模电教学中融入自然科学研究方法的探讨

对在“模拟电子技术基础”课程中融入自然科学研究方法的时机和内容等方面进行了探讨。一方面涉及模拟电子线路的主要内容,包括PN结、晶体三极管、基本放大电路、集成运算放大电路和负反馈放大电路等,另一方面涉及自然科学研究方法的部分内容,包括科学假说、数学方法、分析方法、理想化模型和灵感等。教学实践表明,这种融入式教学有利于科学思维的训练和创新能力的培养。

基于降维和聚类的大规模多目标自然计算方法

在多目标优化问题中,随着决策变量数目增多,算法的寻优能力会显著下降,针对这种“维数灾难”的问题,提出基于LLE降维思想和K-means聚类策略的大规模多目标自然计算方法。首先通过LLE降维思想对决策变量进行优化,得到高维变量在低维空间中的表示,再通过K-means策略对个体分组,为种群选择合适的引导个体,提高算法的收敛性和多样性。为验证算法有效性,将该方法应用于多目标粒子群优化算法和非支配排序遗传算法中,对收敛性进行了分析,证明该算法以概率1收敛。通过ZDT、DTLZ系列8个测试问题进行仿真试验,与6个代表性算法进行对比,通过PF、IGD指标、HV指标的评价结果验证其综合性能,并将其应用于水泵调度问题中。综合实验结果表明,所提方法具有较好性能。

基于多元竞争淘汰的自然计算方法

在自然计算方法中,为解决高维数据优化问题,需提高种群规模以获得更高精度,但同时需要的时间复杂度较大,若种群规模降低又会因种群多样性不足导致算法陷入局部最优。为解决优化过程中种群规模难以平衡、算法收敛速度慢及易陷入局部最优等问题,提出一种基于多元竞争淘汰(multiple competitive elimination,MCE)策略的自然计算方法,其适用于各类优化算法,而不依赖于算法进化的具体步骤,具有普适性。首先将原始解空间划分为具有竞争关系的两类大空间,每类大空间中细化分解为N元小空间;然后在两类大空间中分别执行反向学习和混合变异两种不同的淘汰方法,淘汰较差个体;最后选取N元小空间的部分较优个体跨两类大空间进行竞争交换以保持整体种群的多样性,提高了算法收敛速度和收敛精度。将该策略分别应用到粒子群算法和遗传算法中,并与标准粒子群算法、遗传算法及目前较先进的改进群智能优化算法对比,利用高维经典测试函数验证其性能。实验结果表明,多元竞争淘汰改进算法较其他对比算法表现出了更好的寻优能力,具有普适性。

用自然科学方法进行“碳酸钠与碳酸氢钠”的教学

自然科学方法指关于自然科学的一般研究方法的理论,自然科学的研究包括观察、分类、提出问题、提出假设、验证假设、得出结论、实践应用等的基本要素,可用于教学中的探究式教学。对与“碳酸钠与碳酸氢钠”的教学一般采用比较的方法居多,而本文将自然科学方法用于教学更有特色。【环节1】提出问题碳酸钠、碳酸氢钠都是白色固体,怎么鉴别?

自然教育理念下儿童友好社区公共空间设计研究

文章基于自然教育理念对社区公共空间设计提出设计策略。通过文献分析、田野调查等研究方法,阐述自然教育理念及其特点,对目前基于自然教育理念的儿童友好社区公共空间进行实地调研,最后结合案例分析并提出相应的自然教育社区公共空间设计原则与设计策略。明确了自然教育的概念及其特点,阐述了儿童友好社区公共空间的定义。针对自然教育活动特点与儿童友好需求,提出了基于自然教育理念的儿童友好社区公共空间安全原则、自然游戏原则与自然教育原则,并展开相关设计策略。提出权衡安全与挑战,增强儿童风险意识;巧用自然要素,增强空间趣味性和丰富科普形式,彰显生态教育功能3项设计策略,为基于自然教育理念的社区公共空间设计提供参考与借鉴。

自然资源评估方法与模型在土地工程中的应用研究

本文针对土地工程领域中自然资源评估的问题展开研究,探讨了自然资源评估方法与模型在土地工程中的应用。首先,对自然资源评估的概念、目的和重要性进行了概述,并对土地工程中涉及的自然资源进行了分析。其次研究了自然资源评估方法与模型在土地工程中的应用,进一步对自然资源评估方法与模型的优势与挑战进行了分析,最后提出了相应的建议和展望,希望可以为土地工程领域的决策制定和规划设计提供科学的依据和支持,促进土地资源的可持续利用与环境保护。

硅橡胶自然环境加速试验方法与自然环境试验方法等效性研究

目的研究自然环境加速试验方法与自然环境试验方法的等效性。方法针对6141硅橡胶,在高原、沙漠、湿热三个自然环境条件下,采用玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框、单轴跟踪太阳4种已有自然环境加速试验装置,开展4种自然环境加速试验方法与户外暴露自然环境试验方法的对比试验,运用图形与秩和检验法分析不同自然环境加速试验方法与自然环境试验方法的等效性。结果在高原、沙漠、湿热三个典型环境条件下,采用6141硅橡胶对比开展的玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框、单轴跟踪太阳4种自然环境加速试验与三个典型环境条件下的户外暴露试验中,其拉伸强度服从同一性能变化规律。结论在高原、沙漠、湿热三个典型环境条件下,开展的6141硅橡胶玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框、单轴跟踪太阳4种自然环境加速试验与三个典型环境条件下的户外暴露试验具有等效性。

自然科学方法在社会科学研究中的运用：基础·机制·尺度

首先分析了社会科学的特性,探讨了自然科学方法应用于社会科学研究的基础;接下来划分了自然科学方法的层次与类型,在此基础上说明了把自然科学方法运用于社会科学研究的具体途径,并以数学方法和实验方法为例,具体剖析了方法移植的机制;最后,就自然科学方法运用于社会科学的限度进行了初步的思考。

基于非线性降维的自然计算方法

随着人工智能的发展,许多优化问题发展为高维的大规模优化问题。在自然计算方法中,针对高维问题虽然能避免算法陷入局部最优,但是在收敛速度和时间可行性上却不占优势。该文在传统自然计算方法的基础上,提出了非线性降维的自然计算方法(NDR),该策略不依赖具体的算法,具有普适性。该方法将初始化的N个个体看做一个N行D列的矩阵,然后对矩阵的列向量求最大线性无关组,从而减少矩阵的冗余度,达到降低维度的目的。在此过程中,由于剩余的任意列向量组均可由最大线性无关组表示,所以通过对最大线性无关组施加一个随机系数来维持种群的多样性和完整性。将该文所提策略分别应用到标准遗传算法(GA)和粒子群优化算法(PSO)中,并与标准粒子群算法、遗传算法以及目前主流的对维数进行优化的4个算法对比,实验证明,改进的算法对大部分标准测试函数都具有很强的全局收敛能力,其寻优能力超过了上述6个算法,同时改进后的算法在运行时间上远优于对比算法。

论自然科学方法在哲学社会科学研究中的运用

本文在深入探讨自然科学和哲学社会科学在学科目标、研究对象等方面对立和统一关系的基础上,论证了自然科学方法运用于哲学社会科学研究的内在根据,阐述了自然科学方法向哲学社会科学渗透的途径和机制,并指出了方法移植的限度和原则。

工程实践之“是”与“应当”的统一——对工程伦理研究的自然主义方法的反思

自然主义方法预设工程实践之“是”与“应当”的同一,这一理论思想对西方各工程社团职业伦理章程的制定、实施、评估、修订产生了重要影响。自然主义方法忽视“我”“你”“它”之间关系的生成性与复杂性,继而忽略“我”与自身、“我—你”“我—它”之间丰富而深刻的价值关联,从而导致自然主义方法在真实的工程实践情境中造成“是”与“应当”的断裂。场景叙事研究方法直面工程生活实践本身,一方面从哲学上预演了“做得好”和“活得好”在工程—人—自然—社会存在中结合的可能;另一方面,又通过“我”与“脸”的相遇表达出“我”伦理性存在的意义,同时又以时间为向度确证“好的生活”是“我”同“你”“它”一起的生活。通过构造“我”朝向工程生活的现实践履“应当”的道德意识和伦理诉求,进而认识、理解、接纳“我”“你”“它”在工程—人—自然—社会中多元复杂的价值关联,场景叙事研究方法打通了传统工程伦理研究中“方法的断裂”。

自然科学方法运用于历史研究的可能与限度——以环境史为中心的几点思考

在20世纪中国史学走向现代的进程中,自然科学方法入史的命运几经沉浮。环境史学是以研究历史上人与自然互动关系为鹄的的新史学,从治史理念到研究内容,再到研究方法,均不啻为世纪之交中国史学研究范式的一次重大革新,同时,环境史学的兴起为自然科学方法名正言顺地入史提供了可能。环境史是历史学的一个分支,由历史学的学科属性决定,自然科学方法入史在存在可能的同时又存在限度。

自然审美方法论

人类自然审美欣赏方法由三者组成,曰观物、格物与体物。观物乃以感官感知自然对象与环境的外在感性表象与特性,格物言以认知理性深入认知与理解自然对象与环境之内在特性与功能;体物谓超越人类利益诸求,以同情之态度体验自然对象与环境之内在价值、生存境遇和生态功能。观物乃自然审美之感知基础层,格物乃自然审美之认知深化层;体物乃自然审美之综合超越层。感知、认知与德性分别构成此三方法之要素。此三者由浅入深、相互结合,构成恰当、完善的自然审美方法体系。

典型环境中三种自然环境加速试验方法的环境强化效果分析

目的研究自然环境加速试验方法的环境强化效果。方法通过分析实时监测获得的典型环境不同自然环境加速试验装置中,温湿度环境因素变化数据,找出典型环境中不同自然环境加速试验装置内部的温湿度环境因素变化规律,计算得到典型环境中不同自然环境加速试验方法对温湿度环境因素的强化效果。结果得到了典型环境中不同自然环境加速试验装置的特征温湿度变化规律曲线图。结论玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框等3种自然环境加速试验装置对自然环境的光照热效应有明显的强化作用,其内部温度变化梯度大小与环境中太阳辐射量大小相关。

中国现代科学主义核心命题刍议——兼论自然科学方法在人文、社会科学中应用的限度

“科学方法万能”是科学主义的核心命题，也是始终贯穿中国现代科学主义思潮传播和发展过程中的一条红线。尽管当年科学主义者倡言“科学方法万能”对中国的学术发展起到了矫正方向、拓展方法和提高方法意识等积极作用，但说到底，“科学方法万能”乃是一个错误命题，因而给中国的学术研究带来了多方面严重的消极作用。这些消极作用突出了正确认识自然科学方法在人文、社会领域中应用限度问题的迫切性和尖锐性。原则上说，自然科学方法适用于一切求真活动，在人文、社会科学中有广阔的应用天地，但推广应用时应根据人文、社会现象的特点，对其适当进行创造性的改造和变通。

中国古代自然审美方法

中国古代自然审美为人类提供了三组自然审美方法:仰观与俯察、观物与游物及感物与体物。前者言对象自然之审美欣赏与环境自然之审美欣赏;中者言静态地欣赏自然与动态地欣赏自然,后者言以自然表达自我与同情式地体验自然对象之命运。其中,游物与感物尤为中国古代自然审美之主导方法。立足于当代环境美学与环境伦理学,此二者自有其主观性与肤浅性之局限,当以观物与体物之法补充、超越之。上述三组方法既突出地体现了中华文化个性,同时对当代人类环境审美具有普遍性借鉴与反思价值。

自然科学与人文社会科学方法论中的“理解与解释”

理解与解释的关系是人类科学活动的基本关系,它包括本体论、认识论和方法论三个层次。理解与解释的方法论关系表现了人类从事自然科学、人文科学和社会科学活动的不同特征,理解与解释的认识论表征着人类科学活动的内在矛盾,而作为人的基本存在方式的理解与解释的本体论关系,则构成了自然科学与人文、社会科学活动的共同根基。“理解与解释”的本体论、认识论和方法论的一致和辩证统一,是自然科学与人文、社会科学方法论的重要思想或原则。

自然科学方法与语言学理论建设

本文是对司富珍《语言研究中的科学方法》一文的回应。司文主要是通过把乔姆斯基理论与自然科学的简单比附,为其进行辩护,但是司文的论据既未准确反映科学发展的史实,又有悖于科学理论建设的程序,同时也不符合科学研究的方法。本文主要目的是讨论语言学理论的建设如何从自然科学研究实践中得到启示。

用自然科学方法研究美学的新收获——读王建疆的《自调节审美学》

用自然科学方法研究美学的新收获——读王建疆的《自调节审美学》●阎国忠方伟肇始于５０年代大讨论的当代中国美学研究在经过８０年代初中期的热热闹闹之后，从８０年代末至今，应该说终于沉寂下来了，说美学研究现在仍处于“低谷”恐怕也不能算是过分。当然，所谓的“沉...

自然科学方法在社会科学研究中的应用及其限度

自然科学方法可用于社会科学研究 ,是因为它们在本体论基础、认识秩序、价值取向和方法功能互补上具有统一性 ,但至少也会遇到由自然科学自身特点所带来的“主观困境”、具体学科所带来的“客观困境”和社会科学研究的人文性所带来的“综合困境”。克服这些困境可通过实现自然科学方法与具体学科方法的“对接”、实现自然科学方法的“再创造”、实现自然科学方法应用的“具体化”达到目的。但无论如何 ,自然科学方法在社会科学研究中的作用仍然是有限度的。