学科结构

学科结构（精选12篇）

学科结构 篇1

自改革开放起, 经过几十年的发展与调整, 我国产业结构发生显著的变化。同时, 随着产业结构的变化, 就业人员在三次产业中的比例也发生了显著变化。1978~2012 年以来的产业结构和就业结构演进情况见表一和表二。

综观表一和表二提供的数据, 可以发现中国产业结构和就业结构的变动轨迹如下。

1 第一产业在总产出和总就业中的份额下降。1978 年中国第一产业的产值比重和就业比重分别为28.1%和70.5%, 1978 年以后这两个比重都持续下降, 到2012 年产值比重和就业比重分别为10.08%和33.6%, 其中产值比重下降18.02 个百分点, 而就业比重下降了高达36.9 个百分点。这一变化趋势, 说明随着我国工业化和现代化进程的加速, 第一产业比重不断降低, 第一产业的劳动生产率不断提高, 在第一产业就业的人口不断减少。

2 第二产业成为经济增长的主要带动部门。1978 年, 第二产业的产值比重和就业比重分别为44.4%和17.4%, 之后产值比重和就业比重是稳中有升, 期间有过小的波动, 逐步趋向稳定。在1990 年之前第二产业产值比重是上升的, 到1990 年该比重稍有下降, 为41.6%, 该年的就业比重为21.4%, 高出1978 年4 个百分点;2001 年产值比重为近些年的新高, 为50.1%, 当年的就业比重为22.3%, 略有下降。到2012 年第二产业产值比重为45.5%, 而2012 年时就业比重为30.3%。上述情况说明, 第二产业产值趋于稳定, 是带动经济增长的主导力量, 但在第二产业中就业的人口比重在逐步上升。

3 第三产业是三次产业中增长最快的部门。改革开放初期, 第三产业在国民经济中的产值比重和就业比重分别为23.7%和12.1%, 此后两者都快速增长, 到1995 年, 产值比重为31.1%, 就业比重为24.8%, 分别增长7.4 个百分点和12.7个百分点。到2012 年第三产业的产值比重达到44.42%, 而就业比重在2012 年时, 也达到了36.1%。这些变化说明, 第三产业的发展不仅拉动了经济总量增长, 而且创造了更多的就业岗位, 吸纳了更多劳动力就业, 称为就业人口比重增长最快的经济部门。

总的来说, 无论是就业结构还是产值结构, 中国产业结构的演变与世界产业结构变化的规率是相吻合的。三次产业的产值结构尤其是第一、二次产业的变动基本上与世界上绝大多数国家产业结构的变动趋势相一致。就业人口的情况也正如英国经济学家克拉克所预言:随着全社会人均国民收入的提高, 劳动力首先由第一次产业向第二次产业转移, 当人均国民收入进一步提高时, 劳动力便向第三次产业转移[1]。

二未来世界产业结构调整的主要趋势

世界正在走向新经济时代, 全球经济正在经历着重大变化, 以信息技术、生物技术和高科技为代表的新经济的发展推进了世界经济一体化的进程。面对新经济的挑战, 世界各国都在迅速地调整产业结构, 大力发展知识型产业, 加速知识化进程, 提高产业结构国际竞争力。

(一) 新经济时代的产业结构特征

新经济指的是建立在知识和信息的生产、分配和使用之上的经济。新经济时代, 以知识为基础, 知识是科学技术之源, 科学技术成为推动经济发展的重要动力, 知识是决定经济发展最重要的。因此新经济时代的产业结构特征表现在以下几个方面。

1 第三产业成为经济的主导。与农业经济时代和工业经济时代相比, 新经济时代的产业结构特征就是第一产业的比重相对弱小, 一般低于10%;第二产业的比重下降明显, 一般占20%左右;第三产业的比重显著上升, 其发展趋势从原来的劳动密集型转向技术密集型。以美国为例, 1980 年美国产业结构中第三产业占GDP中的比重达到69.1%, 2001 年已经上升到72%, 相反, 第一产业和第二产业分别为2%和26%。2012年, 美国第一产业、第二产业和第三产业的比重分别为1.2%、21.9%、76.9%。另外, 科学技术的发展带来了第四次产业革命, 新经济成为后工业社会支撑美国产业结构竞争力提高的核心。

2 产业结构“软化”, 知识服务性和经济咨询性特征明显。产业结构的“软化”主要表现为两个方面:一是在产业结构的发展过程中, 第三产业的比重不断提高, 生产的进步和生活质量的提高很大程度上取决于第三产业的服务, 出现了“经济服务化”趋势。在经济发达国家中, 日本和美国是比较明显的, 它们的服务化经济占据了GDP比重的50%以上;二是在所有产业结构中, 伴随着知识技术密集程度的提高, 经济发展对科学技术人才, 尤其是高技术人才的依赖大大增强。相对应的, 教育经费投入占GDP比重的6%~8%以上, 科学技术的研发投资达到了3%以上, 科学对经济增长的贡献率达到了80%。

3 高科技成为经济增长的第一生产力。新经济的产生是与世界科技, 尤其是与信息技术为代表的高科技的发展分不开的。高科技成果的大量涌现及其产业化, 使得高科技产业成为上个世纪90 年代以来所有产业中产出和就业增长最快的产业。高科技产业正在成为世界经济发展的主导产业, 其对经济的贡献分别只有14%和4%, 而高科技产业的贡献却达到了33%。二十世纪90 年代以来, 美国经济持续7 年的稳定增长, 正是得益于高科技产业的发展。另一方面, 新经济时代, 先进技术和最新知识武装起来的劳动力成了决定性的生产要素。以美国、德国、英国、日本、法国等发达国家为例, 20 世纪80 年代的就业结构为第一产业占5.79% , 第二产业占34.25%, 第三产业占59.96%。三十年来, 美国工业部门工人人数占劳动力人数的比重从33%下降到17%。将要就业的职工中有90%的人属于“知识型”员工。美国采取多阶段、多层次、多形式、多结构的教育体制, 高度重视人力资源开发和利用, 造就了一大批人才, 特别是管理人才和科技人才。到2012 年美国就业结构为, 第一产业就业人口比重为2.4%、第二产业就业人口比重为22.4%、第三产业就业人口比重为75.2%[2]。

三我国普通高校毕业生学科专业分布情况

市场经济是通过市场来配置资源, 这些资源不仅包括自然资源、物质资本, 还包括人力资本。而且随着经济全球化和信息化的发展, 人力资本的地位将越来越重要。早在20 世纪50 年代末, 美国经济学家舒尔茨就提出了人力资本理论, 他认为人力资本的积累是社会经济增长的源泉。人力资本的价值可以用公式表示为人力资本价值;为教育培训成本;为劳动力迁移的费用;为接受教育和培训而放弃的收入, 即机会成本[3]。可见, 要促进经济的发展和产业结构的优化升级, 必须加强人力资本的开发和教育培训。作为培养高级专门人才的高等学校, 必须要充分考虑所培养的人才是否对应和促进产业结构的发展趋势。

随着计划经济向市场经济的转变, 我国普通高校的学科专业设置也逐步走向市场化, 即国家赋予高校较大的学科专业设置自主权, 高校能根据市场需求和自身条件申办相应的学科专业。由于我国高校大规模扩招开始于1998 年, 所以我们统计了1998~2012 年的普通高校本专科各学科毕业生的数据 (详见表三) 。

从表三中可以看出, 我国的普通高校的学科专业结构从总体上看, 与我国产业结构变化情况是一致的。如对应第一产业的农学毕业生人数比重呈现明显的递减趋势, 1998 年比重为3.49%, 后来逐年递减, 到2012 年降至1.83%。而对应第三产业的经济管理类学科毕业生呈现递增趋势。1998 年经济管理学科毕业生比重为16.02%, 到2012 年增加到26.80%, 增长幅度超过10 个百分点。但通过分析也可以看到, 我国专业结构与学科专业结构不一致的问题也较为明显。如从全球范围来看, 第二产业的比重是在逐渐降低的, 但我国的学科分布中, 工学学科毕业生的比重却呈现逐渐上升的趋势。再如基础性学科专业 (如理学) 毕业生比重呈现逐年下降的趋势, 这也与我国产业结构调整方向是不一致的, 因为国家产业结构的优化与升级, 需要一大批创新性人才, 而创新性人才主要来自于基础性学科专业。可见, 我国普通高校的学科专业设置结构如果不进行大力度的改革和调整, 不仅不利于我国产业结构的优化与升级, 还将造成大量高校毕业生结构性失业。

四基于我国产业结构调整的高校学科专业结构改革思路

1 根据产业结构调整的规律设计高校学科专业结构

从霍夫曼定律、配第―克拉克定律到里昂惕夫的投入产出分析、罗斯托的成长阶段论, 再到库兹涅茨的变动趋势研究、钱纳里的“标准结构”以及日本学者的“雁行形态论”等, 都论证了产业结构的发展和演变有其自身的规律。一般来说, 从三次产业结构转换看:第一产业无论从产值看还是从就业人员看, 其所占份额都存在不断减少的趋势, 第二产业所占份额则首先是迅速增长, 然后趋于稳定, 第三产业所占份额则一直增长, 存在由“一、二、三”向“三、二、一”的转变趋势。从工业化发展阶段来看:产业结构的演进有前工业化时期、工业化初期、工业化中期、工业化后期和后工业化时期五个阶段。从主导产业的转换过程来看:主导产业依次更替为农业、轻纺工业、以基础工业为重心的重化工业、低度加工组装型工业、高度加工组装型工业、第三产业、信息产业。美国产业结构的变化趋势符合产业结构演变的一般规律。虽然各国和各地区产业结构的具体演进过程和变化速度会存在一定的差异, 如一国 (地区) 的现有经济基础、资源状况、对外开放程度、市场化程度、产业政策等, 都会不同程度地影响该国 (地区) 产业结构的演进速度和具体过程。根据上述规律, 高等学校在学科专业结构调整中, 需要进一步扩大适应第二产业和第三产业的学科专业。如大力发展现代服务类学科专业, 如金融、贸易、市场营销、保险、医疗卫生等学科专业;适当压缩适应重工业发展的学科专业, 如冶金、采矿等学科专业;重点建设适应产业结构发展趋势的信息类、生物类学科专业。

2 根据国家产业发展战略和市场需求调整高校学科专业结构

当前, 我国正处于产业结构优化升级和加快经济增长方式转变的关键时期。党的十八大报告指出:要加快转变对外经济发展方式, 推动开放朝着优化结构、拓展深度、提高效益方向转变。在产业结构优化升级和经济增长方式转变过程中, 迫切需要依靠人才资源的支撑, 所以高校学科专业结构必须根据国家发展战略和市场需求进行调整。以解决问题为重点, 使专业课程教学对接工作实际。[4]2013 年, 我国第一产业增加值比重为10.0%, 比上年略微下降0.1 个百分点, 比重基本持平, 而第三产业比重则明显提高, 达到46.1%, 比上年提高1.5 个百分点, 比第二产业比重高2.2 个百分点, 这是第三产业比重首次超过第二产业。目前我国正在努力构建结构优化、技术先进、清洁安全、附加值高、吸纳就业能力强的现代产业体系, 具体体现在要改造提升制造业、培育发展战略新兴产业、加快发展现代服务业、加强现代能源产业和综合运输交通体系建设、全面提高信息化水平、发展海洋经济等方面。所以, 我国必须大力发展生物、医疗、清洁能源、经济管理类学科专业, 以促进产业优化升级和经济增长方式的转变。

3 根据区域经济特征和高校自身优势优化高校学科专业结构

我国区域经济发展的总体特征是:一是虽然发展不平衡, 但东西部经济增长差距正在逐渐缩小;二是区域间产业转移速度加快;三是城市群在区域协调发展中的地位进一步突出, 产业集群特征明显[5]。区域教育结构是否合理、恰当, 是否与区域已形成的产业结构相适应与吻合, 是涉及到区域产业结构能否合理的一个重要因素。一方面, 教育根据产业需求反馈设计合理的教育结构, 为其培养人才, 实现产业劳动力类型和层次的最佳配置, 以满足产业结构发展的需求, 推动产业结构的发展;另一方面, 教育根据产业调整和技术发展的一般趋势和地区经济发展潜能, 主动地调整教育结构的类型和层次, 这样通过培养的人才群体, 主动地促进产业结构的调整和变化[6]。当前我国高等学校学科专业设置的现状与特征与区域发展的现状和要求不一致。如, 一是各高校学科专业设置雷同, 各校专业设置千篇一律, 人才培养与区域经济的结合度不强。二是各校学科专业设置缺乏市场调节机制。虽然高校学科专业经过了专家认证和市场调研的程序, 但用人单位的参与度不高, 最后能否开设的决定权也不在企事业单位。三是普通高校学科专业设置与调整与区域经济发展趋势没有实现有效协调, 即学科专业结构设置与调整缺乏前瞻性, 对区域经济发展的引领作用没有充分发挥。正由于这些问题的存在, 导致我国普通高校专业结构与区域产业结构不太适应, 使教育资源和人才浪费, 教育的社会职能没有得到充分发挥。

为实现高校学科专业与区域产业结构对接, 高校学科专业结构改革的方向应为: (1) 国家发改部门要和教育部门联合研究, 出台一套科学完善的学科专业设置与调整的政策体系, 为高校学科专业结构与高校学科专业结构的对接提供制度保障。 (2) 各普通高校学科专业设置与调整要主动体现地区产业结构调整的方向。当前我国产业分工正进入深度调整期, 东部沿海地区产业向中西部地区转移步伐加快。中部地区区位优势明显、资源禀赋好、环境承载力较强、要素成本低、市场潜力大, 具有承接产业转移得天独厚的优势。因此, 不同地区的高校要根据地区经济发展需要, 结合自身优势, 在学科专业结构方面打造特色, 适应产业转移。 (3) 是建立区域行业组织与高校的沟通机制, 使得地区行业组织广泛、深入地参与高校学科专业设置全过程, 让市场信息和用人规格准确、及时向高校反馈, 从而保障高校的学科专业设置的科学性、合理性和规律性。

参考文献

[1]Clark:The condition of Economic progress[M].Macmillan:1940:87

[2]陈耀.世界发达国家二、三产业关系的演变与启示[J].经济纵横, 2007 (8) :54-56.

[3]西奥多·舒尔茨.论人力资源投资[M].北京:华夏出版社, 1990:42-44.

[4]杨建武.以企业需求为目标实施成教教学改革[J].继续教育研究, 2014 (2) .

[5]祁京梅.我国区域经济发展特征及面临问题[J].财经界, 2011 (2) :35-37.

[6]袁岳驷.论区域产业结构与教育结构的关系[J].湖南师范大学教育科学学报, 2003 (2) :45.

学科结构 篇2

总

体

方

案

学科专业结构是大学的基本架构，是开展教学和科研活动的基础，直接关系到学校整体功能的发挥和长远发展。为更好地适应经济社会发展需求和学科发展趋势，构建与“高水平研究型大学和世界一流大学”的奋斗目标相适应的学科专业体系，学校决定开展学科专业结构布局优化调整工作。

一、指导思想

进一步发挥学校人才培养、科学研究、社会服务和文化传承的功能，以改革为动力，优化调整学科专业结构布局、学位授权点、本科生和研究生招生专业，打破学科壁垒，控制学科规模，优化学科资源配置，加快学科升级转型，突出学科建设重点，在学校深化综合改革的战略布局下，探索创新学科建设管理体制，实现学科中长期规划发展目标。

二、工作目标

通过凝练学科专业方向、精简学科专业数量、优化学科结构，调整学科布局，改善学科生态，明确学科建设单位的主体责任和建设任务，进一步合理配置学校资源，实现“发展规模适度、结

3．学科专业结构优化调整工作专家咨询工作组

根据不同学科论证、咨询的需要，由学校相关领域的各级学术委员会委员、相关职能部门负责人、部分校外专家组成专家咨询工作组，负责学科专业优化和调整的论证咨询工作，组长由领导小组指定。

五、具体工作安排

根据学校总体工作安排，按照以下步骤稳步实施。第一阶段（2013年3月——2014年10月）：建立健全学科专业优化调整工作组织机构；开展学科专业结构优化调整前期调研；制定学科专业结构布局优化调整工作方案等

1．建立健全学科专业优化调整工作组织机构

成立学科结构优化调整工作领导小组、工作小组、专家咨询工作组。同时，在全校范围内进行积极宣传，使广大师生认识到学科专业结构优化调整的必要性和重要性。

2．深入学科开展调研

由相关职能部门组成学科专业调研工作组，对全校学科专业情况进行全面调研，对调研结果进行深入分析研究，摸清现状、找准问题、理清思路，形成调研报告。

3．制定学科专业结构布局优化调整初步工作方案 根据学科专业调研工作组形成的学科专业建设情况分析，以及发现的问题，研究制定学校学科专业结构布局优化调整工作方案。

第二阶段（2014年11月——2015年6月）：开展学科自我优化和调整，实施优势学科、新兴交叉学科重点项目建设，调整部分弱势学科，开展简单重复建设的学科调整试点

1．进一步加强优势和特色学科（群）建设

立足学科基础，依托学校一流大学与一流学科建设项目的规划和实施，改革学科资源配置方式，进一步加强优势特色学科（群）建设，凝练一级学科建设方向，优化学科内部结构，为学科进一步调整和优化创造稳定的学科环境。尝试遴选部分学科，依托国家专项建设，加强体制机制创新，进行人才与学科制度改革试点，积极探索高峰学科、高原学科和交叉学科发展之路。

2．组织各学科建设单位开展自我优化和整合

组织各学科建设单位，依靠学院、学部学术委员会对所建设的学科进行自我评估，经党政联席会研究确定本单位学科建设发展目标、发展领域和发展战略；凝练一级学科内学科建设方向，论证和确立二级学科（方向）以及本科招生专业；对于已经具有一定交叉基础的学科，进一步制定完善交叉学科建设规划；经党政联席会讨论后，提出本单位学科的优化调整方案，尤其对本单位存在的学科排名率低于前30%的学科和未参评学科、与其他单位存在重复建设的学科、投入产出效益不高的学科、对学校学科生态基础支撑作用弱的学科提出优化和调整意见建议。

3．开展新兴交叉学科建设，创新管理体制，探索筹建新兴交叉学科学部（研究院）

六、工作机制及相关要求

学科专业的优化调整工作是学校建设和发展的基础工作，工作难度大、开创性强，需要汇聚广大专家学者、师生员工的集体智慧。学校高度重视此项工作，将其作为学校综合改革的一项重要内容，统一领导、全校动员、形成共识、整体推进。

1.学科专业结构布局优化调整是一项系统性的工作，因此要与本科专业、研究生学位点的管理与建设、师资队伍建设、资源优化配置等工作有机结合起来，这就要求学校相关职能部门要密切配合，形成联动机制，保障工作的顺利开展。

2．在学科结构优化和调整工作过程中，新学科专业的审批，新学科建设单位的成立，涉及到调整学科的留人计划和人才引进计划、大型贵重仪器设备购置等，原则上暂停，如确有需要，须经学校审批后方能实施。

3．经过学科结构优化和调整，原则上学院之间不能再办重复的学科方向（不包括同一一级学科下的不同二级学科方向）、不能再有相同的研究生和本科招生专业，学科专业建设主体要统一，同一个一级学科只能有一个主要的建设主体。新成立的所有研究机构不能脱离学科建设母体单独承担学科建设任务。

4．在学科结构优化和调整工作过程中，学校鼓励和支持教师在校内流动，并将制定相关支持政策。对于跨学院的师资变动，调出单位和调入单位要协调解决好教师流转所涉及的相关资源配置工作，不能影响涉及到调整和优化学科专业的正常教学科研任

务，维护学生的稳定。鼓励科研水平高、科研方向位于学科前沿的教师开展跨学科研究。

5．学校将不断深化学科投入机制、人力资源激励、资产有偿使用等配套改革，与学科优化调整工作同步进行，在机制体制上形成合力，提高学科优化调整工作效益，提高学校整体管理水平，为学科发展提供助力。

资产评估专业学科知识结构的思考 篇3

一、引言

随着资产评估行业的快速发展，新的资产类型、新的市场细分对资产评估人才的培养提出了新的要求，人才需求已经逐步趋向高端化。理论基础扎实、专业特征明显、知识背景综合的资产评估高级人才将是未来专业人才的培养目标。同时，继2004年重新开设资产评估本科专业后，2010年又增设了资产评估硕士专业，目前全国有15所高校设置了资产评估本科专业，68所高校设置了资产评估硕士专业。人才培养层次的逐步高级化，一方面满足了市场的发展要求，另一方面对资产评估专业的理论提出了新的要求。

对资产评估专业学科定位的研究，一些学者从不同的角度进行了探讨，取得了一些进展，但尚未达成一致的意见。而对资产评估专业知识结构的研究，过去一直被淡化，这可能源于市场经济发展有待完善，对资产评估专业理论知识的需求没有现在迫切。随着资产评估专业硕士培养计划的实施，从理论上探讨资产评估的学科属性和学科知识结构，将有助于研究生的培养和未来研究方向的选择。因此有必要对资产评估专业的学科归属进行梳理，厘清学科知识结构。本文根据资产评估实务的要求，拟从专业学科属性和学科知识结构两个方面，阐释资产评估的学科定位和专业人才需要掌握的知识构成，探寻学科知识对资产评估专业方向设置的影响。

二、资产评估专业的学科定位

资产评估专业的学科属性，目前并没有形成统一的认识，很多学者是以“倾向性”的观点阐述资产评估的专业属性。根据对文献的梳理，目前至少存在三种不同的看法：

（一）倾向于管理学科

持这种观点的学者认为资产评估发轫于国有资产管理，与会计学、财务管理有较长的渊源关系，理应归属管理学科（李光洲，2007；邓九生，2008；唐振达，2009），在以管理（会计）学为基础的同时，还兼顾了经济、文学和理学（王开田、胡晓明，2002；张艳，2009），此观点偏向于管理学。教育部2004年在少数财经院校恢复资产评估专业设置时，将该专业归属于管理学科。从2010年15所具有资产评估本科招生院校的专业设置看，属于会计学院的有浙江财经学院、上海立信会计学院、湖北经济学院、南京财经大学、山东经济学院、山东工商学院、广西财经学院和重庆工商大学融智学院；属于商学院的有上海师范大学和浙江大学城市学院；属于金融管理学院的有上海对外贸易学院，共有11所，占总数的73%，因此相对于持经济学观点而言，倾向于管理学的观点占了大多数。

（二）倾向于经济学科

对资产进行价值评估的目的是为经济活动服务，如果资产评估的方法误用，评估结果的理解存在偏差，则只能从经济学角度进行解释（陈鹏，1998）。同时资产评估的理论主要依附于经济学的基本理论，如信息不对称理论、市场供求理论、预期理论等，分析资产价值采用的方法也是典型的经济学分析方法（张俊平，2008），因此，资产评估更倾向于经济学学科。在全国15所资产评估本科院校中，将资产评估设置于财政（税务）学院的有内蒙古财经学院、首都经济贸易大学、广东商学院和河北经贸大学，共4所，占总数的27%。因此，倾向于经济学观点也符合资产评估的特征。

（三）倾向于交叉学科

交叉学科是指既包含有管理学、又有经济学，还有工学、法学等学科。张欣（2006）直接提出了资产评估是一门高度综合的边缘性复合学科，涉及的知识面宽，需要的专业技能高，且与多种其他行业相关。从对学科基础课程设置的研究中也可以发现资产评估学科的交叉性。在对学科基础课程设置中，王淑珍、尉京红、马慧景（2002）认为，应该设置会计方向课程、经济与管理方向课程、金融与证券方向课程、税收、统计方向课程；常丽（2007）认为学科基础课将主要包括法律法规方向课程、财务会计方向或建筑工程方向课程与机械制造方向课程、金融与统计方向课程等。学科基础课就应体现不同性质高校的学科结构特点，财经类院校难以开展不动产评估和动产评估等学科基础课程。李春杰，柳娜（2010）认为学科基础课程可包括：经济学原理、管理学原理、会计学基础、统计学、经济法（税法）、市场营销学和信息管理系统。从注册资产评估师考试的科目看，包含有《财务会计》、《经济法》、《机器设备评估基础》、《建筑工程评估基础》、《资产评估》五门课程，这些课程处于同等重要位置，涉及到了管理学、法学、经济学、理学、工学等方面的知识。因此，较多学者认为资产评估是多学科交叉融合的学科较为合理。

可以看出，不同的学者对资产评估的学科定位存在不同的看法，但有一点可以达成共识，那就是资产评估需要多学科的知识背景，单一的学科知识无法涵盖资产评估的全部知识领域。从评估实务上看，资产评估需要良好的专业胜任能力和职业道德素养。由于资产的多样性和复杂性，导致评估需要不同的学科知识。从资产属性和技术角度看，评估某一项资产时需要掌握资产的权属关系、状况、技术特点、管理流程、收益成本关系等，涉及的学科知识包含了法学、管理学、经济学、技术学等方面的知识，缺少哪一方面的知识都无法正确评估出资产的价值。而职业道德是保证评估师正确履行自己职责，客观、公正、合理评估出资产价值的前提，伦理学的知识也是不可或缺的重要组成部分。因此，资产评估是多学科知识的交叉与融合。这种多学科知识融合的特点给资产评估专业硕士的培养带来了一定的难度，也对资产评估学科的知识结构产生了重要的影响。

三、资产评估学科的知识结构

资产评估的多学科融合特点，决定了资产评估师需要具有多学科的知识背景。关于资产评估学科的知识结构，这里从评估师需要具备的能力、资产价值计量和学科门类的角度进行探讨，并尝试构建不同视角的资产评估知识结构关系。

（一）资产评估师需要具备的专业能力

掌握资产评估专业知识，最终还是要应用于实践。从评估师实务操作层面上看，可以将评估师需要掌握的知识分为三个层级：第一层级是对知识的理解能力；第二个层级是运用知识的能力；第三层级是分析、解决实际问题的能力。

第一层级是进行资产评估的基础。资产评估多学科融合的特点决定了评估师需要具备基本的理解能力和判断能力，只有对学科知识有正确的理解，才能将知识运用于实践；第二层级是对资产正确评估的前提。知识掌握后不一定能够运用，这就要求评估师能够恰当运用所掌握的知识，特别是多学科知识的理解和运用；第三层级是评估师创造性解决问题的关键。该层级要求评估师具有分析、解决实际问题的能力，当在评估过程中遇到实际问题时，可以灵活、创造性地运用所掌握的知识解决实际问题。

三者之间是递进的关系，第一层级是第二层级的基础，第二层级是第三层级的基础，第三层级属于最高层级，也是注册资产评估师在资产评估时需要具备的能力。

（二）不同视角下的资产评估专业知识结构

1.资产评估专业知识结构——价值计量视角

资产评估的目的是发现资产价值并进行测算，确定价值量大小，以便更好的管理、利用资产，发挥资产的最大效用。当对一项资产进行价值分析时，通常需要具备三个方面的知识：一是与资产本身有关的专业领域知识。与资产有关的专业知识主要是指与资产本身相关的属性、特点、状态、功能、利用方式等方面的知识，资产的属性、特点、状态、功能、利用方式等决定了资产发挥作用的大小和价值量大小。如在对房地产进行评估时，需要具备房地产的权属状况、保养情况、实物状态等专业知识。对专利评估时，需要具备专利的技术特点、权属状况、技术先进性、成熟度、保护程度等专业知识。对机器设备评估时，需要具备机器设备的保养情况、功能状况、权属状态、技术特点等专业知识。二是一般的基础知识。这类知识是通识性的知识，评估师在对资产的价值进行计量时，需要具有基本的道德素养、逻辑分析、推理演算以及供求关系、风险分析、价值判断等知识。如在对企业价值评估时，需要具有一般的企业经营管理知识，能够对企业经营状况有一个基本判断，包括企业的行业属性、经营成果、企业战略、产品销售等。三是资产评估特有知识。判断资产价值量大小，需要有资产评估特有的专业知识，如评估程序、评估目的、评估方法、价值类型、估价时点、评估对象范围与界定等，这些知识可以使评估师规范操作程序，采用专业技术手段测算资产价值。因此，可以将资产评估所需的知识分为专业领域知识、一般的基础知识和资产评估知识，这三类知识缺一不可，共同构成了资产价值发现和计量的知识体系。

在三类知识结构中，一般的基础知识是基础性和常识性的知识，为资产价值分析做准备；专业领域知识阐释资产的特点、状况和技术特征，没有专业知识也就无法完成对资产全面的认识和了解；资产评估知识是价值发现和计量基础，没有评估方面的知识，价值分析也不能进行。将注册资产评估师考试科目的设置进行类比，也可以发现他们之间的关系，一般基础知识可以认为是报考的学历条件，专业领域知识可以认为是考试的四门专业科目：《财务会计》、《经济法》、《机器设备评估基础》、《建筑工程评估基础》，而资产评估知识可以认为是《资产评估》考试科目以及后续教育，因此资产评估的教育考试体系也体现出了资产评估需要的知识关系。

在具体的评估实务中，并不是三类知识全部用到，常常是根据资产的特点，采用各类知识的某一部分，这三类知识相互交叉的部分，才是资产评估时实际需要的知识。三者之间的关系如图1所示。

2．资产评估专业知识结构——交叉学科的视角

资产评估是多学科的综合，构建资产评估的学科体系，需要将资产评估的学科知识进行梳理。通过对各高校资产评估专业课程研究发现，资产评估专业知识主要涉及到六个学科：管理学、经济学、法学、伦理学、技术学、哲学，各学科知识在资产评估中发挥了不同的作用。

（1）管理学方面知识。资产评估是对资产价值的发现和计量，资产价值的发现和计量过程，也是对资产如何进行管理和使用的过程，价值量的大小，反映出了资产管理的好坏和使用的状况。如在企业价值评估中涉及到企业资产的生产管理、销售管理、战略管理、风险管理、财务管理等方面的知识；机器设备的管理也可以反映出价值的大小，如果管理规范，意味着机器设备保养好、磨损小，其价值就大，反之其价值就小；商标的管理体现在注册、使用、许可、展期、防止侵权等方面，如果商标及时注册和展期，就可以有效防止侵权行为，降低商标被非法使用的风险。

（2）经济学方面知识。从经济学上讲，资产需要评估是由于信息的不对称，无论什么评估目的，都是由于对资产的状态、权属关系、风险、市场供求状况、价格等信息的不充分了解，使需要了解资产价值一方不能确定资产价值量的大小，从而催生了资产评估的需求。同时，在资产评估过程中，常用到市场法、成本法和收益法。市场法需要考虑市场的供求关系，主要运用的是供求理论，成本法以成本的现时价格为基础，运用到了生产费用理论，而收益法需要考虑资产未来的获利能力，运用到了预期理论，还有考虑资产运营风险的风险理论等。这些经济学知识构成了资产评估重要的学科基础。

（3）伦理学方面知识。资产评估师作为独立的第三方，对资产的价值发表专业意见，需要秉承独立、客观、公正原则，这就要求评估师具有良好的职业道德和专业素养。评估准则规定，当评估的资产或者行为与评估师有利益关系时，应当回避；同时，资产评估机构在承接业务时，应遵循诚实守信、公平竞争、规范执业等基本规范，而这些都与伦理学方面的知识有关。

（4）法学方面知识。评估师应具备基本的法律知识和常识，在执业过程中遵守法律、规范执业，否则就会违反法律法规。同时，评估对象往往会涉及到法律的限制和约束，这时评估师应该知晓评估对象的有关法律规定，避免出现误评、漏评甚至错评现象。如业主委托对违法占地的房地产进行评估时，评估机构一般不得受理，不得出具评估报告，即使出具评估报告，其价值应该是零。这就要求评估机构和人员熟知相关的法律条文。

（5）哲学方面知识。对资产价值的发现、判断和计量，需要认识论和方法论的指导。评估师对资产的价值可以进行大致的判断，但不能精确知道资产的价值，这囿于一定时期内人们认识的有限性。按照认识论的一般原理，认识总是从易到难，从简单到复杂，是螺旋式上升的过程，这就决定了对资产价值的计量只能是不断的接近，不能做到十分精确；方法论是人们用什么样的方式、方法来观察事物和处理问题。对资产的价值计量可以采用不同的方式、方法，如资产的价值从不同的角度看，有由历史成本形成的价值、有市场交易形成的价值、还有未来收益折现形成的价值等，形成了资产价值不同的认识路径。因此，哲学知识是指导如何对资产价值发现、判断和计量的一般性的知识。

（6）技术学方面知识。技术方面的知识是具体知识的运用，是评估师采用什么样的知识来测算资产价值量大小的技术手段。如无形资产价值分割的AHP法、蒙特卡洛法模拟法、期权定价法等。随着技术进步和发展，越来越多的技术知识将会运用到资产评估中，从而形成丰富多彩的适用于不同资产的评估方法。

六类学科知识是资产评估必备的知识，各类学科知识之间不存在相互包含的关系，只存在一定的联系，各学科是独立的围绕资产评估所需要的知识展开的。因此依据以上的分析，认为资产评估是以六类学科知识为基础，以资产评估需要的知识为中心组成的知识结构，为此本文构建出资产评估学科的“六力”知识模型。

这六个学科方面的有关知识在资产评估中的作用不同，通过组合共同构成了资产评估的学科知识结构模型。

四、结论

资产评估交叉学科的定位和多学科知识的融合，使资产评估专业人才的培养呈现出学科背景丰富、专业方向明显的特征。基于以上分析，可以得出以下结论：

一是资产评估属于交叉性学科，单一的学科知识并不能涵盖资产评估的全部内容。资产评估多学科交叉性的特点决定了资产评估需要多方面的知识，人才的培养应注重知识的结构和背景。

二是资产评估学科知识可以按照不同的视角进行划分。按照价值计量要求可以分为一般基础知识、专业领域知识和资产评估知识；按照学科门类可以分为管理学、经济学、法学、伦理学、技术学、哲学方面的知识，两种知识结构形式从不同的侧面阐释了资产评估要求掌握知识的宽泛性和复杂性。

三是基于以上两点分析，资产评估人才培养既要注重多学科知识背景的融合，又要突出方向性，方向性体现在熟知某一资产领域的专业知识，这样才能做好该资产领域的评估业务。

参考文献：

[1]汪海粟.资产评估（第二版）[M].高等教育出版社，2007.

[2]李志刚.资产评估专业建设的若干思考[J].内蒙古财经学院学报(综合版)，2008(1)：32-34.

[3]姜楠,于金龙.资产评估本科学历教育人才培养目标的思考[J].东北财经大学学报，2008(4)：89-91.

[4]李光洲.关于当前我国资产评估学历教育中几个问题的探讨[J].中国资产评估，2007(1)：45-46.

[5]常丽.基于职业胜任能力的资产评估学历教育课程体系设计[J].中国资产评估，2007(5)：42-45.

[6]张艳.应用型资产评估与管理专业课程体系研究[J].西安邮电学院学报，2009(5)：184-185.

[7]王淑珍等.建设资产评估专业高等教育的整合平台课群[J].河北农业大学学报，2002(3)：5-6.

[8]李春杰，柳娜.资产评估专业工学一体化实践教学的研究[J].北方经济，2010(12)：167-168.

[9]王开田,胡晓明.资产评估专业课程体系构建初探[J].会计之友，2002(2)：59-61.

[10]张欣.浅谈高等院校资产评估专业教育的发展趋势[J].吉林财税高等专科学校学报，2006(3)：75-76.

[11]胡晓明.资产评估学科归属问题探析[J]，财会学习，2010(8)：57-59.

（本文系中国资产评估协会“资产评估理论框架与学科体系研究”课题的阶段性研究成果）

学科结构 篇4

人才的培养受各种因素的影响,不同的社会发展时期就会对人才提出不同的要求,目前我国正处于现代化建设的重要转型期,全社会对医学人才的需求已经从专科医生发展到具有综合素质与综合技能的全科医生。基于此,作为医学人才重要的输送基地——医学专科学校,人才培养模式势必要发生根本性转变。应如何结合医学学科其综合性、服务性以及实践性的特点,通过人才培养结构的构建与优化,从“实践”与“应用”上下功夫,培养适应社会经济发展的应用型、实践型医学人才,成为了诸多医学教育工作者认真思考的问题。本文从医学人才培养体系的构建为切入点,对如何实现人才培养目标进行了详细阐述,供广大同行予以参考。

一医学人才培养结构体系的构建

作为一门综合性、实践性以及应用性较强的学科,医学人才培养如果想走上实践型、应用型、复合型人才培养模式,就要形成一个完整而系统的人才培养结构体系,不但要进行课程与教材结构的优化与重构,还要从知识、能力以及素质等多方面进行优化与构建,使人才培养结构更加科学和完善。

1知识结构的构建

优化医学人材培养结构首先要对知识结构进行优化与重构。一是专业知识方面。要针对于目前社会急需的护理专业以及临床医学专业,适当的将专业教学以及基础教学阶段将主干课程减少,同时增加或者修订一些必要的与课程相应的内容,使学生学习更具方向性;同时要大力发展特色专业,尤其是具有区域特点的医科学校,要结合本区域的产业特色有针对性的开展新兴专业和重点学科建设;要加大对紧缺人才的培养力度,制订专业培养计划、扩大专业建设领域。二是其他知识方面,包括人文社会以及自然科学。作为一个综合型医学人才只掌握医学专业知识显然是不够的,要通过人文社会知识来拓展学生的文化和知识空间,通过知识与文化的丰富性与多样性来让他们的思想和心智得到培养,使他们的审美观、价值观以及道德观上升到一个新的高度,为适应社会发展做好精神准备。而自然科学中的化学、数学以及物理学和生命科学等知识信息,都是学生进行专业学习的基础,伴随科技的飞速发展,医学与自然科学已经自然而然的产生了密切联系。

2能力结构的构建

医学人才的能力结构体现在两个方面:一是认知能力,即学生的自学能力、问题解决能力以及创新能力等等,由于医学专业其特殊性,毕业生走上从医岗位会面对很普遍的一些并没有定论的临床问题,而当面对这些问题时就是对学生的分析能力、应对能力的考验,因此,要让学生们在认知过程中学会独立学习,并通过参与社会实践使其创新思维与创新精神获得提高;二是实践能力,即学生的动手能力、组织能力、交流能力等等。医学学科具有很强的实践特征,这需要学生必须具有较强的实际操作能力,即我们所说的临床操作和实验操作方面的技能。医学专科学校的学生在文化素养以及智能发展等方面都已经具备了一定基础,但与医学实践的要求仍旧还有很大距离,因此注重学生动手实践能力的提高,不但是社会发展对优秀医学人才提出的要求,也是医学专科学校实现人才培养结构创新的有效途径。

3素质结构的构建

素质我们可以简单的理解为人自身所具备的特点以及后天形成的素养两者的总和。社会进步与医学发展,使人们对医学人才的需求标准也随之提高,传统的治病救人已经无法使服务对象得到满足,而新型医学人才必须要实现整体素质的全面提高。一是思想道德素质,新型医学人才不但要有坚定的政治信念和思想觉悟,还要有崇高的职业操守和敬业精神,只有具备了一定的思想道德素质,才能以救死扶伤、服务社会的思想对自己的行为加以规范;二是文化素质,文化素质是指学生所具备的能力、修养和知识的一个总和,它是以自然科学和人文科学为基础的,要求学生在具备专业知识之外还要有广阔的文化知识面,具备丰富的文化内涵和科学的知识结构;三是业务素质,是指学生在进行与专业业务活动的过程中应具备的能力与素养,它主要是对学生专业理论学习以及与医学相关专业知识的认知程度,以及学生在面对临床实际问题时运用专业知识进行解决的能力;四是身心素质,即医学人才在具备知识才能的基础上,首先要保障自己的身心健康,只有当学生拥有良好的心理、健康的体魄,才使促进其学业、事业走上成功。

二实现人才培养目标的方法途径

1注重人才培养基地建设,提高学生社会实践能力

为了使学生毕业后能够适应社会对医学人才的要求,提高学生的社会实践能力十分重要,培养实践型与应用型的医学人才,最重要的就是要给学生创造更多实践条件和实践机会,让学生们在进行知识学习的同时得到更好的实践锻炼,从而提高他们运用医学知识来解决现实问题的能力。一是要加强校内实验室的建设,给学生提供先进的仪器设备,通过专业实验室或者实训中心来优化实验室条件,并通过实验资源的整合与共享,使学生们有更多机会接触先进的医学设备和医学信息,使他们专业水平得到有效提高。二是要加强校外实践基地建设,由于社会对医学人才需求不断发生着变化,使得校内实践有着一定的局限性,因此,为了满足学生实训需要应该努力拓展校外实践基地建设,可以通过与医院和医药生产企业之间的合作,建立多样化的校外实践基地,让学生们通过社会实践来拓展和巩固专业知识,提高实践能力。通过实践证明,强化人才培养基地的建设,为学生营造一个集学习、实践、研究于一体的实践环境,不但可以使学生应用能力得到有效的培养,为用人单位输送更多合格的实干型人才,还可以通过学校与用人单位之间的合作,有效解决目前医学专科学校存在的基础性建设薄弱的困难,实现人才培养与人才需求的“双赢”。

2注重实践教学环节的强化,培养学生综合素质

实践教学是提高学生综合素质的一个有效途径,一般来说医学专业的实践教学分为四个环节,一是基础实验环节,要求学生们在本校实验室接受专业实训和专业课程的基础训练;二是医院实习环节,通过让学生们到医院进行现场实习来熟悉和了解医院环境和具体要求,通过见习的方式来让学生参与医疗实践活动,从而获得实际的医疗工作经验;三是现场实训阶段,让学生们在实践基地通过专业人员的引导,开展医学专业工作的实践训练。学生们在教师的指导下,通过实践训练来对先进的医疗技术和先进的医疗设备获得直接体验。同时还可以通过网络、多媒体技术将新技术引入到实践训练中来,让他们能够对最新的医疗技术动态做到及时掌握,从而帮助他们建立起科学、创新的思维方式和超前意识。四是毕业设计环节,即学生完成论文设计,并顺利通过论文答辩。要注重学生实践教学环节的强化,通过多种形式让学生的综合素质得到提高。如类似于临床、护理、口腔、药学、检验、影像、康复等专业可以利用本校实验条件,通过开展“毕业实习前技能强化培训和考试”活动,更有效、系统的对学生专业技能进行训练;公管、医保、药学、环境、英语、计算机等专业的学生,可以组织开展毕业实习前毕业论文开题报告和写作培训,强化学生的毕业实习管理水平,提高毕业实习及论文质量。

3注重师资队伍建设,为优秀人才的培养夯实基础

实践型、应用型医学人才培养的前提和保障就是要有一支高素质、高水平的师资队伍,人才质量的提高,人才培养目标的实现都与师资队伍的综合素质有着紧密联系。因此要加大师资队伍建设力度,一方面要鼓励教师接受继续教育和学历教育,为他们创造更多学习、交流的机会,通过到重点大学以及重点单位进行学位攻读和挂职进修的方式,使教师专业水平和综合素质得到相应提高;另一方面要注重教师的思想教育工作,要让教师对当前形势以及社会对医学人才的要求有一个客观、全面的了解,使其在人才培养计划、人才培养目标的制订与调整上更具有针对性,为优秀人才的培养打下良好基础;同时学校还应加快科研工作建设,通过创办科研基金的方法鼓励教师将更多时间投入到科技与科研开发中来,要通过制订一些关于奖励科研工作的制度和政策性文件来激发教师参与科研的积极性,使教师自身的综合水平得到提高,从而提升整体教学质量。

4营造良好的校因氛围,建立充满活力的学习机制

校园是学生获取知识的重要场所,一个高效的人才培养机制离不开校园环境的创设。在具体实施中,学校可通过内外部环境两个角度创设有利于培养人才的校园氛围,其中,内部环境建设体现在构建一个优美洁净的校园场地,让学生能够在紧张的学习之余有一个休憩身心的场地。同时,配置校园内部文化宣传栏,利用宣传栏为学生搭建一个学习和交流的平台,并为学生提供更多展示自我的机会。其次,外部环境建设体现在两个层面:第一是学校与周围民居或企业单位相处的融洽程度;第二是良好的社会声誉。综合来说,学校要重视校园文化建设,将人才培养与校园文化建设有机的结合起来,使校园文化能够加快人才培养的力度,使人才的综合素质进一步推动校园文化向着体系化、学术化、规范化的方向发展,从而加强学生的学术修养,加强人才培养的效用。

总之,为了使更多医学毕业生做到学有所用、学有所长,让他们能够在今后的工作岗位上更好的实现自我价值,医学专科学校必须要注重人才培养结构的优化与调整,要以社会需求、基层需求以及用人单位需求为本,深化改革,强化教学,为培养高素质、高技能的优秀人才不懈努力。

参考文献

[1]林超岱,陆建伟.美国高等医学教育培养高素质创新人才的特点[J].中国中医药现代远程教育,2003,1(1):35.

[2]冯利群.医学高等职业教育人才质量保证的探讨[J].河北北方学院学报(医学版)2005,22(2):77-78.

学科结构 篇5

专题一:原子结构相关概念的学科及教学研讨

——科学概念与教学设计的时代性

主持人：魏锐 北京师范大学化学教育科学研究所 场内嘉宾：李宗和 北京师范大学 结构化学 教授

赵河林 山西大学附属中学 王秀忠 山东省实验中学

1、引入专题主题

主持人：从今天开始，我们就进入物质结构与性质模块的探讨，首先，我们进入专题一原子结构相关概念的学科及教学研讨。在高中化学新课程当中，把物质的结构和性质作为一个单独的模块列入选修课程当中，那我们为什么把物质的结构和性质作为一个单独的模块呢？也就是说在化学科研的发展进程中，有关物质结构和性质的研究对我们学生有哪些意义呢？请李宗和教授谈谈。

2、专家谈学科知识的意义及核心概念

李宗和：现代化学的任务是发现和制备新物质，发现新性能的物质具有一定的不确定性，即随机性。制备新性能的物质就显得尤为重要。结构化学的基本理论可以帮助预见新性能的物质，例如C60家族是在1985年发现的，但是早在1973年苏联的两位学者以及1980年美国的两位学者先后发表了C60的分子轨道能级，成为发现C60的先导，结构化学的基本理论对于制备新性能的物质具有一定的指导意义。分子设计担当了此任务。结构化学是现代化学的重要组成部分，也是现代无机、现代有机、医学、生命科学、材料科学、环境科学、能源科学以及信息科学的理论基础，中学设立物质结构及性能这门课是非常必要的，有利于他们去攀登科学的高峰，也有利于他们从事各项工作。在现代化学当中，有两个基本的概念，一个是量子，一个是轨道。量子是指什么呢？指的是物理量的变化是不连续的，轨道不是我们平常理解的轨迹，而是一系列连续运动的状态，是粒子运动状态的真实存在。

主持人：赵老师你好，你给我们老师一起来介绍一下在化学课程标准当中，对于中学化学学习阶段，需要建立哪些基本概念？

赵和林：各位老师，大家好。正如刚才李教授所讲的，物质结构与性质这门课对于中学生来讲是非常重要的。从学科角度来讲，对价层电子对互斥理论做出重要贡献的加拿大化学家著名化学家吉利斯皮（R J Gillespie）指出六种化学基本概念为“化学中的主要观念”，构成了现代化学的基础。这六种化学基本概念为：原子、分子、离子；微粒间的相互作用，如化学键，分子间作用力；分子的几何形状；三维化学；动力学理论；化学反应；能和熵。在吉利斯皮指出的六种化学主要观念当中前三条都与我们的物质结构与性质这个模块密切相关，也是出于学科这样的考虑，国家在课程标准里面对物质的结构与性质也有相应的定位。物质结构与性质这个模块有四个主题：原子结构与元素的性质；化学键与物质的性质；分子间作用力与物质的性质；研究物质结构的价值。在主题一中，涉及到的核心概念有：能级、跃迁；原子轨道、电子云；电离能、电负性。在主题二中，涉及到了比较多的概念，比如：离子键、共价键、配位键、金属键；σ键和л键、键参数；分子构型、手性分子、等电子原理；离子晶体、晶格能；金属晶体的基本堆积模型；原子晶体。在主题三中，主要涉及到的是：分子间作用力；氢键；分子晶体。在主题四中，也涉及到了一些核心问题，比如：原子结构与元素周期系；研究物质结构的基本方法和实验手段；探索物质结构的价值。那么应该说，主要的概念主要是从三个角度来划分的，第一个角度也可以叫第一个维度，是微粒水平。第二个角度是微粒间的相互作用，第三个角度是物质的构成方式。那么说这样的基本概念，相对于我们的传统教材应该说有很多的补充，那么有些老师也讲，一些大学的概念下放到了高中化学教材里面，那么是不是这样的下放是不是不合理呢？我想我们大家要从世界课程改革的视角来看待这样的一个问题，从全世界的课程标准或者教材来看，在结构与性质这个模块里面都有最近几年都有较大的发展的确很多大学的化学概念下放到了高中阶段，这也是历史的趋势和必然。比如我介绍美国科学课程的标准涉及到的一些概念，我们来看。比如有，能级、量子数、原子轨道、电子云、构造原理、元素性质、元素周期律和周期表；化学键、氢键和分子间作用力、分子极性、共振结构、偶极距、杂化轨道理论和VSEPR理论；堆积模型、晶胞、离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体等。所以从这样一个角度来考虑，我们应该从世界课程改革的视角来看待我们国家的课程改革。那么这样的一个改革是符合历史的趋势的。

主持人：王老师你好。关于这些核心的概念，你还有什么补充的没有？

王秀忠：简单说一点。两位老师都从比较高的视角和世界的角度谈了下这个模块出现的必要性。我感觉这些概念非常多，我们需要不需要掌握，需要不需要给学生落实，我谈一点自己的感受，就是按需分配。如果这个东西为我们的认识目标是有需求的，或者是有必要性的，我们要提，而不管这个概念是大学里边讲的还是高中里边讲的。比如说量子力学的结构模型的四个量子数的提出可能会存在一些争议。我想如果出现了这个东西，对我们后续要解决的电子排布问题是不是有一点支撑？如果不学这个，不了解这个，而在认识这些问题，那我们应该怎样去思考，这个比较值得我们去关注。再一个，我们在日产生活中，认识物质的话，我们直接运用的可能是分子层面或者晶体层面。而我们对于晶体层面的认识关键的是它的基本构成微粒以及微粒之间的相互作用，而这种相互作用是不是要考虑到分子层面呢？而这种相互作用，比如说共价键形成问题，是不是必须要用到要讲的原子结构问题，所以我们在引导学生认识问题的时候，我们还是要多考虑下这些概念的必要性，从而来思考它该不该出现，出现到什么一种程度，一种什么层次。

主持人：谢谢王老师。感谢刚才的几位嘉宾的介绍，让我们对物质的结构与性质这个模块整体的情况有了一个了解。在这个专题当中，我们就聚焦到一个概念，就是原子结构的问题。我们想它不仅是个基本的概念，还对后续学习有铺垫性的作用。但是在概念教学当中，以及学生的学习当中，会存在很多的困难。不管是哪个版本的教材，通常原子结构都是排在前面的，它为后面的学习搭建一个基础平台。但是在教学过程以及学生的学习过程当中都可能遇到各种各样的问题，我们老师也会存在各种各样的问题和错误认识，由此，就值得我们对这些问题进行反思：到底应该给学生介绍到什么程度，我们教到什么程度。在这些反思之前，我们更核心地关注一个问题，是我们作为老师而言，怎样来理解这些问题，怎么来理解这些概念。如何科学地来看待原子结构模型，如何科学地理解原子结构相关系的科学概念。然后我们自己再去思考怎样去提取对学生发展而言更重要的，再去转化为教学。这个专题我们就从这些基本概念入手，探讨这些概念应该如何理解。请李老师谈下，既然我们都认为原子结构是一个非常重要的概念，原子结构的假说的提出在历史上是十分重要的，你能给我们分享一下它的意义在哪里么？

李宗和：有关原子的问题在公元前400年希腊的哲学家就提出了物质的最小微粒是原子，它的提出使人们对事物的认识更深化了一步。在1803年道尔顿把原子的概念引入到化学当中，建立了原子模型，40年后提出了分子学说。这样，原子、分子论就提出来了。这样对事物的认识就出现了三个层次，一个是原子层次，一个是分子层次，最后就是聚集态形式。我们的教材就是从这三个层次来讲这个问题的。在1903年，汤姆逊又发现了电子，1911年卢瑟福用α粒子衍射实验提出了原子结构模型。这些都使人们进一步认识到原子是可以再分的，物质是可以无限再分下去的。人们对事物的认识进一步深化，越来越科学化。原子结构模型的建立应该说在卢瑟福的时候就给我们打下了很好的基础。1913年，玻尔根据氢原子的光谱然后提出了原子核最外层电子排布的模型，这个模型使我们进一步认识原子。到20世纪20年代的时候，又建立了量子力学模型，量子力学模型的建立使我们对原子的认识、电子的认识进入了一个新的阶段，而且是个飞跃的阶段。这样一来，这种化学认识奠定了现代化学的基础，使现代化学进入了用数学来描述的阶段，成为了一个有预见性的科学。这门科学建立以后，原子结构模型建立之后，使人们可以预见一个新物质的发现。比如可以预见新物质的性能、结构、包括键长、键角、二面角，它可以预见在一定条件下发生化学反应的产物以及产率，同时可以设计一个化学反应发生时的条件和催化剂的使用。这门学科还能提供较为合理和产率较高的合成路线。所以现代化学已经进入到了现在从实验逐渐走向数学化的阶段，为人们的预见打下了一个新的基础。这样在化学领域，人们就从必然王国向自由王国迈进，使化学更好地造福于人类。

赵和林：正如刚才李教授所讲，20世纪原子结构的发现为现在的化学奠定了非常重要的基础。原子结构的相关内容促进了整个20世纪自然科学的发展，我想我们在学习原子结构的时候，我们各位老师应该有对原子结构学科定位的概括。一般认为原子结构在20世纪的影响主要集中在以下几个方面。第一，原子结构的发现对自然科学研究的思维方法有重大影响；第二，对人类认识微观世界的认识方式和理论的影响；第三，对微观世界的结构的奥秘以及结构与性质关系的揭示；第四，对人类认识微观世界的技术发展的影响等等。

主持人：从刚才两位老师的讨论当中，我想值得我们关注的两个关键词，第一个是模型，提到原子结构是一个模型和假说，第二个是模型是逐渐发展的。我想这对于我们的教学是非常有意义的，我们的教学是一个科学学习活动过程，不是直接灌输式地交给学生相应的概念，我们应该让学生了解这些概念是怎么来的。那么对于原子结构模型的发展，其中起到了一个推动性作用的事件就是原子光谱。那么，于是就有老师借助原子光谱的事实进行教学设计。那好，我们一起来分享一个教学案例。

3、王丽老师借助原子光谱的教学片断及专家点评

老师：漂亮的彩虹和精彩的焰火，这些五颜六色的光都因为科学家揭示了原子结构的一些问题而揭示了它们其中的秘密，这些我们最后都明白了是电子在运动的过程中有能量的变化而使我们看到了五颜六色的光。在电子运动过程中产生的这些光线我们叫光谱，太阳光谱是七色的，彩虹就是太阳光谱，它包含了所有波长对应的光。我们在学习的过程中观察到很多种金属元素在火焰上灼烧的时候会显示出特征焰色。为什么每种金属显示出各种不同的焰色呢？那么除了金属以外，其他元素是否能产生类似的光谱呢？今天我们就从最简单的元素，氢原子的光谱开始了解电子运动的状态。这是一幅氢原子的光谱图，同时我画了一个氢原子的原子结构示意图。在这个光谱图中，它对应的有四条谱线，这四条谱线说明了，根据科学家给我们的观点，说明了氢原子的核外电子的运动时要往外辐射能量的。这个能量是从哪来的？是什么样的过程使它辐射能量？它的能量为什么是一条一条一定波长的光来体现的呢？我们来看下这个演示过程。当电子在固定的轨道上运动的时候是不会向外辐射能量的，如果我给电子一定的能量的话这个时候，电子就会跳到更高的一个能层上，这个过程我们成为电子的跃迁。在这个过程中，电子吸收了能量，所以电子的能量升高了，可是电子在这个高能量状态的时候它不稳定，还会跃迁到这个低能量的状态。那我们看到的这个谱线是电子在高能量状态跃迁回低能量状态时放出的能量。这个能量是对应一定波长的光，所以这一种跃迁就对应了一条谱线。那同学又会产生一个疑问了：氢原子核外只有一个电子，它为什么会产生多条谱线呢？而且我这里截取的还仅仅是氢原子在可见光谱范围内的谱线就已经有四条，结合我刚才说的和这幅图示，看看是不是能想一想，为什么这个氢原子能产生多条谱线。右侧的图里面，标示了n=1,2,3„„，这里n代表了电子层，我用红圈标示了四种跃迁，这四种跃迁就是上面可见光区对应的四条谱线，通过这个你是否能看出来，它为什么会产生四条谱线？你来说说。

学生：跨越的电子层数不一样。

老师：你说下这四条谱线都是怎么跃迁的呢？

学生：第一条是从第三层跃迁到第二层，第二条是从第四层跃迁到第二层。老师：所以氢原子只有一个电子，但是在被激发以后它的不同原子的电子可以跳到不同能层上，不同能层再往回跃迁的时候，就辐射不同的能量。科学家玻尔也是依据以上事实和分析，最早提出了原子核外电子是分层排布的。这也就是原子量子化的最初说法。到现在，我们用来描述电子能量大小已经不是这一个量子数了，我们把它称为主量子数，当它取值不同的时候，就具有不同的能层。在我们同学探究和明白了氢原子的光谱以后，我们再选一种大家熟悉的原子。比如说Na原子，大家想想Na原子的光谱应该是怎样的？这幅图上面一幅就是Na的光谱图，看看跟你们想的一样么？那你就对比这个氢原子光谱和Na原子光谱，你看看有哪些异同？同时对于这幅图，你有哪些疑问？

主持人：王老师你好，看完刚才的案例，你能不能从教学的角度进行点评。王秀忠：对于这个问题，老师们可能都有自己的看法。比如老师认为教学目的就是玻尔模型的建立，我可以把玻尔模型直接呈现出来，它有三个要点，既快又准，还能够节约时间。像刚才的教学设计当中，王老师设计的一个案例。她是从光谱引出了波尔模型，针对这种情况来说，它会多消耗一些时间。我们静下心来想想，这两种处理方式，哪一种更好呢？更容易在学生那里落实到能力的培养。我么可以直接给出结论，但是孩子们要这个结论有什么用。而在实际教学过程中，我们要让学生知道这些结果是怎样出来的。将来遇到一些陌生问题的时候，他们应该怎样思考。我们可以引导学生，玻尔为什么会提出一种量子化的模型，他实际上是在一种不得以的情况下提出的，他要解释这种光谱现象。这是化学一种非常重要的发展模式和思维模式，这起到了很好的教育意义。

赵和林：正如刚才王老师所说的那样，原子结构教学中的确存在一些问题。一方面是直接给知识，不给过程，忽略了原子的能量观。为什么在教学过程中要体现过程和能量观？我应该从这几个方面来认识：第一，作为新课程，要求包含了三维目标，既要有知识技能，又要有过程方法，还要有情感态度价值观，如果我们的教学设计光体现知识的结构，那么这样的话很难展现它的过程方法，和对学生情感态度价值观的教育。原子结构这个知识体现了对学生思维方法的教育，而思维方法最大的敌人是结论，结论如果给得太快或者说不清楚过程而直接给出结论，那么必然成为思维的敌人。从知识的产生角度来讲，任何知识都是动态的，由其产生过程、发展变化过程。我们通常只注意知识的结果，而忽略知识的产生和发展的过程。光有知识的结果而没有知识的过程，学生难以体会到知识的意义和价值，那么不会对化学产生本质的一种兴趣。从教育意义上，我们也无法做到三维目标的意义，也难以培养学生的创新精神，学生也感受不到科学家创造过程，而在创造过程当中体现的是科学方法、科学态度和科学精神。所以，我们非常赞同王老师的课堂设计，她是要展现过程的，不仅仅是告诉玻尔的原子模型。两外一个，在体现光谱教学的过程当中，也体现了原子的能量观，这种能量观对今后的学习是非常有价值和意义的。比如元素的性质、电离能的大小，及其变化规律与原子结构的能量观有密切的关系。化学键的形成，元素周期表的结构也与能量观有密切的关系，再说到物质的宏观结构、晶体结构，比如晶体结构的成因，以及晶体结构的性质，比如晶格能等等，也与能量观密切相关。所以能量观在高中化学3中师很重要的观念。在原子结构这里就开始体现能量观，应该说老师是很有思想的。

4、专家释疑

主持人：我们接下来把这个讨论进一步拉回到学科概念当中。在这个教学片断当中以及在我们对原子结构教学当中，体现了量子化的思想，对于什么是量子和什么是量子化，我们很多老师是存在许多模糊的认识的。李老师你能不能给我们解释一下什么是量子和什么是量子化？

李宗和：微观粒子和宏观粒子的运动是不一样的。微观粒子能够体现出粒子性和波动性，在波粒二象性这个方面体现得很明显。这时候微粒的运动状态和宏观物质的差别很大，它的运动状态的变化伴随着物理量的变化，物理量的变化是不连续的。比如说，微观粒子运动的时候能量的变化是不连续的，角动量的变化是不连续的。这种物理量不连续的变化的最小单位就叫量子。一系列物理量的不连续变化就叫量子化。比如说状态的变化使能量一次次变化，这些变化不连续，那它就是能量量子化；角动量的一系列变化是不连续的，就叫角动量量子化。其实我们现实生活当中，这种不连续的状况是经常变化的，比如说上个台阶，它就是量子化的，每个台阶的高度就是一个量子。再比如说，人民币也有一个最小的单位，这个最小单位是一分钱，这个一分钱就是一个量子。比如太阳光是由一系列光子组成的，每个小的光子的能量都不一样，一个光子就是一个量子。

主持人：对于原子结构认识而言，量子化是一个非常重要的概念。在这个模型发展的过程中，通过光谱玻尔提出他的模型，通过光谱的分裂来说明能量的量子化。如何通过玻尔模型进一步发展，如果借助光谱的证据再进一步发展原子结构模型呢？我们来观看一个教学的片段。

5、赵和林老师教学片断及专家分析

赵和林：玻尔理论只是解决了氢原子光谱的问题，我们不能只拿一个电子的原子光谱来说明它就是完全正确的，还要经受其它实验的考验。我们来看多电子光谱对玻尔理论提出的挑战。看屏幕，对于氢原子电子从n=4的电子层跃迁到n=3的电子层时会有一条谱线，但是，对于多电子而言（如Na）电子从n=4的电子层跃迁到n=3的电子层时会出现多条谱线。玻尔理论能不能解释多电子原子的光谱实验呢？这个光谱多条谱线的背后，又隐藏着什么样的信息呢？我们应该用什么样的手段来探寻这后面的秘密呢？这些都是给我们提出来的问题，我们这节课就要来研究研究这样的问题。我想大家都想知道这谱线背后的秘密。请大家交流：多电子原子中的电子从nx→ny产生多条谱线的可能原因？请提出你的假说。我也希望同学们也走走前面科学家走过的道路。四个同学作为一个小组进行讨论6-7分钟，然后请小组代表发言。

学生：我认为时同一层电子之间的能量具有差异，因而产生多条谱线，很有可能电子对电子有影响，假说可能是电子层里面含有小电子层，每一层电子之间具有差异。

老师：你们这组来说说。

学生:我认为电子与电子存在一定的相互作用，还有就是电子层之间还有小的电子层，3和3,4和4是不一样的。

老师：怎么理解3和3,4和4是不一样的？

学生：同样是第三层存在能量的要求，第四层也存在能量的差异。老师：你们再来说说。

学生：我们跟他们的意见差不多，电子的第三层和第四层可以往下继续细分，比它小的电子层的能量都不一样，所以可以产生很多谱线。第二就是，多电子的电子与电子之间存在相互作用，造成谱线更多。老师：你们再来说说。

学生：电子每一层都是不一样的，每个层中的每个电子都是不一样的，具有的能量都是不同的，这可能也是造成谱线多的原因。还有就是，每层中可能有更细的分层。

老师：我们来总结下。首先的话，我觉得大家都能找到一个关系，就是谱线和能量的关系，以前我们认识原子核外电子没有能量观，但是经过上节课的学习能够用能量观来认识电子。那也就是说每一条谱线对应一定的能量，一种电子跃迁，这样多条谱线就对应了多种能量差，也反映了电子的多种跃迁。刚才大家都提到了同一电子层中的电子的能量可能不相同，存在能量的细分。还有他们有很贵的一点，还抓住了对比，一个是一个电子还有一个是多个电子，认识到了电子与电子之间相互的影响，可能造成同一电子层里的电子的能量有差异。实际上，这种差异是存在的。玻尔模型之所以能够解释氢原子光谱是不是因为氢原子简单啊？不存在多电子的相互作用。看来多电子原子的确对玻尔模型提出了挑战。我们就来想一个问题，既然电子能级的细分能够来解释多电子的情况，而这种细分也反映了多电子原子中电子的运动的区域。那么我们就要考虑了，用玻尔模型中一个量子数n还能不能很好地表征这种能量的细分。因此，玻尔模型经不起多电子原子的挑战，就退出了历史舞台。20世纪20年代新建立起来的量子力学理论在玻尔模型的理论基础上完全遵循了微观粒子所具备的特点，那就是微观粒子具有波粒二象性。而宏观物体主要表现粒子性。

主持人：刚才我们看到了赵老师关于模型进一步发展的教学片断。赵老师，你给我们介绍下你自己是怎样进行教学设计的？你在设计这个教学案例的时候有哪些思考？

赵和林：在这么一个教学案例的设计中，我首先考虑了这几个方面。第一就是，在现在的教学中存在一些问题。比如，第一，重结果轻过程，忽视光谱实验在原子结构产生过程中的意义，不能在过程中体现实验、模型的科学方法。我们在众多的教学课例当中可以看到原子结构的课堂教学有时萎缩为1到36号元素基态原子核外电子排布的教学。那么这样的原因，有的老师会想高考不考，那么高考考核什么，我们就讲什么。高考考核的是1到36号元素基态原子核外电子排布或者价电子排布，那么我就只讲这样的排布模型。让学生记住排布模型，就可以完成考试的要求。第二个问题就是有时候对核外电子运动规律的教学有时候过于科普化，这样的科普化不能带来对电子运动的真正理解，使学生无法摆脱学生对原子结构层的认识。这样就容易使学生失去迁移和理解的价值，所以原子结构的教学内容要体现量子化的思想，又在不能介绍波动方程的前提下，要重视实验这条途径，从光谱实验出发，帮助学生揭示电子运动的能量观，提升学生的认识能力和水平。正是基于这样的思想，我设计了从玻尔模型建构到量子力学模型建构的过程，在玻尔模型的建构过程中，有科学实验、假说和模型，那么是光谱实验反映了原子结构的一定特征。有了光谱实验以后，光谱实验反映出核外电子排布的一个模型，那么玻尔是怎样解决的呢？他提出了一个解说，这样的假说是用量子化的假说，并且用一个量子数n来表征能量的量子化。一方面得出了电子量子化的模型，一方面也解释了氢原子光谱问题。但是，玻尔的话呢，他的原子结构模型不能解释多电子光谱实验。多电子原子反映出来的光谱现象更为复杂，这样就促使学生来思考，为什么对多电子原子来讲从一条轨道跃迁到另一条轨道会产生多条谱线。这样的话，是不是也反映着原子的特点，反映着电子运动的特点。那么说光谱实验同样也是在反映原子结构的特征，特别是核外电子运动的特点。这样的话，玻尔的一个量子数就无法圆满地解决这样的问题，这样就引出20世纪20年代量子力学的诞生。那么量子力学的诞生，促使产生更多的量子数。更多的量子数就可以用来表征电子层能量的细分。电子层能量的细分进而解释多电子原子的光谱问题。所以在实验、假说和模型这样三个维度里边，由于实验反映了原子结构，又用假说合理地解释了结构和光谱，那么这个过程就体现了原子结构建构过程中的能量观。这样的能量观是通过实验、假说和模型三维互动来实验的，并不是直接告诉学生能量观。我通过这样的教学设计，让学生的认识能力得到提高，真正认识到能量观的价值和意义。

王秀忠：赵老师的这个教学设计，我觉得整个设计充分考虑了学生的认知发展。再一个，确实体现了人类认识原子机构的逻辑顺序。这个地方我们首先是通过光谱发现了问题，比如在玻尔那里也是，他不是主动的提出这个观念，而是遇到了问题，发现氢原子的光谱是线状而不是连续的，而去解释这样的问题，从而提出了假说，这样的假说被证实，形成一种模型。而这种模型只是解释了氢原子光谱是一种线状光谱，而没有去深化解释复杂的，包括氢在内。而这些现象的存在又督促人类对这个问题的认识更进一步的深化，赵老师在这个课上提出来了，也就是量子力学的结构模型。这既遵守了学生的认知发展，又遵循了人类对这个问题的认识顺序。我认为是非常好的。

主持人：在刚才的两个案例当中，我们看到证据和假说之间的关系，体现了假说之间的发展，那么在历史发展的当中，也就呈现了课上所说的玻尔模型和量子力学模型。我这里回到学科概念上，想请问李老师，您能不能给我们介绍一下这两种模型在发展前后，它的概念和模型的主要差异是什么呢？

李宗和：玻尔模型是从氢原子光谱提出来的，然后为了解释氢原子光谱的事实，提出了这样一个概念。光谱是分级的，是不连续的，就必然要涉及到一种轨道，电子在这样的一个运动状态下是一个能量，在另外一个状态下是另外的能量。能量的不连续性就设计出来了，这种设计完全是认为的。但是这种设计又不能解释很多的原子光谱，比如氢原子光谱的复杂性，也不能解释其他原子的光谱现象。还想按照经典力学的观点去讨论问题，低粒子运动的轨道，任何物质运动都有轨道，还是按照这个想法去走，都有一个轨迹。因此后来就有索末菲的经典理论，又提出来什么椭圆轨道，圆的轨道啊，各种各样的原子轨道，然后再继续解释问题。最后在完全碰壁的情况下，人们才想到走另外一条路，因为科学的发展不是非得直线行进，它有可能从另外一个分支，另外一个思想，另外一个角度来研究和发现这个问题。人们发现了光具有波粒二象性，那么电子也有波粒二象性，是不是在想，在研究物质是不是具有普遍规律，是不是都具有波性和粒子性。有的为什么波性突出，有的粒子性突出，那就再研究一下，所谓的粒子性是指物质本身的重量、体积和其他物质的相互作用，它就体现出了。波性呢，是指在传播的过程中遇到一些小的狭缝出现了干涉现象和衍射现象，绕射等等。研究后人们就发现，比如像电子它具有一定的粒子性，要形成波性就要创造一种条件，这种条件需要一种细小的狭缝。只有一些体积比较小，运动速度比较快的物质通过狭缝的时候才显示波性。原子和分子中的电子，质量比较小，运动速度高，运动的区域也很小，它的粒子性和波动性就完全体现出来了。于是人们从这种思路中建立了量子力学模型。用这种模型虽然没有去研究氢原子光谱，也没有研究多电子光谱，也没研究其他光谱，但是用它却解决了氢原子、多电子光谱。在思维的过程中，可能遇到各种各样的问题，所以不要死走到底。

6、学科知识的理解误区及释疑

主持人：这样是不是说，科学家的认识经历了一个非常大的变革。从经典的宏观的物体的有规律的有形的行动作为类比，然后又从波动的角度进行思考，它涉及到一种认识方式的转变。我想像刚才李老师所说的，从波动性的角度来理解微观粒子的运动状态，对我们而言是非常困难的，在我们的理解过程当中，也肯定会有很多的困扰，存在一系列认识上的误区。王老师能不能给我们介绍一下，通常我们在理解这个问题上我们存在哪些误区？

王秀忠：量子力学中涉及到的轨道跟玻尔模型中的轨道容易混淆，认为是一回事，这些在我们教学活动中可能存在，这些在我们的学生中也可能存在。因为它是一个词表示出来的，可代表的含义可能不一样。比如体现原子结构的电子云问题，电子云中的小黑点到底代表了什么含义？有的老师可能就认为代表了一个电子，还有的进一步的话，认为是电子曾经出现过的位置，等等这些都存在认识上的误区。我们想作为老师来引导学生进行学习的时候，存在如何回避的问题。

赵和林：刚才王老师谈到了中学生在认识原子核外电子运动的一些误区，应该说核外电子运动的特点是原子结构教学最核心的部分。而这个最核心的部分是由两部分构成的，一个方面是构建学生的能量观，另一个方面就是学生要用一种微观的、统计的思想、概率的思想来认识核外电子的运动特点。因为是从宏观到微观，所以涉及到了人的认识方式的转变，我们实际上因为微观粒子的运动特点，微观粒子运动特别快，远远又看不见，所以我们通常看到的是宏观物体的运动特点。那我们自然而然的，在学习微观粒子的特点的时候，就用认识宏观物体的方式来认识微观粒子的运动特点。那么这样的话就在轨道、连续等等认识观上存在误差。在一项关于高中生使用教材以后，核外电子运动状态的相关概念的研究中发现，有百分之六十多的学生认为共用电子对就是对特定电子存在于两个原子核之间，它不会到别的地方去。多达百分之七十的学生认为对电子的运动状态有强烈的轨道观念，认为电子总是沿着某种固定轨迹周期性运动的，那么日常生活中，物质的运动总是会形成轨道的经验被广泛运用到微观世界当中。从科学的发展来看，从卢瑟福模型到玻尔模型，到量子力学模型，这样的发展是个革命性的变化。特别是量子化思想的提出，这在当年对许多科学家来说都是难以理解的，因此这样的教学在学生的心目中产生这样或那样的问题，这是正常的。但是我们的教学的核心是什么呢，就是在必修的基础上，在学生错误认识的基础上，转变学生的旧有观念，树立较为科学的观念。

主持人：感谢二位给我们分享了教学中常见的一些错误认识，也调查了学生存在的一些错误概念。我们把两个问题分开来讨论，一个是我们应该给学生建立怎样的认识和观念，这可能是存在教学难度的，因为考虑到学生当前的水平，他能接受到什么样的程度。再一个，作为老师，我们自己应该怎样去看待原子的相关概念，我们自己应该怎样去理解。接下来我跟各位老师一起来分享一个调查结果。这个结果很有意思，使我们针对4000多名中学老师做的一个调查，是通过网络的形式的调查，然后它反映出对于原子结构我们自己怎么去理解原子结构，就有很多的有意思的想法和结论。那我么来一起看一下这个调查。我们的问题式这样设置的，给出的第一个问题是：原子的形状是什么样的，是球形对称的吗？A.是（22.07%），B.不是（77.57%）。第二个问题：选择上述选项的理由是？A.电子在核外做圆周运动（7.51%）；B.圆周运动的轨道可以有不同的取向（19.24%）；

C.有的电子轨道是正圆的，有的是椭圆的（7.25%）；D.电子运动用波动方程描述，像波一样振动（22.69%）；F.以上皆不对（8.63%）；G.说不清楚（11.62）。针对这个问题，李老师能不能给我们以指导。

李宗和：既然在原子当中、分子当中，电子的波动性显得突出，因此我们不能用准确的位置跟动量来描述，我们就用一个函数来表示，这个函数就是波函数，来表达它自己的运动方式。对于任何一个单个粒子的用波函数来表示的就叫轨道。所以说在那么小的范围内，速度又快，又具有波动性，干涉和衍射现象非常强，它不可能在一个小的轨迹上做运动。这种运动情况下，我们用轨道来描述，而不是轨迹。轨迹是指某一个时间就对应一个位置，而轨道呢，是指运动状态是怎样的。是不是把这样两个概念建立起来后，老师们就好了，学生也就慢慢明白了。

主持人：那我接着在追问你一个操作性的问题，比如说我们在提到了轨道的能量是量子化的，这样就有各种各样的图示来表示轨道的能量。比如说有的图示里s轨道和p轨道的能量是相同的，有的图里又是不同的，那我们又如何去理解这样的轨道能级图，以及氢原子和多电子原子的能级顺序是完全一样的么？以及能量是完全一样的么？

李宗和：不一样，原因在什么地方呢？氢原子一个电子，一个核。它是两个微粒间的相互作用，没有第三者参加。而多电子原子当中，或者分子当中，它就变了，电子之间有相互干扰，和单个电子相比，它就要综合考虑三体问题，这就跟两个不一样了。它的能量肯定会发生变化。原子轨道的定义是这样的，把原子中的每一个电子看成在核和其他电子平均作用下进行运动的。分子轨道也是一样定义的。

主持人：刚才您的介绍，我们就可以体会到一些宏观的类比是存在问题的，比如把轨道想象成能量确定的一些台阶，这个就确定了，不同的原子，电子数不同，就依次填充在确定的能量台阶里面，就像我们的楼梯一样，那么这样的理解是存在问题的。

李宗和：不管是1s轨道中的电子，还是2s中的电子，还是2p中的电子还是其他层的电子，他们都有可能在整个分子中运动。测不准嘛，只不过是在某个区域内出现的几率大或者小，比如1s在靠核的区域出现的几率大一点，它并不等于在其他位置不出现。比如2p吧，在1s这个位置吧，也出现，在2s、3d的地方也出现。测不准就是只知道它出现的几率，而不知道它确切的位置。任何一个电子的运动都充满了真个空间，不管是在s轨道、p轨道还是d轨道，都是充满了整个空间，仅仅是在某个区域出现的几率大，某个区域出现的几率小而已。

主持人：在使用能级的图示的时候，我看到有的图示表示s跟p的能量是一样的，有的又不是一样的。那么这样的图示是针对什么样的原子呢？

李宗和：对于氢原子来说，氢原子无论是在什么s轨道、p轨道、d轨道，在n相同的轨道上它的能量都相同。那也就是说，氢原子的2s、2px、2py、2pz的轨道能量都相同，所以电子出现的几率应该是各自都相同。就氢原子来说3s、3p、3d这样的几个轨道的能量也都相同。

主持人：这样我们就不难理解，如果我们讲单电子运动特点，讲氢原子的能级图，如果主量子数n相同，那么这些轨道的能量就是相同的，当引入多电子之后，电子之间的相互

2影响，能级就会发生裂分。

赵和林：所以从实验光谱的角度来看，为什么氢原子光谱非常的简单，而多电子原子的光谱相对就要复杂。而玻尔的研究首先也是从氢原子这样一个简单的光谱入手的。

主持人：这样从整个系统来看待原子。尽管我们解析的时候把模型进行简化，把它拆分成各种不同的轨道，每个轨道填充多少电子，但是它实际上是一个整体的体系。

王秀忠：这个跟物化上体系和环境类似，我选取这个对象为研究对象的时候，其他的都作为环境来考虑。

主持人：既然你谈到体系的问题，我想接着再追问李老师。比如我们在教学中涉及到电离能的问题，涉及到哪个电子先被电离出来，我们会简单的看做是电子填充在不同的能量阶梯上，能量高的就先电离出来。那么电离能就相当于那个轨道的能量。对于这个问题我们应该怎样看呢？

李宗和：其实电离能相当于被电离电子所在能量的负值。电离的时候，哪个先电离出来，靠什么呢？靠你外界打它，看你打什么，你用多大能量就能打出相应能级的电子，所以现在有紫外光电谱，还有一个sps光电能谱，我就打2s、2p和1s，不打其他的，电离的就是它。

赵和林：李老师，中学教学里边还有这样一个问题。有的老师会认为到，在讲到基态原子电子排布的问题，比如第四周期，我们先排的是4s轨道的电子，然后再排3d轨道的电子，那么这个电子在电离的时候失去，它又是怎样的一个顺序呢？

王秀忠：我插一句，刚才魏老师提到了这个问题，对于排布，我们的理解不一定是正确的，这种排布不是人为排布的，但是现在我们的理解是人为的排布。电子在里边存在的每一种状态是客观存在的，不是我们假想的时候，一个个塞进去的，先排1s，再排2s。

李宗和：一定要弄清这个问题，它是最外层电子排布，比如说，我有两个电子，排了1s，排了2s，第三个电子排谁呢，先进了两个之后，再说第三个，说的是最外层电子排布。并不是所有电子的排布顺序都是这个顺序。

主持人：也就是说假如新的电子之后，整个体系的微粒数增加了，它会对整个顺序产生影响。

李宗和：所以你在排布电子的时候试这么来填的。书上一再讲最外层电子的排布顺序是怎么怎么样的，这是根据什么呢？一方面是根据，现在能根据计算，以前都是根据光谱实验来完成的。

赵和林：认识这个电子的排布与电离能，都要有一个系统观，不能局部去认识。主持人：在刚才那个题目当中，我去掉了一个选项，我把这个选项补充出来展示给各位老师。刚才那个题目：原子的形状是什么样的，是球形对称的吗？选不是的比是的要多出很多。去掉的选项是这样的，E.p轨道的形状为“哑铃”形，叠在一起不是球对称（22.69%）。我们又做了进一步的调查，对于2p轨道电子，若图中的红色曲线表示电子概率密度（电子出现的机会大小）相等的线（类似于地理上的等高线）。您认为以下图形哪个可能更正确？

A 17.31% B 7.15% C 64.23% D.以上皆不对（1.98%）E.说不清楚（8.97%）。针对这个调查，李老师您给我们解析下这三个图形具体表达了什么样的含义，以及p轨道之间是什么样的关系，到底原子是不是球对称的？

李宗和：A是就电子分布几率来说的，A图对。B图是角度分布图，是用角函数做出来的，C图是用角函数的平方做出来的。对于一个电子的出现几率来说，应该是一个整体的，包括两部分，一部分是径向部分，一部分是角度部分，而且是整个的平方，即波函数的平方。所以A对。

主持人：这样我们看来，我们用这个图形，它其实是有一个界面的。我们来看下是不是可以用其他的模型来表达p轨道之间的关系。在这里，我展示了另外一种表达的方式，请大家看屏幕，左边表达了s轨道是一个球对称的，我们看到它的电子云分布没有一个截然的界面，抽象出来用一个实线表示。右边是p轨道的电子云分布，我们也用实线表示，可以看到在实线的内部出现的机会是比较大的，在线的外部出现的机会会小很多，但是不代表电子只出现在线内部或者沿着线运动。通过这两种电子云的表达方式，我们再把不同的轨道叠加在一起，我们看看它能形成什么样的形状。这个小点的图是1s轨道的电子云的图形表示，可以看出1s轨道是呈球形对称的，然后2s也是球形对称的，但是2s的半径会比1s大很多。我们接着看2p，2p就有取向了，它的半径跟2s比较相近，但是是有取向的。但看一个p轨道是不呈球形对称的。如果把两个p轨道叠加在一起就形成了轮胎的形状。如果垂直与直面还有第三个p轨道，三个p轨道叠加在一起，就是一个球形结构了。我们在接着看，3s也是球形对称的。3p是有取向的，另外一个3p也是有取向的，两个3p加在一起是轮胎形状，如果加上第三个3p轨道，也应该是球形对称的。那么在几个图形当中，我们通过s和p轨道的叠加，都说明了电子在核外的分布是球形分布的。那我再问下李老师，在我们看到的图形当中有d轨道图形，d轨道的花瓣就更多了，而且有5个d轨道，这5个轨道如果我们要让它叠加在一起的话，它也是球形对称的吗？

李宗和：肯定是。

主持人：那我接着再问您一个问题，在这个模型当中，我们用小点表示了电子云，表示了电子分布的一个情况，这样在我们的教材当中也会给学生呈现电子云的图形，也会呈现电子轨道的图形，那么我们应该如何理解电子云模型呢？它的这个点是什么含义呢？

李宗和：什么是电子云呢？原来的概念是这么说的，电子云是几率密度的一种表示方法，几率密度大的地方我们把点弄多点，几率小的地方我们把点弄少点，黑点多是说明电子在这个地方出现的几率密度大，黑点是代表几率密度的，而不是代表电子本身。用黑点表示出电子出现的几率之后，像空中的云，所以人们取名为电子云。

赵和林：那李老师，我想提一个问题。现在的教科书上都有电子云图和原子轨道图。这两个图有什么样的物理意义，在今后的使用当中应该如何使用。比如化学键，我们是应该看成原子轨道的组合，还是电子云的重叠？

李宗和：好。第一个要讲的，什么是轨道呢，是电子的运动状态，它具有波动性，就不能用位置和动量来描述，用波函数来描述，现在我们画的轨道图，是那个波函数的函数值，是波函数的函数图象，并不是电子运动的函数图象。几率密度也一样，是波函数绝对值的平方的图象，一定把这个问题跟另外的一个问题分开了。第二个要讲的是，在形成化学键的时候，电子是在轨道上运动的，你用什么来描述呢？你得用波函数来描述它。在研究化学键和分子形成的时候，说的是轨道的重叠，这种重叠还有一个特性，如果是相同符号的重叠，它的波动性增加，如果是相反符号的重叠，它的波动性减小或者相互抵消。在波动性增加的地方形成化学键，在波动性减小的地方不能形成化学键。对于两个轨道相互重叠，重叠之后有一个重叠积分，这个重叠积分的绝对值的平方就是电子出现的几率密度。

主持人：您提到了不确定性，提到了用波函数来进行描述，我想每位老师都想知道科学发展到今天，到底电子是怎么运动的？现在的科学进展有哪些新的结论么？

王秀忠：我们想知道它有没有一个真实的运动的轨迹。能不能表达？

李宗和：就现在来说，我们不能准确说有还是没有，今天提出的量子力学模型解决了绝大部分实验事实，不仅能解释实验事实，还能预见实验事实，具有绝大部分的合理性。是不是还有不合理的地方呢？这也有可能，我们算的能量未必就跟实验相符，那还有待于人们新的观察，新的认识，新的探讨。不要以为到了今天，量子理论就非常完备了，是不是还有其它的？是，还有，比如英国有个应变量理论，它说就能找到轨迹。还有多宇宙理论，平行宇宙，哪个对都要靠实验来验证。

主持人：这也反映了科学的魅力所在，也是科学教育的魅力所在。科学教育不是告诉学生科学家很伟大，解决了很多问题，而是对一个未知的世界提出各种各样的猜想。这些猜想会遇到各种挑战和问题。我们的孩子如果能知道这些，就会去探索未知的奥秘。在前面分析的案例当中，我们就是从光谱的案例当中来进行引入和讨论，作为认识原子结构的证据，来建立原子结构模型。但是很多老师在教学过程当中，很多老师都会让学生用一个图像来进行分析，图像也是比较的抽象和困难。我们能不能用形象化的手段，实验的手段来表示呢？我们一起来分享一个案例。

7、王澜获奖的教学片断及专家分析

王澜：欢迎大家进入物质结构与性质模块选修阶段的学习。我们今天上第一节原子结构，在学习这个之前，我们先来复习以前对原子结构有哪些认识。比如说以Na原子为例，我们通常用这种原子结构模型认识图表示Na原子结构认识图，我想问下这个原子结构认识图表示了Na原子怎样的结构？

学生：电子层是3层。

王澜：也就是说电子是分层排布的。每层的能量是否相同？ 学生：不同。

王澜：离核近的电子能量低，离核远的电子能量高。电子是静止的么？ 学生：不是。

王澜：那是怎么样的呢？ 学生：绕核高速运动。王澜：那2、8、1是什么意思？ 学生：每个电子层上的电子数。

王澜：必修阶段我们学习过卢瑟福α粒子散射实验，他提出了行星模型，那么现在就有这么一个问题呢，那是什么原因使科学家在卢瑟福模型的基础上提出了电子分层排布的呢？回顾历史我们发现，光对我们研究研究原子结构提供了非常多的信息。19世纪中叶，科学家们发现很多物质喷洒在火焰上会发出不同颜色的光，我今天把三种盐溶解在乙醇溶液当中，然后喷洒在酒精灯上。大家来看下现象，这个是硫酸铜，看下现象，有绿色的火焰；这个是氯化钠的乙醇溶液，应该是黄色的颜色；这个是硝酸锶的乙醇溶液，红色的火焰。这是大家非常熟悉的焰色反应。必修阶段我们就学过焰色反应，我们用焰色反应干什么呢？

学生：鉴别物质。王澜：当时科学家却把焰色反应当做是连接宏观物质和微观物质的桥梁，那大家想一想科学家是怎样将这两者建立起联系的呢？大家前后讨论一下。我们请这位女生回答下。

学生：不同颜色的光，它的能量是不一样的。

王澜：这位女生告诉我们，物理课上已经学过不同颜色的光，能量是不一样的。继续。学生：向外辐射的能量也是不一样的。

王澜：也就是说原子发光是向外辐射能量，根据能量守恒，那么它自己的能量应该降低。也就是说它降低的能量是不一样的。连接两者的是能量的不同变化。我们看，从科学上怎样表示这一过程，我们一般认为，原子在通常状况下能量处于能量较低的状态，在火焰中，原子吸收热，进入能量较高的状态，能量高的电子不稳定，会回到能量较低的状态。这个过程中，能量就会以特定颜色光的形式释放出来。既然我们知道光的颜色和能量对应，那我们能不能通过光的颜色来判断二者之间的能量差。平时我们看到的一种颜色的光真的只对应一种能量么？不一定，比如说，太阳光发出的白光，经过三棱镜可以得到七彩的光谱，那我们怎么分析今天焰色反应得到的光呢？现在我给大家介绍一种自制的简易分光镜，大家拿着光盘对着光看的时候会有七彩的光谱，是因为光盘能起到与三棱镜相类似的作用。用这个仪器对着灯光看就可以看到分光之后的图象。通过摄像头，图象就可以显示在电脑里边。用这个装置分析下刚才的焰色反应。先看氯化钠的，大家看到了什么？一条或者两条明亮的黄线。再换一下硝酸锶的溶液，可以看到多条红色的线。大家看看刚才拍摄的图象，图象都是由多条分裂的线构成的。那么一条线就代表一种能量，多条线就代表多条能量，我们就在这里添加多条能量的状态。核外的电子能够处于这几个能量状态，就像是图中的小人，这个小人可以站在任何台阶之上，我们就称为能量的量子化。20世纪初，玻尔认为核外电子在核外以一定半径绕核做圆周运动，当它从一个轨道进入另一个轨道的时候，就会吸收或者释放特定能量的光，这就是著名的玻尔模型。玻尔模型的电子层是用能级来划分的，所以称这些电子层为能层。玻尔模型也有它的问题，它解释的光谱是有限的，它只能解释单电子原子。科学家又提出量子力学的理论，成为我们认识原子模型的工具。它认为电子的运动是不确定的，没有确定的轨迹，只能用电子云来表示。电子云小点密集的地方，电子出现的概率大，小点稀疏的地方，电子出现的概率小。根据量子力学，我们可以解释很多很多的实验现象。但是直到2009年乌克兰科学家才帮助人类检测到单电子原子运动的图象。如果说电子云代表了电子运动的无序性，那么光谱告诉我们电子能量的有序性。光谱是我们做的实验事实，而电子云模型呢，也已经通过实验验证了。那二者之间的矛盾应该如何调和呢？我们类比一下，通过能量量子化，把电子云也拆分成能量不同的能层。能。通过量子力学的计算，比如通过这个电子云可以拆分成这两个能量不同的电子云，这两个能量不同的能层形成的电子云叠加起来就是我们刚才看到的电子云。我们结合现在能层的概念再来理解一下Na原子结构模型，这一个个半径表示的还是能级，但是跟玻尔的却不一样了，它是一个概率分布的。我们来回顾一下刚才的研究过程，焰色反应到线状光谱，再到量子化的猜想，进而建立了玻尔模型，玻尔模型被量子力学模型取代。谢谢。

王秀忠：在教学设计当中有些环节是不是需要，应不应该出现，还是取决于它的功能价值。最终的教学目的是有价值的，并且这种操作是比容易实现的，我觉得还是可以尽量采用。如果在教学过程中可以弱化的话，可以归结为一种桥梁作用，迈过去就可以，那么是不是必须采用这种方式，那也是根据老师自己的情况来决定的。

赵和林：刚才王澜老师谈到了，对于光谱这样一个素材的使用。对于光谱素材的使用，我想谈论如下几点。第一，原子光谱实验的复杂性，有吸收光谱和发射光谱，电子跃迁有时候还存在跃迁禁阻的问题。中学教材中大都给的是发射光谱，那么我们在教学中应该怎样面对？我觉得，第一，我们不要再给光谱分类，不讨论光谱仪的实验原理和跃迁禁阻的问题，这些问题在教学中都要回避。我们只要求学生了解最核心的部分，即光谱上的线可以表征光的能量，线条的连续则是能量连续，线条不连续则是量子化，那么能量从高能量的轨道跃迁回低能量的轨道而来的。玻尔模型说电子是在能量确定的轨道上运动的，所以说光谱的背后隐藏了原子结构的秘密。在连续光谱和线状光谱中，教材都有出现，我们应该重视线状光谱的解读，得到的是能量的量子化，不用刻意去探讨经典电磁理论和电子稳定与不稳定的情况。在选修这个模块的时候，物理上这个模块还没有进行，所以在选用光谱的时候要尽量简化，体现其最核心的部分。

8、学科知识释疑

主持人：也就是看我们最核心的教学目标是什么。如果我们期望让学生体会到认识发展过程当中，它是有一个证据的，那我们就把这个证据凸显出来。如果期望学生建立这样的一个概念，并把这个概念当做后续发展的前提，关注这个概念本身就可以弱化光谱。所以我们的讨论是给老师呈现各种各样的教学可能，供老师进行选择。我给各位老师展示一下教学案中的装置，用硬纸做成的盒子，常见的光盘上是有刻痕的，刻痕就起到了光栅作用。把光盘插进盒子里面，可见光透过狭缝，通过视窗就可以看见光谱的图象。这样我们是通过肉眼来查看光谱。这个仪器是能够自制的。把这个装置跟照相机结合就可以接到计算机里面，通过大屏幕展示给学生，可以让效果更加直观。拓展资源里有关于如何制作这些实验装置。我们也可以把这样的教学活动安放到学生的课外探究活动中去，跟其他活动整合。回到核心概念的建构上，很多老师在讲量子化的概念时，很多老师肯定会提量子数。量子数也是一个比较抽象数学的概念，有不同的取值，到底它是什么含义呢？李老师给我们解释一下。

李宗和：比如说一个宇航员从北京出发，去发射中心做飞船上天。首先坐汽车去机场，然后坐飞机到发射中心。这样就经过不同的阶段，在做汽车的时候肯定有一个速度，飞机的时候也有，飞船的时候也有。三个速度放在一起，就标志而来宇航员的运动状态。我们把这样的三个数叫量子数。比如表示能量的量子数n表示在不同的运动状态下，n不同，它的能量就不同。角量子数表示电子在不同的运动状态下有不同的角动量。磁量子数呢，就表示角动量在磁场方向上的分量。可以这样简单理解量子数。

主持人：那1/2是什么含义呢？

李宗和：你说的是自旋量子数。自旋量子数说的是一种运动状态，是在哪里区分开的呢？是在实验当中把它分开的，比如Na原子光谱，经过一个磁场的时候就分开了，左右两边各一个，具有对称性，一个正一个负。正负二分之一是在实践当中总结出来的。磁量子数m有不同的取值，是为了满足数学上某些边界条件而提出的，实际上它也确实是这样的。跟外磁场相互作用的时候，在磁场方向上的角动量大小已经分成了几部分，计算之后跟实际结果一样。所以不要去追问为什么，因为有些是数学结果，有的是实验结果，有些是实验结果和数学结果完全吻合之后确定下来的。

主持人：关于量子数在教学的实施过程当中，王老师和赵老师有什么样的观点？以及你们是在教学当中是怎么处理的呢？

王秀忠：现在存在一种争议：在高中化学教学中，量子数究竟要不要。在新课改开始的时候，就有过争议。所以老师们要自己取舍，自己做出选择。

赵和林：量子数讲起来会有一定的难度，但是会提升学生的理解力，以及后续概念的理解力。不讲的话会减小学生的学习难度，但是也削弱了学生对原子结构的理解力。对出不出量子数，我是这样认为的。我们先对原子结构的认识层次划分五点。第一，认识到微观粒子的运动状态不同与宏观物质，描述方式也不同，可以用统计概率来认识电子的运动状态，也就是电子云；第二，电子层是电子活动的区域，不是现实中有半径的现实轨道，根据能量电子层还可以细分；第三，量子数标记这电子的运动状态；第四，量子数是由波动方程解得的一组数据，量子数之间存在一定的关系。第五，能够写出波动方程，并利用数学知识求解。对于基础不好的学生，可以不出现量子数，但是要保留量子化的思想，通过通俗易懂的语言让学生接受。区分高中和大学学生应该达到的水平。鲁科版从2010年取消了量子数，但是仍然保持了量子数的物理意义，量子化的思想以及能级这样的概念，这也是一种处理方式。这既降低了学生的学习难度，又和大学所要达到的水平有所区分，又不影响后续教学。

李宗和：你们说的对，应该根据学生的实际情况。看你教学达到的目标来确定。这四个量子数对于化学反应的发生、化学键的形成等等相当有用。比如你想把周期表解释清楚，你就必须把量子数的取值范围解释清楚。一切都看实际情况来确定。

赵和林：所带学生的基础好，就可以讲解量子数。如果学生的基础不好，我们就可以退而求其次。

李宗和：我谈谈主量子数n，在氢原子中，它决定能量。在多电子原子中，n只起标号的作用，能量是由n和l共同决定的。不能把氢原子的情况套到多电子原子上，也不能把多电子原子套到氢原子上，因为里边有多电子的干扰。我再谈谈能级的概念，它是指能量量子化后的能量值。能层是人为的规定方式，把n相同的轨道规定为一个能层。电离能和氧化值容易混淆，比如说一氧化碳，碳的氧化值是+2，并不能说碳的氧化值是+2，它就打掉了2个电子，有些书上把这个的多样性解释为电离能的多样性，这是错误的。氧化值是形式上的一种能量，是人为规定的，必须把电子给电负性强的，并不是把电子真的给了电负性强的。再说亲和能，电离能是等于轨道能量的负值，并不等于说亲和能就是空轨道的能量。对于电负性，很多老师不强调电负性本身的含义，一句带过。要讲清电负性的相对性和使用电负性的环境。

9、专家给教学建议

主持人：最后请王老师给我们提点关于原子结构教学的建议。

王秀忠：在讲这个知识时，我们要首先明确课标的要求，它要求了解核外电子的运动状态，知道电子在一定条件下可以跃迁，了解简单运用。对这几句话，我们要有个解读。对于具体的知识点，学生应该了解原子结构模型的发展过程，不仅仅是知识上的，更是认识思维上的：每个模型为什么会出现，又为什么会被否定？将来我们的认识特点是怎样的？再有一个就关注玻尔模型的基本观点和量子力学模型的基本观点。以原子结构模型的发展历程为背景，结合咱们的一些栏目，引出玻尔的原子模型，这里边很重要的一个就是光谱。光谱就是一个桥梁作用。我的观点是简洁地展示原子结构各种模型产生的背景，和否定以及被改进的原因，简单引入光谱的介绍，通过一个栏目进行设计符合原子结构要求的模型。这个可能是在卢瑟福模型的基础上提出来玻尔模型的。这个观点，我在课上是让学生去思考的，卢瑟福的结构模型是这样的，现在的问题摆出来了，光谱显示不是连续的，而是线状的。让学生先去思考怎样解释，难度可能很大。让学生却体会这个过程，当结果出来时，学生就会有一个对比。我们评价玻尔的原子结构的模型，也可以抛给学生，同时给学生铺设一些台阶。最后引出量子力学的结构。提醒给位老师，这节的知识线索是怎样的，还要充分考虑学生的认识线索，从而形成我们的教学设计。还有深广度的控制，根据我们实际情况进行穿插。

主持人：如何理解和教授这些概念存在各种争议，我们花了这么大的精力来讨论这些问题，并不是经过我们的研讨就把教学给解释清楚了，我想最重要的是发现其中的教学问题，提供给老师可以借鉴的素材。下面的更大的空间就交给老师去设计了，这也是高中选修模块留给老师们的空间。谢谢！附录：

1、作业

选取本专题涉及的一个学科概念，结合视频学习并通过进一步研读大学教材或查找资料，谈谈你对这个概念有哪些新的认识。

2、拓展资源 ①原子结构与假说

②为不同能力倾向学生科学素养的发展奠定基础——高中化学选修课程内容分析及教学建议(续)③为不同能力倾向学生科学素养的发展奠定基础——高中化学选修课程内容分析及教学建议(待续)④乳山一中-基态原子的核外电子排布-教学案例 ⑤简易高分辨分光镜的制作

⑥高中化学新课程《物质结构与性质》选修模块学科问题访谈录——访北京师范大学化学学院结构化学专家李宗和教授

⑦高中化学教材的研究和编制——人教版《物质结构与性质》疑难探析

⑧从促进学生科学素养发展的视角研究高中化学新课程教材——北师大“新世纪”(山东科技版)选修模块教材《物质结构与性质》的分析 ⑨波耳轨道贡献

学科结构 篇6

关键词：思维刺激 改革 经济体制

问题症结的分析

剖析历史知识、经验传授型的教学结构，发现其阻碍学习思维活动的症结，存在于表述历史课程逻辑结构 的教科书中，而学习者所以很难形成具有主体意识的社会科学理念，人文精神，其根源是作为教学活动中介（ 而不是组织者、指导者）的教师。

教科书是通过排斥作为思维刺激物的疑问来排斥思维的。主要表现为：1.教科书所收历史结论不仅太多而 且太“权威”，容不得半点置疑。2.课本以对历史事实符合逻辑的描述，取代第一手历史资料的展示。结果是 ，既剥夺了学习主体了解历史原貌和选择重点描述历史的概括思维活动；又因省略了由事实而至结论的分析、 论证，使学习主体因理解困难而发生心理建构障碍。3.教科书缺乏第一手历史资料，对创设历史学习的问题情 境和理解历史极为不利。4.教科书避开史学的研究对象、原则、方法等基本问题，不提供评价和判断历史的价 值尺度，使学习者从人文教育方面展开思维感觉困难。5.教科书内容多、记忆量大，也从一个方面诱使学习者 为应付眼前困难而“走捷径”，将具有理解和应用（构建认知结构）价值的学习材料一概只赋予记忆的特征， 从而成为助长思维惰性的又一因素。

学习最基本的原理就是通过学习发现：理解即创造，理解即通过创造去重构。教材的逻辑结构只有通过心 理重构，对学习者才有意义，才可能被内化。作为知识、经验传授型历史教学结构第一要素的教科书，由于不 断强化了学科的逻辑结构，从而在排斥作为思维所必须的刺激物——疑问的同时，扼杀了思维的结果——理解 ，造成课程逻辑结构与认知思维的心理建构过程脱节。历史课程逻辑结构通过“记笔记背笔记”来实现知识传 授和“考完就忘记”所反映的历史学习无意义，正是这种脱节的具体表现。

只要思维活动能充分展开，历史教学不仅具认知思维的心理建构功能，而且会产生发展学习的主体意识， 形成社会科学理念和人文精神的情意教育功能。

只是在历史知识经验传播型教学结构之中，教师是作为结构要素而存在，他要在学习思维活动展开的同时 ，有意识地组织、指导学习主体间的情感交流、体验和意志力的较量、协同，会受到种种牵制。主要有：1.刚 开始时，学习者的惰性，或活动由于非自身原因遭受失败而得不到理解。2.错误的学生观、授道者的尊严所引 起的教学的非民主化倾向。3.教师自身主体意识（表现在对教材、考纲关系上）的缺失，教育责任心及钻研精 神或学科能力方面的欠缺。4.周围环境、氛围、领导、家长的理解等对教师的负面影响。

主体意识、社会科学理念和人文精神都是结合社会科学知识的交往和活动的产物，是比认知结构更为基本 的素质。学习主体有理由要求学校通过结合历史教学组织的活动，使自己得到培养和发展。

历史教学结构的改革尝试

中学历史教学结构是指：以教材、教师、学生为要素，要素通过教学的目标、活动、评价、反馈相互联系 和相互作用，并产生一定教学功能的系统构造。

改革，就是对结构中的某一联结形式，或者某一要素的内在构造作调整，以优化结构联系，提高系统的总 体功能。我尝试改革的策略是：1.加强教科书的历史课程逻辑结构和学生的思维心理建构过程的各项联结，使 “传授型”功能的结构发展为“思维型”功能结构。2.在教师加强组织、指导活动的职能和学生活动的主体意 识之间加强联系，将“思维型”结构发展为“开放活动型”的结构。

尝试结构改革的方法和步骤是:

1.对历史教材作概念、逻辑结构和史料的分解（比如：高中历史〈上册〉的逻辑结构为：资本主义发生、 发展和三大矛盾如帝国主义之间，资产阶级和无产阶级，殖民主义和被压迫民族的矛盾等。主要的概念有：资 本主义、革命、战争、阶级、生产力和生产关系，上层建筑等。史料：是能够用主要概念归结和说明逻辑结构 的各国历史发展的事实），分解的目的，是为了帮助学生发现其中存在的矛盾、差异和联系等问题，从而刺激 思维建构。

2.创设历史问题情境，使学习者联系“自身经验”来理解历史人物的活动和历史发展的趋势。如果仅仅将 经过分解的概念呈现给学习者，那么他只能记忆老师有关这一概念所说的一切。而当他在具体的问题情境中， 利用这一概念并将它跟自己的想法联系起来，思维的成果——理解就出现了。（比如：关于文化大革命发动的 “错误”，当学习者进入红卫兵运动和上山下乡的问题情境，就能理解“错误”的社会性质；当他进入中央政 治局会议的问题情境，就能理解“错误”的政治性质。）

3.提出“真”问题，布置课题化的作业，激活思维过程中的主体意识。所谓真问题是指教材没有现成答案 ，且可以展开或深入探讨的、有多种并行不同的结论的问题（比如：对罗斯福新政的评价问题。我提供了下面 这张附表，要求学生对照苏俄新经济政策作出具有说服力的评价，不要求全面评价。结果收到有质量的论文十 余篇，学习的主体意识充分体现）。

两种经济体制比较

市场经济与计划经济的比较（1）基础 生产资料私有 生产资料公有；（2）条件 市场、资本、法制 国家对经济控制的权力 ；（3）动力 追求资本的高额利润 追求平衡发展和国家积累； （4）调节 通过市场 通过国家经济计划 ；（5）矛盾 无产阶级:资产阶级 人们的需要:经济发展； （6）问题 生产过剩 计划滞后。

4.结合教学思维和讨论，适时的向学生提供史学基本问题的知识，以拓宽学习者的眼界和提高史学思维的 起点（比如：让学习者明白历史结论的依据是只能是事实，当发现新的历史事实材料时，原有的结论要改变。 再如：对历史事实作“应该怎样”的价值评判时，结论就会因民族、阶级、政党、团体、甚至个人的差异而不 一致，这是正常的）。

5.在组织学习集体或小组活动时，发现一部分学生严重的思维惰性，始终游离于活动之外，原因正在研究 之中。

学科结构 篇7

1 船舶结构力学学科创建的时代背景

船舶是历史悠久的交通工具,自有人类活动,便有原始的船——独木舟.随着人类文明进步,逐渐发展为木板船、帆船,直到可以在海洋航行的大型风帆船,尽管经历几千年的发展,但用木材造船却没有改变.木船的建造,凭工匠的经验,经验代代相传,没有形成理论.到19世纪后期,钢材取代木材成为建造海船的材料.钢材的应用,使船舶的主尺度不断增大,波浪诱导载荷因此大大增加.为提高船体抵抗波浪载荷的能力,必须增大船体构件的尺寸,但构件尺寸究竟增大多少才适度,却没有估算的方法.尺寸增大过度,会增大船体结构的自重,降低船舶的有效装载能力.因此,寻求船体强度与结构自重之间的平衡点,成为船舶建造亟需解决的课题.应用过去木船建造的经验是不能解决这个课题的,需要建立新的学科、提出新的方法,需要一门类似于当时计算桥梁结构的“结构力学”,才能解决这个课题,这对于军用舰船尤为重要、迫切.这个课题,受到俄罗斯海军一位年青的造船工程师И.Γ.布勃诺夫的高度关注.他参加过军舰设计建造,参加过船模试验池的研究工作、从事过高校教学工作.经过长期实践和潜心研究,И.Г.布勃诺夫于1909年在彼得堡工业学院开设《船舶结构力学》课程;1912年和1914年先后出版两本专著——《船舶结构力学》第Ⅰ部和第Ⅱ部.这些活动,标志着船舶结构力学这一新的学科的诞生,这是一门计算船体结构强度的新学科.不幸的是,И.Г.布勃诺夫英年早逝,1919年去世时年仅47岁.布勃诺夫创建新学科的工作,不得不由他的两位杰出的学生Π.Ф.帕普科维奇和Ю.А.希曼斯基继承下来.经过师生两代人约半个世纪的辛勤耕耘,到20世纪50年代,船舶结构力学建成为一门具有自身的学科体系、理论严谨、内容充实、应用性强的技术科学,有力地支撑了船舶结构设计,促进了造船科学技术的发展.

2 И.Г.布勃诺夫(1872～1919)—船舶结构力学的创建者、奠基人

И.Г.布勃诺夫1887年进入喀琅施塔得“海军技术学校”(后称为“海军工程学校”*)机械系,1888年转入该校造船系,1891年毕业.为进一步深造,И.Г.布勃诺夫进入“海军学院”*造船系,1896年以优等成绩毕业,留学院任教.20世纪初他和著名的数学家、力学家、造船专家А.Н.克雷洛夫一起组建彼得堡工业学院造船系,1904年起,И.Г.布勃诺夫在该院任教,1909年任教授.И.Г.布勃诺夫于1910年任海军学院教授.他在海军学院和在彼得堡工业学院任教都一直工作到1919年他去世.他一生除从事教学工作外,还长期从事舰船设计建造工作.在他的领导下,曾对1910～1914年建造完成的一艘“塞瓦斯托波尔”型战舰进行了完整的强度计算,这在世界上是第一次[1],这艘战舰服役后曾经历多次战争的考验.他还设计建造了俄罗斯潜艇“海豚号”(1902年)和“雪豹号”(1912年),并对艇体强度进行了计算,他被认为是世界上设计计算作战潜艇的第一人[1].И.Г.布勃诺夫于1900年起参加俄罗斯船模试验水池的工作,1908年任试验水池主任,直到1914年.

1909年,И.Г.布勃诺夫在彼得堡工业学院造船系开设《船舶结构力学》课程,这是世界上第一次在高等学校讲授《船舶结构力学》,И.Г.布勃诺夫是经过长期的、充分的准备才开设这一新课程,有人说,布勃诺夫自1896年开始任教即为开设这一过去未曾有过的新课程着手准备.彼得堡工业学院将И.Г.布勃诺夫讲课的讲义石印出版.1912年和1914年,Н.Г.布勃诺夫先后出版了《船舶结构力学》第Ⅰ部和第Ⅱ部两本专著,这是国际学术领域前所未有的专著.И.Г.布勃诺夫开设《船舶结构力学》课程和专著的出版,标志着船舶结构力学这门新学科的创立.Н.Γ.布勃诺夫在专著的前言中写道,《船舶结构力学》的任务是“展示结构力学中与计算船体结构相关的那个分支,并指出它的应用——用来确定各种船体结构必要的尺寸以保证船体强度[2]”.在这里,И.Г.布勃诺夫指出:①船舶结构力学是结构力学的一个(新的)分支;②船舶结构力学的内容包括基本理论部分(与结构力学其他分支有共性)和工程应用部分(计算船体结构强度).《船舶结构力学》第Ⅰ部和第Ⅱ部共25章,包括①静定梁和超静定梁的横向弯曲(§§1-9和13-14),②直梁和微曲梁的纵-横弯曲与稳定性(§§10-12),③平面杆系的弯曲与稳定性(§§12,15-18),④刚性板的弯曲与稳定性(§§19-22),⑤柔性板的弯曲(§§23-25)[2].可以看出,这两部专著的内容是《船舶结构力学》的基本理论,未涉及船体强度(船体总强度和局部结构强度)的内容.И.Г.布勃诺夫开始著述《船舶结构力学》时,计划是3部,第Ⅰ部和第Ⅱ部即1912和1914出版的专著,第Ⅲ部是“船体强度”(船体总强度和局部结构强度),有人称它为“狭义的船舶结构力学”.但1914年第Ⅱ部出版后,爆发了第一次世界大战,俄罗斯也陷入战争,第Ⅲ部的著述工作,И.Г.布勃诺夫未能进行,1919年И.Г.布勃诺夫逝世,所以他生前只出版第Ⅰ和第Ⅱ两部专著.所幸1909年彼得堡工业学院曾石印出版了他的一本《船舶结构力学补充教程》讲义,该书有19章,包括①许用应力(§§1-4),②船体总强度(§§5-9)③船体底部、舱壁、甲板构架的强度(§§10-14)④船体板的强度(§§15-17)⑤铆钉连接强度(§§18-19).这本《补充教程》的内容,应当是И.Г.布勃诺夫生前没有来得及编著出版的《船舶结构力学》第Ⅲ部的内容.《补充教程》后来收入1956年出版的《И.Г.布勃诺夫选集》.《选集》为16开本,《补充教程》占116页.

И.Г.布勃诺夫英年早逝,1919年去世时年仅47岁.《船舶结构力学》第Ⅰ部、第Ⅱ部及《补充教程》为建立《船舶结构力学》这一新学科打下了基础——规定了学科的名称、任务,构建了学科体系的框架、展示了它的基本内容.船舶制造传统上是靠经验,对于船舶(尤其是军用船舶)这样大型、结构复杂的运载工具,要使人们从传统的经验中走出来接受《船舶结构力学》理论和计算方法,仅靠这3本专著是不够的,需要在《船舶结构力学》领域做更多的更深入的工作.好在И.Г.布勃诺夫培养了大批优秀学生,其中最突出的是Π.Ф.帕普科维奇和Ю.А.希曼斯基,他们继承И.Г.布勃诺夫的工作,在老师所开创的领域里做了大量出色的、卓有成效的工作.

3 Π.Φ.帕普科维奇(1887～1946)—集《船舶结构力学》基本理论之大成

Π.Φ.帕普科维奇1911年毕业于彼得堡工业学院造船系,获工程师学位.在学院学习期间,师从И.Г.布勃诺夫学习《弹性力学》和全部《船舶结构力学》课程,并师从А.H.克雷洛夫学习《船舶振动》课程.Π.Φ.帕普科维奇对这些课程表现出极大的兴趣,钻研很深.从学院毕业后,在俄罗斯海军服务,长时间在造船厂,船舶设计和科研机构工作,曾参加塞瓦斯托波尔型战舰的建造.1916年起在彼得堡工业学院造船系任教,1918年～1946年在该学院讲授《船舶结构力学》全部课程,以及《弹性力学》和《船舶振动》课程.1920年～1946年,Π.Φ.帕普科维奇开始在海军学院任教,担任该学院船舶结构力学教研室主任.1930年Π.Φ.帕普科维奇参与组建列宁格勒造船学院,并担任该学院船舶结构力学教研室主任、教授.1933年Π.Φ.帕普科维奇被选为苏联科学院通讯院士.1935年获技术科学博士学位.是海军少将工程师.从20世纪30年代末到40年代,他在《船舶结构力学》方面的专著陆续出版,主要有[3]:《弹性力学》(1939),《船舶结构力学》第Ⅱ部(1941),《船舶结构力学》第Ⅰ部,卷1 (1945),《船舶结构力学》第Ⅰ部,卷2 (1947).令人惋惜的是Π.Φ.帕普科维奇1946年去世,他未能看到自己的专著《船舶结构力学》第Ⅰ部卷2的出版.

《船舶结构力学》第Ⅰ部(卷1,卷2)包括杆和杆系(梁、刚架、平面板架)的弯曲.第Ⅰ部中有应用“弹性基础梁”理论解园柱形薄壳,以及肋骨园环的强度等内容,这些内容是潜艇强度的基础.《船舶结构力学》第Ⅱ部包括柔性杆和杆系的稳定性,板的弯曲和稳定性[3].Π.Ф.帕普科维奇是天才的理论家,他的3本《船舶结构力学》专著,全面、系统阐述《船舶结构力学》的基本理论,内容丰富,理论严谨,解析精辟,可谓集《船舶结构力学》基本理论之大成.每一本专著都厚达50～60印张(16开本,800页～1000页),堪称皇皇巨著.Π.Ф.帕普科维奇《船舶结构力学》专著的出版获得造船界的普遍赞誉.该专著于1946年获苏联国家奖(斯大林奖金一等奖).该专著不仅是《船舶结构力学》基本理论的巨著,对结构力学的其他分支(如飞机结构力学)也有重要的理论和应用价值.遗憾的是Π.Φ.帕普科维奇生前没有来得及写出《船舶结构力学》的工程应用方面的专著,即一般称为《船舶结构力学》“专门部分”的专著.所幸Π.Φ.帕普科维奇生前发表了130多篇学术论文,广泛讨论《船舶结构力学》的专门问题,他的学生将论文整理,编辑出版了两本论文集:《Π.Φ.帕普科维奇船舶强度论文集》(1956),《Π.Φ.帕普科维奇船舶振动论文集》(1960).这两本论文集反映了Π.Ф.帕普科维奇对船舶结构力学专门问题的贡献,是他编写的船舶结构力学专著的有力补充.

4 Ю.А.希曼斯基(1883～1962)——使船舶结构力学的工程应用丰富多彩

Ю.А.希曼斯基1905年毕业于海军工程学校,毕业后从事造船工作,曾参与“奥查科夫号”(Очаков)巡洋舰的建造.后入海军学院深造,于1910年毕业.他先后在波罗的海造船厂和北方造船厂从事军用舰船设计建造工作.曾参与建造《彼得罗巴夫洛夫》号巡洋舰和《塞瓦斯托波尔》型战列舰.1910～1912年在俄罗斯海军工程学校任教.1920～1934年在海军学院任教.1945～1950年在列宁格勒造船学院任教,主持船舶结构力学教研室工作.1925～1962年,Ю.А.希曼斯基在船舶工业科学研究院工作,这是他一生的主要工作岗位.1953年当选为苏联科学院院士.

Ю.А.希曼斯基对船舶结构力学的贡献卓著,尤其是船舶结构力学的工程应用.他在船舶结构力学领域的主要著作有[4].

《造船工程师手册》(与他人合作)(1916),《甲板炮装置下加强结构计算》(1932),《板的弯曲》(1934),《造船手册》(1934)(卷2,卷3——船舶结构力学),《入坞及下水的船体强度计算》(1946),《潜艇结构力学》(1948),《船体间断构件的设计》(1948),《船舶结构动力计算》(1949),《造船论文集》(1954),《滑行艇强度计算》(有中译本,军事工程学院出版,1957),《船舶结构力学手册》(卷1,卷2,1958;卷3,1960).

这些专著表明:Ю.А.希曼斯基的工作着力于船舶结构力学的工程应用——应用船舶结构力学基本理论解决船结构强度问题.他既研究像潜艇、滑行艇这样有特殊性能、特殊用途和特殊结构的舰船的强度计算,也研究船舶在设计、建造中一些专门的强度问题,如甲板炮装置下的加强结构、入坞和下水、间断构件设计等的强度问题.特别是他将研究领域由船舶结构静力学拓展到船舶结构动力计算,探讨冲击载荷作用下(如水下爆炸,炮弹冲击等)船舶结构的动力强度问题,给船舶结构力学开拓了新的研究领域.这些专著,都是前所未有的,是Ю.А.希曼斯基对这些问题从事开创性研究所取得的成果.他处理船舶结构力学问题有自己的风格——力求用尽可能简单的数学工具来处理船舶结构强度问题,使得出的计算方法、公式简单、实用,能方便地应用于船舶结构设计计算.正是由于Ю.А.希曼斯基的卓越贡献,使船舶结构力学的工程应用(《船舶结构力学》“专门部分”)丰富多彩.《船舶结构动力计算》一书曾获苏联国家奖(斯大林奖金一等奖).1958～1960年出版的3卷本《船舶结构力学手册》,将当时船舶结构力学取得的关于计算各种类型船舶结构强度的方法和公式汇集起来,以《手册》的形式出版,极大地方便船舶设计建造人员查阅、应用.这也标志着船舶结构力学这一新学科的建成.以Ю.А.希曼斯基的成就和声望,他是当时编著《船舶结构力学手册》最适当的人选.

5 结束语

И.Γ.布勃诺夫创建了船舶结构力学这一新学科,规定了它的任务,界定了它的范围,搭建了它的学科体系框架,展示了它的基本内容,奉献了这个学科的第一套专著,为建立船舶结构力学这一新学科打下了基础.Π.Φ.帕普科维奇是天才的理论家,他奉献的《船舶结构力学》专著,堪称皇皇巨著,集船舶结构力学基本理论之大成,使这一新学科建立在充实的、严谨的、深厚的理论基础上.Ю.А.希曼斯基创造性地开拓船舶结构力学的工程应用,成功地解决了船体结构强度的多方面的问题,使船舶结构力学“专门部分”丰富多彩.经过师生两代人半个世纪的探索、实践,一门有自身的学科体系(图4)、理论严谨、内容充实、工程应用性强、为船舶结构设计提供理论分析和计算方法的新的独立的技术科学——船舶结构力学建立起来,并从前苏联走向世界,为国际造船业界广泛接受,并应用于各类船舶结构设计.1958年和1960年,美国海军研究机构先后主办第一届和第二届“船舶结构力学讨论会”,两次讨论会的主题报告的报告人,都是美国海军部船舶局的专家;1961年“国际船舶结构会议”(ISSC)成立,ISSC每3年一次大会,船舶结构力学的进展是大会交流的主要内容.这些都说明这一新的学科走向世界.

船舶是人类建造的最庞大、最复杂的钢结构物,受到最复杂多变的环境载荷的作用,船舶结构设计计算无疑是当代最复杂的工程结构设计计算.船舶结构力学学科的建立,给船舶结构设计以有力的理论指导和计算方法的支持,使得船舶设计制造在20世纪下半叶迅速发展.而船舶设计制造的迅速发展,反过来又不断向船舶结构力学提出新的、复杂的课题,促使船舶结构力学进一步发展.

谨向船舶结构力学学科创建人表示深深的敬意!

参考文献

[1]海军机械学校舰船结构力学教研室.舰船结构力学.大连;海军机械学校,1954

[2]#12

[3]#12

学科结构 篇8

(一) 产业结构的内涵与意义

产业结构是一个国家或地区的劳动力及各种自然资源、资金与物质资料在国民经济各部门的配置状况及其相互制约的方式, 反映着一个国家的经济发展水平、内在经济活力与经济增长潜力。经济学家认为, 影响产业结构演进的主要因素有投资因素、就业结构、技术结构、贸易结构、供求结构等。20世纪三四十年代, 现代产业结构理论得以逐步形成, 费希尔在1935年出版的《安全与进步的冲突》一书中, 将经济发展过程与产业变化联系起来考察, 阐述了他的三次产业划分思想。书中写道:“三次产业的划分是与人类生产活动的历史发展顺序相一致的, 在初级阶段生产活动主要是以农业和畜牧业为主;第二阶段是以工业生产大规模地迅速发展为标志, 商业生产为就业和投资提供了广泛的机会;第三产业开始于20世纪, 大量劳动力和资本不是流入初级生产和第二级生产中, 而是不断流入旅游、娱乐、政府和个人服务、文学艺术、科学教育等活动中。”费希尔的论述说明, 三次产业发展状况是对一个国家或地区全部经济活动的内在反映, 表现了一个国家的经济发展程度与经济发展趋势。

(二) 湖南省产业结构演进特征

纵观经济的发展历程, 三次产业的发展及演变是有规律可循的, 是一个从低级向高级不断演进的过程。从湖南省经济发展历程来看, 三次产业结构与改革开放以来我国总体的产业结构变化趋势是一致的, 即由“一、二、三”向“三、二、一”转变的趋势, 这种变化主要反映在劳动力比重与产值方面, 如下页表1所示。表1的数据显示了1950~2013年湖南省三次产业劳动力比重构成。可以看出, 第一产业劳动力比重基本呈下降趋势, 最初湖南省农业产业的从业人员比例最高, 但改革开放后迅速下降, 从1980年的77.0%下降到2013年的41.0%, 虽然下降了36%, 但仍然占有相当大的比重, 这与湖南省农业大省的地位相符合。第二产业劳动力比重呈先上升、后相对稳定的趋势, 具体而言, 由改革开放前的12%上升到2000年的23.5%, 近十多年来总体保持平稳。第三产业劳动力就业比重从1975年的7.1%上升到2013年的35.1%, 出现不断上升的趋势。所以, 从劳动力比重变化来看, 三次产业的劳动力结构趋势呈现出“一、三、二”的格局, 并且表现出最终将向“三、二、一”格局发展的态势。

资料来源:根据《湖南省统计年鉴2014》整理得出, 表2、表3同

表2反映了湖南省三次产业产值结构的变化情况。湖南第一产业产值比重从改革开发初期的46.4%下降到2013年的12.2%, 下降了30多个百分点;第二产业产值比重从1977年的38.4%上升到2013年47%, 上升了近10个百分点;第三产业产值比重从1977年的18.3%上升到2013年的40.8%, 上升了20多个百分点。截至2013年, 湖南省第一、二、三产业的产值比重分别为12.2%、47.0%、40.8%, 可见我省三次产业的产值结构正处于“二、三、一”的发展阶段。通过与1982年以前的数据相比较, 第一产业产值不断下降, 第二产业产值从不断上升到基本趋于稳定, 第三产业产值不断上升, 据此可预测未来第三产业的产值将持续上升, 产值结构的发展趋势将符合从“一、二、三”向“三、二、一”演变的规律。

二、湖南省高校学科专业结构的现状与问题

高校学科专业结构是指高等教育内部各个不同的学科专业之间的数量比例及地位。我国学科专业分类的基本依据是专业目录, 为了进行有针对性的分析, 笔者选择了普通高校本科专业结构进行分析。改革开放后, 我国分别于1987年、1993年、1998年、2012年进行了4次本科专业目录修订。由于笔者搜集的是1998年版专业设置政策背景下的相关数据, 所以, 仅根据1998年教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录》的专业分类标准进行分析。该目录共设置11个专业大类, 71个二级专业类别, 249种专业。笔者统计了湖南省2011—2013年普通高校各学科专业招生人数和毕业生人数 (本科生) , 如表3和表4所示, 并以11个专科大类为统计口径进行分析。考虑到考生入校后部分学生不能正常毕业、或是更改专业, 所以既统计了招生数据, 又统计了就业数据。统计分析后可以看出湖南省高校学科专业结构的基本特征。

单位:% (GDP=100)

(一) 从整体上看, 湖南省高校学科专业结构与产业结构二者的演进特征既存在一致的关系, 亦存在不一致的关系

在11个一级学科专业中, 可以将农业对应第一产业, 将理学、工学对应第二产业, 将哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、医学、管理学对应第三产业。从招生数据来看, 对应第一产业的专业人数所占比例2011年为1.34%, 2012年为1.44%, 2013年为1.38%;对应第二产业的专业人数所占比例2011年为44.2%, 2012年为43.67%, 2013年为41.97%;对应第三产业的专业人数所占比例2011年为54.46%, 2012年为54.89%, 2013年为56.65%。从就业数据来看, 对应第一产业的专业人数所占比例2011年为1.54%, 2012年为1.53%, 2013年为1.65%;对应第二产业的专业人数所占比例2011年为41.44%%, 2012年为41.7%, 2013年为44.51%;对应第三产业的专业人数所占比例2011年为57.02%, 2012年为56.77%, 2013年为53.83%。表1、表2的数据表明, 我国三次产业中, 第一产业的产值比重和就业人口比重呈现逐年下降的特征, 第二产业的产值比重和就业人口比例呈现逐年上升并逐渐趋于稳定的特征, 第三产业的产值比重和就业人口比重呈现逐年上升的特征。从湖南省本科生各学科专业招生数据来看, 湖南省学科专业结构与我国的产业结构特征是一致的。但从湖南省本科各学科专业毕业生就业数据来看, 湖南省各学科专业结构与我国的产业结构特征又不完全一致。

(二) 从湖南省经济发展战略来看, 湖南省高校学科专业结构与产业发展政策既存在一致的关系, 亦存在不一致的关系

从新型工业化视角来看, 新型工业化一是要求比重、二是要求质量。湖南作为中部崛起大省和“两型社会” (指资源节约型和环境友好) 型建设的试点区, 新型工业化建设虽然进展顺利, 但严重滞后于较为发达的地区, 新型工业化发展基础薄弱。从工业化率变动情况看, 1978—2012年, 湖南工业化率整体上呈现先下降、再上升的发展趋势, 且提高幅度不大, 仅有5.9个百分点。从表3、表4的数据来看, 湖南省高校专业结构中, 对应第二产业的招生人数和就业人数的比重一直徘徊不前, 虽然与产业结构是基本一致的, 但仍不能很好地推动新型工业化的实现。

资料来源:根据《湖南省统计年鉴》整理得出, 表4同

从农业现代化视角来看, 农学专业毕业生比例呈现相对稳定并略有上升的趋势, 但上升幅度非常小。发展现代农业、提高农业人口素质, 需要培养大量高素质的农业专业人才, 以促使传统农民向现代农民转变。由于当前农业相关专业人才人数不足, 而且增长幅度非常小, 极不利于农业现代化的实现。

从新型城镇化视角来看, 当前湖南省高校学科专业结构不利于城镇化进程的推进。新型城镇化要求大力发展现代服务业, 因为服务业对资源、土地等生产要素要求较低, 并且可产生吸纳就业比例高的社会效益, 城镇化的加速推进离不开现代服务业的支撑。现代服务业分为生产性服务业和生活型服务业。如果将经济学、管理学、法学对应生产性服务业, 将哲学、历史、文学、教育对应生活性服务业, 从表3、表4可以明显看到, 对应生产服务业的经济学、管理学、法学专业学生比重有所增加, 其中法学专业、管理学专业增幅较大, 达到14%以上, 这是比较符合产业发展和新型城镇化要求的。但是, 对应生活性服务业的学科专业学生比重总体上在下降, 其中文学、教育学下降幅度比较大。新型城镇化不仅要求满足人们的物质需求, 同时要求满足人们的精神需求。所以, 从湖南省学科专业结构来看, 还存在诸多不利于新型城镇化的问题。

三、湖南省高校学科专业结构改革建议

产业结构与高校学科专业结构的关系较为复杂。首先, 由于产业结构调整涉及因素较多, 而且产业发展本身就有很大的波动性, 导致高校学科专业结构对产业结构变化难以把握。其次, 产业结构调整对劳动力吸纳能力有个缓冲过程, 从而导致高校专业结构的滞后性。再次, 高校学科调整自身周期较长, 而各产业对人才的需求不一样而且变化较快, 所以不能要求人才供给与产业结构同步。最后, 高校学科专业的调整需要全面把握市场信息, 但市场信息在层层传递过程中会有一定的信息失真及传递滞后。所以, 高校学科专业结构改革必须根据各地区实际情况采取相应的有针对性、有可操作性的措施与手段。

(一) 根据湖南省产业结构调整的要求改革高校学科专业结构

从全球来看, 产业结构朝“三、二、一”方向发展已成大势所趋, 湖南省基本上也是朝这个方向发展的, 但还停留在“二、三、一”的阶段。与国内发达城市和发达国家相比, 湖南省第一产业比重过大, 第二、第三产业比重明显过小。纵观发达国家, 第二、三产业产值比例大大超过我国。如2001年美国一、二、三次产业产值比重分别是2.3%, 18.5%, 79.2%。目前, 我国三次产业就业人员的比重已从2012年末的33.6∶30.3∶36.1转变为2015年末的28.3∶29.3∶42.4, 第三产业就业人员占比三年来提高了6.3个百分点。从表1、表2看出, 我国虽然第一产业产值在下降, 但比例还过大, 而且农业从业人口还是过多。所以, 要推进城镇化、市民化, 必须提高农业人口素质、促进农业生产方式转变, 这就要依靠高素质农业人才的培养。因此, 必须适当提高农业相关学科专业学生的比例。

湖南省正大力推进新型工业化, 由第二产业的发展带动其他产业结构的优化。这就需要大力发展与第二产业有关的高校学科专业, 只有培养足够多的产业需要的相关人才, 才能满足产业发展对人才的需求, 从而推动产业创新, 形成新的经济优势。因此, 必须适当提升理学、工学学科专业招生人数, 并优化各二级学科专业的结构与比例, 特别是适应新型工业化道路的装备技术、信息技术、生物技术、高新技术等学科专业。

新型城镇化要求提升城市文化建设内涵, 大力发展现代服务业。湖南省第三产业比重、就业人口及相关专业学生人数非常少。2014年, 发达国家第三产业占GDP的比例美国为75.3%, 日本为68.1%, 韩国为55.1%, 法国为72.4%。国家统计局数据表明, 当前我国服务业占GDP比重为56.9%, 对国民经济增长的贡献率为63.5%, 比第二产业高出29.3个百分点, 成为国民经济增长的第一大推动力。由于湖南省第三产业的产值比例和从业人口比例明显偏低, 因此应大力调整与第三产业相对应的学科专业结构, 特别是适当发展某些与生活性服务业相对应的学科专业。

(二) 通过改革湖南省高校学科专业结构引导全省产业结构优化与升级

高校的学科专业也会对区域产业结构产生影响, 区域产业结构并不是一成不变的, 一些产业的发展会随着经济的发展而逐渐老化, 需要不断优胜劣汰, 吐故纳新。大学与产业的合作主要是通过创新来推动技术进步和生产社会化程度的提高。产业结构理论说明, 产业结构升级和高度化过程, 其核心是社会生产技术基础更新所引发的结构性改进, 即由于新技术的开发与引用, 从而引起高新技术不断发展, 提高其资金、产值和劳动力比重, 引导传统产业不断进行技术改造, 提高技术含量。技术进步对经济增长的作用是巨大的。而且技术进步也是导致产业结构升级和高度化的直接动因。推动技术进步的主体是人, 是各个产业的劳动者, 而高校学科专业能够为各产业的发展提供所必需的劳动力。美国高校学科专业结构与产业结构的关系就经历了从分隔到有限联系、主动适应、产前引领的历史演变过程。可见, 高校学科专业结构除了适应产业结构外, 还要主动改革以引导产业结构的优化升级。

据教育部官方网站统计, 截至2016年5月30日, 全国有普通高等学校2 595所 (含独立学院266所) , 湖南则以123所的总数排名全国第五, 其中本科院校51所 (含15所独立学院) 、专科院校72所。2015年, 湖南省GDP总值为29 047.2亿元, 在全国排名第十位。可见, 相对高校数量排名而言GDP总量较为落后, 这也从一定程度上说明高校对地区经济社会发展的服务不够。

湖南省“十三五”发展规划指出, 全省仍在工业化、城镇化中期阶段, 正处于转型升级关键期;新型工业化、新型城镇化提质升级的发展潜力巨大;在消费主导型的需求结构、服务业主导型的产业结构、城镇主导型的城乡结构形成过程中, 推动工业化与信息化的深度融合、制造业与服务业的高度融合、新型城镇化与新农村建设的全面融合, 释放新需求, 创造新供给, 必然带来传统产业的转型升级和新技术、新产业、新业态、新模式的加快发展。所以, 要根据产业结构调整的形势和任务, 优化学科专业结构, 引导湖南省产业结构优化与升级。从工业化发展阶段来看, 产业结构的演进有前工业化时期、工业化初期、工业化中期、工业化后期和后工业化时期五个阶段。从主导产业的转换过程来看, 主导产业的更替依次为农业、轻纺工业、以基础工业为重心的重化工业、低度加工组装型工业、高度加工组装型工业、第三产业、信息产业。根据上述规律, 发挥对产业结构的引导作用, 就要根据上述阶段适当地反其道而行之。要优先发展适应后工业化时代的学科专业, 如新能源、信息技术、海洋技术、生物技术、金融、保险、医疗卫生等学科专业;适当压缩对应落后产能的学科专业。应据此思路出台改革措施, 改革学科专业结构, 以引导湖南省产业结构的优化与升级, 服务于湖南省“四化两型”发展战略。

(三) 建立区域产业结构与高校学科专业结构紧密对接的体制机制

实现高校学科专业结构与产业结构的对接, 必须要建立健全相关的体制机制。一是要建立产业发展与学科专业设置相关数据的统计发布机制, 二是要建立产业发展与人才供给及需求的预测机制, 三是要建立产业发展政策与专业设置政策调整的协调体制。建立这些机制需要一定的体制予以保障。首先, 发改部门要和教育部门联合研究, 出台一套基于产业发展的学科专业设置与调整的政策体制。其次, 要建立高校学科专业设置政策改革的论证与听证体制, 教育部门在高校学科专业设置政策的制定过程中, 要广泛听取发改、人社、统计、工商、质检等政府职能部门的意见, 使学科专业设置政策符合整个区域发展战略;同时应广泛征求行业组织和用人单位代表的意见, 使市场信息和用人规格准确、及时地向高校反馈, 从而保障高校学科专业设置的科学性、合理性和规律性, 更加符合区域产业发展和人才需求。再次, 要建立基于产业结构调整的高校学科专业结构改革的评价与反馈体制, 使高校学科专业结构能够根据产业发展的要求实现动态优化。

摘要：湖南省高校学科专业结构与产业结构的演进特征既存在一致的关系, 亦存在不一致的关系;与产业发展政策既存在一致的关系, 亦存在不一致的关系。湖南省高等学校学科专业结构改革既要适应湖南省产业结构调整的要求, 又要引导湖南省产业结构的优化升级。为此, 应建立湖南省产业结构改革与高等学校学科专业改革的对接体制与机制。

关键词：湖南省,高校,产业结构,学科专业结构,改革

参考文献

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学科结构 篇9

管理科学, 指的是对人类的各项社会以及各领域的管理活动的规律以及方法进行组织、控制甚至协调的综合性科学。真正意义上来说, 管理科学并不只是一门学科, 更是现代软科学或者交叉科学当中的学科群, 是各种管理学科的总称。

管理, 其实是一项相对复杂的社会现象, 它是人类对自身和社会活动进行有目的的组织、控制和调节的行为与过程。

2 管理科学的学科结构

对于管理科学的学科结构的划分, 不同的依据, 就会有不同的划分方法。国家自然科学基金委员会撰写的《管理科学学科发展战略调研报告》, 就将管理科学的学科结构划分为三大类别, 分别是:基础理论性学科、技术方法性学科以及实际应用性学科;而将管理科学产生以及发展的过程作为划分依据的话, 管理科学又可以被划分为三大基础和三大层次, 分别是:以数学、经济学和心理学为基础, 以管理基础、智能管理和战略管理为层次。数学是管理科学当中数量分析方法的基础, 最为经常性使用的是统计学、组合数学、数学规划、随机过程、模糊数学等;经济学是管理科学体系当中各种各样决策的出发点和目的所在, 最为经常性利用到的则是:理论经济学, 主要包含微观经济学和宏观经济学, 应用经济学以及计量经济学等;心理学则是用于研究人们的心理活动以及行为表现的科学, 在管理科学体系当中, 主要是用来研究人际关系并且调动人们的积极性的主要依据, 最为经常性使用的有工业心理学、社会心理学和认知心理学等;对于三大层次而言, 管理基础是管理科学体系当中, 相对而言具有一定的共性的基础性理论以及基本性的技术, 主要囊括了管理数学、管理经济学、管理心理学、管理会计学、管理组织学以及管理史等学科;职能管理则是把管理基础和特定的管理职能进行了完美的结合, 像计划管理、财务管理、人事管理、生产管理、营销管理以及公共行政管理等都是很好的证明;战略管理, 指的是战略的制定以及相应的实施, 一方面, 它以管理基础和职能管理作为根本性的基础, 另一方面, 它还包含政治学、法学和社会学等各个方面的知识。

3 管理科学的发展重点范围分析

就现在整个管理科学发展的大方向上来看, 最为显著的特征就是:传统性质上以运筹学为代表的定量性质的管理科学和信息技术以及行为科学进行了一定程度上的结合;利用相对而言复杂、科学的方法对组织内部的各组元之间的相互作用、组织与环境之间的相互作用, 寻找组织发展以及进化的动因和规律, 从而使管理组织更加适应社会、经济的迅速发展, 从而取得一定程度上的绩效。由此可见管理科学就管理基础和方法上的发展重点范围是:

不确定性决策理论和方法方面:随着社会科学技术的迅猛发展, 人类在决策的过程当中, 面临的诱惑越来越多, 从而导致决策中的不确定性因素也越来越多, 这也就意味着伴随着决策而生的风险性也越来越高。就不确定性的决策问题而言, 人类更多的还是依靠现行状况下所掌握的客观事实以及经验来进行决策, 其中也不乏存在依据主观的判断力甚至是主观性推理进行的。由此可见, 发展数据挖掘以及知识挖掘等技术, 不断地对决策支持系统以及知识管理系统进行设计更新和技术性实施的重要性。与此同时, 也需要进一步注重对于人类的判断以及推理过程的研究, 做到启发式的学习, 以达到自主性学习的终极效果。这一过程中, 对于非理性因素以及非制度性因素对于决策者的决策行为的影响的研究尤为重要。

群决策理论和方法方面:由于有些决策所带来的影响, 在时间和空间上会带有一定的延展性, 所以, 使得群决策不仅需要依靠一定程度上具有不同的知识甚至经验的人类组合形成相应的群体来进行辅助性决策, 而且需要和与决策影响可能会产生关联的, 参与到决策, 这就要求有发展性两类群决策理论进行支持。协同决策:参与决策的决策者们的目标一致, 个体与个体之间不存在实质性的利益冲突, 只是由于个体间的知识以及经验的差异而产生不同的意见, 通过一定程度上的交流就可以逐步求同存异, 从而达到最优决策;这就对如何把分散性的意见集中起来的研究产生了一定的要求, 目的是为了达到集体的最优的决策。妥协决策:参与决策的决策者的目标并不一致, 并且个体与个体之间还存在着一定程度上的利益冲突, 这个时候更多的是希望得到每一个参与决策的个体都能够接受的决策。这就对如何运用合作对策理论找出妥协点的研究产生了一定的要求。在整个的群决策过程当中, 还应该要考虑每一决策参与者之间信息不对称因素的影响, 以及各自在决策群体中的个体行为, 从而有效防止权威效应以及从众心理造成的最优决策点的漂移。

定性与定量分析结合方面:在决策过程当中, 为了得到相对满意的决策结果, 一方面, 需要依据运筹学等一系列的定量分析方法, 另一方面, 也需要兼顾信息以及人的行为等定性的变量因素的影响。

宏观性质与微观行为方面:由于复杂科学对于传统性质的经济学理论提出的挑战, 使得经济不再是市场稳定、供求均衡导致的结果, 而是由各个相互作用的个体在不稳定的状况下不断调整得到的全新的关系:每一个个体根据自身对于未来的预测以及除本身以外的个体的反映采取一定的行为措施, 从而不断地进行学习和适应, 最终导致了新的经济结构和模式的出现, 使得经济的机构、行为以及技术得到不断的更新和重组。

其实, 企业是市场经济的细胞和基础, 企业与企业之间通过相互的影响, 从而产生一定的组织作用才是经济发展的最根本性质的推动力。企业管理一直是西方管理科学研究的大方向。由于我们国家正处于传统性质的计划经济转向市场经济的过程当中, 国有企业的改革和发展成为重中之重。从管理科学的角度来讲, 实现股权多元化的过程, 其实就是建立现代企业制度, 提高企业管理水平的过程。

企业管理重点的制定和实施方面:管理, 作为现代企业管理金字塔的最高层以及首要任务, 就现代企业的管理模式而言, 它有管理战略的制定和实施两方面的内容。在企业制定管理战略的时候, 一是要确定的是企业管理的目标, 二是, 需要对企业管理的环境和资源进行分析。而在管理的实施过程当中, 则需要根据企业发展的客观趋势的变化情况, 适时适量地对管理战略进行微型调整。

企业管理组织的重建和结构调整方面:企业管理组织的重建, 指的是对企业的整体流程、组织结构、管理系统等大方向进行根本性质上的重新建设。就管理科学的角度来说, 就是对企业的管理系统重新进行综合性质的集成化, 从而达到企业系统的整体优化。以现代组织管理理论为依据, 组织结构并不仅仅是依据企业领导的个人威信形成的, 这其中组织文化因素的影响、企业内部个体成员之间权力分配的相互影响是不容忽视的, 这些影响力的综合, 才最终导致了最终结果的妥协。其实, 企业的管理组织结构在整体的企业发展过程当中, 是会随着社会、经济的发展以及企业管理理念的更新而不断进步的。无论是一个企业还是一个组织, 在相对而言瞬息万变的社会大环境下, 要想得到生存和发展, 就必须要不断地对外部的、准确的、及时性信息进行整合, 加以决策, 从而迅速做出反应, 对企业的内部管理结构进行调整, 从而使自身企业能够适应社会大环境的变迁。

管理上的求同存异方面:企业发展的竞争, 追溯根源其实就是企业管理的竞争。随着科学技术的日益进步, 企业开始认识到单纯、过度的强调竞争的企业管理思维的定式化缺陷, 为了企业管理方面的不断创新以及长远发展, 企业开始了管理上的求同存异之路———实现管理上的战略联盟关系。

公共管理的产生相对而言, 微妙至极。它是在西方国家, 管理科学被利用于政府管理后的产物, 它近似于行政管理, 但又高于行政管理, 范围更是远远超过行政管理。管理科学和政治科学的完美结合又导致了政策科学的孕育和发展, 它主要是用通过管理科学作为方法, 改善整体的政策的制定的体制以及相应的过程。就我们国家而言, 一般情况之下都是把宏观管理和政策研究放入软科学的范围之内, 而在国内外研究存在一定程度上的差异的情况之下, 就软科学的定义方面, 仍然没有办法能够达成共识, 有学者曾经提出过这样的一种说法:软科学, 它作为一门新兴的、综合性质的学科, 最主要的研究对象包括了复杂型的社会、经济、技术、科技, 同时也包括了组织、计划、控制、协调、交流等许多方面的问题, 然而它的主要目的则是为了给各种各样的不同类型甚至是不同层次的、不同性质的决策提供一定的科学的依据。由此可见, 软科学研究对象的复杂性、研究方法的综合性。综上所述, 对于软科学的研究应当要针对各个决策参与者所关心的问题, 从诸如探讨的理论基础、现有的中外经验、整体设计的完整性、实施难易程度的分析等方方面面, 对各个决策参与者提供一定程度上的支持。

4 结论

综上所述, 制定管理科学的发展的重点范围的根本目的是从理论和实践结合的角度, 根本上科学、有效的管理我国的社会发展。通俗而言, 就是增加管理系统的有序性。通过对管理科学学科的结构以及管理科学学科发展的重点范围的分析, 从而推动我们国家管理科学的不断改革以及完善, 最终让我们国家的管理系统以及管理科学所涉及的各个领域都能够达到一个全新的、有序的最佳状态。

参考文献

学科结构 篇10

一、产业与高校学科结构的关系

在我国经济发展的过程中, 学科建设与产业升级的结合是非常重要的一部分, 因为只有高校的学科结构与现代产业的发展紧密结合才能对经济发展起到最大的推动作用。

1.高校学科建设直接受到区域产业结构的影响。根据配第-克拉克定理, 随着经济的发展, 人均国民收入逐步增加, 劳动力首先由劳动报酬率低的第一产业向劳动报酬率高的第二产业转移, 进而向劳动报酬更高的第三产业转移。随着产业结构的不断优化升级, 原有的技术结构和就业结构必然改变。在这种转变过程中, 对高素质人才的需求必然随之不断增加, 而高校则是培养这些专门技术人才的主要机构, 高校毕业生最终要到工作岗位就业, 因此, 高校培养人才的结构、规格、规模等都必须与产业结构吻合。

从我国的具体情况来看, 传统的三次产业直接影响着我国高校学科结构分布。农业方面, 我国东北、华中及长江三角洲三大商品粮基地拥有农学重点院校比重分别达到17.39%、13.04%和17.39%。工业和商业等产业方面, 由于东部及沿海地带的区位优势明显, 产业发展相对集中, 因此相关学科优势也较为突出。东北、京津塘及沪宁杭三大工业基地拥有理工科重点院校比重分别达15.49%、23.94%和19.72%。环渤海、长三角及珠三角三大经济圈拥有经济管理学科重点院校比重达46.43%、14.29%和14.29% (2) 。其次, 随着社会经济的发展和科学技术的进步, 一些新兴产业也随之形成并扩展, 由此带动国内众多高等院校踊跃申报新兴产业相关学科及专业。2009年, 依据互联网、新能源、生物科技、数字动漫, 以及汽车电子五大新兴产业的发展, 众多重点院校如北京大学、清华大学、南开大学、北京航空航天大学、哈尔滨工程大学等都申请新增设了电子信息科学与技术、能源与资源工程、生物医学英语、材料科学与工程等新专业学科 (3) 。由此可见, 中国的新兴产业正为社会经济发展发挥巨大的作用, 并引起产业结构和功能的变化, 政府和教育部门也给予高度重视, 积极增设相关专业, 调整学科发展方向。

2.高校的学科建设对区域产业发展起到巨大的推动作用。时任教育部部长周济在《创新发展思路, 制定“211工程”“十五”建设计划》一文中曾指出:“学科是一面旗帜, 同时又是学校组织结构中的基本骨架。”可见, 高等院校的院系设置、专业划分、人才培养模式等都是围绕学科建设进行的, 高校学科结构直接影响着人才结构的形成, 并最终作用于产业结构。随着经济的发展, 产业不断从劳动密集型转变为资本技术密集型, 从低技术含量、低附加值的商品和服务生产向高技术含量、高附加值的商品和服务生产转变。合理的高校学科结构要为适应产业结构转变提供技术支持和智力保障。

在产业发展的过程中, 高校作为强有力的技术支持后盾, 不仅可以创新技术, 而且还可以通过教育成果的转化, 有效地加强产业发展中专业知识和信息的推广。利用高校的科研优势为产业升级提供服务, 不仅可以为产业发展所需要的创新知识提供保证, 还能够实现企业和高校的共赢。只有合理的学科专业结构, 才能为三次产业中的各个部门培养和输送合格的人才, 才能对产业的长远发展与优化升级起到促进作用。

二、我国产业结构与学科结构的现状分析

(一) 产业结构现状

改革开放以来, 我国经济持续快速发展, 综合实力和竞争力明显增强。伴随着经济的高速增长, 产业结构调整的步伐也随之加快, 我国产业结构不断从低层次向高层次演变, 主要表现为:产业结构依次由第一产业为重心向第二产业为重心进而向第三产业为重心演化;产业结构由劳动密集型向技术密集型演变, 产业结构由低效化向知识化演变 (1) 。从表1可以看出, 我国第一、二、三产业国内生产总值占全国GDP的比重, 由1999年的16.5∶45.8∶37.7转变为2010年的10.2∶46.8∶43.0。第一产业占GDP的比重逐渐缩小, 第二、三产业不断增加。

资料来源:根据《中国统计年鉴2010》整理得出。

与三次产业国内生产总值相对应的是各产业内的从业人数。如表2所示, 我国三大产业的从业人数比例由1999年的50.1∶23.0∶26.9转变为2010年的36.96∶28.6∶34.5。第一产业从业人数占全国从业人数的比例明显下降, 第二、三产业不断上升, 其中, 第三产业增幅明显。这一变化虽然与国际上产业升级发展的趋势相吻合, 但是, 我国农业产业的从业人员仍然占有很大比重, 截至2010年仍然占到了总就业人数比重的36.9%;而第三产业的从业人员占总就业人数比重的34.5%, 第二产业的从业人员只占到了28.6%。这一劳动力结构说明我国仍然是一个农业大国, 在未来一段时间内, 第一产业的就业人口比重仍然会比较大。

针对我国目前产业结构存在的问题, 结合国家“十二五”规划提出的要求, 应继续重视农业相关学科专业的设置, 加大力量将农业相关专业向都市农业、现代农业转型:大力推动先进制造业和现代服务业的融合, 积极培育新的经济增长点;推动工业向技术资金密集和集群化转型, 服务业向现代经营方式和现代服务型转型;构建以高新技术产业为龙头, 重化工业、装备工业和传统优势产业为主体, 现代服务业为支撑, 都市农业相协调, 与现代化大都市发展相适应的现代产业体系。

资料来源:根据《中国统计年鉴2010》整理得出。

(二) 高校学科结构现状

1. 学科专业设置与市场需求脱节。

计划经济体制下, 我国高等院校是政府的一个附属部门和下级单位, 高校办学几乎完全听从于政府的安排, 学校自身并没有学科设置的自主权。在这种情况下, 高校学科专业设置是政府派下来的任务, 而市场是否需要则并不是高校关心的事情。改革开放以来, 原有的计划体制下的学科专业不再适应市场经济的发展。随着政府职能的转变, 学科专业设置权逐渐转移至高校, 但由于我国高校还没有掌握应对市场需求合理设置学科专业的能力, 往往市场上一旦有了需要, 各高校就蜂拥而上, 集中开设相似学科, 设置相同专业, 培养相关人才, 如上世纪80年代的财经政法领域、90年代外语类专业领域、21世纪初的计算机、生物等领域。这在短期内虽然可以满足市场对相关人才的需求, 但是从长远来看, 这些学科专业的毕业生会供大于求, 越来越难在市场上找到与专业对口的工作。

2. 重复建设严重。

目前, 不少学校追求大而全, 把学科专业布局覆盖了多少个学科门类作为向综合性大学进军的必要途径, 使学校原本短缺的办学资源更趋紧张。随意性主要表现为一些学校不顾办学条件, 不研究社会需求, 看到市场需要什么就设什么专业, 出现了许多学校都设置相同的专业, 尤其是文、法、经、管等学科门类众多, 而面向现代产业发展的新兴学科和应用学科发展不足。这就使得文史、经管类毕业生需求过剩, 而产业结构调整急需的高新技术类人才又供给不足, 最终导致教育资源配置的低效率和不合理, 加剧了高校学科专业的结构性失衡。根据教育部公布的2009年本专科专业就业状况来看, 全国普通高校规模以上的194个本科专业和264个高职 (专科) 专业, 2009年的就业率位于前10位的专业大都是工程类专业或应用性强的现代新兴专业 (2) 。

(三) 学科结构与产业结构不匹配

我国于1999年开始实施高等教育扩招政策, 当年即招收近160万人, 比上一年增长了38%。此后的几年, 我国的高等教育一直保持30%左右的增幅。如此大幅度的增长, 不仅使我国的高等教育于2002年就从精英教育阶段步入大众化教育阶段, 而且一跃成为世界高等教育规模最大的国家。但是, 由于我国高等教育受传统计划经济影响较深, 学科设置难以很好地满足产业升级的要求。我国高校学科结构是与传统经济结构相适应的, 即以重工业为核心组织起来的学科结构, 传统工科教育比例偏大, 适应第一产业及新兴产业结构发展需要的学科不足。如表3所示, 1999年我国高校三次产业相关专业在校生人数占总在校生人数的比例为2.54∶36.26∶61.20, 到了2009年, 该比例变为1.80∶41.72∶56.48, 第一产业相关学科在校生比例明显偏少, 第二产业学科在校生人数偏多, 而第三产业学科在校生比例在下降。这就导致高校人才培养结构与产业需求体现出的人才就业优势学科发生较大偏离, 加剧了毕业生就业难现象 (1) 。

资料来源:根据历年《中国统计年鉴》整理得出。

通过表4的进一步比较发现, 第一产业学科在校生结构比劳动力结构少37.8%, 也比产出结构少9.5%;第二产业方面的在校生结构比劳动力结构多14.52%, 比产出结构少6.88%;第三产业方面的在校生结构比劳动力结构多23.28%, 比产出结构多16.38%, 这与产业发展规律是相悖而行的。多年来, 由于高校的学科结构未能紧跟现代产业发展的步伐, 学科与产业的合作更多地属于“被动型”合作, 没有兼顾产业和学科的平衡, 没有形成多向互动的网络形态, 更没有从根本上发挥出产业与学科结合对提升我国综合竞争力的巨大推动作用。

单位:%

资料来源:根据《中国统计年鉴2010》整理得出。

三、学科结构与产业结构不匹配的原因分析

1.缺乏合理的产业与学科相适应的政策。产业结构与学科结构的发展不仅要依靠市场调节, 更应注重国家政策的调控作用。产业结构政策是国家干预产业发展的重要手段, 是促进和保持产业结构合理健康发展的保证。但是目前, 对于第一产业和第二产业这些传统产业来说, 政府并未制定有利于其合理竞争的政策, 而对于新兴的或高科技等第三产业, 优惠措施也不明显。反而有些地方政府, 为了维护自身利益, 还会故意支持一些可有可无的落后产业, 压制新兴产业的发展。这些传统观念会直接作用于当地高校学科建设, 地方政府教育主管部门指定的学科结构政策往往滞后于当地产业发展的布局, 无法为当地产业提供不同层次和类型的人才, 尤其是高水平高技术人才, 使得产业政策和学科结构政策脱钩。

2.学科结构与产业结构的空间布局不一致。通过以上分析可知, 我国东部地区经济发达, 产业结构最为合理;中部地区产业发展较为缓慢, 科技水平较低;西部地区产业层次最低, 发展极为缓慢。造成这一差异的主要原因在于三大区域自然、技术、经济等条件迥异。虽然近年来的西部开发战略和中部崛起计划使中西部地区的经济增长速度和发展质量大大提高, 但是这并不能影响中西部与东部地区资源和市场等各种矛盾的加剧。与此同时, 高校学科结构调整却无法适应地方产业结构的发展特点, 呈现明显的第一产业学科毕业生比例偏低, 二三产业毕业生比例畸高的现象。从表5和表6的对比分析中可以明显看出, 三大区域各产业毕业生比例与就业人数比例均不一致;第一产业毕业生比例明显低于从业人员比例, 其中西部差距最大, 毕业生比例仅为2.86%, 而从业人员比例达到48.03%;第二产业毕业生比例和就业人员比例东部地区相同, 都是34%, 中西部地区则毕业生比例大于就业人员比例;第三产业的毕业生比例普遍多于从业人员比例, 尤其以东部地区毕业生比例64.76%为最, 大大高于第三产业的就业人员比例36.57%。

资料来源:根据各省市2010年统计年鉴整理得出。

资料来源:根据《中国统计年鉴2010》数据整理得出。

3.高校与用人单位缺乏联系。随着全国高校毕业生人数的逐年增多, 毕业生就业工作的压力也越来越大。由于高校学科结构与区域产业结构不匹配, 设置的学科专业往往无法应对产业需求。目前, 我国高校学科专业评审委员会大多由教育主管部门和高校领导组成, 缺乏社会参与, 区域内的主要用工单位和用人部门与高校不能有效沟通, 一方面, 高校无法及时了解当地产业发展对人才类型的需求, 供求矛盾和“结构性过剩”并存;另一方面, 用人单位也不清楚高校培养了哪些领域的毕业生。如2009年, 经济学毕业生25.82万人, 管理学毕业生104.71万人, 外语类毕业生32.47万人, 三者合计达到163万人, 占毕业生总人数的30% (1) ;但是, 从现实情况看, 只有不到20%的用人单位需要经管类和外语类的人才。

四、适应现代产业发展的学科结构优化设计

1.构建产业与学科协同发展的校企合作新模式。产业与学科协同发展的实质是产业发展和学科发展双向需求的整合, 它是提高自主创新能力, 建设创新型国家的关键路径。二战后, 美国为了保持其在世界经济和军事方面的霸主地位, 不断强化大学、科研机构与企业的合作, 从国家战略层面来推动产业和学科的整合, 以加强基础研究和人才的培养。日本为了赶超美国, 在科技方面领导世界, 也确立了以科技创新立国战略为核心的产学研合作体系。2007年, 党的十七大把推动产学研合作放到了国家战略层面的高度, 力求为建设创新型国家提供强有力的动力源泉。而大学教育和区域产业必须主动开放与合作, 做到产业与学科双向整合, 形成兼顾产业和学科协同发展的新局面, 不断提高创新能力以适应国际竞争格局的不断变迁 (2) 。

2.利用当地产业优势发展特色学科。目前, 国内许多知名大学都非常重视学科结构的优化和带头学科的作用, 特别注重办出有特色的学科。尤其是地方院校, 更应以当地的产业需求为导向, 以促进当地的产业发展为己任。因此, 高校应根据自己所处地区的产业结构来设置具有自身特色的学科结构。首先, 高校的学科建设主要是积极发展一批与当地产业发展相呼应的学科, 培育一批具有基础性支撑作用的学科群。其次, 加大专业改造力度, 对那些社会需求不大、不适应时代发展的旧专业予以压缩、归并或撤销, 对传统学科专业要运用现代高新技术手段进行改造, 运用新的技术装备和实验手段, 促使其与时俱进;对社会需求量大、国家急需人才的专业增加招生规模, 以提高办学效益;对目前条件偏弱, 但就业前景看好的新型应用学科和交叉学科专业要大力扶持。

3.建立新兴产业对口学科。学科结构的调整应反映社会新兴产业的需要, 适应现代产业发展带来的人才市场需求变化。应充分考虑新兴学科、交叉学科、边缘学科和综合性学科的发展优势, 运用市场调节机制合理调整和配置教育资源, 加强新老学科专业的整合, 不断开拓学科新的专业生长点。要加强各学科间的横向联系, 打破学科专业壁垒, 合并主干学科或主要学科基础相近的专业, 跨学科设置交叉学科专业。新兴学科专业的设置是优化学科结构的重要途径, 有利于整合不同的学科资源。特别要加强人文教育与科技教育的结合, 大力发展应用性学科专业, 在其结合点上形成新的学科专业方向。

4.理顺政府、社会与高校在学科结构建设中的关系。优化学科结构的关键在于正确处理好政府、社会和高校在学科建设中的关系, 即政府要加强宏观管理和引导, 政府宏观调控要到位, 避免重复投资和趋同竞争;社会要参与学科评估和指导;高校要自主创新, 确保专业设置与社会需求相适应。高等学校在学科划分和授权问题上拥有自主权无疑是高校在业务方面最重要的自主权, 但高校拥有充分的办学自主权, 并不是不要政府宏观调控。就学科结构优化问题而言, 地方政府应根据区域内产业优化升级的要求制定短期和中长期的高校专业发展规划, 在专业总量上要严格控制, 减少专业设置过度重复和教育资源浪费的现象。要通过建立相应的社会评价、监督和保障体系来增强高校学科设置的灵活性。尤其是地方院校, 更要明确学科发展定位, 政府应从产业发展的大局出发, 统筹安排, 各有侧重, 形成区域内拥有各自优势特色的学科专业 (3) 。

总之, 高校学科结构建设应以我国产业结构及发展趋势为导向, 不断根据产业结构的优化升级而主动调整, 同时根据社会需求进行优化升级, 做到教育为经济服务。高等教育的发展规模、人才培养等的定位要以完成产业结构系统功能为依据, 真正使二者充分结合, 互相促进。

摘要：产业发展与高校学科建设的关系可以简单地概括为两个方面:一方面, 产业发展对学科结构起决定性影响作用;另一方面, 学科发展对产业升级也有反作用, 若适应产业发展需要, 就会促进经济的发展, 反之就会起消极作用。目前, 中国高校学科结构存在专业门类繁多、重复建设严重、学科结构与产业结构不匹配等问题, 急需适应现代产业发展的学科结构优化设计。构建产业与学科协同发展的校企合作新模式, 利用当地产业优势发展特色学科, 建立新兴产业对口学科, 理顺政府、社会与高校在学科结构建设中的关系等是高校学科结构调整的方向。

关键词：产业,学科结构,优化设计,高等院校

参考文献

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[2]李永东.基于产业结构演进的四川高校学科结构调整研究[D].四川:四川大学, 2007.

[3]庞青山, 薛天祥.大学学科结构的演进及其特点[J].教师教育研究, 2005 (05) .

[4]毕娟.我国高等学校学科结构存在的问题及对策[J].吉林省教育学院学报, 2008 (02) .

[5]袁东华.试论转型时期地方高校的学科专业建设[J].黑龙江教育:高教研究与评估, 2007 (09) .

[6]邱岩, 王庚华, 赵胜岩.学科结构的优化改革[J].中国冶金教育, 2007 (01) .

[7]李英, 赵文报.高校学科专业结构与产业结构的适应性研究[J].科技管理研究, 2007 (09) .

学科结构 篇11

关键词：结构力学?教学改革?工程应用

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）10（a）-0169-01

结构力学是研究工程结构在静力、动力等各种荷载和温度变化、支座位移等因素作用下强度、刚度和稳定性的计算原理和计算方法以及结构组成规律和合理形式的一门科学[1]。在教学过程中，既强调对基本原理与基本方法的熟练掌握，又强调工程应用能力的培养。基本原理与基本方法的学习要求熟练掌握基础力学中的概念、理论和知识；工程应用能力的培养强调如何将基础力学中的概念、理论和知识充分调动起来，灵活、合理、巧妙、综合地应用于单个杆件组成的复杂结构中去，特别是利用现代计算方法解决工程实际问题。但是，从当前各高校的改革实践来看，减少学时和精简内容是大势所趋，学时减少和内容精简是对传统教学模式的挑战，它促使人们对新内容体系的建立这一更深层次上的改革进行认真的思考、探索与实践[2]。目前，结构力学教学中有两种趋势，其一是强调基本理论与基本方法的学习，即传统教学模式。传统教学模式主要体现为“精讲多练”，要求学生在基础理论与基本方法上加强训练。其二是强调电算能力的培养，以培养学生解决利用计算机实际工程问题能力为主。这两种趋势各有利弊，应该综合考虑，协调发展。

1　通过课程体系改革使教学模式更适应现代科学的发展

1.1　课程体系中存在的问题

经过多年的教学与实践，结构力学课程已经形成了基本稳定的模式，教学大纲与内容也基本不变。从课程内容上可以将结构力学分成两大部分，一部分是基础理论与基本方法，包括结构的几何组成分析、静定结构的内力分析、静定结构的位移计算、力法、位移法等。这些内容是结构力学的经典部分，是学生必须熟练掌握与深刻领会的内容。另一部分涉及计算方法，如力矩分配法、近似计算、矩阵位移法等。其中力矩分配法、近似计算对于手算来说相对重要的内容。随着科学技术的发展，电算的普及，其重要性已大大降低，甚至可能被淘汰。但在目前各版本的结构力学教材中仍然占有很大的比重。而矩阵位移法是电算的重要基础，与杆件体系有限元有密切联系，但这些内容还属于简单介绍部分。多数教材只是简单介绍了矩阵位移法的基本理论，而有关如何进行程序设计的内容完全没有介绍。特别是缺乏适合于初学者借助计算机，利用结构力学的基本理论，解决实际问题的教学内容。

1.2 课程体系改革

针对上述问题，应该对大学力学课程体系进行修改。根据结构力学的内容特点，以及大学中力学教学体系，可以将力学分成两大部分，一部分是力学中的最基本的和最基础性的概念和理论，可以称为基础力学部分；另一部分是基础力学知识的应用，即如何将基础力学中的概念、理论和知识充分调动起来，灵活、合理、巧妙、综合地应用于单个杆件组成的复杂结构中去。应该说，基础力学知识在理论力学、材料力学中已经详细介绍，而结构力学应比理论力学、材料力学更多地、更直接地面向工程设计、工程计算与工程应用。因此，在进行教学大纲修订时，可以将结构力学中的某些内容统一编写到理论力学、材料力学中，如静定结构的内力分析、位移计算等，而将工程应用部分集中到结构力学中。从教材内容上强化工程应用能力的培养，如从工程结构中抽象出计算模型的能力、编写计算程序的能力等。

2 改变传统的教学方法提高教学效果

目前，结构力学的教学方法与手段还沿用“精讲多练”的传统模式，一味注重学生对基本理论与基本方法的掌握，忽略学生解决实际问题能力的培养。结构力学在过去长期的教学实践中，已经积累了系统的教学方法与经验。最具代表性的方法是“精讲多练”，这样一套教学方法是符合结构力学课程教学规律的。过去工程上的结构计算，主要依赖于手算。“精讲多练”教学法强调在讲清、讲透基本概念、基本原理的基础上，通过“多练”对学生的解题与计算能力进行强化训练。但是，随着计算机技术的发展，结构的力学分析已经广泛应用电算，对手算的要求已经大大降低。因此，“精讲多练”教学方法有待于改革。为了让学生在相同的学习时间内，既能掌握基本理论与基本方法，又能提高工程计算能力，可以将电算能力的培养贯穿到基础理论的教学当中。教师可以针对结构力学中的几个基本问题，形成计算程序的基本模式，并在讲解基本理论的同时，介绍计算程序的基本算法原理。在选择编程语言时，应尽量选择结构化语言，如FORTRAN，这样可以让学生将精力集中在理论与算法的理解与掌握上。

3 注重工程计算能力的培养

结构力学工程计算能力的培养涉及建立力学模型、合理选择计算方法与开发计算程序三个方面。首先应培养正确建立力学模型的能力。结构力学是进行建筑结构设计的基础，而实际结构是复杂的，形式也是多种多样的，必须经过简化抽象形成力学模型，才能进行力学分析。力学模型是由实际结构简化得到的是实际结构的“化身”或“替身”，体现该结构的主要构造特性和受力性能，便于进行力学分析。只有熟悉结构的组成规律和受力特性，善于正确地把实际结构简化为“替身”，才能做好建模工作。其次是培养选定合理计算方法的能力。选定合理的计算方法是计算、校核和检验结构内力及其分布与位移的重要前提，直接影响计算结果，与结构的经济合理性密切相关。因此，结构分析应重视计算方法的选择。最后，应培养开发计算程序的能力。要达到提高开发计算程序的能力，可以从三个步骤进行培养。首先由教师提供典型问题的程序模板，然后让学生根据不同问题进行程序改编，再让学生结合实际工程进行应用程序开发。通过这三个方面的培养，可以使学生在熟练掌握基本知识的基础上，提高解决实际问题的能力。

4 结语

科学技术的发展，结构力学计算方法有了非常大的飞跃，对学生的工程计算能力的要求进一步加强。从而使得传统的教学内容、教学方法显现出许多不适应性。特别针对这个问题，本文从课程体系改革、教学方法改进与计算能力培养三个方面进行分析，提出了相应的措施，并在结构力学教学中推行，取得了比较明显的效果。

参考文献

[1]　范志良.结构工程科学中若干计算结构力学问题的研究展望[J].力学进展，1994，24（5）：391-398.

学科结构 篇12

一、飞机结构重量的预测所采用的传统方法

飞机结构重量的预测方法可以主要区分为两种类型, 一种是统计方法还有一种就是物理学方法了。所谓的统计方法就是利用以前的飞机结构重量等统计学数据, 进行分析从而得到的一种经验公式, 这种计算方法的局限性在于该方法主要分析以前的飞机结构重量等数据, 对于采用了新型材料和新技术手段的新型飞机便失去了参考价值。物理学方法则主要是采用了应用力学的原理, 经过对飞机的机翼结构的分析来达到对其结构重量的预测。这种方法主要包含以下几种手段:

1) 工程梁方法。这种手段主要是把机翼翼盒抽象为盒型梁, 以机翼的载荷为研究对象对其进行受力分析, 分别计算机翼承剪和承弯以及承扭材料的重量, 进而对得到的数据进行修正处理从而得到机翼翼盒的结构重量。

2) 等效平板法。这种方法就是机翼看成是一系列的平板, 这种手段的优势就在于可以考虑结构布置的特点, 主要适用于对小展弦比机翼的重量预测。

3) 有限元方法。该方法能够做到对结构设计方案进行更详细的模拟, 这一优势也决定了其适用的范围非常的广泛, 计算的精准度也非常的高, 是当前最受到重视的手段之一, 同时计算精准度的提高也带来了计算过程复杂但是这种方法的计算过程非常的复杂, 在飞机的整体设计过程中不能被快速的应用。

二、多学科设计优化的优势

由于飞机的机翼结构重量受很多方面因素的影响, 比如其外形或者是各种结构的布置以及所使用的材料等都可能会对其结构重量造成巨大的影响, 所以说飞机结构重量的预测是一种跨越多学科的问题, 应当采用多学科设计分析优化的手段来对其进行结构重量的预测。

多学科设计分析优化的办法与传统的计算方法相比较来说, 其主要优势是, 采用了数字分析模型取代了传统的估算模型, 该模型可以分析更多的影响因素;减少了对统计数据的依赖性, 因此可以利用到新型飞机的整体设计中去;综合运用了不同学科的不同科技手段;现在飞机的整体设计已经向着多学科设计的分析优化方向发展[1].并且最近几年来发展迅速。

1.机翼结构重量的预测计算方法

运用多学科设计的分析优化的手段, 采用统一的预测计算流程, 实现对其结构重量的精准预测, 如图1[2].

对图1的计算过程简单的说明一下:

1) 以飞机整体设计的方案为基础, 建立一个机翼外形和机构的数学模型。

2) 设定机翼的展向载荷分布数据, 当做气动设计优化的输入。

3) 依据第一步建立的数学模型, 自动的生成气动分析模型。

4) 以上步骤生成的启动分析模型为基础, 经过启东话设计的优化, 在满足气动力设计的条件下, 形成最佳的机翼外形。

总结:为了提高飞行器结构重量预测方法的可信度和适用性, 应用多学科设计优化方法, 建立了一种新的结构重量预测方法。研究结果表明:

1) 由于重量预测中分析模型采用数值分析模型, 包括CAD模型、CFD方法、结构有限元模型等, 结构重量预测的可信度要高于现有的工程方法。

2) 由于该方法采用了参数化方法, 自动化程度高, 可实现机翼结构重量的快速计算。设计人员只需设定机翼外形参数、展向气动载荷分布、结构布置参数、结构材料等输入参数, 整个计算过程自动进行。

虽然本文算例的研究对象是机翼, 但本文方法适用范围广, 可应用于其他部件或全机结构重量的预测, 而且还可扩展到非常规布局或采用新技术的飞行器结构重量预测。在下一步研究中, 将把利用多学科设计的分析优化对机翼的研究成果逐步的应用到融合布局飞机的结构重量问题中去。

摘要：随着经济和科学技术的不断发展, 飞机机翼的发展变化也日新月异, 各种新型飞机不断的涌现, 因此, 传统的机翼结构重量的计算方式已经不能适应现在的情况, 进而以多学科分析为基础的机翼结构重量计算方式就得到了快速的发展。该种方式最主要的就是对机翼外形及其结构进行数学建模, 然后利用CAD等软件的二次开发方式, 生成机翼外形的几何模型机翼结构布置几何模型等, 使用这种方式可以有效的缩短结构分析以及优化所用的计算时间。利用多学科集成以及优化技术来建立起一个机翼结构的重量预测系统, 逐步实现整个系统的自动化处理。通过使用这种计算方法, 可以快速有效的分析机翼的外形与结构重量之间的相互联系, 实现分析以及优化更加科学的目的。

关键词：机翼,重量预测,结构重量,多学科设计分析优化,有限元方法

参考文献