DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 三维目标与核心素养的基本内容 (一) 三维目标与核心素养的概念： 1) 三维目标 三维目标是指在人才培养的过程中，要始终秉持着整体发展的观念，全面贯彻国家对不同阶段的学生具体的发展要求，在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三个方面，知识与技能即让学社了解基本的知识，学会基本的技能解决基本的问题；过程与方法则是让学生在学习的这个阶段中着重强调过程，注重选择方法的重要性，学会学习，锻炼创新性与独立性；在情感态度价值观方面，注重的是培养学生的个人情感，集体协作，培养正确的人生观、价值观、世界观，拥有完整的人格、品格……总体而言，三维目标的提出就是让学生成为一个全面发展有文化，有道德，有知识的社会主义公民。 2) 核心素养的概念 核心素养相较于三维目标又将要求进一步拉高了一个层次，在联合国科教文组织的介绍中：核心素养是指个体拥有健康的身体，良好的社会情绪，较好的文字沟通能力，掌握科学与技术等满足个体发展要求，适应社会的基础能力；而在世界经济合作组织中也有这方面的定义，经合组织认为，个体需要与他人建立良好的关系，有团队合作的能力，能够解决生活中出现的矛盾与冲突的能力，以此来看，核心素养无非就是学生应该全面具备的，能够有适应终身生活的能力，具备在社会上生存的关键能力和与人沟通，与人交往的综合品格。 (二) 新课程改革下三维目标与核心素养的关系 1) 三维目标倾向于内化，核心素养倾向于内在 在追求核心素养的过程中，核心素养始终呈现的是一个形象性的概念，我们无法将其放在某一个对象上进行比较分析，因此我们认为核心素养不能“客观化”，也不能够“对象化”。素养实际上就是一个包容性的概念，它不仅仅是知识与技能的内在化，也不仅仅局限于过程与方法的内在化状态与水平，它在终身生存中体现着关键性的作用，因此，它有着鲜明的具体性和全面性、整体性。当然，三维目标的价值追求也亦如此，在目标上，他们的价值追求往往是高度相同的。从核心素养的概念外延来看，核心素养远远窄于三维目标，因为核心素养中包含着核心与非核心之分；而从概念的内涵来看，核心素养一直倾向于内在性，它要求个体具有内部的完整性，即我们所接受的教育内容在于我们自身的状态与水平；三维目标中的知识与技能、过程与方法、情感态度价值观它是认为的将教育内容内化，所以它更加倾向于内化机制。两者合为一体，共同对学习者提出了结构性与整体性的要求并做足了充分的阐释，从这个意义上讲两者互不分离，才能对学习者树立高标准、高素养的目标。 2) 三维目标是基础，核心素养为目标 课程目标分为三个阶段，第一个阶段我们称之为1.0版即最初强调的“双基”，在基础知识，基础技能的指导下，对于学生的要求的局限性太强，学生的发展受到了阻碍，过去的几十年里追求的是教育的提升，对于中国的教育事业的发展是一种打击，中断了多年的文化事业从基础知识与技能开始，往往只是解决了那个时代的对于社会基础发展的问题，然而在2.0时代也即今天的三维目标提出，它又增加了过程与方法、情感态度价值观，在1.0的基础上教育目标得到了深化，这三个方面扩展了双基，在横向上看，基础教育更加全面了，我们知道核心素养强调的是个体的能力、知识、态度、品格兼具的全面性人才，能够适应将来的学习、工作、生活，从这个层面上观察，这是三维目标需要达到的效果，也是它的发展最终目标，如果我们将其分开细讲，在科技横行的时代，知识与技能就是形成核心素养的基础和载体；主动建构的过程与方法是形成核心素养的关键环节；情感态度价值观为促进核心素养的形成奠定了基础态度、观念，因此三维目标的就是为核心的形成服务的，也就是所谓的终极目标。 3) 核心素养是三维目标的传承与超越 三维目标中知识与技能是三维中最基础的一维，只有基础坚固才有第二维，第三维的顺势发展，新课程中注重强调三维目标的有机统一，三维目标也是人为的不断地整合中才促进了学习者身心的全面和谐发展，在这个层面上来说，缺少任意一维都将使学习者的身心发展无法进行或者受损，因此，三维目标较于之前基础知识，基本技能所代表的“双基”既有继承的成分，又有超越的体现。后来从三维目标走向了核心素养，而实际上核心素养就是融合了知识、技能、情感等的又一综合性的目标，正如吴伟教授所言：“历史素养是通过日常教化和自我积累而获得的历史知识、能力、意识以及情感价值观的有机构成与综合反映：其表现出来的，是能够从历史和历史学的角度发现问题、思考问题及解决问题的富有个性的心理品质” [ 8 ] 。因此，它是一个三维目标的传承。再者，核心素养从本质上来看，它更能够以人为本，教育思想更加进步，真正实现了教育对人的本位性，回到了育人的层面；最后，素养是人的先天性与后天习得的产物，学习者最终成为怎样的人，素养发挥着关键性的作用，只有素养才能使人真正成为人，是人成长的内核，是人终生发展的基因，因此，对于三维它既是继承又有超越。 4) 核心素养是三维目标的深化、具体化 21世纪以来，国家在基础教育方面做了巨大的改变，纵观三维目标的培养方式，仅仅局限于三个方面的大目标，在实施的过程中缺乏具体的过程与方法，与教育究竟要得到什么样的结果还是很模糊，教育部在《关于全面深化课程改革，落实立德树人根本根本任务的意见》中提出要立德树人，培养人的核心素养就是要从根本上去做好教育，从细节上抓三维目标，从三维目标的形式化走向具体化，把每一个环节深化，从基础上开始做培养，从而为以后接受更高的教育树立风向标，核心素养就是要将教育转化为以人为本的教育，从而做到素养，从而让教育继续将“人之初，性本善”做到延续而不是扭曲。
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user: 4. 三维目标与核心素养的实现方式 (一) 各学科之间相互渗透，相互融合 从三维目标到核心素养的整个过程，穿透的是整个学科，首先我们应该从学科素养着手，各个学科之间有着千丝万缕的联系，它们有着自身的学科素养，我们的教育终究是培养的全面化、全能型人才，各门学科对核心素养有着不可小觑的贡献，如：生物学教会了学习者人类的发展以及世界万生万物的演变构造，它培养的了学生的生物科学素养；语言学从学科上贯穿了人内心的情感，塑造了学生的内涵品质等，从这些学科上，我们需要做的是将他们的贡献做到最大化，那么就需要各个学科之间相互交融，互为表里。 (二) 建构全方位的课堂评价体系 在传统的教学评价体系中，我们知道我们是以分数来衡量教学质量，从未综合的以其他任何方式来作为考评的方式，在这里实现核心素养，就必须以核心素养为方针，建立起以全面人格，全面能力的评价体系，综合评价一个学生的学业表现，增加学困生的自信心，改变偏科生的学习态度，纠正不良品质的学生的行为，平衡每一个学子的学习状态。 (三) 遵循学生身心发展的规律 教育的过程中，育人如育苗，最重要的是不能做揠苗助长的方式，所有的措施的核心都是围绕以“学生为主体”的，我们不能够扭曲学生的发展。只有在学生的基础上才能够做到顾全大局，有的得放矢，最终才会向核心素养靠拢。
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user: 5. 小结 21世纪的今天，教育经过了三次大的方针改革，无论是三维目标还是核心素养都是以立德树人为目的，坚持以人为本的教育思想。我们强调遵循学生的身心发展规律，均是在此基础上提出的，这充分反映了新时代社会对于人才的要求，先进的教育思想是社会进步的要求。站在人的立场上，我们把教育做到全面，做到符合社会主义核心价值观的要求，在中国这个泱泱大国的土地上，才能够使教育做到因地制宜，顺应国情，核心素养最终才会走向时代性、科学性和民族性。
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user: 摘 要 太阳能电池的载流子信息采集一直是其研究领域的短板。相比较于其他检测方法，太赫兹技术对载流子信息的捕捉拥有独特的优势，本文从太赫兹技术的角度出发，综述了太赫兹技术应用于不同太阳能电池获得载流子动力学信息的研究现状及进展。通过对载流子动力学信息的检测，能够对太阳能电池的制备加以指导，相信太赫兹技术的发展将极大推动太阳能电池的发展。 关键词 :太赫兹波，太阳能，载流子 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 太阳能电池概述 随着现代社会经济的高速发展，人们对能源和环境问题越来越关注，解决日益突出的能源短缺和环境污染问题是实现可持续发展、提高人民生活质量和保障国家安全的迫切需要。因此，可再生能源的开发和大规模应用已经上升到了国家发展战略的高度。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，具有清洁、无污染、储量大、分布广等优点，其开发和利用对于缓解能源与环境问题有重要的科学意义和显著的实践效果 [ 1 ]。 目前太阳能利用的主要形式有太阳能光热转换、光电转换和光化学转换三种，太阳能光电利用又分为太阳能热发电和太阳能光伏发电两种。其中，太阳能电池光伏发电可以同时解决能源短缺和环境污染这两个重要的问题，因而，太阳能电池的研究与开发引起了世界各国的高度重视。目前，太阳能电池已经广泛应用于农业、气象、交通、通讯、电器、军事国防和医疗卫生等各个领域 [ 2 ]。 要将太阳能转换为电能，需要低成本、高效率的太阳能电池，其实现光电转换的两个必要步骤是：吸收太阳光产生电子空穴对和光生电子空穴对的分离，在这两个必要步骤中，几乎所有电子空穴对的产生和传输都与太阳电池的吸收层有关，也就是说太阳能电池的吸收层材料是整个电池器件的关键部件，在很大程度上决定了太阳能电池的光伏性能，以此为依据进行分类，太阳能电池的吸收层材料目前已研发到了第三代，第一代以高纯单晶硅材料为代表，单晶硅太阳能电池的实验室转换效率已高达24.7%，接近其理论极限效率，虽然硅原料丰富，但高纯单晶硅的生产能耗巨大，硅片处理与p-n结制备需要用到危险化学品，成本高，因此，减少材料用量、降低原材料成本是第二代太阳能电池吸收层材料的出发点，采用多晶硅、非晶硅、碲化镉、铜铟镓硒等薄膜作为吸收层，原材料消耗大为减少，成本更低。目前以硫化镉、铜铟镓硒为代表的薄膜太阳能电池的实验室转换效率已经分别达到了18.7%和20.4% [ 3 ]，但是商用薄膜太阳能电池的转换效率只有6%~13%，低于商用单晶硅太阳能电池的18%。为了进一步提高光电转换效率，人们研究了太阳能电池的效率极限和能量损失机制，据此提出了第三代太阳能电池的概念，如利用多带隙(前后叠层结构、中间能带结构等)、提高单光子效率(热载流子和冲击离子化等效应的利用)、光子能量重新分布(光谱的上、下转换等)等措施来提高转换效率 [ 4 ]。目前，以CZTS为吸收层的薄膜太阳能电池的最高效率已达到12.7% [ 5 ]。铜锌锡硫有类似于铜铟镓硒的体结构，保留了铜铟镓硒的优异性能：禁带宽度约为1.5 eV [ 6 ]。根据相关理论推算其光电转换效率为32.2%，所以铜锌锡硫材料是薄膜太阳能电池吸收层的最理想候选材料之一 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]，而在2014年之后CZTS电池发展又陷入了停滞，这虽然与四元半导体材料生长合成和其性质的复杂性使得相关研究具有颇大难度有关，同时也与人们对其微观结构及其相关的基本物理化学性质的认识仍有欠缺有一定的关系 [ 11 ]。 根据不同材料可以对太阳能电池进行分类，可分为：硅基太阳能电池、化合物半导体薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等，到目前为止，基于这些材料的太阳能电池设计都面临光管理和载流子复合的问题。 半导体中的超快载流子动力学因其在高速光电器件中的应用而备受关注。以前许多光学技术被用来研究半导体中的载流子输运。相对于传统的实验技术，有时间分辨的光传输技术、光泵浦探测光谱和光泵浦太赫兹探测技术有许多优势，其中最显著的是具备解决载流子运动瞬态时间尺度问题的能力。光泵浦太赫兹探测技术是一种能够检测光诱导样品的载流子变化以及对由此产生的太赫兹传输变化进行测量的技术。光泵浦太赫兹探测技术的明显优势是能够直接测量光电导的光致变化，其中包含载流子浓度信息和迁移率的信息，时间分辨率为亚皮秒，甚至飞秒、纳秒。最近，时间分辨太赫兹光谱的实用性已经大大提高，并已广泛用于光生载流子的动力学信息的检测，包括载流子弛豫过程和机制，半导体中的载流子-声子散射。 当半导体材料在没有外部激发的情况下，其内部载流子是处于动态平衡的，并没有宏观电荷，如果半导体受到激光脉冲的激发，内部载流子就不再是平衡的，其电导率就会发生变化，对太赫兹电磁波的透过率就会发生改变，通过检测激发前后透过半导体的太赫兹强度的变化，就可以探测半导体内部载流子的运动情况。光泵浦太赫兹探测技术(OPTP)的原理如图1所示，在泵浦探测系统中，激光器出射激光由分束镜分为两束，一束为泵浦光，一束为探测光，两束光之间通过一个时间延迟系统，可以调节泵浦光和探测光之间的延迟时间。对于不同的光学非线性机制，有着不同的形成时间和恢复时间，可以利用这一特点研究和区分材料的光学非线性响应机制。泵浦光与探测光作用在材料上相同的区域，泵浦光的光强较强，它的作用是激发材料的光学非线性响应。当强泵浦光入射到待测样品上时，样品在强光照射下产生非线性光学响应，材料的性质发生改变，因此能够对经过其中的探测光形成调制。通过调节泵浦光和探测光的光程差(延迟时间差)，在不同延迟时间下测量样品的透过率，即可研究该材料的非线性动力学过程，由此观之，将其应用在太阳能电池的检测上是非常适合的，并且能够对太阳能电池结构加以指导，揭示其内在作用机理。本文就太赫兹在太阳能电池领域的应用进行综述。
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user: 2. 太赫兹在硅基太阳能电池领域的应用 硅基太阳能电池是第一代太阳能电池，目前仍在光伏发电产业占据重要地位，其主要包括单晶硅、多晶硅和非晶硅太阳能电池。 单晶硅太阳能电池是以高纯的单晶硅为原料的太阳能电池，是目前技术最成熟的电池，其效率已达25.1%，而其理论光电转换效率极限值为33.3% [ 12 ]。多晶硅的材料质量比单晶硅差，有许多晶界存在，效率低于单晶硅太阳能电池，但其材料制造简单，制造能耗相对较低，总的生产成本较低，自1998年以来得到快速发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。因此，性价比方面单晶硅太阳能电池还是略高于多晶硅太阳能电池。2011年，FaridehMeghdadi等 [ 13 ] 人通过对太赫兹时间信号的分析，检测出在正向偏置下多晶硅太阳能电池中的缺陷。研究结果显示，在反射模式下，太阳能电池表面不同位置的太赫兹响应不同，在Si表面的两个不同区域得到的检测信号显示出太赫兹波谱负峰的偏移，表明其中一个区域正是由于有缺陷的存在，所以导致信号的偏移。之后，在2014年，H. Nakanishi等人 [ 14 ] 利用激光太赫兹发射显微镜(LTEM)，通过飞秒激光脉冲检测了多晶硅太阳能电池中产生的太赫 图1. 光泵浦太赫兹探测技术原理示意图 兹辐射，并拍摄出了太阳能电池的太赫兹辐射成像的照片，如图2所示。随后，H. Nakanishi等人在LTEM上应用泵浦探测技术研究了光激发载流子在太阳能电池中的动态响应。在这项研究中，H. Nakanishi等人观察到反映不同载流子寿命的不同DTEM(指将泵浦探测技术应用于LTEM，即动态太赫兹发射显微镜)数据。成功地使用带有电流计的DTEM获得了多晶硅太阳能电池中载流子寿命的变化图像。此外，可以看到多晶硅太阳能电池的THz图像和EL/PL图像之间的区别。2016年，V. Skoromets等 [ 15 ] 人应用光学泵浦太赫兹探测技术对经多种技术处理的多晶硅太阳能电池进行检测，发现超快载流子动力学与宏观参数(如开路电压)有紧密联系，表明这个电池是处于一种稳态运行的状态。研究显示，处理后的样品对快速衰减时间没有任何影响，这是因为快速弛豫通道是在太阳能电池的层与层之间捕捉光生载流子，而不是在电池内晶界处捕捉，所以外界条件对其影响并不显著。从上述研究结果可以看出，太赫兹技术不止在太阳能电池的表面缺陷及性能检测方面有所应用，而且能够对太阳能电池的工作机理加以解释，太赫兹在多晶硅太阳能电池中的应用大有可为 [ 16 ]。 非晶硅具有较高的光吸收系数，因而所需厚度仅为数千埃，并且带隙在1.5~2.0 eV范围内可调，制备工艺简单、能耗少、成本低，易于制备柔性电池，易于与建筑集成一体。但其转换效率较低，实验室 图2. (a) 多晶硅太阳电池的光学图像，(b) 硅太阳能电池的太赫兹峰值振幅与泵浦光延迟时间的关系，(c) 不同类型太阳能电池样品的泵浦-探测延迟时间依赖性 中最高稳定转换效率为12.7%。就目前来说，非晶硅在太赫兹领域内的研究尚处于空白，还需要研究者的继续努力。
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user: 3. 太赫兹在化合物半导体薄膜太阳能电池领域的应用 化合物半导体薄膜太阳能电池是国内外研究比较成熟的新一代太阳能电池，指由两种或两种以上元素组成的具有直接带隙的化合物半导体材料制成的太阳能电池。这些材料一般禁带宽度在1.0~1.60 eV之间，具有较高的光吸收系数(高达10 4 ~10 5 cm −1 )，将它们作为太阳能电池吸收层时使用量大大减少，只需1~2 μm厚就能吸收大部分的有效太阳辐射，能实现高的光电转换效率并降低制造成本。目前研究比较多的化合物半导体材料有III-V族化合物(砷化镓)、II-VI族化合物(CdTe、CdS)、I-III-VI族化合物(CuInSe 2 ， CuInGaSe 2 ， Cu 2 ZnSnSe 4 )等。 在2008年，首都师范大学的张存林教授课题组就通过太赫兹技术检测了电场偏置下砷化镓的超快载流子动力学信息 [ 17 ]，这是一次对太赫兹应用的重要尝试，张存林教授等人不只是通过实验检测到了化合物半导体中的载流子信息，也通过检测验证了理论计算的正确性，为科研人员利用太赫兹检测载流子提供了重要参考。到了2013年，新加坡国立大学的一个课题组 [ 18 ] 又通过OPTP技术研究了掺硒硫化镉纳米带的光电导性质，如图3所示，研究者们主要探究了硒掺杂的作用，随着掺杂量的变化，纳米带表现出的性质也各不相同，文章中既涉及到掺杂的影响，又有纳米结构的制备，十分全面。2014年，日本的课题组 [ 19 ] 用飞秒级别的时间分辨光谱学研究了铜锌锡硫晶体内的超快载流子动力学，研究结果显示了铜 图3. (a) 掺硒硫化镉的扫描电镜与高分辨透射电镜图，(b) X射线衍射分析，(c) 能谱分析，和(d)x = 0，0.29，0.65，0.87和1时，五种样品的光致发光光谱图 锌锡硫单晶中自由载流子的能量弛豫和复合过程的全局特征。研究者们通过将光泵浦的瞬态反射(TR)检测和太赫兹的瞬态吸收(THz-TA)测量相结合的方法研究了铜锌锡硫单晶中自由载流子的动力学。在光泵浦的瞬态反射(TR)和太赫兹的瞬态吸收(THz-TA)衰减动力学中一致观察到，在尾状态中局部化的光载流子的热激发导致自由载流子寿命的延长。铜锌锡硫中热载流子的亚皮秒能量弛豫可能由带边缘附近的静电势波动引起。在高能光激发下，表面区域附近的非辐射复合影响铜锌锡硫的光电特性。他们的发现为基于铜锌锡硫的太阳能电池的光伏操作提供了物理上的重要参考。无独有偶，还是同样一个课题组使用同样的技术在2015年研究了铜锌锡硫中钠元素掺杂与未掺杂时晶体内的载流子动力学，研究发现了Na掺杂对CZTS单晶带边缘附近的光生载流子的动力学响应能够产生影响。发现Na掺杂剂作为非辐射复合位点的抑制剂，导致光生载流子的寿命更长。结果表明，Na掺杂剂的独特效应可能会改善CZTS太阳能电池的性能。2016年，H. Hempel等人 [ 20 ] 通过时间分辨太赫兹光谱学(TRTS)和时间分辨微波电导率(TRMC)测量了在铜锌锡硫薄膜中跟踪电荷从飞秒到纳秒变化的载流子动力学。这包括将光生载流子捕获，使其呈现带尾状态，然后以9.1ns的时间常数进行复合。其光生载流子相对较长的寿命可能是长时间的缺陷状态所导致的，而不是低浓度的复合中心造成的。2017年，Woo-Jung Lee等人 [ 21 ] 使用光泵浦太赫兹探测光谱研究了CIGS太阳能电池的超快载流子动力学，并且证明了太阳能电池性能与光激发载流子动力学行为之间的相关性。
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user: 4. 太赫兹在染料敏化太阳能电池领域的应用 染料敏化太阳能电池（DSSC）是太阳能电池中较新的技术产品，由透明导电基板、二氧化钛(TiO 2 )纳米微粒薄膜、染料(光敏化剂)、电解质和ITO电极所组成，其工作原理涉及电化学发电过程，实际上是一种光电化学电池。具有原材料丰富无毒、部分材料可以被充分回收、工艺技术相对简单、易于实现大面积工业化生产的优势。瑞士洛桑联邦理工学院MichaelGratzel的研究小组采用钙钛矿结构的无机与有机混合型材料作为染料敏化材料，开发出由玻璃、FTO、TiO 2 、CH 3 NH 3 PbI 3 、HTM、Au构成的转换效率达15%的固体染料敏化太阳能电池。 2009年，PritiTiwana等人 [ 22 ] 利用光学泵浦太赫兹探测技术研究了以介孔二氧化钛为基底的染料敏化电池的光致电导率动力学，针对于具有和不具有染料敏化作用的介孔TiO2膜，PritiTiwana等人测量了其在亚纳秒时间范围内的瞬态光致电导率。这些测量可直接评估电荷注入速率、迁移率和在这个时间尺度上的缺陷复合。还探讨了TiCl 4 处理过程对电荷注入和捕获速率的影响，如图4所示，目的在于确定DSSC中的光电流和效率增加的机制。通过研究光电导动力学获得的信息对于回答有关不同染料敏化剂和各种表面处理在改善DSSC中电荷注入和电子扩散长度方面的问题非常关键，这为优化电子传输和样品性能起到了积极作用。2010年，H. Nemec等人 [ 23 ] 使用同样的方法探究了在染料敏化太阳能电池中纳米结构半导体中的电荷传输和复合过程。结果表明，由于注入电子和半导体纳米粒子表面上的染料阳离子之间强静电的相互作用，活性太阳能电池材料中的电荷传输可能与非敏化半导体中的电荷传输有很大差别。对于ZnO，染料的作用使其形成了电子-阳离子对，这种现象能够使电荷快速复合并且在复合物解离后也能显著降低电子迁移率。然而致敏TiO 2 由于拥有高介电常数，能够有效地筛选电荷而不会受到这个问题的困扰。2016年，William Ghann等人 [ 24 ] 采用太赫兹光谱技术研究不同有机染料和无机染料钌(II)多吡啶配合物与TiO 2 纳米粒子的相互作用。发现天然染料敏化TiO 2 薄膜的太赫兹光谱与无机染料的太赫兹光谱明显不同，但二者对太赫兹的突出吸收都处于大致相同的波长。与无机染料相比，天然染料能够更加均匀的渗透入多孔TiO 2 层。同时通过太赫兹3D成像很容易识别TiO 2 薄膜上的缺陷。不仅如此，2015年，Jan C.等人 [ 25 ] 又通过时间分辨的太赫兹光谱学研究了染料敏化太阳能电池中界面电荷转移状态和载流子分离的动力学。由上述发现可以看出，太赫兹技术为染料敏化太阳能电池的表征提供了新的方 图4. 用400 nm光和500 nm光激发前(a)和激发后(b)的介孔二氧化钛的光电导动力学的对比，(c) 染料敏化处理前后的TiO 2 和TiCl 4 样品稳态吸收光谱 法，太赫兹技术不仅能够最简单、最直观地检测出电池中的载流子动力学信息，并且能够表征染料的作用过程，为染料敏化太阳能的研发起到了指导作用。
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user: 5. 太赫兹在钙钛矿太阳能电池领域的应用 钙钛矿(perovskite， PVK)太阳能电池是近年出现的新型光伏技术，2013年被《科学》杂志评选为“年度十大突破”之一，2016年被达沃斯世界经济论坛列入“十大新兴技术”。经过5年多的发展，转换效率经从2009年的3.8%迅速攀升到19.3%。钙钛矿太阳能电池由有机分子和无机元素混合制成，比硅更容易制造于柔性基板上。钙钛矿材料不仅具有优异的光电转化率，且原料丰富，成本低廉，其制造成本有望达到目前晶硅太阳能电池的1/3到1/5，具有巨大的商业化前景 [ 26 ]。 近期，杭州纤纳光电科技有限公司采用自主知识产权的核心技术，生产出面积超过16 cm 2 、光电转化效率达到15.24%的大面积钙钛矿太阳能电池组件，已具备大规模产业化前景。该成果已获得位于美国蒙大拿州的国际测试中心Newport公司的权威认证，刷新了大面积钙钛矿太阳能电池组件的世界纪录，但是导致钙钛矿太阳能电池高效率的基本光物理机制仍然处于模糊状态，因此钙钛矿太阳能电池的快速发展和巨大前景对于表征方法的要求更为强烈。在2014年，Carlito S. Ponseca，Jr等人 [ 27 ] 应用光致发光、瞬态吸收、时间分辨太赫兹光谱和微波电导率等检测来确定载流子的产生和其复合的时间，以及载流子在CH 3 NH 3 PbI 3 钙钛矿材料中的传输性质。研究表明，纯钙钛矿和钙钛矿/Al 2 O 3 具有几种近乎理想的太阳能电池特性：在几微秒内可形成高速移动的电子和空穴，并且两者的迁移率几乎均衡并且保持在微秒级别。其微秒级时间尺度的复合可确保非常有效的电荷收集，从而可提高太阳能电池的效率。结果还表明，由于电子从钙钛矿注入到电子迁移率非常低的二氧化钛，导致整体迁移率降低。研究者还注意到，较低费米能级的TiO 2 降低了开路电压，从而导致整体效率降低。由上观之，可以得到的一个结论是太阳能电池性能的一个可能的改进方法是设计活性材料，使得电子和空穴的迁移率都处于钙钛矿中电子迁移率的水平。在2016年，Carlito S. Ponseca，Jr等人 [ 28 ] 又通过时间分辨太赫兹光谱检测了有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池材料中的超快载流子动力学信息，对太赫兹光谱的分析结果表明不同组别的MAPbI 3 钙钛矿薄膜中的迁移率有相似结果，观察到的细微差异很大程度上与样品制备方法中的差异有关。单晶钙钛矿之所以能够获得较高的迁移率，是因为其较低的缺陷浓度。而钙钛矿的p型掺杂之所以能够影响其重组，也是受到缺陷浓度的影响。所有这些结果都指出了控制这些材料中载流子动力学的一个非常重要的参数：缺陷。为了得到性能更好的太阳能电池，应首先关注由不同制备路线和方案引起的缺陷状态和浓度。一种方式是通过使用时间分辨太赫兹光谱，获得钙钛矿太阳能电池材料的这些早期过程。还有其他两种可能的方式可以通过时间分辨太赫兹光谱来理解这些材料中的载流子动力学。其一是研究纳米级钙钛矿的光物理特性，即将THz脉冲聚焦到扫描隧道显微镜(STM)的尖端，在使用该方案时，能够获得2 nm的空间分辨率，所以可以对缺陷位点进行研究。另一种方法是使用时间分辨太赫兹光谱扫描大规模的商业尺寸的太阳能电池板，例如，大约1平方米的钙钛矿太阳能电池板。这可以帮助绘制面板内的缺陷区域并识别制造商业规模太阳能电池时可能出现的故障。无论是微观还是宏观的检测上，太赫兹技术都证明是有价值的，不仅可以揭示其基本过程，而且可以为太阳能电池行业可能的工艺优化提供见解。 2016年，上海大学金钻明等人 [ 29 ] 通过光泵浦太赫兹探测器(OPTP)实验，研究了室温下光激励滴铸法制备的CH 3 NH 3 PbI 3 钙钛矿薄膜的载流子动力学，如图5所示。与在1.55eV的泵浦光子能量激发相比，在3.1eV激发之后测得的OPTP信号显示光电导率拥有额外的快速衰减通道。实验结果表明有效的载流子寿命可以通过表面复合进行调节。此外，通过Drude-Smith模型分析瞬态太赫兹光电导谱图表明光生载流子在处理过的钙钛矿薄膜的晶界处会发生背散射。研究表明，利用光泵浦太赫兹探测CH 3 NH 3 PbI 3 钙钛矿薄膜的光电导性质可以涵盖从亚皮秒到数百皮秒的时间量级，研究者发现电子空穴的复合非常缓慢，载流子迁移率范围为15~35 cm 2 /V∙s，无色散的太赫兹电导率实部和太赫兹电导率的小的负虚部表明光生载流子在样品中经历了晶界的背散射。这些结果为解释钙钛矿材料的内在光物理性质提供了支持，对未来的理论工作以及光电和光电应用具有直接影响。
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user: 6. 太赫兹在有机太阳能电池领域的应用 有机太阳能电池是用有机半导体聚合物作为吸收层制备的太阳能电池，具有原料易得，成本低廉，质量轻，可通过调整分子结构改变材料的吸光范围，电池十分透明等优点。有机半导体在低成本太阳能电池和柔性太阳能电池中有很大的应用价值。目前，有机太阳能电池的光电转换率在7.3%。 2012年，Sybren ten Cate等人 [ 30 ] 使用超快瞬态吸收和时域太赫兹光谱来确定量子点上的电荷定位使其在有机半导体中电荷的库仑吸引力得以增强。如图6所示，研究表明，块状异质结中硫化铅(PbS)量子点与PCBM或P3HT作用时的电荷转移使电荷局域化，将电荷储存在量子点内，并且在有机材料中产生反电荷。量子点中的局部电荷以库仑力的方式吸引有机材料中的反电荷，这大大降低了其迁移率，并提高了其电荷复合的能力。CdSe量子点和P3HT组成的块状异质结光伏器件的较低的效率是由于量子点缺陷处的快速电子俘获作用。根据目前研究的结果 [ 31 ]，即使在量子点缺陷处出现没有电荷俘获的情况，器件效率也将受到CdSe量子点上的电子与P3HT的孔之间库仑力相互作用的限制，此时需要外部电场来分离通过库仑力结合的成对电荷对，进而提高器件效率。其中一个有趣的观察结果是，基于铅硫族化合物量子点和有机电荷受体块状异质结的光伏器件的近红外功率转换效率比基于有机块状异质结或量子点薄膜器件的低8个数量级。量子点薄膜的高效操作由此有迹可循。因为量子点之间的强耦合作用允许电荷离域化，电荷离域化通过降低库伦吸引力对电荷有效分离起到重要作用，从而能够提高有机太阳能电池的效率。其研究结果为有机太阳能电池的光学架构提供了合理化的支持。
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user: 7. 结论 本文从不同种类的太阳能电池与太赫兹技术的结合入手，综述了太赫兹技术近年来在不同种类太阳 图5. (a) 使用光泵浦-太赫兹系统检测的泵浦激发能量从51~255 μJ/cm 2 变化的CH 3 NH 3 PbI 3 光动力学，(b) 归一化暂态太赫兹光在不同的泵浦能量的载流子弛豫，(c) 泵流量密度与太赫兹电导率峰值的关系，虚线是对数据的线性拟合 图6. (a) 吸收激发光子光吸收的瞬态变化，(b) 每吸收一次激发光子的时间分辨太赫兹电导率 能电池研究中的应用，主要是应用于获取载流子信息。太赫兹技术能够精准检测太阳能电池内部的载流子信息。对电池内部工作信息的了解有利于解释太阳能电池的工作机理，从而对太阳能电池效率的提高起到积极作用。相信不断发展的太赫兹技术，能够进一步推动太阳能电池的发展。
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user: 摘 要 城市封闭式小区是造成道路交通拥堵的主要原因之一。小区开放对优化路网结构、提高道路通行能力、改善城市交通状况的数据评估具有迫切的现实需求。本文首先借助主成分分析及熵值法对三类城市的道路通行能力进行评估；其次对不同规模的城市道路通行能力的差异性及原因进行了分析，为相关城市设计小区开放后优化道路通行能力方案提供参考；最后基于小区开放前后影响交通环境的变化数据，通过引入新的评价因子对BPR函数进行优化，实现小区开放对城市交通状况改善的数据分析。 关键词 :交通拥堵，小区开放，主成分分析，熵值法，BPR函数 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 城市内封闭式小区对交通通行能力造成了很大程度的拥堵。封闭式小区破坏了城市路网结构、堵塞了城市“毛细血管”，容易造成交通阻塞。随着车流量的激增拥堵状况日益严重，已经成为制约我国城市发展的瓶颈。国务院发布的《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》提出，已建成的住宅小区和单位大院要逐步开放，新建小区应当对外开放。小区开放能否达到优化路网结构、提高道路通行能力、改善城市的交通状况的问题逐渐引起学者们的关注，而小区开放对周边交通状况影响的评估将成为新建小区以及改建小区相关方案设计需要考虑的主要因素。 苏兵 [ 1 ] 等通过对改善交通状况的可替代路径分析入手，以任意起讫点对间的交通便捷度方形小区影响因子以及网络交通便捷度方形小区影响因子为衡量方形小区对城市方格网络的影响指标，结合西安市的封闭小区情况对方格城市网络的路网结构和交通运行效率的差异性进行量化分析，给出了优化交通状况的思路。李向朋 [ 2 ] 基于交通分析理论和Braess悖论，以道路通行能力、延误时间、行程时间、排队长度以及V/S等因素为评价指标对小区开放的交通状况进行量化评估，进而对小区不同形式的交通开放道路通行优化提出相关对策。张磊 [ 3 ] 在对国内外交通模式发展及现状研究的基础上，分析了居住区的人车分行、人车混行特点及适用范围，从促进人际交往的区域交通视角入手提出了适用于改善城市交通状况的住区道路网络结构模型。张杰 [ 4 ] 从资源共享的视角对小区开放实践案例进行分析。以道路系统、公共服务设施系统以及开放空间为评估指标对开放小区的交通状况进行研究，并以西安市一开放小区为案例提出小区开放的相应策略。裴玉龙等 [ 5 ] 在对城市微循环路网结构分析的基础上，使用局部路网评价指标对小区开放前后局部路网的可靠度进行分析，提出开放小区路网的途径与方法。张娜 [ 6 ] 以小区的容积率、土地使用的多样性、周边路网密度以及公交线路条数等指标对深圳南山区6个开放小区交通状况进行了量化分析，提出了相应的改善交通状况策略。游向然 [ 7 ] 从控制住区规模、创建合理的道路形态、发挥边界活力效应以及加大混合开放度等角度对小区开放的交通状况进行分析并提出相应的优化策略。 上述相关研究特点总体看主要是从宏观层面对小区开放与路网结构的关系进行分析研究，在小区开放后路网结构的效率评估模型构建及数据分析方面略显不足。本文的研究思路主要是分析开放小区与路况的各项数据，借助主成分分析及熵值法等数理统计手段对相关数据进行统计分析，以小区周边影响交通环境的主要因素为指标对城市交通能力评估模型进行优化，实现小区开放对改善交通状况的量化评估。
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user: 3. 小区开放对城市交通状况的影响评估 3.1. 小区开放道路通行能力评估指标及其权重的确定 小区开放前的城市道路通行能力评估主要依据图1涉及的8个指标以及通过公式(2.1)确定的权重，因而小区开放前城市道路通行能力可以使用道路通行指数 度量。其中 为各个指标所占的比重，x i 为各个指标标准化之后的数值。小区开放后的交通环境发生变化，同时现有的城市交通不规范行为比如行人侵占机动车道等因素应该加以考虑。 出发地到目的地所需要的行驶时间是人们能最直观感受到的评价交通网质量的重要指标。通过量化比较小区开放前后行驶时间的差异可以度量封闭小区的开放对周围交通的影响程度。 美国联邦公路局函数(BPR函数)反映的是实际车流量对行驶时间的影响： (3.1) 其中t为路程行驶时间，t 0 为自由行驶的最短时间，Q为机动车的通行量，C为路程中机动车的通行能力，δ，γ为参数，一般取 。 一般的小区周围人口密集，我国国情决定了人们选择非机动车辆出行及或步行的方式比较多，对道路的通行量有较大影响，而BPR函数只考虑了实际流量对行驶时间的影响，并没有涉及到非机动车辆及行人等其他因素。所以为了更好地反映道路阻抗的实际情况，本文考虑再增加另外3个评估指标非机动车、行人以及道路宽度后对BPR函数进行改进。 一般来说，小区开放增加的道路都属于城市支路的级别，大多为双向两车道，交通构成长为混合交通，受到其他因素的影响会比较大，而上式中并没有考虑非机动车辆、行人等的影响，不适合开放小区的数学模型。综合考虑上述因素，本文引入了非机动车、行人、道路宽度以及2.3节讨论的道路优化指数四个影响因子进行建模评估。 1、行人横穿马路对机动车行驶干扰系数α 1 的确定 开放小区后由于道路比较窄，道路设施不完善，行人量较多等因素会造成行人横穿马路等现象，这对道路的车速、道路的利用率、通行能力都有较大影响。对于现有的道路可以根据实际调查行人横穿流量与车辆延误时间数据之间的相关系数计算其干扰修正系数 。其值越小，对路况的干扰程度越大，无干扰情况下取 。但是对于未开放的小区，行人横穿马路的流量是未知的，需要采用定量与定性相结合的方法确定α 1 ，根据待开放小区的区域特点、干扰程度、参考改建封闭小区开放前后行人对交通状况的影响 [ 1 ] [ 2 ] ，得行人干扰修正系数α 1 值如下表5所示。 一般来说，地处市中心的小区，行人对路况干扰程度定位为很严重或者严重；地处一般地段的小区，行人对路况干扰程度为较严重或一般；地处郊区或者欠发达地区的小区，行人对路况干扰程度为很小或者无干扰。 2、非机动车对机动车行驶干扰系数α 2 的评估 该指标应分三种情况考虑： 1) 当小区的机动车道与非机动车道间有隔离带时，此时非机动车对机动车道的影响很小甚至没有影 Table 5 Pedestrian interference correction factor of α 干扰程度 很严重 严重 较严重 一般 很小 无 α 1 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 表5. 行人干扰修正系数α 1 值 响，可以不予修正，取 。 2) 当小区的机动车道与非机动车道间没有设立隔离带时，此时非机动车就对机动车的行驶产生干扰。此时如果非机动车通行量小于非机动车道的通行能力，那么非机动车就基本上在非机动车道上行驶，对机动车通行影响不大，所以可以取 。 3) 当小区的机动车道与非机动车道之间没有设立隔离带时，并且非机动车的通行量大于非机动车的通行能力，非机动车将侵占机动车道，影响机动车的正常行驶，道路通行能力大大降低，其影响系数α 2 计算公式如下： 。其中α 2 为非机动车对机动车道的干扰系数， 为非机动车的实际通行量(辆/小时)， 为设计的非机动车道的通行能力(辆/小时)；W 2 为单向非机动车道的宽度(m)；W 1 为单向机动车道宽度(m)。 3、小区内的车道宽度对车辆的通行能力及利用率的影响程度度量 在城市道路规划中标准的车道宽度为3.5 m，而多数小区中有些宅间小路达不到这个标准，这样车辆的行驶自由度、车速、通行能力降低，车道宽度与车速、通行能力之间的关系曲线一般呈现下陡上缓走势，因而取α 3 的计算公式如下： 其中W为机动车道的宽度(m)。 将2.3节研究的道路通行指数与上述3个因素对路况通行能力影响进行综合分析应用于(3.1)式，得到改进后的BPR综合阻抗函数计算公式如下： 其中f为道路的车流量，Y为延误时间，∆Z为道路改善系数。 3.2. 小区开放道路通行能力评估案例分析 本文以南京中心地带的王府国际花园附近4个小区开放前后的各项道路数据进行案例分析验证模型的有效性。通过获取该地域小区开放前后红绿灯时长数据，借助软件测距得到开放道路总长为2135 m，开放后主干道增加节点8个，支路节点增加12个。南京王府国际花园附近小区区域图见图2。 通过表6以上数据之间的对比可以发现，小区开放前后对周边的交通状况有较大的优化。其中连接度、非直线性、可达性系数等各项指标都有所改善。对于南京市这类城市来说最主要因素人均道路长度增加较大，道路通行优化指数 提升了33.28%，修正的BPR路阻函数值减小了8.30%，人们的道路通行更加顺畅。
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user: 4. 结束语 单一型封闭式小区模式是我国城市居民居住环境的主流结构，随着我国城市化进程飞速发展的今天，交通拥堵、环境污染、公共服务基础设施不配套以及城市居民交往空间缺失等一系列问题成为困扰城市发展的重要瓶颈。小区开放成为缓解道路拥堵、改善城市交通现状的有效途径。本文首先通过分析影响城市交通的基本因素入手，借助主成分分析及熵值法等统计手段对城市交通环境进行初步评价，进而借助小区开放前后影响交通环境的变化数据，通过引入新的评价因子对BPR函数进行优化，实现小区开放 图2. 南京王府国际花园附近小区区域图 Table 6 Comparison of various road indexes before and after the opening of Nanjing Wangfu International Garde 南京王府国际花园附近小区开放前后各项道路指标对比 区域面积：0.715 km 2 区域人口：1.50万人 道路长度 (km) 道路密度 (km/km 2 ) 人均道路 长度万人 (km/万人) 连接度系数 非直线系数 可达性系数 延误时间 Z 路阻 开放前 9.67 13.52 6.45 4.20 1.40 2.00 46.00 2.36 19.08 开放后 11.81 16.51 7.78 4.30 1.10 2.20 42.00 3.14 17.50 增量 7.91 3.19 3.60 0.50 -0.40 0.50 -8.00 0.78 -1.58 提升 比例 47.20% 47.20% 47.20% 13.51% -26.67% 29.41% -20.51% 33.28% -8.30 表6. 南京王府国际花园附近小区开放前后各项道路指标对比 对城市交通状况改善的数据评估。 不同种类小区开放前后对周边道路通行的影响应该具有差异性。针对不同类型的小区，设计相应的小区开放后其内部的路网结构以及小区周边的路网优化方案具有更大的实用价值，这也是本文的后续研究方向。
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user: 摘 要 本文利用b3lyp/6-31G(d))的方法对邻苯二甲酸二丙酯分子和离子的结构特点和红外光谱的分布规律进行了研究。研究发现根据分子振动类型的不同，苯乙醇胺A的红外振动光谱主要分布在(0~400) cm −1 、(400~1300) cm −1 、(1300~1700) cm −1 和(1700~4000) cm −1 四个区域。与邻苯二甲酸二丙酯分子的红外振动光谱相比，邻苯二甲酸二丙酯离子的红外振动光谱在相同区域中谱线的整体强度、数目以及振动类型存在明显差异，谱线的最强峰和次强峰分别出现了红移和蓝移现象。此外，在两者的红外光谱中均存在无红外活性和简并的现象。 关键词 :红移，蓝移，红外光谱，红外活性，简并 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 邻苯二甲酸酯(phthalic acid esters， PAEs)，又称酚酞酸，是重要的有机化合物，主要用作塑料的增塑剂 [ 1 ] 。它是邻苯二甲酸形成的酯的统称，当被用作塑料的增塑剂时，一般指的是邻苯二甲酸与4~15个碳的醇形成的酯，对塑料起改性或软化作用被普遍应用于玩具、个人护理品、食品包装材料等产品中。据统计，2011年全球塑料增塑剂总产量为5.90 × 106 t，其中，PAEs类占主要地位，约占69% [ 2 ] 。由于邻苯二甲酸酯超过一定量会干扰人类内分泌，因此世界各国对邻苯二甲酸酯的限制要求日趋严苛，其中有23种邻苯二甲酸酯被认为是有害物质并限制使用 [ 3 ] ，邻苯二甲酸二丙酯就是其中之一，它是一种溶于乙醇、乙醚，不溶于水的无色透明液体。目前对诸如邻苯二甲酸二丙酯等塑化剂的检测研究，多采用质谱法、色谱法、电化学分析法和分光光度法等方法。 量化计算方法是在量子力学基础上发展起来的一种计算方法，可被用于解释和研究材料的各类物理和化学性质 [ 4 ] 。调研发现，目前国内外运用量化计算的方法对邻苯二甲酸二丙酯结构及红外光谱进行研究的较少，本文运用量化计算的方法运用Gaussian 09计算软件对邻苯二甲酸二丙酯的中性分子和离子的结构特点和红外光谱特性进行了详细研究，该研究可为邻苯二甲酸二丙酯的红外光谱痕量检测技术提供理论支撑。
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user: 2. 计算方法 邻苯二甲酸二丙酯中性分子和离子的初始构型均采用GaussView3.09软件进行猜测性构建，然后，然后采用HF/3-21G方法对上述初始构型进行了初步结构计算，然后在B3LYP/6-31G(d)方法水平上对分子构型进行了最终结构和频率优化，获得了分子和离子的稳定构型，经频率分析，得到二者的红外光谱，研究中频率分析的修正因子值采用0.9613 [ 5 ] 。
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user: 4. 结论 本文通过理化计算获得了邻苯二甲酸二丙酯分子和离子的稳定构型和红外振动光谱，对比分析了分子和离子的结构特点和红外光谱的分布规律。邻苯二甲酸二丙酯分子的红外光谱主要分布在四个区域，在(0~400) cm − 1 区域，谱线强度整体较低，振动类型以各基团的整体转动或摆动为主。在(400~1300) cm −1 区域，分子的振动类型主要是面内弯曲振动和苯环的呼吸振动。在(1700~4000) cm −1 区域，分子的振动类型主要为各原子的伸缩振动。在(1700~4000) cm −1 区域，分子的振动类型主要为各原子的伸缩振动。与邻苯二甲酸二丙酯分子的红外振动光谱相比，谱线的整体强度、数目以及振动类型都有所不同，且谱线的最强峰和次强峰分别出现了红移和蓝移现象。在两者的红外光谱中均存在无红外活性和简并的现象。
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user: 摘 要 信息化是高校向教育现代化发展的关键过程。但我国高校信息化建设发展存在不平衡现象，欠发达地方高校信息化建设严重滞后于教育发展的需要。本文分析了欠发达地方高校信息化建设中的内外因素，结合欠发达地方高校的实际情况，特别是经费不足的情况，提出了基于改变观念，统一基础网络、统一应用平台，统一数据标准，面向使用协同建设的四阶段建设方案，一种在有限资金的投入下的信息化建设发展方案。 关键词 :欠发达地方高校，高校信息化，统一 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 教育信息化是教育现代化发展过程中的重要内容，是实现教育现代化的重要步骤 [ 1 ] 。经过近几十年的发展，我国教育信息化已经取得很大的发展和提高，但与人民群众的需求和世界发达国家水平相比还有明显差距 [ 2 ] 。甚至国内还存在极大不平衡性，即“985”、“211” [ 3 ] 等经济情况好的地方的高校信息化建设水平高于一般高校，欠发达地方高校的信息化建设相对落后。我国东中西部的城乡，特别是中西部地区、偏远山区和少数民族聚集区的学校和教学点信息化发展缓慢。
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user: 2. 欠发达地方高校信息化现状 欠发达地区，是指人均国内生产总值、人均财政收入、农民人均纯收入三项主要经济指标均低于全国平均水平的地区 [ 4 ] 。这些地方的生产力发展不平衡，经济文化和科技水平不发达，如我国的中西部地区的云南、贵州、四川等省市的部分地州。由于受经济文化等因素的影响，这些地方的信息化水平相对其它地区就会落后很多，处在这些地方的高校到信息化建设和利用水平就更落后了。下面从高校的内外环境进行分析其信息化水平落后的原因。 2.1. 高校外部环境 2.1.1. 国家政策的影响 从“985”院校的分布来看我国教育资源大概的分布情况。全国有39所高校列入“985工程” [ 5 ] ，分布于我国的18个地方，其中北京8所，上海4所，而陕西、湖南3所，江苏、山东、四川、天津、湖北、辽宁和广东各2所，剩下浙江、吉林、甘肃、黑龙江、安徽、重庆、福建各1所；云南、贵州没有。 “211工程”是指“中国政府面向21世纪，重点建设100所左右的高等学校和重点学科的建设工程” [ 6 ] 。到2017年12月为止，“211工程”院校的分布情况是，北京26所，江苏11所，上海10所，陕西8所，湖北7所，四川5所，黑龙江、辽宁、广东、湖南各4所，天津、吉林、安徽、山东各3所，重庆、河北、新疆各2所，其他省份各1所 [ 7 ] 。由于受教育政策资源分配乃至社会评价的影响，一般普通院校在办学定位、办学条件、招生、就业等方面面临发展困境 [ 5 ] 。 从以上数据可以看出，处于西部的经济欠发达地区，获得国家层面支持的学校很少，导致这些地区的高等教育发展更依赖地方政府的经济支持，如果没有经济的支持，高校的信息化建设就难以开展。 2.1.2. 地方政府支持力度有限 很多学者在基于省际面板数据对地方政府在高等教育的支出中分析得出，地方政府对高等教育支持力度有限甚至在逐年减少。如：受地方政府官员政治周期、政绩考核以经济建设为重和无法限制毕业生就业地域选择等因素的影响，地方政府有削弱对高等教育支出的意愿 [ 8 ] 。基于2001~2015年3个“五年计划”的省际面板数据，得出上述结论。地方财政性教育经费占国内生产总值的比例的降低会直接影响学校在教育基础设施方面的投入，特别是信息化建设方面投入的削减 [ 9 ] 。 2.2. 高校内部因素 地方高校在发展过程中受到各种因素的影响，比如城市规划、扩招等的需要，很多学校都有基础建设的需求，并投入了大量的人力、财力去完成相关的基本要求，如教室、宿舍等的建设。在完成这些建设的同时，主要受资金的限制，不能将基础网络和信息系统同步建设，在后续的发展中，又由于有贷款等各种压力，一直会因为没有资金或者资金不足而不在信息化建设方面投入。导致学校信息化建设一直搁浅，成为掣肘学校发展的软肋。 一般情况下，高校的信息化建设一般会按照五个阶段的方式进行，分别是以下五个阶段：第一阶段，基础硬件设施建设；第二阶段，应用系统建设；第三阶段，应用系统整合；第四阶段，应用系统推广应用；第五阶段，资源整合建设。起步较早的已经完成了这五个阶段的工作，大部分院校仍处于前三个阶段 [ 8 ] 。对于欠发达地方的高校，由于受到经济投入、管理理念、应用水平等方面的制约，一般还在第一和第二阶段反复进行，有的也在尝试第三阶段的应用系统整合。 从上述五阶段模式中不难看出，信息化发展过程中都会经历第三阶段的应用系统整合，也就是系统集成的问题，通常都会开销学校大笔的经费，而且极容易造成投入上的浪费。 由于上述原因，导致欠发达地方高校的信息建设愈发滞后，与其他地区的高校比较，就如同“马太效应”，发展就愈来愈难。如何在有限的资金投入下，确保在信息化发展的道路上减少浪费，快速的提高信息建设发展速度成为问题。
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user: 3. 欠发达地方高校信息化建设策略 基于上述原因，可以将欠发达地方高校信息化建设情况总结为：基础薄弱，投入有限，需求迫切。要改变这些矛盾，没有一蹴而就的方法，只能根据学校自身的环境、条件进行合理规划及实施。并且一定要减少信息化建设过程中的“浪费”——五阶段模式中的第三阶段，对于没有统一规划建设的系统，会造成资源的极大浪费。为避免这样情景的发生，可以从以下几个方面入手： 1) 更新观念，学校做主 不能总以没有资金为由，在信息化方面不做合理的投入；不能纯粹依靠外部资源推动学校信息化发展；学校有信息化使用发展的群体资源，合理的利用资源，就能为学校的信息化发展提供良性推进。 欠发达地方高校采取与电信服务运营商合作为推进学校的信息化发展的便捷方式，但几年下来。各个学校都发现——运营商的最终目的只是发展市场，一般只能解决学校网络接入的问题，甚至出现引入几家运营商，学校就会建出几个校园网的情况，导致学校管理困难，后续信息系统甚至无法集成，不能实现校内信息共享互用，造成投入的浪费。 学校一定是校园信息化建设的主导者，无论采取何种方式与外部资源合作，一定不能把自己当成“乞丐”去谈合作。必须对学校的信息化建有主导权，要求合作方按照学校的需求方案去进行建设，才能取得合作共赢。 2) 统一规划，逐步建设 对于欠发达地方高校，一般都在一二阶段不断徘徊，一直在折腾和犹豫，对于信息化建设，总会被没有资金为借口，迟迟得不到投入和发展。但随着网络及软件技术的发展，可以做到分步实施而不浪费，采取如下规划和建设步骤： 第一阶段：建设统一的基础管网及网络平台。对校园网内的所有资源进行整合，从管沟到线缆及无线网络资源等，确保网络信息系统安全，建设有线无线统一融合的校园网。 第二阶段：构建统一的应用中心硬件平台。基于目前成熟的虚拟化及相关技术，可以构建统一的应用平台，对于以后的扩展，只需要做相应的扩容处理即可，可以避免投入浪费。 第三阶段：建立统一的数据标准及数据中心平台。参照高校信息化发展需要，可以先建立统一标准的数据中心平台，所有新建的应用系统都可以基于该平台进行数据交互，可以有效的控制数据孤岛的出现。 第四阶段：在统一的标准上逐步构建应用系统，信息化从来不是一蹴而就，必须根据发展需要，实际情况，有使用需要并能有效推动的情况下，进行建设，确保应用能解决实际问题，采用面向使用 [ 10 ] 的思想——优先考虑系统色可用性，学校需要解决的任务和问题，采用制作工具的思路进行应用系统的建设。 上述四阶段建设模式可以总结为“3个统一1个面向”：统一的基础网络，统一的硬件平台，统一的数据标准，面向使用的协同建设。不同于传统的五阶段建设模式，对于网络信息基础比较薄弱的高校来说，这种方式可以减轻学校的资金压力，分步实施，逐步提高，可以减少信息化发展建设中的出错成本，在学校后续的信息化建设中，可以减少传统建设模式中不可避免的应用系统集成的麻烦。避免了重复投入、重复建设以及信息系统集成的巨大开销。
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user: 4. 总结 实施高校信息化的建设对于欠发达地方高校来说，除了受到人力、财力、观念等方面的约束，主要还面临经费不足带来的不敢发展，不能正常发展的困境。如果在实施过程中能改变观念，采用“3个统一1个面向”的四阶段建设模式，做到统一规划，统一标准，面向使用，紧密结合发展需要，就能在有限的资金投入下逐步有效的推进欠发达地方高校信息化水平的提高。
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user: 摘 要 能源互联网的概念在“第三次工业革命”中提出并逐渐成为焦点，它把能源从传统的集中式管理转变为分散式管理，并将全球的电网变为能源共享网络。区块链技术的去中心化、透明化、合约执行自动化、可追溯性、开放性等特点正好适用于能源互联网的开发运用中。本文对区块链技术相关知识进行概述，并对目前区块链在能源系统各方面的应用进展进行综述，最后对区块链技术在能源系统应用中存在的问题进行了简要讨论。 关键词 :能源互联网，区块链，去中心化 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 自“能源互联网”这一概念的提出，各国就对它十分关注。在文福拴等所撰写的《从智能电网到能源互联网：基本概念与研究框架》 [ 1 ] 中概括出能源互联网是信息技术与可再生能源相结合的产品，它为有效地利用可再生能源问题提供了可行的解决方案。能源互联网具有可再生性、分布式化、互联性、开放性、智能性的特点 [ 2 ] [ 3 ]。正因为这些特点，分布式能源更多的接入到能源互联网中，这使得大量的消费者成了产消者 [ 4 ]。大量产消者的接入也将会产生新的商业模式，然而自由双边交易 [ 5 ] 的形成将给能源互联网的运行带来了压力，因此需要引入新技术来支撑能源互联网的运行 [ 6 ] [ 7 ]。 区块链技术作为一种分布式数据库 [ 9 ] ，具有改变人与人合作模式和商业合作模式的巨大潜力，是“创造信任”的技术。区块链技术运用于能源互联网将大幅度的提高能源互联网的效率，实现真正的自组织、自调节的能源系统 [ 12 ] [ 13 ]。基于密码学原理的区块链能解决交易过程的所有权确认问题，保证交易系统对交换活动的传输、记录、存储结果都是透明化的、可信的。区块链的记录信息一旦生成将会永久记录，且无法篡改 [ 10 ]。区块链被认为是继大型计算机、个人电脑、互联网、移动/社交网络之后计算范式的第5次颠覆式创新，是人类信用进化史上继血亲信用、贵金属信用、央行货币信用之后的第4个里程碑 [ 11 ]。因此，区块链技术作为一种新兴的数据库技术，它的特性与能源互联网中的理念相符合，可促进信息与物理系统的进一步融合，促进多形式能源与各参与主体的协同，实现交易的低成本化和多元化。本文首先简要介绍了区块链技术的相关知识，然后综述了区块链在能源系统的网络数据安全、系统调度效率、处理能力、交易效率、需求响应等方面的研究应用，并对区块链在能源系统应用中存在的问题进行了简要讨论。