仿生学论文范文

仿生学论文篇1

关键词：模仿;柏拉图;亚里士多德;理念;唯物论

一、 引言

柏拉图和亚里士多德作为西方文论和美学史上最光辉灿烂的两颗明珠，千百年来，他们的文学理论和哲学思想占据着无可替代的位置，指引、规约，有时甚至是羁畔着西方文论和美学的发展。黑格尔说：“哲学之发展成为科学，确切点说，是从苏格拉底的观点发展到科学的观点。哲学之作为科学是从柏拉图开始(而由亚里士多德完成的。他们比起所有别的科学家来，应该可以叫做人类的导师)。”[1](P151) 柏拉图是亚里士多德的老师，两人共同学习生活长达20年之久，两人的“模仿说”理论虽一脉相承但绝非没有突破和创新，相反，亚氏的哲学是从批判柏拉图的“理念论”开始的，他的文艺观点则是从批评柏拉图的“模仿说”开始的。[2] (P49) 柏拉图在其“理念论”的基础上，通过对话的形式主要是在《理想国》中探讨了自己的“模仿说”理论;亚里士多德一方面秉承师志，另一方开拓创新，“吾爱吾师，吾更爱真理”，在著名的《诗学》当中论述了与老师柏拉图完全不同的“模仿说”理论。本文试着总结两位古希腊文论大师“模仿说”的内容，比较并浅析这两种“模仿说”产生分歧的原因。

二、 柏拉图和亚里士多德“模仿说”理论

我们知道柏拉图的文艺理论主要都是通过苏格拉底和其他人的对话体现的，有柏拉图《文艺对话集》。同样，他在《理想国》中通过苏格拉底和格罗康的对话具体论述“模仿说”理论。其实模仿并非柏拉图的专利，模仿最初主要用于宗教巫师祭祀时的表演，后来也指雕塑、喜剧的再创造。在他之前，赫拉克利特、德谟克利特等哲学家就已经讨论过“模仿”这个概念。但是柏拉图的模仿说是以“理念论”为基础的。所谓理念，就是高于一切实际事物之上的永恒不变的东西，理念也叫理式，观念等，它是柏拉图理论的核心。在柏拉图看来，“我们经常用一个理式来统摄杂多的不同的个别事物，每个杂多的个别事物都有一个理式。”[2] (P33) 柏拉图认为一切具体的事物是不存在的，他们只不过是对相应最高理式的模仿。在柏拉图的心中一直有三种世界：理念世界，它是第一性的，统摄各个杂多的个别的事物;现实世界，它不是具体的，是模仿理念世界得来的，因而是第二性的;艺术家模仿第二种世界的艺术世界，它是第三性的。柏拉图在《理想国》里“禁止一切模仿性的诗进来”，“诗对于听众的心灵是一种毒素”，“检讨悲剧和悲剧大师荷马了”，要把诗人驱逐出《理想国》。[2]

美国文论家鲍桑葵曾评价说“在柏拉图的著作中，我们既可以看到完整的希腊艺术体系，同时又可以看到一些破产的概念。”[3](P73-74) 柏拉图的模仿说无疑对亚里士多德的美学理论产生了巨大的影响，但是显然亚氏更爱真理，因为他早已察觉出恩师“理念模仿论”的先天不足。因此，这对曾一起学习长达20年之久的师徒至少在“模仿说”问题上分道扬镳了，后者在对恩师柏拉图“理念论”批判的基础之上，提出自己的美学、文艺学理论，从而也成就了《诗学》西方第一部从理论内容到理论形态都比较完美的美学文艺专注，成就了亚氏“古代最伟大的思想家”，“最博学的人”。[4]

亚里士多德在《诗学》第一章就开门见山地提出自己的模仿论观：“史诗和悲剧，喜剧和酒神颂以及大部分双管乐和竖琴乐——这一切实际上是模仿，只是有三点差别，即模仿所用的媒介不同，所取的对象不同，所采用的方式不同。”[5](P3)可以看出，亚氏认为一切艺术都是模仿，而且模仿现实生活，只是媒介、方式、对象不同而已。同时，亚氏认为诗的起源有两个原因：模仿的本能;“音调感”和“节奏感”。[5](P11-12) 在亚里士多德眼里，模仿成为人的本能，而模仿的文艺不仅给我们带来快感，而且能帮助我们求知。这一点可以从他给悲剧下的定义中可以看出：“悲剧是对于一个严肃、完整、有一定长度的行动的模仿;它的媒介是语言，具有各种悦耳之声，分别在剧的各部分使用;模仿方式是借助人的动作来表达，而不用叙述法;接引起怜悯和恐惧之情来使这种情感得到陶冶。”[5](P19) 可以总结出亚氏的模仿说认为艺术模仿现实，且承认事物的普遍联系，重视艺术的社会教化功能，而不是柏拉图理念式的模仿。

三、 柏拉图模仿说和亚里士多德模仿说的比较

柏拉图把自己的模仿说同“理念论”结合起来，使它具有客观唯心主义的性质。亚里士多德在《诗学》里所讲的模仿不同于柏拉图。亚氏批评柏拉图的“理念论”割裂一般概念和具体事物之间的关系，把“理氏”看作具体事物以外独立存在的东西。[4](P42) 亚氏认为艺术的本质就是模仿现实生活，这也是《诗学》的思想主线。《诗学》第九章“显而易见，诗人的职责不在描述已发生的事，而在于描述可能发生的事，即按照可然或必然率可能发生的事”，“诗所描述的带有普遍性”[5](P28-29) 在亚氏看来，柏拉图模仿说过分强调“理念”的作用，忽视普遍和特殊是辨证统一的，没有脱离一般的特殊，也没有脱离特殊的一般的道理这也就否定了柏拉图“理念”至上的模仿观，否定了艺术模仿理念世界的观点。

四.柏拉图和亚里士多德在“模仿说”问题分歧的主要原因

我认为最重要的是两人在哲学观上的分歧最终导致了在美学和文艺理论上的区别。柏拉图哲学体系的核心是“理念论”， 即物质世界的另一个永恒不变的世界。 在他的诸多作品中，可以清楚的看到柏拉图相信“灵感”对创作的巨大作用，认为“大诗人们都是受到灵感的神的代言人”，“凡是高明的诗人，无论在史诗还是抒情诗方面，都不是凭技艺来做成他们优美的诗歌，而是因为他们得到灵感，有神力凭附着。”[2](P18-20)，可以说，“亚里士多德在西方哲学史上第一个明确地将哲学当作一门独立的学科，给它以最高的地位，将哲学(他称之为‘第一哲学’)的对象确定为‘作为存在的存在’，从而将哲学和其他学科明确区别开来。”[6](P411) 就连文艺创作也不例外，据胡经之老师的评价，《诗学》的方法论有两个特点：一，严谨的逻辑推理;二，自然科学方法和社会学方法相结合。[4](P40) 亚氏这些唯物主义的观点让他能抓住事物的普遍联系和本质规律。因而，亚氏的模仿说能突破柏拉图唯心主义的至酷，主张艺术模仿现实生活，共性寓于个性之中的道理。也正是因为“亚里士多德对柏拉图的‘理念’的批判，是对唯心主义，即一般唯心主义的批判”，才使得亚氏的模仿说呈现出与柏拉图模仿说完全不同的内涵和意义。[2](49)因此，柏拉图和亚里士多德二人在哲学观上的不同最终导致了二人艺术模仿说的分歧。

四、 结论

柏拉图的模仿说是以“理念论”为基础，认为艺术模仿理念的现实，最终导致艺术成了“摹本的摹本”，“影子的影子”，而亚里士多德的模仿说扬弃的发展了柏拉图的模仿说理论，承认事物是普遍联系，共性寓于一般的哲学道理，主张艺术模仿现实生活。他们二人本为师徒但模仿理论却相差迥异，这其中的主要原因是他们在哲学观上的分歧所致。柏拉图唯心主义哲学观和亚里士多德唯物主义的哲学观最终解释了他们在模范论问题上的分歧。由“理念”到现实，由唯心到唯物，这种进步正如鲍桑葵所评价的“亚里士多德认识到了柏拉图完全没有认识到的艺术中的理想。”[3](P79)。认识到这一点对于理解柏拉图和亚里士多德各自模仿说是大有裨益的。

参考书目：

[1]黑格尔. 哲学史讲演录:第2卷. 北京:三联书店, 1957.

[2]伍蠡甫,蒋孔阳. 西方文论选: 上卷. 上海: 上海译文出版社, 1979.

仿生学论文篇2

关键词： 模因论 语言模因 外语教学

一、引言

模因论是一种基于达尔文进化论解释文化进化规律的理论，这一理论由牛津大学动物学家和行为生态学家Richard Dawkins提出，他在其著作《自私的基因》 （The Selfish Gene）中首次提到模因（meme）这一术语，认为模因就是在文化领域内人际间相互模仿并复制、传播开来的思想、主意或行为模式。按照模因论的观点，模因是一种“病毒”，是一种思维病毒，可以从一个人的大脑传染到另一个人的大脑，从一个社区传播到另一个社区，从一种文化传递到另一种文化，从一代人传承到下一代人。这种“病毒”在传染的过程中，像基因遗传那样，能够发生变异，从而演变出各种行话、课堂教学用语、习俗、广告词等，这种演变出来的文化单位被人们相互传播，不断被人模仿、改编而成为模因（傅福英，2010：106）。模因是文化的基本单位，它的基本特点就是模仿，而语言是它的载体之一。模因论中最核心的术语是模因，研究模因的传播、复制和演变为我们外语教学提供了新的研究依据，使我们在外语教学中可以利用模因复制传播的特点提高学生使用英语的能力，从而更好地达到外语教学的目的。本文在前人的研究基础上着重探讨模因在外语教学中的应用，分析模因论视角下外语教学模式的意义。

二、语言模因论与外语教学

（一）模因论与模因的概念

模因论是一种基于达尔文进化论解释文化进化规律的新理论。它试图从历时和共时的视角对事物之间的普遍联系及文化具有传承性这种本质特征的进化规律进行诠释（何自然，冉永平，2010：328）。这一理论由Richard Dawkins提出，它的核心术语为模因（meme）。该词是在基因一词（gene，基因通过复制把遗传信息传递给下一代 ）基础上仿造而来的，意为“被模仿的东西”。《牛津英语词典》将模因定义为：“文化的基本单位，通过非遗传的方式，特别是模仿而得到传递。”因此，模因和基因的区别在于，基因的核心是遗传，通过遗传繁衍下代，而模因的核心是模仿，模因通过模仿而传播。任何事物，只要它能通过模仿得到复制和传播，那么它就可以成为模因。

（二） 语言模因

从模因论的角度看，语言模因是模因的表达形式，语言模因揭示了语言传播与发展的基本规律。由于语言的存在，模因可以代代相传形成纵向传播，可以在同一代人之间形成横向传递（马丽娅，2007）。模因主要寓于语言文化之中，语言中任何字词句，只要得到复制和传播，都可成为模因（赵立无，2011：201）。因此，语言模因的存在给语言教学提供了依据与途径。

（三）语言模因的特点

语言作为模因，发展演变至今，离不开语言使用者的不断重复、模仿、复制和传播。语言就是在模因的这种不断重复、模仿、复制和传播的过程中发展和丰富起来的。因此，语言模因具有模仿性（重复性）、复制性、和传播性。

1. 模仿性（重复性）。模仿性是指模因不断被人自觉地或不自觉地模仿、重复的过程，它是模因传播的媒介，是模因形成的前提。一种信息要想成为模因，首先需要有人对它进行模仿、重复，然后才能得以传播下去。例如，我们现在流行的网络词语“低头族”、“洪荒之力”、“脑残粉”等，当这些词被一个人说出来之后，如果没有第二个人甚至多人来模仿，这句话就不会被传播进而形成模因。

2. 复制性。复制性，也可称为拷贝（copy），是指模因信息能够从一处被拷贝一份完全一样的到另外一处，复制性是模因的本质特征。正是因为模因具有这种自我复制性，模因才能够被模仿而得以传播。模因作为信息模式能够在个人交际中被无限复制，经过复制形成新的模因。模因在复制过程中会产生变异，产生新的模因，即模因变体。

3. 传播性。模因通过被模仿、复制，形成多种信息模式而得以传播。传播性是指模因作为信息模式的一种传递或运行，是模因形成的根本途径。一种信息要成为模因，就必须经过广泛的传播，传播的范围越广、时间越长，模因性就越强，其生命力就越强（潘云梅，2009：3）。

语言模因也是如此，一种语言信息要成为模因，需要通过语言使用者的不断传播才能流传下去。语言中的模因是在语言使用者教育和知识传授过程中表现出来的，我们学习语言时，从别人那里学来的单词、语句及它所表达的信息在语言交际中经过复制、传播给另外的人。当这些信息在不断地被复制、传播的时候，模因也就形成了。

（四）模因论对外语教学的启发

模因论对语言教学，特别是外语教学颇有启发（何自然，冉永平，2010：350）。根据模因论和语言的复制与传播规律，我们传统的语言背诵教学，在外语教学中应该大力提倡，而不应抵制和放弃。在模因论的视角下，过去一些被认为过时了的或者不合理的教学方法应该重新得到评价和提倡。背诵教学是我国传统的教学方式，而模仿与背诵关系密切，背诵作为一种输入手段，是模仿语言的一个重要基础和前提。在外语教学中，尤其是口语教学与写作教学，模仿是必要的语言习得方法。学习语言本身就是语言模因模仿、复制、传播的过程，我们学到的各种语言表达手段及语言信息，通过复制与他人进行交流，才能得以传播达到语言学习的目的。模仿、复制并不意味着百分之百的“克隆”，而是模因信息的重组。在模仿、复制过程中，有一些模因它保留着原来的内容，以不同的形式出现；而另一些模因需要增添不同的内容得到扩展，但是它的形式不变。因此，模因的复制和传递方式给语言学习者带来了启发，即如何提高语言水平。在语言学习过程，我们既要学会以不同方式表达同一信息，又要学会以相同形式去套用不同的内容。同时要教会学生根据不同的语境掌握不同的方式来表达相同的思想，也要学会依照英语的地道表达方式来与别人交流交际各种各样的不同思想（李冰，2011：51）。

近几年，随着对模因论的研究逐步得到重视，外语教学与研究界的专家、学者，例如何自然等，开始对我国的传统外语教学法进行重新定位和思考。在语言学习中，只有学习者熟练掌握陈述性知识，才能会运用已知的知识组块对新的语言知识进行匹配、类推和联想等。我们的英语学习目前仍以课堂教学为主，学生学习主要依赖教师在教室里提供的大量可理解语言输入与指导，这表明传统的英语教学法在某种程度上是值得肯定的。陈述性知识获得的关键是记忆，记忆的有效途径则是背诵、模仿和联想。何自然教授也认为传统的教学模式（背诵、模仿和联想）不但不能丢弃，而且要大力提倡（张文凤，2008：591）。下面我们从听说教学与写作教学两方面谈谈模因论对外语教学的启发。

1.模因论与听说教学

在听说教学中，教师借由充分的操练，使学生自动自发地学习特定的文法结构，从而达到正确地运用该结构的教学目的。学生在做听力时经常会反映这样的问题，语速快，听不懂几个单词。语言本身也是一种模因，因此在听说教学中，我们可以鼓励学生通过反复模仿和背诵，比如鼓励学生听并模仿VOA，BBC等文本材料，熟悉材料发音，不断强化学生的语言输入，重构语言环境，增强语境感染效果，这样学生才能习得正确的语音、语调、意群的停顿，掌握英语中的重音、节奏、爆破、连续、略读等语音现象，从而培养自己的英语语感，提高自己的听说水平（张文凤，2008：592）。

2.模因论与写作教学

写作是运动语言文字符号反映客观事物，表达思想感情，传递知识信息的过程，是外语学习者在外语学习过程中比较头疼的学习能力。许多学生反映总是找不到一种有效的写作方法。在模因论的视角下，大学英语写作教学有了一定的启发：①教师应该指导学生学会套用经典的名人名言、谚语、俚语等大量的语言输入。比如学生在写题为“友谊”的文章时，可以鼓励学生引用一句谚语：“A friend in need is a friend indeed.”②鼓励学生模仿或套用相应的写作框架。例如在写题为“My view on fate”这种对立观点的作文时，应指导学生开头段模仿或套用这样的模板：Different people have different opinions on...Some people think that...， while others argue that...③鼓励学生背诵范文获得语言输入。背诵范文可以帮助学生熟悉相关的写作思路，培养语感，提高自己的写作水平。因此，在写作教学过程中，应指导学生多多接触地道的英语范文、经典句型等素材，使学生对其有全面的分解和诠释，化难为易，并受到“感染”，才能有效地输出。除此之外，应鼓励学生通过记忆和储存大量的仿写材料，引导他们感悟和体会语言思维模式的自然规律。最后引导学生进行仿写，这样不断练习、模仿，最终指导学生脱离仿写的束缚，主动提取大脑中的语言模因材料，达到写作教与学的目的（罗燕子，2011：159）。

三、结语

模因论为语言引入了信息复制的观点。在语言模因作用下，新的语言信息得到复制，创造新的语言信息的创意同样得到复制，形成人和语言的互动模式，从而推动语言的变化和发展。语言模因作为模因的一种表达形式，它的复制和传播为外语教学带来了启发，这让我们在外语教学中运用语言模因，提高学生运用语言的能力，达到语言交流及教学的目的。

参考文献：

[1]傅福英.从模因论的视角重新思考外语教学[J].外语学术月刊，2010（1）：106.

[2]何自然.语言中的模因[J].语言科学，2005（6）：62.

[3]何自然，冉永平.《新编语用学概论》[M].北京：北京大学出版社，2010.

[4]李冰.从模因论看大学英语写作教学―回归传统的背诵和模仿[J].淮南职业技术学院学报，2011（3）：51.

[5]罗燕子.模因论视角下大学英语写作显性和隐性模仿[J].牡丹江大学学报，2011（8）：159.

[6]马丽娅.语言模因现象的认知探索[J].黑龙江大学学报，2007（1）：221.

[7]潘云梅.语言模因论对外语教学的启示[J].基础英语教育，2009（1）：3.

[8]赵立无.模因论视角下的大学英语教学探究[J].重庆科技学院学报，2011（6）：201.

仿生学论文篇3

在作文教学中，模仿的问题虽然与创作有所不同，但也不无相通之处。作家尚且通过模仿借鉴而创新，更何况学生？学生只有通过模仿，才能逐步掌握各种写法，只有通过借鉴，才能发现自己的不足，在不断的模仿、借鉴中，使自己的写作技能、思想方法逐渐成熟起来。可以这样说，没有模仿就没有创新。从下列几方面引导学生学习模仿。

一、构思

学生作文时，学过的范文往往会对他们的构思立意发生影响，以《白杨礼赞》为例，《白杨礼赞》先写白杨树生长的环境，次写白杨树的形态特征，然后由物（白杨树）联想到人，最后突出人的精神。写《小草颂》《路灯礼赞》这类的题目，完全可以模仿《白杨礼赞》的构思立意方式。先写它们生长（或工作）的环境（小草生长在石缝、瓦砾泥土之下；路灯孤独地站在路边，不引人注意），次写它们的生长过程或工作状态小草不畏艰难，冲破压力钻出地面；路灯在漆黑的夜里放出光彩，默默无闻地照亮周围的一切），然后由物（小草、路灯）联想到人，最后赞美具有小草、路灯那样精神的人。这样的模仿可以指点学生作文时的思路，帮助学生明了托物言志这类文章的大致写法。

二、选材

生活中积累的素材，是零星的原始材料。在一定的创作意图指导下，对大量的素材进行筛选、择取，是一项重要的工作。材料选取得当，就能做到主题鲜明，中心突出。《谁是最可爱的人》作者魏巍在朝鲜收集了关于志愿军战士的许多动人事迹，写进作品的只是其中的3件，而这样处理却远胜于作者选取20多件材料写成的同一类型的作品《自豪吧，祖国》。我们应该引导学生学习作者从生活素材中精心选材的方法。例如写《学生生活二三事》，首先要考虑学校生活包括哪些方面，我准备反那些侧面，每个侧面我收集了多少素材，挑哪一件事来反映这一侧面。学生能够这样选材的话，那么作文中的材料就会比较典型，反映的学校生活也会丰富多彩的。有了范文作选材的样本，就能减少“拖进篮里的就是菜”的弊病。

另外，还可模仿范文用“以小见大”的材料反映主题的选材方法。《平民总统孙中山》《雪下大了》两篇选取的事例都是日常生活中的小事，却都能反映主人公甘心作为人民的高尚品质，读来十分感人。教师要引导学生研究两位作者选材的角度，都以“小”取胜。如写《凡人小事》《我们身边的平凡的人》这类题目，在选材上就要做到“以小见大”，材料虽小，是 普通的，平凡的，但“一滴水可以反映出太阳的光辉”，一些小事可以反映出一个人的品质。这样的模仿，可以培养学生的比较能力，对材料的敏感性，是一种思想的训练，久而久之，学生便能从模仿过渡到创新，写出感人的文章。

三、结构

不同的文章有不同的结构方式，但同类的的文体在不同之中总有一些相同之处。学习范文，就要让学生了解常用的结构方式，以便作文时模仿。

议论文的论证结构一般总是：提出问题（引论）、分析问题 （本论）、解决问题（结论）。例如《谈骨气》一文，在引论中，开门见山提出了论点，我们中国人是有骨气的，然后引用孟子的话阐述了“骨气”的含义：在本论中，举了文祥、“磋来之食”、闻一多三列来证明中国人是有骨气的；在结论中，提出了无资产阶级“骨气”的具体表现。学生模仿这种结构模式，在写《要珍惜时间》一文时，开头就提出论点：“我们要珍惜时间”；在本论举例说明古今珍惜时间的例子，并引用名人名言论述为什么要珍惜时间；结论部分论述怎样珍惜时间，结构形式很明显脱胎于《谈骨气》。

说明文的结构安排由于说明对象不同，特征不同，因此结构也有差异。但异中有同，例如《苏州园林》、《洲际导弹自游》两文结构上都采用了总分式。写《我的台灯》、《我的小闹钟》、《我的文具盒》之类的文章，就很适宜与模仿这种总、分的结构形式。

在写作始阶段，不妨先“死”一点，“先死后活”是完全模仿的心理要求。

四、语言

学生学习了范文，积累了一定的语汇，就应创造条件让他们使用，有时即使抄文中的句子，只要使用恰当，也无妨。例如，学生在题为《我敬爱的老师》一文的结尾中这样写：“这位老师已经调到别处去了，但我还时时记起他，在教过我的许多老师中，他是最使我感激、最使我敬爱的一个。有时我常常想，他对于我的热切的希望，不倦的教诲，小而言之，是为了我学好功课，考入理想的学校：大而言之，是为了祖国四个现代化培养更多的人才。”这段文字，是模仿鲁迅先生写的《藤野先生》以文中的语言，模仿自然、贴切。这样的模仿也许显得很幼稚、不成熟，但是正如开头提到的名人的文章也有模仿的句子 ，那么对处于“扶植学生、牙牙学语”阶段的学生由何必苛求呢？学生在模仿中求变化，在模仿中求创新，日积月累，会从幼稚变得老练，会又不成熟变得成熟。

总之，模仿、借鉴范文，学生的作文在格调上就会更高些，在思路上就会更开阔，在结构上就会更完美、更严密些，在语言表达上，就会更丰富、更生动些。模仿是学生作文的人门，成长的阶梯，它有着永久的生命力。

仿生学论文篇4

关键词：卓越工程师教育培养计划 系统建模 系统仿真 MATLAB/SIMULINK

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（b）-0099-02

1 教学现状分析

自2010年起，为了贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》，教育部正式提出了“卓越工程师教育培养计划”。该计划旨在为现实和未来各行各业培养创新能力强、适应经济社会发展需要的各种类型的优秀工程师后备军。该计划以及相关同类型的计划实施要求有关高校要转变办学理念、调整人才培养目标定位以及改革人才培养模式，强化培养学生的自主学习能力、创新意识和探索未知领域的兴趣，提高学生解决工程实际问题的综合能力。作为高校教师而言，在计划的理解与实施中就应当从课程内容、教学手段等入手进行改革，从而培养学生的创新和实践能力。

现行的国内各类各级高等院校开设的“系统建模与仿真”课程一般都包括系统建模与系统仿真两个基本的教学单元[2-3]。系统建模与系统仿真各自的大部分教学内容之间具有很密切的理论概念关联性和技术逻辑上的不可分性，这些特点使得两者的教学过程有必然联系。但两者又有各自所关注的问题，这使得两方面的教学方法与教学模式必然有一定区别。可以说，系统建模更关注问题的数理特性的理论表达，从而其结果表现得较为概念化、抽象化、数学公式化；与此相对，系统仿真则更关注解决所关心问题对应的理论结果的数值校验及其效果表示，从而表现得较为技术化、具象化、图表化。因此，授课教师如何有机地将二者结合起来，主动利用各自特性，将非常有助于该课程的教学。

特别地，对自动化专业的学生而言，在专业性工作中涉及的实际工程控制系统，往往需要依据性能指标要求设计控制器或对原有控制器进行校正。系统建模与仿真作为特殊的实践性科研步骤，为工程类控制系统的分析、计算、研究和控制器的综合设计提供了快速、经济、科学及有效的手段，它已成为现代工程技术人员应该掌握的基本技能之一。因此，在“系统建模与仿真”课程中做好理论传授和实践能力培养这两个环节变得尤为重要。

在系统仿真技术的发展中，MATLAB /SIMULINK作为一种有效的综合计算仿真软件，得到了越来越广泛的应用。本课程改革计划在“系统建模与仿真”课程教学过程中，以MATLAB/SIMULINK交互式仿真集成环境为平台，结合多种教学方法，通过对具体问题的分析、设计与仿真实验研究，提高学生独立分析问题，解决问题以及技术表现的能力。

基于上述认识与理解，结合“卓越工程师教育培养计划”的主旨[1，4]，通过强化系统仿真在整个课程中的地位与作用，有利于实现计划所期待的高水平工程类人才的培养。本文正是依据这样的想法提出面向卓越工程师培养计划的，具有交互教学过程的教改方案，以期完善和提高“系统建模与仿真”课程的教学效果。

2 教学内容的调整与安排上的考虑

目前的“系统建模与仿真”课程，在教学过程中分别就建模与仿真两个方面的问题进行讲授。建模部分通常注重传授控制系统的数学模型类型、系统的建模方法步骤以及典型控制系统的建模，相关的模型简化处理方法等。在仿真部分则侧重于基本数学运算的算法理论和算法流程实现等。我们从教学实践中得到的感性认识是，这种教学模式下学生通常对两部分的相关理论知识掌握得较好，而两部分之间的概念/操作对应，理论/实际（指仿真程序或实验组件）关联能力没有得到培养，少有达到教学预期效果的。

应当指出的是，系统建模与仿真的课程教学不仅需要学生掌握该技术本身的基本理论与方法，更要使之成为自动控制理论、计算机控制、课程设计和毕业设计等后续课程的学习和实践中验证或判断理论结论正确性、有效性的数值检验工具。换而言之，系统建模与仿真的教学需要特别注重理论与实践关联性等内容的教学环节，培养学生形成独立地、创造性地的思维能力和工作能力。另一方面，由于课程改革压缩了MATLAB导论课程的课时，使得学生在学习MATLAB的过程中有可能不能充分地学习SIMULINK交互式仿真集成环境。因此，有必要在系统建模与仿真的仿真教学部分精准而深入地介绍基于MATLAB/SIMULINK的控制系统模型搭建方法。

3 教学方法改革的若干讨论

3.1 以仿真实验问题探究为出发点的系统建模教学法

该提法的本质是问题探究型教学法的确立。为调动学生的学习参与性和积极性，在教学过程中可以以探究解决实际问题为出发点，动员学生主动探求学习，实现系统建模与仿真的交叉教学。即教师依据所教授的系统建模理论知识和教学内容要点，给出相对应的仿真实验课题让学生先行进行分组探讨，而后参与教师主导的实验仿真，并由学生对完成情况进行观察说明，归纳总结对所观察对象建模的必要性，着眼点乃至建模的基本步骤。现有的“系统建模与仿真”课程中的系统建模部分的教学过程仅仅包含课堂教学部分，因此，在此次教学改革中，将融合仿真实验教学部分的交叉，让学生走进实验室，观察具体的控制系统，并在计算机上进行仿真控制，然后走出实验室，归纳实验室工作感受，体会系统模型数理对系统仿真结果理解的意义与价值，推断出系统建模具有工程实践基础意义的理论本质。这样既能使教师在系统建模的教学中更好的了解教学效果，调整教学内容，改善教学方法；又能引起学生的学习兴趣，加强学生对授课内容的理论与技术双面性的深刻理解；更能培养学生自主学习、自主分析解决问题的能力。这种课堂与实验室教学相结合的方法，不仅为学生提供了自主发展的空间，也提供了培养创新性思维的机会。

3.2 基于案例的系统建模与系统仿真的交叉/交互教学法

案例教学法是各类工程技术学科在教学实践过程中常用而行之有效的教学方法之一。该教学法的基本做法是，教师通常会在教学过程中选取一些与学生专业方向相关的内容作为案例，如果案例有很恰当的工程形象性和技术实际意义，如此的教学活动将非常吸引学生的关注力，这样不仅可以简单地激发学生的学习兴趣，更可以促进学生自启性地进一步探究与了解本专业知识。卓越工程师教育培养计划要求培养出来的“卓越工程师们”除了具有良好的理论素养外，更需要具有自我推动下运用专业知识研究、解决各种工程实践问题的实际动手能力和创新思维能力。因此，在“系统建模与仿真”课程的教学过程中，应结合实际案例的讲解展开，有针对性地将建模过程和仿真方法之间的交互作用与影响导入教学过程中，用教学过程本身的进展诠释系统建模与系统仿真的本质。

例如，在拟定的教学活动中我们考虑以如图1所示的单级行车倒立摆系统为案例，围绕行车倒立摆系统的建模与仿真方法，完成本节标题意义的教学改革。单级行车倒立摆系统的形象直观，结构简单，构件组成参数和形状易于测量和改变，所加控制律的控制效果可以通过其摆杆运动平衡态数理特征的稳定性/收敛性等直观地体现，也可以通过摆杆角度、小车位移和稳态时间等的物理特性的度量来刻画，其作为控制系统的仿真实验平台校验效果的直观性、客观性已经得到普遍认可。

在系统建模与仿真的交互教学过程中，在进行到连续型动态学系统建模示例说明时，其中的一个案例即选定为单级行车倒立摆。具体步骤如下（图1）。

（1）（仿真实验教学）组织学生进入实验室做观摩型教学，使学生接触和认识固高科技有限公司的单级倒立摆实验平台（GLIP2001）及其相关设备，教师简要介绍倒立摆的工程对象由来，倒立摆系统的常用控制方法等，然后让学生观察基于双闭环PID控制作用下的倒立摆控制系统的摆杆垂直平衡控制问题的实验过程。

（2）（建模课堂教学）基于实验过程观察与实验结果向学生提问，该系统的运动平衡控制问题中的物理特征与目标是什么，该物理特征和目标的数学意义是什么，相应数学意义如何利用物理定律公式化表现，进而逆溯出对行车倒立摆系统实施控制的建模必要性问题。

（3）（建模课堂教学）在接下来的建模教学中，基于实验案例的运动学物理定理定律，建立出案例系统的一次理论模型，分析该模型所具有的数学模型基本特征（如线性/非线性，时变/时不变，平衡点/稳定性等），讨论数学模型理论特征与实验观察结果的运动学物理意义的一致性，完善学生对所建数学模型工程技术价值与作用的理解。

（4）（仿真实验教学）基于行车倒立摆系统的一次理论模型，由学生在MATLAB/SIMULINK平台上搭建以一次理论模型定义的仿真模型，通过仿真模型微分方程数值求解反演单级倒立摆控制系统的摆杆运动的平衡态邻域内的动态过程，并由此判断所建一次理论模型的数值有效性，即模型的数值特性与运动学特性是否相互吻合。通过这一环节，让学生理解系统仿真是系统建模合理性的检验手段之一。

（5）（建模课堂教学）在课堂教学中讨论基于一次理论模型进行控制器设计的问题，提出通过简化、变形、变换等将一次模型转换为更便于控制器设计理论工具展开的二次理论模型的思想，提示一次理论模型后处理的必要性和现实性，介绍实现建模后处理的主要基本技术，如线性化、模型降阶、平均化近似等。

（6）（仿真实验教学）要求学生借助MATLAB/SIMULINK实验平台，自主实现基于既成的双闭环PID控制作用下倒立摆系统的摆杆垂直平衡控制的数字仿真实验，由教师讲解控制器设计的二次理论模型背景，使学生体会简化控制器设计的二次模型建立的必要性和优势。

（7）（建模与仿真融合教学环节）对想进一步探究建模与仿真相互关系的同学，建议其建立各种意义下的二次理论模型并基于此模型自主进行双闭环PID控制器参数调整，观察对倒立摆系统平衡控制效果的影响。

4 结语

该文围绕卓越工程师培养计划的主旨培养目标，即为未来各行各业培养创新能力强、适应经济社会发展需要的各种类型的优秀工程师后备军，尝试以“系统建模与仿真”课程为培养平台，通过调整教学内容，结合多种交互式教学方法，致力于培养学生的学术理论的融会贯通能力，技术创新思维能力和实践动手能力。

参考文献

[1]张安富，刘兴凤.实施“卓越工程司教育培养计划”的思考[J].高等工程教育研究，2010（4）：56-59.

[2]张晓华.系统建模与仿真[M].北京：清华大学出版社，2013.

[3]张德丰.MATLAB/Simulink建模与仿真实例精讲[M].北京：机械工业出版社，2010.

仿生学论文篇5

关键词：电力电子；MATLAB；教学改革

作者简介：王宇（1984-），男，山西太原人，山西大学工程学院，助教。（山西 太原 030013）

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）09-0055-02

一、课程特点

“电力电子技术”就是应用于电力领域的电子技术，着重于研究利用电力电子器件对电能进行控制和变换。[1，2]“电力电子技术”是电气工程及相关专业课程体系中一门重要的专业课。该课程一般以“电路”、“数字电子技术”、“模拟电子技术”为先修课程，同时开设的课程有“自动控制理论”、“电机学”等。作为一门联系电子学、电力学、控制理论的交叉学科课程，其知识涵盖范围广，更新速度快，理论抽象，学生普遍反映理解及掌握难度较大。然而也正是由于上述特点，使得该课程成为电气工程专业众多课程中联系“弱电”与“强电”的一条纽带。如何使学生更清晰地建立起“电力电子系统”的概念，并深刻理解“电力电子系统”的运行原理及过程，是广大教师普遍关心的重要问题。笔者针对教学方式的改革进行了一定的探索和研究。

二、课程教学方法改革

该课程的主要内容包括电力电子器件、主要的电力电子变流电路、控制方法三部分，为了在授课中突出重点，理论与实践并重，在课程教学内容上进行了一定整合，由于仿真环节的加入以及原有实验环节的保留，需要对原有的课时编排做出调整。

1.课程主要内容安排

课程为48学时，按照教学环节分为课堂理论教学、机房仿真教学、实验。

课堂理论教学占用32学时，主要包括：电力电子器件、整流电路、逆变电路、直-直变流电路、交-交变流电路、PWM控制技术，共6章。主要讲述每种变流电路的工作原理、参数计算、性能特点，为仿真环节打下基础。

机房仿真教学占用10学时，安排5次，每次2学时。内容分别为：MATLAB/simulink基础知识；整流电路仿真；逆变电路仿真；直-直变流电路仿真；交-交变流电路仿真。仿真环节在各章对应的理论教学完成后进行，在学生具备了一定的理论知识基础上，并且在教师的讲述和引导下，独立完成相应的仿真题目设置。

实验占用6学时，安排3次，每次2学时。根据理论教学及仿真教学效果选择学生较难理解的3种变流电路进行实验研究。

2.课程考核方式改革

传统的考核方式通常以“期末考试成绩”或“期末成绩+平时成绩”为考核办法。引入计算机仿真教学后可以将学生仿真题目的完成情况作为考核内容的一部分，再加入实验成绩，最终形成“期末考试成绩+仿真题目成绩+实验成绩”的综合考核方式。

三、仿真软件介绍

MATLAB是美国Math Works公司于1976年开发的Matrix Laboratory（矩阵实验室）软件的简称。[3]其最初定位于解决繁重的数学运算问题，后经过逐年不断的扩充和更新，涵盖了系统建模、自动控制、语言处理、信号分析、图像处理、电力系统分析、机械系统分析等诸多方面，成为了一款集工程应用和理论研究于一体的综合性软件。而simulink仿真软件包则是其实用性最强的部分，simulink仿真包具有自动控制系统、电力系统、机械系统诸多分支模块，针对“电力电子技术”课程，主要应用simpowersystem模块组进行仿真模型的搭建。目前，MATLAB的最新版本为2013b，笔者采用的版本为2009a，两者差别微小，具备向下兼容功能。

四、仿真教学实例

在仿真教学开始以前，务必确保已经完成了本章的课堂理论教学任务，学生已经初步掌握了所要仿真内容的基本知识。选定1～2个已学习过的变流电路带领学生集体完成仿真模型的搭建并进行仿真运算分析，解决仿真过程中的问题，指导学生观察仿真波形，从而加深对此种变流电路工作原理的理解。最后提出一种变流电路让学生自己完成仿真，对结果进行验收与评价，将此作为其仿真成绩。

下面以三相桥式全控整流电路为例，介绍MATLAB/simulink的仿真教学过程。三相桥式全控整流电路在中频炉感应加热、发电机励磁、自动控制、交通运输、电力系统等领域有着广泛应用，其主要结构包括：三相交流电源、6个晶闸管组成的3相整流桥、脉冲发生电路、负载。

1.仿真模型的建立

在MATLAB环境中打开simulink软件包，新建MDL文件，利用simpowersystem模块组搭建三相桥式全控整流电路。三相电源模型采用三个单相交流电压源接成星型接法；整流桥选用Universal Bridge模块，将三相电压对应接入；控制电路采用同步6脉冲发生器Synchronized 6-Pulse Generator模块，时钟从0时刻开始，触发延迟角，并将三个线电压对应接入；通过Multimeter万用表模块测量每个晶闸管的电压；通过电压测量模块与电流测量模块接入示波器，测量相应的电压与电流波形；最后在仿真模型中加入powergui模块，此模块为电力系统仿真所独有，无此模块仿真无法运行，当系统不太复杂时可以设置powergui为continuous模式。建立好的仿真模型如图1所示。

2.仿真结果分析

设置交流电源峰值220V，负载电阻，仿真时间0.1s，求解器为ode23tb，取消示波器点数限制，点击“运行”按钮，所得整流输出电压和电流波形如图2所示。

将负载更改为阻感负载，，，仿真时间0.2s，所得结果如图3所示。

在触发延迟角的情况下，无论是电阻负载还是阻感负载，整流输出电压波形都是连续的，且平均值都是。电阻负载时，整流输出电流的平均值为，且波形与电压完全相同；阻感负载时，整流输出电流的平均值为，且由于时间常数较大，需要经过0.15s的上升时间才能过渡为稳态值。

除的情况外，引导学生改变触发延迟角，分别观察，60°，90°，120°时，整流输出电压和电流波形。与课堂教学知识相联系，提出问题让学生解释为什么会产生相应的波形。

3.仿真结果后处理

powergui模块中有众多后处理功能，而FFT分析是电力电子仿真最为关心的问题，下面以时整流电压的FFT分析为例。选择基波为50Hz，采样周期为1，开始时间0.04s，FFT分析结果如图4所示，可以看输出，除直流分量外，主要含有的谐波次数为6，12，18……，即6k次，（k=1，2，3……），验证了理论教学结论。

4.仿真扩展

在引导学生完成上述问题的分析后，提出新的仿真题目，例如：将已经掌握的三相桥式整流电路仿真模型加以发展，实现12脉波多重化整流电路的仿真分析。将此作业布置下去，完成情况记入仿真成绩中。

五、结束语

结合MATLAB仿真软件进行的“电力电子技术”课程教学方式增强了学生的动手能力和分析能力，加深了学生对具体电路工作原理的理解，使教学环节更加生动化，提高了学生的学习兴趣和学习效率。仿真环节与实验环节的相互支撑更强化了学生知识掌握的扎实度。成绩考核方式的改变也引导学生的学习方法从一味“啃书本”转变为“理论联系实际”。随着不断的调整与完善，这种教学方式也可以推广到更多的专业课教学中。

参考文献：

[1]王兆安，刘进军.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2]孟庆波，王辉.电力电子技术[M].北京：北京师范大学出版社，

2008.

[3]李维波.MATLAB在电气工程中的应用[M].北京：中国电力出版社，2006.

仿生学论文篇6

关键词：系统建模与仿真；Petri网；课程教学方法

作者简介：刘飞（1976-），男，山东平度人，哈尔滨工业大学控制与仿真中心，副教授，博士生导师。（黑龙江 哈尔滨 150080）

基金项目：本文系国家自然科学基金项目（项目编号：61273226）的研究成果。

中图分类号：G643.2 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）05-0099-02

Petri网是由德国科学家C. A. Petri于1962年在其博士学位论文“自动机通信”[1]中首次提出的，后来，Petri网为众多计算机科学家所认识和重视，成为计算机、自动化等学界的热门研究课题。Petri网已经广泛应用于计算机网络、通信协议、软件工程、柔性制造系统、离散事件动态系统、生物系统等众多领域。[2，3]目前，许多高校都开设了Petri网相关课程，但是他们通常只关注Petri网的理论和应用。与之不同的是，本课程“基于Petri网的系统建模与仿真”不仅讲授Petri网的基本理论和方法，而且重点讲授如何利用Petri网实现系统建模与仿真，目的是让研究生学习和掌握一种可视化的数学建模语言和方法，培养学生良好的思维习惯和逻辑能力。本文将对基于Petri网的系统建模与仿真课程的教学从教学目的、内容、方法等多个方面进行探讨和研究。

一、基于Petri网的系统建模与仿真课程的教学目的

Petri网是一种重要的离散事件建模方法，已广泛应用于各个领域的建模与仿真中，因此，笔者在教授本课程时，要教给学生一种强大的可视化建模与仿真方法，为学生开展建模与仿真研究奠定坚实的基础。

第一，通过课程学习让学生全面了解该领域研究现状、前沿、采用的主流研究方法，以及研究资料收集的一般途径和整理研究资料的常用工具。

第二，通过课堂讲授、文献讲解培养学生掌握Petri网的理论和方法；学习并掌握Petri网的仿真算法设计和实现；最终掌握基于Petri网的系统建模、仿真和分析方法；让学生熟悉这些方法的主要应用过程和应用范围，提高研究生对科学研究工作的系统认知。

第三，结合实验利用各种实例使学生能够在各自的领域内实际运用Petri网。Petri网是控制、计算机等多个学科中的重要工具，在多个领域具有重要的应用价值，掌握其应用能够为学生学习和今后工作打下基础。

二、教学内容的创新

本课程主要是讲授如何利用Petri网来实现系统的建模与仿真。由于教学目的与其它已有Petri网课程的教学目的不同，因此需要对教学内容进行创新。针对上述教学目的，本课程的讲授主要分为以下两个部分。

第一部分讲授Petri网的基本知识，包括概念、结构属性、行为属性和分析方法等，从而使学生首先了解和掌握Petri网的基本理论，为下一部分的讲授和Petri网的实际应用打下基础。

第二部分主要从系统建模与仿真的角度来讲授Petri网。首先讲授包含Petri网的各种扩展的建模框架，然后对随机、连续、有色等各种不同类型的Petri网分别进行讲授。讲授过程中重点关注如何利用各种不同类型的Petri网来建模不同应用领域的实际系统，如何设计不同的仿真算法来实现系统的仿真和分析等，最终使学生掌握基于Petri网的系统建模、仿真和分析方法。本课程的主要内容可以概括为图1。

本课程由哈尔滨工业大学控制与仿真中心开设，该课程的讲授将密切联系实际的工程项目，因此需要学生进行大量的计算机建模与仿真实验。

三、提高教学效果的措施

结合本课程的理论与工程密切结合的特点，笔者建议从以下几个方面开展教学活动。

第一，案例式课堂教学：根据本课程的具体教学内容，尽量多设计一些典型的案例，利用案例进行课堂讲授或者进行小组课堂讨论。例如，在讲授随机Petri网时，可以设计排队系统、Lotka-Voltera系统等多个案例来讲授随机Petri网的基本概念以及如何设计随机仿真算法。这样学生就会容易理解为什么会应用随机Petri网，如何设计和实现一个随机仿真算法等问题。

第二，研讨式文献阅读：针对课程的相关内容，给学生提供与之密切相关的典型学术论文，要求学生分组阅读和讨论，并递交简短研究报告，培养学生的科学研究能力。例如，针对文献，[3]让学生阅读并理解如何使用不同类型的Petri网来建模与分析同一个生物系统，从而使学生加深理解不同类型Petri网的建模能力。

第三，工具软件应用：Petri网是一种图形化建模软件，离不开工具的支持。因此，从课程的开始，就要求学生学习自己开发的工具软件Snoopy[3]的应用。利用Snoopy可以建立和分析该课程中所有类型的Petri网。不仅如此，与Snoopy配套的相关软件工具还可以对Petri网从行为属性、结构属性、模型检查等多个方面提供自动化的分析功能。针对课堂的每个知识点，要求学生能够自己应用工具软件去建立和分析Petri网模型。这不仅锻炼了学生使用工具软件的能力，更重要的是加深了学生对知识点的理解。

第四，计算机实验：本课程需要进行多个计算机实验，如连续仿真算法设计与实现、随机仿真算法设计与实现、利用Petri网建立相关系统的概念模型等。针对每个实验，需要为学生提供足够的上机时间，让学生去自己编程实现相关的仿真算法或者建立相关的模型进行仿真和分析等。不仅安排学生在实验室统一进行计算机实验，而且通过将实验进行分割要求学生平时自己安排时间完成相应的模块。此外，对于每个实验，都让学生分组完成，但是同一小组的学生需要分工明确。

第五，结合科研项目教学：目前，Petri网已经大量应用于现在正在进行的科研项目中，如复杂仿真系统概念建模与分析、仿真剧情校核与分析等。为了让学生深刻理解理论与实践的结合，有必要从科研项目中提取相关的研究内容，让学生去讨论和实践。例如，针对该课程的需要，对相关科研项目中的模型进行模块划分，然后让学生充分了解课题的背景，完成相应的模块。最后还要求学生对此做出总结，并汇报各自的心得。

第六，论文指导：让学生阅读典型的学术论文，引导他们提出研究问题，然后书写科研论文，从而培养他们科学研究的习惯和能力，这也可以作为课程的考核结果。如果有必要，可以鼓励学生发表与课程学习相关的学术论文。

第七，积极指导学生查询Petri网相关的期刊和会议等，扩展学生的知识面，引导他们早日进入科学研究的殿堂。

四、理论和实践相结合的考核方式

考虑到本课程理论与实践密切结合的特点，采用以下考核方式：

课程考试成绩：开卷考试，该成绩占课程总成绩的40%。

课堂讨论成绩：根据学生在课堂参与讨论的具体情况给定成绩，评分标准为积极参与次数、表达能力、分析能力等方面，该成绩占总成绩的20%。

Petri网课程论文成绩：根据学生提交的Petri网课程论文的原创性、文献综述的全面性、撰写论文的规范性、研究内容的系统性情况给定成绩，该成绩占总成绩的20%。

实验成绩：本课程是一门工程实践课程，需要进行多个计算机实验，因此实验成绩在最终考核中应该占有一席之地，如20%。

五、面向应用自编讲义

“基于Petri网的系统建模与仿真”是航天学院控制科学与工程学科的一门研究生课程，是硕士阶段研究生重要的理论与应用密切结合的课程，在培养高素质应用型、综合型人才方面起着重要的作用。但是目前，还没有任何一本教材能够完全覆盖所有的教学内容，因此笔者结合相关的文献编写了自己的讲义。

教材不仅分析了Petri网课程的主要知识点，还把知识传授和能力培养有机地结合起来，由从前的“知识型”讲授模式转向“知识能力型”，从而培养学生发现问题、解决问题的能力，提高学生的学习兴趣和创新思维，使学生能扎实地掌握和灵活运用所学知识。

教材是以服务教学为目的，在整体上形成知识网络或知识链，一方面保持自身的系统性，另一方面与直接关联的实际操作内容上相衔接，结合实验利用各种实例使学生能够在各自的领域内实际运用Petri网，使教材在内容组织上形成有机整体，并具有强大的可操作性。其中，Petri网的基本理论部分参考文献；[2，4-6]随机Petri网部分参考文献；[7-9]连续Petri网部分参考；[6，9]有色Petri网部分参考；[9，10]针对每种网类还加入如何利用Petri网实现系统建模与仿真。

六、德国的Petri网课程教学

Petri网为德国人所提出，并且德国在很多高校都开设了该门课程。根据笔者在德国的学习和工作经历，认识到德国大学的Petri网教学主要存在以下几个特点：课堂上老师与学生充分互动，使得学生通常能够在课堂上深入透彻地掌握所讲授的内容；充分利用Petri网工具来辅助课堂教学，认真细致地讲解如何用Petri网建立和分析每一个实例；将学生进行分组，合作完成课程作业和实践项目，并在课堂上进行讨论，分享心得。

这些好的教学手段都是应该借鉴的。在教学过程中，笔者将充分利用上述这些宝贵的经验来提高教学效果。

七、总结

本文对研究生课程“基于Petri网的系统建模与仿真”的教学进行了一些探讨，希望与同行进行交流或对同行提供一定的参考。由于该门课程具有较强工程背景，因此在讲授时不能完全采用传统的教学习惯，必须充分考虑理论与实践的密切结合。在以后的教学工作中，笔者还要根据学生的反应继续探索适合的教学手段和方法，为培养具有创新能力和研究能力的学生做出贡献。

参考文献：

[1]C.A.Petri.Kommunikation mit Automaten [D].Institut fu?r instrumentelle Mathematik，Bonn，1962.

[2]T.Murata.Petri Nets：Properties，Analysis and Applications[J].Proc.of the IEEE，1989，77（4）：541-580.

[3]Chen Ming，Hofest? dt， Ralf （Eds.）.Approaches in Integrative Bioinformatics-Towards Virtual Cell[M].Berlin：Springer，2013.

[4]M.Heiner，M.Herajy，F.Liu，等.Snoopy - a unifying Petri net tool [A].Proc.of PETRI NETS 2012，LNCS 7347[C].Berlin：Springer，2012：398–407.

[5]吴哲辉.Petri网导论[M].北京：机械工业出版社，2006.

[6]袁崇义.Petri网原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2005.

[7]M.Heiner，D.Gilbert，R.Donaldson.Petri Nets for Systems and Synthetic Biology [A].LNCS 5016[C].Berlin：Springer，2008：215-264.

[8]林闯.随机Petri Nets和系统性能评价[M].北京：清华大学出版社，2005.

[9]F.Bause，P.Kritzinger.Stochastic Petri Nets - An Introduction to the Theory[M].Braunschweig：Vieweg&Sohn Verlag，1996.

仿生学论文篇7

模因论;仿拟;语言模因;复制和传播;类推

1.引言

与汉语“仿拟”相对应的是英语的parody。Parody一词源于古希腊,是一种模仿以往诗歌风格的诗体。现在我们谈论的parody,其层面已拓宽到了词汇、短语、句子和篇章各个方面,呈现多元格局。然而,以往对于仿拟的研究主要从心理学、认知语言学中的概念整合理论(Conceptual Blending Theory)和语用学中的关联理论(Relevance Theory)这三个角度来进行分析的,本文试图从模因论的视角再结合世界文学名著《伊索寓言》(世界图书出版社)中的有关例子对仿拟的产生进行阐释,为仿拟的研究提供新的视角。

2.仿拟的概述

汉语中,最早对仿拟进行定义的是中国现代修辞学奠基者陈望道先生。而后徐国珍(2003)也提出:“仿拟”是一种“仿”照某种现成的语言形式“拟”造一个临时性的修辞方法。Webster’s New World Dictionary说的更为详细:“仿拟不仅包括文字上的仿拟,还包括音乐上的仿拟,即模仿别的作者或作曲家的作品而写出的东西,以嘲弄的荒谬的方式来处理严肃的主题。”最终,罗胜杰(2010)对仿拟的定义做出总结:仿拟是为了达到某种语用效果(通常以讽刺幽默为甚)而仿照已有的语言形式(词、语、句、篇、调)创造出的新的语言形式的一种修辞方法。

从仿拟的定义,我们可以看出仿拟包含两个部分:一是被仿的部分,表现为某种既成的语言形式,我们称之为“本体”;另一部分是仿本体而拟造出来的新的语言形式,称为“仿体”。以语言单位划分为依据,仿拟可进一步细分为仿词、仿语、仿句和仿调这四种类型。由于所选文本《伊索寓言》中的范例多为句子,因此下文将着重对仿句加以讨论。

所谓“仿句”,是指在特定语境下有意模仿特定既存的句子结构形式而临时创造出一个新句子以与原来的句子对应对照的情形(罗胜杰,2010)。例如:

“Failure is the mother of success.”这是至今都流传甚广的一句至理名言,其实是根据《伊索寓言》中的一句谚语“Necessity is the mother of invention.”(《乌鸦与水瓶》)仿造而成的。类似的句子层出不穷,还有“experience is the mother of wisdom.”等等。

同样出自《伊索寓言》中的“Heaven helps those who help themselves.”(《大力士与马车夫》)也是一句经典谚语。著名电影《飘》中白瑞德宽慰斯嘉丽的一句台词“Heaven helps the man who ever really loves you.”就仿照了它的结构。从以上的例子可以看出仿拟句子是靠对原句的模仿和自我复制这一途径得以生成,这恰恰可以从模因论的角度给出解释。

3.模因论的概述

模因论的英文翻译为meme tics。Meme一词最早出现在Dawkins于1976年出版的经典畅销书The Selfish Gene中,他认为有一种新的复制因子,它能够表达出文化传递的基本单位或模仿行为的基本单位,这个单位就可以称之为“模因”。随后道金斯的学生Black more在著作The Meme Machine中将meme的概念具体化“储存于大脑(或其他对象)之中、并通过模仿而被传递的、执行各种行为的指令。”新版《牛津英语词典》对“模因”一词给出的解释:“某一文化的基本单位,这种单位是通过除遗传以外的其他方法,特别是通过模仿而得到传递的。”所谓模仿,就是一种形式的复制或拷贝;而且正是模仿才决定了模因是一种复制因子,并赋之以复制能力。因此任何一个事物,只要它能够通过模仿而得以传递,那么它就是一个模因(Black more,1999)。

模因论告诉我们:模因以模仿为基础,模因是信息传递的单位。而语言既是文化传播的主要载体,也是一种显著的文化现象,因此语言本身就是一种模因,故有“语言模因”(linguistic memes)之称。语言作为模因,其生命力取决于它在使用过程中能否得到认同,从而获得广泛的复制和传播,下面则谈谈语言模因的复制和传播过程。

4.语言模因的复制与传播

何自然先生在《语言中的模因》一文指出语言模因复制和传播的方式可以是内容相同、形式各异,或者是形式相同、内容各异(何自然,2005)。从另外的角度说,不管语言模因的形式和内容如何,其复制和传播方式基本上是重复和类推两种。

重复。重复是模因复制与传播的手段之一,有两种类型——直接套用和同义异词。

话语中使用各种引文、口号,转述别人的话语,交往中引用名言、警句等,都是直接套用。遇到与原文相似的语境,模因就往往以这种方式来自我复制和传播。同义异词即信息相同但以异形传递。其典型例子最常表现为对同一事物在不同时期、不同地点的不同表达。

类推。所谓类推,就是根据两个(两类)对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相似的一种思维方法。类推还可再分为两种——同音类推和同构类推。

同音类推就是模仿词语发音而形成的新模因变体,都是从一般到特殊的类推。

同构类推指模仿现有语言结构而复制出一种具有新内容的模因变体。在类推过程中语言的内容改变了,结构却不变。我们按照同一结构类推出相似语句,通过这种手段使得模因得以复制和传播。

通过仔细分析之后,我们可以看出不论是语言模因还是仿拟都是紧扣“模仿”这一概念,这恰恰与仿拟中本体与仿体关系一致。所以模因论对仿拟的生成具有较强的解释力。

仿生学论文篇8

【关键词】模因 模仿 教学启示

中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）35-018-01

“鹦鹉学舌”常作为一个贬义词来讥讽一些人华而不实，腹中无物，只做一些表面文章，人们对鹦鹉的模仿行为是持否定态度的，但是鹦鹉通过模仿能够学会语言这个事实却可以给我们一点启示：模仿在语言学习中到底重要不重要？模仿是不是语言学习的一条必经之路？模因论对此给予了肯定的回答。

一、模因及其特点

Richard Dawkins在The Selfish Gene一书中创造性地提出了“meme”这个文化传播和模仿单位。正如基因通过遗传而繁衍，模因是通过模仿而传播的。Blackmore进一步指出，当某种思想或信息模式出现，在它未被复制或传播之前还不能称之为模因，只有在这种思想或信息被复制时才具有模因性。也就是说，任何信息只要通过广义上的“模仿”而得到复制，就可称为“模因”。在竞争中获胜的模因需要具备三个条件：保真性（fidelity）、多复制性（fecundity）和长久性（longevity）。保真性即模因没有任何改变地从一个人传播到另一个人，或传到其它媒介上；多复制性即模因被反复不断地复制传播；长久性即模因的复制和传播具有较长时间的持续性。模因的生命周期有四个阶段：同化、记忆、表达、传输。

二、模因在外语教学中的作用

（一）语音教学

1. 发音

语音是听和说的基础。学生自身的发音将影响他（她）对别人话语的理解和接收，同时也影响他人对他（她）的言语的理解和接收。错误的发音往往会造成误解，使听者不知所云。英语中有一些经常弱读的词，例如，but，其弱读形式为/b?t/。若对此不注意，就会在听别人讲正确、流利的英语时不习惯，跟不上别人的语速，甚至听不懂；自己讲英语时别人也会觉得别扭。有时，不同单词的音节会跨越词与词的界限连结起来，或者组成新的音节，或者互相紧密依靠，在发音上产生某种新的特征。这种“连读”现象会造成一些理解上的困难，但是这些问题完全可以用“模仿”来克服。

2. 听力

听是语言教学的一个重要方法。先多听，后开口，以及听准、读准，都是语音教学的基本步骤。听是首要和必要的一步，教师可以放录音带，也可以自己读，要求学生静静地听，然后模仿。这时学生就会边听边在心里默默地模仿。学生开始模仿时，应先慢速模仿发音，将每个音都念准之后再加快速度，直到能用正常的语速脱口而出为止。在教学中，应要求学生要认真对待每一次的听和开口模仿，心、耳、口齐用，并养成习惯，长期坚持。但语音训练又存在许多个体差异。每个人对语音的感受力、接受能力不一样，一般都是边学边完善；每个人的语音是否正确、标准，也不是绝对的，只是相对而言。

3. 语流

在语流教学中，重音教学、节奏教学、语调教学常常被忽视，但这在语音教学中却是十分重要的一环。学生在读单词时经常出现重音不对的现象。比如，record[ri'k?：d]是动词，重音在后面；而record['rek?：d]是名词，重音在前面，若不注意就会导致错误的表达。节奏需要和重音、停顿结合起来一起练习。在较长的句子里要有停顿，停顿在句中的位置对语义有很大影响。譬如，“I don’t understand，/Sam.”和“I don’t understand Sam.”由于停顿不同，句意也截然不同。教师可经常要求学生跟着录音机模仿整篇课文的读音。由于文章具有一定的语境，学生很容易理解和体会朗读者的语调、重音和节奏变化。

（二）词汇和句型教学

1. 词汇教学

词汇是语言的基本建筑材料，因此记忆和使用词汇对学生来说是语言学习中的一个必然要求。根据模因的四个周期，记忆在模因得到保持和传播的可能性上起着重要作用，记忆时间越长，模因越可能得到传播。语言模因也具有同样的特点。

语言模因的两种传播方式——基因型和表现型，可以为教学中的词汇讲解提供有效方法。

（1）基因型

语言模因的基因型所指的是不同语境中同一词汇的用法、意义均没有改变。在讲解时，教师可将单词的某一含义和用法放在不同句子中，或设置不同语境引导学生反复使用这个词。譬如，available，其意为“可得到的，可用的”。教师可先用学生常见的语境造句，再逐渐过渡到一些不常见的语境。如，设想明天有一场电影：The ticket for tomorrow’s film is available.

（2）表现型

语言模因的表现型包括形音联想、意义联想、结构联想等等。每个英语词汇都和其它词有着千丝万缕的联系。教师应研究并找出新词与旧词在音、形、义上的联系，向学生充分展示英语词汇的系统性和联系性。

形音联想是利用英语词汇之间在形和音上的相似或相同来记忆新词。比如，lesson—lessen.

意义联想是利用英语词汇之间的意义关联来记忆新词。

如，stand-stay-station-stadium.

结构联想则是利用英语词汇的构词法，即前缀、后缀和词根的关系记忆单词。如，Migrate—emigrate-immigrate-migratory.

2. 句型教学

句型跨越词汇和文章，记忆和熟练使用句型是写好文章的基础。从这个意义上说，句型教学同样是英语教学的一个重要组成部分。句型教学以句型操练（pattern drill）为主，而操练句型首先要求模仿，句型是模仿的模式。一般有两种句型操练：一种是机械操练，反复模仿例句，用新词或所给的词作替换练习；另一种是意义操练，一般要配合情景进行，比如，根据一幅图中人物的动作，用所给的词汇、句型进行描绘，这是在模仿基础上的操练。这两种操练都强调模仿的作用。通过不断的练习，最终可以熟练地甚至不假思索地在不同情景中使用所学句型。这种模仿操练可使学生学会使用地道的英语。

结束语

模仿在英语教学中的运用长期以来一直存在，但其作用却没有得到足够的重视。在近些年的英语课堂教学中，聚焦点往往被放在注重语言知识活用的多种教学法上，却忽视了语言教学中一些基本和实用的教学方法，如模仿、背诵等。模因论的提出为模仿在语言教学中的重要性提供了理论基础，使人们开始重新看待模仿在教学中的作用。根据模因论的理论，重视和利用模仿与背诵这些有效的教学手段，也会极大地改善教学效果，使外语教学的路子更加宽广，使学生的外语基本功更加扎实。

参考文献：

[1]胡春洞.英语教学法[M].北京：高等教育出版社，1997.

[2]陈琳霞，何自然.语言模因现象探析[J].外语教学与研究，2006.

[3]何自然.语言中的模因[J].语言科学.2005.

[4]何自然，何雪林.模因论与社会语用[J].现代外语，2003.