前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的檢測英語論文主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關鍵詞MRTG性能監測應用
1應用背景
隨著消防信息化建設的深入,近年來消防信息網絡基礎設施建設呈現蓬勃發展的趨勢。省總隊及各市消防支隊都構建起了本地的局域網,轄區各大(中)隊也通過租用專線的方式接入支隊局域網。同時,依托于公安內網,總隊至各支隊間廣域網也已構建完畢。網絡基礎環境的搭建為各類消防業務系統的應用提供了基礎平臺,良好的網絡環境也是各類業務應用系統得以發揮效用的前提。
公安內網雖然隔離于互聯網,但病毒入侵、網絡攻擊等破壞網絡性能的行為卻也是頻頻發生,如何有效的維護局域網絡性能成為任何一個網管人員不得不面對的一個嚴肅課題。安裝殺毒軟件、開啟防火墻、及時升級操作系統補丁是有效維護網絡性能的必要手段。除此以外,作為網絡管理員更需要研究如何在網絡性能下降時,快速定位影響網絡性能的原因,及時排除故障使網絡恢復正常。網絡性能嚴重下降最直觀的表現就是網絡流量驟漲,網絡速度變慢。因此,監測網絡流量成為監測網絡性能的最直接方法。而對于局域網的流量管理又可以將流量監測的注意力放在對重點網絡設備流量的監測上,也即是可以把流量監測的重點放在局域網中路由設備端口及樓層匯聚交換機級聯端口的流量監測上。
2MRTG初探
目前,市面上的流量監測工具很多,如PRTG、華為的TrafficView等,它們中的大多數都是在MRTG(MultiRouterTrafficGrapher)多路由器流量圖示器基礎上進行二次開發的產物,而MRTG是基于SNMP(簡單網絡管理協議)構建。
SNMP是簡單網絡管理協議的簡稱,該協議目前已經發展到了三代,現在的版本是SNMPv3,以前的版本有SNMPv1和SNMPv2,其中SNMPv2又有多個版本,以SNMPv2c最為常見。SNMP三個版本的變化并不太大,許多特性也都做到了向后兼容。SNMP協議定義了網絡管理的“管理端”與“”(agent),同時,它通過“管理信息庫”(ManagentInformationBase,MIB)定義被管設備必須要保存的數據項,如被管設備為路由器則需要保存有關其網絡接口狀態、傳來和發出的分組通信量、丟失的數據報以及產生的差錯報文等等;“管理端”通過發送get或set命令讀取或修改(AGENT)的MIB值。
目前,市面上流行的網絡路由交換設備如華為AR4640、思科7600等路由器都能做到同時兼容SNMP協議的幾個版本。基于SNMP的MRTG工具通過SNMP中的get命令獲取被管設備Mib樹中的流量值(MIB是一個按照層次結構組織的樹狀結構,管理對象為定義于樹中的相應葉子節點)。比之于其他的流量監測工具,MRTG還具有平臺無關性(可以運行于大多數Unix系統或Windows系統之上)、源碼開放、占用資源小、完全免費等優點。所有支持SNMP的網絡設備(交換機、路由器、服務器等)都可以用MRTG進行流量監測。同時,MRTG是一個完全免費且公開源碼的軟件,該軟件是用Perl和C語言編寫的,由于其采用了獨特的數據合并算法,因而由MRTG產生的流量記錄日志不會隨著時間的增長而變成很大。
3MRTG應用經驗
要利用MRTG對交換路由設備進行監控,首先要選取一臺機器作為流量監控的SERVER端,安裝了任何支持SNMP協議的操作系統(如Linux、Windows2000、WinXP等)的服務器都可以勝任。以Windows2000系統為例,默認安裝下SNMP協議是處于未啟用狀態的,如果這臺安裝了Windows2000操作系統的服務器要作為MRTG流量監控服務器,首先要在該服務器上啟用SNMP協議。啟用方法為在windows2000的控制面板中選擇“添加刪除程序”,點擊“添加/刪除windows組件”,雙擊“管理和監視工具”,選中“簡單網絡管理程序”,確定后點擊“下一步”完成安裝。安裝好SNMP協議后,就可以進行MRTG軟件的安裝了。因為MRTG是用Perl語言編寫的,因此,在監控服務器端還需安裝ActivatePerl。
同時,在被管設備端也需要開啟對SNMP協議的支持。目前,市面上絕大多數的網絡路由器都默認的支持SNMPv3,而老版本的MRTG程序只能支持SNMPv1。在使用較早版本的MRTG程序進行流量采集時,要首先查看被測結點是否對所有版本的SNMP協議都能支持。如果僅默認支持SNMPv3,則還需對被測結點做相應設置,否則MRTG可能無法正確獲取被測結點流量。如筆者所在單位使用的華為QuaidWayAR4640路由器,默認設置只提供對SNMPv3的支持,要開放對SNMPv1的支持,則必須在路由器上執行SNMP-AGENTSYSINFOversionv1v2cv3,否則當使用較早版本的MRTG對該路由設備進行流量監測時,管理端會無法正常獲取路由設備的流量,圖1所示為華為-4640路由器作為被管端的設置圖。此外,采用了SNMP授權機制的設備嚴格限制了對其MIB值進行訪問的管理員對象,只有經過被管設備端授權的管理設備才可進行讀取或設置該設備MIB值的操作,如筆者單位所用的美國網件樓層交換機即有如此限制,必須登陸至交換機管理界面進行相應SNMP訪問授權設置才可進行SNMP流量采集,如圖2所示。作為流量采集端,在安裝MRTG后,需要執行相應的命令操作才可以進行對被管對象(agent)的流量進行采集。MRTG的命令操作設置方法在網站上可以查到詳細的操作說明,這里不再贅述。
需要注明的是在流量采集端使用perlcfgmaker命令可以同時對多個被管設備(AGENT)端的流量進行監控,直接使用該命令生成的配置文件中默認包含了對所有被管設備所有端口流量的監測配置,如果我們不對自動生成的CFG文件進行手動修改的話,那么應用該配置文件進行監測后顯示的流量頁面結果將會包含所有被管端口的流量圖。而在實際應用過程中,網管人員可能只關心重點設備的重點端口的流量,如我們只關心樓層交換機上聯端口的流量,而無須對每個接入桌面端口的流量進行監控。要實現流量顯示頁面中只出現網管人員關注端口的流量圖,這就需要網管人員對命令自動生成的CFG配置文件進行手動修改。在CFG文件中很容易區分出哪一段是對某一個網絡設備的某一個端口的流量采集配置,我們在CFG中只需要刪除無關部分,保留我們所關注的設備端口的流量配置即可,這樣就可以把我們所關注所有端口流量圖形顯示在同一個WEB頁面中,方便我們對流量的實時監測(如圖3)。同時,通過對CFG文件的手動修改,還可把流量監測圖WEB頁面的顯示中的默認英文顯示修改為中文顯示,使顯示頁面更簡單易懂。
同時,由于MRTG除了提供端口的實時流量圖外,還可提供日、月、年流量統計圖,從這些流量顯示粒度更粗的統計圖中,可以很容易尋找出設備端口的流量趨勢,如單位外聯端口流量圖呈泊松分布,在每天非上班時間網絡流量較為平穩,而從上班時間開始流量則逐漸會呈現出上升趨勢。一旦網絡中有異常流量的出現,有經驗的網管員可以很容易的從每日的流量圖中發現問題并及時做出反應。同時,使用MRTG流量分析工作通過長時間的流量采集繪制出來的流量監測圖形對評價網絡帶寬瓶頸也有一定的作用。如筆者單位與省廳間的原出口網絡帶寬僅為2M,而總隊與各支隊間的業務流量都需經由這個出口進行交互,在總隊與下級支隊間的各種業務應用明顯增多的前提下,通過MRTG采集后生成的圖象會發現流量采集的峰值經常在接近于2M左右的位置,根據網絡帶寬擴容的原理,這種接近于的滿載的網絡帶寬利用率已經明顯的提出了網絡需擴容的警示。由此,本單位提出了網絡擴容的需求,并將網絡帶寬由原有2M擴展于百M,極大的提升了各種網絡應用的效率。
同時,利用MRTG除了可獲取網絡設備流量信息外,只要能獲取被控網絡設備的MIB樹中對應的OID值,MRTG還可以對被管網絡設備的CPU利用率、內存利用率等等涉及網絡性能監控的數據進行提取顯示。因而,其在局域網性能監測中起著舉足輕重的作用。
當然用MRTG進行流量監測也有其局限之處,與PRTG相比,它不能提供對每次采集流量的具體數值,而只能從流量顯示圖中進行端口流量的大致估計。不過,這一問題也并非不可解決,網管人員可以自己編程從MRTG日志(LOG)文件中提取流量值將每次的流量采集數值顯示出來。另外,用MRTG進行流量監測也存在一定的滯后性,往往會是在網絡問題出現一段時間后這種異常現象才能通過流量顯示圖直觀的顯示出來,同時,網絡中的異常流量也不一定是由于病毒引起的,如局域網中用戶在進行大容量的數據下載或上傳也會引起網絡流量的驟增。因此,宜將MRTG與etheral等實時流量分析工具配合使用,進一步對網絡中異常流量的構成進行分析,以便確定這種異常的流量行為是否由病毒引起,方能有針對性的尋找解決辦法。
4結論
總之,對于網管人員而言,免費的MRTG流量采集工具以圖形化的方式實時給網管員呈現出實時局域網流量的負載圖,對更好的進行局域網性能監測提供了一個有效的途徑。如能在MRTG基礎上根據本單位的需求進行有針對性的二次開發,更能使其在局域網性能監測中起到事半功倍的效果。
參考文獻
[1]TobiOetiker,TheMultiRouterTrafficGrapher
關鍵詞:土建工程;預算管理;問題
中圖分類號:E271文獻標識碼: A
引言
土建工程預算是土建工程建設中的一個重要環節,它是指在執行建設程序的過程中,依照設計文件的內容和國家規定的定額指標以及各種費用的取費標準,事先計算和確定每項土建工程所需要的所有投資額的文件。土建工程預算是編制基本建設計劃、確定工程項目投資額、簽訂施工合同、合理招投標以及竣工結算的重要依據。加強土建工程預算管理具有重要的現實意義。
1、土建工程預算
伴隨著時代的進步,建筑業的發展,建筑結構、構造也相應起了變化,從木結構、磚木結構,逐漸發展到磚混結構、混合結構到鋼筋混凝土(RC)結構,從而出現了柱、梁、板的RC結構體系和鋼結構體系。
施工圖是建筑物實體縮小的設計藍圖,它指導施工。以土木建筑為主體,配合供水、排污、排水、供電、弱電、取暖、通風、供氣等專業工種,建成一幢大廈。為了有計劃的控制建設投資,因此,必須在建設前先按照設計圖編制設計概算、工程預算,直至工程結算、決算。編制概算、預算的重要依據是識別施工藍圖,大家初步搞清楚建筑施工圖(建施)包括的內容和范圍,結構施工圖(結施)的內容和范圍。
2、土建工程預算管理中易出現的幾點問題
2.1、缺乏預算管理的綜合意識
目前我國的企業在進行工程預算管理的時候大多是片面的,沒有對全過程的綜合管理意識,有的還認為這是與企業的生產計劃經營是一個概念,錯誤的將預算管理與之混談,沒有得到發揮。預算管理是需要在施工的整個階段進行連續的動態管理的,但是往往做到的只是在施工后結算的階段開始控制。企業和單位在進行施工階段控制的時候又缺乏一個統一的標準,造成施工的實施階段缺少系統化,預算對于設計人員的約束性也較低,造成投資金額偏高。
2.2、預算管理人才缺乏
目前各建設單位都是自己組織建設、編制工程預結算、實行監理機制,因此需要配備這方面的專業人員勝任此類工作。但事實上除了大中型企業有這方面的人才外,大部分企事業單位沒有這方面的專業人員。往往是進行工程建設時才開始招集人員,等這些人剛熟悉業務,又隨著工程竣工交付而終止業務。如果預算管理人員業務素質滿足不了工作需求,就很難保證預算管理的準確性。
2.3、確定方法靜態、滯后
由于土建行業材料、技術、工藝、結構等不斷出現更新變化,編制預算時,需要預算人員經常進行定額換算,而且要估算定額中有沒有可以套用的部分。但我國目前的工程預算的確定方法大多采用靜態、滯后的方法,定額單價通常是以幾年前人工、材料、機械臺班價格的統計為基礎,造價管理體制上沒有根本變革,新增補的定額往往又沒有代表性,造成工程量計算取費的差錯。這種靜態滯后的價格取定方法,無法滿足變化的市場經濟需求。
2.4、體制落后,缺乏全過程管理意識
現行的預算管理模式大多處于階段性,缺乏對項目全過程綜合管理的意識。導致各利益主體各自為戰,只考慮自身利益而忽視了整個建設項目成本的控制。缺乏統一的成本管理目標,使得對建設項目全過程無法進行綜合管理,我國施工項目管理模式呈現出明顯的階段性特征。因此造成設計單位、建設單位和施工單位管理目標不統一,很難確定統一的造價,從而造成資源浪費。
2.5、管理上不夠全面系統
工程預算管理需要全面系統化管理才能夠保證預算工作正常有效的進行,但是在預算管理的過程中常會有建設部門在招標管理制度上存在的一些問題引起相應問題,設計單位對于限額設計重視不夠,業主也不能認識到工程預算的重要性,導致一些工程項目實際開展之后存在一定的造價偏離問題。
3、提高工程預算管理的措施
3.1、加強工程建設全過程的預算監督管理
通過對竣工工程經濟指標的概算,確定合理的投資估算指標和設計預算依據。在項目建設過程中、工程竣工驗收時,注意同設計方案對比檢查,對工程設計額度有較大影響的設計變更,要獲得原項目批準機關的認可,未經批準同意,擅自更改設計的,審查造價時不予承認,有關部門還應追究相關人員的責任。
3.2、加強工程預結(決)算環節的監督管理
針對工程預結(決)算環節較混亂的情況,除加強對編審從業人員的工作管理外,還應將此作為建設工程項目執法監察的重點,組織一次工程預結(決)算的檢查。
3.3、加強預算管理隊伍的素質培養
專業人才隊伍是進行有效的預算管理的基礎,企業和單位在專業人員的素質上需要有更高的要求,是其能夠勝任更加復雜的工程技術和經濟相關問題,調控好工程技術和資金之間的關系。建設部門在需要進行預算的時候要對人員進行嚴格的選拔和考核,如果沒有能力的企業就可以請專門負責的專業隊伍和組織進行專業化管理和監督。企業需要加大對于預算隊伍人員的培訓和教育工作,要求持證上崗,另外可成立專門的小組等,對造價預算工作的準確性把握,實現工作的有效性。
3.4、健全管理機制,實現高效預警機制
土建工程的預算管理需要實現一個全面有效的預警機制,將施工前、施工中和施工后的每一個工作都做到位,避免出現不必要的問題。預警機制可以保證企業在一些非必要運營活動的控制上能夠起到作用,使其在萌芽狀態就被扼殺,這樣給企業減少了不必要的開支。建筑工程的施工階段是進行預算成本控制的重點階段,應該盡量的使用經濟性的材料和設置,保證質量的前提下有最好的效益。在超過開支或者是沒有預算要求的方面需要能夠及時進行調整和處理,不能夠出現很大的出入。如果有些項目超過了預算開支應該根據實際情況建立一個更加具有適應性的應對方案,有關管理部門及時發現和改進,最終的目的是需要達到建筑工程預算目標。
3.5、注重預算的執行和反饋力度
工程預算編制完成以后,預算的分配和執行是預算管理的主要工作。在預算執行過程中,企業要調動所有相關的人力、物力和財力,嚴肅認真地監督和執行預算,注重在預算執行過程中對預算的剛性的堅持,不得隨意變更預算,使預算工作沿著正常的道路運行。
結束語
土建工程預算是土建工程建設中的一個重要環節,它是指在執行建設程序的過程中,依照設計文件的內容和國家規定的定額指標以及各種費用的取費標準,事先計算和確定每項土建工程所需要的所有投資額的文件。它是編制基本建設計劃、確定工程項目投資額、簽訂施工合同、合理招投標以及竣工結算的重要依據,同時也是衡量設計方案是否經濟、合理的初步標準。加強土建工程預算管理、合理控制工程造價,確保工程造價的準確性,是工程預算管理的首要任務。
參考文獻
[1]白爽,.論土建工程預算管理存在的問題與應對策略[J].才智,2011,03:17.
[2]陳陽.建設工程預算管理存在問題與對策[J].黑龍江科技信息,2012,17:134.
關鍵詞:建筑工程;巖土勘察;地基施工;常見問題;應對策略;分析
中圖分類號:F407.1文獻標識碼:A文章編號:
巖土工程勘察的主要工作就是在對于建筑工程施工地質環境條件充分了解和踏勘的基礎上,對于建筑工程的施工地質環境條件的穩定性以及施工適宜性、不良建筑施工地質條件等進行充分的論證和評價,并根據對于建筑工程施工地質環境條件的勘察結果進行建筑工程施工方案以及施工工藝、技術等的選擇應用等。總之,在進行建筑工程施工開始前對建筑工程施工現場的地質環境條件進行充分的勘察是對于建筑工程施工進展順利以及建筑工程施工質量保證的必要工序,尤其是對于建筑工程的地基部分施工操作和施工質量重要保障的關鍵措施。在建筑工程施工過程中,對于建筑工程施工場地的巖土工程勘察中尤其需要注意勘察操作的規范、完善以及勘察結果的準確,以保證建筑工程的施工進展順利和建筑工程施工質量符合標準。
1、建筑工程施工現場巖土勘察的重要任務和目的
在建筑工程施工中,對于建筑工程施工現場地質環境的勘察工作內容主要就是根據建筑工程巖土勘察的相關操作規范或者標準對于建筑工程施工現場的地質環境條件進行勘察記錄,并根據勘查記錄結果對于建筑工程施工現場的地質環境情況進行綜合評價,制定出建筑工程施工的具體方案以及施工過程中應用工藝、技術等。在建筑工程施工現場的地質勘察操作中,對于建筑工程施工場地的地質勘察結果是整個勘察工作的重點,不僅對于整個建筑工程的施工實施方案以及施工技術應用有著絕對的影響,建筑工程施工場地地質環境條件的勘察結果還是對于整個勘察工作的肯定,因此,在進行建筑工程施工地質環境條件的勘察中,應注意勘察操作規范的應用,以保證建筑巖土工程的勘察結果準確。
綜合不同安全等級的建筑工程巖土勘察操作,一般情況下,第一安全等級的建筑工程施工中,進行建筑工程施工場地地質環境的巖土勘察中的操作最復雜,要求也相對較高,在進行建筑工程的施工地質環境勘察過程中對于巖土工程勘察的技術要求也相對較高。比如在進行建筑工程地基部分施工中,對于建筑工程地基的施工場地條件的勘察中就要對建筑工程施工場地的抗震等級設防、建筑施工場地中可能發生的地質災害等級、地質環境、地質條件情況等,以及與建筑工程施工場地相同地質環境條件的建筑工程施工經驗等都需要進行勘察了解;在進行建筑工程施工地基的土質條件勘察過程中要求對于建筑工程地基的軟土地基情況以及地基穩定性。地基土質的特殊性等情況都需要進行詳細的勘察了解;對于建筑工程施工中的工程施工整體情況的勘查中需要對建筑工程的安全等級以及建筑工程類型、建筑工程的使用情況、建筑工程重要性程度、建筑工程的基礎工程部分等情況進行詳細的勘察和了解,并在后期對于施工方案的確定過程中注意對這些情況的考慮實施,保證建筑工程的施工質量。總之,在進行建筑工程施工地質環境條件的勘察中注意結合建筑工程的安全等級進行相應等級的巖土工程勘察,以保證建筑工程施工質量和施工安全。
2、建筑工程中常見的巖土工程問題
巖土工程勘察是一項相對較為復雜并且要求較高的工作,進行巖土工程勘察時,由于需要進行巖土工程勘察的建筑物的安全等級和施工標準等的不同,因此在進行巖土工程勘察中的具體勘察內容以及勘察規范就有所不同。在建筑工程中,巖土工程問題主要就是指由建筑主體工程與建筑的巖土工程部分的相互作用從而對于整個建筑工程的施工順利進展以及建筑工程后期的正常使用等產生一定的影響或者局限作用。建筑工程中常見的巖土工程問題主要是由建筑工程施工現場巖土地質條件與施工地區的地下水等對于建筑工程的影響,從而也造成了建筑工程巖土勘察問題的出現。在建筑工程施工中,不同功能結構、規模以及類型的建筑工程,在進行巖土工程勘察中出現的問題也會有不同。這主要是因為不同結構功能、規模以及類型的建筑工程,在進行建筑工程施工中,建筑巖土工程部分以及巖土勘察的施工也會由于建筑工程不同的緣故,具體施工作用力情況也會有不同,因此,施加于建筑工程地質施工中作用以及特征就會不相同,從而導致產生的建筑工程中常見的巖土工程問題就會不同。
建筑工程中常見的巖土工程問題都具有一定的復雜性與多樣性。建筑工程中常見的巖土工程問題的復雜性與多樣性特征主要與建筑工程中常見的巖土工程問題差異性原因有一定的關系。不同規模、類型以及功能結構的建筑工程,巖土勘察中出現的問題就會有不同。比如在工業或者民用建筑工程中,建筑工程中常見的巖土工程問題主要就是建筑工程地基的承載力與建筑工程地基的沉降問題。同樣,建筑工程的施工地點不同也會導致建筑工程中常見的巖土工程問題不同。如果一個建筑工程是建于地下,建筑工程中常見的巖土工程問題主要就是圍巖或者圍土的穩定性問題;如果建筑工程是建于山上,那么建筑工程中常見的巖土工程問題主要是建筑斜坡的穩定性問題。對于高層建筑工程來講,高層建筑巖土工程常見的問題主要是建筑工程的地基施工問題,主要表現有高層建筑深基開挖與支護、建筑施工降水以及建筑基坑底回彈隆起或者建筑基坑外的地面發生移動變形等建筑巖土工程情況。除此之外,在一些道路巖土工程以及水利巖土工程中,由于具體施工工程的情況不同,在工程巖土部分施工中出現的常見巖土工程問題也就不同。
3、建筑工程中巖土工程勘察的主要措施
在建筑工程中,巖土工程勘察的常見問題多是關于建筑工程地基施工以及防護中的問題,因此對于建筑工程巖土勘察施工中的常見問題的避免主要就是對于建筑工程地基施工問題的避免。這就需要在進行建筑工程的地基勘察中注意好相關勘察施工的完善以及規范,避免地基勘察施工失誤。建筑工程的地基勘察中,對于建筑工程施工場地的勘測以及地址條件勘察中,在進行建筑工程施工場地的測繪以及地質條件勘察中,應注意對于建筑施工場地測繪以及地質條件勘察中的常出問題的操作部分進行詳細規范的施工操作,或者針對這些容易出現問題的施工勘察環節進行補充勘察以及施工,以避免問題的產生。同時,在進行建筑工程施工場地的勘察中還可以根據勘察操作的具體情況選擇合適的勘察操作方法等,并注意勘察操作技術的應用,以保證建筑工程勘察施工質量,確保勘察結果的準確。
4、結束語
總之,在進行巖土程勘察實施中,應根據工程的實際情況選擇合適的勘察實施方法,并注意對勘察常見問題的避免,以保證巖土工程勘察質量,保證工程施工質量。
參考文獻
[1]林煒,林莉.淺談地質勘查中的常見問題與解決措施[J].城市建設.2010(24).
[2]石常青.巖土工程勘察常見問題及解決措施分析[J].科學與財富.2011(7).
[3]董先軍.對巖土工程勘察工作中幾個常見問題的分析[J].中華民居.2011(2).
[4]陳開禮.淺談巖土工程勘察工作中常見問題及解決措施[J].城市建設理論研究.2011(34).
一、小組合作學習的實效性
1.小組合作學習充分發揮了學生的主體地位。它最大好處就是使每個學生都有平等參與學習的機會,并在學習過程中有參與發言和表現自己的機會,鼓勵學生產生主動思考和主動探究的意識,培養學生的創造意識、進取意識和競爭意識。學生可以根據自己的能力選擇不同難度的問題來回答,這不但可以增加學生學以致用的機會,更可以增強他們對學習的興趣,提高他們的學習能力,促進思維的發展。
2.合作學習有利于提高學習效率。在小組合作學習中,由于強調小組中每個成員都積極參與到學習活動中,并且每個成員都帶有極大的熱情,學習任務由大家共同分擔,集思廣益,各抒己見,人人都盡其所能,這樣問題就變得容易解決。由于人多力量大,再難的問題也可以討論解決。
3.合作學習能增進學生的感情,培養學生的人際交往能力。在小組合作學習中,大家互相勉勵、互相鼓勵,增強克服困難的勇氣,同時,學會了如何關懷和幫助他人、評價他人,即學會承認他人的優點,容忍他人的缺點,虛心向他人學習,聽取他人的意見。它使每一成員都融入集體中,增強了集體意識。
4.合作學習能培養學生的組織能力。在組織對話和操練中,小組長要根據實際情況安排誰先誰后、誰問誰答,充分考慮對話的難易度和學生的水平。特別是在英語短劇的自編自演過程中,學生除了要選擇、組織對話內容,認真準備道具,進行角色安排,還要在排練中對效果和出現的問題進行修改,并不斷地總結,大大提高了學生的組織能力。
二、常見問題和解決策略
1.學習合作參與度不均衡。小組合作學習確實大大增加了學生的參與機會,發揮出更多的自主性。但優等生參與自由發言和小組匯報的次數明顯多于學習困難的學生。由于優等生語言基礎扎實、表達能力強成了小組的全權代言人。而學習困難的學生,由于基礎薄弱,即使想參與活動卻力不從心,自卑心理使他們干脆置身事外。還有部分性格內向的學生,他們有能力說,但他們不善于爭取機會發表意見,即使聽到與自己不同的見解也不加辯駁,多數時候緘默不語。
解決策略:優化分組,明確分工。根據學生的知識、能力與性格特點組合。根據學習任務,從學生的知識、能力、性格等方面的差異綜合考慮把合作小組分為六人組:同等優、良、差的學生各兩個。一個小組中包含各種能力的學生,以增強合作學習的互補性,組與組間差別不大,以增強合作學習的競爭性。在操練簡單句型時采用優秀學生、困難學生搭配的方式,在表演有難度的對話、故事時,每個成員挑選適合自己的角色進行表演。這樣靈活分組,使每個學生的能力得以發揮,在學習中逐漸形成學習的合力。另外,在合作小組成員之間,要有明確的分工。例如分為:組長、記錄員、建議員、員等,由各組員輪流擔任。合作小組明確分工,并定期輪換,一是讓學生明確自己的任務并認真完成,避免無所事事;二是保證學生獨立完成,為合作打下了基礎;三是避免少數優生滔滔不絕或少數差生緘默不語的現象。
2.學生合作不充分,角色分工不到位
論文摘要:2009年9月17日,南京G技術技工學校(以下簡稱G技校)向Z財產保險股份有限公司(下稱保險公司)遞交團體意外傷害和短期健康保險投保單,G技校作為投保人為其在校學生386人申請投保學平險。
一、案情概要
G技校提交的投保單記載如下:1、在被保險人健康告知欄中,保險公司問:現在或過去有無患膽、腸等消化系統病癥的被保險人?G技校選擇項為:無。2、投保單位聲明欄中:茲我單位申請投保上述保險,貴公司已向我方交付了條款并詳細說明了合同內容,特別是保險條款及相關合同中關于免除保險人責任,投保人及被保險人義務部分的內容作了明確說明,我方已知悉其涵義,同意投保并愿意遵守保險條款及特別約定。本投保單填寫的各項內容均屬實,如有不實或疏忽,我方承擔由此引發的一切法律后果。 G技校在該投保單尾部加蓋公章。
09年9月19日,G技校繳納保費19300元,保險公司出具以G技校為抬頭的保險業專用發票及保險單正本一份,一并交付G技校。根據保險單正本記載,保險生效日期為09年9月19日,保險期限一年。附加學生團體住院醫療保險條款第五條責任免除部分規定:因下列情形之一,造成被保險人發生醫療費用的,本公司不負給付保險金責任:...(5)被保險人在投保前已患有且目前尚未治愈的疾病。
本保單項下386名被保險人均年滿18周歲,女生甲系該校07級學生,為被保險人之一。2010年4月5日該學生因膽囊結石進入南京醫科大學第二附屬醫院治療,于4月14日出院,共支出住院及醫療費用11200元。2010年4月16日,女生甲向保險公司提交意健險理賠申請書,該申請書中對被保險人出險過程描述為:因9月前體檢發現膽囊結石,2010年4月5日發作入院手術治療。同日,保險公司對女生甲母親進行了書面詢問并制作筆錄,在該份詢問筆錄記載:2009年7月3日,女生甲因身體不舒服入南京醫科大學第二附屬醫院接受治療,查出有膽結石,當時未進行手術的原因為希望藥物治療。之后,保險公司調取了南京醫科大學第二附屬醫院門診病歷,該病歷記載,女生甲于09年7月3日因皮膚發黃、身體乏力去南京醫科大學第二附屬醫院診療,該院確診為膽囊結石,并建議其住院手術治療。
保險公司以“疾病屬于投保前已患有且目前尚未治愈的疾病”為由拒絕給付保險金,2010年5月,女生甲委托律師向南京市玄武區人民法院提起訴訟,要求保險公司支付住院及醫療費用并承擔訴訟費用。
二、雙方爭議
原告認為:1、保險公司未對被保險人包括既往疾病在內的身體狀況進行詢問,因此,被保險人沒有對保險公司進行如實告知的義務;2、保險公司就保險條款中的責任免除部份沒有向被保險人進行明確說明,被保險人也沒有進行任何確認,所以保險免責條款不具法律效力;3、本案保險事故發生于保險期限之內,保險公司應當按照合同約定予以賠償。
保險公司辯稱:1、原告并非保險合同的投保人而是被保險人,根據現行法律規定,保險公司就保險條款無向被保險人明確說明的義務;2、保險公司已向投保人南京G技校履行了明確說明義務,保險條款對合同相關當事人均有約束力,應是保險理賠及法院裁判的依據;3、該事故屬雙方保險合同約定的責任免除范圍,按照保險合同約定,保險公司不承擔本起事故的賠償責任;4、雖然本案保險公司未援引“投保人未履行如實告知義務”拒賠,但應當明確:保險公司未向被保險人詢問不能免除投保人的法定如實告知義務。
三、一審判決
一審法院認為,G技校作為投保人,為其386名在校學生投保學生平安團體意外傷害保險,且已向被告交納了保險費,在保險單后所附的被保險人名單中也包括了原告,所以原、被告的保險合同依法成立并有效,被告應當依照約定嚴格履行其合同義務。
關于被告應否履行保險義務,第一,本案G技校作為投保人為其學生向保險公司投保,學生為本保險合同的被保險人,保單只有一份即保險合同只有一個,就保險免責條款,保險公司只需向投保單位履行明確說明義務即可;第二,依據附加學生團體住院醫療保險條款第五條責任免除部分規定,被保險人在投保前已患有且目前尚未治愈的疾病的,免除保險公司的賠償責任,且G技校在投保單及簽收單中對此均蓋章確認,所以就本案保險合同免責條款,保險公司已向投保人履行了明確說明義務,免責條款對本案合同雙方具有約束力;第三、根據南京醫科大學第二附屬醫院門診病歷記載,原告于09年7月3日因皮膚發黃、身體乏力去南京醫科大學第二附屬醫院診療。09年7月3日,該院確診為膽結石,并建議其住院手術治療。另原告母親的筆錄與上述病案記載事實吻合,上述證據可認定原告疾病屬于投保前已患有且目前尚未治愈的疾病;第四,庭審中,原告沒有提供充分證據證實:投保前原告身體的疾病癥狀已經消失。
綜上,保險公司認為原告帶病投保,其不應當承擔賠償責任的理由,符合已查明的事實及雙方約定;原告認為被告未履行說明義務,保險合同免責條款無效的觀點,因與查明的事實及法律規定不符,本院不予采信。原告要求被告給付保險金的主張不予支持。
四、二審調解
本案原告不服一審判決,向中級人民法院提起上訴,2011年1月12日(本案二審期間)江蘇省高級人民法院印發蘇高法審委[2011]1號會議紀要,該紀要第七條規定:學生平安險不屬團體險,保險人應當逐一向投保人履行明確說明義務。保險人僅對學校履行明確說明義務的,或者保險人提供了履行免責條款說明義務的《告家長書》但無涉案被保險人或者其監護人簽字的《告家長書》回執欄的,對于保險人已經履行了明確說明義務的抗辯,人民法院不予支持。
在我國的司法實踐中,地方法院會議紀要雖然不能在判決書中作為法律依據援引,但紀要確定的案件處理方式卻能在所轄基層法院得到絕對適用,鑒于省高院對此類案件態度明確,保險公司為盡量減少損失,作出妥協,本案最終在中院主持下,雙方達成調解協議。
五、法律分析
蘇高法審委[2011]1號會議紀要中對學生平安險承保模式的判定,對本案二審產生逆轉性影響,該會議紀要認為學生平安險不屬團體險,只能以個險形式承保,從而得出學生平安險的承保保險人應當就免責條款逐一向學生或者其監護人履行明確說明義務,學生平安險的投保人以及履行如實告知義務的主體是學生或者其監護人。而本案系學校自籌費用為學生投保,被保險人清單中學生均已成年,投保行為經得學生同意,保險公司以團體形式承保,學校為保險合同的投保人,保險公司就保險條款向投保人履行了明確說明義務,鑒于現行保險法規定,保險人并無就條款向被保險人進行說明的義務,雖然保險公司在展業時就保險條款內容通過發放文字資料的方式向學生進行了宣傳,但并未要求學生書面簽字。
蘇高法審委[2011]1號會議紀要認定學平險為個險,無論是從法律規定還是從保險經營實務進行分析,均值得商榷。
一、現行法律并未絕對禁止學生平安保險以團險形式承保。認為學生平安保險為個險者所持觀點基本為:(1)人身保險的投保人在保險合同訂立時,對被保險人應當具有保險利益,學校和被保險人學生之間不存在法定保險利益;(2)另根據保險法規定,投保人不得為無民事行為能力人投保以死亡為給付保險金條件的人身保險,保險人也不得承保。父母為其未成年子女投保的人身保險,不受前款規定限制,學生為未成年人,因此學校不能作為投保人;(3) 學平險的交費主體是學生家長或監護人,所以學生或其家長才是投保人;(4)2003年保監會下發了《關于規范學生平安保險業務經營的通知》,要求從2003年8月30日開始,各大、中、小學校將不能再以投保人的身份為學生統一辦理學生在校保險,這表明行政監管機構認為學生平安保險應該為個人保險。
學平險作為團險承保還是個險承保,主要區別是投保人是誰,人身保險的投保人在保險合同訂立時,對被保險人應當具有保險利益,學校對學生不具有法定保險利益是否定學平險團體性的重要理由。關于人身保險的保險利益,立法例上可以劃分為純粹利益原則、同意原則、利益和同意兼顧原則。所謂利益原則即訂立保險合同,投保人和被保險人相互間必須存在金錢上的利害關系或者其他私人相互間的利害關系,各國立法一般規定父母、夫妻、子女等互相具有保險利益。同意原則則是指,訂立保險合同,無論投保人和被保險人之間有無利害關系,均以投保人取得被保險人的同意為前提。我國采用的即利益和同意兼顧原則。被保險人若同意投保人為其訂立保險合同,視為具有保險利益,學校和被保險人學生之間雖不存在法定保險利益,但學生本人或其監護人若同意學校為其投保,學校則因同意原則而取得了對學生的保險利益。
保險法第33條規定:“投保人不得為無民事行為能力人投保以死亡為給付保險金條件的人身保險,保險人也不得承保。父母為其未成年子女投保的人身保險,不受前款規定限制。”該條屬于禁止性規定,違反該條規定將導致合同無效的后果。但該條所稱的“無民事行為能力人”,根據《民法通則》的規定,是指不滿十周歲的未成年人和不能辨認自己行為的精神病人。新保險法第33條所稱的未成年子女僅限于無民事行為能力人,不包括限制民事行為能力人,即10周歲以上的未成年人和不能完全辨認自己行為的精神病人。學平險中被保險人范圍為各類大、中、小學及中等專業學校全日制在冊學生,根據我國的教育體系設置,排除極端個例,初、高級中學及大專院校的學生不屬于無民事行為能力人,這部分學生不屬于保險法33條禁止的非父母禁止投保范圍。我們應看到,保險合同由于其帶有射幸性質而容易誘發道德危險,人身保險中的他人之生命保險合同則更容易為不法之徒所濫用,為維護被保險人的人身安全,確保保險合同當事人及關系人的正當利益,對于他人之生命保險合同中可能出現的各種弊端,應以法律手段嚴格加以防范。但是,這種法律手段應當公正而適中,既要能起到防范各種弊端之作用,又不能過于嚴厲而妨礙人們利用此種保險合同。無論人身保險之保險利益原則還是無民事行為能力人死亡保險之投保人的限制規定,均是為了抑制道德風險。然而,學平險不論投保人是誰,被保險人為在校學生,受益人為被保險學生或其家長,如教育管理機構為學生投保學平險,將受益人指定為被保險學生或其家長,應該講道德風險是基本可控的。教育機構自籌費用為無民事行為能力人之外的在校學生投保團體學生平安保險,既不違反現行法律規定,同時也是教書育人、關愛學生的師德所在,是值得鼓勵的合法行為,司法不應當干預。
隨著時代的發展,特別是近幾年的保險展業實務中,大量辦學條件較好的教育機構(特別是民營私立學校)為保障學生發生意外事故或疾病得到救治,也是為減輕校方責任,順利解決可能與學生或學生家長發生的矛盾,愿意撥付一筆款項為學生投保學平險,甚至,一些地區的教育管理機構統一撥付費用,要求轄區內的教育機構必須為在校學生投保。此類投保意愿的教育機構大量涌現,禁止這類愿意為學生承擔交費義務的教育機構成為投保人顯然不恰當,司法機構對教育機構的投保資格進行限制,不但缺乏法律依據,更為重要的是這種斷然排斥的做法阻礙保險功能的發揮。
關于2003年保監會下發的《關于規范學生平安保險業務經營的通知》,不少人存在誤讀,該通知主要還是針對當時社會非議的教育機構亂收費問題,防止學校以集體名義強制學生購買學生意外保險,改善保險公司在爭奪學平險業務中惡性競爭帶來的混亂局面,并沒有一律禁止保險公司就此險種以團體形式承保。相反,從監管機構審批或備案的條款情況來看,一些保險公司報備學平險條款即以團體保險冠名,如《學生團體意外傷害保險條款》、《附加學生團體意外傷害醫療保險條款》、《附加學生團體住院醫療保險條款》,此類條款中一般均明確,本保險合同由保險條款、投保單、保險單、被保險人清單名冊、聲明、保險憑證以及批單等組成。附被保險人清單投保是典型的團體險,由此可見保監部門亦未禁止學平險以團險方式承保。
二、限制學平險以團體保險形式承保,使學生平安保險業務日益萎縮。學平險屬短期健康保險和意外傷害保險范疇,專門針對在校學生及教職員工設置,其內容主要包括:學生平安意外傷害保險、附加學生意外傷害醫療保險及學生住院醫療保險。低保費、高保障是學生平安保險的顯著特點,投保人只要交較低保費,被保險人就能獲得較高保額的風險保障,因此,學生平安保險曾是諸多保險產品中較為受歡迎的一個險種。另與其他醫療及意外險險種相比,因承保對象特定、保障范圍廣、賠償額度高、費率水平低,該險種具備一定的公益性質。從社會公益的角度出發,在目前社會保障體系未能全面覆蓋未成年人和學生的情況下,該險種對學生而言是一種安全保障,對于減輕家長和學校的負擔而言,更是不容忽視的。學平險的開辦,保障了學生的人身安全,對穩定社會、促進國家發展都有巨大的推動力。
學平險的公益性其實溯源于大數法則,正是因為被保險人是在校學生這一特殊群體,保險公司將學生平安保險設計為團險,通過學校進行銷售,按團險計費,經營和展業成本減少,從而導致保費較低。如果實行保單人手一份,由學生或學生家長和保險公司簽訂一對一的保險合同,銷售的成本優勢將不復存在。同時個體投保難以在兼顧承保面的基礎上防范逆選擇,逆選擇會使學平險業務不斷萎縮,使可保風險變為不可保風險,造成保費和風險之間的惡性循環,使保險公司不當賠付增加。禁止學平險以團險形式承報,實質是破壞了大數法則的基礎,作為商業企業,保險公司必然通過精算方式將其計入費率,轉由廣大投保人承擔,學平險的公益性將喪失殆盡。
關鍵詞:醫學研究生;學術英語(EAP);課程改革;分級
一、課程改革的背景和理論依據
醫學院校英語教學針對性不強,學生的專業領域英語語言運用和交際能力薄弱,不僅難以滿足專業雙語教學和科研的需要,而且也難以達到當前醫學院校“以能力為本位”、“以就業為導向”的人才培養目標。有鑒于此,醫學院校英語教學的重心應從通用英語轉向專門用途英語,即“ESP”( English for Specific Purposes) ——醫學英語教學。只有進一步強化醫學英語教學,醫學院校英語教學改革才能取得實質上的突破,才能在學生的通用英語能力與專業教學、醫療、科研實踐需要的英語能力間搭建起溝通的橋梁,從而培養出高素質的醫學專業人才。
由于多數醫學工作者快速準確獲取先進醫療信息和傳遞自己研究成果的主要渠道是以英語為媒介的互聯網、國際性學術會議或期刊,因而具備一定的醫學英語交際能力對于他們來說至關重要。因此,將教學重心逐步朝應用提高階段轉移,向學生提供學術英語技能型課程和醫學語言知識課程等系列銜接性課程,為他們搭建一座順利進入雙語課程學習的橋梁就顯得尤為重要。“在與部分研究生的訪談過程中還了解到:發表文章是國際學術交流的重要內容,而發表SCI 文章最重要的是用英語表達自己的選題及論證過程。……但是如何用英語的思維方式、習慣表達和寫作規范去表達自己的學術思想以及在投稿過程中與編輯進行有效溝通等方面的能力上感覺還有較大差距。”
學術英語(English for Academic Purposes,常縮寫為EAP)是專門用途英語(ESP)的一大分支,是以應用語言學為理論基礎,與某種特定職業和學科相關的英語,是以教授學術英語所需要的語言知識和技能為目的的語言教學模式,是根據學習者的特定目的和特定需求而開設的英語課程。
學術英語E AP的特征之一是:學習者常常是成年人(特別是在校大學生),有一定的英語基礎,學習的時間周期往往有限,學習的主題內容和學習者的職業背景(或即將從事的職業)有著一致性。
在當前,學術英語已經成為國內外大環境對于高校英語教學的要求。實際上,在美國、英國等英語為母語的國家,國際學生在進入大學學習前一般都要進行學術英語課程的學習。在日本、香港、臺灣、泰國等英語為外語的國家或地區,一些著名大學也都開設了學術英語課程,旨在提高學生的學術交流能力。在國內,清華大學從2010年起對其公共外語的本科生進行了需求分析,其必修課已經由學術英語系列課程構成。
當前大學英語轟轟烈烈的教學改革對研究生的英語教學提出了更高的要求。如果非英語專業研究生英語的教學要求和教學目標不作相應的改革,就不能與時俱進,就必定會落伍于現實的需求。這種要求把學術英語的分級教學推向了教學改革的首位。“如果把入校非英語專業的研究生按其實際起點水平分作幾個不同的教學層次,如基礎教學層次、較高教學層次和以滿足特殊需要為目的的教學層次,并且為其設置一些相應課程,如為起點較低的學生開設英語基礎課,為起點較高的學生開設高級英語課程,為起點更高的學生開設一些實用性較強的課程,這將更有助于個性化培養學生的英語實際應用能力,有利于滿足不同層次學生對英語學習的具體需求。”
因此,對醫學院校的研究生公共外語進行學術英語的系統教學,切實提高其醫學英語方面的學術寫作,文獻閱讀,國際交流等實際能力,顯得勢在必行。本項教改研究實踐,正是在此種背景下展開的。“應該在外語界內達成共識的是:提高學生聽說能力和一般綜合應用能力只是手段,而用外語來學習科技知識,提高學生國際競爭能力才是目標。”
二、讀寫譯課程改革的目標
只有讓全體參與課程改革的教師都了解課程改革的目標,明確課改的方向和任務,才能保證課改進展順利。南京醫科大學研究生外語部的讀寫譯課程目標分為以下幾個方面:
(一)通過改革課程內容,以專業內容為依托,使學生掌握學術英語閱讀,論文寫作與翻譯方面的一般要求與要點,使學生從“學習英語”向“用英語學習”轉變,激發其學習興趣與動機,適應其在自身專業領域內的科研需要。
(二)使學生掌握醫學英語詞匯、句法和語篇特點,有能力進行醫學學術論文的閱讀與寫作,培養其對于社會醫學問題的思辨能力。根據不同水平學生的不同特點,制定具體目標:中等及以上的學生在鞏固基礎寫作技能的基礎上,具有基本的醫學英語學術寫作的能力,懂得向國際期刊投稿與編讀往來的語言要點;基礎一般的學生的語言基本功得到提高與鞏固,掌握基礎寫作的詞句語篇要點,各種文體的寫作方法,掌握醫學論文標題與摘要寫作的要點。培養通用英語基礎之上,學術英語水平同樣良好的新世紀醫學專業人才。
(三)建立科學合理的評估體系。采用課堂表現與期末筆試、網絡作業相結合的評估方式,使學生適應新評估體系,學會自主學習的方法。同時也對教師的工作進行調查,評估教改的成效。
(四)提高教師自身的業務能力,學術素養,更新教學觀念,學習醫學英語,調整教學重點,學會新的科學技術,豐富教學手段。
三、讀寫譯課程的改革內容與方法
相對于本科生來說, 研究生具有更高的學識水平、更強的概念化能力、更好的理性思維能力, 在學習上也更自覺、自律、自主; 同時, 研究生面臨更多的閱讀專業書籍和科研論文任務, 對英語重視程度和課時安排相對低于本科階段。也就是說, 研究生在學術英語寫作方面具備了較好的思想、內容、概念上的儲備, 同時緊迫的教學課時不允許寫作教學內容面面俱到, 而只能將教學重心放在學術英語的表達層面。
束定芳曾多次提出:中國外語教學改革的一個重要方向是集中學習、強化訓練。即把原來分散在若干年的外語課程相對集中到一年左右的時間來學習。“只有達到一定的強度,才能取得一定的熟練度。”醫學院校的學生專業課程多,科研任務重,客觀上也要求外語課程壓縮在相對較短的時間跨度內完成學習,在此后的學習和職業生涯里應達到能應用英語主動進行專業學習的目的。故此,對研究生一年級當中英語水平為中等及以下的學生進行為期半到一年左右的英語強化訓練是十分有必要的。
我校自2010年以來就開始了對研究生公共外語課的教學改革嘗試,進行學術英語教學和分級教學的試驗,并在逐年完善改進外語課的設計和質量。在經過了兩到三年的不斷改進修正之后,逐步進行了擴展。我校將新入學研究生按入學考試成績由高到低分為A、B、C三個等級,免試保送研究生也屬于A級。將其學時壓縮在半到一年的時間內進行集中授課。重點內容是:
(一)將學術英語寫作教學與醫學專業研究生的科研需求相結合。盡量采用經典的國際期刊以及醫學科普類范文加以講解,指導其語言特點,結構模式等,通過與專業相結合的方式使得學生提高自主學習英語的興趣。
(二)增加實踐內容。在課內增加學生就專業內容、前沿科技成果用英語進行自主學術交流的機會,充分發揮研究生學習自覺的主觀能動性,在課后增加學生學術英語寫作與翻譯的實踐機會,并且由教師依次詳細進行批改,就學生作業中的真實用法示范改進,提高學生的寫作能力。
具體課程設置方法:
(一)A級學生采取自主選修學術英語寫作課的方式進行學習。該選修課由研究生外語部所有英語老師共同擔任,輪流進行醫學英語論文各部分寫作要領、常用結構等知識的講座。并由研究生院培養辦公室管理老師定期外請國內外專家以講座的形式傳授實踐經驗。由于A級學生英語基礎較好,學習自覺性強,故注重激發學生學習興趣,采用教師引導,學生結合專業自主學習為主的方式進行教學,鼓勵學生嘗試向國際期刊進行投稿嘗試。
(二)B級學生在鞏固基礎寫作能力的基礎上,著重強化學術寫作和翻譯的能力,于第一學期集中授課,講授學術論文寫作標題、摘要及正文各部分寫作要點,以及向國際期刊投稿信函往來的格式、語言重點。第二學期采用網絡學習為主,面授為輔的方式,布置學術寫作或翻譯篇章練習,教師逐篇逐句批改,集中講解典型問題,對作業進行點評,提出修改建議的方式提高學生的學術英語寫作及翻譯實踐能力。網絡作為新興的教學方式,在寫作課的師生交流上面具有特別的優勢。學生不必受時間、空間的限制提交作業,而其作業中的重點難點以及不同學生在實踐中出現的各種問題又可以實時得到教師的反饋,有針對性地幫助學生提高語言水平。
(三)C級學生著重強化英語基礎,在閱讀,基礎寫作方面幫助其提高英語水平,從學術英語閱讀開始,以閱讀帶動寫作,并進而進行學術英語標題和摘要的寫作訓練,培養良好的學習習慣,授課時間為第一學期。
2012年起,在第一學期采用2+3的授課方式,即讀寫譯課B級采用2節基礎寫作+3節學術寫作/學術翻譯的方式進行,C級采用2節高級閱讀+3節基礎寫作/學術寫作/翻譯的方式進行。不同內容的英語課混排有助于減少學生的厭煩情緒,保持其學習的積極性和注意力的集中。
要注意的是:C級學生可能出現負面心理因素,挫傷其學習積極性。“在普通班的學生中, 學生主觀地加強應用能力的要求和其自身的語言基礎影響到其在課程上的表現和進步, 從而產生課程要求和學習主體、客觀實際的矛盾, 在很大程度上會影響這些學生的自信心、自尊心和積極性。”所以,負責C級學生班級的教師要注意對其進行開導和鼓勵,實驗證明:“分級以后對低級班學習者采取情感疏導和溝通可以有效改善低級班學生的消極心理感受。”
四、讀寫譯課程的評估體系
由于該課程有5個學分,對學生來說最終成績非常重要,我們對學生的評定采取過程性評估與終結性評估相結合的方法。同時注意到對不同起點的學生要求不同。表1表示我們對不同級別學生的不同評估方法。
其中的期末筆試內容主要以與醫學英語相關的讀寫譯為主,題型除與醫學話題相關的詞匯、完形填空、閱讀等以外,還包括醫學英語論文標題優化、英漢摘要互譯、社會醫學熱點問題寫作等,與課堂教學內容密切相關,綜合檢測學生通過該課程學習后學術英語的能力水平。
另外增加學術英語應用能力的評估。如在國際期刊上發表文章(英文),可在總評成績中獲得加分(10%-15%)。
同時對教師的教學進行評估,采用問卷、訪談等形式讓學生評估教學質量,評估該課程是否能滿足其學習需求和期望,利用專業軟件分析學生的進步率評價教學績效,以及抽樣調查教師網上輔導的實際情況等對教師進行考核。同時還可以采用問卷調查的方法讓教師進行自我評估,對課改提出意見,發表建議。
本項課程改革在南京醫科大學研究生院實施以來,學生反響良好,有效激發了學生學習外語的熱情,培養了學生的自主學習習慣,提高了學生的在各自專業方面的學術英語讀寫譯能力。但是由于我部進行學術英語分級教學的時間尚短,學術英語的教材開發建設還處在起步階段,師資隊伍也有待進一步建設完善,盡管面臨各種困難,相信經過堅持不懈的努力,我們會形成一支專業化的學術英語教學隊伍,給醫學研究生從事將來的科研與交流工作提供有效的輔導和幫助。
參考文獻
[1]張女丹,劉宓.淺談醫學英語教學改革[J].教育探索,2011(11).
[2]龍蕓.學術英語課程在大學英語應用提高階段的定位研究[J].外語界,2011(05).
[3]盧易.醫學碩士研究生英語學習需求分析及其教學啟示[J].中國高教研究,2009(06).
[4]Hutchinson, T. & A. Waters. English for Specific Purposes: A Learning- centered Approach [M].Cambridge: CUP,1987.
[5]Robinson, P.ESP Today: A Practitioner Guide [M].London: Prentice Hall International,1991.
[6]張為民,張文霞,劉梅華.通用英語教學轉向學術英語教學的探索——清華大學公外本科生英語教學改革設想[J].外語研究,2011(05).
關鍵詞:化學需氧量;環境監測;綜述
化學需氧量(COD)是評價水體污染的重要指標之一。COD測定的主要方法有高錳酸鹽指數法(GB11892 - 89)和重鉻酸鉀氧化法(GTB11914 -89) 。高錳酸鹽指數法適用于飲用水、水源水和地面水的測定。重鉻酸鉀氧化法(CODCr )適用于工業廢水、生活污水的測定,但此法要消耗昂貴的硫酸銀和毒性大的硫酸汞,造成嚴重的二次污染,且加熱消解時間長、耗能大,缺點十分明顯,已不適應我國環境保護發展的需求。為此,人們從不同方面進行了改進。
1 標準法的改進
1.1 消解方法的改進
為縮短傳統的回流消解時間,早期進行的工作包括密封消解法、快速開管消解法、替代催化劑的選擇等;近期的工作主要包括采用微波消解法、聲化學消解法、光催化氧化法等新技術。
1.1.1替代催化劑的研究 重鉻酸鉀法所用的催化劑Ag2 SO4 價格昂貴,分析成本高。因此,畢業論文研究Ag2 SO4 的替代物,以求降低分析費用有一定的實用性。如以MnSO4 代替Ag2 SO4 是可行的,但回流時間仍較長。Ce ( SO4 ) 2 與過渡金屬混合顯示出很好的協同催化效應,如以MnSO4 - Ce ( SO4 ) 2復合催化劑代替Ag2 SO4[ 1 ] ,測定廢水COD,不但可降低測定費用,還可降低溶液酸度和縮短分析時間,與重鉻酸鉀法無顯著差異。
1.1.2微波消解法 如微波消解無汞鹽光度法測定COD;微波消解光度法快速測定COD;無需使用HgSO4 和Ag2 SO4 測定COD 的微波消解法;氧化鉺作催化劑微波消解測定生活污水COD 等。Ramon[ 2 ]等采用聚焦微波加熱常壓下快速消解測定COD。
與標準回流法相比,微波消解時間從2h縮短到約10min,且消解時無需回流冷卻用水,耗電少,試劑用量大大降低,一次可完成12 個樣品的消解,減輕了銀鹽、汞鹽、鉻鹽造成的二次污染[ 3 ] 。專著[ 4 ]對此作了較全面的總結。
1.1.3聲化學消解法 盡管微波消解時間短,但消解完后要等消解罐冷卻至室溫仍需一定時間。而超聲波消解方便,設備簡單,且不受污染物種類及濃度的限制,近年來已有一些應用研究[ 5 ] 。鐘愛國[ 6 ]使用自制的聲化學反應器對不同水樣進行了聲化學消解試驗,提高了分析效率,減少了化學試劑用量, COD 測定范圍150mg ·L - 1 ~ 2000mg·L - 1 ,標準偏差≤615% ,加標回收率96% ~120%。超聲波消解時,超聲波輻射頻率和聲強是兩個重要的影響因素。試驗表明,超聲波輻射標準水樣30min 時, 低頻( 20kHz) 、適當高的聲強(80W·cm- 2 )有利于水樣的完全消化。
1.1.4光催化氧化法 紫外光氧化快速、高效,在常溫常壓下進行,不產生二次污染,因此對水和廢水分析的優勢特別突出。近幾年來,半導體納米材料作為催化劑消除水中有機污染物的方法已引起了人們的廣泛關注。當用能量等于或大于半導體禁帶寬度(312eV)的光照射半導體時,可使半導體表面吸附的羥基或水氧化生成強氧化能力的羥基自由基( ·OH) ,從而使水中的有機污染物氧化分解。艾仕云等[ 7 ]提出納米ZnO 和KMnO4協同氧化體系,并據此建立了測定COD 的方法,所得結果的可靠性和重現性與標準法相當。他們還使用K2 Cr2O7 氧化劑、納米TiO2 光催化劑測定COD[ 8 ] 。通過光催化還原K2 Cr2O7 生成的Cr3 +濃度變化,可以獲得樣品的COD值。但反應仍需恒溫攪拌,反應液需離心過濾。操作煩瑣,且不能在線快速分析。
1.2 測定方法的改進
1. 2. 1分光光度法 分光光度法測定COD是在強酸性溶液中過量重鉻酸鉀氧化水中還原性物質, Cr6 +還原為Cr3 + ,英語論文利用分光光度計測定Cr6 +或Cr3 +來實現COD 值測定。Inaga 等以Ce ( SO4 ) 2作氧化劑,加熱反應后測定吸光度,計算出COD值。Konno使用自制的比色計與PC機相聯測定COD,所得結果與標準法基本一致。光度法測得COD值快速、準確、成本低等。目前,國內外不少COD快速測定儀均是基于光度法原理。如美國HACH公司制造的COD測定儀是美國國家環保局認可的COD測量方法。
1. 2. 2電化學分析法
(1)庫侖法 庫侖法是我國測定COD的推薦方法,該法利用電解產業的亞鐵離子作庫侖滴定劑進行庫侖滴定, 根據消耗的電量求得剩余K2 Cr2O7 量,從而計算出COD。廣州怡文科技有限公司和中國環境監測總站研制的EST22001COD在線自動監測儀,采用庫侖滴定原理,測量范圍5mg/L~1000mg/L;測量時間30min~60min,測量誤差≤±5% FS;重復誤差≤±3%FS,與手動分析具有很好的相關性。
(2)電解法 此法既不外加氧化劑,也不加熱消解水樣,而是利用電化學原理直接測量水中有機物的含量,是COD測定方法的突破。方法原理基于特殊電極電解產生的羥基自由基( ·OH)具有很強的氧化能力,可同步迅速氧化水中有機物,較難氧化的物質(如煙酸、吡啶等)也均能被·OH氧化。羥基自由基被消耗的同時,工作電極上電流將產生變化。當工作電極電位恒定時,電流的變化與水中有機物的含量成正比關系,通過計算電流變化便可測量出COD 值。作者在這方面作了一些探索工作,取得了初步的結果[ 9, 10 ] 。由于水樣不需消解,極大縮短了分析流程,還克服了傳統方法中“二次污染”的問題。目前,這類儀器代表產品是德國LAR公司的Elox100A型COD在線自動監測儀h[ 11 ] 。儀器測量范圍從1mg/L~10000mg/L,最大可到100000mg/L,測量周期2min~6min。此儀器在歐美各國已得到較廣泛的應用,在我國也獲得國家質量監督檢疫總局計量器具型式批準證書。
(3)其他電化學分析法 Dugin[ 12 ]提出以Ce( SO4 ) 2 為氧化劑,利用pH電極和氧化還原電極直接測定電勢從而測定COD 值的方法。Belius2tiu[ 13 ]以兩種不同的玻璃電極組成電池,通過直接測定電池電動勢, 對水樣中COD值進行測定。趙亞乾[ 14 ]以一定比例的反應溶液回流10min后,冷卻稀釋,用示波器指示終點進行示波電位滴定測定COD。
Westbroek等[ 15 ]提出Pt - Pt/PbO2 旋轉環形圓盤電極多脈沖電流分析法,通過電化學方法產生強氧化劑,碩士論文有機污染物在圓盤電極表面直接氧化或與產生的氧化物質反應而間接被轉化。伏安計時電流法和多脈沖計時電流法測COD,可在幾秒中獲得結果,而且可以在線監測。形成的強氧化媒介可使工作電極表面保持清潔。但方法檢測限較高,不適合地表水或輕度污染水的測定。但德忠等[ 16 ]提出混合酸消解和單掃描極譜法快速測COD 的方法。該法基于用單掃描極譜法測定混合酸(H3 PO4 - H2 SO4 )消解體系中過量的Cr6 + ,從而間接測定COD。混合酸消解回流時間只需15min。Venkata等[ 17 ]使用示差脈沖陽極溶出伏安法(DPASV)進行電化學配位滴定確定有機金屬絡合物的絡合能力,從而測定COD。
1.2.3化學發光法 根據重鉻酸鉀消解廢水后其最終還原產物Cr3 +濃度與COD值成正比關系,以及在堿性條件下, Luminol - H2O2 - Cr3 +體系產生很強的化學發光的原理,文獻[ 18, 19 ]提出一種用光電二極管做檢測器測定水體化學需氧量的新方法。
1.2.4紫外吸收光譜法 紫外吸收光譜法是通過測量水樣中有機物的紫外吸收光譜(一般用254nm波長) ,直接測定COD。已有工作表明,不少有機物在紫外光譜區有很強的吸收,在一定的條件下有機物的吸光度與COD 有相關性,利用這種相關性可直接測定COD。這種方法不像COD、總有機碳( TOC)方法那樣明確,但在特定水體中有極高的相關性,也能真實反映有機物含量。基于紫外吸收原理測定COD 的儀器已有生產。這類方法均不需添加任何試劑、無二次污染、快速簡單,但前提條件是水質組成必須相對穩定。此方法在日本已是標準方法,但在歐美各國尚未推廣應用,在我國尚需開展相關的研究。
2 自動在線分析技術
流動分析( FA)用于水樣COD的測定可將樣品消解和測定實現一體化,留學生論文使整個過程實現在線化、自動化。Korinaga[ 20 ]提出以Ce ( SO4 ) 2 為氧化劑,采用空氣整段間隔連續流動分析法對環境水樣中的COD進行測定,采樣頻率達90次/h,但需特制的閥,且管長達18m。陳曉青等[ 21 ]提出測定COD的流動注射停流法,系統以微機控制蠕動泵的啟停,并記錄分光光度計檢測到的信號。由于停流技術的引入,解決了慢反應中樣品的過度分散問題。
Cuesta等[ 22 ]提出COD的微波消解火焰原子吸收光譜- 流動注射分析法。用微波加熱消解樣品,未被樣品中有機物質還原的Cr6 +保留在陰離子交換樹脂上, Cr6 +經洗脫后用火焰原子吸收光譜法測定。這種方法在檢測中沒有基體效應的影響。
盡管流動注射分析的優勢突出,但仍免不了傳統加熱方式。為了提高在線消解效率,不得不加長反應管或采用停留技術,這又導致分析周期延長或低的采樣頻率。醫學論文微波在線消解效果雖好,但去除產生的氣泡使流路結構復雜化。但德忠等[ 23 ]將流動注射和紫外光氧化技術引入高錳酸鹽指數的測定中,建立了紫外光催化氧化分光光度法測定高錳酸鹽指數的流動分析體系,并對多種標準物質(葡萄糖、鄰苯二甲酸氫鉀、草酸鈉等)進行了研究,反應僅需約115min,回收率8310%~11110%,檢測限為016mg/L。用此方法成功測定了COD質控標準(QCSPEX - PEM - WP)和英格蘭普利茅斯Tamar河水樣品。
Yoon - Chang[ 24 ]將光催化劑二氧化鈦鋪助紫外光消解與流動分析技術聯用測定化學耗氧量,獲得了好的相關性。李保新等[ 25 ]把化學發光系統和流動分析法結合測定高錳酸鹽指數,有機物在室溫條件下發生化學氧化反應, KMnO4 還原為Mn2 +并吸附在強酸性陽離子交換樹脂微型柱上,同時過量的MnO-
4 通過微型柱廢棄。吸附在微型
柱上的Mn2 + 被洗脫出來使用H2O2 發光體系檢測。若換用職稱論文重鉻酸鐘氧化劑,在酸性條件下,重鉻酸鉀還原生成的Cr ( Ⅲ)催化Luminol - H2O2 體系產生強的化學發光可測定COD。該方法已用于地表水樣COD的測定。
基于流動技術,綜合電化學技術、現代傳感技術、自動測量技術、自動控制技術、計算機應用技術、現代光機電技術研制的COD 在線監測儀,一般包括進樣系統、反應系統、檢測系統、控制系統四部分。進樣系統由輸液泵、定量管、電磁閥、管路、接口等組成,完成對水樣的采集、輸送、試劑混合、廢液排除及反應室清洗等功能;反應系統主要有加熱單元或(和)反應室,完成水樣的消解和的反應;檢測系統包括單片機(或工控機) 、時序控制和數據處理軟件、鍵盤和顯示屏等,完成在線全過程的控制、數據采集與處理、顯示、儲存及打印輸 參考文獻
[ 1 ] 楊婭,艾仕云,李嘉慶等. 用MnSO4 - Ce ( SO4 ) 2 協同催化快速測定COD的研究[ J ]. 重慶環境科學, 2003, 25(11) : 30 - 31.
[ 2 ] Ramon Ramon, Francisco Valero ,Manuel del valle. Rapid determination of chemical oxygen demand [ J ]. Analy tica chim ica Acta, 2003, 491: 9 - 109.
[ 3 ] 但德忠,楊先鋒,王方強,等. COD測定的新方法- 微波消解法[ J ]. 理化檢驗- 化學分冊, 1997, 33 ( 3) :135 - 136.
[ 4 ] 但德忠,分析測試中的現代微波制樣技術[M ]. 成都:四川大學出版社, 2003年.
[ 5 ] AntonioCanals,M. del Remedio Hernandez. Ultrasound- assisted method for determination of chemical oxygen demand [ J ]. Analy tical and B ioanalyical Chem istry ,2002, 374 (6) : 1132 - 1140
[ 6 ] 鐘愛國. 聲化學消解測定環境水樣中的化學需氧量[ J ]. 理化檢驗- 化學分冊, 2001, 37 (9) : 412 - 413.
關鍵詞:嵌入式系統;可信計算機;計算機安全
計算機的安全涉及從計算機底層硬件一直到應用程序的各個環節。為了增強計算的安全性,從計算機底層到應用程序、從硬件到軟件必須有一套完整的安全設計方案。如何從計算機底層硬件體系結構入手,增強計算機的安全性,是研究熱點之一。通過對可信技術[122]的研究,結合嵌入式技術,設計并實現了一種基于嵌入式方式的可信計算機方案,該方案在通用計算機主板上嵌入一個嵌入式安全模塊ESM(EmbeddedSecurityModule),從而能夠從硬件底層到操作系統、從硬件到軟件都做出改進,構成一個較完整的安全體系結構。ESM模塊將計算機的功能進一步地擴大和延伸。基于這一系統,能夠開發出一個更加安全可靠,并且適用范圍更廣的可信計算機。
1ESM概述
目前嵌入式系統在計算機的各個領域都有廣泛的應用[324]。ESM也是一個成功應用的嵌入式系統。畢業論文從結構上來說,ESM主要由一個嵌入式硬件模塊和一個微型的嵌入式操作系統JetOS組成。ESM是嵌入在主板上的,并從硬件上增加了對主板上南橋芯片的直接控制能力。同時,它還控制著一個智能卡接口,任何用戶使用計算機必須插入表明其身份的智能卡以后才能正常加電啟動計算機。通過這2個重要的硬件改進,結合其內部的JetOS,ESM能夠自如地控制主機上的資源以及使用者的權限。從而使整個系統的安全性得到了很大的增強。ESM的軟件核心是JetOS。JetOS本身采用了一定的安全策略以達到用戶安全使用計算機的目的,JetOS與主機采用雙向通訊的方式。JetOS通過接收主機OS的各種命令調用,然后返回處理結果來提供相應的安全功能;同時,JetOS能夠主動控制主機,通過這種主動控制,可以更好地監控用戶對通用計算機使用中的不安全因素。圖1顯示了軟件的層次結構。
前面提到了ESM還提供了智能卡操作的接口,圖2表示增加了智能卡接口以后的三級結構。當前,智能卡可以提供諸如身份認證,電子簽名、權限管理等諸多安全功能。智能卡應用也是嵌入式系統應用的一個發展趨勢。ESM通過提供智能卡結口,使得主機能夠很好地利用智能卡開發出各種應用程序,擴展了計算機的應用范圍。
通過實驗,ESM對系統的影響非常小,用戶在日常使用中根本感覺不到ESM的存在。總之,ESM模塊將計算機的功能進一步地擴大和延伸。嵌入式的ESM模塊其本身就像一個小型的控制和管理系統,通過把它嵌入在主機主板上控制相關資源,并與主機雙向通訊,使得普通計算機能夠成為一個更加安全可靠,并且適用范圍更廣的安全計算機。
2ESM的嵌入式硬件設計
ESM的硬件部分是一個單芯片系統。它主要是采用一個微處理器[5]進行主控制及處理工作,外部連接有各種外部設備和I/O,這些外部設備用來提供各種接口及I/O操作,比如USB接口、智能卡接口、以及同主板之間的接口。ESM本身提供了2個大容量的存儲設備用來裝載和運行相應的控制程序。同時,ESM和主板也有直接的連接,并且采用了2種不同的連接方式:GPIO方式和I2C方式。這2種方式分別完成2種不同的功能。GPIO用來進行數據傳輸,I2C用來控制主板外設。
在ESM模塊內部采用了幾種不同的總線方式,采用多總線復合的結構,可以帶來2個明顯的好處:不同的應用采用不同的協議傳輸,使得各種不同的應用能夠滿足自己的一套標準和速率要求;利用不同速率的總線協議傳輸可以有效地改善系統的傳輸效率。通過對傳輸數據類型的分類,比如慢速量小的命令控制類數據采用自定義的GPIO協議,而快速量大的數據操作則采用USB或PCI方式,這樣數據傳輸之間不需要相互等待,有效彌補慢速設備帶來的速度缺陷。
1)內部總線微控制器內部提供了內部總線驅動接口,它控制內部的地址、數據和控制總線,如圖3所示。從總線結構圖可以看到,幾乎所有的外部設備都是通過CPU的內部總線同CPU進行交互的,但是通過CPU內部寄存器的設置,可以調整總線寬度,從而可以實現8位和16位外設的同時操作。內部總線是ESM的基本架構,它將承載ESM內部的絕大多數的數據流和指令流。
2)GPIO協議通訊GPIO協議是ESM自定義的,留學生論文用來和主機進行通訊的一種特殊的總線形式。它的基本架構如圖4所示。利用CPU提供的可編程的PIO引腳引出3根GPIO信號線,碩士論文分別用來作為中斷信號線、數據信號線和時鐘信號線。它的另一端直接連接在主板的南橋引腳上,南橋的引腳同樣也是可編程的GPIO信號線,操作原理一致,從而可以實現雙向的數據通訊。GPIO協議主要一個慢速的數據通訊協議,用來處理低速少量數據流。在ESM中,GPIO是主機和ESM之間的控制命令通道,對于少量的命令數據來說,GPIO協議已經足夠了。
3)I2C協議通訊I2C總線是用于低速設備互聯的一種串行總線協議。它是一種雙總線結構,通過定義掛接在總線上的設備的地址,主從關系,可以很容易地實現多設備之間的訪問。ESM中利用一個標準的I2C接口芯片,可以將并行數據輸入轉換為I2C格式的數據輸出,輸出數據用來控制一個I2C的從設備,如圖5所示。
4)PCI總線在總線結構圖上可以看到,CPU并沒有提供PCI的接口控制電路,ESM是通過一個具有PCI接口的密碼協處理器來使用PCI總線同主機通訊的,這也是硬件體系結構一個創新的地方。ESM提供的安全功能中有數據加解密功能,而數據加解密涉及到大量數據的交換,自定義的GPIO協議通訊方式或低速USB方式都很難滿足速度上的要求,這就必然要引入一個高速總線接口,密碼協處理器就是一個很好的切入點。它本身并不是為此而引入的,密碼協處理器主要提供對非對稱密碼運算的支持,通過它可以快速實現電子簽名、運行認證算法以及密鑰的生成等。使用帶PCI接口的密碼協處理器可以很好地解決ESM的速度瓶頸,可以有效地緩解利用低速GPIO接口帶來的傳輸方面的限制。
3ESM的嵌入式操作系統JetOS設計
ESM還包括一個嵌入式操作系統JetOS,主要負責對嵌入式模塊的管理。JetOS的軟件模塊主要分為6大部分:主控系統、通訊系統、命令處理系統、智能卡接口模塊、文件系統、密鑰管理系統。每一個都和其他的模塊有一定的聯系,但并不是全互聯的。圖6表明了其結構。
1)主控系統主控系統負責監控通訊通道,同時要控制ESM自身系統的安全和穩定運行。與它有聯系的有3個子系統:通訊子系統、命令處理子系統和智能卡接口子系統。因此它要控制并管理這3個子系統的正常運行,他們之間主要是調用和被調用的關系:醫學論文主控系統會監控系統異常和正常事件的發生,一旦被激活,它會調用通訊系統與主機通訊,接收命令,轉而調用命令處理子系統,對主機的要求做出響應。如果是和智能卡相關的,它會直接調用智能卡接口模塊。主控模塊并不直接和文件系統以及密鑰管理系統關聯,它只是通過命令處理系統來調用。主控系統還執行有權限的開關機功能,這也是通過對智能卡接口模塊和通訊系統的調用來實現的。
2)通訊系統通訊系統是ESM和主機之間的唯一接口,是控制和主機相互通訊和傳送控制命令的通道。它包含一個命令通道、一個輔助的數據通道以及一個控制用通道。命令通道提供了和主機的函數調用接口、輔助的數據通道通過PCI總線方式來傳輸大容量數據,主要是加解密數據、控制用通道利用I2C總線來傳輸控制信號控制主機外設。
3)命令處理子系統JetOS提供給主機的命令調用功能都是通過命令處理子系統來實現。命令處理子系統連接了4個主要的系統模塊。由于命令處理模塊要執行各種安全功能或操作,它必須能夠自主調用所需要的資源。但在超循環結構中,命令處理子系統是不能自主運行的,它屬于前臺系統,它必須通過主控系統的調用來激活。同時它要受到主控系統的監控,英語論文一旦命令處理模塊執行異常或碰到非法操作,主控系統會直接采取相應措施來控制主機,這是通過檢測命令處理系統的返回應答碼來實現的。
4)智能卡接口模塊智能卡的硬件接口是用GPIO實現的,在JetOS中,需要用純軟件模擬的方式來控制智能卡設備,需要一個專門的智能卡接口模塊。它通過控制GPIO信號來與智能卡通訊,提供了一個標準的智能卡軟件接口。它受主控系統的調用,同時也受命令處理系統的調用。主控系統在執行開關機權限檢測或身份認證,卡異常監控等功能時,會直接調用智能卡接口來執行卡操作。而碰到通用性智能卡應用比如卡驗證,加解密,圈存圈提(銀行應用)時,會由命令處理模塊來發出調用命令。
5)文件系統在JetOS管理ESM并執行各項功能時,需要一個簡單的文件系統來存貯各種重要的JetOS系統文件和應用參數。文件系統同時考慮了密鑰管理系統的實現,因為密鑰管理系統的一部分需要文件系統的支持,同時文件系統也給ESM系統本身功能和應用的升級留下了擴充的余地,可以在文件系統中建立多個應用文件或多個功能性文件等等。
6)密鑰管理系統密鑰管理[627]是實現整個ESM系統安全的一個重要組成部分,這里考慮在JetOS中實現一個簡單的密鑰管理功能,實現除了能夠對自身所提供的加解密和認證簽名系統提供支持外,還一定程度上實現整個系統環境下的密鑰管理系統的局部功能。
應注意在JetOS的模塊圖中并沒有內存管理模塊,并不是完全沒有內存管理,只是內存管理的實現十分簡單,而且由于ESM的資源有限,實現一個完整的內存管理并沒有必要,因此考慮了一種很簡單的內存管理方式,在設計中采用順序存儲的方式,利用鏈表域來查找內存區域,內存并沒有分配和回收,由于應用的特殊性,職稱論文產生的碎片對系統性能的影響并不大。
JetOS的總體結構設計中采用了超循環結構,那么相應的在實現策略上就應該是一種被動的方式,即ESM系統處于一個空閑等待狀態,除了一些系統自身的例行操作之外,其余時間是等待事件的發生,主要是接收主機OS的命令,然后進入命令處理系統進行處理,并返回結果給OS,這是超循環結構所規定的模式。但這樣的模式不能實現主動控制主機的功能,所以需要改進,考慮的一種方式就是采用主動和被動相結合,JetOS可以被動地接收主機發送的命令,也可以主動向主機發送控制信號,但主要是以被動式為主的輔助以主動控制模式,這樣ESM同時扮演主設備和從設備。這種策略的好處主要是靈活,可以很好地滿足功能設計上的各種應用需求。主動控制模式可以有效地增強主機的安全性能。可以說主動控制模式才真正體現了硬件一級的安全功能。
4結語
ESM可以將計算機的功能進一步地擴大和延伸,再通過對操作系統Linux內核的改造,加入嵌入式模塊的主機就成為一個真正安全、體系嚴密的可信計算機。該設計基于對嵌入式系統的深入研究和應用,設計思想承前啟后,既繼承和保留現有通用計算機的體系和優點,又極大地增強了其安全性,有很強的應用價值。
參考文獻
[1]TCGSpecificationArchitectureOverview.SpecificationRevision1.2[EB/OL]./downloads/TCG-1-0-Architecture-Overview.pdf,2004204228.
[2]ZhangXiaolan,JaegerTrent,DoornLeendertVan.DesignandImplementationofaTCG2basedIntegrityMeasurementArchitecture[EB/OL].ece.cmu.edu/~adrian/7312sp04/readings/rc23064.pdf,2007204229.
[3]LabrosseJeanJ.uC/OS2II源碼公開的實時嵌入式操作系統[M].北京:中國電力出版社,2001.
[4]WolfWayne.嵌入式系統設計原理[M].北京:機械工業出版社,2002.
[5]BarryBarryB.Intel微處理器全系列:結構、編程、與接口[M].5版.北京:電子工業出版社,2001.
關鍵詞:鋯石;年代學;地球化學特征;地質應用
隨著能夠顯示礦物內部復雜化學分區的成像技術和高分辨率的微區原位測試技術的發展和廣泛應用,研究顆粒鋯石等副礦物微區的化學成分、年齡、同位素組成及其地質應用等已成為國際地質學界研究的熱點[1]。鋯石U2Pb法是目前應用最廣泛的同位素地質年代學方法,鋯石的化學成分、Hf和O同位素組成廣泛應用于巖石成因、殼幔相互作用、區域地殼演化的研究等,對地球上古老鋯石的化學成分和同位素的研究是追朔地球早期歷史的有效工具。筆者著重綜述鋯石的化學成分、同位素組成特征及其在地質學中的應用。
1微區原位測試技術
鋯石等副礦物在地質學中的廣泛應用與近年來原位分析測試技術的快速發展密不可分。論文目前已廣泛應用的微區原位測試技術主要有離子探針、激光探針和電子探針等。
1.1離子探針
離子探針(sensitivehighresolutionionmicro-probe,簡稱SHRIMP)可用于礦物稀土元素、同位素的微區原位測試。在目前所有的微區原位測試技術中,SHRIMP的靈敏度、空間分辨率最高(對U、Th含量較高的鋯石測年,束斑直徑可達到8μm),且對樣品破壞小(束斑直徑10~50μm,剝蝕深度<5μm)[2-3],是最先進、精確度最高的微區原位測年方法。其不足之處是儀器成本高,測試費用昂貴,測試時間較長(每測點約需20min)。
2000年,CamecaNanoSIMS50二次離子質譜開始用于對顆粒大小為1~2μm的副礦物進行U-Th-Pb年代學研究。畢業論文NanoSIMS對粒度極細小的副礦物進行定年要以降低精度為代價,且用于U-Th-Pb定年還沒有進行試驗,還未完全估算出其準確度和分析精度,有可能在西澳大利亞大學獲得初步的成功[2,4]。
1.2激光探針
激光剝蝕微探針2感應耦合等離子體質譜儀(la-serablationmicro2probe2inductivelycoupledplas-mamassspectrometry,簡稱LAM2ICPMS),即激光探針技術可實現對固體樣品微區點常量元素、微量元素和同位素成分的原位測定[5]。近年研制成功的多接收等離子質譜(MC-ICPMS)可同時測定同位素比值,該儀器現今已經成為Hf同位素測定的常規儀器[6]。近年來激光探針技術在原位測定含U和含Th副礦物的U-Pb、Pb-Pb年齡或Th-Pb年齡方面進展極快,在一定的條件下可獲得與SHRIMP技術相媲美的準確度和精確度,且經濟、快速(每個測點費時<4min,可以直接在電子探針片內進行分析[5,7-8]);但與SHRIMP相比,激光探針要求樣品數量較大,對樣品破壞大(分析束斑大小一般為30~60μm,剝蝕深度為10~20μm),其空間分辨率和分析精度一般低于SIMS、SHRIMP[1,9210]。
1.3電子探針、質子探針、X射線熒光探針
電子探針(electronprobeX-raymicroanalysis,簡稱EPMA)、質子探針(protoninducedX-rayemissionmicro-probe,簡稱PIXE)和X射線熒光探針(X-rayfluorescenceprobe,簡稱XRF)均屬微區化學測年技術。其優點是可以直接在巖石探針片上進行測定,不破壞樣品,保留了巖石的原始結構,樣品制備方便,便于實現原地原位分析,與同位素定年相比,價格低廉,分析快速;其缺點是不能估計平行的U-Pb衰變體系的諧和性[1,11],且由于化學定年不需進行普通鉛的校正,容易導致過高估計年輕獨居石、鋯石等礦物的年齡[12]。
電子探針測定鋯石的Th-U-全Pb化學等時線年齡方法(chemicalTh2U2totalPbisochronmeth-od,簡稱CHIME)的優點是空間分辨率高達1~5μm,可進行年齡填圖[5,8],可進行鋯石和獨居石、磷釔礦、斜鋯石等富U或富Th副礦物年齡的測定[11,13215];缺點是因對Pb的檢出限較低而導致測年精度偏低,不能用于年齡小于100Ma的獨居石等礦物的定年。
質子探針是繼電子探針之后發展起來的、一種新的微束分析技術,能有效地進行微區微量元素、痕量元素的分析,近年來用于測定獨居石的U-Th-Pb年齡,其分析原理與電子探針相似。對EPMA無能為力的、小于100Ma的獨居石年齡的測定,PIXE具有明顯的優勢[5,8]。
此外,近年逐步改進的X射線熒光探針在測定年輕獨居石年齡方面具有較大的優勢。在分析束斑為40~60μm、使用單頻X射線的條件下,Pb的檢出限可達10×10-6,對于年齡為數十百萬年甚至是15Ma的年輕獨居石,可獲得與ICP-MS同位素定年相近的結果,XRF化學定年的精度和分辨率大大高于EMPA,但在相同空間分辨率的情況下,XRF化學年齡與同位素年齡測定的比較有待進一步研究。其另一優勢是儀器成本較低,裝置簡單,易于組建和操作。但由于XRF的空間分辨率較低,因此不適于分析內部具有不均一年齡分區的、粒度小的獨居石[12,16]。
盡管微區原位測試技術給出了重要的、空間上可分辨的年齡信息,但在精確度、準確度方面仍無法與傳統的同位素稀釋熱電質譜技術(ID-TIMS)相比。碩士論文在副礦物不存在繼承性(如對幔源巖石、隕石等中的鋯石進行定年)的情況下,ID-TIMS仍得到廣泛使用。
2鋯石U-Th-Pb同位素年代學
2.1鋯石U-Th-Pb同位素體系特征及定年進展
由于鋯石具有物理、化學性質穩定,普通鉛含量低,富含U、Th[w(U)、w(Th)可高達1%以上],離子擴散速率很低[17],封閉溫度高等特點,因此鋯石已成為U-Pb法定年的最理想對象[1]。
雖然鋯石通常能較好地保持同位素體系的封閉,但在某些變質作用或無明顯地質作用過程中亦可能丟失放射性成因鉛,使得其t(206Pb/238U)和t(207Pb/235U)兩組年齡不一致。造成鋯石中鉛丟失的一個最主要原因是鋯石的蛻晶化作用;此外,部分重結晶作用也是導致鋯石年齡不一致的又一原因[18-19]。
鋯石內部經常出現復雜的分區,每一區域可能都記錄了鋯石所經歷的結晶、變質、熱液蝕變等復雜的歷史過程[20-21]。因此,在微區分析前,詳細研究鋯石的形貌和內部結構對解釋鋯石的U2Pb年齡、微區化學成分和同位素組成的成因至關重要。只有對同一樣品直接進行結構和年齡的同步研究,才能得到有地質意義的年齡。利用HF酸蝕刻圖像、陰極發光圖像(cathodoluminescence,簡稱CL)和背散射電子圖像(back2scatteredelectronimage,簡稱BSE)技術可觀察鋯石內部復雜的結構[20]。
近年來,鋯石年代學研究實現了對同一鋯石顆粒內部不同成因的鋯石域進行微區原位年齡分析,提供了礦物內部不同區域的形成時間,使人們能夠獲得一致的、清楚的、容易解釋的地質年齡,目前已經能夠對那些記錄在鋯石內部的巖漿結晶作用、變質作用、熱液交代和退變質作用等多期地質事件進行年齡測定,從而建立起地質過程的精細年齡框架。
例如,變質巖中鋯石的結構通常非常復雜,對具有復雜結構鋯石的定年可以得到鋯石不同結構區域的多組年齡,這些年齡可能分別對應于鋯石寄主巖石的原巖時代、變質事件時間(一期或多期)及源區殘留鋯石的年齡等。對這些樣品中鋯石的多組年齡如何進行合理的地質解釋,是目前鋯石U-Pb年代學研究的重點和難點[21],而明確不同成因域的鋯石與特定p-T條件下生長的、不同世代礦物組合的產狀關系是合理解釋的關鍵。吳元保等[21]的研究表明,鋯石的顯微結構、微量元素特征和礦物包裹體成分等可以對鋯石的形成環境進行限定,從而為鋯石U-Pb年齡的合理解釋提供有效的制約。目前對變質巖中鋯石、獨居石等礦物定年的主要方法是先從巖石中分選出測年用的單礦物,然后用環氧樹脂固定并拋光制成靶,再進行微形貌觀察和年齡的原位測定。但這樣往往破壞了待測礦物與特定地質事件的原始結構關系。為此,陳能松等[8]提出了原地原位測年的工作思路,即利用各種微區原位測試技術直接測定巖石薄片中與特定溫壓條件下生長的不同世代礦物組合、產狀關系明確的鋯石和獨居石等富U-Th-Pb的副礦物在不同成因域的年齡,從而將精確的年齡結果與特定的變質事件或變質反應聯系起來。
2.2鋯石微區定年的示蹤作用
火成巖中耐熔的繼承鋯石可以保持U-Pb同位素體系和稀土元素(REE)的封閉,從而包含了關于深部地殼和花崗巖源區的重要信息[22-23],可用于花崗巖物源和基底組成的示蹤。職稱論文筆者在研究江西九嶺花崗巖中的鋯石時,發現部分鋯石邊部發育典型的巖漿成因的環帶,其中心具有熔融殘余核(圖1)。SHRIMP分析表明,這2部分的年齡組成有明顯的差別,環帶部分的年齡約為830Ma,而核部的年齡集中在1400~1900Ma,核部年齡可能代表花崗巖源巖的鋯石組成年齡。
deleRosa等[23]通過研究葡萄牙境內歐洲Variscan造山帶縫合線兩側的花崗閃長巖、星云巖中繼承鋯石的稀土元素和U2Pb同位素特征,發現這2組鋯石無論是在年齡譜上還是在REE組成上,均存在明顯差異,說明它們來源不同,即這2個地區深部地殼的物質組成(基底)不同。
近年來,隨著LA-ICP-MS技術的發展,沉積巖中碎屑鋯石的年齡譜分析廣泛應用于沉積巖源區物質成分組成和地殼演化的研究[24-27]。通過對比盆地沉積物中鋯石的U-Pb年齡譜和盆地毗鄰山脈出露巖體的年齡,可以了解某一沉積時期沉積物源區的多樣性及盆地不同時期物源性質的變化特征。該方法同時還可估算地層的最大沉積年齡。3鋯石化學成分特征及其在巖石成因中的應用
通常,在組成鋯石的總氧化物中,w(ZrO2)占67.2%、w(SiO2)占32.8%,w(HfO2)占0.5%~2.0%,P、Th、U、Y、REE常以微量組分的形式出現。由于Y、Th、U、Nb、Ta等離子半徑大、價態高,留學生論文使得它們不能包含在許多硅酸鹽造巖礦物中,趨向于在殘余熔體中富集,而鋯石的晶體結構可廣泛容納不同比例的稀土元素,因此鋯石成為巖石中U、Th、Hf、REE的主要寄主礦物[1,28231]。稀土元素和一些微量元素是限定源巖性質和形成過程最重要的指示劑之一,鋯石中的離子擴散慢,因此鋯石中的稀土元素分析結果可為它們的形成過程提供重要的地球化學信息。
3.1鋯石中的w(Th)、w(U)及w(Th)/w(U)比值
大量的研究[21,28]表明,不同成因的鋯石有不同的w(Th)、w(U)及w(Th)/w(U)比值:巖漿鋯石的w(Th)、w(U)較高,w(Th)/w(U)比值較大(一般大于014);變質鋯石的w(Th)、w(U)低,w(Th)/w(U)比值小(一般小于011)。但也有例外情況,有些巖漿鋯石就具有較低的w(Th)/w(U)比值(可以小于0.1),部分碳酸巖樣品中的巖漿鋯石則具有異常高的w(Th)/w(U)比值(可以高達10000)[21,28],所以,僅憑鋯石的w(Th)/w(U)比值有時并不能有效地鑒別巖漿鋯石和變質鋯石。
3.2鋯石微量元素、稀土元素特征及其應用
鋯石的稀土元素特征研究主要用于判斷其寄主巖石的成因類型,但巖漿鋯石的微量元素特征是否能判斷寄主巖石的類型目前還存在較大的爭議[21]。而一些變質巖(如麻粒巖)中的變質鋯石可以具有較高的w(Th)/w(U)比值[21]。
Hoskin等[29-30]認為,雖然幔源巖石中的鋯石與殼源巖石中的鋯石在REE含量及稀土配分模式上具有明顯差別,但并未發現不同成因的殼源巖石中鋯石的REE特征存在系統差異,它們具有非常類似的REE含量和稀土配分模式,目前對殼源鋯石REE組成如此相似的原因并不清楚。
Belousova等[28,31]的研究結果表明,鋯石中的稀土元素豐度對源巖的類型和結晶條件很敏感。從超基性巖基性巖花崗巖,鋯石中的稀土元素豐度總體升高。鋯石的w(REE)在金伯利巖中一般低于50×10-6,在碳酸鹽巖和煌斑巖中可達600×10-6~700×10-6,在基性巖中可達2000×10-6,英語論文而在花崗質巖石和偉晶巖中可高達百分之幾。這種趨勢反映了巖漿的分異程度。
正長巖中鋯石具有正Ce異常、負Eu異常和中等富集重稀土元素(HREE);花崗質巖石中鋯石明顯負Eu異常、無Ce異常,無明顯HREE富集;碳酸巖中鋯石無明顯的Ce、Eu異常,輕、重稀土元素分異程度變化較大;鎂鐵質火山巖中鋯石的輕、重稀土元素分異明顯;金伯利巖中鋯石無明顯的Eu、Ce異常,輕、重稀土元素分異程度不明顯[28,31](圖2)。大部分地球巖石中鋯石的HREE比LREE相對富集,顯示明顯的正Ce異常、小的負Eu異常;而隕石、月巖等地外巖石中鋯石則具強的Eu虧損、無Ce異常[28]。Belousova等[28]建立了通過鋯石的微量元素對變化圖解和微量元素的質量分數來判別不同類型的巖漿鋯石的統計分析樹形圖解。
與巖漿鋯石相比,變質鋯石HREE的富集程度相對LREE的變化較大。巖漿鋯石具有明顯的負Eu異常,形成于有熔體出現的變質鋯石具有與巖漿鋯石類似的特征:富U、Y、Hf、P,REE配分模式陡,正Ce異常、負Eu異常。但變質鋯石的w(Th)/w(U)比值低(<0.1),這是區別于巖漿鋯石的惟一的化學特征。在變質過程中,鋯石是否發生了重結晶以及結晶過程中是否有流體或熔體的參與,都會顯著影響鋯石稀土元素組分的變化[32]。
變質增生鋯石的稀土元素特征除與各個稀土元素進入鋯石晶格的能力大小有關外,還與鋯石同時形成的礦物種類有關(如石榴石、長石、金紅石等),這些礦物的存在與否對變質作用的條件(如榴輝巖相、麻粒巖相和角閃巖相等)有重要的指示意義,鋯石的REE組成可反映鋯石母巖的變化,至少在某些情況下反映了鋯石與其他礦物如石榴石(稀土元素總量低、虧損HREE)[32-35]或長石(負Eu異常)[32,36-37]、金紅石[34]的共生情況。
變質增生鋯石的微量元素特征不僅受與鋯石同時形成的礦物種類的影響,而且還與其形成時環境是否封閉有關。在“封閉”的榴輝巖相的體系中,REE的供應有限,由于石榴石是榴輝巖中富集HREE的礦物,固相線下石榴石的形成會使熔體虧損HREE;而在開放環境中,石榴石的形成并不能引起局部環境HREE質量分數的改變,這種條件下與石榴石共生的鋯石就不會出現HREE的相對虧損。因此,HREE的相對虧損與否并不能直接用來判別變質鋯石是否與富集HREE的石榴石同時形成[21]。
鋯石微區的稀土元素分析與微區定年、鋯石中的包裹體研究相結合能夠較好地限定鋯石的形成環境,可以將鋯石的形成與變質條件聯系起來,從而將變質過程中的p-T-t有效地聯系在一起,在造山帶研究中用于追溯超高壓變質巖的形成過程[21,36-38]。4鋯石同位素的地質應用
4.1鋯石的Lu2Hf同位素
Lu與Hf均為難熔的中等2強不相容性親石元素,這與Sm-Nd體系類似,因此Hf同位素示蹤的基本原理與Nd同位素相同。
Hf與Zr呈類質同象存在于鋯石的礦物晶格中,相對其他礦物,鋯石中w(Hf)高[w(HfO2)≈1%],這為獲取高精度的Hf同位素比值數據提供了保障;同時其w(Lu)/w(Hf)值極低[w(176Lu)/w(177Hf)n0.01][39-40],由176Lu衰變形成的176Hf比例非常低,對鋯石形成后的Hf同位素組成的影響甚微,這樣鋯石的Hf同位素組成基本上代表了鋯石結晶時的初始Hf同位素組成。加上鋯石化學性質穩定,具有很高的Hf同位素封閉溫度,即使經歷了麻粒巖相等高級變質作用也能很好地保留初始Hf同位素組成,因此鋯石中的Hf非常適合于巖石成因的Hf同位素研究[41-42]。Lu-Hf同位素體系本身所具有的高于Sm-Nd同位素體系的封閉溫度及鋯石特有的抗風化能力,使得鋯石成為研究太古宙早期地殼的理想研究對象。
近年來,一些作者應用鋯石的Hf同位素原位測試成功地解決了太古宙早期是否存在超虧損地幔的問題。在太古宙的Sm-Nd同位素研究中,部分太古宙早期巖石(年齡約為3.8Ga)具有較高的ε(Nd)值[ε(Nd)≈+4][43-44],似乎顯示當時地球發生過極大規模的殼幔分異作用,并出現地幔的極度虧損。通過鋯石Lu2Hf研究發現,高ε(Nd)t值的樣品并未顯示高的ε(Hf)t值,同一時期不同地質單元的太古宙巖石中的鋯石具有十分相近的ε(Hf)t值,這表明由Nd同位素確定的極度虧損地幔,是由于Sm-Nd同位素體系開放造成的假象[45-48]。
沉積巖中碎屑鋯石的REE特征及其原位的U-Pb年齡、Hf同位素組成測定已被作為研究沉積物母巖以及地殼演化的強有力工具[25,42,49]。
在巖石由多種組分構成、而其Nd同位素數據只有一個的情況下,可以通過多組鋯石的Hf同位素來認識其演化過程。
鋯石微區年齡、稀土元素的測定與Hf同位素研究相結合,是示蹤殼幔相互作用、研究區域大陸地殼增長的有力工具[50-51]。如鄭建平等[51]對玄武巖中麻粒巖捕虜體的鋯石進行了年齡、REE、Hf同位素分析,探討了早元古代華北克拉通的形成和殼幔相互作用。
由于性質不同的巖石的Hf同位素組成可能存在一定的差別,物理條件或結晶途徑也可能改變礦物的化學成分,但不會影響Hf同位素組成。如果鋯石在生長過程中不僅存在化學成分和晶體形貌上的變化,而且還伴隨了Hf同位素組成的變化,則說明有來源明顯不同的巖漿發生了化學混合。這為研究巖漿作用過程中不同組分的混入提供了重要途徑。工作總結對于一個由多種組分構成的巖石樣品,巖漿巖中形態不同的鋯石晶體及同一鋯石內部不同環帶均記錄了不同組分的巖漿相互作用的過程,因此通過多組鋯石和同一鋯石顆粒內不同環帶的Hf同位素研究,可追蹤巖體的結晶歷史,獲得巖漿演化的信息。
Griffin等[52]通過對華南平潭和桐廬I型花崗巖體中鋯石的Hf同位素研究,發現不同生長階段的鋯石的Hf同位素組成不同,且它們的微量元素組成也存在差異[53],揭示這2個I型花崗巖體在形成過程中有多于2種不同來源的巖漿發生了混染。雖然化學混合(mixing)使巖體中不同類型的巖石具有類似的Sr、Nd同位素組成,但鋯石卻像“錄音機”一樣記錄了不同巖漿產生和相互作用的細節。
汪相等[54]利用鋯石中的Hf同位素探討了幔源巖漿對過鋁花崗巖成因的制約。華南過鋁花崗巖在巖相學和巖石化學上充分顯示了殼源的基本特征,且在這些花崗巖體中很少見到地幔巖漿侵入形成的淬冷包體或基性巖脈,故它們的成因無法與地幔活動聯系起來。鋯石顆粒內部的多階段生長的環帶,記錄了巖漿形成和冷凝過程中的物理化學信息。因此對顆粒內部不同環帶的同位素原位分析可以直接揭示中下地殼花崗質巖漿形成過程的復雜性和巖漿性質的演化,這些現象很難在野外觀察到,通過全巖同位素分析也難以檢測出來,而鋯石中的Hf同位素特征卻可以有效地揭示幔源巖漿對花崗巖形成的貢獻。
由于鋯石中的Hf很難與巖石外部的Hf發生交換,因此,除Hf同位素組成本身可以作為地球化學的示蹤劑外,還可通過對鋯石Hf同位素的研究來解譯導致鋯石U2Pb年齡不一致的原因。對于重結晶的鋯石,如果體系在鋯石結晶前后在成分上未發生明顯變化,則其鋯石的同位素組成符合單體系的線性演化規律;但如果有外來Hf的加入,則會形成年輕的、Hf同位素組成明顯不同的增生鋯石。基于同樣的原因,鋯石的Hf同位素組成能夠指示鋯石的U-Pb體系是否、何時發生了重置,因而在解釋下地殼、地幔來源的高級變質巖的鋯石年齡時幫助很大[55]。
4.2鋯石的氧同位素
由于地殼物質與地幔物質的氧同位素組成存在差異,因此氧同位素可以很好地示蹤殼幔的相互作用。此外,氧同位素是一種敏感的、示蹤地殼中的流體和固體相互作用的、依賴于溫度的示蹤劑,巖漿巖的氧同位素比值對那些經歷了低溫水2巖反應的物質混染尤其敏感,這些物質可能曾經與大氣水、沉積物及與那些曾經和大氣水發生蝕變的巖石發生了相互作用,因此氧同位素是示蹤巖漿來源的最有效的工具之一[56]。
高溫下鋯石和巖漿的同位素分餾很小,鋯石的氧同位素組成基本上反映了鋯石形成時巖漿的氧同位素特征[57]。研究表明鋯石中的氧同位素擴散很慢,氧擴散的有效封閉溫度≥700°C[58-59],其氧同位素組成不像其他礦物那樣易受高溫變質、熱液蝕變的影響而發生變化[59-60],即使巖石經歷了麻粒巖相的變質作用,巖漿鋯石也能在干的巖石中保留巖漿氧同位素的初始比值[57]。
正常地幔的δ(18O)約為5‰,源于地幔的巖石表現出接近該值的、均一的氧同位素比值(該值被認為是正常地幔火成巖的比值)。在高溫條件下鋯石與正常地幔巖石達到平衡時的δ(18O)=5.3‰±0.3‰[61]。幔源巖漿分異出的火成巖結晶的鋯石δ(18O)接近正常地幔的δ(18O)[61262]。研究表明,鋯石的δ(18O)是巖漿物質來源的良好示蹤劑。通過鋯石氧同位素分析,可以判斷結晶出鋯石的巖漿是直接來自地幔還是來自經過地殼循環的物質[56,60-63]。
如果巖漿的氧同位素比值低于正常地幔值,通常認為巖漿的產生是與發生了熱液蝕變的地殼巖石有關,這些巖石可能是洋殼巖石與高溫海水或者陸殼巖石與大氣降水發生了高溫熱液蝕變的結果[64-66]。但如果巖漿鋯石的δ(18O)明顯高于正常值,則說明巖漿來源于曾經歷低溫水2巖交換的巖石的部分熔融或巖漿在形成過程中有表殼物質的加入[56,67-68]。
鋯石的氧同位素分析為研究花崗質巖石的成因和巖漿系統的演化提供了新的方法[60-61,69]。在巖漿演化過程中,如果體系是封閉的,且同位素分餾達到平衡(此假設在大多數情況下都成立),那么從基性-酸性的巖漿結晶的鋯石的δ(18O)應該相同;但如果發生了同化混染,則鋯石從內到外的生長區往往記錄了巖漿成分的變化。分析各組鋯石或同一鋯石顆粒不同區域的氧同位素,可為巖漿的同化混染、不同來源的巖漿混合的定量化研究提供信息,也有助于深入認識巖漿的期次問題。
如能對鋯石的U-Pb年齡和氧同位素組成以及REE進行同步測定,就有可能把氧同位素組成特征與某階段年齡相聯系,對具有復雜地質歷史的巖石的成因環境進行限定。將鋯石的氧同位素與U-Pb年齡(必要時進行REE分析)原位測定相結合是鋯石的氧同位素研究的發展趨勢。
近年來,一些學者對澳洲JackHills地區的古老碎屑鋯石進行了微區離子探針U2Pb年齡和氧同位素組成的研究,獲得了目前已知的最古老的鋯石單顆粒年齡(4.4Ga),其δ(18O)為7.4‰~5.0‰,比地幔值高,暗示著巖漿混染和高δ(18O)物質的重熔,這些高δ(18O)的物質可能是沉積物或低溫水2巖反應的熱液蝕變巖石,表明有上地殼物質參與的巖漿過程最早可追溯到4.4Ga前。這些鋯石的氧同位素組成表明,地球在4.4Ga前就可能存在水圈,地球的表面溫度在地核和月球形成后不到100Ma的時間里就已冷卻到允許液體水存在的溫度[56,67,69]。
陳道公等[65]、鄭永飛等[66]分別對大別2蘇魯超高壓變質巖中的鋯石進行了U-Pb和氧同位素微區原位分析,發現即使在榴輝巖相高級變質作用中,鋯石仍基本保存了原巖中鋯石的氧同位素特征,其中原巖年齡為0.7~0.8Ga的變質巖中鋯石的δ(18O)明顯低于地幔平均值,表明其形成時巖漿源區明顯有大氣降水的加入,這可能與新元古代華南Rodinia超大陸的裂解和全球的雪球事件有關。
5結語
鋯石的結構和成分記錄了巖石所經歷的復雜地質過程。對內部結構復雜的鋯石進行同位素和化學成分的微區原位分析,必須在對其內部結構進行詳細研究的基礎上進行。
由于幔源鋯石和殼源巖漿鋯石的化學組成存在較明顯的區別,因而容易區分,但利用殼源巖漿鋯石的微量元素、稀土元素特征識別其寄主巖石的類型還有待于成因明確的鋯石微區原位測試數據的積累,因為目前用于建立“判別樹”的數據比較有限,且有些數據的來源不太明確。此外,在原始成因產狀不清楚的情況下(如碎屑鋯石),變質鋯石和巖漿鋯石的區分除利用w(Th)/w(U)比值外,能否通過其他的微量元素、稀土元素的比值或圖解來有效區分,這方面的研究目前報道較少。
分別對鋯石顆粒中的不同區域進行年代學、化學組成、Hf或O同位素進行原位分析,可以提供有關巖石成因的豐富信息,而這些信息的提取依賴于分析儀器和分析技術的進步。雖然現在的測試技術已實現了礦物的微區原位測試,但分析儀器的空間分辨率不夠高(目前鋯石REE、O、Hf同位素微區測定的束斑直徑一般為20~40μm),且鋯石顆粒一般較小,尤其是變質巖中變質增生或變質重結晶部分的鋯石,或者是記錄了幾個期次巖漿活動的巖漿鋯石,每一次地質作用形成的生長區域可能較小(<10μm),致使很多重要的信息無法提取。隨著原位測試技術的進一步發展,對鋯石內部不同結構域地球化學特征的研究將提供更多、更詳細、有關巖石成因的重要信息。參考文獻:
[1]PoitrassonF,HancharJM,SchalteggerU.TheCurrentStateofAccessoryMineralResearch[J].ChemicalGeology,2002,191:3-24.
[2]DavisDW,WilliamsIS,KroghTE.HistoricalDevelopmentofZirconGeochronology[J].ReviewsinMineralogy&Geochem-istry,2003,53:145-173.
[3]IrelandTR,WilliamsIS.ConsiderationsinZirconGeochronol-ogybySIMS[J].ReviewsinMineralogy&Geochemistry,2003,53:215-227.
[4]RasmussenB.RadiometricDatingofSedimentaryRocks:TheApplicationofDiageneticXenotimeGeochronology[J].Earth-ScienceReviews,2005,68:197-243.
[5]王勤燕,陳能松,劉嶸.U2Th2Pb副礦物的原地原位測年微束分析方法比較與微區晶體化學研究[J].地質科技情報,2005,24(1):7-13.
[6]李獻華,梁細榮,韋剛健,等.鋯石Hf同位素組成的LAM-MC-ICPMS精確測定[J].地球化學,2003,32(1):86-90.
[7]梁細榮,李獻華,劉永康.激光探針等離子體質譜法(LAM-ICPMS)用于年輕鋯石U2Pb定年[J].地球化學,2000,29(1):1-5.
[8]陳能松,孫敏,王勤燕,等.原地原位定年技術工作思路探討———中深變質巖區精細變質年代學格架的建立[J].地質科
技情報,2003,22(2):1-5.
[9]HornI,RudnickRL,McDonoughWF.PreciseElementalandIsotopeRatioMeasurementbySimultaneousSolutionNebu-lisationandLaserAblation-ICP-MS:ApplicationtoU-PbGeo-chronology[J].ChemicalGeology,2000,164:281-301.
[10]Kos∨lerJ,SylvesterPJ.PresentTrendsandtheFutureofZir-coninGeochronology:LaserAblationICPMS[J].ReviewsinMineralogy&Geochemistry,2003,53:243-275.
[11]CatlosEJ,GilleyLD,HarrisonTM.InterpretationofMona-ziteAgesObtainedviainSituAnalysis[J].ChemicalGeology,2002,188:193-215.
[12]ScherrerNC,EngiM,BergerA,etal.NondestructiveChemi-calDatingofYoungMonaziteUsingXRF-:ContextSensitiveMicroanalysisandComparisonwithTh-PbLaser-AblationMassSpectrometricData[J].ChemicalGeology2002,191:243-255.
[13]GeislerT,SchleicherH.ImprovedU2Th2TotalPbDatingofZirconsbyElectronMicroprobeUsingaSimpleNewBack-groundModelingProcedureandCaasaChemicalCriterionofFluid-in-DucedU-Th-PbDiscordanceinZircon[J].ChemicalGeology,2000,163:269-285.
[14]FrenchJE,HeamanLM,ChackoT.FeasibilityofChemicalU-Th-TotalPbBaddeleyiteDatingbyElectronMicroprobe[J].ChemicalGeology,2002,188:85-104.
[15]AsamiM,SuzukiK,GrewES.ChemicalTh-U-TotalPbDat-ingbyElectronMicroprobeAnalysisofMonazite,XenotimeandZirconfromtheArcheanNapierComplex,EastAntarcti-
ca:EvidenceforUltra-High-TemperatureMetamorphismat2400Ma[J].PrecambrianResearch,2002,114:249-275.
[16]EngiM,CheburkinAK,K¨oppelV.NondestructiveChemicalDatingofYoungMonaziteUsingXRF1:DesignofaMini-Probe,AgeDataforSamplesfromtheCentralAlps,andCom-
parisontoU-Pb(TIMS)Data[J].ChemicalGeology2002,191:225-241.
[17]CherniakDJ,WatsonEB.DiffusioninZircon[J].ReviewsinMineralogy&Geochemistry,2003,53:112-139.
[18]MezgerK,KrogstadEJ.InterpretationofDiscordantU-PbZir-conAges:AnElevation[J].J.Metamorph.Geol.,1997,15:127-140.
[19]陳道公,李彬賢,夏群科,等1變質巖中鋯石U2Pb計時問題評述———兼論大別造山帶鋯石定年[J].巖石學報,2001,17(1):129-138.
[20]CorfuF,HancharJM,HoskinPWO,etal.AtlasofZirconTextures[J].ReviewsinMineralogy&Geochemistry,2003,
53:469-495.
[21]吳元保,鄭永飛.鋯石成因礦物學研究及其對U-Pb年齡解釋的制約[J].科學通報,2004,49(16):1589-1604.
[22]KeayS,SteeleD,CompstonW.IdentifyingGraniteSourcesbySHRIMPU-PbZirconGeochronology:AnApplicationtotheLachlanFoldbelt[J].Contrib.Mineral.Petrol.,1999,137:323-341.
[23]delaRosaJD,JennerGA,CartroA.AStudyofInheritedZir-consinGranitoidRocksfromtheSouthPortugueseandOssa-MorenaZones,IberianMassif:SupportfortheExoticOriginoftheSouthPortugueseZone[J].Tectonophysics,2002,353:245-256.
[24]BruguierO,LanceletJR.U-PbDatingonSingleDetritalZir-conGrainsfromtheTriassicSongpan-GanzeFlysch(CentralChina):ProvenanceandTectonicCorrelations[J].EPSL,
1997,152:217-231.
[25]KnudsenTL,GriffinWL,HartzEH,etal.In2situHafniumandLeadIsotopeAnalysesofDetritalZirconsfromtheDevoni-anSedimentaryBasinofNEGreenland:ARecordofRepeatedCrustalReworking[J].Contrib.Mineral.Petrol.,2001,141:83-94.
[26]FedoCM,SircombeKN,RainbirdRH.DetritalZirconAnaly-sisoftheSedimentaryRecord[J].ReviewsinMineralogy&Geochemistry,2003,53:277-298.
[27]李任偉,萬渝生,陳振宇,等.根據碎屑鋯石SHRIMPU-Pb測年恢復早侏羅世大別造山帶源區特征[J].中國科學:D輯,2004,34(4):320-328.
[28]BelousovaEA,GriffinWL,O’ReillySY,etal.IgneousZir-con:TraceElementCompositionasanIndicatorofSourceRockType[J].Contrib.Mineral.Petrol.,2002,143:602-622.
[29]HoskinPWO,IrelandTR.RareEarthElementChemistryofZirconanditSavesasaProvenanceIndicator[J].Geology,2000,28:627-630.
[30]HoskinPWO,SchalteggerU.TheCompositionofZirconandIgneousandMetamorphicPetrogenesis[J].ReviewsinMiner-alogy&Geochemistry,2003,53:27-62.
[31]BelousovaEA,GriffinWL,PearsonNJ.TraceElementCom-positionandCatholuminescencePropertiesofSouthernAfRicanKimberliticZircons[J].Mineral.Mag.,1998,62:355-366.
[32]RubattoD.ZirconTraceElementGeochemistry:PartitioningwithGarnetandtheLinkBetweenU-PbAgesandMetamor-phism[J].ChemicalGeology,2002,184:123-138.
[33]SchalteggerU,FanningCM,GüntherD,etal.Growth,Annea-lingandRecrystallizationofZirconandPreservationofMona-ziteinHigh-GradeMetamorphism:ConventionalandIn-situU-PbIsotope,CathodoluminescenceandMicrochemicalEvidence[J].ContributionstoMineralogyandPetrology,1999,134:186-201.
[34]吳元保,陳道公,夏群科,等.大別山黃鎮榴輝巖鋯石的微區微量元素分析:榴輝巖相變質鋯石的微量元素特征[J].科學通報,2002,47(11):859-863.
[35]吳元保,陳道公,夏群科,等.大別山黃土嶺麻粒巖中鋯石LAM-ICP-MS微區微量元素分析和Pb-Pb定年[J].中國科學:D輯,2003,33(1):20-28.
[36]LiatiA,GebauerD.ConstrainingtheProgradeandRetrogradep-T-tofEoceneHPRocksbySHRIMPDatingofDifferentZirconDomains:InferredRatesofHeating,Burial,Coolingand
ExhumationforCentralRhodope,NorthernGreece[J].Contri-butionstoMineralogyandPetrology,1999,135:340-354.
[37]RubattoD,WilliamsIS,BuickIS.ZirconandMonaziteRe-sponsetoProgradeMetamorphismintheReynoldsRange,CentralAustralia[J].ContributionstoMineralogyandPetrol-ogy,2001,140:458-468.
[38]HermannJ,RubatttoD,KorsakovA.MultipleZirconGrowthDuringFastExhumationofDiamondiferous,DeeplySubductedContinentalCrust(KokchetavMassif,Kazakhstan)[J].Contri-butionstoMineralogyandPetrology,2001,141:66-82.
[39]凌文黎,程建萍.Lu2Hf同位素體系對若干基礎地質問題的新制約(之一)———地球早期演化[J].地質科技情報,1999,18(1):79-84.
[40]李獻華,梁細榮,韋剛健,等.鋯石Hf同位素組成的LAM-MC-ICPMS精確測定[J].地球化學,2003,32(1):86-90.
[41]AndersenT,GriffinWL,PearsonNJ.CrustalEvolutionintheSWPartoftheBalticShield:TheHfIsotopeEvidence[J].JournalofPetrology,2002,43(9):1725-1747.
[42]GriffinWL,BelousovaEA,SheeSR,etal.ArcheanCrustalEvolutionintheNorthernYilgarnCraton:U2PbandHfIso-topeEvidencefromDetrialZircons[J].PrecambrianResearch,2004,131:231-282.
[43]BennetVC,NutmanmAP,McCullochMT.NdIsotopicEvi-denceforTransient,HighlyDepletedMantleReservoirsintheEarlyHistoryoftheEarth[J].EarthPlanet.Sci.Lett.,1993,119:299-317.
[44]McCullochMT,BennetVC.ProgressiveGrowthoftheEarth’sContinentalCrustandDepletedMantle:GeochemicalCon-straints[J].Geochim.Cosmochim.Acta,1994,58:4717-4738.
[45]VervoortJD,PatchettPJ,GehrelsGE,etal.ConstraintsontheEarlyEarthDifferentiationfromHafniumandNeodymiumIsotopes[J].Nature,1996,379:624-627.
[46]VervoortJD,Blichert-ToftJ.EvolutionoftheDepletedMan-tle:HfIsotopeEvidencefromJuvenileRocksThroughTime[J].Geochim.Cosmochim.Acta,1999,63:533-556.
[47]AmelinY,LeeDC,HallidayAN,etal.NatureoftheEarth’sEarliestCrustfromHafniumIsotopesinSingleDetrialZircons[J].Nature,1999,399:252-255.
[48]AmelinY,LeeDC,HallidayAN.Early2MiddleArchenCrustalEvolutionDeducedfromLu-HfandU2PbIsotopicStudiesofSingleZirconGrains[J].Geochim.Cosmochim.Acta,2000,64:4205-4225.
[49]BodetF,Sch¨arerU.EvolutionoftheSE2AsianContinentfromU-PbandHfIsotopesinSingleGrainsofZirconandBaddeley-itefromLargeRivers[J].Geochim.Cosmochim.Acta,2000,64:2067-2091.
[50]GriffinWL,PearsonNJ,BelousovaE,etal.TheHfIsotopeCompositionofCratonicMantle:LAM2MC2ICPMSAnalysisofZirconMegacrystsinKimberlites[J].Geochim.Cosmochim.Acta,2000,64:133-147.
[51]鄭建平,路鳳香,余淳梅,等.漢諾壩玄武巖中麻粒巖捕虜體鋯石Hf同位素、U2Pb定年和微量元素研究:華北下地殼早期演化的記錄[J].科學通報,2004,49(4):375-383.
[52]GriffinWL,WangX,JacksonSE,etal.ZirconChemistryandMagmaMixing,SEChina:In-situAnalysisofHfIsotopes,TongluandPingtanIgneousComplexes[J].Lithos,2002,61:237-269.
[53]WangX,O’ReillySY,GriffinWL,etal.MorphologyandGeo-chemistryofZirconsfromLateMesozoicIgneousComplexes,SEChina[J].Mineral.Mag.,2002,66:235-251.
[54]汪相,GriffinWL,王志成,等.湖南丫江橋花崗巖中鋯石的Hf同位素地球化學[J].科學通報,2003,48(4):379-382.
[55]KinnyPD,MaasR.Lu2HfandSm-NdIsotopeSystemsinZir-con[J].ReviewsinMineralogy&Geochemistry,2003,53:327-341.
[56]PeckWH,ValleyJW,WildeSA,etal.OxygenIsotopeRatiosandRareEarthElementsin3.3to4.4GaZircons:IonMicro-probeEvidenceforHignδ(18O)ContinentalCrustandOceansintheEarlyArchean[J].Geochem.Cosmochim.Acta,2001,65:4215-4229.
[57]KingEM,BarrieCT,ValleyJW.HydrothermalAlterationofOxygenIsotopeRatiosinQuartzPhenocrysts,KiddCreekMine,Ontario:MagmaticValuesarePreservedinZircons[J].
Geology,1997,23:1079-1082.
[58]ValleyJW,ChiarenelliJR,McLellandJM.OxygenIsotopeGeochemistryofZircon[J].EarthPlanet.Sci.Lett.,1994,126:187-206.
[59]WatsonEB,CherniakDJ.OxygenDiffusioninZircon[J].EarthPlanet.Sci.Lett.,1997,148,527-544.
[60]MonaniS,ValleyJE.OxygenIsotopeRatiosofZircon:MagmaGenesisofLowδ(18O)GranitesfromtheBritishTertiaryIg-neousProvince,WesternScotland[J].EarthPlanet.Sci.
Lett.,2001,184:377-392.
[61]ValleyJW,KinnyPD,SchulzeDJ,etal.ZirconMegacrystsFromKimbelites:OxygenIsotopeVariabilityAmongMantleMelts[J].ContributionstoMinerallogyandPetrology.,1998,133:1-11.
[62]KingEM,ValleyJW,DavisDW,etal.OxygenIsotopeRatiosinArcheanPlutonicZirconsfromGranite-GreenstoneBeltsoftheSuperiorProvince:IndicatorofMagmaticSource[J].Pre-cambrianResearch.,1998,92:365-387.
[63]BindemanIN,ValleyJW.FormationofLow2δ(18O)RhyolitesAfterCalderaCollapseatYellowstone,Wyoming,USA[J].Ge-ology,2000,28:719-722.
[64]GilliamCE,ValleyJW.Lowδ(18O)Magma,IsleofSkye,Scotland:EvidencefromZircons[J].Geochem.Cosmochim.Ac-ta,1997,61:4975-4981.
[65]陳道公,DelouleE,程昊,等.大別-蘇魯變質鋯石微區氧同位素特征初探:離子探針原位分析[J].科學通報,2003,48(16):1732-1739.
[66]鄭永飛,陳福坤,龔冰,等.大別-蘇魯造山帶超高壓變質巖原巖性質:鋯石氧同位素和U-Pb年齡證據[J].科學通報,2003,48(16):110-119.
[67]MonjzsisST,HarrisonTM,PidgenRT.Oxegen-IsotopeEvi-dencefromAncientZirconsforLiquidWaterattheEarth’sSurface4300MyrAgo[J].Nature,2001,409:178-181.