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(一)低碳景观设计
低碳景观设计是近年来才提出的新的概念。低碳,是指较低或者更低的温室气体(二氧化碳为主)排放[7]。而低碳景观设计是以低能耗、低污染为目标宗旨的绿色景观设计[8]。低碳景观作为景观学领域的新概念,其内涵也包括“低碳社会”、“低碳经济”等概念相对应的基本层面的低碳含义,那就是减少景观建设过程中的碳排放[9]。在景观的设计和施工中我们倡导节约其过程中所需的能源和减少碳的排放量,维护大自然的生态平衡、让人与之共存[10]。因此低碳景观设计也是一种可持续发展的设计理念,符合生态语境下当今社会对景观设计的要求。在生态设计理念的指导下,低碳景观设计有了长足的发展。宏观上,景观工作者本着尊重自然、可持续发展等目的,充分理解和尊重场地,让设计符合环境,充分让自然做工。微观上,低碳景观在规划、设计、施工、使用及维护的整个过程中都注重减少碳的排放,促进形成和谐发展的景观体系,这也是生态设计理念的具体体现形式。但是,低碳景观设计并不就是生态设计,它与生态设计有相类似的方面,但也有不同之处。生态设计主要针对于环境而言,主体是环境,生态设计的主要目的是减少人类活动对环境的破坏,而低碳设计可以应用于人类生活的方方面面,主体是人和人类活动。因此低碳景观设计不只是注重设计对环境的作用,也注重人的活动本身。它是研究人类和人类活动在作用于景观时所产生的碳的排放量的问题,更低的碳排放量是低碳景观设计所追求的目标。因此,从对坏境的影响上而言,低碳设计与生态设计有共同之处,但是它们的侧重点不同。生态设计更加注重目的,而低碳设计更加注重过程的低碳。生态设计更宽泛,而低碳设计注重结构的优化和细节的处理,因而更容易见效,也更容易被普通大众所理解和接受。
(二)低碳景观设计的特征
在生态设计理论的影响下,低碳景观设计体现出如下一些特征。第一,更加尊重场地,设计结合自然。在生态设计理论的指导下,低碳景观设计尽量利用场地的有利条件,协调和解决场地的不利条件甚至变不利为有利。利用场地已有条件和物质基础必定会减少景观设计和施工过程中的碳排放量。尊重场地是低碳景观设计的基本特征。结合场地的自然条件进行设计而不是“归零设计”,那种仅凭技术而无视场地现状的肆意妄为的做法是对资源的巨大浪费,我们已经付出了沉重的代价。第二,景观生态系统的动态平衡。景观生态系统包括景观与外部系统、景观内部各元素之间、景观元素内部的结构与功能之间、景观生命体与其环境之间以及人类与景观生态系统之间的生态关系都是动态平衡的关系[11]。生态系统的跨尺度性要求低碳景观设计力求平衡这些关系,并在此过程中减少碳的排放,而景观生态系统达到动态平衡之后也会达到减少碳排放的目的。第三,生态设计指导下设计生态。生态可以被设计,低碳景观设计在生态设计原则的指导下设计生态。众所周知生态系统是个很复杂的系统,它包含很多子系统,每个子系统又包涵了很丰富的内容并自成体系,因此生态系统不能被设计也很难被设计,但是设计可以发挥作用,人工设计的生态应该被纳入自然生态系统,是自然生态系统的一部分。因此在低碳景观设计过程中实际上是设计生态,是模仿自然设计生态的过程。只有如此设计出来的景观设计,在项目完成之后才能形成良好的生态循环。第四,减法设计,节约人力物力。低碳景观设计主张做减法设计,不浪费精力。不但在景观项目的方案设计初期,在项目设计和施工过程中,都秉承能少则少,节约人力物力的原则。要减少碳的排放量,只有更大程度地减少人力物力的损耗。低碳景观设计在整个过程中都注重节约人力物力,以达到更少的碳排放的目的。第五,尽量降低能源消耗,减少碳排放。低碳景观设计以尽量降低能源消耗,减少碳排放为原则。很多低碳设计打着低碳的旗号,事实上并不低碳。说低碳并不低碳的例子很多,如为了打造更好的自然效果,千里迢迢去找材料,或为了一两种植物跑几个省份。以及不珍惜资源,随意浪费能源,这些做法只注重了目的性,而忽视了过程的低碳,也不是低碳景观设计的正确做法。这也是生态设计和低碳设计最大的不同。
三、低碳景观设计的应用模式研究
低碳景观设计的应用模式的理论基础是生态学和景观生态学。基于生态设计理论的低碳景观设计目前的应用模式有以下几种。
(一)自上而下的模式与自下而上的模式
我国景观设计的现状和国外有很大区别,国外的景观设计项目一般而言要通过社区居民讨论,规划师、建筑师也要加入到景观项目的设计和施工中。而在我国则是政府行为,先立项,政府通过了之后到达主管部门,主管部门之后才进入到景观设计师手中。但是很多景观项目实际上负责人都不是景观行业从业人员,这给景观设计的具体开展带来了难度,甚至出现一个设计方案改十几次或几十次的情况。由于低碳景观设计很多时候并不是在第一时间就能够体现经济效益,在讲究效率和效益的现实条件下,低碳景观设计开展起来也困难重重。如果管理者(包括政府和相关主管部门)重视民众的声音,尊重设计师,给设计师更大的权限和空间,景观项目由自上而下的模式转变为自下而上的模式,这样才有可能给低碳景观设计带来新的局面。
(二)千层饼模式
这是一种叠加模式。设计师麦克哈格在景观设计时尊重自然,提出了强调“土地适宜性”的“千层饼模式”。千层饼模式是将影响景观设计的自然因子都列举出来,进行叠加,然后可以从叠加模式中看出垂直自然生态过程,并可据此判断出该设计与环境适不适合。到了设计阶段,将要做的设计分层进行,叠加之后成为一个完整的方案。然而该模式仅注重垂直的自然生态过程,而忽略了水平生态过程,因为设计的各要素之间不是孤立的而是相互联系相互作用的。如此势必割裂部分与整体的关系,使低碳景观设计成为形而上学的一种模式而达不到低能耗、低污染以及降低碳排放的目的。
(三)场地拼嵌模式
随着近些年来研究的深入,形成了分析景观的一个基本模式,即“斑块—廊道—基质”[12]。这是一种场地拼嵌模式,是利用景观生态学原理,将景观场地分为斑块—廊道—基质的形式,斑块-廊道-基质模型是构成景观空间结构的一个基本模式,也是描述景观空间异质性的一个基本模式。这一模式为比较和判别景观结构,分析结构与功能的关系和改变景观提供了一种通俗、简明和可操作的方式。这个模式也有缺点,有可能注重局部而忽视了整体,而且并不是每个景观场地一定包含这三个内容。就这几种模式而言,有景观设计程序上的,有方法上的,但是低碳景观设计并不是单一的或机械的使用这些模式。低碳景观设计应该以生态整体性为基本原则,灵活运用各种模式进行设计,要根据项目的实际情况选择合适的设计模式,也可以以一种模式为主,结合其他的模式进行研究或设计。
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由于地震和地面运动有很大的不确定性,导致结构在其使用期限内可能遭遇预期强度等级的地震,也有可能遭遇远远大于预期强度等级的地震,这就使结构工程师很难准确了解结构的抗震需求。当前,多数国家对结构抗震设计原则为:对于一般的工程结构,设计时以本区域内多遇地震作为结构弹性阶段承载力和变形验算依据,以保证结构在小震作用的结构正常使用功能;同时以大震作为结构在极限状态下的验算依据,以满足在结构在强震下不至于倒塌危及生命安全。虽然这种设计方法较为简单,设计结果较为经济,但也在某种局限了结构的抗震设计。首先,仅仅以正常使用状态和极限状态作为设计阶段,并不能保证结构在除此两状态之外的处于其它状态时的损伤程度和功能完整性,这就要求我们对结构的其它状态的性能水平进行更深入的研究。其次,这种设计仅仅要求结构满足基本的抗震设防目标,局限了业主对结构抗震方面提出更高的设防要求,安全度已与目前的经济和社会发展不符,故我们有必要对结构的设防目标进入更进一步的研究。因此,对结构采用多级性能水平和多级抗震设防目标的基于性能的抗震设计具有重要的理论意义和实用价值。
2结构的地震反应分析了方法
自1899年日本学者大森房吉首次提出用于结构抗震设计的静力法以来,结构的地震反应分析方法经历了从静力法到动力的反应谱法和动力时程分析法这三个阶段的演变过程,在动力阶段中又可分为弹性与非弹性(非线性)两个阶段。根据所考虑的地震动特点,结构地震反应分析方法可以分为确定性方法和随机振动方法。确定性方法利用地震记录或由其他方法确定的地震波进行结构的地震反应计算,随机振动方法则把地震视为随机过程,把具有统计性质的地震动作用在结构上来求出结构的反应。到目前为止,国内外的抗震设计规范绝大多数都采用确定性方法,因此本文也仅考虑确定性方法。
由大森房吉提出的弹性静力法理论假设结构各个部分与地震动具有相同的振动,因此,地震力等于地面运动加速度与结构总质量的乘积;在大森房吉之后,佐野利器于1916年提出震度法,认为以结构10%的总重量作为水平地震力来考虑地震作用。该法把结构的动力反应特性这一重要因素忽略了,具有很大的局限性,只有当结构可近似地视为刚体时,该方法才适用。
由于缺乏对地震动特性的认识和结构振动分析理论的了解,基于动力学的地震反应分析理论一直未能得到发展;直到1930年之后,人们逐渐认识到地震动特性对确立合理的抗震设计方法的重要性,从1931年起,美国开始进行地震观测台网的布置,并在1940年ImperialValley地震中成功地收集到了包括El-Centro地震记录在内的大量地震记录资料,为抗震动力学方法的发展提供了宝贵的资料。1943年,M.A.Biot提出了反应谱的概念,并给出了世界上第一条弹性反应谱曲线。G.W.Housner于1948年提出基于加速度反应谱曲线的弹性反应谱曲线,1956年N.M.Newmark率先将该法应用于实际工程设计,并在实际地震中得到了验证,自1958年第一届世界地震工程会议之后,反应谱法被许多国家所接受,并逐渐被采纳应用到结构抗震设计规范中。我国1959年的抗震规范草案就采用了反应谱理论并在以后的各次规范修订中不断完善和发展。在弹性反应谱的概念提出不久之后,就提出了非线性反应谱的概念,试图将这一简单的概念应用于非线性地震反应分析中,目前,除新西兰抗震规范采用非线性反应谱以外,非线性反应谱基本没有直接得到应用。
动力时程分析方法是将地震动记录或人工地震波作用在结构上,直接对结构运动方程进行积分,求得结构任意时刻地震反应的分析方法,根据是否考虑结构的非线,该法义可分为线性动力时程分析和非线性动力时程分析两种。该方法是借助于强震台网收集到的地震记录和模拟电子计算机,于20世纪50年代末由美国的G.W.Housner提出的:日本于20世纪60年代初,在武藤清教授的领导下,也开始了这项研究工作。随着计算机的发展,该方法在国外于20世纪60、70年代得到了迅速的发展。我国于20世纪70年代末和80年代初在这方面开展了大量的研究工作。随着计算手段的不断发展和对结构地震反应认识的不断深入,该方法越来越受到重视,特别是对体系复杂结构的非线性地震反应,动力时程分析方法还是理论上唯一可行的分析方法,目前很多国家都将此方法列为规范采用的分析方法之一。
3对性能的抗震设计的不同定义
“基于性能”一词源于英文Performance-based。基于性能的抗震设计(PBSD)理论是20世纪90年代由美国科学家和工程师首先提出的,最早应用于桥梁抗震设计中。基于性能抗震设计的基本思想是使被设计的建筑物在使用期间满足各种预定功能或性能目标要求。这一思想影响了美国、日本和欧洲地震工程界。各国同行表现出了极大的兴趣,纷纷展开多方面的研究。
SFAOCVision2000对PBSD的定义是“性能设计应该是选择一定的设计准则,恰当的结构形式、合理的规划和结构比例。保证建筑物的结构与非结构构件的细部构造设计,控制建造质量和长期维护水平,使得建筑物在遭受一定水准地震作用下,结构的损伤或破坏不超过某一特定的极限状态”。
ATC-40对PBSD的定义为“基于性能的抗震设计是指结构的设计准则由一系列可以实现的结构性能目标来表示,主要针对钢筋混凝土结构并且建议采用基于能力谱的设计原理”。显然,ATC-40建议使用能力谱方法对钢筋混凝土结构进行抗震设计。
FFMA273和FFMA274对PBSD的定义为基于不同设防水准地震作用,达到不同的性能目标。在分析和设计中采用弹性静力和弹塑性时程分析来实现一系列的性能水准,并且建议采用建筑物顶点位移来定义结构和非结构构件的性能水准,不同的结构形式采用不同的性能水准。而且FFMA273利用随机地震动概念提出了许多种性能目标.,适合于多级性能水准结构的分析与设计方法从线性静力延伸到弹塑性时程分析。
1995年的Kobe地震后,日本启动了“建筑结构现代工程开发”研究项目,对性能设计涉及的内容进行了概述;1996年,日本建筑标准法按照基于性能的要求进行了修订;1998年,日本的建筑标准法加入了能力谱方法。
我国一些学者也对PBSD进行了定义:“基于性能的结构抗震设计是指根据建筑物的重要性和用途确定其性能目标;根据不同的性能目标提出不同的抗震设防标准,使设计的建筑在未来地震中具备预期的功能。”
PBSD已成为近几年美国、日本、新西兰等国家在抗震方面的主要研究课题。美国学者认为,基于性能的抗震设计方法应该编成指南或规定,而不是规范提供给设计人员和业主,从现行的以保障生命安全为宗旨的抗震设计规范向基于性能的抗震设计规范的选择性设计规定的转变应该是“演进”而不是“革命”,其基本思想还可以通过每三年一次的规范修订融入现行规范中去。美国国际规范委员会(ICC)1997年5月出版国际建筑规范2000(InternationalBuildingCode.IBC)草案已强调了与性能要求有关的内容。近年来,基于性能的抗震设计思想及研究成果已经纳入美国大学本科生和研究生的结构抗震设计课程教学工作中,主要内容即以Vision2000为基础。日本也在多方资助下于1995年开始了为期3a的“新建筑结构体系开发”研究项目,成立了由国内著名学者参加的新建筑构造体系综合委员会。该委员会下设性能评价、目标水准和社会机构3个分委员会。为推进和协调这一项目的进程,还建立了“新构造体系促进会议”,讨论、规划和协调各方而的工作。英国等欧洲国家和智利等拉美国家也对PBSD开展了研究。1996年在中美抗震规范学术讨论会上也对PBSD进行了交流,提出了把PBSD引入到结构优化设计领域的概念。有学者建议,中国21世纪的抗震设计应顺应国际发展的趋势,发展适合于中国国情的PBSD。
4目前国内外地震工程界学界对PBSD开展的研究工作
(1)多级性能水准的确定与统一。生命安全水准、结构损伤水准和确保使用功能水准为当前规范普遍接受的3级性能水准。生命安全水准要求建筑在罕遇地震作用下不倒塌;结构损伤水准要求建筑损伤控制在可修复的范围内;确保使用功能水准要求结构不产生影响建筑直接使用的变形等。PBSD要求细化这3级性能水准并建立相应的结构设计准则。
(2)多级地震设防水准的确定与统一:当前规范普遍采用3级性能水准所对应的最高设防水准。在建筑使用期内遭遇一次地震危险的水准和可能遭受多次地震危险的水准3级地震设防水准。PBSD同样要求细化这3级地震设防水准。
(3)可行的结构设计与分析方法:PT3SD要求建立适合于在多级水准地震作用下实现多级性能水准的结构设计与分析方法。
(4)结构安全性评估方法的完善:当前由静力推覆分析方法和能力谱分析方法结合形成的静力弹塑性方法被普遍用来评估罕遇地震作用下建筑的抗震性能。
基于性能的抗震研究是一个非常庞大和复杂的问题,就目前的发展水平,还存在以下问题需要进一步研究解决。
在结构性能方面,虽然提出了不同性能水平,但只是对结构和非结构性能的破坏程度的描述,对结构“不坏、可修、不倒”定义模糊,未给出明确的量化指标,是本文主要研究问题之一,有待进一步研究。
在结构多级性能目标方面,如何进一步考虑建筑场地特征和近震的影响,以及设防水平与震后重建时间、费用之间的定量关系。
对于高层建筑或沿高度侧向刚度有变化的建筑,采用何种目标侧移曲线,侧向力分布模式是否考虑高阶振型的影响,都需要作进一步深入的研究。
如何针对复杂的混合塑性铰分布破坏机制建立位移延性和曲率延性的转化关系,从而获得结构曲率延性需求,有待进一步研究。
参考文献
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人在实践检验真理的过程中想走实践的独木桥是走不通的,总是离不开人类所掌握的大量理论知识来共同对真理的检验:人和动物的根本区别。所谓“真理是检验真理的唯一标准’是所有科学工作者不容忽视的偏见。我国有位哲学家在中央台访谈中只敢承认“实践是检验真理的唯一性”而不敢承认“实践是检验真理的绝对性”(《光明日报》1978.5.11曾经在特约评论员署名的“实践是检验真理的唯一标准”文章内容中报刊编辑又加上了“绝对的”用词)其实绝对与唯一两词并无很大距离,我国哲学界已经把“实践是检验真理的唯一标准”而成为一个铁的真理。诚然《光明日报》的该文章使我国快速进入改革的大道,功不可没(回避了与教条主义的纠结)。实践失去与理论的统一(实践的表面性也需要经得起理论的判别)就可能形成经验主义;理论失去实践的经验就可能形成教条主义。人类认识客观真理的过程总是实践与理论紧紧相结合的过程。“实践是检验真理的唯一标准”的偏见也将影响我国改革的可持续发展。实践过程中的局限性与表面性是每个科学工作者所不容忽视的问题。特约评论员文章中所说“理论”不能证明“理论”的论点也是不成立的:科学家在理论的进程中从来没有用同一理论互相证明的例子。特约评论员把彼此不同内涵的彼此“理论”混为一谈,是有逻辑上偷换概念之嫌。可惜本文不可能与哲学家、特约评论员来很详细讨论这一问题,我有兴趣以后有机会再专题深入讨论。我们现在还是就有关模板支架的具体技术问题来讨论。从一开始国家行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001对模板支架的构造采取水平与垂直剪刀撑不均匀间隔加固方法,这一举措迫使规范走试验的道路来决定计算系数方法,而难以以基础理论来左右形势。为此建筑科学院的研究人员与哈工大教授因试验理论方法不同而导致试验数据不同(其实两种方法并无本质的差别),双方各执一词而规范“难产”———上世纪八十年代初规范立项,直至21世纪初才迟迟统一意见。但还是犹抱琵琶半遮面,许多问题并没有充分揭示。结果从规范出版后每年安全事故层出不穷仅次于我国煤矿安全事故的发生。由于理论基础不牢许多影响模板支架的安全因素也难以显露。通过10年来各学术团体不断探索试验了解更多的影响脚手架承载力的因素(n):扣件拧紧力度(扭矩)、架子宽度、高度、高宽比、步距、纵向杆距、横向杆距、水平剪刀撑、垂直剪刀撑、立杆上端悬挑高度、水平约束等因素,在《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中仅介入了个别的因素去影响脚手的试验计算程序。如水平约束、剪刀撑、支撑悬挑高度。而漏掉许多当时还未察觉的影响脚手架承载力的因素,而这些漏洞正是安全事故的陷阱。新规范JGJ130-2011的编者仅选取了剪刀撑(不加型、普通型、加强型三个工况)、立杆间距(纵横杆距相同六个不同工况)、步距(五个工况)、高宽比(仅一或两个工况介入,不大于2或2.5)、最少跨数(仅两个或三个工况介入4、5或8)、上端悬挑高度(两个工况a=0.5m与a==0.2m)等六个影响因素(n=6,扣件扭矩和中间约束等未纳入,杆距纵横选取相同值)进入试验程序。而工况介入试验的选择就更少。在附表录C‘满堂脚手架与满堂支撑架立杆计算长度系数μ中:表C-1至表C-5列出μ值126个,按照有限的工况和不完整的影响因素应做196次试验,而表中空格数却有76个。我能了解编者的苦衷,仅能使用有限的工况数(X)和有限的影响因素(n)来介入试验计算程序:如果填满空格的数据可能还要多花费几百万试验费,因而可做可不做的试验只能减免;委屈读者空格处不做选项。但假如读者遇到高宽比为2以下时没有意见(仅有点浪费);高宽比为3时读者又何去何从呢:人们在规范上就找不到答案,计算就无法继续进行。新规范还是没有把已知的影响因素全部纳入试验研究的对象。那么我们要进行多少次有效的试验才能满足施工的要求?这也是我们不能回避和重视的研究的关键问题。在新规范JGJ130-2011版本中正如规范附录C表编者把影响因素压缩到五个n=5(立杆间距、高宽比、步距、最少跨数、上端悬挑高度a);工况(X)也进行压缩:立杆间距为x=4或6、高宽比X=1或2、步距X=4或5、最少跨数X=2或3、悬挑高度X=0或2。就这样根据不完整的影响因素与极少的变化的几个工况的组合按编者的意图附录C表应做196次试验求出196项系数(μ)而在C表中仅做121次试验:缺项77次。要填补这些空项还须数百万元,编写组已难以承受经济压力。但读者就苦了,无所适从。我们如果设想把影响因素和工况变化的数字再提高以适应更广泛的使用实际价值以消除事故的陷阱,我们们必须研究要做多少试验。如果把工况变化次数X=5并不算高;我们再把已知的影响因素定为n=10或8。要做多少次试验(Y)?这不得不以数学逻辑方法求得这一计算式:Y=Xn。我们仅设X=5,n=10则Y=97655625次。也就是说我们要做近100万次试验。如果降低标准:设n=8、X=5时:Y=Xn=78125次,这不仅花费数万亿或数十亿元经费,而一个人的一生也不可能完成这一实践(一个人的一生有效工作日还不足1.5万天),当然这经济费用也是我国任何企业不可能承受的。单纯以实践来检验真理是行不通的:实践在检验真理时必需与理论统一并紧紧相结合才能事半功倍。科学发展观才是可持续发展之路。新规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011在前我也从编者网上发给我的文件里看到,并与主要编写人刘群同志讲过我的意见还是尽快争取。我之所以这样想是因为扣件脚手架新规范时间与经费上不可能再以其它理论体系来转向。新规范虽然有不尽如人意之处(包涵许多问题与漏洞),但通过新规范编写组现有的大量试验也揭示了前规范所没有能发现的重大问题,故新规范再迟迟不发表全国读者也等不及,但读者使用新规范时未列入试验承载力影响因素的几个方面(如水平约束、纵横杆距不同、扣件拧紧力矩、乃至剪刀撑上用多少扣件都应认真对待)和表上未列项或空白处要特别注意。又讯中国建筑工程总公司已着手在按铰接几何不变体系模板支架的安全技术标准规范的编制已进入试验过程中;新规范JGJ130-2011对模板支架的指导作用仅是过渡时期的事。
宏观管理问题
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根据《普通高中英语课程标准》,学生必须获得“用英语进行交流的能力,用英语进行思维的能力。”所有这些能力的形成都取决于英语教师的教学思想、教学观念和教学方式,而教学方式就体现在课堂教学的活动设计中,教学效率也依据教学活动任务的完成质量。但目前的实际情况是:学校的生源状况和师资条件、管理水平、教学设备和语言环境、班级大小的差异非常大,教学效果当然不可能一样。所以不能只有一种教学方法、一种教学模式。
随着新教材的使用和课改的进一步深化,英语教学开展了轰轰烈烈的改革。越来越多的教师在思考如何上好新课程理念下的英语课堂教学,提高教学的实效性。在英语课堂教学中,经常能看到教师设计的课堂活动一个接一个,轰轰烈烈、热热闹闹,学生积极参与。这样的教学设计背后出现的问题是:重能力,轻双基;重输出,轻输入;重表演,轻内涵;重功能,轻结构;重流利,轻精准;重归纳,轻演绎等。英语课堂教学效率普遍不高仍然是教师们深感困惑的问题。我们都知道:巧妙的教学设计是有效教学的良好开端,灵活的知识呈现能使新知识更加具体、直观地展现在学生面前,语言的活动能促使学生习得语言相关知识。但是,这些看似行云流水的教学过程有时未必具有良好的教学实效。针对这一现象,笔者欲从在国外亲自体验的B-Slim(成功语言指导模式)理论中论述设计有效的课堂教学活动,提高教学效率。
二、B--SLIM教学理论
笔者有幸在2006年到加拿大北阿尔伯塔省理工学院学习B—Slim理论。有幸聆听了B—Slim理论的创始人Blash博士对其理论的诠释。而且笔者在加拿大学习期间教师的授课也是B—Slim理论实践。通过亲身体验,笔者认识到:B—Slim理论能反映出教师如何在理论的指导下设计教学,在顺序渐进、多样化教学活动中使不同层面的学生获得成功。同时,这理论也为教师设计教学、组织教学和开展教学活动提供了一个平台、一个模式。通过这个模式能反映出教师的教学效果。
三、有效教学
在英语教学中,课堂教学是学校这个特定空间中以学生身心的全面发展为目标,教师和学生共同参与的社会活动。但是英语课堂教学的多样化并没能使学生对英语学习有足够的兴趣和动机,教学效率不高仍是广大英语教师深感困惑的问题。也有种情况是教师课前不进行课堂教学设计,上课缺乏目标意识,随意性大,造成教学时间的隐性浪费。
笔者所指的设计不同于过去的教学计划。过去的教学计划大部分是以教师的直观感觉和主观经验为基础,缺乏目标意识,所关注的是教师的主讲作用,忽视了学生在学习过程中的主体作用。而现在的设计是根据学生的认知规律和记忆规律、并有明确的教学目标,着眼于激发并促进学生的主体学习,充分发挥每一个学生的特点和智力优势,从而习得语言,这就要求教师除具备良好的英语运用能力外,还要求具备系统的英语学科的理论知识。这样才能深刻领会教学大纲的精神及教材内容的设计,才能根据教学对象的不同,设计并运用恰当的教学设计组织课堂教学,同时要求教师加强先进理论的学习、探索教法、大胆创新,帮助学生达到预定目标,并通过评价反馈来强化学生的学习。
对于有效教学,巴班斯基曾经提出最优化教学的四个重点:一是用最优化的观点选择教学方案;二是衡量学生实际的学习可能性;三是考虑现有的教学条件和可能性;四是针对不同程度的学生设计教学任务。这就要求教师在设计教学任务时充分考虑学习环境、学生水平与需求、班级人数等。所设计的教学过程清晰、内容难易适度、教学步骤衔接自然、时间安排合理,调控教学节奏、调动学生积极性、减少学生的情感焦虑、保证学生的参与并有助于发展学生的语言运用能力。
我国英语课程标准清楚地提出教学设计的标准及一般原则:教学设计应基于学生的生活经验和兴趣,以帮助学生获取语言知识、培养语言技能和语言能力,促进跨学科的学习和培养学生的综合能力。任务设计的原则是:任务必须有清晰的目的和可行性,应具有意义和接近真实生活,应包括获取、处理和转换信息的过程。学生应该使用英语做事情,当任务完成时应有具体的结果。
有效性教学就是用科学的方法和手段有效地达到教学目标的教学活动。根据《普通高中英语课程标准》的要求,教师在设计教学任务时,要根据教学目标和学生的实际水平,开展有助于学生学习英语知识和发展语言技能的教学活动,并通过设计和实施各种教学活动提高学生的语言运用能力,使学生的思维能力、想象力、合作能力及创造力等综合素质得到发展。这就要求教师思考以下问题,以提高教学的有效性:
1.本节课的教学目标是什么?学习哪些语言知识?提高哪些技能?
2.开展哪些教学活动?目的是什么?怎样体现整体参与性的原则?怎样体现单个学生的学习效果?
3.运用什么方法和手段开展教学活动?怎样组织活动使其达到最佳效果?
4.怎样帮助学生形成良好的学习策略、提高教学效率?
5.如何激发学生的学习兴趣?如何开发学生的创新思维?
要“因材施教”“课堂有效率”,教师的教学设计应注意以下方面:
1.教学目标全面。这是指根据学生的实际情况而设,包括知识、技能、方法、情感和多维目标。
2.教学情境激励。这是指通过创设各种问题和活动情境,激发学生的思维欲望,鼓励学生运用旧知识与新知识的联系。
3.教学结构有序。这是指科学设计教学内容的呈现顺序,合理安排学习和复习。
4.教学活动民主与合作、主体与互动。这是指尊重学生的主体地位,了解他们的心理需求,给予关怀和帮助。
5.教学反馈及时。这是指教学前和教学后的反馈,前的反馈可以了解学生对学习内容的知识准备和心理准备;后的反馈可以及时检测效果,判断教和学的有效性。
四、教学活动设计
依据B—Slim理论,教师课堂活动设计应包括:教学时间、教学资源及教学活动。它要求教师应根据不同的教学目的设计不同形式的教学活动。可以是发散思维、直觉思维、想象思维和归纳思维等。适合学生实际的和贴近学生生活的灵活多样的教学活动是进行创造思维的具体手段,是培养创造力的途径。活动和能力是相互作用的。学生会在不同的活动中得到不同程度的尝试和提高,使教学活动更具开放性,给学生的参与和思维扩展提供更广阔的空间。
笔者认为教学活动设计要有明确的目的并具有可操作性,设计活动要以学生的生活经验和兴趣为出发点,内容和方式尽量自然,设计的活动应有利于学生学习英语知识,发展语言技能,进而提高实际语言运用能力。
实践证明,科学地选用教学设计能够调动学生学习的积极性和主动性,激发学生学习兴趣和求知欲望;能在不加重学生负担的情况下,完成教学目标任务。
当今的新教材确实能让人耳目一新。教材的版面设计、插图、知识结构、文化背景,教学内容以及语言运用等方面,都具有真实性和趣味性等特点,这些为英语教学提供了丰富的资源,同时也对教师的“教”和学生的“学”提出了更高的要求。教学的关键是教师。提高教师的专业水平,加强科研,促进教师的发展,这是根本。用高水平的语言能力和娴熟的教学技能来感染和影响学生。勤钻研,勤反思是教师进步的源泉。通过对老观念的再创造和乐于接受和尝试教学新理念的态度,加上自身的不断探究教法,在课堂有限的时间内创造最大的教学效率,所以我们有理由相信只要教师在教学研究中多学习、多留意、多思考、多尝试,教师的“输入”到位,就会让英语课堂“活”起来,让学生“动”起来,学生就能自由地“输出”,真正达到提高教学效率的目的,中国的英语教学也会迈向一个新台阶。
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1.信息与激励。信息经济学是近年来最重要和充满活力的经济研究领域,它研究决策者拥有不同信息的状况。信息的非对称性在很多领域存在,所谓非对称信息是指某些参与人拥有而另一些参与人不拥有的信息。例如:银行不可能了解借贷者未来收入的全部信息,拍卖人并不知道潜在客户所愿支付的全部信息,政府在不太了解个人和企业纳税能力时必须制定税收政策等,这类现象称为外生信息不对称。公司的所有者并不全部了解经营者资产营运信息,行政管理者也不了解下属是否在认真扎实地履行职责等,这类现象称为内生信息不对称。不完全、非对称分布的信息会带来很严重的后果,尤其当信息优势经常被有策略的利用起来,因此,信息经济学研究集中在如何才能制定出能处理非对称信息下不同激励和控制问题的契约和制度。在外生信息不对称的情况下,决策者通过设计一个激励合同或契约,以获得真实、有用的信息,诱导他人“讲真话”;在内生信息不对称的情况下,决策者通过设计一个激励机制,以诱使另一方当事人采取正确的行为,形成“不偷懒”。这使我们能更好的理解保险市场、信用市场、拍卖、公司内部组织、工资结构、税收系统、社会保障、竞争条件、政治制度等等问题。信息经济学研究信息与激励的一个基本结论是,任何一种制度安排或政策,只有满足个人的“激励相容约束”才是可行的。威廉·维克里(WillianVickrey)的研究关注不同类型的拍卖者的特性以及他们如何被最优设计以创造经济效率。他的努力为一个充满活力的研究领域奠定了基础,并且这一领域已经扩展到实用范畴,如:财政部发售公债等。20世纪40年代后期,维克里设计了一个模型表明能通过设计所得税获取效率与公平的平衡。25年后,詹姆斯·米尔利斯(JamesMirrlees)找到了能更彻底地解决最优所得税问题的办法。米尔利斯很快认识到他的方法能被应用到很多其它的类似问题。这已经成为现代关于复杂信息和激励问题分析的一个重要组成部分。米尔利斯的方法在不能观测到其他人行为的情况下尤为有价值,即所谓的道德风险。要回避由于非对称信息所产生的道德风险,关键是要设计一些最优的契约或机制。
2.所得税。很久以来,哲学家、经济学家和政治学家一直在研究所得税原理,不同的公平原理决定了税收结构。在20世纪40年代中期,维克里分析中强调累进税率安排将会影响个人努力工作的积极性,因此他重新定义这个问题时注意到了以下两个方面:激励问题——每个个人在选择工作努力程度时会考虑税收安排,非对称信息——实际上个人的生产力对政府来说是未知的,他定义了解决的总原则,但并未成功地掌握其精确因素。直到25年后,这个问题才被米尔利斯重新考虑,他通过建立一个范例(样本),来分析具有广效性的以非对称信息为主要组成部分的经济纠纷,解决了这一问题。米尔利斯定义了一个严格的条件(单一交叉点),大大简化了问题,使问题有可能解决。他的分析中含有揭示原则——一个普遍原则的萌芽思想。根据这一原理,在非对称信息条件下的激励问题能从相对有限的分配机制集合中找到解决方法,这种分配机制能导致个人在不与自身利益冲突的情况下暴露出真实的私人信息。通过这一机制,制定最佳条约以及对激励问题的其它解决办法变得容易多了。
3.道德风险。在经济活动中,往往存在着这样的现象,即某些人在最大限度地增进自身利益时,往往作出不利于他人的行动。这就是所谓的道德风险。如保险业存在显著的问题是被保物品的损坏不仅仅依赖于天气、偷盗这些外部因素,而且依赖于投保人对被保物品的管理,这一点使保险公司付出了昂贵代价。健康和残疾保险等社会保障体系中也出现类似问题。保险项目会加大风险承担并影响到个人管理被保物品的办法。在分析这些所谓的道德风险问题时面临的主要困难与维克里强调,米尔利斯解决的所得税问题很类似。20世纪70年代中期,通过简化问题定义,米尔利斯为日益有力的分析铺平了道路。他注意到人的行为间接暗示了对可能发生的各种结果可能性的选择。因此,最佳补偿协议的条件提供了人选择可能性信息及保险保护必须被限制在一定范围以提供商合适的激励因素。在设计激励方案时,委托人必须考虑激励人的成本与委托人利益的一致性。人对处罚的敏感度越高,人对结果选择的信息量越大,成本越低。合约中规定,人承担不受欢迎结果的部分成本或者获取令人满意结果中的部分利润。投保人像保管未保险物品一样保管被保险物品,执行者像管理自己的公司一样管理公司。
4.拍卖。拍卖的基本功能有两个:一是提示信息,一是减少成本。非对称性也是拍卖的一个重要组成部分。拍卖时,潜在的购买者对出售的财产或权力了解不多。1961年、1962年维克里在两篇论文中分析了不同类型拍卖的特点。维克里根据治理交易的制度规则,把拍卖分成四种类型:英式拍卖、荷兰式拍卖、第一价格拍卖和第二价格拍卖(即次高价拍卖)。他着重研究了现在被称为维克里拍卖的次高价拍卖。在这种拍卖中,物品根据封闭价被拍卖。出价最高者以次高价购买拍卖品。这是一种能引出个人真实意愿的机制实例。如果出价比自己所愿支付的更高价格,一个人需冒其他人也同样行为的风险,则不得不亏本购买拍卖品。相反,如果一个人出比自己愿意支付的低的价格,他冒着也许其他人能比他自己所愿意支付的更低价格购得拍卖品。因此,在此类型拍卖中,真实报价对个人最为有利。这种拍卖具有更高的社会效率。维克里的分析不仅仅对拍卖理论有着重要意义,并且为设计能提供社会激励的资源分配机制带来了深入的洞察力。詹姆斯·米尔利斯和威廉·维克里共同荣获了1996年诺贝尔经济学奖,奖励他们在非对称信息条件下的激励理论领域作出的重要贡献。下面分别介绍他们的主要理论贡献。
二.经济中的非对称信息以及相关问题
在劳动力市场中,雇主和雇员的信息是非对称的。雇主无法了解雇员能力的信息,只能根据雇员的社会平均能力制订工资标准,导致雇员的“逆向选择”,直接造成高能力的雇员离职,公司多为低素质雇员,给公司造成一定损失,不能实现资源配置的帕累托效率,甚至会造成“低素质员工驱逐高素质员工”的现象。为了改变这种状况,公司必须选择某些易于辨别的信息。目前,教育水平作为显示能力的主要信息之一,即不同能力的个人接受教育的成本不同,高素质人才通过选择接受教育把自己与低素质人才区分开,但教育成本与能力具有非相关性,低素质的人才可以模仿高素质人才选择相同的教育水平,从而使教育水平信息失真,导致“逆向选择”。信息甄别成为解决“逆向选择”的关键。这方面的研究和理论在模型上虽有重大进展,但它的实证性有待继续测定。非对称信息在产品市场中的表现与劳动力市场有相似之处,只不过是卖方更清楚成本、质量、价格等内在属性,但不清楚买方愿意支付的价格、需求、市场的定位等;而买主正好与之相反。存在的隐患也主要是“逆向选择”,问题的关键是信息传递。改善这种状况的途径,彭斯认为,如果较高质量的卖主能够寻找到某种途径向买主传递自身产品质量的信息,而为此付出的成本要比低质量产品的卖主低,使劣质产品卖主的模仿成本太大而不具有模仿的动机。总之,无论信息质量的优劣,只要高质量产品卖主的信息边际成本小于低质量产品卖主的信息边际成本,就可实现资源配置的帕累托改进。目前产品的广告宣传、商品的退赔、维修等保证,都是信息传递的简单运用。
80年代西方学者把信息非对称理论运用到金融市场,极大地丰富了金融中介理论和货币政策的传递机制,但同时也带来了严重的“逆向选择”和“道德风险”。由于信息的非对称状态,就鼓励了信贷资金向低信用企业流动,抑制信贷资金向高信用企业的流动,即信用质量越差的企业,越可能取得信贷资金。这种不合理的资金分配机制对金融市场的资源配置效率具有极不利的影响。在完成交易之后,又引来了严重的“道德风险”,即放款人的利益受到侵害或损失,具体表现形式为:违背借款协议,改变资金用途,私自用于投机易或高风险项目;隐瞒投资收益,逃避偿付义务;对资金的使用效益漠不关心,不负责任,致使借入资金发生损失。为什么金融市场中信息非对称的表现与普通商品、劳动力市场有重大差别呢?因为金融市场具有不同于其他市场的重要特征。一般市场的交易是钱物交易,钱物两清后,交易双方基本上没有后续权利和义务;而金融市场的交易大都是放款人放出资金后并不能马上从借款人手中得到任何等价物质,他所得到的只是在未来某个日期偿还本息的承诺。由于信息的非对称,不同的借款人,甚至同一借款人在不同条件下作出承诺的可靠性,都不可能一样,致使出现了严重的“道德风险”。如何解决这个问题,西方著名学者罗斯进行了大量开创性研究,他直切问题的核心,即企业的金融结构与市场价值的关系,这就是响誉世界的MM定理。他主张只根据企业负债比来测定企业的市场价值,他的分析方法虽没有全新的结论,但他的方法是崭新的,给人一种全新的境界。为了进一步规范金融市场,笔者主张在罗斯分析的基础上,应完善以下机制:加强对证券持有人的约束;健全防止管理人员向外输出错误信息的内在机制;严惩证券持有人贿赂管理人员,输出错误信息,使自己谋利的非法行为;加快防止故意制造“道德风险”的立法工作。上述机制的完善和规范,都需要不断地探索和实践。
信息非对称理论在证券市场运用中所引发的“逆向选择”和“道德风险”的表现则更为严重。从某种意义上讲,在证券市场上没有办法解决“逆向选择”和“道德风险”。因为要减少“逆向选择”和“道德风险”,基本条件是改善信息的非对称状态,要改善信息的非对称状态,必须花费一定的信息成本进行调查、分析和监督,然而证券市场的高度分散性,“搭便车”行为普遍存在,抑制了信息投资。目前,我国证券市场机构大户操纵市场,银行违规资金入市,证券机构违规透支,新闻媒介推波助澜,误导误信股民跟风等,都是信息传递机制不畅,功能存在障碍的具体表现。西方学者普遍认为,在证券市场的信息传递模型中,除非有严格的约束条件,否则不存在唯一均衡。只有提高企业自己的信息成本,才能实现有效的分离均衡,才能使信用差的企业放弃模仿信誉好的企业的动机,但均衡的唯一性仍是一个有待继续解决的问题。结合我国的证券市场,其核心是保证信息传递畅通、充分、准确,从而逐步趋于完全对称。具体措施是:实现国有股和法人股的上市流通,以利健全信息传递机制,改善市场结构,减少信息扭曲,提高信息质量,发挥信息显示器的正常功能。信息是一种特殊的商品,需求者实际上无权选择,一旦信息质量存在问题,信息使用者的利益将无法挽回。因此规范和完善上市公司信息传递机制,降低信息成本,规范会计职业是十分必要的。一方面要加强对注册会计师的管理,提高其风险度;另一方面加强行业自律,提高其约束自己的行为的能力。信息成本的存在使非对称信息的产生成溪必然。
另外一个热点问题是:中国国有企业由于经营不善,面临倒闭,在新的政策下,国企拍卖成为社会关注的焦点,如何使国有企业的拍卖更为有效是一个很值得研究的问题。拍卖前必须先清楚两点:一是被拍卖企业的经营现状;二是评估该企业的资产。拍卖理论的核心内容是弄清投标者对被拍卖企业的真实评价。这就需要投标者花一定的时间与精力去调查该企业的资产状况,同时,拍卖者也要尽力弄清投标者对企业的真实评价。在欧洲,许多拍卖者得到的价格都低于投标者对企业的真实评价,因为,常常有这样的集团,由于他们比别人更了解该企业,掌握了有关该企业的更充分的信息,从而压低了该企业的价格。为了解决这一问题,可以进行二级密封价格拍卖法,即通过投标者之间的竞争,由出价最高者以次高价格购买,从而激励投标者说真话。不过,拍卖者有时也会与投标者合谋,从而使拍卖失效,尤其是在拍卖公益企业时。故而,应采取一种更为公开的拍卖方式,让更多的投标者竞争。比如,英国就把一些公共事业企业卖给法国(如水利系统)和美国(如电信系统)。中国不一定要采取这样的方式,但一定要使信息更为公开,拍卖更为公正,这样,才能使拍卖成功。在经济转轨时期,国有企业的所有者是由政府代表的全体人民,但在实际操作中,不同的企业隶属于不同的政府部门。因此在企业兼并时会常伴随有“一定的道德风险”问题。这一问题很有意义,其核心是产权问题。两个归属不同政府部门的企业兼并时,兼并合同会偏向哪一方或保持中立是很难给出清楚明确的解释的,因为两个政府部门有不同的利益目标。这与委托—理论略不同。委托—理论告诉我们,对于一个委托人、一个人的情形,委托人应该为人设计一种有效的激励机制,比如高工资,与工作绩效挂钩的奖金等使人更有效地工作。一般来说,为了控制风险,一个人不允许同时有两个委托人。在这种情况下,“兼并”是一种有效的激励机制。由于受到“兼并”的威胁,人即经理会更努力地经营企业,使企业的资产不断增殖。通常情况下,经理并不希望“兼并”发生,除非其经营状况相当糟。事实上,通过对兼并制度的分析及对兼并实例的考察,我们认为,“兼并”的作用与效果并不像我们想象的那么好。如前所言,分属两个政府部门的企业之间的“兼并”则有所不同。在这种情况下,至少存在两个委托人,其中一个委托人会控制兼并合同的签订,从而弱化另一个委托人的权力。
三.国有企业的激励问题分析
国有资产是通过层层的关系才到达企业的,而中国国企的委托关系具有无限循环的特性。在委托—链条上的当事人既是委托人又是人。从理论上讲,国有资产属于全民,工人阶级是全民的优秀代表,是初始委托人,委托政府作为国有资产的人,而政府又作为委托人委托经理来管理国有企业;经理是国企的人同时他又作为委托人,委托车间主任管理生产经营;车间主任是人同时又是委托人,委托工人进行生产。工人这时成为最低层次的人与最高层次委托人扣成一个环。因此,解决这种委托问题的关键就在于规避道德风险与逆向选择,即使委托人和人的利益趋于一致。也就是委托人要在全社会设计一套对人的激励相容约束机制的方案,使人在追求自身利益最大化的过程中必须维护委托人的长远利益。变“损人利己”为“双赢”是这套机制的核心所在。当对人付出的努力不能进行完全的检验,从而人有可能试图只付出少于他能够付出的努力时;当一个只根据行动而不兼顾结果支付报偿的契约建立时,潜在的道德风险立即产生。对委托人来说,人行动是不可预测的,委托人的问题是如何根据可观测到的信息(资产增值率、利润率、市场占有率、同行业企业家正常利润等)来奖惩人,以激励其选择对委托人最有利的行动。我们用A表示人所有可能选择的行动的集合,a∈A表示人的一个行动,可以是任何维度的决策变量如a=(a1、a2……),a1、a2表示人在数量和质量上的工作时间或代表固定资产投资和开发研究等。θ是外生变量称“自然状态”,a、θ决定一个可观测的结果π(a、θ),如产出。委托人的问题是设计一个激励合同S(π),根据观测的产出π对人进行奖惩。设人努力的负效用为C(a),委托人的期望效用函数为V=π(aθ)-S(π),人的期望效用函数为U=S(π)-C(a)。前面已经提到委托人和人的利益是冲突的,因此除非委托人能对人提供足够的激励,否则,人不会如委托人希望的那样努力工作。委托人的问题就是选择a和S(π)最大化,即上述自己期望效用函数。但这样做的时候面临着来自人的两个约束。第一个约束是参与约束即人接受合同得到的期望效用不能小于不接受合同得到的最大期望效用U(由其他市场机会决定),可以表示为S(π)-C(a)≥U。第二个约束是激励相容约束,在任何激励合同S(π)下,人总是选择使自己期望效用最大化的a,因此任何委托人期望的a都只能通过人的效用最大化行为实现。如果a是委托人希望的行动,a′∈A是人可以选择的任何行动,那么只有当人从选择a中得到的期望效用大于从选择a′中得到的期望效用,人才会选择a,激励相容约束的数学表述如下:s〔π(aθ)-C(a)〕≥S〔π(a′θ)-C(a′)〕a′∈A,这就是解决道德风险的基本简化模型。当然要得出最优解需经过一系列的数学变换,还要考虑a、θ的分布密度,这里从略。
下面讨论逆向选择模型。根据显示原理,我们只需要考虑能使人出于自身利益真实显示他所属类型的契约,并根据声称自己具有的属性来决定按契约支付报偿。a为人的内在属性(不是道德风险模型中委托人希望选择的行动),a′是人声称的属性,W为委托人为人设计的契约,U为人的效用,则防范逆向选择的模型为:U〔W(a),a〕≥〔W(a′)a〕aa′∈A上述激励相容约束机制模型从表面看,在企业利润的蛋糕上政府似乎分得了较少的份额,其实在这种机制的运作下的委托关系会创造循环的创新支力,会使企业利润的蛋糕越做越大,国家、政府会得到长期的不断增长的利润“蛋糕”。在以上的模型下需要对企业的分配制度进行改革。人的收入一定与企业的业绩挂钩与职工分配基金脱钩,体现出按劳分配与按要素分配的结合。尤其是智力要素价值要得到实现,得到蛋糕的份额与其努力程度成正比。同时,企业的激励相容约束机制也需要一个规范化的市场环境。环境对人的约束是刚性的、使他别无选择。市场的评价约束着人,公司的经营状况基本取决于经理的能力,公司一旦破产,经理的人力资本价值在市场上就一贬到零,甚至可能从此断送经理生涯。这种来自人力资本市场的约束是最硬的行为约束。而资本市场对人的约束是来自股东(委托人)的间接控制,使人不得不考虑委托人的利益和要求。企业激励相容约束机制的运作需要法律的保障,企业经理的任用要通过法律程序,另外上级主管部门对企业的督查要法制化。还要建立企业内部职工举报奖励制度,这样才能使国企委托——关系处于良性的循环之中,使这个环紧紧地围住国有资产,使国有资产保值增值。
四.结语
客观上讲,非对称信息的研究目的在于如何设计一种有效的经济机制,选择满足委托人、人参与约束和激励相容的约束激励合同以期最大化自己的期望效用函数,促使资源的帕累托最优。这方面研究理论和现实还有差距,但就约束、激励的某一方面研究和实践都取得了重大突破,可二者的相容仅表现为模型。特别是在我国改革开放以来,激励理论和实践呈现出日新月异,而约束的理论和实践则相对滞后,使激励机制发生扭曲,甚至有人认为监控就是惩罚。必须改变这种传统的思维定式,实现激励约束相容,二者不可偏颇。这方面我们有丰富的经验,又有深刻的教训。今天,我们正在构筑社会主义市场经济体制的框架,许多问题有待信息经济学去参与研究,如保险业、拍卖业、旧货市场、棘轮效应、国企改革、税收、财政、制度变迁以至产权等等。信息经济学是一门新型的经济学科,它适应信息社会的需要,体现知识经济的发展,最能实现帕累托最优。
参考文献:
1、乌家培.信息经济学.经济学动态,1997(8)
2、张维迎.博奕论与信息经济学.上海人民出版社,上海三联书店,1996.1.
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3.非物质化社会的需要美国市场营销专家菲利普•科特勒认为人们的消费行为变化可分为三个阶段:一是量的消费阶段,二是质的消费阶段,三是情感消费阶段。而非物质化社会对自我实现需求更为强烈。在马斯洛需求层次论中,人类的需求层次从生理需求、到安全需要、到归属与爱的需要、尊重需要、自我实现的需要,这几种需要总是相互连结相互影响。而我们所处于的非物质化社会中,消费者尤其对情感层次的消费需求更为强烈。人们在选择商品时,产品的功能已经日趋饱和,所以商品的造型、包装、色彩、附加功能、所包含品牌精神价值,就成为了消费者们选择产品的依据。通用设计的理念可以更好的满足这些需求。
二、通用设计理论下的视觉传达设计
1.视觉传达设计通用化需求在信息传播方式渠道多样化,信息内容互联爆炸式传播的时代,视觉传达设计的通用化需求是适应时代的必须。以传统的印刷品为例,用通用设计的理论考量的话,绝不仅仅是调整字符的尺寸,使之可以更清晰的阅读就可以的。在面临多文化背景的阅读者时,怎样的版式、色彩、符号的使用,可以尽量小的避免歧义的产生。特别是随着国际沟通交流的日益紧密,怎样进行内涵丰富、信息传达准确,并且可以得到更多人喜爱的视觉传达设计,才是视觉传达设计通用化的需求。在传播方式上,也需要在通用设计的理念下进行更有效的传播。如怎样既能有效生动的传达企业的讯息,引发兴趣,又不会使受众在接受信息时产生厌烦、紧张、恐惧等负面情绪。广告文案的用词也应多注意对老年人、弱势或特殊群体的尊重。在进行视觉传达设计时,要将所传递的内容进行归纳梳理,采用更丰富鲜明的视觉语言,易懂易用的图形符号设计。要基于受众的文化背景,思维方式,视觉逻辑习惯进行设计,才能便于信息传达与识别。并非越简单概括就越易认知。这一设计的过程,需要洗练生动的反应客体的基本特征以及符号含义,才能做到视觉信息有效的传播。
2.多感官通道的传播方式视觉传达设计有时也被称作沟通设计,正是设计师需要使相对复杂的信息变得更易被受众理解。视觉符号的传播不仅仅是单方向的,更是互动的,多方位的。基于通用设计理论下的视觉传达设计,不仅是从视觉上传递信息,更是从视、听、触、味、嗅多感官渠道进行信息的通感传递。多通道的媒介传播,可以让大脑捕获等多维度的信息,让信息接受者对事物获得更多方位的认知,使信息更有效的传播。
3.适应各类使用者的视觉传达设计对于视障弱势等在视觉识别上有一定障碍或缺少视觉传达接受渠道的人群,在进行视觉传达设计时,可以进行多维度的刺激,辅助更多的传播方式。如为避免视障人群的误食,通过突起的盲文,可以使视障人群感知饮料或食物中可能会导致过敏的成分。进行公共导视系统的设计,如救灾、避难的导视设计时,通用设计就尤为重要了。这类视觉设计可以通过立体的视觉符号、鲜明的颜色、夜光材料、声音的配合使用去适应各种突发状况。随着老龄化社会的趋势,如老年人使用的手机、阅读的报纸、电子界面等等,都是视觉传达设计通用化的方向。在进行地铁导视系统设计时,设计师在选择色彩时主要是选择对比强烈,鲜艳舒适的色彩进行线路的区分。有一类特殊人群——色盲患者却被忽略。色盲患者眼中,色彩的区分度很低,尽管选择色相区分度高的色彩,但色彩的明度区域一致,这就造成了读图的障碍。设计师在进行视觉设计时,选择的颜色在色相及明度上都有所区分,就可以适应更多的人群,从而达成视觉通用设计的目标。
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面对一个室内空间,我们可能只看到形成空间的围合物,感受到被围合而成的空间形态,除了对这些进行“包装”外,形成设计品质的过程中不可否认存在着其他更多的空间特性,它们以各自的多样性统一于空间整体之中,并各自发挥着作用,我们可将其称作空间的“多维度”特性。室内设计因其为人服务的特征,空间的多维度特性必然依附于人自身的特性,每个维度都是以人为基点出发,最终再回归到人类自身。丹麦心理学家英格丽特•格尔在《生存环境》一书中,将人的生存需求分为生理需求、安全需求和心理需求三个部分,其中与建筑室内空间有关的是睡眠、休息、卫生、光、空气、太阳、一般居住安全、安全防卫、噪声控制、交往、私密、活动、玩、建造和美感。多维度室内空间特性借鉴了以上因素并结合人类的社会属性及环境属性,将室内空间设计归结为人与空间、空间与环境这两方面关系的协调和统一,强化如何以人性化设计思想满足人对空间的需求,满足人与人、人与自然的交流和亲和,提高室内空间的品质与环境的品质。
室内空间多维度特性的具体内涵
多维度室内空间特性的主要划分依据是基于设计中对空间、人、环境三者的思考。首先,由于室内空间为人服务的特点,决定了它的第一个特性是与人的空间感官息息相关的,也就是人的感知特性,即包括人的视觉、听觉、嗅觉、触觉等生理感知力。这个特性强调针对人们的感官需求与变化来控制室内空间设计,过程中强化对人生理感官的关注。第二个空间特性是从人对空间的心理需求出发而划分出的,包括人对空间的距离需求、私密需求、交往与联系需求、依托需求、导向需求、求新与求异需求和纪念性与陶冶心灵需求等。第三个空间特性体现在人作为具有情感的生命体,在有外部空间环境因素刺激的条件下,借助自身的联想与感知会引发自身情绪或心理的变化,影响人对空间的认知,所以,室内空间应该通过设计媒介实现与人情感的交流和沟通,使空间成为情感的承载者,实现与人情感的共鸣。第四个空间特性,人们的空间体验,不是静态或“定格”的视觉感受所能完成的,而是需要通过连续的视角变换才能感受其魅力。这种观看视角在时间轴上的移位,给空间增添了新的特性——时间特性。第五个空间特性体现在空间与环境的关系上。这里的环境指的是自然环境和社会环境两个方面。在人类意识到尊重自然与可持续发展的重要性后,室内空间设计应强调可持续发展的设计,是一种生态理论和生态美学共同驾驭的生态室内设计,同时,室内设计作为一门实用艺术,还要依托与社会、政治、经济、文化等相关因素的关系,受其发展的影响,两者需相互促进,协调发展。室内空间多个特性的划分是对空间本质的全新剖析,是以人类多感官空间体验为基础,突出人在设计中的主体地位,强调人在空间体验过程中的时间性及空间自身的生态性。这种全新的室内空间理论,可以让我们不被可读性较强的视觉表象所束缚,不再只局限于对空间围合实体的规划与构想,而是更多考虑在此基础上多维度特性的参与。
多维度室内空间理论的意义
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设计理论的课程涉及内容众多,包括版式设计、字体设计、海报设计、平面广告设计、网页界面设计、书籍装帧、包装设计、企业形象设计等,每项内容在设计专业都可以开设一门独立的课程,艺术系的确也是如此分类教学的。但对于非艺术类学生则不可能开设那么多设计类课程,所以,学校经常统一开设一门综合的课程,如设计基础、平面设计等。对于本身设计基础知识就相对薄弱的学生,在学习融合了多门课程内容的某一课程时,如果教师的教学方法不得当,其往往会产生倦怠感,教学会非常吃力。虽然理论知识是相通的,但是每种设计都有比较侧重的知识点,如,书籍设计虽然也会用到造型元素,但学生更多的是要掌握排版的知识;平面广告设计则更多地表现在创意基础上。所以,教师可以尝试把一种设计和一个知识要点绑定。笔者是这样实践的:造型要素和海报设计绑定,创意思维和广告设计绑定,排版和书籍设计绑定,基本型设计和标示设计绑定。这样做的优点是一门课程中所有的设计理论知识都有涉及,并且应用到各个不同的设计门类,适合非艺术生的教学。如,在教学安排上,教师先讲授造型要素的应用,让学生做一些海报作品,训练学生通过形式美法则编排版面的能力。通过这个环节,学生可以熟练掌握造型要素的应用方法,并对构成的形式法则有充分的理解和掌握。图4是这个环节中学生的设计作品。但是,学生在这个单元还没有进行图形创意训练,所以大多数学生的设计作品虽然有很强的形式感,但是创意性或主题性不明显,只有少数学生会把自己的理念和观点融入设计,所以需要进行图形创意训练。教师可以把图形创意训练和广告设计绑定,因为广告最看重创意的表达。教师可以先从联想和想象的思维方法入手,让学生学会用创意的思维模式思考设计,然后训练学生创意的表达形式,让学生能把创意视觉化。如,构成图形主题思想的许多概念经常是虚的、看不见的,但可以通过与之对应的、看得见的形体相关联而构成虚实联想。如,作品《锁系列广告》,要体现产品安全、坚固的性能,安全和坚固都是看不见、摸不着的,所以需要通过与之对应的事物或场景表达安全或坚固的品质;作品《耐克滑板鞋广告》则把轻盈(虚)和气球带动鞋子的场景(实)对应起来;《酒后勿驾车》和《闲》都是通过对图形进行同构得到的创意图形。在这个环节,学生的设计作品就不仅体现在形式上(对上一个环节的继承),还体现在设计作品的独到创意方面,作品的实用性和完整性更强。教师还可以把版面设计和书籍设计或网页设计绑定,因为书籍设计或网页设计所需要的素材最多,学生需要熟练掌握编排的技巧,才能把资料有条不紊地编排在版面上。通过这种形式,教师可以轻易地把多门设计课程融合成一门课程,并且各种设计理论都有涉及。
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二次过街设置的条件尽管采取行人二次过街方式能够使得行人更方便的穿越道路,但并不是所有的道路都适合设置行人二次过街设施。二次过街方式适合于有较宽中央分隔带的新建城市道路及在有较宽两侧辅道的高架桥下设置,具体的设置条件如下:(1)空间条件:设置行人二次过街的路段路面要足够宽敞,机动车道宽度大于25m,无条件修建行人天桥或地道,且有足够设置安全岛的空间,中央驻足区的大小应该满足行人等待较好服务水平的所需空间。(2)信号配时条件:设置行人二次过街后必须满足某段人行横道允许行人通行的连续相位时间总和不小于行人通过该段横道的最短时间。(3)行人条件:在平面交叉口处,当一个进口道横过马路的人流量超过5000P/h,且同时在交叉口上双向当量小汽车交通量超过1200pcu/h,应考虑设置天桥或地道设施[10]。反之,设置行人二次过街。基于安全和效率的行人二次过街设计理论与方法平面交叉口的交通冲突类型按使用者划分,可分为机动车与机动车冲突、机动车与非机动车冲突、机动车与行人冲突三大类。由于三种冲突形式行驶方向各不相同,交叉口处存在着大量干扰和冲突。在没有非机动车和行人的情况下,仅机动车在无信号交叉口冲突数:交叉点为16个,合流点和分流点均为8个。若计入行人、非机动车,则冲突点总数目要提高几倍,本节重点无信号灯控制交叉口冲突数、传统两相位信号配时交叉口冲突数和结合行人二次过街配时交叉口冲突数,结合行人二次过街配时方案与无信号灯控制交叉口和原来二相位配时方案交叉口冲突数比较,冲突数明显减少,使交叉口的交通运行更加安全。基于相位嵌套的行人二次过街设计理论与方法行人二次过街设计理念是通过充分利用信号相位资源,合理划分机动车与行人的使用空间和时间,提高行人过街的安全性、便利性和通过能力。仅仅设置行人二次过街设施并不能很好的解决行人过街问题,在大型信号控制交叉口应结合优化信号相位使得交叉口发挥最大的交通效率。本节提出基于相位嵌套的行人二次过街设计方法,将行人二次过街镶嵌在机动车相位中。基于相位嵌套的行人二次过街信号配时实现方法表述如下:在一个信号周期内,第一相位为南北方向机动车左转和右转,同时将非机动车和行人相位嵌套在该相位中,基于安全,使行人流在安全岛上驻足等待;第二相位为南北方向机动车直行和右转,同时将非机动车和行人相位嵌套在该相位中,基于效率,行人流在此相位中可以安全到达对面,完成二次过街;第三相位和第四相位为南北方向,同第一相位和第二相位的设计。根据我国学者[6-7]对行人过街速度的研究,适合大多数普通人的过街速度为1.19m/s,适合大多数老人过街的速度为1.07m/s。由此则可以根据路口宽度和信号相位各个方向的绿灯时间,考虑行人是否可以在一个绿灯相位内通过人行道,确定是否需要二次过街安全岛,并设置相应的专用信号灯。行人二次过街信号相位的设置与各个方向的车流密切相关,主要涉及道路情况、左转车流量的大小和该相位绿灯时间的长度。基于相位嵌套的二次过街配时方案将行人二次过街相位嵌套在机动车相位中,总的周期时长不改变的条件下,基于嵌套在机动车相位的信号配时方案优于单独给行人专用相位的信号配时方案,行人过街更加安全,总延误减少。
实例验证
篇10
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篇11
在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估,建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同,生态工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时,要求工程师必须放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富,实现人与自然的和谐。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者,河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行(包括管理)—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。
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篇12
本次设计的目的是对一台单盘式渐开线检查仪进行改装,以改善其功能。
原来的单盘式渐开线检查仪,存在着诸多不足,在设计过程中,我着重考虑了以下三个方面的不足:
一、定位装置采用圆锥定位,限制了仪器只能测量带孔齿轮,而对带轴齿无能为力。
二、每次测量均要以繁琐的中调零过程来保证测量的准确性。
三、采用百分表读数,精度太低。
针对这几个不足,我作如下进:
一、定位装置采用顶尖定位,使仪器可测带轴齿轮,扩大了仪器使用范围。
二、在仪器中增设了对中调零装置,使这一过程得到简化。
三、用传感器代替百分表读数,效率和精度大大提高。
由此可见,通过定位装置,对中装置,记录装置三方面的改进,仪器在通用性,高效性准确性等到方面有了很大改善,达到了设计任务的要求。
关键词:定位装置,对中装置,记录装置,通用性,准确性
1设计任务
要求:一、改进定位装置;
二、改进对中调零装置;
三、改进记录装置;
四、进行精度分析,须能够测量分度圆直径100左右,6-9级精度的齿轮法向模数目3.5~6.3。
目的:对实验室的单盘式渐开线检查仪进行改装,以改善其功能。
齿轮传动的基本要求
瞬时传动比基本不变,否则传动将不平稳,不准确。齿轮传动中反映瞬时传动比变化的因素很多,如周节、基节、公法线变动,齿形等。齿轮传动装置由齿轮副、轴、轴承及机座组成,其运动质量与互换性主要取决于齿轮的加工和安装精度。同于齿轮广泛地用于传递运动和动力。因此,各种机器和仪器的工作性能,与齿轮传动的质量密切相关,对于齿轮传动,主要由以下四个方面的要求:
一、传递运动的准确性
在齿轮副中,从动轮齿数Z2和主动轮齿数Z1的比值叫传动比,即。传动比是根据传动的需要设计的,对于精密机械传动应保持瞬时传动比基本不变,否则传动将不平稳,不准确。齿轮传动中反映瞬时传动比变化的因素很多,如周节、基节、公法线变动,齿形等。
二、传动的平稳性
用于准确传递运动和分度的齿轮,如传动不平稳,也无法保证准确和传递运动和分度。对于高速旋转的动力齿轮,它对工作平稳性无更高的要求,希望噪音小,冲击和振动小,这样不仅可保证工作精度,而且还可以延长寿命。由于加工误差使得齿轮转动不可避免地产生瞬时传动比的变化。转速时快时慢,从而产生噪音,冲击
和振动,因此要对它加以限制,即要求齿轮在每一转中多次重复出现的转角误差(高频误差)要小。
三、载荷分布的均匀性
对于低速动力齿轮,要求其在啮合时其齿面的实际接触面积要
大,而且接触要密合,这样齿面载荷分布得均匀,不易磨损,可延长使用寿命,但是由于加工和安装中有误差,实际上不可能在全齿宽上接触,因此要对接触精度提出要求。
四、齿侧间隙
为了齿面和防止齿轮传动时因热膨胀变形引起尺寸的变化甚至卡死,故要求齿轮不接触的非工作齿面之间有一定的齿侧间隙,间隙过大,对需要正反转的齿轮会引起换向冲击,对分度用的齿轮则会有较大的空程误差。
2.2齿轮传动的公差标准
为了保证齿轮的传动质量和互换性,要用齿轮传动公差标准来对齿轮的加工精度提各种不同的要求。
GB10095-88《渐开线圆柱齿轮精度》对圆柱齿轮规定了几个精度等级,其中一级最高,以后名级依次降低。对于3~12级精度大致分为三类:
3~5级为高精度级
6~8级为中等精度级
9~12级为低精度级
按齿轮各项误差的特性和对使用性能的主要影响,将其各项公差或使用偏差分为三个公差组,以满足各方面精度要求的选择。
表2.1齿轮公差组
公差组公差与极限偏差项目误差特性对传动性能主要影响
Ⅰ
一转周期误差传递运动的准确性
Ⅱ
一齿误差、传动的平稳性
Ⅲ
齿向误差载荷分布均匀性
一般情况下,一个齿轮的三个公差组应选用相同的精度等级,当使用时对齿轮有某个方面的特殊要求时,也可选用不同的精度等级。
2.2.1渐开线圆柱齿轮误差分析
(一)传递运动准确性的误差
(二)影响传动平稳性的误差
齿轮传动是通过齿轮副的啮合来进行的,所以要使齿轮传动平稳,必须保证齿轮正确连续啮合的条件,所谓连续啮合是指前一对齿脱离接触前,后面一对齿进入啮合,否则如不正确啮合,传动将不平稳而产生误差。
1、传动平稳性的误差因素
影响传动平稳性和引起噪音振动的误差因素主要是齿轮在一转过程多
次反复出现的短周期误差。对高速齿轮副,长周期误码差也影响平稳性。
由前面渐开线齿轮啮合原理和条件可知,保证齿轮副瞬间传动比不变
和正确啮合的主要条件,是两齿轮渐开线齿形一致过程中多次反复的转角误差,是影响平稳性的基本参数。从每个轮齿的啮合过程也可看出,基节偏差
将产生撞击或顶刃啮合,而轮齿正常进入啮合到脱离啮合之前传动是否平稳,则主要取决于齿形误差。
周节偏差是反映传动平稳性的另一指标,周节与基节有如下几何关系:
式中分度周压力角α为20°
上式微分后的近似有:
由上式可以看出,如果周节存在误差则必将影响基节偏差,从而影响齿轮的传动平稳性,但当齿形角的误码差存在时,控制周节偏差并不等同于控制基节偏差
2.2.2误差来源
齿形误差主要来源于齿轮加工机床的周期误差,刀具误差以及加工中的振动。机床周期误差主要是分度蜗杆本身的制造和安装误差引起的。有误差的蜗杆在分度蜗轮的啮合传动中,将使蜗轮的转动呈现以蜗杆每转一转为周期的周期性不均匀,其不均匀性取决于蜗杆的头数。一般机床分度蜗杆多采用单头所以这种误码差在被加工齿轮每转中的频率就是分度蜗轮的齿数,它使渐开线齿形上产生波度误差。
刀具的制造和安装误差(径向跳动和轴向窜动)经常是齿形差的主要来源。就滚齿来说,几乎滚刀上所有误差参数都有影响被加工齿轮的齿形误差。生产实践表明,齿数少的小齿轮,刀具误差对齿形误差的影响尤为突出。但对齿数较多的大齿轮,则机床误差的影响往往占主导地位。
加工的振动也将引起齿形误差。特别是对高精度齿轮的加工不可忽视。
由于以上三者的影响。会使切出的轮齿形状发生误差即实际得到的渐
开线齿形如图2.1中的黑线所示(而其中的Δ是齿顶倒角部分)所谓渐形开线齿形误差是指在齿轮的端截面上,齿形的工作部分(h)范围内(齿顶倒
棱部分除外),包容实际齿形距离为最小的两条设计齿形(B、C)间的法向距离。设计齿形可以是修正的理论渐开线包括修缘齿形,突齿形等。工作齿形不是正确的渐开线时,则其啮合点的运动理论上已不符合齿轮基本定律,即这时的瞬时传动比将发生变化,所以齿形误差会影响传动的工作平稳性。
目录
1设计任务…………………………………….....……………1
2绪论……………………………………………….………….1
2.1齿轮传动的基本要求………….……………………….…....1
2.2齿轮传动的公差标准……….…………………….…………2
2.2.1渐开线圆柱齿轮误差分析……………………...3
2.2.2误差来源…………………………………………4
3渐开线及其特点.………………………………...…………..5
3.1渐开线定义及特点……………………………………..……..5
3.2渐开线理论在齿检仪上的应用………………………..….….8
4原单盘式渐开线检查仪简介……………………….…….....9
5齿形测量仪器参考…………………………………..………12
5.1渐开线齿形的测量…………………………………………..12
5.2渐开线仪器及其测量原理…………………………………..12
5.2.1渐开线比较测量仪…………………………..……12
5.2.2渐开线绝对测量仪……………………………..…25
5.2.3电子范成式渐开线检查仪………………..………27
6方案选择………………….………….………..…..….……..30
6.1方案选择1:关于定位装置………………………………30
6.2方案选择2:关于对中调零装置…………………………32
6.2.1原单盘式渐开线检查仪存在的不足…………..…32
6.2.2改进思路………………………………….……..…33
6.2.3采用什么样的限位装置………………………..…33
6.3方案选择3:关于记录装置………………………………34
6.3.1单盘式渐开线检查仪存在的不足……………..…34
6.3.2改进思路………………………………………..…35
6.3.3采用什么类型的传感器…………………….……35
7单盘式渐开线检查仪精度分析……………..……………....37
7.1误差分析概述……………………..………….……………37
7.2精度分析…………………………..…………………….…38
7.2.1上下顶尖同轴度误差……………………………38
7.2.2主轴回转跳动误差………………………………40
7.2.3仪器总误差…………………..…………..………45
7.2.4判断精度达以要求否………………..…..………45
篇13
在网络时展的今天,会计基础的发展依然至关重要,在这个信息时代的变化的发展中,我们依然可以看见会计经济的发展在不断地前进,不断地成长,可想而知,我们应该学好会计理论知识,不断地加强道德建设,改革创新,才能使我们的社会得到进一步地发展,我们的生活才会变得更加美好。我们在加强会计理论道德建设的时候,同时也要不断地去完善自己,不断地去了解社会的变化,在这个会计信息化不断发展的今天,人们的生活在不断地前进,我们可以通过网络化和信息化去更多地了解和关注会计信息化时展的一些变化,开拓我们的视野,增强我们对社会的认识,提高我们对会计信息化的认识,推动社会进步。加强舆论道德建设。有的时候我在想,会计理论化时代有时候也会处于一种衰落时期,我们只有不断地努力提高自己对会计的认识,才能加强道德理论建设,我们应该从新的起点出发,为自己树立好榜样,开拓自己的见解,加强道德建设,才能使社会不断地进步,不断地创新。人类才不会被这个社会所淘汰。会计在发展,我们的科技也在不断地发展,随着生活的变化,我们对会计理论化也在不断地深入研究,会计理论道德建设仍在不断地发展着,我们更要为会计理论道德建设打下良好的基础。去创建一个新的平台。在我们周围,随处可见的是网络银行的发展和邮政储蓄的发展成为了我们生活中的一部分,它不仅给我们的生活带来了方便,同时还不断地丰富了我们的社会生活,还有手机的发展也同时给我们的生活带来了方便,提高了我们对网络化和信息化的认识,同时也为我们的会计生活提供了方便,没有通过这些信息化的了解,我们更不会对会计知识更深入地去了解,我们必须加强道德理论建设,才能不断地去了解会计信息的变化。有的时候,我会发现我们周围不是缺少什么,而是缺少更多对会计信息化的认识,要想使会计理论不断地发展,我们必须树立自己的目标,加强社会监督,不断地去深入了解会计信息化和会计网络化。还要不断地加强道德建设,才能使我们的社会得到不断地发展。才能进一步提高我们的社会生活。加强道德教育也仍然重要,我们必须加强和巩固社会的发展,不断地去调整自己的状态,人类对会计知识的欠缺才能进一步地提高。对会计知识才能不断地发展,不断地提高。人类才能不断地进步。加强道德建设的关注,我们必须树立好对会计理论的创新意识,不断地提高变化,才能为我们的生活提供一个良好的平台。我们作为一名学生,可能更要去对会计知识的理论不断地去深入研究,不断地去丰富我们对会计生活,不断地去提高会计知识的认识。开阔自己的视野,为我们的会计生活提供服务。第一次接触会计知识,对许多东西我还不太了解,尤其是对会计一些理论知识我还不太熟悉,还没有去更多地掌握一些会计道德理论方面的教育。后来自从学习了这方面的内容,对会计知识更有了深入的了解,让我对会计知识产生了共鸣。在学生时代我们对很多东西还不太了解,因此我们更要不断地去改变自己的一些看法,我们才能不断地进步,生活才会不断地提高,努力改变自己对生活的看法,不断地去学习很多没有学到的东西,我想我们的社会才会更加进步,更进一步地提高自己的思想,改变自己的观点,社会才会不断地创新。不断地发扬光大。会计知识,有时候对我们而言,就是要不断地开拓知识的见解,努力学好会计知识,对会计知识每一门都必须熟悉掌握,这样我们才会对社会更加了解,更加对会计知识的认识,在这个物质发展的今天,人类在不断地在丰富对会计知识的了解,我们必须努力提高对会计知识的了解,才能更熟悉掌握会计知识的教育,加强会计理论建设,不断地努力提高会计知识的理解,才能为社会发展提供一个良好的平台,才能为我们的生活提供方便。刚开始学我会学好每一门会计知识,即使对我而言,我们更要对会计知识深入地去了解,随着时代的发展,经济也在不断地发展,在21世纪发展的今天,会计理论道德建设仍然重要,随着经济的发展,我们的社会生活也在不断地发展,会计教育仍然重要,我们不要放弃对会计知识的了解,不要总是忽视它的存在,在会计道路发展的路上,我们依然要不断地学习会计知识,人类才会不断地对会计知识的掌握,成就会计之梦。学习会计的时候,觉得难度非常之大,但是只要你掌握了一些重点知识的了解,我想你就会学好它,开启你对会计知识的梦想,才能丰富我们的会计生活。要想对会计知识更深入地了解,我们必须掌握好它,掌握好每一门会计知识,好好学好会计理论知识是非常重要的,有些人对这方面总是若无其事的样子,其实学好它对我们自身都是非常重要的。不要总是依赖别人,要相信自己才能将所有的事情都能做好。可能很多的时候我们觉得它对我们来说,要想学好它非常地难,其实你只要花点时间就应该可以将它做好,对学习要多下点功夫,掌握学习技巧,这样你就会能将它完成地好。当我们看到会计知识在不断发展地时候,也许我们更应该多去收集一些会计知识,多为我们的生活不断地更新,不断地去深入研究,多为会计知识的发展提供良好的平台,我想我们才能学好会计知识,要多关注会计生活,提高会计知识的认识,加强会计理论道德建设,不断地开拓社会生活的发展,我们的社会就会不断地提高,人类才会不断地进步,才会成就会计知识的梦想。我在生活之中看到了有些同学对会计知识还不太了解,比较生疏,觉得学起来比较吃力,但是你只要掌握了会计知识其中的奥妙,我想你就会对会计识更加深入了解。好好学习会计知识对我们的生活非常重要。树立创新意识,加强会计道德理论建设,仍为重要,我们要不断地加强创新意识,不断地加强教育发展,才会使我们的会计之路得到不断地发展。无论我们走到哪里,会计无处不在,我们的生活处处都会接触到它,我们要更能够掌握好它,把握好每一个知识的细节,掌握每一个理论建设,我们就会对社会有所认识。更加突出社会的变化。
二、结语
有很多时候我在想,学好它对我们非常重要,因此,我们要更深层次地去了解会计知识,才能使它得到更好的发展。努力学好它,我想你会更多地去掌握会计知识的理解。才能建设好我们的社会,才能加强好理论道德建设。
作者:吴瑾 单位:贵州大学明德学院
参考文献:
[1]丁俊超.浅谈会计职业道德建设的弊根及出路[J].江门财会,2004(2).
[2]王伟.对会计职业道德建设的探讨[J].经济技术协作信息,2007(8).