DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
system: [SYSTEM]

user: 2. 高功率光纤激光器的发展历程 2.1. 国外发展情况 激光始于20世纪50年代，是人类历史上的一项重要的科技发明。1960世界上的第一台红宝石激光器 [ 5 ] 的诞生激起了众多科学家的科研热情。美国的Snitzer等人1961年在掺杂Nd 3+ 的玻璃光纤中观察到受激辐射的现象 [ 6 ] ，由此开启了了光纤激光技术的研究。 20世纪80年代末提出双包层增益光纤结构 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] ，这种结构能使泵浦光的耦合效率提高，从而使得激光输出强度变大，极大的提高了激光器的输出功率，为高功率光纤激光器的发展有着很大的帮助。1993年报道了一种高功率掺Nd 3+ 双包层光纤激光器，单模输出功率为5 W [ 10 ] 。1994年，HM.PASK等人报道了第一个掺Yb 3+ 双包层光纤激光器，在1040 nm波长处的激光输出为0.5 W [ 11 ] 。 进入21世纪以后，高功率光纤激光器进入了一个全新的时期。2000年IPG公司率先实现百瓦级的连续光纤激光器的全光纤化。2002年J. Limpert等人报道了一种双包层光纤激光器，能够获得百瓦级的激光输出 [ 12 ] 。Y. Jeong在2004年实现了光纤激光器的千瓦级激光功率输出 [ 13 ] 。V. Gapontsev在2005年研制出一种掺Yb 3+ 的大模场双包层光纤激光器，得到单模输出为2000 W的激光 [ 14 ] 。 2006年IPG公司实现3 kW的单纤单模连续输出。又在2009年实现世界上第一个万瓦级单模光纤激光输出。IPG公司从此成为全球高功率光纤激光器的行业的领头羊，把其他生产激光器的企业甩在身后。随后在2012年和2013年分别报道了单纤单模功率达到了20 kW和多模输出功率为100 kW的实验结果；截止到2019年，IPG公司生产的光纤激光器的最高输出水平是多模500 kW，单模为20 kW。其已经研发了多种光纤激光器，在高功率光纤激光器的市场上占据很大的比例。早期光纤激光器的输出功率的提升不是很快，2002年以后光纤激光器输出功率显提升显著 [ 15 ] 。国外有多家对光纤激光器的研究机构为高功率光纤激光器的发展做出了贡献，例如英国的南阿普顿大学(University of Southampton)和SPI公司、德国的IPG公司和美国的贝尔实验室等。 2.2. 国内发展情况 国内是20世纪80年代末开始对高功率光纤激光器展开大规模的研究。截止到现在国内对多家光纤激光器研究的机构有上海光学精密机械研究所、清华大学等等，国内对光纤激光器的研究的企业有武汉锐科、烽火通信和中航光电等。 1989年，清华大学报道了一种可调谐掺Nd 3+ 的光纤激光器，调谐范围是1077~1138.6 nm，斜率效率为9.2% [ 16 ] 。1990年，台湾的C. Y. Chen等报道一种可调谐掺Er 3+ 光纤激光器，调谐范围是1522~1567 nm [ 17 ] 。 2003年，中国科学院上海光机所报道了采用掺Yb 3+ 离子的双包层光纤搭建的激光器，成功实现107 W连续激光输出。在2005年，中国科学院上海光机所和武汉的烽火通信公司合作，研制出一种掺杂Yb 3+ 双包层光纤激光器，实现单纤440 W的连续激光输出 [ 18 ] 。 2006年清华大学采用国产掺镜双包层光纤的光纤激光器连续输出功率为714 W [ 19 ] 。同年8月，中国电子科技集团公司第十一研究所成功研制的大功率光纤激光器，其平均输出功率达1207 W [ 20 ] 。 2010年上海光机所报道了一种输出功率为1750 W的包层泵浦掺Yb 3+ 光纤激光器 [ 21 ] 。2012年武汉锐科和华工激光公司合作，研制出输出功率为4 KW的全光纤激光器。2015年中国工程物理研究院采用进口分别实现了单纤5 kW连续激光输出。2017年，国防科技大学的刘泽金等人得到了5.02 kW的合成激光 [ 22 ] 。2018年，中国工程物理研究院实现万瓦级全光纤激光输出 [ 23 ] [ 24 ] 。2020年，国防科技大学的杨保来等人得到了全光纤激光振荡器输出功率突破6 KW [ 25 ] 。
system: [SYSTEM]

user: 3. 高功率光纤激光器的关键技术 高功率光纤激光器的工作物质增益光纤作为光纤激光器中的增益介质，能减小高数值孔径的泵浦光，对激光器的输出光束的质量有着重要的影响。随着光纤技术的发展，增益光纤从早期的单包层结构变为现在的双包层结构，而且纤芯直径也从早期的小纤芯变为大纤芯。本节主要介绍了双包层光纤和光子晶体光纤。 3.1. 双包层光纤 20世纪80年代末Snitzer等人提出双包层增益光纤结构对高功率光纤激光器 [ 26 ] 。双包层光纤的结构与常规的光纤有所不同 [ 27 ] [ 28 ] ，其结构组成有四个部分，即纤芯、保护层、内包层和外包层，具体结构如图3所示。 后来研究人员发现内包层的形状对泵浦效率产生影响，因此不同形状的内包层被制作出来 [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] ，具体形状如图4所示。 图3. 双包层光纤的结构图 图4. 不同内包层的形状(a)圆形，(b)正方形，(c)梅花形，(d)长方形，(e) D形，(f)偏心形 3.2. 光子晶体光纤 1987年亚布罗诺维奇(E. Yablonovithch)提出光子晶体的概念 [ 33 ] ，随后不就光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber， PCF)便出现在人们的视野之中 [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] 。即在石英光纤中周期排列着波长量级的空气孔。按照导光的机制可以把光子晶体光纤分为两类：折射率导引型和光子带隙导引型 [ 37 ] 。 PCF在外观上和传统的单模光纤没什么区别，但是在微观上有着天差地别，因此PCF所有的特性是普通的单模光纤所不具备的，例如无截止单模传输特性、极好的非线性效应和优良的双折射效应 [ 38 ] ，所以PCF在高功率光纤激光器的发展中扮演着重要的角色。 3.3. 泵浦耦合技术 光纤泵浦耦合技术是光纤激光器的关键技术之一，能够把泵浦光耦合进入增益光纤中，从而提高光纤激光器的输出功率。下面主要介绍了端面泵浦耦合技术和侧面泵浦耦合技术。 3.3.1. 端面泵浦耦合 端面泵浦耦合技术 [ 39 ] 结构和操作都比较简单，大多数的光纤激光器都采用这种耦合方式，端面泵浦耦合主要有以下两种。 1) 透镜直接耦合泵浦 目前实验室较为常见的泵浦方法就是透镜直接耦合泵浦 [ 40 ] ，图5是它的结构图。如果要想获得较高的耦合效率，就要把透镜组的数值孔径和聚焦光斑大小与双包层光纤相匹配。采用这种方法，可获得高功率的激光输出，但稳定性较差，商用的光纤激光器很少采用这种方法。 图5. 透镜直接耦合泵浦 2) 光纤端面熔接泵浦 当采用带尾纤输出的LD (半导体泵浦源)作为光纤激光器的泵浦源时，可以将LD尾纤与双包层光纤一端直接熔接起来，它和光纤光栅共同构成一种全光纤结构的激光器 [ 41 ] [ 42 ] 。这种方法结构既牢固，又能够实现高功率的激光输出，然而作为泵浦源大功率的LD列阵须用半导体制冷，所发出的激光需要经过光束整形、准直、非球面镜聚焦耦合到直径为几百微米的光纤中，因此整机体积较大，构造复杂，成本较高，如图6所示。 图6. 光纤端面熔接泵浦 3.3.2. 侧面泵浦耦合 侧面耦合技术是剥除双包层光纤的外包层和保护层，从内包层的一个侧面，把泵浦光耦合进双包层光纤内包层的方法 [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] 。本节主要介绍了V槽侧面泵浦耦合、嵌入反射镜式泵浦耦合这两种耦合方式。 1) V形槽侧面泵浦耦合 V形槽侧面泵浦耦合技术是在一根双包层光纤上先剥除外包层，然后在内包层上研磨出一个V形状的凹槽，如图7所示。目前报道的最高耦合效率达76%。这种耦合方式原理简单，能得到较高的输出功率，但是存在着一些不足之处，例如在双包层光纤上很难制作V形槽，若制作不好会影响光纤的性能；V形槽只能在两端刻蚀。因此，这种技术在国内仍处于发展过程中。 图7. V形槽侧面泵浦耦合技术结构图 2) 嵌入反射镜式泵浦耦合 这项技术是对V形槽侧面泵浦耦合技术的改进，在双包层光纤内包层表面上磨出一个方形槽(注意槽的深度，不能破坏纤芯)，然后用光学胶把反射镜粘在方形槽上。具体结构如图8所示。这种方法具有高耦合效率、低成本等优点，但是和V形槽侧面泵浦耦合技术类似，内包层内的槽刻蚀结果会对光纤的性能和传输产生影响。 图8. 嵌入反射镜式泵浦耦合结构图
system: [SYSTEM]

user: 4. 高功率光纤激光的应用 目前由于工业和科学技术的进步，高功率的激光器开始被广泛的用在许多行业中，尤其是大功率的光纤激光器，再加上高功率光纤激光器有上述的优点，光纤激光器制定会被大规模的应用。 4.1. 光纤激光打标 激光打标技术就是利用激光照射需要加工的物体表面，使其表面被雕刻出有一定深度和颜色的图形或数字等，从而留下永久标记的打标方法。激光打标的应用十分广泛，例如电脑配件、汽车零部件等领域。光纤激光打标机与传统的CO 2 激光打标机和YAG激光打标机相比，输出的光束质量好，光电转换效率高，因此光纤激光打标机会慢慢地取代传统打标机。 4.2. 激光切割 如今光学激光器的研究不断深入，各种高功率的光纤激光器的功率被研发出来，使得光纤激光切割机的应用越来越广泛，例如汽车、广告、钣金加工、机柜等行业。 4.3. 在医疗领域的应用 目前，医疗上临床所用的激光器多数都是二氧化碳激光器和YAG激光器，但是这些激光器的体积很大，且输出的光束质量低，使用时需要巨大的水冷体系和难以安装等缺点。随着光纤技术的发展，光纤激光器的产生完美的解决了这些问题。因此光纤激光器被广泛的利用在医疗上。例如软组织外科手术、近视眼校正手术、换肤手术等等。光纤激光器较为便携，将逐渐替代医疗应用中的大部分已有光源。光纤激光器的作用面积很小，手术变得更加精准。 4.4. 在军事领域的应用 因为高功率光纤器有着亮度非常高、照射面积非常小且操作方便敏捷的优质特征，所以在军事领域中开发激光武器一直是世界各国长久以来的重点研究工作。若把高功率的光纤激光器应用在攻击武器上，完全可以摧毁异常坚固的对象。激光武器的研制方面美国表现的异常突出，例如在前几年开始，美国空军研究职员就开始致力于对光纤激光器系统创新技术的研究。由此可见，在未来军事领域中，激光武器将会呈现尤为明显的发展势态，并且为提高军事作战能力提供了充分有效的保障。
system: [SYSTEM]

user: 5. 展望 光纤激光器被称为第三代激光器，其拥有高光束质量、高光电转化率、低维护成本等优点，因此光纤激光器注定会在工业、医疗和军事等行业被大规模地应用。从利润和销售额来看光纤激光器目前的现状，高功率光纤激光器的应用在未来可能会在激光器的市场上占据主导地位。因此国内外的激光器厂家都对高功率光纤激光器的发展产生了极大兴趣。但是目前我国对高功率光纤激光器和生产方面的研究，相对国外那些企业来说，仍存在一些差距，希望我国的科研队伍在光纤激光器技术上能有更好的突破，缩小与世界的差距。现在光纤激光器的发展已经十分迅速，从早期小功率的输出到现千瓦级的激光输出。随着工业和科学技术的进步，光纤激光器注定会被广泛地应用在许多行业中，尤其是高功率的光纤激光器，再加上光纤激光器所具有的优点，未来几年内，高功率光纤激光器的发展将会出现以下几个趋势： 1) 向更高功率、高光束质量、高平均功率和高峰值功率方向的光纤激光器发展，从而满足在航海、航天和军事等领域的需求。 2) 研制出各种新型的特种光纤激光。 3) 高功率光纤激光的智能工业化。
system: [SYSTEM]

user: 摘要 通过基于光学记忆效应的解卷积方法，我们可以实现薄散射介质后物体的成像恢复。但是，单个光学记忆效应范围受到散射介质厚度的限制，成像的视场非常狭小，不利于实际应用。本文中，我们展示了两种通过散射介质实现大视场成像恢复的方法，即前人提出的基于不同区域点扩散函数的去相关性和我们提出的不同区域散斑的独立获取方法，实验结果表明这两种方法对超过单个记忆效应范围的物体进行散射成像恢复效果良好。
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 一直以来，光学成像都是人类采集事物信息的重要手段之一，但是如何克服散射影响进行光学成像恢复仍然是限制人类社会活动的重要科学问题 [ 1 ] 。科学家经过不懈的努力，提出了多种克服散射影响的成像恢复方法，包括自适应光学技术，波前整形，相位共轭，传输矩阵法，散斑相关 [ 2 ] 等。其中，散斑相关因为采用非相干光照明，光路结构较为简单，成像恢复结果好等优点被广泛地研究应用于通过散射介质成像恢复领域中。散斑相关包括解自相关方法和解卷积方法。Bertolotti等和Katz等分别实现了非侵入式的散斑相关成像，利用解自相关方法实现了通过单帧散斑非侵入式的成像恢复 [ 3 ] [ 4 ] 。然而，解自相关方法忽略了散射系统的点扩展函数这一特征，而点扩展函数在一定的范围里满足线性平移不变性，我们可以把天文光学和显微成像领域的解卷积技术应用于散斑相关方法中，这就形成了散斑相关的解卷积方法。2016年，周建英等提出将解卷积技术应用于薄散射体后的成像恢复中，得到了实时、彩色、超分辨的恢复结果 [ 5 ] 。 解卷积和解自相关方法都基于散斑相关这一原理 [ 6 ] [ 7 ] ，但前者成像恢复具有更好的恢复质量，更高的信噪比和更快的恢复速度等优点，因此，在散射系统点扩散函数已知的情况下，我们通常采用解卷积的方法来实现通过散射介质成像恢复。散斑相关成像所依赖的物理基础和关键是光学记忆效应，而光学记忆效应范围通常比较小。对于大视场的物体来说，是超出单个记忆效应范围的。为了解决这个问题，本文提出了基于不同区域点扩散函数的去相关性和不同区域散斑的独立获取的方法。实验结果表明，两种方法对于大视场物体的散射成像恢复效果良好，重建细节清晰。
system: [SYSTEM]

user: 2. 散斑相关物理基础和解卷积原理 2.1. 光学记忆效应 散斑相关成像技术的物理基础和依赖的关键是光学记忆效应。Feng和Freund等研究表明：当前后两束光束入射到散射介质同一位置上，且入射角差很小时，探测器上接收的散斑仅仅是对应入射角方向整体平移了一段距离，这种现象被称为光学记忆效应。光学记忆效应的范围可以通过计算散斑之间的相关函数来获得，表达式为： C ( q L ) = [ q L / sinh ( q L ) ] 2 (1) 其中，q = 2π∆θ/λ，λ为入射光的波长，∆θ为转动角度，L为散射介质的厚度。记忆效应的有效角度范围随着散射介质厚度的增加而减小，最大角度∆θ约为λ/2πL。而当目标物体和散射介质距离确定时(设为u)，目标尺寸∆x满足： Δ x u ≈ 2 Δ θ (2) 由于∆θ最大为λ/2πL，因此在散射成像中，目标物体的尺寸局限于： Δ x ≤ u λ π L (3) 图1为光学记忆效应范围的示意图。 图1. 光学记忆效应范围示意图 2.2. 解卷积法原理 由于光学记忆效应的存在，散射介质所在光学系统可以看作是具有移位不变性的点扩散函数(PSF)的非相干成像系统。在记忆效应范围里，整个成像过程可以表示为散射成像系统的PSF和物体光强分布的卷积，可以由下式表示： I ( x i ， y i ) = F ( x i ， y i ) ∬ P S F ( x i ， y i ; x o ， y o ) O ( x o ， y o ) d x o d y o (4) 式中，下标i和o分别表示像平面和物平面，F(.)表示形状因子函数，即为放在焦平面上限制视场角的光阑。上式可以用卷积的形式简写为： I = F ⋅ ( O ∗ P S F ) (5) 因此，当忽略F函数，在记忆效应范围内，我们可以将整个成像系统视作一个黑盒子，如果检测或估计了薄散射介质的PSF后，即可用解卷积运算 O ≈ d e c o n v ( I ， P S F ) 来重建物体的图像 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] 。人们提出了很多解卷积的算法，较为常见的解卷积算法是维纳解卷积滤波 [ 12 ] [ 13 ] ，它可以表示为： F { O } = F { P S F } * | F { P S F } | 2 + S N S O F { I } (6) 式中： S N = | F { N } | 2 为噪声N的功率谱； S O = | F { O } | 2 为未退化图像的功率谱。而噪声的功率谱和未退化图像的功率谱不一定能获得，所以我们通常把它设为常数项，即 S N S O = 1 R S N ≈ k ，其中 R S N 是信噪比，k值取决于实验条件适当的选择。这样，在获取到散射系统的散斑信息以及对应的点扩散函数信息后，我们就可以利用维纳解卷积滤波算法实现单个记忆效应范围内物体的重建。
system: [SYSTEM]

user: 3. 基于解卷积的大视场成像方法原理 3.1. 不同区域PSF的去相关性 对于处于单个记忆效应范围里的物体，我们可以通过测量物体的散斑以及对应的此记忆效应范围的PSF，利用维纳解卷积滤波算法，实现物体的重建。 实验中我们采用非相干光照明的方式，当物体尺寸超过单个记忆效应范围时，物体产生的总散斑可以看作处于不同记忆效应范围的子物体产生的散斑复合响应，用公式表示为： I = ∑ m I m = ∑ m O m ∗ P S F m (7) 式中，I m 和O m 表示不同区域的散斑像和子物体光强分布，I为总的散斑像。 由于散射介质复杂随机的结构，当物体超过单个记忆效应范围时，像面也是产生独立均匀分布的散斑图案。而对于两个距离超过单个记忆效应范围的点来说，他们所产生的散斑图案(即PSF)是完全不相干的，用公式可以表示为： P S F m ⋆ P S F n ≈ { 0 m ≠ n δ m = n (8) 其中，‘ ⋆ ’表示互相关操作。将不同区域的PSF与总散斑进行互相关操作，得到： I ⋆ P S F n = ∑ m ( O m * P S F m ) ⋆ P S F n = ∑ m ≠ n ( O m * P S F m ) ⋆ P S F n + ( O n * P S F n ) ⋆ P S F n (9) 式中 m ≥ n 。根据不同区域PSF的去相干性，等式右边第一项就约为0，而第二项等于对应区域的子物体的分布，上式就可以简化为： I ⋆ P S F n ≈ O n + C (10) 其中，C为噪声项， P S F n 和 O n 分别代表对应区域的点扩散函数和子物体分布。通过采集不同区域的PSF可以从总散斑图中重建对应区域的物体，可以用下式来表示： O n = d e c o n v ( I ， P S F n ) (11) 利用维纳滤波解卷积算法，就可以实现不同区域的子物体的重建。最后把重叠区域加权平均，将不同位置的恢复结果合成在同一张图上，即可实现透过散射介质对大视场目标的恢复。 3.2. 不同区域散斑的独立获取 不同于基于不同区域PSF的去相关性原理的方法，我们把大视场的物体看作是几个不同部分的组合，通过对大视场物体进行逐区域扫描，获得物体不同区域的散斑。在散射介质固定的情况下，先用针孔采集视场中心的PSF，然后把物体的不同部分移动到视场中心，通过光阑控制入射光的尺寸分别对不同部分物体成像，获得其对应的散斑图。之后利用采集的PSF与不同部分物体的散斑解卷积，就可以得到对应的恢复图。最后把不同部分的恢复结果拼接起来，就实现了透过散射介质对大视场目标的恢复。用公式可以表示为： O = ∑ n O n = ∑ n d e c o n v ( I n ， P S F ) (12) 其中，O为待恢复的大视场目标，O n 为目标的不同部分。同样的，利用维纳滤波解卷积算法，对实验结果进行拼接，即可实现透过散射介质对大视场目标的成像恢复。
system: [SYSTEM]

user: 4. 实验系统和实验结果 我们采用两种光路结构来实现大视场目标的散射成像恢复。首先我们设计了用于采集PSF的实验光路，如图2所示。我们采用氦氖激光器作为光源，通过旋转的磨砂玻璃把入射光调制为非相干光，然后经过焦距为200 mm的透镜准直为平行光；随后光束经过一个孔径光阑，用于控制光束的尺寸照射在目标上，提高信噪比。为了采集PSF，我们的目标选用100 μm的针孔，将它放置在位移台上用于采集不同区域的PSF。散射介质(毛玻璃，圆形光漫射器)放置在距离针孔200 mm处，用sCMOS接收散斑，将它放置在散射介质100 mm处。 然后，我们将分辨率板放置在光路中，用于替代针孔的位置，其他的器材均不用移动，用于采集不同区域目标散斑。如图3所示。 图2. 采集不同PSF的实验系统图 图3. 采集不同区域目标散斑实验系统图 对于基于不同区域PSF的去相关性方法，我们用框架图来阐述，如图4所示。 图4. 基于不同区域PSF的去相干性方法的框架图 首先我们用图3所示的光路来获得大视场物体的总散斑图，通过调节孔径光阑，来控制入射光仅照射在选中的物体上。然后，用图2所示的光路来获取视场中心的PSF。之后用维纳滤波解卷积的算法得到中心PSF的恢复结果，如图5所示。 图5. 中心PSF图像恢复结果 其中，中心PSF恢复结果比例尺为50像素。而我们的sCMOS像素尺寸为5.04 μm，所以，依据中心PSF恢复的结果，通过图2的实验系统，我们以2 mm的步长移动针孔，采集对应区域的PSF。之后将获得的不同区域PSF与总散斑图进行维纳滤波解卷积，最后将不同区域的重建结果按照实际目标各个部分的距离拼接起来，重叠的部分进行加权平均，得到的结果如图6所示。 图6. 基于不同区域PSF的去相干性大视场成像恢复结果 图7. 不同区域散斑独立获取的框架图 从重建的结果可以看出，基于不同区域PSF的去相干性方法应用于大视场目标成像恢复，虽然存在着噪声和伪影，但是重建物体的对比度较好，恢复的效果也比较清晰。 对于不同区域散斑独立获取的方法，同样的，我们制定其对应的框架图。如图7所示。 我们先用图2的光路测得中心视场的PSF，即图4中的中心PSF图。之后，通过控制光阑采用合适的尺寸，以最大的目标即右上角的目标物三竖的尺寸作为光阑尺寸，仅仅照射部分目标，比如数字5，然后依据已知的各个部分之间的间隔将分辨率板移动相应的距离，将下一个待成像的部分移动到视场的中心成像，得到的散斑分别与测得的中心PSF进行解卷积恢复出对应的子物体，最后将它们拼接起来，重叠的部分进行加权平均，得到的结果如图8所示。 图8. 不同区域散斑独立获取的成像恢复结果
system: [SYSTEM]

user: 5. 结论 本文通过基于不同区域PSF的去相关性和不同区域散斑的独立获取这两种方法，实现了透过大视场散射介质的成像恢复，解决了单个记忆效应范围成像视场狭窄的问题，提高了成像视场的范围，对超过单个记忆效应范围的物体成像恢复的效果明显。其中，不同区域散斑的独立获取这种方法相较于基于不同区域PSF的去相关性方法，恢复的效果更好，成像的细节更为清晰。从理论上分析，基于不同区域PSF去相关性的方法是采集不同区域的PSF与物体总散斑进行解卷积来恢复，这就会导致待成像目标部分的恢复效果会受到物体其他部分散斑的影响形成噪声，而对于不同区域散斑的独立获取的方法，由于不同区域形成的散斑是独立获取的，因此不存在其他部分对其恢复效果的影响。从实验流程中分析，前者是通过移动针孔来采集不同区域的PSF，后者是移动目标物体(分辨率板)到视场中心来采集其对应不同部分的散斑，实验的复杂程度相当。但是，后者光阑的尺寸是小于前者的，所以后者的恢复信噪比更高，效果更好。但是基于不同区域PSF的去相关性方法也是有其独特优势的，当实际物体无法被移动或者难以准确移动确定距离时，这种方法就有很好的适用性。我们的研究为透过散射介质大视场成像恢复提供了有效的解决手段，拓宽了成像视场的范围。
system: [SYSTEM]

user: 摘要 随着高校扩召以及学校管理重心下移，如何发挥教研室在管理、教学、科研、实验室、师资建设等方面的作用，变得非常重要。本文从加强制度建设、柔性引进人才、加强教学团队建设等方面，对新时代教育背景下教研室的建设作了探讨，并以B院校J教研室为例进行说明。
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 在地方应用型院校中，教研室是承担教学、教科研与社会服务职能的最基层的正式组织，是实现高等学校人才培养、科学研究、社会服务、文化传承与创新等四大职能的重要载体，其建设情况直接决定着一所学校的教学质量，许多学者对教研室的定位、评价体系等进行了研究，如文献 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 等。教育部2019年发布了《教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》，意见中明确了高校要以院系为单位加强基层教学组织建设，制定完善的相关管理制度，提供必需的场地、经费和人员保障，激发基层教学组织活力。随后各个省份出台了具体要求，例如安徽省2019年发布《安徽省教育厅关于印发安徽省高水平本科教育建设行动计划的通知》，明确实施基层教学组织和基本教学活动示范创建行动，安徽省教育厅在随后的文件中明确要求于2020年全省高校教研室标准化率达到70‰，2023年全部达标。这些文件的出台既体现了基层教研室建设的重要性，也体现了加强基层教研室建设的急迫性。地方应用型高校大部分都是从以前的专科升本而来，随着高校扩召以及学校管理重心下移，如何发挥教研室在管理、教学、科研、实验室、师资建设等方面的作用，为提高教学质量和发展教师专业服务，就显得尤为重要。 本文首先分析地方应用型高校教研室建设中存在的问题，然后以B院校J教研室为例，从加强制度建设、柔性引进人才、加强教学团队等方面就如何做好地方应用型高校的教研室建设进行探讨。
system: [SYSTEM]

user: 2. 地方应用型高校教研室建设中存在的主要问题 新建地方本科院校大部分是由专科学校升本而来，经过10多年的建设已经取得了一定的成绩，但是还存在一定程度的问题，主要表现在以下几个方面。 2.1. 教研室运行不够规范 教研室与教学秘书分工定位不明确，存在模糊地带。有些是教学秘书的工作，却落到了教研室主任头上。教研室制定的教学管理制度系统性不强，甚至有的制度形同虚设，对学校规章制度执行不到位，对教学运行中的问题缺乏深入的研究，存在重教研项目立项、重论文写作，真正能产生效果的研究成果不多。 2.2. 教研室缺乏领军人才 作为地方应用型本科院校，普遍存在着年轻教师多而在教科研、教学方面比较优秀的老资格教师传帮带，教科研能力不强的特点，没有形成较好的科研团队与教研团队，存在单打独斗，没有形成梯队。教师年龄结构、职称结构、学历结构配备不合理。 2.3. 产教融合能力不强 虽然定位为应用型院校，但在专业建设、课程建设方面却重理论、轻实践。对于提高学生实践能力、应用能力，办法不多，未能与地方企业形成良性互动发展。 2.4. 教学质量监控体系与保障效果不好 教学质量保障监控体系不完备，教学管理水平不高，教学管理人员与督导人员往往是同一套班子，两个牌子，比如重视“督”而缺乏“导”，难以形成教学质量监控的闭环。有的对教学质量监控制度执行不到位，更不能形成不断改进的条件。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结束语 在新时代教育背景下，从教育部到教育厅，都在进一步强调教研室在基层教学管理中的作用，强调加强教研室建设。本文首先分析地方应用型高校教研室建设中存在的问题，然后以B院校J教研室为例，主要分析了该教研室通过抓住领军人才柔性引进的机遇组建教科研团队，以科研为抓手，把科学研究与教学研究、专业课程建设、实验室建设、产学研合作相结合，努力培养学生创新创业能力，这为地方院校的教研室建设做出了一定程度的有益探索。
system: [SYSTEM]

user: 摘要 2017年特朗普正式入驻白宫上任美国总统，“美国优先”的国家战略及相关的留学政策直接影响了美国高等教育留学教育方面的发展，本文对特朗普政府出台的一系列美国留学政策进行了解读，并结合问卷调查数据初步地分析了中国大学生赴美留学意愿受中美关系恶化、美国留学政策改变的影响程度以及美国留学教育发展的趋势。
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 2017年1月20日唐纳德·特朗普正式就任第四十五任美国总统。在此期间特朗普退出多边贸易协议、限制移民、退出国际组织、制造业回归、发动贸易战等举措将“反全球化”推向了高潮。从2017年8月14日特朗普签署行政备忘录，指示对中国发起贸易调查到2019年5月13日USTR (美国贸易代表公室)公布对华约3000亿美元商品加征25%关税清单，中美关系更是严峻，那么严峻的中美关系是否会影响中国大学生选择赴美留学的意愿呢？ 根据教育部数据，从1978年到2018年底，各类出国留学人员累计达585.71万人。2018年度我国出国留学人员总数达66.21万人。2018年度与2017年度的统计数据相比较，出国留学人数增加了5.37万人，同比增长8.83%，目前中国已经成长为全球第一大国际生源国 [ 1 ]。而根据美国国际教育协会(Institute of International Education)发布的《2018美国门户开放报告》显示，2018年，在美国学习的109万国际学生中，中国仍然是生源数量排名第一的国家(这一排名自2012年以来没有变过)，2017/18学年，中国学生的数量超过36万人，相比上一学年增长了3.6%，占到全部国际生数量的33.2% [ 2 ]。 在2019年6月3日教育部发布2019年第1号留学预警。根据教育部数据，赴美留学生签证被拒率急骤上升，2018年美方向中国申请者签发的F1类签证(赴美学习的学生签证)总数为110，091个，相较于2017年全年的124，860个下降了11.8%。而在特朗普上任前的2015年，美方向中国申请者发放的F1类签证数量达到287，595个，是2018年的两倍多，包括中国计划公派留学10，313人计划，因签证问题无法按原计划赴美331人，占比3.2%，赴美留学形势一度十分严峻 [ 1 ]。这与特朗普政府推行的相关留学政策和措施有着很密切的联系，本文将对这一形势进行详细的解读。
system: [SYSTEM]

user: 2. 2019美国留学政策变化 2.1. 减少移民配额 2017年8月2日，特朗普政府宣布支持通过《改革美国移民制度强化就业法案》(Reforming American Immigration for Strong Employment Act，简称RAISE) [ 3 ]。这项法案的目的是为了降低目前美国的合法移民，同时也限制了每年获得绿卡的难民的人数。该法案是根据申请移民人员的优秀程度来进行筛选的，类似加拿大的“择优积分制”，持有绿卡的美国公民将不能为自己的父母申请移民，只支持其配偶和未成年子女才能申请获得绿卡，并且取消了1990年通过的移民与国籍法案规定中的“多样化签证项目”，也就是我们熟知的绿卡抽签制。但《改革美国移民制度，强化就业草案》认为绿卡抽签制涉及欺诈，且不符合经济效益或人道主义原则，应予以取消，转而效仿加拿大采取积分制，通过对申请人的受教育程度(根据最高学历计算)、英语评估测试成绩、杰出成就、工作机会、在美投资、亲属移民等内容进行评估和积分，总积分达到30分即可申请职业移民，实现吸引“优质移民”的政策目标 [ 4 ]。 2.2. F1签证审核变得更加严格 针对与国际学生密切相关的F1留学签证，特朗普政府也出台了一系列政策加强该签证的审核条件和审核程序。2018年7月13日，美国公民与移民服务局(US Citizenship and Immigration Services， USCIS)更新政策指南，规定自2018年9月11日起，美国移民局收到的所有移民/非移民申请，以及身份转换请求，如果一开始提供的材料不符合要求，或者没有提交全部的证明文件，移民官可以直接拒绝，不用事先寄发补件或否决意向通知书，这一措施将阻止申请人利用政策漏洞占位 [ 5 ]。2018年10月18日，美国移民和海关执法局(U.S. Immigration and Customs Enforcement，简称ICE)提议针对包括F1学生签证在内的非移民签证，设立一个在美国的最长停留时间。据《华盛顿邮报》报道，美国国土安全局的高级官员正在商议一项提案，取消原有“每位留学生只需向主管国际生的SEVP (Student Exchange Visitor Program)缴交200美元的一次性费用”的规定，要求国际学生每年重新申请美国签证，才能继续呆在美国，并且每年都需要缴交这笔费用。该提案如果获得通过，将意味着在美留学生不仅需要支付更高的申请费，还将花费更多时间准备申请材料，同时接受更为严格的审查。 2.3. H1-B门槛变高，避免H1-B工作签证滥用 H-1B签证是美国最主要的工作签证类别，发放给美国公司雇佣的外国籍有专业技能的员工，属于非移民签证，是美国留学生申请绿卡的最常见通道。特朗普政府从以下方面对H-1B签证进行了重点调整。首先，实施H-1B抽签电子注册计划。2019年1月30日，美国国土安全部(The Department of Homeland Security)公布了H-1B抽签改革新政策，要求所有H-1B申请雇主必须于当年4月1日递交申请之前在线为员工办理H-1B电子注册，需要注册的信息包括雇主和雇员的基本信息。如果注册数量在4月1日之前就超过配额，就关闭注册，然后从这些电子记录中抽签。H-1B抽签电子注册计划将有利于特朗普政府加强对签证申请者的信息审核。2019年1月30号美国国土安全部同时提出“加强H-1B非移民签证分类计划”(Strengthening the H-1B Nonimmigrant Visa Classification Program)，提议通过修改专业职称定义的方式来限制H-1B的申请和发放，同时要求雇主向H-1B持有者支付合理的工资，避免H-1B签证的滥用，确保将工作签证发放给“最聪明、最优秀的外国人”。这一提案从职业类型、雇佣关系、工资水平等方面提高H-1B的门槛，如果最终实施，将成为自1990年以来对H-1B签证最大规模的改革。再次，新的政策改变了H-1B抽签规则，提高准入门槛。将原先“先抽取高学历名额，后抽取常规名额”的顺序进行调换，改为“先将所有申请人纳入65，000个常规名额进行抽签，如果达到上限，再从剩下的硕士及以上学历申请者中抽取20，000个名额” [ 6 ]。 这一变化将使硕士及以上学历的H-1B签证申请者中签率提高15%，而本科学历的申请者中签难度加大。
system: [SYSTEM]

user: 3. 研究数据与样本 针对上述情况以及目前的形势，势必会打消中国大学赴美留学的积极性，具体哪些影响因素才是影响中国大学生赴美留学意愿的核心因素呢？笔者通过问卷调查展开了此次研究，本研究的数据是通过2019年问卷调查获得的。问卷调查在网络和线下同时进行一共发放问卷500份回收500份，主要针对的目标是具有留学意向的大学生。问卷信度分析如表1。 Table 1 Reliability analysis of questionnair 问题 校正项总计相关性 项已删除的α系数 Cronbach α系数 目前中美关系严峻是否会影响你选择美国为留学意向国 0.752 0.855 0.884 F1签证延长、有效期缩短、拒签率上升的出现是否会影响你选择美国作为留学意向国 0.749 0.856 0.884 H1-B签证门槛变高是否会影响你选择美国作为留学意向国 0.659 0.878 0.884 针对STEM专业留学生美国法案研究生应该为被减免的学费交税对此是否会影响你选择美国作为留学意向国 0.711 0.862 0.884 美国政府高官多次发言歧视中国留学生增加了留学交流的难度和风险。对此是否会影响你选择美国作为留学意向国 0.699 0.864 0.884 表1. 问卷信度分析 从上表2可知信度系数值为0.884，大于0.8，因而说明研究数据信度质量较高，针对“项已删除的α系数”，分析项被删除后的信度系数值并没有明显的提升，因而说明题项应该全部保留。综合说明数据信度质量高，可用于进一步分析。 Table 2 The influence of the situation and policy of studying abroad in the United States on Chinese college students' choice of the United States as their destinatio 问题 会 不会 目前中美关系严峻是否会影响你选择美国为留学意向国 60% 40% F1签证延长、有效期缩短、拒签率上升的出现是否会影响…… 58.82% 41.18% H1-B签证门槛变高是否会影响…… 54.41% 45.59% 针对STEM专业留学生美国法案研究生应该为被减免的学费交税对此…… 55.58% 44.12% 美国政府高官多次发言歧视中国留学生增加了留学交流的难度和风险 51.47% 48.53% 表2. 美国留学形势与政策对中国大学生选择美国作为留学目的国的影响程度 60%的人都认为中美关系的恶化会影响他们在美国的求学之路，中美关系的好坏对大学生选择美国留学产生了很大的影响。因为签证申请的难度，以及签证有效期的缩短，导致58.82%的调查对象并没有选择美国作为留学意向国，而41.18%的调查对象不会因为签证的问题而影响他们选择美国作为留学意向国。由此看来美国针对中国留学人员的签证限制一定程度上来讲对中方大学生选择美国作为留学意向国同样产生了很大的影响。 H-1B签证系美国最主要的工作签证类别，发放给美国公司雇佣的外国籍有专业技能的员工，属于非移民签证的一种。持有H1B签证者可以在美国工作三年，然后可以再延长三年，6年期满后如果签证持有者的身份还没有转化，就必须离开美国，有一部分的学生有留美工作或者是移民的打算，因此H1-B签证发放方式的改变及门槛的提高导致了超过半数的留学意向的大学生产生了改变留学意向国的想法。 针对STEM和高新科技领域的留学生美国不仅收紧了签证的发放同时也增加了学费方面的负担，根据图表来看这些政策的变化对大学生选择美国作为留学意向国同样产生了很大的影响，虽然大部分选择留学的家庭的经济能力尚可，但依旧有44.12%的学生放弃了留学美国的打算。同时美国现政府沉迷于一种荒唐的认识，相信中国的现代化主要是从美国“偷来的”，FBI局长斯托弗·雷公开宣扬“中国动员全社会去偷窃”，这等于是鼓动将防范对象扩大到所有中国在美的学者、学生和各种交流人员 [ 7 ]。因此51.47%的留学意向生因为担心无法融入美国的生活圈子、学习圈子选择放弃前往美国留学的打算。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结论 从初步的调查结果来看，不管是美国留学政策的变化或是目前的一些现状，都极大地影响了中国大学生选择美国作为留学意向国的想法。中美关系的恶化是影响最深的一个因素，其次是美方对中方留学签证的限制。留学人员为美国教育事业的繁荣作出了不可磨灭的贡献，而并非美国对国际留学生的一种施舍。从数据上来看中方是美国的第一国际生源地，中国留学人员在美2018年的总消费一年高达189亿美元。 在过去中方从未出现过针对于美国的留学预警，预警并不是阻止中方学者前往美国学习，这是各国政府保护本国留学人员的一种方式。由于美国政府种种“逆全球化”的表现威胁到了中方留学人员的学业安全，迫使中国的学者在赴美学习的问题上采取了较过去更为审慎的态度，而中国官方也并不会在这个选择过程中给这些有意愿前往美国学习的人员增设任何阻碍。 美国作为世界上高等教育最发达的国家之一，其高等教育国际化水平也遥遥领先。二战后的美国政府不断颁布法案和政策，资助大学科研项目，并凭借其发达的高等教育体系逐渐取代欧洲，获得学术产业的主导权。20世纪70年代以来，美国的国际学生流动(International Student Mobility)规模逐步扩大，成为美国高等教育国际化的重要表现形式和最显著标志 [ 8 ]。2017年特朗普上任后的一系列措施打消了中国大学生赴美留学的积极性，带来的影响对两方来说都是消极的。 对于美国高等教育的发展来说：① 严苛的移民政策必然会影响国际学生的留学意愿，不单单是中国大学生，其他国家的留学生也会因此而改变自己的留学意向国。而根据国际教育研究所IIE的数据显示，仅2015年外国留学生就为美国带来了350亿美元的经济收入 [ 9 ]。因此这将影响到美国高等教育留学生教育的经济效益。② HI-B工作签证的改革会迫使许多国际人才重新寻找新的工作机会，可能会流失部分在美未毕业的优秀留学生。③ 高等教育强国必然是高等教育国际化强国，美国的高等教育一直位于世界顶尖水平是因为其具有多样性、包容性，而针对STEM专业一系列的措施会影响到一部分国际留学生的积极性，而对人文社科类的专业的限制也会将诸多优秀的申请人拒之门外。这些政策会影响到美国高等教育的培养质量，也会限制美国高等教育的学科平衡。 对于中国留学生，客观来说在疫情的冲击下短时间内赴美留学的计划是艰难的，同时美国对华战略态度的变化不是短时间的事情，中国的对外开放有必要进一步挖掘其他方向的潜力，学生的出国留学尤其不能只盯着美国。虽然赴美留学的形势不太好，但是美国高等院校对世界还是持开放包容态度的，在这样的形势下许多美国高校依然能拒绝歧视与偏见将学术与政治剥离开来，做到真正的包容是很不容易的。 对中国来说这既是机遇也是挑战，随着“一带一路”倡议和中国高校“双一流”建设的推进，2018年共有来自196个国家和地区的492，185名各类外国留学人员在全国31个省(区、市)的1004所高等院校学习，比2017年增加了3013人，增长比例为0.62% (以上数据均不含港、澳、台地区) [ 9 ]。尽管中国教育国际化的程度有所进展，但是教育国际竞争力在国际上来说距离教育强国的目标还有很大一段路要走，因此我国应该抓住这次机遇，积极发展国际化教育引入优秀的国外人才，加快推进“双一流”建设力度，保证我国的高等教育高质量发展，提高高等教育的国际竞争力。
system: [SYSTEM]

user: 摘要 修学旅行是培养人才有效的教育方式。日本的修学旅行在世界范围内已经呈现出一种成熟的实践模式。因此本文从修学旅行发展的历程中展现其重要性，从日本修学旅行实施的具体过程中寻找其优秀的原因，从实际的案例中借鉴值得我国学习的方法论。通过挖掘日本修学旅行的具体实施过程，观察政策、学校、机构、社会各界支援分别对修学旅行的作用，以此找到我国研学旅行发展的道路。
system: [SYSTEM]

user: 1. 修学旅行发展历程和意义 自古以来，以学生为主体，学习和旅游相结合的教育方式一直是教育教学中普遍存在的教学手段。不同的时代，不同的地区赋予了这种教育方式不同的称呼。我国古代自春秋战国时期就出现了以游学为名的教育方式。春秋战国时期，诸侯并争，士人辈出，诸子百家四处游历。游学就是士人们在不同的诸侯国之间知识交流、文化传播的过程，“求其博闻” [ 1 ] 是游学的目的和旨趣，周游讲学、外出求学和结伴游学是三种重要的游学形式。通过游学，士人个体可以学习经史术数，以求“学而优则仕”；社会则达到文化交流发展和政治统治稳定的局面。在随后的秦汉、魏晋、隋唐、两宋等历史时期中，游学不断发展，逐渐成为一种家喻户晓、有效的教育手段。在西方，文艺复兴和人文主义教育的兴起促使英国最早出现了学习和旅游相结合教育方式。“16世纪早期，人们开始赋予游历欧洲大陆以教育目的，真正意义上的大陆游学开始出现。” [ 2 ] 英国的大陆游学(The Grand Tour)主要以贵族阶层为主，贵族子弟在国内接受完整的教育之后去往欧洲大陆，以游历的方式，学习文化、礼仪和社会实况。直到18世纪，整个欧洲都盛行游学活动，例如法国、德国、荷兰等国家，除了贵族阶层之外，学者文人也开始四处周游。这种盛况促进了整个欧洲大陆的文化交流和发展。 近代由于战争的爆发和文化的断层，我国在教育旅游上的发展停滞不前。改革开放之后，我国面向世界，积极吸取国外优秀的发展经验，特别是教育方面。在国际教育领域中，教育旅游是各国在基础教育发展中不可忽略的一个板块。于是，2013年我国正式推出了《国民旅游休闲纲要(2013~2020年)》，将研学旅行作为中小学教育的方式之一，准确地说，“研学旅游是旅游者为了学习其他地区的文化知识，从自己常住地出发前往特定区域学习和研究当地文化知识的一种专项旅游活动，其旅游的受益者非常广泛，有的是学生，也可以是非学生群体中对人文知识了解为目的、通过统一组织管理的一种专项旅游学习活动。” [ 3 ] 研学旅行对开阔学生的眼界见识、增长学生的社会经验具有重要的意义。 邻国日本将这种教育方式——修学旅行实施得十分规范、成熟，“是基础教育阶段各级各类学校均需开展的一项重要教育活动，是学生在教师带领下集体出动并伴有住宿的以参观、学习和研修为目的旅行。” [ 4 ] 与以往的游学不同的是，一、活动的主体是中小学的学生，未完成系统的教育；二、此项活动是由政府组织、全国修学旅行研究协会协助共同举办的，而非个人的自发活动。通过组织的修学旅行活动，学生在旅行过程中亲身体验自然、社会、文化和历史，培养学生的审美意识、团队意识、社会意识，促进学生的全面发展。 不论是研学旅行还是修学旅行活动，名称虽然不同，但概念十分相近，都是将学习与旅游相结合的教育方式。这种方式对学生的成长过程具有多样性、综合性、社会性的影响。学生不拘于课堂上知识的传授方式，在体验中将理论运用于实践，在做中学，体现生活与学习相结合的理念。两者都十分注重学生群体参与这项活动，在学校教育之外体验社会生活。因此研究日本修学旅行实施过程，借鉴优秀的实施方法对我国研学旅行的发展具有必要性。
system: [SYSTEM]

user: 2. 制度政策 1946年，日本将修学旅行纳入学校教育体系之中，1960年修学旅行成为了所有中小学常规的教育活动，至此修学旅行成为日本学生教育过程中必修的课程活动，在各种文学、影视、艺术作品中都有修学旅行的痕迹，对人经验、见识的增长都影响颇深。文部科学省在日本小学的学习指导要领第六章特别活动中学校活动第四点明确提出：远足、集体住宿活动——在大自然中与平时不同生活环境的集体住宿活动，增长学生的见识，熟悉自然和文化，开展一些体验性的活动，让学生能够积累关于人际关系、集体生活等的知识以及在公共道德等方面积累经验。同时日本中学的学习指导要领第五章特别活动中学校活动第四点同样提出了：远足、集体住宿活动——在大自然中与平时不同生活环境的集体住宿活动，增长学生的见识，熟悉自然和文化，开展一些体验性的活动，让学生能够积累关于人际关系、集体生活等的知识以及在公共道德等方面积累经验 [ 5 ]。日本将修学旅行活动明文规定成中小学的课程特别活动，其目的在于为了通过学校活动，让学生形成理想的人际关系，加深学生对群体的归属感和团体荣誉感，培养其公众精神和实践态度，共同努力建立更好的学校生活。 文部科学省在官网上公布的修学旅行正式文件，可整理出关于修学旅行的基本要素，其主要内容如下表1： Table 1 Basic elements of educational touris 小学 初中 高中 主体 全体学生 全体学生 80%以上学生 陪同人员 教师、医护人员、志愿者、专业工作人员 时间 2天 3~4天 5~6天 地点 距离学校车程1~2小时的地方， 全市范围内，跨县修学旅行。 距离学校3~4小时以上的车程的地方， 全国范围内，跨地区修学旅行。 世界范围内，鼓励海外修学旅行， 通常选择中国或韩国等亚洲国家。 交通方式 新干线 新干线、飞机 新干线、飞机 费用 平均5.5万~6万日元 国家补助 21，490日元 57，590日元 - 内容 亲近大自然 体验社会、政治、经济文化 传统文化、历史、和平、爱的教育 表1. 修学旅行基本要素(资料来源：日本文部科学省. 学习指导要领[Z]， 2009.03) 除此之外，文部科学省对修学旅行的课程时数的影响、教师的负担、学生的健康安全问题、费用和教科书等方面也做出了合理的解释和说明，以保证修学旅行既安全方便又具有教育意义。 在课程时数方面，文部省做出的解释是修学旅行的活动融入到课程中，进行综合的道德、人际训练，不会影响正常的课程时数。文部科学省官网公布了熊本县高森镇高森东中学案例，把日常的课程时数与修学旅行活动的时间结合起来的。虽然日常学科课程由活动取代，但相应的学习时间并没有减少，不同的活动学习的内容不同，例如设定课题、交流学习、事后回顾学习是综合学习时间，培养学生的合作、沟通、反思能力。学习某个市的历史和地理是社会科学内容，在获得文献资料的同时实地考察，将理论与实践结合。安排参观美术馆、海景写生是美术学习，提高审美认识。将综合性的训练而非单一的学科训练融入到活动之中，对学生的全面发展更加有利。 在教师负担上，有专业的外部人员、志愿者、自然之家工作人员协助，教师的负担相对较轻。同样在自然之家有医护人员陪同，学生的健康安全是修学旅行的第一位。因此教师和医护人员的配备上，不同的地方可根据地区自行安排，例如：秋田县“每30名学生配备1名教师以及1名负责人”，栃木县“校长以及保健教师需要跟随学生一同参与修学旅行，并且每20名初高中学生需要配备1名教师”，千叶县“初高中学生修学旅行中配备教师人数算法是‘年级数乘以1.5后再加上2’，并且还要加上保健教师以及校长特命的保健负责人” [ 4 ]。 在费用上，学生需要担负的只有伙食费和清洁费，不需要额外费用。减轻了经济困难家庭的负担。全国修学旅行研究协会在2014年对关东和东海地区的学校学生在修学旅行中的平均费用做了一个调查，由下表2可见。总体而言，人均费用在55，000~59，999日元的学校数量最多。但不同的地区，人均费用也不相同，关东地区的学校最多的是在55，000~64，999日元之间，东海地区则是45，000~59，999日元的学校最多。根据总体的人均费用5.5万~6万日元换算成人民币大约是3000元每人，这个价位是属于比较合理的，并且政府还为有困难的学生提供了适当的补助以鼓励学生积极参与。 Table 2 Educational tourism expenses in different regions (average cost per student/per school 关东 东海 金基 合计 比例 ~29，999 7 7 0.4% 30，000~34，999 5 6 11 0.6% 35，000~39，999 24 24 48 2.4% 40，000~44，999 48 101 149 7.5% 45，000~49，999 88 153 241 12.2% 50，000~54，999 202 149 351 17.8% 55，000~59，999 266 168 434 22.0% 60，000~64，999 262 83 345 17.5% 65，000~69，999 184 28 212 10.7% 70，000~74，999 85 18 103 5.2% 75，000~79，999 17 2 19 1.0% 80，000~ 6 3 9 0.5% 没有填写 36 9 45 2.3% 合计 1223 751 1974 100% 表2. 不同地区修学旅行费用 学生每人平均费用/校(资料来源：日本文部科学省. 学习指导要领[Z]. 2009.03) 在教科书方面，要把修学旅行活动和日常课程联系起来，不仅在教科书上学到知识，更是在实践中运用知识。
system: [SYSTEM]

user: 3. 相关支援机构 文部科学省下达修学旅行的相应文件，从而保证修学旅行的实施具有政策效应，但是具体的规划是由全国修学旅行研究协会负责的。“设立于1955年的全国修学旅行研究协会一直致力于对日本全国中小学的修学旅行进行管理、监督和指导” [ 4 ]，是一个专门负责日本中小学修学旅行规划的机构。这个机构“每年都会围绕修学旅行的现状、成果以及遇到的问题等开展研究，发布相关的调查统计，面向社会广泛提供信息和资源，帮助学校和学生向政府申请相关的设施或财政投入等，促进学校与社会的紧密衔接” [ 4 ]。它的工作内容包括每年修学旅行的地点、人数、交通、费用和旅行内容整个计划的制定和实施，除此之外还需要负责每年活动结束还有委员会的汇报和学校活动表现的评比。全国修学旅行研究协会的官网将每一年修学旅行的情况——修学旅行的规划和活动结束后的汇报公布出来。 根据中学跨区修学旅行的现实状况，协会将日本划分为三个地区，成立了三个委员会，分别是关东地区公立中学修学旅行委员会、东海三县中学修学旅行委员会和金基地区公立中学修学旅行委员会，每个委员会负责各自地区的中小学修学旅行活动。每个地区的委员会需要在修学旅行活动之前展开地区的修学旅行研究大会，制定出详细的学年计划，最主要的是确定学生修学旅行的目的，确定一个合适的主题以学生在活动过程中收获相关的知识、体验和教育。主题和目的的建立首先要从学校自身的条件或当时的发展趋势出发，关注时代、社会的现实问题。再将宏观的问题细化到微观的活动中去，在简单的体验活动中培养学生综合性的发展。最后达到学生在各方面的成长。其次，制定年度活动计划，包括学校参与人数的统计、对目的地的考察研究、确定学生的住宿费用和交通方式、相关的机构团体的支持和协助等。在活动计划之外对费用和交通需要额外更加详细的规划：在费用方面，总体的花费和政府的补助需要清晰，以便学生对预算做出规划；在交通方面，不仅要安排清楚路线和目的，还要提前向交通部门申请公共交通的运行。在修学旅行活动结束之后，各地区还需召开活动汇报大会，对各学校的修学旅行考察、评价，并评比出优秀范例。另一方面，针对过程中出现的问题，需要反思和改正。 在除了全国修学旅行研究协会之外，自然之家也会协助修学旅行活动的开展。自然之家是旨在通过大自然中多样的、在家庭和学校中无法日常体验到的、身心发展所需的活动，来培养勇于承担责任、心灵丰富的青少年的教育机构。这个机构关注的是学生如何在修学旅行活动中丰富他们的内在，提高他们的水平。正是因为自然之家提供校外的修学旅行活动，地区会与它合作，以其专业的知识储备和丰富的操作经验安排修学旅行活动中的具体事项。 两者的区别是全国修学旅行研究协会负责宏观大局，整个课程活动都在地区委员会的规划之下，脉络和走势都做出了整理和预测。而自然之家负责活动中具体的事物和微观的安排，学生如何在外出的几天中学习到有益的知识、意外事故如何处理、空闲的休息时间如何安排才有益，这些细微之处是自然之家需要考虑的地方。两者的结合才能使活动安排得精彩有趣，是相辅相成、双赢的合作关系。
system: [SYSTEM]

user: 4. 总结与讨论 旅游与学习结合的形式就是一种不可或缺的教育方式。古人以他们的智慧创造性地运用这种方式来促进人类的不断学习。我国在近些年积极推动研学旅行的发展不可谓是一种明智的做法。日本的修学旅行实行的时间相对比较早，实施得也比较成熟，已然有了社会认同的运行模式。不论从政策、学校还是从机构、社会各界支援的角度，都是值得我们去思考和学习的方向。根据整个修学旅行从上至下运营的结构，结合批判性思考，可得出一些我们可以改进和学习的结论： 1) 政策不仅需要颁布，更需要推行。日本在1946年将修学旅行这一课程活动纳入到学校体系中到1960年全部的学校都开始实行，其中的过程需要不断地宣传、推广。文部省更是把修学旅行放进学习指导要领，将其与班会活动、俱乐部活动并列，重视程度可见一斑。在实施中，专门调用列车安排给学校学生，甚至为修学旅行制造了专用列车，保证其交通的方便。在费用上，为了让学生的积极参与，拨出相应款项补贴，力求每个学生的参与。 2) 学校是真正的执行者。在政策颁布出来之后，学校需要积极响应，学校的执行是修学旅行能够延续下去的唯一主体。学校在政府的安排下，为学生制定学习的主题和目标，为学生安排修学旅行的具体过程，在修学旅行中教育学生通过旅行学习，在活动结束后帮助反思和总结。 3) 社会的支援不可或缺。修学旅行中最重要的机构是全国修学旅行研究协会和自然之家。两者通过合作将政策中的要求一一计划下和实施下来。通过这样的中介，减轻了政府和学校的负担，架起了政府与学校之间的桥梁。正是这一项项计划的制定，才能让学生真正从旅行中收获目标所要求的综合性发展。 4) 住宿是修学旅行的一个重要部分。无论是小学还是中学，修学旅行都是要求学生在外集中住宿的，通过住宿这种方式帮助学生适应在集体生活，建立人际关系，是学生在日常生活中不可多得的新奇体验。
system: [SYSTEM]

user: 摘要 本文利用X波段多普勒天气雷达的基本反射率图、径向速度图等相关资料，对6月6日裕民县阿克乔克草原的暴雨天气过程进行了综合分析，并总结了暴雨过程的雷达回波特征。结果表明：中亚低值系统是造成此次暴雨天气的主要影响系统。源源不断的水汽从西南方向不断向塔城地区输送，并在此区域辐合造成此次暴雨过程出现时间短、雨强大，时段集中。低层正涡度区、上升运动、层结不稳定等因素为暴雨的产生创造了热力、动力和能量条件。此次暴雨过程的触发机制是低层中尺度风速切变、西南暖湿气流的增强，以及低层辐合、高层辐散的大气上下抽吸作用。