仿生学论文新版多篇

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仿生学论文范文 篇一

开放教育下的学生与全日制的学生有所不同，特别是在英语学习过程中，这部分学生更会表现出自己独有的特点。

1、带有明显的旧式英语特点

笔者所谓的旧式英语，主要是指在英语刚刚兴起的时候，特别是在70年代、80年代的时候，基础教育英语教学主要以书面语为主，表现在课堂上就是教师带领大家学生词、翻译、讲语法。目前的成人学生，很多是在这种英语教育环境中接触的英语，他们的学习风格仍然带有明显的旧式英语特点。这些学生愿意通过听讲、背诵等方式学习，重视词汇学习，认为句法、语法是最重要的。而对于听力则不感兴趣，听的能力很差，甚至有些已经翻译过的短文，如果以听的形式出现，学生也辨别不出来。在这些学员眼中，背单词、学语法、做练习题才是正事。学习就是为了能记住尽可能多的单词，能做练习题。

2、带有明显的成人特点

成人学生不同于全日制学生是由于这些学生都是工作之后又来参加学习的，他们有一定的生活与工作经历，在理解能力、逻辑思维能力等方面比较强，但记忆力比较差。面对善讲的教师，他们的学习动力会比较持久。而全日制的学生往往是头几节课比较认真，一旦新鲜劲过去了，就没有学习动力了。成人学生的自我意识较强，对自己要求也比较严格。在学习过程中，很在意来自外部的评价，乐于接受肯定与表扬。他们乐于并长于进行理解性的知识学习，因为他们有丰厚的来自生活与工作的背景性知识结构，喜欢抽象思维，学习过程中有自我监控能力。

3、带有明显的中华传统文化特点

学习风格不仅与人的性格、生理、心理等因素有关，也与环境有关。对于成人而言，他们中国的很多人是在传统文化的熏陶中成长起来的。例如，尊师爱生，师道尊严，一日为师，终身为父，等等。对这些，学生都很认可。在学生眼里，教师就是知识的权威。而且，成人学生很多都有缺憾感：由于当初没能听从老师的教导，导致升学无望，只能通过函授学习提高学历。他们是带着这样的缺憾感参加成人学习的，因此，对教师很尊重，也知道珍惜学习的机会。这也有弊端，那就是，这样的学生往往缺乏批判性思维，不能批判的接受知识，思维缺乏创造性。

4、带有明显的“被迫性”特点

很多成人学生参加学习都是在晋职、提干、工资等的压力下做出的无奈选择，带有明显的“被迫性”特点。成人的特点也决定他们普遍看中面子，如果在学习时赶不上，或者回答问题经常出错，他们就会焦虑不安。这时候，面对教师的提问，他们往往采取躲避的态度。因此，成人的课堂上，一般教学秩序比全日制的好，学生们都热真听课，但就是师生互动不好。

二、成人学生的学习风格特点的启示

一把钥匙开一把锁，对症下药，量体裁衣，这都是说，要具体问题具体分析。同样，对于开放教育下成人学生的英语教学而言，更要针对成人学生的学习风格特点，采取有针对性的教学对策。

1、课程设置要针对学生弱项

通过前面对成人学生学习风格的分析，我们知道，成人学生在英语学习时也有弱项，那就是对于听力则不感兴趣，听的能力很差，记忆力比较差。针对这些问题，要从英语课程设置、教学大纲的制定以及教材编写等方面力求解决之道。首先，要按照语言习得规律，组织形式多样的教学形式，强调视觉效果。例如，在教材中穿插精美图画或有趣的小故事；其次，针对学生听力弱项，在进行教材设计时，补充英语听说方面的内容，在训练层面，多设计一些交际对话中的选词填空等形式，在学生在做题过程中了解对话语言；最后，有目的的增加单词记忆方面的策略与技巧等内容，让学生学会记忆单词的策略与技巧。

2、教学模式要适应学生学习风格

成人学生特定的学习风格要求教师必须做出教学模式上的适应性变化，在教学方法上教师要尽可能做到灵活多样的，在教学评价上要兼顾不同学生的基础与特点。例如，针对成人学生特点，在重视阅读训练过程中，合理利用多媒体，通过视频材料逐渐加大视觉刺激，让学生不知不觉间就把英语国家的一些积极的文化合理吸收，为听力训练打下伏笔。为了搞好听力教学，教师应以组织活动做铺垫，通过让学生背短文、看英语电影，甚至组织英语沙龙等形式，营造浓厚的英语氛围。

3、教师角色要适应学生学习风格

仿生学论文 篇二

关键词：物流系统仿真 多元平台 物流仿真软件

中图分类号：TP391.6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）07（a）-0023-02

物流系统仿真是物流类专业的一门主干课程，是验证物流系统设计及优化的重要手段。该课程以概率论和数理统计为理论基础，以计算机技术和可视化技术为技术手段，通过对物流系统各环节进行抽象建模并进行模拟仿真，结合仿真结果进行数据分析从而得出结论，验证物流系统设计以及优化方法的可行性。物流系统仿真课程主要分理论讲解和软件操作两个部分，也有很多院校采用了案例教学法，以典型案例为切入点，在教授软件的使用方法的同时，融入基础理论。大部分院校都是基于某一种软件进行的教学，学生对于物流系统仿真的理解很容易拘泥于某一种平台。为了更好地培养学生在物流系统仿真建模中的抽象思维能力，并使学生更加深入透彻的理解物流系统仿真的实质，该文将从仿真软件多元化的角度，对物流系统仿真课程多元平台建设进行探讨。

1 物流仿真软件平台

物流仿真软件平台很多，其仿真特点及侧重点虽各有千秋，但仿真的思路及结果分析都大同小异。目前从仿真效果的角度主要分为二维仿真和三维仿真两种，二维仿真软件侧重系统流程的模拟，仿真的过程中对计算机的硬件要求较低，运行更为顺畅，而三维仿真软件仿真运行的效果更吸引人，在学习仿真的入门阶段更容易引起学生的兴趣。随着市场需求的发展，许多二维物流仿真软件的高版本也都支持三维效果演示，但是在建模初始阶段还是需要在二维空间进行操作。常见物流系统仿真软件如表1所示。

2 物流系统仿真多元平台整合

众多物流系统仿真平台各有特点及其适用环境，根据学习的难易程度及实际条件，选用了Flexsim、Em-plant和Anylogic3种仿真软件作为整合对象，应用与物流系统仿真课程的教学之中。

考虑到课程学时的限制，整合过程中并未将3种软件全部安排到课程的讲授部分，而是通过课程讲授、课程设计和毕业设计相结合的形式进行多元平台的整合，如图1所示。

（1）讲授部分。课堂讲授部分除了基础理论外，在案例教学当中以Flexsim软件为主，辅以Em-palnt软件。Flexsim软件在解决简单问题时可通过直接拖拽实体和属性设置的方式进行，操作简单，界面友好，可直接进行三维效果演示。通过案例教学培养学生的抽象思维建模能力并熟悉一般物流系统仿真软件的操作流程。在大体掌握了Flexsim软件的使用方法后，引入Em-plant软件，根据软件的特点，从流程仿真的角度针对Flexsim的类似案例进行建模仿真，讲授Em-plant软件的建模思路，及代码编写基础，实现课程讲授部分的两种仿真软件的结合。

（2）课程设计部分。课程设计采用分组的形式，给出实际的案例，分别应用Flexsim和Em-plant两种软件，通过数据调查、系统简化、抽象建模、参数设置、仿真运行、结果分析等环节，针对同一案例进行仿真分析，并比较两种软件的各自特点。

（3）毕业设计部分。毕业设计可用的时间较长，针对同一案例，在Flexsim和Em-plant的应用基础上，再加入Anylogic仿真软件，应用3种软件对案例进行现状仿真分析及优化方案验证。此阶段，学生对物流系统仿真已经有了较为深入的认识和理解，对于一般仿真的流程也较为熟悉，为较快掌握Anylogic软件提供了良好的基础。通过Flexsim、Em-plant和Anylogic三种软件的学习和运用，完成物流系统仿真多元平台的整合。

3 结语

物流系统仿真课程主要是培养学生的抽象思维能力和应用仿真软件解决问题的能力。单一平台的学习容易导致学生思维的模式化和对仿真理解的片面化，在一定程度上对学生的发展将会产生一定的束缚。通过物流系统仿真课程多元平台的建设，可以使学生对物流系统仿真有更为全面和深入的理解。

参考文献

[1] 陈雷雷。建模与仿真课程设计的教学实践与探索[J].实验室研究与探索，2014，33（7）：210-213.

[2] 李晓栋。典型物流仿真软件特点简析与教改探讨[J].广东农工商职业技术学院学报，2013，29（1）：59-62.

仿生学论文 篇三

面对这突如其来的巨大荣誉，郑咏梅却异常平静。她说，这一论文的发表及其饱受重视，证明了中科院化学所及北京航空航天大学化学与环境学院院长江雷院士带领的科研梯队开展的向自然学习的仿生科学研究进入世界领先行列，这将为北京航空航天大学新学科的发展奠定坚实的基础。

这个突破性的研究揭示了筛器蜘蛛（Uloborus Walckenaerius）的捕捉丝的方向集水效应，提出了“多协同效应”机制，为新型仿生集水材料研究提供思想理论基础。

在微纳米各向异性梯度结构方向性憎水效应研究方面，她揭示了Morpho蝴蝶翅膀的特殊浸润性，发现了蝴蝶翅膀上单方向可调控的斥水特性的机理。传统上认为同一种结构的超疏水表面，只能具备单一浸润状态，而郑咏梅通过探究蝴蝶翅膀的浸润特性，发现了由于独特的取向结构，两种高/低粘滞的超疏水状态能够共存且在同一表面上。这个发现在材料、微流控、生物工程，器件等领域均具有一定的指导和科学意义。

此外，郑咏梅还进行了微纳米结构表面的微观防雾效应、微纳米结构表面的低温疏水特性、液滴驱动方向性调控、高效集水的仿生材料、梯度结构各向异性浸润性调控、防覆冰表面设计与功能、锯齿梯度阵列的方向憎水性等的研究。通过生物表面浸润性现象的研究及机理的揭示，为设计新材料，实现新功能，如水收集、防覆冰、微流传输与控制等提供了有价值的参考。

仿生学论文范文 篇四

关键词：物感说，摹仿说，审美主体，审美客体

文艺是人类教育和发展的参照，人类社会通过文艺来传承和提炼的，人类如何看待自身和世界都是通过文艺作品来体现的。中国关于文艺的产生理论是“物感”说，西方则是“摹仿”说，由于人类共同的起源及相近的生理、心理结构，在审美上会有一些共同的东西，同时也由于生活环境、民族风俗、社会形态等因素会 这种审美思想的不同，“物感”说和“摹仿”说一定程度代表了中西方古代的文化特设审美特色。

一、“物感说”与“摹仿说”的相同之处

“物感说”说与“摹仿说”说虽然产生于不同的国度，不同的文化环境，但是作为人类的关注对象和表达对象的诗歌艺术有许多共性。

“物感说”说是专门探讨诗歌创作和客观世界、人与自然、主观和客观的关系的理论学说，最早可追溯到先秦时期，《礼记乐记》说：“凡音之起，由人心也，人心之动，物使之然也”。这就是最早的物感理论，“乐”是人心“感于物的产物”，“物”指自然万物，而“感”就是感应，其中包括人的心理、生理乃至情感的体验，这种感应不仅发生在人与人、人与物之间，而且还发生在物与物之间，并且能够导致万物的化生和天下的和平。

“摹仿”就是完全按照本来的自然形状来复写的。“摹仿”最早能追溯到赫拉克利特：“自然是由联合对立物造成最初的和谐而不是联合同类的东西。艺术也是这样造成和谐的，显然是由于摹仿自然的。”①德谟克利特说：“从蜘蛛我们学会了织布和缝补；从燕子学会了房子；从天鹅和黄莺等唱歌的鸟学会了歌唱”。② 由此可见，无论是东方的“物感”说还是西方的“摹仿”说都受到一定政治环境的影响，都带有一定的教育和教化作用，都能在一定程度上实现提倡者的政治或教育理想。

二、“物感说”和“摹仿说”的不同之处

1、“物感”是一种客观审美方式，“摹仿”是一种主观审美方式。

“物感”说的实质内容是“感物”，也就是人们以内心的情志去感受客观的一种审美方式，审美主体的审美能力主要指审美主体——人自身是否具有丰富的精神和美好的性情。具有与人的本质属性相类似的客观对象总会被认为是“美”的，只有具备“借彼物理，抒我心胸”的对象，才能进入审美的过程之中，去寻找那些与审美主体的精神气质相契合的对象，这样，感物就成为审美主体自我人格的欣赏，是对个人的情感宣泄，所以“物感”更强调主体的情感感受。

“摹仿”说强调客观，古代西方流行着一种“原罪说”，人类是带着一种“原罪”来到人世间的，只有人之外的事物才是造物主完美的杰作。人们要摆脱与生俱来的丑恶，就得不断向外界追求美好的东西，来赎去自身的“罪恶”，因为客观中的审美对象是美的，人们才去努力摹仿，摹仿的越真实，就越使自己摆脱丑陋，这样，“摹仿说”中，审美主、客体的关系是处在一种对立的状态。审美客体被看成一种“他者”，是一种独立存在物，按照“原罪说的观点，人本身就代表“恶”，如果要从审美客体上寻找与人相同或相似的东西，就不会洗涤掉人的恶，这是被西方人不认可的，而要寻找自己本来不具备的东西，那就得学习、摹仿，这也是产生摹仿说的原因之一。所以，“摹仿说”的审美主体和客体是相互保持距离的。

2、物感是表现事物，摹仿是客观再现事物

“物感”虽然说要倚靠客观事物，但核心在于“感”，因为有感才会有心动，有了心动才会表现事物，情志的产生是由于感物，而诗歌又是由于情志的产生。这与西方的“摹仿说”是不相同的，“感”是感应，是一种自然和自由的感发现像，一种瞬间的直觉体验，并且这样的体验是由物的刺激而产生的，感物的目的还在于抒情言志，在于表现，可以说，表现正是“物感”说的基本特征，是主体内心已经固有的喜怒哀乐的情感受到外物不同方面的刺激而作出相应的反应，“物感”之“感”是内心的感应。

摹仿就是将外物细致地描绘下来，只要摹仿的逼真，就会给人以，就会让人得到审美享受，这种惟妙惟肖的摹仿就是所谓的“再现”。艺术以感性形象摹仿人的生活。

3、物感是传神，摹仿是逼真

在“物感说”的创作过程中，要求审美主体与审美客体相融合在一起，达到主客体相融，心物合一的境界，这就形成了物感说的创作追求——传神。

而以审美主、客体相互分离的“摹仿说”来看，由于审美主体与审美客体在创作过程中是泾渭分明的，创作只是客观世界一方面作用于审美主体的结果，而与审美主体是否干涉毫无关系，因此，强调审美客体的重要性，强调真实地再现客观外物，即“逼真的再现”成了“摹仿说”的追求目标。

摹仿的过程可以说是一种以逼真到本质的活动，同时又是一种逼真到逼真的活动。显然，逼真都是他们的共同追求。

4、二者创作的主题不同

“物感说”追求物的表现与人的能动性的相对应关系，在相互融合的过程中彰显物的生机，所以物中的生灵——自然，当之无愧的成为中国古典艺术作品的主题。亚里斯多德的“摹仿说”所推崇的是在人的理性与神的形式相映互通中创造性的摹仿现实，在《诗学》中讲，摹仿的对象是在行动中的人，行动中人的性格和行动中人的思想，人的行动、生活、幸福。

车尔尼雪夫斯基在《亚里斯多德〈诗学〉》一文中说：“无论柏拉图或亚里斯多德都认为艺术尤其是诗的真正内容完全不是自然，而是人生。亚里斯多德的《诗学》没有一字提及自然，他说人、人的行为、人的遭遇就是诗摹仿的对象。”亚里斯多德提出文艺摹仿的对象是“在行动中的人”，作为主体， 人的天性是艺术起源的原因， 人对现实的形式化摹仿是创作手法的关键， 作为客体， 人是艺术作品的主题。古希腊文学中获得最高成就的史诗和悲剧都是通过对人物行动和命运的描写， 歌颂了主角集神性和人性为一体的英雄气概。

“自然的艺术”和“人的艺术”在作品主题上显示了“物感说”和“摹仿说”的不同，也显示了中西哲学理想的不同。自然作为中国古典艺术的象征，它体现的是一种人世化的东方自由精神，人作为西方古典艺术的核心，它追求的是一种超越性的西方主体精神。

“物感说”其涵义主要是创作主体之心受物之感发而动，成为文艺创作的动因，有着很强的动态性和生命感，同时使艺术创作有了不得不发的自然风貌，不同于“摹仿说”，摹仿是人的本性，使艺术在实现人的本性中进化和完善。（作者单位：四川师范大学文学院)

注解：

① 《古希腊罗马哲学》北京：商务印书馆，1961年，第19页

② 伍蠡甫《西方文论选》上卷，上海译文出版社1979年，第5页

参考文献：

［1］ 黑格尔《美学》（第一卷）.北京：商务印书馆，1997年

［2］ 伍蠡甫《西方文论选》上卷，上海译文出版社1979年，

［3］ 柏拉图《理想国》，北京：商务印书馆，1995年版，

［4］ 伍蠡甫《西方文论选》上卷，上海译文出版社1979年版，

［5］ 黑格尔《美学》（第一卷），北京：商务印书馆，1997年版，

仿生学论文 篇五

（一）园林设计中的仿生学

仿生学在园林设计中的应用十分广泛，因为园林设计多是室外设计，有着广阔的环境背景和天然的自然环境气氛，在园林设计中使用仿生学理念，不仅能够体现出园林设计的匠心所在，还能使园林的自然感显得更加活泼和生动。很多园林设计中的仿生学应用都极具代表性，例如，长春和吉林、哈尔滨等地的小区园林设计中，经常放置仿生的小区景观小品，如假山、仙鹤、小鹿等仿生雕塑作品，这些作品，使小区的园林景观更显东北物产丰富的状态，也使得小区景观的审美价值有所提升。

（二）家居设计中的仿生学

仿生学应用于家居设计，是家居设计进入后现代设计阶段以后盛极一时的设计理念。家居设计中的仿生学被应用到许多方面，大到房屋的室内设计整体构思，小到杯盘器皿，都有仿生学的痕迹。与园林设计中的仿生学应用有所不同的是，室内设计的仿生学应用经常表现在材料和生物理念上，因此大多数家居设计中的仿生学作品，都具有高度的抽象性，作品的美感在于体现出生命力，审美的价值在于传达生命的意义。例如，现代设计家居设计中的沙发座位是有意凹陷下去的，靠背也是不规则的内陷型，还有些阳台椅是明显的蛋形，这些家居用品都给人一种舒适、安全、被保护的感觉，无论是从外形还是从使用感受上，都更像一颗“蛋”，这就是仿生学要表达的生命、安全的意义。

（三）服装设计中的仿生学

服装设计是设计艺术中的重头戏，随着人们对服饰审美标准的提升，服装设计已经从简单的满足人们穿衣需要发展成为展示人们生活艺术的重要领域。在服装设计中应用的仿生学也成为人们直接表达穿衣理念以及对自然的态度的方式。服装设计中的仿生学应用之中重要的一点在于服装材料的变革，科技的进步以及环保主义的盛行使得那些直接使用动物皮毛的服装材料发生改变，仿生学理念促使动物皮毛演变成皮毛的仿制品；另外，在服装设计中，许多裙装的轮廓与花朵的形状类似，这种设计的目的在于体现女性如花朵般的美丽，还有些服装设计直接将仿生动物安置在衣服上，如蔡康永在主持“康熙来了”的节目时，服装上经常停着一只仿生的鸟儿，以此体现他主持风格的活泼和睿智，这也是服装设计中的仿生学应用。

二、仿生学在艺术设计中应用的意义

（一）展示艺术设计的自然魅力

大自然的魅力在仿生设计中得到了充分的体现，自然界万物为设计师提供了源源不断！取之不尽的灵感与素材，并为设计思想的表现提供物的载体。师法自然，进而激发出设计师的设计灵感与思想火花，汲取自然界中生物形态优化！合理的一面，再运用科技成果加工改造自然，创造人工生态美的环境，达到人工环境与自然环境的融合。设计师借仿生设计固有的意义，将其出神入化地融合在载体意义上，创造出更符合人们心中理想的意境。仿生设计因其自然美妙的魅力丰富和美化了人们的生活，而受到广泛的青睐。

（二）体现人类生存的基础

自然界中各种生物都蕴含着造物者赋予的自然美感。例如对称美、自然重复、无序排列、有序无序的构成等等。自然界中许多生物（包括人类在内）的身体蕴含着比例的美感，有“黄金分割点”的呈现等。人类诞生之初就受到自然物象的熏陶，也形成了人类对于生物外表一定的审美取向。仿生学应用在艺术设计中，能够对人类生存的基础进行完美的展示，使人类的生活环境美感提高。

（三）使艺术设计的思想得以发展

仿生设计的运用丰富了社会的物质文明，得到了人们一直的喜爱。在当代社会环境下，仿生设计运用在陈设设计里，完全是现代工业社会心灵的解药，艺术家们正逐渐把眼光由繁复奢华的创意，转向大自然赋予心灵平静的力量。仿生设计把大自然的力量附属在了人们日常最贴近的环境，让人与自然时刻都亲近，把自然的平静带进了人们的生活中，让人感受和触摸到了大自然的质朴，宁静与温馨，极大地满足了现代社会人们渴望回归自然的心理需求。

三、艺术设计中的仿生学未来发展

（一）仿生学应用范围扩大

仿生学在艺术设计中的应用，会随着艺术设计本身的发展以及人们对仿生学理念的理解而扩大范围。目前的仿生学主要应用在人们日常生活中经常应用的那些艺术作品中，而在未来的发展过程中，仿生学理念可能被应用在高精尖艺术设计领域中。

（二）用仿生学表达“人本”的创意理念

仿生学理念表达了人类对“自然性”的追求，因此，未来的仿生学将把“人本”理念的展示作为创意的基础，通过艺术设计去展示、追求人类需要中最基本的东西，使人们与艺术设计作品之间的共鸣不仅在于应用性，更在于精神方面的满足和交流。

四、结语

仿生学论文 篇六

【关键词】景观桥梁；创新设计手法；应用；整体性；协调性

1引言

景观桥梁是桥梁建筑理论的一个分支，既具有桥梁建筑的共同特点，也有着作为一个分支体系的特有性质，是桥梁建筑交通与美观性能的完美体现。随着城市化的发展，景观桥梁受到了人们的广泛关注，市政部门希望借助景观桥梁来装点城市风景，其具有经济与美观的双重特性，在城市桥梁建筑中具有广阔的发展空间，备受社会各界人士的推崇。目前，我国正竭力向经济、美观、便捷的景观桥梁的发展方向转变。

2景观桥梁简述

2.1景观桥梁的内涵。“景观桥梁”这一概念出自同济大学出版的《景观桥梁设计》一书。文中对景观桥梁这一概念做了清晰的论述。“艺术价值高的桥梁本身是非常协调的，在均衡、稳定、比例、韵律等方面都具有独特的魅力，桥梁与环境的和谐统一，有些还能表现出一定的文化内涵。通俗地讲，景观桥梁是具备较高艺术观赏性的桥梁，可观、可游。既能唤起人们美感的、具有良好视觉效果和审美价值、与桥位环境共同构成景观的桥梁，称之为景观桥梁。”它既可以成为一定环境的主体，也可成为景观环境的载体。不断把景观中所蕴含的生态要素融入桥梁设计中去，是景观桥梁的实用功能和艺术表现力提升的关键和重要创新设计形式。2.2景观桥梁的特点。景观桥梁作为桥梁的一个分支，既具有一般桥梁的全部特点，也有着自身的内在特性。从共性的角度讲，景观桥梁作为桥梁的一类，其跨越和交通功能是必不可缺的。景观桥梁铺设是在其满足交通运输性能的基础上展开的。一般桥梁的建设重心在不同体系的受力分析上，且其造型满足静力平衡。景观桥梁也不例外，无法脱离一般桥梁建设的基本要求。简单来讲，景观桥梁的建设既要体现内在美，也要体现外在美，内外兼修。在重视其内在性能的同时，也要注重其外在的美观性。审美已成为景观桥梁的一个重要衡量标准。在完善分析景观桥梁的结构、造型的同时，融入自然、人文、历史、人的心理感受等多元化要素，实现人与自然的和谐统一，提升景观建筑的美观性、协调性、整体性和统一性【1】。2.3景观桥梁设计应遵守的基本原则实用性原则。实用是景观桥梁的第一特性，任何以桥梁美观为目的的元素融入都必须建立在景观桥梁使用功能（跨越、交通）有效发挥的基础之上。桥梁净空界限内不得设置桥跨结构的任何构件和其他建筑物，以确保车辆和行人运行通畅。使用与美观的协调统一是景观桥梁设计的内在要求。质量与安全第一原则。桥梁的基本功能是跨越和交通，作为交通运输的载体，保证其安全是桥梁设计的关键。桥梁设计的重点是对不同体系的受力分析和造型的静力平衡，桥梁建筑的景观修饰与桥梁构件是桥梁的2种不同构筑品，为确保桥梁的质量和安全，两种属性的构筑物在受力、强度或景观型桥梁的造型结构受力应基于桥梁建造的标准执行。在质量与安全得以保障的前提下，打破桥梁的结构、造型设计局限，突出景观桥梁的审美性和可观赏性。环保建设原则。桥梁景观的建设不应以生态环境的牺牲为前提，应坚持环境保护的原则，在保障生态环境和谐稳定的基础上开展桥梁景观的建设。保护桥梁景观区动植物的生存环境，最大限度地降低桥梁建设对生态环境的破坏。地域风俗文化原则。不同地域的桥梁设计都蕴含其各自特有的地域属性。景观桥梁的设计应基于地域的风俗、文化，建造富含地域文化特色、风俗风貌和价值取向的特色性桥梁建筑【2】。

3景观桥梁的创新设计手法

3.1仿生学设计手法。仿生学设计从其字面角度可理解为仿造生物形态的设计，仿生学是典型的生物学概念，是生物与技术结合的产物。但随着科学技术的发展，其突破了技术装置的范畴，被广泛应用到社会的各行各业。如化学、物理学、遗传工程、建筑学、机械工程等众多领域。简单来讲，仿生就是模仿，运用到桥梁建筑中就是工程师从生物的躯体构造中获取启发，巧妙地运用到桥梁建筑中去。如植物的根茎，看似难以支撑整个植株，但其却可以迎风不倒，具有极强的抗风、抗压能力；鸡蛋壳，看似薄弱蝉翼，但却可以均匀分散受力支撑整只手的力量；啄木鸟的骨骼，看似平淡无奇，但却具有抗震性能；蜘蛛的吐丝，看似细腻，但却具有5倍于钢丝的强度。正是诸如此类的特殊生物结构，才为建筑师们提供了创新建筑设计的灵感和智慧。运用仿生学理论设计的建筑结构，如拱形结构，源自脊椎动物的骨架结构，抗压能力强，外形美观大方；薄壳结构，源自蛋壳，受力均匀，流线匀称，形态动人。仿生学手法在景观桥梁设计中的应用主要是模仿生物的躯体结构、化学成分、色彩色泽和生态功能等，通过制造新型的结构和材料来满足桥梁建设的需要。如在材料结构方面，基于纤维的特殊缠绕性能，以添加剂的形式掺入混凝土以提升其强度和延性。材料的色彩色泽方面，桥梁的表面涂抹生态化的颜色，提升桥梁骨架的色调和质感。化学成分方面，基于贝壳的抗拉抗压强度，制成高强度的聚合类水泥混凝土，用于桥梁的主体结构，提升桥梁的抗性（见图1）。3.2地域性设计手法。简单来讲，地域性是指地理环境和社会经济现象在运动中所表现出来的地域分异和特征组合。景观桥梁的设计、建造具有地域的特点，承担着彰显地域风采和民俗文化的时代使命，这也是地域民众对景观桥梁设计的殷实期盼。景观桥梁隶属于地域之内，不可避免地被期盼融入地域的特点和风格，从而地域性的设计手法在景观桥梁的设计中被广泛提及。地域性设计手法就是在设计中吸收不同地区的自然环境因素、风俗习惯、文化习俗、名胜古迹和历史遗迹，整理、分析、浓缩、提炼出具有特色的建筑造型用于桥梁工程建设的创作手法。景观桥梁的地域性设计应回应所在地的社会条件和自然条件、利用具有地域性的建筑材料、吸收地域色彩的建筑结构理论和具有地域特异性和地域经济性【3】（见图2）。3.3整体性设计手法。整体性设计是桥梁设计的新手法、新工艺、新形式、新概念。其特点是实现了与桥梁相关所有元素的协同、统一，促进了高超桥梁建筑创作与高水平技术的融合统一。现代化的景观桥梁设计是一门综合性学科、艺术，集美学、建筑学、物理学、生物学、工程机械学为一体，集中彰显了桥梁的交通功能、观赏功能和旅游功能，实现了人与自然的和谐统一，展现了桥梁建筑完整的整体性、统一性效果（见图3）。

4结语

综上所述，景观桥梁的功能已经超越了桥梁简单的跨越和交通属性，景观和观赏性成了桥梁设计的主体，景观设计在桥梁设计中地位愈来愈高。为实现景观桥梁的稳定、可持续发展，应在保障桥梁一般性能有效发挥的基础上，不断创新景观桥梁设计的理念和技术，运用仿生学理论、地域性理念和整体性理念，融合现代化的桥梁设计、建造工艺和技术，打造具有时代特色、民族特色、地域特色，兼具景观性与审美性的与自然、人文社会和谐统一的景观桥梁建筑模式。

【参考文献】

【1】齐伟杰。城市桥梁的景观设计现状与发展[J].交通世界，2017(14):100-101.

【2】宋福春，王厚宇，马梓乔。基于地域文化的景观桥梁美学设计[J].公路，2019(3):182-186.

仿生学论文 篇七

关键词：模仿 关键步骤

模仿是学习的必经之路，也是形成独立的写作能力不可或缺的拐杖与桥梁。正如张志公先生所说：“不仅初入学的孩子爱模仿，中学生，大学生，以至早已离开学校的成年人，也在有意无意之间模仿自己认为好的事物。”进入高中以后，学生的写作对象、任务，要求有了较大的变化：议论文越来越占据写作范畴的主要位置，记叙文、说明文向着复杂方向发展，“思想”的作用越来越显著，对抽象逻辑思维的要求也骤然加强。在陌生而复杂的任务面前，高一学生（包括重点中学的大部分学生）思维水平、写作水平都难以适应，习作中出现了许多问题。这个时候，是十分需要教师领着一步步入门的。

模仿是写作入门最行之有效的方法。如果能在学生思维水平定型之前抓紧从模仿到创造的转化教育培养，则对其写作水平、思维能力都大有裨益，这也是写作教学科学化系列化的重要体现。高中阶段作文的模仿教学应该如何进行？本文仅就笔者所观察学习的北京四中程刚老师的经验为例进行说明。

1.以课文为范本，提炼简明扼要的模仿程序。

模仿就需有样板，教科书就是最好的范文。程刚老师在高一初写议论文之前，引导学生认真学习教科书议论文单元的几篇文章，体会揣摩其内容与形式方面的规律特点，从而提炼出一个简明扼要的模仿程序。通过分析文章内容，概括段意，引导学生抓住了这几篇议论文内容上的共同点：都有一个论点、都有这个论点之所以成立的原因分析，都有指出今后怎么办的内容，即“是什么”、“为什么”、“怎么办”。但是，议论文的写作，关键在思路，指导议论文写作，就不仅要告诉学生写什么，还要告诉他们怎样安排文章结构，怎样展开思路。但这几篇文章侧重点各不相同，文章排列顺序亦不相同，风格、语体都各有特色。譬如《在新的历史条件下继承和发扬爱国主义传统》，侧重在理论上论述现阶段爱国主义特征，即“是什么”；而《拿来主义》重在分析提倡“拿来主义”的原因及应该如何实行，大量运用喻证法，风格幽默犀利。这种范文宜于揣摩体会，但不易于模仿。程老师选用了该单元内的自读文章《恰到好处》，该文说理层次鲜明，步骤清楚，篇幅短小，宜于作模仿范文。根据这篇范文，程老师引导学生提炼出一个简明扼要的说理程序：①“是什么”（即提出论点），②“为什么（一）”（即分析原因），③“为什么（二）”（即从另一个角度再补充分析原因），④“怎么办”（提出解决问题的措施）（以下简称“四步法”）。这个“四步法”既提供了议论文写作模仿的内容，又提供了模仿的思路提纲看似简单，实则是在深刻探究了议论文写作的规律及高一学生的实际情况从而总结出的科学的模仿训练程序。

首先，它抓住了议论说理的关键步骤----提出论点、分析原因。论点的重要性自不必说；因果分析是“分析”中占最大比重的，因为它是事物的必然联系中最重要的一种关系。它探究事物的根源，哲学上叫条件分析；分析了矛盾的条件，也就找到了规律。而且，不同的论点总有其成立的不同理由，引导学生分析“为什么”，就是引导其作具体分析。所以，抓住了“为什么”的分析，就抓住了议论文写作的关键。

其次，“四步法”利于操作。因为它不仅给了模仿的内容，而且给了模仿的步骤，给了一个理论思维的框架，使模仿者心中有数，每一步应该写什么，什么内容应该置放在哪里。这种可操作性对教师指导、评改学生作文也提供了极大的便利，使教师可以对学生进行入格训练，然后分格抓问题，集中讲评指导改正，既解决问题又提高效率。

2.在写、评、改的全过程中，作切实的模仿指导。

学习了范文，提炼出简洁实用的模仿程序（实际上等于给了写作提纲），并不等于学生就会写了。“文无定法”，写作是一种创造。多作教学中的模仿，是对写作基本规律的认知，这种认知，只有演变为“领悟”时，才可能真正提高写作能力。深刻的领悟，是必须在不断的写作、发现问题、模仿体会、再改写的过程中才能实现的。程老师在议论文模仿教学中，非常重视讲评和改写这两个环节，在全过程教学中，不断予以切实的模仿指导，收到了很好的效果。笔者曾就“四步法”在某重点中学一个高一班作过全过程教学实验，深有体会。

仿生学论文 篇八

通过详细介绍仿生学在石油工程领域的发展现状，提出了石油工程仿生学的概念，指出了建立石油工程仿生学的必要性，概括了石油工程仿生学的特点和研究方法，并梳理了其发展趋势。目前，仿生学在钻井、管道、井筒等领域取得了实质性进展。未来石油工程仿生学研究应遵循科学的研究方法，按生物原型阶段、数学模型阶段和工程实现阶段循序渐进地加深研究成果，尽可能避免模仿的复杂性；同时加强在模仿中的创造与创新。石油工程仿生学发展应以生产中的技术需求为根本出发点，以改善现有的或创造崭新的技术系统为目的，有层次、分阶段地开展应用研究，在功能材料、表面性能、信息获取与处理、工程实现等方面为关键技术问题的突破提供创新性解决方案和技术手段，经知识积累、成果转化和工业化应用3个阶段，逐渐形成涵盖勘探、开发、工程的仿生技术体系。

关键词：

仿生学；石油工程仿生学；仿生技术体系；材料仿生；表面仿生；信息仿生；工程仿生

为了适应环境、延续生命，自然界中的生物经过亿万年的进化和优胜劣汰，造就了近乎完美的结构、形态和功能。五彩缤纷的自然界一直是人类产生各种技术思想和发明创造灵感的不竭源泉，从千百年前模仿蜘蛛织网发明渔网，到近代模仿鸟类飞翔发明飞机，再到21世纪模仿鲨鱼皮结构发明鲨鱼皮泳衣，人类一直在向大自然学习，利用仿生原理和思想推动技术进步，对仿生学的使用也从无意识向有意识转变。仿生学是研究生物系统的结构、性状、原理、行为以及相互作用，从而为工程技术提供新的设计思想、工作原理和系统构成的技术科学［1］。自仿生学诞生到20世纪末，科研工作者经过几十年的探索，逐步加深了对仿生学的认识和理解，初步掌握了仿生学研究方法，完成了基础知识的积累。进入21世纪，仿生学的思维和方法迅速渗透到各个学科和行业，研究成果大量涌现，根据发表科学论文数量推断，这一阶段的成果占了总数量的近90％。在这一时期，仿生学在石油工程中也出现了应用案例，不仅利用仿生学理论解决了钻井、管道防护等技术难题，并且对石油工业的技术创新理念和思维也产生了日益重要的影响。本文介绍了仿生学在石油工程领域的一些重要研究成果，在对仿生学在石油工程领域发展历程深入分析的基础上，提出了建立石油工程仿生学的必要性，并概括了石油工程仿生学的研究特点和方法，梳理了其发展方向。

1仿生学在石油工程领域的应用现状

仿生学的本质是模拟生命系统，其学科结合和行业结合的特点促进了优秀的仿生研究成果从科学研究走向生产实践，最终投入实际应用。仿生学和石油工程的交叉在钻井、管道、井筒、油藏等领域也产生了一些研究成果。

1．1钻井领域

1．1．1仿生钻井液井壁稳定问题一直是困扰国内外钻井的难题，水平井比直井的井壁失稳问题更加突出［2］。中国石油大学（北京）根据海洋生物贻贝足丝蛋白的超强黏附能力，研制了仿生强固壁钻井液体系［3］。该技术在聚合物主链上接枝类似贻贝足丝蛋白中的一种关键基团，合成类似贻贝蛋白质的水溶性聚合物。仿生钻井液体系在岩石表面自发固化形成致密且具有黏附性的“仿生壳”，起到维持井壁稳定的作用。试验井现场钻井试验表明，该仿生钻井液体系在抑制钻屑分散、稳定井壁、携屑等方面效果显著［4］。此外，模仿细菌结构开发了含仿生绒囊的钻井液［5］，在钻井过程中无需固相即可暂堵漏失储层。目前，仿生绒囊钻井液已在煤层气欠平衡钻井、空气钻井、防漏堵漏、快速钻进等方面发挥了作用。

1．1．2仿生PDC钻头机械钻速与使用寿命是衡量钻头性能的两个重要指标［6］，聚晶金刚石复合片（PDC）钻头因其出色的切削岩石速度和较长的使用寿命已成为最常用的破岩工具之一。然而，常规PDC钻头依然存在金刚石与硬质合金结合力不足、防黏效果不明显、磨损较快等缺点，为此，吉林大学开展了仿生钻头研究工作，研发的仿生钻头已从最初的单一功能仿生，发展到目前的耦合仿生，钻头性能也由单一的减黏脱附发展到减阻、耐磨、切削效率等指标的综合提升［7－9］。仿生耦合PDC钻头借鉴了竹子中纤维素和木质素的分布方式，牙齿中有机／无机2种不同材料的梯度复合形式，树木的年轮排布，贝壳表面的非光滑形态，以及蝼蛄前足的快速挖掘特点等多种生物特性，并将其进行耦合设计，如图1所示。现场试验表明，仿生耦合PDC钻头比常规PDC钻头钻进速度提高1．5倍，缩短了施工周期，降低了钻井成本。

1．2管道防护

1．2．1仿生水草海底防冲刷技术海底管道是海上石油输送上岸的主要方式［10］，然而，海底复杂流场所引起的海底冲刷造成了管道悬空，给海洋采油安全和海洋环保带来重大风险。由于常规水下抛石、砂包堆垒、混凝土沉排垫等方法效果不理想，中国石油大学（华东）和中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司提出了一种模拟海草黏滞阻尼作用的仿生水草海底防冲刷技术［11，12］，原理如图2所示。当海底水流经过仿生水草时，其流速降低，减小了对海床的冲刷；同时，仿生水草促进海流携沙的沉降淤积，逐渐形成被仿生水草加强的海底沙洲，达到了埋管目的。现场试验表明，防冲刷仿生水草施工1年后泥沙淤积厚度达20～50cm，防护效果良好。该技术在海管悬空治理中得到了大范围推广应用。

1．2．2仿生血小板管道修复技术英国Brinker公司模仿血小板在伤口处凝结的原理，开发了一种管道修复技术［13］。在管道流体中加入Platelets微粒，当其流至裂缝处时，流体压力迫使其进入裂缝，达到阻止泄漏的目的，如图3所示。该技术已应用在BP公司Foinaven油田的注水管道和阿帕奇公司在Forties油田超期服役的原油集输管道上，为管道安全运行发挥了重要作用。

1．3井筒领域

1．3．1仿生泡沫金属防砂技术中国疏松砂岩油藏分布范围广、储量大，开采过程中必须采取防砂措施。根据骨松质的三维立体结构，提出了一种仿生泡沫金属防砂技术［14］。泡沫金属内部为三维孔隙结构［图4（a）］，砂体进入孔隙后沉积在其中，但流通孔道不会被堵死，实现了常规平面防砂到三维立体防砂的转变［图4（b）］。基于仿生泡沫金属的复合防砂管［图4（c）］，由不同孔隙度的多个泡沫金属防砂层、导流层、保护层等组成，该结构不仅扩大了防砂的粒径范围，还保障了防砂管的渗流能力和结构强度。目前，已发展出防砂粒径0．15mm、0．25mm、0．35mm的系列化仿生泡沫金属防砂工具，在油田应用5口井，对于出砂严重的井，防砂效果显著，大幅延长了检泵周期。

1．3．2仿生非光滑表面膨胀锥技术膨胀管作业过程中，膨胀锥与膨胀管内壁间存在巨大的摩擦阻力。为了降低摩擦阻力，提高膨胀锥的耐磨损性能，以穿山甲为仿生对象，模拟其体表的高强度保护鳞片结构，研发了仿生非光滑表面膨胀锥［15］（图5）。仿生膨胀锥变径段采用激光刻蚀、超音速火焰喷涂、离子束沉积等方式进行表面织构蚀刻以及表面硬质涂层涂覆。仿生膨胀锥在中国石油大庆油田进行了4井次的现场试验，结果表明，与传统胀锥相比，仿生膨胀锥降低膨胀压力15％以上，表面无明显磨损痕迹，延长了使用寿命，降低了作业风险。

1．3．3仿生振动波通讯技术自然界中，沙蝎、大象等动物能感受由固体介质即大地所传导的振动波，据此进行信息传递。受此启发，研发了一种仿生振动通讯技术［16］，该技术在井口安装大功率振动信号发生器作为波源，油管或套管为传输介质，将振动信号传输到井下，井下工具接收到振动信号并进行解调处理，实现地面和井下无线传输，技术原理和振动信号发生器如图6所示。

1．4油藏领域纳米机器人是仿生信息感知和传递的典型代表。纳米级机器人随着注入流体进入油藏中，记录分析油藏压力、温度以及流体形态，并将这些信息储存在随身内存中，之后纳米级机器人从产出流体中被分选出来，进而提供了在油藏旅途中提取的重要信息。沙特石油公司已经对纳米机器人的尺寸进行了评估，对加瓦尔油田阿拉伯－D油藏中的850块岩心进行了分析，得到了孔隙－喉道尺寸分布图，大多数孔隙喉道尺寸大于5μm。为了避免桥堵，纳米机器人的尺寸应为孔隙喉道的约1／4。目前，纳米颗粒注入试验以及软件模拟等工作已在进行中［17－19］。此外，国内外近年来提出了仿生形状记忆聚合物材料（ShapeMemoryPolymer，简称SMP）［20，21］，利用SMP材料能够在转变温度控制下随意变形的特性，设计了结构简单、座封可控的仿生封隔器，座封过程不受井下流体性质影响，胶筒尺寸可定制，并且通过调节SMP的转变温度，可适应不同井下温度，以满足不同井深条件下的完井需求。除了硬件，还出现了“软性”仿生研究成果。例如，中国科学院王守觉院士提出了“仿生模式识别”的概念，将传统模式识别的“区分”事物转变为“认识”事物，使之更接近人类“认识”事物的特性［22］。石油工作者将这一理论应用到了油气管道工况识别中，在样本较少的情况下取得了较高的识别准确率［23］。

2石油工程仿生学发展展望

目前，仿生学虽然已经在石油工程领域取得了一定的研究成果，有些甚至已经在油田现场试验，但仿生学与石油工业的结合依然只是“星星之火”，没有达到燎原之势。为了系统、全面地推动仿生学与石油工程的融合，向自然界寻找推动石油工业进步的灵感和启发，2009年中国石油勘探开发研究院成立了中国第一个石油工程仿生研究部门，开展仿生学在石油工程中的应用研究。

2．1建立石油工程仿生学的必要性经过几年探索，笔者所在的石油工程仿生研究部门开展了仿生泡沫金属防砂、非光滑表面、仿生振动波传输等多项研究，取得了阶段性成果，部分已进入现场应用阶段。总体来说，通过专项研究迅速找到了石油工程和仿生学的结合点，并从最初的研究思路转化为研究成果，成功应用于石油工程现场，解决了油田技术需求。这充分说明了开展石油工程和仿生学的结合研究是合理的、可行的，从长远来看，建立“石油工程仿生学”是非常有必要的。“石油工程仿生学”是借鉴生物系统的结构、原理、功能等特征为石油工程技术难题提供解决方案的应用科学。建立“石油工程仿生学”意味着更加系统地开展仿生学在石油工程领域的应用研究，有利于更有针对性地发掘石油工程的仿生创新源头，有利于更有目的性地开展仿生基础研究，有利于加速仿生学科研成果的应用转化，有利于仿生学思维和方法在石油工程领域的普及与传播，以点带面，促进石油工程与仿生学的全面结合。

2．2石油工程仿生学的研究特点石油仿生学研究可以分为3个阶段：生物原型阶段，数学模型阶段和工程实现阶段。首先研究生物某种功能的实现机制和结构特点；然后研究并简化其结构，抽象出物理模型，进而建立数学模型；最后采用技术手段，制备实物模型，实现对生物系统的工程模拟［24，25］。仿生学作为前沿领域，研究成果大多属探索类，注重理论性和超前性，而石油工程作为应用行业，以现场需求为驱动力，更加注重科研成果的实用性和推广性。因此，在科研实践中，石油工程仿生学应以满足生产中的技术需求为根本出发点，以改善现有的或创造崭新的技术系统为目的，有层次、分阶段地进行单元仿生或多元耦合（协同）仿生［26］研究。同时，石油工程仿生学在模仿生物的特性或功能时，要尽可能避免模仿的复杂性，要在模仿中创造（创新），研究成果与仿生原型并不一定完全相同，以期最快地解决生产实践难题，然后循序渐进地加深研究成果的仿生特性，由研究成果实用化向仿生最优化分阶段推进。根据这一特点，确定了石油工程仿生学研究和应用的2种主要方式：①需求驱动型，在石油工业的科研和生产实践中提出技术问题或功能需求，有针对性寻找并借鉴生物的同类或相似功能，经过可行性研究后开展仿生学三阶段研究工作；②源头驱动型，加强与世界仿生学研究机构之间的交流与合作，密切关注仿生学或生命科学研究的最新成果，找准其与石油工业技术需求的结合点，开展应用研究。笔者研究团队的研究成果充分体现了石油工程仿生学研究特点的适用性，验证了研究方法的合理性与可行性。例如，泡沫金属研发之初采用泡沫镍作为基材，虽然在技术上具有明显优势，但高昂的价格阻碍了推广应用，为此，继续开展研发工作，开发出不锈钢泡沫技术，使其具有了推广应用的条件；仿生非光滑表面膨胀锥技术则是充分借鉴了其他研究机构的成果，优化改进之后应用于膨胀锥，不仅解决了油田生产难题，还促进了仿生研究成果的应用转化；仿生振动波通讯技术则是在原理上借鉴了动物的通讯方式，但在实现过程中通过大幅提高信号发射强度的方式避免了高灵敏度、小信号接收器开发的复杂性，从而在最短时间内实现生产井指令由地面到井下的无线传输。

2．3石油工程仿生学的发展方向

随着石油工程仿生学系统性研究的启动，研究内容体现出了明显的方向性，但研究的深度和广度依然不足。根据石油工业的技术现状、需求和特点，以及仿生学的整体发展水平，未来石油工程仿生学应注重材料仿生、表面仿生、信息仿生和工程仿生4个方面的系统性研究，以点带面，形成涵盖勘探、开发、工程的仿生技术体系。

2．3．1材料仿生材料仿生的目的是仿制天然材料或利用生物学原理设计和制造具有生物功能，甚至是具有真正生物活性的材料。石油工程领域的材料仿生主要分为2类：①在机械、电学、化学、物理等方面具有仿生特性的主体材料，此类材料或在宏观上体现出明显的仿生特征，或通过外场刺激可调控其分子的长度、结构、化学组成、表面形貌等，进而调控材料性能，如轻质高强材料、仿生记忆材料、压电材料、可降解材料等，该类仿生材料主要用来替代石油工业中常用的钢铁、橡胶、陶瓷等，作为其核心功能部件，或作为传感器敏感元件，大幅提升现有材料、工具以及传感器的性能指标；②具有强化、修复、润滑、保护等作用的微观仿生材料，提高现有制剂性能、界面结合效果等，此类仿生材料多以添加剂的方式应用。

2．3．2表面仿生自然界许多生物体的表面结构是非光滑的，无论是陆地、海洋或是天空中的生物，其表面的不同形貌往往都是为适应不同的生活环境经过长期进化而来的，而表面仿生是在仿生对象表面实现类似生物的表面结构，从而表现出更好的表面性能。未来，石油领域的表面仿生多是对机械部件表面进行处理，重点应集中在仿生非光滑表面和仿生浸润性两个方面。加强对不同生物功能表面结构的研究和模仿，将仿生非光滑功能表面应用到大量处于恶劣环境中的设备、管线、平台中，提高运动组件的减阻、耐磨、脱附等性能，以及非动组件的防腐、防垢等特性，延长装备寿命，提高作业效率，降低安全风险；对材料表面进行仿生浸润性处理，使其具有自清洁、亲油、疏油、亲水、疏水等不同浸润性特征组合，从而衍生出新的功能特性。目前正在利用表面仿生技术对前文提到的仿生泡沫金属进行处理，利用低温等离子体表面处理技术，在泡沫金属表面涂覆一层厚度为30～40nm的聚全氟烷基硅氧烷薄膜，使其具有新的表面浸润性特征，根据需要实现疏水、亲水、疏油、亲油等不同特性组合，在工矿、石化、冶金、机械、环保等领域具有广泛的应用前景［27］。

2．3．3信息仿生信息仿生主要是对生物信息获取、大数据处理以及生物间信息沟通、协同等特性的模拟与实现。石油工程领域的信息仿生主要可分为2类：①借鉴生物在信息感知和传递方面的特性，研制新型传感或信息传递装置，提高信号采集的精度、广度及适用范围，此类信息仿生技术可用于油田生产数据的精确采集，以及信息的高效传递，从而提高油田生产状态的实时监测与控制水平；②在信息处理方面借鉴生物的大数据处理机理和方法，提高大数据处理能力和智能化水平，建立决策机制，并将其应用在地震解释、油藏认识、开发方案制定以及油田综合管理等方面，促进油田勘探开发高效运行。

2．3．4工程仿生目前，工程仿生是对生物某种功能的模仿，注重仿生功能的实现，不强调机理相似：①对生物功能的模仿和实现，此类仿生多是受某种生物功能启发，注重结构相似或生物功能的工程实现，体现生物功能的智能性，并能够满足生产实践需求。目前，石油工程领域的控制方式正在由传统的机械方式向自动化和智能化方向转变，在这一转变过程中引入工程仿生，不仅能够优化功能结构和控制方式，还能够促进功能拓展，提高作业效率和便捷化程度。②材料仿生、表面仿生、信息仿生等方面的工程实践方法。现有的诸多仿生学研究成果还局限在实验室环境，在其向工业应用转化的过程中，一方面要解决成果本身的适用性问题，另一方面需要具备切实可行的工程实践手段。

2．4发展展望石油工程与仿生学的结合依然处于初级阶段，大多数研究成果为“形似”仿生。随着生命科学研究水平的提高以及技术手段的完备，生命科学从生物结构、功能、特性等研究，逐渐深入到生命活动规律、发育规律、生命本质、生物之间和生物与环境之间的相互关系等研究。生命科学的发展加深了对生命本质的认识，不仅能够拓宽石油工程仿生研究的广度，更加深了研究深度；反之，石油工程仿生学的发展也使得人们在具体的科研实践中深化了对生物本身及其活动的理解，进一步促进生命科学研究，并将研究成果有形化［28］。此外，电子、材料、控制等学科的技术进步也将促使石油工程仿生研究成果越来越“神似”。石油工程仿生学未来发展大概可以分为3个阶段，即知识积累、成果转化和工业化应用（图7）。2020年前，为知识积累阶段，任何一个学科领域的发展，都需要长期的知识积累，其中既包括仿生学基础理论知识的积累与储备，也包括石油工程仿生学研究人才和研究方法的积累，这一阶段要不断加深对仿生学本质的认识与理解，探索并逐渐形成石油工业与仿生学的结合模式；2020年到2025年为成果转化阶段，对实验室研究成果进行简化和鲁棒研究，使之在性能或功能上能够满足现场应用的要求，形成基本完备的工程实现技术和手段；2025年后，部分研究成果在生产、成本、效率、能耗、作业工艺等方面能够满足大规模工业化应用的要求。2008年提出的仿生井概念是未来石油工程仿生发展的集中体现［17］，代表了未来石油工程仿生研究成果的高度融合。未来的油井会像植物一样“生长”，像植物寻找土壤中湿润的地方一样寻找油气，一旦钻好垂直井（种植井）后，井将会“按自己的方式生长”。一个智能的分支会延伸到一块含油区域，一旦该区域水淹后，就将这个分支“砍掉”，并在另一个含油区域“长出”另一个分支，如此反复。

3结语

21世纪是各种自然科学高度综合、相互交叉、彼此渗透的时代，仿生学是沟通各学科、行业的桥梁。中国科学院中国现代化研究中心［29］指出，过去500年里，世界上先后发生了5次科技革命，目前，第6次科技革命正向我们走来。从技术角度看，第6次科技革命，可能会以生命科学为基础，融合信息科技和纳米科技，是一次“创生和再生革命”，具体包括仿生、创生、再生的“三生”技术革命，主要涉及生命和再生工程、信息和仿生工程、纳米和仿生工程等［29］。路甬祥院士指出，随着人们对生态环境关心的日益迫切，将引发过程仿生学、能源仿生学等发展［1］。师法自然，石油工程仿生学的建立和发展，不仅顺应时展的潮流，符合科学研究的规律，更满足自身发展的技术需求。“智者千算，天只一算”，实践证明，仿生学能够为石油工业的发展与创新提供更可靠、更灵活、更高效、更经济的技术系统。材料仿生、表面仿生、信息仿生、工程仿生4个研究方向，涵盖了石油工业的绝大多数生产需求，将在功能材料、表面性能、信息获取与处理、工程实现等方面为关键技术问题的突破提供创新性解决方案和技术手段，进一步推动石油工业的技术进步。

仿生学论文 篇九

关键词：太极；图书；智慧；物理学；重建

导言：事关物理学的两个问题

问题一：美国物理学家惠勒教授，于1981年10月，应邀到北京、合肥、上海等地讲学，系列的演讲集为《物理学和质朴性》一书。书中记载了惠勒教授对现代物理学下出的这样一个结论：“物理学的基础结构注定要坍塌，并将重建在一个新的基础之上。”物理学的基础结构为什么会坍塌？这是西方物理学界众所周知的问题，本文不做展开讨论。

问题二：中国文化源头的太极图为什么会出现在惠勒演讲集的第一页？为什么惠勒每一次演讲时都会谈到，玻尔同样崇尚太极图，并把阴阳视为并协原理的先河？太极内涵为何，外延为何？为什么会赢得两大物理学家的敬重？这一问题并不是物理学界众所周知的问题。本文试图从天文历法、宇宙演化、中国哲学、文化基础四大方面入手，解释太极的内涵与外延，目的是希望为物理学重建找出坚实的理论基础。当然，本文的重点在于太极的理论基础，而不是物理学重建本身。

美国理论物理学家卡普拉(FritjofCapra)说：“我觉得东方的思想家对一切已经了然，如果能够将他们的答案翻译成我们听得懂的语言，那么所有的问题就有解答了。”

一、历法中的太极

天文学是中华民族的第一学，历法是中华民族的第一法。有文字，天文历法是用文字表达的。文字之前，天文历法是用抽象符号表达的。太极、图书(河图、洛书)、八卦，都是文字之前的抽象符号。几组抽象符号可以融为一个整体，太极处于核心地位。这里的讨论以太极为主，必要时也会涉及图书、八卦。

太极，在历法中的第一重意思表示的是周日与周岁的阴阳转换。周日的阴阳是无限循环的昼夜，周岁的阴阳是无限循环的寒暑。昼夜，由日往月来所决定。寒暑，由太阳视运动在南北回归线之间的往来所决定。

历法中的太极，解答了这样几大问题：

1.确定了一阴一阳的无限循环。昼夜亦阴阳，寒暑亦阴阳，阳尽阴来，阴尽阳来，阴阳的基本特征是无限循环。

2.确定了阴阳两极。周日之中，阳极在日中，阴极在夜半。周岁之中，阳极在日影最短点(夏至)，阴极在日影最长点(冬至)。阴阳两极可以用12地支的子午两支来表达。阴极在子，阳极在午。昼夜寒暑，一阴一阳，规律地循环在两极之间。螺旋，是循环往来的运动形式。洛书中的奇偶之数连线可以证明这一点。

3.确定了时令四点与天文三线。时令四点为冬至、夏至、春分、秋分。冬至，太阳视运动至(止)于南回归线；夏至，太阳视运动至(止)于北回归线。春分、秋分，太阳视运动相交于赤道线。冬至、夏至为阴阳两极点，春分、秋分为阴阳平分点。太阳视运动无限循环在天文三线、时令四点之间。

4.确定了阴阳转换的大小周期。日往月来，为周日阴阳转换之小周期。寒往暑来，为周岁阴阳转换之大周期。

小周期，被归纳在12时辰之中。12时辰用12地支(子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥)来表达。周日小周期，一日一循环。一日如此，日日如此。大周期的数据规律性地变化在365—366天之间。《周髀算经》:“三百六十五日者三，三百六十六日者一。”立杆测影，日影数据变化的规律为四年之中三年为365天，一年366天。准确地说，太阳在南北回归线之间往来的大周期为1461日。

5.确定了岁、月、日的时间单位。“阴阳之义配日月。”《周易•系辞上》这一论断指出，阴阳观念首先是从日月出发的。“故月与日合，为一月。日复日，为一日。日复星，为一岁。”《周髀算经•日月历法》告诉世人，岁、月、日这三大时间单位是按照日、月、星的对应关系确定出来的。

6.确定了阴阳转换的三大基本形式。无限循环，圆周运动，不匀速，是阴阳转换的三大基本形式。阴阳转换，无限循环。无限循环，轨迹为椭圆。这里不存在直线运动。365—366天，这两个数据说明，椭圆的运动不是匀速运动而是不匀速运动。椭圆中应该有一阴一阳两个点，而不是一个焦点。

7.确定了时空物三位一体的时空观。日行一度，历中一天。太阳周天365—366度，回归年365—366天。度论空间，天论时间。时间空间，上关乎天文，下关乎万物。

万物生长靠太阳，太阳视运动的周期决定着万物生命的周期。太阳回归年时间长度一分为四为春夏秋冬四时，一分为五为金木水火土五行，四时对应东西南北四方，五行对应东西南北中五方。万物生长在空间之中，万物随时间而变化。时间、空间一不远物，二不远人，这里的时空观为时空物三位一体的时空观。

8.确定了阴阳转换与气候转换的关系。阴阳两极的转换，决定着气候两分的转换。“一年分两截，两截分阴阳。”彝族十月太阳历，将太阳回归年的时间长度一分为二，前半年为阳，后半年为阴。苗族古历以冬至为阳旦，以夏至为阴旦。以冬至夏至为界，分出了阴阳两个半年——前半年为阳，后半年为阴。阳年，气候一步步变暖。阴年，气候一步步变寒。一年阴阳两分，可以在中午日影最长与最短两点这里得到实证。

太阳回归年的时间长度一分为二，为阴阳两截；一分为四，为春夏秋冬四季；一分为五，为木火金土水五行；一分为十二，为十二月；一分为二十四，为二十四节气。阴阳转换所引起的气候变化，具有规律性与永恒性。

阴阳五行学说，是天文历法中出现的，首先是在十月太阳历中出现的。历法中的阴阳五行一可以重复，二可以实证，三可以测量，四可以定量。

9.揭示了阴阳转换与万物生命的关系。阴阳转换、气候转换决定着万物的生命。

周日之阴阳决定着万物的动静。牵牛花昼而开夜而闭，公鸡晨而鸣夜而息。万物的动静，遵循着周日阴阳转换的规律。

周岁之阴阳，决定着万物的生长收藏，决定着“离离原上草，一岁一枯荣”。万物的生死，遵循着周岁阴阳转换的规律。

万物动静、生死之周期与阴阳之间的对应关系，可以用“间不容发”四字来形容。

二、宇宙演化中的太极

宇宙演化中的太极，解答了这样几大问题：

1.确定了宇宙演化的起点。宇宙演化的起点在上帝，这是《圣经》的结论。宇宙演化的起点在太极，这是《周易》的结论。太极，有许多代名词，道、大一、一，均可以等同于太极。

2.确定了宇宙演化的形式。上帝说要有A，于是就有了A；上帝说要有B，于是就有了B。命令式，这是《圣经》中的宇宙演化形式。一分为二，二分为四，四分为八，八八六十四。阴阳分裂式，是《周易》中的宇宙演化形式。阴阳分裂而变，演化出了生气勃勃的繁华世界。

3.统一了六种世界。太极可以表达至大无外的宏观世界，可以表达至小无内的微观世界，宏观世界与微观世界在太极这里得到了统一。

太极可以表达无形的先天世界，可以表达有形的后天世界，先后天世界在太极这里得到了统一。

太极可以表达无气无血的物质世界，可以表达有气有血的生命世界，物质与生命两个世界在太极这里得到了统一。

4.揭示了运动所需要的多种力。太极，自动恒动。自动需要原动力，恒动需要恒动力，原动力与恒动力均源于太极体内的阴阳相推。

一阴一阳永不可分，这需要相互吸引力；一阴一阳永不重合，这需要相互排斥力。相互吸引力与相互排斥力均源于太极本身。

太极循环，需要旋转力；阴阳平衡，需要平衡力，旋转力与平衡力均源于太极本身。

5.揭示了万物的基本结构与基本成分。“万物负阴而抱阳。”太极所含有的一阴一阳，可以表达万物阴阳两种基本成分，可以表达万物阴阳两分的基本结构。

6.揭示了有形、无形两种因素的基本联系。世界有有形的一面，有无形的一面，例如人的形体与精神。人体通于天体，天体之中同样存在着有形、无形两种因素。阴有形阳无形，有形无形两种因素是密不可分的，太极将这两种因素完美地统一在了一起。

7.揭示了一阴一阳的对称关系。太极中的一阴一阳，大可以论宇宙，小可以论基本粒子，大宇宙与基本粒子内部均为对称的镜像关系，无论成分还是结构。

太极中的一阴一阳，既可以论天体，也可以论人体。天体与人体内部均为对称的镜像关系，无论成分还是结构。

8.揭示了一阴一阳的相互作用。相推、相摩、相荡，描述阴阳互动，《周易》使用了这三个动词。动，有多种形态；而相互作用，始终如一。

三、中国哲学中的太极

中国哲学中的太极，解答了这样几大问题：

1.确定了生生之源。有生生之物必有生生之源，先天之中的生生之源是阴阳二气，是阴阳二气相互作用演化出了天地。

后天之中的生生之源为天地水火，天地水火相互作用演化出了万物与男女。阴阳可以喻天地，可以喻水火，在万物的演化过程中，天地水火的作用一样都不能少。

2.确定了事物间的基本关系。太极内一分为二，外合二而一，事物间的基本关系，就此确立。

3.确定了事物间的平衡关系。阴阳之间的关系，是平衡关系。天地之间、人际之间、人体气血之间，均应该以阴阳平衡关系为基准。平衡为常态，偏颇为病态。和平，是《周易》治理天下的终极目标。以平为期，则是《黄帝内经》医病的终极目标。

4.确定了描述宇宙的奇偶之数。河图洛书、八卦用奇偶之数表达了文字之前的天文历法，表达了天体与人体。阴阳即奇偶，奇偶即阴阳。阳奇阴偶可以完美地描述宇宙。

5.确定了归纳与推理的两种基本方法。太极，是现实世界的归纳。太极，可以推理现实世界中的一切。归纳与推理，两种基本方法，始于太极。

6.确定了“以道论之”的思路与方法。论证问题，善不善、是不是、该不该，不能以“我”论之，应该站在生生之源的立场上去论。“一阴一阳之谓道。”太极即道，道即太极。早期中华大地上产生的一部部经典，一件件先进器具，均产生于“以道论之”的思路与方法之下。领先于世界的中华文明也正是产生于这一思路与方法之下。

四、文化基础中的阴阳

文化基础中的阴阳，奠定了各个学科的理论基础：

1.奠定了礼仪的理论基础。《礼记•礼运》:“是故夫礼，必本于大一，分而为天地，转而为阴阳，变而为四时。”

2.奠定了中医学的理论基础。《黄帝内经•素问•四气调神大论》:“故阴阳四时者，万物之终始也，死生之本也，逆之则灾害生，从之则苛疾不起。”阴阳学说，是中医文化的第一大基石。天地、日月、男女、气血、脏腑、经络、疾病，均是用阴阳学说统领的。

奠定了经络的理论基础。人体经络分阴分阳，阴六经阳六经，《黄帝内经》论经络，阴阳是论证经络的基础。

3.奠定了数理化的理论基础。阴阳学说，在中华大地上，奠定了各个学科的基础。

(1)数学。“观阴阳之裂变，总算术之根源。”刘徽在《九章算术•序》说，阴阳是算术的基础。

三角形。立竿测影，竿为股，影为勾，竿端与影端相连的斜线为弦，直角三角形就此成立。中华先贤在测影的过程中发现了直角三角形。

32+42=52，这个公式是在《周髀算经•商高定理》中出现的。商高说，大禹治水治天下时广泛运用了勾股定律。

(2)化学。《周易参同契》:“物无阴阳，违天背元。牝鸡自卵，其雏不全。夫何故乎，配合未连。”没有公鸡母鸡交配，有鸡蛋而无雏鸡。《周易参同契》用阴阳模型，解开了元素化合的秘密。在世界化学史中，《周易参同契》为奠基之作。

(3)物理学。前面已经谈到，以阴阳转换为基础时空观，是时空物一体、无限循环的时空观。

阴质阳力，不可分离的质力关系，就此确立。苗族文化解释阴阳，不但解释出了质与力，还解释出了结构。质力与结构，为一分为三、合三为一的统一体。

有生于无，无中生有；阴阳自动恒动，相互作用；阴阳永不重合，永不分离；阴阳圆周循环，对称平衡……

以上这些均相关于物理学。

4.奠定了音律的理论基础。“六律、六吕以合阴阳之声。阳声：黄钟、大簇、姑洗、蕤宾、夷则、无射。阴声：大吕、应钟、南吕、函钟、小吕、夹钟。”《周礼•春官》以阴阳论律吕，十二平均律是从阴阳出发的。十二平均律，今天仍然在使用。

5.奠定了仿生学的理论基础。阳奇阴偶，奇偶之数组成了河图洛书。阳奇阴偶，阴阳两爻组成了八卦。据彝族典籍《土鲁窦吉》(宇宙生化)记载，洛书表达的是十月太阳历，河图表达的是十二月阴阳合历。《周易》中的八卦，有无限的象征性，可以表达天体，可以表达人体，但首先表达的是四时八节与四面八方。《尸子》记载，八卦首先表达的是八节(立春立夏立秋立冬，春分秋分冬至夏至)。中华先贤以天文为坐标制定了历法，以天文为坐标创造了人文，仿生学于此诞生。和谐自然的哲理，诞生于此。天人合一的的哲理，诞生于此。

6.奠定了论技论术的理论基础。解牛之技论道，承蜩之技论道，剑术论道，棋技论道，品茶论道……构成中华文明的成果，无一不与道相关。

7.奠定了诸子的理论基础。一阴一阳合而为道。道，是先秦诸子论证问题的基本依据。儒家论礼，道家论德，兵家论兵，阴阳家论历，医家论医……诸子论证问题，无一不是以道论之。

结语：刀叉有刀叉的智慧，筷子有筷子的智慧，如果将两种文化背后的智慧加以融合，不但能解答当代一系列难题，而且能创造出利用自然、和谐自然的新文明。

参考文献

[1]惠勒演讲集：物理学和质朴性[M].方励之编。合肥：安徽科学技术出版社，1982.

[2]土鲁窦吉[M].王子国译。贵阳：贵州民族出版社，1998.

[3]中国彝族十月太阳历学术讨论论文集[M].昆明：云南民族出版社，1995.

[4]吴心源。苗族古历[M].北京：民族出版社，2007.

[5]李维宝等。云南少数民族历法研究[M].昆明：云南科技出版社，1999.

[6]周易[M].苏勇点校。北京：北京大学出版社，1989.

仿生学论文 篇十

从高初中说明文的内容看：如《南州六月荔枝丹》、《蝉》、《眼睛与仿生学》、《语言的演变》、《中国石拱桥》、《死海不死》、《机器人》、《大自然的语言》等等。这些文章既有丰富的知识，又通俗易懂，富有情趣，能激发人们的兴趣。不仅给人以经验和智慧，而且给人以启迪和开拓。因此，说明文教学笔者认为决不能舍弃活生生的丰富多彩的知识本身，片面地就文教文，以致失去了让学生感受知识理趣的机会，而应该是让学生在吸收课文原有知识养料的同时，触类旁通适当地或介绍或引导学生去搜集相关的知识，激发学生进一步思考和研究的兴趣。那么，这样的说明文教学不但能上得扎实生动，而且对于丰富学生知识，开拓学生视野，培养能力、发展智力、陶冶情操更具有深远的意义。

于是，笔者在说明文教学中，运用下面四种教法，来调动学生学习说明文的积极性。

一、运用激发情趣的方法导入课文。

倘若每节说明文教学一开始就能使学生很轻松地进入学习境界，学生就不会觉得学说明文是一种负担，教学效果则会好些。不久前，笔者上法布尔的《蝉》，课上介绍了蝉的知识，说蝉的俗名叫“知了”古人叫“蜩螗”，它是诗中常见的寓体，还是治病的良药；再由科学家研究蝉的目的，讲到人类与昆虫的关系，介绍了仿生学、鸟儿与飞机、鲸与轮船、蜜蜂与建筑、车轮子与螺旋状……还介绍了作者之所以被誉为“昆虫世界的荷马”，这与他长期对各种昆虫的观察研究是分不开的。同时，笔者还介绍了观察的要求和作法，又举了习作中不善观察不作思考而闹出的种种笑话。这既有知识性又有趣味性的内容，大大激发了学生学习的兴趣。笔者在教《蜘蛛》一课时，让学生猜谜：“南阳诸葛亮，稳坐中军帐。摆起八卦阵，单提飞来将。”谜面有趣简单，学生很快就猜着了。接着再提两个问题，蜘蛛以什么为生？它是怎样吐丝的？因为蜘蛛是学生所熟悉的动物，所以他们的积极性很快地调动起来了，连平时少言寡语的学生也纷纷议论开了，课堂顿时轻松活跃起来了。笔者一般是采用想象、联想、列图、猜谜和成语等较有情趣的方法来导入课文，以此调动学生学习说明文的积极性。

二、注意课堂教学的生发，要开拓与课文有联系的知识。

因为中学生好奇心强，对新鲜事物比较敏感，只要是新奇的东西，就容易引起他们的关注。学生对学习说明文最厌烦的是老调重弹，所谓“说明对象、说明方法、说明顺序”这些套话，他们一点就熟了，何需我们老师喋喋不休！于是笔者就采用了生发和拓宽的方法，激发学生的兴趣。比如上《眼睛与仿生学》这一课，在理清该文说明顺序、结构和方法的基础上，介绍了仿生学的知识：在科学技术上，仿生学的产生主要是得到了动物某些特性的启示。现代高精尖的科学技术，如飞机、潜艇、雷达、超声波等无一不是从鸟的翅膀，鱼的流线形，蝙蝠的特异功能研究中得到启示而发明出来的，同时还温习了初中课文《松鼠》。学生兴趣盎然，思路也开阔了。课后，笔者干脆布置学生查阅资料，在了解某种动植物习性的基础上，发挥自己的想像力，写一篇与仿生学有关的科幻式小品文。学生的习作内容丰富多彩，趣味百出，有写绿色与伪装学的，有写跳蚤与生物战的，其中有个学生参考了课文《蝉》中蝉的习性，写了题为《蝉与音响学》，设想了要发明一种像蝉一样大小却能发出无限大声音的袖珍放音机。内容虽近乎荒诞，但却妙趣横生。这样的教学方法不仅大大地激发了学生读写说明文的兴趣，而且丰富了学生的课外知识，并取得明显的教学效果。

三、课内教学与课外研究相结合。

比如笔者教《向沙漠进军》这一课，在课堂上先引导学生在课文阅读中掌握“改造沙漠、化害为利”的主题，即以此作为点，并印发《绿化沙漠开发沙漠》的通讯报道（《文汇报》1994年3月14日）作为参考，让学生更全面地认识“化害为利”的重要性，进而指导学生课后寻找防止水土流失、搞好生态平衡、治理环境污染等方面的资料。要求学生联系本地实际，以《谈××公害及治理》为题，着重说明一至二种影响生活和生产的公害以及化害为利的情况。由于这样的教学内容既出自课本又超出课本，往往带有基础性、新鲜性和趣味性，所以很合学生的口味，大大增加了学生的主动性，学生个个兴致勃勃、跃跃欲试，后来笔者还为此开了专题报告会。四、结合课文，参照比较，开阔视野，启迪思维。比如笔者教《死海不死》这篇科技小品，让学生了解了死海的成因和变迁，使他们对海洋产生了浓厚的兴趣。于是笔者趁热打铁，印发了与课文相关的文章《未来海底世界》（选自《中学生之友》）这篇融科学性、文艺性和趣味性为一体的小品文与课文放在一起阅读，在内容上与课文互为补充，写法上又可以参照比较，让学生在学过的课文知识的基础上，比较这类文章的异同，这样不但能了解学生掌握课文知识的情况，而且对丰富学生知识，开阔视野，培养能力，启迪思维都起到很大的作用。同时，因所比较的文章富有趣味性，能引人入胜，这也就调动了学生自学的积极性。

从上述四点教法可以看出，它们在教学上有着重要的作用，笔者初步概括为下列三点：

第一，充分挖掘学生学习说明文的潜力，提高学生学习说明文的效率。这四种方法，都是以说明文的知识性、趣味性来激发学生兴趣为着眼点，这要就要求老师对每篇说明文教学给予精心设计，巧妙构思。它在结合讲析说明顺序———说明对象———说明方法的基础上扩展教学内容。它既能提高学生思考、研究、想象和读写的训练效率，还能以特有的新意和创造性来引起学生学习的兴趣和快乐。

第二，有利于养成学生的自学能力和自学习惯。这四种方法是依据说明文的知识性、趣味性的特点而设计施教的，它能引导学生最大限度地发挥自己的聪明才智，去作更好的发现：或把课内所学的知识用于新环境，形成能力；或者通过某种变式获得新的知识和能力，使学生既获得课内知识，又领会怎样获得更新知识的方法和途径。

仿生学论文范文 篇十一

一、语言亮点的有序模仿

实践证明，写作教学要充分发挥模仿的有效性，让学生从模仿中开始，从简仿到繁仿，由仿辞、仿形到仿神、仿意。无论是哪种仿写，我都要求学生仿中有变，仿中有新，都要结合自己的实际情况，写出真实感受。而且这种以仿带写、以仿促写的方法，可以推动学生向完全独立性的作文过渡，能促使模仿的东西内化为学生自己的东西，能促使学生深刻体会优秀作品的共性与个性，掌握写作技法。

笔者认为，积极提倡模仿、借鉴范文亮点，培养良好语感，不失为作文教学的有效举措。下面笔者就几个语言亮点来谈谈实践操作和体会。

（一）妙用动词，形象准确

前苏联作家阿・托尔斯泰曾经指出：语言艺术中最重要的是动词。因为全部生活都是运动的，大凡运动的东西，往往最富有感人的魅力。要有意识地丰富自己的动词词汇，让动词给我们的文章造型。

1、赏析动词。教师在讲解范文时，要对范文的动词进行认真的赏析，通过赏析，让学生抓住所描写的动作的特征，从而体会动词的妙处。

2、连词成段。在经过对一系列动词的赏析之后，接着进行把动词连词成段的写作练习，即要求学生运用给定的动词连词成段。

3、扣题写话。在经过以上两个环节后，学生对动词的造态功能已有一定的了解，接下去就让学生进行写话训练，即不规定动词，但要求能连用几个动词，扣题写一段话。

（二）、妙用拟声，生动传神

在句子中恰到好处地运用拟声词，能生动形象地表现事物的特点、人物的心情、动作的状态，使读者产生联想，产生身临其境的感觉。

1、感受拟声词。欣赏短文，体会拟声词的妙用。让学生朗读感受拟声词妙处，感觉到了大自然各种声音的美妙，同时也引起了学生对生活的关注，从而感受到生活的美，激发起他们享受生活、热爱生活的感情。

2、寻找拟声词。在完成第一个环节后，第二个环节是让学生来找找生活中有哪些常用的拟声词。

3、用词写话。在上述两个环节的基础上，让学生按照情景进行拟声词写话训练。

（三）描摹色彩，笔下生花

生活离不开色彩，色彩为生活增添无限美丽，更为许多学生的写作提供良好的素材。在习作时我们可以这样训练：

1、赏读语句。让学生赏读一些带有色彩的句子，体悟这些语句的表达效果。

2、欣赏亮点。即让学生欣赏中考满分作文的亮点，激发学生的创造欲望。

3、色彩描写。即让学生有意识地开展色彩描写。

怎样才能辅导好学生作文的色彩描写呢？一要指导学生对事物认真观察；二要指导学生平时注意积累表现色彩的词语；三要指导学生在作文时画龙点睛地巧妙运用。

当然，语言亮点的模仿，除了以上列举的几种之外，还有妙用古诗词、排比比喻修辞模仿、幽默造趣等多种形式的模仿，教师在指导学生进行片段模仿时，可以灵活处理，随机进行。做到不拘一时，不拘一格。

二、篇章形式的有序模仿

一般而言，初中作文的常见结构模式有总分式、分总式、并列式、层进式、对比式等几种，对于篇章形式的有序模仿应注意结合文体特点，学生写作的原有风格去进行，不可一刀切。下面就议论文的写作指导作为例子加以阐述。

初三的作文指导，议论文是新接触的体裁，在指导学生进行议论文写作时，我重点安排学生对并列式和对比式的结构模式的模仿，并列式的议论文写作按“3×3”的格式进行模仿，具体地说，就是提出三个并列的分论点，每个分论点单独为一段，每段再按照“提出分论点、列举事例来论证分论点、道理论证分论点”三个层次进行论证，对比式的议论文写作模式按“3×2”的格式进行模仿，就是从正反两方面提出分论点，每个分论点单独为一段，每段再按照“提出分论点、列举正（或反）面事例来论证分论点、道理论证分论点”三个层次进行论证，这样，学生在初学时有本可依，动笔时思路清晰，能迅速成文。

三、不拘一格，渐成风格

仿生学论文 篇十二

关键词：仿生建筑建筑

建筑仿生是一个老课题，也是一种最新的科研趋向，它愈来愈引起人们的注意。因为人类文化从蒙昧时代进入文明时代就是在模仿自然和适应自然界规律的基础上不断发展起来的，直到近时期，特别是飞机和潜水艇的发明也都是仿生的科研成果，人们从飞鸟和鱼类的特性中获得启发，取得了史无前例的新成就。建筑同样如此，古代从巢居穴居到各类建筑的出现，无不留下了模仿自然的痕迹。但是，随着化的高速发展，使人类的文明发生了异化，反过来破坏了自己的生存环境，也使自己的创作囿困于僵化的机器制品，束缚了创造性，这就是为什么在近几十年来人类重新对仿生学开始重视的原因。

仿生原理在现代科学技术上的应用是非常广泛的，于是就促使了仿生学（Bionics）这门新兴交叉科学的出现。1960年在美国俄亥俄州召开了第一届仿生学讨论会，在会上共同制定了仿生学的概念，与会人员认为仿生学就是模仿生物系统的原理来建造技术系统，或者使人造系统具有或类似于生物系统特征的一门科学。它的目的是应用模拟的来改善现代技术设备并创造新的工艺技术。

在建筑领域方面，仿生的倾向在近几十年来也在不断发展，它的研究意义既是为了建筑应用类比的方法从自然界中吸取灵感进行创新，同时也是为了与自然生态环境相协调，保持生态平衡。自然界是人类最好的老师，人们无时无刻不在从自然界中获得启发而进行有益的创造。仿生并不是单纯地模仿照抄，它是吸收动物、植物的生长肌理以及一切自然生态的规律，结合建筑的自身特点而适应新环境的一种创作方法，它无疑是最具有生命力的，也是可持续发展的保证。1983年德国人勒伯多（J.S.Lebedew）出版了一本著作，名为《建筑与仿生学》（ArchitectureandBionic），系统阐明了建筑仿生学的意义，建筑学应用仿生的方法，建筑仿生学与生态学的关系，建筑仿生学与美学的关系等等，正式为建筑仿生学奠定了理论基础。加上在此前后，许多有创见的建筑师进行了有关建筑仿生的实践，使建筑仿生学已逐渐形成为一种时代潮流。

其实，人类在建筑技术上所遇到的许多难题，自然界中早已有了类似的解答，因为生物在千万年进化的过程中，为了适应自然界的规律需要不断完善自身的性能与组织，它需要获得高效低耗、自觉应变、新陈代谢、肌体完整的保障系统，从而生物才能得以生存与繁衍。只有这样，自然界才能成为一个整体，才能保持生物链的平衡与延续。当然，人也是大自然中的一员，人类为了生存与发展不仅需要建筑，而建筑也需要适应自然界的规律，否则不仅会破坏自然环境，而且也会毁灭人类自身。

从人与自然界的关系来说，建筑可谓是人的第3层皮肤（第1层是人的自身皮肤，第2层是衣服），它是人与自然界之间的中介，如何使建筑能适应环境的自然规律，又能适合人类不断发展的需要，这的确是现代文明所提出的新课题。正因为如此，有效寻找和利用自然界生物的成长规律来适应人类社会发展对建筑的需要，这就是建筑仿生学的主要任务。

建筑仿生学的表现与应用方法，归纳起来大致有4个方面：城市环境仿生，使用功能仿生，建筑形式仿生，组织结构仿生。当然，往往也会出现综合性的仿生应用，形成为一种城市与建筑的仿生整体。

在城市环境仿生方面，比较有代表性的例子可以在巴黎的改建规划中明显地看到。早在1853年时，巴黎塞纳区行政长官欧思曼（G.E.Haussmann）为了执行法国皇帝拿破仑第三的巴黎建设计划，曾对巴黎市区进行了大规模的改建，它不仅要表示对帝国首都的赞美，而且要在城市结构功能上进行改善，使城市、环境绿化、居住水平都达到一个新的境界。为了实现这一理想，他的巴黎改建规划在某种程度上就是模拟了人的生态系统而进行规划设计的。例如当时在巴黎东、西郊规划建设的两座森林公园，东郊维星斯公园和西郊布伦公园的巨大绿化面积，就象征着人的两肺，环形绿化带与赛纳河就象是人的呼吸管道，这样就使新鲜空气可以输入城市的各个区域。市区内环形和放射的各种主干与次要道路网就象是人的血管系统，使血流能够循环畅通。这种城市环境仿生思想，不仅在当时已起到了积极的作用，解决了困扰巴黎的城市交通与环境美化，使巴黎在世界上成为城市改建的成功范例，而且城市环境仿生理论今后仍然值得借鉴和完善。

1954年欧洲“十次小组”（Team10）在荷兰召开预备会时，英国建筑师史密森曾提出一种新的城市形态，称之为“簇群城市”，这也是仿生的成果，它是根据植物生长变化的规律而提出的一种新城市布局思想。他们设想把这种城市主干道设计成三叉形的道路系统，象征着植物“干茎”，使交通流量得以均匀分布。同时把城市“干茎”设计成自由弯曲的分叉系统，并且带有多触角地蔓延扩展的子系统，就象树枝分叉一样，也兼有蛛网状的连接。这样既可避免车流泛滥，也可有利于各区之间的区分与连接。他们预言，这种城市布局一方面能保持现代城市功能的需要，又能重新获得昔日传统城市的自然气息。同时，这种城市是不断生长变化的，也可使城市与建筑物的分布获得有机的组合。许多小区的规划设计与“簇群城市”规划思想颇有异曲同工之处。

在建筑使用功能方面的仿生，应用也很普遍，不过表现的形式是多种多样的，只要善于应用类推的方法，就可以从自然界中吸取无穷的灵感，使建筑的空间布局更具有新意。例如芬兰著名建筑师阿尔托设计的德国不莱梅的高层公寓（1958—1962）的平面就是仿自蝴蝶的原型，他把建筑的服务部分与卧室部分比作蝶身与翅膀，不仅造成内部空间布局新颖，而且也使建筑的造型变得更为丰富。又如勒。柯布西耶在1950—1955年间设计建造的法国朗香教堂的平面就是模拟人的耳朵，象征着上帝可以倾听信徒的祈祷。正是因其平面具有超现实的功能，以致在造型上也相应获得了奇异神秘的效果。类似的情况还有许多，比较著名的如1960—1963年夏朗（HansScharoun）在柏林设计建造的爱乐厅内部空间则是仿自乐器内部空间共鸣的效果而建造了这一复杂奇特的形体。1966年由丹下健三在日本山梨县建成的文化会馆是一座新陈代谢派的著名作品，它的平面组合就是仿照植物新陈代谢的功能，设计了一个个垂直的圆形交通塔，内为电梯、楼梯与各种服务设施，所有办公空间则建立其间，这样可以根据需要不断扩建或减少。

建筑的功能往往是错综复杂的，如何有机组织各种功能成为一种综合的整体在自然界中生物也为我们提供了交织组合的范例，它不仅仅是单一功能元素的相加，而是多功能发展过程的综合，因此产生了一个较高发展阶段的新特性。例如人的嘴，不仅能吃饭，又能说话唱歌，还能品尝甜酸苦辣。这种原理应该使建筑师在建筑功能组织中有所启发。当代集中式的建筑倾向已使巨型高层建筑与多功能建筑随处可见，这就要求我们在有限的空间内要高效低耗地组织好各部分的关系，使得这些空间可以适应多种功能。建筑师没有理由在复杂的功能组合中浪费空间和材料，也没有理由不向大自然这位老师。

建筑形式的仿生则最为常见，它不仅可以取得新颖的造型，而且往往也能为发挥新结构体系的作用创造出非凡的效果。最早应用仿生形式的近代建筑师是西班牙人高迪（AntonioGaudi），他在巴塞罗纳设计了许多带有明显动物骨骼形式的公寓建筑，隐喻着这座海滨城市战胜蛟龙的古老传说。例如1904-1906年建的巴特洛公寓和1910年建的米拉公寓均是如此。埃罗。萨里宁（EeroSaarinen）于1958年所作的美国耶鲁大学冰球馆形如海龟，1961年所作的纽约环球航空公司航站楼形如飞鸟，也都是举世瞩目的例子。在1964年丹下健三在东京建造的奥运会游泳馆与球类比赛馆，利用悬索结构仿贝壳体形，使功能、结构与造型达到有机结合，令人耳目一新，成为建筑艺术作品的优秀范例。赖特是一位善于结合自然环境的建筑师，他在1944年设计建造的威斯康星州雅可布斯别墅，就是把住宅仿照地面菌菇类植物进行设计的，给人以自然的形态，达到和环境融为一体的境界。此外，又如萨巴（FariburzSahba）在1975—1987年建成的印度德里的母亲庙（MotherTemple）则是仿自一朵荷花的造型，它表达了圣洁与优美的形象，成为周围环境的主要标志。

建筑形式的仿生是创新的一种有效，它是通过生物千姿百态的后而探讨在建筑上的可能性，这不仅要使功能、结构与新形式有机融合，而且还应是超越模仿而升华为创造的一种过程。上述建筑师的作品无疑值得在建筑创作中借鉴的，只要我们善于观察和吸收界中千变万化现象的内在规律，我们就能有取之不尽的源泉。遗憾的是也经常会出现一些简单模仿某一形象的作品，如1974年建的京都人脸住宅，还有美国的许多“热狗”快餐店的具象广告式建筑，这些都已背离了建筑仿生的意义，只是一种单纯追求新奇噱头的效果，它既无创新的价值，也不能与周围生态环境取得协调，是一种建筑文化的糟粕，这是需要引以为戒的。

在结构仿生方面，先进的工程师们在近几十年来已取得了非凡的成就，他们比建筑师更善于观察自然界的一切生态规律，已应用技术创造了一系列崭新的仿生结构体系。从一滴水珠和一个蛋壳看到了其自由抛物线型曲面的张力与薄壁高强的性能；从一片树叶的叶脉发现了其交叉网状的支撑组织肌理，这些对建筑结构的创新设计都是十分有益的启示。

1947—1949年意大利结构工程师奈尔维和建筑师巴托利（NerviandBartoli）设计的意大利都灵展览馆的巨形拱顶就是仿叶脉肌理而建造起来的，混凝土骨架和玻璃格组成的拱顶宽93.6m，长75m.奈尔维和维特罗西（A.Vitelozzi）于1957年建造的罗马奥运会小宫，半圆形弯顶直径60m，内部采用了钢筋混凝土网格的结构系统，就是受葵花的启发，不仅用材，受力合理，而且创造了内部装饰新颖的效果。小体育宫的外部则从人类腿骨的受力中得到启示，创造了一圈丫形支撑体系，使空间结构与建筑形式的虚实结合达到了完美的统一。1960年奈尔维又建成了罗马奥运会的大体育宫，半圆形弯顶直径达到98.4m，可容纳16000观众，内部采用放射形拱肋的构造形式支撑着上部的混凝土弯顶，顶厚只有6cm.同部看去既象一朵花，也象是密密麻麻的叶脉网，成功地使现代技术与使用功能、装饰艺术达到有机的结合。对比公元120—124年建成的罗马万神庙，半圆形弯顶直径为43.2m，混凝土厚度则为1.2m，这充分说明了建筑技术运用仿生原理所取得的巨大进步。奈尔维既是一位闻名遐迩的结构工程师，也是一位卓越的建筑师，他的创造性在很大程度上就是得益于向自然界。

美国结构工程师富勒（BuckminsterFuller）是另一位有创造性的人物。他从自然界中的结晶体与蜂窝的棱形结构中获得启示，创造了一系列惊人的大空间结构作品。1958年他在美国巴吞鲁日（BatonRouge，LA）建造的联合油罐车公司的巨大弯顶，直径达115.2m，就是应用晶体结构的原理建造的。1967年富勒和塞道（FullerandSadao）一起建造的加拿大蒙特利尔国际博览会的美国馆，是一座球体建筑，在当时展览会上极为引人注目。他很可能是模拟一种深海鱼类的网状骨骼和放射虫的组织结构，创造了立体网架的短线弯窿，高度达60m，直径为76.2m，弯窿外部用塑料敷贴，并可启闭，夜间灯光照亮，通体透明，犹如星球落地。

纽约环球航空公司航站楼不仅是外形仿生的著名作品，而且埃罗。萨里宁还和威廉。加德纳（WilliamGardner）在结构上建造四瓣组合式薄壳，中间有缝隙采光，四瓣薄壳则由下部的丫形柱支撑，这与人的头盖骨的拼合极为相似。航站楼应用这种结构肌理不仅解决了自由曲线造型的难点，而且在结构与形式上又能达到有机的融合，这是值得建筑师们注意的。并不需为了建筑的某种造型就一定要牺牲结构的合理性，相反，有机的结构与新颖的形式可以相互共生。

德国结构工程师奥托（FreiOtto）于1967年在加拿大蒙特利尔国际博览会上建造的德国馆，象一群帐篷式的建筑物，这是用网索结构仿蜘蛛网形的支撑体系，上面用塑料面层覆盖，造型非常特殊，它可以有利于作为临时性建筑的装卸。1972年的慕尼黑奥运会的体育场馆也运用了这一结构形式。由于他善于使用这种结构类型，因此也有人称他为“蜘蛛人”。这种蛛网形的网索结构后来还为帆布张力结构系统，与帐篷形式更为接近。

其实，建筑师中也不乏在结构上应用仿生的例子，勒。柯布西耶早年大量使用的鸡腿柱和框架悬挑的结构系统无疑是从动物腿骨支撑所得到的启示，1931年他在巴黎附近波依西（Poissy）建造的萨伏伊别墅（VillaSavoye）就是这种结构系统的体现，至今仍被人们所称颂。

赖特是众所周知的建筑大师，他早年曾攻读过结构专业，因此能在建筑造型与结构体系的融合方面运用自如。1950年他设计建造的威斯康星州约翰逊制蜡公司试验楼（HelioLaboratoryandResearehTower，Racine，Wisc.）就是仿树状结构特点，把主要支承结构放在建筑中央，四周楼板悬挑，外表形成幕墙，取得了新颖效果。应用同样原理，赖特在1956年还大胆设想了1英里高的摩天楼方案。

仿生学论文 篇十三

1.1基础知识薄弱

全日制临床医学大专生来源于普通高中毕业生，高考录取分数线较低，进入医学院后采用三年制专科生教材，与本科临床医学生相比，其专业基础理论知识相对薄弱，学习主动性和自主学习能力稍差。

1.2学习积极性欠佳

(1)就业形势严峻。

伴随国内高等教育模式由精英式的教育转变成大众化的教育模式，新兴的网络教育在各级医学院校快速发展，加以医疗行业自身需求不断扩大，医学大专生的毕业人数呈现出逐年增长趋势，而社会对医学高层次人才的需求日益膨胀。因此，全日制临床医学大专生面临的就业形势严峻，导致部分学生对前途感到悲观、失望，从而学习动力不足，积极性下降。

(2)无就业压力。

部分临床医学大专生入学时即与北京市区、县就业单位签定就业合同，由于其生源定向，无需担心毕业后工作的着落，因此导致学习动力不足。

1.3自卑情绪较强

随着国家医疗卫生事业发展要求的不断提高，高等医学院校高学历毕业生如硕士、博士研究生等的毕业人数呈逐年增多的趋势，而医学大专生处于高等院校学历层次的最底层，社会及家庭对其的认可度较低，导致其产生自卑心理，自信心下降，上进心受挫。

2临床医学大专生教学方法的改进

2.1深入了解和掌握学生特点

大专生因其自身学历层次较低、对就业前景不乐观等因素，存在自卑、焦虑及自暴自弃等心理；社会的多元化发展和新一代青年学生个性心理的发展，使其思想受到了很大的冲击和影响。教育过程是一个与学生交心的过程，唯有发自内心的教育，才能深入人心。临床医学大专生在教学医院接受的教育分为理论授课、课间见习及临床实习，教师在给学生们授课之前、学生在临床科室见习及实习期间，教师不乏与学生进行深度接触的机会，授课及带教老师应抓住这些机会，走进其内心世界，消除其自卑心理，帮助学生重新树立自信心，对困扰学生的心理问题进行及时化解，进而满足学生的个性需求，并增加学生对教师的认可度，将对教师理论授课及临床带教的效果大有裨益。

2.2针对医学大专生的特点因材施教

因材施教是一种教学模式和教学方法，是指在教学过程中教师从学生的实际出发，使教学的深度、广度及进度适合学生的知识水平和接受能力，同时考虑学生的个性特点和个性差异，发挥学生的长处，弥补学生的不足。临床医学大专生理论知识基础薄弱，培养基调为面向社区、基层医疗卫生机构的卫生人才，因此在教学过程中要贴近基层医疗卫生机构的需求、结合学生的特点因材施教，提高教学效果，为基层医疗机构培养合格的卫生人才。在理论教学方面的教学方法为：①在遵循大纲的基础上不断调整、充实、更新教学内容，结合本专业的特点制定合适的教学计划和方案；②从社区的常见病、多发病入手，结合临床的典型病例，深入浅出地讲解临床少见病、疑难病的学习内容，作为了解内容简单介绍，给学生点到为止，不必面面俱到；③在课间见习、实习的临床带教方面，同样以基层医院的常见病、多发病为主，教学查房的内容包括病种、侧重点一定要与针对本科生及住院医师的教学查房区别开来，而对于复杂病例或危重病例只需他们掌握转诊要点即可。

2.3激发学生的学习兴趣

医学大专生由于理论知识薄弱、就业压力过大或对未来的就业单位不满意，缺乏自信心，学习动力不足。这就需要带教老师花费更多的时间做好教学设计，不断改进教学手段，注重教学过程中的互动交流。课堂教学一定要摒弃满堂灌、填鸭式教学。培养并激发学生对课程的兴趣比让学生们记住课堂的内容更为重要。据肖凤等的调查报告显示，喜欢被动式接受学习内容的学生只占15.1%。让学生们主动参与到教学的每一环节，课堂上充分展示、调动学生的积极性。

2.4适当运用PBL教学法

PBL教学法是以问题为导向、以学生为主体的教学方法，是近年来教育工作者一直关注和研究的热点问题，1969年由美国的神经病学教授Barrows首创，目前已成为国际上较认可的一种教学方法。与传统的以学科为基础的教学法相比有很大不同。PBL教学强调以学生的主动学习为主，而不是传统教学中的以教师讲授为主。运用在临床教学中则是以病例为先导，以问题为基础，以学生为主体，以教师为导向的启发式教育，以培养学生的能力为教学目标。PBL教学法的精髓在于发挥问题对学习过程的指导作用，调动学生的主动性和积极性。目前，从中国PBL教学的发展情况来看，PBL教学的侧重点在于培养一种思维模式，而不是掌握确切的知识，其整个过程尚有待完善。针对医学大专生基础理论知识相对不够扎实、学习主动性相对较差的情况，适当应用PBL教学方法对于激发学生的学习兴趣、提高其自主学习的能力以及通过临床实践巩固相关理论知识可起到较为重要的作用。在临床见习之前教师可给学生提供可能感兴趣的问题去准备，有一定的知识储备，临床见习时才能有更大的收获。在临床见习中学生又会发现新的问题，而后带着问题再去学习理论知识，使理论知识切实与临床实践相结合，使二者真正地成为一体，不可分割，从而达到较为理想的教学效果。

2.5改变传统的考核方式

以往评价临床医学大专生对知识的掌握程度主要根据理论考试成绩，不利于真实评价每个学生的理论水平及临床能力。临床课程考试不应只是考核理论知识，更应在平时的临床实践中给学生们打分，考核内容应包括病历书写、患者接诊、实践操作能力、医德医风以及与患者沟通技巧等各个方面，将其计入平时成绩，真实地反映每个学生的学习成绩。

2.6加强带教师资的培训

若获得好的教学效果，提高教学质量，加强师资培训尤为重要。在给学生授课或教学查房之前，首先教师应明确教授的对象及医学生将来服务的对象。在进行理论讲座或教学查房时应将大专生、本科生及轮转的住院医师区别开来，针对不同教授对象的课件内容应有所区别，以提高授课及教学查房的效果。因此，加强教师的带教理念培训非常重要。临床科室的教师在带教过程中根据临床医学大专生的特点相应地调整教学方法，因材施教，可使学生的自信心增强，学习兴趣及动力提高，学习效果明显改善。作为医疗卫生人才培养的重要一环，大专生教育不可或缺，只有重视临床医学大专生教育，才能为基层百姓培养更加合格过硬的医学人才，从根本上解决患者无论疾病大小集中大型医院就诊的现状，保障医疗卫生体制改革的顺利实施，促进医疗卫生事业的健康发展。

3结语

仿生学论文 篇十四

论文摘要：在语文教学中，激发学生学习的兴趣，培养他们乐于思考的良好习惯；实施民主教学，让学生成为学习语文的主人；引导学生学会运用多种想像和联想；把课内学习与课外活动有机地结合起来。使学生的创新意识通过教学实践而真正转化为创新能力。

《语文课程标准》明确提出：在教学过程中，要“努力开拓学生的视野，注重培养创新精神。”因此。培养学生的创新能力势在必行。

一、激发兴趣，让学生养成“乐”于思考的良好习惯

“兴趣是最好的老师”，是学习语文的内在动力，浓厚的兴趣是促成创新成果产生的前提和保证。在授课时，教师要转变教学观念，不能一味地传授知识，自己唱“独角戏”，应当在教学中运用启发式、讨论式教学，精心设计提问，充分调动起学生学习的积极性，培养他们学习的兴趣。在课堂上，积极引导学生主动去思考，教会学生真正抓住文章的疑点“援疑质理”，这样才能激起学生创新思想的火花，激发他们求知的欲望，让他们在愉快的心境中获得新知，提高分析问题和解决问题的能力。

二、实施民主教学，让学生真正成为学习语文的主人

明确学生是课堂的主人，是教学的出发点和归宿。在课堂上，我们不妨把说话的权利让给学生，把黑板的一块让给学生。实践证明，让学生参与教学活动，一方面能培养学生的实践能力，另一方面能鼓励学生大胆质疑争辩。学生一旦参与教学活动，就能给课堂带来极大的活力。学生创新能力的获得首先在于其自主精神得到尊重和爱护，真正成为学习的主人，而教师的主导作用也只有在民主的氛围中才能发挥得更充分、更有效。

实施民主教学，要允许多种答案并存，教师不能搞“一言堂”。一个问题往往不止一种答案。从不同方面、不同角度思考，答案很可能不尽相同，正所谓“横看成岭侧成峰，远近高低各不同”、“条条大道通罗马”。因此，在教学中，有不少问题完全可以允许多种答案并存，否则，就可能使学生的创新思想受到禁锢。

三、坚持鼓励为主的原则，培养学生学习的自信心

教师在指导学生阅读文章时，要鼓励他们多动脑筋，从各个方面、各个角度提出疑难问题。培养学生质疑的习惯，目的是培养学生发现问题、提出问题的能力，教师应消除学生提问题的疑虑，坚持以鼓励、表扬为主。教学实践证明，学生是善于提出自己的疑惑的，也是能分析判断解决问题的。教师不顾学生对某一问题懂不懂，一味地讲，是对学生的能力缺乏正确的估计，是对学生思维发展的一种压抑。教师鼓励学生质疑，课堂上就会出现“百花齐放，百家争鸣”的局面。

鼓励发表异议。求异创新是一种广开思路、不依常规、寻求变异、多方思考、探求解决问题新途径的创造性思维方式，多端、变异、独创是他的主要特征。我们在教学中，要鼓励学生各抒己见，尤其应鼓励发表与众不同的见解。鼓励学生开动动脑，敢于提出异议，不迷信权威，不迷信书本和老师。

四、悉心引导，让学生学会运用多种想像和联想

爱因斯坦曾经说过：“想像力比知识更重要。因为知识是有限的。而想像力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。”从这段话中我们可以领悟到：一个人的知识是静止的、封闭的和有限的，而想像力是运动的、开放的和无限的。因此，教师要想方设法教会学生运用假设想像、补充想像、超前想像、比拟想像等多种想像，使学生的创造性思维火化越来越多地迸发出来。

“联想是从一个事物想到另一个事物的能力。是侧向思维的一种形式”，是发展创造性思维的一种重要手段。教师要引导学生学会运用接近联想、对比联想、类比联想、因果联想等联想形式，让学生打开思路，使思维向纵、横、逆等多向扩散，变单向的直线思维为多向的辐射思维，从而有可能创造出新的形象、新的思想来。

例如读了有关“仿生学”的文章，引导学生展开类比联想：从鱼鳃功能联想到制造类鱼鳃，人们戴上它就可以长期遨游海底：由蝙蝠夜间飞行发出超声波。联想到给盲人安上“超声波收发仪”。可以像常人一样行动自如……

五、课内与课外相结合，使学生的创新能力具有“源头活水”

大语文教育的观点是：“语文的外延与生活的外延相等”，“生活处处有语文”。因此，我们不但要重视课内学习，还要结合教材内容，广泛开展语文课外活动，让学生在课外活动中，开阔视野，丰富知识，增长见闻，培养他们的创新能力。

仿生学论文 篇十五

关键词：仿生学；设计；可持续发展

中图分类号：J524 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2014）15-0158-02

一、引言

尽管研究人员和专家在可持续性设计领域对仿生学形式的设计进行了大量的研究探讨，但是，根据对相关案例的研究可以看出，仿生学并未被作为一种设计方法从而进行广泛的实际应用。仿生学并没有被作为一种设计方法进行实际的应用，设计师们通常把自然界的生物作为形态或是装饰的参考。发生在十九世纪末二十世纪初期的新艺术运动，设计经历了工艺美术运动的萌芽，在装饰与机械制造之间，设计师为了找到一个更好的出路，转向了向自然形态学习，但仅仅模仿自然生物的外形，材质和颜色并不是仿生学，仿生学必须紧密结合生物学技术。就是说，真正的仿生学设计必须在某些方面受到自然科学的启示，而不仅仅是外观。这篇论文将探讨在仿生设计中的应用，并且对一些设计案例进行分析。

二、仿生学概述

仿生学是指人类模仿生物功能及其生存环境，来进行发明创造的学科。该学科是出现于20世纪60年代的一门新型边缘学科。研究对象是生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于人造工程技术之中，用以发明、创造新技术。该学科的问世，为人类开辟了独特的制造技术发展道路――向生物界索取灵感的道路，大大开阔了人类的技术眼界，显示了巨大的发展潜力，是人类智慧的结晶。

简单来说仿生学就是模仿，是从大自然获得灵感来解决人类生活中的问题。新兴的仿生学科的领袖，生物学家珍妮・班娜斯（Janine Benyus）说“仿生学是一门新学科，这门学科尝试向自然界中的天才学习，听取它们的建议，设计上的建议。”她认为人们有必要模仿自然来确保我们有一个可持续发展的未来。有一次，珍妮・班娜斯与一班污水处理专家到海岸边漫步，那些专家希望从大自然得到一些解决问题的灵感。他们遇到的问题是，污水处理管内部很容易会生出锈斑（其实就是碳酸钙），而要去除那些锈斑的话，就得用有毒的液体灌注到水管内，否则就要把水管整个挖出来。珍妮・班娜斯在海滩上拾起一块贝壳，告诉那些工程师说，贝壳就是由碳酸钙构成的！工程师恍然大悟，珍妮・班娜斯进一步给他们讲述贝壳的形成机理，那些工程师们这才体会到自然造物之神奇。

珍妮・班娜斯和其他一些仿生学的学者强调：尽管外在形态是自然生物最明显的特征之一，但只是模仿形态的话就完全偏离了仿生学的重点。珍妮・班娜斯认为对于大自然的完整的模仿至少包括三个层次的模仿：形式、过程和生态系统。

仿生学并不是对于自然事物或过程的复制，也不是简单的设计一些所谓的“绿色”或是“可持续”的东西。首先，我们要对一种生物或是生态系统进行详细的研究，然后，对自然界的解决方案中的一些潜在的设计原则进行应用。了解自然是一回事，向自然学习又是另外一回事。大自然中有许许多多历经时间考验的模式和解决方法，仿生学就是要研究学习自然的解决方法，并把它应用到实际的设计中去。作为仿生学研究所的所长和创始人珍妮・班娜斯说过，“大自然是富有创造力的，它已经帮人们解决了许多困难的问题。”我们周围的世界就是一部充满创造性的百科全书。

三、仿生学与当代设计

（一）仿生学在设计中的应用

设计师比较容易陷入盲目的外观即“形式”崇拜中，设计人员甚至是用户都有可能受到诱惑，去盲目崇拜功能或者设计的复杂性。通常当一位设计师说他的某样设计是受大自然的启发时，他多半指的是设计的外观是一种有机的形态。大自然在这方面的确是一位非常好的老师，但是单纯的模仿自然形态的外形、材质和颜色并不是仿生学。也许理解仿生学在设计中的作用的关键在于，一个设计成功与否并不在于设计中是不是包含一些自然原理，而是在于它是不是一个好的设计。仿生学是一种哲学的方式，它能让人们产生许多新奇的想法或是创新的解决方案，这些想法可能在功能性或是可持续性等方面拥有潜在优势。

在过去几年，室内设计崇尚的是极简主义，这种设计语言是轮廓分明的甚至是机械化的，但是它却通过简洁的造型和对于材质的运用成功的传达了一种亲切友好的体验。现在，室内设计流行使用流畅的流线型式和曲线的细节。

仿生学在网页设计中也有着极为广发的应用。根据前面提高到的，仿生学不仅仅是对形式的模仿，更重要的是基于对该产品本身的深刻理解，以及产品所存在的使用环境进行深入研究的前提下进行的有可持续价值的设计。网页设计中越来越凸显仿生学理念的重要性，从苹果公司总裁乔布斯极力推崇的风靡一时的拟物化设计，到如今更加注重与人互动的响应式设计，以扁平化取代拟物化，不仅仅是形式的变化，根源在于对功能的需求发生改变。黑格尔说：“工艺的美就不在于要求实用品的外部造型、色彩、纹样，去临摹事物，再现现实，而在于使其外部形势传达和表现出一定的情绪、气氛、格调、风尚、趣味，使物质经由象征变成相似于精神生活的有关环境。”随着互联网高速的发展，对设计师能力的要求也越来越高。仅仅掌握一套视觉美学是不够的，设计师要拓宽眼界，深入了解心理学，社会学，生物学等相关学科，关注最新的科技发展，学习跨领域团队合作，在更专业的领域里面创新才有可能走出模仿和跟风的被动状态。

好的产品，美观又不失功能性；好的设计，能为用户的需求而设计，提高质量，并且实用，经得起时间的考验，是与环境友好的；好的设计师，能知道如何处理好形式与功能之间的平衡，并解决产品中的实质问题。

（二）设计与环境的反思

如今处在一个以消费主义和个性化需求为主导的社会，使得设计随同产品进入一个短命的周期，时尚的和短命的设计变得越来越流行，人们沉醉于对各种装置（苹果手机和电脑就是一例）的追逐之中而不能自拔。大量的工业垃圾给环境带来沉重的负担，如今全球面临环境遭到严重破坏的境况，这样的警钟似乎并没有唤醒商家盈利的野心。虽然废物经济从整体来说还没有到崩溃的境地，但它的某些部分已经坍塌了，尤其体现在空气污染、土地污染和水污染方面。垃圾堆积的状况也已经临近不可持续的程度，将不会再有多余的空间填埋它们，贫穷的国家也不再愿意接受它们，即便可以收获高额的费用。

向公众解释废物经济如何发挥作用需要大量的教育工作，应该建议政治家给予支持。就像1919年的包豪斯一样，为了民众的共同利益，由国家大力支持推广的设计思潮一样，用理性的、科学的、可持续的方式经营我们的经济模式。最后，设计师在不可持续的废物经济向可持续的废物经济转型过程中扮演着重要的角色。我们不仅需要使用周期更长，在拆解、转换和发挥功能的时候不会释放出有毒物质的新产品，而且还需要找到以更加易于回收或再利用的材料进行包装的方式。

四、总结

对于这些设计的批评表明仿生学和产品外表无关。一个仿生设计能够轻易的被设计出一种生物的形象，但这是不必要的。设计师必须超越自然的形式主义并鼓励人们对自然产生一种更深层次，更具有响应性的理解。

未来的仿生设计将会逐步从“以人为本”转化为“以自然为本”，进行适度设计和可持续设计，从更高层面维护自然生态平衡，以人工与自然系统的和谐共存为基础，创造新的“物竞天择、适者生存”的境界，探索人与自然共生的可持续发展方法和途径。

参考文献：

[1]雷纳德・A・诺曼。设计心理学。北京：中信出版社，2010.

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[5]周宪。当代设计观念的哲学反。装饰，2013.

[6]马歌林。废弃物宣言。装饰，2013.

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