前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇關(guān)于智能建造的認(rèn)識(shí)范文,相信會(huì)為您的寫作帶來(lái)幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
然而,這個(gè)命題遠(yuǎn)非是單解的。信息時(shí)代以全新的面貌呈現(xiàn),顛覆了以往人們對(duì)往常事物的理解。因此,建筑可以顛覆對(duì)界限、速度、重力的理解;城市可以顛覆人們對(duì)高度、大小、密度的理解;家居可以顛覆對(duì)空間、移動(dòng)性乃至生活廢品的理解。
驚艷的建筑奇跡,不再只是想象中的情節(jié);創(chuàng)新思維的推進(jìn),儼然讓傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)式建筑成為過(guò)去式。線條流動(dòng)、造型夢(mèng)幻的建筑,代表著信息時(shí)代全新的審美觀念。而面對(duì)資源和環(huán)境問(wèn)題,先鋒居住的要義更在于,如何以有限的資源創(chuàng)造最大的價(jià)值,讓居住與自然更和諧地統(tǒng)一。當(dāng)然,構(gòu)筑先鋒生活的,還有對(duì)未知的探索。開(kāi)發(fā)新的感官體驗(yàn),營(yíng)建增進(jìn)感官的空間,是邁向未知的第一步。
先鋒的居住要求突破自我的界限,挑戰(zhàn)自我的想象。所以,先鋒的定義永遠(yuǎn)是復(fù)雜的。它是多意、立體、乃至無(wú)窮解的,因此,我們對(duì)先鋒居住的解讀,要經(jīng)過(guò)N次方程才能回答完成。
先鋒N=前衛(wèi)×數(shù)字×未來(lái)×節(jié)能×移動(dòng)×環(huán)?!粱?dòng)×智能×……
先鋒1次方 前衛(wèi)建筑
前衛(wèi)已經(jīng)結(jié)束?
在世界上鱗次櫛比的高樓大廈中,在隱匿山間湖畔的鄉(xiāng)居別墅中,總有那么一些建筑在挑戰(zhàn)我們的常識(shí)和認(rèn)知。對(duì)于這些建筑,我們很難一言以概之。新概念新名詞層出不窮:解構(gòu)派、高技派、立體派、生態(tài)派、有機(jī)派……一部分人還在研究派別,另一部分人則開(kāi)始探討建筑表皮、熱敏技術(shù)、交互式墻體 ?科研在向前走,試驗(yàn)建筑在誕生,概念規(guī)劃走得更遠(yuǎn),究竟如何定義“前衛(wèi)”?
有著名建筑設(shè)計(jì)師雷蒙德?亞伯拉罕甚至表示,所謂的前衛(wèi)在現(xiàn)在看來(lái)已經(jīng)結(jié)束。的確,正如其所說(shuō),“前衛(wèi)就是突破自我,不斷的突破自我的界限,挑戰(zhàn)自我想象的一種極限。”因此,誕生就意味著結(jié)束。再看看75歲的建筑大師磯崎對(duì)前衛(wèi)建筑給出的更詳細(xì)定義:“當(dāng)時(shí)所有的存在對(duì)于現(xiàn)在都是一個(gè)目標(biāo)點(diǎn),并且都在朝這個(gè)目標(biāo)前進(jìn),站在目標(biāo)的最前端。站在這一點(diǎn)上的東西被稱為‘前衛(wèi)’?!币苍S,“前衛(wèi)”就是一種姿態(tài),衡量它的不在于時(shí)間的先后或者某個(gè)特定的標(biāo)準(zhǔn)。西班牙建筑大師安東尼?高迪建成于19世紀(jì)初的作品,依然讓人感覺(jué)魔幻而前衛(wèi):弗蘭克?蓋里的最新作品JAC總部大樓雖然已收斂起瘋狂的線條和解構(gòu)的體態(tài),依然不妨礙它成為2007年的全球十大建筑。
在這個(gè)科技為先的時(shí)代,前衛(wèi)更應(yīng)該代表一種新的精神,一種對(duì)未來(lái)的預(yù)示,暗含著未來(lái)有成為主流的可能。舉目望去,現(xiàn)在活躍在世界建筑舞臺(tái)上的建筑師也多是前衛(wèi)派的先鋒人物:扎拉?哈迪德、雷姆?庫(kù)哈斯、斯蒂文?霍爾、伯納德?屈米……無(wú)論是哈迪德的流動(dòng)線條,庫(kù)哈斯的瘋狂拼貼、屈米的趣味狂笑,他們都勇于作為全新的現(xiàn)代主義者,嘗試捕捉不斷變化的能量,為現(xiàn)代性提出新的視點(diǎn)。超越形體框架的限制,從不可能之處創(chuàng)造新穎,跳脫制式專一的模式,這就是前衛(wèi)的進(jìn)步意義。
然而,每一種進(jìn)步都會(huì)帶來(lái)犧牲。當(dāng)北京這座充滿歷史色彩的城市,在大膽引入各種前衛(wèi)的建筑和建筑思潮時(shí),很多人提出了這樣的質(zhì)疑。的確,過(guò)分追求一種外在的變化,起不到對(duì)建筑、對(duì)文化的一種更大的推薦作用。內(nèi)涵應(yīng)當(dāng)成為前衛(wèi)的基礎(chǔ),人本則是前衛(wèi)的內(nèi)容。清華大學(xué)建筑學(xué)院副院長(zhǎng)朱文一教授曾經(jīng)這樣說(shuō)過(guò),“中國(guó)的前衛(wèi)建筑應(yīng)該是從本土文化里面生長(zhǎng)出來(lái)的?!敝哺诒就廖幕那靶l(wèi)建筑才是真正的先鋒建筑,才能營(yíng)造出先鋒的居住方式。
先鋒2次方 數(shù)字技術(shù)
數(shù)字建筑離我們多遠(yuǎn)?
任何建筑和任何居住方式都有前提,這個(gè)前提是我們的時(shí)代背景,文化溯源,今天,這個(gè)前提中最不可忽略的一點(diǎn)是一“數(shù)字”。以二進(jìn)制為基礎(chǔ)的數(shù)字技術(shù),在向我們生活的方方面面席卷而來(lái)的同時(shí),開(kāi)始影響到我們的建筑和居住方式。數(shù)碼建筑打破了傳統(tǒng)三維模式,在歐美已由實(shí)驗(yàn)性階段轉(zhuǎn)入實(shí)用層面。它極大地解放了人活動(dòng)的空間,對(duì)傳統(tǒng)建筑美學(xué)形成革命性沖擊與顛覆,同時(shí)現(xiàn)在的技術(shù)手段也已達(dá)到了實(shí)踐層面。
看看數(shù)字可以為我們帶來(lái)什么?基于一種精確的數(shù)理邏輯理論,數(shù)字建筑師可以把建筑的動(dòng)態(tài)美學(xué)的特質(zhì)演繹至極。數(shù)字化的工具與媒介也進(jìn)一步改變了設(shè)計(jì)的行徑,使得建筑師可以運(yùn)用繁復(fù)的曲線與形式來(lái)模塑近似生物的建筑物。各種復(fù)雜的表皮形式被賦予建筑體,可變動(dòng)調(diào)節(jié)的薄膜埋藏著數(shù)位與機(jī)械化的網(wǎng)絡(luò)。甚至幾層薄的材質(zhì)面經(jīng)過(guò)折疊、彎曲、或者注入空氣之后,成為可承載重量的結(jié)構(gòu)。在未來(lái)人類社會(huì)發(fā)展和城市建造中,數(shù)字還可以在資源的有效控制和有限分配中顯現(xiàn)出無(wú)窮的潛力。
“互動(dòng)”在數(shù)字建筑中隨時(shí)發(fā)生。這是一個(gè)難以想象的“永遠(yuǎn)變化中”的房屋。KOIJIVlACI作室“升起的摩天大樓”(RESI-RISE)借助計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)設(shè)計(jì)出不規(guī)則的樓房骨架,使其看起來(lái)像一個(gè)用復(fù)合材料建成的金屬梁架。其上許多移動(dòng)的住房單元,則像一個(gè)永恒的生物軀體。骨架隨居住者的流動(dòng)而被充滿或者清空,新個(gè)體的進(jìn)駐或是離開(kāi),內(nèi)體都會(huì)隨之改變。
再來(lái)看看數(shù)字建筑離我們有多遠(yuǎn)?在最近的200B Expo Zaragoza展覽中,麻省理工學(xué)院的建筑師和工程師就設(shè)計(jì)出了一座“數(shù)字水墻亭臺(tái)”。該建筑是用水建造的,液體幕墻不但能夠展示圖像或信息,還能感知到靠近的物體,自動(dòng)分開(kāi)讓其穿過(guò)。亭臺(tái)所有的墻體都用數(shù)字水墻構(gòu)成,屋頂用很薄的水層覆蓋,如果風(fēng)太大的話,屋頂可以降低。安裝了傳感器的水墻能夠感知到人們的靠近,設(shè)計(jì)者M(jìn)itchell說(shuō):“就像摩西走出紅海一樣,水會(huì)分開(kāi)一條道路,讓人們進(jìn)入,這與固定地點(diǎn)的門是完全不同的?!彼畨κ鞘状螇?mèng)想成真的項(xiàng)目,由于管道和電子設(shè)備并不貴,回收的水也是源源不斷的,因此水墻的規(guī)??梢宰龅煤艽蟆?/p>
數(shù)字技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)改變我們的思維和我們對(duì)世界的認(rèn)識(shí),而如今的數(shù)字技術(shù)也絕非僅停留在對(duì)建筑設(shè)計(jì)的修飾和渲染中,它在設(shè)計(jì)過(guò)程中體現(xiàn)出來(lái)的多元層面和及其技術(shù)之外的文化復(fù)雜性,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是技術(shù)本身所能掌控。它在建筑的功能性、文化性和建造可能性上的探索,以其設(shè)計(jì)過(guò)程的靈活性和可選擇性,超越了傳統(tǒng)建筑學(xué)而擴(kuò)展到了一個(gè)更為廣闊的領(lǐng)域中。它與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政治、心理和倫理等多元文脈的有效融合,注定了這將是一場(chǎng)顛覆傳統(tǒng)建筑方式和居住方式的革命。
先鋒3次方 未來(lái)之城
誰(shuí)在競(jìng)爭(zhēng)未來(lái)之城?
新千年伊始,一個(gè)個(gè)宏偉的造城計(jì)劃就在各國(guó)開(kāi)始醞釀。當(dāng)環(huán)境問(wèn)題、資源問(wèn)題、發(fā)展問(wèn)題擺上日程,各國(guó)的新造城計(jì)劃中就增加了很多想象力的色彩,由此讓這些在一兩年或十幾年以后即可實(shí)現(xiàn)的城市居住夢(mèng)想,變得大膽而富有夢(mèng)幻色彩。迪拜――每一個(gè)建筑都吸引眼球
阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)商業(yè)城市迪拜以極高頻率推出的城市和建筑計(jì)劃一個(gè)比一個(gè)大膽。迪拜之所以不惜重金建造前衛(wèi)建筑,目的是要在全世界范圍內(nèi)打造獨(dú)一無(wú)二的、“世界級(jí)”的迪拜品牌。有眾多堪稱奇跡的建筑構(gòu)筑起來(lái)的迪拜城。是一座名副其實(shí)的“未來(lái)之城”。即將
完工的世界第一高樓的迪拜塔,為了防止被對(duì)手超越,至今仍對(duì)其高度保密。這座高度成迷的迪拜塔耗資約10億美元。與此同時(shí),迪拜還有以人工填海方式建造的3座棕櫚島、由300座小島以世界地圖形狀組成的世界島等,其想象之大膽、設(shè)計(jì)之有氣魄,為世界矚目。
即將動(dòng)工的“旋轉(zhuǎn)公寓”則可稱作奇跡中的奇跡。這座摩天大樓最神奇的地方是它能做360度旋轉(zhuǎn),是世界首座以太陽(yáng)能為動(dòng)力的整體旋轉(zhuǎn)大廈。因此,這是一座公平的大廈,任何人在任何時(shí)間段內(nèi)的視野范圍都一樣,沒(méi)有哪個(gè)房間視野最好。
坐落在阿聯(lián)酋阿布扎比的“”大廈,則是對(duì)傳統(tǒng)高層建筑施工和結(jié)構(gòu)局限的挑戰(zhàn)。這座大廈由五星級(jí)飯店、酒店公寓、住宅樓和辦公室組成。它的外形酷似兩條性感漂亮的“腿”,彎曲交錯(cuò)在一起。一條“腿”高330米,飯店位于其頂部。兩條“腿”的中部用一座天橋連接,將上層的大廳也連接起來(lái),形成結(jié)構(gòu)上的輔助支撐??瓷先ミ@兩條“腿”伸向了天空,好象擺脫了重力的束縛。
莫斯科――世界最大的建筑
新經(jīng)濟(jì)城市愿意從形象上尋求突破。莫斯科已經(jīng)規(guī)劃立項(xiàng)的一個(gè)建筑――水晶島,將成為“全球最大建筑”。這座外形宛如圣誕樹(shù)的玻璃材質(zhì)建筑將憑借約250萬(wàn)平方米的總建筑面積躋身吉尼斯世界紀(jì)錄。設(shè)計(jì)師諾曼?福斯特認(rèn)為,“水晶島”無(wú)疑將成為俄羅斯重新復(fù)興為世界大國(guó)的象征。
造價(jià)40億美元的“水晶島”不是世界上最高建筑,但建筑面積卻總計(jì)有250萬(wàn)平方米,相當(dāng)于美國(guó)華盛頓五角大樓面積的4倍。這是一個(gè)名副其實(shí)的“樓中之城”,將有900個(gè)公寓和3000個(gè)酒店房間,可供3萬(wàn)人同時(shí)居住。 “水晶島”里還將建造一所國(guó)際學(xué)校,多個(gè)電影院、博物館、劇院、醫(yī)院、體育館。如果一切順利,水晶島將在6年內(nèi)順利完工。
韓國(guó)――蜂巢一樣聚集
韓國(guó)的宏圖狀志是未來(lái)在首爾市建造一座史無(wú)前例的“摩天蜂巢城”,由此創(chuàng)造一個(gè)更適于未來(lái)人類居住的環(huán)境。首爾市南部是地球上人口密度最大的地區(qū),命名為“首爾公社2026工程”的蜂巢城計(jì)劃正是為解決日益嚴(yán)重的人口和環(huán)保問(wèn)題提出,有望在2026年建成。
蜂巢城占地40萬(wàn)平方米,由15幢16到53層,被稱為“綠塔”的塔樓組成,這些塔樓個(gè)個(gè)都酷似碩大無(wú)朋的巨型蜂巢,而且全都被綠色植物覆蓋。每幢“綠塔”直徑達(dá)75米,每隔數(shù)層塔樓就會(huì)向外部隆起,形成一個(gè)巨大的“圓球”?!皥A球”將按照功能不同,被劃分為公共區(qū)、私人區(qū)和商業(yè)區(qū)。
“摩天蜂巢城”將嚴(yán)格按照環(huán)保節(jié)能的要求而設(shè)計(jì)。每座“綠塔”表面全都是巨大的六角形窗口,這些窗口將使用光電玻璃、墻體玻璃面板等高科技材質(zhì)的玻璃打造,從而可以充分利用陽(yáng)光和能源。在“綠塔”表面玻璃之間的骨架上,將種植各種各樣的攀緣植物和花草,不僅使塔樓內(nèi)部保持清涼,而且令居住環(huán)境更加健康,讓塔樓本身就成為一個(gè)垂直方向的“公園”。
先鋒4次方 節(jié)能房屋
適應(yīng)氣候變化的房子?
住宅本是一種遮蔽物,但1902年開(kāi)利博士發(fā)明空調(diào)技術(shù)之后,建筑的表皮卻開(kāi)始異化為“時(shí)裝”。當(dāng)人們抱怨我國(guó)城市的無(wú)特色時(shí),本應(yīng)回歸建筑的本源去尋求答案。通風(fēng),遮陽(yáng),保溫――這些建筑原本最重要的功能,無(wú)疑是這個(gè)綠色環(huán)保占主流的年代,建筑最需要解決的問(wèn)題。
先鋒的居住,更要求利用一切可利用的資源,節(jié)約一切可節(jié)約的能量。積極適應(yīng)氣候變化的建筑立面,將是最有市場(chǎng),也最非空談的一種節(jié)能方式。讓建筑的表皮呼吸,這是雙層皮幕墻的構(gòu)思思路。在這種思路下,建筑不應(yīng)是一個(gè)簡(jiǎn)單的熱水瓶,在冬天,除了保溫,它還應(yīng)該充分吸收陽(yáng)光以實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式采暖,而在夏季,它又必須有效地防止熱量進(jìn)入。雙層皮玻璃幕墻可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整建筑對(duì)冬、夏季節(jié)相互矛盾的要求。在冬季,陽(yáng)光照耀下的雙層皮玻璃幕墻可以形成一個(gè)溫度緩沖層,有效地減少建筑室內(nèi)外溫差,從而降低熱損失,而大玻璃立面為建筑充分利用太陽(yáng)能提供了最大的可能。在夏季,可調(diào)節(jié)遮陽(yáng)百葉因其置于雙層玻璃之間,從而得到了保護(hù)。流動(dòng)的空氣足以帶走金屬百葉吸收的熱量,減少熱量進(jìn)入室內(nèi)的概率。
由仿生學(xué)獲得啟示的外墻材料在建筑立面上的應(yīng)用,也將極大改善節(jié)能效果。普通外保溫墻體的設(shè)計(jì)目標(biāo)很單一,即防止熱量外逸,而新型節(jié)能墻體的設(shè)計(jì)目標(biāo)則是雙重的,在保溫的同時(shí)還可以高效地吸收太陽(yáng)能,也就是只允許能量從外到內(nèi)的單向流動(dòng)。德國(guó)建筑師赫爾佐格教授設(shè)計(jì)的windburg青年旅館和慕尼黑普拉赫住宅在南向局部使用了THI作外墻,可以讓室內(nèi)外溫度溫差相差十幾度以上。
先鋒5次方 移動(dòng)生活
采購(gòu)單里還有一所房子?
曾經(jīng),預(yù)制房的概念曾一度和某種歪歪斜斜、脫皮破敗的房子聯(lián)系在一起。很多人都覺(jué)得那是令人討厭的東西。許多社區(qū)還想從法律上禁止它們?cè)诔鞘兄械拇嬖?,因?yàn)樵谌藗兊母拍罾?,活?dòng)房一般都被建造得很脆弱劣質(zhì)的鋁片,墻壁很薄,一點(diǎn)燈就呲啦呲啦響。而且,老舊的活動(dòng)房幾乎只是“??俊痹谀车?,沒(méi)有固定的地基和栓鎖系統(tǒng)。
今天的預(yù)制房設(shè)計(jì)在全世界卻前所未有的活躍,因?yàn)樗粌H提供了一種全新的移動(dòng)式的生活方式,更以產(chǎn)業(yè)化的方式為建筑的經(jīng)濟(jì)環(huán)保性作出了極大的貢獻(xiàn)。
預(yù)制房屋一般在三維模型中制做,具有很強(qiáng)的設(shè)計(jì)靈活性。預(yù)制建筑系統(tǒng)的模件可結(jié)合起來(lái),建造一層、兩層或三層的住宅,還可用于多家庭復(fù)合住宅的建設(shè)。當(dāng)模件抵達(dá)建筑現(xiàn)場(chǎng)時(shí),可隨時(shí)在地基上組裝。除了一些內(nèi)部裝飾,包括板墻、鑲邊、地板和櫥柜已完成外,隔熱障壁、管道、配線、壁板和其他建筑細(xì)節(jié)的大部分也已完成。預(yù)制房屋的現(xiàn)場(chǎng)完工根據(jù)房屋的大小、風(fēng)格和特點(diǎn),由客戶根據(jù)自己的需要定制。
對(duì)預(yù)制房屋在工廠統(tǒng)一加工,這樣既可以有效控制工藝和質(zhì)量,也保證了成批生產(chǎn)的低成本?;緲?gòu)架和組件生產(chǎn)完畢,就可以用卡車運(yùn)輸?shù)轿覀兿M幼〉牡攸c(diǎn)。預(yù)制房屋往往在抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)天或幾天以后就可以搬進(jìn)去住。由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),預(yù)制房屋可安裝在表面地基如支柱上,還可以在新址重新安裝。
先鋒6次方 環(huán)保之家
何不廢物利用?
環(huán)保是21世紀(jì)最時(shí)髦的話題,這一點(diǎn),也毫不例外地體現(xiàn)在如今最新的家居潮流中。在2008年初舉辦巴黎家居展上,環(huán)保成為最大的亮點(diǎn)。設(shè)計(jì)師們紛紛絞盡腦汁,以各種手段,詮釋著家具的環(huán)保理念。
收集家里的破布頭、舊衣服、廢罐頭,這些原本廢棄的材料,卻成為設(shè)計(jì)師們手中最有價(jià)值的物品。用環(huán)保得不能再環(huán)保的廢舊材料制成的家居,無(wú)疑可以稱得上最環(huán)保的家具了,而這一點(diǎn),絲毫不會(huì)損壞家具的美感,相反,還由此產(chǎn)生出另一股另類時(shí)尚風(fēng)潮。
看看這些“廢物利用”的寶貝吧:雞蛋紙墊做的矮凳質(zhì)地結(jié)實(shí)而不乏舒適性;完全由紙板制成的辦公室家具,可謂百分百無(wú)毒無(wú)污染;舊報(bào)紙做的插花也可以很艷麗婉約;罐頭瓶蓋、鏡框等無(wú)數(shù)種雜物組裝拼貼在一起的吊燈,一樣令居室富麗堂皇。
先鋒7次方 互動(dòng)感官
第六感空間?
先鋒派的設(shè)計(jì)師,無(wú)時(shí)無(wú)刻都在通過(guò)作品表達(dá)其對(duì)未來(lái)住居
時(shí)尚的預(yù)測(cè)。每年,科隆家居展的“理想之屋”展廳,都會(huì)邀請(qǐng)最前沿的設(shè)計(jì)師,通過(guò)作品,從商業(yè)、文化和設(shè)計(jì)思維層面,表達(dá)其對(duì)未來(lái)的居住形式及設(shè)計(jì)整合的跨領(lǐng)域方面的前瞻見(jiàn)解。最近一屆的科隆家居展,邀請(qǐng)來(lái)國(guó)際級(jí)首屈一指的伊拉克裔英國(guó)女建筑師札哈?哈蒂德,與縱橫日本各大國(guó)際級(jí)制造品牌設(shè)計(jì)師深澤直人,分別打造一座理想之屋,截然不同的設(shè)計(jì)理念與作品呈現(xiàn),讓兩個(gè)空間散發(fā)截然不同的創(chuàng)意氛圍,然而,它們的共性卻直至未來(lái)居住的方向――更為詩(shī)意的感官體驗(yàn)。
“輕飄的線條,流動(dòng)的空間”成為哈蒂德設(shè)計(jì)主題,因此,在這個(gè)空間里幾乎看不到任何一處垂直水平線條,有的只是充滿著流暢曲線的空間韻律,不論是家具、燈具、櫥柜、盥洗設(shè)施……所有的對(duì)象,全都在一個(gè)純白的空間場(chǎng)景里連成一氣,在里面的生活,就像置身于科幻電影中的未來(lái)空間,整個(gè)空間經(jīng)驗(yàn)將是陌生新奇的。
“沒(méi)有曲線,就沒(méi)有未來(lái)”,這是哈蒂德對(duì)未來(lái)的批注,她相信未來(lái)世界里的所有接口、所有對(duì)象,包含建筑本身都應(yīng)該跟人的身體直接呼應(yīng),更應(yīng)該是自然有機(jī)生命的一部分,而未來(lái)的生活空間將不再會(huì)是由當(dāng)下艱澀的幾何線條、充滿敵意的尖銳角度以及不連續(xù)的獨(dú)立元素所支配而成,取而代之的將是超越物質(zhì)本能及機(jī)能幾何意義的形式融合所產(chǎn)生的連續(xù)有機(jī)體。
另一座是來(lái)自日本商業(yè)設(shè)計(jì)大師深澤直人的理想之屋。深澤直人認(rèn)為,未來(lái)將是電子產(chǎn)品、數(shù)字家庭大行其道的世代,生活中將充斥著許多對(duì)象,而每一件對(duì)象,無(wú)論是在造形上,或使用機(jī)能上,都必須協(xié)調(diào)運(yùn)作才得以獲致生活的平衡,因此,在深澤直人的作品里,我們看到了比較接近現(xiàn)實(shí)生活的真實(shí),一種關(guān)于形式與機(jī)能的互動(dòng)平衡。
這位日本大師所打造的未來(lái)之屋全部保留建筑體最單純的直線面貌,開(kāi)放空間里隨意擺放可站立的家具。他認(rèn)為未來(lái)所有的家具都會(huì)隨著科技的進(jìn)步,以及人們追求便利的過(guò)程,從原本占有的空間位置慢慢脫離而跟著人們移動(dòng),或被安置在空間的墻壁里,就如同現(xiàn)今的空調(diào)、照明設(shè)備、電視等都慢慢往壁面移動(dòng),家用電話和音響也被可隨身攜帶的無(wú)線電話、手機(jī)、椅及隨身聽(tīng)、MP3所取代,如此來(lái)空間會(huì)有越來(lái)越多的留白。
從深澤直人的作品,我們彷佛看到了比爾?蓋茨不斷倡導(dǎo)的數(shù)字家庭原型,在極簡(jiǎn)的造型背后,其實(shí)蘊(yùn)涵著復(fù)雜的機(jī)能關(guān)聯(lián),在空曠的居住空間里,其實(shí)交織著無(wú)數(shù)的無(wú)線連網(wǎng),生活的簡(jiǎn)單表面背后永遠(yuǎn)是由復(fù)雜的精確設(shè)計(jì)所成就的。
哈蒂德是一位建筑師,她的作品呈現(xiàn)的是未來(lái)的流暢空間型態(tài),而深澤直人是一位產(chǎn)品設(shè)計(jì)師,他的作品呈現(xiàn)的則是對(duì)象造型的整合。
先鋒8次方 只能家居
做個(gè)幸福的懶人?
信息化社會(huì)在改變?nèi)藗兩罘绞脚c工作習(xí)慣的同時(shí),也對(duì)傳統(tǒng)的住宅提出了挑戰(zhàn)。人們對(duì)家居的要求早已不只是物理空間,更為關(guān)注的是一個(gè)安全、方便、舒適的居家環(huán)境。
幾年前,比爾?蓋茨花費(fèi)巨資在華盛頓湖畔建造的智能化豪宅,曾一度吸引了眾多目光的聚焦。如今,智能化家電、智能化照明系統(tǒng)、智能化保安系統(tǒng),乃至智能化小區(qū)的各種提法早已見(jiàn)慣不怪。在靜謐的晨光中,主人公正在臥室酣睡。這時(shí),時(shí)鐘指到7:00,起床的時(shí)間到了。突然,音響、電視自動(dòng)啟動(dòng),洗手間的燈光由弱漸強(qiáng),窗簾自動(dòng)拉開(kāi),咖啡壺自動(dòng)開(kāi)煮咖啡;在聲光的提醒下,主人起床了。在盥洗、用餐之后,主人公出門,回頭一按手中的遙控器,家中的安防系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng),電視、音響和家中的所有電燈全部關(guān)閉……以上場(chǎng)景曾作為智能化家居的美好生活畫面而廣為傳誦。
今天,伴隨著智能化技術(shù)逐漸走向成熟,對(duì)智能化家居提出了更高的要求。智能化的基本目標(biāo)是將家庭中各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備,家用電器和家庭保安裝置,連接到一個(gè)家庭智能化系統(tǒng)上進(jìn)行集中的或者異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理,保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。新的智能化挑戰(zhàn)在于,如何將傳統(tǒng)的有線傳輸擴(kuò)展為無(wú)線傳輸。因?yàn)闊o(wú)線傳輸?shù)囊苿?dòng)性和可擴(kuò)展性是有線傳輸方式所無(wú)法具備。而無(wú)線智能模塊最大的優(yōu)點(diǎn)是安裝方便,可拆分性強(qiáng),能更好地適應(yīng)各種應(yīng)用環(huán)境的需要。每一個(gè)智能模塊都是一個(gè)無(wú)線接入點(diǎn),彼此互不干擾。
事實(shí)上,與普通的家居相比,智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能,還由原來(lái)的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具,幫助家庭與外部保持信息交流暢通,優(yōu)化人們的生活方式,甚至為各種能源支出節(jié)約成本。
先鋒N次方:回歸傳統(tǒng)?
1. 書本將由鎳制成
美國(guó)羅格斯大學(xué)《托馬斯-愛(ài)迪生檔案》總編輯保羅-以色列認(rèn)為,愛(ài)迪生的部分預(yù)言已經(jīng)實(shí)現(xiàn),如高速飛機(jī),但也有部分預(yù)言則是“完全錯(cuò)誤的”。在愛(ài)迪生的錯(cuò)誤預(yù)言中,書本將由鎳制成則是最明顯的一個(gè)。愛(ài)迪生認(rèn)為,與紙比起來(lái),鎳將使得書本更加便宜、書頁(yè)更加結(jié)實(shí)、柔軟。以色列表示,“很明顯,愛(ài)迪生似乎從來(lái)沒(méi)有預(yù)見(jiàn)到將會(huì)發(fā)生電子墨水-數(shù)字型書籍將取代紙質(zhì)書本?!?/p>
在以色列看來(lái),1908年愛(ài)迪生半退休后,他似乎成為了“國(guó)家發(fā)明哲學(xué)家”,而且他的影響持續(xù)至今。以色列認(rèn)為,“也許我們無(wú)法完全理解愛(ài)迪生時(shí)代所取得的科學(xué)進(jìn)步,但是愛(ài)迪生作為美國(guó)發(fā)明創(chuàng)造的象征仍然產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響?!?/p>
2. 機(jī)器將取代人類勞工
1911年,愛(ài)迪生曾經(jīng)表示,他對(duì)機(jī)器未來(lái)更廣泛的用途從來(lái)沒(méi)有懷疑過(guò),“機(jī)器將參與許多事務(wù),而不是只靠人類手工來(lái)完成?!北热绫緢D中的汽車自動(dòng)焊接工,它就取代了人類焊接工的職責(zé)。當(dāng)時(shí),愛(ài)迪生曾經(jīng)預(yù)言,“女裁縫師操勞于縫紉機(jī)上的日子將一去不再?gòu)?fù)返?!币陨姓J(rèn)為,在當(dāng)時(shí),機(jī)器將取代人類勞工的觀點(diǎn)具有進(jìn)步的意義,機(jī)器最終將世界變成了如今的模樣。
3. 電話將更加智能
愛(ài)迪生曾經(jīng)在文章中預(yù)言,電話將有一天會(huì)變得更加智能,通過(guò)電話說(shuō)出適當(dāng)?shù)拿Q,甚至能夠從市場(chǎng)獲得報(bào)價(jià)。以色列表示,“利用這些智能電話,幾乎任何想得到的事情都可以實(shí)現(xiàn)。如今,電話技術(shù)的許多進(jìn)步都來(lái)自愛(ài)迪生發(fā)明的留聲機(jī)?!?/p>
4. 鋼筋混凝土將一統(tǒng)天下
圖中這些鋼筋混凝土建筑位于中國(guó)大連。以色列認(rèn)為,現(xiàn)代鋼筋混凝土建筑的建造應(yīng)部分歸功于愛(ài)迪生。愛(ài)迪生設(shè)計(jì)的長(zhǎng)窯讓水泥工業(yè)實(shí)現(xiàn)了徹底的變革。1911年,這位發(fā)明大王曾經(jīng)表示,建筑不用鋼筋混凝土,而用磚塊和鋼鐵,那建筑師肯定是太愚蠢了?!颁摻罨炷翆?shí)際上代表了永遠(yuǎn)?!钡?941年,愛(ài)迪生還預(yù)言,“所有的建筑將會(huì)全部用鋼筋混凝土建成?!?/p>
以色列指出,20世紀(jì)20年代的摩天大廈大部分都已經(jīng)是鋼筋混凝土建筑。但是,從二戰(zhàn)結(jié)束起,更多的建筑師開(kāi)始采用鋼框架加玻璃材料,而不是使用鋼筋混凝土。
5. 木制家具將消失
愛(ài)迪生在文章中預(yù)言,鋼鐵家具(如本圖中現(xiàn)代廚房中的凳子)將徹底取代木制家具。愛(ài)迪生認(rèn)為,“下一代的孩子們將坐在鋼制高腳椅子上,在鋼制餐桌上吃飯。他們將不再明白什么是木制家具。這是因?yàn)楹辖鸨饶静母p、更便宜,而且可以用來(lái)完全仿造桃花心木或其他木材?!痹?0世紀(jì)20年代和30年代,制造商開(kāi)始大規(guī)模制造鋼制辦公家具。不過(guò),即使在最現(xiàn)代化的家庭中,木材仍然是家具或裝修的主要材料之一。
6. 電氣化火車將取代蒸汽火車
蒸汽機(jī)將退出歷史舞臺(tái),電氣化火車將興起,這也是愛(ài)迪生的世紀(jì)預(yù)言之一。本圖中的高速列車拍攝于2006年的臺(tái)灣。愛(ài)迪生預(yù)言,通過(guò)水車發(fā)電來(lái)維持鐵路運(yùn)行,在水資源豐富的各州(特別是新英格蘭地區(qū)),鐵路系統(tǒng)將會(huì)非常發(fā)達(dá)?!罢羝麢C(jī)車將為數(shù)百萬(wàn)人民吹出最后一口氣?!币陨姓J(rèn)為,在人口密集的市區(qū),已經(jīng)部分實(shí)現(xiàn)了這一預(yù)言?!皭?ài)迪生談到了鐵路網(wǎng)絡(luò)由水能維持,事實(shí)上并非完全如此?!?/p>
7. 煉金術(shù)將會(huì)更完美
以色列介紹說(shuō),至少?gòu)奈乃噺?fù)興時(shí)期起,煉金術(shù)士一直夢(mèng)想能夠制造出人造黃金,愛(ài)迪生也不例外。1911年,這位電燈發(fā)明者曾經(jīng)預(yù)言,美國(guó)人必將制造出黃金,這只不過(guò)是時(shí)間問(wèn)題。屆時(shí),黃金將會(huì)成為一種日用品,不再具有誘惑性。
到了現(xiàn)代,愛(ài)迪生的預(yù)言也只是部分正確??茖W(xué)家們已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中利用原子制造出人造黃金,而且勞倫斯利物莫國(guó)家實(shí)驗(yàn)室仍在進(jìn)行深入的研究。以色列認(rèn)為,“人們對(duì)于人造黃金的說(shuō)法已不再驚訝,因?yàn)楝F(xiàn)在我們正在制造出各種奇怪的物質(zhì)。與我們?nèi)缃裰圃斐龅母黝愇镔|(zhì)相比,人造黃金可能只是最普通的一類。”
8. 科技將戰(zhàn)勝貧困
這是意大利羅馬的一位乞丐。這一現(xiàn)象駁斥了愛(ài)迪生在1911年時(shí)的一條預(yù)言:“百年以后,世界將不再有貧困?!睈?ài)迪生認(rèn)為,“只有在手工世界才會(huì)出現(xiàn)貧困?,F(xiàn)在人類已經(jīng)開(kāi)始使用他們的大腦,貧困人口將會(huì)逐漸減少?!?/p>
以色列指出,在“典型的商業(yè)變革”中,像愛(ài)迪生的這種以科技為中心的觀點(diǎn)很普遍?!耙詯?ài)迪生為代表的這類人有一種信念,即科技進(jìn)步將創(chuàng)造出巨大的財(cái)富和豐富的商品,這足以趕走貧困。很明顯,這一預(yù)言并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)?!?/p>
9. 大科學(xué)將推動(dòng)大農(nóng)業(yè)
愛(ài)迪生預(yù)言道,“將來(lái)的農(nóng)民只需要坐在操作席上,按下按鈕和操作操縱桿,就可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。拖拉機(jī)和電池驅(qū)動(dòng)的犁將比現(xiàn)在的馬拉犁耕地速度更快,這將是農(nóng)業(yè)機(jī)械化的一大進(jìn)步?!贝_切地說(shuō),愛(ài)迪生還預(yù)言,“隨著科學(xué)的進(jìn)步和大商業(yè)的到來(lái),農(nóng)業(yè)將經(jīng)歷一次大震動(dòng)?!币陨姓J(rèn)為,“這些都已發(fā)生于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。小農(nóng)生產(chǎn)已大部分被現(xiàn)代農(nóng)業(yè)取代。”
10. 世界和平
1911年距離第一次世界大戰(zhàn)還有三年時(shí)間。當(dāng)時(shí),愛(ài)迪生曾經(jīng)在文章中認(rèn)為,“武器的積累,要么帶來(lái)世界革命,要么帶來(lái)世界和平,可能出現(xiàn)不止一次大的戰(zhàn)爭(zhēng)?!币陨兄赋觯瑦?ài)迪生關(guān)于世界和平的預(yù)言當(dāng)然沒(méi)有發(fā)生,美蘇兩國(guó)甚至還在原子彈制造等軍備競(jìng)賽中陷入了僵局?!皬哪撤N意義上講,愛(ài)迪生的觀點(diǎn)也有部分是正確的。”本圖顯示的是1960時(shí)的防空洞。
11. 高速飛機(jī)起飛
關(guān)鍵詞:人工智能;信息素養(yǎng);信息技術(shù)
中圖分類號(hào):TP18文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2008)35-2417-02
Artificial Intelligence Education and Middle School Students Information Literacy
WU Wen-tie
(Mathematics and Computer Institute of Mianyang Normal University, Mianyang 621000, China)
Abstract: Information Literacy in the Information Age is a national basic literacy, artificial intelligence represents a cutting-edge information technology. Based on the analysis of information quality and substance of the definition on the basis of exploring the field of artificial intelligence research, as well as in education, put forward the theory of artificial intelligence and technology courses in secondary education should be in a more systematic, comprehensive Improve the information literacy of students.
Key words: artificial intelligence; information literacy; information technology
1 信息素養(yǎng)的定義及其內(nèi)涵
“信息素養(yǎng)”一詞最早產(chǎn)生于信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的美國(guó), 是隨著現(xiàn)代信息社會(huì)的逐漸形成而對(duì)國(guó)民提出的一種兼跨人文和科學(xué)范疇的綜合性個(gè)人素養(yǎng)要求的描述。隨著研究的深入,人們對(duì)信息素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)也在不斷深化。
1974年美國(guó)信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)主席保羅?澤考斯基最先提出信息素養(yǎng)的概念, 他認(rèn)為信息素養(yǎng)是“利用大量的信息工具及主要信息源使問(wèn)題得到解答的技術(shù)及技能”。1992年美國(guó)圖書館協(xié)會(huì)提出:“信息素養(yǎng)是人能夠判斷何時(shí)需要信息, 并且能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行檢索、評(píng)價(jià)和有效利用的能力。”同年, 道爾在《信息素養(yǎng)全美論壇的終結(jié)報(bào)告》中給出了一個(gè)較為全面的定義:一個(gè)具有信息素養(yǎng)的人, 他能夠認(rèn)識(shí)到精確和完整的信息是作出合理決策的基礎(chǔ), 他能夠確定對(duì)信息的需求, 能夠形成基于信息需求的問(wèn)題, 能夠確定潛在的信息源, 能夠制定成功的檢索方案, 從包括基于計(jì)算機(jī)的和其他的信息源中獲取信息、評(píng)價(jià)信息、組織信息用于實(shí)際的應(yīng)用, 將新的信息與原有的知識(shí)體系進(jìn)行融合以及在批判性思考和問(wèn)題解決過(guò)程中使用信息。
綜上所述, 雖然研究人員從不同的視角界定了信息素養(yǎng)的定義, 但可看出, 信息素養(yǎng)既包括認(rèn)知態(tài)度層面上的內(nèi)容, 也包括技術(shù)層面、操作層面和能力層面上的內(nèi)容。概括起來(lái)講, 信息素養(yǎng)主要包括信息意識(shí)、信息能力和信息道德三個(gè)方面:
1) 信息意識(shí)。信息意識(shí)是信息素養(yǎng)的首要因素, 主要指人們對(duì)信息及其交流活動(dòng)在社會(huì)中的地位、價(jià)值、功能和作用的認(rèn)識(shí), 換句話說(shuō), 就是指人們對(duì)信息的判斷、捕捉的能力。信息意識(shí)的強(qiáng)弱將直接影響人們利用信息的程度和效果。人們只有有了信息意識(shí),才有可能有信息的需求, 進(jìn)一步去尋找信息和利用信息, 并主動(dòng)學(xué)習(xí)與信息處理有關(guān)的技術(shù)。
2) 信息能力。信息能力是信息素養(yǎng)的重要方面, 是指人們獲取信息、處理信息、利用信息、創(chuàng)造信息、交流信息的技術(shù)和能力。人們只有掌握一定的信息技能, 才能有效地開(kāi)展各種信息活動(dòng), 有效地利用信息和創(chuàng)造信息, 充分發(fā)揮信息的價(jià)值, 變信息為動(dòng)力和優(yōu)勢(shì)。
3) 信息道德。信息道德是指人們?cè)谡麄€(gè)信息交流活動(dòng)過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的信息道德品質(zhì)。它是對(duì)信息生產(chǎn)者、信息加工者、信息傳播者及信息使用者之間相互關(guān)系的行為進(jìn)行規(guī)范的倫理準(zhǔn)則, 是信息社會(huì)每個(gè)成員都應(yīng)該自覺(jué)遵守的道德標(biāo)準(zhǔn)。
2 人工智能的研究領(lǐng)域
人工智能的研究領(lǐng)域非常廣泛, 而且涉及的學(xué)科也非常多。目前,人工智能的主要研究領(lǐng)域包括:專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、自然語(yǔ)言理解、自動(dòng)定理證明、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、機(jī)器人學(xué)、智能決策支持系統(tǒng)及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。下面主要介紹在網(wǎng)絡(luò)教育環(huán)境中常用的智能技術(shù)。
2.1 專家系統(tǒng)
所謂專家系統(tǒng)就是一種在相關(guān)領(lǐng)域中具有專家水平解題能力的智能程序系統(tǒng), 它能運(yùn)用該領(lǐng)域?qū)<叶嗄攴e累的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí), 模擬人類的思維過(guò)程,求解需要專家才能解決的困難問(wèn)題。
2.2 機(jī)器學(xué)習(xí)
“學(xué)習(xí)”是一個(gè)有特定目的的知識(shí)獲取過(guò)程, 其內(nèi)在行為是獲取知識(shí)、積累經(jīng)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律; 外部表現(xiàn)是改進(jìn)性能、適應(yīng)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自我完善。所謂機(jī)器學(xué)習(xí), 就是要使計(jì)算機(jī)能模擬人的學(xué)習(xí)行為, 自動(dòng)地通過(guò)學(xué)習(xí)獲取知識(shí)和技能, 不斷改善性能, 實(shí)現(xiàn)自我完善。機(jī)器學(xué)習(xí)主要研究學(xué)習(xí)的機(jī)理、學(xué)習(xí)的方法以及針對(duì)相應(yīng)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)建立學(xué)習(xí)系統(tǒng)。
2.3 模式識(shí)別
所謂模式識(shí)別,是指研究一種自動(dòng)技術(shù)。計(jì)算機(jī)通過(guò)運(yùn)用這種技術(shù),就可自動(dòng)地或者人盡可能少干預(yù)地把待識(shí)別模式歸入到相應(yīng)的模式類中去。也就是說(shuō),模式識(shí)別研究的主要內(nèi)容就是讓計(jì)算機(jī)具有自動(dòng)獲取知識(shí)的能力,能識(shí)別文字、圖形、圖像、聲音等。一般來(lái)說(shuō),模式識(shí)別需要經(jīng)歷模式信息采集、預(yù)處理、特征或基元抽取、模式分類等幾個(gè)步驟。
2.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是指模擬人腦神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能, 運(yùn)用大量的處理部件, 由人工方式建立起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它是在生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的,是對(duì)腦神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的模擬, 具有學(xué)習(xí)能力、記憶能力、計(jì)算機(jī)能力以及智能處理功能。其中學(xué)習(xí)是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主要特征之一, 可以根據(jù)外界環(huán)境來(lái)修改自身的行為。學(xué)習(xí)的過(guò)程即是對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練的過(guò)程和不斷調(diào)整它的連接權(quán)值, 以使它適應(yīng)環(huán)境變化的過(guò)程。學(xué)習(xí)可分為有教師(或稱有監(jiān)督)學(xué)習(xí)與無(wú)教師(無(wú)監(jiān)督)學(xué)習(xí)兩種類型。對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究使人們對(duì)思維和智能有了進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí),開(kāi)辟了另一條模擬人類智能的道路。
3 人工智能技術(shù)在教育中的應(yīng)用
3.1 智能搜索引擎
隨著互聯(lián)網(wǎng)站點(diǎn)和頁(yè)面的激增以及網(wǎng)絡(luò)用戶隊(duì)伍的不斷壯大,信息檢索成為人們利用Internet的重要途徑。但是在浩瀚的網(wǎng)頁(yè)海洋中尋找有用的信息并不容易,需要借助有力的檢索工具如搜索引擎等等。目前一些著名的搜索引擎有:GOOGLE、YAHOO、EXCITE、INFOSEEK等,他們各有特色,但仍存在不足之處,如檢索到的無(wú)關(guān)信息過(guò)多以及檢索結(jié)果排序較混亂。智能化信息檢索是信息檢索的新分支,它是人工智能和信息檢索的交叉學(xué)科。它在對(duì)內(nèi)容的分析理解、內(nèi)容表達(dá)、知識(shí)學(xué)習(xí)等基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)檢索的智能化,這樣可以節(jié)省學(xué)習(xí)者在檢索中花費(fèi)的時(shí)間,幫助學(xué)習(xí)者提高檢索效率。智能化信息檢索所用到的人工智能技術(shù)有專家系統(tǒng)、自然語(yǔ)言處理和知識(shí)表示。
3.2 智能體(agent)
agent技術(shù)早在70年代出現(xiàn)在人工智能領(lǐng)域,通過(guò)感知、學(xué)習(xí)、推理以及行動(dòng)能夠基于知識(shí)庫(kù)的訓(xùn)練模仿人類社會(huì)的行為。隨著其進(jìn)一步發(fā)展,它在遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。一套完整的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中包含許多子系統(tǒng),如答疑、作業(yè)、考試、交互等等子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)都有各自的數(shù)據(jù)庫(kù)用來(lái)存儲(chǔ)信息。為了提高整個(gè)系統(tǒng)的智能性,可以引入智能技術(shù),把眾多子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接起來(lái),實(shí)現(xiàn)信息資源的共享。通過(guò)分析這些信息,智能技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者的個(gè)別特征(如興趣愛(ài)好信息、點(diǎn)擊知識(shí)點(diǎn)信息統(tǒng)計(jì)、交互日志等等),并根據(jù)這些特征量身訂做出適合學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方案,也有助于教師及時(shí)掌握學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)信息。
3.3 智能CAI(ICAI)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)已受到教育界的重視,成為學(xué)科教學(xué)改革的一種重要手段。許多學(xué)校都在開(kāi)發(fā)CAI課件,但大多數(shù)CAI課件只是機(jī)械地按照教學(xué)設(shè)計(jì)者事先設(shè)計(jì)好的教學(xué)模式和內(nèi)容向?qū)W生傳授知識(shí),并沒(méi)有體現(xiàn)出個(gè)性化學(xué)習(xí),無(wú)法做到因材施教。
智能CAI是以人工智能技術(shù)為核心,使CAI系統(tǒng)能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況等因素分析學(xué)生的特征,合理安排教學(xué)內(nèi)容、變化教學(xué)方法去滿足個(gè)別教學(xué)的需要。使用智能CAI進(jìn)行教學(xué)能夠克服傳統(tǒng)CAI的不足,顯著提高教學(xué)效果,是CAI課件發(fā)展的趨勢(shì)。
3.4 智能教學(xué)系統(tǒng)ITS
智能教學(xué)系統(tǒng)(intelligent tutoring system,ITS)是涉及人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)和行為科學(xué)的綜合性課題,其研究的最終目標(biāo)是由計(jì)算機(jī)負(fù)擔(dān)起人類教育的主要責(zé)任,即賦予計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以智能,由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在一定程度上代替人類教師實(shí)現(xiàn)最佳教學(xué)。我國(guó)ITS的研究起步較晚,但近幾年隨著計(jì)算機(jī)的普及和教育軟件需求增大,ITS的發(fā)展較快。ITS按照功能分為四個(gè)模塊:專家知識(shí)模塊、學(xué)生模塊、教師模塊、人機(jī)接口模塊。
4 人工智能教育對(duì)學(xué)生信息素養(yǎng)的作用
人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,是一門研究運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬和延伸人腦功能的綜合性學(xué)科。換言之,它研究如何用計(jì)算機(jī)模仿人腦所從事的推理、證明、識(shí)別、理解、設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)、思考、規(guī)劃以及問(wèn)題求解等思維活動(dòng),來(lái)解決需要人類專家才能處理的復(fù)雜問(wèn)題,例如咨詢、診斷、預(yù)測(cè)、規(guī)劃等決策性問(wèn)題。人工智能也是一門涉及數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)等學(xué)科的交叉和邊緣學(xué)科。與一般的信息處理技術(shù)相比,人工智能技術(shù)在求解策略和處理手段上都有其獨(dú)特的風(fēng)格。人工智能研究處于信息技術(shù)的前沿,它的研究、應(yīng)用和發(fā)展在一定程度上決定著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。同時(shí),信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用也對(duì)人工智能技術(shù)的發(fā)展提出了急切的需求。今天,人工智能的不少研究領(lǐng)域如自然語(yǔ)言理解、模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、智能檢索、機(jī)器人技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等都走在了信息技術(shù)的前沿,有許多研究成果已經(jīng)進(jìn)入人們的生活、學(xué)習(xí)和工作中,并對(duì)人類的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。
綜上所述,作為信息技術(shù)一個(gè)不可缺少的重要組成部分,人工智能的基本內(nèi)容在中學(xué)信息技術(shù)課程中是不能不專門提及的,以往某些教材中用一兩頁(yè)篇幅作個(gè)簡(jiǎn)單介紹的方法根本不足以反映人工智能學(xué)科的全貌。因此,十分有必要在高中階段的信息技術(shù)課程中專門設(shè)立人工智能選修課。我們認(rèn)為,高中階段開(kāi)設(shè)人工智能課程可以在以下幾個(gè)方面對(duì)學(xué)生的信息素養(yǎng)培養(yǎng)產(chǎn)生積極作用:
1) 多種思維方式的培養(yǎng)和信息素養(yǎng)的綜合鍛煉。
現(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題可以按照結(jié)構(gòu)化程度劃分成三個(gè)層次:結(jié)構(gòu)化問(wèn)題,是能用形式化(或稱公式化)方法描述和求解的一類問(wèn)題;非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題,難以用確定的形式來(lái)描述,主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)求解;半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題則介于上述兩者之間。一般說(shuō)來(lái),中學(xué)階段開(kāi)設(shè)的傳統(tǒng)意義上的信息技術(shù)課程中所介紹的信息技術(shù),例如多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、算法與程序設(shè)計(jì)等,都是求解結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的基本技術(shù)。而人工智能技術(shù)則是解決非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的一類有效技術(shù)。
把人工智能課程引入我國(guó)現(xiàn)行的高中信息技術(shù)教育,可以讓學(xué)生在體驗(yàn)、認(rèn)識(shí)人工智能知識(shí)與技術(shù)的過(guò)程中獲得對(duì)非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化問(wèn)題解決過(guò)程的了解,從而培養(yǎng)學(xué)生的多種思維方式,達(dá)到提高信息素養(yǎng)的目的。通過(guò)人工智能課程的學(xué)習(xí),學(xué)生還將了解人工智能語(yǔ)言的基本特征,學(xué)到智能化問(wèn)題求解的最為基本的策略。
2) 體驗(yàn)人類專家解決復(fù)雜問(wèn)題的思路,提高學(xué)生的邏輯思維能力。
這里以人工智能學(xué)科中“專家系統(tǒng)”技術(shù)的體驗(yàn)、學(xué)習(xí)與應(yīng)用過(guò)程為例進(jìn)行說(shuō)明。在專家系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中,一個(gè)實(shí)際的專家系統(tǒng)不僅能夠?yàn)橛脩艚o出相關(guān)領(lǐng)域的專家水平建議或決策,而且能夠通過(guò)解釋機(jī)制,以用戶容易理解的方式解釋專家系統(tǒng)的具體推理過(guò)程。學(xué)生可以向?qū)<蚁到y(tǒng)提出諸如“為什么(Why)”、“如何(How)”、“如果……會(huì)怎么樣”等問(wèn)題,系統(tǒng)接受用戶的問(wèn)題指令后,可以根據(jù)推理的邏輯進(jìn)程,即時(shí)將答案呈現(xiàn)給用戶,整個(gè)過(guò)程如同教師與學(xué)生在進(jìn)行面對(duì)面的教學(xué)。在該過(guò)程中,學(xué)生可以充分體驗(yàn)人類專家的求解思路和推理風(fēng)格,有助于提高他們的分析、思維與判斷能力。
另一方面,在專家系統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中,可以要求學(xué)生自行構(gòu)建由產(chǎn)生式規(guī)則組成的知識(shí)庫(kù),或進(jìn)一步利用工具軟件來(lái)開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單的實(shí)用型專家系統(tǒng)。為了完成該項(xiàng)工作,學(xué)生一開(kāi)始就要編制開(kāi)發(fā)規(guī)劃、制定知識(shí)獲取策略,并具體付諸實(shí)施,這是一個(gè)不斷深化的過(guò)程。學(xué)生還得明確與系統(tǒng)有關(guān)的所有變量或相關(guān)的因素,并且將這些變量和因素轉(zhuǎn)化為問(wèn)題求解,得出相應(yīng)的結(jié)論。在進(jìn)行一系列問(wèn)題求解分析之后,運(yùn)用產(chǎn)生式規(guī)則來(lái)表示知識(shí),以此建立起來(lái)的專家系統(tǒng)還可以讓其他學(xué)生去運(yùn)用和體驗(yàn),具有一定的實(shí)用價(jià)值。
由于專家系統(tǒng)中的知識(shí)組織與推理過(guò)程是對(duì)人類專家思維方式的一種模擬,因此上述知識(shí)庫(kù)的組織和系統(tǒng)的推理過(guò)程能夠較好地體現(xiàn)學(xué)生的思維過(guò)程。在建造知識(shí)庫(kù)過(guò)程中,學(xué)生需要將原來(lái)零碎的未成型的知識(shí)概念化、形式化和條理化,從而內(nèi)化為學(xué)生自己的東西。所以,建造知識(shí)庫(kù)的過(guò)程不但能反映學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程,而且有助于學(xué)生對(duì)該領(lǐng)域知識(shí)的深層思考并有利于長(zhǎng)久記憶,同時(shí)也學(xué)會(huì)了專家系統(tǒng)的基本開(kāi)發(fā)技術(shù)。正如美國(guó)著名的學(xué)習(xí)論專家Jonassen所指出的:那些自行設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)的學(xué)生將會(huì)在這種活動(dòng)中受益匪淺,因?yàn)檫@是一個(gè)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行深度加工的過(guò)程。
3) 了解信息技術(shù)發(fā)展的前沿,激發(fā)對(duì)信息技術(shù)未來(lái)的追求。
人工智能技術(shù)在一定程度上代表著信息技術(shù)的前沿,通過(guò)人工智能知識(shí)、技術(shù)的學(xué)習(xí)與體驗(yàn),高中學(xué)生能夠?qū)π畔⒓夹g(shù)發(fā)展的前沿知識(shí)有一定程度的了解,這樣有助于他們開(kāi)闊視野,培養(yǎng)興趣,激發(fā)對(duì)信息技術(shù)美好未來(lái)的追求,從而為今后進(jìn)入大學(xué)或走向社會(huì)奠定良好的基礎(chǔ)。
5 結(jié)束語(yǔ)
中學(xué)生的信息素養(yǎng)的培養(yǎng)是當(dāng)前信息技術(shù)課的一個(gè)重要目標(biāo),而在現(xiàn)有的中學(xué)信息技術(shù)課程中,關(guān)于人工智能的知識(shí)只作了簡(jiǎn)單的介紹,學(xué)生們對(duì)于人工智能研究的廣大領(lǐng)域不能有詳細(xì)的概念,這對(duì)于中學(xué)生的信息化認(rèn)識(shí)和信息素養(yǎng)的培養(yǎng)不夠全面。因此在中學(xué)信息技術(shù)課中加大人工智能的知識(shí)介紹是信息技術(shù)課改革的重要內(nèi)容。
參考文獻(xiàn):
[1] 雷曉慶.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下大學(xué)生的信息素養(yǎng)及其培養(yǎng)[J].太原大學(xué)學(xué)報(bào), 2004(2):38.
[2] 杜玉霞.美國(guó)信息素養(yǎng)教育與研究的啟示[J].電化教育研究, 2005(10):42.
[3] 王永慶.人工智能原理與方法[M].西安:西安交通大學(xué)出版社,2002,1-53.
[4] 潘瑞玲,余輪.Agent技術(shù)在遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中應(yīng)用的研究[J].微型電腦應(yīng)用,2002,18(4):28-30.
[5] 吳戰(zhàn)杰,秦健.Agent技術(shù)及其在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用研究[J].電化教育研究,2003(3):32-36.
[6] 張劍平.關(guān)于人工智能教育的思考[J].電化教育研究,2003(1):24-28.
1綠色智能建筑及技術(shù)
1.1綠色智能建筑的內(nèi)涵
綠色建筑是指為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動(dòng)的空間,同時(shí)在建筑全生命周期中實(shí)現(xiàn)高效率地利用資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、最低限度地影響環(huán)境的建筑物。智能建筑就是通過(guò)對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理這四個(gè)基本要求以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,進(jìn)行最優(yōu)化的設(shè)計(jì),為人們提供一個(gè)投資合理又擁有高效率的舒適、便利、安全的環(huán)境空間。
1.2綠色智能建筑技術(shù)
綠色智能建筑通過(guò)科學(xué)的整體設(shè)計(jì),集成綠色配置、自然通風(fēng)采光、低能耗維護(hù)結(jié)構(gòu)、新能源利用、中水回用、綠色建材和智能控制等高新技術(shù),具有選址規(guī)劃合理、資源利用高效循環(huán)、節(jié)能措施綜合有效、建筑環(huán)境健康舒適、廢物排放減量無(wú)害、建筑功能靈活智能等特點(diǎn)。它不僅可以滿足人們的生理和心理需求,而且能源和資源的消耗經(jīng)濟(jì)合理,對(duì)環(huán)境的影響小。
2綠色智能建筑技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用
2.1節(jié)能技術(shù)
建筑節(jié)能,要求在滿足居住舒適性要求的前提下,在建筑中使用隔熱保溫的新型墻體材料和高能效比的采暖空調(diào)設(shè)備,達(dá)到節(jié)約能源、減少能耗、提高能源利用效率的目的。為達(dá)到綠色奧運(yùn)的目標(biāo),2008年北京奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”使用了地源熱泵,即從土壤中吸收能量,用于補(bǔ)償體育場(chǎng)空調(diào)系統(tǒng)等[4]。地源熱泵是一種使用可再生能源、節(jié)能、環(huán)保的系統(tǒng),通過(guò)地埋換熱管,冬季吸收土壤中蘊(yùn)涵的熱量為“鳥(niǎo)巢”供熱,夏季吸收土壤中存貯的冷量向“鳥(niǎo)巢”供冷。而根據(jù)地位熱源的選取不同,除了地源熱泵之外,還有水源熱泵。另外,在中國(guó)北京奧林匹克中心區(qū)實(shí)施LED節(jié)能照明示范工程,
綠色智能建筑新技術(shù)發(fā)展應(yīng)用,發(fā)揮LED使用壽命長(zhǎng)、光電轉(zhuǎn)換效能高的顯著特點(diǎn),將光導(dǎo)管技術(shù)應(yīng)用于奧林匹克中心區(qū)地下車庫(kù),降低了能耗。在奧運(yùn)場(chǎng)館還開(kāi)發(fā)了瞬間熱啟動(dòng)金鹵燈照明系統(tǒng),同時(shí)實(shí)施IPv6(目前全球因特網(wǎng)所采用的協(xié)議族IPv4的下一個(gè)版本,正處在不斷發(fā)展和完善的過(guò)程中)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)照明控制系統(tǒng),有效節(jié)約照明能源,延長(zhǎng)了照明燈具使用壽命。在國(guó)家游泳中心(“水立方”),膜結(jié)構(gòu)等相關(guān)技術(shù)使自然光能得到充分利用,現(xiàn)在平均每天9.9 h使用自然光,省電效果顯著。國(guó)家體育場(chǎng)采用擠塑板等高效保溫材料,奧運(yùn)村采用外遮陽(yáng)可調(diào)節(jié)系統(tǒng),北京射擊館采用雙層呼吸式生態(tài)幕墻等新技術(shù)和新產(chǎn)品,整體提高了奧運(yùn)場(chǎng)館建筑的節(jié)能功效。
2.2節(jié)地技術(shù)
國(guó)內(nèi)在多方面尋求發(fā)展節(jié)地建筑模式,目前一種山地建筑節(jié)地技術(shù)效果顯著。利用山地地形錯(cuò)臺(tái)做半地下車庫(kù),在保持容積率不變的情況下,增加車庫(kù)的數(shù)量,提高了土地利用率;利用地下挖深的部分做車庫(kù),向地下空間要效益,增大地下面積;建筑頂層閣樓由大坡屋頂改為小坡屋頂,增大使用空間,保證建筑棟間采光間距,恰當(dāng)合理地提高建筑的空間容量;重視土地資源的存留和使用,發(fā)揮地表土利于植物生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì),有步驟地收集、搬運(yùn)和重置地表土,以便在需要的地方建造綠地。此項(xiàng)技術(shù)不占用耕地,不僅能合理地利用土地資源,而且提高土地利用率,真正達(dá)到建筑省地的目的。
2.3節(jié)水技術(shù)
在提倡節(jié)約每一滴水的同時(shí),新的節(jié)水技術(shù)也逐步被重視和應(yīng)用,其中很重要的一項(xiàng)便是開(kāi)發(fā)第二水資源―――中水回用。中水來(lái)源于建筑生活排水,包括人們?nèi)粘I钪信懦龅纳钗鬯蜕顝U水。這包括冷卻排水、沐浴排水、盥洗排水、洗衣排水及廚房排水等雜排水。中水指的是各種排水經(jīng)過(guò)處理后,達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),可在生活、市政、環(huán)境等范圍內(nèi)雜用的非飲用水。我國(guó)的建筑排水量中生活廢水所占份額住宅為69%,賓館、飯店為87%,辦公樓為40%,如果收集起來(lái)經(jīng)過(guò)凈化處理成為中水,用作建筑雜用水和城市雜用水,如沖廁所、道路清掃、城市綠化、車輛沖洗、建筑施工、消防等雜用,從而替代等量的自來(lái)水,這樣相當(dāng)于增加了城市的供水量。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,在水資源越發(fā)缺乏的情況下,建設(shè)第二水資源―――中水回用是實(shí)現(xiàn)污水資源化、節(jié)約水資源的有力措施,也是今后節(jié)約用水發(fā)展的必然方向。中水回用技術(shù)也在北京奧運(yùn)綠化工程中“大顯身手”。此次實(shí)施的奧運(yùn)綠化項(xiàng)目中具備使用中水條件的綠地達(dá)到500多公頃,是有史以來(lái)綠化使用中水面積最大的一次。同時(shí),有的奧運(yùn)綠化項(xiàng)目如民族大道綠化還使用了目前最先進(jìn)的精準(zhǔn)灌溉技術(shù),即根據(jù)植物的實(shí)際需求定量給水,避免植物“過(guò)渴”或“過(guò)澇”。在“水立方”,3萬(wàn)的屋頂可以把雨水100%的收集,雨水收集系統(tǒng)一年收集的雨水量相當(dāng)于100戶居民一年的用水量。
2.4節(jié)材技術(shù)
建筑業(yè)不僅消耗大量的自然資源和能源,而且在拆除、裝修、改造、新建中還會(huì)產(chǎn)生大量的建筑垃圾。因此,建筑節(jié)材是發(fā)展“節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材”型建筑的重要一環(huán),是材料資源合理利用的重要手段,也是建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然道路。在這其中,廢棄植物纖維以及江河淤泥在建筑工程材料中的應(yīng)用,是目前熱點(diǎn)關(guān)注和研究應(yīng)用的新技術(shù)。廢棄植物纖維主要是指農(nóng)作物秸稈、廢棄木質(zhì)材料、廢棄竹子等。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)作物秸稈數(shù)量大、種類多、分布廣,每年秸稈產(chǎn)量7億t左右,約占全世界秸稈總量的30%,目前每年約有30%的農(nóng)作物秸稈被廢棄,污染環(huán)境。實(shí)際上,秸稈是寶貴資源,是一種具有多種用途的可再生生物資源,同時(shí)由于其具有很多良好的性能,在建筑材料中具有一定的應(yīng)用潛力。另外,長(zhǎng)江下游地區(qū)的航道疏浚,每年產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的淤泥,目前也被研究用在新型節(jié)能墻體材料中。將量大面廣的秸稈和淤泥,用于同樣大量生產(chǎn)使用的建材中,不僅節(jié)約自然資源,同時(shí)變廢為寶,一舉兩得。
2.5環(huán)保
近些年來(lái),隨著可持續(xù)發(fā)展觀念的深入人心,很多國(guó)家政府都在大力提倡發(fā)展綠色建筑和智能建筑。隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展及人們環(huán)保意識(shí)的提高,綠色建筑、智能建筑和住宅環(huán)境質(zhì)量越來(lái)越受到人們的重視。人們對(duì)“人類-建筑-環(huán)境”的認(rèn)識(shí)逐漸深入,人居環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展也成為普遍關(guān)注的問(wèn)題。設(shè)計(jì)時(shí)要綜合運(yùn)用當(dāng)代建筑學(xué)、建筑技術(shù)科學(xué)、人工環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)、智能控制技術(shù)及其他科學(xué)技術(shù)的成果,把住宅建造成一個(gè)小的生態(tài)系統(tǒng)即智能型建筑,為居住者提供舒適、健康、環(huán)保、高效、美觀的生活環(huán)境。
2.6智能化設(shè)備及技術(shù)
合理地選擇確定整個(gè)建筑中各設(shè)備系統(tǒng)的能源供應(yīng)方案,優(yōu)化建筑中各設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行,結(jié)合居住區(qū)的具體情況,采取最有效的供暖、制冷方式,并加強(qiáng)能源的梯級(jí)利用,實(shí)現(xiàn)環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展,是現(xiàn)代智能建筑的基本思路。目前一種具備多種特性的門窗,其智能化效果引人矚目。這種智能化門窗外觀效果美觀、通透,窗框面積比大大降低,傳熱效果也同步降低。良好的氣密性和隔音效果,可使得室外噪音通過(guò)門窗至室內(nèi)降噪50%以上。產(chǎn)品安裝有微波傳感器,如遇強(qiáng)行突入,窗戶會(huì)以高分貝聲音報(bào)警。窗戶在外側(cè)安裝有防風(fēng)雨傳感器,當(dāng)雨水打在傳感器上時(shí),窗戶就會(huì)立即自行關(guān)閉。還可通過(guò)控制多塊主控制板的方式,在室內(nèi)任何位置遙控門、窗、門簾、窗簾的開(kāi)關(guān)和開(kāi)啟度,具有單開(kāi)、和群控等功能。該產(chǎn)品置有臭氧發(fā)生器,能夠根據(jù)居室空氣質(zhì)量情況,向室內(nèi)釋放氧氣,調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量,保持空氣清新,同時(shí)起到殺菌、消毒作用。在技術(shù)方面,對(duì)建筑物的健康監(jiān)測(cè)成為新的專業(yè)領(lǐng)域,并且從以往的對(duì)橋梁等特大工程項(xiàng)目的監(jiān)測(cè),已經(jīng)發(fā)展到開(kāi)始使用無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)更多的高層建筑物等實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)實(shí)時(shí)的健康監(jiān)測(cè),保證建筑物運(yùn)營(yíng)安全可靠。
關(guān)鍵詞:綠色生態(tài)住宅健康建設(shè)
進(jìn)入21世紀(jì),伴隨中國(guó)住宅業(yè)的突飛猛進(jìn),“綠色生態(tài)住宅”這一概念開(kāi)始引入國(guó)內(nèi),形形的綠色生態(tài)住宅涌現(xiàn)于全國(guó)。然而如何定義綠色生態(tài)住宅?衡量標(biāo)準(zhǔn)究竟是什么?對(duì)這些問(wèn)題認(rèn)識(shí)不清,就無(wú)法把綠色生態(tài)住宅這種歷史潮流的必然選擇與急功近利的商業(yè)炒作區(qū)別開(kāi)來(lái),就難免出現(xiàn)一些見(jiàn)效于國(guó)際社會(huì)的錯(cuò)誤思想。
一、綠色生態(tài)思想的由來(lái)
綠色生態(tài)思想興起于20世紀(jì)60年代。與人文主義不同,綠色生態(tài)思想觀察、考慮問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)不再是自然界中狹隘的人類子系統(tǒng),而是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。綠色生態(tài)思想深刻地覺(jué)悟到:把人作為考慮問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn),一味地滿足人的欲望,很可能違背生態(tài)規(guī)律,破壞生態(tài)平衡,最終搬起石頭砸自己的腳。
從上述關(guān)于人與自然相互關(guān)系的倫理出發(fā),生態(tài)思想認(rèn)為要節(jié)制對(duì)自然資源、能源的掠奪性索?。灰岸鳚渗B(niǎo)獸,惠及子孫”;要在追求人與自然和諧協(xié)調(diào)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
18世紀(jì)英國(guó)思想家懷特是近代西方系統(tǒng)表述生態(tài)思想的第一人。其代表作、出版于1789年的《塞爾波恩的自然史》既是英美自然史學(xué)說(shuō)的奠基之作,也為現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的研究提供了最早的代表性觀點(diǎn)。懷特把塞爾波恩近郊作為他的觀察點(diǎn),發(fā)現(xiàn)他所看到的一切構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的、處于變換中的統(tǒng)一生態(tài)整體,而每一種存在都對(duì)那塊天地的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。據(jù)此,懷特得出堪稱給現(xiàn)代生態(tài)學(xué)奠基的重要結(jié)論:“自然是一個(gè)偉大的經(jīng)濟(jì)師!”懷特的生態(tài)學(xué)概念包含的另一個(gè)重要成分是發(fā)現(xiàn)、享受自然間田園式的和諧,指出自然的經(jīng)濟(jì)體系神秘而完美,仿佛“嘲弄著人類預(yù)知其詳?shù)淖宰稹薄?/p>
生活于19世紀(jì)中葉的美國(guó)偉大浪漫主義生態(tài)思想家梭羅則被認(rèn)為是把田園道德論發(fā)展為近代生態(tài)哲學(xué)的主要代表人之一。和懷特一樣,梭羅堅(jiān)持人類必須學(xué)會(huì)使自己去適應(yīng)自然的秩序,而不是尋求自然或者改變自然。這位備受今人景仰的思想家提出值得每一個(gè)后來(lái)人深思的問(wèn)題:“是地球要由人來(lái)改善,還是人打算生活的自然一些,從而也安全一些?!泵绹?guó)生態(tài)史學(xué)者唐納德。沃思特在《自然的經(jīng)濟(jì)體系—生態(tài)思想史》一書中說(shuō):“這些人熱切地感到,失去了自然的富有活力的洪流的接觸,就是邀請(qǐng)疾病進(jìn)入他的體內(nèi),導(dǎo)致靈魂的衰亡,因此,不與生態(tài)共同體聯(lián)接在一起,就會(huì)有缺陷,就會(huì)生病,就會(huì)破碎,就會(huì)死去。”唐納德。沃思特得出如下深刻結(jié)論:象梭羅這樣的浪漫主義者們“不可避免地要與人文主義的道德傳統(tǒng)發(fā)生沖突。人文主義者幾乎可被稱為反自然主義者”。唐納德。沃思特指出,“在浪漫主義的信仰中最能共同接受的主題,是把自然當(dāng)作一種精神源泉,賦予它至高無(wú)上的地位”。顯而易見(jiàn),自然主義的“綠色生態(tài)”與反自然主義的“以人為本”形同冰炭、水火不容!
今天,綠色生態(tài)思想已成為日益改變整個(gè)人類思想觀念和生活方式的一種國(guó)際思潮。綠色思想的廣泛傳播,促成了一系列國(guó)際環(huán)保組織的成立,推動(dòng)著國(guó)際環(huán)境保護(hù)運(yùn)動(dòng)的蓬勃發(fā)展,為新世紀(jì)人與自然的協(xié)調(diào)和諧,為人類社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展指明了正確方向。
二、綠色生態(tài)住宅的基本要素
如果說(shuō)現(xiàn)代住宅是從空間的角度去關(guān)注人們的生活,那么綠色生態(tài)住宅則是在現(xiàn)代住宅的基礎(chǔ)上從更加宏觀的環(huán)境與資源的角度關(guān)注人類的生活。它不僅僅是建立一套獨(dú)立的住宅指標(biāo)體系,而是要將住宅與環(huán)境、資源及人類的活動(dòng)更加緊密地融為一體:不僅僅要注重空間的使用效率,而是要更加強(qiáng)調(diào)發(fā)揮環(huán)境和資源的效益。就其建造的基本要素而言,主要應(yīng)體現(xiàn)以下六個(gè)方面。
(1)規(guī)劃設(shè)計(jì)合理,建筑物與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào),房間光照充足,通風(fēng)良好。
(2)房屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)要有較好的御寒、隔熱功能,門窗密封性能及隔音效果符合規(guī)范要求。
(3)供暖、制冷及炊燒等要盡量利用清潔能源、自然能源或再生能源,全年日照在2500小時(shí)以上的地區(qū)普遍安裝太陽(yáng)能設(shè)備。
(4)飲用水符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),給、排水系統(tǒng)普遍安裝節(jié)水器具,10萬(wàn)平方米以上新建小區(qū),應(yīng)當(dāng)設(shè)置中水系統(tǒng),排水實(shí)現(xiàn)深度凈化,達(dá)到二級(jí)環(huán)保規(guī)定指標(biāo)。
(5)室內(nèi)裝修簡(jiǎn)潔適用,化學(xué)污染和輻射要低于環(huán)保規(guī)定指標(biāo)。
(6)要有足夠的戶外活動(dòng)空間,小區(qū)綠化覆蓋率不低于40%,無(wú)地面。
三、綠色生態(tài)住宅的類型
(1)生態(tài)住宅類主要提倡以藝術(shù)為本源,最大限度地開(kāi)發(fā)生態(tài)住宅的藝術(shù)功能,把這類與藝術(shù)銜接的生態(tài)住宅當(dāng)成藝術(shù)品去創(chuàng)造,去營(yíng)造,使這類住宅無(wú)論從外部還是從內(nèi)部看起來(lái)都是一件藝術(shù)品。
(2)生態(tài)智能類主要是以突出各種生態(tài)智能為特征,最大限度地發(fā)揮住宅的智能性。凡對(duì)人的居住能夠提供智能服務(wù)的可能裝置,都在適當(dāng)?shù)牟糠直恢萌?,使主人可以憑借想象和簡(jiǎn)單的操作就可以達(dá)到一種特殊的享受。
(3)其他類型除以上2種外,還有生態(tài)宗教類、原始部落類、部分生態(tài)類、生態(tài)荒庭類住宅。
四、綠色生態(tài)住宅的特點(diǎn)——健康
綠色生態(tài)住宅又稱“健康住宅”。生態(tài)住宅不只是綠化,而且,從規(guī)劃上看,生態(tài)小區(qū)的總體布局、單體空間組合、房屋構(gòu)造、自然能源的利用、節(jié)能措施、綠化系統(tǒng)以及生活服務(wù)配套的設(shè)計(jì),都必須以改善及提高人的生態(tài)環(huán)境、生命質(zhì)量為出發(fā)點(diǎn)和目標(biāo)。另外,在具體設(shè)計(jì)上,注重綠化布局的層次、風(fēng)格與建筑物要相互輝映,注重不同植物各方面的相互補(bǔ)充融合,例如,除普通草本植物外,注重觀賞花木、闊葉喬木、食用果樹(shù)、藥用植物和芳香植物等的種植;同時(shí)注重發(fā)揮綠化在整個(gè)小區(qū)生態(tài)中其他更深層次的作用,如隔熱、防風(fēng)、防塵、防噪音、消除毒害物質(zhì)、殺滅細(xì)菌病毒等,甚至從視覺(jué)感官和心理上消除精神疲勞等作用。而在房屋的建造上,則要考慮自然生態(tài)和社會(huì)生態(tài)的需要,注重節(jié)省能源,注重居住者對(duì)自然空間和人際交往的需求。生態(tài)住宅要把健康落在實(shí)處。房地產(chǎn)不是以賣地皮為最終目的,也不是以賣鋼筋+水泥的房子為最終目的,更不是以賣概念和環(huán)境為最終目的,而是以營(yíng)造符合人類社會(huì)發(fā)展和人性需求的健康文明新家園為最終目的??梢哉f(shuō),房地產(chǎn)是賣一種生活方式,是賣一種新文化,賣一種新社會(huì)和新的時(shí)尚。作為一個(gè)社區(qū)的業(yè)主,要真正享受社區(qū)健康文明新生活,不僅體現(xiàn)在房地產(chǎn)商的設(shè)計(jì)圖上,也不僅是在房地產(chǎn)小區(qū)的配套硬件設(shè)施上,而是要落在社區(qū)服務(wù)軟件上,要讓人真正享受到身心愉悅。這才是進(jìn)了健康文明的家園。
五、如何搞好綠色生態(tài)住宅的建設(shè)
所謂綠色生態(tài)住宅,是指充分利用環(huán)境自然資源,以有益于生態(tài)、健康、節(jié)能為宗旨,確保生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán),確保居住者在身體上、精神上、社會(huì)上完全處于良好狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)人與自然的融合,達(dá)到人與自然雙贏的住宅。在國(guó)際上,通常把能體現(xiàn)三大主題的住宅稱為生態(tài)住宅:以人為本,呵護(hù)健康舒適;資源的節(jié)約與再利用;與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)與融合。
(1)以人為本的設(shè)計(jì)理念據(jù)了解,目前很多房地產(chǎn)項(xiàng)目招投標(biāo),設(shè)計(jì)單位只提供最基本的設(shè)計(jì)方案,具體牽涉到諸如保溫、隔熱、西向房間的遮陽(yáng)等細(xì)節(jié)卻往往被忽略。其實(shí)設(shè)計(jì)師的意識(shí)和對(duì)施工以及設(shè)計(jì)的控制能力,決定著住宅生態(tài)層次上的檔次。設(shè)計(jì)綠色生態(tài)住宅時(shí),要根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境,運(yùn)用生態(tài)學(xué)、建筑學(xué)的基本原理及現(xiàn)代科技手段,合理安排住宅建筑與其它相關(guān)因素之間的關(guān)系,式住宅和環(huán)境等成為一個(gè)有機(jī)的結(jié)合體。在設(shè)計(jì)的宏觀定位中,應(yīng)從創(chuàng)造生態(tài)環(huán)境的空間規(guī)劃布局出發(fā),分析住區(qū)朝向和風(fēng)向,開(kāi)辟阻止住區(qū)風(fēng)道與生態(tài)走廊;應(yīng)考慮建筑單體群體、園林綠化對(duì)于陽(yáng)光與陰影的影響,規(guī)劃陽(yáng)光區(qū)和陰影區(qū);應(yīng)最大限度地利用住區(qū)地面作為景觀環(huán)境用地,甚至可將住宅底層架空,使之用作景觀生態(tài)場(chǎng)地;發(fā)揮住區(qū)周圍環(huán)境背景的有利因素,或是借景遠(yuǎn)山,或是引水入?yún)^(qū),創(chuàng)造山水化的自然住區(qū);應(yīng)注重動(dòng)物、植物的引進(jìn)和生物多樣性,創(chuàng)造真正具有良性生態(tài)效果的住區(qū)環(huán)境。在綠色生態(tài)住宅設(shè)計(jì)中,具有良好的室內(nèi)空氣條件和較強(qiáng)的生態(tài)氣候調(diào)節(jié)能力,以滿足人們居住生活的舒適,使人、建筑與生態(tài)環(huán)境之間形成一個(gè)良性循環(huán)系統(tǒng)是基本的要求。為此,應(yīng)力求每戶有通向住區(qū)之外的風(fēng)廊通道;應(yīng)充分利用綠化、地形、建筑、景觀小品,盡量組織通透深遠(yuǎn)、層次豐富的景觀空間;應(yīng)以曲代直,在住區(qū)環(huán)境空間布局形態(tài)上避免橫平豎直的建筑城市化形態(tài),還住區(qū)自然園林空間的生態(tài)面目;應(yīng)結(jié)合地點(diǎn)特征,努力創(chuàng)造出其他住區(qū)所沒(méi)有的景觀生態(tài)優(yōu)勢(shì)。“浦東世紀(jì)花園”的成功,就在于其在景觀設(shè)計(jì)上堅(jiān)持“以人為本”的思想,通過(guò)一條貫穿東西向的綠色景觀主軸將各部分的中心綠地緊密相連,并通過(guò)各個(gè)休閑步行綠軸向每一個(gè)組團(tuán)綠地、休閑綠地、宅間綠地滲透,形成一個(gè)連續(xù)的由點(diǎn)到面的整體綠化景觀系統(tǒng)。并在中央綠地中突出濕地植物特色,巧借緊鄰的大型生態(tài)公園(世紀(jì)公園)輻射的鮮氧,建成了一座獨(dú)具特色的完全生態(tài)化社區(qū)。
(2)充分利用自然資源當(dāng)今地球上的自然資源,經(jīng)過(guò)產(chǎn)業(yè)革命以來(lái)長(zhǎng)期掠奪性的開(kāi)發(fā)攫取,人們已經(jīng)開(kāi)始驚呼能源危機(jī)了。我國(guó)人口眾多,人均資源更加緊缺,其占有量不及世界平均值的一半。如人均耕地面積不及世界人均值的47%,人均水資源占有量為世界人均值的1/4(人均林地和草地只有世界平均水平的)1/9和1/3.而我國(guó)的能耗總量卻位于世界第二,其中燃煤總量占世界第一,二氧化碳排放量為世界第二,資源的短缺及生態(tài)的破壞為世所罕見(jiàn)。本世紀(jì),我國(guó)的住宅需求量仍將逐年增加。傳統(tǒng)的住宅建設(shè)需占用大量的土地資源,消耗大量的能源。綠色——作為新世紀(jì)住宅的主旋律,應(yīng)體現(xiàn)節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能、治污。建造綠色生態(tài)住宅,不僅要盡量減少和高效利用如煤、電、水等不可再生資源,還要盡可能充分利用如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、生物能等取之不盡、用之不竭的再生能源以及廢棄物轉(zhuǎn)換為能源如沼氣等的回收利用。隨著新能源逐步普遍推廣利用,特別是再生能源用于住宅建筑的降溫、保溫、隔熱、采光、炊事以及其它家居生活管理設(shè)施的需要,必然促進(jìn)人類生存環(huán)境發(fā)生根本性的變革,甚至影響住宅建筑的形體和空間的變革。
(3)營(yíng)造住區(qū)的自然生態(tài)目前,國(guó)內(nèi)不少建筑是先建樓后造景,在小區(qū)內(nèi)設(shè)置大面積的人工環(huán)境,如大型的鋪地廣場(chǎng)、硬質(zhì)的道路地表、枯山死水等。其實(shí)這種人為的片面地追求環(huán)境景觀的氣勢(shì)和新意的做法,是逆自然的,并不利于區(qū)內(nèi)小環(huán)境的正常生態(tài)循環(huán),反而會(huì)增加日后環(huán)境的護(hù)養(yǎng)管理費(fèi)用。建設(shè)生態(tài)住宅,一定要注重研究住區(qū)內(nèi)植被、微生物、動(dòng)物和人之間的關(guān)系,強(qiáng)調(diào)自然對(duì)人的影響,強(qiáng)調(diào)各種生物之間是共生共榮、強(qiáng)調(diào)人與自然的和諧統(tǒng)一,根據(jù)自然法則來(lái)對(duì)這些元素進(jìn)行合理配置。通過(guò)植被的多樣性、自然水資源的保護(hù)和利用、化學(xué)污染的降低,來(lái)營(yíng)造住宅區(qū)的環(huán)境質(zhì)量。