突变理论在环境科学研究中的应用论文
第1篇：突变理论在环境科学研究中的应用论文
突变理论在环境科学研究中的应用论文
随着经济社会的飞速发展和人民生活水平的提高,人们对于环境质量的要求愈发迫切，环境科学的研究也越来越受到重视。环境问题具有类型多、成因复杂、影响面积广、社会危害大等特点，同时影响某一种环境问题的因素较多,迫切需要采用新的研究方法应用到环境科学的研究领域中。
自然界中的变化有两种基本方式，第一种是连续性的变化，即系统发生连续性的变化，存在着连续的增长或者下降，运用微积分的方法可以很好的研究和解释这种变化;另一种就是变化存在着不连续的突调和飞跃，从一个状态忽然转变为另一种状态，此类问题微积分学无法研究，而这种现象在自然界中广泛存在，例如金属的相变、水的沸腾、桥梁的忽然坍塌、细胞的分裂、人情绪的波动等，而系统状态从一种形式突然跳到另一种形式，就称为突变。
1突变理论的主要内容
突变理论,又称实变理论，是在1968年由法国数学家汤姆(ReneThom)创立的，理论创立后不久，就作为一支新兴的学科迅速发展起来。突变理论是数学中拓扑学的一个分支，主要研究动态系统中的不连续现象。近些年来，通过对突变理论的不断了解和研究的不断深入,突变论在理论及应用上都取得了很大的发展。
2突变理论与突变级数法
在突变理论中，突变级数法是一种应用最为广泛的综合评价方法。突变级数是一种多维模糊综合隶属函数。突变级数方法与传统的综合评价方法相比，在评价过程中不需要考虑各指标的权重，仅要考虑同一突变单元中的各指标的相对重要性,从而减少了评价的主观性和复杂性。使得评价结果客观、准确，同时计算过程较简便。通过部分学者的研究结果来看，运用突变级数法与运用传统的综合评价法进行综合评价的结果基本相同，但该方法所需数据量少、计算过程简便。突变级数法在计算多目标评价决策问题上应用更适宜和准确。
基于突变级数法的基本步骤有：
2,1建立层次结构模型
根据综合评价的目的，将各个目标细化为若干个指标,对评价指标进行分组，组合建立起树状目标层次结构，每个指标要进行分解成更加具体的指标，直到可以对某个子指标进行定量化描述为止。在同一个层次的各个指标中，要将相对重要的指标放在这一层的前面。由于一般初等突变中，状态变量不超过4个，所以应尽量将评价指标控制在4个以内，超过4个的应根据重要程度进行相应的取舍。
2.2确定各层次的突变系统类型
根据某一突变单元中控制变量的.数目确定突变系统类型，如控制变量数自为2时，该突变单位则为尖点突变模型。
2.4数据的归一化处理
由于各评价指标的数值和单位不同，无法进行综合评价运算，所以，首先通过归一化的方式去掉量纲。
2.5利用归一化公式进行综合评价
根据各指标初始的数值，按归一化公式由下到上依次分别计算各控制变量的值，直至计算到评价的最高层，即总目标层，得出突变级数综合隶属度，即评价综合值。
3.突变理论
应用突变级数法进行综合评判时，必须考虑两个原则：(1)“非互补性”原则：同一对象各控制变量不存在明显相互关联的作用，即为非互补性，在计算时来用最小值作为系统的值x=min|Z?，毛，总,毛1;(2)“互补性”原则:各控制变量存在相互关联3突变理论在环境科学中的应用。
3.1突变理论在环境研究中的应用前提分析
生态系统是一个涉及多个因素的复杂系统，时刻处于一个动态的平衡状态，目卩稳态状态，对于一定的干扰,可以通过生态系统的自身调节能力减小或消除对其产生的影响，并继续保持稳态状态，发挥自我恢复能力，最终生态系统的结构和功能依然可以保持。
但是，如果对生态系统的干扰达到一定程度，生态系统就不能通过自身的调节能力恢复到受干扰之前的状态，生态系统结构和功能发生了根本性变化，造成了生态系统的退化。生态系统由一个连续状态突然变为一个间断状态，这个过程就是一个突变过程，使生态系统从可以自我恢复到发生根本性变化的那一点就是突变点。基于以上分析可以看出，生态系统就是一个大的突变系统，可以运用突变理论对其进行研究。
3.2突变理论在生态系统中的简单应用
突变理论在生态系统中已有了简单的应用，人们在管理草场的草地生态系统、林场的森林生态系统和水生生态系统时都可以通过应用突变理论，使管理更加科学。
在草地生态系统中确定放牧与草场的关系。对于一个草场来说，如果人们不进行放牧或放牧量过少，草场则会发生正向演替，向树木方向发展;而如果过度放牧，则会对草场造成破坏，使之发生逆向演替，向荒漠化方向发展，因此，确定一个合适的放牧量，既可以使牧草资源得到充分利用，而且也可以使草场迅速得到恢复，使牧草资源可以持续利用。根据突变理论就可构造一个突变模型，状态变量为草场单位面积蓄积量，控制变量为降水量和单位面积牲畜数量。通过得出这个突变模型的突变点，人们就可以调节最佳的放牧量。
同理，在水生生态系统中，运用突变理论确定最佳捕鱼量，既能使捕鱼量最大获得最大的经济效益又能保证种群的可持续发展。在森林生态系统中通过突变理论确定最佳砍伐量，判断何时采伐能获得木材的稳定高产，且不致破坏种群恢复再生产的能力。
3.3突变理论在环境科学领域的具体应用
突变理论在环境科学的具体研究中应用还不是很多，研究的并不深入。目前在环境科学的研究中应用较好的有：(1)研究生态系统的动态平衡，即通过控制某一条件使生态系统维持在稳态状态中，利用生态系统的自我的恢复能力能够维持其健康和良性循环。(2)控制合理的环境污染水平，通过突变理论中突变点的控制作用，制定合理的污染水平，从而实现经济效益和环境效益的和谐统一。(3)地下水、尾矿库、矿山等生态风险评估，运用突变理论预测的结果与实际情况比较相符。(4)在环境模拟预测中应用突变理论，对分析环境状态演变及发展态势有独特之处。(5)在环境影响评价中，特别是对单因子污染评价方面的应用，将突变理论应用在大气环境质量的评价中，通过对污染因子次序的调换引起某地大气质量评价结果顺序的变化可以确定某地区的主要污染物类型，从而为当地的环境管理提供技术支持[1°]。(6)生态系统的治理与恢复方面，例如：判断水生生态系统是缺水性还是污染行水生态危机，运用突变理论可以在水生态系统研究中起到很大的作用。(7)环境中多目标的综合决策问题，例如，生态风险评估研究、生态系统健康评价、生态安全研究,运用突变理论具有计算简单、所需的数据量较少等明显优势。部分学者运用相同的基础数据，分别采用突变级数法和模糊理论综合评价法获得的结论大体相同，说明突变理论中的突变级数法的评价结果科学、可靠。
4结语
目前,随着社会的飞速发展，经济发展和环境保护的矛盾日益突出，环境污染问题多发且复杂，迫切需要先进的理论方法应用到环境科学的研究中。突变理论能够很好的研究系统发生的不连续变化，非常符合环境问题发生不连续变化的特点。因此，随着人们对突变理论的认识、学习和研究的不断深入，突变理论必将在未来环境科学研究领域中发挥越来越重要的作用。
第2篇：探讨教育理论在课堂教学中应用的教育理论论文
探讨教育理论在课堂教学中应用的教育理论论文
探讨教育理论在课堂教学中应用的教育理论论文
教育改革的不断深入，使教师的角色发生了变化，由单一的知识传递者逐步转变为学生的引路人，是学生学习的辅导者或者合伙人。教师要营造出让学生直接面对真实问题的机会和良好的学习氛围，使学生通过独立探究、实际实验、相互合作学习等方式自主学习。课堂教学本身的特性，决定了合理应用教育理论的重要性。把教育理论合理地应用到课堂的教学过程中，有目的性地培养学生良好的学习习惯，加快课堂教学的改革进度。
一、教育理论在课堂教学中的意义
随着课堂教学方式的不断创新，我国迫切需要把教育理论合理应用到课堂教学中，使课堂教学改革深入到师生关系、教学目标、教学环境、教学模式等方面。在课堂课程改革中合理应用教育理论，可以在学生的学习方式、老师的授课方式及师生关系方面产生有力的推动作用。学生处在一个良好的适合自主学习的环境里，更加有利于学生的成长。教育理论在课堂教学中的成功应用，使教育理论成为我国基础教育改革的指导思想。教育理论在课堂教学的应用，培养了学生的自主实验、独立探究、合作学习的能力，符合我国素质教育的核心要求，促进了课堂教育的改革进程。
二、教育理论在课堂教学中的应用
（一）元认知理论在课堂教学中的应用
任何以认知过程与结果为对象的认知，或者是任何调节认知过程的认知活动都被称为元认知。元认知理论的核心意义就是对认知的认知。一方面，元认知是认知主体对自身心理状态、能力、任务目标、认知策略等方面的认识，另一方面，包括主体对自身各种认知活动的`计划、监控、调节的过程。
1.元认知理论是课堂学习的基础。
中学生在初中阶段就具备探索和发现的能力，思维独立性和判断性增强，形成反省思维。高中阶段，思维独立性和判断性进一步增强，学生学会了辩证思维同时具备自我意识，元认知的学习潜能得到充分的体现。在课堂的学习过程中，中学生需要接受元认知理论能力的训练，认清学习的意义、过程、方法、结果及这些因素之间的联系。在学习方法选择方面，元认知为学生提供了理性的依据。通过改善学生的自控能力、自我评价能力，加速自我意识的成熟，提升学科成绩。
2.元认知理论有力增强学生自我认知能力。
元认知理论可以帮助学生甄别自己的优势和不足，只有学生真正正视了自己，实现了对自己的全面认知，才能指导监控或者调节自己在课堂学科中的学习过程。通过在教学课程中运用元认知理论，使学生清晰地剖析自我并正视和他人的差异。学生根据自身在课堂记忆力、课堂思维力、课堂观察力等方面与他人的差异，结合自己的实际情况采取合理的学习方式。在课堂教学中，元认知理论的应用让学生认知课堂中的学习目标，如空间分布知识，侧重事物空间的分布方式、空间排列等，使学生在脑海里清晰地构建知识框架，清楚每一个知识点，有利于课堂学习成绩的提升。
3.元认知理论培养学生自主学习的能力。
通过进行元认知理论在课堂中的训练，使中学生在理性地认知自己、认清他人的情况下，保持一个正常、乐观的心态。通过元认知理论的训练，使中学生发现学科的特点，以及培养中学生对学科的兴趣，让学生从之前的“要我学”向“我要学”的过程转变。把兴趣作为教学的最终培养目标，在根本上刺激学生学习的欲望和学习的动力。
（二）建构主义理论在课堂教学中的应用
世界是客观存在的，我们都是以自己的经验为依据来构建对事物的理解并赋予事物的意义，这种观点被称为建构主义。建构主义理论提倡不盲从于其他人的观点或者结论，强调的是使学习者主动选择、积极参与建构的过程。通过“教学内容”这个中介把教师和学生关联起来，形成“双向互动”的关系，以学生为主体，激发主体发挥作用，促进学生知识框架的构建。
1.建构主义理论符合课堂教学特殊的能力要求。
课堂教学要求学生具备认识事物空间关系的能力，对事物和现象具有抽象、分析、描述能力等。各学科的能力要求可以把建构主义理论的观点作为课程教学的改革依据。对各种关系的认知需要学生运用相关的学习工具获得有效信息，通过自己的观察分析概括出相应结论。例如，确定某地的位置需要依赖地圖，并结合区域特色来总结该区域的位置特点，分析优劣等。通过这些现象的研究，使学生在加深印象的同时做到融会贯通，加快学生建构知识框架的速度，提升成绩。
2.建构主义理论对课堂教学改革有重要指导作用。
提升学生素质、促进学科发展、服务社会是课程改革的基本导向。新课程的改革摒弃了教学内容繁、难、旧的弊病，以关注学生的学习兴趣和生活实际为新的培养目标。新课程改革鼓励学生采取自主、合作、探究的学习方式，重视学生的学习能力培养，重视学生良好的积极探索知识的环境营造。这些改革内容充分体现着建构主义理论中知识的建构性学习者的主动性和学习的互动性等观点。因此，建构主义理论对课堂教学具有指导性的意义。
3.改进教学模式，构建知识搭建平台。
教育实践的终端就是课堂，不同的知识要采用不同的教学模式，应巧妙地把建构主义理论运用到课堂教学的实践中。通过把逻辑性较强、较复杂的学习任务分解，使学习者对知识的吸收和理解形成循序渐进的过程。比如，与生活联系紧密的课堂知识的教学，可组织学生采取合作探究的方式，围绕教学内容展开课堂讨论，敢于让学生去真实的环境里自己感受和体验。教师教学模式随着教学经验的积累、教学对象的改变，也应灵活变通，构建知识，搭建平台。
（三）班杜拉观察学习理论在课堂教学中的应用
心理学家班杜拉认为，通过观察他人行为及后果而发生的代替性学习就是观察学习。在日常的生活中，学生会无意识地对身边人进行观察，并且把部分示范性行为以某种形式存储在脑海里，这样，一个完整的观察学习模式就形成了。
1.观察学习理论的应用有利于培养学生素养。
课堂素养除了对知识的掌握，还包括科学技能、方法及端正的学习态度等方面。观察，可以使学生在课堂学习的过程中事半功倍，合理应用观察学习理论才能够学好课程。学生自主学习发展课堂素养需要依赖观察学习理论的应用，最终成为合格素养的人。
2.帮助教师在班中树立学习的榜样。
各学科的教学内容是丰富的，学生通过模仿老师的行为形成一定的知识素养，有利于帮助学生掌握课堂知识。在课堂教学中，教师对具有浓厚课堂兴趣的同学进行重点培养，并且加以适当的表扬。这样，榜样就产生了，通过榜样的力量会激励班里的其他同学向榜样学习。用以一带多的方式使班里更多的同學在不同的方面成为课堂的榜样，加速学生整体的成长。
3.观察学理论应用有利于实现教学目的“三维目标”。
观察学习理论在“知识与技能”的维度中为技能培养提供了有效的途径。课堂的基本技能包括运用学习工具的能力，知识的实践能力，分析、归纳信息的能力等。学生通过观察学习理论的指导，有利于学生在实践中学习课堂知识，更有利于学生掌握课堂知识。在“过程与方法”的维度中观察学习理论更能体现其价值，教师可以通过安排学生对某种问题的研究和解决过程进行观察，实现“成本维度”目标的培养。在“情感态度和价值观”的维度，通过观察学理论针对课堂问题的解决方式，促进学生全球意识、国家意识及可持续发展观念的养成。
总之，在推进课堂教学改革的进程中，教育理论的应用具有独特的、高效的应用价值。在实际的教学过程中，教师应该注意多运用教育理论，转变教学的传统思路，积极创建可供学生自主学习独立探究的学习环境，强化学生的自我意识，使课堂生动起来，进一步做好课堂教学的改革，强化课堂教学效果。
第3篇：激励理论在高校教学管理中的应用论文
激励理论在高校教学管理中的应用论文
一、当前高校教学管理引入与践行激励理论的必要性
首先，高校教学管理陈旧与落后的理念呼唤激励理论的介入。管理理念在整个高校的管理过程中起着支配与主导的作用，决定着管理的效果与质量的好坏。随着经济全球化不断发展，以人为本的管理理念已经慢慢地成为了管理领域主要的管理方式，被很多管理者所认同和采用。但是，由于高校的管理长期受到传统的管理理念———经验管理以及行政管理的影响，使得管理者与被管理者之间界限分明，不能充分发挥和调动教师的主体地位，实现教师参与教学管理的共赢局面。对于当前高校教学管理理念落后所造成的不足，激励理论具有天然的修补性。它是在信息技术快速发展条件下诞生和发展的，能够妥善应对信息时代给高校管理工作带来的各种挑战。激励理论名为“激励”，暗含其是一种能够调动主体积极性的理论。而当下正是“以人为本”的时代，激励理论作为一种对个人主体性尊重的理论，作为一种弘扬人性的理论，能够充分调动人们在高校教学管理工作中的积极主动性，进而为解决当前教学管理中存在问题提供保
