導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇航天科技論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

英文名稱：Journal of Telemetry;Tracking and Command

主管單位：

主辦單位：中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第七O四研究所

出版周期：雙月刊

出版地址：北京市

語(yǔ)

種：中文

開(kāi)

本：大16開(kāi)

國(guó)際刊號(hào)：

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：11-1780/TP

郵發(fā)代號(hào)：

發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：1976

期刊收錄：

核心期刊：

期刊榮譽(yù)：

聯(lián)系方式

篇2

英文名稱：Chinese Space Science and Technology

主管單位：中國(guó)航天科技集團(tuán)公司

主辦單位：中國(guó)空間技術(shù)研究院

出版周期：雙月刊

出版地址：北京市

語(yǔ)

種：中文

開(kāi)

本：大16開(kāi)

國(guó)際刊號(hào)：1000-758X

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：11-1859/V

郵發(fā)代號(hào)：

發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：1981

期刊收錄：

CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)

中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽(yù)：

中科雙百期刊

第二屆全國(guó)優(yōu)秀科技期刊

聯(lián)系方式

期刊簡(jiǎn)介

篇3

關(guān)鍵詞：再入段；UKF；聯(lián)邦濾波；組合導(dǎo)航；可重復(fù)使用運(yùn)載器

中圖分類號(hào)：V249.32；TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Reentry integrated navigation of reusable launch vehicle based on federated UKF algorithm

REN Fang，LUO Jianjun

(School of Astronautics，Northwestern Polytechnical Univ.，Xi’an 710072，China)

Abstract：With the reentry problem in astronautic technology field，the Unscented Kalman Filter(UKF) algorithm is designed based on federated filter according to the nonlinear characteristic of the state equations in navigation system. And it is applied in the integrated navigation system of Reusable Launch Vehicle(RLV). The integrated navigation system of RLV which includes inertial navigation，satellite navigation and celestial navigation is simulated and compared with the system based on traditional federated filtering algorithm. The result demonstrates that the integrated navigation method and the UKF algorithm based on federated filtering can improve the navigation precision，robustness and reliability.

Key words：reentry；unscented Kalman filter；federated filtering；integrated navigation；reusable launch vehicle

0 引 言

可重復(fù)使用運(yùn)載器(Reusable Launch Vehicle，RLV)是指可以重復(fù)使用的、能迅速穿越大氣層、自由往返于地球與太空之間的多用途航天器.RLV是降低航天運(yùn)輸費(fèi)用的有效手段，是未來(lái)航天領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)，而導(dǎo)航系統(tǒng)是RLV的關(guān)鍵技術(shù)之一.與航天飛機(jī)相比，RLV更重視導(dǎo)航系統(tǒng)的自主性、自適應(yīng)性、魯棒性和智能化.[1] 再入問(wèn)題一直是航天領(lǐng)域科技發(fā)展的重點(diǎn)與難點(diǎn).本文參考國(guó)外RLV再入段導(dǎo)航系統(tǒng)現(xiàn)狀，給出再入段組合導(dǎo)航方案，并推導(dǎo)再入段非線性狀態(tài)方程，對(duì)再入段組合導(dǎo)航方案進(jìn)行研究.

UKF(Unscented Kalman Filter)是JULIER等[2，3]提出的1種新的狀態(tài)估計(jì)方法.對(duì)于線性系統(tǒng)，UKF的濾波性能與卡爾曼濾波相當(dāng)；但對(duì)于非線性系統(tǒng)，其性能則明顯優(yōu)于推廣卡爾曼濾波.[4]本文對(duì)RLV再入段組合導(dǎo)航設(shè)計(jì)基于UKF的聯(lián)邦濾波算法，仿真試驗(yàn)表明這種方法的可行性.

1 組合導(dǎo)航方案設(shè)計(jì)

RLV再入段飛行的特點(diǎn)是速度快、攻角大、氣動(dòng)力干擾大，飛行過(guò)程中存在黑障現(xiàn)象.X-33的再入段就采用GPS/INS組合導(dǎo)航.

GPS/INS組合可以得到較穩(wěn)定的位置、速度信息，適中的姿態(tài)精度信息，但在黑障區(qū)GPS導(dǎo)航失效.天文導(dǎo)航是完全自主的導(dǎo)航方法，基本原理是通過(guò)姿態(tài)敏感器測(cè)量航天器與天體的幾何關(guān)系，確定航天器的軌道位置，有良好的自主性.[5]慣性/天文組合導(dǎo)航可以在黑障區(qū)完成導(dǎo)航任務(wù)[1]，經(jīng)過(guò)黑障區(qū)后重新捕獲GPS信號(hào)，對(duì)慣性導(dǎo)航進(jìn)行校正.因此，慣性/衛(wèi)星/天文組合導(dǎo)航是可行的導(dǎo)航方案.

2 基于聯(lián)邦濾波的UKF算法

傳統(tǒng)的導(dǎo)航濾波器采用擴(kuò)展卡爾曼濾波(Extended Kalman Filter，EKF)算法，但對(duì)非線性系統(tǒng)EKF不能滿足局部線性化假設(shè)會(huì)導(dǎo)致濾波器性能不穩(wěn)定.UKF是1種解決非線性問(wèn)題的新方法，基本思想仍然采用與EKF類似的1套遞推公式，通過(guò)狀態(tài)與誤差協(xié)方差的遞推以及利用量測(cè)時(shí)刻的信息進(jìn)行更新來(lái)估計(jì)狀態(tài)的均值和方差.與EKF不同的是，UKF利用一系列近似高斯分布的采樣點(diǎn)，通過(guò)UT變換進(jìn)行狀態(tài)與誤差協(xié)方差的遞推和更新，不需要計(jì)算狀態(tài)方程和測(cè)量方程的Jacobian矩陣，不存在線性化誤差，濾波精度優(yōu)于EKF.因此，針對(duì)RLV再入段的狀態(tài)方程非線性特點(diǎn)，用UKF可以獲得更好的濾波精度.

聯(lián)邦濾波由若干子濾波器和1個(gè)主濾波器組成.子濾波器根據(jù)各自的觀測(cè)模型和測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量更新，輸出局部估計(jì)結(jié)果；主濾波器處理和融合所有的局部輸出，給出全局狀態(tài)估計(jì)，融合后的結(jié)果反饋到各子濾波器中，作為下一周期的初值.聯(lián)邦濾波提高系統(tǒng)的容錯(cuò)能力，但傳統(tǒng)聯(lián)邦濾波中各子濾波器一般用EKF實(shí)現(xiàn)，對(duì)于非線性系統(tǒng)，濾波精度和穩(wěn)定性會(huì)受影響.本文將UKF方法應(yīng)用到聯(lián)邦濾波中，極大提高濾波器的性能.聯(lián)邦濾波的算法流程如下：(1)確定各子濾波器和主濾波器的初始信息(狀態(tài)初值及其協(xié)方差陣、系統(tǒng)噪聲協(xié)方差陣、量測(cè)噪聲協(xié)方差陣).(2)信息分配：選擇βm=0，βi=1/N的有重置結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖1.

由表1和2可以看出，UKF的濾波精度高于EKF.在黑障前UKF雖優(yōu)于EKF，但優(yōu)勢(shì)不明顯；在發(fā)生黑障后，UKF相對(duì)EKF的優(yōu)勢(shì)明顯，特別是可以有效減小位置估計(jì)誤差.因此，在黑障發(fā)生前使用EKF和UKF均可，但在黑障發(fā)生后使用UKF算法較好.

5 結(jié) 論

研究可重復(fù)使用飛行器再入段組合導(dǎo)航，設(shè)計(jì)慣性/衛(wèi)星/天文組合導(dǎo)航方案和基于UKF的聯(lián)邦濾波算法.結(jié)果表明該方案位置精度約為10 m，速度精度為0.05 m/s，姿態(tài)精度為0.05°.聯(lián)邦濾波保證了導(dǎo)航系統(tǒng)的高精度和穩(wěn)定性.將UKF算法應(yīng)用到聯(lián)邦濾波中，比傳統(tǒng)的EKF方法能獲得更高的精度和更好的魯棒性.

參考文獻(xiàn)：

[1]李瑾，楊博. 可重復(fù)使用運(yùn)載器再入段導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[EB/OL]. 中國(guó)科技論文在線，[2007-03-13]. http：///paper.php?serial_number=200703-176.

[2]JULIER S J，UHLMANN J K，DURRANT-WHYTE H F. A new approach for filtering nonlinear systems[C]// Proc American Contr Conf，Seattle，USA，1995：1 628-1 632.

[3]JULIER S J，UHLMANN J K. Unscented filtering and nonlinear estimation[J]. Proc IEEE，2004，92(3)：401-422.

[4]張 瑜，房建成. 基于Unscented卡爾曼濾波器的衛(wèi)星自主天文導(dǎo)航研究[J]. 宇航學(xué)報(bào)，2003，24(6)：646-650.

[5]劉 勇，徐世杰. 基于聯(lián)邦UKF算法的月球探測(cè)器自組合導(dǎo)航[J]. 宇航學(xué)報(bào)，2006，27(3)：518-521.

篇4

十年磨一劍。孩子們，三年來(lái)，你們的辛勤付出就要到收獲的時(shí)候啦。相信你們一定會(huì)捷報(bào)頻傳!

親愛(ài)的家長(zhǎng)你們好！這期作文我們把目光聚焦中考大作文之前的情境寫作上。在本期的"作文神預(yù)測(cè)"活動(dòng)中，家長(zhǎng)@可樂(lè)貝貝2014另辟蹊徑，認(rèn)為小作文將會(huì)考察對(duì)傳統(tǒng)文化的題解，比如讓學(xué)生點(diǎn)評(píng)某個(gè)歷史人物，或是近年來(lái)比較火熱的實(shí)用類文本寫作，例如寫一封200字左右的的演講稿。同時(shí)@可樂(lè)貝貝2014也對(duì)大作了認(rèn)真的預(yù)測(cè)，認(rèn)為題目一還是繼續(xù)去年中考的出題套路，依舊是對(duì)北京特有文化類題材進(jìn)行考察，題目二則是立足于想象類寫作，比如說(shuō)穿越，可穿越回古代，也可穿越至未來(lái)。

首先我們來(lái)了解下近年來(lái)中考的命題趨勢(shì)，2014年第一次出現(xiàn)了分值為10分情境寫作，要求給學(xué)校教職人員在感恩專欄寫一段話，直白些就是寫常見(jiàn)的感謝信，整體寫作側(cè)重抒情，難度小。2015年中考改革后，情境寫作揭開(kāi)了神秘面紗，最終成型，分值沒(méi)有變化，形式上與大作文一樣分為題目一和題目二，分別給出兩段背景材料和寫作要求，考生審題后自選其一進(jìn)行創(chuàng)作。2015年考察了的推薦名著和博物館收獲分享，2016則是要求考生推薦北京特色美食，或是結(jié)合名著與連環(huán)畫，談?wù)剬?duì)人物的印象和感受，單從中考這兩年的四個(gè)選材來(lái)看，我們很容易得出片段寫作主要是考察的接近北京考生現(xiàn)實(shí)生活實(shí)用類文本寫作，另一類是考察語(yǔ)文課外閱讀的評(píng)價(jià)賞析。不難看出，從表達(dá)方式上看，片段寫作分為了記敘抒情類和應(yīng)用說(shuō)明類。家長(zhǎng)@可樂(lè)貝貝2014的預(yù)測(cè)完全符合這兩個(gè)命題趨勢(shì)，同時(shí)為實(shí)用類文本寫作鎖定了傳統(tǒng)文化主題。這是值得我們參考和借鑒的。

此外，我們還應(yīng)該注意到的是，北京17大區(qū)近來(lái)的一模和剛出爐的二模也可以為我拓展預(yù)測(cè)思路，經(jīng)過(guò)對(duì)比分析，我們從各大區(qū)中發(fā)現(xiàn)了一些比較新穎的情境命題，例如布展設(shè)計(jì)圖解說(shuō)、寫事件報(bào)導(dǎo)、開(kāi)場(chǎng)白、競(jìng)選詞，串場(chǎng)詞和活動(dòng)設(shè)計(jì)等，這些均屬于實(shí)用類文本的寫作。但是部分城區(qū)的考題還出現(xiàn)熱點(diǎn)事件評(píng)價(jià)類情境寫作。給出一些社會(huì)上存在爭(zhēng)議的熱點(diǎn)事件，讓考生在正確價(jià)值觀的引導(dǎo)下結(jié)合生活實(shí)際進(jìn)行分析。文體偏向議論文，屬于感悟議論類。寫此類情境寫作題時(shí)需要注意幾點(diǎn)：第一，寫作立足點(diǎn)要積極向上，不可以想當(dāng)然隨心所欲。第二，在結(jié)合材料分析的基礎(chǔ)上，盡量結(jié)合生活實(shí)際，做到觀點(diǎn)落地。第三，談自身的感受和啟發(fā)時(shí)，要按照由淺入深的邏輯順序。綜合比較，此類議論式的片段寫作題型較新，難度稍大。在最后沖刺階段，考生們應(yīng)該留心收集一些時(shí)事熱點(diǎn)，如民族復(fù)興和航天科技等?？忌鷤兛梢钥偨Y(jié)一個(gè)自己的寫作思路，結(jié)合一兩個(gè)熱點(diǎn)事件做下具體的寫作練習(xí)。不能做一個(gè)“一心只讀圣賢書，兩耳不聞窗外事”的學(xué)生，要讓語(yǔ)文學(xué)習(xí)回歸閱讀，回歸生活！

篇5

一、將學(xué)科前沿引進(jìn)“先進(jìn)制造技術(shù)”的必要性

先進(jìn)制造技術(shù)由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展而來(lái)，保持了過(guò)去制造技術(shù)中的有效要素，是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段。先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用使工廠生產(chǎn)發(fā)生巨大的變化，產(chǎn)生一系列新的職業(yè)及崗位[1]。我國(guó)高等院校的機(jī)械專業(yè)正是為生產(chǎn)第一線培養(yǎng)和輸送人才，這些人才作為制造部門的建設(shè)者和管理者應(yīng)該緊跟新技術(shù)、新發(fā)明、新產(chǎn)品，全面了解制造業(yè)，為此高校開(kāi)設(shè)了“先進(jìn)制造技術(shù)”這門課程[2]。先進(jìn)制造技術(shù)是一種動(dòng)態(tài)技術(shù)，不斷吸收各種最新的技術(shù)成果，那么“先進(jìn)制造技術(shù)”課程也應(yīng)該是一門動(dòng)態(tài)的課程，隨著新科技、新理念的出現(xiàn)而不斷更新、充實(shí)和發(fā)展。而新技術(shù)、新理念、新產(chǎn)品、新發(fā)明等都和學(xué)科前沿緊密相關(guān)，所以將學(xué)科前沿引進(jìn)“先進(jìn)制造技術(shù)”的本科課堂教學(xué)就非常的必要。

二、教師以研促教、教研結(jié)合、終身學(xué)習(xí)

近些年來(lái)，國(guó)家在科學(xué)研究上投入大量的財(cái)力、物力和人力，設(shè)置不同級(jí)別和類型的基金項(xiàng)目，鼓勵(lì)教師積極申報(bào)課題及進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化。所以越來(lái)越多的高校教師積極投身科學(xué)的海洋，不斷有新發(fā)明、新產(chǎn)品以及高水平的論文走在科學(xué)的前沿。教師在授課的過(guò)程中將自己的研究成果以及研究方向的科學(xué)前沿和教材有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，對(duì)于學(xué)生而言能激發(fā)興趣、開(kāi)闊視野，提高課堂學(xué)習(xí)效果；對(duì)于教學(xué)而言教研結(jié)合，打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，深挖教材，增加教學(xué)的深度和廣度；對(duì)于教師而言提出更高的要求，要緊跟學(xué)科發(fā)展，不斷提高自身科研水平，以研促教，樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的理念，同時(shí)將自己的科學(xué)研究成果展示給自己的學(xué)生是對(duì)自己的肯定，也是非常興奮和自豪的[3]。

三、學(xué)生激發(fā)興趣、開(kāi)闊視野、積極向上

篇6

中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心高揚(yáng)研究員用這樣一個(gè)關(guān)于古羅馬諺語(yǔ)的典故闡述了他自己的研究工作。他還展示了一幅人類未來(lái)的太空飛行圖景：人類居于木星系統(tǒng)，欲前往水星探險(xiǎn)，他們駕駛等離子推進(jìn)飛船，一路經(jīng)過(guò)地球、金星、小行星，最終到達(dá)水星。（見(jiàn)右圖）

人生路：拉開(kāi)太空探索新征程

20世紀(jì)中葉，世界上第一顆人造地球衛(wèi)星在蘇聯(lián)發(fā)射升空，人類邁出了太空征程的第一步，此后美國(guó)“阿波羅號(hào)”、中國(guó)神舟五號(hào)等各國(guó)載人飛船、地球衛(wèi)星以及深空探測(cè)器相繼發(fā)射升空。浩瀚宇宙里總有一幅壯錦吸引人類不停地去探索。受人類航天事業(yè)發(fā)展所鼓舞，從最初對(duì)航天懵懵懂懂的愛(ài)好，到成為深度探索通向太空道路的研究員，靠著探尋宇宙空間奧妙執(zhí)著的熱愛(ài)和堅(jiān)持，高揚(yáng)的太空探索人生之路就這樣展開(kāi)。

高揚(yáng)，1997年7月畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)自動(dòng)控制系，獲學(xué)士學(xué)位；2000年7月獲中國(guó)科學(xué)院中國(guó)遙感衛(wèi)星地面站（現(xiàn)為中國(guó)科學(xué)院對(duì)地觀測(cè)與數(shù)字地球科學(xué)中心）碩士學(xué)位。千禧之年，懷抱著對(duì)世界航天知識(shí)強(qiáng)烈的求知欲，年輕的高揚(yáng)隨著國(guó)內(nèi)涌起的留跨出了國(guó)門，在美國(guó)密蘇里大學(xué)機(jī)械與宇航工程系全額獎(jiǎng)學(xué)金的資助下攻讀博士學(xué)位，并在畢業(yè)后留校1年從事博士后研究。在國(guó)外深造的五年（2000-2005）時(shí)間里，他有機(jī)會(huì)廣泛而深入地接觸國(guó)際前沿航天技術(shù)知識(shí)，為之后回國(guó)繼續(xù)從事相關(guān)領(lǐng)域研究奠定了基礎(chǔ)。

2005年，高揚(yáng)踏上了回國(guó)征程，成為中國(guó)科學(xué)院光電研究院/中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用總體部（掛靠光電研究院）副研究員。2006年起，他在中國(guó)科學(xué)院研究生院（現(xiàn)為中國(guó)科學(xué)院大學(xué)）兼職授課。2011年，高揚(yáng)受聘為中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心（原中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用總體部）研究員，同年起被聘為宇航動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室兼職研究員、中國(guó)載人航天工程應(yīng)用系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師。肩負(fù)著科研、工程與教學(xué)的多重任務(wù)，高揚(yáng)開(kāi)啟了他太空探索的另一段嶄新征程。

科研路：電推進(jìn)飛船尋找“行走太空”最佳軌道

回國(guó)后，高揚(yáng)踏上了獨(dú)立自主的科研路。他承擔(dān)了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院國(guó)防創(chuàng)新基金、中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程、國(guó)家“863”計(jì)劃、載人航天工程資助的若干科研項(xiàng)目，開(kāi)展的研究工作包括深空軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)、電推進(jìn)衛(wèi)星平臺(tái)的導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制、航天器精密定軌、衛(wèi)星編隊(duì)軌道控制、空間新型推進(jìn)方式以及基于光電載荷的軌道姿態(tài)確定等。他的系列研究成果發(fā)表在Journal of Guidance Control and Dynamics、Journal of Spacecraft and Rockets、Acta Astronautica、Acta Mechanica Sinica、力學(xué)學(xué)報(bào)等航天飛行動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外核心期刊上，他也因此獲得2008年度首屆中國(guó)科學(xué)院盧嘉錫青年人才獎(jiǎng)，入選中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)，并在2009年首屆、2011年第三屆全國(guó)深空軌道設(shè)計(jì)競(jìng)賽中獲得冠軍。

高揚(yáng)的研究工作是從連續(xù)小推力空間最佳飛行軌道的探索開(kāi)始的，該問(wèn)題至今仍是極具挑戰(zhàn)的課題，而這又與電推進(jìn)（或稱等離子推進(jìn)）技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用密切相關(guān)。電推進(jìn)與目前傳統(tǒng)的化學(xué)推進(jìn)不同，它利用電能將推進(jìn)工質(zhì)電離形成等離子體，并產(chǎn)生電磁場(chǎng)加速等離子體使其高速噴射從而獲得推力。電推進(jìn)的效率高出化學(xué)推進(jìn)一個(gè)量級(jí)，相比之下可以節(jié)省大量推進(jìn)工質(zhì)，成為各航天大國(guó)21世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的航天技術(shù)。早在2001年，高揚(yáng)在美國(guó)深造期間就曾系統(tǒng)地開(kāi)展了連續(xù)小推力軌道優(yōu)化和電推進(jìn)任務(wù)設(shè)計(jì)的研究工作。2005年高揚(yáng)回國(guó)時(shí)，我國(guó)在電推進(jìn)技術(shù)應(yīng)用方面的研究與美國(guó)還有較大差距，還沒(méi)有電推進(jìn)航天器的發(fā)展計(jì)劃。作為剛畢業(yè)不久的博士，高揚(yáng)一度難以獲得科研基金支持。但他始終認(rèn)為，電推進(jìn)代表了先進(jìn)的可以長(zhǎng)期連續(xù)推進(jìn)的工作方式，隨著電推進(jìn)技術(shù)本身的不斷發(fā)展以及空間電源技術(shù)的突破，尤其是大功率太陽(yáng)能與核能電源甚至有望成為太陽(yáng)系載人飛行推進(jìn)技術(shù)的唯一選擇。正是這種觀點(diǎn)一直激勵(lì)著他堅(jiān)持這方面研究。高揚(yáng)說(shuō)：“實(shí)際上，錢學(xué)森先生早在1963年出版《星際航行概論》一書中就預(yù)言電推進(jìn)能夠承載更多有效載荷，并指出電推進(jìn)產(chǎn)生的連續(xù)低推力軌道的計(jì)算比大推力軌道要復(fù)雜?！睘榱思o(jì)念錢學(xué)森先生誕辰一百周年，他受《力學(xué)學(xué)報(bào)》編輯部的邀請(qǐng)，攥寫了綜述論文《電火箭星際航行：技術(shù)進(jìn)展、軌道設(shè)計(jì)與綜合優(yōu)化》（發(fā)表在2011年第43卷第6期），旨在較為全面地介紹電推進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于星際航行的基本內(nèi)容與實(shí)現(xiàn)途徑以及應(yīng)用于載人深空飛行的設(shè)想。

電推進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的核心問(wèn)題之一是空間軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)。為了推動(dòng)我國(guó)空間軌道設(shè)計(jì)的研究工作，高揚(yáng)與中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)以及國(guó)內(nèi)同行一起為全國(guó)空間軌道設(shè)計(jì)競(jìng)賽（2012年前為深空軌道設(shè)計(jì)競(jìng)賽）付出了諸多努力。該競(jìng)賽旨在尋找空間飛行全局最優(yōu)方案，而且可以非常有效地檢驗(yàn)各種優(yōu)化方法的合理性與實(shí)用性。2009年第一屆全國(guó)空間軌道設(shè)計(jì)競(jìng)賽由清華大學(xué)主辦并負(fù)責(zé)命題，之后每屆競(jìng)賽由上屆競(jìng)賽獲得冠軍的團(tuán)隊(duì)命題。截至今年，在已舉辦的四次競(jìng)賽中，高揚(yáng)帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)獲得兩屆冠軍，因此他也成為了2010年第二屆、2012年第四屆全國(guó)空間軌道設(shè)計(jì)競(jìng)賽命題的主要技術(shù)負(fù)責(zé)人。他說(shuō)：“希望通過(guò)競(jìng)賽不斷提升我國(guó)空間軌道設(shè)計(jì)能力，也希望我國(guó)這方面的研究工作在國(guó)際上可以逐漸摸索出自己的研究思路，并逐步獲得原始創(chuàng)新的研究成果?！?/p>

高揚(yáng)說(shuō)：“對(duì)于空間軌道（特別是連續(xù)小推力軌道）優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題的研究讓我更為深刻地理解了多方面知識(shí)，比如最優(yōu)控制理論、常微分方程數(shù)值解法、動(dòng)力系統(tǒng)理論、非線性規(guī)劃、同倫延拓、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、微分幾何、組合優(yōu)化等概念。這些知識(shí)的積累也讓我逐步具備了觸類旁通的能力，并將研究?jī)?nèi)容逐步拓展到電推進(jìn)航天器導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制、航天器軌道確定技術(shù)、洛侖茲力編隊(duì)飛行等?！比欢?，他也坦言：“從2005年回國(guó)一路走到現(xiàn)在并非一帆風(fēng)順，遇到過(guò)很多挫折，也曾屢敗屢戰(zhàn)，但幸運(yùn)的是一直沒(méi)有放棄，所以現(xiàn)在逐漸開(kāi)始領(lǐng)悟到通往太空‘羅馬城’的條條大路”。

未來(lái)路：奔向太空羅馬城

對(duì)于下一步的計(jì)劃和安排，高揚(yáng)表示首先要腳踏實(shí)地做好目前正在承擔(dān)的本職工作。與此同時(shí)，“我希望在空間軌道研究領(lǐng)域繼續(xù)工作，包括系統(tǒng)地建立空間脈沖或連續(xù)推力轉(zhuǎn)移軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)的通用方法體系，并應(yīng)用于深空飛行軌道、人造地球衛(wèi)星軌道、衛(wèi)星相對(duì)運(yùn)動(dòng)控制等具體問(wèn)題中去。同時(shí)，我希望有機(jī)會(huì)參與我國(guó)電推進(jìn)深空探測(cè)的科研項(xiàng)目?！?/p>

當(dāng)談到如何開(kāi)展研究的話題時(shí)，高揚(yáng)特別強(qiáng)調(diào)：“研究工作需要注重理論聯(lián)系實(shí)踐，要堅(jiān)持發(fā)展自己的研究思路，不斷開(kāi)拓與創(chuàng)新，參考國(guó)外文獻(xiàn)，但不盲從；另外，研究工作不能為了滿足各種定量指標(biāo)而開(kāi)展，做科研應(yīng)追求淡泊以明志，寧?kù)o以致遠(yuǎn)！”

篇7

關(guān)鍵詞 ：土地確權(quán) 無(wú)人測(cè)繪技術(shù) 運(yùn)用

土地確權(quán)工作包括宅基地使用權(quán)證、土地所有權(quán)證以及集體建設(shè)用地使用權(quán)證的發(fā)放，該工作的開(kāi)展有利于明確農(nóng)村集體上的產(chǎn)權(quán)問(wèn)題，減少土地權(quán)屬方面的糾紛，建全土地產(chǎn)權(quán)管理制度。工作對(duì)象為集體所有的未用地、農(nóng)用地與建設(shè)用地。

一、無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的特色和優(yōu)點(diǎn)

（一）特色

測(cè)繪通過(guò)無(wú)人機(jī)航空法、傳統(tǒng)載人機(jī)航測(cè)方式、工程測(cè)量外業(yè)實(shí)測(cè)法三種方式得到數(shù)據(jù)。在三者中，無(wú)人機(jī)航空測(cè)量法成本有著效率最高、操作簡(jiǎn)單、成本最低的特點(diǎn)；傳統(tǒng)載人機(jī)航測(cè)法操作很繁瑣，需要跟機(jī)場(chǎng)協(xié)調(diào)、申請(qǐng)執(zhí)行區(qū)域，這些使得成本也比較高；外業(yè)實(shí)測(cè)法是實(shí)地測(cè)繪的方法，易受地形、氣候等外界因素的影響，沒(méi)法保證質(zhì)量和工期，且需要的測(cè)繪人員多，測(cè)繪地形圖沒(méi)能提供具體的影像地圖，使得測(cè)繪的成本過(guò)高。綜上，無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)是土地確權(quán)工作中提供基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)最有的方法。

（二）優(yōu)點(diǎn)

1.操作簡(jiǎn)單

無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)對(duì)于場(chǎng)地的要求低，不用在機(jī)場(chǎng)起降，鄉(xiāng)鎮(zhèn)中也能運(yùn)用；低空作業(yè)，受天氣影響小，辦理飛行審批手續(xù)較簡(jiǎn)單；技術(shù)靈活，到達(dá)指定區(qū)域快速。

2.安全

是非載人飛行，在危險(xiǎn)區(qū)域工作時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)最低危險(xiǎn)性。

3.效率高

可在盆地、水域、林地等復(fù)雜區(qū)域工作，不受地形影響，且拍攝時(shí)間長(zhǎng)、獲取的數(shù)據(jù)確切、全面，可以實(shí)現(xiàn)高效工作。

4.準(zhǔn)確度高

匯合不少先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，有導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)備、攝像技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)等，整體的集成技術(shù)成熟，獲取的影像和定位數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確。

5.監(jiān)測(cè)可視化

在執(zhí)行任務(wù)前會(huì)根據(jù)需求對(duì)航拍點(diǎn)、飛行路線等自動(dòng)制定飛行計(jì)劃，飛行中有軌跡回放、即時(shí)重拍等功能。

二、土地確權(quán)工作的重要性

因?yàn)楦鞣N因素的存在使土地確權(quán)登記發(fā)證工作處于滯后狀態(tài)，較低的發(fā)證率使其沒(méi)能將所有權(quán)具體到每個(gè)個(gè)體，不利于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，不符合中央的要求。因此，盡快明晰集體土地財(cái)產(chǎn)權(quán)，加快土地確權(quán)發(fā)證登記工作的進(jìn)展很有必要。有以下三個(gè)作用：

（一） 維護(hù)廣大人民利益、保證社會(huì)的發(fā)展

開(kāi)展土地確權(quán)工作，不僅能夠減少土地權(quán)屬糾紛，還能依法確認(rèn)人民土地權(quán)利，增強(qiáng)個(gè)體以致社會(huì)的土地物權(quán)意識(shí)，在現(xiàn)代化、工業(yè)化和城鎮(zhèn)化中有效地保護(hù)人民的權(quán)利。

（二） 增強(qiáng)對(duì)土地的管理和利用，落實(shí)節(jié)約用地制度與耕地保護(hù)制度

實(shí)際上，土地確權(quán)就是為了確定土地的利用情況，因此會(huì)進(jìn)行建立土地登記表，清查集體土地的用途、位置還有權(quán)屬關(guān)系的工作。這一系列工作的進(jìn)行有利于確認(rèn)農(nóng)民與土地、農(nóng)民集體與土地間穩(wěn)定長(zhǎng)期的產(chǎn)權(quán)關(guān)系、提高廣大人民節(jié)約用地、保護(hù)耕地的積極性，加強(qiáng)改革的基礎(chǔ)以及管理的基礎(chǔ)。

（三） 務(wù)實(shí)農(nóng)村農(nóng)業(yè)發(fā)展根基，促進(jìn)城鄉(xiāng)發(fā)展統(tǒng)籌規(guī)劃

為了實(shí)現(xiàn)土地產(chǎn)權(quán)制度的分配合理、流轉(zhuǎn)順暢、權(quán)益保障、權(quán)能明晰、產(chǎn)權(quán)明確，開(kāi)展了土地確權(quán)工作，依法保證人民的土地物權(quán)，這種制度能促進(jìn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)以及城鄉(xiāng)統(tǒng)籌的不斷發(fā)展，是建立城鄉(xiāng)統(tǒng)一化的土地市場(chǎng)的基礎(chǔ)和前提。

三、無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)在土地確權(quán)中的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)廣泛運(yùn)用于突發(fā)事件監(jiān)控、城市規(guī)劃、土地開(kāi)發(fā)和管理、測(cè)繪、災(zāi)害防治、生態(tài)保護(hù)等領(lǐng)域，涵蓋了航空攝影測(cè)量、遙控、遙感、高空拍攝等多種先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，是集體土地在土地確權(quán)工作中實(shí)行調(diào)查的最重要的方法。

土地所有權(quán)確權(quán)工作中，建筑用地類，按一比五百的比例繪制一寸為單位的宗地宗地圖，按一比五百的比例繪制類斑圖；按一比五百的比例繪制農(nóng)村建設(shè)使用電量的現(xiàn)狀圖；土地所有權(quán)確權(quán)工作中的底圖則按一比五千的比例來(lái)繪制。這一系列的圖是調(diào)查權(quán)屬和地籍管理，核查確定戶宅基地面積、界定、使用權(quán)權(quán)屬的基礎(chǔ)，只有核查確定完以上工作才能進(jìn)行登記發(fā)證工作。

無(wú)人測(cè)繪技術(shù)的工作包含拍攝影像、采集數(shù)據(jù)等，獲得精度高的地表三維數(shù)據(jù)，作為快速建立協(xié)同作業(yè)的側(cè)視圖像的模型，測(cè)繪出集體土地內(nèi)的土地地形圖，可以協(xié)助確權(quán)工作的順利進(jìn)行。

四、無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的實(shí)施

（一）調(diào)研

進(jìn)行項(xiàng)目之前，通過(guò)無(wú)人機(jī)航空拍攝得到可作前期對(duì)測(cè)繪區(qū)的分析和選擇依據(jù)的數(shù)據(jù)。

（二）劃定范圍

通過(guò)利用無(wú)人機(jī)測(cè)得的數(shù)據(jù)以及遙感影像、地形圖等確定分析測(cè)繪地區(qū)的地貌、地形以及經(jīng)緯度，確定測(cè)繪區(qū)域的有關(guān)情況，進(jìn)而劃定工程項(xiàng)目范圍。通過(guò)該方法來(lái)劃定范圍可以減少?zèng)]有必要的投資花費(fèi)，使項(xiàng)目成本實(shí)現(xiàn)最低化。

（三）制定拍攝計(jì)劃

在無(wú)人機(jī)測(cè)繪中，應(yīng)該拍攝所要測(cè)繪的區(qū)域，因此有必要提前制定有關(guān)的拍攝計(jì)劃。目前，自動(dòng)化程度高的無(wú)人測(cè)繪技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制定飛行航測(cè)計(jì)劃，供給不少的DOM成果。作為國(guó)家的重點(diǎn)重工程，土地確權(quán)工作運(yùn)用無(wú)人機(jī)得到地?cái)?shù)據(jù)可以檢測(cè)工作的質(zhì)量、進(jìn)度等。

（四） 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)可見(jiàn)測(cè)繪過(guò)程

執(zhí)行的整個(gè)過(guò)程中，使用無(wú)人機(jī)拍攝有著實(shí)時(shí)可見(jiàn)的特點(diǎn)，一旦有模糊或者不全面的地方出現(xiàn)，能夠在拍攝完馬上進(jìn)行補(bǔ)拍工作。

（五） 處理數(shù)據(jù)

土地使用無(wú)人機(jī)完成測(cè)繪后，無(wú)人機(jī)能利用采集的數(shù)據(jù)而生成的三維地表模型、三維景觀模型、三維正射影像圖等各種可視的三維數(shù)據(jù)繪制大比例尺的地形圖，并將其作為土地發(fā)證工作中的輔助工具實(shí)現(xiàn)核對(duì)、計(jì)算。

（六） 其他

無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)采集數(shù)據(jù)以后，在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)該及時(shí)糾正數(shù)據(jù)影像中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。通過(guò)微分糾正、空中三角測(cè)量等得到整一個(gè)測(cè)區(qū)的 DEM 值，再選擇合適的參考影像，勻色、勻光所有測(cè)繪區(qū)域中的影像，使整個(gè)測(cè)試區(qū)能夠保持色調(diào)一致、顏色均勻。另外，還應(yīng)及時(shí)改正圖形內(nèi)的居民、道路、土質(zhì)等信息含有的錯(cuò)誤，制作、核查全面DOM 、DEM，并整理得到的結(jié)果。

五、控制無(wú)人機(jī)測(cè)繪環(huán)節(jié)

無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)、精度高，作為基礎(chǔ)調(diào)查底圖，能夠有效選取并糾正地面控制點(diǎn)，提高影像的可解釋性和幾何精度；培訓(xùn)內(nèi)業(yè)處理數(shù)據(jù)人員、外業(yè)測(cè)繪人員等技術(shù)人員；選一個(gè)合適的小組作為試點(diǎn)，在開(kāi)展項(xiàng)目前驗(yàn)證整個(gè)的流程和方式，可有效提高工作的精度。

六、驗(yàn)證無(wú)人測(cè)繪的結(jié)果

（一） 實(shí)地測(cè)量方式

通過(guò)土管人員、全外業(yè)調(diào)繪確定地界及權(quán)屬工作流程，按照戶名、地塊統(tǒng)計(jì)面積，隨機(jī)地從所有的測(cè)繪區(qū)域土地塊數(shù)中抽取八塊，由土管人員和技術(shù)人員運(yùn)用外業(yè)實(shí)地測(cè)量法，對(duì)比無(wú)人機(jī)和實(shí)地測(cè)得的面積得到誤差對(duì)比分析表。

（二） 對(duì)比村委會(huì)耕地在冊(cè)的面積和無(wú)人機(jī)測(cè)繪得到地結(jié)果

對(duì)比可發(fā)現(xiàn)，所測(cè)得的地塊面積很大程度上是跟在冊(cè)面值一致的，只有極少的地方出現(xiàn)較大的誤差，研究發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)差值是因?yàn)椴缓侠淼臏y(cè)量的方式。

七、總結(jié)

農(nóng)村集體土地確權(quán)工作中，運(yùn)用無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)可以提高工作效率，縮短工作周期，全面、準(zhǔn)確地獲取影像和數(shù)據(jù)，保證工作的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

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篇8

一、高中物理教學(xué)進(jìn)行STSE教育的意義

1.STSE教育符合高中物理教學(xué)本身的特點(diǎn)

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出：“物理的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該是日常生活和生產(chǎn)的常見(jiàn)、常用知識(shí)，是今后學(xué)習(xí)文化、科學(xué)、技術(shù)，適應(yīng)現(xiàn)代化所需要的預(yù)備知識(shí)。”教學(xué)目的也提到：“引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的初步知識(shí)及其實(shí)際應(yīng)用，了解物理學(xué)知識(shí)在科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展中的重要作用?！庇纱丝梢?jiàn)，物理教學(xué)不論內(nèi)容還是目的都蘊(yùn)涵了STSE教育理念。同時(shí)，高中物理教學(xué)中的STSE素材也極為豐富，例如交通問(wèn)題、能源問(wèn)題、超導(dǎo)體、磁懸浮列車、航天科技、核能與核輻射等，在處理這些有關(guān)物理學(xué)科技帶來(lái)的社會(huì)、環(huán)境問(wèn)題時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)思考、討論、應(yīng)用、拓展，有利于學(xué)生了解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境以及相關(guān)知識(shí)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感，培養(yǎng)科技創(chuàng)新能力和解決環(huán)境問(wèn)題的能力。

2.STSE教育有利于學(xué)生的全面發(fā)展

越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)到，傳統(tǒng)教育培養(yǎng)的學(xué)生以自我為中心，不關(guān)注社會(huì)的動(dòng)態(tài)和發(fā)展。高中物理只注重科學(xué)知識(shí)的傳授與強(qiáng)化，缺乏引導(dǎo)學(xué)生對(duì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)及環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行思考，學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)于狹隘，能力局限于解題，目的直指高考分?jǐn)?shù)。如此培養(yǎng)的學(xué)生可能有一定的專業(yè)能力和吃苦耐勞的精神，但會(huì)漸漸失去社會(huì)責(zé)任感，他們可能不會(huì)在日常生活中節(jié)能減排，因?yàn)榕c其自身利益聯(lián)系不密切，當(dāng)參與重大問(wèn)題決策時(shí)，更可能唯利是圖，缺少社會(huì)責(zé)任感和可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)在傳授科學(xué)知識(shí)、鍛煉科學(xué)技能的同時(shí)，幫助學(xué)生樹(shù)立社會(huì)價(jià)值觀和可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保意識(shí)，促使學(xué)生成長(zhǎng)為具有科學(xué)素養(yǎng)、主動(dòng)參與有關(guān)科技決策并有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)的新型公民。

3.加強(qiáng)STSE教學(xué)有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

學(xué)習(xí)物理并不要求人人成為物理學(xué)家，但需要人人具備較高的科學(xué)素養(yǎng)，懂得如何認(rèn)識(shí)科學(xué)、理解科學(xué)、對(duì)待科學(xué)，以更好地尊重科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)、發(fā)展科學(xué)，更好地分析、適應(yīng)迅猛發(fā)展變化的時(shí)代。然而，高中生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)已經(jīng)很重，他們?cè)谏龑W(xué)的重壓下訓(xùn)練答題技巧，拼盡全力爭(zhēng)取獲得高分。STSE教育會(huì)讓高中生不勝重負(fù)嗎？他們有時(shí)間和能力顧及時(shí)事、關(guān)愛(ài)公眾、放眼世界嗎？他們能理解和接受嗎？帶著這些問(wèn)題，筆者曾于研究前期對(duì)所任教的2013屆高三某班級(jí)（共46位學(xué)生）進(jìn)行過(guò)調(diào)查，問(wèn)題是“學(xué)習(xí)高中物理的主要目的是什么？”結(jié)果如下（圖1）：

此調(diào)查結(jié)果只反映本校學(xué)生的情況，不能代表高中生整體，而且欠缺橫向（多校調(diào)查）和縱向（本校歷屆學(xué)生調(diào)查）的數(shù)據(jù)對(duì)比，因此不能說(shuō)明太多問(wèn)題，但也能從中發(fā)現(xiàn)幾個(gè)問(wèn)題：第一，有大約1/3的學(xué)生不把應(yīng)試分?jǐn)?shù)作為學(xué)習(xí)主要目的;第二，部分學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理與自然、社會(huì)、科技等關(guān)系密切，并把物理學(xué)習(xí)作為了解自然、社會(huì)、科技等的重要途徑。第二點(diǎn)反映了學(xué)生對(duì)STSE教育理念有一定的認(rèn)同和期待。

高中物理注重培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維，但教學(xué)僅局限于抽象模型的深入研究，忽視問(wèn)題分析的廣度和綜合度，在社會(huì)實(shí)際的分析應(yīng)用方面往往不及文綜科目。STSE理念提倡跨學(xué)科交叉互補(bǔ)，物理課不僅要幫助學(xué)生縱向深度研究模型，教師還應(yīng)在教授物理知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，在講解原理的同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考相關(guān)社會(huì)問(wèn)題，拓寬視野。

二、高中物理進(jìn)行STSE教學(xué)的兩種策略

1.選取相關(guān)的科技社會(huì)環(huán)境問(wèn)題逐點(diǎn)拓展STSE教學(xué)

如前所述，新課程注重增加有關(guān)科技前沿進(jìn)展的內(nèi)容。如在《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》必修1“相互作用與運(yùn)動(dòng)規(guī)律”主題的活動(dòng)建議中，設(shè)計(jì)了聽(tīng)講座、看錄像等活動(dòng)，旨在了解宇航員的生活，了解在人造衛(wèi)星上進(jìn)行微重力條件下的實(shí)驗(yàn)，嘗試設(shè)計(jì)在人造衛(wèi)星或宇宙飛船上進(jìn)行微重力條件下的實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容。又如必修2“能源的開(kāi)發(fā)與利用”中，談到2003年8月美國(guó)東部大停電給社會(huì)生活帶來(lái)的影響;必修2的“經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性”，介紹了相對(duì)論、光電效應(yīng)、原子光譜和量子論等的基礎(chǔ)內(nèi)容;選修系列中大量有關(guān)現(xiàn)代科研裝置的介紹（如質(zhì)譜儀、回旋加速器）等。這些內(nèi)容有利于學(xué)生了解科學(xué)家、科學(xué)史、現(xiàn)代技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究方法和精神。

與高中物理相關(guān)的社會(huì)時(shí)事很多，如關(guān)于日本核電站事故、世田谷通信中斷、博帕爾毒氣泄漏、切爾諾貝利核電站事故等高科技事故的反思，教師在教學(xué)中聯(lián)系這些社會(huì)時(shí)事，能使學(xué)生更深入了解和體會(huì)科技是一把雙刃劍，懂得要更好地應(yīng)用科技、防止危害，強(qiáng)化學(xué)生的社會(huì)意識(shí)、全球意識(shí)及未來(lái)意識(shí)。

總之，在相關(guān)社會(huì)環(huán)境問(wèn)題內(nèi)容的教學(xué)中，教師要適時(shí)而合理地開(kāi)展STSE教學(xué)，讓學(xué)生了解物理對(duì)科學(xué)、文化、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展所起到的推動(dòng)作用，不僅提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，還滲透社會(huì)意識(shí)、環(huán)境意識(shí)、發(fā)展意識(shí)，激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)熱情，以適應(yīng)未來(lái)科技進(jìn)步、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需求。

2.針對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)的難點(diǎn)系統(tǒng)運(yùn)用STSE教學(xué)策略

現(xiàn)行的教材中有關(guān)社會(huì)環(huán)境問(wèn)題的內(nèi)容雖然不少，但筆者認(rèn)為這些并不是STSE教學(xué)的全部，STSE教學(xué)應(yīng)滲透到基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)中，針對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)的難點(diǎn)運(yùn)用STSE教學(xué)策略，讓滲透的渠道更豐富，同時(shí)提高基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)的效率。

如在運(yùn)動(dòng)學(xué)部分的教學(xué)中，學(xué)生對(duì)區(qū)別加速度概念及加速與速度存在困難，其實(shí)這些概念與社會(huì)環(huán)境都有相當(dāng)緊密的聯(lián)系，因此，筆者在這部分的教學(xué)中進(jìn)行了STSE教學(xué)。

針對(duì)學(xué)生易產(chǎn)生錯(cuò)誤的地方，找一些生活中的現(xiàn)象和事實(shí)，或做一些與一般認(rèn)識(shí)相悖的實(shí)驗(yàn)使學(xué)生產(chǎn)生探究興趣。這些實(shí)驗(yàn)可以是教材中原有的（如平行四邊形定則的探究實(shí)驗(yàn)），也可以是教師改進(jìn)的（如設(shè)計(jì)了雙層雙軌運(yùn)動(dòng)合成演示實(shí)驗(yàn)來(lái)演示運(yùn)動(dòng)的合成與分解），還可以是師生共同設(shè)計(jì)的（如制作水火箭，進(jìn)行射程比賽，更清楚地了解拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律）。在建立新概念后，應(yīng)將其反復(fù)應(yīng)用于實(shí)際研究中，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新概念能更好地解決實(shí)際問(wèn)題，從而加深認(rèn)識(shí)。如在建立了“時(shí)間”概念后，可通過(guò)“火車時(shí)刻表”或者“飛機(jī)時(shí)刻表”讓學(xué)生找出從某地到某地所需的時(shí)間和到某地的時(shí)刻，學(xué)生在解決這個(gè)實(shí)際問(wèn)題時(shí)會(huì)加深對(duì)“時(shí)間”“時(shí)刻”的理解。另外，多讓學(xué)生搜集積累有關(guān)的科學(xué)史話、科技信息、現(xiàn)代科研成果等資源，引導(dǎo)他們思考物理科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系，以及物理對(duì)社會(huì)、生活、環(huán)境的影響。如在學(xué)習(xí)完必修2第四章后，讓學(xué)生以能源的開(kāi)發(fā)與利用為主題寫一份關(guān)于物理與社會(huì)、生活關(guān)系的議論文。

案例：

（1）運(yùn)動(dòng)的合成與分解方面有一些常用的演示實(shí)驗(yàn)，為更客觀和清晰地演示合運(yùn)動(dòng)情況設(shè)計(jì)了本實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)把電學(xué)實(shí)驗(yàn)加入到力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而且電動(dòng)機(jī)采用直流電路（單刀單擲開(kāi)關(guān)）控制，基本避免了人為不穩(wěn)定因素帶來(lái)的誤差，增加可控性。讓學(xué)生對(duì)以下兩種情況獲得直觀清晰的認(rèn)知：兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合運(yùn)動(dòng)也是一條勻速直線運(yùn)動(dòng);兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)分別是勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合運(yùn)動(dòng)是一條曲線運(yùn)動(dòng)。

（2）在探究安培力的方向時(shí)，讓學(xué)生在觀察演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以實(shí)物模型的方式，加以記錄和總結(jié)，促使學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)力的方向規(guī)律。

（3）在學(xué)習(xí)完高一必修部分后，結(jié)合學(xué)校的校本課程，讓學(xué)生設(shè)計(jì)并制作“小型三維模擬地震臺(tái)”，要求在一個(gè)或多個(gè)維度上模擬出地震時(shí)的地面震動(dòng)情況。最好的一組學(xué)生運(yùn)用可調(diào)速的三個(gè)馬達(dá)帶動(dòng)一塊塑膠板，利用齒輪和橡皮筋的推拉實(shí)現(xiàn)了三個(gè)維度上（上下、左右、前后）的震動(dòng)，制作過(guò)程運(yùn)用到切、磨、鋸、量等技術(shù)，通過(guò)這次活動(dòng)，學(xué)生的物理學(xué)習(xí)積極性明顯提高。

三、高中物理課堂開(kāi)展STSE教學(xué)的基本模式

通過(guò)在物理教學(xué)中開(kāi)展STSE教學(xué)，探索如何引導(dǎo)學(xué)生以物理視角觀察分析自然、社會(huì)、環(huán)境等問(wèn)題，筆者總結(jié)了“二三三”模式。

1.基本含義

（1）二指STSE教學(xué)內(nèi)容的來(lái)源有兩種。一是選取相關(guān)的社會(huì)環(huán)境問(wèn)題逐點(diǎn)拓展，二是基于基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)的難點(diǎn)系統(tǒng)實(shí)施。

（2）三種主要的教學(xué)策略。課堂實(shí)驗(yàn)（演示探究或分組探究）、分組討論、課外拓展。

（3）三個(gè)突出。學(xué)中做、學(xué)中思、學(xué)中用。

2.流程圖

3.運(yùn)用原則

（1）客觀性原則

一方面，要根據(jù)需要進(jìn)行STSE教學(xué)，不是每堂課都必須開(kāi)展。另一方面，在引導(dǎo)學(xué)生對(duì)社會(huì)、環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行分析時(shí)，素材必須真實(shí)，從問(wèn)題發(fā)現(xiàn)到解決都要以客觀事實(shí)為依據(jù)。

（2）綜合性原則

STSE教育融合了自然科學(xué)、工程技術(shù)科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)以及環(huán)境科學(xué)進(jìn)行教學(xué)，因此教學(xué)內(nèi)容要重視物理學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系和融合，不搞學(xué)科本位主義，使學(xué)生充分理解科學(xué)技術(shù)發(fā)展的整體化、綜合化等特征。

（3）實(shí)踐性原則

STSE教育提倡聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活。不同于枯燥無(wú)味的死記硬背，本模式教學(xué)注重開(kāi)展探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷觀察、猜想、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、分析、下結(jié)論等過(guò)程，同時(shí)還采用分組討論等形式豐富的教學(xué)策略，并把教學(xué)拓展到課外，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加師生之間的對(duì)話，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

（4）發(fā)展性原則

STSE教育立足于科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，致力于培養(yǎng)學(xué)生的科技及可持續(xù)發(fā)展的綜合素質(zhì)，因此，運(yùn)用本模式教學(xué)的目的、內(nèi)容和方法都應(yīng)具備發(fā)展性，以培育學(xué)生對(duì)科技、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)愛(ài)，形成追求社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要品質(zhì)。

篇9

關(guān)鍵詞創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐模式教學(xué)過(guò)程第二課堂創(chuàng)業(yè)大賽

2001年5月，武漢大學(xué)在本科教學(xué)工作會(huì)議上明確提出了“三創(chuàng)教育”(創(chuàng)造、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)教育)理念，并將“三創(chuàng)教育”作為長(zhǎng)期的辦學(xué)指導(dǎo)思想。2001年9月，武漢大學(xué)與中國(guó)人民大學(xué)、清華大學(xué)等9所高校被確定為開(kāi)展“創(chuàng)業(yè)教育”的試點(diǎn)高校。經(jīng)過(guò)幾年的努力，武漢大學(xué)已探索并建立了立體交叉多元型的創(chuàng)業(yè)教育體系。

武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院作為武漢大學(xué)的創(chuàng)業(yè)試點(diǎn)單位，在貫徹“三創(chuàng)教育”指導(dǎo)思想的同時(shí)，對(duì)創(chuàng)業(yè)教育的實(shí)踐模式進(jìn)行積極地探索，經(jīng)過(guò)幾年地努力，我們形成了一套確實(shí)可行的創(chuàng)業(yè)教育模式：

1在教學(xué)過(guò)程中融入創(chuàng)業(yè)教育

創(chuàng)業(yè)教育的對(duì)象主要是學(xué)生。教學(xué)過(guò)程對(duì)于創(chuàng)業(yè)教育是十分重要的，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力起著主導(dǎo)作用。因此，教師在教學(xué)過(guò)程中不僅僅是向?qū)W生傳授知識(shí)，更重要的是激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)精神和能力，敢于張揚(yáng)個(gè)性、勤于探索、勇于創(chuàng)新、善于與人合作等，這些通常是創(chuàng)業(yè)成功者所具備的素質(zhì)。因此，在教學(xué)中，我們應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生的這些素質(zhì)。

實(shí)踐教學(xué)（包括實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)及畢業(yè)論文或畢業(yè)設(shè)計(jì)）是理工專業(yè)學(xué)生重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。但傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和模式，只偏重通過(guò)實(shí)踐使學(xué)生加深對(duì)理論課程的理解、認(rèn)識(shí)以及動(dòng)手能力的提高，而未重視學(xué)生個(gè)性、創(chuàng)新思維、創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。

1．1實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們減少了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力。在專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生分為若干組，學(xué)生自行設(shè)計(jì)，拿出方案后經(jīng)小組討論，各組從學(xué)生各自的方案中優(yōu)化出最佳方案，在小組之間比較哪種方案設(shè)計(jì)得最好。我院還結(jié)合學(xué)生實(shí)際和專業(yè)特點(diǎn)，推出部分科技含量較高的項(xiàng)目，作為學(xué)生綜合性、設(shè)計(jì)性教學(xué)的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考、討論，這種實(shí)驗(yàn)教育的內(nèi)容和模式既可以引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考發(fā)揮主觀能動(dòng)性，又可以鼓勵(lì)他們勇于探索，敢于創(chuàng)新。在這樣一種學(xué)習(xí)氛圍中，學(xué)生既學(xué)到了專業(yè)技能，又提高了綜合素質(zhì)，這對(duì)于他們今后的創(chuàng)業(yè)是非常有益的。

1．2在教學(xué)實(shí)習(xí)中，尋找創(chuàng)業(yè)切入點(diǎn)

幾年來(lái)，我院老師帶領(lǐng)學(xué)生到當(dāng)?shù)馗鞣N體現(xiàn)專業(yè)知識(shí)的基地去參觀并現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，使學(xué)生開(kāi)闊眼界，增長(zhǎng)新的知識(shí)。例如我院環(huán)境科學(xué)專業(yè)在《環(huán)境工程》的學(xué)習(xí)過(guò)程中，任課老師帶著學(xué)生去參觀武漢市污水處理廠，對(duì)于污水處理設(shè)備、污水處理方案、污水處理流程以及成本方面做了深入的學(xué)習(xí)。同學(xué)們普遍反映通過(guò)這樣的現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)可以更直接的結(jié)合實(shí)際，使他們的頭腦中對(duì)污水處理廠有比較清醒的認(rèn)識(shí)。后來(lái)，該專業(yè)又在《固體廢棄物處理》的學(xué)習(xí)中去了武漢市磚廠，對(duì)于如何利用廢棄物制造建筑材料有了全面的了解，不少同學(xué)表示，這是一個(gè)不錯(cuò)的領(lǐng)域，可以減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)、防止污染物的繼續(xù)擴(kuò)散和為國(guó)家創(chuàng)造效益。經(jīng)過(guò)實(shí)踐教學(xué)后，通過(guò)這樣的專業(yè)實(shí)踐，可以使同學(xué)們了解到本專業(yè)與生產(chǎn)生活的結(jié)合方式、涉及本專業(yè)的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和前景、相關(guān)企業(yè)的管理方式、產(chǎn)品的銷售等創(chuàng)業(yè)過(guò)程中所必須面臨的實(shí)際問(wèn)題。

另外，開(kāi)展產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的教學(xué)模式，是我院實(shí)踐教學(xué)改革的一大特色。地理信息系統(tǒng)專業(yè)將生產(chǎn)任務(wù)、科技開(kāi)發(fā)項(xiàng)目作為實(shí)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生利用集中的實(shí)踐教學(xué)時(shí)間去完成。這種教學(xué)模式，不僅有利于提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)能力、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及三創(chuàng)能力，還培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，而且還收到良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。2002年學(xué)生利用實(shí)習(xí)完成了中國(guó)地圖出版社委托的中國(guó)大地圖部分圖幅橫向項(xiàng)目武當(dāng)山旅游規(guī)劃地圖。2003年，完成深圳市寶安區(qū)發(fā)展地圖集、深圳市龍崗區(qū)資源環(huán)境圖集的生產(chǎn)和研究工作。

在第二課堂中加強(qiáng)創(chuàng)業(yè)教育

第二課堂是指課堂之外的學(xué)習(xí)和生活、實(shí)踐等，主要包括參與社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)、社會(huì)工作、參與社團(tuán)組織等等。

我院很早就把社會(huì)實(shí)踐作為學(xué)生的必修課，每年暑假組織學(xué)生到全國(guó)各地已建立的社會(huì)實(shí)踐基地參加社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，與企業(yè)家座談，參觀國(guó)營(yíng)企業(yè)和民營(yíng)企業(yè)，對(duì)其發(fā)展和運(yùn)作進(jìn)行調(diào)查分析，結(jié)合專業(yè)背景對(duì)該企業(yè)的不足之處進(jìn)行評(píng)價(jià)。既為許多地方和單位解決了不少生產(chǎn)問(wèn)題，又使學(xué)生“學(xué)到了很多課堂上學(xué)不到的東西”。

我院曾組成四支社會(huì)實(shí)踐小分隊(duì)分別赴陜西、襄樊、天門、鄖西等地。以赴襄樊社會(huì)實(shí)踐小分隊(duì)為例：該小分隊(duì)參觀了航天科技集團(tuán)第四研究院，通過(guò)與其負(fù)責(zé)人的座談，了解到這個(gè)集科研、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)于一體的綜合型研究所的基本運(yùn)作模式，包括企業(yè)內(nèi)部模擬股份制改造、崗位股份與分配股份的實(shí)現(xiàn)形式、中俄合作交流情況、資金籌措方式、管理機(jī)制等等。通過(guò)學(xué)習(xí)交流，了解了模擬股份制改造的具體做法和進(jìn)行國(guó)際交流合作的基本經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)我們也對(duì)其實(shí)行統(tǒng)一管理為主、以個(gè)人獨(dú)資或者與投資方合資的形式為輔助的運(yùn)作模式進(jìn)行了討論。在學(xué)生活動(dòng)中，通過(guò)各種途徑來(lái)滲透創(chuàng)業(yè)思想，培養(yǎng)提高創(chuàng)業(yè)素質(zhì)是實(shí)行創(chuàng)業(yè)教育的又一重要途徑。學(xué)院很早就意識(shí)到了這一點(diǎn)，并積極改革管理模式，給“學(xué)生社團(tuán)組織”提出了“自我管理、自我引導(dǎo)、自我服務(wù)”相結(jié)合的思路，通過(guò)各級(jí)“學(xué)生社團(tuán)組織”(學(xué)生會(huì)、學(xué)生分會(huì)、班委會(huì)、團(tuán)總支、各種社團(tuán)等)來(lái)實(shí)施。學(xué)生自我管理能力越強(qiáng)，管理水平越高，說(shuō)明學(xué)生受到學(xué)校教育影響力越大，成才的氛圍越濃。在這種管理模式下，學(xué)院的學(xué)生工作部門圍繞教育培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建系列活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生健康發(fā)展，并通過(guò)“學(xué)生社團(tuán)組織”有創(chuàng)造性地開(kāi)展活動(dòng)來(lái)達(dá)到創(chuàng)業(yè)教育的目的。

我院的“學(xué)生社團(tuán)組織”先后開(kāi)展了“俘特拉糖果派送活動(dòng)”、“環(huán)境日徐東平價(jià)廣場(chǎng)宣傳活動(dòng)”、與湖北電視臺(tái)“幸運(yùn)地球村”欄目合辦節(jié)目的活動(dòng)、“新點(diǎn)子”大賽活動(dòng)、“校園歌手大賽”活動(dòng)等等，每年以一個(gè)主題活動(dòng)為載體，再分出若干子活動(dòng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育管理，既創(chuàng)造了學(xué)生成才的環(huán)境，又豐富了學(xué)生的課余生活。

這樣的活動(dòng)對(duì)于學(xué)生今后創(chuàng)業(yè)的重要性是顯而易見(jiàn)的。而且這些活動(dòng)本身就是創(chuàng)業(yè)教育的一個(gè)實(shí)踐形式。

3鼓勵(lì)、組織學(xué)生參與創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽

創(chuàng)業(yè)計(jì)劃是學(xué)生將自己的創(chuàng)新成果表現(xiàn)出來(lái)的一種方式，創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽是以提高創(chuàng)造能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神、增強(qiáng)創(chuàng)業(yè)素質(zhì)為目的的實(shí)施創(chuàng)業(yè)教育的有效形式之一。即通過(guò)學(xué)生自主的創(chuàng)造性地思考和動(dòng)手來(lái)發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題、提出新設(shè)想、創(chuàng)造新事物、開(kāi)拓新生活。

我校從1999年開(kāi)始在學(xué)生中舉辦了創(chuàng)業(yè)計(jì)劃活動(dòng)。我院學(xué)生均表現(xiàn)出很高的積極性，加上學(xué)院的支持和相關(guān)專業(yè)教師的指導(dǎo)，我院環(huán)境工程專業(yè)李智勇同學(xué)，在剛剛結(jié)束的“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中，獲得了科技發(fā)明制作類A類（能源化工類）一等獎(jiǎng)。通過(guò)這次組織參與全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”大賽并獲得一等獎(jiǎng)的經(jīng)歷，使我院同學(xué)受到了鼓舞，同時(shí)也積累了更多的經(jīng)驗(yàn)，這些勢(shì)必形成一個(gè)良性循環(huán)，促進(jìn)我院創(chuàng)業(yè)教育更好地開(kāi)展。

另外我們還鼓勵(lì)學(xué)生成立創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，申請(qǐng)業(yè)余項(xiàng)目。2003年，我院有16項(xiàng)本科教學(xué)成果獲得省大學(xué)生優(yōu)秀科研成果獎(jiǎng)；本科生還積極參與數(shù)學(xué)建模大賽和學(xué)科競(jìng)賽。今年申報(bào)科研立項(xiàng)45項(xiàng)，較去年申報(bào)的人次有大幅度增加。

篇10

1物理學(xué)史內(nèi)容的選擇

物理學(xué)史有著龐大的內(nèi)容體系，那么哪些內(nèi)容才是高中物理教學(xué)所需要的呢？筆者認(rèn)為以下兩點(diǎn)需要教師進(jìn)行針對(duì)性選擇.

1.1物理對(duì)社會(huì)進(jìn)步的影響

物理學(xué)的發(fā)展歷程也正是人類社會(huì)不斷變革進(jìn)步的過(guò)程.瓦特改進(jìn)蒸汽機(jī)推動(dòng)著工業(yè)革命的興起，熱力學(xué)的研究加速了工業(yè)化社會(huì)的到來(lái)，電磁理論的蓬勃發(fā)展給人類社會(huì)帶來(lái)極其深遠(yuǎn)的影響，近代物理的發(fā)展特別是原子物理和航天科技等領(lǐng)域的成就推動(dòng)了社會(huì)發(fā)生著更深層次的變革.

高中生通過(guò)學(xué)習(xí)物理學(xué)史，能夠看到人類探索自然世界的歷程，同時(shí)人類的發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新和變革也最大程度地促進(jìn)著文明的繁榮和社會(huì)的進(jìn)步.在此基礎(chǔ)上，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生崇敬科學(xué)、堅(jiān)持真理、勇于探究的科學(xué)情感，并能由衷地產(chǎn)生對(duì)科學(xué)理論的敬畏之心和對(duì)物理學(xué)家的敬仰之情.

1.2物理學(xué)家和他們的成就

分析整個(gè)人類科技發(fā)展史，很多重大發(fā)現(xiàn)和技術(shù)革新都是誕生于才華橫溢的科學(xué)家具有創(chuàng)造性的工作之中.物理學(xué)的發(fā)展也不以外，而物理學(xué)史不僅記載著物理學(xué)家的個(gè)人成就，也記載著一個(gè)個(gè)充分智慧團(tuán)隊(duì)的卓越功績(jī).

例1卡文迪許實(shí)驗(yàn)室就是無(wú)數(shù)物理學(xué)家心中的“麥加圣地”，在那里產(chǎn)生了近30個(gè)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者；貝爾實(shí)驗(yàn)室至今總計(jì)產(chǎn)生了兩萬(wàn)六千多項(xiàng)專利，平均每天就有一項(xiàng)專利產(chǎn)生，其中有聲電影、晶體管、激光、可視電話、計(jì)算機(jī)等等，都是具有劃時(shí)代意義的發(fā)明，在那里每年會(huì)發(fā)表上以千計(jì)的科技論文，造就一大批在各領(lǐng)域都堪稱尖端的科學(xué)家.

物理學(xué)的發(fā)展和突破既有偶然性，也有必然性.科學(xué)家彼此合作，又相互競(jìng)爭(zhēng)，他們以特殊的協(xié)作方式引領(lǐng)著一個(gè)又一個(gè)輝煌成就的誕生.讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中感悟這一點(diǎn)，也是對(duì)學(xué)生一種進(jìn)行情感教育的滲透，對(duì)他們科學(xué)素養(yǎng)提升有積極的作用.

2物理學(xué)史與情感教育的整合

物理學(xué)史的內(nèi)容自稱體系，而高中物理的情感教育也有自身獨(dú)特的內(nèi)涵，如何將二者整合起來(lái)呢？筆者認(rèn)為以下幾點(diǎn)是教學(xué)過(guò)程中值得實(shí)踐和推廣的.

2.1通過(guò)物理學(xué)史的介紹來(lái)強(qiáng)化學(xué)生的興趣和信心

物理知識(shí)的探索和發(fā)展是一個(gè)充滿理性而又講究嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^(guò)程，但是這并不意味著物理學(xué)史就是如白開(kāi)水般清淡無(wú)味的流水賬記錄，事實(shí)上物理學(xué)史上也有很多有趣的事情能夠讓學(xué)生為之而興奮.

例2“泊松亮斑”的發(fā)現(xiàn)就是一個(gè)具有反轉(zhuǎn)色彩的歷史事件.

光的本性是什么？在人們圍繞“波動(dòng)說(shuō)”和“微粒說(shuō)”爭(zhēng)執(zhí)不休之時(shí)，法國(guó)學(xué)術(shù)界進(jìn)行了一項(xiàng)學(xué)術(shù)競(jìng)賽，讓兩個(gè)學(xué)說(shuō)的支持者各自進(jìn)行證明.“微粒說(shuō)”的支持者泊松，是一個(gè)數(shù)學(xué)家，他以反證法的思路來(lái)處理問(wèn)題，他從“波動(dòng)說(shuō)”代表人物菲涅爾的相關(guān)理論出發(fā)得出一個(gè)在當(dāng)時(shí)看來(lái)很是荒謬的結(jié)論――對(duì)應(yīng)一定波長(zhǎng)的光，在其傳播方向上放置一圓盤，那么在其陰影的中央會(huì)出現(xiàn)一個(gè)亮斑，這與光的直線傳播有著明顯的沖突，泊松也理所當(dāng)然地認(rèn)為他找到駁斥“波動(dòng)說(shuō)的有力證據(jù)”.偏偏按照他的思路，物理學(xué)家阿拉果通過(guò)實(shí)驗(yàn)看到這個(gè)陰影中央的亮斑，泊松的計(jì)算和推理反而成為“波動(dòng)說(shuō)”的直接證明.這一戲劇化的歷史事件能激起學(xué)生無(wú)窮的興趣.

例3永動(dòng)機(jī)制作的失敗帶來(lái)了意想不到的成果.

正如煉金術(shù)的失敗推進(jìn)了化學(xué)的發(fā)展一樣，對(duì)永動(dòng)機(jī)原理的追尋也成就了一大批物理學(xué)家，像焦耳、亥姆霍茨就是他們中的佼佼者，他們?cè)谔剿魇『?，能快速冷靜下來(lái)，勇于用科學(xué)的目光審視自己的失敗，從而誕生了能量守恒定律等基本物理原理.馮端教授曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：我們?cè)诰拺演d入史冊(cè)的物理學(xué)家之時(shí)，也要建造一座無(wú)名紀(jì)念碑，再寫上碑文：“紀(jì)念那些為設(shè)計(jì)永動(dòng)機(jī)而不懈努力卻又遭受失敗的人”，因?yàn)檎沁@些科學(xué)先驅(qū)的付出，他們?cè)谔剿饕?guī)律時(shí)做出了各種假設(shè)，雖然這些假設(shè)最終都是錯(cuò)誤的，但是正是前人的嘗試才引導(dǎo)后人改變了思維方式和探索方向，從而引領(lǐng)了物理研究的進(jìn)步.

物理學(xué)史上記載了物理學(xué)家探索自然規(guī)律曲折而又讓人興奮的過(guò)程，高中物理教學(xué)中，學(xué)生通過(guò)對(duì)物理學(xué)史的學(xué)習(xí)，重新回顧相應(yīng)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，并從中體驗(yàn)到探索物理的成功和樂(lè)趣.

2.2通過(guò)物理學(xué)史對(duì)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神進(jìn)行培養(yǎng)

物理學(xué)史中記載著物理學(xué)家不畏艱辛，敢于挑戰(zhàn)權(quán)威的探索過(guò)程，這些材料都是對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感教育的重要素材，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神.

例4從伽利略的生平來(lái)認(rèn)識(shí)科學(xué)和社會(huì).

伽利略被譽(yù)為“現(xiàn)代科學(xué)之父”，正是他的論著《關(guān)于托勒密和哥白尼兩大世界體系的對(duì)話》確立了日心說(shuō)的地位，摧毀了教會(huì)教義的根基，因此這本巨著很快就成為了禁書.但是伽利略不畏強(qiáng)權(quán)，依然堅(jiān)持對(duì)真理的追求，繼續(xù)在自由落體運(yùn)動(dòng)等方面取得了重大成就，并在1628年繼續(xù)發(fā)表他的著作《關(guān)于兩門新科學(xué)的對(duì)話與數(shù)學(xué)證明對(duì)話集》.

例5法拉第和麥克斯韋的學(xué)術(shù)傳承.

法拉第是自學(xué)成才的典范，年幼時(shí)期的他沒(méi)有接受過(guò)系統(tǒng)化的教育，但是這并不妨礙他用理性、嚴(yán)謹(jǐn)而又智慧的思維來(lái)研究物理.他不僅發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，更重要的是他還提出了“場(chǎng)”和“力線”等概念，這些概念也是法拉第為了彌補(bǔ)自身數(shù)學(xué)能力的缺乏，另辟蹊徑而提出來(lái)的.麥克斯韋在研究相關(guān)理論的時(shí)候，看出其中的玄機(jī)，并致力于用自己的數(shù)學(xué)才華來(lái)完善相關(guān)理論，最終成就了一番事業(yè).

榜樣效應(yīng)有著無(wú)窮的力量，學(xué)生在物理學(xué)史的學(xué)習(xí)中重溫先賢敢于質(zhì)疑、堅(jiān)持真理的事跡，為學(xué)生形成正確的科學(xué)思維打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

2.3通過(guò)物理學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生克服困難、不屈不撓的科學(xué)意志

物理學(xué)家在探索真理的過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷很多艱難險(xiǎn)阻，他們以頑強(qiáng)的意志堅(jiān)持下來(lái)，不屈不撓地堅(jiān)持下去，最終取得成功，這對(duì)學(xué)生來(lái)講有著非常重要的啟發(fā)意義.

例6密立根對(duì)光電效應(yīng)方程的驗(yàn)證.

愛(ài)因斯坦將普朗克的量子理論運(yùn)用于光電效應(yīng)的解釋，得出了光電效應(yīng)方程，而其正確性的檢驗(yàn)是由密立根來(lái)完成的.具有戲劇性的事實(shí)在于，當(dāng)初密立根并不贊同愛(ài)因斯坦的理論，他后來(lái)回憶道：“ 從1907年開(kāi)始，通過(guò)長(zhǎng)達(dá)十多年的實(shí)驗(yàn)研究，最終的結(jié)果與我的預(yù)想截然[JP2]相反，實(shí)驗(yàn)結(jié)果成為了愛(ài)因斯坦方程正確性的驗(yàn)證證據(jù).”

例7愛(ài)因斯坦和量子理論.

作為物理發(fā)展史上最卓越的科學(xué)家之一，愛(ài)因斯坦的最重要成就在于相對(duì)論領(lǐng)域，但是他在量子理論方法所投入的精力更多.即使如此，他在晚年也有過(guò)這樣的回憶：“我經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)50多年的精心思考，卻從未明確光量子是什么.”然而，越是困難、越是具有挑戰(zhàn)的問(wèn)題，就越能激起人類的好奇心.

物理學(xué)的發(fā)展之路充滿曲折，對(duì)未知世界的探索不可能是一帆風(fēng)順，需要研究者具備頑強(qiáng)的意志，甚至還需要他們具備為科學(xué)獻(xiàn)身的意識(shí).物理學(xué)家永不放棄、勇于奉獻(xiàn)的精神有助于幫助學(xué)生形成正確的科學(xué)觀和價(jià)值觀.

2.4通過(guò)物理學(xué)史來(lái)幫助學(xué)生培養(yǎng)唯物主義世界觀，并形成物理美學(xué)鑒賞力

物理學(xué)的發(fā)展需要學(xué)者用物理的視角來(lái)認(rèn)識(shí)和理解世界，同時(shí)物理學(xué)本身特有的美觀也為研究者的探索和發(fā)現(xiàn)指明了道路，這一些都是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理學(xué)史時(shí)必須關(guān)注到的內(nèi)容.

例8感悟物理學(xué)特有的美感.

物理學(xué)有著這樣的美學(xué)特征：簡(jiǎn)潔性、和諧性、普適性和統(tǒng)一性.為數(shù)不多的幾項(xiàng)規(guī)律就覆蓋了自然界的一切特征，幾條簡(jiǎn)單的公式就完成了對(duì)世界的描述，這都體現(xiàn)了客觀世界和諧與統(tǒng)一之美.牛頓運(yùn)動(dòng)定律、萬(wàn)有引力定律、相對(duì)論原理等等都以其簡(jiǎn)潔性與普適性給人一種特殊的美學(xué)享受，啟發(fā)著人們的靈感產(chǎn)生和智慧發(fā)展，從而去創(chuàng)造更加美妙的世界.

例9統(tǒng)一性對(duì)物理學(xué)發(fā)展的作用.