生物力学特征

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生物力学特征范文第1篇

关 键 词：运动生物力学；膝关节屈伸运动；水下；表面肌电

中图分类号：G804.6 文献标志码：A 文章编号：1006-7116（2013）04-0134-06

水中训练法已经被广泛地应用在神经肌肉康复中，因为水的浮力作用可以减少肢体自身的重力作用对身体关节造成的影响[1]。从生物力学的角度来说，可以为骨骼肌机能紊乱的患者提供水中康复训练的方案。尽管有一些学者已经使用水下训练方法研究了不同游泳技术风格时的水流动力学、肌肉功能[2]、运动学特征[3]，但是很少有文献报道使用该研究方法来研究水中康复训练时肌肉功能变化。Kaneda等[4]和Masumoto等[5]研究了受试者在深水中行走时下肢的表面肌电特征。Fujisawa等[6]和Kelly等[7]研究了正常健康受试者在水下运动和陆地运动时肩关节肌肉进行等长收缩和动力性收缩时肌肉的电活动情况，他们发现同一动作在水下运动时的肌电活动强度要低于陆地上。同样Poyhonen等[8]在研究股四头肌进行最大等长收缩和次最大等长收缩时也发现了类似的结果。而我国关于水下康复治疗研究主要集中在对脑卒中偏瘫患者肢体运动功能恢复和水中运动健身效果研究上[9-10]。

根据水流动力学原理，在水中运动的肢体会受到阻力和浮力的作用，阻力与肢体运动方向相反，这个阻力主要是由于肢体前面的涡流产生的，称为涡流阻力。而且水中阻力与肢体运动速度之间呈非线性关系，与速度的平方呈反比关系。浮力总是与物体的运动速度方向垂直，当肢体在水中向下快速运动时，产生的阻力会变大[11-12]。身体可以在静水中运动也可以在流动水流中运动，为了产生向前的动力，身体需要努力地向相反方向划水[13]。在水中康复时，重复多次的运动过程中由于水流的运动会使肢体运动变得容易或者受阻，最近的研究表明当运动肢体与水流方向相反时会产生额外的阻力[14]，在肢体运动范围开始阶段由于肢体的运动会增加肢体阻力水的质量，进而需要克服较大的阻力，而在运动范围的结束阶段由于肢体周围的水继续流动，因而会帮助肢体继续运动。

为了观察不同水流条件和不同运动模式对神经肌肉功能的影响，本研究以健康的男性和女性为研究对象，观察其膝关节在水中进行单次屈伸运动和多次重复屈伸运动下股内侧肌、股外侧肌、股二头肌、半腱肌的肌电活动以及膝关节的运动学特征。从水流力学角度来说，单次膝关节屈伸运动的启动相当于在静水中运动，而多次重复膝关节屈伸运动相当于在流动水流中运动。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

本研究以20名健康的大学生为研究对象，其中男10名，身高（175.8±2.3） cm，体重（68.6±7.1） kg，年龄（21.3±0.6）岁。女10名，身高（164.2±3.8） cm，体重（56.3±5.3） kg，年龄（20.7±2.1）岁。受试者下肢没有肌肉损伤病症。

1.2 研究方法

1）实验仪器与材料。

ME6000表面肌电仪、防水套件、防水电极采用厂家推荐的Ambu R-00-S电极、Sony常速摄像机1台、自制不锈钢坐椅1把、胶布。

2）实验设计。

在正式实验前，让受试者熟悉实验过程，包括令受试者在陆地上进行肌肉最大等长收缩，在水中进行最大随意动力性收缩。开始正式实验，选取受试者的左腿进行测试，记录左腿的股外侧肌、股内侧肌、股二头肌和半腱肌表面肌电信号。首先在陆地上进行各块肌肉的最大等长收缩测试，记录到的肌电数据主要用于肌电信号标准化处理，受试者坐在测力器上，髋关节90°、膝关节90°；令受试者进行膝关节伸肌（股内侧肌和股外侧肌）的最大等长收缩，共测试3次，每次持续3 s，每次之间休息1 min；做完伸肌后休息5 min测试屈肌最大收缩，受试者换为俯卧位，用同样的方法测量股二头肌和半腱肌的最大等长收缩值。陆上等长收缩测量完成后，休息15 min后进行水下测试，水温为30 ℃，测量在游泳池边完成，将普通钢制椅固定在游泳池边，椅子浸在水面以下，受试者坐在椅子上时胸部以下浸在水中，用固定带将受试者的髋关节和大腿固定防止产生额外运动，髋关节90°，每名受试者调整前后位置使得膝关节中心点与椅子沿的距离为3 cm，这样当小腿屈曲到与椅子沿接触时基本保证右腿膝关节运动范围0°～120°，膝关节完全伸直时膝关节屈曲角度为0°，而当下肢小腿与椅子沿接触时为屈曲120°，受试者的动作从膝关节屈曲120°位置开始，然后进行膝关节伸展运动，完成伸展运动后再进行屈膝运动。受试者熟悉水下环境后开始进行运动，首先进行4～6次的次最大随意动力性收缩的热身活动，然后受试者进行2次单一的膝关节屈伸运动，尽最大努力进行对抗静水阻力，膝关节做屈曲动作之后等待水面平静后再做伸膝动作。单一屈伸运动后休息15 min，进行连续重复多次屈伸实验，尽最大努力完成6～8次连续的屈伸运动。此处的单一屈伸运动的关键指的是一次膝关节屈曲完成后，等待一段时间后水流平稳再进行膝关节的伸展运动；而连续重复多次屈伸运动中，动作关键是膝关节一次尽力伸展后随即就进行屈曲运动。

3）数据采集。

实验前将Ambu R-00-S表面电极贴在受试者待测肌肉的肌腹处，同时用胶布把电极加固，两个记录电极的距离为2 cm，参考电极置于附近的骨性突起处，4个参考电极位置分别为股骨内外侧髁和胫骨内外侧髁，电极线使用防水、透明的胶带和薄膜包裹与水相隔，采用遥测测量方式。

为了获得运动下肢的运动学参数，将一台Sony摄像机置于专门拍摄运动员水下技术的游泳池观测窗内，摄像机拍摄频率为25 Hz，调节摄像机的主光轴使其与膝关节运动平面垂直，保证膝关节的运动过程能够全部被收录进去，摄像机距离受试者2.5 m。将拍摄到动作范围图像进行数字解析，获取受试者膝关节运动过程中的角速度、加速度指标进行分析。

摄像与肌电的同步化过程通过仪器自身的内触发同步功能来完成，肌电采样频率1 000 Hz，摄像采样频率25 Hz。因此，在膝关节的运动范围内能够找到对应的肌电活动。

4）数据处理。

在陆地上进行最大等长收缩期间，以峰值力出现为中心点，其左右1 000 ms为窗口，对表面肌电信号求平均值，将其作为肌电标准化处理的基准值。在水中测量的肌电信号进行全波整流，然后进行肌电平均化（Average sEMG，aEMG），窗口长度为20 ms，也就是将每0.02 s内的肌电值取平均，然后进行标准化处理，即将这个肌电平均值与该块肌肉对应的最大肌电幅值相除，最后将数据表示为aEMG的百分数。由于本次试验预观察膝关节水下运动时股前肌群和股后肌群肌电的总体变化情况，所以在进行标准化处理后，再将股内侧肌和股外侧肌的aEMG百分数取平均值，以代表股前肌群的肌电情况，将股二头肌和半腱肌的aEMG百分数取平均值代表股后肌群的肌电情况。在6～8次的连续多次重复实验中，选择膝关节峰值角速度最大的一次作为进一步的分析。

由于将受试者膝关节的屈伸运动范围控制在120°，为了便于研究将其10等分，即将膝关节的运动分为10个时相，每个时相相当于经历了12°。

2 结果与分析

2.1 膝关节单次屈伸运动时的肌电特征

图1为男女受试者膝关节单次水下屈伸运动时，不同关节角度下对应的肌电特征（本文中所有图的实线为平均值，虚线为所对应的1倍标准误）从图1中可以看出，在膝关节产生运动前股前肌群和股后肌群就已经出现了峰值电位，在膝关节产生运动前的200 ms内，肌电就出现了峰值，随后肌电幅值逐渐降低。膝关节屈曲和伸展动作时肌电模式相近，无论是股前肌群还是股后肌群当作为拮抗肌时电活动都很低。

2.2 膝关节连续多次屈伸运动时的肌电特征

图2是受试者连续多次屈伸运动时，股前肌群和股后肌群的肌电活动随膝关节角度变化的关系图。本研究中以最初的膝关节屈曲120°为初始位，以完全伸直时为运动末，运动末膝关节屈曲角度为0°。在膝关节伸的阶段，不管是男性还是女性的主动肌电活动最大值都出现在膝关节屈曲120°时，也就是伸展运动刚开始的时刻，然后随着膝关节逐渐伸展的进行，股前肌群的肌电幅值逐渐降低，对于男性受试者来说，这种肌电幅值下降现象一直持续到膝关节屈曲角度为24°，而对于女性来说，一直持续到36°左右，之后肌电幅值维持不变。在膝关节伸展过程中，作为拮抗肌的股后肌群其电活动逐渐增加，对于男性受试者来说从膝关节处于屈曲位120°时就开始增加，一直持续到膝关节为屈曲角度为24°时。对于女性受试者来说从膝关节屈曲角度为96°时开始明显增加。股后肌群在伸展动作中，屈曲角度为36°以后的角度下男性受试者的肌电活动要高于女性，以及在屈曲动作的初始阶段，男性股后肌群电活动要高于女性受试者。

在膝关节屈曲阶段，主动肌股前肌群肌电活动逐渐增加，直到膝关节运动末屈曲为120°时，达到最大。而作为拮抗肌的股后肌群电活动在膝关节完全伸直状态时最大，然后电活动逐渐降低，直到膝关节达到96°时降到最低。

2.3 膝关节水下单次和连续多次屈伸运动时膝关节速度特征

图3是受试者膝关节水下单次屈伸运动时角速度特征，从图3中可以看出，男女受试者的膝关节角速度无论在伸膝还是屈膝动作下都比较接近，在伸膝动作中男性受试者膝关节峰值角速度为（485.6±55.3） （°）/s，峰值角速度出现的角度为72°，女性受试者为（465.7±62.1） （°）/s，对应的膝关节角度为84°时。而在屈膝动作中，男性受试者屈膝时的峰值角速度为（415.3±43.7） （°）/s，对应膝关节角度为84°，女性受试者峰值角速度为（381.4±45.7） （°）/s，对应的膝关节角度为96°。

图4为受试者膝关节水下连续多次屈伸运动时角速度特征，在伸膝阶段，男性受试者峰值角速度为（495.3±92.2） （°）/s，女性受试者峰值角速度为（435.2±58.3） （°）/s，都出现在膝关节角为60°时。在屈膝阶段，男性受试者峰值角速度为（390.3±92.2） （°）/s，女性受试者峰值角速度为（361.2±58.3） （°）/s，都出现在膝关节角为84°时。并且在膝关节屈曲动作时，会有一个速度恒定期，在60°～ 96°之间。

3 讨论

本研究的数据表明两种相对不同的水流状态对男性和女性受试者下肢膝关节的神经肌肉功能有特殊的效应。在连续多次的屈伸运动中，两组受试者的主动肌都突然激活到最大，然后激活程度逐渐下降，而相对应的拮抗肌激活程度逐渐上升，直到最大（见图2）。相反，在单次屈伸运动的整个运动范围内，两组受试者拮抗肌的肌电活动一直处于较低水平（见图1）。从运动学数据来看，在两种运动方式下，膝关节角速度变化的趋势是相近的（见图3和图4）。

3.1 肌电与水流动力学

在图1和图2中可以看出在两种不同运动方式下肌电模式的主要差别。在连续多次屈伸运动中，主动肌肌电活动一开始最大然后逐渐减弱，主要是由于在连续多次运动中会引起膝关节周围大量的水流速度增大，这样增大的水流在运动方向上可以协助肢体的运动，因而导致了主动肌肌电活动降低。而在运动范围的终末阶段，为了突然制动改变运动方向需要克服水流的推动力，拮抗肌需强烈收缩，因此在多次连续收缩时的运动终末阶段拮抗肌的肌电活动达到最大。由图2中可以看出股前肌群和股后肌群分别作为拮抗肌时，在离心收缩条件下，表现出很高的肌电活动。

在膝关节单次屈伸运动中，膝关节是纯粹的向心运动。在膝关节运动最后的20°～ 30°时，拮抗肌的肌电活动非常低，这说明在运动范围终末仅需要最小的制动效应。在静水中对运动腿产生的阻力主要是由腿后面的涡流产生的阻力。另外，由于水的黏滞性和高密度性，使得水阻止下肢的运动。因此，水团（water masses）加速运动被耽搁了，也就不能像连续多次屈伸运动中那样在运动范围终末由于水团的加速运动而引起下肢运动速度的显著增大，从而使拮抗肌不必产生更加强烈的电活动。膝关节在产生运动前，主动肌就提前产生了较高水平的电活动，这可能提示静水压通过作用于皮肤上的各种感受器使神经肌肉功能更加高效，另外还有一种解释就是下肢为了加速运动，需要克服水团的惯性以及浮力等作用力，因此主动肌提前激活，从而能获得最佳的加速效果。

相反，在最大连续多次膝关节屈伸运动中，肌肉离心收缩之后马上进入向心收缩状态，就好比在牵张收缩循环中肌肉的工作情况一样[17]，肌肉的收缩状态彼此之间存在着互相影响。与膝关节单次屈伸运动相比，连续多次屈伸运动时可能会出现一些神经生理学效应。水下测量膝关节伸展时角速度最大值只有510 （°）/s。因此，在水下牵张收缩循环运动期间，阻止角速度增大的神经抑制机制可能是导致主动肌电活动下降以及拮抗肌电活动增加的原因。

3.2 运动学分析

单次屈伸运动与连续多次屈伸运动时，膝关节峰值角速度以及角速度变化的模式相近。在膝关节水下屈伸运动中，最大伸膝角速度为510 （°）/s，超过了屈膝过程中的速度最大峰值430 （°）/s，这可能是由于股前肌群的收缩力要比股后肌群强造成的。而且伸膝动作与屈膝动作相比（从90°到0°的过程中），伸膝动作有浮力的协助，所以也可能造成伸膝的角速度峰值要高于屈膝的角速度峰值。有学者报道在蛙泳蹬腿动作中膝关节角速度峰值可以达到850 （°）/s[3]。从本研究结果还能看出，在屈膝动作过程中，不管是单次还是连续多次的屈伸运动中的屈膝动作，膝关节角速度在大部分时间内始终保持在一个恒定值，关节角速度有一个稳定的平台期（见图2和图4）。这可能说明了肌肉的收缩似乎是适应了变化的水流阻力，可见膝关节在水中屈曲动作是一个等速运动过程，等速运动对于肌肉损伤的康复过程大有益处。本研究发现男女受试者在屈膝运动过程中膝关节角速度没有差异，其原因可能是尽管男性受试者的肌肉力量更强，但是通常来说女性的下肢更短，使得膝关节角速度提高，而且男性下肢和足的面积更大从而使下肢受到的阻力更大，使得男女受试者膝关节角速度没有差异。

3.3 膝关节水下康复意义

本研究中，膝关节水下连续多次最大力量的伸-屈运动中，股四头肌（股前肌群）的活动水平逐渐下降，同时伴随着腘绳肌（股后肌群）的活动水平逐渐提高，这种训练模式是膝关节康复的典型训练模式。其中拮抗肌——腘绳肌积极活动可以维持膝关节的稳定性，因此，这种水中康复训练模式对于前交叉韧带手术的病人是有益处的，这种训练模式可以避免膝关节伸展到30°～ 40°时承受较高负荷[18]，因为有学者研究发现水中屈伸运动时可以降低关节的压缩力，尤其是膝关节髌骨关节面的压力[19]。

本研究获得的生物力学数据表明水的流动属性改变了下肢膝关节屈伸运动过程中股前肌群和股后肌群的神经肌肉功能。水下单次屈伸运动有利于锻炼主动肌，在重复性地连续多次屈伸膝关节运动时，主动肌活动逐渐减弱、拮抗肌增强，这种训练模式有利于前交叉韧带损伤病人的康复。

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生物力学特征范文第2篇

关键词 中学物理 心理特征 教学方法

中图分类号：G424 文献标识码：A

1 中学生心理特征分析

1.1 直觉感性思维为基础，抽象理性思维逐渐发展

根据认知发展心理学理论，人的思维遵循感性到理性、直观到抽象的发展规律。我国中学生年龄一般在12至18岁之间，这一阶段的青少年思维特征仍然以具体形象思维为主，学习兴趣停留在事物或现象本身，而很少去探索现象背后的规律。①因此，这一阶段的学生在掌握概念和规律时，必须以具体形象的模型和经验为基础，并且需要他人（教师）的引导和鼓励。

1.2 认知结构和思维能力发展尚未完善②

认知结构，简单地说，就是学生头脑中已有的知识以及知识结构。根据皮亚杰的认知结构理论，学生的学习过程就是在已有认知结构的基础上对新知识同化和顺应的过程。对于中学生，特别是初中生而言，认知结构尚未完善，接受新知识时，顺应多于同化，而且不论是同化还是顺应，这一过程都是比较缓慢的。思维能力是指人们通过分析、综合、概括、抽象、比较、具体化、系统化等一系列过程，对感性材料进行加工并转化为理性认识并解决实际问题的能力。青少年的思维能力较童年时期的确有突破性的发展，但仍处于不完善阶段，尤其表现在综合运用多种思维方法解决复杂问题上。

1.3 自我意识迅速发展

中学生自我意识发展主要体现在两个方面：（1）主体感和独立感增强，关注自己在一项活动（如课堂）中的主动性和参与性，渴望亲自完成一项任务；（2）自尊心增强，爱面子，关注别人眼中的自己，特别是异性的看法。这种心理往往会导致学生特别敏感，并且精力充沛，但情绪变化较快，容易出现逆反心理。

2 物理教学中应注意的问题

2.1 知识联系生活，提高学生兴趣

根据建构主义的教学观，基于学生已有经验的教学能帮助学生快速有效掌握新知识。在学习物理知识之前，许多物理现象发生在日常生活中，学生已经很熟悉。比如学生都有坐车遇到急刹车身体会前倾的经历，但可能并不知道这是一种物理现象；再比如鞋底和轮胎都有凹凸不平的花纹，是否仅仅是因为好看。在物理课堂中应用这些源于日常生活情境的物理问题，一方面会让学生感到熟悉亲切，另一方面学生在用所学知识解决实际问题的过程中产生了成就感，激发学习动力。通过这样的引导，学生潜移默化当中会主动地观察生活中的物理现象，解决生活中的物理问题。学生在实践中检验了自己的学习成果，增强了对于物理知识的理解，进而会更加用功地学习。③

2.2 结合物理实验，满足学生好奇心

从心理特征角度分析，中学生在接受、发现或理解物理概念、规律时借助形象直观的事物更容易形成感性认识到理性认识上升。因此，学生在物理概念和规律学习时，物理实验是辅助理解的有效工具。另外，物理实验这种形象生动、可操作的体验性学习方式本身就吸引着好奇、好动的中学生。实验，特别是有趣的演示实验，是吸引学生注意力、提高学生学习物理的兴趣的有效途径。

从物理学科角度分析，物理学是一门实验科学。与其他学科的不同之处就在于许多物理概念和规律的形成，都是在实验中发现的，或者是通过实验才得到证实的。物理学的思想、方法和科学精神的教育都离不开物理实验。

基于以上两点认识，在物理教学中要充分利用学生分组实验、课堂演示实验满足学生心理需求的好奇心，并且使其实际动手能力得到训练提高。

2.3 思维与技能并重，提高学生综合素质

杨振宁教授在比较中西方教育差异后认为，中国的学校培养了许多非常努力、训练有素、基础也非常扎实的学生，但这些学生通常囿于书本，思想传统、僵化。而美国的学生常常在乱七八糟中把知识学了进去，即使是那些优秀的学生，知识体系也是漏洞百出，正确和错误往往纠缠在一起，但是这并不会影响他们成才。美国的教师鼓励学生提问，鼓励他们向最了不起的权威提出自己的怀疑。美学生在学习时注重发展学科中的合理内核，通过自己的判断把其中的价值观念发掘出来，扬弃过时的或已经走过顶峰的那些部分。④

上述现象在我国中学已经非常普遍。中国的学生基础扎实，原因是我们的教育重视知识的传授和技能的训练；我们的学生考试成绩好，原因是学生做了很多习题，熟悉了各种解题技巧。我们的教育中含有太多训练的成分，比如我们在物理教学中要训练学生的实验技能、解题技能等，解题技能又很具体地划分出整体法、隔离法、等效代换法等等。当然，让学生掌握这些方法获得解题技巧是非常有必要的，但是根本出发点应该正确。学生做练习的最终目的是运用物理方法、思想解决实践问题，在实践中深刻领悟物理思想的内涵。让学生做实验不仅要掌握基本的实验技能，更要领悟实验设计的思想、实验中的实事求是的科学精神。技能是思想和方法的实践形态。回顾杨振宁教授的感叹，我们可以这样认为，在学习物理的过程中，中国学生掌握的是一些具体的知识和技能，而美国学生掌握的是物理学的思维。

2.4 合理安排进度，适度分散难点

教师应该把握好节奏，在抽象复杂的问题上多花一点时间，多一些耐心，讲得慢些、细些，多给学生呈现直观感性资料。有时一节课中有多个难点（要特别注意，难点是相对的，是针对具体的学习主题而言的。同一知识点，对这个地区的学生而言是难点，对另外一个地区的学生而言却不是难点；对这一届的学生而言是难点，对下一届的学生而言可能不是难点），对于难点集中的课，要适度分散。在学生的最近发展区内，给留足够的时间建构新知识，保证学生不吃“夹生饭”。在此过程中，教师营造活跃的气氛，鼓励学生说出自己的困惑，积极参与课堂讨论，从多个角度帮助学生完成新知识的同化和顺应。

3 结束语

教学研究是一个动态发展的过程。随着学习主体、学习内容、学习资源与环境的变化，教学方法及评价方式都在发生着深刻的变革。但有一个原则是不变的，那就是一切的变化都是指向有利于学生的学习，符合学生的认知发展规律，培养有知识、有思想、有创造力的全面发展型人才。物理学作为中学阶段的基础必修科目，在培养学生成为一个现代社会需要的合格公民方面有着非常重要的作用。但是，如何更有效地发挥这门学科的育人功能，这仍是一个需要不断探索的问题。

注释

① 王较过.物理教学论[M].西安：陕西师范大学出版社，2003：87.

② 孟丽宏.分析中学生学习物理的心理特征，探讨物理教学方法[J].太原科技，2003（2）：88.

生物力学特征范文第3篇

【关键词】德育；道德社会化；改革开放

大学生是国家的希望，民族的未来。而高校德育是事关“培养什么人、如何培养人”的重大问题。众所周知，社会的经济、政治、文化等诸多因素以不同的方式作用于高校德育，构成了影响大学生道德社会化水平的复杂关系。目前，在全球化背景下急切需要准确把握高校德育的现状和发展态势，而且要厘清德育活动中的各种关系和问题，这是提高高校德育实效性重要前提和必然要求。

一、大学生道德社会化的时代特征

社会转轨时期的中国，经济、政治、文化、社会生活等各个领域正在发生着天翻地覆的变化，人们的心理状态和行为包括道德心理和道德行为也随之改变。种种原因造成了当代大学生道德社会化具有以下几种特征：

（一）开放性

1991年苏联解体冷战结束后，世界经济和区域经济一体化进程加快，科学技术突飞猛进，各个领域和各个学科之间相互渗透，大大增强了社会的开放程度，信息传媒的现代化和广泛应用使世界从此变成了一个“地球村”，当代大学生身处全球范围的空前开放时代，校园围墙越来越成为形式意义。此时其道德社会化亦具有空前的开放性质，特别是互联网的出现拉近了不同国家不同民族不同肤色人种之间的距离。在互联网上，不同的政治文化观、道德观、价值观都有充分的表现，同时也使得大学生接收信息的主动性、积极性和选择性大大增强。在此背景下传统德育显得过于保守、内倾和封闭，这无疑极大的抹杀了大学生的独特个性和创造能力。科学发展观要求现代德育打破传统德育仅仅局限于书本、课堂、理论的局限，确立开放的教育思维。全球化时代要求大学生具备创新精神和健全人格，这就需要重新建构一个充满活力和生机的、有利于培养新型人才的德育模式——开放性德育。

（二）多元性

改革开放之前，我国实行高度集中的计划经济体制，导致价值取向同质化。改革开放之后，随着经济全球化、政治多极化和社会信息化的发展，自由主义和市场经济滥觞，大学生的自我意识和主体意识普遍增强，大学生思维观念和行为方式呈现多样化趋势，他们的道德价值取向日益呈现出个性化、多元化特征。在思想解放和包容性愈来愈大的宽松环境下，大学生可以合法合情合理地考虑个人和社会的要求。正如马克思所描述的那样：“过去那种地方和民族自给自足的闭关自守状态，被各民族、各方面的互相往来和互相依赖所替代。物质的生产是如此，精神的生产也是如此。”的确，当今时代，文化的多元发展潮流不可逆转，许多学者断言，今后相当长的历史时期内文化的走向必然是“在全球意识下的多元文化发展”。

（三）自主性

在封闭时代“必然要求社会成员在基本信念、伦理准则、政治理想和价值取向等方面保持高度的统一性和一致性，也就是以反映社会共同利益、普遍利益和长远利益的‘国家意志’或‘集体意志’为核心的意识形态体系，并使文化生活的各个领域实际上成为意识形态的各个组成部分，并以此实现对社会生活的文化整合”。当时历史条件下的高校德育所承担的使命就是维护文化的统一性、绝对权威性，培养和拥护一元文化和政治的“顺民”，以确保社会政治的高度稳定。这种德育模式从本质而言，是与人的本性相背离的，学生是被动的道德接受者，而不是主动的道德选择者和创造者。而在新时代，大学生的主体意识和自我实现的需求日益强烈，他们信奉自由、平等、博爱这样的普世价值，要求个性解放，为此，他们捍卫自己的天赋人权，开始挖掘和释放自己的潜能，积极探索自我价值的实现途径。在道德层面他们不再盲从于所谓的权威，力求通过独立思考做出自主性选择，表现出强烈的道德自主性。处于潮流先锋地位的当代大学生被赋予了前所未有的自主文化取向权。“所谓自主文化取向权，也即个体拥有的对不同文化价值进行比较和取舍的权利和自由，表征着他由被动的文化接受者转变为主动地文化选择者和创造者”。有不同的个性、不同的生活经历，就会有不同的对生命和生活意义的理解和追求，也就会有不同的文化价值的认同与选择。

(四)矛盾性

基于开放性、多元性、自主性的大学生道德社会化过程其矛盾性同样突出。带有明显的理想主义色彩，但毕竟刚刚接触社会，对社会缺乏深度感知和理想认识，思想过于单纯和简单。另外，大学生道德社会化是一个间接的过程，他们毕竟没有完全踏入社会，对社会的认识主要来自家庭、学校渠道，所灌输的教育内容都是积极健康的，自然导致大学生将社会光明正能量的一面不断放大，然而一旦察觉现实的社会并不是想象的那样完美无缺时，自然会陷入不解和痛苦之中难以自拔，从而产生消极遁世的心理，出现过激行为甚至是行为。大学生梦想美好的未来，同时迷恋现实的功利世界，两种情绪不断纠结、撕扯，带给他们的是无尽的困惑和懊恼，他们常常发出这样的感慨：“幼稚又成熟，天真又世故的你，何时才能真正长大？”总之，开放性、多元性、自主性、矛盾性自始至终体现在当代大学生道德社会化过程中，且相互影响、相互交织。分析大学生在思想道德方面的这些性质，旨在为高校德育提供一个新的理解视角，以期更有针对性、更有效地开展高校德育工作，从而实现大学生道德社会化。

二、大学生道德社会化的历史任务

（一）树立道德理想

古人认为，人应树立远大的道德理想目标，强调个人要“志于道”（《论语•述而》）。唐代思想家柳宗元提出“学圣人之道，身虽穷，志求之不已”。考察大学生的道德理想像是画蛇添足，我们知道大学生在迈入高校之前有了日趋成熟的道德行为能力，但这并不意味着大学生德育教育可以一劳永逸。鲁洁指出：“目前人类正步入一个非道德的误区，将科学技术的功能无限夸大，作为人的终极目的；个人主义张狂，将个体彻底解放的同时又陷入了物的奴役之下，孤独、焦虑、空虚由此产生。”杨桂华也指出：“现时代经济、社会、科技的发展，文化的多元化，使得大学生在道德认知和道德实践上存在更多的矛盾冲突。大学生践行道德理想的行为具有懈怠性，在一定程度上表现为道德实践的‘双重人格’”。为了解决这种矛盾与冲突，构建体现时代精神的道德理想成为大学生道德社会化的一个关键点。

（二）培养道德能力

任何一种现实的道德活动都是在一定社会历史条件下进行的，如政治道德领域的能力、职业道德领域的能力、社会公德领域的能力和日常生活道德领域的能力，自我道德修养的能力、处理自身与他人之间关系的能力和处理自身与社会之间关系的能力等等，可见，我们所说的道德能力是一种综合性道德能力。那么，培养当代大学生的道德能力原因何在？诸多因素导致当前高校德育效果普遍较低已成为共识，其中忽视对学生道德能力的塑造是主要原因之一。当前的高校德育一直停留在传统的“外在论”窠臼之中，主要致力于从外在进行传授，忽视了大学生在其道德形成过程中能力的锻造，同时无视大学生本人的情感态度和价值观。首先，在教育思想上，过分迷信“灌输”，忽视学生自我解决道德问题的能力；其次，德育环境封闭与德育方式单一，使得学生能力的形成和发展缺乏有效的生成机制与环境；再次，在德育内容的选材上，缺乏与时俱进的调整和更新，使得教学内容和学生生活实际严重脱节。由此可见，高校德育教育实效性亟待提高，一个重要的着力点就是培养和塑造大学生的道德能力。

参考文献：

[1]陈晏清.当代中国社会转型论[M].山西:山西教育出版社,1998(75).

[2]袁本新,王丽荣.人本德育论[M].北京:人民出版社,2007(1)47．

[3]黄白兰.盲点——中国教育危机的报告[M].北京:中国城市出版社,1998(154)．

[4]柳宗元.磨宋文醉(上)[M].未风文艺出版社,1995(509).

生物力学特征范文第4篇

【关键词】大气沉降颗粒；大气污染；衍射；矿物学分析

大气污染问题严重影响着人民群众的身体健康和环境的可协调发展。通过对焦作市代表区河南理工大学校区内的大气沉降颗粒进行的矿物学分析研究,了解研究区内大气沉降颗粒的物质组成、有害元素含量及其赋存形式、迁移演化机理、与城市各类污染的相关关系，研究对人体产生较大危害的细粒物质来源和体积分数, 分析城市不同功能区颗粒物的可能来源和空气动力学特征, 为评价焦作市大气环境的整体状况提供资料和参考。

图1 焦作市区区划及采样点位置图

焦作市位于河南省西北部，属于暖温带半干旱大陆性季风气候，年平均气温14.9℃, 年平均降水量为603～713mm，年平均蒸发量为2039mm。河南理工大学分南北两个校区，南校区位于焦作市高新区，校区污染源少，车流量小，空气质量较市区优良。北校区（老校区）即河南理工万方科技学院位于焦作市市中心空气质量较差，在这两地对大气沉降颗粒进行取样研究在地域上具有良好的代表性。

1.研究区大气污染特征

研究区以可吸入颗粒物污染的煤烟型污染为主要特征。大气污染物主要以SO2、TSP、降尘为主，烟尘年平均排放量为4.6583万吨,SO2平均排放量约为7.68万吨。同时机动车排气污染对焦作大气状况的影响日益严重，SO2、CO2、碳氢化合物、可吸入颗粒物、氮氧化物等有害物质和温室气体的排放量呈上升趋势。

2.大气沉降颗粒矿物学分析讨论

2.1取样情况

在样品采集过程中，本着使大气沉降颗粒样本少受风力、风向、温度、地面粉尘不良因素影响的原则，取样地点选择在河南理工大学南、北校区内离地面高度约20米处，采样时尽量避开直接污染源(如工业污染、民用燃煤、油漆等)， 24h连续采样，采样同时记录每天的气温、气湿、气压、风向、风力等天气状况。由于大气沉降颗粒物混合较均匀，在校区内设置多个收集点意义不大。经过收集和处理最后得到新校区大气沉降颗粒样本DQ-1和老校区大气沉降颗粒样本HC-1，作为分析样本。

2.2大气沉降颗粒特征及衍射分析

基本原理是运用特定波长特定入射角度的X射线与晶体晶面间距满足布拉格条件产生衍射，形成衍射花样（实际就是对应的倒易点阵）每种矿物都对应一套X 射线谱图,根据X 衍射图给出的d 值,查询JCPDS 标准卡片,可以准确地鉴定出矿物.根据不同矿物的衍射强度的大小,可以半定量地计算出它们的含量。

Gypsum - 石膏；Quartz - 石英；Calcite - 方解石氯

Gypsum - 石膏；Quartz - 石英；

Calcite - 方解石氯；Sal-ammoniac - 化钠（岩盐）

对两大气沉降颗粒进行衍射实验得到数据，最后通过分类整理得出样本中的矿物种类和含量综合表。

3.分析结果与讨论

通过对样品的X衍射实验分析可知,研究区内大气沉降颗粒物的矿物组成以石英和方解石为主，且在大气颗粒样本中含量较大，说明这两种矿物在焦作的大气中长期存在且在含量较大。河南理工大学北校区位于城区中心，附近工业设施密集，交通流量较大，污染物排放密集，是历年来焦作市市区大气污染的主要来源地之一。而河南理工大学新校区则位于焦作市南部的高新区，附近工业设施较少，车流量也不大，相对与老校区环境相对较好, 工业污染源较少。

比较两个样本中的石英含量，可以看出石英在两个颗粒物样本中含量都占主要地位，且在整个研究区分布比较均匀。石英是高温下稳定的硅酸盐矿物，其可以来自地表扬尘，也可以源自工业烟尘、粉尘。但从各种工业使用原料（如原煤）的矿物组成来看，石英的含量一般较少，因而样本中的石英来源于地面扬尘的可能性比较大，当然也不排除来源于工业排放的可能。

方解石做为碳酸盐矿物的代表，具有着碳酸盐矿物共有的特性，从其本次实验样本含量的多寡和两个取样地的地理位置可以看出，方解石矿物同样在焦作大气中存在，且从来源上说可能是来子于地面扬尘或者城市建筑物。

石膏在空间分布上主要位于老校区的试样中，其存在特征与焦作市工业布局有一定的相似性，研究了大气中硫酸铵和矿物颗粒在凝聚过程中的化学反应, 在23 ℃和70%的湿度条件下分析碳酸钙和硫酸铵, 发现一天后形成铵石膏, 七天后形成云母。结果表明碳酸钙和硫酸铵发生了化学反应。

以上三个化学反应与温度和湿度有关，当湿度小于80%时发生反应当湿度到达80%时发生反应，焦作年平均温度为14.9℃，在夏季城市空气湿度较高时发生以上反应的几率较大，此次实验的取样工作是在夏季进行，可以推断样本DQ-1中石膏可能是在此反应中产生。在本次可以得出焦作市市区的大气沉降颗粒主要来源于工业烟尘，少数来源于地面扬尘。

另外，样本中除存在以上矿物外同时存在碳酸盐、硫酸盐、硫化物、铁的氧化物以及难以鉴定的矿物；相比来说，在焦作市河南理工大学新校区的大气颗粒样品中,矿物的种类有所减少,但是却有新的物种出现,如NH4Cl、岩盐等,表明焦作的大气中存在强烈的大气化学反应。

4.结语

(1)焦作市市区的大气沉降颗粒主要有石英、方解石、岩盐、石膏、等矿物组成，其中石英含量较高。矿物的性质特征和大气颗粒沉降样本中矿物组成的空间分布特征显示出此次研究中大气沉降颗粒为地面扬尘和城市工业烟尘的混合物。

(2)在大气沉降颗粒的物质组成及矿物含量特征分析表明，沉降颗粒的赋存形式、迁移演化机理、与城市各类污染的相关关系等均呈现出一定的规律性，反映了大气沉降颗粒在城市中不同位置的变化情况，为城市处理大气污染问题提供参考，对研究城市中大气环境的整体状况具有一定的指导意义。　[科]

【参考文献】

［1］李勉,韩广,李占斌.焦作市区大气污染状况与防治措施[J].干旱环境监测,2002,16（1）：26-28.

［2］王海邻,胡斌等.焦作市工业燃煤量与大气SO2污染关系模型研究[J].环境工程, 2005, 23（2）:64-66.

［3］吕森林,邵龙义.北京PM10 中单个矿物颗粒的研究[J].岩石矿物学杂志, 2003,22（4）:421-424.

［4］王玮,张晶,汤大钢.可吸入颗粒物(IP)源解析[R].北京:中国环境科学研究院,1999.

［5］施泽明,倪师军,张成江.成都市近地表大气尘的矿物学特征及其环境指示意义[J].岩石矿物学杂志，2006（26）：117-120.

［6］Ikuko M N ishikawa M Iwasaka Y Chemical reaction during the coagulation of ammonium sulphate and mineral particles in the atmosphere[J].The Science of the Total Environment,1998 224: 87-91.

生物力学特征范文第5篇

（山东电力高等专科学校 山东 泰安 271000）

摘要：近年来，随着毕业生人数的不断攀升，毕业生就业难现象日益突出。本文主要阐述了高职高专院校在教学实施过程中，如何通过“五对接”的方式，将电厂化学专业建设成为特色专业，加强学生职业能力的培养，提升学生就业竞争力。

关键词 ：就业竞争力；特色专业；五对接；高职高专；电厂化学

中图分类号：G718 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2014）06-0150-03

近年来，随着毕业生人数的不断攀升，学生就业难现象日益突出。影响学生就业率的因素很多，其中一个重要因素就是学校的专业设置是否合理，专业建设是否具有特色。我校电厂化学专业自2008年被列为校级特色专业建设以来，不断优化人才培养方案，开发了基于工作岗位和典型工作任务的课程体系，将素质教育、职业教育、技能培养融入学生培养的全过程，突出实践教学环节，以工作过程和任务引领设计教学情境，推行“教学做”一体化的教学模式。在教学实施过程中，通过“五对接”的方式，将电厂化学专业建设成为特色专业。首先，在电厂化学专业人才培养上，突出了职业岗位的针对性，在核心课程开发和教学中，结合了本专业的职业特点和要求，进一步加强了对学生职业能力的培养。其次，以工学结合为切入点，坚持校企结合的发展道路，努力实现以“就业导向、市场导向、电力需求导向”为核心的转变。再次，认真抓好职业培训、鉴定和职业资格证书的管理，实行了“双证书”培养制度。因此，培养的毕业生到企业后，能够“下得去、留得住、上手快、干得好”，深受用人单位的欢迎，毕业生就业率每年都在95%以上。

通过“五对接”，建设特色专业

在电力工业领域，电厂化学作为一个基本专业，涉及电力生产与管理的方方面面，所培养的人才直接影响电力企业的安全、稳定、经济运行。因此，电力企业对电厂化学专业的重视程度逐年增加，对电厂化学专业人才的需求稳中有升。同时，本专业针对性强，主要针对发供电企业的水质化验、水处理设备运行、燃料化验、油品分析等岗位。学生根据自己的兴趣爱好和将要面对的工作，考取相应的资格证书，毕业应聘到电力企业后，可直接顶岗工作，无需再岗前培训。我校在电厂化学特色专业建设中，主要注重了人才培养过程的“五对接”，即学校与企业对接，课程内容与职业标准对接，教学过程与生产过程对接，学历证书与职业资格证书对接，专职教师与一线工程技术人员对接。通过“五对接”的方式，将学生培养成为从事火力发电厂化学专业生产运行、检测分析及专业技术管理等的一线工作，德、智、体、美全面发展，知识面广、综合素质高、工作适应性强、有创新精神的高素质技能型专门人才。

学校与企业对接 学校对接企业，学校教师与企业专家、一线工程技术人员组成电厂化学专业教学指导委员会，共同制定人才培养方案，共同分析电力行业发展需求和相关职业岗位对人才的要求，确定专业培养目标及其岗位（群）所需的知识和能力。相应地，随着时展、社会进步，不断完善电厂化学专业教学指导委员会职能。共建校外实习基地，协同安排实践教学，负责“双师型”教师的培养。校企双方员工实行互兼互聘，共同修订顶岗实习教学计划，共同制定人才培养质量的评价标准。在学校与企业对接过程中，构建校企双向服务机制，推进校企深度合作，构建“主动服务、项目合作”的校企双向服务机制。企业可以利用学校的师资、实训场地、仪器设备、教学设施等方面的条件，以项目合作方式开展校企之间技术咨询、继续教育、业务培训等方面的合作。学校则利用企业的优势，分时期、分阶段地对学生开展认识实习、生产实习和顶岗实习。在学生下厂实习过程中，学生对电力企业的认知逐步得到提高。通过认识实习，实现从陌生到认识；再通过生产实习，实现从认识到熟悉的转变；最后通过顶岗实习，实现由熟悉到融入的转化。在这个过程中，学生既有对电力生产过程、热力设备、仪器仪表的认知，又有对企业管理、企业文化的了解。总之，校企结合各自的内在需求，优势互补，实现共赢。另外，在学校对接企业中，每年要总结经验，发扬优点，克服不足，分析存在的问题，并提出整改意见和相应措施，避免形式主义。近年来，我校与聊城热电有限公司、国能石横发电厂、山东魏桥铝电有限公司、山东泰山钢铁、博兴诚力供气有限公司等15家企业签订了长期的校企合作协议，为学生校外实习奠定了基础。

课程内容与职业标准对接 以岗位职业能力标准和国家职业资格证书制度为依据，以培养学生的职业道德、职业能力和可持续发展能力为出发点，把岗位职业能力标准作为教学核心内容，与行业企业合作，共同开发与生产实际紧密结合的核心课程和实训教材。以职业能力为导向改革教学方式，在教学过程中突出实践技能的培养，注重实践操作能力的考核。电厂化学专业课程体系的开发流程是：典型工作任务行动领域学习领域（课程）。在电力企业中，欲做好水质化验岗位工作，需要完成的典型工作任务主要有：电厂化学专业水处理系统工艺、水汽系统图的识别与绘制；常用化学仪器、仪表、药品、工具的使用；化学设备、仪器仪表的常规检修；水质分析技术、水汽技术标准规范、电厂水汽质量运行标准；计算机技术应用操作等。要完成这些典型工作任务，需要学习的核心课程有：工程制图与识图、无机化学、化学分析与测试、仪器分析测定、电厂水处理等。在讲授课程内容时，要打破学科制教学模式，以工作过程和任务引领设计教学情境，推行“教学做”一体化的教学模式。学生学习有关课程内容后，接着进行相应的实训操作，这样就为学生毕业时获取“双证书”打下了坚实的基础。

教学过程与生产过程对接 在教学过程中，要紧密结合火力发电厂化学车间的生产实际，合理安排课程的授课顺序。一门课程的情境教学设计以及不同教学情境中的任务，也要与生产过程对接。如我校水处理设备运行实训室，就是对应电力生产过程的制水车间而建的，内部主要的设备有过滤器、电渗析、反渗透、混床、EDI等，只是与现场生产过程成比例地缩小而已。水处理系统连接可以是原水石英砂过滤器活性炭过滤器精密过滤器电渗析水箱保安过滤器反渗透水箱混床水箱，亦可采用如下方式连接，即原水石英砂过滤器活性炭过滤器精密过滤器水箱保安过滤器反渗透水箱EDI水箱。根据上述水处理系统连接方式的不同，可知这两种水处理工艺的不同。教师在讲授“电厂水处理”课程时，就容易设计出不同的教学情境，在不同的教学情境下完成相应的工作任务。学生学习时由于目标清晰、任务明确，容易激发出学习兴趣。理论知识讲解后，接着进行实际操作训练，将理论知识和实际操作结合起来，学生既动脑又动手，很容易掌握。通过这种形式培养的毕业生就业后，在生产一线工作起来轻车熟路。

学历证书与职业资格证书对接 为使毕业生至少掌握一门技能，做到毕业到企业就能上岗，上岗就能操作，应基于学生就业和岗位准入的要求，实行“双证书”制度，使教学计划同职业资格培训与鉴定相衔接，把职业资格培训与鉴定正式纳入教学计划之中。通过调查毕业生就业情况，听取企业专家的意见，确定电厂化学专业学生可获取的职业资格证书种类有：电厂水化验员、电厂水处理值班员、燃料化验员、油务员等。根据《国家职业技能鉴定规范》，确定不同职业资格理论培训内容、技能考核范围和技能鉴定时间。学生可根据自己的就业意向或兴趣爱好，选择相应的课程及实训项目参加鉴定，考取相应的职业资格证书。学生毕业时获取“双证书”，可为就业上岗提升竞争力。

专职教师与一线工程技术人员对接 专职教师对接一线工程技术人员，构建“双师”双向交流机制。一线工程技术人员在实际工作过程中，可能会遇到各种各样的技术难题，将这些技术难题反馈给专职教师，双方进行项目合作，共同攻破难关。这样教师有了科研课题，学校锻炼了教师队伍，企业也得到了快速发展。相对而言，专职教师在理论知识方面比较丰富，但在实践经验和动手操作能力方面相对薄弱。专职教师对接一线工程技术人员后，可以实现优势互补，共同进步。校企共同制定《教师参加专业实践锻炼实施办法》、《企业兼职教师实施与管理办法》、《校企人员互聘管理办法》、《“双师型”教师认定管理办法》，发挥各自优势，构建“责任明确、管理规范、成果共享”的双向交流机制，努力实现专职教师与一线工程技术人员之间的身份互换。两者以结对子的方式共同开展教学、教研、科研活动，提升教师专业实践能力和企业管理水平。在学生顶岗实习期间，实行双导师制，即学生除了要由一位本校教师作为导师指导实习外，还要选择企业的一位一线工程技术人员作为导师，从而接受共同培养。通过这种培养方式，学生不仅知道了怎样操作，而且还明白了为什么这样操作。毕业生上岗操作起来，工作任务明确，思路清晰，可避免误操作。

建设特色专业的体会

首先，建设特色专业，提升学生就业竞争力，不是一蹴而就的事情，而是一个系统工程。其次，毕业生就业评价标准不仅要看就业率，还要看就业质量。因此，在人才培养上，既要加强对学生专业岗位技能的培养，又要注重对学生的文化修养、职业道德的培养。再次，在特色专业建设上，学校每年需要投入大量的专项经费，加强师资队伍建设和特色教材建设，不断完善教学设施，及时更新设备、仪器，强化专业文化建设，搞好社会综合服务。最后，通过“五对接”建设特色专业，使学生具备从事本专业领域的职业能力和技能，具有较强的继续学习能力和创新能力，具有良好的职业道德、敬业精神和团队合作能力，从而达到在电力等工矿企事业单位从事电厂化学及相近专业方面工作的技能要求。

参考文献：

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