自然过程

自然过程（共10篇）

自然过程 篇1

摘要：通过研究建筑结构、火源功率、外界温度、风等因素对自然排烟效果的影响,更好地设计自然排烟系统,提高排烟效率,以确保大空间建筑发生火灾时人员能够安全疏散。以某体育馆为例验证自然排烟的可靠性,结果表明:控制排烟口高度有利于小功率火灾烟气的排出;在外界环境温度很高的情况下,应该控制好大空间建筑物上部区域的温度,以防止温度过高影响排烟效率;考虑到外界风的作用,应尽量在顶棚设置水平排烟口,并在建筑物四周均匀设置竖直排烟口;适当增大补风口的面积可以防止空气供应不足的现象发生。

关键词：大空间建筑,自然排烟,建筑结构,火源功率,外界温度,风作用

在建筑防排烟工程中,常使用自然排烟、机械加压送风防烟和机械排烟等排烟方式。其中,自然通风和排烟一直备受争议,甚至存在一种误解,认为自然排烟技术含量低,排烟效果差。与机械防、排烟方式相比,自然排烟方式具有其独到的优势。笔者以大型体育馆为例,对自然排烟的影响因素进行研究,并以实例验证自然排烟方式的排烟效果,以期提供合理的大空间排烟优化方案。

1自然排烟过程影响因素分析

1.1自然排烟的原理

燃烧产生的热使室内气体的温度和密度发生变化, 形成压力差,温度差和压力差的存在是烟气流动的根本原因。自然排烟主要依靠浮力和压力差的作用实现,利用火灾产生的热烟气流的浮力和外部风力作用通过建筑物的对外开口把烟气排至室外。即:自然排烟方式实质上是热烟气和冷空气的对流运动。热烟气层在着火空间上部形成,下部为冷空气层,在一定高度上存在内外压力相等的中性层。在中性层上方着火房间压力大于室外压力,如果在中性层以上区域有通风口,则热烟气由着火房间流向室外;在中性层下方着火房间压力小于室外压力, 如果在中性层以下区域有通风口,则室外冷空气将向着火房间补充。若通过排烟口排出的烟气质量流量等于或大于进入烟气层的质量流量就可以避免烟气层下降,以此达到排烟的目的。

1.2建筑结构对自然排烟的影响

体育馆类大空间建筑的内部空间大多可达几十米, 区域使用功能统一,四周不再有楼层,而是多层的固定看台或座位。其穹顶多 使用钢结 构和玻璃 以加强采 光效果,且安装中央空调等大型设备进行内部空间温度调节, 这使大空间的自然排烟与普通建筑的自然排烟效果大为不同。正常情况下,体育馆的曲面顶棚下部空间不加分隔,随着火灾的进行,烟气逐渐在此区域内聚集。这部分空间为非人员活动区域,若排烟口设在顶棚有利于排烟。 但由于上述结构的影响,会使顶部空气温度过高,对于处于南方地区的大空间建筑来说,尤其是夏天,顶部温度可达到50 ℃以上。如果顶部热空气不能及时地排走就会影响早期烟气的上升,导致烟气上升到某一高度后像遇到了顶棚一样像四周扩散,伴随火灾烟气的不断堆积,形成逐渐加厚的烟气层。这一现象将大大降低顶棚自然排烟的效率,故GB 50045-95(2005年版)《高层民用建筑设计防火规范》限制了中庭使用自然排烟窗的高度,也是出于排烟效果的考虑。

另一方面,体育馆类高大空间建筑顶部通常为穹形, 且无分隔物,适合蓄烟之用。一旦发生火灾,可燃物上方的火羽流垂直上升碰到顶棚,热烟气由垂直运动改为水平运动,并沿顶棚下部向四周蔓延,逐渐填充整个穹形区域。当烟气在此区域聚集相当厚度的热烟气层时,排烟口处内外压差也随之增大,使排烟更加稳定可靠。

1.3火源功率对自然排烟的影响

由于高大空间建筑内部空间高大,如果顶棚高度远大于烟羽流所能上升的最大高度,自然排烟系统的工作效率就会降低。而烟羽流所能上升的最大高度又受到火源功率的控制。中国科学技术大学的几组试验表明,火源功率较小时烟 气层的温 升只有几 十度。当功率约 为1.5 MW时,试验厅的温升只有18 ℃左右,大部分烟气升到20m左右时,其上升速度就变得相当缓慢。当试验用的油盘较小时,在着火初期烟气甚至升不到屋顶便开始弥散。根据Heskestad经典羽流模型可以推导出羽流上升高度的表达式,如式(1)所示。

式中:为对流热释放速率,kW;ΔT为某一高度位置水平截面上羽流的平均温升,℃;z0为从可燃物表面至虚拟点火源的高度,m。

如果可以确定烟气与室外环境温度的最小温差,就可以求得一定火源功率下羽流上升的最大高度,如式(2) 所示。

理想羽流 速度和温 度为羽流 水平截面 上的平均 温度,而实际上羽流的速度和温度在羽流水平截面上呈高斯分布。中心线上速度和温度要大于两侧,也大于平均速度和温度。因此,式(2)计算得到的结果要小于实际的羽流最大上升高度。为此许多学者进行了羽流中心线上的平均温升的实验研究,结果表明,在标准环境下,式(2) 中的系数由4.87扩大到6.90更为合适。

通过式(2)可知,火源功率较小时,羽流上升高度有限,若此时排烟口高度较高将影响烟气的排出;随着火源功率的增大,烟气层与环境温度之间的温差增大,烟气上升的极限高度增大。即发生火灾时,火越大越不需要考虑羽流上升高度的问题,从自然排烟效率的角度考虑是有利的。但从火灾扑救和人员安全上考虑是不利的。为了能够及时发现小功率火灾,就要确保建筑屋内的火灾自动报警系统的有效性。

1.4外界温度对自然排烟的影响

温度差和压力差的存在是烟气流动的根本原因。自然排烟方式实质上是依靠热浮力造成气体流动将热烟气排出,烟气和空气之间的温度差越大,烟气和空气的密度差就越大,所引起的热压作用就越大,自然排烟的效果越好。通常,普通层高的建筑火灾的室内温度可达几百度, 可不考虑环境温度的影响。但由于大空间火灾引起的温升并不高,有必要考虑环境温度对大空间自然排烟效果的影响。环境温度是一个不确定因素,因季节、地区不同而有很大差异,并且火灾时烟气温度也是随时间变化而变化的。环境温度过高时,会阻碍烟气的上升,南方的夏季这种现象尤其明显,顶部排烟口的效率大大降低,故仅设置顶部的水平排烟口并不可靠,还应在侧墙的适合高度上设置竖直排烟窗,以加强自然排烟的可靠性。

1.5风作用对自然排烟的影响

风的作用 分为外部 环境风和 内部通风 口的补风 作用。环境风可以在建筑物的周围产生风压,排烟口处的风压可以干扰建筑物内部的烟气流动,且这种影响要超过以上所提及的各种影响,尤其是在高风速地区。现代体育馆类大空间建筑往往高达20~40m。高大空间火 灾烟气的温升并不是很高,更容易受到外部影响因素的影响,应考虑室外风场对高大空间自然排烟的影响及限制范围。风向、风力、风速等因素都是不可控制的,风对建筑设计的影响较其他因素更加难以预测,通常借助物理尺寸模型,即风洞实验,模拟实际的风力现象。此研究方法的可靠性较高。研究表明,建筑物的迎风面受正风压作用,背风面、侧面及屋顶受负风压作用,且迎风面的风压系数随高度的增加而增大。但在建筑物高度的4/5处左右会出现一个滞点,在该滞点处为风压值最大,达到该滞点后,风压随高度增加而减小。在正压作用下,外墙面开口的中性层位置相比无风时升高,排烟口的排烟效率会大大降低,故不建议在正压面设置排烟口,在负压面和顶棚设置排烟口是最有利的。但某些地区风向具有多变性,建议在建筑物四周均匀设置排烟窗,并结合顶棚水平排烟口一起使用。

为了能达到设计的排烟效果,建筑物底部需设置适宜的补风口,以方便补充大量的新鲜空气,达到动态平衡的目的。研究表明,当上部热烟气层温度高于环境温度400K时,进风与排烟面积比为1时排烟流量可达到预定流量的80%;面积比为2时可达到90%。当上部热烟气层温度相对较低时,如高于环境温度200K时,进风与排烟面积比为1时可达到预定排烟流量的70%;面积比为2时可达到90%。在实际应用中,补风口的应用面积会由于堵塞而远小于设计面积,为了保证补风效果,可以设置机械送风系统,且保证与排烟系统联动启动。

2工程应用实例

笔者采用FDS对某大型体育馆进行模拟。

2.1火灾场景设定

该体育馆采用弧形屋面,内部比赛大厅呈矩形,长80 m、宽60m;室内最高25m、最低15m,平均高度20m;共16个看台疏散出口,4个直接对外的首层疏散出口;年平均气温16 ℃,常年主导 风向为东 - 东北风,冬、夏季较长。文艺演出时,舞台、道具、音响、灯光和电缆等可燃物较多,火灾荷载大,容易发生火灾。为保守起见,火灾选用t2快速增长类型,火灾增长系数取0.046 9。根据《城市消防站建设标准》规定,城市规划区内普通消防站的布局应满足接到报警后5min内消防队可以到达责任区边缘,并在火灾发生后15min开展有效的灭火战斗并控制火势的发展。按照15 min计算得到的最大火灾热 释放速率将达到38 MW。

模拟的室外环境温度30 ℃,室内温度28 ℃,模拟时间1 200s。顶棚排烟面积102m2,排烟开口处于顶棚中心形成长条形排烟带;高侧窗排烟设置104m2,环绕大厅四周设置,尽量接近顶棚下沿,窗高1.6m,如图1所示。

2.2模拟结果分析

该体育馆内人员停留的最 大高度为9.2m,看台最高出口高度5m,考虑到人的平均身高1.8m,取临界高度分别为11m和7m,根据生命安全判据设定上部烟气层的温度不应高于185 ℃,看台最高疏散出口空气最高温度不应高于60 ℃,人员停留区域CO体积分数不应高于5×10-4,能见度不 小于10 m。FDS模拟结果 如表1所示。

该模拟场景为最不利场景,在该条件下,烟气温度、 CO体积分数及能见 度都能满 足人员安 全疏散的 要求。 且在火源功率较大时,不论是烟气温度、CO体积分数还是能见度,顶棚自然排烟都较侧墙自然排烟的效果明显。 尤其是能见度,顶棚自然排烟时的能见度可达26.5 m, 近似为侧墙自然排烟时的两倍。该现象进一步验证了环境风对排烟效果的影响。由于侧墙排烟口是均匀布置在建筑物周围的,受正风压影响必然有部分排烟口的排烟效率降低,而顶棚自然排烟口均受负风压作用,达到了理想的排烟效果。

3结论

控制自然排烟的影响因素,设计合理的排烟口高度, 可以实现火灾时人员的安全疏散。在外界环境温度很高的情况下,应该控制好大空间建筑物上部区域的温度,以防止温度过高影响排烟效率。考虑到外界风的作用,尽量将排烟口设置在顶棚,并在建筑物四周的适宜高度处均匀设置竖直排烟口。为了防止建筑物下部的补风口被堵塞,不能供应足够的新鲜空气,应适当增大补风口的面积,使自然排烟的效率达到最大化。

自然过程 篇2

随着课程改革的进一步深入，我们越来越认识到：课程改革以培养学生的科学素养为宗旨，积极倡导他们亲身经历探究为主的学习活动，培养他们的好奇心和探究欲，发展他们对科学本质的理解，使他们学会探究解决问题的策略，为他们的终身学习和生活打好基础。

在现行《自然》教材的教学过程中，如何渗透《科学》教学的教学理念，这是摆在广大自然教师面前的新课题。小学生科学素养的形成是在长期的、潜移默化的过程中形成的`，教学中必须以学生为主体、以探究为核心、以学生亲身经历探究经历为途径。

我以(苏教版)第五册《食盐哪里去了》为例，谈谈如何让学生发现问题，亲身经历探究过程的。

一、创设问题情境

我在课前作了充分的准备，在上课时我举起一杯水问：(1)杯里装的是什么?(学生：水)。(2)把食盐放在水中并轻轻摇晃会有什么现象发生?(学生：会沉在杯底、会化了的、会不见的……)。(3)让学生分组实验，并要求学生仔细观察。(4)学生汇报：(食盐不见了)。(5)对于这一现象你有什么疑惑吗?(学生：食盐哪里去了)。问题产生了，学生自己提出了他们想要研究的问题，我就因势利导，让学生进入下一环节的研究。这一环节很重要，教师要呵护儿童与生俱来的好奇心，培养他们对科学的兴趣和求知欲引领他们学习与周围世界有关的科学知识。教师设计的情境就是起到“引领”学生进入探究活动的作用，使学生对这一问题产生浓厚的兴趣和强烈的求知欲望。

二、让学生亲生经历探究过程

探究既是学生学习的目标，又是学生学习的方式。在做用高锰酸钾和粉笔灰进行的对比实验的过程中，借助高锰酸钾和粉笔灰的颜色，学生直观地看到了高锰酸钾颗粒在水中溶解的过程以及粉笔灰沉淀在杯底的事实，学生在报告实验结果时纷纷说出了：高锰酸钾在水中变成了极小极小的微粒，均匀地分布在水中;粉笔灰沉淀在杯底。我及时告诉学生像高锰酸钾那样在水中变成极小极小的微粒，均匀地分布在水中，这种现象叫做溶解。学生亲身经历、亲眼目睹了高锰酸钾的溶解过程，因此对溶解的概念理解得想当透彻。此时我趁热打铁，追问学生：谁能告诉大家，通过刚才的对比实验，你认为“食盐到那里去了”这是学生纷纷举起小手，争先恐后地发表着自己的见解，我及时肯定了学生的回答，表扬了他们，惊讶地说：原来高锰酸钾在水中变成了极小极小的微粒，均匀地分布在水中，即高锰酸钾被水溶解了，你们真聪明。学生在实验的过程中思维活跃、情绪高昂，他们在科学探究的过程中，体验了学习的乐趣、成功的乐趣。他们获得了科学的知识，增强了探究的能力。在教学过程中我发现学生动了、学生乐了、学生也得了。

本课教学中的几点不足：

(1) 实验之前没有让学生进行大胆的预测和假设，今后要鼓励学生大胆猜想实验的结果。

(2) 个别学生对实验的步骤、过程不够明确，以后要改进方法。

教学相融，在经历过程中自然建构 篇3

[关键词]激趣；数学思考；体验建构

《数学课程标准》指出：数学教学活动应激发学生兴趣，调动学生积极性，引发学生的数学思考。张齐华老师执教的《负数》一节，以其阳光帅气的个人魅力，高超的教学艺术，生动诠释着课标所倡导的理念和方法，展示了数学教学独特的魅力，对于学生认知、思维、能力训练处处都富有点化润泽之功效，让我们开阔眼界，受益匪浅。下面就课堂教学的简要环节与精彩片断，谈谈自己的粗浅认识。

【片断】利用生成理解

师：如果让你上来写出这些负数，你能写吗？

教师分别以楼层（层）、温度（℃）、海底（米）、银行卡欠款（元），标出单位，让学生写负数。

学生上黑板写出如下负数：

楼层 -1层 海底 -1849米

温度 -14℃ 银行卡欠款 -2000元

师：请大家在小组内说说这4个负数表示的意思。

学生小组交流。

师：你能用最简单的方式表示这些负数吗？

学生用示意图表示如下：

汇报交流：（细节追问）逐步完善示意图。

第一幅图：

生1：负一层就是地下一层。

生2：他要说清地平线上面是一层，（指画线部分）这是地平线，这样才能把负一层介绍的完善。

师：这条线叫地平线，也就是——

生（齐）：地面。

生3：要标出地面，地面可以看作0。

师（追问）：负一层是在0的——

生（齐）：下面。

师：为什么要标出“0”？

师指不同的位置说正负层数。

师：西安最低是负几层？我知道南京最低是-5层。

教师演示汽车停车：到地面，没位置，-1层没位置，-2层没位置，……到-5层。

第二幅图：

生4： -14℃就是零下14℃。

师：零下14℃是在0的上面还是下面？

师指不同的位置说正负度数。

师（追问）：为什么说的这样快？都盯着哪个数？正、负的关键是什么？

第三幅图：

一生用红笔把海面标出。

师（追问）：用红笔把海面标出是什么意思？她想强调什么？地面是平的，为什么把海面画成波浪？

生5：地面是平的，若把海面画成平的，那就不是水了。

第四幅图：

生6：-2000元，说明张老师欠银行2000元。

生7：银联无银，欠钱2000。

师：欠2000元不是好事，一定要怎样？

生（齐）：还钱。

师：充值1000元，显示会是什么，充值2000元，显示是多少？

生答略。

师：没钱叫什么？

生（齐）：穷光蛋。

师：比穷光蛋还穷的是谁？

生（齐）：张老师（因前面欠银行2000元）

师：第一幅图谁是0？第三幅图谁是0？

说明地面和海面都可以看成0。

第二幅图谁是0？说明把水结成冰的温度定为0度。

师擦掉单位，请同学观察：

-1 -14 -1849 -2000

组织比较共同的地方、不同的地方，认识“负号”。

尝试读数。

比较：谁是最小的？还有什么共同的地方？比0小多少？比0小的数还有吗？

写正数。（略0

追问：“负号”能去掉吗？

用数轴表示负数。（略）

【利用学生对负数的认知领域，组织学生从写“负数”开始，不是简简单单的解释、说明，而是组织学生先在小组内说一说自己对这些“负数”的认识，再分别选代表用示意图表示自己的认识，然后对照不同的示意图引导追问，让学生逐步深入其中，感受负数的产生，体验负数是以0为界限，与正数相反。通过贴切、准确的补充，在完善示意图的同时，又以0为界限指认正负数，体验负数相对的位置，初步建立负数的模型，再通过去掉单位比较这些负数的异同、大小以及用数轴表示，逐步认识和加深理解负数的意义，学生广泛参与，积极思考，让学生能学。】

赏析：首先营造良好氛围，让学生乐在其中。走进张老师的课堂，他贯穿始终风趣幽默的语言与激情洋溢的教学风格深深地吸引着学生，学生与教师更像是“志同道合”的玩伴，在“生活味、数学味”十足的课堂环境中，学生想学乐学，学得轻松有趣。其次组织有效活动，让学生体验建构。教学中可供观察、探究的对象不是漫无边际，而是教师基于学生寻找的基础上，有选择的预设范围（有代表性），让学生根据自己的生活经验、知识水平自己先写一写、小组内说一说，初步感知现实生活中负数的存在；再根据自己的理解用示意图表示，集中汇报交流，逐步完善用几何直观准确表达负数；然后去掉单位抽象、比较所写负数的异同、大小等，学生由表及里参与认知、分析体验，爬坡不见坡，在一系列有效的数学活动中，积累广泛的活动经验，于不知不觉中建构新知模型。第三，引发深层思考，让学生学有韵味。当学生参与探究交流，基本建立了负数的概念，教师以“儿子身高‘-2cm’”设疑，引发学生的猜测、猜想，通过进一步的交流辨析，当学生明白五年级男生150 cm，儿子身高148 cm，可用“-2cm”表示儿子身高之时，负数的直观意义和深层意义一起涌来，数学的有趣在此刻突然又被放大，学生完全被数学的神奇所震撼，当学生还未从兴奋中平息下来，教师的再次逗趣启发：我身高可以看做0，你们身高是？负数们再见！又让学生难舍难离……

整节课，教师以其风趣幽默的语言，融“正气、才气、底气、雅气”于一身，激情引领，在知识生成过程中做足文章。学生如痴如醉——思考、交流、究深，感受数学知识生活化，生活中处处有数学的有趣境界。师生、生生真正交往互动，教学相融，在经历过程中自然建构，堪称是一节富有灵性的数学课。正像特级教师徐斌老师所倡导的那样：“教无痕，学有迹，在淡墨无痕和春风化雨中发展思想，培养精神。”分享名师无以伦比的课堂教学艺术、教育机智以及独特的人格魅力，真是一种享受啊！

自然过程 篇4

建筑围护结构传热复杂,室外空气温度和太阳辐射强度等气候条件的影响使得室内空气温度变化无法满足人体的舒适性要求,在早期改造墙体的过程中,专家通过改造砌块结构形状或者材料类型来达到增加墙体热阻的效果, 而在此研究过程中,人们试图利用空心砌块孔间通道通风,以增强墙体的保温隔热性能,提高墙体的节能特性。

陈刚[1]根据空心砌块孔上下贯通的特点,提出了利用空洞作为通道, 以排风机作为动力提供,用CFD进行了室内环境的模拟,发现可以解决室内的环境问题,但是没有考虑墙体的传热影响;于靖华[2]提出采用空心砌块搭建成通风墙体,利用空调系统排风,地道风或者夏季夜间凉风对墙体空腔进行通风,研究发现使用简化的动态传热模型进行数值模拟分析较为准确,但是耗时较长;王平[3]测试了夏季通风墙体与非通风墙体的日温度变化,发现通风墙体有利于减缓小时内温度波动,提高室内环境的舒适性,减少通过墙体的热流,减少空调冷负荷,对于太阳直射辐射的建筑采用通风墙体能取得良好的隔热效果;Elisabeth Gratia[4]使用TAS软件模拟8 种天气状况下对使用通风外墙和不使用通风外墙的建筑进行模拟实验对比,发现使用了通风外墙后建筑的热负荷减少冷负荷增加,因此,提出了动态使用通风墙体的重要性;Till Pasquay[5]提出使用双层幕墙来实现墙体内的自然通风,并通过实验发现该墙体可以一定程度上提高保温性能,同时降低建筑的噪音等级,但是,并没有提出具体可以提高多少保温性能。

墙体内的通风可以有效缓减室外对室内的传热影响。 然而,在研究和使用中发现,强制通风无法有效的掌握墙体内的流动,设备损耗较大,前期的投入较大。 因此,利用高层建筑因热压形成烟囱效应而产生的自然通风可以成为减缓室内外传热影响的一种有效途径。

夏季室外辐射强,墙壁温度高,室内外温差较大,高层建筑的上下热压差越大,自然通风效果越明显,可以有效带走室外向室内传递的部分热量。

1 外墙物理模型

以夏季南京和北京民用建筑南外墙为物理模型,层数设为3 层,6 层和9 层,层高为3m。 砌块的长×宽×高分别为398mm×297mm×196mm,外孔尺寸为91mm×20mm,中孔尺寸为173mm×26mm,内孔尺寸为162mm×124mm,外孔为上下贯通的风道,中孔填放EPS保温板,内孔为不通风的空气间层。

砌块实物见图1 所示,外墙自然通风系统示意图见图2 所示,该系统在白天受到外界空气温度和太阳辐射的作用,导致墙体内部温度差异,从而产生热压,在外孔中形成空气通道,利用热压产生的烟囱效应形成自然通风,带走从室外往室内传入的部分热量。

1.1 墙体热工参数

组成墙体的各部分的材料物性参数见表1。

1.2 室外综合温度

由于室外空气温度和太阳辐射强度等气象条件随季节和昼夜不断变化,通过围护结构的传热量也随室外发生变化,墙体的热平衡方程如下:

式中:qs为维护结构吸收的太阳辐射热量;qR为围护结构吸收的地面反射辐射热量;qB为围护结构吸收的大气长波辐射热量;qξ为围护结构吸收的地面热辐射;q0为围护结构的热热量;qca为围护结构向空气的对流换热量;qra为围护结构向环境的热辐射量。

式(1)可以得出围护结构外表面向内壁的传热量,但要应用真实的辐射换热量计算式还应包括传统的辐射换热量和有效辐射量,室外空气综合温度综合表达了室外空气温度、太阳辐射、地面反射辐射和长波辐射,大气长波辐射对维护结构外表面的综合热作用,如式(2)所示,使用室外综合温度常常不考虑夜间辐射对围护结构外表面的热作用,在夏季由于忽略了夜间辐射对围护结构的冷却影响,故计算室内冷负荷时是安全的。

式中:tα为室外空气温度;qδ为围护结构有效辐射热量;αa为围护结构表面总换热系数。

2 热过程数学模型

2.1 假设条件

为了突出新型墙体的传热特性,简化模拟传热过程,设定如下假设条件:①忽略保温材料和砌块的接触热阻;②墙体材料各项同性且均质;③忽略夜间辐射对围护结构的影响。

2.2 控制方程

该新型墙体砌块的传热问题主要是竖直壁夹层内的自然对流换热问题, 当夹层厚度 δ 与高度h之比较大(大于0.3[8])时,冷热两壁的自然对流边界层不会相互干扰,这时可以按无限空间自然对流计算;当冷热两面的对流边界层相互结合时会产生较小的环流, 而层间的流动特征取决于格拉晓夫数Grδ, 可根据Grδ的大小确定自然对流换热准则关联式,确定努谢尔特数,进行有限空间自然对流换热计算。

式中:g为重力加速度,m/s2;α 为空气的膨胀系数,1/K;Δt为流体与壁面的温差,℃;δ 为有限空间的定型尺寸(夹层厚度),m;ν 为运动黏度,m2/s。

式中:h为对流换热系数,W/(m2·K);δ 为夹层厚度,m;λ 为导热系数,W/(m·K)。

由于Nuδ是关于Grδ的无量纲数,根据Grδ的大小不同有不同的准则关联式:

式中:δ 是夹层厚度,m;H是高度,m。

2.3 初始条件和边界条件

(1)初始条件

式中: tin|τ=0为初始时刻进风口处的温度, ℃;tout|τ=0为初始时刻室外温度。

由于砌块内孔间通道存在上下进出口温差,进而产生热压差,形成孔间空气流动,形成自然通风,在墙体顶部的出风口存在一出流速度:

式中:u(z,τ)|τ=0为初始时刻出流速度,m/s;τ 为时刻,s。

砌块孔中自然通风计算采用标准k-ε 二方程模型[8]。

(2)边界条件

式中:hf为墙体外表面的对流换热系数,W/(m2·K), 取19W/(m2·K)[6]; tsw为室外空气综合温度,℃;twq|τ=0为墙体外表面的初始温度,℃;λ 为空心砌块的导热系数,W/(m·K);tp|τ=0为靠近墙面处的初始温度,℃;δ为p点与墙面的距离。

3 数值模拟分析

3.1 模拟方法

计算模拟软件采用MATLAB,通过编程模拟在室外综合空气温度波的作用下,通风和不通风时墙体内部各部分的温度及进出墙体的热流变化。 墙体上下面绝热,监控风道进出口处空气温度和流量。

3.2 温度分析

在室内温度恒定为26℃,室外温度波稳定的情况下,进出风口的温差越大,出风口带走的热流越多,则通过通风墙体流入室内的热量越少,墙体的热阻越大,保温性能越好。

图3 为在3 个周期(72h)内北京和南京地区3、6、9 层通风风墙体的出口温度分布图以及进出口温差分布图。

通过对北京和南京地区3、6、9 层出口温度的比较,可以发现通风墙体出口温度呈现明显的周期性变化,其变化趋势相较室外综合温度存在一定的延迟性,在北京地区9 层的出口温度比3 层、6 层要高,说明在北方地区对于高层建筑来说,该通风墙体能更好地起到带走热量的作用;而在南京地区,9层的出口温度和6 层的出口温度相比相差不大,或者略有减小,说明在南方地区,该通风墙体更加适合中高层或小高层建筑,其节能效果更加明显。

从图中可发现,南京地区的通风墙体进出口温差随时间先升高后降低,呈周期性波动,在每个周期中存在一个峰值, 在峰值后的一段时间内温差会存在一个明显的下降并且存在波动, 这个情况是由于室内外温差不大, 或者室内温度大于室外温度造成的,对于竖直封闭夹层的自然对流,其间的流动特征取决于格拉晓夫数,而温差和夹层的厚度会影响Gr的值,由于室内外温差过小并且不稳定,同时夹层厚度很小,造成形成的自然对流内部流动的不稳定,出现一些环流或者上下逆流,导致温度出现波动.而北京地区的通风墙体进出口温差呈现出明显的周期性波动,在每个周期中存在一个峰值,区别于南京地区的是其不存在温差上下浮动的不稳定区域,说明北方地区通风墙体的自然通风性能更好, 温度环境也更利于使用该通风墙体。

3.3 流速分析

由于进出口温差,产生的热压导致在风道内形成了气流。 图4 为北京和南京地区墙体不同楼层出口风速分布图。 从图中可以发现,南京和北京出口风速呈现周期性波动, 北京地区风速波动更加稳定,上下波动趋势较为明显,三个不同楼层分别对应存在一个流速的峰值达到1.25m/s、0.95m/s和0.65m/s左右;而在南京地区,波动的幅度大,三个楼层分别对应存在一个流速的峰值达到0.85m/s、0.7m/s、0.45m/s, 并且存在上下浮动的区域, 这和进出口温差密切相关,由于南京地区温度的波动特征导致风道内的空气流动有着相似的特征。

3.4 热流分析

进入室内的热流是最核心的问题,它能直接反映房间的舒适性和墙体的节能性能,同时可以根据它推算出墙体的热阻。

图5 为北京和南京地区不同楼层通风墙体通风与不通风时热流波动图。 从图中可以发现,南京地区流入室内的热流呈现明显的周期性变化,南京地区3、6、9 层热流变化趋势相似,楼层越高,流入室内的热流越大,并且不通风时进入室内的热流要大于通风时进入室内的热流;而北京地区可以明显地发现周期中一段时间流入室内的热流呈现负值,这是由于室内外的温差不大,或室外温度低于室内温度,开启通风口导致室内向室外传热,从而形成负值的热流。 这仅仅反映了通风墙体具有一定的隔热效果,没有反映出其节能的效果。

而节能效率可以通过观察通风带走的热量和不通风时进入室内的热量的百分比来得出。 图6 为北京和南京地区通风墙体节能效果波动图。 从图中可以看出, 除去夜间室内向室外传热时期的热流,北京地区3 层建筑其节能效果最高可达到0.75 左右,而随着楼层的增加,6 层建筑的节能效果最高接近到了0.9,但是9 层建筑的节能效果反而下降,最高只达到了0.8 左右; 而南京地区3 层时节能效果最高达到了0.6~0.7, 随着楼层的升高,6 层和9 层的节能效果相差不大,最高仅仅达到0.5~0.6,可见通风墙体对于不同的地区以及不同层高的建筑,其节能效果也会出现明显的差别。

3.5 热阻分析

通过分析可以得出墙体的当量热阻,图7 为北京和南京地区通风墙体当量热阻直方图,从图中可以看出,不通风时墙体的热阻为0.327W/(m2·K),通风后南京地区在3 层的时候当量热阻升高最多达到23.2%, 而随着层高的增加, 热阻也逐渐减少,6层增加了14.7%,而9 层增加了13.7%;北京地区在3 层到6 层的时候当量热阻逐渐增大到峰值达到43.4%,而从六层往后又出现了回落, 整体而言, 该通风墙体在北京的中高层建筑中节能效果明显,而在南京的低层建筑中节能效果较为突出。

4 结论

(1)新型砌块构造的通风外墙能够有效地阻挡外界向室内的传热,维持室内的温度。

(2)北京相比于南京风道进出口温度环境更加稳定,自然通风的性能效果更好。

(3)北京地区随着楼层的升高,其节能的效果呈现先升高后降低的趋势, 存在一个峰值接近90%; 南京地区随着楼层的升高, 其节能效果呈现下降的趋势,在3 层时为最高值在60%~70%之间。

(4)北京通风墙体的热阻相较不通风时的墙体热阻,最高提高了43.4%,最低提高了28.4%;南京通风墙体的热阻相较不通风时的墙体热阻,最高提高了23.2%,最低提高了13.7%。

(5)由于楼层的增加,热压差增加导致带走的热量增加, 而楼层的增加同时会增加换热面积,导致进入室内的热量增加,从而室内的的热量并不呈线性变化,而是呈现抛物线变化,存在峰值,因此,存在节能效果最好的楼层,通过对比发现,在北京6层的节能效果较好,而在南京3 层或3 层以下节能效果更加突出,进而推断通风墙体在北京更加适用于中高层民用建筑,而在南京更加适用于多层民用建筑。

参考文献

[1]陈刚,刘泽华,蒋新波.利用空心砌块构筑通风墙体的效果分析与模拟[J].建筑节能,2007,35(4):24-26.

[2]于靖华,田利伟,徐新华,等.空心砌块通风墙体技术及传热模型研究进展[J].建筑热能通风空调,2014,33(4):40-43.

[3]王平,龙激波,张磊,等.夏热冬冷地区通风墙体隔热性能测试与分析[J].建筑热能通风空调,2010,29(3):21-24.

[4]Elisabeth Gratia.Optimal operation of a south double-skin facades[J].Energy and Buildings,2004,36:41-60.

[5]Till Pasquay.Natural ventilation in high-rise buildings with double facades,saving or waste of energy[J].Energy and Buildings,2004,36:381-389.

[6]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB 50736—2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.

[7]赵荣义,范存养,薛殿华,等.空气调节(第四版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.

自然过程 篇5

合作论坛交流材料

依合作促改革靠融合创特色

——谈与澳大利亚启思蒙学院合作办学的体会

郑州电力高等专科学校

郑州电力高等专科学校，是一所以电力工程技术教育为主的高等工程专科学校，始建于1933年，是河南省最早建立的开展现代教育的高等院校之一。1953年经国家院系调整，成为电力类院校，长期隶属电力系统。1994年经国家教育委员会批准，建立了郑州电力高等专科学校。2000年高等教育体制改革，学校的管理体制调整为：“中央与地方共建、以地方管理为主，继续由行业办学、人财物管理体制不变，教育业务按属地化原则由地方教育部门管理”。

学校非常重视引进国际优质教育资源。1992年，积极借鉴北美CBE理论和DACUM方法进行教学改革试点，创立了“能力目标型”教学模式。2002年底，学校加入了由中国电力企业联合会（中电联）牵头的中澳合作办学项目。从2003年8月开始招生。经过两年多来的实施，项目进展顺利，前景良好。下面就我校开展中澳合作办学的情况作简要介绍。

一、合作方式

⒈搭建合作平台

在中电联组织下，由四川、武汉、江西、贵州、保定、郑州

中澳职业技术教育合作论坛交流材料

等地8所电力类高职高专院校共同搭建了中澳合作办学的平台。中澳双方共同成立合作办学项目管理委员会，每年定期召开管委会成员会议，对合作项目的核心问题和重大事项进行决策。中方成立合作项目工作组，在管委会的领导下开展工作，通过会议、通讯、观摩、比赛等方式加强沟通，研究项目运作过程中各方面问题的解决方案，交流经验，取长补短，合作办学项目的顺利实施。澳方指定分项负责人，与中方实行一对一连接，加强合作办学双方的沟通与交流。形成了有组织、有中介、多校互动、各校独立运作的合作办学模式。

⒉明确责任分工

管委会是合作办学的最高决策机构，管委会对合作中的重大事项、重要问题，采取“平等协商、形成共识”的方式，制定指导合作办学方案实施的基础性文件；中电联负责组织、协调中方各院校的项目开展；中方各院校负责教学实施、日常管理和招生就业等工作；澳方为中方提供课程资源，选派教师承担教学及管理工作，实现与澳方本科院校的学分互认和课程衔接；国际文化资源交流中心（ICRO公司）作为中介机构，参与合作项目全过程，加强中澳间的沟通，协助解决由于文化、观念、制度上的差异造成的误解和矛盾，并为双方扩大合作领域和共同利益提供建议和帮助。

⒊融合中澳教育模式

澳大利亚TAFE体系是建立在终身教育理论基础上的职业教-2-

郑州电力高等专科学校

育制度，把职业能力等级证书认证与学历证书教育融为一体，与大学学位课程相互衔接。针对中澳在教育制度、管理模式、教学方式方法等方面存在的明显差异，合作双方多次开展研讨、商谈，致力于探索TAFE体系与中国文化背景和教育制度相互融合的办法和途径。经双方联合开发，确定了合作办学三年制教学计划：第一年为澳方英语课程和中方的政治、体育课程，学生成绩达到雅思5.0分，注册澳方学籍进入文凭课程学习；第二、三年为澳方专业文凭课程，融合中方的专业课程和实践教学环节，学生毕业后可在国内就业或继续深造，符合条件者也可申请到对接的澳洲大学继续学习。

二、取得的成果

⒈引进了澳方教育资源。合作办学项目引进了澳方英语教学体系，以及“电气技术”和“会计”两个专业的文凭课程体系，从两年来的具体实施情况看，效果良好，达到了预期目标。

⒉引进了新的教育理念。通过新的教学体系的实施，新的教学方法和理念的传递，逐步培养了一批英语能力强、专业素质高，拥有先进的教育教学理念、掌握先进教育教学方法的教师队伍和教学管理及学生管理队伍。学校先后分批派出10位英语和专业教师、1位项目管理人员、6位教学和学生管理人员，赴澳进行教育理念、教学方法、教学管理等方面的培训，为合作办学的开展提供了人才支撑。

⒊引进了新的教学模式。中澳合作办学项目强调对学生综合中澳职业技术教育合作论坛交流材料

能力的培养。小班授课（不超过25人），全英互动式教学、互助式学习，建立了以学生为中心的教学模式，充分发挥学生的主动性、创造性，学习效率得到较大提高。

⒋引进了新的教学管理模式。项目实施注重动态管理、过程监控，建立了学生个人学习档案，详细纪录课堂教学内容、资源利用、学生出勤及学习情况等。澳方定期派人参与项目教学和管理，并通过互联网实时监控教学进程和质量，定期向中方提供教学建议，构建了全新的教学管理模式。

⒌促进学生学习方式转变。在新的教育教学和管理模式下，促使学生从被动学习、被迫应对考试的模式中解脱出来，主动学习、自觉学习、互助学习、互动学习，成为合作办学学生的明显特征。

三、取得的经验

⒈平等合作，携手共赢。合作中出现的矛盾和问题是多方面的，特别是中澳双方在文化、制度上存在着显著的差异。在项目进展过程中，合作双方始终坚持平等合作的原则，求同存异、平等协商，达成了共识，开创了携手共赢的良好局面。

⒉高度重视，加大投入。学校高度重视项目的实施，调整了教学机构，确定了独立的合作项目实施部门，选拔具有较高素质教师、管理人员组成合作项目实施的团队，并制定了相应的倾斜政策。同时，建立了完善的教学服务体系，加大硬件设施的投入，改善教学环境和条件。

郑州电力高等专科学校

⒊面向国内，提升品位。面向国内就业市场，学校把合作办学项目的教学目标定位于培养具有较强英语能力、较高专业技能的复合性人才。并借助先进的教育理念和教育教学方法，推动学校教学改革，推动教师角色转变，实现教育教学模式的创新，提升了学校办学的综合实力和办学品位。

⒋实事求是，信守承诺。学校重视招生宣传，定位于国内市场，不过分渲染出国，实事求是地宣传合作办学的方式、实力和培养目标的定位，并信守教学条件、生活条件、教学管理、日常管理等承诺，使学生满意、家长满意。

四、存在的问题和下一步工作思路

⒈存在的问题

⑴学生因素。一是学生英语水平一时难以适应全英语教学；二是部分学生比较习惯于督促下学习，自主性差。

⑵教师因素。一是教师教育理念、教学方法和教学手段难以在短时间内彻底转变；二是教师的实践能力素质存在差距。

⑶环境因素。一是在中文环境中实施全英教学难度大；二是技能训练的基地建设投入巨大。

⒉下一步的工作思路

⑴融合中澳双方教育理念。总结归纳合作办学的经验，吸取先进的教育理念和先进的教学方法，结合学校的实际，制定操作规范，推进学校专业建设和改革，创造适应中国市场要求的高等职业教育新模式。

中澳职业技术教育合作论坛交流材料

⑵加强整体师资队伍建设。以合作办学为切入点，推动TAFE教育理念和教育教学模式的广泛应用，从而加强整体师资队伍建设。

⑶扩展语言强化训练中心。提供更好的音、像、书、刊、报、网络等设施和条件，创造更好的语言交流环境。

自然过程 篇6

关键词：苹果；品种；衰老；光合指标变化

中图分类号 S66 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）22-39-02

植物在生长发育过程后期会发生不同程度的衰老，衰老迹象多数是从叶片开始显现的，如何能延迟衰老现象已经成为进一步发展农业的重要因素。随着植物组织衰老进程的加剧，细胞内的蛋白质含量和叶绿素含量会随之下降，并导致光合速率减慢，细胞组织结构出现退化。植物的光合作用主要是在叶片中进行的，而通过光合作用合成的营养物质，随着叶片的衰老其营养合成速率也随之减慢，致使植物组织慢慢衰老。本试验探讨了不同苹果品种在自然衰老过程中，其叶片的净光合速率和蒸腾速率光合指标的变化，以期为研究苹果的自然状态下衰老机制提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点及材料 试验地点选择在辽宁朝阳县附近一个苹果园内，试验材料为3个苹果品种，分别是富士、寒富和国光。

1.2 试验方法 试验材料为1年生苹果盆栽果树，选用富士、寒富和国光3个苹果品种，每种苹果选择长势一致的植株，在相对收光一致的地方去无病无外部损伤的叶片为试验材料。试验于2014年9月20日开始，至2014年11月1日结束，每隔10d采样一次。取样后放在密封袋保存，立即存放于4℃的冰箱内备用。用LI-6400便携式光合仪，取出备用的叶片，测定苹果树各功能叶片的光合指标。测定时间选在上午11：00左右进行，每个品种选择3株苹果树，每个项目测定5次，取平均值。

1.3 数据统计 数据采用Excel和Spss统计软件处理。

2 结果与分析

2.1 3种苹果叶片净光合速率变化 植物的叶片光合性能优劣是由它的净光合速率所决定，随着光合速率的降低，植物叶片的衰老也随着加剧。在植物生长后期，叶片会逐渐衰老，其细胞内的叶绿体基质及叶绿素含量都会遭到破坏和下降，从而导致光合传递受阻，光合速率也随之下降。由图1可知，3种品种苹果叶片的净光合速率随着时间的延长而逐渐下降。富士、寒富和国光苹果在第5次采摘时的较第1次采摘净光合速率下降显著，分别较第1次采摘下降68.57%、64.19%和71.94%。在最后一次采摘时，国光苹果净光合速率下降较富士和寒富差异显著，即富士和寒富苹果衰老期较晚。

2.2 3种苹果叶片蒸腾速率变化 植物通过叶片气孔来进行水分散失，并且通过细胞内的水势大小来控制叶片气孔的关闭。植物叶片可以通过水分的蒸腾作用把根部的无机离子和有机养分转运到植物各个部位。由图2可知，3种品种苹果叶片的蒸腾速率随着时间的延长呈先升高后下降的趋势。富士苹果的蒸腾速率最高值出现在第3次采摘时，为1.37mmolH2Om-2s-1，而寒富和国光苹果的蒸腾速率最高值都出现在第2次采摘时，分别为0.75mmolH2Om-2s-1和1.17mmolH2Om-2s-1。之后各处理苹果进入衰老期，以寒富苹果的蒸腾速率最低，为0.36mmolH2Om-2s-1。

3 结果

植物主要是通过叶片进行光合作用，由光合作用产生的营养物质通过转运提供给植物各个器官，随着叶片光合作用的减弱，叶片也随之衰老。这是因为当光合作用减弱时，叶绿素的合成也随之减弱，影响了营养物质的合成与转运，也导致了CO2的同化率降低，最终导致了叶片的衰老。

本次试验结果表明，3种苹果的光合速率和蒸腾速率的光合指标随着叶片的衰老随之下降，且在同一时期处理内，3个品种间差异性显著。

参考文献

[1]鞠浩荃.植物及植物生理学[M].北京：中国农业出版社，1996：248-250.

[2]刘凤之，王昆，曹玉芬，等.我国苹果种质资源研究现状与展望.果树学报，2006，23（0）：865-870.

[3]姜卫兵，庄猛，韩浩章，等.彩叶植物呈色机理及光合特性研究进展[J].园艺学报，2005，32（2）：352-358.

[4]刘振蛟，曲柏宏，李玉梅，等.苹果梨的净光合速率变化规律[J].延边大学农学学报，2006，28（1）：32-33.

[5]张建光，刘玉芳，施瑞德.不同砧木上苹果品种光合特性比较研究[J].河北农业大学学报，2004，27（5）：31-33.

自然过程 篇7

1.1 空气环境自然过程

不同的物体对于吸收太阳辐射的能力是存在差异的。相对于陆地来讲, 水体热容更高, 因此, 滨水地区由于水体面积大, 吸收太阳辐射的能力相对较强, 升温或者降温都相对比较缓慢, 容易形成上空环流的“水陆风“, 让周围变得凉爽舒适。特别是在夏季和低纬度地区, 滨水地区的这种气候特征尤为明显。

1.2 河流生物自然过程

河流滨水区处于水陆交界的边缘, 是一种非常典型的生态交错带。在河流滨水区, 各种物质、能量频繁交换, 具体表现为植被繁茂, 物种多样, 结构十分复杂, 并且都以自然部落的形式存在着。

1.3 河流水文的自然过程

自然河岸孔隙率高, 是一种渗透性的界面, 这种特殊的界面使得河流中的水和河岸的地下水之间能够交换, 从而形成了一种相互补充的良性循环, 对水量进行自然调节。同时, 土壤和植被对于水质也有净化作用, 能够缓解洪水的冲击力, 维持河床形态, 保持一种稳定的状态。

2 遵从自然过程的城市河流与滨水区具体设计规划

2.1 调整滨水区空间

通过上面3种自然过程的分析看出, 在河流和滨水区的3个自然过程中, 每一种都有其独特的自然形式。我们在对河流和滨水区的开发设计中, 要遵循自然的过程, 合理地利用各种形式的功能并使其效果最大化。

2.1.1 建筑物。

在滨水区的设计过程中, 必须结合城市的实际情况, 因地制宜地对自然景观进行设计。尽可能保证滨水区建筑的布局, 避免过于密集, 合理将滨水建筑的一、二层架空, 保持其和城市空间的通透。例如, 对于炎热的山城重庆, 可以修筑架空的吊脚楼, 保证其自然通风;对于临水的地方, 根据当地的实际情况, 扩大风道, 增强通风, 减少热气流的影响。

2.1.2 开放空间。

对城市河流沿岸的水面、湿地、植被加以保护, 构成一种天然的连接城区和滨水区的带状开放空间。利用这个空间引导自然空气进入城市, 加快城市空气的流通, 净化城市质量, 降低城市的温度避免形成“热岛”效应。除此之外, 还应该从城市内部入手, 开放内部空间, 从而形成一个完整的、健全的循环系统。城市内部的开放主要包括公园、林荫小道、自行车道等建设, 使其构成滨水通向城市内部的通道。对于部分适合的节点地方进行深化处理, 最大程度发挥其城市公园和地标建筑的作用。

2.2 河流绿色廊道的建设

2.2.1 河流绿色廊道的设计原则。

在进行绿色河流廊道建设之前, 必须对滨水区的生物资源进行调查建档, 把生物的生存环境也放入城市建设的考虑范围, 结合自然群落对人为干扰的敏感度, 最终确定设计的方案。保证河流两岸有足够面积的绿化带, 是建立完整河流绿色廊道的基础, 只有这样才能保证河流在生物过程中充分发挥廊道作用。

2.2.2 水滨植被的设计原则。

首先, 在植被的选择方面, 必须是耐水性强或者是水生植被为主, 并且根据植被群落的实际情况加以设计规划。其次, 滨水区的绿化设计要尽可能保证符合自然植被群落的结构, 尽量采用自然化设计。根据实际情况, 在敏感地带栽种天然的植被, 使其自动形成具有自我调节能力的自然形态。

2.3 生态驳岸的建设推广

生态驳岸除了具有护堤抗洪最基本的功能外, 还具备维持水量、调节水位、优化水质等多种功能, 有利于河流生态系统的形成和发展。自然原型驳岸、自然型驳岸、人工自然性驳岸是生态驳岸的3种基本类型。自然原型驳岸一般采用柳树、白杨等植被保护河堤, 维护河堤自然堤岸的特性。自然性驳岸在采用植被的基础上还采用石材、木材等保护堤岸, 这种类型的堤岸在我国有许多优秀的范例。人工自然性驳岸在以上2种的基础上, 还加用钢筋混凝土等确保河堤抗洪能力。3种堤岸在不同的情况下具有不同的作用与优点。

2.4 河道自然恢复

一般情况下都是先根据河流实际地理情况, 采用结构化或者非结构化的方式让河道特征进行重组。然后, 再辅以各种恢复措施加快河道恢复, 最后对其进一步处理。

3 结语

城市自然景观对一个城市来说是十分重要的, 一个城市的合理发展离不开城市自然景观的建设。城市自然景观的设计必须始终遵从自然过程, 唯有如此才能符合各方利益, 让城市健康成长、绿色发展。

参考文献

[1]王润楠, 刘庆.遵从自然过程的城市河流和滨水区景观设计[J].科技资讯, 2014 (23)

自然过程 篇8

了解医院科研管理现状,分析目前国家自然科学基金申报过程存在的问题,才能让项目申报的管理重点明确。

(1)科研积极性及主动性不高。从项目申报人员看,医院目前从事基础研究的科研人才仍然匮乏。分析原因:一是医院目前医疗任务逐年增加,医务人员精力主要用于临床工作,并未培养出科研意识,独自进行科研的能力不足[1]。大部分高学历人员科研主动性和积极性不高,即使医院提出要求,也只是被动应付。二是科研人才的培养需要长期的投入和建设[2],人员自身研究基础积累和科研能力培养也具有一定的时间性。近年来,医院科研骨干流失,医院缺乏对新进高学历人员的科研要求和系统的科研培训,督促力不足,人员自身科研能力提升缓慢,导致科研后备力量补充不足。三是国家自然科学基金申报的竞争压力逐年加大,科研人员经过努力准备最终并未获得资助,在一定程度上挫伤了积极性。

(2)项目申报缺乏计划性。国自然项目申报需要有一定的时间计划性,虽然医院在国自然申报过程中进行了整体部署和统筹规划,制定了详细的时间进程,但是仍有医务人员未能按照医院国自然申报时间计划安排进行各项事宜,造成后期申请书修改时间不足。医务人员申请国自然项目多采取自由申请方式,大多数医务人员只能凭自身经验和主观认识来填写申报书,导致标书质量低且格式混乱,直接影响了中标率。

(3)项目内涵质量需提高。从近年来的专家评审反馈意见来看,医院申报项目的内涵质量仍需进一步提高,创新性和先进性有待加强,主要表现:一是新现象的发现、新方法的探索和新规律的总结方面开展工作的项目比较少,创新性和先进性有待加强;二是研究方向不明确,盲目申报课题,未能将研究内容瞄准科技发展前沿或结合国家和地域发展战略需求;三是针对研究方向的前期研究基础相对薄弱,没有进行必要的预试验或相关内容的高水平文章发表。

(4)缺乏团队合作和交流,科研水平发展不均衡。医院目前学科科研水平发展不均衡,国家自然科学基金项目立项多集中在医院重点学科,其他学科的科研能力不足的问题始终没有得到改善,各学科的不均衡发展也造成了医院目前科研资源和经费的不合理分配。为保证区域性医疗事业均衡发展,在保持医院自治区重点学科发展的同时,如何提高医院科研软硬件建设及均衡学科发展是医院科管部门必须考虑和长期实施的工作重心。

2申报系统化管理的初步探索

完善国家自然科学基金申报管理,不仅能有效地提高项目的初审通过率及中标率,更能为项目的实施奠定良好基础,形成了良性循环。

(1)加强科研环境建设,建立健全科研管理机制。医院建立《科研奖励管理办法》,给予获批国家自然科学基金项目负责人一定的奖励和配套经费资助;对发表国际高质量论文的人员予以奖励和宣传,论文发表费用由医院承担;对于优秀的青年科技人才纳入培养计划,给予经费奖励和国内外培训计划,多方面培养和激励医院科研人才开展科研工作。针对目前国自然项目创新性不足和前期研究基础薄弱问题,医院建立定期组织科研文献学习和SCI论文专题辅导,为科技人员开展研究设计开拓思路,促进科技论文质量的提升。医院设立院内基金,帮助申报人发掘好的科研方向,为其来年申报国自然基金项目奠定工作基础。申报前期,要求满足国自然申报条件的博士学历人员、专职科研人员必须进行国自然标书撰写并参加辅导,在此基础上,鼓励青年科研人员积极参与科研课题申报,有效保证各科室的基金申报数和中标数。

(2)强化申报组织管理。每年国家自然科学基金指南正式公布后,结合医院实际情况,指定详细的申报组织计划。首先开展国自然申报启动会,总结上一年度医院申报及立项情况,查找申报过程中存在的问题和不足;邀请专家对项目指南进行系统分析,指明国自然项目优先发展领域;并由往年国自然项目获批的项目负责人讲授申报经验,结合切身实际对申报人员进行指导,帮助申报人员树立信心,做好充分准备。医院科研管理部门在国自然指南发布后第一时间总结指南变化,整理发布国自然申报手册分发给科研人员,帮助申报人理解及时了解和掌握当年国自然政策上的变化、资助形式,评审方法和流程,减少初审环节中出现的失误。

(3)完善项目评审机制,强化项目形式审查。医院目前已组成学术委员会,由具有较高学术水平的不同学科的院内外专家学者组成。在国自然申报期间,医院利用院内外的专家资源,对项目实行同行专家评议和学科交叉评议,最终形成共识的书面意见,反馈给每位申报人。申报人将申报书的内容完善后,科研管理部门将对每一份标书进行形式审查,注重审查标书是否符合申报要求,杜绝非学术原因导致的无效申请。及时和申报人进行联系沟通,建立反馈机制,能够正确、快速的发现项目申报中的问题,使科研管理部门尽快做出反应,调整工作方式,提高工作的有效性[3]。

(4)积极扶持组建科研团队和平台。在申报工作中,加强团队平台管理和机制建设,逐步建立由临床、基础、专职研究人员、博士后、博士生等构成的科研团队,鼓励临床医学与基础医学的有机结合与创新。目前新疆正处在科技援疆的大环境之下,医院在科学研究中逐步重视与国内外科研院所、医学院校的科技交流,鼓励科研人员开展科研合作,加强与国内外一流研究机构建立长期合作的伙伴关系,拓展医院科研领域,提升科研工作平台,进一步促进学科和科研机构间的交叉融合。

(5)经费预算管理。从2015年起申请书经费预算填报系统变动较大,需要对各项支出给出具体测算依据并有更为严格的要求,这也将是各类基金申请及科研经费使用的趋势。医院应及时组织对《国家自然科学基金资助项目资金管理办法》的相关培训,对办法中的核心内容进行了广泛宣传和细致解读,对申报人强调了预算编制的科学严谨性。在申报人编制项目预算时,积极引导财务部门参与,使预算既适应研究工作的需要,又符合财务管理制度,保证预算的严肃性和可操作性。同时医院财务部及时更新和发布《科研经费管理办法》,在财务平台根据申报预算科目及时调整现有科目名称及开支说明,做好经费监督管理工作,确保科研经费的合理使用。

新疆医科大学第一附属医院作为区域性研究型医院,一直致力于改善区域医疗卫生事业和人民群众健康。国家自然科学基金项目对于提高医院临床基础研究具有重要的作用,可进一步促使科学研究的成果应用于临床工作,推动区域临床诊疗水平持续提高。因此,积极加强和完善国家自然科学基金申报过程管理,可极大地提高医院获得科学基金的资助力度,对医院加强优势学科建设,人才培养和促进核心竞争力均起到积极重要的作用。

摘要：文章结合新疆某研究型医院国家自然科学基金项目申报过程中管理实践经验,系统分析了近年来项目申报过程存在的共性问题,提出提升项目申报管理水平的对策研究,为相关部门及项目申报人提供借鉴和参考。

关键词：研究型医院,项目申报,管理

参考文献

[1]李琦,刘福全,陈晋.国家自然科学基金青年科学基金项目立项前系统化管理研究[J].中华医学科研管理杂志,2014(2):172.

[2]胡献之,陈英耀,黄葭燕,等.上海市公共卫生优秀青年人才科研能力培养效果分析[J].中国卫生资源,2012(1):64-66.

自然过程 篇9

关键词：心理干预,初产妇,自然分娩,心理问题

初产妇自然分娩过程中存在的相关心理问题, 会给产妇生产过程已经产后恢复都会带来不同程度的影响。针对初产妇自然分娩过程中有关心理问题的研究具有重要的临床实践意义。相关研究报道结果显示[1]:心理干预对初产妇自然分娩过程中心理问题的有效缓解具有重要的意义和作用。鉴于此, 为了进一步探讨心理干预对初产妇自然分娩过程中的心理问题的实际影响效果, 本文选取了我院2011年11月至2012年10月间收治的相关产妇为研究对象, 针对其临床资料进行了回顾性分析, 对实施心理干预前后产妇的心理状态进行了比较研究。现将相关结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

我院2011年11月至2012年10月间收治的产妇中自然分娩总人数620例, 其中初产妇320例, 占比例为51.61%。320例初产妇中, 年龄最大的是31岁, 年龄最小的是21岁, 平均年龄为 (27.13±4.11) 岁。从产妇的文化水平上分析, 小学15例, 初中30例, 高中及中专152例, 大专及以上123例。

1.2 心理干预方法

(1) 支持疗法:耐心倾听产妇的诉说, 劝导产妇以积极的态度和行为面对生产过程中可能出现的问题, , 向产妇以及产妇家属开展家庭性支持的指导, 让产妇能及时得到家人的支持, 内容包括家庭谈话技巧、家庭支持因子、应激事件的处理与应对技术, 形式主要为讲座[2]。 (2) 认知疗法:及时列举认知歪曲, 纠正错误的认知, 安排一名妇产科医师对产妇和家属进行自然分娩相关知识的讲解, 利用图解的方式让其有直观的感受。组织情况较为相似的产妇进行集体讨论和相互交流, 相互支持、互相鼓励的目的[3]。 (3) 行为疗法:播放轻快的音乐, 轻快的音乐可以对产妇的紧张心情起到有效的缓解作用。相关医护人员要指导产妇掌握放松训练技术并自行练习, 然后运用到生活中去[4]。

1.3 研究方法

产妇自行填写我院自行设计的心理状态评分表, 包括焦虑自评量表 (SAS) 和抑郁自评量表 (SDS) 。

1.4 统计学方法

所有数据均采用SPSS11.5软件包进行处理, 计量资料以 (χ—±s) 表示, 组间进行t检验, 计量资料组间进行χ2检验, P<0.05, 表示有显著性差异, 有统计学意义。

2 结果

2.1 本组初产妇心理状态评分与正常人群水平比较结果

本组初产妇心理状态评分与正常人群水平比较结果如下:在SAS评分和SDS评分结果上, 观察组产妇的得分水平显著的高于正常人群组常模, 且组间比较, P均<0.05, 差异具有统计学意义。具体情况详见表1。

2.2 本组初产妇实施心理干预措施前后的心理状态评分比较结果

本组初产妇实施心理干预措施前后的心理状态评分比较结果如下:在SAS评分和SDS评分结果上, 干预后本组初产妇两项评分结果均显著降低, 干预前后比较, P均<0.05, 差异具有统计学意义。具体情况详见表2。

3 讨论

分娩是一个正常的生殖生理过程, 是人类种族繁衍的本能行为, 同时从医学角度来分析, 分娩属于一种复杂的生理过程。产妇会在这个过程中发生相关的一系列应激反应, 从而在心理上和精神上产生相关的波动现象。从目前的相关研究和临床报道结果上看, 产妇尤其是初产妇在自然分娩的过程中, 由于他们缺乏生产的实际经验, 对于病房的环境存在一定的陌生感, 对于胎儿的健康存在过多的担心等等。这些问题都会在不同程度上使得初产妇在临床上表现出一定的心理问题, 如:恐惧、焦虑、抑郁和担心。产妇的分娩过程顺利与否, 除与产力、产道、胎儿因素有关外, 产时的精神心理状态对分娩起着重要的作用, 紧张恐惧、焦虑抑郁和产痛引起的心理应激对产妇和胎儿都非常不利。

上述这些不良的心理问题会进一步导致产妇神经过度紧张, 从而对自然分娩的过程产生不利影响, 情况较为严重的产妇甚至会导致难产情况的发生, 从而严重的威胁产妇和新生儿的健康。由此可见, 针对初产妇自然分娩过程中心理问题的相关研究具有重要的临床实践意义和理论研究意义[5,6]。

随着医学模式的改变, 我们既要重视生物因素对产妇的影响, 更要重视社会心理因素对临产妇的影响。从目前临床研究的现状上来看, 临床工作中心理因素对产妇的影响问题已经引起了大家的广泛关注, 成为了临床护理研究的焦点。因此, 提高产科护理质量, 促进自然分娩, 确保母婴安康已成为产科医务工作者的努力方向。

从目前的临床护理实践和相关报道结果上看[7,8]:针对初产妇自然分娩过程中的心理问题, 制定相关的护理方法, 并根据初产妇自身的具体情况采取有效的心理干预措施和方法可以有效的改善和缓解初产妇的相关心理问题。

从我院采用的心理护理干预措施的效果上看也进一步证实了以上的观点:本组初产妇心理状态评分水平高于正常人群组常模, 且组间比较, P均<0.05, 差异具有统计学意义;干预后本组初产妇心理状态评分结果均显著降低, 干预前后比较, P均<0.05, 差异具有统计学意义。

因此, 通过以上分析, 我们可以得出以下结论:在临床护理实践过程中, 采用有效的心理干预措施和方法, 可以有效的改善初产妇自然分娩过程中的心理问题。

参考文献

[1]王晓红.预见性心理干预在高危妊娠产妇的应用[J].中国基层医药, 2012, 19 (15) :2377-2378.

[2]史孟艳, 冷瑞梅, 孙秀艳.有效心理干预对孕产妇心理状况的影响[J].中国误诊学杂志, 2012, 12 (1) :90-91.

[3]黄宇, 张继荣, 郑栋华.心理干预对脊髓损伤患者抑郁及日常生活活动能力的影响[J].中华物理医学与康复杂志, 2012, 34 (7) :539-541.

[4]魏爱环, 王雪梅, 李六一.百忧解联合心理干预及电针治疗对脑卒中患者抑郁情绪及认知功能的影响[J].中华物理医学与康复杂志, 2011, 33 (4) :287-289.

[5]李征, 张洁, 李晶, 等.心理干预对HIV感染孕产妇焦虑和抑郁情绪的影响[J].中国妇幼保健, 2011, 26 (21) :3227-3229.

自然过程 篇10

一、波利亚的怎样解题表

乔治·波利亚是美籍匈牙利数学家、教育家、数学解题方法论的开拓者。他十分重视解题在数学学习中的作用, 并对解题方法进行了多年的研究和实践, 绘制出一张风靡世界的解题表, 以下就是波利亚的怎样解题表:

第一, 你必须弄清问题 (弄清问题) 。

(1) 未知数是什么?已知数据是什么?条件是什么?满足条件是否可能?要确定未知数, 条件是否充分?或者它是否不充分?或者它是多余的?或者是矛盾的?

(2) 要张图, 引入适当的符号。

(3) 把条件的各个部分分开, 你能否把它们写下来?

第二, 找出已知数与未知数之间的关系;如果找不出直接的联系, 你可能不得不考虑辅助问题;你应该最终得出一个求解的计划 (拟定计划) 。

(1) 你以前见过它吗?你是否见过相同的问题而形式稍有不同?

(2) 你是否知道与此有关的问题?你是否知道一个可能用得上的定理?

(3) 看着未知数, 试想出一个具有相同未知数或相似未知数的熟悉问题。

(4) 这里有一个与你现在的问题有关, 且早已解决的问题, 你能不能利用它? (你能利用它的结果吗?你能利用它的方法吗?) 为了能利用它, 你是否应该引入某些辅助元素?

(5) 你能不能重新叙述这个问题?你能不能用不同的方法重新叙述它?

(6) 回到定义去。

(7) 如果你不能解决所提出的问题, 可先解决一个与此有关的问题, 你能不能想出一个更容易着手的有关问题?一个更普遍的问题?一个更特殊的问题?一个类比的问题?你能否解决这个问题的一部分?仅仅保持条件的一部分而舍去其余部分, 这样对于未知数能确定到什么程度?它会怎样变化?你能不能从已知数据导出某些有用的东西?你能不能想出适于确定未知数的其他数据?如果需要的话, 你能不能改变未知数或数据, 或者二者都改变, 以使新未知数和新数据彼此更接近?

(8) 你是否利用了所有的已知数据?你是否利用了整个条件?

(9) 你是否考虑了包含在问题中的所有必要的概念?

第三, 实行你的计划 (实现计划) 。

(1) 实现你的求解计划, 检验每一步骤。

(2) 你能否清楚地看出这一步骤是正确的?你能否证明这一步骤是正确的?

第四, 验算所得到的解 (回顾) 。

(1) 你能否检验这个论证?你能否用别的方法导出这个结果?你能不能一下子看出它来?

(2) 你能不能把这个结果或方法用于其他的问题?

二、回到定义去———“数方格”是测量 (估计) 图形面积的基本方法

“回到定义去”在数学解题中是一项重要的思维活动, 波利亚将这一重要思维活动列在“解题表”的显著位置。当我们没有办法来解决一个问题时, 回到定义可能是我们唯一能做的事情。

在平行四边形面积公式教学时, 学生已经知道一个图形由6个1平方厘米的正方形拼成, 那么这个图形的面积就是6平方厘米, 学生也知道用这种方法 (回到定义去) 可以测量 (估算) 出不规则图形的面积。

苏教版五年级上册是通过第12页的例2, 来引入教学的。

在教学中, 我们是不是可以这样改:教师先给出一个平行四边形, 再引导学生用数格子的方法 (回到定义去) 来数出平行四边形的面积, 这样的引导让学生感觉到很自然, 然后把这个平行四边形放在透明方格纸下, 也就会出现象例2这样的图形。这时候, 教师不要急着提问“你能把例2的平行四边形转化成长方形吗?”并让学生想办法得出它的面积, 而应在学生用不满一个算半格的方法得出平行四边形的面积后, 提醒学生:这种方法得出的面积可能不精确, 能不能有精确的方法得到它的面积?这样就会激发学生的探究欲。为什么要拼成长方形?不是教材要求把它拼成长方形我们就剪拼成长方形。如果可能直接得到平行四边形面积计算公式 (事实上, 这样的公式是有的) , 那么还要转化做什么呢?剪拼成长方形得到准确的结果应该是发自学生内心的需要。

这样的引入也可以适用于圆面积的引入, 台湾地区的小学教材创设了学生熟悉的“数方格”, 估计出圆的面积, 并且给出了具体的操作办法, “先算这个圆形的1/4是多少, 再乘以4就算出来了”。这样的引入基于学生的已有经验, 遵循了学生的认知发展规律, 对于唤起他们对圆面积计算方法的探究欲望, 起到了积极的作用。

如何找到好的方法, 准确求出平行四边形等其他图形的面积, 就是学生接下来要考虑的问题。

三、特殊化———获得解题思路的好方法

特殊化是与一般化相对而言的一种合情推理形式, 它是从对象的一个给定集合转而考虑其中较小集合。数学发现和问题求解时, 进行特殊化可能得到启发。正如波利亚所强调的, 注意到特殊情况的观察, 能够导致一般性的数学结果, 也可以启发出一般性的证明方法。

回到三角形面积的计算教学, 我们已经解决了为什么要把三角形放在正方形的小方格中, 通过数格子让学生自主发现推导公式的方法。接下来的问题是怎样放?放哪一种三角形?事实证明:应先考虑一种特殊的三角形———直角三角形, 因为要精确求出图1中直角三角形的面积, 学生最容易想到, 先求一个长为6, 宽为4的长方形面积, 然后再除以2, 便得到这个三角形的面积。教师提问:组成这个长方形的另一部分是一个什么图形?它和所给直角三角形有什么关系?如果学生还不能确信, 可以让他们把另一个三角形剪下来, 拼一拼, 进一步验证自己的结论。

接下来就自然引入到:通过两个完全相同的直角三角形拼成一个长方形求出直角三角形的准确面积, 那么图2中钝角三角形和图3中锐角三角形又能通过拼成什么图形来求出它们的面积?

最后归纳出:无论哪一种三角形, 都可以通过用两个完全相同的三角形拼成一个平行四边形, 三角形的底是平行四边形的底, 三角形的高是平行四边形的高, 三角形的面积等于所拼平行四边形面积的一半。

澳门地区的小学教材也是通过从特殊情况入手, 引入圆面积的教学:一张正方形纸, 对角折数次, 剪一刀, 展开来就是一张近似圆形的纸, 折痕之间的一点是圆心。随着折的次数愈多, 剪成的圆形愈接近圆形。这个圆形的面积, 可以看成是这些等腰三角形的面积的和。

学生在学习过程中积累了更多的解题经验以后, 再遇到一个新问题时, 教师应该引导启发学生选择正确、合理的思路去解决它, 如果解题遇阻, 至少应该想到一种最接近的方法 (可能不能仅仅停留在回到定义去或者特殊化) 去试验它。那么如何启发呢?

四、启发法———波利亚解题思想的精髓

学生学习了三角形和平行四边形面积计算公式以后, 接着就学习梯形面积计算公式了。面对一个从未接触的问题, 如何启发学生比较自然地产生解题的“念头”, 是摆在教师面前的第一要务。波利亚的怎样解题表的精髓就是启发我们去联想。联想什么?怎样联想?让我们看一看他在表中所提出的建议和启发性问题吧:“……这里有一个与你现在的问题有联系且早已解决的问题, 你能不能利用它?你能利用它的结果吗?你能利用它的方法吗?为了能利用它, 你是否应该引入某些辅助元素?……”“求平行四边形面积公式所用的方法是:割拼法。三角形面积公式所用的方法是:扩拼法。教师提醒学生:你能利用这些方法吗?”让学生有解决这个问题的两个念头:用割拼法和扩拼法。有了这两个“念头”, 下面就让学生去试一试。笔者在前些年观摩了南通市崇川区青年教师教学比赛, 所有五年级的老师都上梯形面积的计算这节课, 我发现, 一些老师只讲“扩拼法”, 而对“割拼法”重视不够, 当学生把梯形一边剪下一个直角三角形拼到梯形另一侧, 发现不能拼成一个长方形。教师因为知道这个方法对一般梯形不适用, 如果讲了会把学生带上歧途, 所以对讲这种方法的学生不管不顾。事实上, 老师的这种做法是不可取的。波利亚《怎样解题》这本书中指出:也许有些念头会把你引入歧途, 但这并不可怕, 在明显失败的尝试和一度犹豫不决之后会突然闪出一个好念头, 最糟糕的是没有任何念头, 还笨头呆脑地干等着某个念头的降临。学生可能正因为这种割拼法不行, 从而想到其他剪拼法。比如:第一, 在梯形的另一边也剪下一个直角三角形, 把两边的直角三角形拼成一个三角形, 如图4所示。第二, 沿梯形对角线剪开, 转化成求两个三角形的面积, 如图5所示。第三, 把梯形剪成一个平行四边形和一个三角形, 再求出它们面积的和, 从而得到梯形的面积, 如图6所示。

可能还有更多种不同的剪拼方法, 通过这些方法都求出了梯形的面积, 也能得到梯形的面积计算公式, 但绝大多数教师只讲通过“扩拼法”得到的梯形面积计算公式, 即梯形面积 =1/2 (上底 + 下底) ×高, 也只要求记住这个公式。为什么不讲用其他方法得到的梯形面积计算公式, 比如通过图6我们可以得到梯形的面积 =1/2 (下底 - 上底) ×高 + 上底×高, 也不要求学生死记住它?为了让学生理解其中的道理, 就离不开对解题过程的回顾与反思。

五、回顾———解题不可缺少的一个环节

在多边形面积公式推导过程中, 教师都忽视了一个重要环节———回顾。我们还是以上面讨论的问题为例:梯形面积 =1/2 (上底 + 下底) ×高, 为什么不能讲梯形的面积=1/2 (下底-上底) ×高+上底×高?可能有些老师说:第二个公式可以化为第一个公式, 因为学生没有学过如何化简, 所以不能讲第二个公式, 这是一个理由, 但不是我们不去回顾的理由。我们可以引导学生从以下两个方面去回顾:一、两个公式哪一个公式更简单, 学生一看就知道了。二、哪一个公式, 你能一下子说出为什么有这个公式。学生肯定会一下子说出:两个完全相同的梯形拼成一个平行四边形, (上底 + 下底) 等于这个平行四边形的底, (上底 + 下底) ×高等于这个平行四边形的面积, 而所求梯形的面积等于这个平行四边形面积的一半。通过这样的回顾既让学生回忆了解题方法, 又记住了这个公式, 何乐而不为。通过以上的回顾, 也给出了为什么只要求学生记住梯形面积 =1/2 (上底 + 下底) ×高的理由, 这样的教学过程就更加自然了。

引导学生形成良好的解题反思习惯, 让他们的解题能力和思维品质在更深和更高层次得到有效提高和升华, 这应该是每一位数学教师所追求的目标。