時間：2023-03-17 17:59:57
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇無意識設計論文，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
論文關鍵詞：一臺設計有缺陷的演示器
德州市實驗技能考試期間，我跟隨考核小組來到了德城區的第七個考點德州十中。考試之前，我和十中的實驗室管理員趙紅梅老師轉了一下他們的物理儀器室，眾多的器材中有一件引起了我的注意，這是一臺嶄新的浮力原理演示器。趙老師說：“這個儀器自從買來以后就沒用過，不知道該怎么用，畢老師你給看看吧”。趙老師的一句話引起了我的興趣，我摩拳擦掌，決定一探究竟。
我召集了三名監考的物理老師和我一起做這個實驗。我們的操作步驟如下（見圖1）：將浮體放在小水箱上端，并對齊位置，使浮體恰好堵住小水箱頂端的開口。先用手壓住浮體，向大水箱中慢慢注水，水的深度約12cm，將手放開，繼續向大水箱內加水，直到水位高出浮體上端10 cm以上。因為小水箱上口與浮體配合良好，漏水很少，小水箱的進水孔很小，水滲漏緩慢，浮體還沒有受到向上壓力，只受到水向下的壓力，浮體還不能浮起。水繼續向小水箱流入，小水箱中的空氣由排氣管不斷地排出。根據我們的設想：當小水箱充滿水時，浮體就會受到水向上的壓力，向上壓力大于向下壓力，即產生了浮力，浮力大于浮體的重力，浮體就上浮了。小水箱中的水位越來越高，我們認為實驗很快就能成功了。正當我們要慶祝勝利的時候，浮體突然向上浮起，可這時小水箱中的水位距離頂端開口還有將近2 cm，實驗失敗了。這時我想起趙老師的話，看來問題并沒有那么簡單論文提綱格式。
問題出在什么地方呢？我們又接連進行了三次實驗，期間我們注意到了所能想到的全部細節：如為了保證浮體和小水箱接觸更加嚴密物理論文，我在浮體的下端涂抹了凡士林；我們通過增減浮體中沙子的多少來調整浮體的重力等等。按理說，實驗操作真的沒有問題了，但每一次都與成功失之交臂，這令在場的幾個人都很失望，大家不禁陷入了沉思。我靜靜地站在實驗桌旁，回想剛才的四次實驗，突然驚奇的發現：四次實驗的失敗是那么的雷同，每次都是小水箱中的水位距離頂端開口還有將近2 cm的時候，浮體就開始上浮了，雖然我們中間改進了一些操作細節，但對相似的失敗結果毫無影響。我仔細端詳著這個距離小水箱頂端開口只有2 cm的地方，恍然大悟：是演示器的設計有問題，不是我們操作的問題，是它的排氣孔位置設計的太低了。當小水箱中的水位即將超過排氣孔時，小水箱上端的密閉空氣就排不出去了，而且由于水的壓強還會被壓縮。當壓縮氣體對浮體向上的壓力大于水對浮體向下的壓力和浮體重力之和時，壓縮氣體就會把浮體推開，這時水流入浮體下方，浮體受到水的浮力，就會浮起來了。雖然最終浮體也是因為受到液體向上和向下的壓力差即浮力而浮起來的，但這與演示器的設計初衷肯定是不相吻合的，這并不是我們想要見到的現象。“我認為排氣孔應該設計在小水箱的頂端” 其中的一位物理老師說，“只有設計在頂端，才能保證排盡小水箱里所有的空氣，小水箱內才會充滿水，浮力原理才能演示出來。”對于這個結果，大家都很滿意。
1929年哈勃宣布：“宇宙正在膨脹著。星系之間的空間隨時間線性增加，星系本身并沒有改變；而且星系越遠，離去得越快”〔1-P115〕。而后，由列梅特、伽莫夫等人發展為大爆炸理論，基本要點是：在100-200億年之前，宇宙生之于一次大爆炸，物質、能量、時間和空間都由爆炸中創生，爆炸前那種原始的無限稠密被稱為“奇點”,由爆炸引起的膨脹，現在仍在繼續著。從30年代開始，膨脹的宇宙模型已經為大多數宇宙學家所接受，現在被稱為現代宇宙學標準模型。現代宇宙學被定義為：“以廣義相對論為理論基礎，以哈勃定律為觀測依據，并在宇宙學原理的假設下,研究整體宇宙的結構、運動和演化規律的一門學科”(2-P85)。
此前15年，斯利弗在美國天文學協會的一次會議上，公布的觀察結果是：“一些明亮星云(后來被證實是星系)，既有藍移的，也有紅移的”；更遠的弱光星云，“全都展示紅移”(1-P111)。沒有做出任何解釋。哈勃有效地以“宇宙梯”法解決了確定星系距離的問題之后，通過對自己測定的24個河外星系距離的分析，發現紅移量大致同星系距離成正比，即(λ1-λ0)/(λ2-λ0)＝D1/D2。當時普遍認為，這個結果“唯一可能的物理學解釋便是河外星系都在以正比于它們距離的速度退離我們而去”〔3-P140〕，由此得出的H＝V/D，被稱為哈勃定律。其中H為哈勃常數，D為星系距離，V為星系退離速度。D和V“都不是可測量的量”(8-P403)。
哈勃定律作為膨脹宇宙論的基礎原典、現代宇宙學的觀測依據，存在如下紕漏：1、該定律中既沒有可觀測的物理量，何以能成為“觀測依據”?又缺乏作為必要條件的觀測數據，如何判定其正確?
2、設星系在t內退離距離D=Vt=HDt；依據哈勃關系式λ/λ=D/D，λ應隨時間線性增加，即該定律成立的必要條件是紅移譜線持續移動而不是紅移。
3.取H=3×10-2m/s光年，代入λ/λ=D/D=Ht=3×10-2m/s光年·t=10-10/年·t可知，任一星系的λ/λ都將以每年10-10持續增加。60年代觀測精度(λ/λ～2.5×10-15)已達這個數據的4×104倍，要證明哈勃定律成立，就必須提供對同一星系λ/λ隨時間線性增加的觀測證據。
近40年來，新理論與新技術的結合，相繼發現了一些不調和的紅移現象。海爾天文臺的阿普80年代末就宣稱：“我們已知有38個不調和紅移天體與24個星系相關聯。這個數字之大，不允許我們將它一筆勾銷”(1-P151)。依據這些佐證，至少在某些情況下，關于紅移跟膨脹關聯的傳統解釋是錯的。
紅移跟運動的關聯確實并不具有唯一性。依據狹義相對論，運動物體發出的光被靜止者觀測時將發生頻移，和聲波頻移機理相同，用多普勒效應解釋沒有錯。依據廣義相對論，具有強引力場的靜止物體發出的光，在引力勢較高處觀測也要紅移。即光的頻移有兩種機制，聲波頻移卻僅有一種，用多普勒頻移解釋光現象就必然會丟失引力頻移機制。通常的解釋是：“引力不能定量解釋星系的普遍紅移，引力效應至少不占主導地位”(4-P509)，可以忽略不計；霍金的說法是：“星系的引力場沒有足夠強到對它有明顯的效應”(5-P47)。
哈勃宣布宇宙在膨脹時，全世界能夠理解廣義相對論的人寥若晨星，“據記載，本世紀20年代初有一位記者告訴愛丁頓，說他聽說世界上只有三個人能理解廣義相對論，愛丁頓停了下，然后回答：我正在想這第三個人是誰”(5-P83)；50年代之前，“廣義相對論大體上是數學的一個分支”，60年代之后才“從考察數學結構到開始按照物理來思考”(6-P72)；尤為重要的是，這個時期利用穆斯堡爾效應在高度差H=22.5m的條件下，“極其精密地測得57Fe的一條γ譜線的紫移，波長相對變化僅有λ/λ≌gH/C2～2.5×10-15，與理論預告值在誤差范圍內符合”(7-P94)。引力頻移被精確地測量出來后，就不得不承認“引力是一種極其巨大的力量”(6-P66)。即此不難算出，在地球引力場中γ光子通過22.5m，需時t1=h/C=22.5m/3×108ms-1=7.5×10-8s。
由哈勃關系λ/λ=D/D=Ht=10-10/年·t；當λ/λ～2.5×10-15時，t2=2.5×10-15×3.15×107s/10-10=7.88×102s。
依據平直而各向同性的宇宙學原理,當λ/λ～2.5×10-15時，引力效應/哈勃效應=7.88×102s/7.5×10-8s=1.5×1010。很顯然忽略引力效應肯定是個重大失誤。
大爆炸——膨脹宇宙論被稱為標準宇宙模型，存在3個問題：其一、不考慮引力效應就不符合現代宇宙學的定義；其二、40年前就測出的引力頻移比膨脹效應大1010數量級，早已粉碎了“唯一的物理學解釋”神話；其三、“廣義相對論用時空結構的幾何性質來表示引力場”(8-P328)，哈勃當時并不理解，用多普勒效應解釋紅移屬于以偏概全；時至今日如果仍不考慮引力效應，宇宙常數偏小、退離速度偏大的錯謬，將永遠不可能得到糾正。
為了確定引力跟紅移的定量關系，特作如下討論：
一、改變高度差重做穆斯堡爾實驗，依據兩次測得的數據，可以確定：
1、紅移相對變化量跟距離還是距離平方相關；
2、導出相關公式，為比較引力貢獻和哈勃貢獻提供依據。
二、有人認為，光在漫長的星際旅途中會受到無數恒星的影響，其左彎右折必然使紅移量產生較大改變，無法予以判定。其實并非如此，可依據右圖闡明如下：圖中A為發光恒星，M、N為兩個恒星，P為太陽；光線AB受它們影響的實際傳播線路為AB、BC、CD、DE、EF；F為地球，FA為依據經驗認定的光傳播線路。實際上BC是光在M附近沿能級相同的測地線通過的軌跡，能夠影響紅移的僅為B′C′。即此可得如下推論：
推論1、光無論受多少恒星影響發生左彎右折，決定紅移或紫移的只有直線距離。
推論2、A使光紅移，F使光紫移，由于M地《M恒，地球的影響可以忽略不計。
推論3、由實驗得出的公式，可以用于定量解釋星系的普遍紅移，同時將成為確證哈勃定律正確與否的判據。
參考書目
1、(美)巴里·派克著愛因斯坦的夢湖南師范大學出版社1989年
2、薛曉舟等著現代物理學的哲學問題河南大學出版社1996年
3、袁正光主編領導干部科普知識全書改革出版社2000年
4、大百科全書編委會大百科全書·物理卷大百科全書出版社
5、(英)霍金著許明賢等譯時間簡史湖南科技出版社1995年
6、(英)霍金著胡小明等譯時間簡史續篇湖南科技出版社1995年
7、倪光炯等著近代物理上海科技出版社1979年
8、董光璧等著世界物理學史吉林教育出版社1994年
二、光速不變與波粒二象性
在討論這兩個問題之前，首先需要廊清物理學理論中的3種觀念。
1、物理學不研究“物質”，正如沒有人能夠講出“水果”是什么滋味一樣，因為二者都是抽象的類概念。實際上物理學只研究質量、電量、能量跟時空的關系，“物質”屬于誤用的哲學概念。
2、從牛頓那個時代開始，物理學就分牛頓范式和非牛頓范式，前者研究孤立質點運動的規律，后者探討熱、光、電、磁的本質；現在已經非常清楚，熱、光、電、磁現象的本質都是電磁波，統稱為能量。
3、現代物理學理論可以分為以質量計量、用時空描述，以能量計量、用位形描述兩大體系，物理客體理應分為質量系統和能量系統兩大類。同理粒子物理學就應該分清質量子(即費米子)和能量子(即玻色子)，本質差異在于有沒有靜質量。
據此，先討論光速不變問題。
所謂的光速不變是一種簡稱，實際所指是光速與光源運動的速度無關，或曰：光總是各向同性的。依據“質量是慣性的量度”，光子沒有靜質量，自然就應該與光源的慣性無關。人們通常表現出的“不理解”，根源在于誤認為任何“物質”都具有慣性，忘記了慣性只與質量相關，屬于牛頓范式獨霸天下產生的常識性錯誤，不清楚物理客體應該分為質量系統和能量系統兩
大類。
討論光的各向同性，首先必須依據兩系統結構論確立如下觀念：所謂的宇宙是質量體(包括電子、質子、原子、分子到其大無比的天球)懸浮在能量海洋(即連續輻射)中的巨系統。只有當能量(子)從質量體中放出(或被吸收)時，才表現出一份一份的粒子屬性，被稱為光子；而這種能量(團)在連續輻射的海洋中傳播時，則總表現為波。只需要以石塊擲入水中后，水波總是各向同性傳播為類比，就很容易理解光波總是各向同性的道理。
得布羅意提出波粒二象性，至今已有七十余年，開始時說微觀“物質”既是粒子又是波，后來改為既不是粒子又不是波；由于實際測量的結果是：用干涉儀得到衍射圖象，用計數器記下的是粒子數，就將微觀粒子的實在性跟意識聯系起來，認為究竟是粒子還是波，由測量者的意識所決定，關鍵在于選用什么樣的儀器。直到今天波粒二象性依舊是個說不清道不明的謎。
實際上只需要擯棄掉“物質”這個誤用的哲學概念，并承認物理客體分質量、能量兩個系統，問題即可以迎刃而解。光子的波粒二象性已如前述，只需要將在能量海洋中傳播和由質量體吸收(或放出)分開考慮，答案就已經非常明確：波屬于能量系統的屬性，而粒子性總跟質量系統相關。
光子屬于能量子，現在討論質量子的問題。依據量子運動的特點，粒子永遠不會停止運動。按En＝n2h2/8mL2被關在L＝4A箱內的電子(m=me=9.1×10-31kg)，最低能量狀態(基態)也還有2.3eV能量，通常稱它為電子的動能，又是一種植根于“物質”這個誤用概念的常識性錯誤。量子場論承認微觀存在分粒子和場，每一種粒子都對應著一種場，卻講不清二者之間的關系究竟如何。只需要將電子放到質能兩系統結構論的框架去考察，就不難發現所謂的電子動能并非屬于電子，而是網絡態的能量海洋作用于電子的結果。任何粒子實際上都處在“樹欲靜而風不止”的被動狀態，傳統將這種能量理解為電子“自能”，是基于質、能不分產生的常識性錯誤。試想：空中懸浮的氣球不能靜止的原因在于空中能量分布不均衡，水中木屑的動能亦來自于水，都不屬于氣球和木屑自身所有；即此為類比就不難理解粒子性和波之間的相互關系。
結論：所謂的波粒二象性，是使用分別適用于能量或質量系統的儀器，檢測由質量子和能量子構成的復合態產生的不同效應。
驗證實驗：同時使用干涉儀和計數器對質量子進行觀測，當光柵的隙縫小于粒子的直徑時，放在光柵背后的計數器就不會記下粒子數。理由是通過光柵的只能是能量海洋中傳遞的一列波，具有靜質量的粒子將被“濾”掉。
三、絕對時間和相對相間
牛頓將時間分為“自身在那里流”的絕對時間和“可感知的及外界的度量”的相對時間。狹義相對論預言“動鐘變慢”；廣義相對論預言“一個鐘所處的引力勢越低(深)，它走得越慢”。通常都說相對論的預言被證實，說明牛頓的時間觀念是錯的；實際上恰恰相反，即此正好證明了時間確實有絕對和相對之分。
牛頓之前，惠更斯已導出單擺周期公式T＝2π(L/g)1/2，據此發明的擺鐘至今仍在使用，其走時快慢與g直接相關：g越大，T越小，走時讀數即變大；反之即被稱為變慢。這個結果為什么正好跟廣義相對論的預言相反呢?因為物理學研究的客體分兩個系統：一是由牛頓范式沿襲而來的，用質量計量、用時間和空間描述運動的質量系統；一是由非牛頓范式沿襲而來的，用能量計量、用位形描述運動的能量系統。擺鐘的讀數屬于質量系統計量的相對時間，可以通過調節擺長L使所有的鐘走時一致，其作用直接源于發條的彈性勢。剛旋緊發條時走時慢些，發條松弛時走時即變快。
用原子鐘實測的結果正好跟廣義相對論預言一致，這又是為什么呢?由于原子釋放能量子跟它所處環境的能級直接相關，而能量子的T即代表該能級的內稟時間，由能密梯度g′決定，是無法人為改變的，故而稱之為絕對時間。
如圖所示，行星R從遠日點N向近日點M運行時，動能(正能)逐漸增大，g亦隨之增大；由M向N運行時，勢能(負能)逐漸增大，g′亦隨之增大。沿NM方向，正能密梯度g遞增，負能密梯度g′遞減。原子鐘走時由g′決定，顯示的是絕對時間；擺鐘走時由g決定，顯示的則是相對時間。
小結：絕對時間是彎曲時空(負能密梯度決定其曲率)的內稟時間，傳統使用的擺鐘“度量”的屬于相對時間。當使用人為規定的時間標準去度量負能量海的內稟時間時，就必然會出現時間變快或變慢的實測結果。
驗證實驗：將在同一地點校準的擺鐘和原子鐘各一枚，用氣球帶上高空，依據電臺播放的校鐘訊號去校鐘時，原子鐘的讀數要大些(變快)，擺鐘則變慢。
意義：該實驗可以確證：
1、狄拉克所說的負能量海即是充滿連續輻射的廣袤空域；
1929年哈勃宣布：“宇宙正在膨脹著。星系之間的空間隨時間線性增加，星系本身并沒有改變；而且星系越遠，離去得越快”〔1-P115〕。而后，由列梅特、伽莫夫等人發展為大爆炸理論，基本要點是：在100-200億年之前，宇宙生之于一次大爆炸，物質、能量、時間和空間都由爆炸中創生，爆炸前那種原始的無限稠密被稱為“奇點”,由爆炸引起的膨脹，現在仍在繼續著。從30年代開始，膨脹的宇宙模型已經為大多數宇宙學家所接受，現在被稱為現代宇宙學標準模型。現代宇宙學被定義為：“以廣義相對論為理論基礎，以哈勃定律為觀測依據，并在宇宙學原理的假設下,研究整體宇宙的結構、運動和演化規律的一門學科”(2-P85)。
此前15年，斯利弗在美國天文學協會的一次會議上，公布的觀察結果是：“一些明亮星云(后來被證實是星系)，既有藍移的，也有紅移的”；更遠的弱光星云，“全都展示紅移”(1-P111)。沒有做出任何解釋。哈勃有效地以“宇宙梯”法解決了確定星系距離的問題之后，通過對自己測定的24個河外星系距離的分析，發現紅移量大致同星系距離成正比，即(λ1-λ0)/(λ2-λ0)＝D1/D2。當時普遍認為，這個結果“唯一可能的物理學解釋便是河外星系都在以正比于它們距離的速度退離我們而去”〔3-P140〕，由此得出的H＝V/D，被稱為哈勃定律。其中H為哈勃常數，D為星系距離，V為星系退離速度。D和V“都不是可測量的量”(8-P403)。
哈勃定律作為膨脹宇宙論的基礎原典、現代宇宙學的觀測依據，存在如下紕漏：1、該定律中既沒有可觀測的物理量，何以能成為“觀測依據”?又缺乏作為必要條件的觀測數據，如何判定其正確?
2、設星系在t內退離距離D=Vt=HDt；依據哈勃關系式λ/λ=D/D，λ應隨時間線性增加，即該定律成立的必要條件是紅移譜線持續移動而不是紅移。
3.取H=3×10-2m/s光年，代入λ/λ=D/D=Ht=3×10-2m/s光年·t=10-10/年·t可知，任一星系的λ/λ都將以每年10-10持續增加。60年代觀測精度(λ/λ～2.5×10-15)已達這個數據的4×104倍，要證明哈勃定律成立，就必須提供對同一星系λ/λ隨時間線性增加的觀測證據。
近40年來，新理論與新技術的結合，相繼發現了一些不調和的紅移現象。海爾天文臺的阿普80年代末就宣稱：“我們已知有38個不調和紅移天體與24個星系相關聯。這個數字之大，不允許我們將它一筆勾銷”(1-P151)。依據這些佐證，至少在某些情況下，關于紅移跟膨脹關聯的傳統解釋是錯的。
紅移跟運動的關聯確實并不具有唯一性。依據狹義相對論，運動物體發出的光被靜止者觀測時將發生頻移，和聲波頻移機理相同，用多普勒效應解釋沒有錯。依據廣義相對論，具有強引力場的靜止物體發出的光，在引力勢較高處觀測也要紅移。即光的頻移有兩種機制，聲波頻移卻僅有一種，用多普勒頻移解釋光現象就必然會丟失引力頻移機制。通常的解釋是：“引力不能定量解釋星系的普遍紅移，引力效應至少不占主導地位”(4-P509)，可以忽略不計；霍金的說法是：“星系的引力場沒有足夠強到對它有明顯的效應”(5-P47)。
哈勃宣布宇宙在膨脹時，全世界能夠理解廣義相對論的人寥若晨星，“據記載，本世紀20年代初有一位記者告訴愛丁頓，說他聽說世界上只有三個人能理解廣義相對論，愛丁頓停了下，然后回答：我正在想這第三個人是誰”(5-P83)；50年代之前，“廣義相對論大體上是數學的一個分支”，60年代之后才“從考察數學結構到開始按照物理來思考”(6-P72)；尤為重要的是，這個時期利用穆斯堡爾效應在高度差H=22.5m的條件下，“極其精密地測得57Fe的一條γ譜線的紫移，波長相對變化僅有λ/λ≌gH/C2～2.5×10-15，與理論預告值在誤差范圍內符合”(7-P94)。引力頻移被精確地測量出來后，就不得不承認“引力是一種極其巨大的力量”(6-P66)。即此不難算出，在地球引力場中γ光子通過22.5m，需時t1=h/C=22.5m/3×108ms-1=7.5×10-8s。
由哈勃關系λ/λ=D/D=Ht=10-10/年·t；當λ/λ～2.5×10-15時，t2=2.5×10-15×3.15×107s/10-10=7.88×102s。
依據平直而各向同性的宇宙學原理,當λ/λ～2.5×10-15時，引力效應/哈勃效應=7.88×102s/7.5×10-8s=1.5×1010。很顯然忽略引力效應肯定是個重大失誤。
大爆炸——膨脹宇宙論被稱為標準宇宙模型，存在3個問題：其一、不考慮引力效應就不符合現代宇宙學的定義；其二、40年前就測出的引力頻移比膨脹效應大1010數量級，早已粉碎了“唯一的物理學解釋”神話；其三、“廣義相對論用時空結構的幾何性質來表示引力場”(8-P328)，哈勃當時并不理解，用多普勒效應解釋紅移屬于以偏概全；時至今日如果仍不考慮引力效應，宇宙常數偏小、退離速度偏大的錯謬，將永遠不可能得到糾正。
為了確定引力跟紅移的定量關系，特作如下討論：
一、改變高度差重做穆斯堡爾實驗，依據兩次測得的數據，可以確定：
1、紅移相對變化量跟距離還是距離平方相關；
2、導出相關公式，為比較引力貢獻和哈勃貢獻提供依據。
二、有人認為，光在漫長的星際旅途中會受到無數恒星的影響，其左彎右折必然使紅移量產生較大改變，無法予以判定。其實并非如此，可依據右圖闡明如下：圖中A為發光恒星，M、N為兩個恒星，P為太陽；光線AB受它們影響的實際傳播線路為AB、BC、CD、DE、EF；F為地球，FA為依據經驗認定的光傳播線路。實際上BC是光在M附近沿能級相同的測地線通過的軌跡，能夠影響紅移的僅為B′C′。即此可得如下推論：
推論1、光無論受多少恒星影響發生左彎右折，決定紅移或紫移的只有直線距離。
推論2、A使光紅移，F使光紫移，由于M地《M恒，地球的影響可以忽略不計。
推論3、由實驗得出的公式，可以用于定量解釋星系的普遍紅移，同時將成為確證哈勃定律正確與否的判據。
參考書目
1、(美)巴里·派克著愛因斯坦的夢湖南師范大學出版社1989年
2、薛曉舟等著現代物理學的哲學問題河南大學出版社1996年
3、袁正光主編領導干部科普知識全書改革出版社2000年
4、大百科全書編委會大百科全書·物理卷大百科全書出版社
5、(英)霍金著許明賢等譯時間簡史湖南科技出版社1995年
6、(英)霍金著胡小明等譯時間簡史續篇湖南科技出版社1995年
7、倪光炯等著近代物理上海科技出版社1979年
8、董光璧等著世界物理學史吉林教育出版社1994年
二、光速不變與波粒二象性
在討論這兩個問題之前，首先需要廊清物理學理論中的3種觀念。
1、物理學不研究“物質”，正如沒有人能夠講出“水果”是什么滋味一樣，因為二者都是抽象的類概念。實際上物理學只研究質量、電量、能量跟時空的關系，“物質”屬于誤用的哲學概念。
2、從牛頓那個時代開始，物理學就分牛頓范式和非牛頓范式，前者研究孤立質點運動的規律，后者探討熱、光、電、磁的本質；現在已經非常清楚，熱、光、電、磁現象的本質都是電磁波，統稱為能量。
3、現代物理學理論可以分為以質量計量、用時空描述，以能量計量、用位形描述兩大體系，物理客體理應分為質量系統和能量系統兩大類。同理粒子物理學就應該分清質量子(即費米子)和能量子(即玻色子)，本質差異在于有沒有靜質量。
據此，先討論光速不變問題。
所謂的光速不變是一種簡稱，實際所指是光速與光源運動的速度無關，或曰：光總是各向同性的。依據“質量是慣性的量度”，光子沒有靜質量，自然就應該與光源的慣性無關。人們通常表現出的“不理解”，根源在于誤認為任何“物質”都具有慣性，忘記了慣性只與質量相關，屬于牛頓范式獨霸天下產生的常識性錯誤，不清楚物理客體應該分為質量系統和能量系統兩大類。
討論光的各向同性，首先必須依據兩系統結構論確立如下觀念：所謂的宇宙是質量體(包括電子、質子、原子、分子到其大無比的天球)懸浮在能量海洋(即連續輻射)中的巨系統。只有當能量(子)從質量體中放出(或被吸收)時，才表現出一份一份的粒子屬性，被稱為光子；而這種能量(團)在連續輻射的海洋中傳播時，則總表現為波。只需要以石塊擲入水中后，水波總是各向同性傳播為類比，就很容易理解光波總是各向同性的道理。
得布羅意提出波粒二象性，至今已有七十余年，開始時說微觀“物質”既是粒子又是波，后來改為既不是粒子又不是波；由于實際測量的結果是：用干涉儀得到衍射圖象，用計數器記下的是粒子數，就將微觀粒子的實在性跟意識聯系起來，認為究竟是粒子還是波，由測量者的意識所決定，關鍵在于選用什么樣的儀器。直到今天波粒二象性依舊是個說不清道不明的謎。
實際上只需要擯棄掉“物質”這個誤用的哲學概念，并承認物理客體分質量、能量兩個系統，問題即可以迎刃而解。光子的波粒二象性已如前述，只需要將在能量海洋中傳播和由質量體吸收(或放出)分開考慮，答案就已經非常明確：波屬于能量系統的屬性，而粒子性總跟質量系統相關。
光子屬于能量子，現在討論質量子的問題。依據量子運動的特點，粒子永遠不會停止運動。按En＝n2h2/8mL2被關在L＝4A箱內的電子(m=me=9.1×10-31kg)，最低能量狀態(基態)也還有2.3eV能量，通常稱它為電子的動能，又是一種植根于“物質”這個誤用概念的常識性錯誤。量子場論承認微觀存在分粒子和場，每一種粒子都對應著一種場，卻講不清二者之間的關系究竟如何。只需要將電子放到質能兩系統結構論的框架去考察，就不難發現所謂的電子動能并非屬于電子，而是網絡態的能量海洋作用于電子的結果。任何粒子實際上都處在“樹欲靜而風不止”的被動狀態，傳統將這種能量理解為電子“自能”，是基于質、能不分產生的常識性錯誤。試想：空中懸浮的氣球不能靜止的原因在于空中能量分布不均衡，水中木屑的動能亦來自于水，都不屬于氣球和木屑自身所有；即此為類比就不難理解粒子性和波之間的相互關系。
結論：所謂的波粒二象性，是使用分別適用于能量或質量系統的儀器，檢測由質量子和能量子構成的復合態產生的不同效應。
驗證實驗：同時使用干涉儀和計數器對質量子進行觀測，當光柵的隙縫小于粒子的直徑時，放在光柵背后的計數器就不會記下粒子數。理由是通過光柵的只能是能量海洋中傳遞的一列波，具有靜質量的粒子將被“濾”掉。
三、絕對時間和相對相間
牛頓將時間分為“自身在那里流”的絕對時間和“可感知的及外界的度量”的相對時間。狹義相對論預言“動鐘變慢”；廣義相對論預言“一個鐘所處的引力勢越低(深)，它走得越慢”。通常都說相對論的預言被證實，說明牛頓的時間觀念是錯的；實際上恰恰相反，即此正好證明了時間確實有絕對和相對之分。
牛頓之前，惠更斯已導出單擺周期公式T＝2π(L/g)1/2，據此發明的擺鐘至今仍在使用，其走時快慢與g直接相關：g越大，T越小，走時讀數即變大；反之即被稱為變慢。這個結果為什么正好跟廣義相對論的預言相反呢?因為物理學研究的客體分兩個系統：一是由牛頓范式沿襲而來的，用質量計量、用時間和空間描述運動的質量系統；一是由非牛頓范式沿襲而來的，用能量計量、用位形描述運動的能量系統。擺鐘的讀數屬于質量系統計量的相對時間，可以通過調節擺長L使所有的鐘走時一致，其作用直接源于發條的彈性勢。剛旋緊發條時走時慢些，發條松弛時走時即變快。
用原子鐘實測的結果正好跟廣義相對論預言一致，這又是為什么呢?由于原子釋放能量子跟它所處環境的能級直接相關，而能量子的T即代表該能級的內稟時間，由能密梯度g′決定，是無法人為改變的，故而稱之為絕對時間。
如圖所示，行星R從遠日點N向近日點M運行時，動能(正能)逐漸增大，g亦隨之增大；由M向N運行時，勢能(負能)逐漸增大，g′亦隨之增大。沿NM方向，正能密梯度g遞增，負能密梯度g′遞減。原子鐘走時由g′決定，顯示的是絕對時間；擺鐘走時由g決定，顯示的則是相對時間。
小結：絕對時間是彎曲時空(負能密梯度決定其曲率)的內稟時間，傳統使用的擺鐘“度量”的屬于相對時間。當使用人為規定的時間標準去度量負能量海的內稟時間時，就必然會出現時間變快或變慢的實測結果。
驗證實驗：將在同一地點校準的擺鐘和原子鐘各一枚，用氣球帶上高空，依據電臺播放的校鐘訊號去校鐘時，原子鐘的讀數要大些(變快)，擺鐘則變慢。
意義：該實驗可以確證：
1、狄拉克所說的負能量海即是充滿連續輻射的廣袤空域；
博物館作為承載著歷史、傳統、藝術等的文化綜合體，是大眾汲取文化養分的重要平臺。當今形勢下，全國各地的博物館都在想盡一切辦法，轉換自己的管理理念，爭取社會效益，以增加博物館的收入。博物館作為特殊的行業部門，要考慮依靠大量的館藏文化資源，各種類型的展覽以及文化活動，設計開發相關的文化創意產品，拓展博物館的影響力和文化的滲透力，以適應新形勢下自身發展的需要，喚醒博物館行業的可持續發展，使博物館能在社會的行業鏈中有一定的比重，同時也使更多人認識文化資源、喜歡文化資源、消費文化資源。充分體現博物館從“文物的收藏、展示”向“器物為人服務”的理念轉變，更加人性化地轉換和適合現代社會的發展，滿足社會大眾的文化消費需求。
一、博物館文化產品與文化創意產品
1、博物館文化產品的概念。通俗意義上講，博物館文化產品是在博物館展銷的與該館藏品（或展覽）以及該館文化特性有關的帶有文化性、紀念性的特有商品；它是博物館文化產業的重要組成部分，承載著與博物館主題相關的歷史、文化信息，同時被賦予了文化內涵、地方特色和藝術品味。
2、博物館文化產品的分類。國內博物館一般把除展覽和相關教育、服務項目之外的文化產品分為三類：第一類是依托博物館藏品和展覽設計制作的各種材質的創意文化產品和民族手工藝品；第二類是文物藏品的復仿制品；第三類是與博物館藏品和展覽相關的書籍、電子出版物及各種紀念品。結合國內對博物館文化產品的分類方法以及參考臺灣成功大學陳政國的設計理念，可將現有博物館文化產品分為以下幾類：第一，出版類。主要是博物館館藏的部分學術資料、相關書籍刊物、開發報告、研究報告等，利用博物館獨有的文化資源，設計制作成博物館導游手冊、畫冊、卡片等，旨在宣傳博物館自身的經營理念以及其學術研究成果。例如寧波天一閣博物館出版的《麻將歷史與文化》一書，在館內的展示區出售。第二，典藏復制類。主要是針對博物館館藏的精品文物或臨時展出的精品進行的仿制品設計制作。這種復制品一般是較為高檔的商品或禮品，目的是滿足一些有經濟實力的藏友把館藏“文物”帶回家。第三，文化創意類。創意靈感來源于博物館自身豐富的藏品，主要是通過文化展品本身所蘊含的深厚歷史文化底蘊，以文化、創意為核心，進行元素的提取、分析，將概念轉化為產品實物，并找到一種使文化視覺符號與現代人生活狀態相吻合的形式，從而探尋受眾在商品使用中精神層面的滿足。第四，體驗類。主要是讓游客在欣賞博物館精美的展品之外，還能親自參與并體驗文物的挖掘、探尋等活動。例如在日本橫濱的“泡面博物館”，除了在展示區域有全球各種珍奇泡面外，博物館還在館內開辟體驗專區，讓參觀的游客DIY制作專屬于自己的泡面。
二、天子駕六博物館文化產品設計
（一）博物館主題文化元素的提取。天子駕六是古代禮制的一種行為。天子所御駕六，其余副車皆駕四。逸禮《王度記》曰：“天子駕六，諸侯駕五，卿駕四，大夫三，士二，庶人一”。天子駕六博物館是一座以原址保護展示的東周時期大型車馬坑為主體，輔展以東周王城概況、近年來王陵考古的新發現及部分東周時期珍貴文物的“王城、王陵、王器”專題博物館。
在對博物館文化元素的初期整理階段，首先對天子駕六博物館以及洛陽相關博物館的文物展品、文化元素外在的視覺識別符號進行梳理歸納，結合該歷史時期的政治、藝術、文字、禮制、祭祀等方面的元素進行深入研究，并挖掘展品的內在涵義，從而得出一個豐富而獨具特色的文化現象縮影。
文化元素的提取首要考慮和分析的是受眾的需求，根據博物館自身的目標群體提煉博物館文化中的相關數據。在此基礎上，分類對博物館展品的外在輪廓、內部裝飾、紋理、材質、功能、工藝等信息加以整合和評估，初步提取一些能代表博物館韻味和地域文化的視覺符號。例如，博物館書畫、三彩人物、古錢幣、陶瓷器、玉器；青銅器紋樣（饕餮紋、夔龍紋、竊曲紋、回紋、風鳥紋等）、織物圖案、建筑裝飾、瓷器、壁畫等。此外，鑒于洛陽“牡丹花都”的城市特點，及每年一屆的牡丹文化節，“牡丹”也就成為產品設計開發的重點元素之一。2012年初，在歷時3個多月的層層篩選和多次修改完善之后，筆者合作設計的洛陽“牡丹花都”城市標志成功中標，這個標志的開發和設計，更加深了筆者對牡丹元素的理解和應用。
（二）設計展開階段。在完成博物館的文化元素的初步整理歸納后，將獲取的文化元素進行概念化的構思和轉化，并同時開始文化創意產品的展開階段。根據博物館受眾的心理特征、需求、習慣、情感等因素，歸納并對產品設計提出可行性建議，全面進行相關的市場調研，包括當前博物館所有文化信息的整理、分析，提煉出相關的文化符號，產品對象定位分析等工作。結合現代設計理念創作出富有民族文化特色的元素，因為民族元素是本土文化的代表和濃縮，是民俗習慣、文化傳承的產物，將其應用于產品設計中可以輔助表現博物館的文化背景。其次，民族元素對內具有根基性，可以激發消費者的文化歸屬感和親切感；對外具有新穎性，可以提升博物館的吸引力。
根據前一階段文化元素符號的分析結果，綜合各種因素開始進行方案構思，最終確定使用周代的一種重要裝飾紋樣——竊曲紋。這種紋樣由兩端回鉤的或“S”形的線條構成扁長形圖案，中間填以目形紋，是中國古代青銅器紋飾之一，始見于西周，盛行于西周中、后期。《呂氏春秋·適威》有記載：“周鼎有竊曲，狀甚長，上下皆曲，以見極之敗也”。
鑒于博物館的開放性、公共性和展示性等特殊屬性，建筑往往別具一格，是一方文化性地標。其本身也往往具有特殊的意義，結合我國悠久的傳統文化，博物館建筑中的很多細節和形式往往都蘊含了豐富的概念和 象征。天子駕六是在原地原址修建的遺址型博物館，在文化元素的設計上依托和融合博物館展示特色外觀形象進行設計。對產品的定位，包括產品材質、色彩、外觀、價格、包裝以及受眾心理分析等，進行草圖方案的繪制。
（三）設計實施階段
1、標志設計。標志是博物館文化視覺識別設計的核心，也是博物館文化創意產品開發的靈魂。一個優秀的博物館標志，能夠充分體現博物館所在領域的文化氛圍、主要特征、經營理念和內涵；能夠進行流暢的系統延展性應用，輔助整合博物館體系彰顯品牌特征。
鑒于天子駕六博物館“王城、王陵、王器”的特點，標志主體采用了象征帝王的色彩——金色（CMYK ：C=5 M=20 Y=90 K=0）。金色高雅、華貴、輝煌，是財富和美好的象征，充滿了濃濃的歷史感，代表著深厚的民族文化積淀。金色與純正的黑色搭配使得標志彰顯高貴與神秘的感覺。并依托和融合博物館特色外觀形象和古代書法中“車”的元素，這符合博物館的氣質與內涵。
2、創意產品的設計與開發。標志定位完成后，接下來就是產品開發的實施階段，是將設計草稿向文化產品轉化的階段，表現的重心在產品的細節、材質以及模型的制作等。其中也包括顏色的處理，博物館由于特殊的環境，且承載和表達著民族文化和民族精神，其產品色彩的選擇會從代表著民族文化精神和象征人民美好愿望的色彩方面考慮。
關鍵詞：非物質文化遺產概論課程建設；課程實踐
中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1002－0845(2012)06－0039－02
聯合國教科文組織2003年10月通過的《保護非物質文化遺產公約》中明確指出，“非物質文化遺產指被各社區、群體，有時是個人，視為其文化遺產的各種社會實踐、觀念表述、表現形式、知識、技能及相關的工具、實物、手工藝品和文化場所”。從王文章教授對非物質文化遺產的解讀中我們可以看到，非物質文化遺產的概念涵蓋了以下五個方面的內容：1）口頭傳統及其表現形式，包括作為非物質文化遺產媒介的語言；2）表演藝術；3）社會實踐、禮儀、節慶活動；4）有關自然界和宇宙的知識和實踐；5）傳統手工藝。地方理工類高校開展非物質文化遺產教育一般以通識教育為主要途徑，課程設置以開設單一的通識公共選修課程為主，教學形式以非物質文化遺產項目賞析為主，課程名稱多以民族民間傳統藝術賞析、民間文學藝術賞析、民族地區手工藝制作技藝賞析等民俗學和民間文藝為主，教學內容涉及以下四個方面：1）民間長期口耳相傳的詩歌、神話、史詩、故事、傳說、謠諺；2）傳統的音樂、舞蹈、戲劇、曲藝、雜技、木偶、皮影等民間表演藝術；3）廣大民眾世代傳承的節慶禮儀、民間體育、競技等；4）蠟染、刺繡、雕刻、首飾等民間傳統手工制作技藝賞析等。教學理念也部分觸及了非物質文化遺產項目保護中蘊涵的思想觀念、思維方式、風俗習慣、生活方式、價值取向、等。這些課程的設置對于高校開展非物質文化遺產教育起到了積極的促進作用，不僅有利于調動理工類高校大學生參與非物質文化遺產保護工作的積極性，培養非物質文化遺產的傳承人，而且還能夠增強他們對民族文化的認同感，激發他們的愛國熱情，培養他們的民族精神。
一、地方理工類高校“非物質文化遺產概論”課程建設的重要性和必要性
1.重視“非物質文化遺產概論”課程建設是文化傳承的需要
高等教育肩負著傳播文化的責任和傳授知識的義務，是文化知識傳承的重要渠道。高校作為文化傳承的主體，擁有獨特的教育文化資源，聚集著大量的知識分子和文化精英，把高校作為非物質文化遺產研究、保護、傳承、教育的基地，對于拓寬非物質文化遺產保護的社會基礎具有不可替代的作用。因此，高校應結合自身的特點，充分發揮文化教育的優勢，加強對非物質文化遺產保護的理論研究，為民族優秀文化成果的傳承提供理論依據和知識基礎。
2.重視“非物質文化遺產概論”課程建設是人才培養的需要
社會對非物質文化遺產保護工作越來越重視，因而對該領域人才的需求也與日俱增。高校作為人才培養的基地，既要培養高素質的理論和實踐工作者，又要培養優秀的文化傳承人，同時也要通過培育一大批關心、支持非物質文化遺產保護事業的文化新人，擴大高校非物質文化遺產保護教育的影響力和覆蓋面。為此，高校需要加快學科專業建設，構建完善的學科體系，以便更好地為非物質文化遺產傳承人才的培養服務。
2.重視“非物質文化遺產概論”課程建設是科學研究的需要
高校應發揮科研和人才的優勢，創造出更多的優秀科研成果，讓非物質文化遺產保護工作的體制更加健全，讓非物質文化遺產保護成果更加豐富，促使非物質文化遺產保護工作能夠更加有效地進行，為更多的受眾群體服務。為此，高校應結合自身的特點，在當前的非物質文化遺產保護中起到一定的學術帶動作用，把科學研究的理論成果付諸實踐，使非物質文化遺產保護工作邁上更高的臺階。
二、課程建設的內容
1.確立課程的教學目標
非物質文化遺產既包括華夏燦爛的漢文化遺產，也包括特色鮮明的地域文化遺產，因而要引導學生正確理解和認識非物質文化遺產項目，了解非物質文化遺產保護的相關知識，使學生能夠使用科學的方法來搜集、整理、保護和傳承非物質文化遺產項目，培養更多、更年輕的非物質文化遺產保護者和管理者，使其參與到遺產保護活動中來。“非物質文化遺產概論”課程教學的目標就是為了達到上述要求，使學生通過對該課程的學習，掌握非物質文化遺產的基本知識、基本方法、基本原則、目錄分類和保護技術等，增強大學生的非物質文化遺產保護意識，鼓勵大學生勇于肩負起傳承保護華夏傳統文化的重擔，完善大學生的知識結構和能力結構，使他們樹立正確的價值觀、人生觀和職業觀，全面提升他們的人文素質和綜合素質。
2.構建課程體系
非物質文化遺產概論課程內容包括非物質文化遺產的基本知識、非物質文化遺產保護的基本技能和非物質文化遺產傳承的職業素養等。非物質文化遺產的基本知識主要包括：非物質文化遺產概念辨析、非物質文化遺產的人類價值、非物質文化遺產的分類、非物質文化遺產保護的基本問題等。通過對這部分內容的學習，可以使學生了解非物質文化遺產保護教育中所涉及的基本概念、基本知識和基本理念。非物質文化遺產保護的基本技能主要包括國外非物質文化遺產保護的歷史與現狀、中國非物質文化遺產保護的歷史與現狀、涉及非物質文化遺產保護的法律法規、非物質文化遺產保護的基本方法、非物質文化遺產保護的成功案例等。通過對這部分內容的學習，可以使學生形成深刻的保護理念和意識。有關非物質文化遺產傳承的職業素養的內容主要包括世界優秀非物質文化遺產傳承人介紹、中國優秀非物質文化遺產傳承人介紹、地方優秀非物質文化遺產傳承人介紹以及部分優秀非物質文化遺產項目技巧、技術辨析(非商業機密類)等。通過對上述內容的學習，實現了間接知識與實踐能力的對接，有利于提高文化遺產保護工作者的職業素養，從而為國家培養出更多更優秀的文化傳承人。
關鍵詞：畢業設計（論文）；生物工程；科研課題；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）38-0140-03
一、前言
畢業設計（論文）是高校本科教學的一個重要實踐性教學環節[1，2]。對學生而言，是理論與實踐相結合的學習階段，可以培養和鍛煉應用專業知識解決實際問題的能力，培養科技文獻查閱與科技論文撰寫能力，以及培養良好的職業素養和嚴謹求實的工作作風。對學校而言，是提升本科教學質量的主要抓手，也是檢驗能否向社會輸送合格人才的重要標準。
生物技術是解決21世紀人類面臨的資源、能源、環境、人口與健康等問題的重要手段之一，因此，生物技術產業已成為世界各國特別是大國經濟社會發展戰略的重點[3]。為了適應生物技術產業迅速發展對人才的需求，我國教育部在1998年高等院校學科調整時增設了生物工程本科專業[3，4]。目前，高等學校的生物工程專業已成為最為重要的專業之一，它是培養掌握現代生物學和生物技術基本科學原理、基本技能、工藝技術過程和工程設計等基本理論，能在生物技術與工程領域從事產業化工程設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才[5，6]。生物工程專業是以工為主、以理為輔、工理管相結合的復合型專業，具有很強的實踐性，因此做好該專業的畢業設計（論文）實踐環節，對提高教學效果和人才培養質量具有重要意義。然而，目前高校畢業設計（論文）的質量整體上出現了下滑的趨勢，主要表現在：（1）師生比例偏低，指導老師無法利用有限的精力和時間高效指導畢業設計（論文）；（2）選題盲目，課題研究內容陳舊，缺乏創新性，有的還脫離生產實際；（3）畢業論文的寫作水平差，學生缺乏科技論文寫作訓練，論文寫作格式與文獻引用缺乏規范；（4）評價體系不完善。學生們在畢業設計（論文）階段的表現是良莠不齊的，但最終畢業時獲得的文憑卻并無二致且本科畢業率幾乎一直都是100%，極大地挫傷了學生的學習積極性和主動性。因此，為了提高畢業設計（論文）質量，如何改革并完善現有的畢業設計（論文）教學模式已成為高校教育者討論的熱點之一。
從2010年開始，我們進行了依托省部級以上縱向科研課題教學本科生畢業設計（論文）的探索和實踐，讓學生在畢業設計（論文）的教學實踐環節參與到導師的在研課題中。本文以ε-聚賴氨酸高效生物合成和產業化實施項目為例，就相關的探索和實踐進行了總結。
二、依托科研課題教學本科畢業設計（論文）
1.形成合理的科研團隊。目前，高等院校本科畢業設計（論文）的教學方式多采用導師制。然而，導師制是一種精英教育的教學模式，其實質上是一位導師和一個學生之間面對面的、高度個人之間的接觸和交流[7]。這種形式的制度是依靠學生對教師的低比率，它是一種高成本的制度。隨著高等教育大眾化的來臨，高校辦學規模的擴大，生師比持續升高，辦學資源日益緊張，高成本原始形態的導師制已難以為繼，它對師生比例的要求無疑增加了導師的教學負擔。通過依托科研課題教學本科畢業設計（論文），學生在選題后就進入到導師的課題組中，與研究生統一學習和交流，建立一個由導師、研究生和本科生（1∶5∶3）構成的梯度研究團隊。在這個團隊中，導師對本科生、研究生的研究方向和內容進行統一安排和規劃，對項目研究的關鍵科學問題進行分解和歸納，形成一個個獨立且相關聯的子課題。然后，本科生自主選擇一個具體子課題進行研究。團隊中研究生協助導師對本科生進行實驗技能、實驗設備和方法等方面的培訓和指導。這樣，以科研課題為基礎，通過科研團隊各成員的分工和合作，一方面減輕導師的工作量，使導師能夠高效利用有限的精力和時間，達到事半功倍的效果。在教學過程中，避免了以往導師對指導內容不明確，對“如何導”、“導什么”等缺乏清晰的認識等問題。另一方面，傳統的一個導師和一個學生的面對面的交流，轉變成本科生與具有一定科研基礎的研究生，特別是博士生進行高度個人的接觸和交流，有效地縮短了本科生的適應期，極大地提高了其積極性和主動性。
2.選擇合適的論文題目。畢業設計（論文）的選題顯著影響畢業論文的質量，若選題過于陳舊或是假題目，研究內容與實際的研究和生產嚴重脫節，則論文的價值低或意義不大。學生僅為了學分和畢業而進行畢業設計（論文），會嚴重挫傷學生的積極性和主動性，不利于其創新能力的培養，實踐能力和綜合素質也得不到鍛煉和提高。通過依托科研課題教學本科畢業設計（論文），讓學生參與到導師的在研課題中，做到真題真做，使得學生產生濃厚的興趣，不僅能夠提高其主觀能動性，還能極大地激發其創造性。另一方面，由于畢業設計（論文）教學內容與導師的科學研究具有極高的關聯度，導師能夠充分利用自身的專業知識和學術能力使學生“站在巨人的肩膀上”，讓他們參與到本專業某領域前沿的相關研究，實現提高畢業論文質量的目的。比如，針對江蘇省產學研前瞻性聯合研究項目“新型生物食品防腐劑ε-聚賴氨酸高效提取關鍵技術與集成化研究”這一課題，要求學生嘗試各種先進分離提取方法，發現和比較這些提取方法之間的優劣性和互補性，最終提出一種可行的分離提取工藝路線，并進行實驗驗證和評價。此外，由于生物工程專業的畢業設計（論文）選題有兩種形式，即試驗性題目和設計性題目，為了能夠兼顧學生的特長以及與學生將來從事的工作，對學生進行分流，充分發揮其特長，激發學習興趣，保持個性。盡可能讓學生品嘗到成功的喜悅，并巧妙地加以引導利用，幫助學生實現“參與―成功―參與”的良性循環，使學生持續保持自主參與學習的動機。在ε-聚賴氨酸分離提取新工藝開發的課題中，鼓勵學生嘗試自己感興趣和認可的分離提取方法，在對該方法進行充分實驗和評估后，將其整合到原有分離提取技術路線中，并考察該提取方法的加入對最終產品質量和收率的影響。如果試驗結果是積極的，則嘗試讓學生對新技術路線進行工廠工程設計，為實現新工藝或新技術規模化和工業化提供一定參考和依據。
3.開設學術報告會議。科研成果匯報和科研論文的撰寫是展示科研工作者成績的有效途徑。這一過程，并不是單純的工作總結，而是進行科學研究的基本訓練，是提高分析問題、歸納問題和解決問題的重要環節。然而，本科生在畢業設計（論文）教學環節之前，本科教學中沒有開設關于科研成果匯報、論文寫作等課程，學生缺乏一定的科研基礎知識和實踐機會。因此，學生在總結科研成果，撰寫畢業論文的時候往往存在以下問題：（1）學術道德觀念淡薄，論文有明顯的拼湊，更有甚者直接從網上抄襲；（2）缺乏專業化和學術化語言描述實驗方法和結果，措辭不嚴謹、論文層次不分明，圖表說明不合理；（3）論文格式不規范，特別是論文的參考文獻、中英文摘要、圖表等。這些問題是導致畢業論文質量下降的一個重要原因。通過依托科研課題教學本科畢業設計（論文），在教學實踐中，導師要求本科生也參與到課題組的各種科研活動，包括讀書報告會、月底課題組匯報、中期匯報和專題討論等各種學術報告會議。在讀書報告會中，要求學生閱讀、分析和歸納1～2篇與課題研究相關且是近期發表的高影響因子的SCI論文，以PPT的形式解釋論文的研究內容、創新點以及對自身課題的啟發，并要求本科生、研究生和導師一起討論分析。在課題月底工作匯報、學期匯報的會議上，要求學生以PPT形式對一個月或一學期的研究內容和結果進行總結和分析，導師和學生一起討論分析，并依據實驗結果安排下一步工作計劃。此外，課題組不定期組織專題報告，由導師或高年級的博士研究生對某一專題進行學術報告，報告選題有“如何寫好畢業論文”，“生物工程學科常用科研軟件的使用”，“發表高水平SCI論文的心得體會”等等。通過這些學術報告會議，使得本科生在文獻閱讀能力，課題研究的總結、匯報和論文寫作等多方面得到系統訓練和提高。
4.構建合理的評價體系。畢業設計（論文）教學環節，從選題、實施到論文定稿，歷經約8個月甚至更長的時間，學生投入大量的時間和精力。因此，畢業設計（論文）質量的合理評價，建立獎懲制度，可以使學生產生公平感和信任感，對學生職業道德能力和素養的培養具有積極的推動作用。目前，本科畢業設計論文質量評估中分為指導教師評審、評閱老師評審和答辯評審三個環節。由于在畢業設計（論文）教學環節，學生與導師（指導教師）有更多的接觸和交流，導師對學生的態度、能力和創新性等方面有更全面的了解和掌握。因此，指導教師評審成績往往占總成績的60%以上。課題組在嚴格執行校教務處規定的畢業設計（論文）指導和管理規范的基礎上，利用模糊評價的方法[8]，構建一套合理、科學和客觀的指導教師評價體系，見表1，從學生的學習態度、學習能力和創新性三個方面定量地分析學生在畢業設計（論文）實踐環節的表現，保證畢業設計（論文）成績評定的客觀、公正。
三、結束語
畢業設計（論文）是高校本科教學的最后一個實踐性教學環節，是提高學生綜合能力和素質的重要步驟，也是評價高校教學質量的重要指標之一。筆者針對本科畢業設計（論文）教學過程中暴露出的問題，剖析了造成畢業設計（論文）質量不斷下滑原因的基礎上，探索并實踐了依托科研課題教學本科畢業設計（論文）的方法，通過形成科研團隊、選擇合適題目、開設學術報告和構建合理評價指標四個手段來提高畢業設計（論文）的質量，取得了一定的成效，已畢業學生的就業單位均反饋學生具有較強的科研能力、實踐能力和創新能力，較高的職業道德能力和水平，得到了社會的初步認可。然而，在教學改革和探索的過程，發現仍有一些問題，如畢業論文（設計）題目的難度選擇，畢業論文（設計）教學與學生考研和找工作的時間沖突等，這些問題尚需在實踐中不斷改進與完善。
參考文獻：
[1]曹士云.高校本科畢業論文指導與管理若干誤區的審視與反思[J].黑龍江高教研究，2005，（11）.
[2]孫建云，夏凱，王慶亞.農業院校理科類本科生畢業論文環節的改革研究與實踐[J].高教論壇，2010，（1）.
[3]曹飛，范偉平，韋萍.強化工程實踐的生物工程專業課程建設改革[J].化工高等教育，2007，（5）.
[4]劉桂萍.依托化工學科優勢構建具有特色的生物工程專業人才培養方案[J].化工高等教育，2008，（1）.
[5]李常健，黃光文.新建本科院校生物工程專業應用型人才培養模式研究[J].湖南科技學院學報，2007，（12）.
[6]余旭亞，李濤，納海鶯.提高生物工程專業生產實習質量的實踐和思考[J].化工高等教育，2006，（3）.
【關鍵詞】關鍵詞教學策略;課堂教學
心理學的知識告訴我們，人們的記憶有兩種，一種是有意識記，一種是無意識記。所謂有意識記，就是有目的、有計劃而且需要經過一定努力的識記。雖然這種識記包括機械識記和理解識記，但是，這種識記都是以一定的艱苦努力為前提的。而無意識記，是在事先既無確定的目的，而在當時又未曾經過任何努力的識記。它是一個自然而然、不知不覺的潛移默化的過程。盡管學習的過程，系統掌握知識的過程離不開有意識記，任何投機取巧都是不可行的;但是，通過我們的努力，將有意識記轉化為無意識記，既達到學習的目的，又不增加學生的負擔，這種努力是需要的，其途徑之一就是運用關鍵詞教學策略。
何謂關鍵詞《科學技術報告、學位論文和學術論文的編寫格式》是這樣定義的：“關鍵詞是為了文獻標引工作從報告、論文中選取出來用以表示全文主題內容信息款目的單詞或術語”。關鍵詞主要運用于文獻標引，隨著網絡的發展，關鍵詞被廣泛運用于網絡搜索引擎，關鍵詞概念的使用也已經大大突破了原有的范圍。因此，根據關鍵詞的特點以及科學學科的特點，筆者嘗試把“關鍵詞”引入科學教學實踐中，并把這種教學探索稱之為“關鍵詞教學策略”。
關鍵詞教學策略是指在科學教學過程中，以言語的教學為核心設計課堂教學，通過選擇概念關鍵詞，編排關鍵詞序列，深入到語境，品味和感悟概念關鍵詞，體會言語的意圖感、意義感和意味感。
那么，我們應該怎樣實施關鍵詞教學策略呢？
一、根據教材內容，用關鍵詞設置教學目標
《初中科學課程標準》指出：科學是人們對客觀世界定性把握和定量刻畫、逐漸抽象、形成方法和理論，并進行廣泛應用的過程;科學為其他科學提供了語言、思想和方法;科學是人類的一種文化，它的內容、思想、方法和語言是現代文明的重要組成部分。這些都是需要學生通過準確科學語言的表述才能得以實現。文章常讀常新，教材無非是個例子，對于科學課的教材，存在著多元解讀和個性解讀的可能，因此在確定關鍵詞的時候不一定要拘泥于作者的本意，而允許教師根據自己對文本的解讀，以及對課堂教學目標的設定選擇教學的關鍵詞。比如人們日常生活中的一些習慣用詞，在科學課中有嚴格的界定。餐桌上的一道好菜“雞翅”，在我們的科學課中是不恰當的。雞屬脊椎動物門的鳥類，較高等的應該稱之為“雞翼”，而“翅”是對較低等的昆蟲的翅膀的稱呼。例如，蝗蟲屬無脊椎動物昆蟲綱膜翅目的動物，其典型特征是有頭、胸、腹三部分組成，有三對足，兩對翅。
二、根據習題內容，用關鍵詞理解習題意圖
詩有“詩眼”，文有“文眼”，那么習題當然也有“題眼”。 “題眼”是習題構思的凝聚點，是結構上牽動制約全題的關鍵點。也就是說我們能夠透過那個“眼”，窺探出習題的主要內容。例如對某道中考題的解題過程簡析如下：
為了探究滑動摩擦力跟正壓力關系，小明設計了如圖（甲）實驗裝置。
（1）將木塊用測力計水平拉住，測力計另一端固定在桌上一側;細線一端和砂桶連接，另一端跨過定滑輪和長木板相連。實驗時在砂桶中加砂，使長木板運動，當木塊達到穩定時，測力計讀數等于木塊和長木板之間的滑動摩擦力大小。請問木板的運動是否一定要作勻速運動 （填“一定”或“不一定”）。
（2）在木塊上加砝碼就可以改變木塊對長木板的正壓力，改變砂桶中砂的質量，使長木板運動，讀出測力計的讀數。小明做了四次實驗，得到了下表四組數據，其中在第3次實驗時，測力計的示數如圖（乙）所示，請你幫小明讀出測力計的示數并填入相應的位置。
（3）對上表格中正壓力大小和測力計讀數分析你能得出的結論是 。
本題主要考查學生對審題能力和閱讀能力，第一小題，根據習題本意以及初中學生所掌握的知識水平，要想物體穩定地運動并且測出摩擦力的大小，需要滿足二力平衡的條件，題目已經設定了條件“長木板運動達到穩定時”，所以填“不一定”，第二小題，從題目的關鍵詞“讀出”、“填入”，然后根據圖片信息，可以得出答案是“1.9牛”，而有許多學生因為去比較表格中的數據，根據成正比例的關系去算出力的大小，結果因此而失分，第三小題，從題目的關鍵語句“為了探究滑動摩擦力跟正壓力關系”可知，結論為“滑動摩擦力跟正壓力成正比”或“滑動摩擦力的大小隨著正壓力的增大而增大”等，而有部分學生就緊緊盯著正壓力大小和測力計的關系而寫出它們兩者的關系，使結論停留在表面上，因此而失分。如果學生在應試過程中能夠認真閱讀，體會命題者的意圖，這樣的題目應該不算難題，而且，也可以很快找到正確的答案。
三、根據材料內容，用關鍵詞辨析核心信息
用關鍵詞辨析核心信息，要注意關鍵詞的排列，關鍵詞只有經過優化組合排列而成，才顯匠心獨運，課堂才新穎別致，給人以美的享受。關鍵詞排列恰當便可達到課堂教學逐層遞進、逐層深入，實現學生認識由膚淺到深刻由表層到深層的螺旋式上升。
通過辨析關鍵詞，全面理解關鍵詞的含義，要弄清每一個關鍵詞的上位詞與下位詞，要真正弄清很多關鍵詞的內涵與外延，就要緊密聯系它們的上位詞與下位詞。關鍵詞之間，有上下位關系。如物質的分類是學生學習中的一個難點，在教學中緊緊抓住每個概念的內涵與外延，可以讓學生準確而又熟練地掌握。具體分析如下：先請學生畫出物質分類的直觀圖。
物質混合物純凈物單質非金屬金屬 化合物無機化合物有機化合物氧化物非金屬氧化物金屬氧化物 酸堿鹽
[關鍵詞] 內隱學習 廣告 實踐教學
一、內隱學習概論
1.內隱學習的概念
內隱學習(implicit learning)一詞最早由美國心理學家A?S?Reber于1965年提出,用他早期著作中的話說,內隱學習就是“無意識獲得刺激環境復雜知識的過程”。Reber指出,人能夠按照兩種本質不同的模式來學習復雜的任務,一種是人們所熟悉的外顯學習(explicit leam-ing),凡是需要付出努力,采取一定策略來完成的活動都屬于外顯學習,這種學習過程的特點在于它是受意識支配和需要按照規則作出反應的外顯加工。另一種便是內隱學習。在內隱學習中,人們并沒有意識到或者陳述出控制他們行為的規則是什么,但卻學會了這種規則。內隱學習不同于外顯學習,就其產生的各種條件來看,內隱學習是在偶然的、關鍵信息不明顯的條件下進行的,獲得的知識是難以有意識地加以表述提取的。
2.內隱學習的特點
關于內隱學習以及相關的內隱認知系統的特征問題,由于各研究者分析的出發點、層次和所采用范式的差異,目前仍有一定分歧。但通過對內隱學習與外顯學習關系的辨析,我們大致可以把握內隱學習一些特點:
(1)自動性與無意識性。即內隱學習會自動地產生,無需有意識地去發現任務操作中的外顯規則。另外,內隱學習的本質就是無意識的獲得和無意識運用的過程。無意識是一種客觀存在的心理現象,是“人未意識到的心理活動的總和,是人腦不可缺少的反映形式,是主體對客體不自覺認識和內部體驗的統一”。
(2)抽象性。據國內學者的研究發現,內隱學習可以抽象出事物的本質特征,因此其獲得的是抽象的、不依賴于刺激的特殊物理形式的知識,具有概括性和理解性。內隱學習過程能夠對學習任務進行高度概括和抽象化,而且通過內隱學習掌握的知識與規則在不同的學習階段具有良好的遷移性。
(3)情境性。內隱知識的獲得是個人在特定的實踐活動中形成的某種思想和傾向,其內涵與認識者際遇的特定環境背景有著直接的契合性,其作用的發揮往往與某種特定特殊問題或任務情景的在線或類比分不開。
(4)抗干擾性。內隱學習具有完整性和抗干擾性。國內學者楊治良(1994)的實驗發現,內隱學習具有高效性:內隱學習比外顯學習所獲得的知識保持得更加完整,而且這部分知識較之外顯知識貯存密度更高,在大腦中保存得更長久。
二、內隱學習在廣告實踐教學中的主要影響因素
廣告學是一門知識理論系統比較完善的應用性學科,它綜合了新聞傳播學、市場營銷學、管理學、文學、藝術設計等多種學科,這一特點決定了廣告學專業的教學在加強基礎理論知識教學和注重綜合素質培養的同時,還要注重強調理論與實踐結合能力的塑造,建立以設計性、綜合性、創造性實踐課程為主導的多學科知識交叉融合的實踐教學內容體系。但目前國內各高校廣告實踐教學限于條件,存在著理論與實踐嚴重脫節的情況。針對這一現狀,根據內隱學習的特征,筆者歸納了廣告實踐教學中影響內隱學習的主要因素,以便能更全面、更有效地幫助我們設計廣告實踐教學。
1.學生的自我因素。在實踐教學中,學生的內隱學習是自覺主動地儲備和模塊化積累廣告學理論、無意識地培養品牌認知和創意感覺的基礎過程;而外顯學習則是通過個案分析和實務運作,將內隱模塊投射到完成外顯任務中,用受眾導向的內隱理論完成創新的廣告創意與表現的過程。作為教學環節的主體,無論是在學習準備、討論或實訓中,學生都要積極參與進來,發揮自己的優勢和特長,主動配合教師。雖然內隱學習具有完整性和抗干擾性,但學生認知結構的建構與發展,才是獲得知識的學習能力發展的關鍵。因此學生經過一定強度和時間的學習,會獲得更好的內隱學習能力。
2.教師因素。教師是實踐教學的主持者和引導者,實踐教學環節成功與否與教師對教學內容設計的過程控制息息相關。而教學內容的性質、數量、難易程度和組織方式等都會直接或間接地影響內隱學習的效果。內隱學習過程能夠對學習任務進行高度概括和抽象化,因而某些難度較高、技能性的知識學習,教師放手讓學生進行自動的、無意識的內隱學習比外顯學習更有效。
3.教學策略與方法。目前廣告學專業的實踐教學大致可分為認知實踐類(如廣告策劃與創意、廣告案例研究、專業實習、社會調查等)、課程設計類(平面設計、影視廣告制作等)、創作實踐類(大型作業、自制廣告展示等)和綜合研究類(課外科技活動、畢業論文等)。這些環節的設計既體現了與教學內容相容的關系、延伸關系,又加強了各環節之間循序漸進的邏輯關系。在不同的環節中需要采用不同的教學策略,這樣才能激發學生不同的學習方式。創設一定的情景,采用任務驅動與實踐學習更有利于學習者內隱的自我加工,從而潛移默化的獲得知識。
4.教學評價。理論類教學的評價方式往往是以書面報告或考試的形式來進行的,但從內隱學習理論的角度來看,技能和知識的理解與掌握不一定必然的體現在書面答題能力上。因此實踐類教學在教學評價方式上應該靈活多變,避免采用單一的外顯式直接評價方式,以免影響內隱學習的發生與效果判斷。
三、內隱學習理論對廣告實踐教學的啟示
1.高度重視學生的內隱學習。以往的廣告實踐教學偏重于外顯學習,不利于對學生學習潛能的綜合開發。內隱學習研究從“無意識――意識”這一連續體來審視人類學習,揭示了人類存在著兩種學習類型和兩個學習系統,它們有著各自的特點和功能,有著不同的優勢領域和發生條件。內隱學習在對復雜規則的把握上優于外顯學習,但外顯學習在學生策劃和表達等方面仍占主導地位,學生對知識的獲得無疑主要是通過外顯有意識、有目的、有計劃的自覺努力來實現的,但外顯學習無法替代內隱學習。人在進行實踐練習的過程中,只有一部分被閾上知覺接受并在意識控制下進行集中處理,而大部分信息則是以閾下知覺的形式儲存在潛意識之中。二者相互獨立,同時發生。
在目前的廣告實踐環節中,學生普遍存在文化內涵不足、創新能力有限等問題,許多學生在畢業后無法達到用人單位的要求。針對這一現狀,首先專業教師可多督促學生自覺學習社會學、心理學、藝術學等課程 ,以提升其理論水平,并推薦相關閱讀材料鼓勵學生發揮內隱學習能力,潛移默化地領略藝術的精神、 擷取靈感。此外,相關研究也證明,創造力的形成具有很強的內隱性 ,內隱學習對創造力的形成發展將起重要作用。相對于問題解決、決策制定等需要付出努力、采取一定策略來完成的外顯學習而言 ,內隱學習中人們并沒有意識到控制他們行為的規則是什么,卻學會了這種規則。所以在從外顯知識內化到內隱知識的這段進程中,廣告實踐教學還可以通過社會調查、專業實習和課外科技活動等課程 ,鼓勵學生參與廣告實戰案例的評述、分析,提出創造性的提升意見,激發學生的創造力和將內隱知識外化為外顯知識的能力,從而在實踐中提供廣告業急需的品牌認知價值的咨詢,實施消費者忠誠度的工程。
2.教學中為內隱學習創造更多的學習條件
廣告實踐教學應該改變傳統的教學方法和策略,采用更為寬松自然的方法,為內隱學習創造更多的條件。如通過知名廣告和優秀設計展示與點評的多媒體教學方式 ,讓學生領悟相關概念 ,調動學生內隱學習的自動特性。受到啟發后,學生可以自動地在實踐中積累認知能力,最終對平面設計、廣告創意與表達等實踐課形成自己的看法。
此外,在教學設計中,教師可以恰當使用暗示教學法,通過無意識的心理傾向,激發學生的學習潛力,提高他們的記憶力、想象力和創造性解決問題的能力。如在認知實踐類和設計類課程的教學環節中,教師可利用小組分類的方法,輔之以音樂、語調、游戲等,使學生在舒適、放松的環節中,無意識的受到環境的熏陶。在廣告策劃與創意課程中,也可讓學生通過扮演廣告主、廣告公司提案人、媒介策劃人等角色,來增加學生學習的趣味性,同時又在無意識中加深學生的印象。
在實踐教學中,廣告教師還需要注重教學過程中知識的正遷移。許多研究者發現以內隱方式獲得的知識,具有廣泛的遷移效果,甚至能實現跨領域的遷移。在還沒有意識到新刺激與先前學習之間關系的情況下,學生在學習中習得的抽象規則能自動地去控制處于新情境下的行為。如果學生在認知實踐類課程中,閱讀了大量的資料,分析研究了大量的案例,那么在設計類課程中,他們便能更自覺地、更細致地去學習,并結合以往之所學,將心中的想法完整地表達出來。
由于內隱學習具有突發性 , 能在一瞬間依靠直覺、頓悟、靈感、高峰體驗等方式解決問題和抽象概括出刺激材料中隱含的底層規則,因此在實際操作中,教師還要關注直覺思維、頓悟、靈感在教學中的作用。特別是在創意表達與設計類的課程教學中,學生的思維方式和對知識的加工很有可能是在無意識狀態下進行的,在這個過程中學生無需耗費注意資源,而且心理容量極大,能將所獲得的知識儲存于潛意識領域中,在適當的情境下自動激活并發揮作用。因此教師在教學中應切實運用內隱學習研究所提示的學習機制,注重樣例教學和啟發教學的統一,注重教學中的直覺思維、靈感等因素,以此來提高教學效果。
3.內隱學習與外顯指導協同作用
在教學中,除了要重視內隱學習的作用,也不能忽略外顯學習。實際上任何復雜知識都是通過外顯與內隱過程的交互作用而獲得的,大量的研究結果也表明,由于內隱學習機制在認知系統中具有基礎性地位,如果在外顯教學前有一定量的內隱知識做基礎,就可以大大提高教學效果。因此在廣告實踐教學中,好的育人方法應該是兩種學習方式的有機結合。在課堂內外大量的實踐課程中,首先是學生通過感受―領悟―積累―運用,從而內隱地習得知識;其后是教師在適當的時候對學習者進行外顯的傳播類和市場類知識介紹和點撥,這樣既能節省學生的學習時間,又加深了其理解,使知識內化為實際運作能力,提高學習質量。
如在“廣告策劃與創意”課程中,課程要求學生能從消費者的真正需要出發挖掘產品優勢、產生創意,并以消費者樂于接受的形式執行創意。這樣就需要學生具備創意執行的基本功 ,即廣告語言“編碼” 和“解碼”的能力。這種內部關聯智力的形成與學生的內隱學習和外顯學習都有密切聯系。學生的廣告創意表現能力是日積月累的結果,需要經過不斷的練習―思考―練習的過程 ,培養準確表達創意的感覺,這種強化培訓最終形成“自動化”,達到心理學家對內隱學習研究的期望值,即人們獲得這種感覺的過程是自動的,學生不是有意識努力去發現其中的規則卻可以在廣告創意執行中準確地使用它們。而教師的外顯性指導也同樣重要,針對學生的不同基礎設計課程內容,靈活地掌握教學進度,同時通過與企業、 廣告公司的合作,為學生提供廣告策劃、創意表達與執行的實習機會,使學生從中有意識地了解消費者希望的產品個性和愿意接納的創意執行方式,然后自行選擇一個最佳廣告創意方案 ,從而使構思能更好地滿足創意的執行。
四、結語
內隱學習是人類自身認識能力和認知方式的重大發現,對諸多實踐領域特別是教育領域具有啟發和指導作用,而內隱學習的研究為我們認識大學廣告實踐教學提供了新的視角,同時為幫助我們深入理解復雜的學習過程及培養學生的創新思維、探討教學模式和提高教學質量提供了理論支持。
參考文獻:
[1]劉耀中:內隱學習的理論研究及其對教育的啟示[J].教育研究與實驗,2000(6)
[2]劉福芹 軒海濤:內隱學習理論對教師及其教學的影響[J].中國電力教育, 2008(7)
[3]王瑞峰 李新成:內隱學習理論視角下的教學設計[J]. 現代教育技術,2008(13)
[4]陳晚姑.內隱學習理論及其對大學英語教學的啟示[J].邵陽學院學報,2008(Z1)