生物力学研究方向篇1
【关键词】物理学毕业论文选题教育研究
【中图分类号】G420【文献标识码】a【文章编号】1674-4810（2013）23-0055-02
本科毕业论文是实现本科培养目标的综合性实践教学环节，它既是对学生大学四年学习成果的一次综合考查，也是对学生运用所学知识和技能进行科学研究工作的初步训练。近几年，笔者在指导物理学专业本科毕业论文时发现，物理学专业本科毕业论文选题出现了一些新特点：主要是选题呈现多样化，物理教育研究方向的选题趋热，理论物理研究方向的选题趋冷，中学物理教育研究方向的选题已成为热点。出现这种现象，既有考研与就业形势的影响，也有学生的学习观与就业观的因素，值得我们去关注和思考。
本文研究所选数据为最近几年的数据，具有较好的时效性，数据来源准确，且基于浙江师范大学的学校地位（1980年被列为浙江省属重点高校），所以能基本反映全国高师院校中物理学专业本科学生毕业论文写作的趋势。
一毕业论文选题的调查统计分析
对浙江师范大学物理学专业2010～2012年三届学生毕业论文选题的研究方向作了较详细统计，分别从纵向、横向进行了比较，见表1、表2、表3。从表1可以看出，学生毕业论文选题涉及十几个小研究方向，通过对这些小研究方向进行合并，可归类整理成“物理教育”“理论物理”“普通物理”“应用物理”四个大研究方向。其中，物理教育包含中学物理教育、物理学史和大学物理实验；理论物理包含理论力学、量子力学、电动力学和统计物理；普通物理包含力学、电磁学、热学、光学和原子物理；应用物理包含新能源材料、家用电器和其他。如“物理教育”研究方向，除了传统的中学物理教育研究方向外，还涉足了物理学史研究方向和大学物理实验研究方向，毕业论文选题呈现了多样化的特点。
从表2可以看出，三届学生毕业论文选题为物理教育研究方向的人数分别占年级总人数的24.4%、30.4%、37.4%，而选题为理论物理研究方向的人数分别占年级总人数的43.3%、40.2%、26.4%，物理教育研究方向的选题趋热而理论物理研究方向的选题趋冷的特点明显。从表3可以看出，在物理教育研究方向毕业论文选题中，选题为中学物理教育研究方向的人数分别占物理教育研究方向总人数的63.6%、78.6%、82.4%，中学物理教育研究方向的选题已成为学生研究热点的特点非常明显。
面对以上高师物理学专业本科毕业论文选题的新趋势，指导教师中出现了各种各样的看法，褒贬不一，概括起来主要有以下几点：（1）目前，由于中学教师待遇较好，越来越多的高师毕业生想进中学工作，学生选做中学物理教育研究方向课题既实事求是，又能为将来从事中学物理教育研究打下一定的基础。（2）目前，我国新一轮基础教育课程改革正在全面推进，新的课程理念、教材、课程评价观强烈冲击着现有的教师教育体系，高师物理学专业本科学生选题以中学物理教育为研究方向，充分体现了当前高师物理学专业本科学生对我国基础教育物理课程改革的关注。（3）中学物理教育研究方向的论文学术性低，让大学本科学生去做中学物理教育研究方向的选题，会降低物理学专业本科生的培养目标。（4）高师物理学专业的本科生只有几周中学物理教学实践时间，让学生做中学物理教育研究方向的选题既不切实际，也无法写出高水平的中学物理教育研究论文。
二高师物理学专业教育改革的几点思考
1.转变观念，自觉提高对物理教育研究的认识
随着教育的发展，“科研兴校”“科研促学”的理念日益被大家所接受，物理教育研究的能力作为物理教师一项必备的素质也越来越受重视。物理教育研究是以物理教育现象和物理教育问题为对象，有计划、有目的地运用科学研究的原理和方法，通过对物理教育现象的描述、解释、预测和控制，探寻物理教育活动规律及其有效物理教育途径和方法的一种科学实践活动。物理教育研究的能力是一种高级的、来源于物理教育实践，而又有所超越和升华的创新能力，它要求研究人员具有扎实的教育学、心理学的理论和方法论知识，具有发现问题和分析问题的能力，具有收集文献资料和筛选信息整理资料的能力，具有较好的文字表达能力，具有开拓创新精神等。高师物理学专业加强培养学生物理教育研究的能力，不仅符合高师物理学专业人才培养目标的要求，而且适应当前基础教育物理课程改革与发展的需要。因此，高师物理学专业的教育管理者和任课教师应转变观念，自觉提高对物理教育研究的认识。
2.与时俱进，积极关注基础教育物理课程改革
由于物理学专业本科毕业论文选题中中学物理教育研究方向的选题占了较大比例，这一项指导任务，单由几个从事物理课程与教学论的教师来承担难以完成，还需其他专业课教师也来承担才能完成。这就给本科毕业论文的指导教师提出了新的要求，必须转变轻视中学物理教育研究的观念，与时俱进，全面了解当前基础教育物理课程改革的内容及发展趋势，这样才能正确指导学生做好中学物理教育研究方向的毕业论文。另外，作为一名高师物理学专业的任课教师，即使不指导学生毕业论文，也应时刻关注我国基础教育物理课程改革的发展与需求，也应积极参与我国基础教育物理课程改革的实践和研究，因为高师物理学专业的培养目标主要是未来的中学物理教师，高师物理学专业所有的教学工作都应围绕这一目标来进行。因此，高师物理学专业的任课教师必须与时俱进，积极关注基础教育物理课程改革。
3.因势利导，积极为学生创造物理教育研究的条件
第一，开设“物理教育研究论文写作”课程。为了提高学生的物理教育研究论文写作能力，帮助学生尽早参与物理教育研究。笔者建议在高师物理学专业大三开设“物理教育研究论文写作”课程。在做物理教育研究方向的毕业论文时，绝大多数学生从未有过做物理教育研究的体验，完全不清楚物理教育研究论文写作的具体要求和规范，这与没有开设“物理教育研究论文写作”课程有直接关系。该课程应从理论和实践两个层面剖析物理教育研究论文写作的要旨。如物理教育研究论文写作的目的、意义、价值；物理教育研究论文的选题、文献综述、论点的形成、研究方法的选择、论据的梳理；物理教育研究论文的规范、要求、修改等，从理论层面进行剖析。同时将一些有代表性的优秀物理教育研究论文作为范本，在学生仔细阅读的基础上，教师引导学生一起评析，诸如评析论文的选题与结构，材料的整理与分析，研究其学术性、科学性、创新性、专业性、实践性等，以此给学生示范作用，从实践层面使学生准确地掌握物理教育研究论文写作的要领，提高学生物理教育研究的能力。
第二，拓展物理教育实习的内容和形式。做物理教育研究的先决条件是必须深入物理教学的第一线。目前，我国高师院校学生物理教育实习普遍采用在大四集中（或相对集中）实习的模式进行，时间一般只有6～8周，实习目的主要是让学生了解中学物理教学常规工作，进行中学物理课堂教学实践，培养其独立从事中学物理教育和教学工作的能力及中学物理教育研究的能力。时间短且形式单一的物理教育实习，是学生做中学物理教育研究论文的不利因素，也是造成中学物理教育研究论文水平不高的直接原因。笔者建议拓展物理教育实习的内容和形式。高师物理学专业应让本科学生在大一到大四整个学习过程中尽早、多次、渐进地全程接触和了解中学物理教学实际，在中学物理教育实践活动的不同阶段中（如在教育见习、模拟实习、正式实习等阶段中）感知、思考和深化对中学物理教育教学的专业性、复杂性的认识，并有目的地指导学生在中学物理教育实践中开展物理教育现状调查和物理教育研究工作，以培养学生的物理教育研究能力。国外许多国家在师范生教育实习方面有很多好的经验值得我们借鉴。如德国师范生实习时间是72周，在较长的实习期间，学生能深入了解教育实际，学会在真实的教育实境和教学个案中调查研究、发现问题、选择课题、搜集数据、形成观点，以培养他们的教育研究能力。总之，积极为学生创造物理教育研究的条件，能有利于培养学生物理教育研究的能力。
参考文献
生物力学研究方向篇2
关键词：
物理核心素养；物理课程价值；物理教学；
作者简介：林钦，1979年生，男，福建福州人，福建师范大学物理与能源学院讲师，硕士生导师，主要从事物理课程与教学论、物理学习评价研究；作者简介：陈峰，1962年生，女，台湾人，福建省教育考试院副院长，正高级教师，特级教师，硕士生导师，教育部物理课程标准研制组核心成员，福建省物理教学研究委员会理事长，福建省特级教师协会秘书长；作者简介：宋静，1981年生，女，河北保定人，福州教育研究院物理教研员，主要从事物理教学与评价研究。
每次听到“把物理全都还给物理老师了”[1]诸如此类的话，都会让我们反思：中学物理课程的价值何在。遗忘是自然界中一种不可抗拒的规律，在知识大爆炸的时代，忘记已成为常态，当知识被遗忘以后，在学生头脑中留下的痕迹才是教育价值的体现。德国著名物理学家、诺贝尔奖获得者冯·劳厄就曾说过：教育给予人们的无非是当一切已学过的东西都忘记后所剩下来的东西。物理课程希望学生剩下的是什么？物理学研究的事实和结论可能被学生忘记，但物理学研究的思想方法、研究态度一定能够长久地支持学生的学习、生活和工作，是不会“还给”物理教师的。这些被学生终身保持的，成为他们行为习惯的就是一个人的基本素养，培养学生的物理学核心素养和关键能力才是中学物理课程的价值所在。
怎样的物理教学才能有效促进学生科学素养的提升，是每一位从事物理教学工作的教师深思的问题。我们基于物理课程的价值追求，提出物理核心素养导向的教学，通过物理课程教学培养学生的物理核心素养，让物理课程成为培养学生科学素养的课堂，给学生留下对他们终身发展最有价值的东西。
一、核心素养导向的物理教学架构
(一)物理核心素养的构成
《全民科学素质行动计划(2006—2010—2020年)》指出，科学领域课程应以提升学生科学素养为目标，学生通过课程的学习应了解必要的科学技术知识、掌握基本的研究方法、树立科学思想、崇尚科学精神，并具有一定的应用他们处理实际问题、参与公共事务的能力。[2]物理课程作为自然科学领域的重要基础课程，在培养学生方面的价值则体现从科学知识、科学方法、科学精神与态度、科学应用四个方面为学生今后生活和工作作准备，使学生养成终身发展所需的必备品格与关键能力，形成学生的物理学科核心素养。
1.科学知识方面的核心素养表现为对物理学科发展中核心概念和规律的理解。物理学发展过程也是人类认识世界的过程，在认识世界过程中对客观事物共同属性和本质特征的抽象形成了物理概念，在探索物理现象内在联系的过程中形成了物理原理和规律，[3]这些都是人们今天认识世界的基础。学生通过物理课程的学习，应该能够认识和理解自身生活的客观世界，认识自然界的构成、现象和规律，认识物质存在的多样性、复杂性和统一性，形成科学的唯物主义世界观。
2.科学方法方面的核心素养表现为了解并掌握研究世界的基本思想和方法。物理学家为更有效地研究和认识自然界，探索出了许多研究思想和方法，这些思想和方法比科学知识更有价值。例如，忽略次要因素的理想化模型方法、控制变量的方法等，都是学生今后思考和处理身边问题的重要方法。学生通过物理课程的学习，应该能够了解物理学研究问题运用的思想和方法，并认识到这些思想方法在解决问题中的价值。
3.科学精神和态度方面的核心素养表现为对科学研究的热情和和实事求是的态度。学生通过物理课程的学习，应该能领悟物理学研究过程中表现出来的尊重事实、实事求是的科学探究态度，能在学习、生活和工作中坚持做到实事求是。
4.科学应用方面的核心素养表现为有应用所学知识、方法解决现实问题的意识和能力。学生通过物理课程的学习，不仅要能够解析“模型化”的物理试题，更要有解释生活中物理现象的意识，利用科学知识和方法解决学习、生活和工作中遇到问题的意识和能力。
物理课程的教育价值在于让学生养成这四个方面的核心素养，让学生具备科学的思维和意识、科学研究的方法、适应社会所需的物理学知识、了解科学的起源和树立科学的世界观、[4]严谨的科学态度和实事求是的科学精神。为实现这样的培养目标，我们有必要反思当前的物理教学，重构核心素养导向的物理教学，能够为基础教育物理课程及教学改革指明方向。
(二)核心素养导向的物理教学的建构
物理学科核心素养是学生在学习物理过程中逐步形成的行为习惯与关键能力。体现物理学科的教育价值，实施核心素养导向的物理教学，需要教师转变教学的价值观念，意识到物理教学的目的不在于对物理知识的记忆和再现，而在于知识和方法的应用，在解决问题中逐步形成物理学科核心素养。
物理核心素养导向的物理教学结构
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首先，要认识到物理学研究所积累的知识是学生学习活动的载体而不是终极目标。知识教学的目的在于把物理学在研究自然的过程中获得的知识转化为学生的个体知识，使学生知道世界是什么样的，能够客观地认识和分析自身所在的世界。教师要为学生学习物理知识创设合适的情境，帮助学生借助物理学家研究问题的方法探索自然、建构个体知识，并在此过程中掌握基本的认知方法、感悟物理学家研究过程中体现出来的科学精神。
其次，要认识到学生物理知识的建构过程，关键在于核心概念的建构。核心概念是指居于学科中心，具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法，是一种教师希望学生理解并能在忘记其非本质信息或周边信息之后，仍然能应用的概念性知识。[5]物理教学过程不应该是向学生“灌输”事实和结论的过程，而是应该帮助学生借助物理学家研究自然界的思想方法，自主探索、建构物理学科核心概念，并逐步将这些思想和方法内化成自身的行为习惯，形成良好的科学品质。物理教师应该清晰地认识到物理学科核心概念与其他结论性知识之间的联系，围绕核心概念开展教学，而不是围绕考试试题开展教学。
最后，教师还要清楚地认识到学生物理学核心素养是一种行为习惯和思维惯性，习惯和能力的形成不仅需要学习体验，同时也离不开学习者的自身实践。[6]学生解决问题的过程与物理学家研究的过程都不可能是一帆风顺的，物理教学应该帮助学生感悟物理学家研究过程中所表现出来的情感态度和价值观，并创设实际问题情境帮助学生体验这样的科学精神，帮助学生把蕴含在知识发现过程中的情感、态度和价值观转化为自身解决实际问题的行为准则，使他们能够正确地对待和解决未知的问题，在此过程中将科学方法内化为自身行为习惯，养成良好的科学态度和素养。
核心素养导向的物理教学要求我们将物理课程的教育目标定位在学生终身发展的行为习惯与关键能力的养成，在教学中不断为学生提供面对问题、分析问题、解决问题的机会，在此过程中激发他们学习的热情，在主动学习与探究中养成行为习惯，发展关键能力。
二、核心素养导向的物理教学策略
物理核心素养导向的教学要求教师深刻认识物理课程促进学生能力发展的价值所在，关注学生物理核心素养的培养。改革当前物理课堂教学，实施物理核心素养导向的教学要求我们注意学科核心内容、科学方法、科学精神、实际问题以及教师以身作则等方面的问题。
(一)围绕核心概念展开教学
以物理核心概念统领物理教学，可以帮助师生从纷杂的事实、概念、规律、定理、公式中跳出来，站在更高的位置上培养学生的科学素养。物理核心素养导向的教学要求课程内容应该围绕物理学科的核心概念进行，教学重心应该从讲授事实转移到使用事实，学习重心也应该从记忆事实转移到理解可迁移的核心概念和对更为根本的知识结构进行深层理解，培养和发展思维能力。[7]
例如，质点的概念：用来代替物体的有质量的点。这是一个理想化的物理模型，仅靠教师的讲授是难以掌握的，只有将其置于一定的应用情境中，才会显得生动和有意义。
a.当物体的大小和形状对所讨论的问题来说影响不大时，就可以忽略物体的大小和形状，把物体当成质点。
B.物体上的各点的运动情况都是相同的，即平动的物体，可以看成质点。
C.在研究物体运动时，其大小与形状可以不考虑时，可以视为质点。
这三个都是对质点概念的理解，其中a是核心概念，B、C等是次位概念，是质点概念在具体情境中的解读，是事实性的结论。
核心素养导向的物理教学要求教学活动不能停留在仅让学生记住一些物理学事实，而是要关注通过事实抽象提出的核心概念，教师可以围绕“是否可以忽略物体的大小和形状”开展教学，讨论B、C两种情况下能否将物体看成质点，培养学生敏锐鉴别的思维，从而更深层次的理解“质点”的概念和“理想化模型”，并将这种“忽略次要因素”的思维方法迁移到工作和生活中。
反观当前的中学物理课堂中，许多教师为应付考试的需要，往往“赶进度”，注重“关键考点”的教学，这样的方法使得学生难以进行有意义的知识组织，在“关键考点”之外通常只是能触及一些表面性的事实和结论。然而关注事实记忆的课程终将被完全遗忘，这就是学生“全都还给老师了”的原因所在。
(二)提供应用科学方法研究问题的机会
物理核心素养导向的教学要求物理课程能够为学生在今后工作和生活中面对未知问题时提供解决问题的思路和方法。物理课堂教学应该为学生创新真实、复杂的问题情境，鼓励并引导学生剖析问题、简化问题、建立物理模型，并运用适当的方法解释问题。
注重科学探究是新课程的亮点之一，《美国国家科学教育标准》认为科学探究“指的是科学家用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。科学探究也指的是学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动”。[8]科学家研究问题的关键，是能够在纷繁复杂的表象下发现问题的关键，在此基础上建构物理模型、设计方案、解决问题。科学探究教学的价值应该是培养学生利用科学探究的方法获取知识、研究解决生活中遇到问题的能力，而不仅仅是简单重复科学家发现知识的过程。
然而，在过于强调知识积累的物理教学中，科学探究更多时候仅仅被作为发现知识的“工具”和“手段”，获得事实性结论成了科学探究的目的所在，使得科学探究的价值被弱化。在物理课堂中探究的问题往往是教师已经明确提出的(或者是问题情境中显而易见的)，学生只要按部就班的“猜想、假设、实验……”就能够轻而易举地探究出正确的结论。学生在探究前基本知道了结论，在探究过程中既不可能也没有时间思考“可能存在的问题”，长期这样的重复训练永远达不到发展学生问题意识和探究能力的目的，也不能促进学生真正理解科学探究的精髓。[9]
例如，牛顿第二定律的实验探究中，教师通常提出典型问题：探究力与物体运动状态变化之间的定量关系。在学生猜想假设的基础上，根据所需测量的物理量设计实验方案并进行实验，最终得到科学的结论。这一过程看似注重了学生有证据的猜想、实验设计、实验操作能力等方面探究能力的培养，但许多教师并没有给学生思考探究中可能存在的问题的机会：拉力大小如何确定、如何有效平衡摩擦力、该实验成功的关键是什么、实验数据存在误差的原因是什么？等等，仅将其作为获取知识的工具，得到知识即结束探究。
如果教师能够给学生足够的时间思考如何更精确地测量所需的物理量，如何减小摩擦，实验中可能出现的问题，在学生得出实验数据后进一步引发学生对现有结论的反思和质疑：实验结果的误差是由什么原因造成的？实验中有哪些地方值得改进？为什么结论不表示成a=F/m等。只有不断地反思、研究探究教学过程出现的问题，才能真正培养学生的探究能力，提升学生的物理核心素养。
(三)还原“真实”科学研究历史
物理核心素养导向的教学要求关注学生科学态度和价值观的体验，教师可以借助物理学发展史，为学生创设真实的情境，避免空洞的说教，帮助学生切实体验严谨的科学态度、科学精神。同时，教师应该关注学生“求真”的愿望，还给学生一个真实的历史。
杨振宁教授曾将他取得成功的奥秘归结为：“要站在问题开始的地方，要面对原始的问题，而不要淹没在文献的海洋里……”。这给我们物理教学极大的启示：物理教学同样不能淹没在教材、教辅和题目的海洋里，而应深入挖掘物理学曲折的发展史中涌现出来的伟大的科学思想、科学精神。写在教科书上的科学结论固然重要，但它背后的孕育发展、由潜到显的转化历程则更富启迪。物理核心素养导向的教学要求教师向学生展现物理概念的形成过程、物理规律的发现过程，以及物理问题的解决过程，体验真实的科学精神。
例如，教科书通过比较亚里士多德和伽利略的不同观点来介绍牛顿第一定律的发现过程，教材写道：“这个‘错误’竟维持了近两千年。直到三百多年前，伽利略……”。[10]许多物理教师在教学过程中都组织学生讨论亚里士多德的错误观点，强调伽利略勇于质疑的科学精神和牛顿“站在巨人肩膀上”总结得出牛顿第一定律的伟大成就。这样的教学过程似乎突出了伽利略勇于质疑、不畏权威的高尚品质，殊不知这种断章取义的说教已经起到了相反的效果，给学生造成“古人真笨”的印象，无法理解为什么“两千年无人反驳”，更无法理解“站在巨人肩膀上”的含义，以至于本应该充满生机活力的物理教学变得机械、沉闷和程式化，缺乏情感与灵性的自然流露。[11]
反思古希腊的科学史我们可以发现，在伽利略之前，就有许多学者对亚里士多德的观点的不足进行了批评，如希帕克斯(前190—前120)、菲洛波诺(约490—570)、布里丹(1292—1363)、奥雷斯姆(约1320—1382)和达芬奇(1452—1519)等，尤其是伽利略的哲学老师博纳米科和贝内代蒂提出了“冲力”的概念，为伽利略的“临门一脚”奠定了良好的基础。[12]物理教学中如果忽略二千年中曲折的研究过程，学生就无从认识“巨人”所在，无法领悟伽利略、笛卡儿和牛顿的伟大贡献。
实施物理核心素养导向的教学要求教师深入研究物理学发展的过程，清楚其中所蕴含的科学思想和方法，创设鲜活、真实的学习情境，带领学生领略物理学的价值，体验物理学研究过程中的科学精神，促进他们科学素养的提升。
(四)创设待解决的真实问题情境
物理核心素养导向的教学要求教师为学生自主探究感兴趣的现实问题提供时间和空间，为学生创设需要解决的真实问题，让学生运用所学的知识和方法，自主开展研究活动，只有在真实情境中的自主探究，才能体现学生的探究能力和科学素养。经济合作与发展组织(organizationforeconomicCo-operationandDevelopment)在其开展的国际学生评估项目(piSa项目)中认为：面向未来而化解问题的创新能力远比复制既往的知识更具建设性价值，强调个人在面对不可预测的复杂情景时，灵活“分析、推断和沟通”的创意能力，特别是基于独立人格、自由思考而作出自主判断、自主选择的发展性探究能力。[13]
物理核心素养导向的教学要求教师为学生创设面对未知的、“原始”的问题情境，这些原始问题可以是课堂生成的，也可以来自生产生活现象，让学生像科学家那样“独立的尝试用各种方法研究问题”，在不断尝试的过程中，开拓视野、发展能力，不仅获得了知识，更重要的是体验到了科学探究的乐趣和科学精神，养成良好的科学研究态度。[14]
例如，在研究“运动合成与分解”内容之后，教师提出：“节日焰火非常漂亮，大家认真观察，看看高空的焰火是什么形状的？”在学生观察的基础上，教师继续将问题引向深入：“为什么都是球形呢？”学生可以自主利用所学的相关知识和方法，从各个方面进行探究，从而巩固强化运动合成与分解的方法，培养学生运用所学解决实际问题的意识和能力。
又如盛极一时的神奇水杯———55℃杯，许多教师都看到了该产品的广告和新闻报道，如果能够及时查阅资料、咨询专家，就可以引导学生自主探究该水杯的构造和原理———热传导原理，并自制一个快速的降温水杯。培养学生知识应用的能力，提升学生科学素养。
(五)注重物理教师的言传身教
物理核心素养导向的教学不仅要求我们改变教学的内容和教学方式，还要求物理教师具备良好的物理核心素养，通过言传身教，潜移默化地促进学生科学素养的提升。
在学生探索世界、建构认识、形成能力的过程中，离不开教师对事物的剖析、示范；离不开教师对学生活动的启发、引导，这当中都融入了教师的理解、教师的精神、教师的情感、态度、价值观。[15]作为教学中的一个核心要素，物理教师只有具备扎实的专业知识、熟练的研究方法，才能深入浅出地讲解、信手拈来地指导学生的学习活动。教师不经意的一个“随便”，都可能给学生造成极大冲击。
例如，有媒体报道了《木棉落花把头砸肿了》：
林老师对主持人收集的5朵木棉花进行称重，最重的21克，最轻的18克，平均20克。花朵从树上掉到头上的时间以2秒计算，一朵木棉花产生的重力动能为0.04焦耳。再假设木棉花与头部接触的瞬间时间为0.1秒，那么砸到头的瞬间重量为400克，这相当于3个多鸡蛋一下子砸到头上。[16]
这个出自物理教师之手的研究不禁让我们深思，如此随意的表述和研究思路，将对学生科学研究认真严谨的观念产生多大的冲击。
生物力学研究方向篇3
[论文关键词]管理科学与工程选题方向研究趋势
一、管理科学与工程专业硕士研究生选题方向分析
近年来，管理科学与工程学科的研究生教育发展非常迅速，其中，硕士研究生已成为管理科学与工程学科研究的重要力量之一。硕士研究生在完成基础课和管理类必修课学习后，根据社会需求和个人志愿可在信息管理与信息系统、工程管理、物流工程等领域选择研究方向，进行更深入的研究学习。
本文依据《中国优秀硕士学位论文全文数据库》检索，该数据库是目前国内相关资源最完备、高质量、连续动态更新的中国优秀硕士学位论文全文数据库，至2010年11月1日，累积博硕士学位论文全文文献87．5万多篇，文献的来源是全国530多家硕士生培养单位的优秀硕士学位论文，本文统计出管理科学与工程专业硕士研究生2000年——2010年论文选题的主要方向，具体步骤如下：
第一步：输入榆索控制条件。“发表时间”输人从2000年1月1日一2010年10月l8r：t，“学位单位”输人模糊，“优秀论文级别”输入不限，“作者”及“作者单位”输入模糊。第二步，输入内容榆索条件。“主题词”输入管理科学与工程的研究方向，如电子商务、物流、管理信息系统等，点击“检索文献”。第三步：按文献分组排序方式选择文献。文献分组点击“学科专业”在下拉菜单中选择“管理科学与工程专业”即可。其统计结果如图1：
从图可以看出，物流、项目管理、人力资源管理等是2000年～2010年管理科学与t程专业硕士研究生主要的研究方向，说明管理科学与工程的研究热点越来越受到信息技术、经济一体化和知识经济的影响。出现这种格局的原因是由于信息技术的深远影响和国家的信息化战略已得到管理科学与工程研究界的重视，并日．在企业信息化、决策支持系统和政府信息化等方面已能与实践很好的结合，产生重大的经济效益。
目前，在物流管碑研究方向中，循环经济与绿色物流的发展、以信息技术构建传统物流业的核心竞争力体系、物流系统优化的工具化与工程化、物流金融的合作与创新是研究热点。在项目管理研究方向中，供应商和项目外包管理项目成为焦点，高级管理层更加接受项目管理和项目群管理的价值，在金融危机之后要追求项目的项目组合管理得到重视。在人力资源管理研究方向中，心理契约与员丁绩效、组织公平感与组织绩效是研究热点。
二、管理科学与工程专业硕士研究生研究趋势分析
根据以上二管理科学与工程专业研究生选题向的分析，可以看出：
1、管理科学与工程的研究趋势越来越受到信息技术的影响
由于网络技术、通讯技术和计算机科学的快速发展所带来的管理变革，管理科学工程专业硕士研究生的主要研究领域集中在电子商务、管理信息系统、物流管理等方向。信息技术是利用电子计算机和现代通讯手段获取、传递、存储、处理、显示信息和分配信息的技术。信息技术的研究包括科学、技术、工程以及管理等学科以及这些学科在信息的管理、传递和处理中的应用，相关的软件和设备及其相互作用等方向。当今世界，以计算机和网络为代表的信息技术高速发展，对整个人类社会产生了极其深刻的影响，所以信息技术和知识资奉的发展，不仅丰富了管理科学的研究内容，也给管理科学研究提出了许多新课题：
2、管理科学与一f程的研究趋势越来越受到经济全球化的影响
由于经济全球化所带来的生产与流通的变革而产生了如供应链管理、物流管理、服务管理等研究领域与-向。物流管理和供应链管理的研究具有重要的科学意义，在社会经济的发展中具有越来越重要的地位和作用。我国学者在营销与运作的整体优化、多渠道供应链管理、综合物流等方向已做出了重要的研究和应用成果，并且未来一段时间还将是管理科学与工程专业研究的热点。
3、管理科学与工程的研究趋势越来越向知识经济的影响
随着知识经济的到来，知识作为一种新的资源的观念已经逐渐为人们认识和接受，知识管理成为最为关注的话题。当前，市场竞争越来越激烈，创新的速度越来越快，所以企业必须不断获得新知识，并利用知识为企业和社会创造价值。知识管理为企业实现显性知识和隐性知识共享提供新的途径。知识管理包括几个方面工作：建立知识库；促进员工的知识交流；建立尊重知识的内部环境；把知识作为资产来管理等。在未来几年知识管理的研究将主要集中在以下四个方面：知识本身的特征；知识管理效益的定量分析；新知识产生知识在企业间的传播机制；个体知识与组织知识的相互作用关系。
4、管理科学与工程的研究越来越侧重系统管理理论和方法的研究
用复杂性科学的方法探索管理问题成为研究的热点。复杂系统管理理论基础包括：从确定性到不确定性；从线性到非线性非线性理论，其中的非线性理论涉及到耗散结构论、突变论、协同论、混沌动力学以及分形理论；从他组织到自组织；从时间的可逆性到不可逆性；从简单性到复杂性；从复杂系统到复杂网络；从硬系统到软系统方法，这里主要指的是钱学森的综合集成方法；从单元系统到系统集成。例如，运用复杂性科学的方法从组织内部的各组元间以及组织与环境间的相互作用中寻找组织发展和进化的动因和规律，以使组织能适应社会、经济及技术的迅速发展。
5、管理科学与工程的研究趋势越来越向低碳管理方面发展
生物力学研究方向篇4
一、加强学法的指导
学生刚开始对研究性学习这一学习方式缺乏经验，其主体性还有待加强，需要教师有意识地进行学法指导，可以先以课本内容作为研究起点。高中物理课本中有大量的演示实验、学生分组实验，都可以作为课题来开展研究性学习。下面以“感应电流的产生条件”为例。为使学生尽快进入研究的状态，从教学实际出发，把“感应电流的产生条件”分成三个小专题：
1.如何形象地表示磁场的磁感线分布
课前要求学生各自找出方法来形象地表示磁场的磁感线分布。课堂交流时，有的学生像课本一样在黑板或本子上画出图示，有的用撒在磁铁周围铁屑的分布来展示，还有的学生从网上下载一些powerpoint图片来展示。
2.怎样改变穿过线圈的磁通量
利用课堂所提供的器材，要求学生自己设计方案进行实验探究。学生兴趣浓厚，课堂气氛活跃。还可以给学生灵敏电流表，要求他们组成电路观察。由此学生深刻领悟到：磁通量变化与否与有无感应电流直接有关，从而得出感应电流的产生条件——穿过闭合电路的磁通量发生变化。
3.产生感应电流的方法
学生积极思考，有的用“导体棒和磁铁相对运动”的方法，有的用“改变磁场强弱和方向”的方法，有的用“改变线圈面积、匝数”的方法。学生发挥主观能动作用时，研究性学习的开展也就变得自然了。
二、加强教师的调控
研究性学习虽然强调以学生的自主性、探究性学习活动为基础，但从当前研究性学习的实践开展和理论研究来看，都在不同程度上忽视了一个重要的群体——教师，忽视了从教师“教”的角度去探索研究性学习。为了提高研究性学习的实效性，就必须从教师“教”的角度去探讨研究性学习。教师的有效指导是研究性学习实施的基本条件。此外，教师还要创设发现问题的情境，引导学生从情境中选择适合自己的研究课题，找到适合自己的学习方式和探究方式。
在物理实验教学中，对某一物理规律开展“研究性学习”时，学生必须先设计实验去观察所要研究的问题的有关各种物理现象，再运用抽象思维和科学归纳的方法获得能反映事物本质的共性。这样的学习对于学生而言难度很大，需要教师精心指导。如在“楞次定律”的研究性实验中，笔者构建了“研究感应电流方向的规律”这一课题，同时给学生设计了三个有梯度的问题：
（1）各种电磁感应现象中，电流表指针的偏转方向有何特点？
（2）怎样从电流表指针偏转方向去求出感应电流的方向，感应电流的磁场方向？
（3）既然感应电流的产生条件与磁通量的变化相对应，那么感应电流方向又会与磁通量的变化存在什么样的关系？
为了充分发挥集体的智慧，教师把全班学生分成10个组进行实验研究。有了具体操作目标，学生很快进入角色，有的小组直接参照课本给出的方法，有的设计出了如下实验：
■
学生在实验中通过多种方式获得感应电流时，如何把各种现象中的共性归纳出来并上升到理论？受到启发，学生编制了表格1，但是得出结论：无法找到原磁场方向与感应电流方向的关系。
表1
■
于是教师提示——找两者磁场方向间的关系。受到启发，学生通过实验研究，又列出如下表2。
表2
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生物力学研究方向篇5
关键词：运动生物力学；研究方法；测量手段
中图分类号：o3文献标志码：a文章编号：1673-291X（2011）04-0240-02
一、运动生物力学的发展过程
1.运动生物力学的启蒙阶段。公元前384―322年，古希腊的哲学家和科学家亚里士多德就注意观察在日常生活中人和动物运动的力学问题。15世纪末，意大利科学家列奥纳尔德・达・芬奇（LeonaardoDavid）用人的尸体研究解剖学，并在此基础上借助力学研究人体的各种姿势和运动，指出人体的运动服从于力学定律，运动生物力学的雏形。
2.运动生物力学的初步形成。20世纪，德国的布拉温（Braune）和菲舍尔（Fisher）利用解剖尸体的实验方法测定人体各部分相对重量和重心位置，并开始用动力学的方法研究人体运动。20世纪30年代，英国生理学家希尔（Hill）取青蛙的离体缝匠肌进行实验，得出著名的Hill方程，即肌肉收缩的力速方程，并由此获得诺贝尔奖，从而奠定了肌肉力学的基础。
3.运动生物力学的快速发展阶段。1972在美国宾夕法尼大学召开的第四届国际生物力学会议上将运动生物力学从生物力学中划分出来。近三十年运动生物力学得到了迅速的发展，20世纪80年代到达鼎盛时期。运动生物力学除了与解剖学、生理学结合较多外，与医学、康复结合也逐渐密切，研究成果的水平有了很大的提高。现在摄影测量已发展到三维高速录像（如美国pea5系统），测力系统已发展到6分量测力台（如瑞士Kistler系统）、关节肌力矩测量系统（如美国Cybex系统）等，已基本形成了相对完善并互相支持的运动学、动力学和肌电测量三大系统[1-2]。研究内容已经由为奥运战略服务向竞技体育上扩展，对人体的研究，已由对人体整体运动的研究，逐渐发展到不同环节和结构的深入研究；由对人体运动的描述性研究，发展到探讨运动时神经肌肉的控制以及运动系统和感觉系统的整合。
二、运动生物力学研究方法的分类
从研究的形式上，可分为理论研究方法和实验研究方法两大类，实验研究方法又分实验室测量法和运动测量法。从研究的领域上，可分为物理学研究方法、生物学研究方法和系统研究方法。从研究材料的来源上可分为原始资料数据的采集整理和资料分析方法。研究运动项目主要以运动学和动力学研究方法为主，生物学的研究方法为辅，综合运用多种实验手段[3]。
美国的理查德・C.尼尔森把运动生物力学的研究方法大致概括为如下五种：（1）研究特定的运动项目或其中的某一环节的生物力学，这种主要对于运动员、尤其是只对某一运动专项感兴趣的教练员非常有用。（2）研究多个运动项目中共同包含的运动动作（如着地、起跑等动作）的生物力学。最大好处是建立一种一般性的理论，这个理论是建立在经典力学定律之上，或是建立在共同的神经控制模式之上。（3）被称为运动生物力学的评定方法，如从能耗观点去评价运动技术的优劣等。（4）指对某一专项运动所涉及的生理学、运动学、动力学以及专项特点等有关方面进行综合考虑。（5）讨论在运动中人体器官的生物力学。
中国的周里将研究的方法分为高速摄影（二维与三维）、录像、测力、肌电、肌力测试系统、同步测试、理论分析和Ct、核磁共振其他方法[4]。
三、运动生物力学研究方法的现状分析
1.理论研究方法。运动生物力学理论研究方法的关键是建立人体运动的力学模型。理论研究方法主要是探索人体运动的规律，它的研究对象、研究目的、研究方法和研究成果均不同于实验方法。理论研究方法的研究对象是抽象的人体模型，目的是揭示运动规律，核心是经典数学力学的推导运算，结论是揭示运动的内在机理。人体运动数学模型方法是理论研究常用的主要方法。自20世纪80年代后，数学模型方法有了许多新的突破和进展，但人体运动数学模型方法在中国尚未得到广泛应用[5]。
目前运动生物力学主要是研究人体内部运动器系和表现于外部的人体整体机械运动特征。为了便于研究，运动生物力学理论方法的关键是建立人体运动的模型来描述运动。大体有两种方法：第一种方法是人体系统仿真研究方法，其代表人物是南非的力学专家Haze；第二种方法是应用多刚体系统动力学理论建立力学模型，代表人物是美国力学专家Kane。在运动生物力学研究中，大多数力学系统的运动都受牛顿运动定律控制，所以建立的模型都是牛顿力学系统的数学形式。但牛顿力学对于活体显然是不适合或不完全适合，这已被理论或实践所证实。因而牛顿力学对肌肉、骨骼、关节系统的力学特征及在解决人体运动器系和整体运动之间的因果关系，把握人体运动行为生物力学规律的体质方面还有相当困难。模型建构是指对数学力学分析所研究问题的模型建构。建构模型的基本标准是代表性、简单性和实效性。模型按其功能可分三个层次：描述性模型、解释性模型和预测性模型[5]。数学模型目前有（1）Hanavan的人体测量数学模型；（2）SantschiwL等的环节集合分布模型；（3）Zatsiorsky的数学模型；（4）中国人体模型；（5）邱亚君和李建设建立的人体二维转动惯量数学模型。
2.实验研究方法。比较成熟的测量方法有两种：一种是在实验室条件下，采用各种类型的测力计和先进的多功能肌力测量系统，对与运动有关的主要肌群进行定量测量，此法可简称为“实验室测量法”。另一种是在运动场上通过训练器械或反映运动员专项力量的训练手段，测定运动员的专项力量训练水平，此法可称为“运动测量法”。实验研究方法与理论研究方法相比较略显成熟，主要有以下特点：（1）在检测手段上随着工程技术的进步，手段越来越多样化。从“传统”的摄影技术发展到三维立体摄影，已经能更精确反映事物的运动特征，而且许多新的现代化技术装备也被应用到运动生物力学研究上，例如激光瞄准测试分析系统、爱捷运动图像分析系统、六维测力平台SaemS-t、四导遥测肌电仪、万能材料试验机等。（2）实验室测量方法与运动场测量方法相结合[6]。
四、运动生物力学研究方法的发展趋势
未来数年运动生物力学的研究方法发展趋势可归纳为：
1.竞技体育技术测试研究方法的发展趋势，是向着适合于各个运动项目需要的、能现场及时反馈测试分析结果的仪器设备与方法和提供详细测试分析报告的仪器设备与方法两条并行的途径发展。（1）三维跟踪摄像、摄影测量方法的推广；（2）摄像、摄影精度逐步提高；（3）三维摄像、摄影测量逐步普及；（4）影像测量点识别、采集的自动化；（5）足底压力分布测试三维化；（6）运动技术测试仪器专项化、反馈快速化；（7）数学力学模型和人体运动仿真使用化等[6]；以后主要是对经典力学分析、力学模型研究、运动技术最佳化、人体运动仿真、肌肉力学模型等方面进行重点研究，使研究方法和测量手段进一步向科学化和合理化发展[7]。
2.关于模型参数的选择和确定，取决于参数的功能，即区分敏感参数和常规参数，并且使这些参数定量化和具有可比性。关于数据采集，首先是数据采集的标准化，然后是对数据进行力学分析和评价，更重要的是对所采集的数据进行模型模拟，因为模型模拟可以产生有关自变量对应变量影响的系列信息，并建立两类变量之间的数―力关系，从而为技术分析、技术控制和技术最佳化提出预测，为运动损伤、康复手段的选择提供方案[8～9]。
3.运动器系的力学负荷、负荷分布和负荷能力以及运动器官、组织和系统的材料力学是预防生物力学的基础。重力、支持力、相互作用力、介质阻力以及摩擦力可作为对运动器系的负荷。通常使用但并未充分证明是否可靠的指标有最大力、最大加速度、最大力矩、最大力梯度以及冲量、角冲量和它们的持续时间。所谓“最大”值也只是相对极限值。人体机能代偿能力的储备性决定了绝对最大值是不可计测的。近年来关于运动器械，包括鞋、服装方面的生物力学研究已引起人们的重视，这将是一个很有吸引力且富有商业价值的领域[10]。
4.测量技术、遥测技术和肌肉动力学测量技术（包括离体或在体肌肉动力学测量过程）将成为今后发展的重点，实验方法与理论模型相结合的综合研究日趋增加，主要趋向是遥测无线部分数据发射与数据采集装置的小型化和测量过程及结果分析的快速化。
5.运动损伤的研究将是生物力学新的研究领域。成都体育学院周继和教授针对运动性急性损伤或慢性损伤的腕关节，采用inStRon8874生物力学测试系统进行人体腕关节软骨盘“压缩―扭转”试验，观察其组织结构的变化，有助于了解损伤的机制，并提出有效的防治方法。南京体育学院钱竞光教授撰写的“股骨颈受载的计算机模拟及其骨折的生物力学机理研究”通过计算机模拟方法研究不同颈干角在相同骨质条件、相同载荷下，其股骨颈的应力变化规律，探讨颈干角、骨密度与股骨颈骨折的关系。
随着运动竞技水平和运动训练科学化程度的提高，运动生物力学研究的方向也将从简单的对人体动作技术分析深入到对内在机理的探讨，随着医学科学和康复科学的发展骨科生物力学、临床生物力学、康复生物力学以及生物工程中的生物力学等将得到迅速发展，逐渐成为国际运动生物力学的主要研究领域。
参考文献：
[1]郑秀瑗.现代运动生物力学[m].北京:国防科技出版社，2002:2-4.
[2]周思红.运动生物力学研究的回顾与21世纪展望[J].山西师大体育学院学报，2000，(1):73-77.
[3]刘海斌.从三维体育观看运动生物力学研究[J].吉林体育学院学报，2004，(2):74-75.
[4]周里.中国运动生物力学研究现状分析[J].上海体育学院学报，1997，(1):23-26.
[5]赵焕彬.中国运动生物力学的研究现状与发展趋势[J].河北师范大学学报，2001，(3).
[6]武汉体育学院.第六届全国体育科学大会论文摘要汇编[G]，2000.
[7]卡斯达斯.第二十届国际运动生物力学会议论文集[C].阿根延：阿根延大学，2002.
[8]李建设.运动生物力学学科发展的几个理论问题[J].体育科学，1997，(6):77-80.
生物力学研究方向篇6
关键词多学科跨大学科平台研究生培养
中图分类号：G643.0文献标识码：a文章编号：1002-7661（2016）03-0001-02
在我国研究生规模化教育的背景下，提高研究生教育质量，培养高层次创新人才是深化研究生教育改革的核心问题。当今，不同学科的交叉融合成为优势学科的发展点、新兴学科的生长点、重大创新的突破点，同时也是人才培养的制高点。构建跨大学科的科研平台，探索跨学科研究生培养新模式成为解决高层次创新型人才培养核心问题的重要途径。
1.跨大学科的科研平台构建的必要性
随着研究生招生规模持续增长和研究生培养的多样化发展，跨学科、跨专业研究生的培养质量和创新能力成为高校关注的重要问题，而科研平台是支撑学科建设、布局研究领域、整合科技资源、聚集科研人才、争取重大项目、培育重大成果、促进合作交流的基础，也是高层次人才培养的关键，科研平台水平是高校教学、科学研究、人才培养、学科建设和管理水平的重要标志。围绕着创新能力提升、高层次人才培养的核心任务，进行科研平台的整体谋划和布局调整，以跨学科大平台的概念进行平台构建成为必要。重庆邮电大学适时进行了科研大平台的谋篇布局和规划发展，其中光电科研大平台是跨学科大平台中的典型实例。
2.工理结合的光电科研大平台
光电科研大平台包括中央与地方共建光电器件及系统科研和能力提升平台、微电子工程重点实验室、中地共建光信息材料实验室、中地共建射频技术平台，其整体统一在光电信息感测与传输技术重庆市科委重点实验室下，是整合光电工程学院、数理学院等多个学院的科研能力，共同构成的覆盖光电产业链上中下游的光电科研大平台，平台示意图如图1所示。平台支撑电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展，并对信息与通信工程、控制科学与工程等学科的形成有力辐射。大平台学科涉及面广，学科交叉明显，为跨学科的应用型、复合型、创新型高层次人才提供了支撑。
3.光电科研大平台的研究生培养方向与内容
本跨学科科研平台主要在光电感测材料、光电感测器件与技术、光电信息传输体制与系统三个方向进行研究和高层次人才培养。三个方向彼此关系密切，有机结合，支撑了电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展和高层次人才培养。
①光电信息材料的理论与技术
光电信息理论与技术体系的形成是光电感测技术应用的重要支撑，是发展新兴战略性产业的物质基础和技术关键。关于光电信息材料的理论与技术的研究近年来在国际国内都十分活跃。本研究方向以信息技术领域的新型功能材料为主要研究对象，以材料的计算机模拟、设计和仿真为主要研究方法，为新型光电信息材料，特别是新型光电传感材料的研发和改进提供理论指导，并在光电功能转化、光纤放大器、生物荧光探针等技术方面进行探索。本方向的研究能够有力支持理论物理专业、电子科学与技术中物理电子学专业的研究生培养。
②光电感测技术与器件
本方向主要对光电感测机理与技术、光电感测器件的设计与工艺技术进行研发。在光电感测机理方面，在光电信息材料理论与技术研究的基础上，针对位移、振动、角速率、光谱、光热、气体痕量分析、生命体征信息等感测对象，对其感测机理进行探索，对惯性传感、光纤传感、温度传感、光敏传感、气敏传感以及memS传感等单元感测技术进行探讨，对感知器件及系统的设计提出新的方案。在光电感测器件的设计与工艺技术方面，根据光电器件的基础理论及关键工艺技术，结合感测信息对象的需求，开展moemS传感器、角速率传感器、振动传感器、温度传感器、气敏传感器等器件及系统的设计与加工工艺技术研究，以此为基础，研究感测片上微系统、光电混合微系统集成等工艺，为光电信息的传输与系统设计提供依托。本方向是电子科学与技术、光学工程研究生培养的重要方面。
③光电信息传输体制与系统
光电信息传输的目的是将光电器件感知检测到的信息传送至上层应用，是感知层与应用层之间的连接纽带，负责总体数据传输和数据控制，提供传输连接服务和数据传输服务。在研究方向一光电材料理论探索和研究方向二光电感测器件设计的支撑下，结合国内外的技术发展和技术趋势，本研究方向重点面向智慧医疗应用，主要攻克体征信号处理、信息传输体制与标准、微系统结构与应用集成等方面的技术难题，形成智慧医疗与健康信息服务领域完整的自主知识产权，形成基于光电感测与传输的共性技术体系，为光电技术的工程化应用提供支撑。本方向是电子科学与技术、生物医学工程、通信与信息工程研究生培养重要依托。
4.基于跨学科科研大平台的研究生培养导师团队建设
学校在研究生培养过程中长期坚持导师团队的管理方式。基于跨学科科研大平台的研究生培养首先必须构建具备多学科学术背景、学术经历和研究领域的教学科研团队。在光电大平台基础上，所涉学院密切合作，形成了一支高素质的学缘结构、学历结构、学科结构合理的导师团队。团队拥有研究生导师30余名，重庆市学术技术带头人1名，重庆市巴渝学者1名，拥有智慧医疗系统与核心技术重庆高校创新团队，同时集成电路设计团队获得中国侨界创新团队贡献奖。团队具有指导电子科学与技术、光学工程、理论物理、生物信息工程、信息与通信工程等多学科研究生的多年经验，为跨学科研究生师生团队培养模式的具体实施提供了人才保障。
5.人才培养成效
近5年来，本平台在其他高校挂靠招收博士研究生3人，授予博士学位人数2人。累计招收硕士研究生已达到600余人，授予硕士学位人数超过400人，有20余名硕士生获得重庆市优秀硕士学位论文。在“挑战杯”等科技竞赛中上百人次获奖。同时，注重研究生创新实践能力的培养和提高，健全了研究生培养保障体系和质量监控制度，保障了人才培养的质量。
参考文献：
生物力学研究方向篇7
关键词：造山带；沉积地质学；研究进展探究
前言：造山带是山区中很特殊的一个地带，它是由岩石挤压，经受强烈的褶皱作用而形成的狭长山区地带。对这一方面的研究一直在进行中，下面本文会就造山带沉积地质学的内容简单解释，对造山带沉积地质学的几大研究方面所取得的最近进展加以介绍，便于读者们更深入地了解造山带沉积地质学。
1.造山带沉积地质学的研究方向
1.1造山带成因地质学
造山带成因地质学的研究比稳定地带的成因研究复杂很多，因为造山带形成的原因复杂，所以在研究其成因的时候会遇到很多的阻碍。具体表现在造山带的地层褶皱，岩石变形程度大，没有能够参考的样本与它对比研究，难以从科学研究的方向进行下去；而且造山带是多个时代的地层变动共同作用形成的，单一的拿出任何一个时期的地质研究资料都没有很大的说服力，不同时期的地层无序地叠加在一起，难以找到可以遵循的规律继续研究下去；还有从长期来看，地壳运动会导致周边环境的生物也随之改变，古海洋生物和火山生物混杂在一起，这给造山带成因地质学的研究造成了巨大的困难。
1.2造山带盆地动力沉积学
造山带盆地动力沉积学是今年来沉积盆地学领域开发的一个重要的研究新方向。在造山带盆地沉积学分析中，沉积相、沉积体系、沉积构型、古地理、古流和沉积层序分析，都是这一学科的基础研究工作。这个学科的研究主要是从沉积盆地的形状构造、物质组成、演变方向出发，对造山带的盆地沉积原理深入挖掘，慢慢地从一个小的研究方向变成了一个独立的新学科。数据的勘测、采集和模拟盆地演变过程是研究这一学科的两个重要步骤。通过工作人员在实地取样，对造山带盆地的组成部分进行分析，采集造山带盆地上的各种生物标本等工作获取完整精确的数据，并利用这些数据建立造山带盆地动力沉积模型，对造山带盆地的演化过程进行模拟，更生动形象地表现出其动力沉积过程，并且结合物理规律和化学分析，便于我们对这其中的原理有更加深刻的认识和理解。[1-2]
1.3造山带动力沉积地质学
造山带动力沉积地质学结合了大陆板块运动学和造山带沉积学两大学科，对造山带的沉积过程进行研究。这一学科的根据建立在大陆动力学现有的研究成果之上，因为在形成造山带的过程中，每一个物理动作和每一次地层运动都会留下相应的痕迹，长年累月的积累，就变成了我们现在所看到的沉积物。所以只要通过对沉积物的成分进行研究分析，就有可能解决一部分在研究造山带动力沉积过程中遇到的问题，有助于更好地认识造山带的结构体系。造山带动力沉积地质学重视的是沉积过程的分析而不是某一时刻的地质状态，着重分析其动力特征而不是具体构造。
2.造山带沉积地质学研究最新进展
2.1造山带大地构造相分析
大地构造相是造山带的组成部分，近期的研究中，阿尔卑斯山造山带被划分成13个大地构造相单元，分别包括侏罗山、磨拉石、外来地块、瑞士、复理石沉积、蛇绿岩混杂堆积等等。而大地構造相又可以分为6个相类，6个相类中包含了15个小的相单元。根据定义，所有的造山带都可以被划分为三个大的种类：俯冲带、碰撞带、转换断层的受阻弯曲部位。大地构造相是组成山脉的基本要素，所以可以根据对大地构造相的研究推断出造山带的一般演化规律，在研究造山带演化过程方面已经取得一些进展。这些最新研究提出来的划分方式，为今后的造山带山脉构成框架的研究提供了方向和动力。
2.2造山带沉积物的物质组分和物源分析
在最新的研究工作中，研究者们将沉积混杂岩与构造混杂岩更加明确地区分开来。在以前的研究中，有许多构造混杂岩被混为沉积混杂岩。而在最新的研究中，提出了更加详细的区分细则，将以前误判的物质组分纠正过来，为以后的物质分类提供准确的依据。在70年代末，就有研究工作者对大陆地块、岩浆弧、再旋回造山带等部分的物源进行分析，研究了多种物源组分的特征，特别是在陆源碎屑组分分析这一方面，他们做出了卓越的成绩，取得很大进展，多方面总结归纳，为造山带其他部分沉积物的研究提供了比照参考标准。
2.3造山带盆地沉积学分析
造山带盆地沉积学分析由造山带和沉积盆地这两个密不可分的部分组成，造山带在一定程度上可以说成是沉积盆地动作的最终结果，对沉积盆地的研究促进了造山带演化研究和组分分析等研究工作的发展。自80年代以来，造山带盆地沉积学就遇到了一系列的新问题，例如中国西部的复合造山体系经历了多次的构造运动，又出现了大规模的变化，不同时代的地层和岩石又经历了巨大的改变。在近年来开展的造山带盆地沉积分析研究工作中，学者们主要围绕盆地的沉积物序列、沉积物组分、沉积速度；盆地所处的位置以及周围环境的变化；盆地和附近山区共同作用的方式和程度；盆地所经历的各个演化阶段等基本研究项目开展研究工作，找寻突破口。学界对于造山带盆地沉积的研究工作更加地重视了，这不仅对造山带的研究有着重大的实际意义，还对其他地区盆地沉积地质学的研究有重要意义，是中国地质研究必不可少的一部分。
结语：最近几年的对造山带的研究工作有许多的可取之处，同时也有很多问题。通过本文对造山带沉积地质学最新进展的大体分析，可以帮助我们认识大陆造山带的演化历史和演化规律，尽快改正存在的问题，发挥已有的优势，便于促进以后的造山带沉积地质学研究工作者顺利进行研究工作。关键在于要选择合适的地区，不断地进行实验、采样，做出更多的深入的、精细的多学科联合攻关的综合性研究，扬长补短，为推动造山带地质学研究贡献一份力量。
参考文献：
[1]房立民，杨振升，李勤等.变质岩区1：5万区域地质填图方法指南.武汉：中国地质大学出版社，1991：184一188
生物力学研究方向篇8
摘要：随着力学着手于生物体，尤其是人体相关运动研究的开展，生物力学成为交叉领域中重要的学科体系，运动生物力学是基于生物力学学科之上，结合体育科学体系产生的一门新兴学科，它的产生和发展，在我国此学科在理论、研究方法、测量分析等方面均取得了一定的发展。但考察分析运动生物力学和生物力学的现状，在喜悦于长足进步的同时，不得不承认，运动生物力学的基础理论并不完备，发展趋势仍有局限。
关键词：运动生物力学；发展现状；发展趋势
我国现代运动生物力学出现于上世纪五十年代末期,开始阶段只有少数几个体育学院开了运动生物力学讲座或选修课,国家体委科研所成立了运动生物力学研究组。由于众所周知的原因,运动生物力学在这一时期发展缓慢，到现在虽然有了质的飞跃，但是不能忽视这门学科本身还是有待完善的。本文就运动生物力学在我国的研究方法、研究领域和方向及发展趋势进行简单的阐述和分析，并对我国的运动生物力学作出一些展望。
一、我国运动生物力学的研究现状
1.研究方法
（1）常用的研究方法及仪器。在中国体育科学学会和原国家体委科教司的支持下,运动生物力学分会组织国内多名本学科的专家、教授讨论、撰写成的《运动生物力学测量方法》一书编入了当前运动生物力学研究中使用的主要方法和仪器。包括运动学方法中的平面定机、平面跟踪、立体定机摄影摄像测量方法;动力学方法中的三维测力台测试方法、等速测力仪测试方法;生物学方法中的人体形态学测量方法、人体重心测量方法、肌电测量方法等。另外还收入了一些国内使用尚不普及和少量国外新近使用的测量方法,包括运动学方法中的立体跟踪摄影摄像测量方法、红外光点摄像、激光测试仪、分段计时测量方法;动力学方法中的a.K.m和B.K.m测力仪测力方法、t.K.K测力仪测力方法、赛艇多参数遥测分析系统测试方法、动态力的应变测试方法、人体运动能量测量方法。此外,还有多机同步测量方法、神经网络模型分析方法、数学模型与计算机仿真方法以及运动生物力学测试资料的统计处理与分析方法等［1］。
（2）新的研究方法及仪器。高精度的高速摄像测量系统的应用:高清晰度、高速度(100～200场/s以上)的摄机和录像解析系统。图像自动识别仪器开始应用。高精度的红外光点遥测分析系统已用于研究实践。运动专项的测试仪器和运动器材的研制。磁感应测量仪器研制成功。数学力学模型和人体运动仿真在体育运动技术研究中的应用。运动技术分析的“专家系统”与神经网络模型已经应用于人体运动技术研究。肌电图测试分析向定量化迈进［2］。
2.目前我国的研究领域
（1）优化运动技术。针对某一特定运动项目（如田径、球类、速滑等）进行分析，改善运动技术的表现。如《对我国4名优秀短道女运动员弯道技术的生物力学分析》、《用力学原理分析直道滑跑技术》、《排球前后排扣球运动学分析》等［3］。这些研究以使运动员训练科学化，符合力学原理，符合人体规律，从而获得最佳的技能表现。
（2）改进人体基础运动如走、跑、跳、推、拉等，除此之外，还包括区别于竞技运动项目动作、动作系的研究。如《走步运动转变为跑步动作下肢和骨盘之运动学变化分析》、《步态生物力学研究进展》等［4］。大众体育和学校体育受到的重视远逊于竞技体育，实际上，这些研究是非常重要的，因为这些技术研究只有专业的运动员和教练员才会用得上，对于大多数人而言，充分体现“民本思想”，改善人体基础运动、改善健康的研究才是真正需要的。
（3）数学模式与模拟。这类数学模式模拟及电脑模拟的研究针对运动技术及人体运动进行分析，此类研究有别于一般仪器进行测量的方法，所以单分为一类［5］。
（4）运动器材设备开发设计。主要关于运动器材设计及力学特征分析，如网球拍、运动鞋、训练器材等。这方面的研究如《不同劲度网球拍对恢复系数的影响》、《不同质地泳衣对速度的影响分析》等。
（5）运动伤害的研究。主要对运动伤害机制及运动护具进行研究，避免运动损伤的发生。如《体能动力损伤机制理论研究分析》。这类研究主要是在研究的过程中部分借助于运动生物力学的研究方法、测试方法来分析造成伤害的动作规律，与人体结构结合总结得出预防运动伤害的方法［6］。
（6）人体测量学的研究由清华大学、白求恩医大和国家体科所合作，采用Ct测试方法结合计算机图像处理分析系统，于1995年正式完成了中国成年人人体惯性参数的测定。
二、我国运动生物力学的发展趋势
通过对第六届全国体育科学大会和第十八届国际运动生物力学年会的对比分析，可以大致看出我国运动生物力学的发展趋势。
（1）计算机是运动生物力学发展的核心。运动生物力学的理论研究将偏重于计算方法的准确和简炼、理论研究的系统性和完整性。借助电子计算机实现快速精确的测量和实时处理人体运动的各种力学参数，实现综合分析和联机分析，以及实现自动化控制是科技发展的必然趋势。
（2）竞技体育方面的研究更加依赖高新技术。运动生物力学的研究将更加注重训练实践，研究成果要能为竞技体育服务，运动测试仪器的专项化以及高新技术和高新材料和仪器的创新和发展是这一发展方向的具体体现。
（3）运动损伤康复的研究将更加深入，而且与运动专项结合更加紧密，肌肉生物力学已成为热门课题，对预防运动损伤的研究也将是一个热门课题，但对于分子生物力学方面的研究成果还很少，今后，应广泛结合运动生物力学和生物学、运动生理学、运动医学等学科中的研究方法，共同解决人体运动中的有关问题。
（4）研究对象更加广泛，运动生物力学研究除继续对竞技体育进行研究外，还应向青少年、老年人、残疾人的体育运动、军事技术动作以及与人体有关的一些设备。
三、运动生物力学的展望
从以上运动生物力学学科体系现状的分析，不难看出运动生物力学的发展仍存在一定的问题。学科可以研究的内容很多，任务也不尽相同，但为适应生物力学的发展和体育科学的发展，现在运动生物力学的发展应有所侧重。运动生物力学还有许多有待于解决的问题，它的实用价值也只刚刚显露初红。
（1）提高动作技术不再局限于表层研究分析动作技术，更多应着手于研究并提出技术训练的具体方案（有关如何实现优化动作结构）；研制设计专用或通用的辅助训练动作、设施及器械。
（2）基础理论的建设将为运动生物力学发展巩固根基，开拓视野，扩展研究与应用领域。
（3）深入研究运动损伤机制，模拟分析运动损伤过程，设计合理的运动设备（器材、服装、鞋等）以防止运动损伤。
（4）计算机模拟、仿真技术是运动生物力学研究的重要手段。（云南师范大学体育学院；云南；昆明；650031）
参考文献：
［1］王向东.运动生物力学方法研究现状及发展趋势［J］.中国体育科技,2003,39（2）:15-23
［2］洪友廉.第18届国际运动生物力学会议论文集［C］.香港:香港中文大学出版社,2000.
［3］李毅均.排球后排扣球空中击球动作的三维高速录像分析［J］.西安体育学院学报,1997,(9):105-108.
［4］郭静如.中国运动生物力学的进展［J］.天津体育学院学报,1996,(6):89-92.
生物力学研究方向篇9
【关键词】运动生物力学表面肌电难度动作
中华武术历史悠久，博大精深，一直深受来自全世界人民的喜爱。随着现代体育的不断发展，武术套路也在向世界推广的潮流中不断的前进，现如今已逐步发展成为了以现代体育科学为理论指导，以西方竞技体育模式为运动方式的现代竞技体育项目。在跨学科研究以成为常态的新的背景下，近年来涌现出了很多有关运动生物力学在武术套路中的研究与应用的文章。其中的很多文章多采用运动学的方法对武术套路运动员作运动学的数据测量与分析并得出相应的结论。然而通过表面肌电对武术套路难度动作进行分析和研究的文章却不多。如何更好地运用表面肌电技术研究武术难度动作，已成为一个新的研究热点方向。
1.有关运动生物力学的研究内容与方法
运动生物力学是一门边缘学科，同时也是一门应用性很强的学科。运动生物力学分析不仅在人体运动实践中起着重要作用，它还是运动员和教练员做为教学和训练指导的有力工具。近年来它的发展十分迅速。国内的许多理工类、医学类和体育院校都独立开设了这门课程，有些院校还开设了相应的专业，国内一些学者同时出版了许多相应的教材和专著，在该学科上取得一些居国内外先进水平的成果。对人体与物体的运动分析是运动生物力学的重要研究内容，其中对运动位移轨迹的分析是描述运动的重要方面。
运动生物力学主要通过它的分析应用系统进行研究。并运用运动图像分析法、三维测力台法、步态分析法、肌电分析等研究方法对所要研究内容作出测数与分析。第23届国际运动生物力学年会报告上发现国际生物力学应用技术研究和竞技体育研究仍占主流，研究方法不断得到突破，三维摄像和肌电实现同步测量。各高校还相继研发出新的测试仪器和研究系统，这使得运动生物力学研究不断向前发展。
2.运动生物力学在武术难度动作中的研究
在武术套路中指定难度动作分为a、B、C三个难度等级，武术比赛中指定难度动作因其难度大、扣分重、不易完成使其逐渐成为整个套路的核心。提高指定难度动作的训练质量对提高运动成绩至关重要。
2.1运动生物力学在武术难度动作中的研究过程
通过运动生物力学研究长拳难度动作，一般先把难度动作进行阶段划分，以旋风脚动作为例：旋风脚可以划分为助跑、起跳、空中击响及转体、落地等四个阶段，之后用高速摄像机拍摄或用肌电测试仪进行实验测量，或者两者同时进行，实验结束后，用三维影像分析系统和肌电数据分析系统对所得数据进行处理。最后利用QtoolS软件和excel软件对获得的数据指标进行计算和统计，从而得出想要的结论。
2.2运动生物力学在武术难度动作中的研究发展趋势
通过运动生物力学对武术难度进行研究经历了运动学、动力学、以及多角度分析等三个阶段。
运动学分析阶段主要是通过摄像得出有关难度动作在旋转角度、各关节夹角、以及动作摆动幅度等相关数据并进行分析，这在一定程度上可以对动作进行分析，但不够全面。动力学阶段主要是对武术难度动作进行运动学肌电两方面或多方面测量，不仅从单一运动的角度，更从运动与肌肉发力等多角度进行综合考虑，使研究成果更有价值。多角度分析阶段已不仅仅是再对武术难度动作进行测量分析，将对动作从技术本身从发结合摄像肌电等手段，在运动生理学和运动解剖学等多学科的支持下再对难度动作进行研究，使得研究成果更具说服力。
3.运用表面肌电技术研究武术难度动作
运用表面肌电技术对武术难度动作进行研究，主要是通过使用肌电测试仪对做难度动作的运动员进行肌电测量，获得数据以后在对数据进行处理，其中比较重要的数据指标有积分肌电，它是计量肌肉放电水平的以单位面积放电量为单位，可以初步了解肌肉在做武术难度动作所做的贡献。还有就是放电的时序，即做武术难度动做过程中各个肌肉的放电顺序，我们可以通过这些方面了解各肌肉在做动作中协调工作的情况，从而实现研究目的。在运用表面肌电技术对武术难度动作进行研究中，时程也是非常重要的，它反映了各肌肉放电所持续的时间，使得我们在研究武术难度动作和安排相关肌肉训练上能得到很多借鉴。运用表面肌电技术研究武术难度动作已成为武术套路难度动作研究的新方向。
4.小结
关于运动生物力学在武术套路中难度动作的研究的文章有很多，通过阅读和整理相关资料，可以把这些所研究文章大致分为以下三个方面。
1.对某一难度动作或组合难度动作的运动学分析，即主要运用三维摄像手段进行拍摄，再运用相关运动分析系统对所拍摄图像进行解析。
2.对某一武术套路难度动作的表面肌电分析。
3.运动生物力学在武术中应用的综述类文章。其中由以前两方面的文章居多。如何使用表面肌电去分析和研究武术套路中的难度动作将会成为未来很好的一个研究方向。
【参考文献】
[1]卢德明.运动生物力学测量方法[m].北京：北京体育大学，2003，347
[2]周继群，徐彩桐.武术套路中“旋风脚”动作的运动生物力学分析与训练[J].天津理工学院学报，2002，16：36一37.
生物力学研究方向篇10
一、在物理概念教学中渗透“研究性学习”
现代物理概念教学不再是师生封闭在教室里枯燥地讲概念背定律、记公式，而是与广阔的社会生活相联系，从中找出有关的现象，进行生动活泼的研究性学习．为把研究性学习方式传授给刚学物理的初中学生，使学生由被动性的接受学习转化为主动性的独立学习，笔者认为在初中物理概念教学中可采用如下方法：首先针对课题为学生发掘学习生活和社会生活中的物理现象，让学生对物理现象发生兴趣并提出疑问，然后在教师的指导下，动手实验，再现物理现象，最后让学生讨论思考现象产生的条件和原因，获得完整的物理概念．如在“质量”一节的教学中，教师讲解：“一把铁锤比一个铁钉岔的铁多，一条木船iZ-•把木椅含的木材多，那么一个物体里所含的物质有多少?用什么来表示呢?”然后指导学生看书、天平挂图与天平实物，让学生分组讨论天平使用的顺序和天平使用的注意事项，最后进行作业．这样可以让学生主动地接受知识．再如，在“什么是浮力”这个概念教学中，第一步给学生讲述语文学习中叙述的“死海不死”的故事，并让学生结合生活经验，淡谈自己用水桶吊起井水的感觉．学生对以上的两个物理现象很感兴趣，自然地感觉到：人和水桶在水中受到了一个向上的托力，便立亥0产生质疑：这个“托力”到底是什么力?第二步，结合课本实验图，在教师指导下，让学生动手实验，体验这个托力的大小和方向．第三步，让学生思考讨论：这个“托力”的施力物体是什么?方向如何?怎样测量?最终让学生归纳发言，使学生获得了完整的浮力概念，以及浮力的测量方法．如此将“研究性学习”渗透到物理概念教学中去，不仅能使学生更好地理解概念掌握概念，而且能使学生的思维能力、实验能力和解决问题的能力得到培养，还能激发学生的求知欲望和创新欲望．
二、在物理实验设计教学中渗透“研究性学习”
物理是一门以实验为基础的学科，设计实验的指导思想是提高学生的实验能力，培养学生独立创新能力，这与新课程目标中提倡“研究性学习”的宗旨相吻合．笔者认为，在物理实验设计教学中渗透“研究性学习”可采用以下教学方法：首先根据实验目的，应用学过的知识确定实验原理，然后选用合适的实验仪器，设计出多种实验方案，最后，让学生讨论思考并动手操作研究，得出实验结果．如在进行“牛顿第一定律”一节的教学中，用多媒体或实验提供一个情景，一辆小车在平面上慢慢停下来，然后提问：“小车能不能晚一点停下来或不停下来呢?”引导学生提出猜想；接下来每桌提供三块粗糙程度明显不同的木板，一个小车，一块可固定在木板上的斜面，让学生操作，并让学生分组讨论实验结果；最后引导学生对实验操作与结论进行反思，鼓励提出新的问题，如：“有没有不会产生摩擦的平面?”，“没有摩擦的平面上小车还能走吗?”通过这样的实践训练，培养了学生探究性学习的方法，同时这类教学活动又给学生提供了创造性、发散性思维的空间，使学生在解决问题中灵活运用所学知识，同时反过来也促进了学生对知识的深入理解，加强了学习能力的培养．