随着发展心理学科学研究的不断深入和现代科学技术的迅速发展,发展心理学的研究也出现了一些新的趋势,研究方法表现出一些新的特点。这集中体现在以下几个方面:多层面研究的相互整合;跨学科和跨文化研究的广泛开展;多变量统计技术的广泛使用;新的数据收集手段的广泛应用;训练研究和教育实验越来越受重视。
一、多层面研究的相互整合
个体发展的先天和后天的关系以及发展的内因和外因问题,一直是发展心理学争论不休的问题。随着研究的推进,研究者们不得不承认,先天和后天、内因和外因都在一定的程度上影响和决定着人的发展,并且这些因素是相互交错、共同起作用的,将它们割裂开来分析不仅使得研究结果不真实,而且也无法研究它们是如何相互作用的。所以,多层面的研究相互整合是今后发展心理学的研究趋势。这种整合体现在两个方面,一方面是研究层次的整合,另一方面是研究方法的整合。
研究层次的整合表现为,将社会环境层面、个体层面、神经机制层面以及基因和分子层面的研究结合起来能够加深我们对于发展现象的理解。例如,在有关记忆的老化研究中,个体层面的研究揭示出老年人记忆能力下降、抗干扰能力下降、存在很大的个体差异等现象;神经机制层面的研究揭示随着老化,逐渐出现左右额叶的功能均势,并且记忆的行为表现越好的老年人双侧均势越明显,这可能是右侧额叶功能代偿的结果;分子层面的研究表明大脑多巴胺系统受体数量的减少与记忆能力的衰退密切相关。这些不同层面的研究使我们对记忆老化的认识更加全面,也有助于从不同的角度去进行诊断和干预。
研究方法的整合表现为,多种方法的相互补充能够更好地解决研究问题。首先,研究表明,综合采用谈话、观察、实验等多种方法,可以对不同方法所得的结果进行相互比较和验证,在提高研究结果的可靠性的同时,可以进一步揭示发展背后的原因或影响因素。比如,在研究早期爬行经验对婴儿认知、情绪和社会性发展的影响时,研究者们就综合运用了自然观察、父母访谈、问卷调查、实验室实验等方法。其次,将传统的心理学研究方法和认知神经科学方法相结合有助于更全面地解释个体的发展特点。比如,将对于大脑结构和功能的测量与行为研究的标准化测验分数相结合,可以更好地解释语言能力的个体差异。
二、跨学科和跨文化研究的广泛开展
发展心理学的研究对象是个体的心理发展,而个体心理发展所涉及的问题是纷繁复杂的,常常不是发展心理学一门学科所能承担和解决的。因此,从多学科的角度研究个体心理发展和探讨发展中的各种现象、解决发展中的各种问题,是一种必然的趋势,引起越来越多发展心理学研究者的重视。这种跨学科的方式有如下两种不同水平。
一是发展心理学与心理学领域内其他有关分支学科的结合。随着发展心理学研究的深入,发展心理学研究者们越来越清楚地认识到,儿童心理发展的维度是多方面的,影响因素也各种各样,只从本学科角度是不可能完全准确地解释和预测个体心理发展的,必须同时运用心理学各分支的理论、知识和方法开展研究。例如,目前国内外关于儿童阅读发展的研究,就涉及发展心理学、认知心理学、生理心理学、社会心理学、教育心理学、计算机心理学等不同分支学科,由各领域的有关专家组成研究团队,共同对儿童阅读水平、能力发展与培养、神经机制等各个侧面进行分析和研究。
二是发展心理学与心理学领域以外各有关学科的结合。发展心理学研究涉及的许多课题,除了需要与心理学内各分支学科加强协作外,还需要与心理学领域以外的学科加强合作研究。比如,目前逐渐兴起的发展认知神经科学就是发展心理学、认知神经科学、计算机科学、神经发育学等多门学科相互整合的一门学科。
发展心理学研究中另一个越来越为研究者所关注的取向是跨文化研究。随着发展心理学研究的深入和理论的发展,研究者们越来越关注不同社会文化背景中不同年龄的个体心理发展的相似性和差异性,即探讨哪些心理发展规律在特定的文化背景中存在,哪些心理发展规律在各种文化背景下普遍地、一致地起作用。目前,在发展心理学领域开展的跨文化研究课题很多,比如关于数学能力的研究有中外儿童数学能力的对比研究、亚马孙部落的数学能力的研究等,关于语言能力的研究有中英文认知的共同性和差异性研究、第二语言习得的研究等。这类跨文化研究极大地丰富了发展心理学的研究成果,对于解释人类心理和行为的起源及发展过程、弄清影响个体心理发展的各种因素及其重要程度、探讨个体心理发展的规律及其适用范围、建立发展心理学理论等都具有重要意义。
三、多变量统计方法的大量使用
正因为出现了多层面研究的整合趋势和跨学科、跨文化研究的倾向,发展心理学研究对数据的统计分析技术的要求也越来越高。除了传统的多变量统计方法,如回归分析、复方差分析、因子分析、判别分析、聚类分析等大量出现在心理学研究报告中,新的多变量统计技术和方法,如结构方程模型、多水平线性模型、成长曲线模型等也被越来越多地应用于发展心理学的研究中。
在发展心理学研究中,结构方程模型为探讨多变量之间的复杂关系提供了前提。常用的结构方程模型包含两类:一类是测量模型,用于分析研究所使用的测量工具的内在结构效度,是因子分析的扩展,也被称为验证性因子分析;另一类是因果关系模型,主要用于检验研究者所假设的多变量之间的影响和被影响的关系,可以很方便地检验预测变量对因变量的直接效应和间接效应。在实际的应用中,研究者往往将测量模型和因果关系模型整合起来,建立一个更加复杂的整合模型。
多水平线性模型也是近年来在发展心理学研究中非常流行的一种多变量统计方法,这种方法主要用于对嵌套数据的处理与分析。在传统的发展心理学研究中,研究者通常假定所抽取的样本是完全随机抽取的,但在实际数据收集过程中是很难实现数据收集的随机要求的。
成长曲线模型是多水平线性模型的一个特例。发展心理学研究的特殊性在于对个体发展过程的高度关注,传统的研究由于数据收集困难和统计方法的局限,多采用横断研究设计收集数据,对个体心理发展过程的研究非常不足。近年来,发展心理学家开始高度重视纵向研究数据的收集,并试图采用有效的统计方法进行纵向研究数据的分析,成长曲线模型由此应运而生。这种模型从水平和速率两个方面来分析个体发展的过程,同时兼顾发展中的个体差异。对于纵向研究数据的处理与分析,这是一种理想的方法。
除了这些新的多变量统计方法的使用外,未来的发展心理学研究中还将越来越多地应用多变量的分类数据或等级数据的分析技术,如对数线性模型、潜类别分析、广义线性模型等统计方法。这些新的多变量的统计方法的使用为人们有效地解释个体心理发展的过程与机制起到了重要的推动作用。
四、新的数据收集手段的广泛使用
随着发展心理学和认知神经科学的发展,许多传统的发展心理学问题可以从认知神经科学的角度进行研究,逐渐出现了发展认知神经科学这门新兴的学科。而认知神经科学的诸多技术手段如功能性磁共振成像、事件相关电位、眼动记录、多导微电极记录、基因和行为遗传学研究等,也逐渐在发展心理学中得到应用。
认知神经科学方法的广泛应用一方面有助于回答发展心理学面临的一些基本问题,另一方面也极大地丰富了发展心理学的研究成果。首先,通过认知神经科学的研究手段,可以确定相关基因的功能,比较不同的基因型、正常基因与基因变异的表现,研究环境对基因表现的影响,更直接地探索先天和后天的关系;通过对脑发育与发展的关键期、学习经验对大脑的影响、功能代偿的机制等的探索,有助于解决发展是连续的还是阶段性的问题。其次,除了正常的发展外,认知神经科学的数据收集手段还广泛地应用于发展异常的研究,从神经机制的角度寻找发展异常的原因,并得到了许多重要的研究结果。例如,关于注意缺损多动障碍(attention-deficit hyperactivity disorder, 简称ADHD)的研究发现,前额叶、小脑和脑干、扣带回的功能异常和多巴系统受损有关,这些研究结果有助于ADHD的诊断和干预。
因此,在发展心理学中应用认知神经科学的数据收集方法具有以下几个方面的优点。(1)能更直接地研究先天和后天因素在个体发展中的作用。(2)比行为研究更敏感。比如关于数学能力的老化研究、关于帕金森病的研究都表明,在行为研究上没有明显症状表现的时候,从大脑的结构和功能上可以观测到变化,所以认知神经科学的研究有助于及时发现发展中的障碍和疾病,从而使得早期的干预和治疗成为可能。(3)有助于研究一些特殊的被试群体。比如婴儿、老年痴呆病人等,由于这些特殊被试的感知觉、语言能力、智力等方面的局限使得一些传统的方法如实验法、访谈法和问卷法难以实施,但是可以采用认知神经科学的方法(如ERP)进行研究。虽然有些因素不利于认知神经科学方法的广泛运用,比如设备昂贵、对操作人员的要求、数据量大且分析方法复杂等,但是由于这些方法所具有的独特优势,所以它们必然会在今后的发展研究中得到更广泛的应用。
五、训练研究和教育实验越来越受重视
如前所述,发展心理学的功能是描述、解释、预测和控制。训练研究和教育实验正体现了控制的功能,即探索如何操纵某些变量来达到预期的改变,如何将研究中发现的规律应用到实际的教育中去。通过进行训练研究和教育实验,可以获得有关个体真实发展的资料,并且可以通过操纵某些变量来观察个体的发展变化,把握促进个体心理发展的环境和教育条件,从而可以通过预先的设置和干预促进个体朝着预期的方向发展。
无论是训练研究还是教育实验,都体现了发展心理学研究的应用价值,有助于实现心理学理论研究和教育实践的密切结合。训练研究的基本特点是针对心理发展的某个具体方面实施干预,与教育实验相比,训练时间相对较短。比如,针对日本人难于区分英语中的/r/和/l/两个音,大量研究者采用不同方法对此进行专门的集中训练,考察训练是否能够促进日语母语者对这两个辅音的辨别,以及训练效果的迁移和保持情况。教育实验一般比较系统,时间跨度也比较长,甚至由实验研究直接转化为应用成果。比如美国的Fast For Word系统,总结了25年来关于阅读障碍研究的成果和经验,开发出一套光盘版的系列教材,广泛应用于英语的语音教学中。再比如,董奇教授主持的攀登英语项目,立足于解决当前中国英语教育的实际问题,整合了有关第二语言学习的认知神经机制、心理和行为规律等多层面的研究成果,为幼儿园和小学儿童研发了一套综合的英语学习方案。该方案以促进儿童英语口语能力的发展为核心目标,采用非英语教师作为实验教师,利用现代多媒体技术,为儿童创设丰富的英语学习环境。到目前为止,该方案已经在北京、安徽、山东等省市的300余所幼儿园和小学的5万余名学生中进行了实验研究,取得了良好的效果,参加实验的儿童在英语听、说、读的能力和学习英语的情感态度方面都有显着改进。该实验研究的效果也得到了国内外专家,以及实验学校和家长的广泛好评。
从根本上说,训练研究和教育实验都是将发展心理学研究的基本规律与原理应用于教育实践之中,促进个体更加健康地发展,并在实践中检验其准确性。这是发展心理学研究的根本目的之一。随着我国社会经济的发展以及国家和社会对个体全面、和谐发展的关注,围绕个体发展的教育实验显示出越来越重要的价值。发展心理学工作者要将自己的研究与有效促进个体发展的目标密切地联系起来,满足国家和社会的需要。
2. 研究方法有哪些
常用的四种研究方法主要有:
一是文献研究法:通过查阅、参考前人已经发表的类似主题的文章,站在巨人肩膀上做研究。
二是案例研究法:通过以具体、典型的案例为素材和研究对象,缩小选题,避免泛泛而谈。
三是问卷调查法:通过书面提出问题的方式搜集所需资料,确保获得的第一手资料更加准确。
四是定性定量分析相结合的方法:通过概念的描述和数量分析方法相结合,使文章更有说服力。
研究方法的作用
(1)有利于推进社会进步与社会发展。科学研究方法不仅是一种纯粹的学理性思维,而且有利于科学进步,有利于国计民生。
(2)有利于各门学科的可持续发展。研究方法的多寡优劣及其应用水平,直接影响着科学研究的效果、效率、效能。研究方法的创新,将为各学科的理论发展提供有力的保障,同时也依赖于理论的指导。
(3)有利于学术规范的形成。学术规范是研究者在从事科学研究过程中所要遵循的一些基本程序、基本方法和要求,它是人们在长期从事科学活动过程中所形成的,而且在动态的过程中不断完善。
3. 地质-生态学研究存在的问题与主要发展趋势
一、地质-生态理论认识和体系的形成
国际上现阶段地质-生态学研究与环境地质研究有相当程度上的相似性,但已经逐步体现出其研究特色,并有逐渐强化地质生态研究的发展趋势。但到目前为止相关研究成果还不够丰富,还不能认为系统的地质生态学作为独立学科已经建立。许多理论问题和应用技术方法尚不够完善。由于社会需要的推动,地质-生态学作为新兴的交叉学科发展方向,正在逐步成为研究热点和活跃点,但其内涵和研究范畴还没有形成广泛共识,地质生态指示性指标的研究、多目标的评价技术方法、地质生态设计与治理系统工程技术等许多方面需要进一步研究。
虽然地质-生态学作为一门独立存在的学科尚未成立,但作为一种学科交叉现象具有很大的发展空间,将来能否产生独立的地质生态学科,取决于能不能取得合理的、有广泛认可的学科定位。但无论形成独立学科,还是保持学科交叉的混合特色,都需要就其理论基础、研究范畴取得一定的共识,否则又会出现如同环境地质学形成后的“广义”概念与“狭义”概念的争论,难以在学科认同上统一。因此,需要对地质-生态理论认识和学科体系进行研究和讨论。
卢耀如先生将地质-生态环境的研究方向根据目的的不同分成如下几个方向:
综合性研究方向:该方向主要研究地质-生态环境的演变,需要在探索自然界存在的有利与不利这两方面的条件与因素的基础上,密切结合人类活动影响与工程效应,而加以综合的研究,这是研究地质-生态环境的最基本的准则与最重要的研究方向。
全球性的研究方向:地质-生态环境问题涉及到地球的自然演化、各种灾害的发生与发展,以及人类活动对环境的效应,这样,就需全球性的研究方向。
宇宙性的研究方向:对地球这一生态系统的演化与起源还不很了解,所以应用现代科学技术以研究宇宙中星球,特别是太阳系的起源和演化,这对探索和研究地球自身的形成与演化,也是非常主要的研究途径。
石建省认为,地质-生态学的系统发展应考虑在如下几个方面推进:基础地质-生态学理论研究、区域地质-生态学与比较地质-生态学研究、实验地质-生态学研究、专门地质-生态学(脆弱带地质-生态学、农业地质-生态学、城市地质-生态学等)研究、地质-生态经济与规划研究、地质-生态系统控制研究与工程实践。
二、地质环境-生态系统相互关系研究和剖析
水-土-生态三大要素(三个子系统)的存在形式、利用现状、形成演化规律、要素之间的相互作用以及对人类社会经济发展的制约和影响是地质-生态研究的主要对象。但目前对地质要素的生态意义和生态保护的地质依据都缺乏系统和科学的认识。地质环境-生态系统的相互作用应是地质-生态学研究的重要内容。
以地下水为例,以往的水文地质研究主要揭示地下水的来源、运移演化规律,地质-生态学研究则要探讨水对生态系统的控制,即“生态水位”的问题。“生态水位”是维持区域生态系统稳定所需的地下水位区间,高于这个水位区间上限临界值,地表土壤就会发生盐渍化,低于这个水位区间下限临界值,就很容易触发沙漠化。但这一水位区间又是一个复杂要素集合的函数,同时是一个时空动态变化的函数,它受到地质结构、地貌单元、气候条件、土壤类型、种植结构、植物种群特性、人为影响程度等的影响,需要进行系统相应分析。
三、地质一生态指标体系研究
脆弱性判别的实施是建立在利用科学的指标体系对脆弱地质生态环境进行结构表述的基础上的。指标体系选取指标的原则是以最少指标达到完整描述系统特征的目的,既要谋求科学性原则、完备性原则和独立性原则,大致需要如图10-3的步骤。
图10-3地质-生态指标体系的选取过程
地质-生态指示性指标体系的筛选是进行地质-生态分析的基础和关键,也是目前研究较少,需要予以重视的主要方面。国外曾经组织过国际间合作计划,集中探讨了为多目标可持续发展服务的“地质指示指标”筛选问题,并认真分析了这一问题的复杂性和深入研究的必要性,在他们的初步成果中,提出如下地质指示指标:珊瑚化学和生长方式、沙漠表面结皮和裂缝、沙丘的形成和再活动、尘暴的规模/延时和发生频率、地表冻融作用、冰川波动、地下水水质、非饱和带地下水化学、地下水位、岩溶作用、湖泊水位和盐度、相对海平面、堆积物层序和成分、地震、海岸线位置、边坡失稳(滑坡)、土壤和堆积物侵蚀、土壤质量、溪流、水流、通道形态、水流堆积的存储和运载、地下温度体系、表层转运、地表水水质、火山活动、湿地的扩张/结构和水文学、风力侵蚀,并且认为一些其他指标也应考虑在内,如:地磁场及其他地球物理参数、岩石应力状态、岩石风化、岩石-微生物相互作用、土壤/粘土膨胀、地表过火、湖泊/海洋堆积物的放气作用、非可再生资源指标等。这些成果的研究思路值得借鉴,但它的目的和对象与本文所要讨论的并不一致,尚需进一步研究总结。
四、尺度问题和时空演化研究(古地质-生态学研究)
由于地质-生态系统的复杂动态特征,在研究中必须注意其尺度效应,重视时空演化分析,加强对古地质-生态特征的研究,用地质历史演化的眼光看待我们目前的地质-生态状况。
1.尺度效应问题
自然过程和人为作用,都是在一定的空间和时间尺度内发生的,在不同的尺度上,其表现和描述的特征具有明显差异,描述其特征的指标也不一定一致。所以必须注意尺度问题。在上述分析中(见表10-1),曾论述过在不同区域尺度上控制地质-生态脆弱性的主导要素的不同,如在大的区域范围内,主导要素是大地构造单元,而在局部区域范围内,主导因素可能是气候条件和地貌单元等。同样,由于几十年来地质-生态环境的巨大变化,其时间尺度的对比也应高度重视,把不同年代的资料混合起来作为现状分析是不科学的。
2.时空演化研究方法
动态复杂系统的研究,要立足于几个基本观点:系统的观点,综合的观点,信息的观点。采取如下策略:
“以静表动”:抓住时空演变中有限个特征时期的静态状态,达到系统描述其动态特征的目的;
“由点到面”:突出深入研究空间中具有典型意义和带动作用的若干个点上的特征,来刻划面上的轮廓和规律;
“将古论今”:通过系统研究地质时期的地质-生态演化,认识当前所处演化阶段,推测其自然发展趋势,结合人为影响的强度,预测系统的变化趋势;
“时空融合”:将时间上的认识和空间上的认识集合起来,利用现代信息处理技术,进行时空总和分析和建模研究。
主导研究方法包括:实验、监测、调查与3S技术相结合。
3.古地质-生态分析的重要性
“将古论今”是地质-生态研究的重要手段。由于我们所处的自然环境是地质演化过程的阶段性表现,其今后发展趋势必然首先受制于地质演化规律,我们对现今地质-生态系统的认识也是非常零散的,很难形成时间序列,从而建立演化规律的认识。因此,开展古地质-生态研究显得格外重要。
五、脆弱带地质-生态系统研究
对地质-生态环境的认识是复杂的系统科学问题,涉及具有动态结构的多维信息体,尤其是脆弱地质生态环境的敏感性特征,决定了需要对多因素关系及其易变性进行研究,这种多因素关系构成“链式”结构,一种因素的变化可以触发相关联的其他因素发生变化,并且具有明显的临界值。认识地质生态环境的复杂性、“链状”关联结构是对其特征进行表述的重要前提。
确定描述这些内容的指标体系、分类标准、参数获取方法和精度控制要求是重要的前期工作,需要专门开展研究。赵跃龙认为,脆弱生态环境的成因,包括自然因素和人为因素两个方面,自然因素又分为地质脆弱因子、地貌脆弱因子、气候脆弱因子、水文脆弱因子,人为因素主要是不合理开发利用资源和环境产生的影响。但这些因素的脆弱表现和具体指标,特别是地质脆弱因子的表述研究的还十分不足。
对脆弱地质-生态环境进行评价的关键是脆弱性判别。这种判别体现在不同空间和时间尺度上,服务于不同的目的。单指标脆弱性判别一般适用于小的空间尺度和比较具体的服务目标,而综合脆弱性判别主要适用于较大空间尺度和多目标综合需要的判别,如脆弱地质生态环境对区域经济发展综合影响程度的判别。
六、地质-生态系统评价方法模型
1.地质-生态系统研究步骤
从研究阶段和程序上看,地质-生态系统研究的步骤见表10-2。
表10-2地质-生态工作划分与工作方法
2.地质-生态研究的方法体系
在地质-生态研究中,除了需要把3S技术与传统工作方法有机结合,大规模采用野外原位测试快速取得信息等技术支撑条件外,在多源信息综合评价过程中需要采用许多数学计算方法,通过这些计算方法及其组合应用,对地质生态类型做出量化判别,对地质生态状况做出综合评价。这些方法主要包括:
(1)加权综合指数法。根据实测值和评价标准求取分指数,然后由分指数计算总指数。计算综合指数的方法有叠加法、均方根法、权重法等。
(2)模糊综合评判。利用地质生态环境质量分级中间过渡的模糊性,按不同分级标准通过建立隶属函数在闭区间[0,1]内连续取值来进行评价。
主要步骤有:对单项指标分别建立隶属函数,求出隶属度;建立模糊关系矩阵;计算各因子的权重;进行模糊聚类,综合评判,取聚类系数最大者为该评价点所属级别。
(3)灰色系统分析。基于地质生态环境系统的灰色性,考虑多因子的综合影响,利用灰色系统理论进行因子之间的灰色关联分析、灰色聚类(等斜率法、倍斜率法)、灰色预测、灰色控制等操作。
(4)层次分析(AHP)。AHP是一种系统工程方法,它根据各类指标及各类指标诸因子在环境中的相对重要性,经过层次结构、构造判断矩阵、层次单排序、层次总排序、一致性检验等步骤,分别算出指标之间的相对重要性,以此作为“权”。
(5)有限元与有限差分。进行参数场模拟和环境稳定性分析,在参数比较充分的情况下可以使用有限元等数值法。通过分析调研、模型抽取、模型建立、模型计算与检验等步骤进行分析应用。
(6)神经网络模型。可以应用误差反向传播人工神经网络模型(B-P网络)。它包括有多个节点的输入层(多要素)、多个节点的中间层(相互关联)、一个或几个节点的输出层组成。利用该模型解决地质生态环境评价分析中的模式识别和系统辨识问题。人工神经网络理论通过对代表性样本的学习自学习、自适应,掌握事物的本质特征,易于作出客观、正确的判断。B-P网络的学习过程就是一个网络权系数的自适应、自调整过程,通过反复训练后,网络具有对学习样本的记忆、联想的能力。
(7)分形计算。地质生态环境系统中的一些分析对象,可能具有自相似性几何特征,而且这种自相似性可以用分数维(D)来表示。
(8)多元统计分析。统计分析是常用、成熟的计算机数值处理方法,考虑到本系统对统计分析的要求,将在系统开发中融入必要的数据处理和回归分析功能,如一元线性回归分析、多元线性回归分析、逐步回归分析、平滑与拟合、主成分分析、排序等。
(9)人工智能与可信度分析。地质生态环境系统的不确定性决定了在分析过程中需要一定的非确定性专家知识的支持,需要以决策支持系统的思路,通过人机对话方式进行智能处理。一些模型运算结果或中间处理过程需要进行可信度分析。
3.综合地质-生态模型分析体系
(1)农业地质-生态适宜性分析模型。农业是我国最重要的基础产业,随着人口增长,经济发展,国家对农业的发展越来越重视。农业地质生态作为地质生态环境研究的重要方面,主要研究农业生态与地质环境的相互关系,研究开发农业地质资源及其利用、改造和调控的措施,研究农业地质生态环境污染与防治、农业地质灾害防治及农业地质环境区划等问题。
作为农业地质-生态分析的辅助分析工具,本模型应提供一系列分析方法,使用户能够对所研究的区域农业环境问题的各种影响因素进行分析,尤其是对表层地质结构、岩土元素地球化学、生物、水文地质特征等与农业生产的关系进行系统分析,取得对控制性因子的认识。然后选择综合评价方法,进行农业地质生态适宜性综合评价,生成适宜性分区图。
(2)地质-生态质量综合评价模型。地质-生态质量综合评价是一个复杂的分析过程,由于地质生态环境系统的复杂特点,难以用一种统一的方法和规范的计算过程进行评价。从实际需要的灵活性出发,这方面的模型分析采取优化组织的方法集合方式,通过与信息系统数据库和图形库的紧密连接,以人机对话方式由用户选择模型运行机制、计算方法、参数提供方式、结果输出方式与流向等,进行模型实际运作。
(3)区域地质-生态环境承载力分析研究。区域地质-生态承载力表征模型与求解;区域地质-生态承载力综合评估;区域地质-生态承载力饱和度;区域地质-生态综合敏感度与触发因素分析。
(4)土地质量退化与侵蚀控制分析模型。
4. 中国传统平面设计在国内外研究现状及发展趋势
说起设计水平,本人最佩服日本,在平时的设计工作中,参考的最多的也是日本设计师的作品,为什么呢?因为日本设计有一种匠心在里面,这种匠心不但是认真钻研问题的毅力,还有那么一生的坚持?试问又有多少中国的平面设计师可以终其一生做设计呢?台湾的平面设计也不错,这可能跟台湾人喜欢日本有关吧。
研究发展趋势的展望
进入21世纪之后,我国的美术教育研究应在继承20世纪成果的基础上,针对不足之处进行改进,在拓展研究广度的同时,向纵深方向发展,以取得更为丰硕的成果。具体地说,可以从以下四方面入手:
1.新颖的研究选题
从终生教育的角度出发,21世纪的美术教育将更注重于对学生终生发展有益的美术能力的培养。为了达到这一目标,有许多新的课题值得研究和探索。例如,“美术教育与学生生活(现实生活和未来生活)”、“信息社会中的学校美术教育”、“综合艺术教育”、“学校美术教育与美术馆(博物馆)教育”、“儿童美术学习能力的发展”、“美术教学中的个性化指导”、“美术教学中的多媒体运用”、“中国美术教育史及其现实意义的研究”、“美术教育与传统文化”、“以多元文化为基础的美术鉴赏教育”、“艺术治疗”等。在进行具体研究时,可以从这些母课题中再选择子课题作为研究课题。例如,首先选择“信息社会中的学校美术教育”这一母课题,接着可以从信息社会中学校美术教育目标的确定、内容的精选与拓展、教学方法的改进、学习方法的多样化、美术教师培训课程改革等方面作进一步的选择。
2.多样的研究方法
针对20世纪研究的不足之处,21世纪的美术教育研究中应增加定量研究的比重。在各地区应开展学校或校外美术教育的调查和实验,统计各类数据,建立可供全国共享的美术教育数据库,为研究提供可靠、充分的数据资料。与此同时,在定性研究方面,应展开从人类学、哲学高度出发的质的.研究,使美术教育研究向纵深方向不断发展。
3.有效的改革对策
由于美术教育研究的最终目的是改善美术教育过程。因此,针对存在问题,提出改革对策是研究是否成功的关键。21世纪的美术教育研究应更注重于对策的可行性与有效性的研究。研究者应尽可能提出详尽的、具有可行性和有效性的改革计划,避免泛泛而谈,或重复他人的提案。
4.加强成果交流的力度
尽快建立美术教育的网页或网站,使各地、各校、个人的美术教育研究成果得到最迅速的发表,促进校际间、地区间、国际间美术教育研究成果的交流,以达到加快我国美术教育研究发展步伐的目的。
总之,21世纪的美术教育研究应在充分吸取国内外美术教育研究成功经验的基础上,根据时代发展与美术教育发展的特点,在选题、方法、提案、成果交流等方面有所改进,有所突破,不断提高研究的质量,促使我国的美术教育研究更上一层楼。
5. 论文常用的研究方法有哪些
01
【调查法】
调查法是科学研究中最常用的一种方法,通常指通过书面或口头回答问题的方式,了解被试的心理活动的方法。它是有计划、有目的并且系统地搜集有关研究对象历史状况或现实状况材料的方法,调查方法是科学研究中常用的基本研究方法,它综合运用了观察法、历史法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式,对教育现象进行有计划的、周密的和系统的了解,并且对调查搜集到的资料进行分析、综合、比较、归纳,从而为人们提供规律性的知识。调查法可以分为书面调查和口头调查两种。
02
【观察法】
观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表,用自己的感官和辅助工具去观察被研究对象,从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性,在科学实验和调查研究中,观察法具有扩大人们的感性认识、启发人们的思维、导致新的发现这几个方面的作用。常见的观察方法有:核对清单法;级别量表法;记叙性描述。观察一般利用眼睛、耳朵等感觉器官去感知观察对象。
03
【实验法】
实验法是研究者有意改变或设计的社会过程中了解研究对象的外显行为。实验法的依据是自然和社会中现象和现象之间相当普遍存在着的一种相关关系——因果关系。其主要特点是:主动变革性、控制性、因果性。实验法有实验室实验法与自然实验法两种,实验室实验法便于严格控制各种因素,并通过专门仪器进行测试和记录实验数据,一般具有较高的可信度。自然实验法比较接近人的生活实际,易于实施。
04
【文献研究法】
文献研究法是根据一定的研究目的或课题,通过调查文献来获得资料,从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。文献研究法被子广泛用于各种学科研究中,既能了解有关问题的历史和现状,帮助确定研究课题,又能形成关于研究对象的一般印象,有助于观察和访问,还能得到现实资料的比较资料,并且有助于了解事物的全貌。文献法是一种古老、而又富有生命力的科学研究方法。
05
【实证研究法】
实证研究法是认识客观现象,向人们提供实在、有用、确定、精确的知识研究方法,其重点是研究现象本身“是什么”的问题。实证研究法试图超越或排斥价值判断,只揭示客观现象的内在构成因素及因素的普遍联系,归纳概括现象的本质及其运行规律。
06
【定量分析法】
定量分析法是对社会现象的数量特征、数量关系与数量变化进行分析的方法。在企业管理上,定量分析法是以企业财务报表为主要数据来源,按照某种数理方式进行加工整理,得出企业信用结果。定量分析是投资分析师使用数学模块对公司可量化数据进行的分析,通过分析对公司经营给予评价并做出投资判断。定量分析的对象主要为财务报表,如资金平衡表、损益表、留存收益表等。其功能在于揭示和描述社会现象的相互作用和发展趋势。
07
【定性分析法】
定性分析法亦称非数量分析法,主要依靠预测人员的丰富实践经验以及主观的判断和分析能力,推断出事物的性质和发展趋势的分析方法,属于预测分析的一种基本方法。定性分析法主要是解决研究对象“有没有”、“是不是”的问题。定性分析常在定量分析之前进行,它为设计或选择定量方法提供有用的信息;但并非所有的定量分析都必须事先进行定性分析,因为有时分析对象中含有哪些组分是已知的。这类方法主要适用于一些没有或不具备完整的历史资料和数据的事项。
08
【跨学科研究法】
运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行综合研究的方法,也称“交叉研究法”。科学发展运动的规律表明,科学在高度分化中又高度综合,形成一个统一的整体。据有关专家统计,现在世界上有2000多种学科,而学科分化的趋势还在加剧,但同时各学科间的联系愈来愈紧密,在语言、方法和某些概念方面,有日益统一化的趋势。
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【功能分析法】
功能分析法是社会科学用来分析社会现象的一种方法,是社会调查常用的分析方法之一。它通过说明社会现象怎样满足一个社会系统的需要(即具有怎样的功能)来解释社会现象。
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【模拟法(模型方法)】
模拟法和类比法很近似。它是在实验室里先设计出于某被研究现象或过程(即原型)相似的模型,然后通过模型,间接的研究原型规律性的实验方法。先依照原型的主要特征,创设一个相似的模型,然后通过模型来间接研究原型的一种形容方法。根据模型和原型之间的相似关系,模拟法可分为物理模拟和数学模拟两种。
6. 教学方法改革与发展趋势有哪些
从国内外教学方法改革的实践看,其发展趋势可以概括为以下几点:
一、由以教为重心逐渐转移到以学为重心,由以传授知识为重心逐渐转移到以打好基础、发展智力、培养能力为重心传统的教学方法以教师为中心,只注重教师的教,不研究学生的学。针对这一弊端,国内外的教学改都把重心从"教到学,从传授知识转移到发展智力培养能力。教育观念的这一变化,引起了教学方法的改革,不论是暗示法、发现法,或者是自学辅导法、学导式教学法,都注重调动学生的知识性,激发学生的求知欲,使之不仅能学到知识而且能学会独立获取知识的方法,这是培养新时代人才的需要。
二、教学方法由单一化发展到多样化
传统的教学方法单调而枯燥,把生动活泼的教学活动局限在单一的模式中,束缚了学生的发展。在实际教学中,由于教学任务的多方面性,教学对象的差异性,教学方法是多种多样的。现代教学的改革涌现出众多的教学方式和方法,既有以教师讲述为主的传授式",又有以学生探索为主的"发现式";既有按程序化教材进行学习的"自动式",又有创设环境、激起情绪的式等等。在教学中采用多种多样的教学不仅是完成教学任务、实现教学目的的需要,而且可以使学生的能力得到全面的锻炼,兴趣爱好得到良好的发展,更有利于达到社会所期望的效果。
三、各种教学方法从彼此孤立发展到相互结合
传统教学方法,彼此孤立,互不联系,有局限性,甚至为了突出某一种教学方法而贬低另一种教学方法,这样的教学方法打上了形而上学的烙印,失去了应有的活力。从辩证矛盾来说,每一种教学方法都有其优点和不足之处。某种方法可以顺利地解决某一教学问题,但用于解决另一种问题就不那么功。例如运用讲授法能充分发挥教师的主导作用,在较短的时间内讲授较多的系统的知识,而且不受时空的限制,便于教师在传授知识的同时对学生进行思想教育,这是它的长处。但是,这种方法缺少信息反馈,容易忽调动学生的主体作用,无法照顾个别差异,不利于学生能力的发展。在教学中,如若把讲授法与谈话法结合起来使用,就可以取长补短,更好地发挥教学方法的作用。因此,教学方法的改革要以辩证的、系统方法论作指导,不要片面肯定某一种教学方法,或将各种教学方法对立起来,力求发挥教学方法的整体作用。
湖南省常德市鼎城区石门桥中学)
教学是教师指导下的学生主动掌握知识、技能,发展智力与体力,并形成一定思想品德的过程,它具有复杂的结构体系.在这一结构体系中,教学方法则是其关键环节之一.教学论认为,教学方法作为无形的纽带,维系着教师的教和学生的学,并直接影响着教学水平的提高和教育目的的实现.正象着名教育家巴班斯基所说:“学生的学习成绩,在很多方面取决于选择和运用教学方法最优结合的技能、技巧如何.”
大量的教育实践活动也表明,教学如果缺少了适合学生特点和教材内容的教学方法、教学效果就差,教学任务就很难完成.可见,教师正确地选择和不断地改革教学方法,不论是对低年级学生还是对高年级学生,不论是对个别学生的指导还是对班级授课来说,都是教学过程中至关重要的事情.教学方法既包括教师的教法,也包括学生的学法.教法和学法都不可能一成不变,随着社会与科学技术的发展,随着教学理论与实践的发展,教学方法必然发生相应的变化或进行适当的改革.纵观现代世界各国在教学方法改革方面的成果,尽管它们的内容涵义、体系结构、实施形式存在着较大的差异,但从改革的思路、理论依据和实施效果等方面去分析,可以发现一些共同的特点和趋势.
一、重视开发学生的智能
传统教学注重知识的传授,习惯于用注入式、满堂灌的方式增加学生的知识,往往使学生思路闭塞,缺乏独立思考力和创造性,限止了学生智能的发展.现代教学不仅重视知识的传授,而且更重视开发学生的智能,促进学生全面发展.在这一教学思想的指导下,现代教学方法改革十分重视引导学生积极探索新事物、努力发现问题和解决问题,重视培养学生的观察力、分析综合力和创造力.美国布鲁纳的“发现教学法”就是这样,它要求教师善于引导学生去“发现”、“探究”或“解决”问题,让学生开动脑筋获取知识,象科学家发现真理那样,去“发现事物的发展起因和事物的内部联系,从中找出规律,形成自己的概念”.国内外推行的“问题教学法”也要求发挥学生的独立性,使他们在理解知识的基础上,掌握科学的思维方法和创造性活动的经验、特点和程序,以达到开发智能的目的.日本学者川上正光认为:“知识,网络全书可以代替,但是,思考出一个新方案、新观点,除了智能因素外,是任何东西也代替不了的.”这种很有见地的观点不仅为许多学者所接受,而且直接影响着现代教学理论的研究和现代教学方法的改革.
二、重视学习方法的研究
教学方法是教法和学法的统一体,但是,长期以来,中外教学方法的改革重视教而轻视学,即在教师如何施教方面研究较多,而在学生如何学习方面探讨较少.随着人类知识信息量的增加和教学理论研究的深入,人们普遍认识到学生学习方法对教学活动过程的重要意义.苏霍姆林斯基说:“在小学面临的许多任务中,首要的任务是教会学生学习.”阿尔温·托夫勒也认为,“明天的学校不仅要教给学生信息,还要教给学生学习方法.”在现代教学方法改革过程中,对学法的研究已经受到高度的重视.以我国为例,从事学法研究的学术团体相继成立,进行学法实验的中小学校越来越多.“授人以鱼,只供一饭之需;教人以渔,终生受用无穷”,这句至理名言正在成为当代教学方法改革的座右铭.“教是为了不教”、“让学生学会学习”,已经逐步成为教育界同仁的一种共识.近些年来,国内、外创造和实施的“八环节系统学习法”、“单课四步预习法”、“反馈调节学习法”、“过度学习法”、“三——tion外语记忆法”(注:“三——tion”即印象、联系、重复之意.)以及“自读教学法”、“自学辅导教学法”等,都是学法研究和改革的优秀成果.这些方法不仅使学生较好地掌握教学内容,而且使他们在学习中发挥主动性和创造性,自觉地培养自己的能力.
三、重视非智力因素的作用
当代心理学、教育学理论研究说明,智力因素与非智力因素之间在教学过程中紧密联系、相互作用.非智力因素主要包括理想、情感、意志、性格、气质等,这些因素虽然不直接参与学生的认知和学习活动过程,难于改变学生的智力水平,但它们是学生智力活动的精神支柱和学习过程的动力系统,因而可以调节教学活动,使之顺利地进行,并极大地影响学生智力水平的发挥.“皮格马利翁效应”已经说明师生之间良好的情感对学生学习成绩巨大的促进作用,此外,坚韧的意志力、积极的情绪体验、优良的个性品质也都是学生学习的重要条件.保加利亚心理学家洛扎洛夫的“暗示教学法”,就是让学生的情绪处于轻松愉快或无意识状态下去学习和掌握知识的.我国近年来创造的“问题情境诱导教学法”,也是通过创设问题的情境,诱发学生积极的情绪和情感,使他们自觉主动地学习并获得良好效果的一种方法.还有“非智力因素教学法”,更是在激发兴趣、陶冶情操、培养意志和性格的过程中,使学生的智力水平得到迅速提高的有效方法之一.正象赞柯夫指出的那样:“教学法一旦触及学生的情绪和意志领域,触及学生的精神需要,这种教学方法就能发挥高度有效的作用.”
四、重视调动学生的积极性
教学过程是促进学生认识发展的过程,也是学生对教学形式和内容进行感知、记忆、思维、想象等一系列加工处理,在头脑中建立暂时神经联系,形成一定经验的过程.在这一过程中,学生是主体.如果学生对教学内容缺乏兴趣,没有学习动机,学习目的不明确,注意力不集中,就很难接受有关的知识信息,形成暂时联系系统和经验.“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”(《论语·雍也》),此话是很有道理的.因此,现代教学方法改革充分认识到学生在教学过程中主体地位的作用,并努力发挥学生的主观能动性,调动他们学习的积极性.例如,美国心理学家布鲁纳的“发现教学法”,我国教育界创造的“愤悱情境教学法”、“问题引导法”、“设疑教学法”、“引言激兴法”等都反对学生呆读死记,特别注意在教学中启发学生树立明确的学习目的,培养浓厚的学习兴趣,激发强烈的求知欲望,使学生的大脑处于积极的思维状态,主动地去发现问题、解决问题,达到掌握知识、形成能力、启迪创造性的目的.
五、应用心理科学的研究成果
传统教学方法改革重视教学经验的总结和哲学思想的指导,现代教学方法改革在重视教学经验总结和按受哲学思想指导的同时,特别注意应用心理科学的研究成果.人们不难看出,当代许多有效的教学方法都是由心理学家研究提出并付诸实施的.这类教学方法的实验和改革既是对心理科学理论的丰富和发展,也是心理科学理论在教育上的应用.
更引人注目的是,当代关于儿童心理学和教育心理学的大量研究成果,为教学方法改革提供了科学依据,使教学方法改革摆脱主观性和盲目性,朝着遵循儿童和教育心理发展规律的方向不断前进.例如,根据桑代克的学习理论,有人提出了“刺激——反应学习法”;根据脑科学的研究成果,有人提出了“暗示右脑法”和“大脑两半球并用学习法”;根据“感觉相互作用”的规律,有人提出了“音乐感染教学法”、“原型启发法”和“类比迁移法”等.这些都是心理学研究成果在教学方法改革中的成功应用.还有洛扎洛夫用心理学所揭示的人的“下意识心理活动”规律,创造了提高记忆效率的“暗示教学法”;沙塔洛夫利用心理学的“完型”理论,创造了优化教学效果的“纲要信号图示法”等,这类教学方法实际上就是教育心理学的一项重要的研究成果.总之,由于当代教学方法改革注意应用心理科学的研究成果,使新的教学方法不仅具有很强的科学性,而且具有广泛的推广和应用价值.
六、注意以“三论”作指导
信息论、控制论和系统论虽然源于电子工业技术和管理科学,但由于其高度的抽象概括性和广泛的适应性特征,对许多学科的理论研究和实践活动都具有指导意义和巨大的影响作用.现代教学论不仅把它作为理论基础之一,而且把它作为方法论体系的重要组成部分.按照“三论”的观点,教学过程是由主体、客体、方法、信息等要素组成的一个完整的系统,在这个系统中,主体和客体之间由信息进行沟通,而各种信息活动又可以施之以一定的方法、方式加以调节、控制,以获得最佳的沟通效果.这种观点已经为教育理论界许多人所接受,因而被广泛地应用于教学方法改革过程之中.如美国斯金纳首创的以控制论为基础的“程序教学法”、德国瓦根舍因推出的以系统论为基础的“范例教学法”、美国布鲁纳提出的以结构系统理论为基础的“发现教学法”等,不仅被广泛地应用于教学过程,而且在此基础上,人们又根据“三论”的原理使之得到进一步的发展和完善.此外,国内、外教育工作者提出并实施的“阅读教学法”、“系统复习法”、“反馈调节学习法”、“结构学习法”、“信息网络教学法”、“五轮次反馈复现教学法”等,也都是以“三论”为指导思想而创造的富有成效的教学方法.由此可见“三论”对教学方法改革的巨大作用.
七、在教学手段上,注意使用现代科技设备
传统教学以语言、文字为传递信息的主要媒介,因此,在很长时期内,黑板和粉笔成为教学活动的主要手段.以后,随着教学方法的改革,图表、绘画、标本、模型等静态直观教具得到广泛的应用.本世纪50年代以来,幻灯、广播、录音、电影等设备又被许多学校和教师应用于教学.但是,在当今科学技术迅速发展和知识信息量猛增的形势下,上述教学手段已经不能完全适应现代教学的要求,只有采用更加科学、更加现代化的技术设备来服务教学,才能有效地提高教学质量,完成培养人才的任务.现代教学方法改革的一个明显特点,就是教学设备越来越先进,教学手段的现代化水平越来越高,程序教学机、电子计算机、电影、电视录像、卫星传播、激光视盘、立体电视以及其它多功能、多媒体的现代化科学技术设备在教学中被越来越多地使用.这些现代化科技设备作为教学手段运用于教学方法改革过程,不仅使得教学内容更加生动、形象、系统,更富有吸引力、直观性和科学性,而且使学生的多种分析器协调活动,智力得到充分开发.利用现代化科技设备进行教学,还可以使多种教学方法有机地结合起来,教师选择最优的教法进行教、学生选择最优的学法进行学、师生的积极性得到充分调动,从而获得最优的教学效果.
7. 研究方法有哪几种
研究方法有哪几种
研究方法有哪几种,干什么都是要讲究方法的,现在是知识与技巧的时代,不再是以前光靠蛮干就能赚钱的年代了,好的技巧与方法能帮助人们更快更好的完成自己想做的事,下面我告诉大家研究方法有哪几种。
1、调查法
调查法是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。调查方法是科学研究中常用的基本研究方法,它综合运用历史法、观察法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式,对教育现象进行有计划的、周密的和系统的了解,并对调查搜集到的大量资料进行分析、综合、比较、归纳,从而为人们提供规律性的知识。
调查法中最常用的是问卷调查法,它是以书面提出问题的方式搜集资料的一种研究方法,即调查者就调查项目编制成表式,分发或邮寄给有关人员,请示填写答案,然后回收整理、统计和研究。
2、观察法
观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表,用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象,从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性。在科学实验和调查研究中,观察法具有如下几个方面的作用:①扩大人们的感性认识。②启发人们的思维。③导致新的发现。
3、实验法
实验法是通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。其主要特点是:第一、主动变革性。观察与调查都是在不干预研究对象的前提下去认识研究对象,发现其中的问题。而实验却要求主动操纵实验条件,人为地改变对象的存在方式、变化过程,使它服从于科学认识的需要。第二、控制性。科学实验要求根据研究的需要,借助各种方法技术,减少或消除各种可能影响科学的无关因素的干扰,在简化、纯化的状态下认识研究对象。第三,因果性。实验以发现、确认事物之间的因果联系的有效工具和必要途径。
4、文献研究法
文献研究法是根据一定的研究目的或课题,通过调查文献来获得资料,从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。文献研究法被广泛用于各种学科研究中。其作用有:①能了解有关问题的历史和现状,帮助确定研究课题。②能形成关于研究对象的一般印象,有助于观察和访问。③能得到现实资料的比较资料。④有助于了解事物的全貌。
5、实证研究法
实证研究法是科学实践研究的一种特殊形式。其依据现有的科学理论和实践的需要,提出设计,利用科学仪器和设备,在自然条件下,通过有目的有步骤地操纵,根据观察、记录、测定与此相伴随的现象的变化来确定条件与现象之间的因果关系的活动。主要目的在于说明各种自变量与某一个因变量的关系。
6、定量分析法
在科学研究中,通过定量分析法可以使人们对研究对象的认识进一步精确化,以便更加科学地揭示规律,把握本质,理清关系,预测事物的发展趋势。
7、定性分析法
定性分析法就是对研究对象进行“质”的方面的分析。具体地说是运用归纳和演绎、分析与综合以及抽象与概括等方法,对获得的各种材料进行思维加工,从而能去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里,达到认识事物本质、揭示内在规律。
1、跨学科研究法
运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行综合研究的方法,也称“交叉研究法”。科学发展运动的规律表明,科学在高度分化中又高度综合,形成一个统一的整体。据有关专家统计,世界上有2000多种学科,而学科分化的趋势还在加剧,但同时各学科间的联系愈来愈紧密,在语言、方法和某些概念方面,有日益统一化的趋势。
2、个案研究法
个案研究法是认定研究对象中的某一特定对象,加以调查分析,弄清其特点及其形成过程的一种研究方法。个案研究有三种基本类型:(1)个人调查,即对组织中的某一个人进行调查研究;(2)团体调查,即对某个组织或团体进行调查研究;(3)问题调查,即对某个现象或问题进行调查研究。
3、功能分析法
功能分析法是自然科学和社会科学常用的一种方法。它是通过分析某一自然现象或社会现象的内在原因,去解释现象对整体的影响(也就是对整体具有怎样的功能)。
4、数量研究法
数量研究法也称“统计分析法”和“定量分析法”,指通过对研究对象的规模、速度、范围、程度等数量关系的分析研究,认识和揭示事物间的相互关系、变化规律和发展趋势,借以达到对事物的正确解释和预测的'一种研究方法。
5、模拟法
模拟法是先依照原型的主要特征,创设一个相似的模型,然后通过模型来间接研究原型的一种形容方法。根据模型和原型之间的相似关系,模拟法可分为物理模拟和数学模拟两种。
6、探索性研究法
探索性研究法是高层次的科学研究活动。它是用已知的信息,探索、创造新知识,产生出新颖而独特的成果或产品。
7、信息研究方法
信息研究方法是利用信息来研究系统功能的一种科学研究方法。美国数学、通讯工程师、生理学家维纳认为,客观世界有一种普遍的联系,即信息联系。当前,正处在“信息革命”的新时代,有大量的信息资源,可以开发利用。信息方法就是根据信息论、系统论、控制论的原理,通过对信息的收集、传递、加工和整理获得知识,并应用于实践,以实现新的目标。信息方法是一种新的科研方法,它以信息来研究系统功能,揭示事物的更深一层次的规律,帮助人们提高和掌握运用规律的能力。
8、经验总结法
经验总结法是通过对实践活动中的具体情况,进行归纳与分析,使之系统化、理论化,上升为经验的一种方法。总结推广先进经验是人类历史上长期运用的较为行之有效的领导方法之一。
8. 当代社会调查研究的发展趋势是怎样的
研究的广泛化:从社会调查的主体来看已经不再局限在小范围内;从涉及的领域来看,社会调查广泛出现在社会生活的各个领域;从调查范围来看,往往在整个地区、整个部门的范围内进行,有时还会跨地区、跨部门、跨学科进行调查。
方法的科学化:现代社会调查的研究方法日趋程序化、规范化,借助了其他自然和人文学科的研究手段,逐渐形成一门方法性科学。
手段的现代化:随着现代科学技术的迅猛发展,社会调查的工具和手段也日趋先进和多样化。此外,社会调查的程序、组织方式、标准化和规范化程度以及问卷设计、调查方式、统计分析等等,也都随之发生了很大变化。
研究的专业化:人员专业化成为一种趋势;越来越多的营业性调研机构也日益涌现并不断壮大。
9. 研究现状及发展趋势
80年代中后期以来,随着人们对环境问题的重视和可持续发展思想的影响,对地下水的开发利用越来越多地综合考虑社会、经济、环境等制约因素,所建立的管理模型更多地体现了社会、经济、环境协调发展的原则。计算机以及求解管理模型的数学规划算法的进展,也促进了管理模型的发展。从模型的研究内容上,主要集中在地表水-地下水联合调度、地下水量-水质综合管理、地下水可持续利用管理模型的研究上;从模型结构上,多目标和非线性管理模型是当前及今后研究的重点和难点。
一、地下水-地表水联合调度管理模型
地下水和地表水都是水资源的重要组成部分,并具有有机的联系,从系统的观点来看,在开发利用中必须考虑两者之间的联系,寻求最优联合调度方案,可发挥地表水和地下水各自的特点,来达到充分开发水资源潜力、提高水资源利用率、降低开发成本的目的。联合调度的优点在于:①利用含水层的调节库容和两种水资源时空分布的差异,增大水资源可利用量:②发挥包气带和含水层的过滤和吸附等净化作用,提高供水质量;③利用含水层的保温功能和地表水与地下水的温度差,储存能量,节约能源。
由于两种水资源的分布、运动等特性的差异,建立真正意义上的联合调度模型并不容易。大多数研究者将河流作为源汇项来处理,如Morel-Seytoux(1975)提出了与地下水单位脉冲响应函数类似的河流-含水层响应函数,Daubert and Young(1982)运用该函数建立了地下水经济管理模型。由于地表水存在着明显的随机性,因而建立随机地表水-地下水管理模型更为实用(Maddock,1974)。Onta等(1991)建立多阶段地表水-地下水联合调度模型,利用两个系统时间分布的差异提高水资源利用率。
二、地下水量-水质综合管理模型
水资源的管理包括了水量和水质两个方面,对水质管理模型的重视,主要由于以下三个原因:①可持续发展的要求,人们对地下水环境(污染)问题更加重视;②各种途径对地下水的污染日益严重和显着;③利用包气带和含水层的自然净化能力和巨大的环境容量,研究污水排放和处理的最佳途径,如污水土地处理系统。地下水量-水质综合管理模型可用于确定最优污水排放标准、排放量、水力捕获井的最优布局和抽水量等地下水质控制问题。水质模拟模型本身十分复杂,建模要将地下水水量模拟模型和水质模拟模型一起耦合到水质管理模型之中,这样常产生高度非线性、多阶段、大型数学规划问题,目前对于复杂的地下水质管理模型求解仍十分困难。
Willis(1976a)首先建立地下水稳定水质管理模型,Willis(1976b)和Futagami(1976)用嵌入法建立非稳定地下水水质管理模型,Gorelick和Remson(1982b)使用单位浓度响应矩阵建立地下水水质管理模型,这些模型用来确定污水最优排放标准和最大污染质排放量。Gorelick和Remson(1982a)用迭代法确定最优污水灌注量。近来的遗传算法用于求解高度非线性的水质管理模型,是一种非常有益的尝试。Yoon和Shoemaker(1998)建立了生物恢复地下水水质非线性管理模型,分别用遗传算法、分解随机进化对策算法、直接搜索法和基于导数的优化方法求解同一非线性管理模型,并进行了比较。Sawyer和Lin(1998)对随机约束规划在地下水管理模型中的应用进行了综述,用响应矩阵法建立了地下水污染控制管理模型,由于考虑固定费用问题和约束矩阵及右端项的随机性,使该模型转化为求解确定型混合整数非线性规划问题。这种数学规划问题求解难度较大,该研究用遗传算法求解。
水力捕获(hydraulic capture)控制地下水污染是指被污染含水层适当位置设置抽水井,截获被污染的地下水,阻止部分被污染的地下水向供水水源地流动。通过建立地下水水力管理模型,对地下水水位和流速进行控制,可达到最优控制地下水污染的目的。Misirli和Yazicigil(1997)对用水力捕获法建立管理模型进行了综述,并对一假想的有供水水源、受到污染的含水层建立了六种控制地下水污染、保证供水的地下水管理模型。所建立的模型分别用二次规划、线性规划和混合整数规划求解,并对计算结果进行了比较。
三、地下水可持续开发利用管理模型
地下水系统是一个复杂的自然-人工复合系统,它与社会、经济、环境、生态、地表水系统都有着密切的联系,因此,地下水资源的开发利用和科学管理,要综合考虑以上因素。水资源的开发利用,特别是区域水资源的开发利用是十分复杂的,水量和(或)水质不是追求的唯一目标,更多地考虑社会、经济和环境等对水资源的要求,仅仅用地下水水力或水质管理模型无法解决。从可持续发展角度考虑,建立地下水管理模型的原则可归纳为:①水均衡原则,保证地下水资源的永续利用;②双向选择原则,即水资源的规划和管理应适应地区发展,而地区发展规划应考虑水资源条件;③产业平衡原则,水资源的合理配置应使国民经济按比例协调发展;④经济-环境协调发展原则,水资源的开发利用和经济的发展,不能对环境造成严重破坏。
为了建立地下水可持续开发利用管理模型,不仅要对地下水系统的自然属性进行研究,而且要深入研究地下水的环境效应和社会属性,主要有以下四个方面:①地下水资源-经济研究,研究地下水资源的价值、开发成本及供水效益等;②地下水-环境影响评价,研究地下水开发利用对环境产生的影响,建立地下水环境指标体系;③地下水环境-经济评价,评价地下水环境影响的经济效应,建立环境经济指标体系;④根据区域发展规划和水资源条件,进行水资源供需平衡分析。管理模型的建立,实际就是将地下水、环境和经济三个系统耦合,作为一个整体考虑。
Gorelick(1983)将这类模型称为地下水政策评价与分配模型,从建模方法上又分为三种:水力-经济响应模型、模拟-优化耦合模型和谱系模型。谢新民(1991)、朱文彬等(1994)运用大系统理论建立地下水资源系统经济管理模型,邵景力等(1994)将国民经济投入产出模型与地下水管理模型耦合,所得到的管理方案不仅是地下水最优开采方案,而且还有与水有关的产业结构调整方案和地表水取水方案。这类模型涉及因素众多,管理模型通常是多目标和(或)非线性的大型数学规划问题(见下文)。
四、多目标地下水管理模型
多目标管理模型更能体现地下水系统层次性和多目标性,模型不仅能提供地下合理开发利用最优方案,而且可作为宏观经济和环境规划的决策依据,因而更具实用性和可操作性。70年代以来,多目标管理模型用于解决水资源的规划问题(Haimes和Hall,1974;Co-hon和Marks,1975),80年代以后,随着对地下水系统研究的不断深入、地下水模拟技术及其与管理模型耦合技术的发展,多目标规划才出现在地下水管理问题中。与单目标相比,多目标地下水管理模型有如下特点(邵景力等,1998):
(1)各目标间的度量单位多是不可公度的,有些目标甚至很难给出定量指标,如供水的社会效益、环境效应等。用单目标优化方法很难处理不可公度的多目标问题。
(2)各目标间的权益通常是相互矛盾的,这是构成多目标问题存在的基本特征。多目标问题总是以牺牲一部分目标的利益来换取另一些目标的改善。单一目标的最优并不代表系统整体最优。
(3)多目标问题的优化解不是唯一的。多目标规划的任务是考虑经济、社会、环境、技术等因素,权衡各目标的利弊,从多个“有效解”中寻求各目标都能接受的“满意解”。
(4)多目标规划可以充分发挥分析者和决策者各自的作用。在现代管理中,分析者的任务是根据决策者的要求建立管理模型,提供多个各有利弊的方案,作为决策者决策的依据。决策者的任务是站在更高的层次上,兼顾各方面利益,从众多可选方案中确定决策方案。
多目标问题类型多,无统一的数学形式,故没有通用的求解方法。针对不同的管理模型和目标评价准则,应采用相应的解法。一个特例是线性层次目标规划可用于解决大型多目标规划问题,该方法是目前最常用的多目标规划方法。邵景力等(1998)运用线性目标规划求解包头市地下水-经济-环境多目标管理模型。Willis和Liu(1984)首次用响应矩阵法建立多目标地下水管理模型。Datta和Peralta(1986)将代替价值交换法用于地下水-地表水联合调度的多目标管理问题中,两个相互矛盾的目标为最小抽水费用和最大抽水量。Bogardi等(1991)采用一种交互式多目标决策方法求解地下水多目标管理问题,有三个目标函数:总抽水量最大、抽水降深最小和总抽水费用最低。El Magnouni和Treichel(1994)建立了线性多目标地下水管理模型,他们采用逐段线性规划求出最佳协调解,这种方法也可通过迭代求解类似潜水含水层管理这样的非线性多目标规划问题。Ritzel等(1994)用遗传算法求解多目标地下水污染控制问题。
五、非线性地下水管理模型
地下水管理模型的非线性问题是普遍存在的,产生非线性的原因主要由两个,其一是系统状态的非线性,由于分布参数管理模型要与地下水系统模拟模型联立形成数学规划问题,产生了非线性的管理模型。如潜水含水层模拟模型即为非线性的,地下水流场非稳定和(或)未知条件下,对流-弥散方程中有速度和浓度的乘积,为非线性项。二是管理问题的非线性,如目标函数和某些特殊约束条件的非线性。非线性管理模型能更精确地描述地下水系统及其管理问题,因而提高可模型结果的精度和可信度。但由于非线性规划问题没有统一的模式,在可行域内有可能存在多个局部最优解,因而到目前为止,没有通用的、高效的求解方法,要根据管理模型的结构特点和规模,选择合适的求解方法。
线性化是解决非线性问题最简单的方法,如Bear(1979)、Gorelick和Remson(1982b)、Ratzlaff(1992)等。通过迭代将非线性管理模型转化为求解一系列线性规划模型亦是解决非线性问题的有效方法之一,如Aguado和Remson(1974)用预测-校正法通过反复迭代求解潜水含水层地下水管理问题;Willis和Newman(1977)用求解一系列线性规划替代非线性目标函数、线性约束条件的非线性规划问题;Willis(1983)通过反复运用潜水含水层模拟模型校正单位脉冲响应矩阵,解决潜水含水层的管理问题;Gorelick和Remson(1982a)迭代求解线性规划得到最优污水灌注量。
对于目标函数往往是决策变量的二次多项式,若模拟模型和其他约束条件为线性的,则形成二次规划问题。二次规划有统一的表示形式和通用解法,是非线性管理模型中最常用的求解方法之一。如Aguada和Remson(1980)、Lefkoff和Gorelick(1986)、Misirli和Yazicigil(1997)等均是用二次规划求解管理模型。
在管理模型为高度非线性条件下,上述方法均不是有效的算法,这类问题是目前地下水管理模型研究的热点和难点。人工智能算法(又称进化算法,evolutionary algorithms,EA)为求解高度非线性规划问题开拓了广阔的前景,其优点是可得到全局最优解,通用性强,缺点是这些算法均为并行计算,计算工作量巨大,规模稍大的管理模型用一般PC机无法完成计算工作。这类方法主要包括遗传算法(genetic algorithm,GA)、分解随机进化对策(derandomized evolutionary strategy,DES)、模拟退火法(simulated annealing)等,在地下水管理模型中的应用可参阅有关文献(Dougherty和Marryott,1991;Ritzel和Eheart,1994;Rogers和Dowla,1994;McKinney和Lin,1994;Taghavi等,1994;Morshed和Kaluarachchi,1998;邵景力等,1999)等研究。此外,常用于解非线性规划的方法还有直接搜索法(主要有修整单纯形法、Nelder-Mead单纯形法、并行方向搜索法)和基于导数的优化方法(如约束优化的隐式筛选法等)。这方面研究可参阅有关文献(Karatzas和Pinder,1993;Varljen和Shafer,1993;Minsker和shoemaker,1996;Emch和Yeh,1998)。