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user: 摘 要 法国专业学位研究生教育具有鲜明的“双轨制”特点，大学校和大学两种专业学位研究生培养模式并存，在培养目标、入学方式、课程教学、导师指导、专业实践、毕业及学位授予等方面，二者既有差异，也有共性。近年来，法国深入推进专业学位研究生培养模式改革，“双轨制”渐趋融合，校际联合培养、校企合作培养和国际化培养取得了重要进展。由此反思我国专业学位研究生培养模式改革，其抓手是建设高校与行业的融合机制，完善师资队伍，并在此基础上加快革新课程教学的内容与方式；其关键是夯实制度基础、关系基础和资源基础。 关键词 :法国，专业学位，培养模式，改革动向 Copyright © 2017 by author 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 长期以来，法国高等教育体系独树一帜，与欧美等国高等学校的学制、类型和管理模式迥异，学位与文凭结构复杂多样。法国从2005年起全面实施欧盟高等教育一体化的“博洛尼亚进程”，确立了3年制本科(学士)、5年制硕士和8年制博士为主要架构的学制体系。学制与学位类型、规格的统一，促进了法国专业学位研究生教育的发展，提升了法国专业学位研究生教育的国际通用性与竞争力。
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user: 3. 法国专业学位研究生培养模式的改革动向 为了提升本国专业学位研究生教育的国际竞争力和知名度，提高专业学位研究生培养质量，法国近年来不断推进专业学位研究生培养模式改革，主要表现在以下几个方面： 3.1. “双轨制”培养渐趋融合 综合性大学与大学校是法国专业学位研究生培养的两大相对独立的系统。近些年，法国高等教育改革力图让大学校与大学的管理模式趋近，以构建对等文凭系统，便于两类学校的学生交流互访。目前，大学与大学校的等值文凭系统已经建立起来，大学校的毕业生可获得硕士学位，并能够进一步到大学进行深造，攻读博士学位。大学校独具特色的培养模式也为综合性大学学习和借鉴，特别是在专业学位研究生培养中，综合性大学更加强调课程设置的实践导向和需求导向，更加重视专业实践环节，大力推进校企合作培养，使大学专业学位研究生培养模式逐渐向大学校的培养模式趋近。 相对于综合性大学学科齐全、交叉融合的优势，大学校招生规模小，学科比较单一，在世界大学排行榜中处于明显劣势。为了进一步扩大国际影响力，法国大学校掀起改革浪潮，积极推进院校重组。一些地理位置毗邻的院校(尤其从属同一政府管理部门)已合并或将合并成规模较大的学校。合并主要有几种类型：1) 工程师院校与其他类别高校合并创建新学校；2) 几所工程师院校合并成一所新的工程师院校；3) 工程师院校并入综合性大学成为其中组成部分 [ 2 ] 。在2013年通过的《高等教育与研究法案》中，明确提出了三种大学重组模式：一是合并，几所院校合并成一所新学校；二是挂靠，一所或多所公立、私立学校或研究机构作为附属机构挂靠一所或多所大学，成员间签订合作协议；三是形成共同体，多所大学和研究机构组成一个地位相对均等的实体，统称为大学-机构共同体。这一新的法案对大学校与综合性大学的发展产生重大影响，合并趋势在今后相当长的一段时期将持续下去。大学校之间合并与重组，使大学校逐渐摆脱了学科过度单一的制约，越来越具有综合性大学的特点。在大学校与综合性大学的相互学习和借鉴中，法国专业学位研究生培养模式出现了融合发展趋势。 3.2. 校际联合培养逐步扩大 由于不同的高等教育机构具有自身的学科特色和办学优势，因此，大学与大学之间、大学与大学校之间、大学校与大学校之间在人才培养、科学研究等方面广泛建立多种形式的合作关系。在高层次人才培养上，大力推进校际课程资源、教师资源、研究资源、教学设施与条件等方面的共享，相互认可学分，深化校际联合培养。特别是大学校之间的合作非常活跃，越来越多具有共性的工程师院校组成多种类型的高校网络或集团，制定和实施部分统一政策，在招生、教学、实习和就业方面共享信息和资源。如在里昂、鲁昂、雷恩、斯特拉斯堡和图卢兹等地的5所国立应用科学学院年制定了《应用科学学院网络宪章》，建立了紧密的院校集团。除应用科学学院外，其他一些较著名的工程师院校网络集团还有：巴黎高科、中央理工、大学综合理工、技术大学(2013年)等 [ 2 ] 。通过组建院校网络集团，成员院校办学能力不断提高，如应用科学学院集团共有学生1.15万人，约占全法工程师院校在校生数的9.4%。在大学校今后发展过程中，新的网络集团还有可能出现，现存的网络集团将继续吸纳新成员，扩大规模，充实力量，提升层次。随着校际合作培养的扩大和加深，越来越多的跨学科培养项目开始出现，复合型、创新型和创业型专业学位培养渐成趋势。 3.3. 校企合作培养进一步加深 学校与企业合作培养是保持专业学位研究生教育职业性特征和提高培养质量的有效途径，也是促进双方优势互补、资源共享和实现共赢的重要渠道。特别是在世界金融危机之后，越来越多的企业认识到科技创新和专业技术人才在保持和维护企业核心竞争力方面的重要性，并积极主动拓展与大学合作的内容和方式。校企合作培养不仅使学校获得企业界的技术支持、人力支持或经费资助，从实践和实际层面提升研究生的就业竞争力，而且也能充分汇聚高校智识资源，帮助企业攻关克难，解决实际问题，为企业培养和选拔高级专业技术人才。目前，学校和企业的合作培养主要有以下基本形式：1) 企业参与学校内部管理，学校管理委员会中有企业家成员，他们参与发展战略制定，培养项目设立和培养方案制订等；2) 企业管理或技术专家到学校授课，参与研究生学习、研究和实习指导；3) 企业向学校提供教学设备；4) 企业为学校提供实习基地。此外，企业还可通过法国企业联盟参与学校重要的外部事务。 3.4. 国际化培养不断加快 法国政府通过外交手段和立法调整，积极推进科学外交和教育外交，加快法国大学的国际化进程。2010年2月，法国颁布了《国家对外行动法》，改革涉外教育文化机构，改善留学生接待环境和条件。2012年5月，废除了限制就读法国高校留学生毕业后在法寻求就业的“盖昂通函”并推出新通函。2013年5月，国民议会通过《高等教育与研究法》草案，允许高校在校际合作和欧盟项目框架内使用外语教学。这些法规和政策都为法国专业学位研究生教育的国际化开辟了道路。法国高教部把高教科研实力、留学吸引力和科学影响力作为构成法国实践科学外交的三大基本要素。一些有国际声誉的综合性大学和大学校是法国的“品牌高校”，是培养高层次应用型人才的主力军，在国际化进程中扮演着重要角色，其突出的功用就是扩大法国高等教育的国际影响力，吸引尽可能多的外国学生留学法国。 法国大学还积极拓展境外合作办学，广泛参与国际科学和教育合作。特别是大学校在境外合作办学取得了重要进展，尤其在一些新兴国家及发展中国家，大学校与当地的大学合作，共同创办工程师学院或设立优势学科专业，按照法国的模式和标准，培养具有国际视野、跨文化沟通能力和国际竞争力的高级人才。至今已有6个国家的10所工程师院校获得法国工程师职衔委员会授权颁发工程师文凭，分别是中国北航中法工程师学院、瑞士洛桑联邦理工学院、布基纳法索瓦加杜古国际环境与水工程学院、保加利亚索非亚技术大学电子工程学院、越南河内土木工程高等学院等。此外，还有一些新的境外院校正在规划筹建中，如法国与摩洛哥于2013年4月签署协议，共同创办卡萨布兰卡中央理工 [ 2 ] 。此外，一些大学校的网络集团也开始吸纳法国以外的高校加入，以期形成国际化的高校联盟。如技术大学集团除了法国国内3所技术大学正式成员院校外，还有5所协作成员院校，其中包括上海中欧工程技术学院和蒙特利尔高等技术学院等2所国外院校。
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user: 4. 法国专业学位研究生培养模式改革引发的思考 从法国专业学位研究生培养模式的特点及其改革趋势，不难发现，推动专业学位研究生培养模式的改革，其抓手是建设高校与行业的融合机制，完善师资队伍，并在此基础上加快革新课程教学的内容与方式；其关键是夯实制度基础、关系基础和资源基础。 首先，建设高校与行业的融合机制，提高高校与行业的协同能力和合作效力，是加强实践基地建设、拓展实践基地功能的长久之计。一方面，这为行业积极参与高校培养专业学位研究生提供了多种可能性和切实可行的渠道，也为双方立足于学科个性化发展与人才培养规格提供一定的保障，例如，高校可以依托行业、企业建立形式多样的研究生实习实践基地；另一方面，这为强化专业学位教育与职业资格认证的联系打通了通道。专业学位作为一种职业发展能力的证明，其发展、成熟与社会职业的专业化发展密不可分，可谓是“裙带相依”，彼此之间相互作用、相互促进，在我国产业结构升级转型的需求下，打破行业、产业发展的人力资本瓶颈在很大程度上有赖于专业学位研究生的培养。 其次，完善“两双”导师队伍建设，创新教师引进、遴选机制是治本之策。“两双”指的是“双师型”和“双导师”。既具有较高的理论素养又拥有实践技能的“双师型”导师，可以通过人才引进、项目合作、实践锻炼等途径来建设；“双导师”则是强调校内外结合，除了注重校内导师的专业化培养，还要从校外聘请行业、企业的实践专家和技术骨干担任兼职导师，以充实专业学位研究生的导师队伍，让兼职导师充分地参与到专业学位研究生的培养过程中，包括制订培养计划、开展课程教学、研究生实践工作，以及论文研究指导。再次，学习法国、德国等国工程教育师资培养的模式学习，确保职业性、行业性较强的学科教师进入高校之前，有在产业界、工程领域工作的经历，即对从事专业学位教学的教师也有必要从专业标准和资格认证两个方面进行遴选或培养。 最后，加快革新课程教学的内容与方式，是激发专业学位研究生教育力的着力支点。依托产学融合机制和导师队伍建设，课程教学需要着力于如何将职业创新精神和各种分析技能、实践能力结合起来，如何体现专业的整体性、综合性和跨学科性的实践本质，以及有效地将专业责任、专业服务与专业伦理融于课程设计与教学组织之中。 总的说来，深化专业学位研究生培养模式改革，是一项系统工程，开发这一工程需要有坚实的基础，只有奠定了制度基础、关系基础、资源基础，改革才能突破关隘，循序渐进，获得长效推进。 制度基础是要完善体制管理，激活政策效率。完善各级管理体制，转化“行政推动”为“机制牵引”，激活培养主体自主创新，是激活政策执行力的根本。本质上，我国专业学位研究生培养受益于政府政策导向，虽然在某种程度上也依赖于社会市场需求调节和培养单位自主设置等方面的综合作用，但是，在制度的顶层设计和现实的运作过程中，还存在着政策导向“有门无路”和制度设计的不合理，以及培养单位的目标设计错位等问题，致使专业学位研究生培养的学术性与职业性均体现不足。故而，完善体制管理，从质量监督上下功夫、动真格，通过主管部门、第三方机构甚至媒体联合从后端发力加强评估，推动专业学位研究生质量保障体系走向完善，需要充分发挥政策的执行效力。 关系基础是要协调内外部关系，一方面，协调学术学位与专业学位教育之间的关系，专业学位教育是在适应产业结构升级和行业专业化背景下对高层次学历人才的需求导向产生的，但它不同于学术学位教育，也不同于高等职业教育，因此，专业学位研究生培养模式区隔于学术学位研究生培养模式，也不能简单地体现人才培养的职业性与实践性目标。另一方面，协调产学、学学之间的关系，以及规模与质量的关系。高校与产业界双方间没有有效的融合机制，较大程度上制肘了行业和企业参与专业学位研究生培养过程的积极性，导致产学之间沟通受阻，互动不足。除了协调产学关系之外，高校之间的协同合作对于专业学位研究生教育也是有益的。借着“2011计划”的东风，不妨引进协同创新的机制，让不同特色不同优势之间的高校能够在专业学位人才培养上实现优势互补。近年来专业学位研究生规模在持续增长，这是满足社会经济发展需要的人才增量而做出的选择，然而优质教育也是规模效应的应有之义。 此外，要整合各类资源，营造协同创新环境，这是保障专业学位研究生培养富有成效的资源基础。在新时期下，整合各种资源，不仅包括物质资源、制度资源，更包括人力资源、文化资源。物质资源主要指拓展资助渠道，保证资金资源，以增加专业学位研究生培养的投入；制度资源包含各种政策及法律法规、新旧体制的及时调整以及产学融合机制的平台建设等；人力资源则是要建设一支新型的导师及学生队伍，他们能关注社会、政治、经济领域的真实问题，有宽阔的学科理论视野，能有效地把对科学技术的深刻理解与实际知识、实验技能和洞察力结合起来；文化资源侧重软实力，包括对别国体制、文化、习惯的理性认知，强调专业学位研究生教育的价值指向，避免过度论及其职业性、专业性、实践性而忽视了其科学性、技术性与人文性需要高度融合的必要性和必然性。
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user: 摘 要 将一根圆柱状细铜丝垂直于地面放置，当激光沿细丝所在平面斜向下照射铜丝时，在地面上可观察到一个明亮清晰的光环。本文从理论与实验两个方面分析了激光束入射不透明光滑细铜丝时，在空间中产生的三维锥状光场，得到光环由激光反射与衍射共同形成的结论，并讨论了系统参量对光环形态的影响。此外，本文还对不同结构、粗糙程度与透明度的多种细丝产生的光环形态进行了探究。 关键词 :光环，细丝，锥状光场，反射，衍射 Copyright © 2017 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 将一根细铜丝垂直于地面放置，当一束激光沿铜丝所在平面斜向下照射铜丝时，可在地面上观察到一个清晰明亮的光环，如图1所示。光环整体呈圆形，与激光源同侧的环面较宽，异侧较窄；并且在异侧可观察到一个明亮的直射点。当铜丝直径较小时(小于0.5 mm)，可在光环极亮点附近观察到等间隔分布的明暗条纹。近年来，激光斜向下照射细丝产生的光环现象受到了广泛关注。例如，赵建林等人对不同类型细丝在激光斜向照射下产生的光环形态进行了实验探究，并通过理论分析得出光环现象由激光的反射、衍射以及在材质透明情况下存在的折射共同形成的结论，但没有对可能存在的衍射光环进行实验测定 [ 1 ] 。朱俊伊、陈晨等人则通过实验探究了光环的形成原因以及与系统参量的依赖关系，但由于在实验中没有观察到明暗条纹，故将光环的产生单一地归因于激光反射 [ 2 ] [ 3 ] 。与此相关的问题亦出现在2015年第28届国际青年物理学家锦标赛(28 th International Young Physicists’ Tournament)上 [ 4 ] 。 激光照射丝状物时产生的衍射现象从20世纪下半叶便开始被深入研究。J. B. Keller等人首先利用几何方法对弯曲细丝的衍射现象进行了理论研究 [ 5 ] [ 6 ] ；后来有更多的研究者对单缝衍射与细丝衍射进行类比，通过理论与实验对比研究二者的相似性 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 。其中，R. G. Greenler等人在实验中发现对于直径大于6 μm的金属细丝，将细丝衍射类比为单缝衍射所引起的偏差不超过5%，而相同情况下把金属丝更换为透明纤维则会引起不可忽略的偏差 [ 8 ] 。值得注意的是，激光照射细丝发生的光学现象已被应用到多个领域中，例如丝状物材料参数(包括发丝直径与光滑度等)的测量 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] 。 本文通过实验清晰地观察到了光环在极亮点附近的衍射条纹(图1)，证明了激光照射细丝后发生的衍射效应是光环形成的重要组成部分，并结合大角度斜入射的夫琅禾费单缝衍射理论对衍射光环进行了理论探究。本文的主要工作如下：1) 分别对激光照射细铜丝后发生的反射与衍射进行理论分析与实验研究，发现激光与铜丝作用产生的反射光场与衍射光场皆成圆锥状分布，二者完全重合，从而得出光环是由激光反射与衍射共同形成的结论；2) 进一步研究了光环形态与铜丝参数(直径、粗糙程度)的关系，以及其他类型的丝状物所产生光环的不同特征；3) 实验中观察到光环在激光直射点附近存在等间距明暗相间衍射条纹，本文还对衍射条纹间距进行了讨论，并解释了部分研究者未观察到衍射条纹的原因。
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user: 2. 理论分析 以表面光滑的圆柱状不透明细铜丝为研究对象，记半径为 。以细丝中心轴线与地面交点为原点 ，竖直向上为 轴正方向，激光出射的水平方向为 轴正方向，建立空间直角坐标系 ，如图2所示。其中，激光器位于 平面内，出射口与地面距离为 ，与细丝轴线距离为 ，坐标为 ；激光发射方向与水平面夹角为 ；激光在地面的直射点为 ，中央反射点为 。 图1. 激光斜向下照射细铜丝产生的光环现象；(a) 光环的光强分布并不均匀，略呈月牙形；(b) 特定情况下极亮点附近能观察到等间距明暗分布的衍射条纹 图2. 所研究系统的空间坐标系及物理符号；(a) 侧视图；(b) 俯视图 假设选取的细丝半径小于激光束半径，则激光束照射到细丝表面后将分成三部分：1) 与细丝无相互作用的直射光；2) 照射在细丝表面形成的反射光；3) 掠射细丝表面形成的衍射光。如选取的细丝材质具有透光性(如玻璃、聚苯乙烯)，将存在经细丝折射的透射光。由于直射光不受细丝影响直接照射在 点附近，对光环没有影响，故不纳入讨论范围，本文将重点分析反射光与衍射光的对光环形成的作用。 2.1. 反射光场 如图2(b)所示，以 代表光线在细丝表面反射点的方位角，对于不同的方位角，光线将有不同的反射情况， 时反射点将落在激光源一侧， 时则落在另一侧。记光线在细丝表面的直射点为 ，对应在地面的照射点为 ；以极角 代表点 的方位角，极径 代表照射点 与原点 的距离，因此光环轨迹可以用极坐标 表示， 取值范围为 。 以 代表空气中的光速，光线的水平传播速度为 ，竖直传播速度为 。光线从出射经反射，最终到达地面经历的总时间和水平方向的总传播路程分别为： (1) (2) 因此，细丝表面反射点 与地面照射点 的水平距离为： (3) 对三角形 应用正弦定理和余弦定理可以得到： (4) (5) 联立式(4)(5)得到地面上反射光环理论轨迹在极坐标系的隐性表达式： (6) 由于本文实验选取的细铜丝半径 始终保持在0.05~1.5 mm内，而 始终保持在10 cm以上， 不超过45°，可估算得式(5)等式右边第二项 比 至少小3个数量级；由于 取值范围为 ，可得等式右边第三项比 小2个数量级。因此，当细丝半径远小于仪器间距离，即 ，且 时，式(5)等式右边第二、三项可以省略，反射光环的表达式近似为圆形，即 (7) 由图2(a)可知，式(7)描述的光环半径即为点 与原点的距离，激光反射后形成以 点为顶点， 为顶角的圆锥状光场，而光环为此光锥的一个正截面。 2.2. 衍射光场 通过矢量图解法容易证明，激光掠射细丝发生衍射后形成的空间光场分布与反射光场相似，同为以衍射点 为顶点， 为顶角，地面半径为 的圆锥 [ 1 ] ，衍射条纹的间距可以通过等效模型计算。 基于巴比涅原理，两个互补的衍射屏在与点光源共轭的平面上，除了点光源的几何像点外，两者有着相同的夫琅禾费衍射图样 [ 12 ] ，本文研究系统中细丝的互补屏为单缝，因此激光斜入射细铜丝发生的衍射现象与大角度入射的夫琅禾费单缝衍射现象一致，故可以运用单缝衍射理论进行计算。 将坐标系 坐标系沿 轴平移 ，得到衍射屏坐标系 ；将坐标系 沿 轴平移 得到接收屏坐标系 ，如图3所示。 为细铜丝的等效衍射屏， 为接收屏，两屏相互平行，距离为 ； 为衍射不存在时激光的直射点。 当两屏间距离 远大于单缝缝宽 时，衍射屏 上任意观察点 的光强为 [ 13 ] ： (8) 式中， 为倾角因子， 为矢量 与 轴的夹角； 为 与 的距离； 为激光波长；*为卷积符号。不妨以暗条纹为研究对象，则衍射屏 上各级暗条纹中心的 方向坐标满足： (9) 记 为 的距离，将 代入式(9)可以得到： (10) 因此，衍射条纹各级暗纹中心的 方向坐标为： (11) 亮条纹同理，故不赘述。值得注意的是，联立式(10) (11)可得暗条纹中心构成的曲线为： (12) 式(12)表示，衍射屏 上的明暗条纹中心分布曲线为双曲线的一支，即衍射光锥的一个纵截面。在竖直平面 内有 ，可以得到对应的衍射条纹中心在 方向的坐标为： (13) 不难发现双曲线的中心点即为衍射屏不存在时激光在接收屏的直射点 。将衍射屏移动至激光在地面上的理论直射点 ，即取 时，衍射屏 上双曲线中心 附近曲率基本为零的明暗条纹将落在地面光环的直射点附近。由暗纹表达式(10)可以得到条纹间距为 (14) 由于实验中激光波长 为532 nm，缝宽 不小于0.1 mm，可以估算对于本文选取的实验参数， 取0~20时， 始终比1小两个数量级。因此对 泰勒展开取前两项有： 图3. 大角度夫琅禾费单缝衍射示意图 (15) 当激光水平入射至接收屏，即 时，式(15)可得到衍射条纹角宽度 ，与傍轴近似条件下激光水平入射的夫琅禾费单缝衍射结果一致 [ 12 ] 。因此，光环在直射点附近将形成衍射条纹间距为： (16) 由于 的数量级为10 -3 ，因此 需要达到约1 m时衍射条纹间距才能达到毫米量级，方能被肉眼所识别。部分研究者实验中激光束半径大于细丝直径，理论上激光应当发生单丝衍射，但由于生成的光环半径太小，衍射条纹过度集中形成亮斑，导致研究者没有发现衍射在该系统中的重要作用。对于不变的细丝与激光器，减小激光出射倾角与增大光环半径皆能更好地观察到衍射光环。
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user: 3. 实验探究 为了验证激光斜向下照射细丝产生的空间光场确如理论所述的圆锥分布，即地面上的光环半径始终满足式(7)，以下进行光环形状的验证实验；并进一步探究铜丝参数以及其他不同材质丝状物对光环形态的影响。实验装置如图4所示，波长为532 nm、满载功率为1 mW的激光笔与直径为0.209 mm的细铜丝分别通过2个铁架台夹持；实验中在细丝下端连接一个质量为100 g的重锤，使细丝尽可能地垂直于地面。 3.1. 对理论模型预测的光环几何形状进行实验验证 采用控制变量法，对式(7)中3个自由变量 分别进行控制变量实验。实验中，方位角每经过20°记录一个光环落点，由于光环粗细并非绝对均匀，因此测量时选取该方位角上光环环面最亮点作为记录点。结果如图5~图7所示，红色点为实验测量点，蓝色虚线为光环的理论形状。 可以发现，上述9组实验的光环测量点基本分布于理论值附近，光场的圆锥结构以及光环半径公式(7)得到验证。误差来源主要有以下三点：1) 由于激光束和细铜丝皆具有一定的半径，因此形成的光环也具有一定的宽度(如图1所示，在激光直接反射点附近呈月牙形)，记录点可能偏离理论圆环；2) 由于细铜丝表面并非绝对光滑，实验中可以观察到明显的漫反射光斑，对测量精度产生影响；3) 不难发现实验测量点构成的圆环都存在某一方向的微小偏移，这是由于被照射的部分细铜丝没有绝对地垂直于地面，导致水平接收屏在三维光锥中的截面由正圆形偏移为椭圆。 图4. 实验装置示意图 图5. (a) (b) (c) 图6. (a) (b) (c) 图7. (a) (b) (c) 值得注意是，由于激光的准直性、高能性、聚光性，上述3点误差来源可以作为判断细丝表面是否均匀、光滑的标准：对于一根粗细均匀、表面光滑的细丝，激光斜向下照射其轴线任意一点后在垂直于该细丝的接收屏上应形成亮度集中、清晰的光环，且光环呈严格的圆形。因此，上述现象在丝状材料的质量检测等方面具有重要的应用价值。 3.2. 铜丝直径对光环形态的影响 铜丝直径对光环形态的影响。控制激光源位置与激光发射方向不变，选取4种直径不同的细铜丝，对光环形态进行拍摄。实验参数如下： 如图8所示，当细铜丝直径较小时，光环分布均匀，亮度高且集中；随着细铜丝直径增大，对准细丝轴线的激光将主要反射在激光源一侧，光环的亮度与均匀度皆逐渐下降。未被细丝阻挡的部分激光依然形成亮斑，但相比直径较小的细铜丝，此时亮斑变得十分黯淡，由于光线被阻挡而产生缺口。值得注意的是，随着细铜丝直径的增大，衍射条纹间距逐渐减小，最终即使衍射存在，肉眼也无法观察到，如图9(c)所示。 3.3. 铜丝表面粗糙度对光环形态的影响 细铜丝表面粗糙程度对光环形态的影响。对于同一根表面光滑的细铜丝，依次使用粗糙的砂纸对其表面进行打磨，每经过一次打磨立即进行实验拍摄，观察光环形态的改变，每次打磨后细铜丝的粗糙程度的改变可通过显微镜观察，如图10所示。实验参数如下： 。 细铜丝表面未经打磨时，激光主要发生镜面反射，因此产生的光环明亮、完整，且基本不存在杂光。随着表面粗糙程度增大，漫反射增强，地面上形成的光环亮度逐渐下降，变得模糊。然而不管细铜丝表面粗糙程度如何，只要细丝直径小于激光束直径，未被阻挡的光线总能在地面直射点形成亮斑，如图11所示。 3.4. 细丝材质对光环形态的影响 前文从理论与实验两个方面研究了圆柱状不透明光滑细铜丝在激光斜向下照射时产生的光环形态。对于其他类型的细丝，比如透明光滑的玻璃丝、由透明胶层包裹铝丝构成的胶包线、由多根铁丝绕拧而成的螺旋铁线等，它们生成的光环将存在更多不同的形态。 对于胶包线，大部分的光都被透明胶层与内层铝丝反射，光环分布呈月牙状，未被阻挡的光线与部分经胶层折射的光线在直射点处形成较暗的亮斑，如图12(a)所示；对于透明光滑的玻璃丝，光环清晰， 图8. 细铜丝直径较小时的光环形态。(a) (b) (c) 直径 的铜丝在直射点附近产生的衍射条纹 图9. 细铜丝直径较大时的光环形态。(a) (b) (c) 直射点形态，左图直径 ，右图直径 图10. 砂纸打磨后细铜丝的显微照片，从左至右依次为打磨0、1、2次的情形 大部分光通过细丝折射与透射，少部分发生反射，因此光环亮度在直射点一侧较高，另一侧较暗，如图12(b)所示；对于螺旋铁线，由于表面粗糙不平，因此形成的光环附近存在因漫反射而产生的大面积光斑，如图12(c)所示；对于透明的塑料薄片，激光在照射点上将同时发生反射与透射(经折射后出射)，因此地面接收屏上形成两个极亮点，由于该薄片在激光照射的区域内表面曲率仅有极小幅度的变化，因此光线 图11. 细铜丝表面粗糙程度对光环形态的影响，从左至右依次为打磨0、1、2次的实验照片 图12. 不同类型细丝对光环形态的影响。(a) 胶包线；(b) 玻璃丝；(c) 螺旋铁线；(d) 透明塑料薄片 无法反射至每一个方位角，完整的光环无法形成，仅在极亮点附近形成部分圆弧状结构，如图12(d)所示。 值得注意的是，不管选用的细丝是何种类型，光环现象始终存在，这与产生光环的物理成因有关。只要激光照射处存在曲率变化，地面上就有由于光线反射而形成的光弧。随着细丝的透光度、粗糙程度、结构等参数不同，光环也将拥有更丰富的结构。
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user: 4. 总结 本文通过理论分析与实验探究，证明了激光斜向下照射细铜丝产生的光环由激光与铜丝表面作用产生的反射光与衍射光共同构成，并得到了光环半径公式(7)和激光直射点附近衍射条纹间距公式(16)。此外，本文通过实验探究了细铜丝直径与表面粗糙程度对光环形态的影响：随着直径的增大，光环的亮度、清晰度与均匀度逐渐下降，直射点附近的亮斑变得暗淡并出现空缺，衍射条纹逐渐消失；随着表面粗糙程度的增大，光环亮度逐渐下降并变得模糊，大面积的漫反射光斑逐渐出现。本文还进一步将实验用细丝更换为具有不同表面性质、透光度以及结构的材料，分析了不同材质的细丝对光环形态的影响。对于不同类型的细丝，光环现象是始终存在的。 激光斜入射细丝产生的光环现象实质为一维激光束经反射与衍射后扩束为空间光锥的结果，地面接收屏上形成的光环为光锥的其中一个截面。由于光环形态对细丝直径、粗糙程度、表面曲率等材料性质都有很高的敏感度，本研究可用于材料性质检测、三维面形探测等工程问题，具有较高的实用价值。
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user: 摘 要 本文从生物力学角度对飞机驾驶舱坐姿舒适性的评价进行了研究。首先根据飞行员的生理数据进行人体建模，在生物力学仿真软件Anybody中建立“飞行员-座椅”耦合模型，选取肌肉活动、关节扭矩两个评价指标，分别改变座椅高度和椅背倾角，提取仿真数据进行插值处理后得到双变量三维曲面图，从而分析座椅高度和椅背倾角对飞行员主要肌肉活动和关节扭矩的影响。选取肌肉活动的均值、方差和差值平方和这三个参数对坐姿舒适性进行评价，为驾驶舱各设备的总体布局和座椅的几何参数设计提供指导。 关键词 :人机工效，坐姿舒适性，生物力学，评价方法 Copyright © 2017 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 飞机驾驶舱是飞行员执行飞行任务的核心部位，是与飞机进行信息交互的主要场所 [ 1 ] 。驾驶舱为实现安全飞行提供了外部信息支持，帮助飞行员高效、舒适的完成飞机操纵任务 [ 2 ] 。坐姿是飞行员执行飞行任务的基本姿态，良好的坐姿舒适性可以提高飞行员的操作效率，是驾驶舱舒适性研究的重要内容。飞行员在长时间的操纵飞机过程中，很容易因为坐姿不当造成疲劳或对身体的损坏。 目前对于坐姿舒适性的研究主要集中在两个方向：一是基于仿真软件进行数值模拟，该方法简单易操作，仿真周期短，不易受环境影响；二是基于实验进行主观评价，即选取专业从业人员或行业专家，对实验方案进行真实体验打分，该方法主观性较大，且对实验人员的专业知识要求较高。来自德国的Nishimatsu T，Hayakawa H [ 3 ] 等人以测量人与座位之间压力的方法得出了座垫与舒适性粗略的正负相关关系。来自荷兰的Wibawa A D [ 4 ] 教授运用仿真软件研究了人在正常行进状态下的肌肉活性，并通过肌肉信号测试实验，验证了其仿真结果的正确性。来自浙江大学的孙守迁，柴春雷 [ 5 ] 研究了基于驾驶员舒适性的驾驶姿势预报方法，采用模糊理论描述驾驶员的舒适感受，建立了基于模糊SVM的舒适评价关系模型。来自天津大学的高见 [ 6 ] 使用该软件研究了自行车骑行过程中下肢的生物力学性能参数的变化，得到了主要肌肉的响应面图。本文使用人体生物力学软件Anybody进行建模，以飞行员的人体尺寸为依据，选取生物力学中典型评价指标，对驾驶舱坐姿舒适性进行评价，指导座椅的几何参数设计和驾驶舱各设备的总体布局。
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user: 2. 生物力学模型建立 2.1. 人体生物力学软件Anybody介绍 目前，越来越多的人机工效学研究采用人体生物力学仿真分析的手段进行分析，建立“人-机”耦合系统模型，模拟人机交互行为来研究其过程中的相关生物力学规律。 人体生物力学仿真软件Anybody使用AnyScript语言进行编程，主要可以实现人体的肌肉与骨骼的逆向动力学分析，输出的实验数据有骨骼受力，肌肉活性与肌肉受力，关节受力与关节扭矩等关键生物力学参数，这些数据可为进行生物力学分析研究提供良好的输入 [ 7 ] 。本文主要的建模过程如图1所示。 2.2. 人体模型的建立 本文选取中国男性飞行员人体尺寸库中(GJB4856中国男性飞行员人体尺寸)歼击机飞行员第50百分位的人体数据建模，身高1700 mm，体重68 kg，其他各肢段尺寸参数见表1。 图1. 建模流程图 Table 1 Body size data of fighter pilot of the 50th percentil 部位 尺寸/mm 部位 尺寸/mm 部位 尺寸/mm 肩高 1385 腰宽 279 坐姿膝高 502 腋窝高 1260 大腿长 492 臀围 933 腰高 1031 小腿长 363 大腿周长 554 坐高 924 上臂长 314 膝部周长 365 头长 187 前臂长 237 小腿周长 490 头宽 158 肘部周长 291 踝部周长 219 颈周长 368 前臂周长 265 踝高 120 肩宽 389 胸厚 229 脚宽 98 表1. 歼击机飞行员第50百分位人体各肢段尺寸数据 根据解剖学知识可知 [ 8 ] ，当人体产生运动时，关节将骨骼进行间接链接，保证相对位置变化的顺利进行。本文研究的关节形式主要分为两类：1) 固定型，此类关节自由度小，轴向固定不变；2) 被动型，在轴向可以转动。在对飞行员的坐姿舒适性进行研究时，主要涉及的关节有髋关节和膝关节，参数设置情况如表2所示。 根据上述原理，建立完整飞行员人体骨骼模型，如图2所示。 骨骼肌依附于骨干存在人体体内，其重量大约占据人体体重的五分之二。在运动过程中，骨骼肌受到中枢神经的支配，骨骼的肌收缩表示正在发力状态。在Anybody软件建模过程中，主要对骨骼肌分为三大类进行定义。1) 普通型，该类骨骼肌普遍分布在人体体内，假设肌肉强度恒定；2) 峰值型，该类肌肉为发展成熟的三元的骨骼肌，可以计算骨骼肌的受力、最大肌肉活性等许多其它特性。在进行生物力学数据提取时常分析该类肌肉的受力、伸长压缩量和肌肉活性；3) 线型，该类肌肉主要存在片段式肌肉组织，长度较小。 在生物力学仿真软件Anybody建模分析中，通常选取最大肌肉活性来研究骨骼肌的受力情况。最大肌肉活性是峰值型肌肉的性能参数，在本文的研究中也采集了该项数据，下面对该类型肌肉的工作原理进行阐述： 图3是峰值类骨骼肌的工作原理图，该类型的骨骼肌包含以下三个组成部分：1) 收缩元(CE)，代表肌肉纤维的活动性能；2) 串联弹性元(T)，代表肌键的弹性；3) 并联弹性元(PE)，代表肌纤维的被动刚度。 骨骼肌可将两块及两块以上的骨骼进行连结。当骨骼肌进行收缩时，由其连接的骨骼将会产生靠近的趋势，由此产生了运动。在对骨骼肌进行关键点定义时，通常把靠近四肢内侧的点当作肌肉的起始点，靠近外侧的点当作是肌肉的终止点。所以在肌肉建模环节中，将肌肉直接附着于人体骨骼模型之上，完成完整的人体建模工作，如图4。 Table 2 Stiffness and damping settings of joints of lower limb 关节 方向 类型 参数设置 刚度/(N/mm) 阻尼/(N∙s/mm) 关节活动角度上限/˚ 关节活动角度下限/˚ 髋关节 矢状面 Passive 17.152 1.752 60 130 横截面 Fixed - 冠状面 Passive 17.152 1.752 60 60 膝关节 矢状面 Passive 17.152 1.752 150 40 横截面 Fixed - 冠状面 Passive 表2. 下肢各关节的刚度与阻尼设置表 图2. 飞行员人体骨骼模型 图3. 肌肉工作原理图 图4. 完整飞行员人体模型 2.3. 飞行员-座椅系统耦合 驾驶舱的座椅的设计很大程度上决定了飞行员的坐姿，本文参照歼击机座椅基本尺寸进行建模。因Anybody软件的造型功能有所欠缺，故将座椅建模进行简化。在座椅建模过程中发现，座椅与水平线的5˚夹角会导致模型自由度冗余，且导致驱动器也无法调整，导致仿真过程无法进行，故略去此倾角。具体座椅尺寸参数如表3所示。 飞行员人体模型与座椅模型的主要接触位置，即飞行员与椅背和座垫设为刚性连接，其它部位设为转动副耦合连接。飞行员-座椅耦合模型如下图5所示。
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user: 3. 仿真实验设计及结果分析 3.1. 评价指标选择 本文选用生物力学典型参数肌肉活动和关节扭矩作为舒适性的评价指标，保证从人体本质生理反应分析座椅几何参数对舒适性的影响，具体定义如下： 1) 肌肉活动。表示当前的肌肉力与最大肌肉力的比值 [ 9 ] 。肌肉活动 是评价肌肉活跃程度的较多评价因素之一，本文选取该指标可以消除因为个体差异而带来的影响。 (1) 其中， 为瞬时肌肉力， 为肌肉出力的最大值。 2) 关节扭矩。表示关节在运动平面内(或环转运动)所产生扭矩的平方和的算术平方根 [ 10 ] 。对于难以划分肌群的部位来说，关节扭矩是主要用来评价生物力学负荷的指标。 在使用Anybody仿真软件建模过程中，为了保证背部的约束，添加了背部与座椅靠背的约束点，此约束点按照背阔肌及竖脊肌两块肌群的位置分布，各自约束点的反力可视为肌肉受力。臀部同样采取此种建模方法，提取到的臀大肌与臀中肌的肌肉力发现肌肉内力的数值很小，因此使用应力点替代肌肉力点，分析效果更优。由此获得的飞行员保持坐姿时肌肉力受力图如图6所示。 由饼图可知，飞行员坐姿状态下主要有竖脊肌、背阔肌、股二头肌、臀大肌、臀中肌这五块肌肉主要承担受力任务。所以本文主要选择这五块肌肉的肌肉活动情况进行分析，涉及的各评价指标参数如表4所示。 3.2. 实验方案设计 驾驶舱座椅与飞行员主要进行接触的是椅背和座垫两个部分，这两个支点的相对位置决定了座椅的大致几何构型，也直接影响着飞行员的坐姿，所以本文基于上文建立的飞行员-座椅耦合模型，分析飞行员在不同座椅参数情况下的生物力学评价指标的变化，从而研究座椅参数对坐姿舒适性的影响。本仿真实验以座椅高度和椅背倾斜角为变量，共进行66组仿真实验，具体变量取值参见表5。 3.3. 仿真结果分析 以飞行员第50百分位的人体数据建模，按照上述实验方案在Anybody软件中进行共60次仿真实验。每次仿真实验提取评价所需的生物力学评价指标参数数据，考虑到人体结构的对称性，本文采集的肢体数据都只考虑右侧。利用Matlab软件对数据进行插值处理后，从肌肉活动和关节扭矩两个方面对飞行员坐姿舒适性进行分析。 1) 对肌肉活动 从图7中可以看出，随着座椅高度的增高，背部合力以及背部的肌群都没有太明显的变化，但是臀 Table 3 Main dimension parameter of the sea 参数名称 座高 座宽 座深 椅背倾角 头枕高度 初始值 350 mm 440 mm 380 mm 90˚ 100 mm 表3. 座椅主要尺寸参数表 Table 4 Biomechanical evaluation parameter 评价指标 变量名 物理含义 肌肉活动 竖脊肌平均肌肉活动 背阔肌平均肌肉活动 臀大肌平均肌肉活动 臀中肌平均肌肉活动 背部所有肌肉合力点 关节扭矩 髋关节扭矩 膝关节扭矩 表4. 生物力学评价指标参数 Table 5 Simulation experiment variable 变量名称 变量范围 步长 座高/mm 340~540 40 椅背倾角/˚ 90~110 2 表5. 仿真实验变量 图5. 飞行员-座椅耦合模型 图6. 飞行员坐姿状态下肌肉受力分布图 图7. 主要肌肉受力响应面随座高、椅背倾角的变化图 部的臀大肌和臀中肌的变化比较剧烈，但是在0.45 m至0.50 m的高度范围取得谷值。 随着座椅倾角的增大，飞行员的重心后移，所以背部的肌群的受力增大，但是倾角的增大也带来背部的受力面积增加，所以存在最佳倾角，使飞行员的姿态处于最舒适的位置。根据各肌肉活动的变化情况来看，在102˚的倾角位置出现谷值，即肌肉活动角度可认为最为舒适性的位置。 2) 关节扭矩 从图8可以看出，座椅高度对髋关节和膝关节的三个方向都有影响。随着座椅高度的增加，膝关节的角度变大，膝关节在X和Z方向存在最佳高度，在Y方向处于单调增加的趋势，所以膝关节在0.45 m左右取得最佳舒适性。髋关节在座椅高度增大过程中，变化比较复杂，三个方向的扭矩没有呈现统一的趋势。由于Z方向还受到座椅座深和座宽的影响，在本文的研究中主要分析X，Y方向的扭矩变化，X方向基本成单调增的趋势，Y方向同样在0.45 m至0.50 m处接近扭矩零值，取得最佳舒适性。综上可得，座椅高度对关节扭矩总的呈现出先减后增的趋势，所以在中间位置取值最为合适。 随着椅背倾角的增加，髋关节扭矩在各方面呈现统一的增大趋势，所以椅背倾角的增大会带来髋关节不舒适度的加剧。但随着椅背倾角的增加，膝关节的扭矩在X和Z方向都有所减小，Y方向的增大量也不悬殊，所以椅背倾角的增大对膝关节的舒适性起到了改善作用。
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user: 4. 坐姿舒适性评价 根据上文的研究，本节选取肌肉活动作为评价坐姿舒适性的主要依据，重点选择竖脊肌、背阔肌、臀大肌、臀中肌和股二头肌这几块对坐姿舒适性影响敏感的肌肉。采用1至9标度形式，1代表同样重要，9则代表非常重要。构建判断矩阵，通过最大特征值 求出一致性比例 对矩阵确定的指标权重合理性进行检验。 (2) (3) 其中 。若 ，则判断矩阵的一致性是可以接受的，可将计算结果作为指标权重 [ 11 ] 。 构建准则层判断矩阵，如表6所示，经计算，判断矩阵的一致性比例 ，因此判断矩阵合理。 最后一层为方案层，本层的主要目的是为达到最高层目标而提供具体的解决方案和策略。本文选取肌肉活动的平均值、方差和差值平方和对各方案的坐姿舒适性进行评价。根据各个参数性质，构建方案层判断矩阵，如表7所示，判断矩阵的一致性比例 ，因此判断矩阵合理。 由上可求得各因素对坐姿舒适性影响程度的权重如表8所示。 则坐姿舒适性评价公式为： (4) 其中 ， ， 分别代表第i块肌肉活动的均值、方差和差值平方和这三个参数。 ， ， 则分别代表第i块肌肉活动的均值、方差和差值平方和所占的权重。 根据以上对主要受力肌肉活动、关节扭矩随着座椅高度和椅背倾角变化情况的分析，飞行员在座椅高度0.45 m处，椅背倾角102˚时取得坐姿最佳舒适值。仿真分析结果与国军标中推荐的座椅高度和椅背倾角参数十分接近，仿真结果真实，该评价方法有效。
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user: 5. 结论 本文研究了飞机驾驶舱的坐姿舒适性评价方法。首先，基于生物力学仿真软件Anybody，根据行员的生理数据进行人体建模和“飞行员-座椅”模型耦合。其次，改变座椅高度和椅背倾角对肌肉活动、关 图8. 主要关节扭矩随座高、椅背倾角的变化图 Table 6 Criterion judgment matri 竖脊肌 背阔肌 臀大肌 臀中肌 竖脊肌 1 2 0.333 0.5 背阔肌 0.5 1 4 3 臀大肌 3 0.25 1 2 臀中肌 2 0.333 0.5 1 表6. 准则层判断矩阵 Table 7 Program level judgment matri 平均值 方差 差值平方和 平均值 1 5 7 方差 0.2 1 3 差值平方和 0.1429 0.3333 1 表7. 方案层判断矩阵 Table 8 The weight of each factor on sitting comfor 因素 权重 因素 权重 因素 权重 竖脊肌平均值 0.1145 竖脊肌方差 0.0229 竖脊肌差值平方和 0.0163 背阔肌平均值 0.0573 背阔肌方差 0.0114 背阔肌差值平方和 0.0082 臀大肌平均值 0.3435 臀大肌方差 0.0687 臀大肌差值平方和 0.0489 臀中肌平均值 0.2290 臀中肌方差 0.0458 臀中肌差值平方和 0.0326 表8. 各因素对坐姿舒适性影响的权重 节扭矩两个生物力学评价指标变化情况进行坐姿舒适性分析。最后，选取对坐姿舒适性反应敏感的肌肉活动为代表，通过肌肉活动的均值、方差和差值平方和这三个参数坐姿舒适性进行评价。采用本文方法得出的评价结果与国军标中推荐的座椅高度和椅背倾角参数十分接近，证明了方法的有效性。
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user: 摘 要 历史文化遗产是指具有一定历史意义，与人类生活密切相关，存在历史价值的文物、民俗、技艺等。海南省具有丰富的历史文化遗产，其开发对建设海南国际旅游岛具有重要的意义。但经笔者的调查研究发现，海南省历史文化遗产的开发与保护仍存在较多问题，主要表现在管理不当，开发模式相对落后等方面，因此，不仅阻碍了海南文化遗产的利用与发扬，也削弱了海南省文化旅游的影响力与吸引力，给海南省历史文化遗产的开发与保护增加了新的困难。故对于海南省历史文化遗产的开发与保护，笔者提出以下建议：普及传统历史文化的价值与意义，提高群众自觉地保护意识；规范历史文化遗产的管理方式，做到开发与保护同步；合理规划现代化建设，规避历史文化遗产保护与城市化建设之间的矛盾；加强基础设施建设等。 关键词 :历史文化遗产，开发，保护，海南省 Copyright © 2017 by author 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. 前言 历史文化遗产是指具有一定历史意义，与人类生活密切相关，存在历史价值的文物、民俗、技艺等 [ 1 ] 。历史文化遗产的保护与开发进度，在发达国家与发展中国家之中不尽相同。发达国家关于历史文化遗产保护起步较早，大约开始于十九世纪。希腊是对文物保护最早的国家，最先于1834年建立了文物保护法。法国是个浪漫、文化底蕴强的国家，是世界第一部遗产保护法的降生地，创建了文化遗产日，并在《马尔罗法》中首次创造了历史街区保护的概念。英国在1882年颁发了《古迹保护法》，《古迹保护法》起初只确定21项历史遗迹保护条例，主要针对古迹遗迹保护方面，遗产保护规模的扩展是在第二部《古迹保护法》中所体现的。二十世纪六七十年代间，在世界范围内出现保护文物古迹及其环境的热潮，通过颁布一些首要的法律文件来支持各个国家对历史文化遗产保护的工作。主要文件有《威尼斯宪章》、《内罗毕建议》、《华盛顿宪章》 [ 2 ] 等。《威尼斯宪章》是第一个关于文物保护的国际宪章，对各国遗产保护具有显著的影响 [ 3 ] 。 我国历史悠久，具有十分丰富的历史文化遗产。根据国家文物普查数据的统计，目前中国包含古迹遗迹在内的不可移动文物有80余万处，颁布全国重点文物保护单位有4295处。具有50处世界遗产，有653个国家级历史文化名城、名镇及名村，其中名城125个，名镇名村528个。另外，中国现有的博物馆4500多座，有三千多万件文物收藏，其中，国有文物收藏两千多万件。对于历史文化遗产的保护，中国起步较晚，保护文物古迹的行动从20世纪20年代才开始起步。1922~1961年期间，在北京大学成立了考古研究所，并颁布了《古物保存法》、《文物保护管理条例》。文化遗产成为大众关切话题是在二十世纪八十年代期间，古城的保护制度成立于1982年 [ 4 ] 。在一九八七年，我国有了第一批“世界文化遗产”，如故宫、长城。2016年，中国总的“世界遗产”有50处。从当前我国历史文化遗产保护的进程来看，中国历史文化遗产扔然处在摸索进程，与国际先进水平相比，还有不少的差距。 海南省是文化大省，在1950年之前，在海南岛还没有解放，许多文物古迹都还没来得及开发就被破坏了，对海南文物遗迹的开发与保护是在海南省解放后才开始的 [ 5 ] 。在文革期间，文物古迹破坏比较严重，海瑞墓、府城石牌坊群等许多历史文物遭到了不同程度的破坏 [ 6 ] 。为了更好地开发和保护海南历史文化遗产，在1990年和2008年分别颁布了《关于加强文物市场管理的通知》和《历史文化名镇名村保护条例》，海南省的历史文化遗产保护与开发尚处于初步阶段 [ 7 ] 。
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user: 2. 海南历史文化遗产资源的构成分类 2.1. 海南历史文化的构成 海南省作为一个文化遗产大省，其历史文化丰富悠久，有300多处的各级文物保护单位，博物馆23座 [ 8 ] 。具有极其雄厚的历史文化遗产资源，其时代久远，源远流长。历史文化有；贬官文化、祠堂文化、红色文化、牌坊文化、戏剧文化、民俗文化、新石器时代文化等。 2.1.1. 贬官文化 由于地处偏远，在古代，海南常被统治者作为流放之地。很多得罪了统治者忠贞之臣被贬到海南来，其中以唐宋最多 [ 9 ] 。贬官来海南的主要有60多人，在全岛各地都有他们的踪迹，这些历史人物流放到海南，不仅带去了中原文化，促进了中原文化与当地民俗文化的交流，同时从他们贬谪期间的生活轨迹之中也可以更好地了解特定历史时期的社会与人民生活状况，为海南留下了丰厚的历史文化遗产，主要遗址有海口五公祠、儋州东坡书院、海口海瑞墓、三亚天涯海角、万宁东山岭、三亚崖州古城(如图1所示)、三亚水南文化村等。 2.1.2. 红色文化 海南省红色革命起步较早，自中共琼崖第一次代表大会以来，历经了大革命、土地革命战争、抗日战争、解放战争等各革命阶段，悠久的革命历史给海南留下了许多不为大众所知的革命故事，也为海南省留下了丰富的红色文化遗产 [ 10 ] 。海南的红色文化遗产主要有纪念碑、纪念园、纪念馆、重大事件旧址、人物故居等，纪念碑如东方市的日军侵略八所死难劳工纪念碑、儋州市革命英雄纪念碑(如图2所示)等。名人纪念园如澄迈县的马白山将军纪念园、海口市的李向群烈士纪念园等。纪念馆如张云逸大将军纪念馆、冯平同志纪念馆等。重大事件旧址如中共琼崖第一次代表大会旧址、陵水县苏维埃政府旧址等。人物故居如冯白驹故居、宋氏祖居等。 2.1.3. 戏剧文化 琼剧，海南的歌剧，也叫琼州戏，是一个戏剧，是海南的重要剧种。琼剧是当地的本土文化象征之一，经调查可以确定已有一段颇长的历史，但实际起源时期却难以考知 [ 11 ] 。海南戏剧除了琼剧外，还有木偶戏(如图3所示)、山歌剧、人偶戏等。海南的戏剧由本土文化歌剧和外来剧种组成。戏剧是海南省民族融合、文化传承的优良载体。海南省戏剧的发展充分体现了海南的发展与变迁，不同的戏剧一定程度上反映了特定时代下的社会形态，是海南省不可多得的文化瑰宝。 2.1.4. 民俗文化 令多数人所不知道的是，海南省是一个民族大省，共有37个民族，其中汉族、黎族、苗族、回族是海南省世居民族。黎族是海南岛上最早的居民，在琼居住的历史已超过六千年 [ 12 ] 。海南省各少数民族至今仍保留了许多质朴醇厚的民风民俗及生活习惯，海南省保存了众多的传统民间节日如公期节、军坡节、黎族三月三(如图4所示)、元宵送灯、府城元宵换花节等。这些传统节日都有一个特点，都表达了人们对先烈的缅怀、对祖先的祭拜、对生活的热爱、对劳动的赞美与对美好生活的追求，给海南带来了蓬勃向 图1. 崖州古城 图2. 儋州市革命英雄纪念碑 图3. 海南木偶戏 图4. 海南黎族三月三 上的动力与朝气。其他如海南岛欢乐节、海南国际椰子节等新兴节日，表现了海南人民与时俱进、建设国际旅游岛的努力，也为建设国际旅游岛的进一步深入创造条件。 2.1.5. 牌坊文化 牌坊，是中国特有的建筑，历史源远流长，特别是明清以来成为城市或乡村一种标志性建筑，是我国传统文化的一部分。海南省历史上有牌坊上千座，现存有30座明清时期的古牌坊 [ 8 ] 。据载，历史上仅府城就有几百座各类牌坊，攀丹村和文山村是海南历史上四大文化古村，原各有11座和14座牌坊群，可惜的是毁于文革时期。海南现存的30座古牌坊大多在偏僻的乡村，有进士坊、节孝、贞烈、寿门坊等，多以火山石而建，颇具海南地域特色。其中龙梅太史坊(如图5所示)、亚元坊、丹桂坊被评为海南省级文物纪念建筑。 2.1.6. 祠堂文化 祠堂是旧时奉祀、纪念祖宗或先贤的庙堂，也是对后人进行教育的场所。祠堂的历史非常悠久，先秦已有之。海南的祠堂分为两大类：第一类是家族的宗祠。这类祠堂在农村随处可见，如澄迈县的李氏宗祠、定安县的张氏宗祠。第二类是供奉、纪念前代贤哲名人的祠堂。如五公祠、苏公祠(如图6所示)。在海南，自古以来祠堂就是学校的同义词，祠堂便是学校；海南祠堂，历来还是对民众进行祖训、族规和乡规民约的教育场所，调解民间各种纠纷和处理轻微违法乱纪行为，对促进社会安定团结都起一定的作用。祠堂既是供奉祖先和先贤的场所，又是教育后人的地方，祠堂规模的大小和维修状况的好坏，是整个家族子孙后代是否兴旺发达的象征，因而历来都被群众所重视，经常捐资修缮，尽力保持完好。海南祠堂是海南古代建筑风格和建筑艺术活的宝库，各地祠堂保存的碑文、牌匾和谱牒，也是研究海南历史文化的重要参考资料 [ 13 ] 。 2.1.7. 新石器时代文化 海南现已发现了新石器时代遗址和遗物点有300处 [ 14 ] ，这些遗址和文物遍及岛上各个地方，如琼海市的百花岭石器出土遗迹、陵水新村石贡的沙丘遗址、五指山市的方上村保存古代石器(如图7所示)等等。海南省新石器遗址“系列完整、年代明确、特点鲜明”。为古人类研究提供了重要的资源 [ 15 ] 。 2.2. 海南物质历史文化遗产概况 海南文物古迹非常之多，有八处国家级纪念建筑、海南的“十大文化村”、“海南十大文化镇”等。八处国家级纪念建筑分别是儋州东坡书院、海口市的五公祠、海口市的邱浚故居及陵墓、海口市的海瑞墓、澄迈县的美榔双塔、三亚市的落笔洞、海口市的中共琼崖地娄第一次代表大会旧址 [ 16 ] 。此外，海口和崖城分别被评为国家级历史文化名城、历史文化名镇。 图5. 龙梅太史坊 图6. 苏公祠 图7. 五指山新石器时代石斧 此外，海南省在1994年公布了首批省级文物保护单位，有四十二处省级纪念建筑 [ 17 ] 。在2009年又宣布了六十六处省级纪念建筑，一共有一百零八处省级纪念建筑 [ 8 ] 。这一百零八处纪念建筑主要如下表1。 海南省的省级文物保护单位有古建筑、革命旧址及革命纪念建筑物、摩崖题记及碑刻和石刻、近现代重要建筑和遗址及重要史迹、古遗址、古墓葬等 [ 8 ] 。其中革命纪念建筑物11处，古建筑37处，摩崖题记、碑刻、石刻6处，古遗址25处，古墓葬12处，近现代重要建筑和遗址及重要史迹7处，主要分布在海口市、文昌市、琼海市、儋州市、万宁市、三亚市、东方市、陵水县、临高县等地。如表1所示： 2.3. 海南非物质历史文化遗产概况 海南非物质文化遗产，不仅种类多，而且非物质文化遗产项目也非常多。种类有：传统民间文学、音乐、舞蹈、戏剧、美术、体育、技艺、医药、民俗等 [ 18 ] 。传统民间文学如海螺姑娘传说、黎从六之歌，传统医药如黎族医药，传统美术如海南椰雕、木雕，传统音乐如儋州调声、崖州民歌，传统戏剧如临高人偶戏、海南斋戏，传统舞蹈如黎族打柴舞、海南苗族招龙舞、黎族面具舞、海南虎舞，传统技艺如黎族原始制陶技、海盐晒制技艺，民俗如黎族“三月三”节，传统体育游艺与杂技艺如黎族传统体育和游艺。项目有：一项世界级非物质文化遗产、二十六项国家级非物质文化遗产、七十二项省级非物质文化遗产。 海南省级及省级以上非物质文化遗产名录见表2 [ 12 ] 。