導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇科學(xué)小實(shí)驗(yàn)漩渦的原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

因此，在科學(xué)教育活動(dòng)中，尊重幼兒的興趣、好奇心以及探究的欲望尤其重要。同時(shí)，還要通過(guò)生動(dòng)有趣的學(xué)習(xí)形式，使幼兒在潛移默化中習(xí)得知識(shí)，并掌握探究方法。集體教學(xué)流程大致分為教材分析、制定目標(biāo)、設(shè)計(jì)流程這三大方面。下面，我就立足人才成長(zhǎng)，從這三個(gè)方面來(lái)提出引導(dǎo)幼兒自主探究的策略。

一、選擇合理教材內(nèi)容，引導(dǎo)幼兒自主探究

在日常生活中，隨著幼兒知識(shí)量的豐富，幼兒對(duì)于生活中的現(xiàn)象的好奇心也日益增長(zhǎng)。其實(shí)，科學(xué)離我們并不遠(yuǎn)，它就在我們的生活之中，我們經(jīng)常能遇到幼兒 “我從哪里來(lái)？”“樹(shù)葉為什么會(huì)掉？”“人為什么會(huì)生??？”等這樣的提問(wèn)，幼兒為什么會(huì)提出這些問(wèn)題，因?yàn)檫@些問(wèn)題來(lái)源于我們的生活。教師可以抓住這一教育契機(jī)，選擇幼兒感興趣的現(xiàn)象，貼近幼兒生活，符合幼兒年齡特點(diǎn)的內(nèi)現(xiàn)象作為活動(dòng)內(nèi)容，分析其中的科學(xué)道理，引導(dǎo)幼兒積極地進(jìn)行自主探究。

二、制定合理目標(biāo)，引導(dǎo)幼兒自主探究

選擇好適合的教學(xué)內(nèi)容，就要根據(jù)幼兒年齡階段的特點(diǎn)和《幼兒園教育指導(dǎo)綱要》要求指定合理目標(biāo)?！队變簣@教育指導(dǎo)綱要》科學(xué)領(lǐng)域的目標(biāo)中提出：“對(duì)周?chē)氖挛铩F(xiàn)象感興趣，有好奇心和求知欲；能運(yùn)用各種感官動(dòng)手動(dòng)腦，探究問(wèn)題?！笨茖W(xué)活動(dòng)的特殊性在于其探索性、嚴(yán)謹(jǐn)性，所以目標(biāo)的制定除了讓幼兒學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的科學(xué)原理，還要引導(dǎo)幼兒在科學(xué)活動(dòng)中認(rèn)識(shí)各種科學(xué)小儀器或者小工具，初步吸引幼兒的興趣；更重要的是學(xué)會(huì)探索的方法，懂得如何操作來(lái)更好地來(lái)得到科學(xué)現(xiàn)實(shí)；從中還要學(xué)會(huì)正確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)科學(xué)的奧秘，體驗(yàn)成功的樂(lè)趣等。目標(biāo)的制定是多范圍的、多維度的，但是都離不開(kāi)以幼兒的探索和幼兒自身年齡階段的需要為主。

三、合理設(shè)計(jì)流程，引導(dǎo)幼兒自主探究

（1）導(dǎo)入新穎奇特，引發(fā)幼兒興趣。導(dǎo)入旨在引發(fā)幼兒興趣。愛(ài)因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“興趣是最好的老師?！迸d趣直接影響著孩子們的認(rèn)知活動(dòng)，他們會(huì)懷有極大的熱情去主動(dòng)地探索感興趣的事物，來(lái)滿(mǎn)足他們的好奇心。一般科學(xué)活動(dòng)都是以神奇的科學(xué)現(xiàn)象或者是教師的直接提問(wèn)作為導(dǎo)入，簡(jiǎn)單明了的引出主題，吸引幼兒的眼球，讓幼兒在心中形成“為什么會(huì)變成這樣呢？”這個(gè)疑問(wèn)，促使著他們有方向、有目的地操作和探索。如在大班科學(xué)“神奇的藥水”中，教師用白色的米湯在白紙上進(jìn)行作畫(huà)，然后滴上碘酒，一個(gè)神奇的現(xiàn)象就出現(xiàn)了，白色的米湯瞬間變成了藍(lán)色……其實(shí)這就是碘酒遇到淀粉會(huì)變藍(lán)的簡(jiǎn)單小實(shí)驗(yàn)，就是以這種簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入，直接把幼兒的注意力給吸引了過(guò)來(lái)，很多幼兒都開(kāi)始躍躍欲試，探索其中的原理。

（2）活動(dòng)內(nèi)容豐富，增加幼兒探究的方法。①提供豐富的材料，鼓勵(lì)幼兒大膽嘗試探究。在科學(xué)活動(dòng)中，提供豐富的、便于幼兒操作的材料是必不可少的，讓幼兒通過(guò)動(dòng)手操作，引導(dǎo)幼兒敢于進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)，在自主實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中體驗(yàn)成功、體驗(yàn)探究的快樂(lè)。如在“神奇的漩渦”的科學(xué)探索活動(dòng)中，我為幼兒提供攪拌棒、玻璃杯和水，讓幼兒通過(guò)探究來(lái)發(fā)現(xiàn)漩渦的形成，同時(shí)鼓勵(lì)他們通過(guò)猜測(cè)、操作實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證等幾個(gè)步驟，更進(jìn)一步了解漩渦的大小、深淺的影響因素。在活動(dòng)過(guò)程中，幼兒始終處在寬松、愉快的氛圍之中。通過(guò)讓幼兒自由的嘗試攪拌棒和玻璃杯之間的操作，使得他們思維活躍，不再受到教師的限制，真正了解和探索漩渦的奧秘。這樣的嘗試不僅能調(diào)動(dòng)幼兒在科學(xué)活動(dòng)中學(xué)習(xí)的積極性，而且能從中獲得正確的經(jīng)驗(yàn)。②教師巧用方法，引導(dǎo)幼兒探索思考?？茖W(xué)活動(dòng)中，除了要促使幼兒形成獲取知識(shí)的興趣，還要擴(kuò)展幼兒勇于探索的精神和增強(qiáng)幼兒解決問(wèn)題的能力。教師則是以參與者、引導(dǎo)者、支持者的身份進(jìn)行介入，與幼兒共同進(jìn)行嘗試、探索、研究，積極調(diào)動(dòng)幼兒內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，為幼兒提供良好的解決問(wèn)題情境，使其學(xué)習(xí)和發(fā)展變得有意義。如在“神奇的影子”這一科學(xué)活動(dòng)中，教師先問(wèn)幼兒“在黑暗中，我們能看到影子嗎？”，讓幼兒對(duì)比白天與黑夜的區(qū)別，發(fā)現(xiàn)形成影子的要素之一――光，然后當(dāng)幼兒在了解光是形成影子的重要條件的前提下，給幼兒觀看圖片，找出圖片中早上的影子和中午的影子有大小不同，從而引導(dǎo)幼兒探索思考其中的原因。當(dāng)幼兒對(duì)影子大小不同的現(xiàn)象提出假設(shè)后，教師不急于給予對(duì)錯(cuò)評(píng)判，而應(yīng)是反問(wèn)他們是如何想到的，讓他們明白假設(shè)的提出不是無(wú)根據(jù)的，而是要根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)去進(jìn)行聯(lián)想?？赡苡行┯變簳?huì)猜想到和光的大小有關(guān)，教師則可以為幼兒提供小電筒和大電筒兩種光源，讓幼兒操作來(lái)驗(yàn)證自己的猜想是否正確。有時(shí)幼兒的猜想可能會(huì)有一些錯(cuò)誤，有時(shí)甚至是無(wú)厘頭的，這時(shí)教師不能馬上進(jìn)行否決與批評(píng)，這樣會(huì)削弱幼兒繼續(xù)探究的欲望，而應(yīng)該組織討論，讓他們通過(guò)交流發(fā)現(xiàn)自己的錯(cuò)誤。如果幼兒在交流中不能發(fā)現(xiàn)自己的錯(cuò)誤，就讓幼兒在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)自己的錯(cuò)誤，從而錯(cuò)誤的假設(shè)。③科學(xué)探究，引導(dǎo)幼兒學(xué)會(huì)探究方法。由于科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性，科學(xué)結(jié)果的得出往往需要通過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)、觀察與記錄，所以讓幼兒學(xué)會(huì)正確的探究方法，有利于幼兒進(jìn)行以后的探究。

教師應(yīng)鼓勵(lì)幼兒運(yùn)用多種途徑動(dòng)手解決問(wèn)題，并學(xué)會(huì)科學(xué)探究的正確順序――發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，探索，交流，搜集資料，再探索。如在科學(xué)活動(dòng)“沉與浮”中，先讓幼兒發(fā)現(xiàn)問(wèn)題“為什么有些東西放進(jìn)水里會(huì)浮起來(lái)，有些東西放進(jìn)水里會(huì)沉下去？”，并與小伙伴們進(jìn)行交流。在一次實(shí)驗(yàn)的資料搜集中，幼兒很容易發(fā)現(xiàn)，重的東西放進(jìn)水里容易沉下去，輕的東西放進(jìn)水里容易浮上來(lái)，但是怎樣把浮起來(lái)的東西沉下去，把沉下去的東西浮起來(lái)呢？發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后幼兒再次通過(guò)交流和搜集資料，并通過(guò)老師給的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，終于找出了方法：把重的東西放在輕的東西上面，重的東西就會(huì)浮上來(lái)；在水里加鹽，重的東西就會(huì)浮起在水面上。通過(guò)教師的提示，在探索性活動(dòng)中，幼兒將自己發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象與自己原有的認(rèn)識(shí)加以比較、分析、判斷，進(jìn)而獲取了探究科學(xué)知識(shí)的經(jīng)驗(yàn)。幼兒們呈現(xiàn)出主動(dòng)嘗試、探究知識(shí)的濃郁氣氛，主動(dòng)性和操作性得到了充分的發(fā)展。于是，我們聽(tīng)到了很多幼稚而又科學(xué)的語(yǔ)言，看到了幼兒們學(xué)會(huì)用事實(shí)的眼光看待事物，嘗試運(yùn)用科學(xué)的方法解決問(wèn)題。這樣，在正確的科學(xué)探究中探索科學(xué)成果，更有利于發(fā)現(xiàn)幼兒的想象力和創(chuàng)造力的發(fā)展。

通過(guò)對(duì)幼兒科學(xué)探究活動(dòng)的嘗試與研究，我們發(fā)現(xiàn)：其實(shí)科學(xué)并不遙遠(yuǎn)，它就在我們身邊；其實(shí)科學(xué)并不艱難，它就生活在每一天。每一個(gè)幼兒都是具有探索精神和研究能力的小科學(xué)家，只要我們能敏銳地發(fā)現(xiàn)幼兒感興趣的事物，只要我們能認(rèn)真地創(chuàng)設(shè)適宜的探究環(huán)境，只要我們能正確地推動(dòng)和引導(dǎo)，只要我們能尊重幼兒自己的學(xué)習(xí)方式，他們一定會(huì)與我們一樣興致勃勃地去探究、去發(fā)現(xiàn)、去嘗試、去創(chuàng)造，輕松地、快樂(lè)地學(xué)習(xí)、認(rèn)識(shí)、理解、熱愛(ài)科學(xué)，進(jìn)而成長(zhǎng)成才。

篇2

關(guān)鍵詞：初中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；方法探討

初中物理新課程改革的理念為面向全體學(xué)生，使物理知識(shí)和社會(huì)生活息息相關(guān)。隨著科技的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越提倡教學(xué)方式多樣化，注重實(shí)驗(yàn)式的探究，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。所謂的實(shí)驗(yàn)式教學(xué)，它主要是以實(shí)驗(yàn)的形式，向人們提出的各種假說(shuō)和設(shè)想，并且加以舉例說(shuō)明和論證，有利于提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力、社會(huì)實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力。

一、鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的有趣性

為了提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的濃厚興趣、活躍課堂的氣氛。教師可以根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容設(shè)計(jì)出多種多樣的物理實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的興趣。

比如：在學(xué)習(xí)到“凹凸鏡成像規(guī)律研究”這個(gè)模塊時(shí)，首先讓學(xué)生回家準(zhǔn)備一個(gè)放大鏡。然后讓學(xué)生分別研究用放大鏡看黑板上的字會(huì)呈現(xiàn)什么像？在近距離和遠(yuǎn)距離的情況下，他們的成像會(huì)有什么特征？而且在不同的觀察角度，成像的位置、大小、虛實(shí)都完全不同。學(xué)生肯定一開(kāi)始就對(duì)這生活中的現(xiàn)象很熟悉了，但是還是會(huì)似懂非懂的。

這樣的實(shí)驗(yàn)游戲完全激發(fā)了學(xué)生的好奇心和求知欲，他們迫不及待地想了解其中的奧妙。這時(shí)候老師可以把握學(xué)生的心理，適當(dāng)?shù)靥岢鲆韵碌膯?wèn)題：凹凸鏡在不同的角度下，呈現(xiàn)的物象有什么差異？讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)過(guò)仔細(xì)發(fā)現(xiàn)、具體操作、深入思考，體驗(yàn)學(xué)習(xí)帶來(lái)的樂(lè)趣，享受成功的喜悅。

二、引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行觀察，降低實(shí)驗(yàn)的難度

物理課本里面實(shí)驗(yàn)的設(shè)置一般都具難學(xué)、難懂、難操作的特點(diǎn)。結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實(shí)際需求，老師可以大膽地對(duì)其中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革和創(chuàng)新，提高實(shí)驗(yàn)的可操作性。

例如：有些學(xué)生都喜歡踢足球，有一次不小心把球踢進(jìn)了河水里，但是球就在橋底下的漩渦不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，怎么也沖不走。學(xué)生對(duì)這個(gè)現(xiàn)象百思不得其解。于是，老師可以結(jié)合“壓強(qiáng)與流速”方面的知識(shí)引導(dǎo)學(xué)生去思考。所以，在課堂上可以展開(kāi)這樣的實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)備一個(gè)漏斗和乒乓球。然后用漏斗向乒乓球吹氣，這時(shí)候的乒乓球肯定是在漏斗里不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，也不會(huì)掉下來(lái)。通過(guò)探究以上的實(shí)驗(yàn)，同理也可得出足球?yàn)楹卧阡鰷u中不會(huì)被水沖走的原因了。

降低實(shí)驗(yàn)的難度，利于學(xué)生的動(dòng)手操作和理解原理。實(shí)驗(yàn)形式的多樣化，更加具有主體性、趣味性、導(dǎo)向性，利于教師有效地設(shè)置情境教學(xué)的模式，讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)探究，提高創(chuàng)新能力。

三、合理利用實(shí)驗(yàn)資源，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的高效性

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)，可以選定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室，使實(shí)驗(yàn)的操作更加規(guī)范化。所以，老師在進(jìn)行物理的教學(xué)工作的時(shí)候，可以全面利用現(xiàn)有的教學(xué)資源和工具，同時(shí)把理論知識(shí)和日常生活聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生更容易理解和掌握學(xué)科的知識(shí)。

如：在實(shí)驗(yàn)室里開(kāi)展實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以綜合利用現(xiàn)場(chǎng)的操作工具和教學(xué)資源，展開(kāi)許多有趣的實(shí)驗(yàn)。再如：在學(xué)到“幅度”知識(shí)時(shí)，可以讓學(xué)生用手上的圓珠筆敲打裝滿(mǎn)水的杯子，觀察一些用不同的力度敲打，發(fā)出來(lái)的聲音會(huì)有什么不同，這時(shí)候用力敲打的聲音肯定會(huì)更響亮，所以這就是有關(guān)到幅度問(wèn)題的研究了。所以，只有合理利用教學(xué)實(shí)驗(yàn)資源，使學(xué)生成為試驗(yàn)的主體，不斷開(kāi)發(fā)和探索，加強(qiáng)物理與社會(huì)生活的聯(lián)系，最終才能達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)目的。

四、探究式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，增強(qiáng)物理教學(xué)和社會(huì)生活的聯(lián)系

在實(shí)際的生活中，到處都體現(xiàn)出了大大小小的生活現(xiàn)象。所以，教師可以利用物理學(xué)科的知識(shí)去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、總結(jié)問(wèn)題，且要注重學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、探究能力、創(chuàng)新意識(shí)以及科學(xué)態(tài)度等方面的培養(yǎng)。

例如：學(xué)生每天的出入都會(huì)乘坐交通工具。在等車(chē)的地方都會(huì)設(shè)置一條安全地帶，如果不注意安全的話，人就會(huì)被卷入危險(xiǎn)的區(qū)域中。所以，這也應(yīng)用到了物理學(xué)科的知識(shí)：交通工具的速度快，所以產(chǎn)生的流速也很快，所以壓強(qiáng)就小?？墒莾蛇叺目諝饬鲃?dòng)卻很小、壓強(qiáng)大，人就會(huì)被強(qiáng)卷到危險(xiǎn)的區(qū)域。所以，在等車(chē)的時(shí)候，必須站在安全的區(qū)域內(nèi)。同時(shí)可以利用：肥皂，細(xì)線，彈簧測(cè)力計(jì)，刻度尺和鉤碼等工具來(lái)探究有關(guān)的壓強(qiáng)問(wèn)題。

開(kāi)展實(shí)驗(yàn)式的教學(xué)成為時(shí)代的必然要求，初中物理的新課程改革要教師堅(jiān)持“以生為本”的教學(xué)理念，探究新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，把教材與生活緊密聯(lián)系，開(kāi)展探究活動(dòng)，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。從而達(dá)到有效的教學(xué)目的，全面培養(yǎng)建設(shè)社會(huì)主義新時(shí)期所需要的人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣志龍.淺談初中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)：教育理論，2012（4）.

[2]高雙鳳.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[A].改革·創(chuàng)新·發(fā)展：電子教育研究論文集，2004.

[3]陳松.初中物理新課程實(shí)施的現(xiàn)狀與對(duì)策研究[J].理科愛(ài)好者：教育教學(xué)版，2012（1）.

[4]劉知新.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰J].課程·教材·教法，1981（4）.

篇3

1、物理實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象美

物理實(shí)驗(yàn)展示的現(xiàn)象實(shí)際上是實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象或自然過(guò)程重新組織或者重新構(gòu)建。因此物理實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象美就包含兩方面的內(nèi)容:物理觀察的自然現(xiàn)象美和物理實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)的現(xiàn)象美。物理觀察的自然現(xiàn)象美和傳統(tǒng)美學(xué)中所謂的自然美的內(nèi)涵是不盡相同的。后者是審美主體的感官直接感受到的自然界表面屬性，如日月星辰的光芒、銀河系的廣闊幽深、彩虹的絢麗多彩等等這些自然物的自然屬性。前者所涉及的廣度和深度要大得多。物理觀察可以獲得諸如星系的漩渦結(jié)構(gòu)、行星的橢圓軌道等宇宙結(jié)構(gòu)圖，物質(zhì)的晶體、分子、原子等物質(zhì)層次結(jié)構(gòu)圖等等反映自然、物質(zhì)結(jié)構(gòu)奧秘的特征。這些特征本身也有非常多的美，而這些又是自然美無(wú)法體現(xiàn)的。

既然，物理觀察存在大量的自然現(xiàn)象美，那么，對(duì)自然現(xiàn)象美進(jìn)行重構(gòu)的物理實(shí)驗(yàn)也必然展現(xiàn)很多的現(xiàn)象美?？匆豢磳?shí)驗(yàn)物理學(xué)家給我們展現(xiàn)的圖景:棱鏡或光柵展示的多色光譜，由若干不同顏色的細(xì)亮譜線按波長(zhǎng)順序排列組成，展現(xiàn)了簡(jiǎn)單有序美;雙縫干涉條紋呈現(xiàn)出了明暗相間的等間距的直條紋，單縫衍射花樣中各極大處的光強(qiáng)是不相同的，中央明紋光強(qiáng)最大，其他明紋光強(qiáng)迅速下降，呈現(xiàn)對(duì)稱(chēng)分布;兩個(gè)頻率不同相互垂直諧振動(dòng)的合成得到的李薩如圖形展現(xiàn)的對(duì)稱(chēng)美;平面鏡成像的物象對(duì)稱(chēng);點(diǎn)電荷電場(chǎng)的球?qū)ΨQ(chēng);無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)的軸對(duì)稱(chēng)等等，這些令人賞心悅目、回味無(wú)窮的圖景，是人們感性認(rèn)識(shí)的范圍內(nèi)就可以體驗(yàn)其美感效應(yīng)的，與繪畫(huà)有同樣的審美價(jià)值。這些美麗的圖景具有對(duì)稱(chēng)、簡(jiǎn)潔、和諧等特點(diǎn)。

2、物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、方法的美

物理實(shí)驗(yàn)的審美價(jià)值不僅僅表現(xiàn)在現(xiàn)象美上，還表現(xiàn)在獨(dú)具創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思、精巧完美的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上，以及精湛的實(shí)驗(yàn)操作和控制技術(shù)中。在歷史上人們一直認(rèn)為光的傳播不需要時(shí)間。直到十七世紀(jì)，物理學(xué)家才開(kāi)始嘗試測(cè)定光的速度。剛開(kāi)始物理學(xué)家測(cè)定光速時(shí)，必需利用很大的距離，用精巧的方法準(zhǔn)確地測(cè)出很短時(shí)間間隔，得到的結(jié)果誤差很大，后來(lái)邁克爾遜設(shè)計(jì)了一個(gè)十分精巧的實(shí)驗(yàn)，非常準(zhǔn)確地測(cè)出了光速度。他選擇兩個(gè)山峰，測(cè)出兩山峰間的距離。在第一個(gè)山峰上安裝一個(gè)強(qiáng)光光源和一個(gè)正八面棱鏡及一個(gè)望遠(yuǎn)鏡;另一個(gè)山峰上安裝一面凹鏡和一個(gè)平面反射鏡。通過(guò)調(diào)節(jié)八面棱鏡的轉(zhuǎn)速，測(cè)定光速。愛(ài)因斯坦稱(chēng)贊這一實(shí)驗(yàn)的優(yōu)美和方法的精湛時(shí)說(shuō):“邁克爾遜是科學(xué)的藝術(shù)家”。是的，他的實(shí)驗(yàn)裝置和方法是優(yōu)美的。他使用的儀器是普通的，原理是眾所周知的，然而得到的結(jié)果卻是完滿(mǎn)的。他后來(lái)又利用干涉儀做了一個(gè)更美妙的實(shí)驗(yàn)，從而否定了“以太”的存在，為相又抓侖和量子力學(xué)的建立奠定了基礎(chǔ)，引起近代物理學(xué)的革命，進(jìn)而促進(jìn)了新技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命的到來(lái)，物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造了人類(lèi)美好的未來(lái)。

再如對(duì)稱(chēng)性的方法是現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要方法，并且物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也展現(xiàn)了對(duì)稱(chēng)美的美學(xué)形式。傳統(tǒng)美學(xué)中的對(duì)稱(chēng)僅指人們感性意識(shí)中的三維空間的對(duì)稱(chēng)，物理學(xué)中的對(duì)稱(chēng)則包含各種數(shù)學(xué)空間的對(duì)稱(chēng)，是一種理性范疇的對(duì)稱(chēng)。對(duì)稱(chēng)性原理在現(xiàn)代物理學(xué)研究中發(fā)揮了越來(lái)越大的作用，對(duì)稱(chēng)性的方法其實(shí)已經(jīng)是當(dāng)代物理學(xué)家研究物理學(xué)問(wèn)題的一種方法。實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家對(duì)于對(duì)稱(chēng)這種美學(xué)形式更是寵愛(ài)有加，義無(wú)反顧地去追求這種美。法拉第從對(duì)稱(chēng)性中得到了很大的啟發(fā)，他想既然電能生磁，那么磁也一定能生電，這樣才能顯示出自然界的對(duì)稱(chēng)美。他經(jīng)過(guò)10年的艱苦努力，終于用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電與磁之間存在對(duì)稱(chēng)美的設(shè)想。對(duì)稱(chēng)性思想已經(jīng)是現(xiàn)代物理學(xué)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要思想。物理學(xué)史上的諸多實(shí)驗(yàn)，在科學(xué)發(fā)展及人類(lèi)進(jìn)步的歷史舞臺(tái)上閃耀著藝術(shù)的光輝，堪稱(chēng)物理世界中的藝術(shù)精品。如庫(kù)侖的電抨實(shí)驗(yàn);托馬斯楊的光雙縫干涉實(shí)驗(yàn);蓋革與馬斯登在盧瑟福指導(dǎo)下進(jìn)行的粒子散射實(shí)驗(yàn);赫茲的電磁波實(shí)驗(yàn);查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)和吳健雄驗(yàn)證弱相互作用下宇稱(chēng)不守恒理論的實(shí)驗(yàn)等。

3、物理實(shí)驗(yàn)結(jié)論美

物理實(shí)驗(yàn)展示出人的認(rèn)識(shí)與自然界的和諧統(tǒng)一。物理實(shí)驗(yàn)的最終目的不是創(chuàng)造藝術(shù)作品，而是為理解自然提供細(xì)節(jié)觀察或者是為理論尋找證據(jù)。其中物理實(shí)驗(yàn)結(jié)論與理論的和諧統(tǒng)一是物理實(shí)驗(yàn)美的突出體現(xiàn)。近代物理學(xué)的一個(gè)特點(diǎn)是理論的發(fā)展走在實(shí)驗(yàn)的前頭。暫時(shí)造成美與真的矛盾的主要原因是物理學(xué)家極其廣闊的思維空間與現(xiàn)實(shí)空間由于實(shí)驗(yàn)手段和技術(shù)的限制而暫時(shí)無(wú)法溝通。只有理論與實(shí)驗(yàn)和諧統(tǒng)一了，物理學(xué)新理論才得以在科學(xué)界被廣泛接受和應(yīng)用，才能推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步。

二、在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行美學(xué)教育

在教學(xué)中，教師的教學(xué)能否產(chǎn)生藝術(shù)效果，既取決于教師的教學(xué)藝術(shù)，也有賴(lài)于學(xué)生的藝術(shù)情趣。一個(gè)從未體驗(yàn)過(guò)科學(xué)美的人在學(xué)習(xí)科學(xué)理論時(shí)可能會(huì)覺(jué)得遇到的不過(guò)是一大堆枯燥無(wú)味的符號(hào)、公式和圖表，毫無(wú)美感可言。正像一個(gè)毫無(wú)藝術(shù)素養(yǎng)的人聽(tīng)到旋律優(yōu)美、節(jié)奏明快的音樂(lè)時(shí)會(huì)覺(jué)得那不過(guò)是叮叮咚咚的雜音;看到構(gòu)圖新穎、寓意深刻的繪畫(huà)時(shí)會(huì)覺(jué)得那只是一些五顏六色的堆積罷了。所以，一個(gè)精通教學(xué)藝術(shù)，講究教學(xué)效果的教師一定會(huì)在備課中充分挖掘物理實(shí)驗(yàn)的科學(xué)美的因素，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的審美能力，從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。

1、以真實(shí)的生活情景為實(shí)驗(yàn)藍(lán)本，體現(xiàn)物理科學(xué)的自然美，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

自然美是客觀世界中自然物、自然現(xiàn)象的美。物理學(xué)是一門(mén)自然科學(xué)，是以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的，物理學(xué)中涉及到大量的物理現(xiàn)象和自然現(xiàn)象，無(wú)不體現(xiàn)物理科學(xué)的自然美。

例如，除前面的舉例之外，還有電子的繞核運(yùn)動(dòng)、天體的和諧運(yùn)動(dòng);結(jié)晶體的多樣化、液體的表面能;高壓放電、摩擦起電、磁石吸鐵、電磁感應(yīng);四季變更，風(fēng)、雨、雷、電的形成等，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，必須以觀察實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，盡量從現(xiàn)代日常生活中尋找物理現(xiàn)象，創(chuàng)設(shè)物理環(huán)境，讓學(xué)生獲得詳實(shí)、直觀、具體的感性美，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加貼近生活、貼近社會(huì)。使學(xué)生感受物理實(shí)驗(yàn)就在身邊，物理科學(xué)的自然美就在現(xiàn)實(shí)生活中，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。物理學(xué)是自表面向深層的發(fā)展。表面有表面的結(jié)構(gòu)，有表面的美。比如虹和霓是極美的表面現(xiàn)象，人人都可以看到。實(shí)驗(yàn)工作者作了測(cè)量以后發(fā)現(xiàn)虹是420的弧，紅在外，紫在內(nèi);霓是500的弧，紅在內(nèi)，紫在外。這種準(zhǔn)確規(guī)律增加了實(shí)驗(yàn)者對(duì)自然現(xiàn)象的美的認(rèn)識(shí)。這是第一步。進(jìn)一步的唯象理論研究可以了解到這42與50可以從陽(yáng)光在水珠中的折射與反射推算出來(lái)，此種了解顯示出了深一層的美。還可以引導(dǎo)學(xué)生再進(jìn)一步地研究，可深人了解折射與反射現(xiàn)象本身可從一個(gè)包容萬(wàn)象的麥克斯韋方程推算出來(lái)，這就顯示出了極深層的理論架構(gòu)的美。

2、開(kāi)設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、手段的方法美與創(chuàng)造美的空間

多開(kāi)設(shè)一些綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生更大的空間去創(chuàng)造、思考，充分挖掘?qū)W生的潛能來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，從而完成體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、手段的方法美與創(chuàng)造美。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展、許多邊緣學(xué)科、交叉學(xué)科的興起，學(xué)科互相滲透、互相結(jié)合的整體化發(fā)展日益迅速，某一疑難科技問(wèn)題的解決不再僅僅依賴(lài)于某一個(gè)學(xué)科，而是多學(xué)科的綜合化。因此，培養(yǎng)學(xué)生的融合意識(shí)和知識(shí)整合能力成為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要使命，而物理學(xué)是自然科學(xué)中的基礎(chǔ)學(xué)科，它與化學(xué)、生物學(xué)數(shù)學(xué)等學(xué)科的聯(lián)系相當(dāng)密切。因此，為了培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力，提高探究能力，在物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇方面可涉及其他學(xué)科與物理學(xué)相聯(lián)系的綜合性問(wèn)題，如光譜技術(shù)、真空技術(shù)、磁共振技術(shù)、光纖技術(shù)、傳感器技術(shù)、光學(xué)信息處理技術(shù)等等。

設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生具有一定能力的基礎(chǔ)上，運(yùn)用有關(guān)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)、技能、科學(xué)過(guò)程與方法，獨(dú)立(或在老師啟發(fā)下)分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，?duì)實(shí)驗(yàn)的儀器、裝置、步驟和操作方法所進(jìn)行的一種規(guī)劃。設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于發(fā)展學(xué)生科學(xué)研究能力、提高他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神、培養(yǎng)學(xué)生的興趣具有重要意義。例如“光電傳感器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用”，教師可提供一定的資料，讓學(xué)生用計(jì)算器作為計(jì)數(shù)器，用光敏三極管和其他電子元器件設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)電路，記錄邁克爾遜干涉條紋“涌出”和“陷人”數(shù)目困。再如還可以在經(jīng)典實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之一――霍爾效應(yīng)的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)“用霍爾元件測(cè)地磁場(chǎng)”、“用霍爾傳感器設(shè)計(jì)制作數(shù)字高斯計(jì)”等帶有一定應(yīng)用性與設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中適當(dāng)增加設(shè)計(jì)性和綜合性的實(shí)驗(yàn)不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，而且可以鍛煉他們的實(shí)踐能力，在完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中學(xué)生可以充分體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、手段的方法美與創(chuàng)造美。

3、結(jié)合物理學(xué)史教學(xué)，體現(xiàn)物理學(xué)家科學(xué)品格和人性美，激發(fā)學(xué)生人格力量美人性是社會(huì)美的一種，是指人的思想、品格、志趣、情操、智慧、情感等多方面的美。大學(xué)物理中涉及到幾十位中外著名的物理學(xué)家，盡管他們的國(guó)籍不同，所處的年代不同，個(gè)人經(jīng)歷不同，但在他們探索物質(zhì)世界的奧秘的動(dòng)人事跡中，都閃爍著人性美的光輝?？茖W(xué)品格是科學(xué)家得以科學(xué)成功的重要保證，科學(xué)品格的高下，決定科學(xué)家科學(xué)貢獻(xiàn)的大小。科學(xué)品格包括科學(xué)家的探索勇氣、創(chuàng)新精神、追求真理的理想、實(shí)事求是的方法論、百折不撓堅(jiān)忍不拔不怕失敗的性格特征等。

篇4

關(guān)鍵詞防逆流;靜脈留置針;生理鹽水;一次性封管

隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展,靜脈留置針因其避免了反復(fù)穿刺保護(hù)靜脈,減少病人痛苦[3]。又能及時(shí)靜脈給藥為搶救工作贏得了時(shí)間,而且還可以減輕護(hù)士輕工作量[4]?，F(xiàn)已被臨床廣泛應(yīng)用。封管是該技術(shù)的重要環(huán)節(jié)之一。用生理鹽水替代肝素鈉溶液作為靜脈留置針?lè)夤芸梢员苊饧又鼗颊叱鲅獌A向[5]。防逆流留置針是一種留置針的新型產(chǎn)品,因其防逆流瓣的特殊設(shè)計(jì),從而具有防止血液回流,避免堵塞留置針的優(yōu)點(diǎn)。輸液結(jié)束后,只需用5ml生理鹽水一次性封管即可,簡(jiǎn)單的封管操作保證了患者的夜間睡眠質(zhì)量,提高了患者的滿(mǎn)意度,同時(shí)也為護(hù)士減輕了工作量,目前在臨床上已被部分護(hù)理人員和患者認(rèn)可。

1臨床資料

選擇2009年10至12月在本科室使用留置針的150例患者,按使用留置針的種類(lèi)不同將其分為防逆流留置針組(上海錦澤夏本醫(yī)療器械有限公司生產(chǎn))78例和普通留置針組(貝朗醫(yī)療上海國(guó)際貿(mào)易公司生產(chǎn))72例,防逆流留置針組男45例,女33例,年齡35～80歲平均年齡58.7歲。普通留置針組男40例,女32例,兩組患者年齡32～79歲,平均年齡57.9歲。兩組患者均未使用脫水劑及刺激性藥物,且患者的病種,病情,年齡,性別、穿刺部位,使用藥物的種類(lèi),劑量,濃度,速度等比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2方法

2.1操作方法

兩組均采用22～24號(hào)留置針,由經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)且能夠熟練穿刺留置針的護(hù)理人員操作,按常規(guī)方法消毒,在手背及前臂靜脈,避開(kāi)靜脈瓣、骨關(guān)節(jié)、感染及創(chuàng)傷部位,穿刺成功后普通留置針需接肝素帽,然后兩者均使用美舒自粘性薄膜敷料黏貼,并連接液體,輸液結(jié)束后,防逆流靜脈留置針組使用5ml生理鹽水封管,并采用推一下停一下的沖管方法,使沖管液在導(dǎo)管內(nèi)形成小漩渦,以加強(qiáng)沖管的效果。普通留置針使用生理鹽水每8小時(shí)封管一次[1],方法同實(shí)驗(yàn)組。兩組均留置5天。

2.2評(píng)價(jià)方法

觀察并記錄兩組靜脈留置針在留置期間堵管的例數(shù).

2.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

計(jì)數(shù)資料采用X2檢驗(yàn)。

3結(jié)果

兩組留置針在留置期間發(fā)生堵管情況比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p> 0.05)(見(jiàn)表1)。

4討論

4.1防逆流留置針工作原理

防逆流留置針在針座內(nèi)裝有防逆流瓣,穿刺后拔出針芯,無(wú)需按壓血管,無(wú)血液溢出,防止血液污染,保證操作安全,穿刺結(jié)束后連接靜脈輸液管,液體壓力使瓣膜開(kāi)啟,靜脈輸液完畢,液體壓力降低,使瓣膜自動(dòng)關(guān)閉。也可按壓開(kāi)關(guān)使瓣膜開(kāi)關(guān)打開(kāi),使血液回流,可以采血或排氣。

4.2防逆流留置針大大減少了封管次數(shù)

目前臨床常使用留置針有兩種封管液[6],一種是生理鹽水,一種是肝素鹽水,用生理鹽水替代肝素鈉溶液作為靜脈留置針?lè)夤芸梢员苊饧又鼗颊叱鲅獌A向[5],生理鹽水還能維持人體細(xì)胞外液容量和滲透壓,與體內(nèi)水鹽平衡及血液循環(huán)密切相關(guān),用其封管除無(wú)血液凝固,對(duì)血管的刺激性小,可降低堵管率外還可有效避免肝素鈉的不良反應(yīng),再者生理鹽水封管操作簡(jiǎn)便,不需用溶媒稀釋,不受病種限制,符合生生理要求[7]。實(shí)驗(yàn)組采用5ml生理鹽水封管一次即可。 普通留置針需使用生理鹽水8小時(shí)封管一次[1]。從上表可以看出實(shí)驗(yàn)組的堵管率為10.2%,對(duì)照組的堵管率為13.8%,兩組無(wú)明顯的差異。結(jié)果說(shuō)明防逆流留置針能夠防止血液的回流,從而避免了血液回流造成的堵塞,因而輸液結(jié)束后只需5ml生理鹽水封管一次,這大大減輕了護(hù)士的工作量,避免了夜間封管對(duì)患者睡眠的影響,也避免了反復(fù)封管會(huì)將接頭處的微粒帶入空管內(nèi)造成的熱源反應(yīng)[2]。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃 威. 小兒頭皮靜脈留置針穿刺失敗的原因及對(duì)策[J].中國(guó)民康醫(yī)學(xué),2008,20(6):541.

[2] 陳冰芳.正壓可來(lái)福接頭替代肝素鈉行靜脈留置針?lè)夤艿挠^察與護(hù)理[J].護(hù)理園地,2005,3(17)1622～1623.

[3] 劉淼.朱月琴.劉風(fēng)青.靜脈留置針生理鹽水封管液用量的臨床探討[J].護(hù)士進(jìn)修雜志,2007,22(19)1824.

[4] 劉景玲.血液病患者靜脈留置針不同濃度肝素液封管效果觀察[J].實(shí)用醫(yī)藥雜志,2008,25(12)1475.

[5] 鄭雯、任玲、周宏 ,等.肝素封管液致輸液反應(yīng)11例調(diào)查分析[J].中國(guó)實(shí)用護(hù)理雜志,2005,21(7):58.

篇5

關(guān)鍵詞：建筑；給排水管道；噪聲；控制

中圖分類(lèi)號(hào)：C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言：現(xiàn)代社會(huì)，人們對(duì)于生活品質(zhì)的要求越來(lái)越高，在生活節(jié)奏快，生活壓力大的大都市里，人們所希望的居住環(huán)境，在能夠滿(mǎn)足居住條件的基礎(chǔ)上，還能夠具有高度的舒適性和使用性。使人們?cè)谄诘墓ぷ骱?，能夠得到有效的休息和保養(yǎng)。噪聲污染，作為城市污染的主要污染之一，對(duì)人們的生活產(chǎn)生了很大的影響，因此，國(guó)家相關(guān)部門(mén)和人們對(duì)于建筑物噪聲的控制力度，越來(lái)越大。建筑給排水管道噪聲，是建筑噪聲的主要來(lái)源之一，建筑施工者要積極進(jìn)行解決對(duì)策的研究，并快速開(kāi)展對(duì)噪聲的防治工作，給城市一份安寧，還人們一個(gè)綠色的生活環(huán)境。

1、建筑內(nèi)部噪聲產(chǎn)生機(jī)理

建筑物給排水系統(tǒng)噪聲的產(chǎn)生是一個(gè)聲強(qiáng)和頻率無(wú)常變化的過(guò)程，對(duì)于人們的影響巨大，也不利于防治工作的開(kāi)展，有關(guān)工作人員，要從產(chǎn)生噪聲的原因著手分析，從中了解到治理噪聲的方式方法。以下從聲源和傳播途徑兩個(gè)方面，闡述了控制噪聲的措施：（1）傳播途徑降低噪聲，在設(shè)計(jì)階段對(duì)噪聲源的位置進(jìn)行合理布置，為使噪聲源對(duì)周?chē)h(huán)境造成的影響降低到最小程度，可以將其傳播方向指向?qū)o(wú)人居住或安靜要求較低的場(chǎng)所，如室外樓梯間、水泵房、衛(wèi)生間等區(qū)域。（2）建筑給水排水系統(tǒng)中的噪聲和振動(dòng)源，主要來(lái)自管道系統(tǒng)的增壓設(shè)備以及管道的輸配水設(shè)備，如：水泵機(jī)組、衛(wèi)生器具和管道系統(tǒng)等。噪聲源上降低噪聲，其實(shí)質(zhì)就是將發(fā)聲大的設(shè)備改造成發(fā)生小或者不發(fā)聲的設(shè)備，目前常用的方法有：①設(shè)計(jì)控制噪聲源。選用發(fā)聲小的材料制造機(jī)件，改進(jìn)傳動(dòng)裝置，改進(jìn)設(shè)備結(jié)構(gòu)和形狀，或者選用已有的低噪聲設(shè)備；②維持設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)處于良好的狀態(tài)；③改革工藝和操作方法已降低噪聲。

2、噪聲主要來(lái)源分析

2.1流水噪聲

在日常的生活與工作中。我們很少在意“水”的本身。一旦產(chǎn)生噪聲，一般人都會(huì)認(rèn)為是建筑給排水管道的問(wèn)題。但是，如果細(xì)心就會(huì)發(fā)現(xiàn)．水在管道中流動(dòng)的時(shí)候，或多或少都會(huì)發(fā)出聲音。這種聲音是水在管道內(nèi)部流動(dòng)的時(shí)候，因?yàn)樗鲾嗝娴拇笮「淖兌a(chǎn)生的。也就是說(shuō)，我們?nèi)粘：雎缘乃?，因?yàn)榉较虻牟粩嘧兓a(chǎn)生了噪聲。從客觀的角度來(lái)說(shuō)。這種噪聲在實(shí)際的生活和工作中非常普遍，但是根本的原因往往被人所忽略。今后的降噪措施中，必須將流水噪聲有效的控制。只有這樣才能從根本上將建筑給排水管道噪聲控制在一個(gè)較小的范圍以?xún)?nèi)。

2.2排水管道噪聲

對(duì)于建筑給排水管道噪聲來(lái)說(shuō)，除了給水管道的噪聲以外，還有排水管道的噪聲。從現(xiàn)有的情況來(lái)看．排水管道的噪聲絲毫不弱于給水管道?，F(xiàn)階段排水管道噪聲主要是由于衛(wèi)生器具排水至橫管引起水體與管壁沖擊的噪聲。排水橫管中水躍和橫管中空氣波動(dòng)引起水封冒氣泡的噪聲。而且排水橫支管的水流流人立管時(shí)沖擊連接配件(如T型管、十字型管等)產(chǎn)生噪聲。由此可見(jiàn)，在今后的降噪工作中，我們需要對(duì)排水管道的噪聲制定一系列的針對(duì)性的措施．這樣才能在降噪的過(guò)程中．達(dá)到一個(gè)良好的效果。

3、建筑給排水管道噪聲控制措施

對(duì)于給排水管道的噪音問(wèn)題，在給排水管道的施工過(guò)程中，為了減低噪音污染，可以適當(dāng)加大給排水管道的管徑，因?yàn)楫?dāng)管徑小于20mm是，水流和管道共振現(xiàn)象會(huì)非常嚴(yán)重產(chǎn)生噪音；也可以采用曲撓橡膠接頭或者在支架與管道接觸點(diǎn)添加橡膠墊，以及設(shè)置減壓閥等裝置。

3.1給排水管道和設(shè)備布置

給排水管道和設(shè)備布置應(yīng)當(dāng)和建筑結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)，以為人們營(yíng)造舒適的居住環(huán)境。對(duì)于有較高安靜要求的房間，給排水管道應(yīng)當(dāng)避免穿過(guò)，如臥室、閱覽室等。如果衛(wèi)生間緊挨臥室，給排水管道應(yīng)當(dāng)避免布置在臥室的墻角。泵房的位置須布置合理，應(yīng)當(dāng)避免布置在書(shū)房、臥室等具有較高安靜度要求的房間旁。

3.2給水管道噪聲控制

做好給水管道噪聲的控制，首先需要合理確定水速和壓力，其是防治給水管道噪聲的關(guān)鍵所在。管段流量確定之后，水速大小影響管道系統(tǒng)技術(shù)的和經(jīng)濟(jì)合理性，當(dāng)流速較大，會(huì)產(chǎn)生較大噪音，并對(duì)管道造成一定的破壞。在設(shè)計(jì)管道的固定支架的時(shí)候，還需要考慮脹縮力。為了減少管道的氣蝕噪聲，應(yīng)當(dāng)設(shè)置自動(dòng)排氣閥于上行下給式熱水系統(tǒng)的配水干管最高處管段，下行上給式系統(tǒng)可以利用最高陪水點(diǎn)放氣，應(yīng)當(dāng)在各供水立管頂設(shè)自動(dòng)排氣閥。還可增加管路開(kāi)啟或者是開(kāi)閉的時(shí)間，延長(zhǎng)過(guò)程，以降低水擊產(chǎn)生的噪聲。或是在管路中裝置各種安全瓣，當(dāng)水擊發(fā)生的時(shí)候，將部分水從管中放出，或者是把部分空氣引入到管里。

3.3排水管道噪聲的控制

對(duì)于排水管道而言．在降噪的過(guò)程中．與給水管道具有一定的相同之處。比方說(shuō)依然可以在布置方式上進(jìn)行一定的分析。經(jīng)過(guò)大量的分析和實(shí)驗(yàn)以后，我們發(fā)現(xiàn)雙立管排水系統(tǒng)的效果達(dá)到了一個(gè)較為高端的水準(zhǔn)，原因在于這種系統(tǒng)能夠在很大程度上增加立管的排水能力，從而減小噪聲。而且。平衡排水立管內(nèi)部的正負(fù)氣壓，能夠大量降低氣塞的情況，從側(cè)面達(dá)到了降噪的效果。排水管道降噪與給水管道不通的地方在于管材的選用，在這個(gè)方面，國(guó)家具有嚴(yán)格的限制，某些地區(qū)需要采用排水鐵鑄管。而有些地區(qū)可以根據(jù)自身的條件。選擇密度大、隔音好的塑料管?？傊?，在管材的選用方面，必須結(jié)合實(shí)際的需求才能達(dá)到一個(gè)最好的效果。

3.4泵房噪聲的控制

現(xiàn)階段居住小區(qū)的配置水平不斷提升．因此泵房的降噪尤為重要。綜合來(lái)看。在處理泵房噪聲的時(shí)候。需要根據(jù)水泵的不同型號(hào)以及轉(zhuǎn)速等條件，設(shè)置一定的橡膠隔震墊、彈簧減震器等隔振元件。通過(guò)硬件上的優(yōu)化，以及優(yōu)化配置的作用．泵房噪聲得到了一定的控制，今后的工作重點(diǎn)．需要加強(qiáng)技術(shù)上的措施．從而將噪聲控制在最小的范圍之內(nèi)。

3.5便器的噪聲污染大小取決與其水路設(shè)計(jì)的合理性

坐便器的沖水方式分為虹吸式和沖落式。虹吸式分多種，其中虹吸漩渦式是虹吸和漩渦原理并用，噪聲污染最小。雖然噪聲污染問(wèn)題作為建筑室內(nèi)給排水系統(tǒng)的一個(gè)弊端難以徹底解決，但是我們可以采取各種有效措施將其控制在最小程度，將它的危害降至最低：（1）速：設(shè)計(jì)人員應(yīng)從技術(shù)性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，根據(jù)管道的用途不同選取合理的流速，將其控制在正常范圍內(nèi)。（2）制：合理選取建筑給水系統(tǒng)配水最不利點(diǎn)，合理分配高層建筑豎向分區(qū)，經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)不可盲目取值。（3）制：嚴(yán)格安裝設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求，做好管道和水泵的減聲隔振設(shè)施安裝工作。

4、結(jié)束語(yǔ)

總之，建筑物噪聲對(duì)于人們的生產(chǎn)和生活的影響，十分巨大。因此，有關(guān)部門(mén)和建筑工程企業(yè)要對(duì)其產(chǎn)生的原因，和傳播途徑進(jìn)行分析和治理。噪聲是給排水工程一直存在問(wèn)題，施工技術(shù)人員應(yīng)該不遺余力的對(duì)其進(jìn)行研究和分析，從工程的實(shí)際情況著手，制定科學(xué)合理的治理辦法，具體情況，具體分析，多方協(xié)作，爭(zhēng)取將建筑給排水工程的噪音污染程度降到最低，給人們創(chuàng)造一個(gè)安靜舒適的生活環(huán)境。為和諧社會(huì)的構(gòu)建添磚加瓦。

參考文獻(xiàn)：

[1]常金秋．生活給水設(shè)計(jì)中水質(zhì)污染防治[J].上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版)，2004(03)．

篇6

根據(jù)流體力學(xué)課程的性質(zhì)、特點(diǎn)，結(jié)合自身的工程實(shí)踐經(jīng)歷和教學(xué)體會(huì)，文章從優(yōu)化教材內(nèi)容、提煉講授方法、發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)模式優(yōu)勢(shì)、挖掘多媒體教學(xué)潛力、培養(yǎng)學(xué)生科研能力等方面，探討了流體力學(xué)課程教學(xué)改革的具體措施和成效，提出了有益于學(xué)生理解流體力學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容的教學(xué)方法。此研究對(duì)改善流體力學(xué)課程的教學(xué)效果、探索大專(zhuān)業(yè)背景下的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)模式有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：流體力學(xué)； 教學(xué)改革； 實(shí)踐教學(xué)； 創(chuàng)新能力

中圖分類(lèi)號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：

10052909（2013）04004103

流體力學(xué)是關(guān)于流體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用的一門(mén)學(xué)科，是力學(xué)的一個(gè)分支。中國(guó)各高校的土木工程、流體機(jī)械、農(nóng)林、石油化工等專(zhuān)業(yè)均開(kāi)設(shè)了流體力學(xué)課程，它屬于專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。

該門(mén)課所涉及的基本原理和基礎(chǔ)理論對(duì)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以至解決工程實(shí)際問(wèn)題等起著非常重要的理論支撐作用和指導(dǎo)意義。尤其對(duì)于工科學(xué)生，他們畢業(yè)后大部分在生產(chǎn)一線從事技術(shù)管理工作，必須具備一定的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、技術(shù)應(yīng)用和現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)能力。這就要求流體力學(xué)課程教學(xué)將理論知識(shí)與實(shí)踐能力培養(yǎng)相結(jié)合，將課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，不斷改進(jìn)教學(xué)方法，積極探索適應(yīng)工科學(xué)生專(zhuān)業(yè)設(shè)置和就業(yè)主導(dǎo)方向的課程教學(xué)新模式。蘭州交通大學(xué)在土木工程、環(huán)境工程、市政工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、熱能動(dòng)力工程等專(zhuān)業(yè)均開(kāi)設(shè)了流體力學(xué)課，在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中積累了一些該課程的教學(xué)體會(huì)。

一、優(yōu)化教材內(nèi)容，課堂講解力求深入淺出

流體力學(xué)課程體系的主要內(nèi)容包括基本理論和實(shí)驗(yàn)兩大部分。由于流體力學(xué)學(xué)科的快速發(fā)展以及社會(huì)對(duì)各專(zhuān)業(yè)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)要求的不斷變化，有些在用教材已不能滿(mǎn)足教學(xué)要求。因此，教師在備課時(shí)要盡可能多地參閱質(zhì)量高、實(shí)用性強(qiáng)的教材，力求對(duì)同一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行多角度分析。教學(xué)中應(yīng)將不同教材版本的不同提法告訴學(xué)生，讓學(xué)生課后獨(dú)立思考并提出自己的見(jiàn)解。在制定教學(xué)計(jì)劃時(shí)，應(yīng)該從課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性出發(fā)，將教材原有章節(jié)順序重新調(diào)整，便于學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解。比如，在講解流體運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)、動(dòng)

力學(xué)基礎(chǔ)時(shí)，先從粘性流體三維不可壓縮流動(dòng)的運(yùn)動(dòng)微分

方程（即N-S方程）入手，對(duì)實(shí)際流體的流動(dòng)特征進(jìn)行描述，學(xué)生就可獲得流體動(dòng)力學(xué)的基本輪廓，進(jìn)而了解只要該方程中粘性力項(xiàng)為零就可得到理想流體運(yùn)動(dòng)微分方程。在此基礎(chǔ)上，再令加速度項(xiàng)為零（即流體處于靜止?fàn)顟B(tài)或相對(duì)平衡狀態(tài)），就可得到流體平衡微分方程（即歐拉方程）。通過(guò)這一調(diào)整，省去了許多推導(dǎo)過(guò)程，而且也能讓學(xué)生對(duì)流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的力學(xué)機(jī)制有更明晰的認(rèn)識(shí)。

在課堂講解上，教師要力求做到深入淺出。流體力學(xué)中的一些公式或方程的推導(dǎo)過(guò)程很繁雜，教師過(guò)多地羅列推導(dǎo)內(nèi)容會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的厭學(xué)情緒，甚至有些聽(tīng)不懂的干脆就放棄學(xué)習(xí)。比如，在講解流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，可以將多數(shù)學(xué)生兒時(shí)玩的“泥球沿坡面下滾”游戲作為例子來(lái)講解，因?yàn)榇蟛糠謱W(xué)生有過(guò)這樣的親身體驗(yàn)，他們很容易理解泥球在滾動(dòng)的同時(shí)將伴隨變形和旋轉(zhuǎn)，這樣后面的推導(dǎo)就容易被學(xué)生接受了。在講解管嘴出流時(shí)，可以學(xué)生每天接觸的水龍頭用水的例子。比如在12∶00-13∶00期間用水，12∶00時(shí)流出水龍頭的水流速度很大，隨著鍋筒內(nèi)水位的逐漸下降，到接近13∶00時(shí)用水，在同樣的水龍頭開(kāi)度下，水龍頭內(nèi)的水流速度明顯要比12∶00時(shí)的流速小，學(xué)生由此很容易理解有效作用水頭與排水量的關(guān)系。

二、發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)教學(xué)模式即教師以講解、板書(shū)的形式將知識(shí)傳授給學(xué)生的一種教學(xué)方法。該方法在不同層次的教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮了積極的作用。教師生動(dòng)、形象的描述以及肢體語(yǔ)言能使學(xué)生有身臨其境之感，這種教學(xué)模式有利于教師主導(dǎo)作用的發(fā)揮，教師可以根據(jù)課堂上學(xué)生的反應(yīng)來(lái)適時(shí)調(diào)整講解速度和思路，并以板書(shū)的形式突出重點(diǎn)和難點(diǎn)。流體力課程中有相當(dāng)一部分內(nèi)容是力學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)的綜合，只有通過(guò)嚴(yán)密推導(dǎo)或作圖才能比較透徹地講清其基本原理。比如連續(xù)性方程、能量方程、動(dòng)量方程、（N-S）方程等是流體力學(xué)中的經(jīng)典理論，也是難點(diǎn)所在。只有通過(guò)板書(shū)推導(dǎo)，學(xué)生才能理解其物理事實(shí)，明確其解決工程問(wèn)題的一般思路和步驟。流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)分析一節(jié)是運(yùn)動(dòng)學(xué)中的核心內(nèi)容，許多學(xué)生很難理解流體微團(tuán)能同時(shí)具有“平動(dòng)、變形（線變形和角變形）、旋轉(zhuǎn)”三種運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。這就要求教師從介紹速度分解定理入手，通過(guò)理論推導(dǎo)和對(duì)流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)變形的圖示兩種方法來(lái)講解。水擊現(xiàn)象中伴隨管道中壓力和流速交替變化從而引起壓力波的“順向”及“逆向”傳播過(guò)程，如果不通過(guò)在黑板上逐步圖示的方法，學(xué)生很難明白水擊發(fā)生的物理實(shí)質(zhì)。另外，傳統(tǒng)教學(xué)方法也能展示教師的板書(shū)和繪圖功底。如果教師的書(shū)法很漂亮，徒手繪圖效果好，能增加學(xué)生對(duì)教師的敬重感，從而激發(fā)他們對(duì)流體力學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣。

三、深挖多媒體教學(xué)潛力

隨著科技的飛速發(fā)展和國(guó)家對(duì)教學(xué)投資力度的加大，現(xiàn)代化的教學(xué)手段在提高課程教學(xué)質(zhì)量上發(fā)揮了重要作用。在流體力學(xué)課程教學(xué)中，通過(guò)播放課件、視頻、教學(xué)片等，能讓學(xué)生很直觀地理解流體流動(dòng)的具體特征。比如，漩渦的形成、管嘴出流時(shí)真空區(qū)的形成、兩個(gè)相鄰局部阻礙之間的干擾等現(xiàn)象，這些內(nèi)容用枯燥的文字描述是很難理解的，但利用多媒體演示，學(xué)生從動(dòng)態(tài)的、形象逼真的圖像中就很容易理解流體力學(xué)現(xiàn)象。紊流是一種高度復(fù)雜的三維非穩(wěn)態(tài)、有旋流動(dòng)。對(duì)其流動(dòng)規(guī)律的研究一直是流體力學(xué)學(xué)科領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。紊流中，存在高流速層的流體質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入低流速層，并與低流速層質(zhì)點(diǎn)發(fā)生動(dòng)量交換，以及低流速層流體質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入高流速層與高流速層質(zhì)點(diǎn)發(fā)生動(dòng)量交換的過(guò)程。過(guò)去教師通過(guò)板書(shū)圖示講解之后，仍有近70%的學(xué)生不理解雷諾應(yīng)力與紊流脈動(dòng)的因果關(guān)系。但是，通過(guò)動(dòng)漫形式顯示具有不同初速度的流體質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入另一流層后對(duì)兩個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)速度在不同方向的影響過(guò)程，使這一復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，學(xué)生也容易接受。另外，利用教學(xué)錄像，學(xué)生對(duì)流體力學(xué)現(xiàn)象尤其是大海的潮起潮落、龍卷風(fēng)運(yùn)動(dòng)、橋墩后尾流變化，以及1940年美國(guó)塔科馬海峽大橋由于風(fēng)振而坍塌的整個(gè)過(guò)程印象深刻。多年的經(jīng)驗(yàn)表明：多媒體在教學(xué)中的運(yùn)用對(duì)于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)流體力學(xué)的興趣、增強(qiáng)求知欲、開(kāi)闊視野起到了積極的作用。但是，多媒體教學(xué)潛力的開(kāi)發(fā)取決于教師的前期投入，也就是說(shuō)，授課前教師必須投入大量的精力制作多媒體課件，使其包含豐富的教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)還能調(diào)動(dòng)學(xué)生積極的參與意識(shí)[1]。只有這樣，作為傳統(tǒng)教學(xué)方法輔助手段的多媒體教學(xué)，才能在幫助學(xué)生理解難點(diǎn)、掌握重點(diǎn)、提高學(xué)習(xí)效率上發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

四、加強(qiáng)科研實(shí)訓(xùn)，開(kāi)闊學(xué)生視野

引導(dǎo)學(xué)生參與科研活動(dòng)，在科學(xué)研究中增長(zhǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，開(kāi)闊學(xué)生的學(xué)術(shù)視野。教師在完成課堂教學(xué)任務(wù)之后，就課內(nèi)某一知識(shí)點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)，開(kāi)展科學(xué)研究，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)，提高其認(rèn)知水平。學(xué)生以書(shū)面形式定期反映自己在查閱文獻(xiàn)和學(xué)習(xí)研究中的收獲。教師根據(jù)學(xué)生書(shū)面總結(jié)的完成情況給予評(píng)價(jià)。此外，教師也鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與校內(nèi)外的科研活動(dòng)，并定期寫(xiě)出自己的體會(huì)交指導(dǎo)教師評(píng)定[2-3]。學(xué)生參與的科研內(nèi)容即使與其所學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科領(lǐng)域有一定距離，也將得到支持，因?yàn)閰⑴c科研活動(dòng)對(duì)學(xué)生能起到開(kāi)闊視野、激發(fā)科研熱情、訓(xùn)練科研思維的作用[4]。同時(shí)還將進(jìn)一步密切科學(xué)研究與專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)之間的關(guān)系，為學(xué)生進(jìn)入更高層次的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。

流體力學(xué)是一門(mén)系統(tǒng)性和理論性都較強(qiáng)的課程，它既體現(xiàn)了經(jīng)典力學(xué)的基本思想，也反映了數(shù)學(xué)、物理、機(jī)械等多學(xué)科在現(xiàn)代工程中的交叉應(yīng)用。在學(xué)分制教學(xué)管理體制和大專(zhuān)業(yè)背景下的人才培養(yǎng)模式，根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)來(lái)尋求合適的教學(xué)方法，構(gòu)建有創(chuàng)新特色的流體力學(xué)課程教學(xué)改革體系，是一個(gè)艱難而漫長(zhǎng)的過(guò)程，還需要在今后的教學(xué)工作中作出更多的努力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊小林， 楊開(kāi)明， 嚴(yán)敬，等.流體力學(xué)課程教學(xué)改革探析[J].高等教育研究， 2006， 22（2）：47-48.

[2] 王燁， 孫三祥， 張濟(jì)世.《水泵及水泵站》課程設(shè)計(jì)教學(xué)新模式研究[J].高等建筑教育， 2010， 19（3）： 117-119.

[3] 王燁， 陳煥新.《水泵及水泵站》課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革[J].高等建筑教育， 2011， 20（3）： 91-94.

[4] 馬寶峰，李巖， 郭輝，等.基于科研問(wèn)題的力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與實(shí)踐[J].力學(xué)與實(shí)踐， 2012，34（1）： 103-105.

Investigation and practice on multiangle teaching method of fluid mechanics

WANG Yea， LI Yaningb

（a. School of Environmental and Municipal Engineering； b. School of Automation and Electrical Engineering， Lanzhou Jiaotong University， Gansu 730070， P. R. China）

Abstract：

篇7

關(guān)鍵詞：高壓水切割設(shè)備；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、水射流理論基礎(chǔ)

掌握一定的水射流理論知識(shí)，尤其高壓水射流方面的理論知識(shí)對(duì)于將水射流技術(shù)應(yīng)用到板材漸進(jìn)成形工藝中是非常必要的。由于金屬板材成形件的材料種類(lèi)眾多，各種材料成形時(shí)的成形力都不同，這就要求成形射流要有比較大的壓力變化范圍，成形設(shè)備中使用的噴嘴性能也各有不同。不過(guò)，對(duì)各種射流的現(xiàn)行試驗(yàn)研究已能對(duì)射流的形成及射流在空氣中的傳播過(guò)程（即非淹沒(méi)自由射流）有一較全面地了解。

二、射流結(jié)構(gòu)

水射流是指水從管口、孔口狹縫中射出，并同周?chē)沫h(huán)境介質(zhì)摻混的一股流體流動(dòng)。流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)主要分為兩種形式：層流和湍流。層流是指流速較低，分層流動(dòng)且互不混合的流體流動(dòng)；湍流是指流速較高，已無(wú)明顯分界層的流體流動(dòng)，此時(shí)流場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生許多小漩渦。金屬板材水射流漸進(jìn)成形中使用的水射流屬于湍流流動(dòng)，其射流結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)機(jī)理比較復(fù)雜。1979年日本學(xué)者Yanaida和Ohashi首先使用幾何圖形來(lái)描述水射流結(jié)構(gòu)，后經(jīng)眾多學(xué)者的試驗(yàn)與豐富，此特征圖逐漸完善為學(xué)術(shù)界公認(rèn)的射流結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。

圖一

圖1中將射流分為初始段、基本段和消散段。射流初始段就是噴嘴出口到錐形末端結(jié)束的位置，也稱(chēng)為等速射流核心區(qū)。在這一階段內(nèi)，當(dāng)水射流從噴嘴噴出后，射流與空氣之間形成了一個(gè)很大的速度差，此時(shí)在射流周?chē)谋砻媾c空氣不斷發(fā)生巨大的動(dòng)量交換，破壞了射流的連續(xù)性，然后射流向軸心延伸，至此就形成了一個(gè)射流初始段。在等速射流核心區(qū)里面，沿軸向的動(dòng)壓力基本保持不變，即此區(qū)域內(nèi)軸向動(dòng)壓力與噴嘴出口的壓力是相等的，其密度和流速也基本保持不變，其特點(diǎn)就是質(zhì)密性好，不與空氣產(chǎn)生霧化階段，達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)。射流初始段結(jié)束后，接下來(lái)的就是基本段。此段內(nèi)的特點(diǎn)就是空氣與水已經(jīng)混合，隨著出口距離的增加軸向動(dòng)壓力和射流速度逐漸減少，射流內(nèi)部的連續(xù)狀態(tài)遭到破壞會(huì)出現(xiàn)空穴現(xiàn)象，而軸向動(dòng)壓力和射流速度在徑向方向是呈現(xiàn)的是高斯變化，隨著徑向方向的擴(kuò)大，最終減為零。

射流基本段后即為射流消散段，此時(shí)空氣與水已完全混合達(dá)到霧化狀態(tài)，其特點(diǎn)是軸向動(dòng)壓和射流速度大幅度降低，在工業(yè)上沒(méi)有很大的應(yīng)用價(jià)值。基本段和消散兩個(gè)階段的壓力損失比較大，不適合板料成形，因此水射流漸進(jìn)成形工藝中通常通過(guò)控制射流出口距離板材表面的距離（靶距），用初始段內(nèi)的射流對(duì)板材進(jìn)行沖擊成形，以充分利用射流初始段內(nèi)軸向動(dòng)壓力基本不變這一特點(diǎn)。

三、裝備設(shè)計(jì)分析

高壓水切割設(shè)備原理圖見(jiàn)圖2所示。

圖2高壓水切割設(shè)備原理圖

1、流程描述

海水被離心泵抽上來(lái)，加壓后分為兩路：一路直接到噴嘴提供動(dòng)能，另一路去水/砂混合器，將水、砂混合后，進(jìn)入高壓水容器，帶走水砂混合物后與榜首路集合，流向噴嘴。

2、高壓泵選型

高壓離心泵的動(dòng)力參數(shù)流量、揚(yáng)程依照上文給出的辦法已推得，高壓水泵應(yīng)選用高揚(yáng)程的柱塞泵，如BCY14-1B系列，由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)。因工況條件約束，泵放在施工船上，施工船甲板與海平面有相應(yīng)距離，為此需選用自吸式離心泵。泵的汽蝕余量因?yàn)楣r不一樣差別較大，因而選用較大的汽蝕余量；水砂混合器前的泵是壓力提高泵，其主要作用是使砂子更簡(jiǎn)單被泵入高壓水容器，因其介質(zhì)中可能富含固體顆粒，因而選用氣動(dòng)隔膜泵。

3、工藝管徑選取

根據(jù)切開(kāi)需求（噴發(fā)力、切開(kāi)頭跋涉速度）、泵的參數(shù)，使用流體力學(xué)伯努利公式等校核管徑所發(fā)生的壓降是不是滿(mǎn)意施工需求，如滿(mǎn)足需求，即可選取此標(biāo)準(zhǔn)的管徑。管路制作標(biāo)準(zhǔn)及原料的選取，應(yīng)當(dāng)選用耐磨、耐腐蝕的液壓軟管，如manuli的goldenblast系。

4、高壓水容器

作為一個(gè)蓄壓和貯存裝置，高壓水容器的操作壓力應(yīng)按泵輸出壓力的2倍擺布思考。由于操作壓力太大，容器的選型規(guī)劃制作應(yīng)遵從JB4732-1995《鋼制壓力容器―剖析規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》履行。技術(shù)安全剖析思考：該設(shè)備是高壓設(shè)備，應(yīng)思考其高壓也許形成的損害，因而有必要裝置壓力開(kāi)釋閥，為避免高壓水容器液位過(guò)高形成溢流，需約束進(jìn)入高壓水容器的水流量，加裝節(jié)流閥并對(duì)高壓水容器加裝溢流管路列。

四、高壓水射流理論及其在石油工程中應(yīng)用研究進(jìn)展

1、自振空化射流理論應(yīng)用研究進(jìn)展

在石油工程的應(yīng)用研究發(fā)展中，噴嘴式鉆頭和鉆頭水力學(xué)的結(jié)合，對(duì)鉆井射流和射流清除巖屑等進(jìn)行研究，對(duì)井底水利參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，使噴嘴鉆井技術(shù)得到不斷提高，大大提高鉆井速度。因此，根據(jù)瞬態(tài)流和水聲學(xué)理論，發(fā)展出了自振空化射流理論，使水射流技術(shù)的研究和應(yīng)用領(lǐng)域得到不斷擴(kuò)展，從而研發(fā)了自振空化射流噴嘴鉆頭。

在井下作業(yè)中，自振空化射流噴嘴鉆頭可以起到很好的輔助破巖作業(yè)，使鉆頭在井底的流場(chǎng)得到改善，促進(jìn)射流清洗巖屑能力的不斷提高，從而提高機(jī)械鉆速，給企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不斷增長(zhǎng)提供了可靠保障。與此同時(shí)，自振空化射流還沒(méi)運(yùn)用于油水井的解堵操作中，形成了水射流處理地層理論，并在油田注水生產(chǎn)中得到應(yīng)用，研制出了自激波動(dòng)注水的新技術(shù)，促進(jìn)石油開(kāi)采技術(shù)水平不斷提升。

2、旋轉(zhuǎn)射流鉆井技術(shù)研究應(yīng)用

根據(jù)流體力學(xué)基本理論、斷裂力學(xué)和巖石力學(xué)等相關(guān)原理，分析旋轉(zhuǎn)射流的機(jī)構(gòu)特征、破巖機(jī)理等，研制出了旋轉(zhuǎn)射流鉆井技術(shù)，在徑向水平井的石油開(kāi)采中得到廣泛應(yīng)用。旋轉(zhuǎn)射流鉆井技術(shù)在石油工程中的應(yīng)用，使破巖效率提高了八到十倍，可以對(duì)稠油油藏和薄層油藏等進(jìn)行有效開(kāi)發(fā)，大大提高井的產(chǎn)油量，促進(jìn)徑向水平井鉆井技術(shù)不斷提高。例如：我國(guó)1997年鉆出的第一口徑向水平井，產(chǎn)油量與平時(shí)相比，提高了八倍左右，使原油采收率得到大大提高。

3、機(jī)械水力聯(lián)合破巖理論研究應(yīng)用

在高壓水射流技術(shù)的應(yīng)用中，將機(jī)械破碎巖石的情況，結(jié)合斷裂力學(xué)和巖石力學(xué)等，對(duì)水力輔助機(jī)械破巖過(guò)程中形成的裂紋情況進(jìn)行研究，最終形成機(jī)械水力聯(lián)合破巖理論。與此同時(shí)，對(duì)射流沖擊角、齒型和噴射距離等進(jìn)行研究，根據(jù)相關(guān)理論，最終研制出了新型輔助破巖鉆頭，促進(jìn)石油開(kāi)采技術(shù)水平不斷提升。在石油工程中，機(jī)械水力聯(lián)合破巖理論的應(yīng)用，使鉆頭的磨損情況得到緩解，促進(jìn)鉆速不斷提高，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不斷增長(zhǎng)。

4、深穿透無(wú)污染研究應(yīng)用

在石油工程中，運(yùn)用高壓水射流技術(shù)來(lái)提高滲穿透情況下的產(chǎn)量，可以有效減少環(huán)境污染，促進(jìn)石油開(kāi)采效率不斷提高。高壓水射流技術(shù)在高滲穿透情況下提高石油產(chǎn)量的原理是：高速高壓水射流的沖擊對(duì)壓實(shí)帶沒(méi)有污染，可以減輕近井筒周?chē)膽?yīng)力集中，從而提高近井筒周?chē)臐B透率，使未污染地層流向井筒的液量不斷增多，最終達(dá)到提高石油產(chǎn)量的目的。一般情況下，高壓水射流穿透射孔的鉆井技術(shù)會(huì)運(yùn)用于油層的改造，采用定向深穿透射孔的方式，使射孔與最大水平主應(yīng)力的方向保持一致，從而使噴射孔道變得更深，起到很好的輔助作用。高壓水射流深穿透無(wú)污染技術(shù)在石油工程中的應(yīng)用，可以有效控制直井和水平井壓裂裂縫的轉(zhuǎn)向，起到重要導(dǎo)向作用；可以使井眼產(chǎn)生單條最大裂縫，從而降低井眼處的破裂壓力和裂縫延伸壓力，最終達(dá)到提高油田產(chǎn)量的目的。

5、磨料射流理論研究應(yīng)用

在石油工程中，磨料射流是新型、高效的切割技術(shù)，從而形成了水力噴砂射孔技術(shù)，大大提高了油氣的開(kāi)采量。磨料射流射孔的原理是：將磨料射流射孔裝置安裝在井下制定位置，然后在水中混入適量磨料，通過(guò)高壓泵將含磨料的流體泵送到井下噴嘴。當(dāng)噴嘴進(jìn)行噴射時(shí)，利用高速流體的高頻沖蝕和磨削作用，可以有效進(jìn)行巖石的切割，從而射開(kāi)目的層，減少壓實(shí)帶周?chē)奈廴?，使油流通道變得更加干凈，達(dá)到射孔和解堵的雙重目的，最終有效提高油田的油氣產(chǎn)量。例如：在我國(guó)四川油田中，針對(duì)低滲透油層和因堵塞對(duì)油層造成傷害的低產(chǎn)井，進(jìn)行挖掘潛力的改造時(shí)，運(yùn)用水力噴砂射孔技術(shù)可以有效進(jìn)行噴射，同時(shí)解除近井周?chē)奈廴?，使油氣產(chǎn)量得到不斷提高。

結(jié)束語(yǔ)

水刀這種切割工具，作為油田地上產(chǎn)能建設(shè)中的新成員，它的呈現(xiàn)從某種程度上處理了油田中危險(xiǎn)環(huán)境工作的難題，有效地確保了施工工作人員的人身安全，并提高了施工效率，減少了環(huán)境污染。便攜式水刀因?yàn)槠潇`敏多變的操作方法，能夠習(xí)慣油田地上產(chǎn)能建設(shè)的復(fù)雜性，能夠在更多的范疇發(fā)揮作用。

參考文獻(xiàn)

[1]張福煬，廖昕，倫曉梅，王澤山.高壓水射流切割發(fā)射藥模型及實(shí)驗(yàn)研究[J].含能材料，2014，02：245-250.

[2]曾永龍，聞?wù)?，許正潔，蔡毅.高壓水切割設(shè)備故障診斷分析[J].設(shè)備管理與維修，2014，03：19-22.

篇8

關(guān)鍵詞：流場(chǎng)；機(jī)艙；耦合模型；對(duì)流換熱系數(shù)；流量系數(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U461 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Experimental and Numerical Study of the Cooling Performance of

Automobile Engine Cabin

REN Chengqin, CAI Dehong, LIU Jingping, FAN Mingming

(State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacture for Vehicle Body, Hunan Univ, Changsha, Hunan 410082, China)

Abstract:To cope with the problem of overheating of rearmounted engine cabin, based on a type of hybrid vehicle, a coupled model for the cooling system of rearmounted engine cabin was established by using the coupling 3D/1D model. Through the process of coupled calculation, the convection heat transfer coefficient of engine surfaces and the flow coefficient of engine cabin in different ambient temperatures and driving speeds were studied. In addition, the general laws of the heat transfer coefficient and the flow coefficient were summarized and empirical equations were provided. All theresults proved basic parameters for the establishment of onedimensional model and theoretical basis for the design of the engine cabin. By analyzing the heat flow field, it was found that convection heat transfer coefficient and flow field changed noticeably with different layouts of engine cabin. The increase of the area of ventilated grille in the rear of engine cabin or adjusting the layout of radiator reasonably can improve the uniformity of the heat flow field and enhance the capacity of convective heat transfer of engine surfaces.

Key words:flow fields;engine cabin；coupled model；convection heat transfer coefficient；flow coefficient

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)艙熱流場(chǎng)的優(yōu)劣，直接影響到整車(chē)的運(yùn)行效果和使用性能.在新車(chē)設(shè)計(jì)階段，了解影響機(jī)艙散熱的主要因素，掌握不同運(yùn)行工況下機(jī)艙散熱特性，是一項(xiàng)非常重要的工作.通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法對(duì)機(jī)艙散熱性能進(jìn)行分析［1］，需要耗費(fèi)大量成本，且試驗(yàn)條件苛刻，測(cè)試結(jié)果受客觀條件影響較大.文獻(xiàn)［2-3］采用了實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對(duì)整車(chē)流場(chǎng)及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了分析研究.文獻(xiàn)［4］采用CFD數(shù)值技術(shù)模擬機(jī)艙熱流場(chǎng)，準(zhǔn)確分析了特定工況下機(jī)艙內(nèi)部散熱情況，但無(wú)法得到散熱性能隨工況的變化規(guī)律.作者運(yùn)用STARCCM+和GTCOOL商業(yè)軟件，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，建立機(jī)艙散熱系統(tǒng)的耦合模型，將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)與機(jī)艙熱流場(chǎng)聯(lián)合求解，從而得出不同工況下機(jī)艙散熱性能.

機(jī)艙散熱主要依靠熱對(duì)流與熱輻射的作用.對(duì)于一般的機(jī)艙結(jié)構(gòu)，部件散失的大部分熱量依靠空氣對(duì)流作用帶走，因此本文主要考慮熱對(duì)流對(duì)機(jī)艙散熱性能的影響，分析對(duì)流換熱系數(shù)在不同運(yùn)行工況下的特性規(guī)律.機(jī)艙內(nèi)空氣流量，對(duì)機(jī)艙散熱效果有顯著影響，合理的機(jī)艙結(jié)構(gòu)，能有效減少空氣漩渦，降低通風(fēng)阻力，增強(qiáng)散熱性能.本文通過(guò)模擬分析，得出了機(jī)艙內(nèi)空氣流量隨工況變化的一般規(guī)律.

1 耦合方案

1.1 CFD模型

模型的建立需要基于以下2點(diǎn)假設(shè)：

1)忽略機(jī)艙散熱過(guò)程中輻射換熱；

2)空氣為常物性流體，定性溫度為周?chē)h(huán)境溫度.

湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2012年

第4期任承欽等：汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱性能實(shí)驗(yàn)及數(shù)值研究

利用UG軟件建立了后置式發(fā)動(dòng)機(jī)艙的幾何模型，并對(duì)機(jī)艙內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定簡(jiǎn)化，忽略了細(xì)小部件對(duì)流場(chǎng)的影響.運(yùn)用STARCCM+軟件，對(duì)幾何模型進(jìn)行了網(wǎng)格劃分，并對(duì)機(jī)艙流場(chǎng)區(qū)域進(jìn)行了局部加密，如圖1所示.

圖1 發(fā)動(dòng)機(jī)艙網(wǎng)格局部加密

Fig.1 The local refined mesh of engine cabin

由于機(jī)艙結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，空氣流動(dòng)過(guò)程中存在大量邊界層分離、渦流等現(xiàn)象，流動(dòng)處于紊流狀態(tài).本文采用可實(shí)現(xiàn)ke兩方程模型［5］模擬機(jī)艙空氣流場(chǎng).以來(lái)流空氣溫度為定性溫度定義空氣的物性參數(shù).散熱器和中冷器采用多孔介質(zhì)模型，設(shè)定熱流密度邊界條件.冷卻風(fēng)扇作為動(dòng)量源項(xiàng)，采用InterfaceFan模型，定義定轉(zhuǎn)速下風(fēng)扇流量與壓頭之間的擬合關(guān)系式.

汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)榱鲌?chǎng)入口方向，模型中流場(chǎng)入口設(shè)定為VelocityInlet速度入口邊界，表壓為0 Pa.流場(chǎng)出口設(shè)定為PressureOutlet壓力出口邊界，表壓為0 Pa.汽車(chē)流場(chǎng)上界面以及兩側(cè)面設(shè)定為滑移絕熱邊界，地面設(shè)定為無(wú)滑移絕熱壁面.在模型的建立、對(duì)標(biāo)階段，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，將機(jī)艙內(nèi)各散熱部件設(shè)為溫度邊界條件.在模型校驗(yàn)和數(shù)據(jù)采集階段，通過(guò)與一維模型進(jìn)行耦合計(jì)算，將散熱部件設(shè)為熱流密度邊界條件.

1.2 GTCOOL模型

GTCOOL一維模型用以模擬發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)運(yùn)行情況.模型通過(guò)將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)作為以管道、孔口等部件連接起來(lái)的一系列可控?zé)崃ο到y(tǒng)的組合［6］，基于守恒及能量傳輸原理，計(jì)算各個(gè)部件的散熱情況.圖2為一維模型的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖，冷卻系統(tǒng)部件主要包括冷卻水套、散熱器、中冷器、風(fēng)扇以及管道等部件.冷卻水套將發(fā)動(dòng)機(jī)散失的余熱帶走，以使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在正常工作溫度范圍內(nèi).冷卻水套帶走的熱量通過(guò)散熱器散失到機(jī)艙空氣環(huán)境中.

圖2 機(jī)艙冷卻系統(tǒng)一維簡(jiǎn)化模型

Fig.2 The onedimensional simplified model

of engine cooling system

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中，除了散熱器向機(jī)艙空氣環(huán)境散熱外，管道及各個(gè)部件表面也以對(duì)流換熱的形式向機(jī)艙散失熱量.這部分對(duì)流散熱可以通過(guò)式(1)

Qheat=hmATw－Tm(1)

計(jì)算出來(lái).式(1)中:Tw為部件表面溫度；hm,Tm分別為需要事先確定的平均對(duì)流換熱系數(shù)和空氣主流溫度，可以通過(guò)CFD三維模型計(jì)算得出.

散熱器冷卻液側(cè)的換熱準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式采用經(jīng)典的DittusBoelter公式［7］：

Nu=0.023Re 0.8lPr 0.3l. (2)

散熱器空氣側(cè)的換熱準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式采用我國(guó)原六機(jī)械整理的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式［8］：

Nu=0.118Re 0.631 7g. (3)

其中:Rel,Reg為以相應(yīng)流道當(dāng)量直徑為特征尺寸的雷諾準(zhǔn)則；Prl為冷卻液的普朗特準(zhǔn)則數(shù).

模型中的風(fēng)扇為軸流風(fēng)扇，額定流量為4.8 m3/s，額定轉(zhuǎn)速為2 300r/s，壓頭400Pa.模型其他部件參數(shù)根據(jù)車(chē)型確定，一些部件參數(shù)需在模型對(duì)標(biāo)過(guò)程中進(jìn)行修正.

1.3 耦合計(jì)算

STARCCM+三維模型所計(jì)算的機(jī)艙對(duì)流換熱系數(shù)及空氣主流溫度，是GTCOOL一維模型中各部件的換熱邊界條件.一維模型計(jì)算的散熱器散熱量、風(fēng)扇流量等信息是三維模型重要的特性參數(shù).因此，要準(zhǔn)確計(jì)算出機(jī)艙的實(shí)際散熱情況，就需要將一維和三維模型耦合起來(lái)，通過(guò)一定的迭代計(jì)算，得出熱流場(chǎng)和機(jī)艙散熱性能.

圖3為耦合計(jì)算的流程圖，從圖中可以看出，一維模型和三維模型之間需要經(jīng)過(guò)多次數(shù)據(jù)交換才能得到最終計(jì)算結(jié)果.

圖3 耦合計(jì)算流程圖

Fig.3 The flow chart of coupling calculation

1.4 實(shí)驗(yàn)對(duì)比

為了進(jìn)一步論證耦合計(jì)算模型的合理性，利用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，對(duì)耦合模型進(jìn)行對(duì)比分析.汽車(chē)實(shí)際運(yùn)行工況為：汽車(chē)上坡運(yùn)動(dòng)；道路坡度為1%左右,汽車(chē)行駛速度維持在15~17 km/h,無(wú)風(fēng)，空氣溫度為33 ℃，即306.15 K.在耦合模型中，汽車(chē)運(yùn)行在穩(wěn)定工況中，因此設(shè)定：道路坡度為1%,汽車(chē)速度16 km/h,環(huán)境溫度306.15 K.

表1列出了機(jī)艙不同部件表面平均溫度的實(shí)測(cè)與模擬結(jié)果.其中實(shí)測(cè)值是某個(gè)部件表面多個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)的算術(shù)平均值，模擬值為部件表面面積平均值.如表1所示，由于實(shí)驗(yàn)條件有限以及耦合模型本身一些參數(shù)信息的不確定性，模擬值和實(shí)測(cè)值之間存在一定的誤差，但總體而言模擬結(jié)果從一定程度上反映了機(jī)艙實(shí)際的運(yùn)行情況.

表1 耦合模型校驗(yàn)分析表

Tab.1 The checking and analytical tabulation

of coupling model

表面名稱(chēng)

實(shí)測(cè)值 /K

模擬值 /K

誤差 /K

相對(duì)誤差 /%

缸蓋

357.75

369.22

11.47

3.20

缸體左側(cè)

353.65

361.63

7.98

2.26

缸體右側(cè)

355.95

349.48

-6.47

-1.82

缸體前部

347.85

342.49

-5.36

-1.54

曲輪帶輪

335.45

343.38

7.93

2.36

油殼前

342.45

345.36

2.91

0.85

渦輪機(jī)

516.15

509.89

-6.26

-1.21

出水管

355.75

358.62

2.87

0.81

水箱

312.95

312.66

-0.29

-0.09

2 數(shù)據(jù)分析

2.1 機(jī)艙對(duì)流換熱系數(shù)

運(yùn)用耦合模型，計(jì)算不同環(huán)境溫度、車(chē)速和道路坡度下機(jī)艙散熱性能，分析不同因素對(duì)平均對(duì)流換熱系數(shù)的影響.

道路坡度主要影響汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，不會(huì)直接影響到機(jī)艙流場(chǎng)，因此可以忽略道路坡度對(duì)平均對(duì)流換熱系數(shù)的影響.圖4為不同環(huán)境溫度和車(chē)速下平均對(duì)流換熱系數(shù)的變化規(guī)律.圖4(a)為一定車(chē)速條件下，平均對(duì)流換熱系數(shù)隨環(huán)境溫度的變化規(guī)律.當(dāng)環(huán)境溫度改變時(shí)，換熱系數(shù)變化很小，環(huán)境溫度每改變10 K，平均對(duì)流換熱系數(shù)變化不超過(guò)2 W/(m2?K).這說(shuō)明，對(duì)于機(jī)艙這種大空間的對(duì)流換熱，環(huán)境溫度的改變，對(duì)平均對(duì)流換熱的影響是可以忽略的.

圖4(b)為平均對(duì)流換熱系數(shù)隨車(chē)速的變化規(guī)律.從圖中可以看出，機(jī)艙平均對(duì)流換熱系數(shù)隨著車(chē)速的增加而單調(diào)遞增.平均對(duì)流換熱系數(shù)在汽車(chē)低速工況變化較為劇烈，隨著車(chē)速的提高，平均對(duì)流換熱系數(shù)增加率趨于平緩.為了便于簡(jiǎn)單的工程計(jì)算，圖4（b）給出了平均對(duì)流換熱系數(shù)與車(chē)速之間的冪函數(shù)擬合曲線，擬合公式為：

hm=6.98v0.51. (4)

式中:v為車(chē)速，m/s；hm為平均對(duì)流換熱系數(shù)，W/(m2?K).(a)主流溫度與換熱系數(shù)關(guān)系(b)車(chē)速與換熱系數(shù)關(guān)系

圖4 不同車(chē)速和環(huán)境溫度下的平均對(duì)流換熱系數(shù)

Fig.4 Averaged convection heat transfer coefficients in

different ambient temperature and driving speeds

2.2 流量特性

為進(jìn)一步研究機(jī)艙通風(fēng)散熱性能，本文對(duì)機(jī)艙流量特性進(jìn)行研究，分析機(jī)艙流動(dòng)阻力與空氣流量之間的特性關(guān)系.由流體力學(xué)理論［9］可知，對(duì)于一定空間結(jié)構(gòu)的腔體，其空氣流量可由式(5)確定：

Q=ηA2ΔPρ=μAu. (5)

式中:Q為空氣流量，m3/s；η為速度系數(shù)；μ為空氣流量系數(shù)，對(duì)于一定結(jié)構(gòu)的機(jī)艙，μ為常數(shù)；A為入口特征面積，對(duì)于本模型的機(jī)艙，這里取A=2.0 m2；ΔP為機(jī)艙進(jìn)出口空氣總壓差，Pa；u為入口平均流速，m/s.

圖5(a)顯示了機(jī)艙入口空氣流量Q隨流速u(mài)的變化規(guī)律，流量隨流速的增大而增大，且流量與流速成良好的線性關(guān)系.對(duì)于實(shí)際的汽車(chē)機(jī)艙，測(cè)量機(jī)艙入口平均流速比較繁瑣.因此，需要對(duì)汽車(chē)速度v與機(jī)艙流量Q之間的特性做出分析研究.圖5(b)顯示了機(jī)艙入口空氣流量隨車(chē)速的變化規(guī)律，流量與車(chē)速同樣滿(mǎn)足良好的線性關(guān)系.這說(shuō)明機(jī)艙入口空氣流速與車(chē)速成一定的比例關(guān)系.為了便于工程計(jì)算，本文以車(chē)速v為變量，研究車(chē)速與機(jī)艙流量的變化規(guī)律.通過(guò)數(shù)據(jù)擬合，得出機(jī)艙空氣流量與車(chē)速之間的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式：

Q=0.380Av=0.760v. (6)

式中:流量系數(shù)μ為0.380；v為車(chē)速，m/s.

(a)流量與流速關(guān)系(b)流量與車(chē)速關(guān)系

圖5 機(jī)艙流量特性圖

Fig.5 Characteristic diagram of engine cabin flux

3 機(jī)艙優(yōu)化

上述章節(jié)對(duì)機(jī)艙散熱特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析，為提高機(jī)艙散熱性能提供了設(shè)計(jì)指導(dǎo).通過(guò)對(duì)機(jī)艙熱流場(chǎng)分析，調(diào)整機(jī)艙布置形式，加大機(jī)艙尾部通風(fēng)格柵的流通面積，計(jì)算汽車(chē)高速工況下機(jī)艙散熱性能，并對(duì)機(jī)艙調(diào)整前后散熱性能進(jìn)行對(duì)比分析.圖6給出了機(jī)艙結(jié)構(gòu)調(diào)整前后速度場(chǎng)的變化情況.表2列出了機(jī)艙結(jié)構(gòu)變化前后機(jī)艙平均以及部件局部對(duì)流換熱系數(shù)的變化情況.

從圖6可以看出:機(jī)艙結(jié)構(gòu)改變后，機(jī)艙迎風(fēng)側(cè)流場(chǎng)均勻性得到一定程度的加強(qiáng)，空氣滯留現(xiàn)象有了一定程度的改善.但由于迎風(fēng)側(cè)空氣流通性能的增強(qiáng)，而艙尾空氣排放仍受機(jī)艙結(jié)構(gòu)限制，空氣流過(guò)散熱部件到達(dá)艙尾后，來(lái)不及及時(shí)排出機(jī)艙，使得艙尾右側(cè)出現(xiàn)了較大的空氣回流.因此，還需要通過(guò)一些誘導(dǎo)措施促使機(jī)艙空氣及時(shí)排出，才能有效地提高機(jī)艙的通風(fēng)散熱性能.

(a)調(diào)整前(b)調(diào)整后

圖6 調(diào)整前后機(jī)艙速度云圖

Fig.6 Velocity contour of unadjusted and adjusted

layouts of engine cabin

由表2可知，機(jī)艙結(jié)構(gòu)調(diào)整后，機(jī)艙各部件表面換熱系數(shù)及平均表面對(duì)流換熱系數(shù)有明顯增加.這主要是因?yàn)樵跈C(jī)艙迎風(fēng)側(cè)，空氣流通性能得到了提高，機(jī)艙部件迎風(fēng)表面對(duì)流換熱作用有了明顯增強(qiáng).

表2 對(duì)流換熱系數(shù)對(duì)比表

Tab.2 Comparison tabulation of convection

heat transfer coefficient

名稱(chēng)

調(diào)整后h/

(W?m-2?K-1）

調(diào)整前h/

(W?m-2?K-1）

改變量/

(W?m-2?K-1）

發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋

26.08

20.42

5.66

渦輪機(jī)

22.44

19.94

2.49

壓氣機(jī)

32.17

27.82

4.35

機(jī)艙平均

24.28

22.80

1.48

4 結(jié) 語(yǔ)

建立了機(jī)艙散熱耦合模型，實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析表明:

1)模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果之間相對(duì)誤差在5%以?xún)?nèi).

2)機(jī)艙散熱表面對(duì)流換熱系數(shù)的大小受環(huán)境溫度影響很小，一定結(jié)構(gòu)及布置形式的機(jī)艙，對(duì)流換熱系數(shù)大小主要由車(chē)速?zèng)Q定.

3)一定結(jié)構(gòu)及布置形式的機(jī)艙，空氣流量主要受車(chē)速影響.機(jī)艙空氣流量與車(chē)速滿(mǎn)足良好的線性關(guān)系.

4)改變機(jī)艙結(jié)構(gòu)后，機(jī)艙對(duì)流換熱系數(shù)和熱流場(chǎng)有明顯變化.由此說(shuō)明，不同的機(jī)艙布置形式，對(duì)機(jī)艙對(duì)流換熱系數(shù)和流場(chǎng)有明顯影響.

參考文獻(xiàn)

［1］ 金敘龍,楊興龍.CA6471輕型客車(chē)機(jī)艙通風(fēng)及冷卻性能的改善［J］.汽車(chē)技術(shù),2009(8):22-24.

JIN Xulong, YANG Xinglong. Improvement of ventilation and cooling performance of engine compartment CA6471 light bus［J］.Automobile Technology,2009(8):22-24.(In Chinese)

［2］ MUKUTMONI D,HANJ,ALAJBEGOVIC A. Numerical and experimental investigation of temperature and flow field in a full vehicle［C］//AJTEC2011-44405. USA:Hawqil，2011: T10048-T10048-9.

［3］ FONTANESI S,MALAGUTI S, MCASSEY E V.CFD methodology assessment for the investigation of convective heat transfer properties of engine coolants under boiling conditions［C］// ICES2009.USA:Wisconsin，2009:563-572.

［4］ 袁俠義,谷正氣,楊易.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)艙散熱的數(shù)值仿真分析［J］.汽車(chē)工程,2009(9):843-853.

YUAN Xiayi, GU Zhengqi, YANG Yi. Numerical simulation on vehicle underhood cooling［J］. Automotive Engineering, 2009(9):843-853.(In Chinese)

［5］ 陶文銓.數(shù)值傳熱學(xué)［M］.2版.西安:西安交通大學(xué)出版社,2008:374-376.

TAO Wenquan. Numerical heat transfer［M］. 2nd ed. Xi'an: Xi'an Jiaotong University Press,2008:374-376.( In Chinese)

［6］ 劇冬梅,孟紅,韓愷.發(fā)動(dòng)機(jī)及其冷卻系統(tǒng)耦合仿真方法研究［J］.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2009,21(7):1841-1844.

JU Dongmei, MENG Hong, HAN Kai. Study of cosimulation of engine and cool system［J］. Journal of System Simulation, 2009,21(7):1841-1844.(In Chinese)

［7］ 楊世銘,陶文銓.傳熱學(xué)［M］.4版.北京:高等教育出版社,2006:246.

YANG Shiming, TAO Wenquan. Heat transfer［M］.4th ed. Beijing: Higher Education Press, 2006:246. (In Chinese)

［8］ 姚仲鵬,王新國(guó).車(chē)輛冷卻傳熱［M］.北京:北京理工大學(xué)出版社,2001:198-204.

YAO Zhongpeng, WANG Xinguo. Vehicle cooling heat transfer［M］. Beijing:Beijing University of Technology Press, 2001:198-204. (In Chinese)

篇9

關(guān)鍵詞：中學(xué);科研;教育;理念;模式

中圖分類(lèi)號(hào)：G632.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-3561（2015）18-0090-03

新探

問(wèn)題，是開(kāi)啟智慧的金鑰匙;科研，則是啟迪思維的試金石。不僅對(duì)于教師如此，對(duì)一個(gè)學(xué)校亦如此。傳統(tǒng)觀念里，人們習(xí)慣用“教書(shū)匠”定義教師的角色。但第三次知識(shí)大爆炸帶來(lái)的沖擊和挑戰(zhàn)，告訴我們，“不思則罔”的窘境已迫在眉睫。但在這股“科研熱潮”中，許多人隔靴搔癢，難窺門(mén)徑;有些人在漩渦中迷失方向，不見(jiàn)“中學(xué)科研”的真容。

提到“中學(xué)科研”，多數(shù)人常覺(jué)縹緲遙遠(yuǎn)，認(rèn)為那是教育專(zhuān)家和學(xué)者們的事兒，是教育科研部門(mén)的事兒，與普通一線教師沒(méi)什么關(guān)系，我們只要教好書(shū)就行。對(duì)于教師職能“傳道、授業(yè)、解惑”的品讀，強(qiáng)化了教師的外化功能，而教師自我的內(nèi)化提升卻常常被忽略?？蒲?，正是教師自覺(jué)提升的途徑之一。正因?yàn)闆](méi)有科研的自覺(jué)和意識(shí)，沒(méi)有科研的態(tài)度和方法，教師才淪落為呆板的“教書(shū)匠”，無(wú)法適應(yīng)新時(shí)代的呼喚，做與時(shí)俱進(jìn)的科研型教師。

哈爾濱市第三中學(xué)的教師們，正是自覺(jué)思考的這群人。在張祥洲校長(zhǎng)高屋建瓴的指引下，在?？蒲惺业拇猴L(fēng)化雨里，一名名稚嫩的青年教師成為骨干教師，一名名努力踐行自我價(jià)值的教師成長(zhǎng)為哈爾濱市級(jí)科研骨干教師。歷經(jīng)二十載風(fēng)雨，磨礪過(guò)二十載嚴(yán)霜，哈三中摸索出一條深化中學(xué)科研、呵護(hù)教師成長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)之路。

一、摸石頭過(guò)河――深化中學(xué)科研的嘗試

教育靠實(shí)效，實(shí)效有方法。方法正是中學(xué)科研的目標(biāo)。但一切都需要依托教師的智慧和汗水才能實(shí)現(xiàn)。為了幫助教師成長(zhǎng)，哈三中將他們?nèi)珉r鷹般地一次次推出巢穴，鍛煉他們的翅膀，終于學(xué)會(huì)了飛翔。

首先，激發(fā)內(nèi)驅(qū)力。雖然名師不是每一名教師的想法，但“不誤人子弟”卻是每一名教師的職業(yè)操守和道德準(zhǔn)則。這正是中學(xué)科研深化的教師內(nèi)驅(qū)力的觸發(fā)點(diǎn)。通過(guò)榜樣的帶動(dòng)、物質(zhì)的獎(jiǎng)勵(lì)、評(píng)價(jià)的推動(dòng)，讓教師在榜樣的身上吸收能量，在獎(jiǎng)勵(lì)的刺激下找到目標(biāo)，在評(píng)價(jià)體系中向科研骨干教師靠攏。所以，我校在385名教師中評(píng)選了5屆校級(jí)骨干教師。其中有12名教師已經(jīng)成長(zhǎng)為哈爾濱市級(jí)科研骨干教師，并且能夠獨(dú)立承擔(dān)課題立項(xiàng)、課題研究等科研工作。

科研室在呂春霞主任的提議下，連續(xù)兩年對(duì)一線教師進(jìn)行論文成果評(píng)比獎(jiǎng)勵(lì)，既表彰了科研工作突出的個(gè)人，也激勵(lì)了更多的人向他們學(xué)習(xí)，并堅(jiān)持教學(xué)反思和總結(jié)，撰寫(xiě)論文，參加評(píng)比或投稿。這種做法如今已經(jīng)取得了巨大的成效。在省市論文評(píng)比中，甚至國(guó)家級(jí)論文評(píng)比中，我校教師喜報(bào)頻傳。

其次，“手拉手”助推力。一線教師的常規(guī)教育教學(xué)工作是繁重的，如何從繁重的教育教學(xué)工作中解脫出來(lái)，也是每一名教師無(wú)法回避的課題。有的教師善于思考和尋找方法，常常尋得妙法，事半功倍;有的教師，任勞任怨，埋頭苦干，卻未必有效果。這正是科研的魅力。但是，一線教師不是專(zhuān)家學(xué)者，不是科研人員，對(duì)于科研的理論和方法知之甚少。因此，在中學(xué)科研的道路上，他們是泥淖中的掙扎者，是苦苦尋覓的思索者，需要有人拉一把。所以，科研室成了我們的家。無(wú)論是思想上的痛苦，還是工作中的困惑，還是師生關(guān)系處理上的窘境等，都可以在科研室得到解決。尤其是在中學(xué)科研工作中，如何選題，如何立項(xiàng)，如何分析，如何研究，甚至如何撰寫(xiě)申請(qǐng)和報(bào)告，從哪個(gè)角度進(jìn)行研究等問(wèn)題，都在科研室“手拉手”活動(dòng)中得到解決。我們定期舉辦中學(xué)科研講座，聘請(qǐng)省市科研專(zhuān)家答疑解惑，進(jìn)行課題方法指導(dǎo)，論文寫(xiě)作模式講解等，幫助一線教師學(xué)習(xí)和了解科研的理論和方法，從而指導(dǎo)他們的實(shí)踐工作。

第三，課題組引領(lǐng)。教師在激勵(lì)中成長(zhǎng)了，課題和論文的數(shù)量與質(zhì)量提高了。但教師個(gè)人的力量畢竟是微薄的。團(tuán)隊(duì)凝聚力量，形成合力，會(huì)取得更大的成果。本著這個(gè)理念，我校鼓勵(lì)一線教師在自由開(kāi)放的條件下組成科研小組，進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作研究。為解決教師對(duì)課題研究的恐懼心理，我校特開(kāi)展了校級(jí)特色的“小課題”立項(xiàng)研究。教師可以從日常教育教學(xué)實(shí)踐中的“問(wèn)題”出發(fā)，進(jìn)行立項(xiàng)研究。

同時(shí)，我校建立了課題立項(xiàng)分級(jí)制。既有校長(zhǎng)牽頭的國(guó)家級(jí)課題，也有部門(mén)牽頭的省市級(jí)重點(diǎn)課題，還有教師個(gè)人牽頭的校級(jí)小課題，全面覆蓋了中學(xué)科研的各個(gè)層面和研究導(dǎo)向。其中校級(jí)小課題尤其生動(dòng)，其以靈活、機(jī)動(dòng)，便于調(diào)整和開(kāi)展為特色，最受教師們歡迎。

最后，平臺(tái)影響力。哈三中是黑龍江省乃至全國(guó)聞名的學(xué)校，它的平臺(tái)和影響力也是我?？蒲械碾p刃劍。一方面，對(duì)教師提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求，另一方面，也為教師提供了更多的交流機(jī)會(huì)和展示的平臺(tái)。處理好二者的關(guān)系，必然會(huì)收到良好的研究效果。例如，物理教師殷雨露發(fā)明的物理學(xué)桌面游戲牌，就是融合了《三國(guó)殺》的桌牌游戲的框架和物理學(xué)中的原理，寓教于樂(lè)，極受學(xué)生喜愛(ài)，并獲得了國(guó)家級(jí)科研成果專(zhuān)利。通用技術(shù)羅富華和體育教師宋智宸也都有小課題的“大成果”獲得國(guó)家專(zhuān)利，這在黑龍江同等院校中是難能可貴的。這正是哈三中的平臺(tái)影響力和教師的自我規(guī)劃與發(fā)展形成的合力，所取得的杰出成果。

此外，為了讓“教有所思，思有所著”的教師，分享成果，共享經(jīng)驗(yàn)，碰撞思想，展示自我，科研室從一線教師中抽調(diào)素質(zhì)和能力過(guò)硬的骨干教師擔(dān)任《學(xué)會(huì)會(huì)刊》（2014年10月更名為《三人行》）的編輯和美工。本著自主設(shè)計(jì)、自主撰稿、同事約稿的想法，充分鍛煉和調(diào)動(dòng)教師的各方素質(zhì)和能力，同時(shí)兼顧科研刊物的學(xué)術(shù)性、嚴(yán)謹(jǐn)性和教師展示的生動(dòng)性、活潑性，大大提高了《學(xué)會(huì)會(huì)刊》的閱讀范圍和關(guān)注度，甚至在省市業(yè)界交流中屢受好評(píng)。這個(gè)平臺(tái)，已經(jīng)形成良好的運(yùn)營(yíng)模式，其經(jīng)驗(yàn)是值得大力推廣的。

二、路在腳下――哈三中深化中學(xué)科研的新成果

從2012年11月開(kāi)始，黑龍江省“十二五”重點(diǎn)課題“中學(xué)科研內(nèi)容深化、形式創(chuàng)新的有效性研究”啟動(dòng)后，我校全體教師以極高的熱情參與到了本課題的研究中，并在不斷學(xué)習(xí)――實(shí)踐――反思――實(shí)踐的過(guò)程中，重新認(rèn)識(shí)科研、解讀科研、實(shí)踐科研，收獲了豐碩的成果。課題主持人張祥洲校長(zhǎng)帶領(lǐng)有志于學(xué)校科研事業(yè)的教師們，一步一個(gè)腳印地踏實(shí)研究實(shí)踐，不僅提高了教師們對(duì)科研工作的認(rèn)識(shí)，拉動(dòng)了全校教師的科研意識(shí)和自覺(jué)性，更形成了一個(gè)“人人愛(ài)科研，時(shí)時(shí)搞科研”的良好風(fēng)氣。

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》明確提出“到2020年，基本實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化，基本形成學(xué)習(xí)型社會(huì)，進(jìn)入人力資源強(qiáng)國(guó)行列”的戰(zhàn)略目標(biāo)。這就為“十二五”教育科研工作指明了方向：用科研指導(dǎo)教育教學(xué)實(shí)踐，用科研引領(lǐng)教師的職業(yè)規(guī)劃和專(zhuān)業(yè)發(fā)展，用科研提升學(xué)校的教育教學(xué)管理水平，用科研培養(yǎng)學(xué)生新時(shí)代的信念作風(fēng)。但是，目前中學(xué)科研也面臨著一些尷尬。在許多學(xué)校還是可有可無(wú)的，是花瓶，是擺設(shè)，在需要的時(shí)候裝點(diǎn)門(mén)面，平時(shí)則擱置一邊。還有些學(xué)校因?yàn)閷?duì)中學(xué)科研的定位、方法、理念等存在錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，或者缺少專(zhuān)家學(xué)者的理論支持和方法指導(dǎo)，導(dǎo)致做了許多無(wú)用的科研，甚至不能稱(chēng)之為科研的科研，浪費(fèi)了財(cái)力、物力和人力等教育資源，卻沒(méi)有實(shí)現(xiàn)科研指導(dǎo)工作的有效性。因此，我校領(lǐng)導(dǎo)和教師積極投入“中學(xué)科研內(nèi)容深化、形式創(chuàng)新的有效性研究”，正是為了尋找規(guī)律和方法，與其他兄弟學(xué)校交流共享，共同推進(jìn)中學(xué)科研的深化發(fā)展。

當(dāng)前，在美國(guó)同樣存在著這些問(wèn)題。因此，斯坦福大學(xué)教育學(xué)教授阿特舍曾撰文指出，美國(guó)教育未能跟上教育改革的步伐，教育研究脫離學(xué)校實(shí)際便是原因之一。教育要依靠教師的教育行為才能實(shí)現(xiàn)，而教師缺乏科研精神和研究的習(xí)慣，怎么能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，做到因材施教，滿(mǎn)足社會(huì)和時(shí)代需要呢？所以，我們更應(yīng)該認(rèn)真研究中學(xué)科研的有效性方法，培養(yǎng)教師的科研自覺(jué)性和意識(shí)，真正實(shí)現(xiàn)以人文本的“人”的教育。

學(xué)生既是活生生的個(gè)體，同時(shí)也是社會(huì)的，更是時(shí)代的一部分。時(shí)代的飛速發(fā)展和知識(shí)大爆炸，使學(xué)生們接觸了越來(lái)越多的信息，傳統(tǒng)的方法和理念已經(jīng)處于無(wú)可奈何的境地。因此，不管從哪個(gè)角度來(lái)說(shuō)，中學(xué)科研都是教師、學(xué)生期待的，是社會(huì)和時(shí)代的呼喚。

為了解決教育教學(xué)中的問(wèn)題、困難，發(fā)揮主觀能動(dòng)性探尋教育教學(xué)背后的本質(zhì)與規(guī)律，力爭(zhēng)以最小的投入、最巧妙的教育方法獲得最大的教育成果和收益，我們開(kāi)展了深入、廣泛且細(xì)致的學(xué)校科研必要性、重要性的宣傳;加強(qiáng)對(duì)教師科研責(zé)任的認(rèn)識(shí);對(duì)科研理論、科研方法有選擇的進(jìn)行各種形式的培訓(xùn);提升廣大教師科研專(zhuān)業(yè)化水平，促進(jìn)教師自覺(jué)主動(dòng)地參與科研，探究教育規(guī)律，養(yǎng)成觀察的習(xí)慣，發(fā)現(xiàn)教育教學(xué)中的問(wèn)題并能解決問(wèn)題的本領(lǐng)。同時(shí)，關(guān)心教師的心理期待和需要，盡可能不增加教師們教學(xué)之外的過(guò)多負(fù)擔(dān)，使他們樂(lè)于科研、開(kāi)心科研、爭(zhēng)相科研，讓科研的成就感和快樂(lè)成為加強(qiáng)教師職業(yè)幸福感的重要途徑之一。

1. 領(lǐng)導(dǎo)有意識(shí)

三中的科研精神是有傳統(tǒng)的，如今領(lǐng)導(dǎo)的科研意識(shí)更加強(qiáng)烈，并成為中學(xué)科研工作的先導(dǎo)和保障。每所學(xué)校的校長(zhǎng)作為學(xué)校師資隊(duì)伍的建設(shè)和教育教學(xué)的引領(lǐng)者，必須是科研型、教育家型的校長(zhǎng)。因此，才能把握全局，高屋建瓴地指導(dǎo)學(xué)校的管理和教師隊(duì)伍的建設(shè)，更好地為學(xué)生服務(wù)。

2. 專(zhuān)家有指導(dǎo)

專(zhuān)家學(xué)者多年嘔心瀝血的教育研究需要實(shí)踐驗(yàn)證的土壤，學(xué)校教師們繁重的教育教學(xué)工作也渴望有專(zhuān)家學(xué)者理論的指導(dǎo)和方法的借鑒。因此，三中主動(dòng)參與省市教育研究院等科研院所，聘請(qǐng)專(zhuān)家，舉辦講座，搞培訓(xùn)、研討會(huì)等，目的就是為了請(qǐng)專(zhuān)家進(jìn)校園，為一線教師面對(duì)面、手把手地指導(dǎo)學(xué)校科研的理念、技術(shù)和方法等。同時(shí)，教師們也可以把實(shí)踐中的問(wèn)題和困惑，以及教育理念和方法在日常教育教學(xué)實(shí)踐中的效果進(jìn)行反饋，取長(zhǎng)補(bǔ)短，相得益彰。

3. 科研有陣地

三中的科研陣地主要有二，一是哈爾濱市教育學(xué)會(huì)下屬的校《學(xué)會(huì)會(huì)刊》，二是科研骨干典型教師帶動(dòng)廣大教師的個(gè)人博客。目的是給廣大教師創(chuàng)作交流的平臺(tái)，以點(diǎn)帶面，拉動(dòng)其他教師的參與意識(shí)和積極性。具體方法有：面向全校教職員工征稿，設(shè)置教師個(gè)人風(fēng)采圖片展示角，開(kāi)創(chuàng)教師心理疏導(dǎo)和保健板塊，還有教師個(gè)人感悟和心里路程的回顧專(zhuān)欄，還通過(guò)物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)參加各級(jí)各類(lèi)科研論文評(píng)比獲獎(jiǎng)的教師，刺激和帶動(dòng)其他教師的科研意識(shí)。目前已經(jīng)很有成效，教師們自覺(jué)撰寫(xiě)教學(xué)小論文，自覺(jué)學(xué)習(xí)教育專(zhuān)著，自覺(jué)申請(qǐng)小課題，展開(kāi)研究并收到了成效。

4. 人才有梯隊(duì)

中學(xué)科研工作如果不想成為曇花一現(xiàn)，或者裝點(diǎn)門(mén)面的面子工程，必須有一個(gè)科學(xué)合理的人才梯隊(duì)，建立一個(gè)校長(zhǎng)――專(zhuān)家――科研室――教師的階梯隊(duì)伍。從學(xué)科帶頭人到省市科研骨干教師，我校已經(jīng)基本形成了?？蒲泄歉伞⑹锌蒲泄歉?、省科研骨干、省市兼職教研員為梯隊(duì)的科研團(tuán)隊(duì)，而且特別注重年輕教師的成長(zhǎng)和培養(yǎng)，定期舉辦青年教師培訓(xùn)，評(píng)選我?？蒲泄歉山處?，鼓勵(lì)在中學(xué)科研方面有想法、有創(chuàng)新、有成績(jī)的教師，同時(shí)帶動(dòng)其他教師樂(lè)于參與其中。

5. 人人有課題

為使我校的科研工作落在實(shí)處，我校領(lǐng)導(dǎo)和科研室的領(lǐng)導(dǎo)申報(bào)舉辦了三中科研立項(xiàng)申請(qǐng)，發(fā)揮教師們的自覺(jué)性和專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)性，紛紛申報(bào)成了自己感興趣和專(zhuān)業(yè)研究領(lǐng)域接軌的小課題。同時(shí)，科研室聘請(qǐng)專(zhuān)家學(xué)者對(duì)教師們的校級(jí)小課題給予相應(yīng)的指導(dǎo)和培訓(xùn)，使教師們的研究有法可依，在內(nèi)容的深化和形式的創(chuàng)新上大膽嘗試，勇于探索，已經(jīng)形成了人人有課題、人人參與課題的良好風(fēng)氣。在這個(gè)過(guò)程中，教師們的成長(zhǎng)和進(jìn)步是有目共睹的，成果也是豐厚的。全校教師多篇論文獲得國(guó)家及省市的論文一等獎(jiǎng)，并有專(zhuān)著文章發(fā)表，甚至還有的教師的科研成果已經(jīng)申請(qǐng)了國(guó)家專(zhuān)利。這樣，就改變了原來(lái)教師盲目科研、缺乏有效性的科研造成的資源浪費(fèi)，使我校的科研工作有實(shí)效、有目標(biāo)、有成績(jī)和有意義。還有部分優(yōu)秀教師從校級(jí)科研課題研究開(kāi)始成長(zhǎng)為能夠承擔(dān)市級(jí)、省級(jí)、國(guó)家級(jí)的課題研究的科研型教師，有了不做教書(shū)匠、爭(zhēng)當(dāng)教育家的教育理念和信仰。

6. 立項(xiàng)有根據(jù)

我校的中學(xué)科研工作經(jīng)過(guò)實(shí)踐探索，依據(jù)和定位越發(fā)明確，主要有四點(diǎn)：（1）課題立項(xiàng)要立足于為教育教學(xué)服務(wù)。說(shuō)到底，中學(xué)科研是要為中學(xué)階段的教育教學(xué)實(shí)踐作指導(dǎo)的，是為了解決教育教學(xué)中的困難和問(wèn)題的，這必須是中學(xué)科研的立足點(diǎn)和出發(fā)點(diǎn)。（2）為創(chuàng)辦特色學(xué)校提供助力。教育是一種社會(huì)公共服務(wù)，同樣存在激烈的生存與發(fā)展的競(jìng)爭(zhēng)，因此，創(chuàng)辦特色學(xué)校成為許多學(xué)校追求的目標(biāo)。而如何辦學(xué)，辦什么樣的學(xué)校特色，不僅僅是校長(zhǎng)等領(lǐng)導(dǎo)們的選擇，更應(yīng)該是建立在廣泛的科研基礎(chǔ)上的研究結(jié)果的選擇。只有用科研推動(dòng)學(xué)校創(chuàng)辦特色的方向和進(jìn)程，才能實(shí)現(xiàn)客觀、理性、合理的發(fā)展。（3）為學(xué)校決策提供智力保障。每一次關(guān)乎學(xué)校未來(lái)的決策都應(yīng)該是廣泛調(diào)研、冷靜研究之后的理性選擇。而中學(xué)科研正可以通過(guò)對(duì)中學(xué)階段的教育教學(xué)的研究，對(duì)學(xué)校日常管理的研究，對(duì)學(xué)校未來(lái)發(fā)展的研究等，為學(xué)校的決策提供智力保障。（4）協(xié)助學(xué)校解決重大問(wèn)題。哈三中是一所有著90年歷史的名校，在90年的風(fēng)雨歷程中，所遇到的順境和逆境、坎坷與挫折，充滿(mǎn)了艱險(xiǎn)和考驗(yàn)。許多問(wèn)題的合理解決和英明決斷，都要依賴(lài)于集思廣益的研究與思考。中學(xué)科研恰恰在這一點(diǎn)上，為學(xué)校解決重大難題提供了客觀的支持與指導(dǎo)。

7. 課題有管理

科研的熱情有了，科研的意識(shí)具備了，科研的項(xiàng)目立項(xiàng)了，科研的成果取得了。但我們不能忘記科研的管理同樣重要。在科研的過(guò)程中，要全程有監(jiān)管，過(guò)程和成果有備案，并給予物質(zhì)或榮譽(yù)上的認(rèn)可和鼓勵(lì)。

8. 突破有理念

因?yàn)橹袑W(xué)教師有繁重的日常教育教學(xué)工作，許多教師多年來(lái)都是披星戴月，舍小家顧大家，兢兢業(yè)業(yè)。因此，我校秉承小課題、大收益、真研究、求實(shí)效的科研理念，力求做到科研工作學(xué)生歡迎、參與教師幸福、師生受益，消除職業(yè)倦怠感。這就深刻體現(xiàn)了我?？蒲械膬?nèi)容的深化、形式創(chuàng)新的有效性研究成果。

9. 科研有培訓(xùn)

科研對(duì)教師們來(lái)講畢竟不像教學(xué)那樣得心應(yīng)手，在思想意識(shí)和理論方法層面上存在先天的不足，但我校通過(guò)多年的實(shí)踐研究，已經(jīng)形成了自主學(xué)習(xí)和專(zhuān)家引領(lǐng)、同事互助和專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)相結(jié)合的有效而靈活的學(xué)習(xí)培訓(xùn)方式，深受廣大教師的歡迎。同時(shí)，為鍛煉和促進(jìn)校級(jí)及省市科研骨干教師的職業(yè)發(fā)展，由這些骨干教師進(jìn)行關(guān)于中學(xué)科研工作方面的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)和研究方法，包括論文寫(xiě)作模式規(guī)范和技巧的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，真正解決了在中學(xué)科研路上教師們的困難，很受歡迎。這樣，既鍛煉了科研骨干，又提高了廣大教師，一舉兩得。

10. 成果有交流

課題結(jié)題并不是意味著研究的終止，而應(yīng)該是剛剛開(kāi)始，因?yàn)槿魏卫碚摮晒紤?yīng)該接受實(shí)踐的檢驗(yàn)。這就需要學(xué)校大力搭建學(xué)校交流平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)校與學(xué)校之間的交流，取長(zhǎng)補(bǔ)短，促進(jìn)科研工作的進(jìn)一步深化。同時(shí)，努力創(chuàng)造條件讓市級(jí)科研骨干能夠去全國(guó)科研先進(jìn)單位學(xué)習(xí)、取經(jīng)、進(jìn)修，擴(kuò)大科研骨干的研究視野。這樣，能避免閉門(mén)造車(chē)的尷尬，使中學(xué)科研的內(nèi)容走向深化，形式走向創(chuàng)新，研究成果真正客觀有效。

四、存在問(wèn)題

目前，我校的中學(xué)科研工作已經(jīng)取得了很大的成績(jī)，學(xué)校受益，教師受益，學(xué)生也受益。教師參與科研，樂(lè)于科研，自覺(jué)科研的良好風(fēng)氣已經(jīng)形成。主動(dòng)向上級(jí)申請(qǐng)科研立項(xiàng)，主動(dòng)跑科研室尋求指導(dǎo)和幫助的教師越來(lái)越多，可以說(shuō)情形喜人。但是，也面臨著一些問(wèn)題和困難：

1. 工作繁重，精力有限

如果你問(wèn)教師愛(ài)思考嗎？教師愛(ài)科研嗎？回答是肯定的。哪位教師在工作中不是勤思苦學(xué)才能勝任本職工作，哪位教師不是自覺(jué)不自覺(jué)地進(jìn)行著個(gè)性的“科研”。但是，教師雖為光榮的靈魂工程師，但教師也是血肉之軀的普通人，也有普通人具有的一切煩惱、痛苦和缺點(diǎn)。繁重的教育教學(xué)任務(wù)和上有老下有小的瑣碎家庭負(fù)擔(dān)，已經(jīng)讓教師們力不從心，再加上科研的研究工作，一些教師是有心科研卻無(wú)力，熱愛(ài)科研卻愛(ài)不起。在本課題的不斷深入研究中，我們更多地聽(tīng)到了教師們的這種心聲。所以，如何合理化地安排教師的工作內(nèi)容，如何合理利用和分配教師的時(shí)間，也會(huì)隨著本課題的繼續(xù)深入而進(jìn)行調(diào)研。

2. 資金匱乏，力不從心

中學(xué)畢竟不是專(zhuān)業(yè)的科研院所，國(guó)家和政府的科研資金很難申請(qǐng)下來(lái)，從而導(dǎo)致教師們有些調(diào)查研究和實(shí)驗(yàn)研究因缺乏經(jīng)費(fèi)的保障而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。例如，本課題的研究如果想增強(qiáng)客觀真實(shí)性和有效性，必須要與其他學(xué)校進(jìn)行交流和觀摩，甚至到大中院校和科研院所去請(qǐng)教學(xué)習(xí)，但因?yàn)槿狈ψ銐虻慕?jīng)費(fèi)而不能成行。所以，我們只能關(guān)起門(mén)來(lái)根據(jù)猜想和自己的實(shí)踐探索而摸索前行。這樣的研究成果，就很容易受到主觀性和片面性的干擾。

3. 走出去請(qǐng)進(jìn)來(lái)，交流不夠

目前本課題的研究有這樣一個(gè)難題：為了避免主觀性和片面性，課題組成員和領(lǐng)導(dǎo)希望多看看省市甚至全國(guó)其他兄弟院校的中學(xué)科研建設(shè)情況和成果，取其精華去其糟粕，使我校的科研工作更上一層樓，甚至希望有機(jī)會(huì)到國(guó)外教育發(fā)達(dá)地區(qū)參觀學(xué)習(xí)，開(kāi)闊視野和思維視角。但是因?yàn)閮蓚€(gè)原因而不能實(shí)現(xiàn)：（1）參與課題研究的成員各有本職教育教學(xué)工作，時(shí)間有限;（2）課題缺乏足夠的經(jīng)費(fèi)保障而無(wú)法廣泛和深入地開(kāi)展。

4. 成果轉(zhuǎn)化效果不佳

每一個(gè)課題的研究成果都是課題組成員和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的智慧和汗水的結(jié)晶，也是廣大參與教師的辛苦勞動(dòng)，但由于缺乏與各兄弟學(xué)校的交流，缺少省市教育部門(mén)的推廣，而不能使研究成果傳播到每一個(gè)學(xué)校，自然也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)研究成果向指導(dǎo)實(shí)際工作的轉(zhuǎn)化。

雖然有困難和問(wèn)題，但研究的過(guò)程仍使“不用揚(yáng)鞭自?shī)^蹄”的三中教師感到無(wú)比快樂(lè)，研究中取得的一點(diǎn)點(diǎn)成果仍令三中教師備受鼓舞。我們會(huì)克服困難，揚(yáng)長(zhǎng)避短，繼續(xù)深入，把中學(xué)科研的內(nèi)容繼續(xù)深化，把中學(xué)科研的改革創(chuàng)新下去，使中學(xué)科研真正成為“有效的科研”“實(shí)用的科研”“教師學(xué)生喜愛(ài)的科研”，實(shí)現(xiàn)樂(lè)于科研、快樂(lè)科研的良性循環(huán)，從而使中學(xué)科研為教育教學(xué)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳進(jìn).中學(xué)教育科研實(shí)踐研究[D].華東師范大學(xué)，2003.

[2]李煥萍，屈文妍.中學(xué)科研工作實(shí)效性探析[J].教學(xué)與管理，2007（03）.

[3]斯慶和.中學(xué)需要什么樣的科研[J].中國(guó)西部，2014（06）.

篇10

    我們的生活是不斷變化的，我們的世界也是不斷變化的，但這變化是亂行無(wú)定的、抑或還是有定規(guī)的呢？這就是決定論問(wèn)題，一個(gè)重大哲學(xué)原理。它關(guān)系到我們應(yīng)該如何看待自然界的變化與發(fā)展，對(duì)之是否可以預(yù)計(jì)和控制，而且也牽連著人類(lèi)社會(huì)的前途和個(gè)人命運(yùn)的展望與把握，聯(lián)系著人的自由、創(chuàng)造、道德與責(zé)任。從而，歷代思想家、哲學(xué)家們大都本著各自的立場(chǎng)對(duì)決定論問(wèn)題提出了自己的觀點(diǎn)。然而時(shí)至今日，這個(gè)問(wèn)題依然沒(méi)有獲得公認(rèn)的解決，爭(zhēng)論更是廣泛和深入。本文先簡(jiǎn)述決定論問(wèn)題的古今爭(zhēng)論，接而分析現(xiàn)代科學(xué)揭示的各種“本質(zhì)上的偶然性”現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)意義，然后論述決定論的確切含義、形成根據(jù)以及決定論是否真正存在的問(wèn)題。

    一、決定論問(wèn)題的古今爭(zhēng)論

    歷史表明，關(guān)于決定論的思想隨著人類(lèi)對(duì)于事物變化發(fā)展的因果性與規(guī)律性的觀察在世界上很早就出現(xiàn)了。我國(guó)商、周時(shí)代的卜卦活動(dòng)和關(guān)于卜卦的學(xué)說(shuō)《易經(jīng)》中就已經(jīng)包含了決定論的思想——只當(dāng)一切事物之生滅是有定數(shù)的方才可以通過(guò)占卜來(lái)預(yù)測(cè)(當(dāng)時(shí)的哲人把“太極”作為萬(wàn)物的元始與統(tǒng)制)；春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，“天行有常”或“天有常道”之認(rèn)識(shí)的形成又使決定論思想進(jìn)一步明確化(這基本上是一種規(guī)律決定論)。然而，中國(guó)古代的決定論也是不完善的，因?yàn)橐环矫嫦嘈庞心芡扑?ldquo;過(guò)去未來(lái)”可得知“五百年前五百年后”的通慧大師，但另一方面又認(rèn)為有“法力無(wú)邊”的玉皇大帝和如來(lái)佛祖，這樣的神明是不遵守固定法則的至高無(wú)上的自由主宰，世界會(huì)隨它們的意愿而無(wú)規(guī)變化。

    西方人的決定論思想也產(chǎn)生得很早，西方哲學(xué)史上有西方人決定論思想形成發(fā)展的脈絡(luò)，這也是一個(gè)決定論與非決定論反復(fù)爭(zhēng)論的歷史過(guò)程。在古希臘時(shí)代，首先出現(xiàn)了兩種性質(zhì)不同的決定論：一是赫拉克利特和德謨克利特所代表的自然決定論，他們相信規(guī)必然律和因果關(guān)系的普遍存在，主張世界“古往、現(xiàn)在與未來(lái)的一切都是有定數(shù)的”。二是畢達(dá)哥拉斯和柏拉圖所代表的觀念決定論，他們也相信世界是有秩序的，但說(shuō)這種秩序是來(lái)自“數(shù)”或“理念”或神；柏拉圖又將這種觀念決定論發(fā)展為目的論，認(rèn)為世界萬(wàn)物都是由神的目的所決定的。后來(lái)的宗教神學(xué)繼承了這種決定論，認(rèn)為一切都是由全知全能的上帝決定的(但對(duì)于上帝決定論又分為一次決定論和不斷決定論兩種理解)。

    亞里士多德以后，西方早期的決定論受到兩種思想的動(dòng)搖。一是斯多葛派的自由意志論(他們?cè)谧匀挥^上主張必然性，但在社會(huì)倫理領(lǐng)域主張自由意志論)，二是伊壁鳩魯?shù)?ldquo;原子自動(dòng)偏斜說(shuō)”的提出把本質(zhì)意義的偶然性帶入了自然界。從此，自由意志和偶然性就成了反對(duì)決定論的兩大理由和支持非決定論的兩大根據(jù)。決定論問(wèn)題的論戰(zhàn)由此而在西方哲學(xué)史上拉開(kāi)了帷幕。再后，古希臘—羅馬時(shí)代的懷疑主義學(xué)派反對(duì)因果性而宣揚(yáng)不可知論，擯棄一切確定的論斷，成為極端非決定論的早期代表。

    歐洲中世紀(jì)是宗教神學(xué)的一統(tǒng)天下，上帝決定論統(tǒng)治了這個(gè)漫長(zhǎng)的黑暗時(shí)代，人民大眾在嚴(yán)格的宿命論觀念中忍受著教會(huì)的壓迫剝削。

    文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)給近代西方帶來(lái)了思想解放和科學(xué)技術(shù)發(fā)展，上帝決定論也逐漸為新的哲學(xué)所拋棄；科學(xué)研究對(duì)自然規(guī)律和因果關(guān)系的不斷揭示使自然決定論的觀念日益增強(qiáng)，產(chǎn)生了許多堅(jiān)定的自然決定論者，斯賓諾莎、霍爾巴赫和拉普拉斯是其中的三位代表人物，他們?cè)谧约旱闹髦邢群筇岢隽巳齻€(gè)自然決定論的典型表述。

    斯賓諾莎是一個(gè)堅(jiān)持從世界本身說(shuō)明世界的唯物主義哲學(xué)家，他確信因果關(guān)系在物質(zhì)領(lǐng)域和精神領(lǐng)域都是普遍存在的，作為世界本原的“實(shí)體”通過(guò)普遍存在的因果關(guān)系鏈網(wǎng)必然地決定著自然和社會(huì)中的一切事物之運(yùn)動(dòng)和發(fā)展。他在其名著《倫理學(xué)》中寫(xiě)道：“每個(gè)個(gè)體事物或者有限的且有一定的存在的事物，非經(jīng)另一個(gè)有限的，且有一定的存在的原因決定它存在和動(dòng)作，便不能存在，也不能有所動(dòng)作，而且這一個(gè)原因也非經(jīng)另一個(gè)有限的，且有一定存在的原因決定它存在和動(dòng)作，便不能存在，也不能有所動(dòng)作；如此類(lèi)推，以至無(wú)窮。”[1]25－26]同時(shí)，“每一個(gè)意愿只有為另一個(gè)原因所決定，才可以存在，可以動(dòng)作，而此另一個(gè)原因又復(fù)為另一個(gè)原因所決定，如此類(lèi)推以至無(wú)窮。”[1]29再者，作為世界本原的“實(shí)體”雖然不再為他物所決定而是自己決定自己的“第一原因”，但它也沒(méi)有自由意志而只能依其本性必然地行動(dòng)，除了產(chǎn)生現(xiàn)已存在的自然狀態(tài)和秩序之外，不能再產(chǎn)生別的替代樣式[1]29－30。這樣，斯賓諾莎就把世界描述成了一個(gè)因果必然性的決定論系統(tǒng)，這里沒(méi)有偶然性，沒(méi)有自由意志，沒(méi)有超自然的目的論，一切皆由“實(shí)體”的本性因果必然地惟一決定了，人應(yīng)該平靜而理智地面對(duì)所遇到的一切有幸和不幸，這是自然的法則。

    霍爾巴赫是另一位杰出而徹底的唯物主義哲學(xué)家，他也堅(jiān)信因果關(guān)系普遍而必然地存在于世界的一切事物之中，并以物質(zhì)的必然因果法則對(duì)偶然性觀點(diǎn)和自由意志論作了嚴(yán)密而系統(tǒng)的批判，由此而提出了他的決定論：“宇宙本身不過(guò)是一條原因和結(jié)果的無(wú)窮的鎖鏈，這些原因和結(jié)果，不斷地這一些從那一些中產(chǎn)生出來(lái)。只要我們稍加思索，我們就會(huì)不得不承認(rèn)，我們所見(jiàn)的一切都是‘必然的’，或不能不是現(xiàn)在這個(gè)樣子的；我們所看到的一切東西，以及超乎我們視覺(jué)以外的一切東西，都按照一定的法則而活動(dòng)”[2]51。以至狂風(fēng)巨浪中的一粒沙、一滴水的運(yùn)動(dòng)跡線都是嚴(yán)格地決定了的，在激烈政治動(dòng)亂中人們的每一言一行也是由因果關(guān)系必然地安排了的[2]51－52?？傊磺卸荚谝蚬厝恍缘闹刃蛑?，霍爾巴赫的決定論是絕對(duì)嚴(yán)格的，不允許有絲毫的偶然性；并認(rèn)為一個(gè)極微小的原因也會(huì)決定未來(lái)的一個(gè)巨大結(jié)果[2]52，但世界上決沒(méi)有找不到原因的東西(如果一時(shí)找不到的話也不能承認(rèn)它沒(méi)有原因)，哪怕混亂的狀態(tài)其實(shí)也是有嚴(yán)格原因的必然現(xiàn)象。

    以上斯賓諾莎和霍爾巴赫的決定論都是以嚴(yán)格必然的因果關(guān)系鏈維系的因果決定論，但這二者也有一個(gè)明顯的不同：斯賓諾莎的決定論是以“實(shí)體”為基點(diǎn)——第一原 因——發(fā)出一束無(wú)限伸展的“射線式”因果關(guān)系鏈，可稱(chēng)為射線決定論?；魻柊秃談t認(rèn)為不能存在“第一原因”，主張宇宙因果關(guān)系鏈?zhǔn)菬o(wú)限循環(huán)的圓圈——自然事物“是更替地作著原因和結(jié)果；它們就是這樣地形成一個(gè)生與滅、配合與解體的巨大的圓圈，這個(gè)圓圈既不能有開(kāi)端，也沒(méi)有終結(jié)。”[2]33從因果關(guān)系的性質(zhì)上看，霍爾巴赫的圓圈體系更合理些。

    拉普拉斯是一位近代自然科學(xué)家，他在普遍成立于宏觀世界的經(jīng)典力學(xué)基礎(chǔ)上提出了一個(gè)科學(xué)形式的決定論：“我們應(yīng)該把宇宙的現(xiàn)在狀態(tài)看作是它先前狀態(tài)的結(jié)果，隨后狀態(tài)的原因。暫時(shí)設(shè)想有一位有超人的智力的神靈，它能夠知道某一瞬間施加于自然界的所有作用力以及自然界所有組成物各自的位置，它并且能夠廣泛地分析這些數(shù)據(jù)，那么它就可以把宇宙中最重的物體和最輕的原子的運(yùn)動(dòng)，均納入同一公式之中。對(duì)于它，再也沒(méi)有什么事情是不確定的，未來(lái)和過(guò)去一樣，均呈現(xiàn)在它的眼前。”[3]36(這個(gè)決定論后來(lái)密爾在其《邏輯體系》中作了重述)顯而易見(jiàn)，拉普拉斯的決定論表述有其鮮明的特點(diǎn)：第一，它不僅是一種存在論的哲學(xué)論斷，而且是以科學(xué)定律的形式試對(duì)世界的過(guò)去和未來(lái)定量計(jì)算，原則上要給出一切時(shí)刻的精確的宇宙物理圖像，因而也是一個(gè)認(rèn)識(shí)論意義的且有科學(xué)性質(zhì)的物理決定論。第二，斯賓諾莎和霍爾巴赫的決定論的理論基礎(chǔ)或立論根據(jù)是定性的因果關(guān)系或因果必然性，拉普拉斯的決定論的立論根據(jù)則不僅是因果關(guān)系，而主要是定量的經(jīng)典力學(xué)規(guī)律。因此，拉普拉斯決定論可以稱(chēng)為規(guī)律決定論，或因果律決定論(經(jīng)典力學(xué)規(guī)律是因果律)；相應(yīng)斯賓諾莎決定論則可稱(chēng)為因果決定論或因果性決定論。由于后來(lái)統(tǒng)計(jì)規(guī)律的產(chǎn)生以及發(fā)現(xiàn)經(jīng)典力學(xué)規(guī)律對(duì)微觀領(lǐng)域不適用，故而拉普拉斯的經(jīng)典力學(xué)規(guī)律決定論就被貶稱(chēng)為“機(jī)械決定論”，在當(dāng)今成了批判的對(duì)象(但由于一切統(tǒng)計(jì)規(guī)律都不與動(dòng)力學(xué)因果律真正矛盾，故而當(dāng)今論者的批判意見(jiàn)并不真正有效，拉氏決定論表述的主要缺陷乃在于它沒(méi)有處理無(wú)限問(wèn)題，參見(jiàn)后面分析)。

    另一方面，近現(xiàn)代西方哲學(xué)中也有許多持自由意志論的哲學(xué)家，像笛卡爾、萊布尼茨、康德、費(fèi)希特、黑格爾、詹姆士、柏格森、薩特等人，都是著名的自由意志論者。由于認(rèn)為自由意志不遵守因果關(guān)系和客觀規(guī)律，那么上述哲學(xué)家原則上都是不支持決定論的。笛卡爾主張人是憑自由意志而自由行動(dòng)的：“我們也當(dāng)認(rèn)為自己不止是機(jī)器，而還更進(jìn)一步，因?yàn)槲覀冊(cè)诮邮苷胬頃r(shí)，并非出于必然，而是自由的。”[4]14薩特也認(rèn)為，自由之為自由，僅僅是由于自由的選擇永遠(yuǎn)是無(wú)條件、無(wú)根據(jù)的，所以，人的選擇和行動(dòng)并不遵循什么規(guī)律，而是絕對(duì)偶然的[5]24。這樣，即便自然事物具有必然性，但由于人的自由行動(dòng)的干預(yù)，世界在總體上就不能是決定論的。因此，詹姆士說(shuō)：“自由意志的實(shí)用主義的意義，就是意味著世界有新事物，在其最深刻的本質(zhì)方面和表面現(xiàn)象上，人們有權(quán)希望將來(lái)不會(huì)完全一樣地重復(fù)過(guò)去或模仿過(guò)去。”[6]62也就是說(shuō)，自由意志論是希望將來(lái)不重復(fù)過(guò)去，一切是可變的，世間不斷出現(xiàn)不能預(yù)定的新東西—這就是非決定論的本質(zhì)意義。此外，羅素主張因果關(guān)系的概然性，認(rèn)為一切規(guī)律皆有例外，所以他也不贊成嚴(yán)格的決定論；尚在發(fā)展中的西方后現(xiàn)代主義學(xué)派向近代傳統(tǒng)挑戰(zhàn)，他們反對(duì)基礎(chǔ)論(否定世界有本原)和本質(zhì)論(否定現(xiàn)象—本質(zhì)關(guān)系)，主張非確定性，從而也反對(duì)一切決定論。

    但是，也不是一切自由意志論者都主張非決定論。首先，萊布尼茨雖然主張心靈活動(dòng)不遵循自然規(guī)律，但他又認(rèn)為心靈和物體的運(yùn)動(dòng)都是上帝預(yù)先安排好的，世界萬(wàn)物都處于一種“前定的和諧”之中，這也是一種決定論的景圖，屬于上帝決定論。其次，康德的自由意志論主張人的自在本體是自由的，但在現(xiàn)象世界上，人的行動(dòng)又是可有因果關(guān)系的，且符合自然規(guī)律。于是，在康德的哲學(xué)中，現(xiàn)象世界可以是決定論的。再者，黑格爾主張自由與必然相統(tǒng)一(自由是對(duì)必然的認(rèn)識(shí))，那么他的哲學(xué)實(shí)質(zhì)上也不真正反對(duì)決定論。

    由以上所述，我們已看到，不論在古代還是在近代或近現(xiàn)代，一直都存在著決定論與非決定論兩種相反觀點(diǎn)的對(duì)立，在決定論方面也有理論根據(jù)上的差別和分歧。到了現(xiàn)代社會(huì)，現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展在微觀領(lǐng)域和復(fù)雜系統(tǒng)中又揭示出了許多新的隨機(jī)事件或不確定性現(xiàn)象，又加劇了人們對(duì)決定論問(wèn)題的爭(zhēng)議。這些新的不確定性現(xiàn)象，首先是量子力學(xué)理論(波函數(shù))對(duì)微觀事件(之觀測(cè)結(jié)果)的統(tǒng)計(jì)性(幾率)描述和關(guān)于微觀粒子的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系(不能同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)定其位置和動(dòng)量等值)。其次，系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展也揭示出復(fù)雜大系統(tǒng)中具有非線性因果關(guān)系、漲落現(xiàn)象、“分叉點(diǎn)”問(wèn)題和“對(duì)初值敏感性”效應(yīng)等不確定性現(xiàn)象，它們似都不遵循原因與結(jié)果的確定對(duì)應(yīng)關(guān)系。于是許多論者把這些新的不確定性現(xiàn)象稱(chēng)為“本質(zhì)上的偶然性”事件，并認(rèn)為它們已否定了因果確定性、摧毀了嚴(yán)格的決定論。隨之，國(guó)內(nèi)外也相應(yīng)提出了名目繁多的新理論，如西方的“非因果決定論”和“不完全決定論”；國(guó)內(nèi)的“辯證決定論”、“哲學(xué)決定論”和“多元決定論”等[7]。這些新理論盡管名稱(chēng)不同，但都是一種兼容了非線性因果關(guān)系、各種統(tǒng)計(jì)規(guī)律和“本質(zhì)上的偶然性”的新式?jīng)Q定論，在嚴(yán)格的機(jī)械決定論和極端的非決定論之間開(kāi)劈中間道路。它們都建立在一個(gè)新的共識(shí)之上——即認(rèn)為現(xiàn)代科學(xué)揭示出來(lái)的各種新的隨機(jī)事件與偶然性現(xiàn)象否定了因果律(因果確定性或必然性)的普遍存在。這些論者們步科學(xué)新發(fā)現(xiàn)而動(dòng)，并以不同的方式與風(fēng)格來(lái)著手批判或摧毀建立在因果律之上的舊式?jīng)Q定論，在國(guó)內(nèi)外掀起了一股否定嚴(yán)格決定論的浪潮。但由于各種新的隨機(jī)現(xiàn)象仍然服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，不是絕無(wú)章法的混亂現(xiàn)象，又使這些論者們不得贊同極端的非決定論。因此，建立一種介于嚴(yán)格決定論與極端非決定論之間而又能概括科學(xué)新進(jìn)展的新式?jīng)Q定論就成了自然趨勢(shì)。至于如何具體建構(gòu)這種新理論，不同的論者基于各自的立場(chǎng)與學(xué)識(shí)而各取方案：有人通過(guò)修改舊決定論的概念含義而沿用其名稱(chēng)來(lái)表述新的決定論；有人維持近代概念的原有含義而修改其名稱(chēng)；還有人則采用部分修改 部分否定的折衷方案。于是就出現(xiàn)了上述內(nèi)容類(lèi)同而表述方式和名稱(chēng)各異的各種新式?jīng)Q定論，其實(shí)都是某種折衷理論，它們之間的爭(zhēng)論實(shí)際上主要乃是概念定義方式上的爭(zhēng)論。當(dāng)然，堅(jiān)持嚴(yán)格決定論和極端非決定論的人現(xiàn)在仍有存在，因?yàn)閷?duì)于現(xiàn)代科學(xué)的新發(fā)現(xiàn)還是可以有進(jìn)行多種解釋之余地的。

    總之，從古至今，決定論問(wèn)題經(jīng)過(guò)了人類(lèi)兩三千年的研究和爭(zhēng)論，現(xiàn)在仍未真正達(dá)成共識(shí)，在概念與實(shí)質(zhì)兩方面還需繼續(xù)研究。

    二、“本質(zhì)上的偶然性”之實(shí)質(zhì)分析

    現(xiàn)代科學(xué)揭示出的上述“本質(zhì)上的偶然性”現(xiàn)象或隨機(jī)事件已被廣泛談?wù)?，并已成為許多論者否定因果確定性和嚴(yán)格決定論的基本根據(jù)。但這也不是一致公認(rèn)的結(jié)論，已有一些深入一步的研究分析表明，它們?nèi)灾皇且恍┈F(xiàn)象問(wèn)題，是對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表觀理解，而缺乏實(shí)質(zhì)性分析。下面我們?cè)囎饕恍?shí)質(zhì)分析(我們已經(jīng)在《因果關(guān)系研究》一書(shū)中對(duì)于各種不確定性現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)意義作了系統(tǒng)的研究分析，這里將其要點(diǎn)簡(jiǎn)述如下)。

    1.量子力學(xué)中的不確定性現(xiàn)象之實(shí)質(zhì)分析

    

    即量子力學(xué)波函數(shù)對(duì)微觀物質(zhì)的原本運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述是有因果確定性的。量子力學(xué)的不確定性只發(fā)生在上述第二個(gè)環(huán)節(jié)中，這個(gè)環(huán)節(jié)屬于測(cè)量環(huán)節(jié)。因?yàn)槲⒂^物質(zhì)(或粒子)的原本狀態(tài)是不可見(jiàn)的隱態(tài)存在，從單個(gè)量子(微觀粒子)到其在宏觀儀器上的表現(xiàn)，是一個(gè)微觀客體與宏觀儀器組成的整體現(xiàn)象，人們看見(jiàn)一觀測(cè)到的“微觀粒子”實(shí)際乃是微觀粒子本身與測(cè)量設(shè)備—顯示介質(zhì)(乳膠、云室、屏幕、照相板等)以及各種背景和操作因素相互作用的產(chǎn)物，這是一個(gè)“波包縮編”過(guò)程，一個(gè)從微觀隱態(tài)到宏觀可見(jiàn)態(tài)的層次過(guò)渡。但由于現(xiàn)有的量子力學(xué)理論不是關(guān)于測(cè)量的理論，量子力學(xué)波函數(shù)并不描述微觀測(cè)量過(guò)程之波包縮編的物理機(jī)制，即它未能完備描述測(cè)量過(guò)程對(duì)微觀物質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的各種影響作用，因而它就不能對(duì)微觀粒子的可見(jiàn)態(tài)給出精確的描述，只能給出一個(gè)發(fā)現(xiàn)的幾率。

    由上分析明示，量子力學(xué)不是測(cè)量理論，量子力學(xué)的波動(dòng)方程和波函數(shù)乃是描述微觀物質(zhì)原本狀態(tài)(隱態(tài))的數(shù)學(xué)模式，此描述是有因果確定性的。量子力學(xué)的統(tǒng)計(jì)性(幾率)描述乃是發(fā)生在以波函數(shù)之模平方預(yù)言微觀過(guò)程之觀測(cè)結(jié)果P的測(cè)量環(huán)節(jié)上。波函數(shù)對(duì)這個(gè)環(huán)節(jié)的原因描述是不完備的，正如玻姆所言：“它依靠的是對(duì)人們尚不知道的過(guò)程的一種平均作用”[9]。海森伯也認(rèn)為，量子力學(xué)的幾率描述代表著進(jìn)行測(cè)量時(shí)的實(shí)驗(yàn)狀況，這里的統(tǒng)計(jì)性描述的出現(xiàn)是與知識(shí)不完備有關(guān)的，對(duì)一個(gè)系統(tǒng)的不完備的認(rèn)識(shí)一定是量子論的每一個(gè)表述的本質(zhì)部分。因而，現(xiàn)在已有越來(lái)越多的物理學(xué)家認(rèn)為，～P關(guān)系乃是一種并不必然違反個(gè)體因果律的系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分布。這也就是說(shuō)，微觀過(guò)程本身原是具有因果確定性的，這里的“不確定性”乃發(fā)生于不適合量子力學(xué)波函數(shù)描述的測(cè)量環(huán)節(jié)上，它是由未計(jì)量因素的未知作用所造成，屬于原因作用的未確定而非因果對(duì)應(yīng)的不確定。所以，量子力學(xué)的統(tǒng)計(jì)性描述并不真的否定微觀過(guò)程具有因果確定性，它也不是真正的“本質(zhì)上的偶然性”。

    其次，量子力學(xué)還有一個(gè)著名的“測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系”，這是海森伯公式X·P≥h/4π的物理意義：在一次測(cè)量中，不可能同時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)定微觀粒子的位置與動(dòng)量。其他諸如時(shí)間與能量或頻率之間也有這種測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系。這就意味著人們永遠(yuǎn)無(wú)法準(zhǔn)確地測(cè)定微觀粒子的存在狀態(tài)，它們將常在不確定之中。但進(jìn)一步的分析表明，測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系乃是人們采用經(jīng)典力學(xué)描述宏觀物體的概念和術(shù)語(yǔ)(如粒子、位置、動(dòng)量、時(shí)間、頻率等)去描述微觀物質(zhì)狀態(tài)所導(dǎo)致的問(wèn)題，它只表明，對(duì)于微觀對(duì)象用經(jīng)典力學(xué)物理量來(lái)測(cè)量—描述時(shí)，將不能同時(shí)得到精確的全部數(shù)據(jù)。但這并不意味著微觀物質(zhì)沒(méi)有自己的確定狀態(tài)(上面已述，波函數(shù)對(duì)于微觀物質(zhì)不可見(jiàn)的原本狀態(tài)的描述是有因果確定性的)。量子物理學(xué)家玻姆已經(jīng)指出，微觀過(guò)程是“一種真實(shí)的、具體的和確定性的物理過(guò)程——即一種能夠以精確數(shù)學(xué)細(xì)節(jié)加以描述的過(guò)程——而測(cè)量行為則不可避免地阻礙了正在加以測(cè)量的東西。”[9]因此，量子力學(xué)的測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系，只是表明人們難以準(zhǔn)確地測(cè)定微觀粒子的一些物理量，而不是說(shuō)它們本身也不能確定地存在，即只是“測(cè)不準(zhǔn)”而已。當(dāng)人們不對(duì)這些粒子進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，它們?cè)菐е鞣N確定的物理量而存在和運(yùn)動(dòng)的(對(duì)微觀過(guò)程進(jìn)行“回溯性測(cè)量”可以證明這一點(diǎn)，海森伯也這樣認(rèn)為的[10])。

    鑒于上述兩方面的實(shí)質(zhì)性分析，我們已看到，量子力學(xué)并未真正發(fā)現(xiàn)微觀領(lǐng)域存在“本質(zhì)上的偶然性”，人們談?wù)撝械奈⒂^過(guò)程的不確定性，實(shí)乃是由于量子力學(xué)涉及測(cè)量問(wèn)題和相應(yīng)的不完備描述所導(dǎo)致的未知原因作用引起的；關(guān)于原子核衰變事件的隨機(jī)性實(shí)際也是由于量子力學(xué)對(duì)其衰變過(guò)程的非機(jī)制性統(tǒng)計(jì)描述所造成[11]。量子理論并沒(méi)有清晰明確地給出關(guān)于微觀過(guò)程的實(shí)在圖像，它們至今仍是不確知的暗箱事件，故“知識(shí)不完備”問(wèn)題定然難免，這正是其不確定性現(xiàn)象的基本原因。

    2.系統(tǒng)科學(xué)中的不確定性現(xiàn)象之實(shí)質(zhì)分析

    與量子力學(xué)互應(yīng)，現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)也在復(fù)雜大系統(tǒng)中揭示出了許多新的不確定性現(xiàn)象，主要有非線性因果關(guān)系問(wèn)題、漲落現(xiàn)象、“分叉點(diǎn)”問(wèn)題和“對(duì)初值敏感性”效應(yīng)等幾種，它們也被一些人視為是“本質(zhì)上的偶然性”現(xiàn)象。下面我們也對(duì)其實(shí)質(zhì)意義進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

    (1)非線性因果關(guān)系分析。復(fù)雜大系統(tǒng)中的因果關(guān)系也相應(yīng)復(fù)雜化了，出現(xiàn)了一些“非線性”特征，表現(xiàn)為：系統(tǒng)中各種不同原因的作用不能簡(jiǎn)單地相加，總體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不能簡(jiǎn)單地還原為各局部運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的加和；一個(gè)原因可能引出多種結(jié)果，一個(gè)結(jié)果也可能有多種原因；結(jié)果有時(shí)會(huì)反作用于原因。這看似破壞了因果之間的單向?qū)?yīng)關(guān)系，否定了因果確定性。但我們的研究表明，“非線性因果關(guān)系”仍是一種嚴(yán)格的因果關(guān)系，這里的原因仍然有其確定的結(jié)果。

    一方面，復(fù)雜系統(tǒng)中各種不同原因的作用不能簡(jiǎn)單相加的問(wèn)題，這表明系統(tǒng)中的相互作用復(fù)雜化和層次化了。正如數(shù)學(xué)上的非線性關(guān)系是由于變量之間存在著相乘作用引起的一樣，系統(tǒng)中的非線性因果關(guān)系也是由于其內(nèi)各種因素或局部運(yùn)動(dòng)之間存在著橫向的交互 聯(lián)系和相互作用。正是這種橫向的交互關(guān)系的存在，而使得系統(tǒng)的總體狀態(tài)不能是其各元素各部分的原因作用之簡(jiǎn)單相加的結(jié)果，它也不能夠簡(jiǎn)單地還原為各元素各部分的存在和運(yùn)動(dòng)，也即線性關(guān)系失效了。然而，系統(tǒng)內(nèi)部的交互聯(lián)系和相互作用的存在也只是把系統(tǒng)結(jié)合成為了一個(gè)有機(jī)的整體，使人們難以在其中分離出獨(dú)立的二體因果鏈，但此系統(tǒng)的前一總體狀態(tài)仍然對(duì)其后一總體狀態(tài)有著嚴(yán)格的因果規(guī)定性。由于因果確定性(原因?qū)Y(jié)果的嚴(yán)格規(guī)定性)本來(lái)也只是對(duì)完全原因或封閉系統(tǒng)之總體狀態(tài)而言的，故這種非線性關(guān)系就并不破壞嚴(yán)格意義的因果確定性了，它也不是一種“本質(zhì)上的偶然性”。

    另一方面，關(guān)于“一因多果、多因一果”之說(shuō)，實(shí)乃一種不嚴(yán)格的表述。研究表明，關(guān)于“一個(gè)原因可能引出多種結(jié)果”的現(xiàn)象，實(shí)際乃是由于把一種變化根據(jù)當(dāng)作原因而讓它在不同的條件下產(chǎn)生了不同的結(jié)果(例如說(shuō)一個(gè)火種放在油中能燃燒而放入水中則生煙)，或是讓同樣的原因在不同的條件下產(chǎn)生出不同的結(jié)果，或是將一個(gè)結(jié)果的不同部分當(dāng)做了不同的結(jié)果。這里的問(wèn)題乃在于沒(méi)有從完全原因和完全結(jié)果上講關(guān)系，其所言的“原因”實(shí)乃部分原因，因?yàn)?ldquo;不同的條件”也是原因成分(為外因，上例中，火種與油的相互作用是一種原因，火種與水的相互作用則是另一種原因)；或其結(jié)果只是部分結(jié)果。再說(shuō)，宏觀隨機(jī)事件，由于其中存在著試驗(yàn)操作因素的未知作用，故它們不是真正的“一因多果”事件；微觀隨機(jī)事件中也存在著測(cè)量條件的多種未知作用，故兩個(gè)看來(lái)同樣的微觀實(shí)驗(yàn)之不同的觀測(cè)結(jié)果，也不是真正的“同因異果”。因果確定性本來(lái)只是對(duì)完全的原因和結(jié)果而言的，部分原因與部分結(jié)果之間的不確定關(guān)系并不破壞因果確定性的本義。同樣，關(guān)于“多因一果”現(xiàn)象，也是由于把表面類(lèi)同的不同東西當(dāng)成了“相同結(jié)果”所致的近似判斷，這種“相同結(jié)果”之間其實(shí)存在著許多的內(nèi)部差異，從而對(duì)應(yīng)著不同的原因。例如，手搖打字機(jī)和電腦所打印出的“相同文件”，二者在打印時(shí)間與字跡形色細(xì)節(jié)上仍是存在差異的不同結(jié)果；木棒和鐵棒所敲響的鑼聲(之音色)也不一樣；不同初始條件所致的“熱平衡狀態(tài)”其內(nèi)部分子的運(yùn)動(dòng)跡線也是不完全相同的。故這也不破壞嚴(yán)格的因果對(duì)應(yīng)性。

    總的說(shuō)，世界上或系統(tǒng)中的事物是普遍地互相聯(lián)系的，任何一個(gè)因素作用都會(huì)引發(fā)一連串相關(guān)結(jié)果，一個(gè)結(jié)果也必定由多種因素綜合導(dǎo)致，確定對(duì)應(yīng)的嚴(yán)格因果關(guān)系只對(duì)孤立或封閉系統(tǒng)的前后總體狀態(tài)而有效。其他各種“二體”因果關(guān)系(包括上述的“一因多果”“多因一果”關(guān)系)皆是忽略了大量次要因素的近似因果關(guān)系，才引出了一些因果不確定對(duì)應(yīng)的假象，曲解了因果關(guān)系的本來(lái)意義。再則，自控系統(tǒng)中的反饋?zhàn)饔脝?wèn)題，也并不是“結(jié)果對(duì)原因的反作用”，而實(shí)際是多個(gè)因果過(guò)程的接續(xù)：前一原因引起一個(gè)結(jié)果，這個(gè)結(jié)果狀態(tài)轉(zhuǎn)而又作為一個(gè)新的原因再作用于原來(lái)曾是原因的東西而使之成為一個(gè)新的結(jié)果(構(gòu)成一個(gè)轉(zhuǎn)圈式因果鏈)，如此多次循環(huán)構(gòu)成一個(gè)自動(dòng)控制過(guò)程。這里我們不應(yīng)把時(shí)間上多個(gè)不同的因果過(guò)程混淆成為一個(gè)因果過(guò)程。三體問(wèn)題和多體問(wèn)題也都應(yīng)從系統(tǒng)角度來(lái)看待，因果關(guān)系才能理順?？傊?，所謂“非線性因果關(guān)系”的各種現(xiàn)象，實(shí)際都不構(gòu)成因果確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的反例，它們也不是“本質(zhì)上的偶然性”。

    (2)漲落現(xiàn)象分析。“漲落”也稱(chēng)“起伏”，指熱力學(xué)系統(tǒng)中表征系統(tǒng)之某種性質(zhì)的物理量(密度、壓強(qiáng)等)在統(tǒng)計(jì)平均值附近不斷地作無(wú)規(guī)則的微小變化。它是由系統(tǒng)中大量物質(zhì)微粒的熱運(yùn)動(dòng)造成的。由于漲落現(xiàn)象大量存在而又難以預(yù)計(jì)和控制，故而也成為一種引人注目的偶然性現(xiàn)象。深入一步的分析表明，由于漲落現(xiàn)象是系統(tǒng)內(nèi)部微粒的熱運(yùn)動(dòng)所造成，對(duì)于氣體和液體系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其漲落現(xiàn)象的原因則是大量?jī)?nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)。物理學(xué)已知，分子的運(yùn)動(dòng)是遵循動(dòng)力學(xué)規(guī)律的，具有因果確定性；那么大量分子熱運(yùn)動(dòng)的集合體(系統(tǒng))也就是一個(gè)嚴(yán)格意義的因果關(guān)系網(wǎng)，而由它們表現(xiàn)出來(lái)的漲落現(xiàn)象也就存在于嚴(yán)格的因果關(guān)系中，并且原則上是可以通過(guò)對(duì)每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)跡線的計(jì)算來(lái)預(yù)計(jì)它的，只是由于這種計(jì)算極其復(fù)雜而人力難以進(jìn)行而已。照此道理，由分子以上的物質(zhì)微粒構(gòu)成的系統(tǒng)的漲落現(xiàn)象，都應(yīng)是因果關(guān)系網(wǎng)中的確定性事件，而非“本質(zhì)上的偶然性”。關(guān)于微觀領(lǐng)域的“量子漲落”問(wèn)題，也即微觀粒子的“波動(dòng)性”，在上面我們已經(jīng)論證微觀粒子的波動(dòng)過(guò)程(不可見(jiàn)的原本運(yùn)動(dòng)狀態(tài))是有因果確定性的，因而，量子漲落現(xiàn)象也不會(huì)違反因果確定性。總之，漲落現(xiàn)象只是一種人力難以掌控的復(fù)雜事件，是一種可作因果解釋的偶然現(xiàn)象。

    (3)“分叉點(diǎn)”問(wèn)題分析。“分叉點(diǎn)”是耗散結(jié)構(gòu)理論中的一個(gè)著名問(wèn)題，其內(nèi)容是說(shuō)，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)向遠(yuǎn)離平衡態(tài)演化時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一種通向不同狀態(tài)的“分叉點(diǎn)”，一個(gè)無(wú)限小的擾動(dòng)就可以促成一個(gè)特定的演化方向。鑒于“一個(gè)無(wú)限小的擾動(dòng)”是一難以捉摸的偶然現(xiàn)象，故而有人認(rèn)為系統(tǒng)在“分叉點(diǎn)”處就失去了因果確定性。那么應(yīng)該如何看待此問(wèn)題呢？通過(guò)對(duì)一些相關(guān)事例的具體考查而看到：某些系統(tǒng)產(chǎn)生“分又點(diǎn)”時(shí)，就是進(jìn)入了一個(gè)即將發(fā)生變化的“臨界狀態(tài)”，一個(gè)微小的擾動(dòng)就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)變化迅速發(fā)生，就像一絲小風(fēng)就會(huì)使一個(gè)立椎倒向一方一樣。這實(shí)是一個(gè)小原因引發(fā)一個(gè)大結(jié)果的事件。然而，盡管這個(gè)“微小擾動(dòng)”不易掌控和計(jì)量，但畢竟還是一個(gè)實(shí)在的原因作用，它引起的特定變化也是一個(gè)合規(guī)律而發(fā)生的因果事件，這里并沒(méi)有因果確定性的真正破壞。分叉理論的提出者普里戈金也認(rèn)為：“小的原因可能產(chǎn)生大的效果，但這個(gè)世界并非是任意而為的。……漲落逃脫控制這樣的事實(shí)并不意味著我們不能找出漲落放大所引起的不穩(wěn)定性的原因來(lái)。”[12]“分叉點(diǎn)”處的相變事件是有其確定原因的，不是神秘莫測(cè)之事。

    (4)“對(duì)初值敏感性”效應(yīng)分析。“對(duì)初值敏感性”乃是混沌系統(tǒng)之隨機(jī)現(xiàn)象的特征效應(yīng)，系統(tǒng)初始條件的 微小差別將會(huì)導(dǎo)致后續(xù)狀態(tài)的巨大變化，并且這種“微小差別”是生自系統(tǒng)內(nèi)部的，故此效應(yīng)又稱(chēng)為“內(nèi)在隨機(jī)性”。這里以“奇異吸引子”現(xiàn)象為例來(lái)作考查：吸引子是漩渦中心一類(lèi)東西，混沌系統(tǒng)的“奇異吸引子”的特征在于，它在整體上是一種穩(wěn)定的無(wú)窮層次自相似套嵌結(jié)構(gòu)，但從局部看，它又是不穩(wěn)定的，其內(nèi)部套嵌的小吸引子之間互相競(jìng)爭(zhēng)著，相鄰的運(yùn)動(dòng)軌線互相排斥而迅速分離。研究表明，奇異吸引子乃是分形幾何中的一種分形結(jié)構(gòu)，相鄰內(nèi)部小吸引子之間的邊界也是無(wú)窮細(xì)節(jié)的分形——存在著許多微小的差別；正是這些微小的差別致使邊界上的質(zhì)點(diǎn)歸屬不同的吸引子。這也就是說(shuō)，兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的吸引子之間的質(zhì)點(diǎn)終究歸屬哪一個(gè)吸引子，是由邊界上的微小差別決定的；這種微小的差別(作為原因)將使這些質(zhì)點(diǎn)以后的去向巨大不同(相鄰軌線按指數(shù)分離)。這是一種典型的“對(duì)初值敏感性”效應(yīng)。其他還有“倍周期分岔現(xiàn)象”和“蝴蝶效應(yīng)”等，也皆是因微小的初始差別或變化導(dǎo)致后續(xù)的巨大變化的事例。

    上述事例以其微小難辨的差別促成巨大變化的奇特現(xiàn)象使人難以捉摸和不可思議，確實(shí)是一種無(wú)從把握的隨機(jī)事件，人力不可能對(duì)它們進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量和預(yù)控。但另一方面也應(yīng)看到，“對(duì)初值敏感性”效應(yīng)也不是絕無(wú)原因的亂象，它們每一巨大的變化皆由一種“微小的差別”所引起，這是一種難以把握但又是真實(shí)確定的“原因”；加之混沌系統(tǒng)乃是“確定性系統(tǒng)”，故而又保證了此“小原因”對(duì)大結(jié)果的規(guī)定是有確定性的。所以有些科學(xué)家稱(chēng)此為“混沌決定系統(tǒng)的偽隨機(jī)性”[13]。這樣一來(lái)，“對(duì)初值敏感性”效應(yīng)也應(yīng)歸屬于認(rèn)識(shí)上的不確定性現(xiàn)象，它們的出現(xiàn)雖不是源于人的無(wú)知，但卻是由于人的能力有限所然，也不能算是“本質(zhì)上的偶然性”；就像人們雖然寫(xiě)不出圓周率π的確切數(shù)值(而無(wú)法精確計(jì)算圓的周長(zhǎng))，但每個(gè)圓皆有其確定的周長(zhǎng)一樣。

    3.事理分析

    以上我們對(duì)于量子力學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)揭示出來(lái)的微觀過(guò)程與復(fù)雜系統(tǒng)中的一些不確定性現(xiàn)象之實(shí)質(zhì)意義作了簡(jiǎn)要分析，已經(jīng)看到它們都不真是破壞因果確定對(duì)應(yīng)性的“本質(zhì)上的偶然性”現(xiàn)象。其不確定性皆由于原因的不能確定計(jì)量所引起，而非因果對(duì)應(yīng)性的否定。再?gòu)氖吕砩戏治觯?dāng)今談?wù)摰?ldquo;本質(zhì)上的偶然性”現(xiàn)象，乃是原因?qū)Y(jié)果的不完全規(guī)定的事件(而非完全無(wú)規(guī)的亂象)；但這“不完全規(guī)定”之性征，是介于“完全規(guī)定性”與“完全無(wú)規(guī)性”之間的，應(yīng)是兩種對(duì)立作用的中和效應(yīng)——具體應(yīng)是遵因果性與反因果性?xún)煞N對(duì)立性質(zhì)一同作用所造成。于是這就意味著相關(guān)原因事物同時(shí)具有著遵循因果關(guān)系和違反因果關(guān)系兩種性質(zhì)。然而，要讓一事物既遵循因果關(guān)系而同時(shí)又不遵循因果關(guān)系，或讓一性質(zhì)對(duì)一物態(tài)既規(guī)定而又不規(guī)定，乃是明顯違反邏輯的矛盾之事，定然不能真實(shí)存在。那么是否可以設(shè)想原因中一些因素遵因果性而另一些因素反因果性呢？若是如此，世界上就得存在一類(lèi)遵因果性的東西和一類(lèi)反因果性的東西；而人類(lèi)科學(xué)實(shí)際上只是發(fā)現(xiàn)有前者，而從未發(fā)現(xiàn)有完全反因果性的東西(無(wú)因之果或無(wú)果之因)存在；故此設(shè)想也不能成立。一物要么嚴(yán)格遵循因果關(guān)系，要么完全不遵循因果關(guān)系，“半遵半不遵”乃是悖理之言，而全無(wú)因果性之物又不見(jiàn)存在。所以，那種“不完全規(guī)定”的“本質(zhì)上的偶然性”從事理邏輯上也是不能存在的。另外，伊壁鳩魯關(guān)于原子能作直線和斜線兩種運(yùn)動(dòng)之學(xué)說(shuō)，乃是未經(jīng)證實(shí)的思辨猜想，也不能支持有“本質(zhì)上的偶然性”存在。數(shù)千年的人類(lèi)實(shí)踐知識(shí)已確認(rèn)了“自然齊一性”原理，現(xiàn)代科學(xué)也證實(shí)了“基本粒子全同性”規(guī)律，那么當(dāng)科學(xué)已表明因果關(guān)系大量存在而一些疑難的不確定性隨機(jī)現(xiàn)象也都能作出合理的因果解釋的情況下(即并未發(fā)現(xiàn)有因果關(guān)系真正失效的地方)，我們就能夠得出：“相同的物質(zhì)具有相同的屬性，相同的原因皆有相同的結(jié)果”的結(jié)論，因果關(guān)系對(duì)于一切事物都嚴(yán)格成立，“本質(zhì)上的偶然性”當(dāng)不存在。之所以有許多的人都傾向于認(rèn)可微觀過(guò)程和復(fù)雜系統(tǒng)的隨機(jī)事件對(duì)于因果確定性的挑戰(zhàn)，本是出于對(duì)科學(xué)的誠(chéng)信與尊重，但他們?cè)谧鹬乜茖W(xué)新發(fā)現(xiàn)的同時(shí)，只是直接援引科學(xué)新事實(shí)來(lái)作出理論判斷，缺乏對(duì)它們的實(shí)質(zhì)意義進(jìn)行深入分析，流于事情的表觀理解之中，故其判斷難免偏頗或失當(dāng)。我們上面通過(guò)對(duì)于這些不確定性隨機(jī)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)分析已經(jīng)表明，這些不確定性現(xiàn)象實(shí)是原因不詳之事，而非真的違反了因果確定性。爭(zhēng)論還會(huì)繼續(xù)，關(guān)鍵在于對(duì)科學(xué)的理解?？茖W(xué)的結(jié)論有其成立的嚴(yán)格條件，不可隨意擴(kuò)大其有效范圍。

    三、決定論的含義與真假問(wèn)題

    上面第一節(jié)中我們已簡(jiǎn)述了古今人們對(duì)于決定論問(wèn)題的不同觀點(diǎn)，由之看到了“決定論”的概念一直處在變化發(fā)展之中，其確切含義至今尚未統(tǒng)一界定；它的真假問(wèn)題——究竟存在還是不存在——更是人們長(zhǎng)期爭(zhēng)論的話題，至今也尚無(wú)定論。下面我們根據(jù)有關(guān)研究來(lái)對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題試作分析，希能有助于它們獲得解決。

    1.決定論的含義分析

    在至今以來(lái)關(guān)于“決定論”的眾多定義中，有許多是把它述為一種關(guān)于世界上因果關(guān)系和客觀規(guī)律普遍存在的學(xué)說(shuō)或理論。但有進(jìn)一步的研究則表明，這類(lèi)定義并不確切：因?yàn)橐蚬P(guān)系和客觀規(guī)律的普遍存在只是意味著變化發(fā)展有客觀必然性，但對(duì)于一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)而言，這并不能導(dǎo)致根據(jù)初始條件對(duì)其未來(lái)發(fā)展?fàn)顩r有決定性和預(yù)言性(因?yàn)闀r(shí)刻有外部干擾作用進(jìn)來(lái)破壞其決定性)從概念邏輯上講，所謂“決定論”，其本義在于“決定”二字，在于對(duì)未來(lái)的已經(jīng)“決定”了，而不僅只是說(shuō)未來(lái)的發(fā)展有不隨意志轉(zhuǎn)移的客觀必然性。若一個(gè)世界或系統(tǒng)之未來(lái)發(fā)展不能決定或預(yù)言，它就不能是“決定論”的。通過(guò)領(lǐng)會(huì)古今各種決定論的意旨，我們能夠從中發(fā)現(xiàn)一種基本思想，構(gòu)成一切決定論的本質(zhì)意義，它就是：“過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)的一切事物之存在與變化皆在定數(shù)之中”(“定數(shù)”即已安排好了之義)，簡(jiǎn)言之，“一 切皆有定數(shù)”。若偏離或舍棄了這個(gè)基本思想，它就不能成為一種決定論，至少已不是嚴(yán)格意義的決定論了。但是，這一基本思想只是指示“有定數(shù)”，而并未指示這種定數(shù)是由何而來(lái)或誰(shuí)給出的；后者乃是各種決定論所要具體論究的重要問(wèn)題，并明確體現(xiàn)在它的決定論定義之中。

    由第一節(jié)所述已知道，古代的決定論有三種，一是因果決定論，以因果關(guān)系普遍而必然地存在為根據(jù)，由它決定世界的古往今來(lái)之定數(shù)；另一種是神靈決定論，它的定數(shù)由上帝、真主或佛祖的法力來(lái)安排；再一種是目的論，它由某種超自然的目的性規(guī)定了古往今來(lái)的一切定數(shù)。實(shí)際上，目的論也可以歸入神靈決定論。

    由于神靈決定論和目的論隨著科學(xué)文化的發(fā)展而逐漸為歷史所拋棄，只有因果決定論長(zhǎng)期流傳下來(lái)，并且在內(nèi)容上不斷充實(shí)，成為了近代決定論的主流。又則，近代社會(huì)、特別是西方近代社會(huì)，科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，揭示出了許多自然規(guī)律，這些規(guī)律以數(shù)學(xué)形式表述，具有精確定量的特點(diǎn)，能夠把事物存在與變化的各種定數(shù)具體地計(jì)算出來(lái)，比定性的因果推理關(guān)系大大前進(jìn)了一步。于是，規(guī)律又進(jìn)入了決定論的定義和根據(jù)之中，補(bǔ)充和發(fā)展著因果決定論，并有取而代之的趨勢(shì)。例如，拉普拉斯決定論就是在因果決定論的基礎(chǔ)上補(bǔ)充了力學(xué)規(guī)律的內(nèi)容，使它成為了一種有操作意義的規(guī)律決定論。進(jìn)而，如今還有一些論者已完全用規(guī)律來(lái)定義決定論，或只承認(rèn)規(guī)律決定性。

    那么，究竟應(yīng)該如何來(lái)界定決定論的確切含義呢？或者說(shuō)，決定論與因果性、規(guī)律性以及必然性的關(guān)系究竟是怎樣的，三者中何者才是決定論的真正基礎(chǔ)與根據(jù)呢？顯然，要判定這些問(wèn)題，只能以決定論的基本思想——一切皆有定數(shù)——為準(zhǔn)則。由這一準(zhǔn)則來(lái)審視，可認(rèn)為決定論與規(guī)律的關(guān)系最直接。因?yàn)闆Q定論的“定數(shù)”是指一切事物的存在與變化而言的，它既指一切因果性變化過(guò)程有定數(shù)，也指一切非因果性變化過(guò)程有定數(shù)，還指事物的空間結(jié)構(gòu)與分布狀態(tài)有定數(shù)。但是，因果關(guān)系只是使因果性過(guò)程有定數(shù)，必然性也只是使一切變化過(guò)程有定數(shù)，這二者都不直接規(guī)定事物之空間結(jié)構(gòu)與分布上的定數(shù)，而空間定數(shù)也是決定論的基本內(nèi)容，這一內(nèi)容又只能由結(jié)構(gòu)規(guī)律來(lái)規(guī)定。因此，只有普遍的規(guī)律性才完全符合決定論的要求，它可以構(gòu)成決定論的直接基礎(chǔ)。若是把因果關(guān)系或必然性作為決定論的基礎(chǔ)的話，則總有一些定數(shù)難以直接說(shuō)明。例如，因果關(guān)系的普遍存在只意味著現(xiàn)在的空間狀態(tài)是由過(guò)去的空間狀態(tài)規(guī)定的，但初始狀態(tài)的空間結(jié)構(gòu)又是如何規(guī)定的呢？因果關(guān)系本身不能直接回答這個(gè)問(wèn)題，必然性同樣也不能回答它，只能求助于事物的結(jié)構(gòu)規(guī)律。不過(guò)，對(duì)于一個(gè)已經(jīng)存在的世界或系統(tǒng)而言，它的初始條件已經(jīng)確定了，這時(shí)只要因果關(guān)系普遍而嚴(yán)格地存在，此世界或系統(tǒng)(封閉系統(tǒng))就是決定論的了；即在這種情況下，普遍而嚴(yán)格的因果關(guān)系可以成為決定論的基礎(chǔ)或根據(jù)。

    然而，用規(guī)律性作為決定論的基礎(chǔ)或根據(jù)也有其特定的問(wèn)題，這就是統(tǒng)計(jì)規(guī)律問(wèn)題。我們知道，動(dòng)力學(xué)規(guī)律能給出對(duì)象的確定數(shù)據(jù)，它直接體現(xiàn)著決定論的意義；但統(tǒng)計(jì)規(guī)律只有系集的大數(shù)確定性，對(duì)于個(gè)別事件，它只能給出一個(gè)幾率描述，規(guī)定一個(gè)大致的答案范圍，而并無(wú)確切的定數(shù)。那么，只有統(tǒng)計(jì)規(guī)律性的事物還屬于決定論的范疇嗎？這乃是當(dāng)今論者正在爭(zhēng)論的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題的出現(xiàn)導(dǎo)致了決定論意義的變化，有些論者提出嚴(yán)格決定論與趨勢(shì)決定論之分，后者又被賦予哲學(xué)決定論、辯證決定論和統(tǒng)計(jì)決定論等新名稱(chēng)。但實(shí)際上，趨勢(shì)決定論乃是在嚴(yán)格決定論與極端非決定論之間的折衷方案，是既要屈從科學(xué)新發(fā)現(xiàn)而又欲堅(jiān)持決定論原則的不得已之為；若敢于放棄決定論原則的話，統(tǒng)計(jì)規(guī)律也可以劃歸非決定論范疇。不過(guò)，我們已在上一節(jié)中較系統(tǒng)地論證了統(tǒng)計(jì)規(guī)律并不與因果確定性真正對(duì)立，它的不確定性乃是由于相關(guān)科學(xué)的局限性和人的能力限度等原因造成的，故而統(tǒng)計(jì)規(guī)律并未真正否定嚴(yán)格的決定論，它也不能成為另一種非嚴(yán)格決定論的存在根據(jù)。因此，統(tǒng)計(jì)規(guī)律的存在不會(huì)破壞以普遍的規(guī)律性作為決定論之基礎(chǔ)的結(jié)論。

    由以上分析我們已看到，“決定論”概念的含義應(yīng)由兩部分組成：一是本義，即認(rèn)為世界上過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)的一切事物之存在與變化皆在定數(shù)之中，絕無(wú)例外；二是基礎(chǔ)或根據(jù)，世界之所以一切皆有定數(shù)，是因?yàn)槭澜缬幸蚬耘c規(guī)律性，普遍而嚴(yán)格存在的客觀規(guī)律和因果關(guān)系已把世界古往今來(lái)的一切皆安排成嚴(yán)格的秩序，規(guī)為定數(shù)。由是，“決定論”概念的確切含義已經(jīng)清楚，我們現(xiàn)在可以給出它的定義：

    “決定論”宣示：世界上普遍而嚴(yán)格的客觀規(guī)律和因果關(guān)系使得過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)的一切事物均在確定的秩序之中，導(dǎo)致宇宙萬(wàn)象的存在與變化皆有定數(shù)。

    上面的表述是決定論的完整定義。至于其“定數(shù)”是否可以計(jì)算的問(wèn)題是不能一概而論的，因?yàn)槭澜缰薮笈c復(fù)雜已限制了人力計(jì)算天地人生等大值定數(shù)的可能，但人們可以按照科學(xué)定律推算各種具體事物的存在狀態(tài)和變化結(jié)果之(一定精度的)數(shù)值。同時(shí)，決定論的存在也為宇宙的全息結(jié)構(gòu)及其相關(guān)的各種預(yù)兆提供了可能或依據(jù)，反之，一些預(yù)兆或預(yù)言的實(shí)現(xiàn)也可引為對(duì)于決定論的支持，非決定論的世界是沒(méi)有預(yù)言性的。

    上述定義也表明，決定論作為一大哲學(xué)原理，也是一種存在論意義的宇宙觀，它宣示了世界之存在與演化的必然性；同時(shí)也指示了事物之變化發(fā)展的可預(yù)計(jì)性，又具有認(rèn)識(shí)論意義。換個(gè)角度看，決定論既是關(guān)于世界總體發(fā)展的必然性原理，也是關(guān)于具體事物存在與變化的確定性法則，它兼有世界決定論和事物決定論二義。再?gòu)臎Q定論拒斥自由意志論意義上說(shuō)，它是一種關(guān)于人類(lèi)活動(dòng)的物質(zhì)決定論；鑒于決定論否定“本質(zhì)上的偶然性”，它又是一種關(guān)于事物演化的時(shí)空決定論。

    2.決定論的真假分析

    上面我們已界定了決定論的概念含義，它是一種關(guān)于由普遍的客觀規(guī)律和因果關(guān)系導(dǎo)致嚴(yán)格的世界秩序的哲學(xué)原理或宇宙觀。當(dāng)然，這只是從概念邏輯上界定了它的內(nèi)涵，至于它是否具有相應(yīng)的外延，即是否真正存在的問(wèn)題，則還需另行研究分析而定，因?yàn)閺墓胖两褚恢贝嬖谥鞣N反對(duì)決定論的觀點(diǎn)。我們先來(lái)分析這些反對(duì)觀點(diǎn)的理由。

    回顧古今各種非決定論，其反對(duì)決定論的基本理由或根據(jù)，在古代主要有兩種：一是主張人有自由 意志，二是認(rèn)為物質(zhì)運(yùn)動(dòng)有偶然性(如伊壁鳩魯?shù)脑幼詣?dòng)偏斜說(shuō))。在近代和當(dāng)今，自由意志論依然相當(dāng)廣泛地存在，但微觀過(guò)程和復(fù)雜系統(tǒng)中的隨機(jī)事件或不確定性現(xiàn)象已成為反對(duì)(嚴(yán)格)決定論的主要根據(jù)。由于隨機(jī)事件也屬于偶然性范疇，所以，總計(jì)古今反對(duì)決定論的基本理由或根據(jù)，也就只有兩種：即認(rèn)為世界上存在自由意志和偶然性。關(guān)于偶然性，我們已在上面第二節(jié)中，對(duì)于微觀過(guò)程和復(fù)雜系統(tǒng)中的各種不確定性偶然現(xiàn)象作了專(zhuān)題分析批判，論證了它們都不是真正違反嚴(yán)格的因果性與規(guī)律性的“本質(zhì)上的偶然性”。至于各種經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)中的相對(duì)偶然性事件，則更是些可作因果解釋的復(fù)雜現(xiàn)象，它們不會(huì)破壞決定論的存在。再關(guān)于自由意志問(wèn)題，經(jīng)過(guò)近百年來(lái)生理學(xué)家和心理學(xué)家們堅(jiān)持不懈的努力，現(xiàn)代心腦科學(xué)已經(jīng)無(wú)可辯駁地證明了各種心理意志過(guò)程都具有相應(yīng)的神經(jīng)生理機(jī)制，是大腦神經(jīng)活動(dòng)(以及有關(guān)的身體結(jié)構(gòu))引起和支持著一切心理意志活動(dòng)的進(jìn)行；而大腦神經(jīng)(和身體組織)的活動(dòng)乃是物質(zhì)性生理活動(dòng)，它們只能遵照客觀規(guī)律和因果關(guān)系來(lái)進(jìn)行。因此，一切超越神經(jīng)生理活動(dòng)而違反客觀因果規(guī)律的自由意志是不能存在的，人類(lèi)科學(xué)也否定了有獨(dú)立存在的精神實(shí)體。但由于人們?cè)谏钪袑W(xué)習(xí)了許多知識(shí)與技能，能夠在一定程度上組織自己的思想與行為去實(shí)現(xiàn)自己的意愿和目的，這也可以視為是一種“自己決定自己”的自由意志活動(dòng)。但這種意義的“自由意志”活動(dòng)是基于神經(jīng)生理活動(dòng)且符合因果規(guī)律而進(jìn)行的(因?yàn)橹R(shí)與技能是依規(guī)律而習(xí)得和起作用的)，屬于與必然相統(tǒng)一的自由行為，它們并不破壞世界的因果關(guān)系鏈[14]?？傊?，自由意志問(wèn)題也不能構(gòu)成對(duì)于因果性、規(guī)律性和決定論的反例。這樣，上述兩種對(duì)于決定論的反對(duì)理由就都已化解否棄了。那么，決定論就真的存在無(wú)疑了嗎？待我們進(jìn)一步分析之。

    我們認(rèn)為，除了自由意志和偶然性之外，還有一個(gè)干擾決定論嚴(yán)格存在的自然因素，這就是世界的無(wú)限性。因?yàn)闆Q定論的基本含義乃是普遍的因果規(guī)律使得世界的一切皆有定數(shù)，這意味著可以依照因果規(guī)律由世界的先前狀態(tài)規(guī)定其后續(xù)狀態(tài)，有一種因果確定對(duì)應(yīng)關(guān)系。然而，世界或宇宙的無(wú)限性會(huì)破壞因果之間的長(zhǎng)程對(duì)應(yīng)性，從而也破壞了決定論的嚴(yán)格存在。道理如下：

    第一，因果確定性或嚴(yán)格因果關(guān)系的普遍存在只能在一個(gè)孤立或封閉系統(tǒng)中才導(dǎo)致嚴(yán)格的決定論，對(duì)于一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)則不然。因?yàn)橐粋€(gè)開(kāi)放系統(tǒng)會(huì)不斷受到外來(lái)因素的影響，以它的初始條件或先前狀態(tài)為原因依照因果規(guī)律決定不了它的后續(xù)發(fā)展過(guò)程、雖然外來(lái)因素也是依照因果規(guī)律確定地起作用的。由此，我們看到了決定論與因果關(guān)系和規(guī)律性的區(qū)別：決定論是指世界或系統(tǒng)的初始狀態(tài)對(duì)其以后全部演化過(guò)程的規(guī)定性，為一種長(zhǎng)時(shí)程的預(yù)言法則；因果規(guī)律嚴(yán)格說(shuō)只有瞬時(shí)的規(guī)定性——由前一狀態(tài)嚴(yán)格規(guī)定后一瞬間的存在狀態(tài)而不能保證對(duì)再后的狀態(tài)有嚴(yán)格的規(guī)定(外來(lái)因素會(huì)干擾其原先的作用效果)，它們只是一種關(guān)于事物變化機(jī)制的法則。

    第二，如果世界是有限宇宙的話，它就可以作為一個(gè)孤立或封閉系統(tǒng)來(lái)看待，普遍的因果性和規(guī)律性將導(dǎo)致它的決定論；但如果世界是無(wú)限大的話，它就不再是一個(gè)系統(tǒng)了，因?yàn)?ldquo;無(wú)限大”沒(méi)有止境，是不可想象、不可描述、不可總括的，故而不能作為一個(gè)整體來(lái)把握了，而系統(tǒng)則是一個(gè)可以總括的整體。從而，無(wú)限大的世界也就沒(méi)有了一個(gè)可描述的總體“初始狀態(tài)”來(lái)作為因果關(guān)系和規(guī)律的推演起點(diǎn)，決定論因而也無(wú)從安立。另一方面，當(dāng)世界是無(wú)限大的時(shí)，那么其中的任何一個(gè)有限系統(tǒng)—不論如何巨大—其外都將存在著一個(gè)無(wú)限大的環(huán)境，從而將避免不了來(lái)自無(wú)限環(huán)境的外部影響因素，且時(shí)間越長(zhǎng)，影響因素也越多。再則，無(wú)限世界的每一事物也將受到來(lái)自無(wú)限過(guò)去之無(wú)限遠(yuǎn)處的無(wú)限因素的無(wú)限影響，這種無(wú)限影響也是無(wú)從計(jì)量的。同時(shí)，不論未來(lái)科學(xué)如何發(fā)達(dá)，人力所及的范圍總是有限的；盡管數(shù)學(xué)上有表示量無(wú)限的極限方法，但可以斷言，科學(xué)絕不可能發(fā)展出描述無(wú)限物質(zhì)世界和總括無(wú)限環(huán)境影響的實(shí)用方法來(lái)，“無(wú)限遠(yuǎn)處”永遠(yuǎn)是未知之謎。因此，無(wú)限世界中的任何一個(gè)有限系統(tǒng)和事物都將無(wú)法確定它所遇到的全部影響因素，從而也就無(wú)法確定它們的未來(lái)狀態(tài)，故其決定論也無(wú)從形成。即從全體和部分兩方面分析，無(wú)限世界都不能是決定論的。

    第三，或許有人會(huì)說(shuō)，上述道理只是一種認(rèn)識(shí)論的非決定論，而不是實(shí)在意義的非決定論，普遍而嚴(yán)格的客觀規(guī)律和因果關(guān)系必然會(huì)使無(wú)限世界的現(xiàn)在狀態(tài)決定它的未來(lái)狀態(tài)。其實(shí)，這種辯解并不成理，關(guān)鍵仍在于“無(wú)限世界”不能作為一個(gè)整體、一個(gè)系統(tǒng)來(lái)看待，這并不僅是因?yàn)槿说哪芰τ邢拊斐傻模潜緛?lái)就不可能有“無(wú)限大的整體”或“無(wú)限大的系統(tǒng)”這種違反邏輯的東西存在(因?yàn)?ldquo;無(wú)限大”是永遠(yuǎn)不能完成其綜合的，故不能當(dāng)作一種已完成的東西來(lái)看待)。再說(shuō)，各種客觀規(guī)律和因果關(guān)系也只能成立于已綜合的事物之中，而無(wú)從以“不能綜合的無(wú)限狀態(tài)”為初始條件(未完成綜合者不能起確定的原因作用，故因果關(guān)系和規(guī)律皆無(wú)從生效)；即不能將因果規(guī)律用于無(wú)限情形。所以，決定論對(duì)于無(wú)限世界及其一切部分和事物皆不成立的結(jié)論，不僅是認(rèn)識(shí)論的，也是存在論的。

    綜上所述，雖然自由意志和偶然性問(wèn)題不足以否定決定論的嚴(yán)格存在，但世界的無(wú)限性問(wèn)題則可以左右它的真假：如果世界是有限宇宙，則決定論為真；若世界是無(wú)限大的，則決定論對(duì)于世界及其一切有限部分(系統(tǒng)和事物)都不能成立。但是，在近似意義上，無(wú)限宇宙中的某些近似孤立的系統(tǒng)在有限時(shí)段內(nèi)還是可以存在一定精度的決定論的(羅素的“因果線”就屬于這種情形)，因果規(guī)律可以在這些系統(tǒng)中作一定精度的運(yùn)用。具體對(duì)于我們的地球世界而言，如果宇宙是有限的，則地球世界是決定論的；如果宇宙無(wú)限大，地球世界原則上應(yīng)是非決定論的，但在一定期限內(nèi)它也可以有近似意義的決定論。

    另一方面，上述分析結(jié)論還使我們看到了拉普拉斯決定論表述的缺陷所在。實(shí)際上，拉氏決定論表述的主要缺陷并不在于它的嚴(yán)格因果性和力學(xué)規(guī)律性(因?yàn)樗⒉慌懦饧{入其他規(guī)律共同起作用)，而在于它尚未確知世界是有限還是無(wú)限的情況下就把宇宙作為一個(gè)可 總括的整體來(lái)描述了，并認(rèn)為這個(gè)“整體”的力學(xué)數(shù)據(jù)可以(通過(guò)神靈)計(jì)算出來(lái)。然而，如上所述，如果世界是無(wú)限大的話，這個(gè)“整體”就并不存在、更不可能計(jì)算了。當(dāng)然，如果世界是有限宇宙的話。則拉氏決定論的表述原則上是正確的；其缺陷乃在于并未確定世界是有限還是無(wú)限的情況下就按有限宇宙來(lái)表述了。

    那么，世界究竟是無(wú)限還是有限的呢？這個(gè)問(wèn)題乃是哲學(xué)和科學(xué)中的難題，需要另作專(zhuān)題研究。但從邏輯角度來(lái)看，無(wú)限空間和世界起點(diǎn)乃是兩個(gè)最不可理解且難以想象的東西；“無(wú)限大”意味著永無(wú)止境、永未完成之狀，不當(dāng)為已經(jīng)“是”的存在物之空間；而“世界起點(diǎn)”則意味著毫無(wú)憑依的突然創(chuàng)造，永遠(yuǎn)不可解釋者！反之，如若世界是有限無(wú)邊的閉合宇宙的話，則可有合理的邏輯意義。因此，有限宇宙和決定論世界至少也是可能存在的情形。并且，嚴(yán)格決定論的世界也沒(méi)有什么可擔(dān)憂的：因?yàn)橐环矫?，世界之巨大和?fù)雜已使世界和人生的未來(lái)絕不可詳知，人們還是永遠(yuǎn)面臨著未知的命運(yùn)，前程總是新景；另一方面，在因果規(guī)律的決定論世界中，人的思想行為也是事物因果鏈條的構(gòu)成環(huán)節(jié)(即人的心理意愿會(huì)通過(guò)其神經(jīng)生理機(jī)制參與決定下一步的事物發(fā)展)，從而人生的理想和奮斗仍有意義和必要，未來(lái)仍然需要自己去爭(zhēng)取(即人生是組成決定論的構(gòu)元而參與未來(lái)的決定，而不是決定論世界的外在等待者)，并要對(duì)自己的行為負(fù)責(zé)任[14]。所以，對(duì)于我們的人生來(lái)說(shuō)，世界是不是決定論的并無(wú)實(shí)際的不同，前程仍然常新，成功仍需奮斗。