时间:2023-06-02 09:59:29
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇环境科学研究,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
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关键词:网络环境;初中自然;研究性学习
网络技术与信息技术的发展,为研究学习提供了很大的便利,特别是初中自然科学教学,在网络中可以查阅到大量的科学技术、社会生活、环境等方面的信息,网络为学生研究性学习工作的开展提供了必要的条件。鉴于这种大环境,本文将对初中自然科学中利用网络环境开展研究性学习进行细致的分析与研究。
一、研究性学习的教学目标
通过研究性学习,首先要有效的发展学生的创新精神、实践能力、综合运用知识以及解决问题的能力。在学习中,发展学生团结合作的精神与意识,让学生具有严谨的科学态度,逐渐发展学生的社会责任感。其次,要从根本上完善学生的学习方式,让学生学会利用现代化的技术手段去研究问题,探索问题,学会思考,学会交流,为未来的成长与发展奠定坚实的基础。第三,研究性学习还要弥补教材中的不足支持,增长新的知识,帮助学生游侠的开拓视野,提升学生学习的积极性与主动性。
二、研究性学习的条件
研究性学习需要具备良好的条件,学校内部要有校园网,并且可以随时登陆因特网进行学习。学校还要开展信息技术课程,让给学生具备上网的知识与技能,能够有效的运用现代信息技术。另外,教师需要为学生传授研究性学习的方式方法,如观察法、调查法、统计法、分析法、归纳法等等,这都是学生在学习中必不可少的方法。
三、研究性W习中师生之间的角色定位
在研究性学习的开展中,教师需要作为组织者与引导者的身份出现,特别是初中生,认知与能力发展还不成熟,需要教师给予指点。另外,网上资源丰富但也是鱼龙混杂好坏参半,教师需要对学生搜集信息进行引导,让学生学会过滤信息,选择有利于自身学习的良好信息。教师要引导学生学会在做课题相关的简易网站或者提供网站的信息链接,更好地进行学习活动。另外,学生更需要自主探索,学会在教师的指引下,大胆的进行探索,小组合作,大胆提出自己的观点,相互交流,共享成果。
四、研究性学习的课题如何确定
1.课题确定原则。根据初中生的心理特点、思维特点、好奇心强、心理不稳定、兴趣容易被激发但是不容易被保持等特点,研究性课题的确定需要遵循以下几个原则:第一、起点要低、难度要小,满足学生学习的成就感;第二,在不同学习阶段制定不同的学习目标,循序渐进,结合学生认知特点,由简入繁;第三要注重研究性学习与实际生活的联系,要具有科学性、实用性、操作性,要有利于学生学习兴趣的激发。
2.课题来源。第一,从教材中来。现行初中自然科学教材中,有许多适合在网络环境下开展的研究性课题,例如环境保护、免疫与健康、新材料、新能源等等。第二,结合教学中的问题,在教学过程中,一些学生对于自己感兴趣的事物有着刨根问底的精神,教师可以将他们按照兴趣分为小组,让学生在课后自己进行研究与探索,例如,基因与转基因,克隆与社会,让学生进行创新性思考,提升学生学习的有效性。第三,来源于社会生活。教材中大部分的内容都是贴近社会与生活的,从社会与生活中发展问题,为社会分析问题,排忧解难,服务于社会,是教育教学的最终目的。第四,从网络上、试题上寻找一些比较新颖的、综合性较强的题目,组织学生进行研究与探索。
五、研究性学习实例分析
结合近年来频繁发生的沙尘暴事件,结合教材中环境保护的知识,组织学生进行研究性的学习活动。体现在教师行为与学生行为两个方面:
1.教师行为
(1)教师要进行情境导入,引导学生对新闻的相关网站进行阅览,并且向学生提出问为什么千年古城成都会有这样严重的沙尘暴。
(2)向学生提出细致的问题。沙尘暴发生的时间以及区域,沙尘暴的原因以及偶过,保护森林对改善环境的重要作用,我们需要怎么保护森林,草原有哪些重要作用,草原不合理利用有哪些方面,如何合理的利用草原,建立自然保护区的意义,这些问题让学生思考与探索。
(3)网上交流活动。教师作为研究性学习的一名重要成员,要与学生进行讨论,将学生一些有价值、有代表性的观点转到大屏幕上进行研究与分析。
(4)归纳与反馈。帮助学生构建知识体系,理顺知识之间的联系,让学生从整体的、长远的、综合的观点来考虑问题,引导学生提出有创新性的见解。
(5)反馈。让学生对不同的观点与论点进行探讨,深化对知识的理解。
2.学生行为
(1)浏览相关的新闻网页,思考教师提出的问题。
(2)浏览相关网站,深入思考问题。有关网站例如,中国植物保护网、黄河风情、新疆草原网,中国环境保护网,绿色北京、自然之友等等。
(3)与其他同学交流学习所得、互相之间探讨学习的方式方法。
(4)将知识进行系统化的处理,做好笔记,思考教师提出来的问题。
(5)汲取不同角度的观点,充实自己的观点。
六、需要注意的地方
1.要充分发挥学生学习的自主性。研究性学习,重在尊重学生学习的主体地位,发挥学生学习的积极性与自主性。研究性学习,要充分激发学生两个方面的学习兴趣,对网络技术、对自然科学的兴趣融合在一起,引导学生自主建立网站、维护更新,有利于发展学生的探索精神,培养学生的综合能力。
2.网络是个丰富多彩的虚拟世界,会出现各种各样的信息,各种出乎意料的问题,这就要教师进行组织与沟通。网上的丰丰富多彩,学生的注意力很容易被分散,不利于完成对知识的理解,教师要善于调节。
3.网络上的探究并不能够完全代替实验教学。学习自然科学离不开实践,许多时间是网络没有办法代替的,不要因为网络便利,削弱实践活动。
4.注意课题的循序渐进,综合学生的实际特征,由简入繁、先易后难、激发学生学习的成就感,保持学生学习的兴趣。
总而言之,自然科学对学生的创新精神和实践能力具有关键的作用,教师要综合新的教学形式与现代化的网络技术,在初中自然科学中实施研究性学习,提升教学活动的实效性,提高学生的综合能力。
[关键词]自然地理与资源环境专业;课堂教学;科学研究; 实践活动
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)12-0021-03
一、引言
2012年教育部将资源环境与城乡规划管理专业拆分为人文地理与城乡规划和自然地理与资源环境两个专业。其中自然地理与资源环境专业主要围绕自然地理科学进行课程设置,其办学主旨和培养目标更加明确,专业内涵及定位均有不同程度的变化。[1]而原来资源环境与城乡规划专业的教师在短时间内对新设专业的发展形式及方向并不十分明确。近年来,该专业的办学方向逐渐模糊,专业定位不明朗,这导致在专业发展上出现了生源质量下降、课堂教学毫无新意、科学研究停滞等现象。南京信息工程大学地理与遥感学院的教师在专业发展模式上开展了积极地探索,尝试提出了“教学-实践-研究”三位一体发展模式,以期对国内高校自然地理与资源环境专业的发展有所裨益。
二、构建思路
传统的自然地理相关专业发展模式倡导理论知识和专业实践能力的培养,这既包括理论知识的传授,也包括实践技能的培养。[2]其中理论知识主要来源于课堂教学的过程,要求教师精心授课且学生积极参与。而实践能力的培养是自然地理与资源环境专业教学的特色,主要包括野外自然地理实习以及3S技术的应用,这在整个教学过程中所占的比重较大。近年来随着高等院校科学研究的氛围日益变浓,特别是在重点大学中科研成为学科及专业发展的重要增长极,因此,科学研究也成为本专业发展的必要条件之一。这三方面共同构成了自然地理与资源环境专业发展的主体内容,厘清三者之间的关系是构建全新专业发展模式的前提。
(一)明确课堂教学与科学研究的关系
课堂教学与科学研究是高等学府的两大职能,这一点已得到我国教育界的普遍认可。[3]但是对于两者之间的关系尚存在一定的争议,其中具有代表性的观点主要分为三种。1.教学与科研没有任何联系。这种观点认为高校课堂教学与科学研究应该分离,因为教学的目标是传播已有的知识,而科研是以探索未知领域为主,两者不应有任何交集。2.两者可能会互相影响、相互拖累,即高校在科研方面的投入加大,势必会影响到高校的教学职能,特别是在一些重点大学,教师们往往为科研项目、学术论文疲于奔命,对于难以量化考核的课堂教学却无暇顾及;而以教学为主的高校不应投入任何力量开展科研,只需搞好教学工作即可。事实上,我国高校的科研投入主要集中在一些重点院校,而一些普通院校或民办高校,基本上是以教学工作为重心,不同类型的高校其发展的侧重点已然不同。3.教学与科研呈正相关关系,彼此共生。这种观点认为从事科学研究不但不会干扰各项教学工作的开展,反而可以提升课堂教学的效果。不同的大学对专业发展的侧重点不同,教学质量也参差不齐。重点大学科研平台相对完善、科研实力较强,多数教师以科学研究为重,课堂教学次之。因此,在这些高校中的教师们应树立科研为教学服务的思想,紧紧围绕所授学科的教学实际需求开展科研活动,重视教改课题的研究;而非重点院校对科研重视不够,建议以教学为重心的教师努力提高自身的科研水平,这有利于对教学内容的理解,在课堂教学时能够高屋建瓴、深入浅出,对研究领域内的前沿、动态有深刻的把握。现阶段,自然地理与资源环境专业的教师应明确教学与科研呈正比的关系,即教学与科研均不可偏废,课堂教学能够促进科学研究,而科学研究可以反哺教学。[4]需要强调的是自然地理与资源环境专业所涵盖的学科范围广、研究方向多,开设的专业课程涉及自然地理、人文地理、环境科学、生态学、地质学、管理科学,等等。教师们往往对自己的研究方向十分熟悉,而对所安排讲授的专业课程并不一定具备深厚的学科素养。这将制约课堂教学的深入,导致理论课的讲授只能浅尝辄止。因此,我们建议在课程安排上应尽量安排教师讲授其熟悉领域的课程,并且不要频繁更换教师所授专业课,否则会导致教师耗费大量时间备课,却难以达到预期的效果。
(二)建立实践活动与科学研究的关联
实践活动是自然地理与资源环境专业教学的重要环节,是理论联系实践的重要步骤,同时也是对学生进行科研素质教育的重要途径。自然地理与资源环境专业的实践活动主要分为两个方面。1.野外地理实习。根据不同高校专业目标及特色的不同,有可能包括地质地貌认识实习、区域资源调查实习、三位一体自然地理野外实习、植物地理学野外、测量野外教学实习。2.课程实习。这其中包括地图学教学实习、地理信息系统应用实习、遥感技术实习。而科学研究具有创造性和探索性的特点,其本质还是属于一种认识和实践活动。
新的自然地理与资源环境专业应强调实践活动与科学研究的结合。这包含了两方面的内容。其一是教师在实践课程中可结合最新的专业理论知识甚至研究成果给学生进行讲解。例如在野外实习中讲解土壤成土因素和成土过程时,可以详述人类活动对土壤的形成、组成及演化过程的影响;在讲解冰川地貌时,可与最新的全球气候变化研究成果相结合,启发学生去思考气候变化对自然地理环境的影响,使学生做到理论联系实际,全面掌握自然地理学的基本知识、基本理论和基本技能。同时,这还可以培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力,启发学生在实践活动中验证课本知识,使之科研素养得到提高。其二是教师在实践活动中可深度挖掘知识点,开拓创新,不断提升自身的科研实力。例如在地貌野外实习中深入探讨地貌的成因,结合已有的知识经验将传统的理论体系进一步升华;在野外实习时有可能会发现新的地质现象及研究载体,这能为自身的科研提供新的方向。此外,也可通过实习的过程培养优秀的学生来参与自己的科研项目,让学生承担一些基础性的工作,同时可吸引他们来报考自己的研究生,让他们参与到自己的项目研究中来,提高科研团队的实力。
在具体的实践教学过程中,本专业的教师可尝试将分课程、分阶段的自然地理实践教学整合为自然地理综合实践教学,并把实习与探索结合起来进行。对于一些验证性的实践活动必须缩减,增加综合性、设计性和创新性的实践。传统的由教师单纯授课的教学模式应逐步转变为教师主要确定实习主题,由学生设计方案、野外调查取样、室内实验分析及进行实践报告撰写的教学模式。
(三)重建实践活动与课堂教学的联系
受课程内容的制约,同时也囿于传统教学观念的影响,自然地理相关专业的教学过程中往往重视理论知识的传授,而对实践教学环节在精力、时间等方面均投入不足。如重视自然地理要素基本特征、类型分布、形成机理的讲授,而忽视野外实地地理要素的判读,缺乏地形图和遥感图的读图训练。可见,我们必须摒弃过时的教育理念,重建实践活动与课堂教学的关系。
实践活动的开展要求教师具备丰富的野外经验和操作技能,让学生掌握更多的实践经验以及实验技能,而并非只是专业理论的传授。丰富的实践活动能够强化学生课堂上所学到的理论知识,增强学生解决实际问题的能力,而实践活动的顺利开展依赖于扎实的课堂教学。我们建议本专业可以定期组织一些专业领域内的创新实践活动,如野外地貌识别或地质填图竞赛、地理信息系统应用开发竞赛等,鼓励学生积极参加实践活动。学校可以充分利用这些平台,鼓励从事科研工作的教师从科研实践中提取较为独立的实践内容,这些内容既可作为创新实践活动的课题,也可用于学生毕业设计选题。
三、 “教学-实践-研究”三位一体发展模式的构建
在厘清教学、实践和科研三者重要性及相互关系的基础上,我们尝试提出了适合自然地理与资源环境专业的“教学-实践-研究”三位一体发展模式。具体表现为课堂教学促进了教师的科学研究,而对科技发展的前沿问题开展探索也可以反哺课堂教学;丰富的实践活动能促进专业科学研究的发展,特别能激发学生对学术研究的兴趣,而科学研究有效地提升了各种实践活动的层次和效果;课堂教学为各种实践活动指明了方向,理论指导实践,反之,实践活动强化了课堂教学过程中学生对理论知识的掌握,增强了学生的学习兴趣(见图1)。
可见三者并不是各自独立存在的,而是一个统一的整体,它们共同构成了自然地理与资源环境专业发展的全部内容。三者同等重要,专业教师应努力做到三者的平衡发展,而不可偏废其中任何一个方面。例如教学水平突出的教师应投入更多的时间和精力开展科学研究及实践活动,通过自己的教学过程促进科学研究及强化实践活动;科研实力较强的教师应精心准备每一次课堂教学的内容,加大实践活动的力度,通过科学研究反哺教学,提升实践活动的综合水平;从事实践课教学的教师也应注重自身科研实力的提升及课堂教学效果的强化,从而更好地为专业发展服务。综上所述,自然地理与资源环境专业的教师若能把三者之间的关系处理好,就能够从容地应对专业内涵变化及专业结构的调整。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 侯光辉,张前进,陈卫.以“小区域”导向改造人文地理与城乡规划专业――以天津城建大学的探索为例[J].中国地质教育,2015(1):40-44.
[2] 史培军,宋长青,葛道凯,傅伯杰, 王民,刘宝元,王仰麟. 中国地理教育:继承与创新[J].地理学报,2003(1):9-16.
在产业技术不断发展的大背景下,洛阳市农林科学研究院应发挥好自身所具有的科研攻关、成果转化对接、成果展示示范、农林科技普及以及农林信息监测功能等方面的功能[1]。而这些功能的发挥与洛阳市农林科学研究院是本文由收集整理
否有着适合市场经济环境的机构有着密切的联系。伴随着市场经济的不断发展,洛阳市农林科学研究院作为科研单位进行企业化管理是其不断提高自身实力的有效方式之一。正因为如此,本文对洛阳市农林科学研究院机构改革进行深入的研究与分析。
一、洛阳市农林科学研究院的基本情况
洛阳农林科学院,即洛阳市农林科学研究院,作为河南省较大的综合性农业科研单位,其主要承担的是农作物新品种的培育与各项农业新技术的研究工作、试验、示范以及推广方面的工作。洛阳市农业科学研究院是1941年建立的,原来是河南省洛阳农林场,1987年国家行政区划调整把洛阳市农科所和洛阳地区农科所合并,进而成立了洛阳市农业科学研究所,2006年7月经洛阳市市政府批准,将名字确定为洛阳市农业科学研究院。洛阳市农林科学院作为市政府直属正县级事业单位,院内设办公室、人事科、计划财务科、科研管理科、科技开发科、档案资料室6个行政科室;下设小麦研究室、玉米研究室、植保研究室、中心实验室、旱地农业研究中心、蔬菜研究中心、畜禽研究中心、花卉研究中心、良种繁育中心9个科研中心(室);院党委下设4个支部,共有党员103名。拥有土地800余亩,固定资产总值2000余万元。洛阳市农林科学研究院作为地市级农业科研单位在洛阳农业以及河南省农业发展中有着重要的作用。
从该农林科学研究院的发展来看,2011年,洛阳市农科院、洛阳市林科所、洛阳市园林所,在农工委领导的管理下,三所合并为洛阳市农林科学研究院。为了进一步增加洛阳市农林科学研究院适合市场经济发展,现又将洛阳市农林科学研究院转为企业化管理。洛阳市农林科学研究院机构的企业化改革是社会经济发展的必然,洛阳市农林科学研究院的企业化运作,不但能最大限度的为农林科学研究院自身节约成本增加收入,同时还能有效的弥补自身在发展中存在的资金不足的问题,进而有效的降低国家财政方面的支出。同时,洛阳市农林科学研究院通过企业化运作,还能不断的进行农林科学研究院自身的外部扩展,进而通过产权主体多元化等管理方法的应用,不断的增加农林科学研究院本身的竞争能力以及抵抗市场风险的能力[2]。进而通过洛阳市农林科学研究院机构改革的运作,来进一步促进洛阳市农林科学研究院作为地市级科研院所具有作用的有效发挥。
二、洛阳市农林科学研究院机构改革问题分析
机构改革本身作为洛阳市农林科学研究院目前所面临的新生事物,必然在运作中存在一定的问题,本文结合洛阳市农林科学研究院现有的情况对机构改革中存在的以下问题进行分析:
1.现有观念与改革存在冲突
洛阳市农林科学研究院机构改革中,存在着员工固守计划经济体制的理念与现有市场经济理念冲突的问题。导致这种冲突的原因是,洛阳市农林科学研究院作为科研院所,一直享受着包括工作人员行政级别、薪酬待遇、医疗政策以及退休制度等方面的国家财政支持。但市场经济要求实施企业化运作,即洛阳市农林科学研究院的机构改革就会涉及到这些国家财政支持的改变[3]。以对工作人员行政级别的影响为例,原有的对薪酬的影响就会出现变化,工作人员行政级别的变化主要体现在工作人员自身的档案内,与员工的收入以及职称没有必然的联系。换句话说,洛阳市农林科学研究院的机构改革意味着农林科学研究院作为科研单位必须摆脱对政府的依赖,通过自收自支的方式面临市场经济的竞争。在洛阳市农林科学研究院的机构改革中,一些工作人员采取了不理解以及观望的态度,积极性不高,甚至存在个别员工抵触机构变革的情况,这就使得洛阳市农林科学研究院的机构变更在推进过程中存在一定的障碍。
2.人力资源管理存在问题
洛阳市农林科学研究院的机构变革中,人力资源管理方面存在着岗位设置、薪酬结构等方面的问题。农林科学研究院虽然实施的是企业化管理的方式,但是工作人员的自身的编制并没有从根本上得到改变,这就使得工作人员行政级别所具有的影响仍旧在洛阳市农林科学研究院的日常经营管理中发挥着一定的作用[4]。换句话说,这种人力资源管理方式,容易导致在农林科学研究院的基本工作人员管理与管理工作人员管理方面存在着矛盾冲突,即基层实施的是岗位制度化,而管理者则采用的是行政级别的方式,这就使得工作人员无法真正的实现竞争上岗。除此以外,从洛阳市农林科学研究院的工资结构来看,工作人员的工资一直由工龄工资、职务工资、基础工资以及级别工资四个部分共同组成。这就使得洛阳市农林科学研究院在机构改革后,工资制度也要出现相应的变化[5]。也就是说,工资制度变成以岗位工资为主的方式,工作人员的岗位工资由农林科学研究院所设置的岗位为基础进行确定的,本身作为固定金额,伴随着岗位的不同而存在一定的变化;同时,还存在效益工资,效益工资则是有洛阳市农林科学研究院自身的实际经济效益来确定的,执行的是多劳多得的原则;除此以外还存在奖励工资,主要是对洛阳市农林科学研究院中优秀的工作人员所进行奖励,包括月度奖励、季度奖励以及年终奖励等等。但是在洛阳市农林科学研究院的实际改革过程中,就会在效益工资与奖励工资方面的问题,如在有的项目管理中效益工资与奖励工资如何分配等[6]。简而言之,人力资源管理方面存在的问题,容易导致农林科学研究院工作人员工作积极性的下降,进而无法挖掘工作人员工作的主动性与积极性。
3.科研人员队伍建设存在问题
人才对于洛阳市农林科学研究院的发展有着重要的作用,是农林科学研究院自身发展的基础。换句话说,洛阳市农林科学研究院水平的高低与科研人员队伍整体的素质有着密切的联系,只有高水平的队伍才能取得高质量的科研成果。但是,在洛阳市农林科学研究院机构变革过程中,存在着科研人员收入低、考核机制不健全以及人才流失等方面的问题[7]。洛阳市农林科学研究院变革为企业后,科研人员由原有的按职务以及职称确定工资的方式演变为岗位工资、效益工资与奖励工资结合的方式,这就使得一些科研人员的实际收入出现下降的情况,进而导致科研人员工作积极性的下降,甚至存在人才外流的情况。同时,企业化运作方式的应用,使得洛阳市农林科学研究院本身对经济效益的关注优于对科研本身的关注,导致考核制度、薪酬制度与科研工作本身存在冲突,进而限制了科研人员从事科研工作的积极性与主动性,进而无法发挥科研人员自身所具有的作用。尤其是在企业化运作过程中存在的私利驱动,使得一些科研人员转攻经营创收活动,进而忽略了科研工作本身,这对洛阳市农林科学研究院作为科研单位的根本发展有着一定的负面作用[8]。
(三)洛阳市农林科学研究院机构改革存在问题的原因分析
从洛阳市农林科学研究院机构改革存在的问题来看,导致这些问题存在主要是因为以下原因:
1.改革操作本身的必然性
从洛阳市农林科学研究院机构改革本身来说,不可能在改革开始就给予科研单位以及全部工作人员一定的好处,其自身必然要对农林科学研究院的一些个人利益产生负面影响,这与改革制度本身所具有的过程性有着密切的联系[9]。只有洛阳市农林科学研究院的改革进行到一定阶段以后,工作人员才能认识到机构改革给组织以及个人所带来的好处,进而在获得自身发展的同时赞同改革,并支持改革,进而自身也跟上改革的进程。在洛阳市农林科学研究院机构改革过程中,一些探索性的行为必然会导致错误的出现,机构改革自身也是一个不断修正错误的过程。如上文提到的现有观念与改革存在冲突、人力资源管理存在问题以及科研人员队伍建设存在问题都是由改革本身的原因决定的。这就需要洛阳市农林科学研究院在机构变革过程中,结合自身的情况不断的进行调整。
2.内外环境作用的必然性
伴随着经济全球化以及市场经济的影响,人们追求个人发展空间以及经济利益的思想会日趋严重,在这种社会经济环境的背景下,洛阳市农林科学研究院无论是作为组织自身,还是作为这个组织的组成人员都会受这些思想的影响。洛阳市农林科学研究院机构改革对某些利益进行的改革,导致农林科学研究院的一些经济利益出现了下降的情况,因而一些工作人员反对洛阳市农林科学研究院进行机构变革[10]。同时,洛阳市农林科学研究院的机构改革使得工作人员有了更多的选择个人发展空间与增加经济收益的机会。洛阳市农林科学研究院机构改革的最终目的就是适应经济全球化以及市场经济的规则,促使工作人员的观念能有所改变,改变农林科学研究院原有的安于现状的思想,进而在寻求工作人员自身发展的同时,促进洛阳市农林科学研究院本身作为科研单位的发展。这就使得在洛阳市农林科学研究院改革的开始,一些有能力的科研人员选择了新的岗位甚至新的行业,这就会对机构改革产生一定的负面作用,如人才流失等等。
除此以外,导致洛阳市农林科学研究院变革存在问题,还有农林科学研究院自身的原因。受原有的管理方式的影响,在企业化的运作下,经济效益成了洛阳市农林科学研究院的首要任务,这就使得农林科学研究院自身会存在一些工作人员或者管理人员将工作重点放在找市场与找项目上,进而忽视了科研工作,因而对机构改革的观念以及实际情况产生一定的负面作用[11]。总之,导致洛阳市农林科学研究院机构变革存在问题是多方面作用的结果。
三、关于洛阳市农林科学研究院机构改革的几点建议
对于洛阳市农林科学研究院机构改革来说,应在明确自身实际情况以及所处环境的前提下,结合已有的相关经验,本文提出以下几点建议。
(一)洛阳市农林科学研究院机构改革的基本思想
洛阳市农林科学研究院机构改革应坚持的基本思想是,不应把自身看作独立法人地位的企业,更不是简单的套用企业管理模式。其要求在机构改革中,应关注到洛阳市农林科学研究院作为科研单位所具有的根本目的,灵活的应用企业管理原则与方法[12]。通过企业管理模式的应用来有效的促进洛阳市农林科学研究院自身的全面发展。换句话说,洛阳市农林科学研究院机构改革的根本目的是用企业管理模式来优化农林科学研究院的管理,通过将企业中所应用的科学管理方法在洛阳市农林科学研究院的应用,在不改变农林科学研究院自身宗旨的前提下,来调整经济关系。其实质是提高洛阳市农林科学研究院作为科研单位的运作效率,降低管理成本的同时,将经济效益与社会效益最大化。
(二)确定合理的过渡策略
在洛阳市农林科学研究院机构改革中,还应结合自身的实际情况确定合理的过渡策略。制定合理的过渡计划并根据计划的执行情况进行调整,实现平稳过渡。如在离退休待遇方面,国家规定的离退休费待遇、基本养老金的计发和调整、医疗保障等都应按照国家有关规定执行,保障离退休人员待遇水平平稳衔接[13]。同时,给予机构变革一定的过渡期。在机构改革过程中应以中央的明确要求为基础,对农林科学研究院进行资产清查、财务审计、核销事业编制、国有资产产权登记以及工商登记等工作。在事业单位转企改制完成后,以现代企业制度要求作为原则,逐步与原行政主管部门脱钩。
(三)洛阳市农林科学研究院机构体制的优化
洛阳市农林科学研究院可以根据自身工作的实际需要,改革内部组织构架,建立合理的岗位制度与激励制度,明确工作人员的岗位责任。农林科学研究院的各主管机构应履行协调职能,形成“产权明晰,责权分明,协调高效”的运作机制。根据工作人员能力与绩效的不同,合理适当拉开洛阳市农林科学研究院工作人员工资报酬的差距,激发科研人员工作的积极性和主动性。对于单位的主要管理者或者关键岗位人员,可以根据其承担的责任风险及业绩贡献,参照企业年薪制的形式,实行收入年薪制。
(四)动态调整洛阳市农林科学研究院的机构改革运作
1 数据密集型科学研究兴起的社会环境
2007 年,Jim Grey在美国国家研究理事会计算机科学和远程通讯委员会( NRC- CSTB) 的演讲报告中首次提出了以数据密集型计算为基础的科学研究“第四范式”概念[2],并将其作为与实验科学、理论推演、计算机仿真三种科研范式平行的科学研究[3],但在对科学研究范式的发展及划分简单论述后,并未对第四研究范式的内涵、科学研究现状等进行深入论述。直到2009 年, 微软公司的TonyHey、Stewart Tansley和Kristin Tolle主编的《The Fourth Paradigm:Data- intensive Scientific Discovery》(第四范式——数据密集型科学发现)一书,才较为详细的登载了第四范式的内涵和意义等内容,并从地球与环境、健康与幸福、科学基础设施、科学交流四个方面展示了69 位学者从不同的视角观察、理解、分析和探讨[4]。
对数据密集型科学研究来说,科学研究第四范式强调传统的假设驱动将向基于科学数据探索的科学方法方向转变,并在这种数据的转变与方法实现中,数据依靠工具获取、分析与处理,依靠计算机存储。笔者认为,大数据时代的来临,数据的来源、类型、存在形态将异常丰富,可以是实验观察数据、实验数据、仿真数据、互联网数据,也可以是产生于智能终端如智能手机、社交活动如微博、虚拟社区中的信息行为数据等;类型和存在形态可以是已经可以灵活保存于数据库、机构库中的结构化数据,也可能是目前只能通过路径记录、现场拍摄才能记录的半结构化数据、非结构化数据。
从数据密集型科学研究的兴起与形成来看,数量庞大、类型丰富、价值巨大的数据产生即大数据时代的到来以及一方面产生数据、一方面又能实现对数据管理与应用的现代信息技术更新、发展是数据密集型科学环境兴起与发展的根本推动因素,而信息爆炸、关联数据运动、数据开放运动等直接推动数据密集型科学环境成熟的运动也都功不可没。
2 数据密集型科学环境下的情报服务
2.1 科学数据服务
2012年6月,美国大学与研究图书馆协会出版了《学术图书馆与科学数据服务》白皮书报告[5],该报告调查了美国和加拿大的大学与研究图书馆协会的351所成员馆的科学数据服务情况,结果显示尽管目前只有少数美国、加拿大的大学与研究图书馆协会成员馆开展科学数据服务,但也显示许多高校图书馆准备在未来一到两年内开展科学数据服务。这说明在当前的数据密集型环境下,开展科学数据服务将成为情报服务的主要组成部分。数据密集型环境下的科学数据服务,既可以借鉴普渡大学图书馆的D2C2分布式数据保存项目[6],开展诸如情报咨询、科学数据管理、科学数据查找服务,也可以借鉴澳洲国立大学依靠超级计算机设备进行的存储服务[7],提供大量范围内的数据存储、数据标注服务。且相信随着技术的发展与用户的需求变化,在未来的情报服务中,诸如科学数据的开发、发现、引用、标识、分析及技术支持等更大范围的数据服务都将会实现。
2.2 数据发现服务
产生于大量智能终端、社交网站、活动场所的海量、复杂的半结构化数据、非结构化数据的出现,使得传统的情报服务中的数据处理与数据服务变得困难,如何在数据密集型的科研环境下为用户提供数据的发现服务,成为了数据密集型科研环境下的主要情报服务内容之一。Web、本体、XML、RDF、标签等技术的出现,使得数据资源的共享、检索、标注与利用更加便捷,实现系统化、语义化、网络化、自动化的数据发现服务成为了可能,在以谷歌为代表的IT数据发现服务带领下,业界掀起了基于数据发现服务的数据发现服务系统开发热潮,国内外研发了一批基于语义扩展搜索的数据发现系统,如ExLibris公司的Primo、EBSCO公司的EBSCO Discovery Service(EDS)、Innovative Interfaces公司的Encore等,OCLC的一站式知识资源发现与服务系统Worldcat Local,提供了全世界近2万个图书馆的馆藏纸质资源和部分数字资源的信息共17亿条[8]。在数据密集型科学环境下,数据发现服务不仅能为用户发现和关联可能存储于社会各个行业、多个领域、多个学科的数据知识,也能为用户发现数据表面、少量数据不易于发现的价值,进而为用户的市场预测、信息行为等做出态势分析、前景判断提供知识与数据支撑。
2.3 知识咨询服务
一直以来,信息咨询服务都是情报服务的主要组成部分,也为企业信息分析、情报收集等工作提供巨大的参考与帮助作用,得到了情报服务用户的高度认可。但在数据密集型环境下,由于提供咨询服务的数据来源、类型、处理平台、服务方式都将发生巨大变化,传统的咨询工作并不会满足用户的需求,因而依赖于海量知识、依靠数据分析系统、为用户提供解决问题知识的知识咨询服务将应运而生。与传统的信息咨询、参考咨询相比,知识咨询服务更具专业化、知识化以及实现多样化等特点,即需专业的服务人员借助专业的服务平台实现对专业学科资源的专业分析,用知识服务平台实现对知识资源的知识处理并提供用户知识产品,用多样化的技术手段来处理多样化的数据进而通过多样化的途径提供多样化的服务。由于知识咨询以用户的知识需求为出发点,以复杂的海量数据为知识来源,以面向大数据的分析、挖掘软件为工具,以向用户提供最终可以解决问题的知识产品为目标,因此,知识咨询将在数据密集型科学环境下广泛的用于企业情报收集、政府决策分析、个人科研创新等领域。
2.4 学科服务
数据密集型科学环境的兴起与发展,使得存在于社会每一个角落的各类数据以及产生于每一个实验、调查等科研活动的相关数据都可能成为知识创新与科学研究的主要知识来源,但对这些数据、知识的组织与利用并不一定因为科研人员信息素养的水平差异而能成功实现,于是,一些科研院所、大型科研团队日益重视科研队伍建设时的图书馆员等能灵活检索和运用数据资源的团队组成比例,国外兴起的数据监管教育就是顺应这种科研人才队伍的需求而产生的,这类人员的主要职能是利用专业的学科背景知识,运用掌握的信息素养知识,为科研团队提供专业的学科服务。在未来日益发展的数据密集型科学环境下,这类学科服务将突破目前的第一代、第二代学科服务形式,即图书馆领域的设置学科馆员形式与嵌入式学科服务形式,出现情报服务机构与科研团队合作形式,进而为科研活动提供更为专业、有团队协作保障的学科服务。
2.5 数据云服务
云计算的发展以及Google、亚马逊等云计算服务提供商多种云服务平台的推出,为情报服务的云服务实现提供了便捷条件。由于云服务是将分布式计算、网格计算、并行计算以及Internet结合起来的一种新兴的IT资源提供模式,实现了将动态、可伸缩的IT资源以服务方式通过互联网提供给用户[9],因此,情报服务对于云计算的应用并不需要昂贵的硬件设备、专业的技术人员以及种类繁多的软件操作平台,只需要根据自己的用户需求特征来租用合适的云平台及服务,以通过云计算虚拟技术而实现在云计算的技术支撑环境下提供数据的上传、下载、运算等服务。云服务的模式主要有IaaS(Infrastructure as a Service,基础设施即服务)、PaaS(Platform as a Service,平台即服务)、SaaS(Software as a Service,软件即服务)等三种模式[10]。从目前的云计算服务提供商来看,情报服务的云平台既可以选择Google和Amazon等云服务提供商提供的云平台,大型服务机构也可以借鉴OCLC与美国国会图书馆通过自建云服务平台来实现对用户的云服务。
2.6 数据分析服务
在数据密集型科学环境下,不管是对用户提供诸如上述的科学数据、知识咨询、数据发现等服务,还是可能出现的如用户定制的数据关联、数据等服务,数据分析都将是其实现的主要组成部分,只不过常态的科学数据、知识咨询等服务,情报服务机构的依赖资源是云数据、机构存储数据与购买数据等,即主要以社会或机构公有数据为主,但用户的个性化定制如数据关联等服务可能主要以用户个体私有数据为主。同时,需要注意的是,数据密集型科学环境下的数据分析,需以一些系统平台和技术为支撑,如当前运用较多的可视化技术、数据挖掘与语义处理等。
3 数据密集型科研环境下的情报服务发展
3.1 重视对数据资源建设与价值挖掘
IBM的《分析:大数据在现实世界中的应用》白皮书认为数据是大数据时代业务发展的主要驱动因素之一[11],一些IT业发达的国家如美国、印度等近来出现了一批以数据的获取、聚合、加工为盈利手段的企业,由此可以看出数据在业务发展中的价值,对于提供以数据为知识来源与主要业务实现基础的情报服务来说更是价值巨大。情报服务机构如图书馆、情报研究所等应认清数据在未来情报服务中的重要性,提高数据收集意识,一方面,对现存结构化数据进行关联、标注、索引等分析与重组处理,实现数据的关联化、语义化,以为数据的发现与关联打下基础;另一方面,注重隐藏着巨大价值但目前收集几乎空白的非结构化数据、半结构化数据的建设,为将来的情报服务提供丰富的数据保障。
3.2 重视对人才队伍的建设与培养
《中国大数据技术与服务市场2012-2016年预测与分析》报告认为“大数据相关人才的欠缺将成为影响大数据市场发展的一个重要因素”[12]。IDC认为中国大数据技术与服务市场将会从2011年的7760万美元快速增长到2016年的6.16亿美元,同时麦肯锡 (McKinsey)也认为到2018年,美国需要14~19万名具有“深度分析”经验的工作者,以及150万名更加精通数据的经理人。而多种数据显示这类工作人员非常稀缺,如著名的国际研究暨顾问机构Gartner就认为只有1/3的新的工作岗位能雇佣到熟悉大数据技能的IT专业人员[13]。人才问题同样也会影响到未来数据密集型科学环境下基于大数据的情报服务,因为对数据分析、数据发现等情报服务来说,其不仅要有传统情报服务的信息检索、组织等信息素养,还需掌握对大数据的平台分析等技术,更要在学科服务中具备一定的专业知识。要满足这种服务业务的发展需要,情报机构进行人才引进与人才培养是唯一的两条出路,并且需相辅相成,即一方面,引进一些IT服务商的数据科学家、数据工作者以及高校数据监护、数据监管专业的毕业生,另一方面,选择与高校、IT公司合作,进行现有人才的培训培养。
3.3 重视情报服务合作机制的构建
大数据时代的数据特点决定了数据的收集、利用都需以机构间、团队间的合作为基础,因此,在数据密集型科学环境下,情报机构既需要在数据资源上实现互相的共建共享以避免出现资源重复建设,还需在人才培训、技术合作上实现互补,以通过资源共享、机构协作实现用户需求的最大满足。同时,开展校际合作、校企合作也是一个新的发展思路。这些合作机制的建立,一方面将进一步增强数据资源的互补性,拓展数据资源体系范围,充分发挥科学数据的使用价值;另一方面,合作协作也将增强人才队伍实力,为情报服务的开展拓宽了人才队伍知识领域,提高服务能力。
4 结语
大数据时代才刚刚来临,科学研究的第四范式也尚处于日益成熟阶段,数据密集型科学环境的发展还并不成熟,数据的价值也未在诸多领域得到体现,但随着数据密集型科学环境的日益成熟与数据价值的日益体现,情报服务的数据服务价值也会被社会广泛认可,适应用户与社会发展需求的服务内容创新、方向转变更将必不可少,重视数据资源、人才与合作机制建设,迎接日益社会发展步伐的需求挑战,将是情报服务机构抢占先机的关键决策。
正确认识科学研究及水利科研面临的新形势新任务
(一)科学研究概念
科学研究一般是指利用科研手段和装备,为了认识客观事物的内在本质和运动规律而进行的调查研究、实验、试制等一系列的活动,为创造发明新产品和新技术提供理论依据。但它起源的问题包涵两个方面:一是经验问题。关注的是经验事实与理论的相容性,即经验事实对理论的支持或否证,以及理论对观察的渗透,理论预测新的实验事实的能力等问题;二是概念问题。关注的是理论本身的自洽性、洞察力、精确度、统一性,以及与其他理论的相容程度和理论竞争等问题。科学研究提供的对自然界作出统一理解的实在图景,解释性范式或模型就是“自然秩序理想”,它使分散的经验事实互相联系起来,构成理论体系的基本公理和原则,是整个科学理论的基础和核心。科学研究的基本任务就是探索、认识未知。根据研究工作的目的、任务和方法不同,通常划分为三种类型:
1.基础研究,是对新理论、新原理的探讨,目的在于发现新的科学领域,为新的技术发明和创造提供理论前提。
2.应用研究,是把基础研究发现的新的理论应用于特定的目标的研究,它是基础研究的继续,目的在于为基础研究的成果开辟具体的应用途径,使之转化为实用技术。
3.开发研究,又称发展研究,是把基础研究、应用研究应用于生产实践的研究,是科学转化为生产力的中心环节。
基础研究、应用研究、开发研究是整个科学研究系统三个互相联系的环节,它们在一个国家、一个专业领域的科学研究体系中协调一致地发展。科学研究应具备一定的条件,如需有一支合理的科技队伍,必要的科研经费,完善的科研技术装备,以及科技试验场所等。科学研究的方法和步骤,一是观察到一种特殊现象;二是提出假设去解释这个现象。水利科学研究就是运用这些方法和原理,以水物质和水工程为载体,通过互为条件,互为前提的因果关系,作出科学判断或结论。鉴于水科学研究特点和客观条件,基层水利科研单位主要应倾注于应用研究及开发研究。
(二)水利科研面临的新形势新任务
党的十七大明确指出,坚持以人为本,树立全面、协调、可持续发展的科学发展观,坚持五个统筹兼顾,促进经济社会和人的全面发展,是党对中国特色社会主义建设规律认识的深化,是实现全面建设小康社会的根本指导方针,这不仅对水利事业发展提出了新要求,也给我们水利科研工作提出了新课题。坚持人与自然和谐相处,实现水资源的合理开发、高效利用、优化配置、全面节约、有效保护和综合治理等措施,以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展是新时期水利科技的重大研究载体,内容丰富,任务艰巨。坚持科技创新,以科技进步促进水资源的可持续利用,是水利科技工作者的历史使命和责任。当今世界,科技进步日新月异,科学技术作为第一生产力,对一个国家、一个民族现在和未来的发展具有决定性意义。国家实施“科教兴国”战略,促使科学研究进入高速发展时期,也为我们水利科学研究提供了千载难逢的发展机遇。
但是,必须清醒地认识到,当前水的问题依然是经济社会发展的重要制约因素,洪涝灾害、干旱缺水、水土流失和水环境恶化等问题远没有解决,化解我国四大水问题的关键在于科技创新,任务十分艰巨。只有坚持不懈地用高新技术改造水利传统行业,加快科技创新步伐。我们必须认清形势,抓住机遇,开拓进取,努力开创水利科技工作新局面,为水利事业可持续发展提供强大科技支撑。
二、积极探索基层水利科学研究新思路新途径
根据基层水利科学研究的特点和现状,必须“坚持一个方针,打牢二个基础,加快三个转变,加强四个创新”的工作格局,用科学发展观指导水利科学研究,使之成为广大水利科研人员的自觉行动。
(一)坚持一个方针
科学治水方针是时代和社会赋予水利建设事业的必然要求,是实践科学发展观的重要内容和任务。当前,尽管基层水利科研单位在人力、财力、能力上都面临着不少困难,但是一定要按科学发展观要求,积极探索和围绕科学治水方针,制定科学研究任务、研究方法、研究重点。加大科技推广与创新,进一步发挥水利科学技术对水利事业和经济社会全面发展的作用。为此,我们必须紧密联系本地区实际,对科学治水实践中的工程技术问题、热点难点问题、体制机制问题等进行研究探索,统筹解决水的问题与国民经济和社会协调发展关系,统筹处理洪涝灾害、水资源短缺、水环境、水土流失等问题,提出科学的见解、办法和成果。
(二)打牢两个基础
科学研究涉及面广复杂,必须坚持因地制宜,量力而行,合理适度为原则,做好两个基础工作。一是科研人才培养。人是最重要的因素,没有人,没有人才,一切工作都是纸上谈兵,一切都无从谈起,一切事情都做不成,搞科研也是一样。只要创造优良的人才环境,建立合适的人才制度,科学研究和发展就有了生机和活力。近几年,我们针对所里编制小、人员少,引进难的实际情况,一方面请进来,聘请老专家、老科研,进行传帮带,帮助科研人员提高科研技能;另一方面鼓励岗位自学,所里提供必要的学习机会和经费,让他们通过自学、函授或专业培训,学习新知识,掌握新理论,了解行业前瞻研究动态,提高自已科研水平。目前,全所本科毕业由原来30%达到了85%,中级以上职称由原来的25%上升到45%,人均有两门以上从业研究资格,摆脱了一度技术人员穷窘的状况。去年以来,有8篇科研论文,在部、省级水利刊物上发表或交流。二是科研经费投入。科学研究需要必要物质基础作保障,特别是科研仪器设备是一个庞大的系统工程,一台科研设备动则几万、十几万元,少则也是上千元。基层科研机构却没有国家固定的科研经费保障,全靠自己想办法解决。这几年,尽管我们抓住国家加大基础设施建设,依靠行业项目,用科研服务微薄收益弥补了部分科研经费不足的问题,去年所里投资近20万元对试验室设备仪器进行了更新和维修,今年还将按照水利部要求进一步完善。但是,科研经费问题始终制约基层科研单位的稳定和发展,毕竟微薄的科研服务收益是十分有限的,如果国家不从体制机制上加以解决,基层科研和科技推广将举步维艰。国家应增加基层单位科研投入和政策倾斜力度,坚持政府推动与市场运作相结合的办法,建立政府补助、企业和社会力量共同投入的多元化科研机制,形成多层次、多元化、多渠道的基层科技投入体系。
(三)加快三个转变
水不仅仅是一个利用问题,而且一个经济问题和社会问题。它是基础性的自然资源和战略性的经济资源,是否可持续利用,是经济和社会可持续发展的重要保证。坚持全面规划、统筹兼顾、合理开发、高效利用、优化配置、有效保护等指导思想上的重大转变,为水利科学研究提供了广阔空间,必须加快转变步伐。
一是加快从传统工程水利向资源水利转变。过去一贯就工程谈工程,水利科研人员结构单一,学科面窄。现在要由过去单个研究水利工程技术方案转向除了研究技术方案外,还要研究生态、环境问题。水是环境最重要的因素,不能简单谈钢筋混凝土、谈工程造价,还必须考虑生态和环境的变化和影响。原水利部长汪恕诚早就指出“水利工程生态环境的旗帜自己要举起来”。水利科研人员应义不容辞地加快转变,优化人才结构,优化专业配置,不断引进社会学、生态学、环境学等方面人才,以适应这种转变的人才优势。
二是加快从传统水利向现代水利转变。就是要从单个工程的研究(包括工程技术、生态、环境),转向把工程放在整个流域、整个系统工程中进行研究。每一个水利工程都是整个流域管理的一部分,不仅要注重单个工程的研究,更要注重从整个流域、系统角度上进行思考,高度重视流域上下游、左右岸的关系,若干个工程建下来,水资源利用率是多少,要从整个流域来考虑,只有这样,研究出来的成果才符合现代水利的要求。因此,水利科技工作者要增强宏观观念和全局意识,多从宏观上思考水利工程的建设和管理问题,作出科学判断和评价。
三是加快从水利工程利用向水资源可持续发展转变。要从着重研究水利工程建设,转向综合研究水资源开发、利用、节约、保护和配置,包括水资源管理技术。水利工作不仅仅是水利工程建设和管理,而应该是整个水资源管理工作。水利科研人员应把自己看大一点,站在国家、地区全局上看问题,站在水资源整体角度上看问题,眼界才能开阔,思路才会清晰。要有意识地从工程建设转到水资源综合管理,把水的问题纳入生态环境中统筹研究分析,不仅要有水资源综合管理的意识,而且要这样去开展工作,才能使自己的优秀科研成果,更好地满足于事业的要求、满足于发展的需要。
(四)加强四个创新
科学的本质在于创新,创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。我们大力倡导科学探索和勇于创新精神的同时,必须注重选择合适的创新模式。
一是思想理念创新。“98大水”为科学治水提出了许多新的研究课题和研究素材,如何从中得到教诲和启示,正确处理好人与自然和谐相处关系,正确处理从传统水利向现代水利、可持续发展水利转变关系,正确处理水利科技不适应水利经济社会可持续发展需要的关系等等,这就需要我们转变思维,创新理念,解决好这些关系国计民生的问题,正是我们学习实践科学发展观的具体体现。广大科研人员必须以之为已任,努力实践,努力跟踪前沿,不断探索新事物、新理论。
二是体制机制创新。生产力决定生产关系,生产关系反作用于生产力,当生产关系适应生产力时,将会促进生产力的发展,反之,将阻碍生产力的发展。目前基层科研单位小、人少,势单力薄,依然是影响水利科技快速发展的重要制约因素。近几年,国家科技体制改革虽然取得了明显成效,但是总体上看,基层科技计划经济色彩仍较明显,创新活力不够,“开放、流动、竞争、协作”的运行机制尚未完全建立。必须建立以激活科研人员积极性和创造性为内容和前提的体制机制,既符合水利科技特点和本单位科技发展需要,又有利于科学研究、技术开发、科技推广与技术服务需要和发展的新型科技创新体系。
三是方式方法创新。改进科技管理方法和手段,健全管理制度,促进水利科技管理的制度化、规范化。必须坚持从实际出发,因事而立,因人而异,各有不同,要以激活科研人员积极性,创造性为目的,特别是基层公益科研单位,搞科研难,搞大科研更难,往往片面地以科研成果多少去评价科研成绩,而忽略了基层实际工作中又需要一定科研人员去完成一定的应用研究和推广,比如岩土、岩石、混凝土、沙石等材料检测、试验,节水灌溉、防汛抗旱等课题设计与研究,都需要一定专业技能的科研人员按照《规程》去完成,科技含量虽不一定很高,但必不可少,这种科研工作项目化,项目工作事务化的过程,将科研成果转化为实际应用,实际上也是科学研究的过程,应得到尊重和肯定。
四是拓宽领域创新。水不仅具有自然属性,而且具有社会经济属性,21世纪的水利科技问题不仅涉及水利工程技术范畴,而且涉及到自然科学、社会科学等范畴。水利科研工作必须充分考虑水的多元化属性,改变脱离社会、经济和自然环境“就水论水”的研究方法,把水问题放到大自然中去考察、去研究,放在人类生存的环境中去探索、去思考,不断拓宽水的应用范围研究,优化配置理论,向生态水利、城市水利、环境水利、人文水利等新领域拓展,加强行业、跨行业、跨领域联合攻关研究,促进学科交叉和渗透,共享水资源丰富成果。
三、正确处理基层水利科学研究中的相互关系
地市基层科研单位与省以上大型科研机构相比有不同的特点,就是单位小设备简,人少事多分工难,学科单一类别多,科技含量低,规范要求高,过程要简单,经济要实惠,科研成果难,专业需求全,经费少误解多等等,矛盾交织无时不有,关系复杂无处不在。
第一,正确处理基础研究与应用研究的关系。基础研究是应用技术创新的源泉。重大突破性科技创新要从基础研究抓起,不断形成新思想、新理论、新方法、新工艺,为应用研究和技术开发提供新的方向。基层科研人员不仅要掌握基础研究理论和方法,加强前瞻性的重大基础性问题的了解,更重要的是重视基础研究与应用开发研究有机结合,在处理实用技术和基础研究的关系中以实用技术为主,基础研究为辅。基础研究要搞,但要有自己的特色。要重视实用技术的推广运用,使科技成果转化为现实生产力。如本所“大坝电测技术”的研究和使用,就是在基础研究与应用技术研究中完成的,在*“11.26”地震重建中对长江大堤受损情况检测,发挥了重要作用。
第二,正确处理硬课题研究与软课题研究的关系。要从只注重硬课题研究向硬课题、软课题研究并重转变。硬课题主要是研究一些技术方案、技术产品,软课题则主要是研究一些带有宏观性的问题。基层科研单位不能只研究钢筋混凝土,还要研究软课题。如何加强水资源管理,如何科学防灾减灾研究等软课题,虽然技术含量不高,但社会效益显著,它提供了一种思维,值得去研究去探讨,即使是反面教训的软课题也是有借鉴意义的,以指导今后的工作。又如病险水库这么多,除了病险水库加固技术外,到底采用什么样的管理体制好?采用什么样的机制运行下去?这也是软科学要研究的范畴。不要认为科研人员是研究技术的就不能搞软课题研究,基层科研人员有经常深入第一线情况熟悉的优势,在研究纯技术基础上,还应多研究些管理方面的东西,从机制、体制上做点软课题,有时软课题起的作用更大,尤其对上级有关部门提供一定的决策信息和帮助,进一步拓展研究空间,提高研究层次。
1建筑史论研究中人文社会科学研究方法的应用
建筑学是一门科学、技术与艺术相结合的学科,其中的建筑史论研究也是一个需要多学科交叉研究的专业,是从建筑的角度研究人类社会,服务于人类与社会的发展。在人文社会建设过程中,建筑史论研究更应以人文关怀为前提,结合地理、环境、生态、哲学、艺术、民俗、历史、土木、心理、社会、经济与交通等多学科知识与研究方法,形成一个开放的研究系统。其中人文社会科学研究方法在建筑史论研究中不可或缺。
1.1建筑史论研究生涉及的人文社会科学研究方法
人文科学与社会科学是两个大的、相互独立的学科群。在建筑史论研究中,人文科学研究方法主要来自于人类学研究,而社会科学研究方法主要来自于社会学研究,因为这两门学科与建筑学研究最为紧密。如前文所述,人类学与社会学在西方社会中分属人文与社会两个学科类型,但在我国,二者关系紧密,研究对象、研究内容与研究方式互有借鉴。一般来说,人类学以定性研究为主,社会学以定量研究为主。在建筑史论研究中,主要应用的人文社会科学研究方法也分为定性研究与定量研究两类。在建筑史论研究中应用的定量研究方法主要为调查问卷,研究过程包括问卷设计、方法与数据统计等。问卷调查首先要做问卷设计,针对研究对象及研究内容,对问卷的内容、用词做合理的布置,并进行信度与效度的考证。散发问卷可以是随机抽样,也可以做全样本的调查,可根据研究条件做具体调整。回收问卷后对问卷进行统计,剔除不可信的问卷结果,最后对统计数据进行分析,总结研究结论。建筑史论研究中的定性研究包括参与观察、深度访谈与田野笔记等,这是进行田野调查工作的一般程序。这一研究工作开始于“进入田野”,它不只是指进入所要研究的场地之中,而且需要与当地社区建立起良好的社会关系,从而进行进一步的考察。参与观察强调与当地社区处于相同的情境下,参与到他们的活动当中,在活动之中观察建筑与人的关系,多用于对建筑文化的研究。深度访谈是对参与观察的补充与深化,对个别的、重要的社区人物进行访谈,挖掘研究对象(一般为历史建筑或建筑遗产)的历史及其与当地社区的联系,多用于建筑遗产保护研究之中。田野笔记分为速记、日记、日志和笔记四种类型,建筑史论研究中的建筑速写、草图也是笔记重要的组成部分。
1.2人文社会科学研究方法在建筑史论研究中的应用
建筑史论研究中时常需要应用人文社会科学研究方法,如对特定建筑历史、聚落建成史、建筑文化与建筑遗产保护的研究等。总结如下:建筑与城市的历史发展研究。对相关社区人群的走访,更广泛地掌握历史信息,尤其在缺乏文献资料的地区,如少数民族地区。这种研究方式在民居研究中应用最多,通过居民访谈了解民居的发展历程、各部分功能用途,推测未来可能的发展趋势。建筑与城市的文化表达研究。通过参与观察与深度访谈,理解文化内部人群对建筑、城市空间的理解,对他们的文化阐释进行二次阐释。也可应用定量研究方法,对当地居民进行问卷调查,对居民行为与观念有一个定量的数据统计,支撑研究论证。建筑与城市遗产价值阐释与保护对策研究。在文化遗产保护研究中,通过田野考察与问卷调查,更广泛地理解不同遗产社区对遗产价值的理解,分析遗产发展趋势与保护策略。通过广泛接触,了解居民对于遗产发展的需求,制定适当的遗产保护、管理与遗产地发展策略。
2建筑史论教学中讲授人文社会科学研究方法的必要性
人文社会科学研究方法是建筑史论研究中不可或缺的研究手段,在建筑史论教学中,尤其是研究生课程的教学之中,讲授这些研究方法是十分必要且可行的。
2.1多学科综合研究的要求
我国高等教育日益走向普及化,学科之间的交叉研究与专业研究并重。建筑史论研究作为人居环境科学的组成部分,更需要具备多科学的知识背景与研究方法,向综合研究的方向发展,满足我国目前的学科建设与人才培养要求。人文社会科学研究方法在建筑史论研究中具有十分重要的位置,因此在教学环节中需要加强对这些研究方法的传达。
2.2建筑史论研究生的学科背景
建筑历史与理论研究生大多具备建筑学本科的学历与知识体系,具备基本的建筑设计、建筑表现与建筑技术等建筑学基本能力,研究生阶段主要着重培养他们在独立研究方面的能力,研究方法是教学的重要内容。目前我国高等院校均以综合性大学为主,但不少建筑院校仍以工学学科为主,在人文、社会、艺术、历史等学科建设方面有所欠缺,相应的,建筑学本科毕业生在人文、社会科学方面的知识很难满足研究生阶段综合研究的需要。因此在研究生基础教学环节中,讲授人文社会科学研究方法对培养他们的研究能力十分必要。
2.3综合性大学建设的需求
建筑学本身即一门综合性学科,涉及历史、艺术、社会、技术等不同的学科专业,将建筑院校建设为综合性大学也是顺应学科发展与满足社会需求的途径。尤其在以理工科为主的高等院校中,社会科学与人文科学的师资力量、课程设置在现阶段难以满足建筑学,尤其是建筑史论研究的培养需要。那么在没有相应的人文、社会院系的条件下,在建筑学学科内部设置相应的教学内容,成为弥补这一缺憾的手段。在建筑史论课程中讲授人文社会科学研究方法也是在现有教学条件下的现实需求。
3建筑史论教学中讲授人文社会科学研究方法的可行性
从现实条件来看,在建筑史论教学环节中讲授人文社会科学研究方法,具备基本的教学基础,同时研究选题多样、学生实践便利,因此具有很高的可行性。
3.1满足基本教学条件
建筑史论研究工作多涉及人文社会科学研究方法,相关教师具备应用这些研究手段的能力,能够很好地在教学中传授这些研究方法,指导学生从事相关研究。同时,人文、社会科学在国内外发展较为成熟,已有很多基础的教学参考书目与教材,能够满足学生的阅读需求。与一些涉及新技术的教学内容相比,对基础研究方法的讲授不涉及教学设备问题,现有教学条件能够满足讲授、学习需求。
3.2研究选题多样
建筑历史与理论研究是综合性研究,涉及内容广泛,与人文、社会科学联系密切。因此在课程选题与研究生论文选题中,或多或少均会涉及人文社会科学研究内容,应用这些研究方法。在课程教学环节中学习到的研究方法能够迅速、及时而有效地应用于科学研究与专业实践之中,具有教研联系密切、理论结合实际的特征。
3.3学生实践便利
任何建筑必然存在与特定的时代与社会环境之中,因此任何建筑实践必然与社会人文环境发生关系。学生在教学环节中习得的研究方法能够很好地应用于专业实践中,如城市社会调查、建筑遗产考察、建筑修复设计、旧城区改造等,有很多便利的实践方式。
4结语
【关键词】生物科学;有效教学;行为研究
中图分类号:G64
文献标识码:A
文章编号:1006-0278(2015)04-152-01
一、引言
随着我国社会主义现代化的飞速发展,我国各个行业都得到极大的发展。近年来,我国政府不断加强对我国社会公共管理的力度,以期望更加均衡的提高我国国人的素质,平衡各个地区之间在教育、医疗、卫生、体育等方面的差异,从而为创造一个良好的社会主义现代化和谐社会奠定良好的基础。为了给我国生物科学领域输送更多的人才,我们就必须从教育抓起,借当前我国政府、各个地区重视教育的助力,对生物科学中有效教学的行为模式进行探讨,以期为我国生物教学体制的完善提供借鉴。
二、生物科学研究对当代教学的意义
(一)促进课程改革顺利实施
对生物科学进行研究对当代我国素质教育体制有着重要的作用,其能够促进当前我国课程改革的顺利实施和完成。我国近年来提出的课改的核心就包括加强学生的科学研究能力一项,而生物科学作为科学体系当中的重要组成。当前,我国教育界面临了过多的低效教学、缺乏创新教学,甚至是一些无效的教学。只有改变这些行为,才能促进新课改的充分落实。
(二)促进教师的专业成长
提升生物科学研究的关键首先需要教师自身能力的提升。特别是在新课程改革之后,作者发现,提倡科学研究的课改内容使得当前教师的教学任务量不断增加,教学难度也不断加大。
(三)提高学生的科学素养
具有科学研究性质的生物课程体系教学能够极大的提升学生对于生物等科学科目的兴趣,有效的生物科学研究式的教育能够锻炼学生的思维能力和想象能力。只有拥有高质量的生物科学研究式教育才能够实现生物教学的真实目的,达到新课程改革的意义。
三、科学研究中有效情境创设的策略研究
有效情境的创设能够使学生形成这样一种心理的困境:他们知道教师为他们设置的目标,但是却并没有直接背告知如何实现目标,他们也没有实现目标的经验,从而就使得被告知目标(或是被提问)的学生形成一种迫切希望找寻合理途径实现目标的心理状态。因此,可以发现,有效情境的创设能够有效的激发学生潜能、促进学生自主的提出某些新颖的观点、促使学生发现问题的所在、唤起学生自我独立思考的本能。但是教师在为学生设置有效情境时也应当注意不要走入以下几个方面的误区:(1)创设的情境过于单一,使学生思维陷入死胡同;(2)情境的设置过于模糊,偏离了预先设定的目标。
那么我们应当为学生创设具有以下特点的情境如下:(1)创设具有生活化的情境,例如教师设置的情境,“酿酒的过程是先将米饭煮熟,放置待冷之后,在其中加入酵母菌和曲霉菌种,添加水搅拌均匀,然后放进密闭的容器当中,调整环境温度并控制其稳定,十二个小时之后,米酒就制作完成。”接着教师这样提问,“请问酵母菌和曲霉菌在酿酒过程中的作用是什么?”这样一个情境的创设,实则是想要学生将教师刚才提供的酿酒过程进行再次的回顾,并根据上下酿酒环节的联系去思考这些菌种在酿酒过程中发挥的作用。这样的情境符合生活化的思维过程,例如:钥匙丢了,怎么去找?一般寻找的办法都是去回忆今天自己出现过的地方,然后回过头去寻找。(2)创设开放的情境;(3)创设具有多层次的易于激发学生主动思考的情境。
四、科学研究中有效课堂组织的研究
通过作者对有关文献的阅读和自身教学经验的总结,作者发现科学研究中有效课堂组织是影响生物科学研究教学是否有效的重要影响因素。因此,作者首先以所在学校为例,研究课堂组织中存在的问题:(1)课堂小组的构成缺乏灵活性,例如:优秀学生与成绩一般学生往往影响了分组情况,为了严格控制课堂纪律学生座位不能够频繁调整等;(2)每一个课堂小组内小组成员之间缺乏明确的分工合作。生物科学课程的开设大多是在高中阶段和初中阶段,学生年纪较小,不具有协调组织成员的能力。并且年纪较小学生思维不集中,很容易探讨到与课堂教学目标不同的问题。例如:教师问,“鱼是怎么呼吸的?”学生A回答:“我家有两只金鱼”、学生B回答“我不喜欢吃鱼”等等;(3)课堂小组内部缺乏公平性。
因此,为了更好提升有效教学行为,就必须处理好科学研究类课堂教学中经常使用的分组研究模式。在对学生分组时,教师应当把握以下几个方面的原则:(1)采用同质分组的方式,便于问题的集中讨论;(2)小组人数不要过多,三到四名学生最为合适;(3)采用不固定的小组,或者是小组成员主动相互结合;(4)教师应当发挥组织作用,创造研究讨论的和谐氛围、轻松环境,让每个学生都能够发言;(5)明确分工,及其目的。
五、结论
通过以上的研究,可以发现,新课程改革背景下我国政府和教育部门对教师团队的素质有着更高的要求,对学生掌握科学研究的能力有着更高的要求。因此,作者结合自身多年工作经验,借此契机,提出有效改善现有教学模式、行为的些许方式。作者通过对科学研究中有效情景创设的研究、有效提问策略的研究、有效课堂组织的研究这三个方面的研究,对生物科学研究中有效教学行为进行探讨。
参考文献:
【关键词】体育教育专业;复合型人才;教育科研能力;发展阶段特征
体育教育科研是体育教育专业研究生对体育教学中存在的不足及未知领域的探索和发现。通过体育教育教学实践检验,以解决教学中的问题。促进学生健康发展,促进体育教育研究生的专业发展,进一步充实和完善体育教育教学理论。研究生的发展是有阶段性的,运用我国学者关于研究生发展的四个阶段(准备期、适应期、发展期、创造期)为依据,对我国体育教育专业研究生的科研能力进行分析和研究。
1、不同发展阶段体育教育专业研究生的特征及教育科学研究能力
体育教育专业研究生主要面对的问题就是毕业论文以及帮助导师完成不同研究的课题,解决问题的过程即研究的过程。善于提出问题、解决问题、不断总结反思是做好体育教育教学研究的基础和关键。
1.1不同发展阶段体育教育专业研究生的基本特征
1.1.1准备期的体育教育专业研究生的基本特征。这个阶段的研究生处于了解体育教育专业、寻找理论的时期。他们比较关注专业基础知识和专业技术能力,以及教师资格证的考取等。他们面临的主要任务是学习专业基础课程、撰写教案等等。因此,这个阶段的研究生要巩固专业思想,熟悉体育教育常规流程,虚心求教。
1.1.2适应期的体育教育专业研究生的基本特征。这个阶段的研究生在不断熟悉专业知识的基础之上积累了一定的经验,能够运用老师教的相关知识自行撰写教案,并能找出课程的重点难点。他们开始思考如何提升自己等问题,解决问题的方法也多样化,能针对学习中的问题及时反思与改进,帮助导师完成相关课题。
1.1.3发展期的体育教育专业研究生的基本特征。这个阶段的研究生通过之前对专业知识的积累,得到实习教学的机会。通过课堂的学习,他们能运用自如地进行教学自如驾驭课堂,能有效管理教学,能因材施教。有主动发展的意识,积极寻求发展机会。
1.1.4创造期的体育教育专业研究生的基本特征。这个阶段的研究生思考问题的视角宽阔,尝试新的教学策略,有浓厚的教育科学研究意识,有较强的教育教学研究能力,能够独自完成毕业论研究论文。
1.2不同发展阶段体育教育专业研究生教育科学研究能力的分析
1.2.1准备期的体育教育专业研究生的教育科学研究能力。准备期的研究生处于角色转换阶段,逐步熟悉体育教育的专业知识,积累与反思是他们进行教育科学研究的关键。同时,他们关注和思考专业知识中的问题、积极主动地求解决方案并采用各种不同的方式记录下来,为今后的教育科学研究奠定基础。
1.2.2适应期的体育教育专业研究生的教育科学研究能力。适应期的研究生已熟悉专业知识及专业技能,积累了一定的基础,能根据自己的积累将解决的相关体育教育教学的问题形成文章或论文。
1.2.3发展期的体育教育专业研究生的教育科学研究能力。发展期的研究生专业能力较强,通过实习教学的机会使他们的研究领域较前一个阶段更加的宽泛,并寻求发展自己的机会。
1.2.4创造期的体育教育专业研究生的教育科学研究能力。创造期的研究生改革与创新更具实效性,形成了独特风格,工作成绩显著,他们的研究主题广泛,有一定理性和深度,有较强的教育教学研究能力。
2、从内外因分析体育教育专业研究生教育科学研究能力
2.1内在因素。内因是变化的根据,外因是变化的条件。体育教育专业研究生做教育科学研究源于个人追求,并与研究生的素质、认知水平密切相关。在教育科学研究的初始阶段,他们会付出很多,专业性质决定了他们非常辛苦,除日常的基础课程外,他们还有大量的运动训练,如跑步、投掷、网球、篮球、游泳等等的专业技术科。但有理想和追求的研究生会以顽强的毅力克服一切困难,为解决问题而向导师、专家请教,通过各种途径查阅资料,进行体育教学的研究。
2.2外部环境。在体育教育专业研究生发展过程中,学习环境对他们进行教育科学研究也起着积极的促进作用,良好的学术氛围为研究生们进行教育科学研究提供了保障。另外具有研究能力的学科专家、导师的影响也非常重要。学校领导重视体育教育科学研究工作是研究生们从事教育科学研究的保障,如学校领导为研究生们提供研究经费、帮助他们积极申请各类课题等,都是必不可少的必备条件之一。
3、体育教育专业研究生体育科学研究能力培养的发展对策
大多数体育教育专业研究生都有着很强的科研意识和一定的教育科学研究能力,但由于从事教育科学研究的时间少,以及独立从事教育科学研究的能力有限。根据研究生发展规律和以及在教育科学研究中的存在的一些实际问题,本人认为有以下两点发展对策。
3.1多角度、多环节对体育教育专业研究生进行教育科学科研指导
加强体育教育专业研究生教育科学素养和能力培训,以提高研究生的科研素养和科研能力,促进研究生研究水平的提升。提高研究生教育科学研究能力,可通过教育教学研究专题讲座、教育科学研究方法介绍、论文答辩、专题论坛等,根据不同研究生的需求从多角度、多环节培养研究生的教育科学研究能力。
3.2提供技术、经费和时间支持等保障。体育教育专业研究生有来自实践的宝贵资料,将其转化或升华为教育科学研究成果,是研究生成长的发展点。如果能够有丰富的实践经验、真实可靠的调查资料,以及专家及导师的引导、研究条件的保障,在掌握研究方法的基础上,一定能促进他们教育科研素质和能力的提高。
1.顺利着陆
2012年8月5日晚,美国航空航天局的“好奇”号火星车成功在火星表面着陆。无论对“好奇”号任务本身还是未来的火星探索计划而言,成功着陆都是一次巨大成功,也是一项重要成果。“好奇”号采取的着陆方式不同于此前的任何方式,着陆过程中,火箭动力太空起重机利用绳索将“好奇”号降到火星表面。随后,太空起重机飞走,在安全距离外故意坠毁。美国航空航天局表示,这项技术将帮助未来携带大量有效负荷的探测器登陆火星,为人类在这颗红色星球上建造基地铺平道路。
“好奇”号在登陆火星时的精确度前所未有,这要感谢一个新型引导进入系统。未来的火星任务也将采用这一系统。“好奇”号的登陆地是一个椭圆形区域,长约20千米,宽约7千米。相比之下,2004年登陆火星的“机遇”号和“勇气”号的椭圆形登陆地长约150千米,宽约20千米。
2.测量火星辐射
“好奇”号一直在对火星的辐射环境进行测量,帮助科学家进一步了解危险的辐射可能对潜在的本地细菌以及人类访客造成的影响。“好奇”号的测量数据令人鼓舞,至少对未来的人类殖民者如此。“好奇”号对火星表面辐射进行的测量,是火星探索史上的第一次。数据显示,火星的辐射水平与国际空间站上的宇航员受到的辐射不相上下。
在8个月的太空飞行中,“好奇”号测量到的辐射水平不断提高。“好奇”号项目科学家表示,早期获取的数据显示宇航员能够执行持续时间较长的往返式火星任务,体内的辐射剂量不会达到令人担忧的程度。不过,一些正对火星的太阳爆发会让问题变得相当复杂。
3.发现古代河床
在登陆7周后,“好奇”号项目科学家宣布,“好奇”号发现一个古代河床。数十亿年前,这里曾经存在齐膝深的河流。这一发现说明火星上至少有部分地区曾经在数十亿年前出现宜居环境。在地球上,生命在存在液态水的地区非常兴盛。如果出现液态水,古代的火星也可能孕育出生命。
4.钻岩取样
2013年2月,“好奇”号利用冲击式钻头在一个名为“约翰·克莱恩”的出露岩层钻孔,深度达到6.4厘米。这是“好奇”号第一次在火星上钻岩取样,也是人类制造的探测器第一次在另一颗星球上钻岩取样。钻入地下取样进行分析,可以使“好奇”号研究数十亿年前的火星环境,可能让这辆火星车得出迄今为止最重要的科学发现。
5.证明曾出现适居环境
在“约翰·克莱恩”出露层钻取的灰色粉末样本中,“好奇”号发现了一些重要的化学元素,包括硫、氮、氢、氧、磷和碳。此外,这个细颗粒岩层中还存在黏土矿物,说明很久以前曾出现有水环境,可能是一个湖泊。研究人员表示,这个水体的PH值呈中性,含盐度不高。
鉴于已经掌握的证据,“好奇”号项目组在2013年3月初宣布,“好奇”号登陆地曾在数十亿年前出现适于生命存在的环境。“好奇”号项目首席科学家、加州理工学院的约翰·格罗泽格表示:“我们进行的研究显示火星一度出现宜居环境,能够支持生命存在,甚至有可能出现可以饮用的水。”
6.提高公众对行星研究的兴趣
“好奇”号让行星学走进普通大众,将公众对火星探索的兴趣提高到一个空前的程度。“好奇”号采用的大胆而富有创造性的着陆技术让人联想到科幻小说中的情节,也因此引起了很多人的兴趣。2012年8月5日晚上,人们聚集在纽约时代广场等场所,静候“好奇”号能否经受住穿过火星大气层时所谓的“恐怖7分钟”考验。
在成功着陆后的几个月时间里,人们对“好奇”号的兴趣有增无减,这要感谢“好奇”号项目组充分利用网络,尤其是社交网站的巨大力量。截至2013年3月,“好奇”号的官方Twitter feed已经拥有超过130万名追随者,“好奇”号项目组的tweet超过1900个。迄今为止,“好奇”号已经向地球传回超过4.9万幅照片,公众可以在“好奇”号任务的主页上欣赏这些照片。
7.挽救行星研究计划
根据白宫建议的2013年联邦预算案,美国航空航天局的行星科学研究计划预算被削减20%,迫使其压缩机器人探索项目,退出未来两项由欧洲领导的火星任务。但美国航空航天局的官员和研究人员表示,“好奇”号能够帮助事态朝另一个方向发展,在预算紧张的情况下为行星科学研究注入动力。
日前,继西安科学家发明碳14鉴定法嗜芳定白酒窖藏年份之后,酒类有关的研究再次取得重大突破:4条真核生物酿酒酵母染色体的从头设计与化学合成。
酿酒酵母―人类新纪元
《科学》是国际科技界享有很高声望的“百年老刊”,相当于科学研究的“诺贝尔奖”,对于中国学者的研究,国内外科学界指出,这是继合成原核生物染色体之后的又一里程碑式突破,开启了人类“设计生命、再造生命和重塑生命”的新纪元。
那么酒又与人类“设计生命、再造生命和重塑生命”有什么关系呢?原来,酿酒酵母是人们认识较早的真核微生物,也是第一个被全基因组测序的真核生物,可以用作研究人类细胞的模型,对于人类研究基因具有重要作用,因此设计和合成酿酒酵母或将成为设计和合成人类基因的开端!
中国科学家研究化学合成酵母,赋予人类化学合成酵母的技术,合成的酵母对环境的适应性大大加强,其进化速度呈几何级提高,将显著提高工业生产、药物制造等方面的效率与质量。
更重要的是,其可以帮助人类更深刻地理解生命的本质,中国科学家通过对酿酒酵母基因组设计和化学合成的研究,为研究当前无法治疗的环形染色体疾病、癌症和衰老等发生机理和潜在治疗手段提供了研究模型,同时奠定了未来对其他超大、结构超复杂的基因组进行设计与编写的基础。
也就是说,酿酒酵母的基因组设计和化学合成将成为人类设计生命的开端。要知道酿酒酵母总共有16条染色体,而人类也只有23对染色体,既然酿酒酵母可以基因组设计和化学合成,那么人类的基因组同样可以深入研究以及化学合成。
“秘密”太多,酒成为人类了解自己的一把钥匙
中国科学家对酿酒酵母生物基因组设计与化学合成并不是个例,近年来与酒有关的科学研究发展迅速,人们对于酒这个看起来简单,但是涉及方方面面的物质的科学研究正蓬勃发展。
2016年度诺贝尔生理学或医学奖被授予日本科学家大隅良典,以表彰他通过对酿酒酵母的研究发现了“细胞自噬”机制。在研究中,大隅良典证明了酵母细胞中也存在自噬现象,并展示了在人的细胞中也有相似的复杂机制,其研究成果有助于人类更好地了解细胞如何实现自身的循环利用。
除此之外,酿酒酵母也可用于生产2015年度诺贝尔生理学或医学奖获得者―中国科学家屠呦呦发现的抗疟疾药物青蒿素重大的青蒿酸等一系列重大科学研究。
西安科学家发明碳14鉴定法准确鉴定白酒窖藏年份技术中,科学家检测了具有代表性的不同年份的酱香和浓香白酒样品,经过与相应区域的大气成分进行比对,发现其碳14含量与实际窖藏年代呈准确对应的关系,这能为产品质量监管部门提供切实可行的鉴定手段,极大推动了现有的酒类年份鉴定技术体系。
实际上,在与酒有关的科学研究发展的同时,酒自身的科学研究也渐进佳境,人们对酒的价值认识日趋深入。据不完全统计,仅百度学术库收录的与酿酒酵母有关的研究论文已经超过5.1万篇,收录与酒相关的食品科学与工程领域研究论文12.9万篇,其中涵盖了发酵工艺、酿造环境、风味物质等研究内容。
其中,江南大学徐岩团队对包括白酒、酿酒葡萄在内的游离态萜烯类化合物进行了科学研究,发现浓、酱、董等多种香型传统白酒中含有萜烯类化合物,其中董酒、茅台酒等含量数倍于葡萄酒,肯定了传统白酒的巨大健康价值,此项研究成果也得到了美国、英国、德国、加拿大等国家的500多家权威媒体报道。
无论是基于酿酒酵母独特的科学价值所展开的生命科学研究,还是对于酒自身的科学研究,对于破解酒的秘密和造福人类都具有重要作用,也有助于人们更科学地认识酒的价值。
【关键词】地质实验测试;地质工作;地质科学研究;环境
地质工作是一个相对比较复杂的工作,再加上我国是一个幅员辽阔,地质情况比较特殊的国家,所以这也在无形之中给地质工作增加了一定的难度。地质工作的健康有序的发展,就需要做好充分的前期准备,而地质实验测试就是前期准备中相对重要的一个环节。那么如何处理好地质实验测试与地质工作之间的关系,就成为了发展我国地质科学研究亟待解决的问题。
1 地质工作的主要内容以及地质实验测试的定义
简单来说地质工作就是矿产普查勘探的一种,但是随着科学技术的发展以及人们生产、生活的需要,地质工作正在用相较于过去异常迅速的步伐向广度和深度发展,包括工程地质、水文地质、地震地质、地下热能开发、海洋地质等等,相较于这么复杂的、庞大的工程并不可能一蹴而就,所以需要前期大量的、实验和测试,所以在这样的情况下地质实验测试就显得尤为重要了。
地质实验测试主要是对地质调查过程中所获得的那些比较特殊的,具有一定代表性的小样进行系统的化学性能和物理学性能的测试,换句话说,初级阶段的地质工作,地质工作的“眼睛”这种重要的角色毋庸置疑是地质实验测试来担当的,所以地质实验测试一直发展到现在,所有测试工作所产生的数据和信息就是矿产资源勘查、地质环境评价以及地质科学研究的重要信息和数据基础,也是发展地质科学研究和地质勘测事业的重要技术保障。地质调查工作和地质科学的研究在水平和质量上很大程度取决于地质实验测试的水平和质量。
实际上地质实验测试是一门相对综合的学科,由于地质实验测试所采用的各种样品,来自不同状态的自然条件下,比较复杂,而且这些样品的化学参数和物力参数都是未知数,所以在测试项目中涉及到化学或者是物理各个方面,甚至说,某些相对比较复杂疑难的样品需要系统实验的研究分析才能够最终确定下来具体的详细的测试方案,由此我们不难看出,综合性地质实验测试是一个多专业和多学科共同组成的研究机构。
2 我国地质实验测试在地质工作方面的成就
在二十世纪八九十年代,我国通过地质实验测试形成了系统分析的39个元素,其覆盖面积约为670万平方公里,并且取得了3000万个相对具有较高质量的数据,并且让很多国外的从事该领域的专业人士惊叹不已,可以说在某种程度上是中国推动了化学填图的进展。进入二十一世纪,成功分析了高达76种元素,并且编制了我国四个省份和地区的地球化学图集,用科学的角度划分出了11个矿区带。
我国之所以能够取得这些成就,与地质实验测试脱不开关系。
3 地质实验测试与地质工作的关系
地质实验测试和地质工作的关系式相辅相成的,是缺一不可的,一方面地质实验测试为地质工作提供了相对可信,相对科学的数据和信息,是地质工作的前提,另一方面,地质工作的成就和结果也充分体现和展示出了地质实验测试的重要意义。
首先,地质工作实验能够尽可能的降低地质工作对环境造成的污染。说到地质工作,人们想到的肯定是尘土飞扬,用到的肯定是各种钻地的设备,甚至还会用到炸弹,所以尘土、化学元素对环境污染是非常严重的,我国的地质科学研究事业要发展,但一定不是以细声环境为代价换来的发展,地质工作实验能够事前检测出样品的各种化学元素和物力元素的属性,这样才能够在不损伤样品的情况下,采取相对温和的方式,尽管不可能完全避免对环境造成的污染,但是保护环境这种理念务必要贯穿始终,这才符合我国可持续的科学发展观。
其次,地质实验测试能够使得地质工作中尽可能的减少浪费。地质工作的复杂除去地质构造和地质环境的复杂,还体现在地质工作中所用到的相关设备的复杂性,一般这样的设备相对较贵,而我国又是一个发展中国家,在技术和科技都相对落后于发达国家的情况下,这些引进来的相关设备就需要格外的保护,降低损耗才能延长寿命,从而达到降低成本的作用。地质实验测试都是用采集过来的小样品做测试,这样所需要的时间、人力和物力都相对较少,即便是失败了,也可以重新拟定另外一种方式继续进行,直达得到相对较为准确的数据和信息。
然后,地质实验测试能够更加准备的探测到地质工作中可能会遇到的地质情况。我国由于国土面积相对较为广阔,所以地质情况非常复杂,例如盆地、高山、丘陵、溶洞等等,不同的地质情况需要采用不一样的对策,一般情况下地质工作都跟采掘业有着密切的关系,所以事前的地质实验测试能够对所处区域的地质情况有比较详细、比较准确的调查,这样就可以避免在采掘过程中可能遇到的一些事故,降低损失和消耗。
再然后,地质实验测试有利于地质工作随时调配和使用人才,换句话说,将合适的人放在合适的岗位上。地质科学研究的工作并不是简简单单的物力或者是化学上的工作,涉及到很多方方面面,一个人要想掌握这些相对全面的知识和技能比较有难度,正所谓闻道有先后,术业有专攻,在地质实验测试过程中,可能物力知识丰富的人遇到化学上的难题了,这个时候就能够及时的进行人员调配,才能够让合适的人在合适的岗位上发光发热。
最后,地质工作是一个相对较为系统的工程,需要遵循一定的工作程序来进行,所以就需要地质实验测试在一定程度上来保证研究的程度。因为地质工作并不是一个简单的,按照一二三四这样的进度进行下去就能解决所有问题,因为地质情况是千变万化的,谁也没有办法想象在挖掘的过程中,地下十米和地下一百米所遇到的问题是否是一成不变的,所以地质实验测试在这个时候就是必不可少的,根据地质实验测试所得出的结论来制定下一步地质工作的进度和安排,起到规划地质工作的作用,这样不仅可以降低损失,而且还可以在一定程度上提高工作效率。
地质工作的复杂和严谨性,就决定了我国在地质科学研究领域方面一定要谨小慎微,不能有任何的马虎和大意,尤其是要认真地对待地质实验测试,也许可能仅仅是地质实验测试过程中一个小小的数据出现了问题,就会严重影响整个地质工作的进度和质量。所以地质实验测试对于地质工作来讲是非常重要的,不能为了赶进度而忽略了这个环节,否则就会给整个地质工作埋下安全的隐患。
4 结语
进入二十一世纪,我国的地质科学研究随着科技和经济的发展,已经取得了巨大的成就,但是在一些细小的问题上还会出现弊端,而地质实验测试就会起到一种矫正的作用,也是地质工作能够顺利进行的前提和基础,所以我国在发展地质科学研究的同时,一定要重视地质实验测试,这样才能够为地质工作提供坚实有力的数据和信息支撑。
参考文献:
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