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交叉科学研究

交叉科学研究

交叉科学研究范文第1篇

关键词:交叉学科研究;评估

    在当今世界科学、经济、市场相互交融的时代里,科学研究出现了从高度分化走向交叉综合的发展趋势。经济、环境、资源以及和平安全等关系到人类生存和社会可持续发展的重大问题,给人类提出了一系列的单一学科所不能解决的复杂课题。这些课题的研究要求科研人员必须进行广泛的交流与合作,学科之间必须相互交叉、融合、渗透。正是由于社会需求的推动,交叉学科研究的发展得到了极大的促进,关于交叉学科研究成果的出版物也层出不穷。我们分别以“交叉学科”、“交叉科学”和“交叉学科研究”为关键词,在国家图书馆联机公共目录查询系统的中文及特藏文献数据库中以任意字段进行搜索,分别检索到34条、44条、7条记录。这些藏书中出版年限最早的是1986年出版的由中国科学技术培训中心编的《迎接交叉科学的时代》。从检索记录来看,这些专门探讨交叉学科(科学)研究的出版物的大部分的出版年限都较早,已经不能够反映现实情况。另外,虽然它们多少都会涉及有关国内外交叉学科研究发展现状的问题,但是这些信息远远不够详尽,不够解渴。美国国家科学院出版社在2004年出版了一本报告,名为《促进交叉科学研究》(《Facilitating Interdisciplinary Science》)。该报告全面深入地分析了交叉学科研究的发展现状,对如何促进交叉学科研究提出了深刻且富有创见性的建议。下面对此报告的背景情况及主要内容等进行一些介绍。

    1. 背景情况

    《促进交叉学科研究》(简记为FIDR)由促进交叉科学委员会负责编撰。前言部分介绍了该报告的编撰原因,即“在过去的十年里,国家科学院协会科学、工程和公共政策委员会(COSEPUP)就美国如何从事和支持科学与工程学以及如何培养和教育未来的科学家发表了一系列报告”。所有报告都指出,科学和工程学在整个研究发展过程中都跨越了单学科的边界,这两个领域都为具有广博专深知识及综合技能的人才提供了就业机会。据此,一些报告建议应该对交叉学科的研究和人才培养给予更多的重视”。

    于是,在2003年5月,美国国家科学院和凯克基金会宣布设立“国家科学院协会凯克未来计划”。国家科学院希望通过这项计划,“形成新的研究模式,突破交叉学科研究观念和制度上的壁垒,以促进科学和社会的发展”。在国家科学院的支持下,科学、工程和公共政策委员会组建了促进交叉学科研究委员会,该委员会的成员来自政府,大学和工业领域,他们都曾在很长的一段时间内学习或从事交叉学科研究。

    2. 报告的结构和内容

    FIDR分为10章。第一章提出了“交叉学科构想”,并阐述研究界正处在什么地方及正在往哪里走。第二章提出了交叉学科研究的定义,并讨论了促进交叉学科研究的4个推动力及成功的交叉学科工作的本质。第三章提供了一些案例,主要描述了交叉学科研究在工业试验室和国家实验室是如何进行的。“尽管本研究的主要关注的是学术机构交叉学科研究的情况,但是,交叉学科研究在产业实验室和政府实验室中发挥着重要的作用,了解这种环境下的交叉学科研究的推动力能够给学术界交叉学科研究调查提供有益的见解”。第四章阐述有志于跨学科研究的学生和学术研究人员当前的工作环境和任务。第五章讨论了交叉学科教育和研究的制度障碍,并讨论了有助于促进交叉学科研究的科研、教育和培训政策。第六章讨论联邦和私营资助机构在支持跨学科教育和研究活动中遇到的障碍,并提出一些创新性的资助战略。第七章探讨了专业学会在促进交叉学科教育和研究中的作用。第八章讨论了交叉学科研究和教育活动之评估方面的挑战,评估对象包括:对交叉学科研究产生的直接和间接影响之评估,对交叉学科研究人员之评估,对进行交叉学科研究的机构、中心和计划的评估。第九章考察了交叉学科研究的整体构架,提出了一些促进整体构架的渐进的和激烈的政策。最后一章综合了委员会的发现和建议,为所有促进交叉学科研究和教育的人们提供了一个总体的行动指南。

交叉科学研究范文第2篇

关键词:交叉学科研究;评估

在当今世界科学、经济、市场相互交融的时代里,科学研究出现了从高度分化走向交叉综合的发展趋势。经济、环境、资源以及和平安全等关系到人类生存和社会可持续发展的重大问题,给人类提出了一系列的单一学科所不能解决的复杂课题。这些课题的研究要求科研人员必须进行广泛的交流与合作,学科之间必须相互交叉、融合、渗透。正是由于社会需求的推动,交叉学科研究的发展得到了极大的促进,关于交叉学科研究成果的出版物也层出不穷。我们分别以“交叉学科”、“交叉科学”和“交叉学科研究”为关键词,在国家图书馆联机公共目录查询系统的中文及特藏文献数据库中以任意字段进行搜索,分别检索到34条、44条、7条记录。这些藏书中出版年限最早的是1986年出版的由中国科学技术培训中心编的《迎接交叉科学的时代》。从检索记录来看,这些专门探讨交叉学科(科学)研究的出版物的大部分的出版年限都较早,已经不能够反映现实情况。另外,虽然它们多少都会涉及有关国内外交叉学科研究发展现状的问题,但是这些信息远远不够详尽,不够解渴。美国国家科学院出版社在2004年出版了一本报告,名为《促进交叉科学研究》(《FacilitatingInterdisciplinaryScience》)。该报告全面深入地分析了交叉学科研究的发展现状,对如何促进交叉学科研究提出了深刻且富有创见性的建议。下面对此报告的背景情况及主要内容等进行一些介绍。

1.背景情况

《促进交叉学科研究》(简记为FIDR)由促进交叉科学委员会负责编撰。前言部分介绍了该报告的编撰原因,即“在过去的十年里,国家科学院协会科学、工程和公共政策委员会(COSEPUP)就美国如何从事和支持科学与工程学以及如何培养和教育未来的科学家发表了一系列报告”。所有报告都指出,科学和工程学在整个研究发展过程中都跨越了单学科的边界,这两个领域都为具有广博专深知识及综合技能的人才提供了就业机会。据此,一些报告建议应该对交叉学科的研究和人才培养给予更多的重视”。

于是,在2003年5月,美国国家科学院和凯克基金会宣布设立“国家科学院协会凯克未来计划”。国家科学院希望通过这项计划,“形成新的研究模式,突破交叉学科研究观念和制度上的壁垒,以促进科学和社会的发展”。在国家科学院的支持下,科学、工程和公共政策委员会组建了促进交叉学科研究委员会,该委员会的成员来自政府,大学和工业领域,他们都曾在很长的一段时间内学习或从事交叉学科研究。

2.报告的结构和内容

FIDR分为10章。第一章提出了“交叉学科构想”,并阐述研究界正处在什么地方及正在往哪里走。第二章提出了交叉学科研究的定义,并讨论了促进交叉学科研究的4个推动力及成功的交叉学科工作的本质。第三章提供了一些案例,主要描述了交叉学科研究在工业试验室和国家实验室是如何进行的。“尽管本研究的主要关注的是学术机构交叉学科研究的情况,但是,交叉学科研究在产业实验室和政府实验室中发挥着重要的作用,了解这种环境下的交叉学科研究的推动力能够给学术界交叉学科研究调查提供有益的见解”。第四章阐述有志于跨学科研究的学生和学术研究人员当前的工作环境和任务。第五章讨论了交叉学科教育和研究的制度障碍,并讨论了有助于促进交叉学科研究的科研、教育和培训政策。第六章讨论联邦和私营资助机构在支持跨学科教育和研究活动中遇到的障碍,并提出一些创新性的资助战略。第七章探讨了专业学会在促进交叉学科教育和研究中的作用。第八章讨论了交叉学科研究和教育活动之评估方面的挑战,评估对象包括:对交叉学科研究产生的直接和间接影响之评估,对交叉学科研究人员之评估,对进行交叉学科研究的机构、中心和计划的评估。第九章考察了交叉学科研究的整体构架,提出了一些促进整体构架的渐进的和激烈的政策。最后一章综合了委员会的发现和建议,为所有促进交叉学科研究和教育的人们提供了一个总体的行动指南。

3.几个主要问题分析

从上述介绍可见,该报告的覆盖面很广。由于篇幅所限,不能对报告当中的内容及观点一一介绍。在此,仅选取在交叉学科研究中讨论较多的三个问题进行进一步叙述和探讨。

3.1交叉学科研究的定义及其与多学科研究的区别

由于国外的交叉学科研究开始较早,我国的交叉学科研究较国外稍晚,我国的“交叉学科”一词来自于英语Interdisciplinary一词。另外还有“多学科”,即Multidisciplinary。许多研究人员并不特别清楚这两个词到底有什么不同,在许多研究报告和论文中常出现混用的情况。该报告特别就这个问题通过图表(图3-1)予以说明。

多学科:不同学科的专家由于共同的难题而走到一起工作,工作结束后就各自分离,没有变化。

交叉学科:不同学科的专家由于共同的问题或困难共同工作,其相互作用可能创造一个新的领域或学科。

交叉学科研究和多学科研究的英文分别是Interdisciplinaryresearch和Multidisciplinaryresearch。FIDR中定义交叉学科研究为“交叉学科研究是团队或个人的一种研究模式,它把来自两个以上学科或专业知识团体的信息、数据、技能、工具、观点、概念和理论综合起来,加深基本的认识,或解决那些不能用单一学科或研究实践领域来解决的问题”。

3.2交叉学科研究的评估问题

在对交叉学科研究进行评估时,“应该综合考虑交叉学科研究的一些评判标准,比如该项目是否对创造一个新的领域做出了贡献,或者是否解决了某一社会问题,也可以采用用来评价传统学科的标准,如科研道德”。

相对于交叉学科研究而言,“交叉学科教育和培养计划应该有特殊的评估标准,例如除了内容和表述要优秀等一般的要求之外,还要有普通学生群体参与的数量和构成以及知识的获取”。

就对研究机构的比较评估来看,“例如给大学院系排队的国家科学院协会对博士学科点和活动的评价,应当既包括单一院系做出的贡献,也包括涉及不止一个院系(即使它涉及重复计算也没关系)的跨学科活动做出的贡献”。

3.3出版物对交叉学科研究的影响

由于大多数研究人员的研究成果都是通过期刊发表并得到认可的,这里所说的出版物特指期刊。“研究人员通常关心的一个问题是,需要在终身职位评议时提供恰当的多产的证据。评议小组的成员通常想要知道,研究人员在哪些期刊上,以及这些论文对其它研究人员产生怎样的影响。致力于跨学科项目的人可能会在跨学科期刊上,但一些评议人员不熟悉这些期刊”。在美国,交叉学科期刊基本上还未能占有一席之地,“除少数著名的综合性期刊——如《科学》、《自然》、《国家科学院会议录》之外,对学者们来说,名气大的出版物往往是由专业学会出版的影响力大的单学科期刊。尽管跨学科期刊的数量在不断增加,但它们当中名气和影响力能与单学科期刊相媲美的寥寥无几。因此在这些跨学科期刊上的师生可能不会得到应有的认可,这不利于他们的专业发展”。

这里所提的出版物对交叉学科的影响问题,其实也是上文谈到的交叉学科评估问题的一个方面。但是由于出版物对交叉学科研究的突出重要性,报告专门对之进行了调查分析,并提出一些建议。其中最受认可的两点建议就是“将交叉学科领域的专家纳入评审小组(38.3%的被访问者赞成这个观点),主动发起创新改革(36.2%的被访问者赞成该建议)”。

除上述两点建议外,报告中还特别列举了美国一本专业期刊促进交叉学科研究的例子,该例对我国的专业期刊有很大的借鉴意义。美国生命科学权威杂志《细胞》特设了一个专栏,通过选登《CancerCell》、《CurrentBiology》、《Immunity》、《Chemistry&Biology》等期刊上的论文的摘要,介绍信号传导机理领域的最新发现,为研究人员打开一个进入交叉学科研究领域的大门。

4.启示

尽管美国与中国的国情不同,但是,交叉科学研究面临着类似的困境。因此,这篇报告的思路对于我们有一定的启示意义。

在我国,由于多数情况下,所、室、中心是依单一学科而建立的,因此无论是研究所、国家重点实验室或者部门开放实验室还是国家工程研究中心、国家工程技术研究中心,多是以单学科为主的学术机构。因此,从课题的立项到资源配置到成果评估,都不利于交叉学科的发展。交叉学科研究通常是由多个单位共同协作进行的,而在现行对实验室和研究单位的评估活动中,由于只关注被评估单位所作的贡献,从而有意无意忽视了交叉学科。这种情况和报告中所列举的“国家科学院博士评价计划”一样。因此,我们认为,在进行此类评估时,应该将交叉学科研究对科学发展和社会进步所作的贡献包括在内。只有这样,才能调动各研究单位进行交叉学科研究的积极性,从而扩大交叉学科研究的合作领域和发展空间。

在我国各种各样的“核心期刊”清单中,很少能发现交叉科学期刊。由于缺少发表渠道,有些交叉学科研究人员有时只好在与其工作有关的专业期刊上发表文章,而问题在于阅读这些专业期刊的人可能无法理解他所阐述的问题;而真正对此问题感兴趣的同行们,却根本不会想到翻阅这本专业期刊。因此,虽然他的研究成果得以发表,形式上是得到了认可,但是从另一个角度看,他的研究成果实际上并没有得到认同。因此,加强对交叉学科期刊的切实支持是至关重要的。

同《细胞》杂志的做法一样,我国的专业期刊也可以通过设立相关研究领域或相关交叉学科领域的介绍专栏,来促进我国的交叉学科研究的发展。例如,医学方面的期刊(如《中华医学杂志》)就可以介绍医学伦理学、医学哲学等方面的文章。这是一种简便易行的促进交叉学科研究的做法。

5.小结

除了上述问题以外,报告还列举了交叉学科研究所面临的许多问题(例如学院制度结构的问题,交叉学科研究项目的组建问题,团队领导问题,等等),并对之进行了分析,提出了结论和建议。总而言之,该报告通过大量的调查研究和案例分析,生动地描述了交叉学科的研究现状,就如何促进交叉学科研究提出了一个总的行动指南。其中很多观点和结论对于中国的交叉科学研究者和组织者都有一定的启示作用。

参考文献

[1]CommitteeonFacilitatingInterdisciplinaryResearch,NationalAcademyofSciences,NationalAcademyofEngineering,InstituteofMedicine.FacilitatingInterdisciplinaryResearch[R].America:NationalAcademiesPress,2004

[2]师昌绪.加强学科管理重视学科交叉[J].科学学与科学技术管理(专家论坛),1997,18(1):5-6.

[3]曹勇,吴永波,陈国清.对交叉学科及其科研管理的理论思考[J].科学技术与辩证法,1995,12(4):56-59.

[4]李喜先.论交叉学科[J].科学学研究,2001,19(1):22-27

交叉科学研究范文第3篇

【关键词】交叉学科 人才培养 陕西高校 培养机制

本文是2010年陕西省教育科学“十一五”规划课题研究项目部分研究成果,立项号:SGH10072。

陕西省高校交叉学科人才培养现状调查

1.问卷调查方式与对象

本调查选取了西安市四所高校(分别为西安交通大学、西北大学、西安体育学院、西安翻译学院)中的交叉学科专业教师为具体研究对象,在调查中共发放问卷60份,回收问卷57份,回收率95%,有效问卷56份。调查问卷主要从学校、院系、个人以及交叉学科建设等方面了解情况,从政策、管理、个人能力、政策扶持、课程设置等角度提出问题。有效样本所在的学校与学科分布如表1。

2.交叉学科教学与研究人员基本构成研究

通过对调查问卷中人员基本信息结果的分析,受访的男教师32人,占样本总数的57%,受访的女教师24人,占样本总数的占43%。从受访对象的年龄结构看,35岁以下的教师共18人,占32%,35~50岁的教师共34人,占61%,50岁以上教师共4人,占7%。因此,从受访对象的年龄结构来看,中青年教师占了交叉学科教师主体部分。

从受访者的职称结构来看,受访的56人中初级职称的有3人,占5%;中级职称的有18人,占32%;副高职称的有23人,占42%;正高职称的有12人,占21%。

从受访者的学历结构看,受访者中绝大部分学历是博士,有34人,占61%;硕士学历和本科学历各占34%和5%。从这一数据来看,交叉学科教师群体普遍学历层次高,其中所调研的西安交通大学生物医学工程专业教师全部具有博士学位,80%以上的教师有在国外留学的经历。

从受访者的学科背景来看,单一学科背景有46人,占82%;跨两个学科有8人,占15%,跨多个学科的有2人,占3%。从这一数据来看,交叉学科绝大部分教师学科知识结构较为单一,不能较好满叉学科发展需要。

3.交叉学科师资队伍现状的调查

问卷显示,被调查人员中认为“交叉学科教学团队由不同专业、知识结构的人构成”“非常有必要” 、“有必要”的各占66%和32%,合计达98%;认为“学术背景能胜任目前的交叉学科教学或研究工作”“完全可以”占8%,“可以”和“勉强可以”的各占52%和21%。这一调查数据说明,交叉学科教师普遍认同多学科背景对交叉学科发展及自身能力的提升有积极的意义。

4.交叉学科人才培养目标的调查

对人才培养目标的共同认识是凝聚学科力量、保证学科健康发展的重要因素。结果显示,对“本专业的人才培养目标认识”“非常清楚”的占17%,“了解一些”和“不太清楚”的各占64%和12%;对“本专业的人才培养目标制订”认为“ 非常合理”的占7%,“合理”的占37%,“基本合理”的占34%,“不太合理”的占18%,非常不合理的占4%;“认为制订交叉学科人才培养目标”应考虑的因素中,“学校发展决策”和“教学效果反馈”排在前两位这一调查结果表明,交叉学科人才培养目标定位还需要进一步改善,加大交叉学科教师参与人才培养目标制订的工作。

首先,认为学校为交叉学科发展或建设制订了有效的激励机制的占16%,“基本没有”和“无”的各占33%和37%,“不清楚”的占14%。这说明学校对交叉学科建设的政策与措施仍有待完善和落实。

其次,学校有“不同知识背景的专家定期为本专业进行专门的指导”的占9%,“没有”的占83%。认为促进交叉学科发展的科研经费非常充足的占4%,认为投入较充足的占47%,认为不充足的占34%,认为不充足的占15%。学校建立了交叉学科研究中心、研究所或实验室的占27%,没有的占63%,不清楚的占10%。在鼓励和资助教师学习新学科和新领域知识“完全符合”的占12%,“基本符合”的占36%,“符合”的占34%,“完全不符合”的占18%。在注重新的学科团队培养或发展交叉学科团队“完全符合”的占17%,“基本符合”的占43%,“符合”的占38%,“完全不符合”占2%。这一些调查结果说明,交叉学科建设还没有形成合理的投入和政策机制,这制约了交叉学科的持续良性的发展。

6.结论

通过对问卷调查结果的数据分析,我们可以得出以下结论:(1)交叉学科师资队伍普遍学历和职称水平较高,但学科背景较为单一,知识面较窄,能够担当起交叉学科计划组织者和实施者的领军人较为欠缺。(2)交叉学科培养目标定位模糊,部分教师对自身专业发展目标认识不足。(3)各项制度不健全或无法有效实施,无法保障交叉学科建设正常进行。(4)交叉学科建设缺少外部环境支撑,如资金设备支持、考核评价体系建设缺失等问题。

陕西省高校交叉学科人才培养保障体系研究

1.明确交叉学科人才的培养目标

交叉学科培养人才,就是在人才培养的过程中打破传统学科专业之间的壁垒,强调不同学科不同专业的有机联系。因此交叉学科培养人才的目标应该是:培养有厚实的专业理论基础,掌握多学科知识体系,并能综合运用来解决实际问题,有一定自我发展、自我创业、创新能力的人才。

2.打破学科壁垒,为交叉学科探索新的培养体系

应在教学方法上有所革新,比如采取讨论课、活动课和实践课相结合,鼓励以课题小组、对外合作、讲座等形式进行授课或学习,允许跨专业选课。像英国大学在原单一学院基础上组成的跨学科群教学研究机构,开设大量综合课程,使学生受到更加宽阔的、全面的教育。①最后,针对院校不同学科设置和学科特点采取不同培养计划。根据学科交叉建设理论,普通高校可采取以下五种模式构建交叉学科培养体系,一是研究课题模式,二是研究中心(所)模式,三是学位点模式,四是交叉学科系模式,五是交叉学科群模式。②

3.为交叉学科建立教学研究“特区”,创造良好发展环境

目前我国一些高校也建立了旨在促进各学科交流、高级人才引进、前沿科学研究的“学术特区”。“学术特区”的“特”主要体现在,“实行与国际接轨的先进管理模式,在人事、财务、科研、人才培养、行政管理等方面保持相对独立,其各项工作直接对学校负责。”③如西安交大的“学术特区”――前沿院是一所涵盖物理、化学、生物、生命科学、基础医学、材料科学等多门基础学科领域的大型综合性研究机构。

4.改革创新教师人事管理制度

第一,加强教师交叉学科知识储备。教师始终是交叉学科培养人才中的关键组成部分,他们没有丰富的交叉学科知识、先进的科研思想和高水平的科研能力,是无法让交叉学科培养人才得到高水平发展。然而现实情况却不尽如人意。从调查情况来看,既懂体育,又有相关学科知识背景的教师数量太少,那么在教学中就会形成“两张皮”的情况。

第二,建立合理的人才流动和交流机制。高校应消除院系组织壁垒,打破人才单位所有制,教学科研人员可以来自不同的院系甚至是其他院校或科研单位,以制度作保障,让老师安心进行交叉学科研究和教学。同时,不同专业教师可以利用学术交流、开座谈会、组建不同领域的老师共同参与的新团队等方式,加大教师交叉学科研究的密度,并提升他们交叉学科研究的水平。

5.探索建立适应交叉学科的考核评价体系

我国高校专业考核评估体系一般由专业指导思想、师资队伍、教学基本建设(条件)、教学建设与改革、教学效果等几个方面,并结合了主观评价与客观评价。考虑到不同学科的差异性,教育部评估指标针对不同学科制订了特色指标项。但交叉学科涉及两个及以上学科,其评价指标如何确立,必须考虑到评价对象的复杂性和差异性,建设弹性的绩效考核和评价机制,遵循科学研究的自然规律,为交叉学科的建设和发展创造良好的软环境。④

注释:

①李兴业.美英法日高校跨学科教育与人才培养探究[J].现代大学教育,2004,(5):74.

②韩新君,张泳.高校体育交叉学科的设置―基于非传统体育院系的探讨[J].北京工业大学学报(社会科学版),2008,(5):75-76.

③史俊斌.“学术特区”的锋芒[N].科技日报, 2012-5-6.

交叉科学研究范文第4篇

关键词:交叉学科 道路工程 沥青路面 数字图像处理1.交叉学科

所谓交叉学科[1][2]是指两门或者两门以上优势学科融合形成的一种新的综合理论或系统学问。

2.道路交叉学科的应用

交叉学科的成果不断导致新兴技术的产生,越来越多的手段应用于技术,而高新技术反过来又促进科学的进一步发展,科学、技术,生产三者愈来愈成为一个统一的整体。

2.1 PQI快速检测评价沥青路面质量的应用

2.1.1工作原理和标定方法

PQI利用发射的电磁波在材料中的能量吸收和损耗检测材料的密度。材料对电磁波吸收能量和损耗取决于材料的介电常数。材料总的介电常数发生变化,从而对电磁波吸收能量的能力产生变化。电磁密度仪通过检测电磁波能量的吸收和损耗的程度,反映材料的密度变化。

为了保证PQI测出的密度与压实沥青混合料的密度一致,在测试不同沥青混合料之前需对PQI进行标定,以得到相应的标定值。具体的标定方法为:在现场干燥的沥青路面上指定一块长约为10英尺(3米),宽为5英尺(1.5米)的压实均匀的区域,在该区域选定5个位置,测量5个位置的密度,每一个位置的密度按顺时针顺序进行测量,取其平均值作为该点的密度。然后在这5个点进行取芯,在室内用表干法测得其密度,与PQI测数据进行比较,最终取两组数据平均值的偏移量作该路面层混合料的标定值。

2.1.2 PQI评价分析

1)根据不少研究[3][4][5][6]得到使用PQI的路段施工技术和施工工艺得当,压实质量和均匀性良好。如果试验路比较短,其样本数难以客观反映实际的压实质量和均匀性。而PQI能够进行快速无损的检测,检测方法既简单又快捷,可以检测大量的数据,从而大大提高了检测频率,确保了检测结果的代表性和准确性。

2)通常沥青路面在压实过程中普遍存在的问题是边缘处压实不足,如果在碾压过程中采用PQI实时检测路面压实情况,可以及时发现压实不足的位置,并立即进行补压。

3)摊铺机摊铺离析引起路面两边沿路段和摊铺机接缝处的空隙率较大,压实度降低,搭接处的纵向热接缝往往是薄弱环节。采用PQI进行沥青路面横向不同位置的大量检测,可以有效地反映横向压实质量的差异和均匀性,从而可以分析沥青混合料的离析程度。

2.2 CT数字图像在道路中的应用

2.2.1 CT检测原理

CT的数学基本原理为[7]:CT装置最常见最普通的放射源X射线可穿透非金属材料,不同波长的X射线穿透能力不同。而不同物质对同一波长X射线的吸收能力也不同。物质密度愈大及组成物质的原子中原子序数愈高,对X射线的吸收能力愈强。CT图像实质就是被测物体某层面的密度图。然而被测物体都是由非单一物质组成的复合试件,其各组分对X射线的吸收不同。扫描条件等的变化也会影响图像数据。对比图象重建后的CT数和物体断面固有的CT数,即可判断出物体断面内各部位的损伤(缺陷)情况。

空间分辨率、密度分辨率和伪影是衡量CT图像质量的重要指标。空间分辨率是CT系统鉴别和区分微小缺陷能力的度量,它定量地表示能分辨两个细节特征的最小间隔。射线源焦点和探测器的尺寸越小,系统的临界空间分辨率越高。其主要影响因素有探测器的几何尺寸、探测器之间的间隙和总的原始数据量等。

2.2.2 CT分析沥青胶结颗料材料内部结构

在岩土力学中,近年来的研究充分证明了岩土材料是一种天然的损伤材料,观测岩土材料内部缺陷的技术也逐渐完善。将岩土力学中的某些试验方法和沥青混合料性能测试结合,分析混合料在环境因素影响下,受力破损过程中内部密度和结构的变化,有助于更清楚地认识沥青混合料破损的宏观机理。

根据相关研究,在扫描过程中对试件进行不同层厚的扫描,扫描效果主要通过肉眼对CT图像的观测来决定。扫描的层厚不一样,图像的细部结构不同,反映试件细部的真实细节也不同。在一定的层厚里,图像既可以较真实地反映试件的内部分布,而且较丰富的层次有利于在后续处理中区分沥青胶质、粗颗粒和孔隙的分布.在实际分析过程中,根据不同CT数的图像来确定孔隙,粗集料以及沥青和细集料组成的胶质。为了进一步分析沥青混合料马歇尔试件的内部结构,对不同层位CT图像进行分析。从理论上讲,如果对试件进行连续扫描,扫描层的空隙率之和应等于试件的实测空隙率,考虑到经济性,一般利用间隔均匀的层位进行扫描。

2.2.3用CT观察高强混凝土裂纹扩展规律

对高强混凝土试件进行力学试验进行加载,把试件加载到一定荷载然后分别进行CT扫描,直到试件破坏。这样可以获得高强混凝土不同荷载条件下内部裂纹的演化过程[10]。确定的扫描时段,对试件进行持续加载,获得应力应变图。在试件受到应力的不同阶段分别确定出扫描点,试件破坏后分别进行扫描。加载前对试件进行初次扫描,作为受力后图像变化的对比图像。每次加载到指定值,停止卸载后,取出试件进行扫描,然后加载,依次进行,直到混凝土试件破坏。在裂纹开始出现,并随加载而逐步发展,此后,加密扫描。通过CT图像扫描可以比较清晰的观测到混凝土出现微裂纹的形态及扩展路径,裂纹的扩展路径有些是沿石子与胶结材料的界面,也有一部分是穿过混凝土的骨料晶面破坏。随着载荷的增加,内部微裂纹在增加。

参考文献:

[1]唐洁.对交叉学科的探讨与研究[J].

[2]李喜先.论交叉科学[J].科学学研究,2001,(1):23-25.

[3]查旭东,黄雷.PQI快速检测评价沥青路面压实质量的应用研究[J].长沙理工大学学报,2008,(1):7-10.

[4]高国华,袁光权等.PQI评价高性能沥青路面压实效果[J].重庆交通大学学报,2008,(4):568-570.

[5]崔龙锡,孟勇军等.采用无核密度仪检测沥青面层压实度[J].交通科技与经济,2010,(4):69.

交叉科学研究范文第5篇

关键词:学科交叉;研究生;教育;创新体系

研究生教育是我国培养高层次专门人才的重要方式,研究生创新能力的培养是研究生教育的重要内容。大学的学科是实现人才培养、科学研究和社会服务的基础,是研究生教育的载体,对学科基础相关、内在联系紧密、资源共享、优势互补的学科群进行交叉,对学科的发展、科学研究的开展,尤其是对研究生创新人才的培养具有十分重要的意义。

一、学科交叉的涵义与作用

(一)学科交叉的涵义

学科的发展经历了早期的分化,这是一个必然的阶段。学科在不同的阶段会发生分化、整合,有的学科根据社会实际的需要分化为多个小的学科,而有的学科会依据彼此之间的联系整合成一门大的学科,即综合性学科与交叉学科。

学科之间由之前的单一性发展为现在的综合性和交叉性,主要原因在于社会科技的发展,社会、科学、经济等领域出现了越来越多的问题。面对这些错综复杂的社会实践,单一的学科研究已不足以应对。例如:社会科学学科就融合了社会学和人类学,社会法学则是社会学与法学的结合。学科之间之所以会出现这种交叉发展的现象,且在当今学科研究中被高度重视,中国社会科学院金吾伦研究员对其进行了归纳:首先,交叉学科融合了不同学科的范式,推动了以往被专业学科所忽视的领域,同时也打破了专业学科的垄断现象;其次,各门独立的学科的融合形成了许多新的学科,这就增加了各学科之间的交流;再次,创造了以“问题解决”研究为中心的研究模式,推动了许多实践问题的解决。

(二)学科交叉的作用

1.促进学科间的交融渗透

当今学科发展不断产生的新生长点主要源于学科之间的交叉与渗透。目前,我国学科体系所包含的学科有几百个,各学科为相应的模块所分割,致使学科很难出现交融互补的情形,而交叉学科的产生为其提供了机会。其主要表现在以下方面:首先,学科交叉有利于各学科中思维方式的发展,使以往只站在专业角度思考问题的情形得到改善,不再局限于本学科领域之内,能够更准确地发现事物的本质;其次,不同的学科交叉,形成新的学科生长点,充实了学科的内容,也催生了一些新的学科。学科间的渗透、交叉和结合已成为促进学科建设、推动学科发展、科技创新的重要源泉。

2.促进学术团队优势互补

学术团队是学科交叉的直接载体。学术团队通常指一些具有相近学术兴趣点,为实现学术研究的人力资源及其相互关系组成的集合体。传统的学科划分导致学术团队成员主要局限于本学科院系内,不同学科成员之间缺乏有效沟通,没有实现人力资源共享。而高质量的学术团队是学科持续发展的保证,跨学科组建学术团队可以促进发展新兴学科、交叉学科,培育新的学科生长点,进而带动优势学科及新兴学科的发展,促进人才的优势互补。

二、学科交叉对研究生创新能力培养的作用

(一)研究生课程学习方面

课程教学是研究生获取系统知识的重要途径之一,对研究生的培养有着非常重要的意义。目前,我国研究生教育的课程设置主要集中在本学科专业内,研究生掌握的基础知识深入、扎实,但知识面相对较窄。并且,在传统教学过程中教师主要是在进行知识灌输,教学方式较为单一,没有有效调动学生的学习积极性,在一定程度上削弱了学生的创新欲望。学科之间的交叉、渗透和融合有利于课程内容的丰富、优化,有利于开阔研究生的视野。学术团队中不同知识结构以及专业背景的成员之间的互动,有利于运用优化、综合的教学手段,进一步激发研究生的创新思维,提高研究生的创新能力。

(二)研究生科学研究方面

科学研究是一种创新活动,是在全面了解和掌握前人积累的知识和经验基础上发现新知识和形成新技术的活动。学科交叉有利于培养和提高研究生的创新能力。学科之间的交叉所产生的交叉学科为研究生的科学研究提供了大量具备理论意义与实践意义的科研课题,促使研究生运用多学科的思维方式,产生创新性成果。学科间的交叉可以整合资源优势,为研究生的科学研究提供优良的外部环境。

在传统的研究生培养模式下,导师一般要求学生遵循自己的学术道路,从而产生了严重的“近亲繁殖”现象。这种培养模式未能充分考虑研究生的个体差异, 不利于调动研究生的主观能动性。学科间的交叉可以扩展研究生的科学研究领域,主动进行课题的思索与选择,将导师的学术专长与研究生的研究兴趣更好地结合在一起, 使研究生从学术团队中获取全面的指导和帮助。

三、构建学科交叉与研究生教育创新体系

(一)实行研究生导师指导小组

导师是影响研究生培养质量的关键因素,是实施研究生教育创新计划和加强研究生创新能力培养的重要力量。为了改变当前传统的研究生培养模式,培养复合型的创新人才,要针对每个研究生培养的需要积极吸收校内外专家组成导师指导小组,负责研究生的培养与日常管理工作。这样,可以充分发挥各导师的优势,吸取各导师专业特长,使导师队伍在交流中增强活力,使不同知识结构的导师共同带出新一代的、有完整知识结构的研究生,完善指导教师队伍结构。

(二)举办各种类型和层次的学科交叉学术论坛

学术交流是思想碰撞的有效途径,组织各种类型、各种层次和各种形式的跨学科学术论坛对提升研究生创新思维能力有着重要意义。从类型上说,学术交流主要有跨学科的研究生学术论坛和学科交叉学术团队论坛两种,通过常规性的学术讲座、学术交流以及灵活多样的学科交叉学术论坛,推动研究生创新能力的不断提升。

1.开展研究生学科交叉学术论坛的必要性

开展研究生学术论坛是适应我国学科发展的必然产物。要培养高层次的创新人才,必须调整不合理的学科专业,大力发展交叉学科,同时为研究生提供学科交流的平台,使研究生通过学术交流相互学习,启迪智慧,做出突破性、创新性的成果。

通过举办研究生学科交叉学术论坛,推进研究生教育创新工程,加强研究生创新意识和创新能力培养;培养和提高研究生撰写学术报告、敢于存疑、善于发现问题的能力,提高研究生的学位论文质量;积极营造浓厚的创新研究学术氛围,为促进学术思想和科研成果交流提供平台,丰富研究生校园文化,使研究生能够开阔视野、创新思维,从而提高研究生的整体学术水平。

2.开展研究生学科交叉学术论坛的方法

学术论坛可以采用集中和分散相结合的方式进行,首先由各硕士点所在学院组织开展论文征集和学术交流,组织本学院的学生进行内部交流,通过筛选确定出参加学校报告会的学生。学校集中组织召开全校范围的研究生学术论坛,参赛人员由不同学科的学生组成。不同学科人员之间进行学术交流,有助于学生开阔思维,在思想的碰撞中产生新的火花,有利于研究生创新思维的形成。

目前,很多高校都已形成较为固定的各级重点学科方向,但不同学科方向之间进行合作、交流的机会较少。为促进学科交叉合作,探寻学科新的增长点,可以定期举办学科交叉学术团队论坛,论坛可以以讲座、研讨会等形式进行。在研讨会举办前确定所要讨论的主题并选定当次论坛的主持人和论坛记录人员。由主持人对拟讨论的主题进行阐述,并组织参加论坛的人员围绕主题进行自由发言。讲座主要由各重点学科邀请国内外知名学科专家,就学科交叉问题从不同的学科视角进行专题演讲,并就相关专题进行讨论。

通过举办学科交叉学术论坛,促进了不同学科、方向之间的交流,使科研人员逐渐摆脱了僵化、保守的观念,逐步产出具有开拓性、原创性的能够对学科交叉融合起建设性作用的科研成果。

(三)建立研究生教育创新培养基地

1.建立研究生教育创新培养基地的必要性

走中国特色自主创新道路,建设创新型国家,需要我国高等教育培养出更多有创新、创业和实践能力的高层次应用型、创新型人才。中国高等教育历来比较注重学生掌握的知识量和对知识的接受能力,属于知识灌输型。这是中国高等教育长期以来存在的问题之一。如何提升广大研究生的创新能力已经成为一个关键性问题。

我国传统的人才培养模式存在重理论、轻实践的倾向,与社会经济发展脱节。实践环节是研究生培养的重要环节。学校应当积极争取社会支持,利用社会资源与企业、科研单位在企业联合建立研究生教育培养创新基地,推动与科研院所和企事业单位联合培养研究生,充分发挥各方面的资源优势,为研究生进行学术交流、科学实验、自主研发和实践创新提供场所,为跨学科研究生之间开展交流与合作提供平台,为创新型、复合型人才成长创造环境。同时,研究生在创新培养基地参与研发工作,还可以为就业双方双向选择提供互相了解的机会,为企业培养急需人才,缓解研究生就业压力。

2.建立研究生教育创新培养基地的实践

研究生教育创新培养基地是基于当前产、学、研合作发展的一种新型的教育依托方式。研究生在接受了专业核心课程的学习后,对自己的专业及研究方向已经有了深入的了解,进驻到研究生教育创新培养基地后,有机会进入到工程实践中,参与基地企业的具体项目,将在实践中遇到的工程实际问题转化为理论水平提升的动力,更有利于研究生的学位论文选题以及数据资料的积累,学术产出可以直接服务于生产需求。

同时,对进驻研究生教育创新基地的研究生实行双导师制,采用校内外导师共同指导的方式进行。将企业具有高水平、职称的专业技术人员和高级管理人员聘为基地研究生兼职导师,由学校和企业联合组成导师指导小组,共同参与主要的研究生培养环节,如选课、教学实践、论文选题、论文开题、论文评阅、论文答辩等。进入论文阶段后,主要由企业导师负责制定具体研究方案,掌握进度,定期检查,保证经费来源。导师指导针对性强,理论与实践结合较好,实现了校企双方的优势互补。实践表明,研究生教育创新基地为学生提供创造性的环境和机会,将理论知识同研究、产业实践紧密结合起来,有助于培养立学生的创新思维,帮助学生多角度、多层次分析问题,使学生的创新能力得到实质性的提升。

四、结语

建设创新型国家,发展战略新兴产业,迫切需要我国高等教育培养更多富有创新精神的人才。我国研究生教育应当进一步加强研究生学科交叉创新教育改革与实践,依托学校学科优势,构筑高水平的交流平台,实施校企联合培养模式,注重基础,强化实践,不断提升研究生创新能力,致力于培养复合型、应用型高层次人才。

参考文献:

[1]罗春燕,闫子昌.浅谈学科平台建设在促进学科会聚与交叉中的作用[J].甘肃科技纵横,2010,(5).