开题报告填写事项一、填写必须实事求是,字迹要端正、清楚。二、本报告的第一至第六部分由研究生本人填写(字数不少于2000字)。其余部分由指导教师、开题报告评议小组、教研室(研究室)主任、院长、研究生处填写。三、硕士研究生开题报告日期规定为进校后第三学期完成。四、开题报告评议小组由学院统一集中组织,对开题报告通不过者要在1至2个月内补做,重新审核合格后,才允许正式进入课题,否则取消进入论文阶段资格。五、此表留存研究生处学位办一份。 本课题所涉及的内容(包括实验数据、计算机程序、导师未公开发表的研究成果及心得等),除在毕业论文中所发表的以外,本人保证:未经导师正式同意,五年内不以任何形式向第三方公开。研究生(签字) 导 师(签字) 年 月 日 一、课题的来源及意义本课题主要来源于导师的研究课题。现代科学技术发展使得复合化成为材料发展的必然规律。近年来,纳米复合材料的研究发展迅速,无论是从学术研究角度考虑,还是从工业生产实际出发,人们都已开展了大量的实验研究工作。所谓纳米复合材料(Nanocomposites)是80年代初由Roy等人提出的,是指复合材料中分散相尺度至少有一维小于100nm的复合材料。由于纳米粒子具有小尺寸效应、大的比表面产生的界面效应、量子效应等特殊性能,故能赋予纳米复合材料许多特殊的性能,为设计和制备高性能、多功能新材料提供了新的机遇。纳米复合材料被誉为“21世纪最有前途的材料”,成为材料科学研究的热点之一。聚合物/层状硅酸盐(Polymer/Layered Silicate,PLS)纳米复合材料是纳米复合材料领域重要研究方向之一。PLS纳米复合材料既具有高分子材料的质轻、耐腐蚀、绝缘性好、易加工等特点,又具有无机材料的高强度、高模量、高耐热性等优点,有着广阔的发展前景。PLS纳米复合材料除具有一般纳米复合材料的性能外,还因其特有的纳米尺度上的片层结构使得复合材料的耐热性、尺寸稳定性、气体阻隔性及阻燃性等得到明显提高。PLS纳米复合材料的研制与开发为提高传统聚合物材料性能、拓宽聚合材料的应用范围起到了极大的促进作用。根据复合物的微观结构,可以把复合物分成四类:相容性差的粒子填充复合物;普通的微粒填充复合物;插层型纳米复合材料;剥离型纳米复合材料。只有第三、第四类复合物实现了纳米尺度上的插层复合,且第四类复合物即剥离型纳米复合材料由于无机物在聚合物基体中实现了充分均匀的分散,其纳米尺度效应显著、界面结合强度更高。此类复合材料具有优异的力学性能和耐热性,并且材料的阻隔性均有所提高,是当前研究的主方向。PLS纳米复合材料以其优良的性能越来越受到广泛地重视。目前,PLS纳米复合材料已从基础研究阶段向工业化生产阶段发展,日本的丰田公司(TOYOTA)、宇部公司(Unitsika)、美国的南方粘土(Southernay)等已经研制开发出PLS纳米复合材料的商业化产品。本课题利用省内层状硅酸盐矿物(膨润土)和高分子原料,对聚合物原料进行改性,对膨润土原料进行深加工处理。研究聚合物、层状硅酸盐二者之间的复合机理、结晶过程、界面特征以及结构性能之间的关系,研究加工制备工艺过程对PLS纳米复合材料性能的影响以及最佳制备工艺参数的确定。用合理的加工技术方法,制备出性能优良的剥离型纳米复合材料。这既是本课题的特色和创新之处也是纳米复合材料的研究发展趋势所在。二、简述该领域目前的国内外研究水平和发展趋势聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料是当今众多无机纳米粒子改性复合材料中最有潜力的一类纳米复合材料,也是目前研究最多、最有希望工业化生产的聚合物纳米复合材料。自从1987年日本丰田公司的研究开发中心首次报道用插层聚合的方法制备了尼龙6/粘土纳米复合材料以来,由于聚合物/粘土纳米复合材料实现了纳米相分散、强界面作用和自组装并具有较常规聚合物/无机填料复合材料无法比拟的优点(如优异的力学、热学性能和气体阻隔性能等),因此倍受关注。据报导,预计今后PLS纳米复合材料的产值每年会增长约100%。到2009年,产值会达到15亿欧元/年,产量会达到50万吨/年。PLS纳米复合材料将会遍及人们生活的各个方面,飞机、汽车、包装、电子电器、建材、家俱等产业将广泛受益于这种新型材料。1、 国外PLS纳米复合材料研究现状自从20世纪80年代末期,Okada等人报道了PA6/层状硅酸盐纳米复合材料以来,迄今这一领域已得到长足的发展,成为目前聚合物材料的一个新热点。到目前为止,日本丰田研究中心、美国康耐尔大学、密歇根大学以及中国科学院化学研究所国内外众多研究单位都在这一领域进行深入的科学研究。1987年,丰田中心研究和发展公司的Fukushima和Inagaki仔细地研究了聚合物/层状硅酸盐复合材料后,用季铵盐取代粘土片层间的无机离子,成功地改善了粘土与聚合物基体的相容性,研制出PLS型尼龙6/硅酸盐纳米复合材料,材料的热变形温度较纯尼龙6有大幅度提高,同时力学性能与阻隔性能均有不同程度的提高。丰田中心研究和发展公司的Usuki、Fukushima用已内酰胺的原位聚合法制备了剥离型的尼龙6/蒙脱土纳米复合材料(季铵盐改性的蒙脱土事先被均匀地分散于已内酰胺中),并制备出聚酰亚胺/蒙脱土纳米复合材料,发现只需添加2%(质量分数)的粘土,材料的气体阻隔性及线胀系数显著降低,适合PI在微电子领域的应用,这极大地引起了材料科学家的关注。美国Comell大学的R A Vaia和E P Giannelis等对聚合物熔体插层进行了热力学分析,认为该过程是焓驱动的,因而必须加强聚合物与粘土间的相互作用以补偿整个体系熵值的减少。在此理论的指导下,他们通过聚合物熔体插层制备出PS/粘土,聚氧乙烯/粘土纳米复合材料,并对层间聚合物的受限运动行为进行了研究。Usuki等人深入研究了有机插层剂对插层复合的影响,并制备出一系列PLS纳米复合材料,并首先报道了“两步法”制备聚酰胺6/蒙脱土纳米复合材料,即先用12~18烷基氨基酸作插层剂对钠基蒙脱土进行阳离子交换处理,然后将阳离子交换后的蒙脱土与ε-己内酰胺复合,在常规条件下聚合,得到聚酰胺6/粘土纳米复合材料。西欧一些国家也先后制定了发展纳米复合材料研究的计划。一些国外的大公司特别是生产聚合物的厂家纷纷加入聚合物纳米材料的开发应用。目前,丰田汽车公司已成功地将Nylon 6/clay纳米复合材料应用于汽车上。由于层状硅酸盐是纳米尺度分散于聚合物基体中,可以成膜、吹瓶和纺丝。在成膜和吹瓶过程中,硅酸盐片层平面取向形成阻挡层,因此可用于高性能包装和保鲜膜。2、国内PLS纳米复合材料研究现状我国的PLS纳米复合材料研究开始于90年代,现已取得了许多成果,并已列入国家“863规划”和“九五计划”的重点研究开发课题。中科院化学所对聚合物基粘土纳米复合材料的研究,发明了“一步法”制备Nylon 6/粘土纳米复合材料(nc-PA6),即将蒙脱土阳离子交换、己内酰胺单体插层以及单体聚合在同一个分散体系中完成,在不降低产品性能的前提下缩短了工艺流程,降低了成本。黄锐等利用刚性粒子对聚合物改性的研究在学术界极有影响;另外,四川大学高分子科学与工程国家重点实验室发明的磨盘法、超声波法制备聚合物基纳米复合材料也是一种很有前景的制备手段。中科院化学所工程塑料国家重点实验室取得的成就有:单体插层缩聚制备了尼龙6/粘土纳米复合材料,可大幅度提高其热变形温度,扩大了材料的应用范围,并对插层剂的碳链长度与有机蒙脱土的层间距的关系进行了研究,在此基础上开发了PET/粘土、PBT/粘土纳米复合材料,提高了材料的热性能和阻隔性,其中PET/粘土纳米复合材料的结晶速度较PET提高了约5倍。此外还通过聚合物溶液插层及熔体插层分别制备出硅橡胶/蒙脱土及PS/粘土纳米复合材料,其中硅橡胶/蒙脱土纳米复合材料具有良好的耐磨性,各项物理、力学性能指标得到很大提高,可代替气相白炭黑填充硅橡胶,具有实用前景。相信在不久的将来,PLS纳米复合材料将会广泛应用于高分子材料及其它领域。3、存在的问题及研究发展趋势PLS纳米复合材料的不断涌现以及大量研究结果的报道,让我们看到了这类复合材料具有的优异特性,使得层状无机物插层改性聚合物制备高性能纳米复合材料成为国际上最新技术热点之一,但也存在以下几个问题。① PLS纳米复合材料的研究尽管十分热门,但由于其插层复合机理复杂、结构与界面特征复杂,微区尺寸小,再加上量子效应、表面效应等,对它的研究还不够深入,特别是运用热力学、动力学和结晶学知识研究不够。对其结构、形态特征与材料性能的关系研究较少,合成方法大多基于合成宏观材料上的改进,存在着一定局限性;② 剥离型PLS纳米复合材料比其它类型的复合材料具有更优异的性能,但对原材料加工处理、制备方法要求严格,对其制备工艺及过程研究不够;③ 高聚物与纳米材料的混合、分散缺乏专业设备,用传统的设备往往使纳米粒子得不到良好的分散,要研究出新的混合分散技术方法及设备。三、课题所要研究的内容及实施方案(主要研究内容及预期成果,拟采用的研究方法、技术路线、实验方案的可行性分析。)1、研究内容(1)了解相应聚合物的物理化学性质,合成方法,用途及研究现状;了解PLS纳米复合材料所具备的优良性能,熟悉国内外PLS纳米复合材料的应用现状、研究进展、存在的问题及解决的措施; (2)研究层状硅酸盐(膨润土)矿物学特征和纳米结构特征(层间距、层面特征和边缘特征),熟悉测试表征方法;并掌握对测试结果分析的技术方法;(3)深入研究膨润土提纯、钠化、有机化的各种方法、反应机理;了解钠基土及有机土的应用价值和研究现状;制定合理的实验方案,对膨润土进行提纯,通过实验选择合适的反应条件和合适的钠化剂和表面修饰剂进行钠化、有机化,制备出亲油或亲水亲油的纳米膨润土;(4)了解剥离型PLS纳米复合材料制备方法及性能特点,从动力学、热力学、结晶学、流变学等方面探讨纳米材料复合过程和机理;(5)选择聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚氨酯(PU)两种聚合物,对其进行改性(接枝方法和离子化方法)制定合理的加工制备方案、确定最佳实验流程及实验参数,制备出剥离型PLS纳米复合材料;(6)从制备方法、表面改性剂的选择、加入第三组分等方面研究有机膨润土在聚合物中的分散形态;并探讨多相体系中物相界面结构特征,制备出剥离型纳米复合材料。 (7) 研究PLS纳米复合材料结构和性能之间的关系。进行产品结构分析、力学性能和阻燃性能对比测试分析。2、预期成果(1)制备出优良的有机膨润土,制备出改性性能良好的聚合物;(2)制备出剥离型PLS纳米复合材料;(3)预期在核心期刊发表2篇论文或申报1项发明专利;(4)完成毕业论文的编写,顺利通过答辩。3、研究方法及技术路线(1)实验研究流程图(2)实验研究过程(方案)① 层状硅酸盐的选择及改性处理目前为止,能够在PLS纳米复合材料中得到应用的有膨润土、高岭土、海泡石等少数几种属于层状硅酸盐的矿物质。这其中最根本的原因是绝大多数的层状无机矿物质无法利用插层处理的方式扩张其片层之间的重复间距。因此,虽然他们具有层状的结构,各相邻的片层之间也具有一定的空间,但却不足以容纳旋转半径为上百埃的聚合物分子链插入到各片层之间,形成所谓的插层复合材料;而仅仅允许离子、小分子等小的介质进入其中。对于膨润土、高岭土等粘土矿物, 由于他们具有较大的初始间距以及可交换的层间阳离子,使得我们可以利用离子交换的方式将他们的层间距扩大到允许聚合物分子链插入的程度,从而可以利用它们制备出性能优异的插层纳米复合材料。本课题利用省内矿产资源优势膨润土,其主要成分为蒙脱石。蒙脱石的基本结构单元是有一片铝氧八面体夹在两片硅氧四面体之间靠共用氧原子而形成的层状结构,属于2:1型层状硅酸盐。每个结构单元的尺度为1nm厚、长宽均为100nm的片层,层间有可交换性阳离子,如Na+、Ca2+、Mg2+等金属离子,因此容易与烷基季铵盐或其他有机阳离子进行交换反应生成有机膨润土。由于膨润土本身的亲油性较差,聚合物的单体或分子链又多为亲油性物质。因此,膨润土使用前必须经过有机化改性处理。膨润土改性处理方案。A、膨润土的提纯实验方案:将膨润土与水(固液比为1:10)配成悬浮液,再经高速旋转的离心机沉降分离,并且加入适量的分散剂(六偏磷酸钠),进一步分离粒度较细的碎屑矿物(长石、碳酸盐等),得到粒度小于5µm的膨润土浆料或悬浮液,再将该悬浮液抽滤、洗涤、干燥、打散解聚,即可得到高纯度的膨润土产品。测其吸蓝量,CEC,膨胀倍,胶质价等性能指标。B、钙基膨润土的钠化钠化原理:当膨润土-水系统中存在两种离子时,就存在一个动态的吸附-解吸平衡,即离子吸附与交换过程。如当膨润土-水系统中同时含有Ca2+、Na+时就会发生如下离子交换平衡: Ca-膨润土+2Na+ 2Na-膨润土+Ca2+钠化剂的选择、用量、钠化温度及钠化时间对钠化效果都有一定的影响,通过实验,确定最佳反应条件。C、膨润土的有机化在制备PLS纳米复合材料时,常采用有机阳离子(插层剂)进行离子交换而使层间距增大,并改善层间微环境,使粘土内外表面由亲水转变为疏水,降低硅酸盐表面能,以利于单体或聚合物插入粘土层间形成PLS纳米复合材料。因此插层剂的选择是制备PLS纳米复合材料的关键步骤之一。它必须符合以下几个条件:(1)容易进入层状硅酸盐晶片(001面)间的纳米空间,并能显著增大粘土晶片间层间距;(2)插层剂分子应与聚合物单体或高分子链具有较强的物理或化学作用;(3)价廉易得,最好是现有的工业品。在不同用量、酸碱性、反应温度等条件下,选择阳离子(十六烷基三甲基溴化铵)、阴离子(十二烷基硫酸钠)及阴阳双离子为插层剂,制备有机土,通过测试确定最佳反应条件。② 聚合物改性③ PLS纳米复合材料的制备A、复合材料的类型从微观结构上看,复合材料可分为四类,如下图。在第一类复合物中(a),蒙脱土颗粒分散在聚合物基体中,但聚合物与蒙脱土的接触仅限于蒙脱土的颗粒表面,聚合物没有进入蒙脱土颗粒中。第二类复合物(b)中,聚合物进入蒙脱土颗粒,但没有插层进入硅酸盐片层中。在插层型复合物(c)中,聚合物不仅进入蒙脱土颗粒,而且插层进入硅酸盐片层间,使蒙脱土的片层间距明显扩大,但还保留原来的方向,片层仍然具有一定的有序性。在剥离型复合物(d)中,蒙脱土的硅酸盐片层完全聚合物打乱,无规则地分散在聚合物基体中,此时蒙脱土片层与聚合物实现了纳米尺度上的均匀混合。四类复合材料中只有后两种才算是纳米复合材料,而且第四类剥离型复合材料比第三类插层型复合材料具有更理想的性能,是众多材料科学家追求的目标,也是本课题研究的重点。 B、制备方法插层复合法(Intercalation Compounding)是制备PLS纳米复合材料的方法。按照复合的过程,插层复合法可分为两大类。(1)插层聚合法(Intercalation Polymerization),即先将聚合物单体分散、插层进入层状硅酸盐片层中,然后原位聚合,利用聚合时放出的大量热量,克服硅酸盐片层间的库仑力,使其剥离(exfoliate),从而使硅酸盐片层与聚合物基体以纳米尺度相复合;(2)聚合物插层(Polymer Intercalation),即将聚合物熔体或溶液与层状硅酸盐混合,利用力化学或热力学作用使层状硅酸盐剥离成纳米尺度的片层并均匀分散在聚合物基体中。从制备方法来看,PLS纳米复合材料的制备可分为单体插层原位聚合与大分子直接插层;从实施途径来说有溶液法和熔体法。它们互相组合成四种具体制备过程:大分子熔体直接插层;大分子溶液直接插层;单体熔体插层原位本体聚合;以及单体溶液插层原位溶液聚合。制备PLS纳米复合材料流程图如下:C、有机土加入量的选取有机土加入量的多少直接影响着制品的质量和性能,有机土的加入量过高时,体系的粘度增大,很难脱泡及浇注;有机土加入量过低时,有机土在体系中的分散不好,起不到增强和增韧的效果。对于有机土加入量的多少,在研究领域内众口不一。我们采用不同含量(2-5%)的有机土进行插层复合,寻找最佳加入量。D、实验方案以PBT、PU聚合物为例,选用合适的插层方法,在不同的配料比下插层复合,测其力学性能、阻燃性能、热稳定性能等,从热力学、动力学等方面研究复合机理及影响复合过程的因素,得到性能优良的剥离型PLS纳米复合材料。(3)PLS纳米复合材料主要性能测试与表征① 甲醛容量法测膨润土阳离子交换容量(CEC),测吸蓝量计算膨润土中蒙脱土的含量,带塞量筒测其膨胀倍、胶质价;② 扫描电镜(SEM)测聚合物及PLS纳米复合材料的微观形貌;③ 傅立叶转换红外光谱(FTIR)分析,根据谱图的吸收峰判断有机化改性效果及插层效果;④ X射线衍射分析仪(XRD)测试膨润土的层间距和复合材料的剥离程度;根据谱图用Jade软件确定蒙脱土的化学成分及含量;⑤ 差热-热失重分析仪(TG-DTA)测定膨润土的转化温度及复合材料的热稳定性;⑥ 电子万能实验机测拉伸强度和断裂伸长率,判断聚合物及PLS纳米复合材料的力学性能。4、实验研究方案的可行性分析(1)实验室有一系列的实验仪器:如真空泵、磁力搅拌器、恒温水浴锅、高温炉、干燥箱、开练机、双螺杆机和造粒机等;学校测试中心有扫描电镜、X-射线衍射仪、傅立叶转换红外光谱仪、差热-热失重分析仪、原子力显微镜等测试用仪器;(2)导师长期从事这一领域的研究工作,有扎实的理论基础和丰富的实践经验,有师生组成的研究团队;(3)学校图书馆可以查到大量的中外文文献资料和学术专著,可供参考;(4)与企业合作,有丰富的实践基地和广阔的应用前景;(5)已做了一些实验前期工作,制得的复合材料力学性能显著提高,且热稳定性很好;(6)实验方案叙述合理,技术路线可行,理论基础清楚明了,实验研究条件基本具备,加上前期研究工作的进展,故本实验研究方案是可行的。四、课题研究的创新之处(研究内容、拟采用的研究方法、技术路线等方面有哪些创新之处。)(1)PLS纳米复合材料作为一个崭新的研究领域,对其研究尤其剥离型复合材料的研究可以说仍处于初级阶段,理论上不够成熟,制备技术不够完善,对材料的复合机理,材料的结构及结构与性能间的关系等方面还有待于进一步探索。本课题从热力学、动力学等方面研究聚合物与层状硅酸盐(膨润土)复合的界面特征、内部结合机理,并探讨复合过程、材料结构对其力学性能、阻隔性能、流变性能、结晶性能等的影响。(2)剥离型PLS纳米复合材料的发展水平仍处在实验研究或专利阶段,工业化项目极少,在高性能工程塑料、高性能树脂基体中的研究报道还较少。本课题从表面改性剂的选择、加入第三组分、高性能纳米膨润土的制备、聚合物的改性、合理制备方法的选择等方面进行系统实验研究,制备出性能优异的剥离型纳米复合材料。五、工作量及工作进度安排(包括文献查阅、方案设计与实现、计算与实验、论文书写等)起止日期 课题阶段工作进程查阅文献资料、学术专著、参考书等,同时做了大量实验前期工作及一定的实验研究工作;写开题报告并进行答辩,准备实验所需试剂和仪器;研究钠基土、有机土的结构及结构与性能的关系,设计实验方案;通过实验和性能表征确定钠化、有机化过程最佳反应条件;在最佳反应条件下制备大量有机土,用XRD、FTIR、TG-DTA等表征,做好实验记录;以PBT、PU聚合物为例,了解其物理化学性能、合成机理、合成方法及应用现状;选择合适的反应装置、合成方法,用单体合成所需要的聚合物;查阅大量当前最新的中外文文献,了解纳米复合材料的研究现状及先进的制备方法;选择不同的有机土加入量(2-5%),用聚合物熔融插层法,聚合物熔液插层法,单体插入原位聚合法等不同的方法,控制反应条件,制备PLS纳米复合材料;对制品进行力学性能、热学性能、阻隔性能等方面的测试,确定有机土的最佳加入量,找出即使制品性能优异、成本低又环保的制备方法;用SEM测试产品的形貌,证实其剥离程度;用XRD测试有机土的层间距,分析其改性效果;复合材料中界面层的性质可以用示差扫描量热法(DSC)来表征;热失重分析(TGA)可以研究有机物对蒙脱土的改性程度及纳米复合材料的耐热性;选择最好的制备方法,将聚合物与有机土进行复合,研制出纳米复合材料制品并详细表征其各种性能;撰写论文,准备答辩。六、国内外主要参考文献(列出作者、论文名称、期刊名称、出版年月) 序号 参考文献名称 梁宏斌,倪靖滨.聚合物/纳米复合材料研究进展[J].化学工程师,2006,3:26-28.陈光明,李强,漆宗能.聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料研究进展[J].高分子通报,1999,4:1-9.韩建竹,夏英.聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究进展[J].高分子通报,2006,12:66-70.李春生,周春晖,李庆伟.聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究进展[J].化工生产技术,2002,9(4):22-26. 陈国华,李明春.聚合物/粘土纳米体系[J].高分子材料科学与工程,1999,15(3):9-12.Jitendra K Pandey,et a1.Polymer Degradation and 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开题报告主要包括:一、拟选论文题目:二、文献综述与选题报告要求:1. 引用外文文献不少于10篇,写出文献综述与选题书面报告,字数在3000字以上。2. 书面报告内容应包括:选题背景和意义,国内外研究动态,本论文的主要研究工作和基本框架,主要参考文献,预期成果和可能的创新点等;3. 填好“论文选题报告及论文工作计划”表,连同书面报告一起交研究生院备案;4. 书面报告的格式见附件。三、导师对选题报告的评语(就研究生对该研究领域国内外研究现状的了解情况、研究方法和手段、预期成果予以评价):四、评审小组对选题的意见(是否同意选定该课题、是否同意选题报告通过、以及对下一阶段研究工作的建议;其他建议,如限期重作选题报告、终止培养建议等):五、论 文 工 作 计 划六、附件(一下为附件内容)拟选论文题目一、选题背景和意义二、国内外研究动态三、论文主要研究和基本框架四、预期成果和可能的创新点五、主要参考文献
毕业设计论文开题报告写法如下:
1、选题背景:简要介绍论文所研究问题的基本概念和背景,课题选题的初衷是什么,为什么会有这样的选题?
2、课题研究的意义:简单阐述课题研究在该领域内有什么促进作用,通过研究能够取得哪些成果,可以与“研究与解决的问题”部分有重复。
3、国内外研究现状:课题研究当前处于一个什么样的研究状态,国内外的相关研究成果都有哪些,尤其是最近几年的研究文献一定要多列出,通过当前现状的研究可以引出自己下一步要研究的内容。
4、拟研究与解决的问题:在当前研究现状的基础上,对当前的研究成果进行分析,当前的研究成果存在哪些不足,还有哪些问题没有解决,进而描述自己的课题想要解决的问题。
5、拟采用研究的方法:对于课题研究采用的方法有哪些,尤其是对课题研究的核心部分拟采用什么样的方法,是实验分析法、调查问卷法、对照法还是其他方法。
6、进度安排:对论文的写作进度进行安排,按时间节点完成相关内容。
7、参考文献:无论是开题报告,还是文献综述,无论是论文正文,还是毕业答辩,参考文献的引用是必不可少、不可或缺的。
毕业论文:
毕业论文(graduation study)是专科及以上学历教育为对本专业学生集中进行科学研究训练而要求学生在毕业前撰写的论文。
毕业论文一般安排在修业的最后一学年(学期)进行,论文题目由教师指定或由学生提出,学生选定课题后进行研究,撰写并提交论文,目的在于培养学生的科学研究能力,加强综合运用所学知识、理论和技能解决实际问题的训练,从总体上考查学生大学阶段学习所达到的学业水平。
写毕业论文主要是培养学生综合运用所学知识和技能,理论联系实际,独立分析,解决实际问题的能力,使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。毕业论文应反映作者能够准确地掌握所学的专业基础知识,基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法,对所研究的题目有一定的心得体会,论文题目的范围不宜过宽,一般选择本学科某一重要问题的一个侧面。
在生活中,大家逐渐认识到报告的重要性,不同的报告内容同样也是不同的。那么报告应该怎么写才合适呢?以下是我帮大家整理的物理学毕业论文开题报告,欢迎大家分享。
一、选题背景及研究意义
(一)选题背景
密立根作为英国杰出的物理学家,在1909至1917年间做了大量的测量微小油滴所带电荷的实验工作,即所谓油滴实验。历经10年左右,密立根终于成功的直接测量到电子电荷量。密立根油滴法采用经典力学的方法揭示微观粒子的电子本性,实验方法简单、直观、巧妙而又准确,堪称物理实验的典范,一直久负盛名以及各大学物理教程实验都在学习他的实验方法。密立根油滴法测量电子电荷的结果证明了电荷的不连续性,并且测量到基本的电子电荷的电荷数为e=×10库仑。
电子电荷量e是一个重要基本物理常数,其经典测量技术--密立根油滴实验是大学物理实验教学的重要项目之一。
基本电荷量e是一个基本物理常数,它描述电子电量的量子单元。尽管现代公认的e值是根据光速和其他可精确测定的物理常数值而求得的,但由于电子基本电荷测量的原始实验方法--密立根油滴实验具有设计精妙、物理思想清晰和实验技术方法简单等特色,具有极高的学习价值,从而成为高等学校物理实验教学的重要经典项目之一。
随着科学的发展密立根测油滴法所测出的电子所带电荷量越来越不能满足科学实验的需要,精确度的提高是实验成功的关键。从而不断改进实验是后面的物理学家的一种责任和义务,对于我们大学生来讲如何提高学习效率和实践能力是我们在大学所要掌握的一种技巧和能力,对于现在的实验来说如何更好地做好实验和降低实验误差就是我们应该去努力实现的。
本论文从对三种方法的比较入手选择比较好的方案来测量电子电量,在实验中去发现问题改进问题,在对实验数据的分析取合理的数据来完成电子电量的测量。通过对实验过程中的问题解决及新的发现去选择其中的一项误差并对其改进。
(二)研究意义
实践意义:通过实践我们把理论掌握的东西变成能通过实践表达出来,进一步加深对理论的理解和掌握也是一种加强我们的动手能力的方法。在实验过程中让我们更好的去了解理论上的推到和公式中各个字母代表的意思。
理论意义:通过理论上的研究和讨论让我们明白每一个科学上有建树的人的成果的来之不易,让我们去学会更好的珍惜别人的劳动成果,不让我们在有那种感觉如何事情都还简单的想法。
二、主要研究内容、研究方法及拟解决的关键问题
(一)主要研究内容:
1、电子电量的公式表达式
2、电子电量的测量方法
3、电子电量的测量方法研究和改进
(二)研究方法:
1、实验法
2、参考文献分析法
3、经验总结法
(三)拟解决的关键问题
当前物理实验是解决很多物理理论的`关键部分,物理实验是在很多实验中去推敲和证明理论的一种方法。如何提高物理实验的精确度和实验过程的简化度是一个物理实验能否更快完成的关键,通过对密立根油滴的实验来验证试验的过程和过程补救来完善实验。
三、完成毕业论文所必需具备的工作条件及解决的办法
(一)工作条件:
实验室图书馆互联网。
(二)解决办法:
通过实验来测量油滴的带电量并想发来减小实验过程的误差。
到学校图书馆查阅资料,收集资料,根据收集到的资料进行研究和分析,同时对高中生进行调查,了解他们的心理,最后着手毕业论文的书写。
四、工作的主要计划、进度与时间安排
论文研究初期(20xx年10月——20xx年11月):查阅相关的文献资料,做好资料收集工作。
论文研究中期(20xx年11月——20xx年2月):对收集的材料进行整理分析,并对收集的资料在实验中去完成和完善,具体开展阶段性研究,积累资料,不断改进,及时整理研究成果并形成初稿。
论文研究后期(20xx年2月——20xx年4月):在初稿基础上总结反思,不断完善和修改,最后完成定稿。
五、论文写作提纲
0.引言
1.电子电量的测量研究
电子电量的物理意义及历史背景
电子的量子化证明
电子电量公式表达试的推导
三种测量电子电量方法的比较及选择
选择方案的优点及选择的原因
2.电子电量的实验及减小误差分析
利用前面的推导公式用实验来测量电子电量
通过对实验数据的分析取舍和在实验过程中的观察理解来分析减小误差的办法
3.通过自己的实验证明来完成论文
通过对数据的分析来验证误差的大小
对偶然误差进行减小
通过不断的改善来完成论文
4.结束语
参考文献
[1]汪沛.密立根油滴法测量电荷电量实验的一种改进【J】.大学物理实验,2010.
[2]王玉梅.基于Matlab用最大公约数法求电子电量【JJ】.大学物理实验,2012.
文通过选择2-噻吩甲醛、2-吡啶甲醛、水杨醛和5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇及邻氨基苯硫酚为原料,合成了五个含有巯基的席夫碱化合物,并研究了甲醇、乙醇和2-丙醇对反应的影响。所有目标化合物经过核磁氢谱、红外光谱确证。该反应具有操作简单,产率高,易于提纯的特点。
摘要:本文通过选择2-噻吩甲醛、2-吡啶甲醛、水杨醛和5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇及邻氨基苯硫酚为原料,合成了五个含有巯基的席夫碱化合物,并研究了甲醇、乙醇和2-丙醇对反应的影响。所有目标化合物经过核磁氢谱、红外光谱确证。该反应具有操作简单,产率高,易于提纯的特点。38398毕业论文关键词:希夫碱,巯基官能团、合成The synthesis of Schiff's bases containing thiolAuthor: Zhu QiweiAdviser: Li TuanjieAbstract: Five schiff base compounds have been synthesized by selecting 2-thiophene formaldehyde, 2-pyridyl formaldehyde, salicylaldehyde and 5-amino-1,3,4-thiadiazole-2-thiol and o-aminothiophenol as staring materials. The effects of methanol, ethanol and 2-propanol on the reaction were also studied. All target compounds were confirmed by 1H NMR and IR spectra. The synthesis apporch has many advantages including operaction simplicity, high yield and easy : Schiff's bases;thiol group;synthesis1 引言希夫碱是由醛与胺缩合得到的含有亚胺键的一类重要有机化合物,这类化合物通常具有良好的抗菌、抗炎、抗病毒和抗癌活性,利用不同醛和胺能够合成种类繁多的这类亚胺衍生物,并表现出重要生物活性,如许多含有不同杂环结构的希夫碱就表现出广泛的生物活性如抗惊厥、抗癌和抗真菌活性等。亚胺类化合物也是一类重要的有机配体,经典的席夫碱配体如由水杨醛衍生物和芳胺缩合的产物是一类含有N,O-双中心的有机配体,这些化合物不仅本身具有很好的生物活性,而且它们与不同过渡金属如Zn、Cu、Ni等得到的配合物也表现出良好的抗菌、杀毒、抗肿瘤等活性[1-4],这些配合物在食品、医药等方面具有重要的作用,如二价铜的希夫碱配合物对伤寒杆菌,枯草杆菌的杀菌活性较强,同时,铜类希夫碱配合物还是很好的催化剂。镍类的希夫碱配合物活性较低,但含磷的镍类希夫碱配合物对水稻幼苗SOD和POD的影响活性最高,可以预想出这类配合物是一种潜在的药肥合一的化合物。同时,含镍的希夫碱配合物对大肠杆菌、变形杆菌、金色葡萄球菌的杀菌活性也较其他几类金属配合物高。希夫碱的锌类配合物的报道较少,但也有研究表明这类配合物对甲基丙烯酸甲酯的聚合有着良好的催化效果[5-9]。通常,希夫碱的合成是胺和醛在酸催化下,以醇作为溶剂,通过缩合反应而合成的[10]。研究发现,含有巯基的有机化合物具有更好的抗菌、抗毒、抗肿瘤生物活性,含巯基的锡配合物就具有良好的抗肿瘤功效[11-12]。另外,巯基席夫碱化合物在生物免疫检测方面也具有重要用途,湖南大学俞汝勤课题组在石英等离子晶片上自组装了一层含巯基的二亚胺,研制了一种新型的质量传递型免疫传感器。含巯基希夫碱也能用于荧光分析中,在胺与含巯基的醛类化合物缩合成巯基的希夫碱过程中,由于苯胺本身的共轭体系发生变化从而产生荧光。Williams课题组开发出含巯基希夫碱的荧光探针[13],用于检测人体内谷氨酸的含量;郭课题组发展了TMPAB-I巯基希夫碱荧光探针[14],用于抗癌药物的检测。由于含巯基席夫碱广泛的生物活性和重要的潜在用途,席夫碱的合成研究具有重要意义。本课题选择噻吩醛,吡啶醛和水杨醛与5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇或者2-氨基苯硫酚进行反应合成一些重要巯基席夫碱。我们以甲醇作为溶剂,硫酸作催化剂,采用加热回流进行反应,实现了巯基席夫碱的高产率合成。合成的两类席夫碱结构式如图1所示。五种含巯基的希夫碱Figure 1. Five thiol-containing Schiff base2 实验部分 实验仪器和药品共2页:上一页12下一页上一篇:用图论方法研究化合物的闪点下一篇:碳量子点的绿色合成及应用 4-甲基-2,2′-联吡啶-氨基安... 不同前处理方法对女贞子... 含金属氢化物混合炸药的... 联姻巯基-烯反应和ROMP聚合制备含氟聚合物 新型用于开环易位聚合的... 含氟PI/TiO2聚酰亚胺/二氧化... 含吡啶工业废水的生物强化处理高校计算机辅助教学英文文献和中文翻译浙江省嘉兴市典型蔬菜基...洪泽湖常见水生经济动物资源现状的调查msp430g2553单片机高精度差分GPS技术研究浅议电视节目主持人的策划意识糖基化处理对大豆分离蛋白功能的影响油画创作《舞台》色彩浅析数据采集技术文献综述和参考文献慕课时代下中学信息技术课程教学改革松节油香精微胶囊文献综述和参考文献主页计算机
生命波碳量子点是由哈尔滨成程生命与物质研究所及美国成程生命科学技术研究院联合研发而成,通过生命波AI制造技术,运用光、磁、电、脉冲、非晶磁场工作原理,实现波能趋动物质、能量、信息和生命统一;使溶液中碳原子、氢原子、氧原子能级跃迁,形成具有量子尺度和量子态的碳氢氧量子点,其粒径—2纳米,含有丰富含氧官能团,可以获取和释放电子,并激发荧光光谱波长300—500纳米,简称生命波碳量子点。 (1)生命波碳量子点电镜图 (2)生命波碳量子点模型 (3)生命波碳量子点触发变异细胞凋亡图
希夫碱的合成是胺和醛在酸催化下,以醇作为溶剂,通过缩合反应而合成的[10]。研究发现,含有巯基的有机化合物具有更好的抗菌、抗毒、抗肿瘤生物活性,含巯基的锡配合物就具有良好的抗肿瘤功效[11-12]。另外,巯基席夫碱化合物在生物免疫检测方面也具有重要用途,湖南大学俞汝勤课题组在石英等离子晶片上自组装了一层含巯基的二亚胺,研制了一种新型的质量传递型免疫传感器。含巯基希夫碱也能用于荧光分析中,在胺与含巯基的醛类化合物缩合成巯基的希夫碱过程中,由于苯胺本身的共轭体系发生变化从而产生荧光。Williams课题组开发出含巯基希夫碱的荧光探针[13],用于检测人体内谷氨酸的含量;郭课题组发展了TMPAB-I巯基希夫碱荧光探针[14],用于抗癌药物的检测。由于含巯基席夫碱广泛的生物活性和重要的潜在用途,席夫碱的合成研究具有重要意义。
20世纪最伟大的物理学成果是相对论和量子力学,二者均深刻地影响了人类的科学发展和思想。
一、什么是量子
我的理解是:量子就是表征某种物理量一份一份最小的量度。换一种说法就是某种物理量存在最小单元,而不是我们以前理解的 “一尺之棰,日取其半, 万世不竭 ”。
二、什么是量子力学
简单说,量子力学就是研究原子、基本粒子等微观物质运动规律的科学理论。该理论彻底改变了人类对于物质组成的基本认识。
量子力学认为世界是不确定的,这就与我们习惯的因果论产生巨大的反差,意识是量子力学的基础,量子力学离不开意识。
三、量子力学最大的三大谜题
目前,人们对于量子力学最难以理解的有三大谜题:
1.态叠加与坍缩: 没有一定深度的数学知识理解不了,我也不能给出更直观的解释。
2.测量: 测量会影响物体状态,关于测量有一个最著名的思想实验“薛定谔的猫”。
3.量子纠缠: 系统中单个粒子的状态不能被确定,这种状态就是纠缠态。两个相互纠缠的量子,一个发生改变时,另外一个也会相应发生改变,而且与二者的距离没有关系。
这也是现在飞速发展的量子通讯的机理 。
四、量子力学是世界各国科学家集体智慧的结晶
普朗克 最先提出量子假说(量子力学之父),随后 爱因斯坦 提出光量子理论,特别是 玻尔 提出原子理论极大地推动了量子力学的发展。
1925年以 海森堡 为主建立了量子矩阵力学,1926年以 薛定谔 为主建立了量子波动力学,而且更不可思议的是从数学上证明了矩阵力学和波动力学是等效的。
随后, 狄拉克 给出量子力学简洁、完善的数学表达形式,让量子力学成为普遍接受的科学理论。
五、量子力学的实践应用
量子力学在激光、电子显微镜、原子钟、核磁共振、半导体、核武器的研究、发明当中发挥了巨大的作用,今后在量子通讯等众多领域必定会有更多实践应用出现。
量子力学已经对人类的发展产生了前所未有的巨大影响。
第1节 旧 量子理论 一、两朵乌云 我们的故事要从近代物理学的诞生那一刻说起。 自伽利略发明望远镜打开宇宙的大门开始,我们的物理发展就一发不可收拾,呈现出欣欣向荣的局面,直到牛顿出现以后我们的物理学逐渐走向了成熟与完善。 牛顿对物理学倾注了大量的心血,发现并完善了各种物理理论,对当今物理学的发展起着至关重要的作用,使其逐渐形成了由 热力学、能量守恒定律、统计物理学组成的近代经典物理学体系,从此,人们便生活在经典物理的世界之中。 回想当初,人们构建起来的经典物理图景是如此的优美、多么令人陶醉,并为人类的发展作出了不可磨灭的贡献。以至于当时人们都相信,经典物理体系几乎可以解释一切物理现象,这个世界所有的基本定律都已经被发现了,物理学已经走到了自己的极限和尽头,再也不可能有任何突破性进展了。 然而,到十九世纪末,各种各样新的物理理论,在和煦温暖的经典物理世界里早已暗流涌动,严重冲击着经典物理学那辉煌的大厦,最出名的要数在物理学上空笼罩着的“两朵乌云”。 时间流逝到了1900年,那是一个动荡不安的岁月。 那一年,中国正是清朝政府统治时期。在中国境内,八国联军正在和义和团展开激烈的战争。在西方 , 正经历了工业革命以后的大发展时期。 1900年4月,伦敦上空依旧雾气弥漫,正在浓雾中举行的英国皇家研究所报告会上,开尔文勋爵发表了一篇演讲。 70多岁的开尔文在演讲中带着浓厚的爱尔兰口音沉重而大声说道:经典物理学的大厦已经趋近完美,未来的物理学家只需要进行边边角角的修补即可,只需要将常数小数点后的精度提高几位而已,剩下的只不过是再做一些查缺补漏的工作。当然,敏锐的勋爵并没有把话说绝。在最后,勋爵停顿了一下,又低沉的说道:当然,在晴朗的天空上还漂浮着令人不安“两朵乌云”,这“两朵乌云”使我们的物理学显得黯然失色了。 开尔文勋爵或许不会想到,在这雾霭沉沉季节的一篇演讲稿从此会名垂青史,“两朵乌云”从此在物理学上留下了浓重的一笔。 正是这“两朵乌云”,最后酿成了一场席卷物理界的风暴。 开尔文能够发现两朵乌云,并为之忧心忡忡,足以证明他富有远见。 “两朵乌云”,一朵是迈克尔逊-迈雷实验,一朵是黑体辐射。前者,为了验证传说中“以太”的存在,迈克尔逊设计了一套相当精彩的实验仪器——迈克耳逊干涉仪。然而,实验的结果坚定的否决了以太的存在。这种结果,让经典物理学处于进退两难境地,物理界顿时陷入迷茫之中,光究竟是依靠什么传播的,为何光速恒定为30万公里每秒。 最终,“这朵乌云”让科学家放弃了以太理论重新去审视光的本质,引出了相对论。 再说后一朵乌云, 指的是黑体辐射实验和理论的不一致。在开尔文发表演讲的时候,这个不一致的问题,还没有任何解决的线索,“这朵乌云”最后结局是把量子力学送上了世界科学的舞台,开始发挥它那强大的威力。 很早时候,人们就开始注意到物体的热和辐射之间有一定的联系,比如说一块金属放在火上加热,随着温度的升高,它的颜色会发生变化,它会变得暗红起来,随着温度再升高,它会变得橙黄,到了极高温时,如果他没有汽化,将可以看到蓝白色。也就是说物体的热辐射所发出的光和温度有着一定比例关系,问题是物体发出的光和它的温度之间究竟有怎样的函数关系。 为了找到这个关系,许多物理学家投入了大量的研究,物变成为理学家们在理论上假设了一种理想物体——黑体,来作为热辐射研究的标准物体。黑体是一种能够全部吸收外来辐射而毫无任何反射,这是一种吸收率100%的纯黑色物体。 直到19世纪末,研究这方面理论的科学家,都没有取得任何进展。 那么光到底是一种粒子还是一种波?不解决这个难题,物理学没法继续发展,而开尔文在台上描述“第二朵乌云”的时候,人们还不知道这个问题最后将带来一个怎样的结果。但是,在1900年新世纪来临的那一刻,也带来了物理学的一个新纪元,量子力学的一个主角——德国人马克斯普朗克将拉开物理学崭新的一幕。 二、能量子理论 普朗克,德国人,生于1858年。最开始,普朗克的研究兴趣本来集中在经典热力学领域,但是在1896年年,他对黑体辐射表现出了极大的兴趣。 在研究中,普朗克在其他科学家失败的基础上,决定抛却心中一切传统理论,找到一条独辟蹊径的理论来研究黑体辐射。最终他发现,要使黑体辐射公式成立,就必须做一个假定,假定光在发射或吸收能量的时候不是连续不断的,而是一份一份的!这样子才能导出黑体辐射公式。 这个决定看似简单,却是一个非常了不起的发现,因为它和当时一切物理学观念都截然相反,如果是真的,那就等于颠覆了物理学的基石,让整个物理学得去重新建造。 比如说:水被加热到沸腾是100摄氏度,我们理所当然的认为水温在某个时间会达到50摄氏度,达到60摄氏度,达到70摄氏度达到99摄氏度,总之水温一定会通过100摄氏度之前所有的数值,它会在某个时刻,精确的等于那个值,一直连续不断慢慢的上升到100摄氏度为止。 人们从未怀疑过这种连续性、平滑性的角色,因为它是微积分的根本基础,是牛顿、麦克斯韦的物理体系基础,而现在普朗克却站出来说,水温有可能不经过100度之前的某个数值,而直接跨过去直奔100度,这怎么可能呢?这真是一种太奇怪的说法。 普朗克的理论说明光也有一个最小的单位,这些最小单位组合在一起就形成了光,就好比我们上楼梯,每次都至少要跨上一个台阶,绝不可能跨上1/2,3/4个台阶,在这里每个台阶就是一个最小的单位。而光也是这样子,按照最小单位一份一份的发出,这两个最小单位之间,是我们无法认识的禁区,换言之,光是不可能无限细分下去的,有一个最小的能量单位,光就是这些能量单位组合的表现。 而且至关重要的是,可以从普朗克的公式里推算出最小单位的精确数字,它约等于×10的-34焦耳每秒,这个单位非常小,小到是天文数字一样,身后就有30多个零,但是这么小的一个数字,目前已成为科学中最重要的常数,被命名为普朗克常数。 普朗克 在研究中还 发现,如作如下假定 , 则可从理论上导出其黑体辐射公式:对于一定频率ν的辐射,物体只能以hν为能量单位吸收或发射它,h称之为普朗克常数。换言之,物体吸收或发射电磁辐射,只能以量子的方式进行,每个量子的能量为E=hν,称为作用量子。 从经典力学来看,能量 是 不连续的 、单个离散的 概念是绝对不允许的。普朗克假设单独量子谐振子吸收和放射的辐射能是 一份一份 的,这一观点严重地冲击了经典物理学 ,受到当时广大物理学家的强烈反对。 普朗克的能量子理论告诉人们,能量子的振动不只发生在光这种物质上,还可以发生在其它任何物质上,任何物质都是连续而又离散的,这颠覆了传统的经典力学观念。 随着时间的推移,人们逐渐认识到普朗克的量子理论是正确的,假设也是有根据的,并渐渐为人们所接受。普兰克量对能量子理论改变了人们的思维, 改变了我们对世界认知的观念,颠覆了以前所有的物理理论现象,是人类发展史上的一次飞跃。 请记住1900年12月14日,普朗克这一天在德国物理学会上宣读了他名垂青史的《黑体光谱中的能量分布》论文。这一天后来被确定为量子力学的诞辰,并成立了普朗克学会来纪念他这一项卓越的成就,目前德国普朗克学会是国际上规模最大威望最高成就最大的由政府资助的自治科学组织。 普朗克提出 的 量子概念 ,对近代科学界来说是了不起的发现,从此一个无形的幽灵开始在人们的心中游荡,这不亚于当年牛顿发现的万有引力定律,量子理论开拓了一门全新的学科领域,后世的任何科学发展基本上都涉及到量子相关理论,这也标志着量子力学的诞生。 尽管普朗克提出能量子理论以后,大多数科学家都对他的能量子理论并不在意,因为他的理论与经典力学格格不如,甚至大多数科学家还反对他的结果,认为他的理论只是一个假设,没有任何实验依据,就连普朗克本人也觉得自己的理论有问题。这样子,能量子理论整整被凉了15年,也没有对物理学起到决定性的作用,直到1915年波尔取得成功以后,能量子理论才登上科学的发展舞台 。这也难怪,当时无论是他本人还是其他人都没有对量子的相关概念抱有充分的认知,以至于产生了这样的结果,这也是在必然之中。 而今,绝大多数物理学家已将量子力学视为理解和描述自然的基本理论。量子理论有力地冲击了原有的经典物理学理论,促进物理学发展到更深入的微观世界,从此奠定了现代物理学的开端。 直到现在,物理学家关于量子相关理论还在不断的补充与完善,随着科学家们的不懈努力,量子的相关理论范围还在不断扩大,一些未解之谜还在不断的得到实证,由此也衍生出一些分支理论,如弦理论等。 普朗克发现量子论以后曾告诫人们,量子力学威力巨大,我们一定要谨慎使用,万不得已的时候千万不要使用。足以可见,100多年前普朗克的战略性眼光。今天我们是乎忘记了普朗克的告诫,并在大规模、大范围的使用量子理论。 三、爱因斯坦的光电效应 当普朗克提出能量子理论以后,物理学界对普朗克发现的能量子理论反应极为冷淡,甚至很多科学家都反对普朗克的量子理论,在之后5年之中,没有人对普朗克的能量子加以理会,这样子普朗克的能量子理论被搁置了5年。 直到1905年,爱因斯坦才对普朗克的能量子理论作了进一步推广。 爱因斯坦认为, 不仅黑体和辐射场的能量交换是量子化的,而且辐射场本身就是由不连续的一份一份的光量子组成,每一个光量子的能量与辐射场频率之间满足ε=hν,即它的能量只与光量子的频率有关,而与强度(振幅)无关。 假定一束光射向金属表面,实质上就是把具有能量ε=hν的光子流投射在了金属上。如果照射光的频率过低,即光子流中每个光子能量较小,当他照射到金属表面时,电子吸收了这一光子,它所增加的ε=hν的能量仍然小于电子脱离金属表面所需要的逸出功,电子就不能脱离开金属表面,因而不能产生光电效应。如果照射光的频率高到能使电子吸收后其能量足以克服逸出功而脱离金属表面,就会产生光电效应。 这样,爱因斯坦把能量子理论引入到自己的实验中,成功解释了光电效应现象。他假定光在空间中传播正是像粒子那样运动,这种粒子后来被称为光量子或者光子。 当爱因斯坦提出光量子理论以后,同样受到广大物理学家的强烈反对。 甚至就连当时提出能量子概念的 普朗克也认为爱因斯坦的光量子理论“走的太远” ,偏离了物理学的发展方向,就这样光量子的学说也被人们否定了。 四、玻尔模型 直到 1913年,丹麦物理学家尼尔斯·玻尔把当时人们持极大怀疑的普朗克、爱因斯坦的量子 论及 当时无人承认的卢瑟福模型,与表面上毫不相干的、当时属于化学范畴的光谱实验巧妙地结合了起来, 这样量子论才被大众所接受。 1910年卢瑟福在实验室里发现原子核是带正电的,而电子周围绕在原子核周围运转,但是这个发现却在理论上极其不可能,因为带负电的电子会一点一点的失去能量,失去能量的电子最终坠毁在原子核上,整个过程发生得非常迅速,连一眨眼的功夫都不到,只有创造一种新理论才能解释这种现象,但那是一件非常困难的事情,很多物理学家都以失败而告终。 卢瑟福的学生波尔没有因为卢瑟福遇到的困难而放弃研究,他凭借着敏锐的洞察力和直觉意识到原子在这样的层面上经典理论将不再成立,只有普朗克的量子概念才会是一个解决问题的切入点,于是他带着量子化的观念去研究电子的运动。 玻尔在研究中发现 ,电子在定态轨道上, 运动过程也是不连续和任意的,其轨道也是量子化的,可以被分成一个一个的小单元,最小单元之间则是电子不可能出现的禁区,电子只能在不同位置之间按照一定的量子单位切换,让你看到他随时出现在不同的位置, 他就像一个高超的魔术师一样,会在舞台上神奇的变换位置,却让你看不到每一步是怎么走的,或者说他是一闪一闪的出现不同的位置。 玻尔还认为,原子核具有一定的能级,当原子吸收能量,原子就跃迁更高能级或激发态,当原子放出能量,原子就跃迁至更低能级或基态,原子能级是否发生跃迁,关键在两能级之间的差值。根据这种理论,与实验符合得相当好。可玻尔理论也具有局限性,对于较大原子,计算结果误差就很大,玻尔还是保留了宏观世界中轨道的概念,其实电子在空间出现的坐标具有不确定性,电子聚集的多,就说明电子在这里出现的概率较大,反之,概率较小。 这是玻尔提出的原子模型概念,这个模型是充分吸收并发展了普朗克的量子假设,这之前的量子理论统称为旧量子论。 波尔以论文的形式发表了自己的理论, 这一理论对后世量子的发展有着深远的影响力,在量子物理发展史上添下了浓重的一笔。 波尔原子模型是 旧量子论 形成的标志 。旧量子论虽然解释了一些现象,但 无 论在逻辑上还是在对实际问题的处理上,都有严重的缺陷与不足。 他的理论同样遭到广大物理学家的普遍反对,包括爱因斯坦在内的物理学家也觉得他这一理论太玄乎了。大多数物理学家并没有承认波尔的理论,尽管如此,波尔的理论仍然对物理学的发展仍然有着重要的意义,是量子物理发展史上具有划时代的重要文献。
举例是论证的一种手段,也是最直观的,不让我举例,让我归缪么?你可以先简述量子力学的发展然后 论点1 使人们认识了微观,扩大了人们的视野,影响了人们的哲学观点(西方物理与哲学渊源很深) 用例子说明论点2 激发了人们的探索热情 以致20世纪初物理学突飞猛进 进而刺激了新的科技革命 例子论点3 量子理论用于实际(核能,计算机)为人们学习研究提供了工具与能源(核能现在还不明显,但100年以后石油煤烧完后呢) 例子等等等等
最直接的判断方式就是看这个力学量和哈密顿量是否对易,如果对易就是守恒量。你可以从力学量平均值对时间求微分推出这个关系。经典力学中使用的是泊松对易,而量子力学是一般的对易。但是思想是一样的
举例是论证的一种手段,也是最直观的,不让我举例,让我归缪么?你可以先简述量子力学的发展然后 论点1 使人们认识了微观,扩大了人们的视野,影响了人们的哲学观点(西方物理与哲学渊源很深) 用例子说明论点2 激发了人们的探索热情 以致20世纪初物理学突飞猛进 进而刺激了新的科技革命 例子论点3 量子理论用于实际(核能,计算机)为人们学习研究提供了工具与能源(核能现在还不明显,但100年以后石油煤烧完后呢) 例子等等等等
〔摘要〕 2012年《复印报刊资料·科学技术哲学》共转载文章131篇,这些文章呈现出十个热点论题:现象学科学哲学、自然主义研究、心灵哲学与认知哲学、生物学中的哲学问题、物理学中的哲学问题、技术的本质及技术人工物、科学社会学、技术与社会、科学技术与文化、科学史及科学思想史。这十个热点论题的研究,体现了2012年我国关于科学技术哲学研究的重点内容、总体走向。
〔关键词〕 复印报刊资料,科学技术哲学,2012年,热点
〔中图分类号〕B08 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1004-4175(2013)03-0029-05
一、2012年《复印报刊资料·科学技术哲学》转载文章分布情况
2012年《复印报刊资料·科学技术哲学》共转载文章131篇,文章内容总体分布如表1所示。
表1 2012年《复印报刊资料·科学技术哲学》研究领域分布表
从表1中我们可以看到,“自然哲学”文章共转载5篇,主要包括自然观和对生态问题的研究。“科学哲学”的文章涉及一般科学哲学、具体科学哲学及科学方法论等三个方面的内容,这类文章一共转载57篇,占了全年转载文章总数44%,这说明对科学哲学理论及方法的探讨仍然是目前学者研究的主要方向。认知哲学方面的文章有14篇,占具体科学哲学文章总数的,这是认知哲学作为近几年科学哲学研究热点的体现。“技术哲学”的文章共转载14篇,占全年转载文章总数的。以STS为研究内容的文章涉及科学社会学、技术与社会、科学技术与文化等方面,这类文章共34篇,占全年转载文章总数,这表明对 STS的研究依然是当前学术研究的热点。“科学技术史”的文章则涉及对科学技术史基础理论的探讨、科学思想史和技术史等方面的问题,这类文章共转载了19篇。此外,2012年《复印报刊资料·科学技术哲学》还转载了两篇书评和两篇访谈。
二、2012年《复印报刊资料·科学技术哲学》呈现的十个热点论题
(一)现象学科学哲学
现象学科学哲学旨在以欧洲现象学—解释学传统为视角,以克服传统科学哲学本身所具有的一些缺陷为旨归,是当前国内科学哲学界的研究热点之一。吴彤的《实践的诠释与现象学》讨论了实践概念的阐释在不同领域的境况。该文认为,古希腊时期的亚里士多德区分了创制与实践,近代以来创制又归于了实践,这些都是“实践”概念不同维度的凸显。“实践”在现象学里意味着此在存在的方式,这种“实践”的阐释经历了从胡塞尔到海德格尔的变迁。“实践”尤其是“科学实践”的概念已经成为科学实践哲学的核心概念。由于现象学的海德格尔实践阐释思想的介入,科学实践哲学的实践概念更加地存在论化。反之,通过科学技术哲学对于海德格尔的实践解释学的批评,我们看到现象学的实践概念的发展空间仍然很大。作者认为,“实践”概念的本质和内核都可以借助现象学来进一步廓清。雷良的《从理解科学哲学的维度看现象学科学哲学的合法性》从语义上分析了科学哲学所包含的三个层面:作为哲学思潮的“科学性哲学”、作为广义的“哲学活动”的科学哲学以及作为哲学学科的科学哲学。该文认为,从类型上看存在着经验主义态度的科学哲学、本体论或形而上学态度的科学哲学、批判主义态度的科学哲学。作者认为,寻求科学哲学统一的规范定义是徒劳的,相反,如果运用一种工作定义,不同类型和流派的科学哲学都将纳入科学哲学的阵营中来。刘胜利在《现象空间的诞生——斯特拉顿实验的现象学解释》一文中认为,实在论的客观空间和观念论的客观空间中,都包含着绝对的确定性,因而它们都无法为斯特拉顿实验中空间经验发生分解与重构的内禀动力学机制提供解释。这种动力学机制只有通过现象空间的概念才能获得阐明。作者还认为,现象空间起源于现象身体对于世界的原初把握,象征着形式与质料的原初综合。梁美妍、李金辉在《科学仪器:由工具论、实在论到现象学的范式转换》一文中对科学仪器进行了现象学的分析,他们认为仪器不仅“干涉”了主体和客观世界,使主体和世界成为相互开放的现象,而且通过技术的解释将科学世界中的现象“转译”到生活世界中,成为人类知觉可以理解的形式。此外,殷杰和杨秀菊还在《马丁·埃杰的科学诠释学思想中》对美国当代物理学家、哲学家马丁·埃杰的具有现象学—诠释学背景的科学诠释学进行了评介。
(二)自然主义研究
科学哲学如今有两种典型的对立倾向:自然主义和理性主义。程炼在《作为元哲学的自然主义》一文中,对作为一种元哲学的自然主义进行概述和澄清。他认为,自然主义的兴起和在当代哲学中的繁荣,主要归因于传统第一哲学的某些代表性方案的不成功以及近代自然科学的蓬勃发展。以物理主义为样品,自然主义元哲学的融贯性得到捍卫,同时作者也强调,自然主义哲学的未来取决于它在一阶哲学议题上的进展。夏国军在《自然主义与理性:蒯因、普特南和哈克》一文中,梳理、比较了当代美国著名哲学家蒯因、普特南和哈克相关的核心观点。在此基础上,作者指出科学哲学中的自然主义和理性主义并非格格不入,虽然自然化认识论不再明确使用辩护、合理的理由等概念,但它没有绝对抛弃规范性;相反,它是在遵循传统认识论的某些规范的基础上,秉持逻辑主义的精神侧重描述的方式发展着哲学之未竟事业。方红庆、何纯秀在《自然主义、先验论证与怀疑主义——论斯特劳森的自然主义转向》一文中,介绍了斯特劳森的自然主义。斯特劳森认为任何企图通过论证来支持或反驳怀疑主义挑战的做法都是无根据的,因为人类的某些基本概念如物质物体、他心等概念是人类理性的自然倾向,是人类思维不可逃避的认知模式的体现。作者肯定了自然主义是一种探究真理的第三条路径,它试图约束人类理性的过分自负,从而展示真理的自然属性。但他也指出自然主义需要联合先验论证来阐明这些信念的基础地位,否则就会流于口号。高洋、洪眉在《自然化认识论和规范性:一种备受争议又错综复杂的关系》一文中,分析了对自然化认识论的各种看法。自然化认识论要解决的是贫乏的感官刺激如何能够产生出丰富的科学知识这一问题。自然化认识论的主张被其反对者说成是消除主义的、纯然描述而无规范可言的,但也有支持者为其做有规范的辩护。因此,自然化认识论和规范性之间因此存在着一种备受争议却又复杂的关系。 (三)心灵哲学与认知哲学
王晓阳在《如何解释“解释鸿沟”?——一种最小物理主义方案》中,选介了一种最小物理主义方案,他认为尽管各个物理主义者理解现象概念的途径相异,但最小物理主义方案终能获得他们的普遍认可,且对反物理主义关于完备性原则的攻击进行有效化解。李恒威在《意识的形而上学与两视一元论》中,提出了“两视一元论”的形而上学构想。这个构想的核心观念是:主体—客体统一的模式存在于任何现实实体的存在论和认识论上的。“心”和“身”作为人类描述意识现象的两个范畴,是现实实体在作为体验主体的第一人称和作为被观察的客体的第三人称视角下的分别呈现,由这两个视角所呈现的体验方面与物理方面之间的关系是一种法尔自然的相应关系,而不是产生和被产生的关系。因此,“因果”的概念就不适合描述意识体验与脑神经活动之间的关系。魏屹东、薛平的《费泽尔认知规律及其哲学意蕴》分析了美国哲学家詹姆士·费泽尔关于认知的规律性所给出的形式化的表达式。该文认为,这些形式化的认知规律可以概括为心脑状态同一律、心灵状态因果律、心灵认知刺激反应律、心脑隐射同一律、脑认知刺激反应律和脑状态因果律。它们的内涵与不同形式反映了认知科学所蕴涵的哲学含义。符征、李建会在《丘奇兰德的神经哲学思想》中,对丘奇兰德的取消唯物主义观点进行了深入的剖析。作者认为,丘奇兰德提出了神经哲学作为替代当前心灵哲学讨论的新框架,从而使“神经哲学”成为心灵哲学讨论中不可忽视的一个派别。但是它又排斥当前流行的哲学话语,在神经科学还并未取代民间心理学的今天,丘奇兰德的主张更多的是一种预测或猜想。孟伟在《德雷福斯的“无表征智能”及其挑战》一文中,基于不同角度对德雷福斯设想的批判性审视,作者认为德雷福斯的设想困难重重。比如,专家级别的熟练技能行为完全脱离表征很难确定;命题式表征的批判并不意味着消除任何形式的表征;需要一种建设性的纲领,使得现象学在认知科学研究中的积极作用得以发挥。何静在《温和的和激进的具身认知观》中分析了两种不同的具身认知观:一种是温和的具身认知观,它与传统的表征计算的基本假设相容;另一种是激进的具身认知观,它挑战了表征计算的基本假设,认为心智的表征计算观是错误的。
(四)生物学中的哲学问题
胡浩在《从Simpson悖论看群体生物学中统计解释和因果解释之争》一文中,分析了丹尼斯·沃尔什在群体生物学中将性状适合度作为一种统计学属性的相关论证。作者尝试表明,如果将性状适合度看成是一种因果属性是不融贯的,因为这将导致Simpson悖论。所以,关于种群结构变化的统计学解释要优于因果解释。董国安在《论个体性状的完全因果解释》对尼安德的“传递论证”进行了研究并指出其理论的两个不合理之处:第一,把个体性状出现的遗传学原因扩展为个体性状出现的所有原因,从而把完全因果解释理解成了对个体性状的历史解释;第二,要求对个体性状的解释包括对“原因的原因”的无休止上溯,从而把完全因果解释理解成了终极解释。他还认为,索伯尔在回应尼安德时只是强调了遗传机制与选择机制属于两种不同的因果路径,没有指出尼安德对科学解释的错误理解,这就不能完全排除选择机制对个体性状的解释作用。颜青山在《回到性状本身——基因概念的现象学分析》一文中认为,以现象学方式重建改进了的摩尔式“开放问题论证”,可以确立一种分析现象学的方法论基础。遗传观念的形成是一个不断进行“替换悬置”的现象学还原过程。第一类因果延伸法为形式遗传学杂交中的基因概念作出了现象学说明,基因即性状本身;而第二类因果延伸法则悬置了细胞及分子遗传学中基因概念的物质基础。作者认为,通过现象学说明的基因概念可以大大扩展遗传学的研究范围和适应范围。
(五)物理学中的哲学问题
李继堂、郭贵春在《物理学规范理论基础的语境分析》一文中,运用“语境论理论观”来分析规范论证。他们认为数学形式上要求的规范对称,通过规范变换很容易跟物理学原理结合起来,最终出现物理经验内容,是一种典型的数学结构跟物理结构的关系问题。同时,由于规范理论的基础性、统一性和精确性,对它进行语境分析,又有利于发展科学语境论。贺天平在《量子力学多世界解释的哲学审视》一文中认为,多世界解释理论包括相对态解释、德·维特理论、多视域解释、多心灵解释、多历史解释和多纤维理论等,是多种解释理论的集合。多世界解释的理论贡献一是超越还原论,走向整体论;二是解构二元论,回到一元论;三是消解非决定论,坚持决定论。吴国林在《波函数的实在性》中分析了量子力学的核心概念——波函数。波函数的实在性问题一直是科学实在论与反实在论争论的焦点之一,作者认为波函数是实体与结构的统一体;这种实体本身又是潜在的,波函数表现的实在就是潜在的实体结构实在。
(六)技术的本质及技术人工物
陈凡、陈多闻在《文明进步中的技术使用问题》一文中认为,技术在现代社会已然成为人的存在方式,技术的本质在于使用。只有在使用中技术才能获得其意义并实现其价值,使用则是一项技术性很强的人类实践活动,具有技术的内涵,使用就是技术的显现和寓身之所。盛国荣、葛莉在《数字时代的技术认知——保罗·莱文森技术哲学思想解析》一文中,介绍了当代美国技术哲学家莱文森关于技术认知的思想。莱文森认为人在技术关系中具有至上性,他的“媒介演化”、“补救性媒介”以及“技术互动论”等理论,都蕴涵着技术体现人的思想的观念。作者认为,莱文森格的技术认识论有助于我们在数字时代把握和认识现代技术的本质。秦咏红的《可用性及其对技术人工物主客体关系的影响》一文认为,可用性表征技术人工物在客观上与主体需求相符合程度,它促进技术人工物主客体的分化与联合。可用性以设计者的意向赋予人工物潜在功能与使用者在操作中实际能发挥的功能两者间的比较为反馈,对技术人工物主客体互动关系产生影响。
(七)科学社会学
徐治立在《科学治理多元参与政策理念、原则及其模式》中认为,科学治理多元参与就是在科技决策与管理活动中实行包括政治主体、科技主体和普通公民在内多方参与的规范化活动。它的政策理念以建构性科学实在论和科技民主价值观为基础;其基本方法原则在于:确保各类公众广泛参与科学治理活动的规范化、普遍提高公众的科学研究能力和知识水平、采取逐步逼近共识的程序。徐飞、赵明在《杰出科学家的国家认可机制探索——以中国科学院院士制度与国家自然科学奖励制度关联性为例》中,以科学社会学的奖励系统理论和社会分层理论为指导,以中国科学院院士所获国家自然科学奖和国家自然科学奖数据为依据,分析中国科学家的两大国家认可形式——院士制度和国家自然科学奖励制度对我国自然科学发展的贡献,并将院士获奖群体与国家自然科学奖获得者的总体情况做比较,考察二者之间的异同和联系。研究表明,目前我国的院士制度与国家自然科学奖励制度的关联性依然不尽理想,二者之间时常出现有悖常理的冲突。作者认为,两大制度对杰出科学家的认可机制均有在彼此参照校准的基础上进行进一步完善的必要和可能。付邦红的文章《科学可以计划吗?——20世纪三四十年代以英国为中心的争论》,对发生于20世纪三四十年代关于科学是要计划还是要自由的争论进行了历史回溯。争论的问题包括科学、计划和自由的内涵,科学发展的机制,科学家的责任,科学的社会关系等等问题。它不仅促生了科学学、科学社会学等学科的发展,而且将科学哲学和科学史研究推向一个新的高潮。作者认为,这场争论极大地改变了人们的科学观念,它使功利主义科学观从此深入人心。高芙蓉在《对默顿科学规范结构的元规范解读》中从元规范角度重新审视默顿的科学规范结构,认为其普遍主义和无私利性因为都存在认知规范与社会规范的双重属性而与元规范的规定相矛盾。作者认为,将默顿科学规范结构修正为科学入口处的普遍主义、有条理的怀疑主义、评价中的公有性(或无私利性)和创新性,也许更为合理。 (八)技术与社会
李伯聪在《工程社会学的开拓与兴起》中指出,工程活动是现实的、直接的生产力,工程活动与工程共同体应该成为社会学研究的首要对象和基本内容。“工程共同体”是工程社会学的核心概念,应该依照“微观—中观—宏观”的分析框架研究工程社会学问题。他认为工程社会学已经从社会学的“空白区”走到了学术地图的“边缘区”,应该尽快将其推进到社会学学术地图的“中心区”。姜萍在《修辞学视野中的转基因技术争论研究——以“转基因主粮事件”为例》中,从科学修辞学视角,借鉴SSK的对称研究方法,对当前转基因的热点问题进行实证研究。作者认为,科学知识不仅仅是对科学过程的真实反映,同时还蕴涵着更深层次的利益、修辞等非理性因素;科学不仅是一项理性与证据并重的事业,还是一个竞争与协商共处的过程。而影响各方面行动者博弈的因素也不只是理性和证据,还包括论辩和修辞。代华东、李霞在《网群事件发生的技术路径及风险规避探讨——对网络群体性事件的实证分析》中,认为网络世界的群体诉求现象,是虚拟力量现实化的序幕,折射出现实生活主体的诉求本质。网络技术筛选着诉求主体的人群范围,技术文化限定着诉求主体的思维认知,技术衔接维系着政府、媒体与大众的互动。综合影响网群事件的技术因子,这条路径展示出的风险,对探究网群事件技术风险的最佳规避措施具有重要意义。
(九)科学技术与文化
肖峰在《人工情感:技术与人文的新融合》中介绍了当代信息技术研究的前沿领域之一的人工情感。人工情感主要是赋予机器以情感识别和表达的功能,其未来的扩展功能还可用于辅助人的情感感受和表达能力的改善和提高,甚至通过“人造情感”来弥补自然情感的不足,从而丰富人的情感世界,克服情感匮乏等人文问题。作者认为,人工情感技术拓展了技术与人文交融的新境界,成为促进人的全面发展的新手段,同时也提出了需要我们认真对待的新问题。王绪琴在《格物致知论的源流及其近代转型》中,对中国传统文化中重要的认知理论“格物致知”进行了概念的溯源和历史的梳理。作者认为,“格物致知”早期虽然主要用于诠释道德与伦理,但经过宋明理学时期对其中所具有的理性精神的强化,开始对中国科学技术的发展产生重大的影响。格物致知论在明清之际的实证化取向使其得以理论转型,到近代之后几乎完全成为西方科学技术的代称。
(十)科学史及科学思想史
袁江洋在《科学史:学科独立与学术自主》中检视了职业科学史家追求学术自主的历程,就所涉及的学科元问题以及学术纲领的重建问题陈述了自己的见解。他指出传统的学术自主概念是先天的、排他的。在日益开放的当代学术条件下,科学史家必须更新学术自主的概念,并通过深刻的历史反思、积极的史学实践探索和耐心的对话,扩展科学史的向度空间,推进综合科学史的发展,维护学科独立,追求学术自主。刘华杰在《博物学论纲》中指出:传统文化与知识的最一般特征就是“博物”;博物学展示了人类在整个大自然系统中的可持续生存智慧。博物学可以成为一种新的科学编史纲领,藉此可以重写科学通史或人类知识史。博物学知识在现代教育体系中已被严重忽视,而实际上它们应当被优先传播、传承。刘兵在《博物学科学编史纲领的意义》认为,科学史研究中对博物学的重新关注,是传统科学史研究范围的新拓展,是在一种新的多元的科学观之下的研究。博物学的科学编史纲领,体现了反辉格式的科学史观,是对科学主义观念的解毒剂,对于科学传播具有不可替代的重要意义。柯遵科的《赫胥黎与自然选择》、吴燕的《近代科学地域扩张背景下的国际经度联测——以中国境内的测量为中心》、吴丹彤的《我国近代第一所新型中医学堂兴衰原因初探》等分别讨论了科学史上的不同问题。托马斯·库恩是20世纪最伟大的科学哲学家和科学史学家,他的《科学革命的结构》自1962年面世以来就引起强烈反响,掀起了一股世界性的研究热潮,其影响至今不衰。方在庆在《库恩的身份认同——纪念〈科学革命的结构〉问世50周年》中指出:《科学革命的结构》产生出来的“范式”和“范式转换”已经成为我们的日常生活用语。一方面,库恩自认在哲学上的最大贡献是“不可通约性”,但这一点遭到多方非议。另一方面,当他被认为是“科学知识社会学”(SSK)强纲领的思想先驱时,他却拒绝承认SSK的主张。库恩从登上学术舞台开始,就遭到不同程度的误解,他一直在寻找自己的身份定位。作者试图通过梳理矛盾的库恩形象,他与学生的关系以及影响他的思想形成的几大事件,从“误解”与“被误解”的角度来阐释库恩的心路历程,试图还原一个真实的库恩。
三、结语
通过对2012年《复印报刊资料·科学技术哲学》所呈现十个热点论题的研究,我们可以看到:
第一,当前的学术界正在继续深入地引进、学习国外科学哲学的先进成果,以求与国际接轨。毋庸置疑,科学哲学的大多数领域的国外发展领先于国内,为了能更好地研究和分析科学哲学,学界对国外科学哲学的基础理论研究方面的力度和深度都有所增加,这一点可以从学界对现象学科学哲学、心灵哲学与认知哲学等领域的研究中得到明证。
第二,学界对20世纪的科学哲学发展进行了反省,通过重新评价形而上学在科学研究中的地位以及对各种新形式的自然主义、相对主义的研究,以求构建科学哲学的元理论。同时,对于20世纪中叶出现的后现代主义的文化思潮之一的后现代科学哲学研究将吸引更多人的兴趣。
第三,STS的研究将继续深入,而技术与社会的关系问题仍将是STS研究的热点。随着我国经济的稳步增长和科学技术的进一步发展,无论是专家学者,还是普通民众,人们对技术的本质及技术与社会问题的关注将更加密切。科学技术的深层本质随着社会的发展逐一展现出来,当代的哲学家们会更为关注先进的技术与人类生存之间的关系。有更多的专家和学者将对全球兴起的环保运动、生态运动以及刻不容缓的可持续发展问题进行反思,未来社会中技术与人类的关系将进一步得到揭示。
第四,将科学思想史研究与科学哲学研究相结合。如所周知,西方学术界的科学史家和科学哲学家在20世纪90年代以前是相互分离与不合作的。近几年以来,科学史家和科学哲学家纷纷呼吁彼此之间应该进行交流、合作甚至融合,他们认为“科学思想史”可以成为两者合作的切入点。虽然目前国内同时精通科学思想史与科学哲学的人还不多见,但已有了发展的势态。不仅如此,内部思想史与外部社会史研究相结合也是目前科学思想史发展的一个趋势。我们可以看到,从社会学的角度对科学思想进行研究对探究科学思想产生的根源大有裨益。
毕业论文设计开题报告的写法示例如下:
选题目的:色彩在客观上是对人们的一种刺激和象征;在主观上又是一种反应与行为,毕业(设计)开题报告。色彩心理透过视觉开始,从知觉、感情而到记忆、思想、意志、象征等,其反应与变化是极为复杂的。色彩的应用,很重视这种因果关系,即由对色彩的经验积累而变成对色彩的心理规范,当受到什么刺激后能产生什么反应,都是色彩心理所要探讨的内容。
选题意义:日常生活中观察的颜色在很大程度上受心理因素的影响,即形成心理颜色视觉。如今社会进入快节奏的时代,每个人都讲究快,而服装也顺应时代的潮流,在色彩方面更要注重这一点,色彩是最能冲击人们视野的东西,所以研究色彩更能直接快速的研究人们的心理。服装设计注重色彩更能突出每个人的个性,反过来辅助设计的发展。
研究现状:色彩在服装设计中十分重要,它是人类视觉中最响亮的符号,但如今在服装设计中色彩的心理的研究还是有待发展,人们对它们的认识还不足,而人们如今对服装设计的款式方面的要求比较高,可是色彩方面就比较欠缺一些,人们总是以自己的直觉来选择自己的服装的色彩,而没有觉得这能够代表什么,更不会更深入的了解心理的变化。
首先要把在准备工作当中搜集的资料整理出来,包括课题名称、课题内容、课题的理论依据、参加人员、组织安排和分工、大概需要的时间、经费的估算等等。
第一是标题的拟定 。课题在准备工作中已经确立了,所以开题报告的标题是不成问题的,把你研究的课题直接写上就行了。比如我曾指导过一组同学对伦教的文化诸如“伦教糕”、伦教木工机械、伦教文物等进行研究,拟定的标题就是“伦教文化研究”。
第二就是内容的撰写 。开题报告的主要内容包括以下几个部分:
一、课题研究的背景。
所谓课题背景,主要指的是为什么要对这个课题进行研究,所以有的课题干脆把这一部分称为“问题的提出”,意思就是说为什么要提出这个问题,或者说提出这个课题。比如我曾指导的一个课题“伦教文化研究”,背景说明部分里就是说在改革开放的浪潮中,伦教作为珠江三角洲一角,在经济迅速发展的同时,她的文化发展怎么样,有哪些成就,对居民有什么影响,有哪些还要改进的。当然背景所叙述的内容还有很多,既可以是社会背景,也可以是自然背景。关键在于我们所确定的课题是什么。
二、课题研究的内容。
课题研究的内容,顾名思义,就是我们的课题要研究的是什么。比如我校黄姝老师的指导的课题“佛山新八景”,课题研究的内容就是:“以佛山新八景为重点,考察佛山历史文化沉淀的昨天、今天、明天,结合佛山经济发展的趋势,拟定开发具有新佛山、新八景、新气象的文化旅游的可行性报告及开发方案。”
三、课题研究的目的和意义。
课题研究的目的,应该叙述自己在这次研究中想要达到的境地或想要得到的结果。比如我校叶少珍老师指导的“重走长征路”研究课题,在其研究目标一栏中就是这样叙述的:
1、通过再现长征历程,追忆红军战士的丰功伟绩,对长征概况、长征途中遇到了哪些艰难险阻、什么是长征精神,有更深刻的了解和感悟。
2、通过小组同学间的分工合作、交流、展示、解说,培养合作参与精神和自我展示能力。
3、通过本次活动,使同学的信息技术得到提高,进一步提高信息素养。
四、课题研究的方法。
在“课题研究的方法”这一部分,应该提出本课题组关于解决本课题问题的门路或者说程序等。一般来说,研究性学习的课题研究方法有:实地调查考察法(通过组织学生到所研究的处所实地调查,从而得出结论的方法)、问卷调查法(根据本课题的情况和自己要了解的内容设置一些问题,以问卷的形式向相关人员调查的方法)、人物采访法(直接向有关人员采访,以掌握第一手材料的方法)、文献法(通过查阅各类资料、图表等,分析、比较得出结论)等等。在课题研究中,应该根据自己课题的实际情况提出相关的课题研究方法,不一定面面俱到,只要实用就行。
五、课题研究的步骤。
课题研究的步骤,当然就是说本课题准备通过哪几步程序来达到研究的目的。所以在这一部分里应该着重思考的问题就是自己的课题大概准备分几步来完成。一般来说课题研究的基本步骤不外乎是以下几个方面:准备阶段、查阅资料阶段、实地考察阶段、问卷调查阶段、采访阶段、资料的分析整理阶段、对本课题的总结与反思阶段等。
六、课题参与人员及组织分工。
这属于对本课题研究的管理范畴,但也不可忽视。因为管理不到位,学生不能明确自己的职责,有时就会偷懒或者互相推诿,有时就会做重复劳动。因此课题参与人员的组织分工是不可少的。最好是把所有的参与研究的学生分成几个小组,每个小组通过民主选举的方式推选出小组长,由小组长负责本小组的任务分派和落实。然后根据本课题的情况,把相关的研究任务分割成几大部分,一个小组负责一个部分。最后由小组长组织人员汇总和整理。
七、课题的经费估算。
一个课题要开展,必然需要一些经费来启动,所以最后还应该大概地估算一下本课题所需要 的资金是多少,比如搜集资料需要多少钱,实地调查的外出经费,问卷调查的印刷和分发的费用,课题组所要占用的场地费,有些课题还需要购买一些相关的材料,结题报告等资料的印刷费等等。所谓“大军未动,粮草先行”,没有足够的资金作后盾,课题研究势必举步维艰,捉襟见肘,甚至于半途而废。因此,课题的经费也必须在开题之初就估算好,未雨绸缪,才能真正把本课题的研究做到最好。
范例1:
本科毕业设计(论文)开题报告:宝洁公司沙宣产品“五一”促销策划方案
一、课题意义(包括课题的理论意义和现实意义)
(一)选题背景
目前在中高档洗发水市场竞争非常激烈,各品牌不断推出新颖的产品来攻占细分市场,并通过产品系列的充实或产品功能的不断增加,巩固现有市场。发掘“特的销售主张”(Unique Selling Proposition, USP),对现有市场进行市场细分,可以有效争取潜在消费群。宝洁公司经过多品牌策略的成功运用,已占据了中高档洗发水细分市场。其中,沙宣品牌定位在时尚专业角度,能够给予该品牌新产品提供了足够的拓展空间。时尚专业的概念随着时代发展而不断变化,当前,随着竞争的加剧和消费者偏好的变化,消费者将对时尚、专业不断给予新的理解,适应此形势,沙宣需要跟进时尚专业内涵的变化,使产品系列在不断地丰满。沙宣深层洁净洗发露的USP在“时尚专业”基础上,强调“深层次清洁”,“透明洁净配方”,“温和有效”等概念,很有新意,对市场销售有推动作用。
二、文献综述
三、课题研究内容与方法
四、课题研究进度安排
五、主要参考文献目录
[1]吴菲. 洗发水品牌营销组合策略对品牌联想的影响研究[D].暨南大学,2009.
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范例2:
本科毕业论文(设计、创作)开题报告:浅谈角色创作中心理活动的重要性
1、选题目的及意义
演员创作角色时心理活动的正确把握,能让演员更好的掌握角色,帮助演员更深刻的进入所演角色的内心,从而更生活,更直观,更真实的创造角色,从整体上提高作品的审美价值及现实意义。在创作角色时充分把握角色的心理并控制自己的心理活动,这样就能够自然而然地、直觉地、有机地抓住角色的情感,激起正确的体验。演员创作角色时的心理活动是通过演员的神情、肢体、语言等外部行动体现出来的,之所以探讨演员在创作角色时心理活动的重要性,,一方面是因为创作角色时心理活动是表演“艺术中的灵魂”,另外一方面,演员在创作角色时心理活动的重要性这一课题,能够使表演者在实践领域里有着十分重要的指导意义。
2、选题背景
3、选题的研究现状
4、结语
5、可行性分析
6、重点与难点分析
7、时间进度安排
8、已有的参考文献
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[3]、(苏)斯坦尼斯拉夫斯基:《演员的自我修养》,北京,中国电影出版社,2006
[4]、朱光潜:《文艺心理学》。
[5]、齐士龙:《电影表演心理研究》,[M]中国电影出版社,1996
1,论文的基本结构: 一般由三个部分构成: 文章题目 作者及工作单位 摘(提)要 关键(或主题)词 引言 正文 结论 致谢 参考文献 附录部分(必要时) 统计图表,照片,其它材料陈伯清2,题目:是论文中最重要的特定内容的逻辑组合,既要简明扼要,又要高 度概括,愈简单愈不费解愈好,文字不宜太长,最多不超过 20 个字,如果用较 少字数实在难以表达可用简短的正题,再用副标题补充正题的不足.题目要恰如 其分地反映文章的内容,又要简练质朴,便于引用,避免用广告式的,夸大的字 句.题目的确定要考虑写作范围和内容,文章的性质和意义,写作动机和思考方 法,是否与同类文章混同以及是否有助于选定关键词和编制题录,索引等. 3,作者及工作单位:作者署名应限于直接参加本文所涉及的实际工作并能 对本文有答辩能力, 能对文稿内容负责的人.个人的研究成果写成论文由个人署 名, 几个人合作的成果写成论文应共同署名并按贡献大小协商排列. 署名者限于: (1)参加本项研究选题和制定试验研究方案; (2)参加观察记载和获取数据工 作; (3)参加试验数据的解释并导出结论; (4)参加撰写论文并对内容负责的人 以及阅读全文并同意发表者,没有参加具体工作或工作中给予某些支持和帮助 者,可在致谢中注明.第一作者应是论文的写作者,对论文负全部责任.一般署 名不超过 5 个且署真名. 单位作者应加脚注注明执笔人,多作者时姓名间空一格 或用", "分隔.工作单位应在署名下一行或同一行署名,后面用圆括号括起写 出, 不同单位要分别写出. 单位必须写全称, 并注明城市名称和邮政编码如: (淮 阴工学院,淮安 223001) . 4,摘要:原则上超过 3000 字以上的论文应附摘要,主要是为了便于读者概略地了解论文的内容以及进行信息处理,摘要可分报道性,指示性,报道一指示 性三种.指示性摘要主要指出文章所写的是什么问题,不涉及内容,告诉读者此 文解决,处理什么范围内的问题;报导性摘要说清研究的内容,理论依据,价值 等;批示一报导性摘要应该说明文章的目的,方法,结果,力求简明,精练,突 出创造性,但不加评论,与内容词无关不用,图表不用,一般在 300 字左右,防 止长,粗,残.反复出现的语言可和缩略语或缩写字表示,尽量用代号语言. 5,关键词:为了表述文章内容特征, 便于计算机检索,每篇论文应提供 3 至 5 个关键词.关键词应该是最能体现论文主要内容的词或短语,可以是从论文 的题目或内容提要中精练出的自由词,也可以从《汉语主题词表》查定,如系从 《汉语主题词表》中提供的规范词,则关键词可写成主题词.二者的主要区别在 于主题词是已经过标准化和规范化处理的名词术语,用来表达文献的主题概念; 关键词是从文章中提取出来的对表达文献主题内容实质意义的词汇, 尚未经规范 处理,或规范化程度较低,接近自然语言. 标引关键词时,关键词应顶格写,后 空一格,词间用", "末尾不加标点. 6,引言:用以说明写作本文或从事该项课题研究的目的,内容和意义,概 述本文或本课题的理论依据,技术途径,国内外同类研究的现状,前人已取得的 成果及存在的主要问题,从而提出研究目标,并预期结果和意义.引言应力求简 单避免文字和内容正文重复,对常规知识和结果不需引进引言中,一般不超过 500 字.引言中以有些提法如"尚未风报道"或"未曾研究过" "达到国内先进 水平外"等到之类的提法应慎重, 要留有余地.引言一般不写标题,开门风山. 7,正文:这是论文的主体和核心充分体现出作者在论文中的创造性见解, 要对收集到的有关材料,研究对象,观点,研究结果,成果等加以阐明,其写作 方法可按试验过程中对性状表现顺序或观察次序展开分析, 亦可根据认识深化过 程,对获得的数据和观察结果加以整理,由现象到本质,得出结论,其结构可分 为方法,结果,讨论三个部分. (1)方法(材料和方法) :要反映科研课题设计的主要内容包括试验或观察 的对象,地点,时间, 注明试验设计方法以有调查项目,各项目的调查方法,所 需设备等以便他人能重复验证.对于众所周知的方法和原理可不作详细介绍,对 于非大家熟悉但已发表的方法应简略介绍,并给出文献名称,对自己创造的方法 应给出依据并详细介绍. (2)结果:试验结果决定该项研究工作的成效,反映论文的价值,应该运用 恰当的分析方法和逻辑顺序将观察记录的资料,进行整理,归类用精练的语言和 必要的图,表示出来,图,表,文密切配合,不能重复,由数据导出结论时,为 保证结论的可靠性, 应对数据进行统计学处理.(3)讨论(分析) :讲座或分析是论文报道的中心内容是论文的核心所在, 而且始终是一篇文章中最难写的部分,论文水平,学术价值,指导意义均在引体 现出来,丁光生教授认为"它应包括:主要原理和要领实验条件,尤其是尚未控 制的实验条件,缺点更应说明;本文结果与他人结果之异同,突出新发现,新发 明,解释因果关系,说明偶然性与必然性,尚未定论之处,相反的理论;急需研 究的方向与问题,讨论禁忌:综述文献,重复叙述结果,报喜不报优,隐瞒缺点; 循环推理, 以假设来'证明'假设,以'末知'来说明'未知' ,泛泛而谈" .其 方法是根据观察资料进行整理分析和归纳,综合由现象到本质,从感性认识到理 性认识进行正确判断,逻辑推理,力求论题明确,论据充足论断正确.然后通过 与同类资料的比较,找出两者异同点,或进一步肯定前人的见解和结论;或否定 前人的谬误;或在前人成果的基础上,有新发现和创新,并作出初步评价[3], 并科学地预见方向,要求文稿准确,简炼,通顺,达意,层次分明, 方法新颖, 利用别人的资料,结论要注明出处(标注方法见 10) .写作时为减少章节,讨论 和结果可作为一项. 8,结论:结论是全文的总结,也是全部研究成果的概括,应该用措辞严谨 的法律式语言,对全文进行小结,形成一个总的观点,归结成都市个学说或一个 理论,语言要准确不能含糊,不能模棱两可,文字要鲜明.有些研究只有中间结 果或尚得不出明确的结论,应该客观地提出来,说明其原因,提出进一步研究的 方向,这样通过最后的机会,把最需要强调的观点纲领性地重现一下, 容易给人 留下深刻的,鲜明的印象.结论的写作应经得起实践的检验,不能夸大其辞,实 在无法推导出结论时则可不写.也可把讨论与结论合二为一,以节省篇幅. 9,致谢:是对文中未署名而对论文写作和研究过程中给予帮助的人进行公 开感谢的形式,文字较少时可放在论文首页下面的脚注内(脚注主要用于解释题 名,作者等) ,如内容较少时则在结论和参考文献之间专列谢辞一项.应在谢辞 中记述的对象包括研究,实验,写作过程中的协助者和指导者;参加讨论并给以 启发者; 提供材料,实验器材的单位和个人;提供数据,图表资料者;帮助审稿 和修改者.论文寄给刊物后编辑部约请专家审改则不必致谢.在致谢时既要防止 失之过宽,写上一些可写可不写的单位和个人.又要防止对那些确实给予帮助者 不公开致谢而造成的剽窃掠美之嫌.在致谢时必须经过被致谢者的同意.谢辞应 简洁,如"本研究得到×××先生的指导谨表谢意".得到帮助的方式可具体也 可概括地提一下,国家自然科学基金资助项目应在脚注中注明,不致谢不编号. 10, 参考文献: 为了体现科学技术的继承和发展以及对前人劳动成果的尊重, 精简文字,反映严格的科学态度以及研究成果的科学性或科学研究工作的依据, 便于读者查阅原始文献资料,需列出参考文献,参考文献只摘要列出,旨用参考文献必须是作者阅读过, 而且必须参考的属于众所周知的, 常识范围的原理方法, 结论等不作为参考文献引用.内部资料,末发表资料,一般不列为参考文献.参 考文献的编写应按 GB3179—82《科技学术期刊编排规则》的规定执行.文献数 量一般不超过 10 至 15 篇,综述 25 至 30 篇. (1)论文正文部分引用文献的标注方法 引用文献的标注有二种方法: 一种是顺序编码制, 另一种是著者一出版年制. ①顺序编码制:按论文中引用文献的先后顺序连续编码排列,并将顺序号置 于方括号中, 标注在引用文献出现处的右上角,在同一处引用数篇文献时,其文 献号间用", "隔开如写连续序号,可标注起止符.如: "丁颖等[2]的研究结果 将……;MacFarlam[3]指出;Brown[4,5]认为;关于这些脂肪酸成分的遗传已有过 一些研究[2,3,5,12];早期的研究[1,3,5]已经得出……"等[4]. ②著者一出版年制:引用文献的标注内容由著作者姓名和出版年组成,文中 不标序号如 "据文献 (王兆椿等, 1987) 报道……; Gasper 等人 (1981) 认为……; Jacksm 等(1983,1986)指出:……国外的研究(Genera,1982;Haissing,1983) 已经指出:……"等.这种用法已不多见,仅在以往或早期出版物上多见. 参考文献标注是,中国,鲜明,日本人名用中文,其余仅标姓而不标,只有 在标姓不能表示该人时才标姓名.但此时名字首字母需缩写且放在姓前,如 等. 文后参考文献的著录也有二种即顺序编码制和著者一出版年制,不管那种方 须经和正文一致起来,著作者为中,朝,日,东方国家人用全姓名,西方人亦用 全姓名但姓在名前, 与正文中正好相反;题名可著录亦可省略.出版年按我国的 表示法 (目前国外表示年月和人的姓名) 有逐步向中国人的习惯方向转化的趋势, 原因是便于计算机检索) . 顺序编码制 A,专著和书籍的著录:按" (序号) ,作者姓名(超过 3 人,中文后加等) , 书名,版次(第一版不标注) ,出版地:出版者,出版年:引文起页~止页"的次 序排列,末尾不加标点.如系译著应在外国人名后加中文译者名.如: 1,莫惠栋.种稻原理和技术,南京:江苏人民出版社,1978:97~103 2, 松岛省三, 肖连成译.稻作栽培新技术,长春: 吉林人民出版社, 1973: 6~29 B,期刊等连续出版物的著录按照" (序号) ,作者. 题名. 刊名,出版年;卷 (期) :起页~止页"的次序排列,末尾不加标点(如系连续编页码的期刊可不写 期次)如: 1,金先春,凌启鸿等.小麦灌浆后期青枯骤死机理探讨.作物学报,1990:16 (3)228~234C,出版的会议论文的著录:按照" (序号) ,著作者姓名,题名,见:整本 文献编者姓名,编(有编者和必要时) .会议文献名.出版地:出版者,出版年: 起页~止页"的次序著录,末尾不加标点如: 1,郑荣梁等.兰州空气票尘中稳定性自由基浓度变化规律.中国生物物理学 会 ,主编自由基生物学与自由基医学学术会议资料.北京,1988:85~86 2, D,报纸文章按"作者,篇名,报纸,全称,年月日,第×版"的次序排列. 著者一出版年制 将文献按文种分类集中排列, 文献文种排列顺序为中,日,英,俄,德,示, 然后按著者名和出版年排列,如: 1,张龙祥等.1981,生化实验方法和技术.北京:人民教育出版社,55 2,周永明,刘后利.1987,作物学报,13(1) :1~10 3, Staining techniques. London: Butterworth, 55~60 11,英文题目和摘要等:在内部发行的刊物一般不要英文摘要,在国内发行 的学术刊物一般应给出英文题目,而在公开发行的学术刊物上,除研究简报或学 术性不太强的论文外,一般应将论文前置部分译成英文, 放在参考文献之后,英 文题目中实词的首字母一律用正体大写,不超过 10 个实词,作者名词用汉语拼 音,姓与名首字母大写,双连名字之间不留间隙也不加连字符(以 开头的 "*" ,作者间用", "分隔.作者 音节,应加", "分开)如 Li Piming. "Li Jian" 单位应写全称与中文格式一致,如"Jian g su Farming Reclamtion Worker's University, Huaiyin, China 223001" .英文摘要用"ABSTRACT"一词, 一般不超 过 150 个实词.关键词用"KEY WORDS"可大写,亦可首字母大写但此时"A 或 K"字母的前应空 3 个字母.
开题报告主要涉及你所选的毕业论文在你的文献和理论准备下是否有写的必要,一般包括下面四个部分:一、课题的来源、研究的目的意义(包括在我国应用的前景)、国内外研究现状及水平。二、论文研究的主要内容、方案和准备采取的措施。三、已进行的科研工作基础和已具备的科学研究条件(包括到什么地方调查研究,在哪个实验室进行试验,主要的仪器设备),对其他单位的协作要求,指导及辅导试验,论文撰定的合作人员。三、已进行的科研工作基础和已具备的科学研究条件(包括到什么地方调查研究,在哪个实验室进行试验,主要的仪器设备),对其他单位的协作要求,指导及辅导试验,论文撰定的合作人员。四、论文总工作量,文献阅读,科学调查,试验阶段,理论分析,论文初稿,文字总结各阶段的进度(起讫日期)和要求,预期结果。-------------------重点是第一、第二部分,尤其是文献准备最为重要。