关键词:小学科学;户外教学;教学形式
一、欣赏自然之美
二、参观基础设施
对孩子而言,参观农场是一次令人惊奇的科学户外活动。如果教师并不认识农场主人,也不必担心,可以在报纸或互联网上找一找他们的联系方式。参观活动可以考虑奶牛场,也可以是蔬菜种植基地、家禽饲养场、养猪场和林场。参观农场能让孩子了解小牛、小母牛和母牛之间的差异,观察母牛产奶,看农场的设备,提一些诸如有关拖拉机怎样工作的问题。如果孩子们参观的是一个蔬菜种植基地,那么可以鼓励孩子观察农作物,并提出一些有关农作物如何生长的问题。除此之外,资源回收站、垃圾填埋场、自来水厂或污水处理厂等存在于周边的那些工农业基础设施也可以成为孩子们科学户外学习的场所。通过参观基础设施,参与其中的某些实际操作过程,孩子们可以了解现实的社会运作对环境资源的利用与保护。
三、访问社科机构
五、探寻历史变迁
参考文献:
[1]国家教育部.全日制义务教育:科学(3-6年级)课程标准(实验稿)[S].北京:北京师范大学出版社,2001.
[2]朱伟强.户外教育课程研究[J].当代教育科学,2010,(12):16-18.
[3]谢鸿儒.户外教学初探[EB/OL].,2009-05-22.
[4]李昆山.户外环境教学理念之突破与实践[EB/OL].,2009-06-08.
[关键词]生态景观设计;现代化城市;运用
随着生态理念的深入,人们逐渐改变了对自然环境的观点,景观设计师的职责就是协调人与自然的发展关系。生态景观设计就是自然环境中的一部分,现代化城市的发展铸造了一个脆弱的人工生态系统,环境恶化充斥在城市景观设计中。因此,本文对生态景观设计在现代城市中的运用进行研究,提出可供借鉴的实践操作方法,优化生态景观设计。
1现代城市景观设计存在的问题
当今,随着城市化进程的不断加快,城市的人口越来越多,交通越来越拥挤,城市资源短缺,人们的生活质量明显下降。就城市的环境的现状来看,很多地区的城市环境严重制约了城市的发展。而城市景观设计是城市生态环境的缩影,目前很多地区的城市景观设计不能满足生态发展的基本要求。
1.1城市景观设计思想与生态环境背离
在城市景观设计中,人们往往认为城市绿化就是生态景观设计,这是大多数人对城市景观设计观念的误区。在很多的广场和公园中不难发现大量的树木、花坛、雕塑等,而真正从生态环境平衡角度考虑的设计思想几乎没有,导致我国城市景观设计如出一辙。从生态角度考虑没有对环境发展起到什么实际作用,又浪费了大量的环境设计经费。从视觉角度考虑,也没有生态景观的美感。由于城市景观设计者在设计时缺乏对生态环境的理解,导致了城市景观设计与自然理念脱节。设计者在设计时最主要的是要对环境进行考察,因地制宜的落实好景观设计,根据地形地貌以及水循环的使用状况作出合适的设计方案[1]。
1.2城市景观设计缺乏人文关怀
2现代城市景观的设计条件
2.1以自然环境为设计首要条件
生态景观设计就是大自然环境的缩影,是将自然环境缩小安置在人的生活区域,让人更好的感受自然、贴近自然。设计上首先要以环境保护为基本原则,大力提倡资源保护、能源利用、材料的可持续发展,最大程度的杜绝环境污染,创造良好生活环境。生态设计需要在设计过程中最大程度的利用自然能动性,使其发展一直维持在自我修复与更新中,不能破坏其循环结构,一切设计都要以自然为首,以生态效益为优先条件。在景观场地的设计中应该尽最大可能保持生态环境的原有地貌形态,设计师需要将生态学原理充分运用到自然景观设计中来,将对自然条件的影响降到最低。例如在美国的查尔斯顿水滨公园的景观设计中,将天然的沼泽地保存完好,在沼泽另一侧扩建漫河滩,不仅满足了人们的亲水性,同时完好的体现了人与自然相处之道[3]。
2.2将外界干扰降低到最小
最小干扰是在外界干扰最少的背景下,达到实际应用的最好效果。大自然有其强大的自我平衡能力,尤其表现在植被、土壤、水循环以及地形中。为了使生态环境的自我平衡系统更加的稳定,那么就应该很好的控制人为因素造成的负面影响,使得危险达到最小化。但是完全保留自然条件就不能说是对环境的干扰了,就不能开展设计行为。人类活动多少都会对自然环境造成影响,但是在造成影响的基础上将干扰因素降到最小。并且在景观设计中,通过设计者的合理设计,促使自然环境能够继续循环利用,保持原有生物的基本格局[4]。
2.3设计原则尊重地方特色
3生态景观设计在现代城市中运用的建议
3.1生态景观设计注重细节技术
3.2生态景观设计减轻生活压力
景观设计源于自然主要分三个方面,第一是对资源的合理利用,第二是在设计中对自然环境的保护,第三是加强人们的生态意识。在现代环境建设中,不可取代的建设材料主要是钢筋、水泥、玻璃,这些高科技背景下的材料给人一种距离感,就算是再高端的技术处理手段也不能改变现代城市景观设计的局面。城市景观设计中最重要的关系就是人与自然的关系,而现代化城市建设往往忽略的就是人在自然中的关系,设计的距离感,使得人在环境中不能贴近自然。而社会经济高速发展,人们生活的压力越来越大,在心理上对自然环境的需求越来越迫切。在自然中可以让人减缓压力,从身边环境中汲取正能量,并且迅速投入生活与工作中。随着教育全面发展,生态环境意识在人们心中根深蒂固,人们在工作与学习中不断培养生态环境保护意识。在环境建设中,建设者的能力决定着景观设计的方向。因此,在学校教育中应该培养优秀的建筑设计人才,学校对学生的能力培养不能拘泥于书本的景观学知识,还要深入研究自然知识,尤其是生态学知识。让学生在就业时不仅注重经济利益,设计更应从生态环境本身出发,设计出符合社会发展并且有益于人们身心健康的生态景观[7]。
3.3生态景观设计为生活渲染气氛
4结语
综上所述,随着现代化经济不断发展,城市景观设计理念与自然背离。在具体的设计中缺乏人文气息,不能将大自然风光呈现在城市景观设计中,因此,城市景观设计应该结合生态环境的特征,将自然元素注入到现代化城市景观建设中来。建设生态城市是城市发展的必然,也是一种生态环境合理发展的需要。为了改善人类的生存环境,提高生活质量,我们应该不断更新环境与自然的保护理念,做好生态环境的守护者。
[参考文献]
[1]韩湘烨.生态景观设计在现代城市中的应用研究[D].青岛理工大学,2013.
[2]于冰沁.寻踪—生态主义思想在西方近现代风景园林中的产生、发展与实践[D].北京林业大学,2012.
[3]辛颖.基于建筑类型学的城市滨水景观空间研究[D].北京林业大学,2013.
[4]李岳珅.传统文化DNA在现代城市景观设计中的转译研究[D].长安大学,2013.
[5]胡海燕.城市河流生态景观设计研究[D].长安大学,2010.
[6]贾红云.景观设计在现代城市中的发展方向[J].城市问题,2009,(10).
[7]陈蓉.现代城市绿地特色的营建[D].南京林业大学,2006.
关键词:绿色建筑节能设计环境保护自然环境
近年来,“保护生态环境,建造绿色家园”的呼声日益高涨,对“绿色建筑”可持续发展的研究在全球范围内逐渐展开。“绿色建筑”、“生态建筑”、“可持续发展的设计”等概念在建筑行业成为了一种时尚,同时也实实在在地成为建筑学科发展的前沿。这些现象充分体现了人类理智和文明的升华。它要求当代人类重归自然的怀抱。返回生物圈中生生不息的有机联系中。建立起一种人类、自然和人工环境相融合的绿色文明。
一、绿色建筑的概念
绿色建筑的基本概念主要有两点:
(1)提供给使用者有益健康的建筑环境,并提供高质量的生存活动空间;
(2)尽最大限度回归自然,保护环境减少能耗。在人类建造过程中,这两者是相互矛盾的。
人类为了达到舒适的生活及工作环境,就要通过各种手段向大自然索取和消耗自然资源。然而。光有索取而没有回报必然对自然环境造成无法挽回的损失.为此,人类索取与回报之间的矛盾.已成为绿色建筑的核心问题。
二、绿色建筑的意义
“绿色建筑”这一概念是在全球范围内对环境问题的高度重视以及对于生活与消费方式的深刻反思的背景下应运而生的。在现实生活中,一望无际的森林被蚕食和毁灭.沙漠化风暴席卷了广阔的绿野,生物物种的生命力在人类前进的步伐面前显得如此脆弱。城市中的人们很难见到湛蓝的天空与明媚的阳光。
建筑师们跳出曾经习惯了的思维模式,开始从另一个角度重新审视建筑的真意所在.思考建筑所应担负的社会责任。虽然到目前为止。并没有足够理想的技术与材料支持“绿色建筑”的设计实践.虽然这一理论在大多数情况下还只限于纸上谈兵,但它的提出至少为未来建筑的发展指出了一种美好的方向。人们开始提出这样的问题:建筑师的社会责任以及建筑在保护和改善环境中所起到的作用是什么绿色建筑的提出正是基于这样一种背景.试图对于这些问题给予回答.这也正是“绿色建筑”这一概念提出的最大意义所在。
三、绿色建筑的价值观
绿色建筑赖以生存的经济理由就是对运营费用的节省。一次性投资的回报将是长期的。积累的结果必将远远大于对初次投资成本的节约。这是一个比较有吸引力的理由。这显然是一种乐观、积极的思想。事实上也正是目前支持绿色建筑研究与实践的主要经济动力。然而。无论是“长期回报”还是“绿色成本’当前来看都是虚无缥缈的。对大多数投资者而言,任何形式和远期平衡表或是成本核算评价与初期投资与直接利润相比.恐怕都是不足以使人为之心动的.更不用说考虑到远期的各种变故或是灾难。考虑到长期回报是否还能落入投资者的腰包。这也正是为何“绿色建筑”在实践的道路上如此举步艰难的原因之一。
为此。国家对于建材选择每平方米所耗标准等方面做一些必要的规定乃至立法.对可持续技术的研究.对新的洁净高效能源和可再生能源的开发、利用的研究方面增加投入的力度。都将成为推进绿色建筑运动发展的主要动力。
四、绿色建筑在设计中的体现
(1)对自然生态环境的保护,节省能源、尽量减少对生物圈的破坏。
(2)对使用者生活工作环境给予更多的考虑。
(3)对于沟通人类与自然环境创造条件。
(4)面向未来发展要有足够的发展弹性空间。
(2)对节省能源的考虑:建筑能耗是建筑物对自然界造成的主要间接危害之一。如何尽可能多地降低能耗提高效率成为绿色建筑的一个重要课题。
(3)对可再生能源的利用:在设计中应尽量考虑利用可再生的能源,如太阳能利用、天然冷源(地源热泵)的利用、自然的采光、通风、温湿度的控制等。
(4)尽可能利用当地技术、材料以降低建造成本。
(5)尽可能使用无污染、可再生的环保材料。
2、对使用者给予更多的关照
(1)尽可能利用自然的方法创造宜人的温度湿度环境.在尽量减少能耗的同时保证甚至提高其舒适性。
(2)创造良好的声环境氛围。给使用者提供一个安静、和谐、宜人的居住工作环境。
(3)良好的照明系统、合理的房间进深、宜人的光环境。
(4)合理的空间布局、宜人的空间环境。
(5)对不同使用者的全方位考虑。包括对残疾人、老年人的关心。
(6)提高安全性,增强防灾能力。
(7)完善的通讯系统。让使用者可以方便快捷地与外界沟通。
3、增强使用者与自然环境的沟通
建筑物作为联系使用者与自然环境的桥梁应该尽可能多地将自然的元素引入使用者身边,这也是绿色原则的一个重要体现。在这里建筑提供给人们的是一种崭新的生活,空气来自树林与花园而非风扇与风机盘管:光线来自天空的太阳而非从各种发光顶棚与荧光灯管中洒落;人们耳边萦绕不绝的是鸟儿的啼鸣与泉水的流淌.而不是镇流器与各种马达的轰鸣。人们应该在这样的建筑中生活与工作,更加舒适,更加健康.更加充满活力,对于自然元素的引入增强使用者与自然环境的沟通是绿色建筑追求的另一个主要目标。它的原则主要应该体现在以下几点:
(1)尽可能增加自然采光系数,建立建筑物内外高品质的自然采光系统。
(2)创造良好的通风对流环境’建立自然空气循环系统。
(3)建立水循环系统,尽可能将水引入~些容易让人疲劳的环境中。
(4)建立立体的多层次绿化系统’净化小环境,改善小气候。
(5)创造开敞的空间环境。使用者能更加方便地接近自然环境。
4、具有足够的弹性空间来满足未来科技的应用与发展
可持续的概念是一种动态的思想.体现在绿色建筑中就是建筑应具有足够的弹性,以适应未来的发展。这就体现在对建筑的结构、设备等灵活性的要求上。
(1)楼体的可生长性。包括基础的预留量,楼地板对承重的预考虑以及周边环境的生长预留地等。
(2)预留的管道空间.包括给水、排水、强电、弱电、采暖、通风的发展空间。
(3)依据上述绿色建筑在设计中所体现的四条基本原则,同时考虑建筑科学技术发展现状,绿色建筑的切入点从以下几个方面进行方案设计的构思:
①处理好建筑与周边环境的协调,充分考虑建筑的朝向以及地形地貌的特点.给自然环境予。
②为建筑内工作的人员提供健康、舒适的工作环境,在建筑项层设计屋顶花园。其他工作层的共享空间集中设置阳光室并引入植被.建立高品质的绿色工作环境以及立体多层次的绿化系统。
③为了减少对能源的浪费与消耗,而利用一些可再生能源,在建筑顶层设置太阳能吸收板。实现太阳能庭院灯及太阳能路灯照明系统墙面在符合规范及使用要求的前提下尽量扩大窗面积,建立良好的建筑内外采光系统。
④最大限度控制水资源的消耗,在建筑内部设置中水设施,对各类废水进行处理,处理之后的中水用于冲厕和绿化灌溉;在建筑外部铺设透水性强的广场砖。同时对雨水进行有组织收集。
⑤利用自然冷源(地球)设置地源热泵,在大片的绿地中打百米管井.建立冷源场地.为建筑夏季提供冷源。
⑥建筑内部设置冰蓄冷系统,用电削峰填谷减少电网负荷和装机容量。
论文摘要:随着建筑业的发展,绿色建筑是一种崭新的设计思维和模式,它提供给使用者有益健康的建筑环境,并最大限度地保护环境,减少能耗。本文对绿色建筑的概念、意义与价值观进行了阐述,对建筑设计中如何增加自然采光系数,建立建筑物内外的自然采光系统、创造良好的通风对流环境,建立自然空气循环系统、加强围护结构的保温隔热能力,从供暖、供冷的热源、输送渠道及实现方式来节约能源,建立水循环系统等环保节能设计进行了探讨。
论文关键词:绿色建筑;节能设计;环境保护;自然环境
近年来,“保护生态环境,建造绿色家园”的呼声日益高涨,对“绿色建筑”可持续发展的研究在全球范围内逐渐展开。“绿色建筑”、“生态建筑”、“可持续发展的设计”等概念在建筑行业成为了一种时尚,同时也实实在在地成为建筑学科发展的前沿。
绿色建筑的基本概念主要有两点:①提供给使用者有益健康的建筑环境,并提供高质量的生存活动空间;②尽最大限度回归自然,保护环境减少能耗。在人类建造过程中,这两者是相互矛盾的。人类为了达到舒适的生活及工作环境.就要通过各种手段向大自然索取和消耗自然资源。然而,光有索取而没有回报必然对自然环境造成无法挽回的损失.为此,人类索取与回报之间的矛盾.已成为绿色建筑的核心问题。
建筑师们跳出曾经习惯了的思维模式,开始从另一个角度重新审视建筑的真意所在,思考建筑所应担负的社会责任。虽然到目前为止,并没有足够理想的技术与材料支持“绿色建筑”的设计实践。虽然这一理论在大多数情况下还只限于纸上谈兵,但它的提出至少为未来建筑的发展指出了一种美好的方向。人们开始提出这样的问题:建筑师的社会责任以及建筑在保护和改善环境中所起到的作用是什么绿色建筑的提出正是基于这样一种背景,试图对于这些问题给予回答。这也正是“绿色建筑”这一概念提出的最大意义所在。
三、绿色建筑在设计中的体现
(二)对使用者给予更多的关照
(三)增强使用者与自然环境的沟通
(四)具有足够的弹性空间来满足未来科技的应用与发展
一是处理好建筑与周边环境的协调,充分考虑建筑的朝向以及地形地貌的特点.给自然环境予。二是为建筑内工作的人员提供健康、舒适的工作环境,在建筑项层设计屋顶花园。其他工作层的共享空间集中设置阳光室并引入植被.建立高品质的绿色工作环境以及立体多层次的绿化系统。三是为了减少对能源的浪费与消耗,而利用一些可再生能源,在建筑顶层设置太阳能吸收板。实现太阳能庭院灯及太阳能路灯照明系统墙面在符合规范及使用要求的前提下尽量扩大窗面积,建立良好的建筑内外采光系统。四是最大限度控制水资源的消耗,在建筑内部设置中水设施,对各类废水进行处理,处理之后的中水用于冲厕和绿化灌溉;在建筑外部铺设透水性强的广场砖。同时对雨水进行有组织收集。五是利用自然冷源(地球)设置地源热泵,在大片的绿地中打百米管井.建立冷源场地.为建筑夏季提供冷源。六是建筑内部设置冰蓄冷系统,用电削峰填谷减少电网负荷和装机容量。七是采用高性能的保温材料,以及低辐射的玻璃进行外墙维护。
关键词:仿真模拟;自然环境建模;金字塔模型研究
军事仿真在不同的角度上有不同的定位,主要包括作战仿真和装备仿真两部分。作战仿真可以分为战略仿真、战役仿真、战术仿真和技术仿真四个层次,作战仿真主要用于测试仿真、分析仿真和训练仿真三方面。训练仿真指的是用于士兵对作战装备操作能力的训练和对各个指挥员对逼真的战场情况的分析、决策以指挥作战的训练;测试仿真指的是验证装备的作战功能,对武器装备的发展情况进行评估及对对新型武器先进功能的演示。军事作战具有突发性、多变性和不确定性等特点,属于一项复杂的综合性的系统。如果单一的进行理论上的研究和学习可能出现作战人员理论和实践相脱节的情况,影响实际作战中的发挥;反之,频繁地进行军事演习又受到耗资巨大,受时、地条件限制等,只能少量的进行。军事仿真演习就是在此基础上产生和发展起来的。本文主要就军事仿真的几项技术进行简单的阐述,包括综合自然环境建模、多分辨率虚拟地形环境的金字塔模型、多分辨率模型等方面进行分析。
一、综合自然环境建模
(一)综合自然环境建模的发展现状
综合自然环境的建模指的是包括海、陆、空在内的整个自然大环境中的数据、模型等的较为完整和权威的数据描述,进行综合自然环境建模的主要目的就是为军事仿真提供可靠、权威、完整的自然环境数据和模型,满足雷达、红外以及CGF等的仿真需求。综合自然环境的建模经历了两个阶段,第一个阶段是从上世纪八十年代初期到就是年代中期的原始技术积累阶段,第二个阶段是从九十年代中期至今先进技术形成阶段,原始技术积累阶段的研究成果主要集中在可视化仿真、地形数据库和动态地形仿真等方面,先进技术形成阶段的主要研究成果主要包括动态自然环境的仿真以及综合自然环境的表示、交换、自动生成和重用等方面的技术、工具和方法。发展到现在,综合自然环境建模研究的重点和难点在于综合自然环境建模和仿真的统一性和合理性。随着仿真技术的不断发展和成熟及其广泛的推广和使用,综合自然环境建模逐渐成为国防军事化发展的必然要求,成为获得和提高建模和仿真的可行性的关键点。具体表现为北约和美国国防部已经将获得权威的综合自然环境描述和表示列为国防、军事建模的主要目标之一。
(二)综合自然环境建模和仿真的关键技术
模型、数据和仿真是综合自然环境建模和仿真的主要内容,进行综合自然环境建模的基本原理是将数据和模型分离、综合自然环境和军事系统模型分离,并通过数据流的联结来驱动军事仿真。为了实现高仿真性的目标,需要做好综合自然环境的多分辨率及多表示技术、动态自然环境的仿真等。
1.环境数据模型的建立。环境数据模型是用来在C4ISR系统或者建模与仿真系统中搜集、刻画和定义综合自然环境的。做好此方面的工作首先要有公共的数据语义、规范的数据模式和以任务为核心的工具集,以便通过公共数据模型的框架来建立和维护不同的环境数据模型。
(三)综合自然环境的建模和发展方向
随着动态性技术、数据交换技术及数据模型建立技术的发展,综合自然环境的建模取得了较高的成就,今后综合自然环境建模和仿真技术的工作重点仍然是数据、模型和仿真的可行性、权威性和动态性。根据目前的发展情况在以后的几年里综合自然环境的发展方向将会集中在以下几点:(1)综合自然环境数据表示和交换方法的可行性和数据语法语义的统一性;(2)综合自然环境的多分辨率模型的建立;(3)数据的自动生成和分布;(4)动态自然环境的仿真。
二、多分辨率虚拟地形环境的金字塔模型研究
(一)金字塔模型的涵义
金字塔是一种连续分辨率模型,在进行金字塔模型的构建时可以采用倍率的方法来表示金字塔的分辨率,即从底层到顶层,分辨率逐渐降低,具体可以用一个公式来表示:
通过构建金字塔模型,可以为地形可视化系统提供不同分辨率的数据。也就是说,当应用系统绘制一帧地形场景时,不同位置需要不同分辨率的图像子块和地形子块,为了实现绘制的立体性,可以建立图像数据金字塔和地形数据金字塔。
(二)金字塔模型的分层分块方案
随着计算机技术的发展,内存的价格相对降低,CPU的频率越来越高,同时图形的硬件加速器也在不断的发展,但是仍然存在硬件所显示的数据量少于十几所需要的数据量的问题,而且应用模型较为复杂,远超过当前工作站的实际处理能力。解决这一问题的最佳途径就是对金字塔模型的每一层进行分层、分块,目前较为常见的分层方案是根据国家的系统比例进行分层,然后再对每一层进行分块处理。较为常用的分块方案是12×8.这种分层分块方式存在索引速度慢、可扩展性差的弱点。针对这两项弱点,我们在金字塔设计中设计了一套全新的设计方案从面积划分的角度来讲,可以称之为“等面积划分”,这种互粉方法的基本思想就是使用等面积的面片在全球的模型上进行空间划分,相邻面积片的面积倍率为两倍。
(三)分层分块后的结构组织
经过分层分块后,全球的金字塔模型可以表示为表一
从上表的数据可以得出,当LOD=17时,地形数据的分辨率已经达到了0.3〞,并且LOD还能够继续升高。该分层分块方式和一般的数据存储结构存在着一些不同之处,表现为将纹理模型的数据的地形模型的数据存储在一个单元中,这样做的原因是(1)将地形模型的数据和纹理模型的数据存储在一起有利于快速进行索引;(2)从渲染地形的角度来看,纹理数据和地形数据是一一对应的,缺一不可。
三、结束语
[1]LiuBao-hongandHuangKe-di.TheDesignandImplementofMulti-ResolutionFederationwithanAir-GroundCombatFederationAsExample[C].Orlando,FL,USAProceedingsofthe2002SpringSimulationInteroperabilityWorkshop,2002