序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇化學研究的范疇范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

關鍵詞：認知模型；構建；化學問題解決

文章編號：1008-0546（2014）01-0055-02 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.021

一、認知模型構建的理論依據

1. 原型范疇理論[1]

原型范疇理論（prototype theory，亦稱類典型理論）是認知語言學中的重要觀點，是認知語言學的理論基礎和核心。20世紀50年代，維特根斯坦在哲學研究中通過“語言游戲”說論證了范疇邊界的模糊性，提出了著名的“家族相似性”（Family Resemblances）理論，此后逐漸發展成原型范疇理論。對于原型范疇理論貢獻很大的是心理學家羅施（Rosch， 1975）。羅施認為，概念主要是以原型（proptotype）—即它的最佳實例表征出來的，我們主要是從能最好地說明一個概念的實例來理解概念的。因此，她認為一個概念總會有它的原型，原型就是在一個范疇中最好的、最典型的、最能用來代表這一范疇的最稱職的個體。同時她還指出，人們不是通過正式的一組標準特征來指派一個客體給一個范疇，而是把那個客體與范疇的原型相比較，原型是最好的標本，是一把尺度，人們一般把原型和有關的范疇聯系起來。而安德森（J.R.Anderson）則定義為“原型是關于范疇的最典型的樣例的設想”。

原型范疇理論在解釋認知心理時，認為人們首先是通過原型認識事物，然后將一些與原型具有差異的事物歸類認識，這就是所謂的“家族相似性”，在一個家族中的成員不一定完全相似，但在一些本質上是相似的。原型范疇理論的實質就是人們在解釋某種現象時，將屬于這類現象的某個個體視為原型，并在對這個原型總體特征認識不變的情況下，把握這類現象的其他個體。

認知心理學中使用的“原型”概念，一般具有兩個方面的含義：其一是側重于文化心理和集體無意識范疇的“原型”（Prototype），其二是側重于認知過程和創造心理方面的“原型”（Prototype）。學習是認知過程，因此prororype才是教學中最重要的，也是最有意義的。

化學科學教育的最基本模式與原型范疇理論十分吻合，利用原型范疇理論能揭示化學教學原理，是建立化學認知模型的前提。

2. 模型理論[2]

模型一詞起源于拉丁文的“modulus”，其初始含義是樣本、標準和尺度，中文原意即規范。模型是科學認識的一種獨特形式，也可以把它看做一種重要的科學操作與科學思維方法。

認知科學實驗證明，結構化的知識便于學生記憶、概括和理解，有助于解決問題。化學模型這一認知工具恰好把化學問題或知識高度濃縮，使知識或問題以結構或形象表達的形式存在于人腦中。奧蘇貝爾的學習理論認為，采用建模思想，將化學問題中次要的、非本質的信息舍去，可使本質的知識變得清晰，更容易納入學習者已有的知識框架中，使學生在解決化學問題時，遷移更容易。

3. 化學問題解決理論[3]

化學問題解決是從已有的條件出發，達成目標任務的高級智力活動。問題解決一般由四個環節組成：認知問題、問題表征、聯想與匹配、反思與評價。影響問題解決的因素主要有：知識總量、知識的儲存方式、認知策略、動機、情緒等一系列非智力因素、問題情境。

研究表明，專家之所以能夠快速地解決一些常見的問題，主要是因為他們原型豐富，匹配迅速，已達到自動化的程度，而新手則相反。

教學實踐表明，高中生在解決化學問題時，使用頻率最高的解決策略是模型匹配策略。利用這種策略解決化學問題時，其過程大致經歷以下幾個階段：問題表征、模型構建、模型檢驗、模型應用。解決問題過程可用圖1表示。

分析問題是化學問題解決活動中至關重要的環節，是根據問題的特點和要求把發現的問題明確化，這是解決問題的前提。在這個前提下，運用科學的方法并結合所學的知識進行模型搜索。如果學生有這樣的模型，接著就會進行模型匹配，從而解決問題；但如果學生自身沒有已知的模型適合此題，那就要進入模型構建環節，并在進一步檢驗之后解決問題。[2]

二、認知模型的構建過程

1. 構建原型

根據原型范疇理論，原型的選擇應遵循以下一些原則：①要選擇最能體現概念、原理內涵的“原型”。認知心理學中“原型理論”認為在范疇的圖式結構中，原型成員和非原型成員的地位并不相等。就某一個具體的范疇而言，其原型成員具備范疇的理想值，處于范疇中心，有明顯的類屬特征和較高的清晰度。因此，范疇內的其他成員是不宜用于構建概念、原理的。②“原型”應該是學生所熟悉的。學生不熟悉的原型很難讓學生從某一教學需要的認知角度去認識。

根據這樣的原則，在教《原電池》一節時，我們可選擇Zn∣H2SO4（稀）∣Cu為原型，學生幾乎都非常熟悉這個反應原理而且基本上具備了原電池的所有特征。①正、負極的判斷：負極 Zn（0價）Zn2+（+2價）；正極2H+（+1價）H2（0價）。②電極反應的書寫：負極 Zn-2e-=Zn2+；正極 2H++2e-=H2。③電子流向：負極正極；離子流向：H+正極，SO42-負極。

2. 構建模型

以某種程度的類似再現另一個系統（原型）的系統，并且在認識過程中以它代替原物，以至對模型的研究能夠得到關于原物的信息，依據其表現出來的某些本質特征，進行歸納，抽取其實質特征，建立相應該原理的模型，并在認知系統中進行歸類，其抽象程度越高，該模型的適應性就越廣。例如我們在上述原型的基礎上，原電池的原理模型可以歸納為以下三點：①找出發生的氧化還原反應，不管這個反應是否熟悉，只要學生能標出化合價的變化，找出氧化反應和還原反應就行。負極一定發生氧化反應，正極一定發生還原反應，只要將自發進行的氧化還原反應一分為二，對號入座即可。不管裝置如何，只要能找出兩極，有電解質溶液、能形成閉合回路的，都可以恢復成如圖2所示這種經典原電池模型。

②書寫電解反應時，不但要知道兩極發生氧化還原反應后生成了什么粒子，還要考慮到兩極生成的粒子和電解質溶液有無后續反應，若有則要合并在一起書寫。③原電池電解質溶液中離子的移動只有兩種作用，一是為了反應，而是為了中和電性。學生根據兩極的電極反應，自然會知道兩溶液中離子的變化情況。

學生有了這樣的模型，不管遇到怎樣陌生的情景，只要將復雜的反應、陌生的裝置與模型中的要素一一對應，就能很好的解決這類問題。

3. 解決化學問題的過程

化學問題的設計總是依托一定的化學原理，很多學生在解答化學問題時思路不清、無從下手，究其原因還是不懂化學本源知識，不理解化學原理所致。在教學中，教師可以有意引導學生，在認識原型知識的時候，分析涉及的核心知識，指導學生構建相應的原理模型，再應用到其他具體問題中。經過這樣的反復訓練，讓學生體驗到構建原理模型能達到舉一反三、觸類旁通的作用。例如我們在建立原電池原理模型基礎上，以高鐵電池為例，進行化學問題解決。[4]其總反應為：

3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn（OH）2+3Fe（OH）3+4KOH

① 標注電極。按反應前后元素的化合價變化的趨勢，標示在相應元素的上方，電子轉移的方向即為外電路電子流向，流出電子的一極為負極，流入電子的一極為正極。②寫出相關的電極方程式。依據上面的原電池模型，可逐漸完善電極方程式：負極的基本關系為3Zn—6e-3Zn（OH）2 ，反應中Zn失去電子以后的產物是Zn（OH）2，因而反應物需要補充OH-，3Zn+6OH-—6e-3Zn（OH）2 ；正極的基本關系為2FeO4+6e-2Fe（OH）3，因產物中多出H元素，反應物中需補充H2O（當然也可來源于O2-+H2O=2OH-反應的啟示），這樣完整的正極反應為2FeO4+8H2O +6e-2Fe（OH）3 +10OH-。③電解質溶液中的離子遷移。由電極反應方程式可知，正極持續產生2OH-，而負極則不停消耗2OH-，可以判斷溶液中將因OH-的溶度梯度以及反應的需求，而導致OH-從正極向負極遷移。

這樣，我們在解決高鐵電池相關問題時，就可以原電池模型為樣板，進行快速有效的匹配，順利地進行問題解決。

總之，利用原型范疇理論指導學生進行認知模型的構建，在此基礎上進行化學問題的快速有效地解決，對于化學教學是很有意義的。合理的化學建模能積極地啟發學生的創造思維，開啟學生的心智，提升學生的正遷移能力。

參考文獻

[1] 謝祥林等. 原型范疇理論在化學教學中的應用 [J]. 中學化學教學參考， 2012，（12）：3-4

[2] 陳群 董軍. 高三化學復習中建模思想滲透的實踐與研究[J]. 中學化學教學參考， 2013，（4）：37-39

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關鍵詞：創新型；師生關系；知識范疇

初中化學作為初中教育教學的重要學科之一，其課堂教學應順應新課改的發展趨勢，全方位實施創新，即教師應以學生和社會發展實際為基準點，充分發揮化學學科優勢，調動學生自主參與的積極性、強化學生創新意識的培養等等，提升初中化學課堂教學質量。在此，筆者結合自己多年的教學經驗，粗略地談一下創新型初中化學課堂教學的構建。

一、建立平等、和諧、民主的師生關系

在初中化學課堂教學過程中涉及兩大人員因素，即教師和學生。新課改一直倡導課堂教學中學生與教師地位的平等性。我們知道，教師本身與學生之間的關系就是為了共同的目標而扮演的兩種角色。心理學家研究表明：學生在自由、自主的空間中能夠最大限度地發揮自我。而傳統的課堂教學中大都是教師主宰一切，學生被動接受。因此，筆者認為，教師想要構建創新型的課堂教學，首先需要做的就是建立平等、和諧、民主的師生關系，以生為主，利用化學學科自身的優勢來改善教師和學生之間的關系，給予學生自，讓學生感受教師與自己之間的平等，真正地了解教師與學生的融合性。如：筆者在教學中，將驗證性的化學實驗教學都創新改編成為學生探究性的實驗，進而為師生之間的交流提供平臺和機會。

二、創造自由、開放的化學課堂教學

教學本身是動態的過程。新課程標準一直強調課堂教學要以學生為主，教師的作用即是引導和組織。從某些角度來說，這是對教師和學生兩個人員因素范疇的創新和拓展，注重了對學生自主探究知識、學習方式的創新培養。因此，筆者認為教師應創造自由、開放的化學課堂教學，讓學生有時間和空間來發散、創新自己的思維。筆者在教學中采取教學目標師生共同制定、化學活動師生共同設計等形式來讓學生切身感受到責任感和教學中的自我的價值和存在的意義，從而促使創新型課堂教學的形成。如：在學習“質量守恒定律”的探究實驗時，筆者倡導學生共同參與實驗活動的假設、問題分析、實踐探究等各個環節，強化化學課堂的創新。

三、拓寬化學知識范疇

新課改的縱深發展帶動了教材的創新改編，新教材的實際相對來說較為注重學生自主探究。對此，筆者認為教師可以運用化學教材本身的特點來創新使用教材，以教材為基準點挖掘化學相關知識，打破書本的局限性，拓寬學生的視野，強化學生的獨立思考意識，增強學生的創新精神和能力，深化創新型化學課堂教學的構建。如：在學習“對蠟燭及其燃燒的探究”實驗時，筆者引導學生探究書本外的新問題，諸如：蠟燭滅后的那種白煙的成分是什么？蠟燭加上燃燒過程中對人身體有害的成分有哪些？等等，誘發學生創新思維，凸顯化學創新教學。

總之，創新型課堂教學的構建是初中化學新課改的目標，作為教師應結合學生的實際情況以及化學學科特點實施創新教學，確保學生在創新道路上的可持續發展。

篇(3)

1．何為高分子化學

顧名思義，高分子就是相對分子質量很高的分子，它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物，又稱聚合物或高聚物，是結構上由重復單元（低分子化合物—單體）連接而成的高相對分子質量化合物。高分子的相對分子質量非常的大，小到幾千，大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時將相對分子質量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學作為化學的一個分支，同樣也是從事制造和研究分子的科學，但其制造和研究的對象都是大分子，即由若干個原子按一定規律重復地連接成具有成千上萬甚至上百萬質量的、最大伸直長度可達毫米量級的長鏈分子，稱為高分子、大分子或聚合物。

2．高相對分子質量與高強度

相對分子質量和物質的性質是密切相關的，是決定物質性質的一個重要因素。只有相對分子質量高的化合物才有一定的機械力學性能，才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直鏈的烷烴化合物，但是分子量變化很大，其機械力學性能因而也有極大的區別。

3．高分子科學的主要內容

既然高分子化學是制造和研究大分子的科學，對大分子的反應和方法的研究，顯然是高分子化學最基本的研究內容。高分子科學不僅是研究化學問題，也是一門系統的科學。高分子科學的主要內容有：如何將低分子化合物連

接成高分子化合物，即聚合反應的研究。高分子化合物的結構與性質關系。不同性質的高分子，其結構必然是不同的。為了得到不同性質的高分子，就要去合成具有特殊結構的高分子。

二、高分子材料化學的應用

材料是人類社會文明發展階段的標志，是人類賴以生存和發展的物質基礎。它是指經過某種加工，具有一定結構、組分和性能，并可應用于一定用途的物質。上世紀半導體硅、高集成芯片、高分子材料的出現和廣泛應用，把人類由工業社會推向信息和知識經濟社會。可以說某一種新材料的問世及其應用，往往會引起人類社會的重大變革，材料是人類文明的重要標志。如果說現在人人離不開高分子材料，家家離不開高分子材料，處處離不開高分子材料，是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應用是以高分子材料的形式出現的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統合成材料，另外許多精細化工材料也都是高分子材料。

第一，塑料：一類是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等；另一類叫工程塑料，其強度大，如汽車零部件、保險杠、洗衣機內的滾筒、電器的外殼等。

第二，纖維：人們開發出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物，通過不同的加工，生產出了各種纖維制品，極大地滿足著人類的需要。

第三，橡膠：天然橡膠的種類和品質都受到很大的限制，于是科學家們不斷開發出了各種人造橡膠，如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。

第四，精細化工：比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產品，如家具漆、內外墻乳膠漆、汽車漆、飛機漆等。女孩子用的指甲油，使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫用膠、結構膠等黏合劑，以及各種吸水樹脂等都是高分子產品。三、高分子化學與高科技的結合

當今社會，人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息發展的物質基礎。自從合成有機高分子材料的那一天起，人們始終在不斷地研究、開發性能更優異、應用更廣泛的新型材料，來滿足計算機、光導纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機械工業等尖端技術發展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發展，出現了許多產量低、價格高、性能優異的新型高分子材料。

隨著生產和科學技術的發展，許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現出來，如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫用材料、光敏材料、非線性光學材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領域，下面簡單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當有外部刺激時，能通過化學或物理的方法做出相應反應的高分子材料；高性能高分子則是對外力有特別強的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇；特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學、化學性質和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化學纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。

第一，力學功能材料：強化功能材料，如超高強材料、高結晶材料等；)彈材料，如熱塑性彈性體等。

第二，化學功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡合物等；反應功能材料，如高分子催化劑、高分子試劑；生物功能材料，如固定化酶、生物反應器等。

第三，生物化學功能材料：人工臟器用材料，如人工腎、人工心肺等；高分子藥物，如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農藥等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。

可以預計，在今后很長的歷史時期中，特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發展的主要方向。

四、高分子化學的可持續發展

研究高分子合成材料的環境同化，增加循環使用和再生使用，減少對環境的污染乃至用高分子合成材料治理環境污染，也是21世紀中高分子材料能否得到長足發展的關鍵問題之一。比如利用植物或微生物進行有實用價值的高分子的合成，在環境友好的水或二氧化碳等化學介質中進行化學合成，探索用前面提到的化學或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子來處理污水和毒物，研究合成高分子與生態的相互作用，達到高分子材料與生態環境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀應當開展的綠色化學過程和材料的研究范疇。

參考文獻：

[1]馮新德.展望21世紀的高分子化學與工業[J].科學中國人,1997,(11)

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一

“計算”是一個無人不知無人不曉的數學概念。無論是人們的日常生活，還是平常的生產實踐和科學研究，都離不開計算。同時，“計算”也是一個歷史悠久的數學概念，它幾乎是伴隨著人類文明的起源和發展而起源和發展的。但是，真正能夠回答計算的本質是什么的人恐怕不會太多。應該說，在20世紀30年代以前，還沒有人能夠說得清計算的本質是什么，以及什么是可計算、什么是不可計算的等問題。30年代中，由于哥德爾、丘奇、圖靈等數學家的工作，人們終于弄清楚了計算的本質，以及什么是可計算的和什么是不可計算的等根本性問題。由此也就形成了一個專門的數學分支——遞歸論或可計算性理論。在此我們就是以這一理論為背景，概括出計算的本質，并闡明其他一些根本性問題。

計算首先指的就是數的加減乘除，其次則為函數的微分、積分、方程的求解等等;另外還包括定理的證明推導。抽象地說，所謂計算就是從一個符號串f變換成另一個符號串g。比如說從符號串12+3變換成15，這就是一個加法計算。如果符號串f是xx，而符號串g是2x，從f到g的計算就是微分。定理證明也如此，令f表示一組公理和推導規則，令g是一個定理，那么從f到g的一系列變換就是定理g的證明。從這個角度看，文字翻譯也是計算，如f代表一個英文句子(由英文字母及標點符號組成的符號串)，而g為含義相同的中文句子，那么從f到g就是把英文翻譯成中文。這些變換間有什么共同點?為什么把它們都叫做計算?

為了回答究竟什么是計算、什么是可計算性等問題，人們采取的是建立計算模型的方法。從30年代到40年代，數理邏輯學家相繼提出了四種模型，它們是遞歸函數、λ演算、圖靈機和波斯特系統。這種種模型各不相同，表面上看區別很大，它們完全是從不同的角度探究計算過程或證明過程的。但事實上，這幾種模型卻是等價的，即它們完全具有一樣的計算能力。在這一事實基礎上，最終形成了如今著名的丘奇—圖靈論點:凡是可計算的函數都是一般遞歸函數(或都是圖靈機可計算的，或都是λ演算可計算的，或都是波斯特系統可計算的)。這就確立了計算與可計算性的數學含義。這一表述過于抽象，下面我們給出一個比較直觀的說法:所謂計算，就是從已知符號串開始，一步一步地改變符號串，經過有限步驟，最后得到一個滿足預先規定的符號串的變換過程。現已證明:凡是可以從某些初始符號串開始而在有限步驟內計算的函數與一般遞歸函數是等價的。這就是說，所有可計算的函數都是通過符號串的變換來實現其計算過程的，即計算就是符號(串)的變換。(1)

與計算具有同等地位和意義的基本概念是算法。從算法的角度講，一個問題是不是可計算的，與該問題是不是具有一個相應的算法是完全一致的。一般而言，算法就是求解某類問題的通用法則或方法。也就是一系列計算規則或程序，即符號串變換的規則。

正是這樣一個原本只是數學中的基本概念，如今卻成為各門科學研究的一種基本視角、觀念和方法，上升為一種具有世界觀和方法論特征的哲學范疇。

二

我們認為，人類最早把計算作為一種哲學性觀念和方法而不僅是一種數學觀念和方法，并自覺運用到有關領域的研究中，是一些人工智能的專家們做出的，尤其是在后來的認知科學研究中很明顯地表現出這一傾向。由于紐威爾、西蒙、福多、明斯基等一大批學者的努力，物理符號系統假說、心靈的表達計算理論，心腦層次假說等相繼提出。這些理論的一個共同主題就是:思維就是計算(認知就是計算)。他們明確主張:思維是一種信息加工過程，亦即計算過程，這種計算就是指某種符號操作或加工，指在能對其提供語義解釋的符號代碼的形式表達式上所進行的受規則制約的變換，如問題求解這種思維活動就是通過一定的算法對初始態空間進行操作，直達到目標態空間。有人更進一步主張:心靈有一套程序或一組規則，類似于控制計算機的程序，思維是一種包括對單詞在內的符號的操作。(2)

除了思維、認知可看作是一種計算，一些研究視覺認知理論的學者把視覺也看作是一種計算。這主要是來自馬爾的《視覺計算理論》。這一理論認為，在計算理論層次上，視覺信息處理過程由三種內部表象表征:描述圖像光強度與局部幾何結構的要素圖;描述以觀察者為中心的物體可見表面的朝向、輪廓線、深度及其他性質的二維半圖;識別和理解物體的三維表象。這個理論把視覺過程理解為功能模塊(像元空間、圖像空間、景物空間)的變換。這意味著視覺計算的基本單位是符號表象。3在此基礎之上，后來人們又提出了視覺拓撲計算理論等各種視覺計算理論。其共同點是均認為視覺過程就是一種計算過程，但是對它是一種什么樣的計算還存有較大分歧。

在對認識、思維、視覺等內容進行計算主義研究的同時，人們確立了大腦就是一臺計算機的信念:大腦的生物結構是其硬件，大腦的運作規律是其軟件，大腦的(廣義)思維過程就是其計算過程。20多年前的“計算機能否思維”的問題已經演化為當今的“人腦是否計算”的問題。更重要的是，“思維就是計算”這已不僅僅是一個哲學性的命題，而且已成為科學方法論意義上的一個科學假設。人們早已從科學意義上探究思維的計算本質，計算已成為當前認知科學中占主導地位的一種基礎觀念和研究方法，人們試圖從計算的角度揭示出思維、意識以及整個大腦的全部奧秘。

把計算作為哲學性觀念和方法運用到具體學科研究中的另一個范例是與生命科學相關的一些研究。這主要體現在20世紀80年代以來，人工生命科學、遺傳算法理論和DNA計算機等新型學科的相繼涌現。這些學科或理論的共同之處就在于都是以計算作為自己研究的觀念和方法，主張生命就是一種算法，一個程序，一個能夠實現自我復制、自我構造和自我進化的算法。人工生命的基本信條是:生命的特征并不存在于單個物質之中，而存在于物質的組合之中。生命的規律是一種動力形式的規律，這種規律獨立于45億年前地球上形成的任何特定的碳化物細節之外。即生物體的“生命力”存在于分子的組織(軟件)之中，而不是存在于分子本身。人工生命就在于用計算或算法的觀念與方法探索生物學領域中的奧秘。把生命與計算機類比，似乎是19世紀機械論在當今的延續，看起來有背于時展的潮流。但人工生命的奠基者朗頓認為，答案就在于進一步的偉大洞見之中:生命系統這臺計算機具有與通常意義上的機器全然不同的組織形式，有生命的系統幾乎總是自下而上的，從大量及其簡單的系統群中突現出來，而不是工程師自上而下設計的那種機器。朗頓強調說:“最為驚人的認識是:復雜的行為并非出自復雜的基本結構。確實，極為有趣的復雜行為是從極為簡單的元素中突現出來的”。4這就是說，生命包含著某種能夠超越純物質的能力，不是因為有生命的系統里被某種物理和化學之外的一種生命本質所驅動，而是因為一群遵循簡單的互動規則的簡單物體能夠產生永遠令人吃驚的行為效果。生命就是這樣一種生化機器，只要啟動這臺機器，而不是把生命注入這臺機器，即將這臺機器的各個部分組織起來，讓它們產生互動，從而便具有了“生命”。生命就是這樣一種算法。算法對于生命的意義，就在于以過程或程序描述代替對生物的狀態或結構描述，將生命表達為一種算法的邏輯，把對生命的研究轉換成對算法的研究，特別是把對真實生命的研究轉換成對人工生命的研究。 1994年11月美國科學家阿德勒曼在《科學》上公布的DNA計算機理論，更是從另一個角度揭示了生命就是算法，進化就是計算的觀念。5DNA是生命的基石，任何生命類型的所有特征都以嚴格的規則編碼在其DNA序列上，不管是生命的結構，還是生命的過程，在這個意義上它是一個信息庫或數據庫。另外，DNA所有的行為都是以程序化、模塊化的形式表現，在這個意義上它又是一個程序庫。無論它是作為信息庫還是程序庫，DNA都具有基本的計算特征。而生物體中所有現象的基本形式都是DNA的復制、切割、粘貼，這一事實深刻表明，生命本身就是由一系列復雜的計算或算法組成的。生命系統就是一臺以分子算法為組織法則的多層次生物計算機，DNA計算機就是對生命這種自然計算機的一種表征。從前，分子算法，如自復制自動機、胞格自動機、遺傳算法、人工生命等全都是在電子計算機上實現的，DNA計算機概念的出現是分子算法的化學實現的開端。這種立足于可控的生物化學反應或反應系統，無疑更加有力地直接地表明了生物現象與過程的計算特征。正如有人所言:DNA計算宣稱數學處于生命的核心。

三

運用計算、算法觀念和方法研究認知問題和生命系統，有著深刻而普適的科學方法論意義，它們是人們運用算法觀念和方法研究其他自然現象或自然系統的兩個有益的重要范例。如今，計算或算法的觀念與方法已經深入到宇宙學、物理學、化學乃至經濟學、社會學等諸多領域。計算、算法已經成為人們認識事物、研究問題的一種基本的普適的觀念和方法，人們的科學實踐，已經使計算、算法上升到哲學性的觀念和方法。在這一現實背景之下，我們以為，把計算、算法作為一種哲學范疇正式提出并引入哲學已是十分必要的。這不僅是因為已經有了一些成功的范例，而且還有著更深層的學理:生命、大腦是最復雜的自然現象之一，是自然界進化的最高代表。因此，我們完全有理由猜測:整個自然界也是按算法構成的，是按算法演化的。現實世界之萬事萬物只不過是算法的復雜程度的多樣性。從虛無到存在、從非生命到生命、從感覺到意識、思維，或許整個世界的進化過程就是一個計算復雜性不斷增長的過程。這就是說，自然界就是一臺巨型計算機(硬件)，任何一種自然過程都是自然規律(軟件)作用于一定條件下的物理或信息過程(計算過程)，其本質上都體現了一種嚴格的計算和算法特征。生命系統作為自然界中最復雜最有特色的系統，它也就是形形的自然計算機中的一種。這或許就是人工生命與DNA計算理論所蘊含的最重要的哲學道理。

把計算、算法作為一個哲學范疇，還有著哲學史上的淵源關系。也許人們還沒有忘記，在2500多年前，一位名叫畢達哥拉斯的古希臘人曾向世人宣稱:萬物皆數。今天，我們何以不能說:萬物皆算法。嚴格地說，當年畢達哥拉斯率先提出的“數”這個重要范疇，并不是一個純粹哲學性范疇，而是一個從數的角度尋求世界萬物之本原，考察事物生成演化過程，由自然科學思維方式與哲學思維方式相互融合的過渡性范疇。這種觀念在近代和現代科學與哲學中得到了充分的繼承和發揚。這說明，哲學范疇在其生成、演化和發展的過程之中，總要受到各個歷史時期數學發展程度、數學思維方式的影響和規定。這或許可以稱為哲學范疇的數學規定，正因為如此，當今計算機科學的發展，使得我們完全可以把畢達哥拉斯的“數”向前推一大步。畢達哥拉斯哲學在當代有了更深刻更豐富的內含。

最后我們要指出的是，已經泛化到整個科學領域中的計算、算法這個概念，完全具有哲學范疇的基本特征。眾所周知，哲學范疇是反映事物本質屬性和普遍聯系的基本概念，人類理性思維的邏輯形式。它是人類在一定歷史時論思維發展水平的標示器，是幫助人們認識和把握自然現象和社會現象之網的網上扭結;是對自然、社會和思維發展過程最本質、最普遍的聯系的表征。哲學范疇對各門具體科學都具有普適的哲學方法論意義。如今，人們在各方面都開始用算法的觀念來看待問題、用計算的方法來解決問題，不正表明計算與算法的一種范疇性嗎?歷史上每次重大的科技進步，都要改變當時的哲學范疇，有時甚至是直接把科學中的基本概念移植到哲學中。當今計算機科技對哲學的影響也不例外。這正是有人所說的哲學范疇的科技命運。因此，及時總結和概括當代科技成果，把最為精華的人類理念上升為一種哲學范疇，不僅是哲學范疇自身發展之所需，更是各門科學文化進一步發展所必須。只有滲透著時代最主要、最有效的觀念和方法的科學與文化，才能真正體現時代之精神，成為時代之主流。

參考文獻

（1） 莫紹揆.遞歸論.科學出版社，1987年。

（2） 邱仁宗.當代思維研究新論.中國社會科學出版社，1993年。

（3） (美)D.馬爾.視覺計算理論.科學出版社，1988年。

篇(5)

兩者各有所長。

環境工程：環境科學的一個分支，主要研究如何保護和合理利用自然資源，利用科學的手段解決日益嚴重的環境問題、改善環境質量、促進環境保護與社會發展。是研究和從事防治環境污染和提高環境質量的科學技術。環境工程同生物學中的生態學、醫學中的環境衛生學和環境醫學，以及環境物理學和環境化學有關。由于環境工程處在初創階段，學科的領域還在發展，但其核心是環境污染源的治理。

市政工程：指市政設施建設工程。在我國，市政設施是指在城市區、鎮鄉規劃建設范圍內設置、基于政府責任和義務為居民提供有償或無償公共產品和服務的各種建筑物、構筑物、設備等。城市生活配套的各種公共基礎設施建設都屬于市政工程范疇，比如常見的城市道路，橋梁，地鐵，比如與生活緊密相關的各種管線：雨水，污水，上水，中水，電力，電信，熱力，燃氣等，還有廣場，城市綠化等的建設，都屬于市政工程范疇。

（來源：文章屋網 ）

篇(6)

英文名稱：Occupation and Health

主管單位：天津市衛生局

主辦單位：天津市衛生防病中心;中華預防醫學會

出版周期：半月

出版地址：天津市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1004-1257

國內刊號：12-1133/R

郵發代號：6-124

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1985

期刊收錄：

CA 化學文摘(美)(2009)

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期刊簡介

篇(7)

[關鍵詞]化學分析檢驗；質量控制；有效性；可靠性

中圖分類號：O657 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）20-0361-01

現代社會中化學分析檢驗，對材料的使用與研究，有著極為重要的作用。為此必須保證化學分析檢驗的內在質量。本文嘗試從分析檢驗的整個流程切入，作出如下闡述：

一、用好三個標準，保證檢測數據質量

對于化學分析檢測數據的質量，要求符全以下三方面的評估標準。

其一、是否具有代表性。這一點取決于參與分析檢驗的工作人員的技術能力、職業責任以及樣品的采收、歸類、保存和運輸中的技術手段。如果采集的樣品，缺乏代表性，不具有真實性或者采集樣品不能夠保證樣品的質量，則無法通過第一評估標準。

其二、必須符合可靠性。所謂可靠性是指檢驗人員必須具有專業的分析處理業務水平，實驗室的儀器等須具備高度的精確度和靈敏性。這幾方面必須提供，才能保證通過可靠準確的試驗方法，得出正確的數據。

其三、必須約定可比較性的范疇。可比較性，是指因為時間和事件的不同，檢驗結果所呈現的符合程度有一定的差。可比性要求其數據的差別應該在國家和國際關于化學分析檢測的質量水平標準之內。

這樣，可以建立、健全化學分析檢驗研究工作當中對于質量的體制，從雙確保檢驗結果達到公正性、完整性、及可比性等高水平質量標準。

二、精心準備，確保質量

檢驗前要認真籌備各項目標條件，以使得質量得以保證。

1、預案科學，參數準確。必須制定合理的預案，來保證試驗條件、檢測項目和指標參數都已經進行了充分地準備和核對。

2、查閱資料，編制細則。相關的查閱工作和相關的系列資料都要有詳盡的準備和注解，并且編制具體的細則辦法。

3、制定標準，避免誤差。準備工作均須按照國家和國際的標準來進行。如果的確無相應標準的必須知道其驗證鑒定指標和審批要求，以免在工作當中出現誤差。同時，對于標準設計也要提前配置好，按照相關的技術標準，繪制相應的標準曲線和設計的標定工作。

4、檢驗未動，設備先行。對儀器設備也要先檢查好，確保正常運行，其說明書必須一一對照檢查。

可見，要確保有充分的操作條件、最好的技術水平、過硬的儀器設備，充分做好檢驗前的籌備工作。

三、細化管理檢驗過程，做實檢測中的質量控制工作

1、復查樣品，妥善登記，專人管理。

化學分析檢驗的工作進行過程中，需要采集的各種樣品至關重要，為了確保其具有公正性、真實性、代表性等特點，必須對采集的數量、種類均進行復查，以求符合檢驗標準。

送件過程中必須做好妥善的登記，而且樣品必須專人保管，分類標注，放在特定的環境當中，進行科學化保存，再由專門人員進行運輸、管理和配送。

2、確保實驗配備，提高技術水平。

主要包括試驗環境、人員技術能力、儀器設備容量、器皿選擇、標的物質的使用方法、測試質量的監控和相關技術培訓之類。

必須強調以下幾點：其一，必須定期對實驗儀器設備進行相關檢查，以使基礎條件符合要求。其二，檢驗用水、器皿、溶液的配置和標注、相關化學試劑的使用都必須在試驗過程中妥善管理。其三，對于實驗需用的技術性材料，應合理運用，以保證將分析化驗的誤差控制在允許的范疇之內，使結果能夠達到高度的準確性，提供有效的質量保證。

3、嚴格遵循標準操作規范。

在檢驗的過程中，還必須嚴格遵循標準的試驗操作規范，按程序小心地運行，不得隨意更改預案中的內容。具體如下：其一，對回收的樣品和加標的樣品必須認真做好登記和分類，要求其濃度誤差參數符合操作標準。其二，標準性溶液必須按“取接近”的原則，對樣品的濃度，從上限和下限兩個方面進行檢測。建議采用容量法、重量法結合的方式，以保證在滴定管和分析天平時，達到最小誤差。

其三，在標準試劑和空白溶液需要用到純水時，應該以稀釋或溶解的方法，進行配置以保證純水指數與樣品高度一致。

4、及時記錄，方便質量追蹤。

檢驗過程中，還應當重視原始記錄登記的時效性。因為如果有不完整或者錯誤的記錄出現，不及時糾正的話就沒有辦法使檢驗報告準確可信。

5、簽名要做細，責任要落實。

分析檢測及出報告過程中，必須要求相關的人員認真簽名，署上日期，以保證過程的有效性。

具體來說就是要求簽發人員、查人員、檢測人員、記錄人員均能按照標準要求簽名和填寫，以保證工作的準確性和復查的方便性。

特別在標注中，必須標明相應的濕度、日期、溫度、樣品的號碼、項目進行的過程及相關人員的完整信息。

四、善始善終，做好后續工作的質量控制。

還必須重視化學分析檢驗工作在后續階段的有效質量控制工作。也就是在將各項工作基本完成之后，還必須嚴格要求，綜合性的對檢驗的結果做反復地檢查核對，以便及時的發現在檢測報告之中出現的一些問題，并予以糾正。

嚴禁在沒有正式形成報告書之前，將檢測結果隨意外傳的行為出現。

要不斷提升專業人員的技術水平及高度的責任意識，對化學分析檢驗后期的質量控制工作，進行評估和考核，落實獎懲工作并進行書面總結。

對于后續性問題，要立即組織人員進行分析，以便在下一次檢驗時合理地調整和改進，達到優化化學分析檢驗技術的目的，提高質量標準。

五、未雨綢繆，強化對突發事件的處理能力。

必須要強調的是，化學分析檢驗工作也會因為各種因素的干擾，而產生一些事故。此時工作人員要在培訓中學會采用合理的應急辦法，有效應對，避免事態惡化。重大事件應如實向上級機關匯報，要求在三天之內，寫出事故問題分析報告書。對此類資料，必須移交質量監測部門，進行分類存檔，以提高應對能力和進一步優化化學分析檢驗工作，力求避免安全問題再次發生。

六、結束語

伴隨時代的進步，先進技術愈來愈多地使用在化學分析當中，為衛生評估工作、監督工作以及相關研究提供了許多可靠的試驗數據。

希望本課題的探討能夠促使的更多高水平人才、技術和設備更好地運用到化學分析檢測工作當中，實現檢測水平和質量的有效提升，以保證現代化社會的進展，為時代進步盡到自己的一份綿薄之力。

參考文獻

[1] 王菊芳.程劍，化學分析檢驗工作的質量控制[J]醫學信息，2009，（12）：33一35.