方式的特点是技术成熟、处理费用和投资成本低、工艺简单、处理量大;地埋
式的优势是环保(色彩和谐、不易腐烂、防水性能好)、经济(对车辆无特殊要求、
大大降低运营成本)、实用(占地小、容量大、美观大方、性价比高)、安全(埋在
地底不会砸落伤人)、方便(收集、倾倒、转运方便,大大降低环卫人员劳动强度)。
然而,卫生填埋的垃圾处理方式也存在问题。譬如卫生填埋占地面积大;未进行无
害化处理,从而污染地下水资源;选址困难,要考虑地形地质等诸多条件。
因此,在未来的社会发展中,垃圾处理方式的趋势是:堆肥法将成为垃圾处理
的主要方式。第一,堆肥法目前在国内已有相当多的经验,方法可靠;第二,堆肥
法既避免了传统卫生填埋占地面积大,对地下水造成二次污染的问题,又减少了像
焚烧法一样对大气的污染问题,投资成本也会相对降低;第三,能够有效的资源回
收利用,进行无害化处理,实现了可持续发展。
6.结论与对策
当前,城市垃圾和环境问题主要存在以下几个问题:第一,垃圾堆积造成二次
污染,尤其是大气污染;政府资金不足,垃圾处理的投入不够;第二,技术达不到
要求;政府机构未深入基层掌握第一手资料,决策缺乏科学性;第三,政府工作管
理人员工作态度欠佳,未采取实质性、根本性的措施;第四,上级与下级沟通存在
问题,下级的问题没有充分反映,上级没有充分了解;第五,清洁人员工资低、工
作量大,且无社会福利保障,影响其工作的状态;第六,损坏的清洁工具由清洁人
员自行负责,未安排工作统一服装;第七,部分高管、居民的环保意识不足,认为
这只是政府的事情;第八,“清洁直运”的垃圾处理方式目前存在着垃圾过多,运行
困难的问题;第九,吉兴垃圾场选址及垃圾现状污染了附近居民的日常饮用水,威
胁其健康。
针对上述的问题,我们将一一给出合理的对策和建议。第一,清洁人员要及时
的将堆积的垃圾清扫干净,根据当地垃圾堆满的平均时间,每个多少时间进行清扫,
保证该区的环境质量。该区居民应将垃圾装入塑料袋中,不能随意丢弃,要方便清
洁人员的清扫。建有垃圾中转站的地区,对产生的堆积垃圾进行及时的压缩无污染
处理;未建有垃圾中转站的地区,应根据垃圾产量来缩短清洁直运的时间,增加清
洁直运的次数来减少垃圾的过度堆积。第二,根据当地的垃圾清扫工作量合理的提
高清洁人员的工资,每年给予一定的福利待遇,增强其工作热情。居委会应在社区
内与居民进行适当的沟通,要求和居民一起友善对待清洁人员,不随地乱扔垃圾,
方便清洁人员的清扫,让其感受到人文关怀。合理分配清洁人员的工作,尽量避免
少人多量或多人少量的工作情况出现。第三,各地区、社区内应开展环境保护大型
活动,向居民传递环保的重要性,可以通过报纸、媒体广告、网络等媒介加大对环
保知识的宣传。志愿者可经过授权组建环保分队,在社区内、社会上进行不定期的
环保大检查,对那些破坏环境的人群进行及时的警告教育;若屡教不改、情节严重
者将其行为通过网络、媒体等舆论压力来规范他们的行为。还可以成立相关组织,
制定环保法律细则,对破坏环境者按照情节不同征收环保费。第四,统一工作设备,
并对清洁人员进行设备正确使用的培训;设定参数,对于损坏工具的价值按照一定
比例要求清洁人员赔偿。第五,各个区根据平均垃圾量增加适量的垃圾车,各自负
责各区垃圾,直运到垃圾场;政府适当增加垃圾运营处理的资金投入,以保证环境
质量。第六,政府应该改善管理体制,加大执法力度;实施垃圾袋装化;建立垃圾
分类处理体系;实行综合治理,形成垃圾处理的一条产业链(包括垃圾收集、分类、
运输加工)。第七,加快城市农林牧副渔及服务业的发展,提高经济总量,为政府能
够更好的投入环境保护建设积累更多的资金;开展政府的整风运动,打击贪污腐败,
情节严重者将进行法律责任追究。针对垃圾场的建设选址,垃圾处理方式以及民众
权益的维护,政府应不定期走访调查,进行民主选举、民主投票,倾听百姓声音,
创建和谐社会。通过民众制定政府考核标准,国家和民众对政府工作人员应进行定
期考核,对政府工作人员定期开展道德教育和业务培训,实行优胜劣汰制度。当地
政府应定期走访考察各省份对垃圾问题的处理状况,积极借鉴各省的宝贵经验,少
走弯路;同时也可以与国外资深人士和专家共同探讨和解决环境问题。总而言之,
应该从三方面着手:
政府方面:增强强经济实力,发展城市经济,增加政府税收,为改善环境增加
资金投入;提高德育素质,政府及其工作人员应做到清正廉洁,一切为人民服务;
要积极的发现问题,分析问题,寻找方法解决问题;和普通民众保持亲切的联系,
走进底层,亲近百姓,虚心聆听,做到权为民所系,利为民所谋;积极的举办环境
保护活动,通过媒体,结合民众来扩大影响;学习技术,向治理环境问题较好的城
市和国家借鉴先进技术和经验,多多学习;给予因环境问题受伤害的民众一定经济
补偿(如垃圾场周边的农户)。
居民方面:学习知识,通过书本、网络、电视广告、报纸等媒介学习环保知识;
落实行动:从不随地乱扔垃圾、不随地吐痰等小细节开始做起;支持政府:积极配
合政府举办的各种活动和政府的决策;提出建议:及时的通过居委会向政府反馈情
况,给出想法和意见;自我提升:自我约束和控制,积极影响他人,在精神同样做
到环保无污染。
清洁工作人员方面:端正工作态度,按时完成工作量;爱护工作用具,合理保
管工作用具,若有非人为损坏要及时上报更新;及时发现工作中的环境问题,并向
上级政府反馈并解决。
参考文献
[1]张向和.重庆市垃圾处理场的邻避效应分析[J].环境工程学报,2011,5(6):1364-1369.
[2]董炜华.长春市垃圾场的分布及对城市垃圾处理能力分析[J].长春师范学院报,2012,31(3):
90-95.
[3]田秀蕾.垃圾卫生填埋场地质要求特征和环境影响因素研究[J].安徽农业科学,2009,37
(13):6129-6130,6138.
[4]张向和.基于邻避效应的垃圾处理场选址博弈研究[J].统计与决策,2010(20):45-49.
[5]李立.武汉市城乡生活垃圾处理可持续发展研究[J].生态经济,2010(5):156-158.
[6]马倩倩,王召海,孙泽祥.基于GIS与RS的济南市“垃圾围城”的现状调查与对策[J].鲁东
大学学报,2011,27(3):285-288.
[7]王红贞.浅谈城市垃圾处理的产业化[J].学术探讨,2011:318.
[8]张英明,尚晓博,李开明,张朝升.城市生活垃圾处理技术现状与管理对策[J].生态环境学
报,2011,20(2):389-396.
[9]汤仁浩. 邻避效应: 公益性项目的补偿机制与公民参与[J].学术论坛,2011(7):111-114.
[10]张向和,彭绪亚.垃圾处理设施的邻避特征及其社会冲突的解决机制[J].改革与发展,2011:
182-185.
[11]薛丹丹,刘丹,杨敏,罗冬宁,宋晓琴.成都市垃圾处理现状及可持续发展对策[A].广东农
业科学,2008(11):100-102.
[12]杜吴鹏,高庆先,张恩琛,缪启龙,吴建国.中国城市生活垃圾处理及趋势分析[J].环境科
学研究,2006,19(6):115-120.
附件:各区垃圾中转站、垃圾场和环卫局口述资料
环卫局访问的资料:
(1)垃圾中转站的缺点:
a、寸土寸金,垃圾中转站占用土地面积大
b、垃圾堆积与大气二次接触,易造成二次污染
(2)对于垃圾处理问题的建议:利用垃圾收集桶和垃圾压缩车进行清洁直运。
(3)清洁直运的优势:在一定程度上节省的人力、成本、提高了效率,使垃圾处理
的更加科学。
(4)垃圾处理的现状:政府在这方面的投入有所增加,但是该投入的量与该城市的
发展还存在较大的差距,需要更多的投入。
(5)政府在决策方面的问题:决策与实际有距离,上层机构没有很好的与基层人员
交流,在没有掌握第一手资料的情况下做出决策。
太平小区垃圾中转站的访问资料:
(1)该中转站有人管理,但是管理人员没有在垃圾中转站的楼上的办公楼办公。
(2)该中转站的辐射范围:12里路以内。
(3)垃圾收集车运输情况: 数量:2辆 4次/天(早上2次,晚上2次)
工作的大致时间:7:00—8:00 18:00—19:00
(4)清洁人员情况:
人数:10多个(基本上是小区内部人员)
工资:700——800元/月
工作的时间:4:00多——21:00(中间有大约3小时的休息时间)
(5)主要垃圾类别:以果皮、残菜等生活垃圾为主。
(6)该区状况:原来居民与政府之间因为垃圾中转站的问题存在过矛盾。政府管理
这些问题,但都只解决的是表面现象。现在上面政府会定时开会,
讨论垃圾中转站的问题。
张飞支巷垃圾中转站的访问资料:
(1) 有管理人员,且管理人员住在垃圾中转站楼上。
(2) 该中转站的辐射范围:环城南路、中山路、蒸阳路、该社区内部。
(3) 垃圾收集车运输情况:
垃圾运输车:8—9次/天 垃圾推车:根据辐射范围的垃圾量而定
(4) 清洁人员情况:工资:800—850元/月
工作时间:社区清洁人员:5:00—19:30 马路清洁人员:4:30—23:00
(5) 居民对该垃圾中转站存在负面情绪,但是未得到上面政府的回应。
(6) 该社区有1辆垃圾压缩车,但是没有利用其工作。
(在一定程度上是该社区的空间布局的问题,压缩车难以入内。)
(7) 清洁人员反映该垃圾中转站的垃圾处理很麻烦,尤其是香江百货的垃圾对
该垃圾中转站的卫生影响最大。
(8) 该垃圾中转站的下水道高,导致垃圾中转站内的垃圾收集箱容量小,在一
定程度上影响该中转站的周边卫生。
(9) 清洁人员反映该区的居民环保意识不强,素质有待提高。
(10) 有些干部的素质不高,政府对垃圾处理的资金投入不够多。
(11) 清洁人员无社会福利保障,养老保险等都没有。
(12)清洁人员工作量大,工资低。一年最多600元奖金。
苏眼井垃圾中转站的访问资料:
(1) 该垃圾中转站的日垃圾量:5斗/天 * 4吨/斗 = 20吨/天
(2) 该中转站的辐射范围:天马上南路、和平南路等(4里路内)
(3) 垃圾收集车运输情况:
垃圾运输车:5次/天 数量:20个左右
垃圾推车:5—6车/天(垃圾多的时候是7—8车/天)
(4) 清洁人员情况:
工资:700—800元/月 工作时间:5:00—19:00
(5) 该垃圾中转站有人管理,且该管理人员住在附近,清洁人员反映该管理者对
工作很负责。
(6) 该区的垃圾主要以居民生活垃圾为主。宾馆垃圾较多,商场垃圾较少。
(7) 清洁人员无福利保障,有点连工作服都没有。且工具损坏、老化等由清洁人
员自己负责,上面没有按要求定时更换清洁工具。
(8) 居委会的清洁人员的待遇相对社区、马路的清洁人员的好些。
(9) 清洁人员认为清洁直运方式科学,但是由于垃圾多,运行比较难。
(10) 政府不贴近基层人员,少数人反映污染,政府没有人员理睬。
演武路垃圾中转站的访问资料:
(1)该中转站的辐射范围:周边2里路。
(2)该垃圾中转站的日垃圾量:
2.5m * 1.5m * 1.8m = 6.75 m3
(3)垃圾收集车运输情况:
垃圾运输车:2次/天 垃圾推车:6—7车/天 数量:10多个
(4)清洁人员情况:
小区清洁人员工资:700—800元/月
马路清洁人员工资:800元/月(每天只工作半天)
工作时间:4:00—18:00
(5) 清洁人员反映没有福利(社保),无假期,也无假期补偿等。
(6) 该区存在乱丢现象,但是这种现象少。
(7) 对于该垃圾中转站居民没有什么负面反映。
(8) 周二或周四上面对于该区卫生进行检查。
(9) 清洁人员认为垃圾清洁直运的方式方便。
五一大市场垃圾中转站的访问资料:
(1)垃圾收集车运输情况:
垃圾运输车:1次/天 垃圾推车:5—6次/天 运输量:2吨—4吨/次
该垃圾中转站辐射范围:100多广(至于单位上面没写!)
(2)清洁人员情况:
工资:800元/月 工作时间:8小时/天
(3)主要垃圾类型:以物流公司、小饰品等居多。
(4)居民乱丢现象很严重。
(5)该地属于物流公司,政府对于该地垃圾卫生的管理少。
(6)清洁人员有工作服,有清洁工具(大小扫帚、垃圾铲、垃圾推车、垃圾桶等)。
(7)清洁人员反映无福利、奖金等。
吉兴垃圾场的访问资料:
该地居民与该垃圾场矛盾十分尖锐,该垃圾场对居民的生活造成了严重的负面
影响,如影响了居民的生活用水等。居民通过多种方式进行反映,但是没有得到上
面政府的重视,该矛盾并没有得到解决。建设时有问过居民的意见,但是并没有具
体说明危害。居民说建设者以投资该地为由, 骗取他们的钱财。
作文五:《科技创新论文》7700字
纳米团簇拉伸与压缩行为的
计算机模拟研究
关键词:团簇、拉伸与压缩、作用力
摘 要:本课题使用经典作用势的分子动力学计算机模拟,研究了金13原子团簇(Au13)的拉伸和压缩过程。发现在拉伸过程中,载荷力振荡变化。随着拉伸形变的增加,载荷力呈现出了若干峰值。不同温度下,由于热运动的扰动,使得温度越高团簇的稳定性越差,所以导致了载荷力峰值的降低及其对应拉伸形变的减小。在压缩时,载荷力也会随着压缩形变的增加而上升。在达到一个峰值后,随着团簇结构的突变,载荷力急剧减小。比较不同温度下的曲线可以发现,同样由于团簇中原子的热运动的影响,温度越低载荷力的峰值越高,峰值对应的压缩形变量也越大。团簇压缩过程中载荷力的峰值明显大于相应的拉伸过程的载荷力峰值,表明团簇在压缩过程中可以承受较大的作用力。而另一方面,在拉伸时团簇原有结构破坏之前,其拉伸形变可以达到更大的数值,这说明团簇的拉伸延展性能更好一些。当团簇拉伸形变量远远超过了载荷力第一个峰值对应形变量时,撤掉对拉伸原子的约束,发现在某个临界温度以上,团簇可以自发地恢复到原有的二十面体结构,只是各原子在空间的位置发生了一定变化。团簇在较低温度时,随着拉伸的进行,可以形成几个原子长度的单原子链。这与已有的实验结果相一致。
一 绪论
所谓团簇指的是由几个乃至上千个原子、离子或分子通过物理或化学结合力构成的相对稳定的聚集体。其结构与性质及不同于一般的分子也不同于相应的大块固体,一般随着所包含的粒子数目和结构而发生变化。因此,团簇被许多科学家看作是处于微观的原子分子和宏观块体之间的新的物质层次,甚至有人称之为物质的第五态[1,2]。
团簇在自然界广泛存在,例如大气、云雾、岩石、土壤以及许多人工制备的材料之中。在实验室中,人们利用分子束以及激光技术制备出了元素周期表上几乎所有元素对应的团簇。当然,团簇的组分可以是多种多样的,同种元素的原子可以组成团簇,不同种元素的原子也可以组成混合团簇。团簇有带电的,也有电中性的。
团簇在工农业生产的许多领域尤其是高科技领域有着非常广阔的应用前景。在能源工业中,团簇可以用来制造高效的燃烧催化剂以及烧结剂。团簇具有极大的比表面积,是一种非常好的催化剂,现在已经有多种团簇被应用于大规模的化工产业之中。团簇还可以应用于微电子器件的研究,例如可以使用团簇点阵构成新型的电子存储器等等。还可以用团簇构成所谓的“超原子”,其具有很好的时间特性,是未来“量子计算机”的重要单元。在新材料的开发方面,还可以使用团簇作为新材料的基本单元,改善或使其具有新的功能和特点。
目前,人们已经对团簇的许多特性,例如,结构特性、电特性、磁特性、电子输运特性以及热力学特性等等进行了许多研究,得到了大量的有意义的结果。近期的研究结果如:庄琼云等研究了简单金属铝小团簇的磁性[3]。郭仁青和段海明采用Gupta 原子间相互作用势研究过度金属Co等元素的结构演化行为[4]。
原子或分子团簇的尺寸处于纳米尺度范围,属于纳米科技的研究范畴。而从上个世纪九十年代开始,由于纳米体系显示出的某些与宏观体系截然不同的奇异性能而激起了材料、机械、信息、制药、化工以及基础科学许多科研人员的极大兴趣。伴随着纳米机械系统的产生以及发展,纳米尺度下的结构力学行为的探索就变得日益重要迫切,这使得纳米材料的力学行为与性能的研究也成为了纳米科技研究领域的的焦点问题之一。随着技术水平的提高,近年来,纳米材料的实验手段也有了很大进步,纳米材料的制备方
法、力学加载方式以及纳米范围的观测与测量手段都有很大发展。理论研究上,纳米计算与模拟领域也对纳米材料的的力学行为进行了大量的计算和模拟,取得了大量有意义的成果。经典的或第一性原理分子动力学可以计算原子运动的演化过程进而揭示宏观块体、纳米材料结构的形变、力学特性及其内在的机制,所以在材料形变和力学行为特性研究中被广泛使用。例如:付称心等采用SW势使用经典分子动力学方法对各种不同类型的硅纳米杆的拉伸特性以及力学性质进行了模拟,得出了其相应的应力应变曲线图
[5]。
也有人对C60团簇的压缩力学性能进行了研究,根据模拟计算的结果,分析了C60等团簇的压缩力学特性的特点[6]。但相对而言,人们对团簇形变(如团簇的拉伸和压缩)以及相应的力学特性研究则相对较为滞后,目前所报道的科研结果数量较少。本论文以金13原子团簇为研究对象,对其拉伸和压缩的形变行为以及相应的力学特性进行了较为全面的研究,得到了一些区别于宏观块体及纳米杆特性的一些有意义的结果。
二 计算方法及参量的选择
分子动力学[7]是确定性的一种模拟方法,分子动力学可以分为经典分子动力学和第一性原理分子动力学。第一性原理分子动力学是基于高深的量子理论而建立起来的,本论文没有涉及。经典分子动力学就是利用经验的粒子间的作用势,通过求解组成体系各个粒子(可以是原子、分子、离子或其它基本结构单元)的运动方程而得到这些粒子在每个时刻的坐标和动量(或速度),以此为出发点,还可以计算出粒子其它的一些特性,如动能、势能等等,然后通过时间平均计算出粒子所组成体系的总体特性。目前分子动力学已经在很多领域诸如:物理、化学、材料、生物甚至是天体物理中得到了广泛的应用,获得了许多有重要意义的科研成果。
在本论文中,采用普适的嵌入原子势(GEAM),使用分子动力学方法对具有最低能量结构的金13原子团簇的特性进行了研究。这种作用势是由X. W. ZHOU等人提出的,适用于Cu,Ag,Au,Ni,Pd,Pt,Al,Pb,Fe,Mo,Ta,W,Mg,Co,Ti,和Zr及其组成的合金。
在材料的拉伸或压缩分子动力学模拟中,通常采用两种方式进行:一是使材料的某些原子按照一定的速率运动以对整个体系施加一定的作用力,使材料伸长或压缩,当材料超过一定限度后,发生断裂。另一种方法是对材料施加一定的恒定作用力,使材料发生变形。人们采用第一种方式较多,在本文中也采用第一种方式对材料进行拉伸或压缩。
鉴于Au13团簇(其各种拉伸或压缩状态下的结构图见本论文的结果与分析部分)是一种二十面体高度对称的笼形结构,拉伸或压缩的实现,与文献[6]的方法一样,也是固定某一个原子(见本论文的结果与分析部分团簇结构图的f原子),而将与之对称的另外一个原子(图中拉伸时为m原子,压缩时为p原子)模拟拉伸(即设定一个合适的固定的运动速度),直至团簇在拉伸中断裂或者将团簇压缩到一定程度而停止。在计算中,时间步设定为1fs,m或者p原子的运动速度设定为1.263×10-5 ?/fs。
三 结果与分析
1. 温度为1k时的拉伸特点
(1)固定原子与拉伸原子上载荷力
通过上面所述的经典分子动力学模拟,图1给出了在拉伸速度在1.263×10-5 ?/fs时,拉伸的原子以及固定原子所受作用力与拉伸原子拉伸变形(在本论文中,拉伸变形定义为拉伸形变量与未形变时拉伸原子与固定原子的间距之比)间的关系曲线。从图中可以看出,固定原子与拉伸原子的曲线几乎重合,表明它们的受力行为,除了方向是相反之外,其大小随团簇的形变变化行为几乎完全一样。
载荷力/nN
图1 温度为1k时团簇载荷力与形变量间的关系曲线,其中横轴为拉伸形变量与未形变
时拉伸原子与固定原子的间距之百分比
(2)拉伸初始阶段的特性
显然,随着拉伸原子位移的增加,其所加载的外载荷作用力也在振荡变化。在拉伸变形为0-23%区间内,载荷力随形变的增加作几乎是线性的变化,这一点同块体以及其它纳米体系如纳米杆的特性非常类似,但其形变最大值大约在23%左右,这要远远大于块体或纳米杆的情况。在此区间,团簇的结构没有发生突变,而只是随着拉伸原子与固定原子距离的变大,团簇整体被拉长了一些。如图2所示。
形变百分比
图2(a)当拉伸变形为1%时团簇的结构图(图中标记f的原子为固定原子,
标记为m的原子为拉伸原子)
图2(b)当拉伸变形为20%时团簇的结构图(图中标记f的原子为固定原子,
标记为m的原子为拉伸原子)
(3)拉伸导致的结构突变与重构
拉伸变形超过23%以后,团簇结构发生突变和重构,如图3所示,团簇结构变得较为松散,这造成了载荷力的急剧下降。
图3 当拉伸变形为27%时团簇的结构图(图中标记f的原子为固定原子,
标记为m的原子为拉伸原子)
随后,在拉伸变形29%-46%区间,团簇结构发生多次突变,致使载荷力在低位反复振荡,直到形成一个紧密结构之后,如图4所示,随着拉伸原子的向外运动,其载荷力又开始单调上升,但上升不久,由于个别位置的移位,团簇结构发生微调,但也由此变得更加稳定,如图5(a)所示,从而使载荷力随拉伸变形稳步上升,达到了拉伸过程中的次高点2.13nN.
由于靠近固定原子f的一个原子的位置发生了剧烈变动,使结构再一次变得松散,如图5(b)所示,对比图5(a)(b)可以发现,除了团簇变得更长一些之外,两图的基本结构相差不大,只是靠近f原子的一个原子位置发生了明显变化,但这导致了载荷力又一次快速下滑。
在后面的拉伸过程中,团簇始终保持类似于图5那样的长条形状,只是有个别的原子随着拉伸的进行,间断性地发生着位置跃迁,而每一次跃迁,都导致了作用力的突变。
图4 当拉伸变形为50%时团簇的结构图(图中标记f的原子为固定原子,
标记为m的原子为拉伸原子)
图5(a) 当拉伸变形为73%时团簇的结构图(图中标记f的原子为固定原子,
标记为m的原子为拉伸原子)
图5(b) 当拉伸变形为86%时团簇的结构图(图中标记f的原子为固定原子,
标记为m的原子为拉伸原子)
图6(a) 当拉伸变形为170%时团簇的结构图(图中标记f的原子为固定原子,
标记为m的原子为拉伸原子)
图6(b) 当拉伸变形为186%时团簇的结构图(图中标记f的原子为固定原子,
标记为m的原子为拉伸原子)
(4)与实验结果的比较
随着拉伸的进行,团簇也由近似球形形状逐渐变为长条形状,而且越来越细,而图1中拉伸形变为170%的位置,可以认为是团簇存在的极限位置,如图6(a)所示,可以看到,在团簇的一端,形成了包括f原子在内的一个三原子的单原子链。上个世纪九十年代末,有两个科研小组成功地在实验室中制备出了悬空在电极间的金原子链,原子链连续存在时间超过了两分钟,长度为4个原子,这被认为是低维物理和纳米科技发展上的一个里程碑式的成果[8]。而在本论文中,通过计算机模拟拉伸十三金原子团簇,在金原子团簇即将断裂时,成功得到了一个三原子的单原子线。这与以上所述的实验结果是相符的。
(5)断裂
拉伸形变超过170%以后,团簇即被拉断,载荷力急剧下降,直至为零。图6(b)为拉断以后的结构图样。可以看到,团簇从形成的单原子链的1、2号原子间发生了断裂。分裂成了两个更小的2原子和11原子团簇。
(6)载荷力的局部极大
从图1中还可以看出,由于结构突变导致载荷力急剧下降之后,团簇还可以重新进行结构重构,形成较为紧密而稳定的结构,这样,随着拉伸形变的增加,作用力又一次表现出单调上升的特点。但随着拉伸形变的增加,载荷力每次上升所能达到的极大值在逐步减小。这表明在拉伸过程中所形成的稳定结构其稳定性在逐渐减弱。
载荷力/nN
图7 不同温度下,团簇载荷力与形变量间的关系曲线,其中横轴为拉伸形变量与
未形变时拉伸原子与固定原子的间距之百分比
形变百分比
载荷力/nN
2下,团簇载荷力与形变量间的关系曲线。从中可以看出,各个温度下团簇的力学行为基本类似,都是在较稳定的结构下,随着拉伸形变的增大载荷力单调增加,若结构发生重构,结构变松散,则作用力快速地下降。图中显示,曲线在震荡中共出现四个峰值,表明载荷力共四次达到某一极大值,而后急剧下降。从图中可以看出,局域极大值也是随着拉伸的进行逐次递减。
在细节上,不同温度下的团簇拉伸行为也有所区别。图8为图7中各个曲线第一个峰值附近的局部放大图。从图中看出,作用力所能达到的峰值是与温度相关的,温度低,则结构更为稳定,峰值略高(例如,1k下大约为2.93nN,而300k下大约为2.06nN),而且峰值对应的拉伸形变也较大(lk下大约为25.24%,而300k下大约为19.42%)。但在其它几个峰值附近,由于温度效应导致团簇结构在不同温度下发生较大变化,而温度较高时团簇整体在原子f和原子m的束缚下,也有可能获得稳定性更高一点的结构,所以情况就比较复杂。例如,图7第三个峰值附近,100k对应的峰值为最大。
而且,温度升高后,稳定性变差,团簇拉断时对应的形变量变小,如图7中300k曲线,在形变140%时载荷力就变为零,表明团簇已经被拉断;而100k时,形变为169%时团簇仍未被拉断。图9给出了温度为300k时,即将断裂和断裂瞬间的结构图,由于原子热运动的扰动,直到团簇断裂也未形成如类似于1k时的单原子线。
9(a)
图9(b)
温度为300k时,即将断裂时的结构图(图中标记f的原子为固定原子,
标记为m的原子为拉伸原子)
温度为300k时,断裂之后的结构图(图中标记f的原子为固定原子,
标记为m的原子为拉伸原子)
图
载荷力/nN
形变百分比
图10 不同温度下团簇压缩载荷力与形变量间的关系曲线,其中横轴为压缩形变量与未
形变时压缩原子与固定原子的间距之百分比
图11 团簇没有被压缩(左图)与被压缩时(右图)的结构比较。 (图中标记f的原子为固定原子,标记为p的原子为压缩原子)
图12 1k下团簇被压缩时载荷力超过峰值之后的形变为18%时的结构图。
(图中标记f的原子为固定原子,标记为p的原子为压缩原子)
3.压缩特性
不同温度下团簇压缩载荷力与形变量间的关系曲线如图10所示。随着压缩性变的增加,载荷力也单调上升,在压缩百分比6%以内,曲线近似为线性关系,之后,线性关系逐渐变弱。在达到一个峰值之后,压缩载荷力急剧下降,随后的压缩中,载荷力在低位振荡。图11给出了团簇在1k时,载荷力达到峰值之前的结构图。显然,在此阶段,团簇结构没有发生明显突变和重构,而只是较未被压缩时“扁”了一些。 图12则给出了1k下团簇被压缩时载荷力超过峰值之后的形变为19%时的结构图,显然此时团簇结构发生了突变,变得较为松散,导致载荷力急剧下降。
比较不同温度下的曲线可以发现,1k时作用力的峰值最大,达到5.4nN,所对应的形变百分比为17.47%;300k的作用力最小,只有3.33nN,所对应的形变百分比也是最小的,为13.597%。这主要是由于团簇中原子的热运动的影响:温度越高,热运动越剧烈,导致团簇结构稳定性降低,比较容易发生结构突变和重构。
4.拉伸与压缩特性的比较 比较图1与图10,发现团簇压缩过程中载荷力的峰值明显大于相应的拉伸过程的载荷力峰值,表明团簇在压缩过程中可以承受较大的作用力而不发生结构破坏或突变。而另一方面,在拉伸时团簇原有结构破坏之前,较压缩而言,其拉伸形变可以达到更大的数值,如1k时团簇在结构发生重构之前最大形变量可以达到25%,而压缩时只能最大达到17.47%,这说明团簇的拉伸延展性能更好一些。
图13 (左图)团簇拉伸形变量为100%时的结构 (右图)1k时撤掉对拉伸原子的约束后团簇最终形成的结构
图14 (左图)团簇拉伸前的结构
(右图)95k以上时撤掉对拉伸原子的约束后团簇最终形成的结构
5.团簇结构的恢复
在宏观块体下,材料在一定外力作用下发生形变,在弹性限度以内,材料是可以自动恢复原来形状的,但超过了弹性限度,材料的微观结构遭到了破坏,就不能恢复原状。
对于团簇,在载荷力第一个峰值对应形变量以内,撤掉载荷力,团簇可以完全恢复原状。这与宏观块体的行为是相一致的。
当团簇拉伸形变量为100%(如图13左图所示),已经远远超过了载荷力第一个峰值对应形变量时,撤掉对拉伸原子的约束,发现在温度75k以内,团簇不能恢复原有的结构,其稳定结构如图13右图。但当温度75k之上时,发现团簇在撤掉对拉伸原子的约束之后,团簇可以自发地恢复到原有的二十面体结构,只是各原子在空间的位置发生了一定变化。如图14所示。究其原因,是由于初始拉伸结构为团簇的最小能量结构,当温度较高时,团簇可以获得足够能量越过势垒而到达最小能量结构。但温度较低时,由于没有足够动能越过一些较小的势垒,团簇只能停留在一些局域的极小位置结构,而不是最低能量结构。
四 小结
使用经典作用势的分子动力学计算机模拟,研究了金13原子团簇的拉伸和压缩过程。发现在拉伸过程中,载荷力振荡变化。第一次达到峰值之前,载荷力随着拉伸形变单调上升,团簇结构未发生突变和重构,撤掉拉伸,则团簇完全恢复原有结构。在拉伸形变超过一定限度后,团簇结构发生突变,结构变得较为松散,这导致了载荷力急剧下降,通过团簇内部原子的移位,在团簇达到一个较为稳定紧密地结构之后,随着拉伸形变的增加,载荷力又开始单调上升,直到达到下一个峰值。团簇就这样经过几次循环,直至被拉断。一般而言,在宏观块体和纳米杆中,是没有类似循环的。由于团簇一个峰值之后重新形成的结构较前面的结构稳定性降低,导致了载荷力的峰值逐次降低。
不同温度下,由于热运动的扰动,使得温度越高团簇的稳定性越差,所以导致了载荷力峰值的降低及其对应拉伸形变的减小。
在压缩时,载荷力也会随着压缩形变的增加而上升。在达到一个峰值后,随着团簇结构的突变,载荷力急剧减小。比较不同温度下的曲线可以发现,同样由于团簇中原子的热运动的影响,温度越低载荷力的峰值越高,峰值对应的压缩形变量也越大。
比较拉伸和压缩过程,发现团簇压缩过程中载荷力的峰值明显大于相应的拉伸过程的载荷力峰值,表明团簇在压缩过程中可以承受较大的作用力。而另一方面,在拉伸时团簇原有结构破坏之前,其拉伸形变可以达到更大的数值,这说明团簇的拉伸延展性能更好一些。
团簇在载荷力第一个峰值对应形变量以内,撤掉载荷力,团簇可以完全恢复原状。这与宏观块体的行为是相一致的。
当团簇拉伸形变量远远超过了载荷力第一个峰值对应形变量时,撤掉对拉伸原子的约束,发现在某个临界温度以内,团簇不能恢复原有的结构。但当温度增加到一定数值时,发现团簇在撤掉对拉伸原子的约束之后,团簇可以自发地恢复到原有的二十面体结构,只是各原子在空间的位置发生了一定变化。
团簇在较低温度时,随着拉伸的进行,可以形成几个原子长度的单原子链。这与已有的实验结果相一致。
参考文献
1.王广厚,物理学进展14,121(1994) 2.王广厚,物理 27,338(1998)
3.庄琼云, 张建华, 文玉华, 朱梓忠. 厦门大学学报(自然科学版) 47(6), 801(2008) 4.郭仁青,段海明,原子分子物理学报 25(5),2008,1199(2008) 5.付称心, **飞,传感技术学报19(5),1697(2006) 6.沈海军,穆先才,纳米科技 6,61(2004)
7.朱允伦,计算机模拟实验-物理学研究的第三手段,百科知识 7,59(1992) 8.沈汉鑫,蔡娜丽,文玉华,朱梓忠,物理学报54(11),5362(2005)
作文六:《科技原始创新论文》7300字
科技原始创新论文 一、自然科学的重大理论突破,需要善于发现已有理论与实际的矛盾,需要勇于挑战传统理论的自信与勇气;重大理论的创建和形成,往往经历长时间的争论以至非难,在得到反复验证后才被公认。
案例1 狭义相对论的创建
精心设计的迈克耳孙(A.A. Michelson,1852-1931)-莫雷(E.W.Morley,1838―1923)实验对传统的“以太”漂移学说给出了否定的结果,洛伦兹 (H.A.Lorentz,1853―1928)的解释虽然起到了修补漏洞的作用,但仍囿于传统时空观。爱因斯坦
(A.Einstein,1879-1955〉革命性地提出了统一的时空观,带动了整个物理学的革命。虽然爱因斯坦1921年因对数学物理做出的贡献和阐明光电效应规律而获诺贝尔物理学奖,遗憾的是,他在1905年对狭义相对论和1915年对于广义相对论的贡献却没有作为获奖的主要理由,然而,这些正是20世纪物理学最伟大的理论成就。
案例2 量子论的提出
基于麦克韦(J.C.Maxwell,1831
―1879)经典电磁理论推演出的黑体辐射定律在长波区的实验中暴露出了矛盾,在原有理论框架下解释这一矛盾的努力均未获成功,普朗克(M?K?E?L?Plank,1858―1947)革命性地提出了能量的变化不是连续的,而是有一最小单元,引入了普朗克常数的
概念,导致了量子论的诞生。普朗克因此获1918年诺贝尔物理学奖。
案例3 高分子理论的创立
德国化学家施陶丁格(H. Saudinger,1881―1965)针对当时许多科 学家都把高分子溶液视为肢体的情况,首先提出高分子化合物的概念,并提出高分子是由以共价键连接的长链分子所组成的理论,他不同意把橡肢、纤维等结构看作胶体小分子的物理缔合。经过长达10余年的激烈论战,由于发明了超离心机,测出了高分子的大分子量,以及其他一些实验研究结果的证实,高分子理论才被人们所接受。施陶丁格因此获1953年诺贝尔化学奖。
二、原始性重大发现多来源于对实验事实敏锐的观察和独具创意的实验。
案例4 X射线的发现
1895年11月下旬的一个晚上,伦琴(W.C.Rontgen,1845―1923)在探 索阴极射线的研究中,在检测实验装置是否有漏光时,意外地发现了1米外的涂有钡铂氰化物晶体的护罩上有发光现象,他敏锐地认识到这是一种具有强穿透力的新射线,并设计了一系列实验加以验证。这一重大发现不但改变了近代物理学的面貌,而且为现代材料和医学科学研究与诊断提供了崭新的手段。伦琴获1901年诺贝尔物理学奖。
案例5 遗传物质DNA的发现
美国科学家赫尔希(A.D. Hershey,1908-1997)精密地设计
了一个试验,用放射性同位素标记噬菌体中的DNA和蛋白质外壳,为证明DNA是遗传物质找 到了直接证据。与德尔布吕克
(1906―1981)、 卢里亚(S.E.Luia,1912―1991)一起因为将细胞遗传学研究转变为可精确测量和定量实验的科学而分享1969年诺贝尔生理学/医学奖。
案例6 “移动控制基因”的发现
美国女生物学家麦克林托克(B.McClintocl,1902―1992)在长期对玉米进行杂交实验中,观察斑点玉米的放大照片,发现玉米粒斑点的出现频率和出现部位的变化率用孟德尔(G.Mendel,1822―1884)的遗传法则无法解释,由 此发现了“移动控制基因”,获1983年诺贝尔生理/医学奖。
三、新的科学仪器和装置的发明,往往打开一扇新的科学之门。
案例7 粒子加速器的发明
粒子加速器是研究核物理学和粒子物理学的强大实验手段,它的发展与核物理学和粒子物理学的发展休戚相关,也可以说是理论科学、实验科学和技术科学相互依存、相互促进的一个典型代表。1930年第一台回旋加速器建成,开创了实验粒子物理的新纪元。美国科学家劳伦斯(E.O.Lawrence,1901-1958)因发明回旋加速器并由此获得大量放射性同位素,获1939年诺贝尔物理学奖。 案例8 电子显微镜与隧道扫描显微镜的发明
电子显微镜的发明为20世纪材料科学和生命科学研究微观结
构提供了新的工具。隧道扫描显微镜使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态,了解与表面电子行为有关的物理、化学性质,在材料科学、生命科学等领域的研究中具有重大的意义。德国科学家宾宁(G.Binning,1947-)和瑞士科学家罗赫尔(H.Rohere,1933-)因发明隧道扫描显微镜与在50年前设计第一台电子显微镜的德国工程师鲁斯卡(E.Ruska,1906-1988)共获1986 年诺贝尔物理学奖。
案例9 “激光冷却”实验装置俘获原子
美籍华裔科学家朱棣文(Steven Chu,1948―)利用一些光学和原子物理 学的原理,巧妙地设计了“激光冷却”实验装置,使人们能够将孤立的原子运动冷却变慢并俘获它。这项技术在制造高精度原子钟、重力测量仪和原子“物质波”激光器等方面有着广泛的应用前景。朱棣文与法国人科昂-塔洛德基(C.Cohen-Tannoudji,1933-)以及另一位美国科学家菲利浦斯(W.Phillips,1948-)共获1997年诺贝尔物理学奖。
四、重大科学发现和技术与方法的发明,往往对人类健康、社会与经济的进步产生巨大的推动作用和深远的影响。
这一类科学发现尽管并不属于传统意义上的基础科学,它们或属于应用科学或属于技术和工具的发明,同样对人类健康、社会与经济的进步产生了巨大的推动作用和深远影响,同样受到科学界和社会的高度评价与尊重。
案例10 青霉素和链霉素的发现
英国剑桥大学细菌学家弗莱明(A.Fleming,1881-1955)在1928年抓住了偶然观察到的青霉菌抑制葡萄糖菌生长的现象进行研究,发现在除去青霉菌后,培养基同样具有杀菌作用。他由此推论出,这种杀菌剂是青霉菌在生长过程中的代谢产物,遂称之为“青霉素”。青霉素的发现与应用挽救了千百万人的生命。弗莱明和发现青霉素巨大疗效以及发明浓缩、提纯青霉素技术的英国牛津大学教授钱恩(E.B.Chain,1906-1979)和弗洛里(H.W.Florey,1898-1968)获1945年诺贝尔生理学/医学奖。 由于青霉素的发现震动了医药学
界,因此不少人从事寻找新的抗菌素。
1944年,出生在俄国的美国微生物学
家瓦克斯曼(S.A.Waksman,1888-
1973)在默克公司的资助下,从土壤中分离出链霉素。链霉素是笫一种对革兰氏阴性结核杆菌有效的抗菌素,40年代末链霉素批量生产,行销全球,使长期困扰人类的结核病得到了有效的治疗。他因此获1952年诺负尔生理学/医学奖。
案例11 核磁共振技术的发明
在诺贝尔获奖者中,有关核磁共振技术就有5人次获奖,其中美国科学家拉比(I.I.Rabi,1898-1988)因发明记录原子核磁性的共振法1944年获诺贝尔物理学奖;1946年美藉瑞士科学家布洛赫(F.Bloch,1905-1983)、美国科学家珀塞尔(E.M.Purcell,1912-1997)因发展精密测量核磁的新方法,以及由此做出的发现
获1952年诺贝尔物理学奖;法国科学家卡斯特莱(A.Kastler,1902-1984)因发明并发展用以研究原子核内共振的光学方法获
1966年诺贝尔物理学奖;瑞士科学家恩斯特(R.Ernst,1933-)因在高分辨率核磁共振分光法分析分子结构发展方面的贡献获1991年的诺贝尔化学奖。核磁共振技术不但广泛运用在科学研究和医学上,而且是发展量子计算机的主要技术手段之一。
案例12 晶体管的发明
40年代,美国贝尔实验室的物理学家肖克莱(W.B.Shockley,1910-
1989)、巴丁(J.Bardeen,1908-1991
)和布拉顿(W.H.Brattain,1902-19
87)发明了晶体管。在晶体管广泛应用10年后的1958年,美国的基尔比 (J.S.C.Kilby,1923-)和他的同事制作的集成相移振荡器电路成为世界上第一批集成电路,拉开了信息革命的序幕。肖克莱、巴丁和布拉顿因发现晶体管效应和半导体方面的研究而获1956年的诺贝尔物理学奖。
案例13 激光技术的发明
美国科学家汤斯(C.H.Townes,
1915-)、苏联科学家巴索夫(H. Г.Басов,1922-)和普洛霍洛夫(A.M.Iipoxpob,1916-)由于分别独立研制微波激光器,以及他们在量子电动力学方面的贡献导致激光器的诞生获1964年诺贝尔物理学奖。激光技术广泛应用于光通信、医疗诊断与治疗
技术、全息照相技术、激光照排技术、激光核聚变技术、计量基准中,激光技术设备已经成为物理、化学、生物等学科必不可少的实验装备。由于激光器的诞生,使匈牙利出生的英国科学家盖伯
(D.Gabor,1900-1979)发明的全息照相技术成为实用技术,他因此而获得1971年诺贝尔物理学奖。
五、良好的科学基础和前沿性、交叉性的研究也可能偶发重大的科学发现,偶然中寓必然。
案例14 宇宙背景辐射的发现
彭齐亚斯(A.A.Penzias,1933-)和威尔逊(R.W.Wilson,1936-)在用新型卫星的天线接受系统进行测量时,发现了一种相当于绝对温度3.5K的“噪声辐射”,经与普林斯顿大学理论物理学家进一步研究,终于确信这种“噪声辐射”是宇宙背景辐射,为宇宙大爆炸学说提供最有力的支持。因此,获1978年诺贝尔物理学奖。 案例15 中子的发现
1932年,查德威克(J.Chadwick,
1891-1974)在研究天然放射性α粒子对非放射性元素轰击时,从测得的结果发现其散射与当时已有的知识不一致。他回忆起若干年前卢瑟福(E.Rutherford,1871-1937)曾推测可能存在一种中性的质量与质子类似的放射性粒子,他推测α粒子轰击铍引起的辐射是中子,并列出了方程:
9Be+4α→12C+1n
稍后他还指出α粒子轰击硼也能产生中子即:
11B+4α→14N+1n
他还确定了中子的原子量。中子的发现使他获1935年诺见尔物理学奖。
六、数学与计算机工具创造性的应用,也可能带来自然科学、工程技术、经济与管理科学方法与理论的突破。
案例16 数学对量子力学创立的作用
海森伯(W.K.Heisenberg,1901
-1976)用矩阵方法写成的矩阵力学和薛定谔(1887―1961)用代数方法写出的波动力学理论在数学上被证明是等价的,狄拉克(P.A.M.Dirac,1902―1984)在此基础上建立了完整的量子力学的数学表述,并在理论上预言了正电子的存在和为规范场的研究建立了坚实的数学基础,构筑了量子力学的理论体系。三人因此分别于1932年、1933年获诺贝尔物理学奖。
案例17 测定分子结构的新方法
美国科学家豪普特曼(H.A.
Hauptman,1917-)和卡尔勒(J. Karle,1918-)应用计算机技术,发明了可以通过计算机三维图像重建直接显示被X射线透射的分子立体结构的新方法,并已测出包括维生素、激素等数万种分子结构,推动了有机化学、药物学即生物学的发展,荣获了 1985年诺贝尔化学奖。
案例18 数学对经济学、管理科学发展的作用
从1969年设立诺贝尔经济学奖以来,有相当多的工作是非常
数学化的,其中不乏数学家获诺贝尔经济学奖,如康德洛维奇
(1912-1986)将线性规划方法应用到物资调拨理论而获1975年经济学奖;克莱因 (L.R.Klein,1920―)因建立“设计预测经济变动的计算机模式”获1980年经济学奖;托宾(J.Tobin,1918―)因建立“投资决策的数学模型”获1981年经济学奖。 此外,数学家冯?诺伊曼(J.von Neumann,1903-1957)和经济学家摩根斯坦(O.Morganstain,1902―1977)长期合作的结晶《对策论与经济行为》的出版,被认为是20世纪经济学重大成就之一。 现代管理科学方法很多也来自数学方法,如运筹学、控制论等学科。建 立数学模型、采用有效的算法和利用计算机已成为重要手段。
七、对已有知识的科学整理与发掘,也可能有新的重大发现与理论创新。
案例19 原子结构理论的建立
玻尔在卢瑟福的原子模型和普朗克的量子论的基础上,建立了原子结构理论。他因此获1922年诺贝尔物理学奖。
案例20 门捷列夫的元素周期表
门捷列夫(1834―1907)在前人对大量化学元素研究的基础上,总结出了元素周期律。遗憾的是在他生前,元素周期律未能得到科学的评价,未能获奖。
案例21 DNA双螺旋结构模型的提出
沃森(J.D.Watson,1928―)和克里克(F.H.C.Crick,1916―)
集中了化学家鲍林(L.C.Pauling,1901 ―1994)关于DNA碱基结构特征的化学信息、弗兰克林女士(R.Franklin,1920―1958)的DNA的X射线衍射照片以及威尔金斯(M.H.F.Wilkins, 1916―)对照片的解释,进行深入研究,最终提出DNA的双螺旋结构模型,成为生命科学研究进入到分子水平的标志。因此,与威尔金斯共获1962年诺贝尔生理学或医学奖。
八、良好的创新氛围和高水平的创新基地是产生高水平创新成果的温床。
从诺贝尔奖获奖单位相对集中可以看出,创新基地的建设对于取得高水平的创新成果十分重要。
诺贝尔奖获奖者中师生关系、学术亲缘关系屡见不鲜,说明高水平人才的集中凝聚、跨学科交流以及在高水平学术带头人领导和指导下,选择前沿领域和战略方向,对于创新学术氛 围的形成和重大创新突破都有重要意义。
从诺贝尔奖获奖者做出代表性工作到最终获奖,一般需要10余年,并且有增长的趋势,说明高水平创新工作被科学界和社会所认同,需要时间。产生世界级的原始创新是一项艰巨和长期的目标,不可急功近利,需要稳定的科技政策予以支持。
九、中青年时期是科学家实现创新突破的峰值年龄。
从诺贝尔奖获得者的年龄分析,可以看出科学家创新的高峰期是在30―40岁之间,许多是博士学位论文期间的工作。因此,在重视发挥中老年杰出科学家指导作用的同时,必须建立 起正常的
人才新老交替和合理流动制度,破除论资排辈、因循守旧的陋习,支持中青年优秀人才,创造性地开展研究工作。特别需要鼓励和支持二十几岁的科学家就在前沿领域和重大战略方向上开始独立的创新研究与发展工作。
十、创新意识、原始性创新思想与创新战略比经费与设备更具有决定意义。
20世纪以来,许多具有重大意义的原始创新突破并不都发生在投资最大的地方。
例如:提出相对论的爱因斯坦,当时是瑞士伯尔尼专利局的低级职员,并无专项研究经费;沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型研究小组的经费消耗据说也只有数百英镑;魏格纳
(A.L.Wegener,1880―1930 )的大陆板块与漂移学说的提出也主要得益于他的创新科学思想。
一些实验科学的原始性重大发现也并不在于特别昂贵的实验设备,而在于研究人员的创新意识、独特的实验构思、周密的实验和观测以及科学思维,并且许多是研究生阶段的工作。必要资金和设备是科技创新的必要条件,但不是首要条件和充分条件。当然随着科学向研究极端条件空间和尺度下的物质结构、相互作用及运动规律转移,生命科学与信息科学向分子和原子等微观层次,向着纳米尺度和飞秒量级发展,在具有原始创新科学思想和正确创新战略的前提下,充裕的资金与设备保证仍然是十分必要的。
十一、重大科技创新突破及其推广应用需要相应的创新体制和
科学管理。
英国剑桥大学的卡文迪什实验室(获25人次诺贝尔奖),德国的马普学会(获17人次诺贝尔奖)是从事基础研究基地的代表,美国贝尔实验室(获11人次诺贝尔奖)与IBM实验室 (获5人次诺贝尔奖)是公司实验室的卓越代表,其共同的特点是领导人具有高瞻远瞩的战略眼光,善于识别与培养创新人才,尤其是善于发现、培养和支持青年人才的创新研究,善于选择研究战略方向和重点领域,充分尊重科学家的自主权和学术自由,建立公正的、适时的乃至国际化的科学评估与管理,开展广泛而经常的国际合作交流,以及营造了优良的研究条件和创 新文化氛围。
重大科技创新突破及其推广与应用需要相应的创新体制与科学管理机制作为保证:
必须遴选具有科技战略眼光,尊重知识,尊重人才,善于管理的领导人,建立一套比较完善可行的人才选拔、吸引、培养、支持与组织管理的体制和方法,建立实施科技创新的人才 队伍与组织保证。
对于基础研究与高技术前沿探索,拟应:根据科技发展以及经济和社会发展的长远需求,依靠专家,着眼长远与基础,选择重点领域与战略方向,遴选与凝聚优秀队伍,建设创新基地,给予稳定支持,鼓励并尊重科技人员的自主创新探索,科学评估,适时调整,努力保持研究领域、方向的前沿性和研究队伍的创新活力,孕育原始性创新的重大突破。
对于基础性和战略性研究必须根据经济建设、国家安全与社会发展的重大需求,发挥自身综合优势,联合国内国际优势力量,开展具有自主创新科学思想和技术路线的系统研究与战略攻关,力争取得科学规律的系统知识与重大关键技术原始性创新突破或实现创造性的系统集成。不断完善有利于科技创新及产业化的政策与体制,促使R&D与市场及企业机制接轨,实行体制与机制的适时地转换,促进创新成果的产业化。
科学技术创新是全球性的创新活动,必须进一步扩大开放,加强国际合作与交流。
在进一步扩大信息和人才交流的基础上,要积极探索国际性双边或多边研究项目合作、研究机构合作、创新人才培养合作及高技术产业孵化、风险基金及高技术产业经营合作。积极 创造条件吸引优秀人才回国或为国服务,尤其要有目标地礼聘杰出人才来华领衔开展前沿研究或向国际重要研究机构派送研究生与高级访问学者进行合作研究,建立互利稳定的合作关系,将国际合作推进到新的水平。在提高素质、优化结构的同时,按绩效优先的原则,努力提高研究及管理人员的待遇,改革与改善园区工作环境、科研基础设施和文化氛围,改善研究生、访问学者的待遇以及工作与生活条件,增强对优秀人才尤其是青年优秀人才的吸引力与凝聚力,为创新队伍建设提供基本保证。
作文七:《科技创新大赛论文》3500字
精品文档
科技创新大赛论文
主题:眼保健操是否用及相关问题
中国是全世界唯一一个推行并使用眼保健操的国家。眼保健操是结合中医中的穴位按摩延伸而来的,眼保健操与课间操一样,是一群众性的运动项目,它可以提高人们的眼保健意识,调整眼及头部的血循环,调节肌肉,改善眼的疲劳。 20xx年7月16日,网友发微博称眼保健操无用,让眼保健操的话题再度成为关注的焦点。
关键词:眼保健操 红眼病 规范性 舒缓疲劳 近视眼 正文:
一、课题的由来
眼保健操是根据祖国医学推拿、经络理论,结合体育医疗综合而成的按摩法。它通过对眼部周围穴位的按摩,使眼内气血通畅,改善神经营养,以达到消除睫状肌紧张或痉挛的目的。
近年来,随着科教兴国,人才强国的总思想,教育界对孩子未来的发展越来越引起重视,在老师和家长的催促下,学生的学习压力日益增加,导致了学生的用眼问题急剧上升,很多学生在上高中以后都带上了眼镜。网络的飞速发展,青少年对网络游戏的沉迷,青少年成为宅男宅女,没日没夜的关看电视剧,缺少户外运动,眼部没有适当放松,又再度加剧了用眼疲劳。青少年对眼保健操的收效怀有质疑,对眼保健
1 / 7
精品文档
操并没有正确清晰的认识,在做眼保健操时也没有认真对待 在种种问题下,眼保健操是否能有效的起到保健作用,再度成为热点话题。
为此,我们就眼保健操是否有效为研究课题展开研究。 二、研究的方案
研究步骤一:对于眼保健操是否有效,我们最初在网上对其做出相关了解,知道了影响眼睛近视的多种因素,及眼保健操对眼睛近视改善情况问题。
研究步骤二:根据我们从网文上了解到的信息,我们对眼保健操是否有效作出了一个合理的评估,并且围绕眼保健操是否有效提出了相关问题,制作调查问卷,发放给不同年级阶段青少年。再依据反馈回来的调查问卷信息,统计出学生做眼保健操的各项相关数据,对数据进行细致分析,得出初步结论。
研究步骤三:我们又以初步得到的结论,制定出与眼保健操改善视力的对比实验方案,以对比实验的方式分析、论证眼保健操是否有效,从而得出最终结论。
三、研究过程
实验原理:
由于,青少年的眼球,正处于生长发育阶段,调节能力很强,球壁的伸展性也比较大,阅读、收发室等近距离工作时的调节好集合作用,使肯外肌对眼球施加一定压力,眼压也相对
2 / 7
精品文档
升高,随着作业的不断增加,调节和集合频率和时间也逐渐增加,睫状肌好眼外肌经常出于高度紧张状态,调节作用的过度发挥可以造成睫状肌痉挛,从而引起一时性的视力减退,长期处于这种状态下则会导致假近视成真近视。 我们更具以上使眼球疲劳的逆向原理,研究眼保健操是否有效,采取了对比实验的方法,应用多组对比实验,比较眼保健操和其他护眼方式哪一个更能有效的调节眼部疲劳,从而得出,眼保健操是否有效的结论。
实验设计:
我们一共设计了四组实验组。
A组:用手揉闭上眼后的眼球眼球。
B组:闭上眼睛,做眼球运动。
c组:看远处的绿色植物。
D组:用滴眼液。
对照组:
E组:眼保健操。
进行了每天早、中、晚三次,为期五天的对比,探索眼保健操对眼睛疲劳的放松程度,从而得出结论。
实验过程:
我们在班上请了五位近视度数在两百度左右的同学,协助我们完成实验。
每一位同学对应一个实验,在我们的指导下完成:a同学完
3 / 7
精品文档
成A组实验;b同学完成B组实验;c同学完成c组实验;d同学完成D组实验;e同学完成E组实验。每一个实验所用时间都以做眼保健操所花的时间为标准。
实验的优缺分析:
我们请的同学视力的近视程度大致相同,又是在同一班级的同学,接受相同的用眼疲劳情况,每一次进行实验的时长相同,控制变量和多次实验,为我们减小了不小的误差,带来了较为可靠的实验结论。
由于条件有限,本来应该采用“定量”的视力测试仪对实验前后视力度数进行测试,得到更为准确的结论,结果不得不采用“定性”的感官测试,记录实验前后每位同学的视觉感受。因为每个人的敏感程度不一样,所以避免不了会带来一定的误差。
研究结果:
通过为期五天的实验,我们发现眼保健操(E组实验)比A、c组实验效果好;与B组实验效果相当,没太大却别;但比D组实验效果略差一点。
四、研究报告及结果分析
我们对网上的眼保健操资料进行分析后,制定出了相关问题的调查问卷,并对在校生初中年纪、高一、高二、高三分别发放问卷调查,共计两百份,收回问卷一百九十份,有效卷
4 / 7
精品文档
一百八十二份。
数据显示:多数人在做眼保健操时不太认真、做眼保健操前为对手部进行清洁、眼保健操做后没有效果。 我们对上述问题进行了具体分析,发现问题主要在两个方面:
首要方面是人们对眼保健操不够了解;其次是人们的心态问题。
对眼保健操不了解,就不知道怎样才能做好眼保健操,没有规范的做眼保健操,不仅不能起到保护视力的作用,甚至会加深近视程度,严重的则会因为手部不结接触眼睛之后,引起红眼病。由于人们在短期内做眼保健操没有得到显著功效下,对眼保健操是否有效产生了迟疑,一开始还能认认真真的做眼保健操,此后就松懈下来,马马虎虎的应付学校安排下来的差事。这两个方面是直接导致眼保健操做而无效的原因。当然还有因为监制力度不足,无人正确引导的原因。 根据反馈回来的的信息和做出的实验结果分析,我们得到眼保健操是有一定功效的。虽然,并不像人们口中说的那样——做眼保健操能恢复视力。但眼保健操还是有较明显的舒缓眼疲劳的功效,每当疲劳的时候,做几节眼保健操可以有效的缓解眼睛疲劳,其主要原因是疲劳是眼球内的眼压急剧升高,导致眼球有肿胀感,眼压的升高又压迫晶状体的改变,使视力出现一时性的减弱,长期的高度眼疲劳则会成为近视
5 / 7
精品文档
眼。眼睛疲劳时,做一做眼保健操可以舒缓眼疲劳,从而防止眼睛近视。
每天上下午做两堂眼保健操,能够促进眼周围血液循环,使眼部肌肉得以放松,对于缓解眼疲劳很有用。坚持做眼保健操 “稍微”控制了近视快速增长,至少让学生超时用眼 “很受伤”时有了缓解“利器”。
因此,坚持做眼保健操,有利抑制青少年近视高发并快速增长;无论是对于学生还是成年人都很有益。尤其建议长期面对电脑工作的人群坚持“做操”,以缓解视疲劳,预防干眼症等眼部疾病。
手部不洁可能会引起红眼病等眼病,但是各个学校却因为种种原因,无法让学生在做眼保健操前,先洗手清洁,这也是做眼保健操的一个硬性问题。学校想要抓眼保健操的规范问题,却又不对眼保健操管理制度进行一个深入要求,这种一手抓,一手放的方式实在是个应该改变的问题,这就不得不问各个学校的态度了。
五、研究结论
眼保健操不一定能恢复视力,但规范的做眼保健操还是有较明显的舒缓眼疲劳的功效。常做眼保健操,可起到调整眼及头部的血液循环,调节肌肉,改善眼的疲劳。 眼保健操的发展方向不是一两个专家说了就算了,而是要人们对于眼保健操的重视程度不断加深,从而得出一个更为像
6 / 7
精品文档
样的答复,和一种坚持不懈的行动。 六、参考资料
百度文献
七、谢鸣
感谢班级同学的参与。
7 / 7
作文八:《科技创新论文》1500字
物理与机电工程院
科
技
创
新
报
告
报告人:郭油子
2013年06月
关与电脑屏幕视角的自动控制
引言:随着社会的发展和科技的进步,科技的发明越来越多,大多的科技都以产品的形式进入到我们的生活中,提高我们
的生活质量和生活方便度和舒适度。在高科技逐步普及的过程中。
背景:电脑作为我们生活中必不可少的一部分。人们在电脑前往往一坐就是好几个小时,使得眼睛承受了前所未有的重负:双眼干涩,酸胀,感到越来越模糊,看不清楚东西,经常犯困等等。人们在使用电脑的时候常常注视目标不移动,眼睛眨眼次数减少,影响泪液的分泌,导致眼睛水分越来越少,极易诱发干眼症。另外,长时间从事近距离工作,眼睛周围的肌肉使用过度,会引起视疲劳和外隐斜等。
一、(1)产品的作用
电脑已经成为我们生活的一部分,在日常生活中,可以说,电脑必不可少,然而随着电脑的普及和社会的发展,电脑在我们 生活中的地位越来越高,在生活和工作中都要必须用到它。但是,在电脑的过度使用的过程中,也出现了一系列对我们身体的伤害。过度的使用,使我们的眼睛开始视力下降,容易产生头部头晕等症状。我要做的这件产品就是能够在我们使用电脑的过程中,电脑会根据你的脸部识别功能自动的调节你所需要的角度而且还可以适当根据外部的环境调节亮度以此到达保护视力和减少疲劳的效果,保证我们在使用电脑的过程中可以健康高效的完成任务和正常的生活需要(还可以提供遥控技术)。
(2)应用价值
科技在发展,人类在时运电脑的同时。我们可以新闻、资料、娱乐、文学等各种信息。通过电脑在网上我们可以看到最新、最快、最权威的新闻,可以学到书本上没有的知识,了解到更广泛的未知信息,也使更多的中学生更快、更早、更接近科技前沿,使我们更加地热爱科学,崇尚科学。
也越来越更加关注自己的身体健康,在食物安全和科技安全和对疾病等的认识逐步提高,越来越关注自身的身体情况,而且也更加关注最新科技的应用。为此,我们的产品,同时具备这两个可以吸引人们去关注的特点,也会被人们去接受。更好的进入市场和融入市场并融入我们的生活浪潮中去。
二、方案验证
在使用电脑的过程中,我们一直强调坐姿的重要性,但是在日常生活中我们很少会为了缓解疲劳和健康去坚持的调整坐姿和做一些保护眼睛的措施。因此我们可以通过一些外部条件的改变,而解决这些使我们不愿意去做的事。通过对下图的分析,我们可以得到对我们的方案更为科学的认识。
图一
图二
三、结构设计
在电脑的屏幕上方安装一个可以通过使用计算机照相机功能的一个对面部有识别功能的紫外线控制设备(就是把人们对手机的最新的应用经过创新运用在电脑上的一种设备),并且添加上对光照有可自动调控的传感器。并在内部设计好关于我们使用电脑时最合适的角度范围值和亮度的适用范围,还可以运用远程遥控技术,在外部添加一个遥控设备,更好的为我们人类服务。关于对面部识别功能的应用已经基本成熟,手机的应用最为普遍,在手机应用普遍的应用的背景下,有好多人也把对面部识别功能的技术的应用和电脑联系了起来。通过下边这副来自百度百科的新闻图片,我们可以想象未来不久,一定可以实现的技术。
图三
四、结论
现代技术化腐朽为神奇,极大的促进了生产力的发展,对人类社会的进步和发展,对人类社会的进步和发展起到了有力的推动作用,加强了社会的变革演化。我相信很快就会用于实践中,但是由于我的理论基础还不足应用于实际情况,还处于在初想状态。但是我相信,人们已经认识到了关于电脑对于我们生活中出好处之外的缺点。在社会中关于这些高科技危害的话题一直存在,并越来越多的被人们提出来加以完善。
报告人:郭油子
物理与机电工程学院
学号:201305050059
作文九:《科技创新管理论文》1700字
课程论文
《科技创新管理》
题 目: 科技创新引领社会进步
院 (系): 电子工程与自动化学院
专 业:课 程: 科技创新管理
姓 名:
学 号:
老 师:
2012年6月15日
科技创新引领社会进步
科技创新是原创性科学研究和技术创新的总称。
原创性科学研究是提出新观点(包括新概念、新思想、新理论等)、新方法、新发现和新假设的科学研究活动,并涵盖开辟新的研究领域、以新的视角来重新认识已知事物等。原创性的科学研究与技术创新结合在一起,使人类知识系统不断丰富和完善,认识能力不断提高,产品不断更新。
我们知道,科学技术是第一生产力,是推动经济和社会发展的首要力量。早在1620年,英国哲学家培根就率先喊出“知识就是力量”。 **同志在中国科学院第十六次院士大会、中国工程院第十一次院士大会上发表的重要讲话,在全国科技界引起热烈反响。大家充分认识到,牢牢把握发展主动权,抢占未来发展先机,最根本的是要依靠科技的力量,最关键的是要大幅提高自主创新能力。我们要认真学习和贯彻落实**同志重要讲话精神,坚定不移走中国特色自主创新道路,坚持科技为经济社会发展服务,坚持以人为本、造福人民,加快科技进步的步伐,下大力气解决影响我国未来发展的重大科学和关键技术问题,让科技更好承担起支撑发展、引领未来的重大历史使命。
30年来,中国从一个初开国门的贫穷的发展中国家,成长为世界第三大经济体,创造了世界发展史上的奇迹。“中国奇迹”的诞生,离不开一个坚实的支撑力量——科技创新。30年来,我国科学技术事业取得了举世瞩目的成就,形成了比较完整的科学研究和技术开发体系,建立了较为完备的学科领域,科技政策环境、科技人力资源、科技投入、科技基础条件建设、基础研究和前沿技术研究、科技成果应用和产业化发展等各个方面都上了一个大台阶。30年,从“生产力”到“第一生产力”,科学技术在中国的地位日益凸现,科技创新也被视作国家兴旺发达的不竭动力。
比如载人航天、超级杂交水稻、高性能计算机、超大规模集成电路、第三代移动通信国际标准以及先进国防武器装备等一批重大自主创新成果。像这样的成果在我国数不胜数。充分显示了我国现代科技创新方面的飞跃的进步、发展和成绩。
科技创新是一种变革时代的巨大力量,它改变了人们的生产和生活方式,带动和促进了整个社会的发展,显著提升了国家的综合实力。同样,科技创新也应该是应对全球金融危机的最有效的方式。
历史经验表明,全球性经济危机往往催生重大科技创新突破和科技革命。比如1857年的世界经济危机引发了以电气革命为标志的第二次技术革命;1929年的世界经济危机引发了战后以电子、航空航天和核能等技术突破为标志的第三次技术革命。从当今世界科技发展的态势看,奠定现代科技基础的重大科学发现基本发生在20世纪上半叶,“科学的沉寂”已达60余年,而技术革命的周期也日渐缩短,同时科学技术知识体系积累的内在矛盾凸显,在物质能量的调控与转换、量子信息调控与传输、生命基因的遗传变异进化与人工合成、脑与认知、地球系统的演化等科学领域,在能源、资源、信息、先进材料、现代农业、人口健康等关系现代化进程的战略领域中,一些重要的科学问题和关键核心技术发生革命性突破的先兆已日益显现。
实践证明,没有科技创新引领支持的实体经济发展,只依靠所谓“虚拟经济”(金融衍生产品)以及传统产业扩张的发展方式,难以为继,必须依靠科技创新,实现新的技术进步与产业革命,才能走出危机,实现新的发展、科学的发展、创新的发展、协调的发展、持续的发展。
而从这次金融危机的特点来看,就是在很大程度上反映了过度依靠金融投机,过度依靠超前消费,过度依赖监管缺失的虚拟操作,导致金融与经济泡沫破裂。依靠科技创新创造新的经济增长点、新的就业岗位和新的经济社会发展模式,是摆脱危机,创新经济增长的根本出路。这将强烈地激励和加快科技创新突破与新科技革命的到来。
我们要坚定不移走中国特色自主创新道路,坚持科技为经济社会发展服务,坚持以人为本、造福人民,依靠科技的力量提高自主创新能力,加快科技进步的步伐,下大力气解决影响我国未来发展的重大科学和关键技术问题,让科技更好承担起支撑发展、引领未来的重大历史使命。
作文十:《科技创新论文》2400字
科技创新论文:开展科技创新活动 培养学生
实践能力
**曾指出:"创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力"。可以说,当代经济的竞争,其核心就在于"创新",当代科学技术的竞争,其实质也在于"创新";而当代教育与人才培养的竞争,其目的还在于"创新"。历史也无数次证明,一个国家的振兴,一个民族的自立,就需要大批创造型的人才。而大学生科技创新活动对于培养和锻炼学生创新能力和实践能力具有重要意义。 关键词:科技创新,人才培养,实践 。
引言 :高等院校的根本任务是人才培养,培养适应经济社会发展需要的专门人才和创新人才则是人才培养目标的核心。在学生中广泛深入地开展科技创新活动是推进高校素质教育、锻炼学生的学习能力、创新能力、实践能力、交流能力和社会适应能力,提升人才培养质量的一条重要途径。
一、科技创新活动与人才培养的关系
(一)科技创新活动是人才培养的必然要求。科技创新实践活动的效果在很大程度上取决于“趣”被激发的程度。 一般而言,高等院校对其办学定位主要分为培养“学术型人才”、“应用型人才”两种。“学术型人才”具有理论探索、科技创新的研究兴趣,主要承担发现规律与创新知识的重任,需要具有较深厚的学术理论基础、高水平的研究探索能力。学术理论基础、创新思维和研究探索能力是“学术型人才”的基本素质。“应用型人才”则能将发现、发明、创造通过实践转化为现实,最终为社会经济发展服务,主要承担转化应用、实际生产和创造实际价值的任务。综合应用知识、复合能力、开拓能力是“应用型人才”的基本素质。
通过对这两种人才内涵的比较分析,可以发现创新意识、实践能力是人才培养的必备要求。在大学阶段的学习生活过程中,大学生通过参加各项科技创新活动,既能奠定科学理论和专业知识的基础,培养科技学术研究的能力,又能锻炼、积累实践经验。因此,大学生积极参与科技创新活动,走理论与实践相结合的道路,是完成人才培养的必由之路。
(二)科技创新活动是人才培养的有效途径。 在传统的课堂教学模式中,偏重于知识理论的阐述和验证,在成绩考核中,主要偏向对学生理论知识掌握程度的考核,在无形之中就把实践教学以及对学生动手能力、创新能力等实际能力摆在了次要的位置上。纯粹的理论学习在教学中占有绝对的地位,导致教学过程中理论与实践结合不够。学生往往不具备综合应用所学知识分析问题、解决问题的能力,创新及独立工作的能力较差。
科技创新活动则要求学生将理论知识与实践操作相结合,自主学习,自主研发,在实际动手中得到培养、锻炼和提高,对于学生的创新能力与独立工作能力以及合作精神的培养提高具有明显的作用。
二、开展科技创新活动的实践和思考
(一)坚持以学生为主体,广泛动员学生参与。 在开展的各项科技创新活动中,将学生普遍参与与重点立项相结合,将学生自主参与与导师个别指导相结合、将
学生个性特点与团队协作相结合,进行点、面结合,做好以点带面,形成各类各级竞技型竞赛与普及型科创活动相互补充,让不同层次、不同爱好的学生都能找到适合自己参与的科技活动,全面锻炼学生的专业能力和动手能力,培养学生的创新意识和团队精神。
以我校信息科学相关学科为例,搭建校、院两级学科科创平台,鼓励学生积极申报项目,开展以实验为手段的学生自主管理模式的科技创新实验活动;同时,组织开展数学建模竞赛、软件设计竞赛、信息安全竞赛等各项大赛,鼓励学生参与。
(二)优化选择科技创新活动开展时间。
不是每个年级都适宜开展多种科技创新活动,必须注意与学生课程学习内容相配套,注意课堂内外的有机融合。例如可以做到全面提高大学生的英语口语、书写能力;在大学二、三年级生中开展“大学生创新性实验计划”,立项项目实施时间为一到两年,使学生既能将专业知识学习与实践能力培养相结合,又能得到项目策划、项目管理的全面锻炼,为学业中的毕业设计、就业后的工程管理等打下基础。
同时,也要注意合理安排与设置科技创新活动的时间段,以形成活动的互补性和连续性,相同类型的科创活动不主张一学期进行两次。如在自动化和电子信息专业中推广面较大的智能汽车竞赛、电子设计竞赛,就设置为每个学期开展一个。
(三)根据学科专业特色,开展合理适度的科技创新活动。
当前经济社会,政府教育主管部门、教学指导委员会、学会、协会、杂志社等纷纷组织各级各类科创活动,开展各级各类竞赛,竞赛经济也逐渐形成规模。在这些纷杂的竞赛活动中,必须根据学科专业特色,以人才培养方案为核心,以人才培养目标为中心,进行科学选择,组织学生参加适宜适度的科创活动和学科竞赛。
学生科创活动的开展不能以“量”取胜,必须把握“度”。当代大学生思维活跃,创造热情、智慧潜力、可塑性都很强,这些是提高创新意识和培养实践能力的基础,但是由于其专业知识的欠缺和认识的欠缺,必须由学校、学院按照基础素质培养、基本技能培养、综合素质培养、实际能力培养的层次培养体系,遵循学生知识结构发展的规律,进行合理引导,使得科创活动能真正发挥其在人才培养中的积极作用,而不是耗费学生过多精力和时间,影响正常教学。
(四)建立鼓励创新和动手能力培养的管理机制。 提高大学生的科技创新和实际动手能力,需要在整个大学中建立一个有效的鼓励奖励机制,建立一个客观的评价体系,在制度、政策、资金、场地、设备上对科创活动给予大力支持,营造科技创新活动的良好氛围。
同时高等院校可以开展实验技能大赛、奇思妙想大赛、现代生活知识大赛等科技活动,将理论与实践、教室与实验室、学习与生活有机结合,对推动同学深入学习专业知识,提高专业知识的应用和创新能力,培养和提高学生学术思维,起到了良好的促进作用。
三、结束语
当代大学生是我国未来人才的后备军,他们是否拥有科技实践能力将直接关系到我国综合国力的发展。高校担负着为国家培养、输送人才的光荣使命,学生的科技实践能力也说明着高校培养人才的效果,与本校的教学质量密切相关,为了广纳优秀生源,给国家输送更有用的人才,各大高校都必须认识到高等教育要重视
培养大学生的实践能力问题核心。