环境设计起源范文
时间:2023-11-14 17:53:53
导语:如何才能写好一篇环境设计起源,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
近些年来,随着人们生活水平的提高,越发注重精神上的满足,而茶以其博大精深的文化内涵备受社会各界人士的欢迎。随之与茶相关的一系列产业开始兴盛起来。在众多的茶园建设中,茶文化已经被作为一种不可或缺的景观要素融入到其中来。而将我国传统的茶文化进行提炼和融合之后,再与自然景观相结合,既能够增加茶文化的魅力,给人愉悦的精神享受,还能够促进生态茶园景观的建设。本文对生态茶园景观设计及其环境品质进行探究。
关键词:
生态茶园;景观设计;环境品质;分析;探究
生态茶园的建设本身就是要考虑到当地的地理位置条件和环境品质,然后将自然景观和设计方法进行完美的结合,创造出能够体现茶文化精神内涵的茶园。通过对生态茶园景观的有效设计,既能够让人们观看到美丽的茶园风光,还能够将其转化为经济效益,向茶叶市场提供更多的原料。所以可将生态茶园景观设计这个项目称之为一个既能够体现茶文化内涵,给人愉悦享受,又能够带动本地区经济发展的双赢项目。本文阐述了生态茶园景观设计的重要意义以及在生态茶园景观设计中存在的问题,并着重阐述了生态茶园景观设计的有效方法和环境品质分析策略,希望能够为设计工作者们提供一些帮助。
1生态茶园景观设计的重要意义
1.1推动本地区的经济发展
生态茶园所呈现出来的最大一个特点就是综合性比较强,它需要一连串的配套服务,包括交通、饮食、运输服务等等。所以进行生态茶园景观设计不仅仅能够推动茶叶的发展,还能够促进相关产业的发展。同时,进行生态茶园景观的设计与建设,还帮助当地人民拓宽了一种获得经济收入的方式,帮助他们的生活更加富足安乐。因为生态茶园所生产出来的茶叶在进行销售时,与茶馆和茶店的最大区别就是它不需要经过包装、设计、运输等环节,而是直接的在采摘之后销售给顾客,省略中间这诸多过程,毫无疑问能够提高茶农的收益。除此之外,进行生态茶园建设还能够加强城市与农村之间的交流,促进农村地区的发展,缩小城乡差距,实现共同富裕。
1.2进茶文化传播
通过生态茶园的建设,既能够满足观光客赏景、愉悦心情的需求,还可以通过茶文化表演、亲手摘茶、制茶等活动,让观光客在玩赏之余就地消费,以此来增加农民的收入。同时通过茶文化一系列的活动,既能够让游客们感受到本地区的文化特色,增强他们保护自然资源的意识,还能够让他们更深入地了解我国博大精深的茶文化。
1.3符合现代化的发展趋势
随着经济全球化的不断深入,我国经济得到了高速的发展,在这个追求“快”的时代,人们的身心承受了巨大的压力。在这种情况下,人们渴望回归自然、向往淳朴自然地生活,希望能够在自然的生态环境下放松自己的身心,而生态茶园的兴起则满足了当代人们的这一需求,所以其发展前景十分良好。
2生态茶园景观设计的具体分析
2.1以茶文化为核心,进行生态茶园景观设计
作为设计师在进行生态茶园景观设计时,一定要确定自己的景观设计理念,因为它是整个设计作品的核心所在,优秀的具有创新意义的景观设计理念才能够指导设计师门设计出好的作品。在生态茶园景观设计中,设计师们必须要以茶文化为核心,将茶文化传播作为自己设计生态茶园景观的主题。首先在生态茶园景观设计中,应该确定以茶叶种植为主导,然后再稍加种植一些其他的植物。其次在神态茶园景观设计中还可以建设一些相得益彰,颇有趣味的建筑,让人为所设计出来的景观与自然景观和谐统一,创造出一个天然的、绿色的清新的环境,让游客在观光的时候能够获得愉悦的心理体验,感受到生态茶园的与众不同的特色和美丽。在这里我们可以列举云南的一个茶园,这个茶园主要以种植普洱茶为主,云南本身就是一个风景极佳,生态环境较好的地方,当地的人们具有种茶和采茶的习惯。所以在进行茶园景观设计时,设计师们充分地考虑到了这一点,保留了当地的原植被,并且结合了的那个地区人民的民俗习惯,设计出了具有云南文化特色的生态茶园,让游客在观光的时候既体会到了云南的文化特色,又放松了心情,并且还带动了云南地区的经济增长。
2.2因地制宜,保证整体景观的一致性
设计师在进行生态茶园景观设计时,必须要因地制宜。尤其是在种植茶树的时候,一定要根据当地的地理位置、气候条件、降雨量等,选择合适的茶树品种。然后再将茶树以科学的分时进行合理的分区,只有这样,在茶树长成之后进行修剪的时候,才能够让整个生态茶园呈现出一种整体的美感出来,而不是让人觉得乱糟糟,毫无章法。而想要做到这一点,设计师们在设计时,首先要对原有的生态环境加以保护和利用,然后在此基础上进行加工,最终给游客一种“清水出芙蓉,天然去雕饰”的感觉。除此之外,设计师在进行设计时,还要考虑到整体的布局情况,尽量让茶园的景色与建筑自然的融为一体,让整体的结构看起来更加自然舒服。同时,设计师们必须要遵循自然景观和人为景观相结合的原则,将的那个地的民族风情、文化历史、地方特色体现出来,也要适当的加入现代的设计元素,给人以一种清新的感觉。
2.3以人为本,合理划分区域
在生态茶园的景观设计中,要遵循“以人为本”的原则,使设计出来的生态茶园更加的贴近大自然。同时还要将生态茶园合理划分区域,如观光区、采摘区、娱乐区等等。生产区是茶叶种植地区,其面积比较大,这一区的地理位置与其他区要相隔的比较远,这能够保证茶叶生产具有一个良好的环境。观赏区的茶树相对要比较少一些,密度比较小一点,拉开间隙方便游客更好地进入到这一区域进行观赏,避免由于人为的不小心会对茶树践踏,造成破坏。观光区,游客们可以在这一区域内品茶和观看茶艺表演,放松心情。采摘区,游客可以在专业采茶人士的帮助和指导下,自行动手采摘茶叶,然后购买带走,让游客收获到一份采摘的快乐满足感。
3生态茶园景观设计环境品质的具体分析
在生态茶园景观设计中,对于环境品质的要求,具体应从以下三个方面展开,第一,对空气的高质量要求。这一点至关重要,在茶树种植区域,要求必须要具有良好的空气环境。因为空气中常常会含有二氧化碳以及二氧化硫等有毒气体,如果他们浓度过高的话,就会点对茶树造成急性伤害。还有就是空气中如果一旦含有氟化物的话,那么就不仅仅是会对茶树造成危害,它还可以通过在叶片聚集并含在茶叶的叶片中,当人们喝茶的时候,就会进入到人们的身体内,进而对人体造成一定的损伤。根据对当前我国茶园的环境空气检测发现,要想将空气中的有害物质进行清除,最有效的方法就是将生态理念应用到其中来,提高绿色覆盖率,在生态茶园中,种植多样的景观植被,如营造防护林植被移栽等,都丰富了茶园内的物种,可以起到空气净化作用,进而保证茶叶的生产品质。第二,对土壤的高质量要求。任何一种植物如果离开土壤,它们都无法存活。好的土壤质量能够提高茶叶的品质,让茶叶的保健功能更好。但是根据当前的情况来看,我国的土壤污染比较严重,而造成这种土壤污染的缘由有很多,例如重金属、污水、固体垃圾等等,都对土壤造成了一定的伤害。茶叶本身就是我国的经济作物之一,但是其土壤污染情况也不可以避免。随着科技的发达和进步,大多数的农民选择使用农药来消除病虫害,这种做法虽然起到了一定的效果,但是农药残留比较严重,这些农药大多渗入到土地当中去,对土壤的质量造成了一定的损害,也就导致茶叶的产量和质量一年不如一年。而想要进行生态茶园建设,就必须要减少对化肥以及农药的使用,要多使用天然的养料,以此来提高茶叶的质量。但是目前我国只有极少一部分的生态茶园使用了这种有效的方法,所以目前种植茶叶的土壤问题仍旧比较严重。
参考文献
[1]周婷,邵宛芳,侯艳.浅析茶文化在生态茶园景观中的表达与营造———以西双版纳大渡岗乡云宝生态茶园景区设计为例[J].云南农业大学学报(社会科学),2015,02:10-14.
[2]梁远玲,朱捷.生态触媒效应下的山地城市河流景观规划设计策略构建———以重庆茶园新区苦溪河为例[J].小城镇建设,2014,01:50-56.
篇2
[关键词]化工园区;循环经济;建设模式
[中图分类号]F061.5;F407.7 [文献标识码] A
[文章编号] 1673-0461(2009)02-0025-04
基金项目:教育部人文社会科学项目《企业群落推进循环经济的效果度量及模式研究》(06JA630037)、国家社会科学基金项目《长三角三大城市的化工区开展循环经济试点问题研究》(06BJY034)、国家社会科学基金重点项目 《建设资源节约型和环境友好型社会的理论与政策研究》(06&ZD024)、2007年《新世纪优秀人才支持计划》项目资助。
石化工业最显著的特点之一是对整个产业体系具有强大辐射能力和广泛产业关联。一个百万吨级乙烯项目投产,可带动下游1000多亿元产业投资。因此许多国家都借助于发展石化产业来实现对整个经济的带动作用。如中东化工区借助着丰富和廉价的油气资源正在慢慢崛起;墨西哥沿岸化工区所具有的竞争力已经成为带动周边地区快速发展的主要力量;欧洲一体化炼化基地使其竞争特点分外鲜明;亚洲化工区近几年成为世界化工区中的一支新秀[1]。
石化工业的规模效益十分显著。据统计[2],年产100万吨的乙烯装置与50万吨的相比,吨成本可降低约25%;150万吨的装置又比100万吨的可降低吨成本约15%。同时,由于石化产业链的各环节对公用工程、环境保护等方面的专业化和规模化要求非常高,因此通过公用工程所提供的装置实现互连、互通来满足产业链的互供,具有十分显著的共享资源效应和规模经济效益。如上海化工区的赛科90万t/a乙烯项目,由于共享一体化的公用工程,项目总投资比国内同等规模的其他乙烯项目减少投资约30%~50%。这就形成了石化产业十分显著的集聚式特征。
除此之外,石化工业的环境污染状况还和规模化、一体化、集聚化程度密切相关。大规模并高度一体化的化工产业集群,能从环境保护、环境预警、环境管理等多方面建立有效的管理制度和高水平的专业化硬件设施,不仅可以获得巨大的经济效益,并且改善环境质量和安全状况还能产生巨大的生态和社会效益。对我国石化行业的“三废”排放占全部工业行业最大比重的现状而言,推动石化工业规模化、一体化发展,能够在很大程度上解决全国的污染问题。化工的“三废”问题既是发展循环经济的最大障碍,也是发展循环经济最大的动力。
可见,集中规模化发展已成为当今世界石化工业发展的主流趋势,化工区就成为化工产业发展的主要载体。但对我国而言,化工产业的分散运作仍大量存在。即使园区化运作,也存在单体规模和集聚规模都不足以满足规模经济要求。即使满足规模效益要求,也存在产业链不完整、一体化程度不高的低集聚效益。即使集聚效益良好,也存在对化学品的环境管理不足。据统计,目前我国已建化工区近600个,在建的还有60多个。因此,借鉴世界上先进化工区的成功经验,对于提高我国石化工业总体资源效率和环境效益,具有十分重要的意义。
一、化工区的建设模式
由于化工行业的特点是产品链长,关联度高,上道工序的产品常常是下道工序的原料,生产装置可以通过管道链接[3]。化工园区的建设不仅可节省原料运输费用,而且相互关联的化工装置集聚在一起,有利于生产控制、安全操作,有利于“三废”的集中治理。将对国内外化工园区的发展模式进行归类,梳理出化工园区推进循环经济的三种模式。
1. 核心企业模式
化工区中存在一家或几家大型龙头企业,许多中小型企业分别以龙头企业为核心,以其产品为投入而延伸产品链,或者利用其副产品为原料进行生产运营,从而形成一种相互关联的工业共生网络。这类依托核心企业虹吸效应的扩张模式又可分为:
(1)单核心企业模式。当化工区中只存在单一核心企业时,围绕该核心企业所建立的工业共生网络称为单核心企业模式,如图1所示。一般情况下,单一核心企业对生产资源的需求量或为吸附企业提供的副产品供应量基本上是丰富而稳定的,主要适用于在原有企业的基础上,以特色产品为辐射进行扩张而成的园区[4]。我国化工区发展循环经济走核心企业模式的典型代表是上海焦化有限公司、山东鲁北企业集团和齐鲁化学工业园区等。
(2)多核心企业模式。当化工区中存在两家或更多的核心企业时,由此而建立的共生网络称为多核心企业模式,如图2所示。
这种模式的出现大大降低了化工区内因某一环节中断而导致园区整个网络全部瘫痪的风险[5]。在很多情况下,各核心企业之间也会通过化工物料或副产品的交换建立简单的工业共生关系,但它们与其它中小型企业的业务关系广泛,合作企业非常多,因此核心企业之间并不一定存在非常强的依赖性。我国化工区发展循环经济走多核心企业模式的典型代表是四川泸州“西部化工城”,这类园区共分为4个园区,借助丰富的煤、硫铁矿、天然气等资源和已具备的化工产业优势,向煤化工、天然气化工、精细化工、油脂化工基地等方向发展[6]。
2.复合共生模式
化工区内各个结点企业处于上下游或寄生关系形成网络组织,结点企业自我结合与调节以维持整个共生组织的运行。参与复合共生网络的中小型企业,组织结构相对灵活,依靠市场机制自发调节组织关系,实现网络的运作。根据结点企业彼此不同的共生关系可分为:
(1)串联共生结构模型。各个结点企业之间是上下游串联的关系,通过相邻企业之间的废弃物或副产品交换形成的共生关系,如图3所示。
(2)并联共生结构模型。某几个结点企业组成的小区域网络存在着副产品交换的共生关系,而这个小区域网络与其他结点企业又存在着副产品或废弃物的交换关系,如图4所示。
(3)混合共生结构模型。在串联共生结构模型的基础上某几个结点企业又与串联共生企业形成的网络存在并联复合关系。
我国化工区发展循环经济走复合共生模式的典型代表是天津经济技术开发区化学工业园区、沧州临港化学工业园区和浙江衢州沈家生态工业园区等[5]。这类园区一般是以老企业雄厚的产业基础又在园区内将建或已建大型上游石化生产装置,同时结合城市发展规划,将原来分散在城区的化工企业,集中搬迁而建设的化学工业园区。
3. 联合生产模式
核心企业模式和复合共生模式是化工区内企业形成组织的两种极端形式,前者过于依赖于某一企业,具有非常强的专一性,而后者过于松散,很难形成主体化工生态产业链。在实践中开始出现由多家大型企业及其吸附企业通过各种业务关系而形成的多级嵌套复杂网络的联合生产运行模式,如图5所示。
大型企业之间通过副产品、信息、资金和人才等资源的交流建立共生关系,形成主体网络;各自又吸附大量的中小型企业形成子网络;而围绕各大型企业的那些中小型企业之间也存在业务关系,所有参与共生的企业通过各级网络交织在了一起,既有各大型企业之间的平等型复合共生,又有中小型企业的依托型共生,还有各子网络之间的相互渗透,从而形成一个错综复杂的网络综合体[4]。
这类化工区一般规模大,以世界级规模的炼油乙烯装置为龙头,以产品树链为纽带进行相互衔接,建设一体化的公用工程,实现水、电、热和气的集中供应,采用开放式的管理模式运作。这类一体化发展模式有利于实现资源的优化配置,建立上中下游的产品延伸加工,形成关联紧密的产业集群。典型的国外代表是美国休斯顿化工区,我国化工区的典型代表是上海化学工业园区和南京化学工业园区等,循环的有机链推动能源消耗产业向资源集约、绿色环保目标转型。
通过以上分析,三种化工区运行模式比较分析如下表1所示:
二、化工区的建设特点
国外在重化工建设中,多数以建设集中化工区作为土地集约化、资源共享、有效安全管理的手段,表现在如下7个方面:
(1)园区建设的大规模化。一体化的建设模式导致园区的规模化。目前世界上的大化工区如荷兰鹿特丹工业园集聚了几乎世界所有知名化工公司的石油化工生产装置;德国路德维希港化工区聚集了200多个厂家,内有350套装置,全为巴斯夫独资或控股,产品有8000多种。
(2)化工装置的优化配置。装置之间基本是管道连接,相互配套和谐,生产规模匹配,资源配置优化。如美国休斯顿化工区企业共享水、铁路、高速公路和公用事业设施等;园内生产企业在生产中大量所需的乙烯、丙烯等原料均可通过园区管线互相传输,形成园区企业间的产品流。
(3)园区的外部环境优越。园区的外部环境对园区来说特别的重要,尤其是交通运输的环境和市场的环境,这也是园区选址考虑的重要的因素。国外园区的建设大部分靠近沿江、沿海,或靠近深水码头、原料或市场。
(4)园区内的建设一体化。“一体化”的理念,一是项目设计一体化,利用化工产品上下游关联的特点,形成化工项目链;二是公用工程一体化,对园区能源供应进行统一规划、集中建设,形成一体化的“公用工程岛”;三是物流传输一体化,通过输送管网、仓库、码头、铁路和道路等,形成园区内一体化的物流运输系统;四是环境保护一体化,园区内设立环保中心,统一处理废水、废气、废渣;五是园区管理服务一体化,为驻园业主提供一站式办公,寓管理于服务之中。美国休斯顿、日本鹿儿岛、荷兰鹿特丹等地引入生产装置互联、上下游产品互供、管道互通、投资相互渗透,充分体现了一体化的理念[6]。(5)园区之间的资源共享。资源共享是化工区成功运作的最重要的手段,同时也是化工区发展的重要特征了,达到“隔墙供应”。一是保证下游生产企业的原料供应;二是减少运输费用;三是取消了贮存费用;四是减少了营销费用。比利时、荷兰、德国早在1970年就构筑了乙烯跨国共用管道,实现了乙烯原料互供互惠[7]。
(6)强调绿色供应链管理。加强供应链的管理是园区企业的一项很重要的内容,如实行准时制生产,物料、资金和交易“三流合一”,共享信息,实现装置原料的零库存,减少物流成本等。利益相关者共同营造效益环境,规避风险,实现装置系统最优化。
(7)与研究机构密切合作。纵观国外科技园区,几乎无一例外的与大学和科研院所有着千丝万缕的联系。大学和科研院所的集聚效应和带动效应在技术传播、公司咨询、服务指导和人才素质提升中起了至关重要的作用。为此,各种科研院所、产业部门、企业应建立相互开放、相互交流、相互渗透的创新网络,形成互动的发展模式。
三、化工区的建设启示
化学工业的规模化和一体化所产生的优势已经成为最为重要的主流趋势。
(1)重视环境安全与保护。近来国内外发生的石化事故,如吉林的石化总厂爆炸、英国的储存油库燃烧,都给我们发展石化园区敲响了警钟,应该说,“安全与环保”是发展石化园区的生命线,政府和企业应高度重视安全和环保问题,把安全与环保工作放在重要位置,建议各地政府对进入各自石化园区的企业设立准入制度,不欢迎污染大的企业在本地区投资设厂,同时加强对企业的环保方面的监督,对新开工项目严把环境评审关,要求每一个化工企业建立比较完善的治污设施和应急处理设施。
(2)招商引资内外资兼顾。大的化工区招商引资的重点一般为大型的跨国公司,但中小化工区招商引资时不要一味的“贪大求洋”,要把更多的注意力集中到内商、内资,特别是民间资本上来。外商主要考虑的因素有:产品在区域市场的容量或潜力大;交通要便利,包括陆路和水运;园区基础和配套设施完善,包括港口条件、水电气、环保设施;人文环境好,便于吸纳人才;原料和能源供应充分;有竞争力的土地、水、电、汽价格和比较好的优惠政策。
(3)园区建设的科学规划。园区建设避应免低水平的重复建设,要根据自身的资源条件和市场需求,发展具有自身特色、具有代表性的产品,并以此形成相关的产业链,造就自己的发展优势。新建园区的总体发展必须由有专业资质的规划设计单位进行规划,规划内容应包括园区的产业定位、产业链构成,公用工程、港口、道路、物流、通讯、环保等基础设施以及园区组织和管理机构。园区规划要强化园区布点和总体规划的论证,避免资源浪费和无序竞争。
(4)园区应实行准入制度。对进入园区的企业或是项目进行各方面的综合审查,再决定是否引入园区。世界化工产品有几十万种,我国也有三、四万种,按产品大类划分有17个行业、20多个门类。产品与产品之间有的互为原料、相互联系,有的没有任何联系。化工区的建设应当是互相关联企业的集聚,使相关联企业间交流与合作更加便利,园区在进行产业选择时应关注国家产业政策和行业发展方向,使引入的产业适合本园区的特色和园情。
(5)园区建设要准确定位。园区定位清晰、特色鲜明,有利于形成核心竞争力,增强对国内外厂商的吸引力。应根据本地区资源、市场和基础设施条件等特点,建设各具特色的化工区,避免园区间产品和项目的雷同。园区的建设要规模适度。虽然大部分资金是靠招商引资,但“无巢引不来金凤凰”。园区建设应根据自身的条件和经济实力,遵循一次规划、分期开发、滚动发展的原则,既要保证园区发展,又要节约土地资源。
四、结 语
要建立一流的石油化工基地,应该从长远发展目标和整体利益出发,站在全国经济发展的高度,以本地区、全国乃至国际市场为基础,发展循环经济,努力提高当地石化产业的核心竞争力,追求生态环境和经济效益的最佳化。石化产业发展循环经济,关键是应考虑做好工业物质和能源的企业内部循环圈、化工区内循环圈和化工区与周边地区的循环圈等三个循环层次建设。
[参考文献]
[1]R. Cté. Designing Eco-industrial Parks:a Synthesis of SomeExperiences[J]. Journal of Cleaner Production,1998,(6):181-188.
[2]钱 云.世界乙烯工业仍处持续发展期[J].石油知识,2006,(1):17.
[3]罗 璇,赵 旭. 化工行业循环经济发展模式初探[J]. 科学技术与工程,2006,(10):1393-1397.
[4]王兆华, 尹建华.生态工业园中工业共生网络运作模式研究[J].中国软科学,2005,(2):81-86.
[5]冯武军,毛玉如,陈红,陈闯. 我国化工园区发展循环经济的典型模式研究[J].现代化工,2007,(3):7-10.
[6]David Gibbs. Trust and Networking in Inter-firm Relations:theCase of Eco-industrial Development[J].Local Economy,2003,(3):222-236.
[7]Chertow Marian R.. The Eco-industrial Park Model Reconsidered[J].Journal of Industrial Ecology,1999(2):9-10.
The Mode and Revelation of Recycling Economy in Chemical Industry Parks
Xie Jiaping1,Kong Lingcheng2,Ji Wei1
(1. School of International Business Administration, Shanghai University of Finance & Economics. Shanghai 200433, China;2. Business School, Center of Resource, Energy & Circular Economics, University of Sci. & Tech of East China. Shanghai 200237, China)
篇3
关键词:高环环境;无线传感器网络;地震预警系统
中图分类号:TP319文献标识码:A文章编号:16727800(2012)007004402
作者简介:陈延利(1981-),女,河南汝州人,硕士,大学工学院讲师,研究方向为移动通信系统;刘明明(1976-),女,吉林长岭人,大学工学院助教,研究方向为电气自动化;姜军(1980-),男,四川遂宁人,硕士,大学工学院讲师,研究方向为信息安全;周丰洲(1988-),男,河南南召人,西南交通大学硕士研究生,研究方向为光纤光栅滤波器。
0引言
2008年10月6日16时30分,拉萨羊易村发生里氏6.6级地震,由于没有通信设施,政府部门和救援队无法实时了解灾区情况,难以实施高效的救援措施。据评估,灾害发生时,无实时监测、预警和应急通信设施是造成损失的重要原因之一。
目前中国移动的通信网络完全覆盖该村,不存在信号盲区。受地理环境的影响,该村目前采用卫星与地面移动网融合的方式,在BSC(Base Station Controller)与BTS(Base Transceiver Station)之间采用卫星链路,原理如图1所示。
图1卫星实现BSC与BTS之间的连接原理图2无线传感器网络组成
结合该村网络覆盖特点,可以在该村组建无线传感器网络实现地震预警系统,利用卫星进行信息传输,节约成本。同时,该村丰富的太阳能资源能够为传感器提供电源保障。
大量具有信息采集、信息处理、无线传输功能的微型传感器结点通过自组织形式组成的分布式智能化网络,即为无线传感器网络(Wireless Sensor Network)。网络中的结点以协作方式对目标区域进行实时监测,感知并采集所关注的环境信息或其它物理量,经过本地的处理,以多跳路由的方式将数据发送到基站,最终传送给相关用户。通过对羊易村地壳活动的信号进行监测,从而起到对当地的预警作用。网络结构如图2所示。
1系统总体结构
1.1传感器结点结构
传感器网络拥有大量的传感器结点,各结点的功能均不相同,本文主要采用振动传感器对地震信号进行监测。传感器结点主要负责收集周边环境振动强度值,并进行分析,当振动信息与地震信息相吻合时发出预警信号。传感器节点主要由传感模块、无线通信模块、处理器模块和电源模块四大模块构成。
(1)传感模块。传感器模块主要由振动传感器和A/D转换器组成,传感器负责采集周边环境的振动信号,A/D转换器将传感器采集的模拟信号转换成数字信号,并发送给处理器模块。
(2)无线通信模块。无线通信模块主要由RF射频收发器构成,主要用2.4GHz的频段与其它结点间进行无线通信、交换控制信息与传输采集的数据。
(3)处理器模块。处理器模块主要由微处理器和存储器组成,处理并存储传感器模块和无线通信模块的数据。
(4)电源模块。电池模块包含电池和能量转换器,其它模块的能量均由电源模块提供。根据监测区域条件,电源供给可采用各种形式。羊易村地处拉萨当雄县,海拔4 500m以上,太阳能资源丰富,传感器外接一个小型太阳能光板,可对电池供电。传感器结点空间有限,通信距离较短,存储量较小,电池白天利用太阳能充电,晚上可以继续使用。
1.2传感器网络结构
羊易村有5个小组,5组聚集地分散,小组之间的距离较远,人口稀少,可采用小规模的传感器网络,通过人工手动放置传感器。为保证各组的监测信息都能及时传输,各小组内的监测网络均有一个网关结点,通过本地的移动网络发送给远程中心。
传感器网络主要由传感器结点、汇聚结点和管理结点组成。传感器结点分布于监测区域内。通过自组织方式形成多个簇,由于簇内各结点电源存储量有限,簇头耗电量相对较大,因此簇头可采用簇内成员轮流的方式产生。簇头负责收集各结点的监测数据,经过初步处理,通过单跳和多跳混合的方式发送给网关结点,网关结点将监测信息通过卫星链路或移动链路传输给远程管理结点,完成整个预警功能。
2关键技术及解决方案
2.1能耗问题
由于传感器网络工作在无人看管的环境,能量主要由电池提供能量,在一定时间内不可能更换电池,因此传感器结点的能量非常有限。对于一般的传感器网络簇内成员,能量消耗主要发生在感知周围环境信息、处理信息、发送信息等过程。而对于簇头,除了与簇内成员有同样的能量消耗外,还要处理成员结点发送的信息,并将此信息发送至网关结点,因而簇头的能量消耗相对于成员结点要多很多。如何处理能量消耗问题,保障传感器网络的正常运行,是传感器网络应用上的关键问题。
一方面,传感器网络分的簇越多,能量消耗越少。文献中指出,采用单跳和多跳混合的方式,能够有效降低能耗。另一方面,羊易村太阳能资源丰富,可利用太阳能给传感器充电。太阳能收集装置所收集的能量通过传感器中的电源模块转化为电能储存在传感器中,传感器可以定时充电,保障能耗。
2.2定位问题
预警系统对于事件发生的位置要求很精确,传感器的定位技术显得尤为重要。GPS的定位比较精确,但对于多山的羊易村来说可能存在信息盲区,同时传感器结点安装GPS的功耗、成本受到限制。因此,在传感器网络初始化时,可布置一定比例的信标结点,信标结点可通过GPS或预设的方式实现定位,发送包含位置信息的信标报文并建立参照坐标系。为了使其它结点了解自己的位置信息,其它未知结点通过向信标结点发送信息,再运用数学的方法计算自己的位置信息。
羊易村范围比较广,与同村的其它组相距较远,最远可达七公里,了解发生事件的位置信息,对于坐落在青藏高原的村落显得非常重要。通过信标结点和数学方法相结合的定位技术能够为当地人提供及时而有效的位置信息。
3安全性分析
由调研的资料显示,羊易村的人口稀少,并处于地壳活跃区域,部署的传感器网络基本处于无人看管的状况,且自然环境恶劣,传感器的物理安全需要采取相应措施加以保障。因此,可对特殊区域的传感器进行定期检查和维修。
由于传感器受资源限制,使得网络难以应用非对称密码体制;无线多跳的通信方式使得窃听和信号干扰等攻击更加容易;客观存在的俘获攻击给网络带来内部攻击的安全隐患。而传感器网络中,广播是应用较多的方式,信息的加解密可采用文献\[5\]中的加密算法,在信息传输的每个环节进行信息的加密和链路的保护,并对用户进行身份验证。这样不仅可以检测接收的信息是否被篡改,还可以在丢失密钥时通过合法用户的其它信息进行解密。便于保证信息传递的有效性和安全性。
4结语
对于复杂环境下的地震监测而言,无线传感器网络是有线网络等方式的有力补充和应急情况下的重要监测途径。本文通过对羊易村的调研,结合当地的通信和环境状况,提供了利用无线传感器网络进行地震监测的思路,并对相应的关键问题进行了分析,研究表明,该传感器网络适用于高原环境的羊易村。
参考文献:
\[1\]程卫芳.无线传感器网络覆盖控制技术研究\[D\].长沙:国防科学技术大学,2008.
\[2\]杨裕欢,薛国凡.无线传感器网络应急通信系统的探析\[J\].中国安防,2003(4).
\[3\]张建明,何熊熊,冯远静.一种新的无线传感器网络节能路由算法\[J\].仪表仪器学报,2009(6).
篇4
【关键词】 长期住院;精神分裂症;社会功能缺陷
ABSTRACT Objective To study the negative effect of long-term hospitalization on social function of schizophrenia. Methods Social Disability Scales (SDSS) was applied to evaluate the social function of the patients hospitalized for 6 months.Results The occurrence of social disability was 100%, the severity was related to hospital environment and the length of hospitalization; there existed an obvious difference in social function of the patients at the time of discharge, 3 months after discharge and 6 months after discharge.Conclusions Long-term hospitalization is unfavorable to the fully recovery of the patients and their future return to society; community rehabilitation, such as non-hospitalized treatment and family education, should be strengthened.
KEYWORDS long-term hospitalization schizophrenia social disability
国内外对长期住院所造成精神分裂症患者社会功能缺陷已形成共识。国外许多精神病患者离开医院回归家庭[1]。全世界积极倡导“以社区为基础的康复”及“非住院化”治疗[2]。在我国限于经济水平、文化素质、认识不足等多种因素,开放式管理与医疗工作还没有完全开展,为此我们追踪调查连续住院6个月以上,资料齐全的40例精神分裂症患者的社会功能,结合相关文献作一讨论。
1 对象与方法
1.1 对象
全部病例选自2006年3月至2007年10月间出院患者,连续住院时间不少于6个月符合CCMD-3[3]诊断标准的精神分裂症患者40例为研究对象,男性35例,女性5例;年龄24~55岁,平均34.0±8.3岁;已婚30例,离异4例,未婚6例;病程18个月~8年,平均24.2±18.4月,其抗精神病药物折合氯丙嗪为215±48mg/d.。
1.2 方法
由受过训练的专业人员对患者及知情人的询问进行评定,采用WHO提供的社会功能缺陷量表(SDSS)于患者出院时,出院后3个月、6个月分别作社会功能测试,按0~2三级评分,分别表示功能障碍的无、轻、重。
假设患者出院时所测数据为其住院时社会功能水平,与出院3个月、6个月相比较,并采用相关的统计学方法进行处理。
2 结 果
2.1 出院时,3个月,6个月的社会功能比较见表1。表1 40例患者出院后不同时间的SDSS评分(略)注:未婚6人和离异4人未计入婚姻职能,无子女及未婚共10人未计入父母职能
单因素方差分析,F=5.866,P<0.01,表明出院前后社会功能总体水平有极显著差异,作多项式比较,出院时与3个月,P<0.05;出院时与6个月P<0.01;3个月与6个月,P>0.05,表明出院后社会功能总体水平提升显著,3个月后不再有显著改变。
2.2 对所有病例,按住院时间长短等分成两组各20例,比较其出院时评分,发现住院时间长社会功能缺陷更为严重(P<0.05)。
2.3 出院后6个月内病情复发11例,均有复发先兆,如失眠,思维紊乱,行为失常,再次入院及留门诊观察后缓解。自行停药是复发首要原因,缺乏家庭和社会支持也是重要因素之一,复发与病程、住院时间长短无显著联系。
3 讨 论
住院环境对精神状态和社会功能的消极影响在国外早有研究,及时出院的病人获得的疗效较长期住院的患者要好[4]。抗精神病药物虽然有效控制精神症状,但是对慢性精神分裂症的症状及社会功能缺损、精神残疾无明显效果[5]。国此在精神症状缓解后,应让其及时回归社会。
本调查表明,40例病人的本能保存较好,而社会独立性,思维的损害较严重,多数人对工作人员及家人的命令被动服从,不能表达自己的感受,个人生活技能退化,这是因为长期住院机械地重复种种呆板程序造成的,这些程序越严格,住院患者社会功能障碍越严重[5],精神活动逐步衰退。
患者住院时间越长,出院的可能性越小,由于长期或受不到外界生活事件的刺激,社会功能和生活技能出现严重退化,其出院的要求就越淡漠。
社会功能总体水平的提升,除可以因恢复现实环境的刺激使患者恢复及履行家庭和社会职能外,家庭干预[6]和社区康复[7]措施也发挥了一定的作用,不仅增强了患者服药依从性,也明显改变了患者的社会功能和家庭职能。但是患者出院3个月及6个月社会功能总体水平无显著差异,表明提高出院精神病患者的生活质量是一个艰巨和长期性的社会课题,仍需家庭、社会和医院的群策群力,尽可能减轻或延迟患者的社会功能障碍。
参考文献
[1]夏毓芬译· 法国精神病防治组织[J].国外医学精神病学分册,1987,14:181.
[2]颜文伟译· 社会心理学康复进展[J].上海精神医学,1990,新2:103.
[3]冯斌,石昆,连金法等.精神康复纲要[M].杭州:浙江大学出版社,1991.27~38.
[4]中华医学会,精神科分会.中国精神障碍分类与诊断标准[J].济南:山东科学技术出版社,2001.75~76.
[5]沈渔村,主编.精神病学[M].第2版,北京:人民卫生出版社,1992.352~356.
篇5
关键词:景观环境设计;民族元素;教学
每一块土地都有其文化氛围,尤其是作为悠久民族文化熏陶下的内蒙古地区。培养本土景观环境设计人才的侧重点应该是如何让学生学会搜寻设计元素,尤其是民族地域性的设计元素,能够追索该基址的文化起源,并结合环境的具体物质形式,得出可行的方案并感受民族文化,以景观环境设计的方式表达民族精神。作为内蒙古设计人才重要的培养院校,学院在景观环境设计专业的教学中强调将本土的民族文化融入到教学中,将民族文化作为学生训练实践的教学媒介,从而在熟悉的环境中进行“真正的”观察,将传统民族文化提炼再创作。
1追索起源
内蒙古地区民族众多,文明足迹源远流长,在久远的历史长河中创造并形成了包括语言、、自然崇拜、神话传说、故事、歌谣、舞蹈、节目、服饰、建筑、手工艺、礼仪习俗以及生存理念、生活和生产方式等在内的民族文化。这些内容有的在不同民族是相近或相似的,有些则相去甚远。即便是同一民族因为部落不同或居住地不同在许多方面也有很大差异,民族文化由此更显丰富多彩。在实际的教学环境模拟中,追索基址的文化起源比较缺乏操作性的部分。任何文化都是在发展吸收融汇中成长起来,并不存在单独意义上的独立文化。追索基址的文化起源也是通过对周边区域周边市县的文化调查而得出的。并不局限于周边的区域,可以扩展至整个地区。内蒙古地区的地域环境较大,通常会分为东部区、西部区来探讨。不论是民族文化起源或是各种民族文化习俗、特征都是有很大区别的。在实际的追索起源过程中可以先从基址到周边到区域逐渐扩大范围,从而丰富景观环境设计的民族元素,创新民族特色。
2搜寻环境
景观环境设计较规划设计而言,范围相对较小,并且更多的是探讨铺装、景观墙、树池、座椅等细小的物质元素。不论是怎样宏观的规模,规划设计都会落实到每一条道路的铺装、每一个座椅的形式、每一个路灯的放置等细致的工作。这就是景观环境设计的存在的真实意义,即让每一个人在环境中都能切身感受到细微环节。文化特征尤其是民族文化元素如何运用到设计中,是民族区域景观环境设计中比较重要的环节。因此,搜寻环境的文化特性,准确把握环境中的物质形式,包括:铺装、路灯、树木、建筑、材料、颜色、构件等。这些具体的物质形式能够在很大程度上表达周围环境的文化特性。例如蒙古包、木质网围栏、草原长河、疏林草地、蓝天白云、勒勒车、蒙古包格栅等内蒙古少数民族本土元素。当然除了搜寻来自环境的物质形式之外,还需要正确的引导学生观察搜寻更多方面的形式。内蒙古地区主要的文化形式为蒙元文化,蒙古族文字、蒙古族历史书籍、考古文献、长调、呼麦、诗歌、壁画,甚至是民族器皿、铺设、蒙古族服饰、婚礼习俗都可以作为设计灵感形式的来源,都应该被观察重视。
3注重感受
对于民族区域的景观环境表达,最为理想的的设计就是让人置于该环境中体会到场所精神,感受到民族精神,并与之交流。例如,内蒙古呼和浩特市的成吉思汗广场,在广场的最西端也是广场序列的开端,矗立着一尊成吉思汗征战的雕塑,不需要更多的语言表达,就已经将主题、氛围甚至于精神烘托了出来。在每一个抬头仰望的人心中升腾起对这位可汗的崇拜之情。情绪的感召力是一种非常特殊的能力,它能够使置身环境中的人产生共同的情绪感受,从而有共同的精神寄托,这就需要设计人员能够运用合适的元素表达出来。在实际的教学过程中,教授具体的设计方法、表达方式固然重要,但更重要的是培养学生内心中对于起源环境、熟悉环境、具体环境等真实的民族文化传承的关怀、关注和思考。为了尽早的使学生养成对民族文化传承的关注,并有足够的思考期,应该尽早的将民族文化传承的课题设定在环境艺术教学过程中。
4结束语
民族元素的应用在实际的教学环节中是较为困难教授的部分,每一个学生的民族情绪不同,感受力也不同,需要教师悉心的观察和引导。在初期教学中可以适当的选取一些有代表性的物质形式,让学生提炼可以使用的部分作为元素保留在自己的设计库中,方便以后在实际案例中运用。同时引导学生感受周边的民族氛围,记录身边的民族物质形式,追索民族元素的来源,从而提升民族文化元素的运用技巧,提升民族文化感受力,真正设计出可彰显民族文化精神的作品。
参考文献:
[1]柏欣.文化认同视域下的当代大学生文化自觉、文化自信培育问题思考[J].工程技术研究,2017(4):231-233.
[2]葛新.中国传统元素在现代景观设计中的应用[D].沈阳建筑大学,2014.
[3]孙婧.民族类院校校园景观空间特色的营造与探究[D].西北农林科技大学,2013.
篇6
关键词:环境设计;色彩;语言
随着现代色彩学的发展,人们对色彩的认识不断深入,对色彩功能的了解日益加深,使色彩在环境设计中处于举足轻重的地位。色彩语言的介入,增加了环境设计艺术的“可阅读性”,在设计材料、设计空间相对固定的情况下,色彩的不同搭配给设计师提供了更多的创作选择。
一、环境设计中色彩语言的理性特性研究
对艺术的理解,有理性和感性之分,色彩是构造艺术的重要元素,当然也存在理性的色彩特性和感性的色彩特性。理性的色彩特性主要是以物理学中的“光”为研究对象,首先“光”是有冷暖色调的,在色彩学中,把不同色相的色彩分为热色、冷色和温色,从红紫、红、橙、黄到黄绿色称为热色,以橙色最热。从青紫、青至青绿色称冷色,以青色为最冷。紫色是红与青色混合而成,绿色是黄与青混合而成,因此是温色。这和人类长期的感觉经验是一致的,如红色、黄色,让人似看到太阳、火、炼钢炉等,感觉热;而青色、绿色,让人似看到江河湖海、绿色的田野、森林,感觉凉爽。其次,“光”的折射、反射、散射都是有距离感的,严格来讲,色彩可以使人感觉进退、凹凸、远近的不同,一般暖色系和明度高的色彩具有前进、凸出、接近的效果,而冷色系和明度较低的色彩则具有后退、凹进、远离的效果。环境设计中常利用色彩的这些特点去改变空间的大小和高低。例如居室空间过高时,可用近感色,减弱空旷感,提高亲切感;墙面过大时,宜采用收缩色;柱子过细时,宜用浅色;柱子过粗时,宜用深色,减弱笨粗之感。同时“光”进入人体视网膜,在视觉神经系统中是有重量感和尺度感的,色彩的重量感主要取决于明度和纯度,明度和纯度高的显得轻,如桃红、浅黄色。在环境设计的构图中常以此达到平衡和稳定的需要,以及表现性格的需要如轻飘、庄重等。色彩对物体大小的作用,包括色相和明度两个因素。暖色和明度高的色彩具有扩散作用,因此物体显得大,而冷色和暗色则具有内聚作用,因此物体显得小。不同的明度和冷暖有时也通过对比作用显示出来,环境不同家具、物体的大小和整个环境空间的色彩处理有密切的关系,可以利用色彩来改变物体的尺度、体积和空间感,使环境各部分之间关系更为协调。
二、环境设计中色彩语言的感性特性研究
感性的色彩特性主要包括传统文化因素、心理学感应等对鉴赏者的艺术暗示,比如“中国红”,中国红在颜色形容上是绛红色,也称大红色。部分学者认为,因为这种颜色的主要成分是辰砂,而辰砂是主要产自中国的,故将这种成分搭配的红色系列统称中国红,但目前的主流观点认为,从古至今,中国红在中华民族发展道路上都是起着文化图腾和精神皈依的重要作用。追溯到我国颜料用色的起源,最早使用的颜色就是黑白红三色,而红色因为颜色亮丽而最早被认为是流行色调之一。中国红所代表的寓意非常繁杂,总结起来,中国红意味着平安、喜庆、福禄、康寿、尊贵、和谐、团圆、成功、忠诚、勇敢、兴旺、浪漫、性感、热烈、浓郁、委婉;意味着百事顺遂、驱病除灾、逢凶化吉、弃恶扬善等等,是不折不扣的具有民族文化色彩的一个色调。同时,人们对不同的色彩表现出不同的好恶,这种心理反应,常常是因人们生活经验以及由色彩引起的联想造成的,此外也和人的年龄、性格、素养、民族、习惯分不开。例如看到红色,联想到太阳,万物生命之源,从而感到崇敬、伟大,也可以联想到血,感到不安、野蛮等等。看到黄绿色,联想到植物发芽生长,感觉到春天的来临,于是把它代表青春、活力、希望、发展、和平等等。看到黄色,似阳光普照大地,感到明朗、活跃、兴奋。色彩在心理上的物理效应,如冷热、远近、轻重、大小等;感情刺激,如兴奋、消沉、开朗、抑郁、动乱、镇静等;象征意象,如庄严、轻快、刚、柔、富丽、简朴等,被人们象魔法一样地用来创造心理空间,表现内心情绪,反映思想感情。
三、环境设计中色彩语言的运用方式分析
在环境设计中运用色彩语言应当遵循必要的原则,而且这些原则必须兼顾“科学合理”和“以人为本”两种设计理念,才能让作品具备主流的鉴赏价值观,同时也不乏情感植入。在此,笔者认为满足上述要求的设计原则有三条,其一是遵循整体统一的艺术设计理念,在环境设计中色彩的和谐性就如同音乐的节奏与和声。各种色彩相互作用于空间中,和谐与对比是最根本的关系,如何恰如其分的处理这种关系是创造环境空间气氛的关键。色彩的协调意味着色彩三要素――色相、明度和纯度之间的靠近,从而产生一种统一感,但要避免过于平淡、沉闷与单调。因此,色彩的和谐应表现为对比中的和谐、对比中的衬托(其中包括冷暖对比、明暗对比、纯度对比)。其二是关注人对色彩的感情规律,也就是设计作品时要充分尊重和理解上文中讨论的色彩特性,不同群体对色彩的感情寄托是不一样的,如老年人适合具有稳定感的色系,沉稳的色彩也有利于老年人身心健康;青年人适合对比度较大的色系,让人感觉到时代的气息与生活节奏的快捷;儿童适合纯度较高的浅蓝、浅粉色系;运动员适合浅蓝、浅绿等颜色以解除兴奋与疲劳等。其三是要满足环境设计的功能需求和构图需要,这项原则是基于结果导向的,毕竟所有的设计方案最终都要达到设计的初衷,而且不同环境本身的空间大小、框架结构都不尽相同,任何天马行空的艺术设想如果不符合环境本身,也就毫无意义。
四、结语
总结来看,色彩是一种情感语言,它所表达的是一种人类内在生命中某些极为复杂的感受。梵高说:“没有不好的颜色,只有不好的搭配。”而在最能体现人敏感,多情的特性并与人的生活息息相关的环境设计中,色彩几乎可被称作是其“灵魂”。
参考文献:
[1]潘怡. 当代环境设计中色彩运用的新观念及美学意义[D].中国美术学院,2009.
[2]米琪. 色彩语言在设计教学中的新应用研究[D].东北师范大学,2009.
篇7
关键词:绿色建筑建筑风土美学建筑通风文化生物多样性环境设计建筑水循环设计建筑节能建筑二氧化碳减量设计绿色营建绿色生活
中图分类号: TU2 文献标识码: A
引言
绿色建筑起源于1970年代初的能源危机,最初以“节能建筑”出发,后来结合“乡土建筑”、“生态建筑”的环境理念,现在更融合了最新的地球环保评估、生命周期评估LCA(life cycleassessment),而成为一种崭新的建筑科学体系。因而,“绿色建筑”是更便宜、更自然、更有效益、更无公害的生活智慧,能让人类享受更久的朝日夕阳,让子孙的明天更有希望。
然而今天的绿色建筑已不是陶渊明“采菊东篱下,悠然见南山”的浪漫诗歌,而是彻底从地球变暖,臭氧层破坏、热带雨林枯竭等地球尺度,来塑造整体建筑文化的环保生活哲学。如今,建筑学不谈绿色设计,已不配为现代学问;国家营建政策不落实绿色建筑,已没有明天。因此绿色建筑工程技术应用迫在眉睫,意义重大。
(一)推行绿色建筑,顾全正确的风土美学修养,成全建筑文化的可持续发展
建筑美学并非什么伟大的工程,只要符合气候、生态、节能的绿色设计,自然会呈现其风土特色。谈论绿色建筑,必须先有正确的建筑风土美学修养,否则支离破碎的解读绿色建筑技术,只会见树不见林而无所适从。现代机械设备提供了环境控制的无线科技,但却使建筑物日渐丧失气候调节能力,也让建筑与都市丧失地方风貌。
生物界有许多适应气候之道,对人类的建筑设计有莫大的启示。例如,生物学上有一种Bergmann,认为温血动物为了适应不同的寒暑期后而改变其体型大小。另外也有一种Allen法则,认为在同种的温血动物之中,寒带气候的动物为了减少冻伤的几率,也常演化出较短小的耳朵、尾巴、角翼、嘴啄等突出部位的品种。事实上,这些抗寒保温的法则也部分适用于人类的演化,人类的建筑文化也符合Bergmann法则和Allen法则的应用,比如我们可将北方民居视为一种显示保温特色的“保温文化”,而南方民居是以防暑为功能的“遮阳文化”。
依照“建筑气候风土论”,寒带的保温措施在于防止“由内向外的热损失”,而干热地区的保温措施则在于抑制“由外向内的热取得”,两者在缓解室内外气温差的冲击的功能上是一致的,因此寒冷气候及干热气候两者皆是“保温优先”的地区,由于“保温文化”的主要功能在于加强墙面的保温能力,所以寒冷气候的“保温文化”就是“墙面文化”,干燥气候的“保温文化”是另一种“墙面文化”。
依照“建筑气候风土论”,“保温”虽然在寒冷、干热气候有良好效益,但在热湿气候却效果不佳,因此热带传统民居都具有大大的屋顶、深深的遮阳,因为热带气候的大屋顶除了遮雨之外,最大的功能在于遮阳,这种“屋顶文化”也是一种“遮阳文化”。在热湿气候的现代建筑中,过去防雨功能所需的斜屋顶造型已无存在必要,而屋顶的遮阳功能却应转换成遮阳、阳台的特征才对。深深的遮阳、美丽的阴影,无疑才是真正的热带建筑美学。
依照“建筑气候风土论”,居于“保温文化”与“遮阳文化”之间的气候区就是意味着此地气候不冷不热、冷房的高温期不长、采暖的动机也很短的“最小空调耗能区”,也就是“泛亚热带”。此区保温与遮阳措施均只有部分节能效果,必须巧妙的将“保温”与“遮阳”作最有效、最合理的组合,才能发挥其最大节能功效。所以,“泛亚热带”之建筑文化特色,既非单纯的“保温文化”或“遮阳文化”,而是“遮阳保温并重文化”。
综上所述,建筑气候风土美学以“保温文化”、“遮阳文化”、“遮阳保温并重文化”为寒冷干燥、热带与泛亚热带气候的建筑表现,建筑设计者应引以为建筑风土表现的座右铭。
(二)“建筑通风文化”的施行鞭长驾远,“生物多样性环境设计”的应用计深虑远,“建筑水循环设计”的推广寓意深远,“建筑二氧化碳减量设计”的开拓山长水远,“绿色营建”的防治任重道远
热湿气候是最适用“风力通风设计”的地区,而较凉爽的温暖气候是“浮力通风设计”潜力最好的地区,然而空调设备的发明和空调技术的应用使得建筑设计者日渐堕落,丧失了气候环境的敏感度,忘却了自然通风采光的设计能力,使建筑日渐巨型化、气密化、空调化,而浪费大量地球能源。因此唯有善用“风力通风”与“浮力通风”之原理来进行建筑设计才能成就最好的绿色建筑。
“生物多样性环境设计”并非伟大的“生态创造”理论,亦非强求一个完全符合生态链的乌托邦,只是要求减缓强取豪夺生态破坏,并以“生态疗养”的态度,来矫正一下人类对自然的“霸权心态”而已。“生物多样性环境设计”的应用,首先是消除误解,并清醒的认识到“生物多样性”的意义所在。“生物多样性设计”的口号看似遥远,却与每一件工程设计实务有关,它是具体营造生态基盘的技术,也是带领绿色建筑迈入生态设计的跳板。而生物多样性环境设计之最高原则,在于要求改变人类的霸权心态,不要把自然利用殆尽,不要把其它生物的生存空间赶尽杀绝,假如能留下一点不被管理的绿地与杂乱的树林,或是减少一些鸟类撞死于建筑物的事件,才是功德一件。
水是人类文明的起源,也是人类生活的基础。水可载舟亦可覆舟,水可成就文明亦可毁灭文明。绿色建筑讲求保水、节水、净水的生态循环设计是永续用水文明的对策。绿色建筑水循环设计,就是建立居住环境可持续水资源利用的智慧,基地保水设计不但可以达到都是防洪与缓和都市热岛效应的目的,更可扩大土壤微生物的活动潜能,对生态环境有莫大帮助;建立节水型社会的精神,合理利用水资源;进一步认识污水循环利用之意义,“把水还给河川,把养分还给土壤”才是水循环设计的极致。
二氧化碳减量的精神不仅在于减少温室气体排放量,也在于减少建材使用量、促进节能、保护地球资源、减少废弃物。二氧化碳减量的精神,在于避免一些不必要的装饰、不合理的造型、不必要的建设,亦即在于倡导“环保建筑美学”。
建筑产业是一个高污染的产业,消耗大量的地球能源、水资源、原材料和农地损失的同时,建筑业也造成了大量的空气污染、温室气体、水污染、固体废弃物、氟氯化合物及人类垃圾。这些污染主要体现有二,一是建筑废弃物的环境污染,一是室内环境污染;这些污染均来自于建筑与室内装潢工程的营建污染问题,也是绿色建筑所重视的干净营建科技的问题。归根结底,绿色营建则在于评估从建筑结构到室内装潢、从施工到日后拆除之环境污染量,前者为“事前预防”,后者为“事后控制”,两者刚好构成完整的建筑物生命周期环境污染防治系统。而若要建立彻底的“绿色营建”体系,必须从“源头整治”做起,亦即由设计阶段的“绿色构造”、营造阶段的“绿色施工”到装潢阶段的“绿色室内装修”,均是建筑环保的重要一环。
(三)建筑节能设计是绿色建筑之母,其最高境界在于师法自然,顺应风土
绿色建筑的内容包罗万象,但其中最重要的主题莫过于建筑节能对策。尤其全球的建筑相关产业,已消耗地球50%以上的能源,任何建筑设计假使不落实节能对策,根本遑论绿色建筑。
建筑节能设计是绿色建筑之母,建筑节能设计的重点应该有轻重缓急之分,也应该有南北气候之别,长江流域以南的热湿气候应以遮阳设计为主,忌讳过分保温之设计;反之,北方寒冷气候则应以保温外墙、双层中空玻璃、高保温蓄热的设计为主。但无论任何气候下,开窗越大越不利于建筑节能,适中的开口设计乃是全球不变的“普世原则”。
(四)落实绿色建筑之精髓,享受绿色生活之美好
绿色建筑是一种生活智慧,通过充分节约能源、有效利用资源来实现环境保护的根本目的。任何建设都是对地球的损伤,唯有事前消弭无谓之建筑,减少无谓之设施,才是迈向可持续建筑之最高境界。复杂化、巨型化、科技化的建筑系统,是生态高度风险化的象征,反而越简单、越分散、越人性的建筑创意,才是更生态、更持续的环境设计。当今社会,唯有打破“花钱消灾”、“高科技终会拯救人类”的妄想,强调节能、节地、节水、节材的节约型社会,发挥以柔克刚自然设计智慧,才能掌握绿色建筑的真谛,才能创建与自然和谐共生、与环境协调平衡的居住模式,是社会可持续发展而主动变化的积极行为,才能创造人类美好的绿色新生活!
结束语
归根结底,绿色建筑就是生态、节能、减废、健康的建筑,只有优先考虑更便宜、更自然、更有效率、更无公害的绿色建筑设计方法,才能拯救地球。这些方法通常只是“简朴无华的建筑设计、有效率的材料力学、重复使用的家具建材、小巧的遮阳板、韵律变化的阴影、最少管理的自然庭院景观”而已。
绿色建筑体现了人与自然和谐共处,顺应时展的潮流和社会民生的需求,是建筑节能和建筑业可持续发展的迫切需要,不仅涉及老百姓的生活质量,而且是关系国计民生的大事业,全面推广绿色建筑也成为我国城乡建设领域推进节能减排的重要战略措施之一。
绿色建筑的推行,功在当今利在后世,我辈建筑人应认真研习,优先采用。
参考文献:
篇8
景观设计存在的问题以及设计要点
关键词:滨水、住宅小区、景观设计
Abstract: From a waterfront residential community environment landscape design elements on a waterfront residential community environment
The problems and design features of the landscape design
Keywords: waterfront, residential area, the landscape design.
中图分类号: S611 文献标识码:A 文章编号:
住区是现代城市人日常生活居住的地方,由于人们有一半甚至三分之二的时间花费在住区中,因此住区的环境景观质量将直接影响到人们的心理、生理以及精神生活。优美的居住环境能帮助都市人松弛神经、安抚情绪,而且能从整体上提高城市环境的景观质量。滨水住区环境景观设计更应为居民多提供与自然、水体的接触,创造出人性化的人居环境。
1 现今大型滨水住区设计存在的问题
1.1自然生态环境被破坏
现今,对滨水住区生态化的处理多注重对视觉景观的美化,如水体的清洁处理沿岸的植树造林等。这些做法较先前的滨水住区的开发是一种进步,但还只是停留在生态层面上,是一种肤浅的“生态观”。是不了解城市水域空间自然规律与形成过程的做法。大型滨水住区仍存在占用过长的滨水岸线、水域景观类型杂乱等问题。
1.2文化、生态系统被破坏
根据文化生态学理论,任何一种文化都与该地区的自然环境联系紧密。大型滨水住区丰富的自然环境形成了人们丰富的滨水文化生活,但其单一的、模式化的主观的、非文化的规划设计必然造成当地居民使用的不便、地方文化特色的丧失和文化、生态系统被破坏。
1.3活力丧失
滨水住区功能是城市滨水区功能类型之一。城市滨水区功能过于单一,容易导致滨水区因活力丧失而带来诸如交通拥挤、环境恶化、经济衰退等问题,导致滨水区因应变能力差、适用范围小而缺乏活力、单调乏味。因此,对大型滨水住区内部功能的安排应当放在整个滨水区的功能规划中加以考虑,以使每一项内部功能都成为滨水区功能系统中的子系统。
2滨水住区环境景观设计的几个要点
2.1整体性
滨水居住区环境景观设计要有整体设计的理念,首先,要使居住区内的绿化景观环境与城市整体绿化配套相协调。其次,居住区环境景观设计要有总体构思和通盘考虑,既要有点线面结合的景观结构,又要有不断变化的空间序列。居住区环境景观的设计需要考虑的因素很多,如:对基地自然状况的研究利用、对空间关系的综合处理、与居住区整体风格的融合协调等在整个居住区景观设计中的过程中要紧紧抓住城市设计要素,处理好规划布局、交通停车、景观因素、建筑风格之间的关系。使居住区景观形成一个具有整体性与连续性的系统。
2.2人性化
以人为本指导思想的确立,是环境设计理念的一次重要转变。它使住宅小区景观设计由单纯的绿化及设施配置,向营造能够全面满足人的各层次需求的生活环境转变。居住区绿地景观设计就是要满足人们日益增长的物质文化生活需要,要让园林景观的主体舒适和惬意。
2.3生态化
生态设计思想的融入,使环境设计将城市居住区环境的各构成要素视为一个整体生态系统;使环境设计从单纯的物质空间形态设计转向居住区整体生态环境的设计;使居住区从人工环境走向绿色的自然化环境。住区的环境设计必须以城市生态系统为基础,注重生态效益,以提高居民的环境质量为目标,从而维护和保持城市的生态平衡。
2.4特色化
住区环境设计可提升整个居住区的品质,营造富于特色的景观环境,也是居住区规划的重点。住宅小区设计要造就不同的风格,追求与众不同的个性从规划设计到景观细部处理无一不需要潜心研究、精心设计。我国幅员辽阔,自然区域和文化地域的特征相去甚远,因此住宅区的景观设计必须根据不同地域的气候特点、住宅区内的地形地貌特点、居民生活习惯及对户外活动的不同要求等作出不同设计。
3我国城市滨水住区典型案例研究
3.1丽江大研古城
云南丽江大研古城是中国古代可持续滨水住区的先驱代表,是一个以水城发展模式建设的城镇。古时居住在大研城的人们所建设的复杂且设计精巧的供水系统仍然沿用至今。供水系统设计的第一步是从古城北面黑龙潭流出的玉泉水,经城北端尽头玉龙桥时一分为三股支流:西河、中河和东河。这三股支流在城内又分为若干支渠,形成了一套完整的水网系统,解决了城市用水,改善了城市内的小气候。第二步,他们创造性地利用了“三口井”在内的一系列的环保用水体系。第一口井是饮用水井,第二口井用来洗涤蔬菜瓜果,第三口井用来洗衣服。这个起源于800年前的设计理念和当今提倡的水资源循环利用的概念有着惊人的相似之处,至今都为世人瞩目。
3.2深圳海洋世界
深圳“海洋世界”地块位于深圳蛇口商业中心区南部滨海地区,整个地块约40k㎡,全部由填海形成。整个区域水系由两条同心环形运河以及六条由中心向外呈放射状的运河构成,全长4km,使得整个区域都成为了“滨水地区”,也把运河融入到了日常生活之中。地区内的公路交通系统采用一个类似于“单元交通系统”的思想。汽车进入该地区先要绕行周边公路并且要将车停在指定的停车位。这样,游客和居民如果要选择在区域内出行的交通工具时,就要开始搭乘公共船、出租船或骑自行车。出于安全应急方面的考虑,设计应急汽车通路作为区域主要交通的补充,应急汽车通路平时作为步行道使用,只有在紧急情况下汽车才可以顺利通过。
4结语
总之,我国居住区正在进入大规模建设时期,住区规划设计方面需要探索的问题还很多。住区景观环境设计理念所创造出来的景观模式正在多元化的发展中。优美宜人的住区环境作品不仅能提高居民的生活质量,亦能够提升城市的区域环境质量。社会经济的发展将使得人们对住宅的功能需求不断发生变化,这就促使人们一方面要关注生活、不断创新,另一方面要积极拓宽住区规划中城市设计的思路和方法,创造出更富中国特色的人居环境。
参考文献:[1]韩朝晖.对现代居住区景观设计的思考[J].美术大观,2007(6):
102-103.
[2]李嘉明,马德良.关于住宅小区景观设计的思考[J].城市,2007
(8):47-48.
篇9
关键词:建筑设计;生态环境;人性化设计
Abstract: urban environment worsening ecological environment of the architecture design more and more attention by people. Building the ecological environment of the closest to the people life, also shows the "people-oriented" concept of modern construction, in this paper the principle of ecological environment construction design, construction of ecological environment and the natural fusion and new technology, new material in the construction of ecological design from three aspects of application are discussed.
Keywords: architectural design; Ecological environment; Humanized design
中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:
建筑生态环境设计,是指在建筑周围的特定区域内,创造一个具有形态、形式因素构成的与建筑外观融为一体的,具有一定社会文化内涵及审美价值的景物。建筑生态环境必须具有三个属性:一是自然属性,它必须作为一个有光、形、色、体的可感因素,一定的空间形态,较为独立的并易从区域形态背景中分离出来的客体;二是社会属性,它必须具有一定的社会文化内涵,有观赏功能,改善环境及使用功能,可以通过其内涵,引发人的情感、意趣、联想、移情等心理反映,即所谓景观效应;三是必须与现有的建筑外观和城市规划融为一体,一定的建筑处在一定的生态环境之中,两者不可能割裂,更不可能对立。
一、建筑生态环境设计原则
建筑生态环境设计首先应尊重当地的传统文化和乡土知识,吸取当地人的经验。景观设计应根植于所在的地方。由于当地人依赖于其生活环境获得日常生活和物质资料和精神寄托,他们关于环境的认识和理解是场所经验的有机衍生和积淀,所以设计应考虑当地人和其文化传统给予的启示。
其次,应顺应基址的自然条件。场地外的生态要素对基址有直接影响与作用,所以应该设计不能局限在基址的红线以内;另外任何景观生态系统都有特定的物质结构与生态特征,呈现空间异质性,在设计时应根据基址特征进行具体的对待;考虑基址的气候、水文、地形地貌、植被以及野生动物等生态要素的特征,尽量避免对它们产生较大的影响,从而维护场所的健康运行。
第三,应因地制宜,合理利用原有景观。要避免单纯地追求宏大的气势和英雄气概,要因地制宜,将原有景观要素加以利用。当地植物和建材的使用,是景观设计生态化的一个重要方面。景观生态学强调生态斑块的合理分布,而自然分布状态的斑块本来就有一种无序之美,只要我们在设计中能尊重它,加以适当的改造,完全能创造出充满生态之美的景观。
第四,人性化设计原则。人性化设计是人类在改造世界过程中一直追求的目标,是设计发展的更高阶段,是人们对设计师提出的更高要求,是人类社会进步的必然结果。人性化设计是以人为轴心,注意提升人的价值,尊重人的自然需要和社会需要的动态设计哲学。在以人为中心的问题上,人性化的考虑也是有层次的,以人为中心不是片面的考虑个体的人,而是综合的考虑群体的人,社会的人,考虑群体的局部与社会的整体结合,社会效益与经济效益相结合,使社会的发展与更为长远的人类的生存环境的和谐与统一。因此,人性化设计应该是站在人性的高度上把握设计方向,以综合协调景观设计所涉及的深层次问题。
二、建筑生态环境设计与自然的融合
如何借用自然的景观来加强建筑生态环境设计,营造舒适的生活环境,是很多建筑设计师面对的难题。在西方,考古发现,在罗马的庞贝古城中,就出现了由立柱支撑,四周回廊环绕,中央设有承接雨水用的水池的天井形式了。而在我国,建筑布局中经常出现的庭院则是引入自然空间的主要方式。庭院不但为建筑提供了采光通风的良好条件,而且使建筑空间充满了诗情画意。今天,先进的技术为自然环境与建筑的融合提供了有力的支持,使其呈现出多种多样的方式。
1、采光天井
采光天井在现代建筑中依然被大量地运用,它在建筑空间中不但起着通风采光的作用,而且成为建筑空间的重要组成部分,增强着建筑空间的表现力。以程泰宁设计的联合国国际小水电中心为例,该建筑位于杭州西湖风景区玉皇山麓,为体现风景园林建筑特点,体现地方特色,建筑中几乎所有的房间都围绕一个半圆型的庭院布置,庭院内是大片的水面,其间点缀以山石树木,池中红鳞戏水,池畔回廊环绕。使活动在建筑中的人能时时感到自然的存在。在这一建筑中,庭院成了空间的主角,建筑仿佛成了背景,整个建筑因庭院的存在而体现出江南的意韵。
2、生态中庭
生态中庭这一形式目前正被越来越多地运用于各种类型的建筑之中。建筑的中庭这一概念其实也起源于庭院,据称,希腊人最早在建筑中利用露天庭院这一概念。后来,罗马人在这一基础上加以改进,在天井上加盖屋顶,形成了有顶盖的室内空间的雏形——中庭。如今,中庭这一形式有了很大的发展,其跨度之大,高度之高,内部空间之丰富均非昔日可比。阳光,植物,流水等自然要素被引入中庭,引入了建筑内部,内部空间被赋予了外部空间的特征,成为人们喜欢逗留和举行活动的场所。
3、高层建筑的立体绿化
随着高层建筑越来越多地进入人们的生活,人们开始尝试在高层建筑中建造
空中花园,使生活和工作在高层建筑中的人也能够接触到自然,因而出现了现代意义上的“空中花园”。屋顶相对于外墙,其受太阳热辐射影响的面积相对较少。对高层建筑屋顶的处理方法一般是构建一些类似凉棚的通风隔热构造,以阻挡屋顶接收热气,同时形成屋顶花园。而屋顶材料则应选择低热容量并且反射性良好的表面材料。
三、新技术及新材料在建筑生态环境设计上的应用
利用太阳能的新技术。窗户集热板系统,由玻璃盒子单元集热板、蓄热单元、风扇和空气导管等组合而成,在盒子里,光能通过集热板转换成热能,并利用空气做热媒,加热的空气利用风扇驱动,从空气导管中由集热单元流向建筑内部的蓄热单元;空气集热板系统,是常用的热空气供热系统的补充,效率比高。常用在中庭等大空间:建筑的进风经空气集热板加热后,直接排人中庭,中庭或建筑结构自身蓄积热量。
新材料的应用。透明热阻材料是一种透明的绝热塑料,可将它与外墙复合成透明隔热墙;随着现代科技的不断发展,玻璃材料领域陆续出现了吸热玻璃、热反射玻璃、底辐射玻璃、电敏感玻璃、调光玻璃,电磁波屏蔽玻璃等。设计可将它们组合成复合的构造形式,达到生态建筑的保温和采光要求;在建筑生态环境设计中采用太阳能电池发电为建筑提供能源,既无污染,又无噪音,并由可再生能源提供燃料。
四、结语
随着人们对居住环境的日益重视,人们对建筑的生态属性和人文内涵的认识逐渐有了较大的观念转变,有些地方将建筑设计中的生态环境品质提到了空前重要的高度。建筑的生态环境设计反映了生态优先原则和可持续发展的时代精神。为此,我们应认真借鉴国内外有益建筑生态环境设计经验,积极推广立足于对资源的节约、再利用、循环生产的生态建筑,为我们的子孙后代多留一片纯净的蓝天绿水。
参考文献:
[1]俞孔坚,李迪华,吉庆萍.景观与城市的生态设计.概念与原理[J].中国园林,2001(6):3-10
篇10
【关键词】 Secondlife;探究式学习;学习环境;Sloodle;Moodle
【中图分类号】 G40-034 【文献标识码】 B 【文章编号】 1009―458x(2012)02―0077―04
一、引言
新课程改革提倡自主学习,倡导学习者主动参与,并把指导学习者进行探究式学习作为改革的重点之一。但是目前网络环境中的探究式学习还存在一些不足:基于平面的、靠图文传播知识的方式无法创造形象逼真的学习情境,学习者很难通过情境体验来开展探究式学习活动;已有的虚拟学习环境不能进行学习过程的管理和跟踪以及对学习内容的聚合。本研究从以上问题出发,整合Secondlife和Mloodle的优势创建探究式学习环境,一方面利用Secondlife的建模工具和林登脚本语言创建形象逼真的学习情境,另一方面运用Mloodle平台对整个探究式学习过程进行管理和支持。本研究所创建的学习环境具有情境性强、交互性强、能够提供开放的学习空间,培养学习者的创造性等特点。
二、基于Secondlife的探究式
学习环境设计
本研究的学习环境设计主要从学习环境的硬件要素和软件要素来分析。硬件要素主要包括虚拟空间环境、资源环境、支持工具,软件要素主要包括学习组织环境、学习活动。本文以学习环境的这五个要素为基础,以学习活动的设计为中心,结合Secondlife的具体特点,设计了基于Secondlife的探究式学习环境模型,如图1所示。这五个环境要素之间紧密联系,虚拟空间环境是整个环境的基础,支撑着其它所有的环境要素,学习资源和支持工具互相协同,在组织环境的辅助管理作用下来支持整个学习活动的进行,学习活动是整个学习环境的核心。
1.虚拟空间环境设计
虚拟空间环境是整个学习环境的基础,所有学习活动都要在物理环境中进行。用户可以利用Secondlife提供的3D建模工具来建构学习环境的物体,同时可以给相关物体赋予Linden脚本语言实现所需的动作和功能。本研究以“探索海洋世界”为探索主题设计的空间物理环境如下表1。
2. 资源环境设计
基于Secondlife的探究式学习环境中的资源环境不仅包括Secondlife内部已有的三维立体模型资源,还需要外部网页资源以及Moodle平台的资源链接。本研究中资源设计的手段是采用Secondlife与Moodle相结合的方法。用Moodle承载资源,建立起Moodle与Secondlife的通信,并在Secondlife三维浏览器中呈现资源。在“探索海洋世界”的活动中,不仅提供了Secondlife中已有的虚拟海洋馆,还提供了包括虚拟图书、视频、网址等信息的虚拟图书馆,使学生既能在虚拟世界进行探索,又能点击链接进入网站和现实生活进行知识的探究[1],资源环境设计模型如图2。
3. 支持工具设计
支持工具是指支持学习者学习的所有物体的总和。本研究的支持工具主要包括搜索工具、交流工具、认知工具、问题表征工具、评价反思工具等。这些工具由Secondlife本身提供的工具以及Mloodle平台的工具组成,如下表2。
4. 组织环境设计
基于Secondlife的探究式学习环境的组织环境设计主要包括学习共同体设计和组织策略设计。学习共同体指一个由学习者及其助学者(包括教师、专家、辅导者等)共同构成的团体,他们彼此之间经常在学习过程中进行沟通交流,分享各种学习资源,共同完成一定的学习任务,因而在成员之间形成相互影响、相互促进的人际联系。学习共同体的构建主要包括建立成员间关系,确立共同体成员的目标、规则和学习文化等。 组织策略主要包括分组策略、角色分配策略、任务分配策略、制定活动规则的策略等。组织环境中小组成员的角色关系、行为、任务的划分、学习共同体的认知和交互活动都是在组织策略方法的指导下开展的。
5. 学习活动设计
学习活动是整个学习环境的核心,本研究主题“探索海洋世界”的学习活动流程设计如下图3。
(1)确定探究主题及目标
学习活动开始前,教师首先要根据学习者的特征和学习目标的要求来确定探究活动的主题及阶段目标。教师在设置主题问题时要注意选择非良构的问题情境和具有趣味性的问题,以便激发起学习者的探究欲。本研究所选择的探究主题为“探索海洋世界”[2],具体目标设置如下:
① 让学习者通过探究了解海洋生物的种类;
② 让学习者通过体验掌握海洋生物的体貌特征、生活习性、生理功能和海洋生物的食物链;
③ 通过本次学习活动使学习者了解海洋生物物种的丰富性,学会珍惜海洋生物,懂得保护海洋环境的重要性。
(2)设计探究任务
教师要把每一个教学目标都以子任务的形式设计出来,学习者通过完成具体的任务来达到探究目标。任务的难度要在学习者的“最近发展区”内,清楚地描述学习者即将进行的活动以及要达到的效果。
(3)创设探究情境
基于Secondlife的探究式学习活动中,教师利用Seconlife提供的3D建模工具和林登脚本语言来创建如上表1所列的活动场所。其次还要利用多媒体手段来引导学习者进入预设的学习情境。比如本研究案例中按照如下方式导入学习问题情境:教师在虚拟报告厅放映一段海洋污染的报道,然后说:“海洋是地球生物的起源,现在海洋环境的污染已经严重影响了海洋生物的生存,为了保护海洋生物,我们要向相关部门提交一份海洋生物现状的报告。大家将会被分成几个小组进行专题探究,两周后我们将分享各小组的研究成果,提交我们的探究报告。”
(4)体验探究情境
探究式学习活动的中心环节就是通过体验、探究虚拟学习环境来完成探究任务,解决实际问题。学习者在具体的情境中通过实地考察、亲身体验、查阅资料、人物访谈、虚拟实验、专题研讨等形式来搜集与任务相关的资料,获取可信的数据,为形成探究成果做准备。本研究以“探索海洋世界”海洋鱼类探究组的具体探究过程示例介绍体验探究活动的过程,如表3。
(5)成果展示
在这个阶段,各小组成员把自己在探究情境中获取的各种信息以图像、视频、模型等形式在虚拟报告厅中和大家展示交流,分享经验,互相评价。在虚拟探究环境中,学习者、师生之间可以利用各种交流工具进行评价交流。
(6)总结评价
小组之间交流之后形成初步的结论,教师和同伴还要针对小组结论和学习过程进行评价,并形成最终的结论。探究式学习活动的评价方式是多样化的,可以利用环境中的评价反思工具获取学习者的学习记录,对学习者进行过程性评价;也可以针对学习者的作品进行总结性评价,同时鼓励自我评价、同伴互评、教师评价等多角度评价方式,使整个评价更科学。
评价完成之后,教师还要总结整个探究活动的结论,也是整个活动的反思,在启发学习者深入思考的同时还要鼓励学习者开始新的探究活动。“探索海洋世界”的结论设计就是在虚拟报告厅汇报小组的研究成果。
三、基于Secondlife的探究式
学习环境的技术实现
1. Secondlife内部虚拟环境的实现
Secondlife内部虚拟环境指的是在Secondlife的三维虚拟空间中利用建模工具和林登脚本语言,配套使用外部三维建模软件如blender、3dmax以及图形处理软件Photoshop等制作出来的虚拟世界,是各种虚拟物体(又称PRIM,用户用于创造物体的基本单位)的有序组合。[3]本文以Secondlife的虚拟图书馆为原型,构建表1所列举的虚拟空间环境的各个场所。
2. Sloodle平台的功能实现
(1)Sloodle平台的功能结构
Secondlife虚拟学习环境可以提供一种沉浸式的学习环境,而Mloodle系统在此基础上又实现了对学习过程的全程跟踪和管理,本研究将两者有机地链接起来,发挥各自的优势来支持整个学习活动。Sloodle平台的功能模块如图4所示。
(2)Secondlife与Moodle的链接
Secondlife与Moodle的链接有以下两种方式:
① 修改Moodle平台的数据库及代码使其与Secondlife链接。这种方法要用到应用编程接口和html、林登脚本语言,通过XML-RPC远程调用方法向两个平台互传参数;Secondlife内置的林登脚本语言提供了许多方法可以使Secondlife中物体与外部网络服务器通信,比如通过Object向互联网上的邮箱发送邮件,也可以通过XML-RPC和HTTP请求向网站服务器发送数据。这也是Secondlife内部资源扩展的常用方法。
② 直接将Moodle平台中的学习内容放入Secondlife中。这种方法只需Secondlife本身提供的林登脚本语言就能实现。通过这种方式,系统是以网页链接的形式打开资源。实际上只是网页界面的拷屏。[4]方式一在构建虚拟学习环境方面具有很大的优势,但是技术要求也高一些。
(3)Sloodle的系统结构
Sloodle系统结构采用数据层、逻辑层和表现层的三层结构。用户的账号、密码、作业文件、交互记录、聊天记录等在数据层,所有数据存储在数据库中。系统的交互功能、实验操作、技能训练等在逻辑层实现。逻辑层包括了Moodle逻辑层和Secondlife逻辑层,Moodle逻辑层的实现方式是通过存储在服务器上的PHP脚本与数据库进行联系,Secondlife逻辑层的实现方式是采用林登脚本语言,使用允许用户在客户端创建对象的方法,通过网络、电子邮件或XML的过程调用(XML―RPC)或HTTP请求等方法实现与外部服务器进行数据的联系。表现层则通过HTML格式和三维交互对象来实现。用户可以通过网页浏览器进入Moodle系统,使用HTTPS方式连接服务器。服务器端的脚本检查用户是否具有权限进入或回复。原则上,当用户使用Secondlife客户端交互的同时,交互记录也保存到Moodle的数据库之 中[5]。Sloodle和Secondlife通讯的体系结构如图5所示。
四、结论
本研究利用Secondlife的情境性、开放性、交互性特点,结合Mloodle对学习活动的管理和学习过程记录的功能构建了基于Secondlife的探究式学习环境。该环境既能为学习者提供逼真的探究情境,同时能够对学习者的活动过程进行跟踪和管理,为学习者提供丰富的资源环境和交互环境,能够有效地支持探究式学习活动的开展。
参考文献
[1][2] 张立新,李妍,段爱峰. Virtual Quest网络虚拟环境中的探究式学习[J]. 中国电化教育,2008,(10):74.
[3] 谢涛,刘革平. Secondlife中基于问题的情境式学习环境建构[J]. 现代教育技术,2010,(3):108.
[4] 罗均,刘革平,谢涛. 基于Secondlife的虚拟图书馆学习环境设计与实现[J]. 中国远程教育,2011,(1):81-82.
[5] 张国民. 基于Sloodle平台的分布式虚拟学习系统的教育应用初 探[J]. 现代教育技术,2010,(6):79.
收稿日期: 2011-10-30
作者简介:陈颖博,硕士研究生,西南大学计算机与信息科学学院(400715)
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