虚拟化技术论文虚拟服务器有免费的吗


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虚拟技术是使相关工作在计算机上实现或通过计算机模拟实现的技术[1],早在20世纪70年代便开始将其应用于宇航员培训。由于这是一种消耗低、安全有效的培训方法,现今已被推广到各行各业的培训中,并已在科研、教育、商业、医疗、生物制药、环境保护、农业生产、娱乐等多个领域得到广泛应用。在此,只简单介绍它们在教育、生物制药和医疗领域的应用状况。

随着虚拟技术的发展和教学要求的不断提高,虚拟技术已进入教育领域,并且已成为完成教育工作的一种有效方式。例如利用化学教育软件,展示化学实验的流程和结果。学生可以通过使用该软件,了解和掌握整个实验过程,然后再进行实践操作。这样,既可以减少实验的危险性,又可以提高学生的学习兴趣和效率,减少不必要的浪费。再如利用物理教学软件,开展“欧姆定律”的讲解,其效果生动,且学生便于理解。

虚拟技术在生物制药方面的应用主要是在药物的设计阶段:采用相关的分子设计软件,设计药物小分子,模拟小分子与受体的相互作用,预测小分子的生物活性、毒性、排泄、吸收、代谢途径、代谢物及其各类性质。目前,这种药物设计模式已被国际专业制药公司在研发新药时采用,并与实验相结合,以达到减少研发消耗,提高研发成功率的目标。1.3医疗领域虚拟技术在医疗领域的应用主要有:手术培训、手术模拟、医学影像检查和临床诊断。已经报道的“上海交通大学附属第九人民医院骨科专家成功完成真正意义上的3D打印骨盆重建手术”,是虚拟技术在医疗领域成功应用的又一案例。

化学信息学的研究领域并未经过刻意界定,很多化学家在各自不同的研究领域中力争发展和采用计算机的方法来处理大量涌现的化学信息,建立化合物的结构与性质的关系。在20世纪60年代,化学信息学的发展已初见端倪,到了70年代开始出现了飓风式的发展。因此,相关的化学信息学的定义有多种。


(1)采用分子模拟和数据分析技术与高分辨图形显示组合,得到了令人惊讶的结果。因此,化学信息学是通过应用信息技术帮助化学家研究新问题、组织并分析科学数据,以研发新化合物、新材料的过程。


(2)很多人认为化学信息学是化学信息的扩展,它涵盖了与化学结构、数据存储和计算方法相关的领域,如化合物登记系统、在线化学文献、结构-活性关系分析和分子性质计算[3]。化学信息学作为一个学科名称来说是很新的,但我们可以体会到,它存在于我们周围已经有了一段时间。不同的阶段常会给出不同的化学信息学的定义。

所以,在讨论这些不同观点的时候,我们认为“化学信息学是一门应用信息学方法和计算机技术来辅助解决化学问题的学科”[4]这个论述更具有普适性。


(1)基于数据的方法建立和利用多种化学数据库管理系统和化学数据库中的数据。该方法主要的作用是在数据库中获得已记录的相关信息。


(2)基于逻辑的方法利用已有的化学数据库中的数据,并在此基础上,利用归纳、推理和分类等方法将数据转化为知识,并对知识实施有效的管理,以便于知识得到广泛的应用。最终,能用于解决实际的化学问题。该方法适用于大量数据的处理,对象具有比较强的规律性。同时,它能解决数据库系统不能解决的问题。


(3)基于原理的方法利用已有的量子化学的理论,对化学对象作相关的量化计算,并根据计算结果,研究对应的化学问题。该方法能从原理上解释化学问题,但不适用于大批数据和大的体系的处理。在化学研究中,这三种方法相辅相成。对于不同的研究对象或不同的研究阶段,采用对应的方法组合。

化学是研究物质的组成、结构、性质和变化规律的科学。有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性质、用途和有关理论的一门学科,由于有机化合物都含有碳,同时以碳、氢化合物为母体,因此这门学科又可称为“碳化合物的化学”或“碳氢化合物及其衍生物的化学”,随着这门学科的发展,诞生出了高分子化学、元素有机化学等新学科,为合成染料、橡胶、纤维、药物、塑料等有机化学工业建立了理论基础。化学的研究内容主要可归纳为三部分:分子设计、合成设计和结构确定。利用相关技术设计具有特定功能的化合物即为分子设计[5];利用相关技术设计特定化合物的合成路线即是合成设计;结构确定包括两部分:结构解析和谱图模拟。结构解析是根据已有的化学谱图,推测对应的化学结构。谱图模拟是基于化合物的化学结构,预测其化学谱图。化学是重要的基础科学之
一,它也是一门建立在实验基础上的科学。在化学研究中实验和理论这两方面一直是相互依赖、彼此促进的。化学是一门古老而历史悠久的科学,它的研究模式为灵感、经验和实验(见图1)。长期实验数据的积累,为现在和今后的化学研究提供了宝贵的财富。截至2013年12月,已有记载的小分子化合物达7600多万个,化学反应约5580万个。要有效应用如此大量的研究和实验数据,只有采用信息技术才能实现。在此,我们提出了化学研究的现代模式,即在化学研究的传统模式中融入虚拟技术(见图2)。分子设计是化学研究的内容之
一。传统模式的分子设计流程如图3所示,某种化合物的性质,通常是在得到化合物之后,经过实验测试才可获得对应的性质。现代模式的分子设计流程如图4所示,化合物的性质,可以用相关软件预测获得。根据获得的预测结果和经验,决定是否要合成该化合物。图3和图4中的分子设计流程显示,两者的差异主要在合成之前。传统模式在合成之前的分析工作仅以文献信息作为判断依据。而现代模式,既以文献信息作为判断依据,又以软件预测结果作为分析判断依据。从原理上讲,采用现代模式合成的化合物,其符合需求的成功率要高于传统模式,研究过程中产生污染的几率要比传统模式的低。

中图分类号:B0-0文献标志码:A文章编号:1002-2589(2013)25-0045-02

互联网是目前最流行、影响最大的一种全球性、开放性的信息网。自20世纪80年代揭开中国人使用互联网的序幕到如今,互联网络在中国得到了迅速普及和运用。2013年1月15日,中国互联网络信息中心(CNNIC)在京的第31次《中国互联网络发展状况统计报告》显示“截至2012年12月底,我国网民规模达到5.64亿,全年共计新增网民5090万人。互联网普及率为42.1%,较2011年底提升3.8%。”[1]数据表明,互联网已经成为人们日常生活的一部分,并且直接影响了人们的思想观念和行为方式。

互联网的运用普及对人类社会来说是一次革新,它改变了人们生活、学习、工作的时空观念,也改变了工作和生活的方式。这影响着作为主体人的生存和发展状况,人们有了现实和虚拟两个不同的生活世界,并在其中来回转换。这不得不让我们思考:互联网为何构成如今人自身发展的新形式——虚拟生存?人们在现实世界的思想观念和行为方式是否会带入虚拟的世界中?虚拟生存和现实生存有什么区别?人在虚拟社会中如何生存?虚拟生存有何特点?虚拟生存条件下人如何发展和怎样发展?诸如此类的问题日益凸显。

可见,虚拟世界与现实世界的关系以及虚拟世界与人的发展关系是一个关涉人的生存和发展的重大时代性问题,是当今社会发展和人的发展不可逆转的宏观背景和趋势。“人”是马克思主义人学的出发点和落脚点,虚拟生存不仅提出了人的发展的时代性问题,而且也为马克思人学提出了新的课题与难题。在马克思主义人学视野下探讨虚拟生存相关问题已经成为当今学术界研究的前沿性和前瞻性问题,这不仅是时展的理论诉求,也是马克思主义人学发展的必然结果。

自20世纪90年代互联网的兴起、运用和普及以来,国内学者就从哲学、社会学、伦理学、心理学、教育学等不同学科角度对虚拟生存及其相关问题展开研究,进行了卓有成效的探索。目前,我国学者们除了从上述角度研究和关注网络给人们带来的影响,也有学者们从哲学角度对虚拟生存进行了很大程度上的思考,形成了一系列具有开创性的研究成果。如金枝著的《虚拟生存》、张怡等著的《虚拟认识论》、张明仓著的《虚拟实践论》、周若辉著的《虚拟与现实:数字化时代人的生存方式》、曾令辉著的《虚拟社会人的发展研究》、贾英健著的《虚拟生存论》等。在中国知网中的“中国学术文献网络出版总库”中以“虚拟生存”为题进行模糊查询,相关期刊论文和硕士学位论文共有175篇。

学者们普遍认为随着互联网运用和普及,虚拟生存在今天已经成为一种生存现实,并且它作为现实生存的延伸和拓展正成为人们的一种选择与必需。大多数学者是从虚拟生存的生物学基础、技术基础、人学依据、根本途径等方面对虚拟生存的存在基础做出回答。如认为“人的未特定化和未完成性是虚拟生存产生的生物学基础;人的超越性是虚拟生存产生的内在主体依据;实践是虚拟生存产生的根本依据与途径;计算机技术与网络技术等的发展是虚拟生存产生的关键因素”[2]。

要界定“虚拟生存”,首先要对“虚拟”这一术语给出解释,学者们对于“虚拟”的理解见仁见智。比较有代表性的观点是学者张明仓提出的,他对“虚拟”做了广义与狭义的区分,认为广义的“虚拟”是指人借助于符号化或数字化中介系统超越现实、观念地或实践地建构“非现实的真实世界”的能力、活动、过程和结果;狭义的“虚拟”是指当代语境中的“虚拟”,特指当代的数字化的表达方式、构成方式和超越方式,是我们时代的数字化的生存方式、发展方式和创造方式[3]。

关于虚拟生存的概念,学者们是从虚拟生存和现实生存的关系中得出答案的,虚拟生存是人们在互联网上所从事的活动及行为,它离不开现实生存这个基础,虚拟生存与现实生存既相互联系又相互区别。有学者认为,“虚拟生存是指相对于人的现实生存又超越人的现实感觉的人的生存活动,它是在去除了人的物理实体特征,并将其浓缩化为数字化符号后,以集合体的形式而存在于虚拟时空中的一种社会性的文化生存样式。”[4]有学者认为“首先,现实生存决定虚拟生存,虚拟生存相对独立于现实生存,不是现实生存的翻版,而是对现实生存的丰富,虚拟生存对现实生存也有危害,虚拟生存与现实生存是辩证统一的关系”[5]。总之,学者们认为虚拟生存离不开现实生存,它是现实生存的延伸和升华,两者是辩证统一的。

虚拟生存作为人的一种新的生存方式,它与现实生存既有联系,也有不同于现实生存的特点。关于虚拟生存的特征,有学者认为“超越性便构成人之虚拟生存的本质特性,第
一,虚拟生存的超越性首先表现为实践上的超越性;第
二,虚拟生存所体现的不仅是对现实生存本身的一种超越,更是对现实生存的类意识上的超越性”[4]。除了本质特征,有学者认为“虚拟生存有三个特点:时空观的变迁;个体身份和角色的转变;个体真实自我和潜意识需求的实现。”[6]有学者认为“人的虚拟生存方式和现实生存方式根本不同:首先,生存的虚拟性;其次,生存的模糊性;再次,生存的全球性;最后,生存的裂变性。”[7]

虚拟生存的出现给人的生存带来了一系列的矛盾,出现了二元生存的现象,给我们的现实生存带来了极大的困惑,因此,虚拟生存的内在矛盾冲突是“虚拟性与现实性的矛盾;人性与技术的冲突;智慧的缺失和生存的不确定性的危机。”[8]有学者用马克思实践唯物主义的方法梳理虚拟生存所包含的内在矛盾,认为其矛盾有“真与假的矛盾;对象化与非对象化的矛盾;身心关系的矛盾;主体间的矛盾;生存超越与生存责任的矛盾。”[9]

虚拟生存的出现使得马克思人学思想经受了前所未有的挑战,它无疑会对马克思主义人学在新时期的发展及其当代应用价值等方面产生推动作用。如何在虚拟条件下进一步阐发马克思关于人的生存方式思想已成为学术界不可回避的问题。多数学者都是从虚拟生存与现实生存的关系入手寻找问题解决的途径,如认为“应该在马克思人的生存方式视域下正本清源,不可忽视‘虚拟生存’的积极意义,同时不可低估‘虚拟生存’的不良影响,认为‘虚实和谐’是当下人的生存方式的价值趋向。”[10]有学者认为“虚拟生存的未来之路是追寻虚拟生存中人的价值意义;高扬人文精神的旗帜;对自我的重新界定。”[8]

综上观点,国内学者从各个角度对虚拟生存问题进行了不同的分析,提出了许多有价值的观点,但是也存在一些问题。第
一,学者们大都是从一般的哲学视野层面上对虚拟问题做出探讨,缺乏深入系统的理论研究,将虚拟问题和马克思人学结合作为专门的研究课题比较少。第
二,对虚拟生存的本质、主要特征等问题的概括等还停留在一般化、表面化、外在化的描述上,没有深入结合哲学进行思考。第
三,对虚拟生存的存在基础缺乏应有的重视。第
四,学者们大都只是揭示了虚拟生存的二元矛盾,对解决虚拟生存困境的出路和方法分析得不够深入。第
五,关于虚拟生存与人的自由全面发展问题。在有别于西方的历史文化背景下,对于国人在虚拟世界中所面临的生存境遇问题以何种发展观实现自由全面发展的问题,揭示马克思人学理论的当代价值,学者们缺乏应有的重视。

综合国内学者研究可知,如何使人的虚拟生存合理化,促进人的虚实和谐发展,寻找虚拟生存的未来出路,是当前理论界必须面对的重要课题。因此,从以关怀人的生存发展为目的的马克思主义人学角度对虚拟生存哲学展开研究,具有重大的理论价值和实践价值。


1.有助于拓展马克思主义人学的研究视野。虚拟生存问题给人们生活带来的深层次影响不得不引起人们对这种新的生存方式的关注,以马克思人学生存论的角度对虚拟生存进行深入的概括和反思,有助于加深对“生存”这一概念的理解,丰富马克思主义的生存观,进而拓展马克思人学的研究视野。


2.有助于丰富马克思主义人学相关理论。针对虚拟生存这一现象对人的自身生存状况诸如人的主体性、人的价值实现以及人的自由发展等问题带来的影响,全面、系统地探讨在这一生存背景下马克思关于人的存在论、本质论、发展论的内容,有利于丰富马克思主义人学相关理论,推动马克思主义人学研究向纵深发展。


1.对虚拟生存问题的研究具有重大的社会价值。开展对虚拟生存哲学的研究,不仅可以丰富人们对虚拟生存和社会发展之间关系问题的理解,而且也能为我国制定关于人的全面发展的各项政策贡献绵薄之力,从而促进社会主义和谐社会的构建。


2.对虚拟生存问题的研究具有重大的个人价值。通过对虚拟生存问题对个体发展的影响的种种分析,可以帮助人们明了在实际生活中该如何正确利用虚拟技术的正面效应,提高人们实践创新活动的理性自觉,从而促进个体的全面发展向正确轨道迈进,促进人的自由、全面、和谐发展。

[1]中国互联网络信息中心.第31次中国互联网络发展状况统计报告[R].北京:中国互联网络信息中心,2011:11.

[6]侯锋.浅谈虚拟生存的特点及其超现实性[J].中共山西省委党校学报,2004,
(2):69.

[7]张昱.论虚拟条件下主体的生存方式[J].吉林大学社会科学学报,2001,
(3):82.

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1672-9749(2014)01-0071-03


一,虚拟世界的产生引起了诸多的变化,这是当今时代的一个新问题,是重大的理论和实践问题。

如何从哲学层面上认识和把握虚拟世界的问题,小则关乎到个人的人生观、价值观,大则关乎到整个社会的发展,尤其是青年人的发展,甚至于国家的社会环境、经济环境、文化环境的发展问题,我们有必要对其给予足够的重视。因为青少年是虚拟世界的主要影响对象,他们直接参与其中的机会更多,所以有必要将虚拟世界的主要影响对象分为两类加以考察:一部分是正沉浸在虚拟世界中的青少年,另一部分是经历了虚拟世界并正在虚拟世界中的在读大学生。两者是有不同之处的。不过本文暂时主要考察的是高校中虚拟世界中的大学生。


二,现行的教材中对这一部分的提及较少,难以适应社会现实发展的需要,所以,作为时代问题的虚拟世界问题,本文以为应当列入原理的教学之中,或者作为内容直接写入教材,或者作为课后阅读和思考的补充,适当地加以提及。这是我们在原理课教学中遇到的很现实的问题。许多同学对虚拟世界都很有兴趣,很渴望听到这方面的解释,经过课上的实践,每次讲到教材《马克思主义基本原理概论》(2011年修订版)第一章《世界的物质性及其发展规律》中的第一节《物质世界和实践》的时候,课堂上的气氛都很活跃,同学们关于虚拟世界给他们所带来的乐趣和影响,讲得有声有色,但是在这种虚拟世界中长大的青年一代却很少考虑过虚拟世界与现实世界的差别,尤其是需要做哲学层面的比较和分析。而无论是教材还是辅助材料,都难以找到理论上指导性的建议和解释,尽管会提到不要上网成瘾,可是大都是这种道德教育的说教,而缺乏理论上的进一步深入,所以说,及时地概括和分析这些虚拟世界现象背后的哲学解释是非常必要的。年轻的一代需要补上这堂课的内容。所以说,问题是如何将原理的内容、原理与虚拟世界的产生及其影响等问题,适当地联系起来,并引起更多人关注虚拟世界对原理课所提出的要求。

随着20世纪40年代电子计算机的问世和发展,特别是90年代互联网的普及,虚拟技术已经逐渐走进了人们的生活,引起了人类生活各方面的重大变化,冲击着人们的生活方式和存在方式。至于与虚拟现实相关的问题,比如虚拟现实的含义、产生、发展等,国内外都有丰富的研究。

本文主要研究虚拟世界的扩展与原理课教学改革的关系,特别是虚拟世界的扩展引起原理课教学改革的必然性、重要意义以及具体章节安排和内容设置。首先,主要完成四个方面材料的梳理,调查问卷的整理。比如在以下四个方面(本体论、认识论、价值论、社会历史领域),虚拟世界的产生引起了哪些变化等等。其次,从宏观上进行课题的论证和总结工作,比如总结虚拟世界的产生所引起的诸多变化,进一步探究其产生的原因,以及解决的合理途径,提出积极的建议,及其与原理课的课程教学改革的思考。

环节
一,虚拟世界的扩展与原理课教学改革的必要性,含虚拟世界的产生引起了哲学的诸多重大变化和思考。环节
二,虚拟世界的扩展与原理课教学改革的内容设置和章节安排,以及思考题设置,含如何将这些变化和反思在原理课教学中体现出来,并正确引导同学们从哲学原理的高度认识虚拟世界,达到思想政治教育的目的。环节
三,虚拟世界的扩展与原理课教学改革的理论意义和实践意义。其中,环节二是本文的主体部分,又可以细分为教学大纲、教材内容设置和章节安排、课后思考题设置、教辅材料编写、教学光盘刻录四个步骤。


(1)第一个步骤,教学大纲、教材内容设置和章节安排这里根据内容的需要,虚拟世界的产生所引起的诸多变化及其与原理课的课程教学的思考,又分成本体论、认识论、价值论、社会历史领域共四个方面。

本体论部分的教学改革主要是增设虚拟世界与马克思主义的物质观的联系和区别,以及变更所引起的相应的变化和反思及其对策。具体说,即物质和意识的关系问题或者存在和思维的关系问题。

此前有人研究了虚拟世界的产生与主体性的减弱,主体间性的增加。比如,国内学者皮海兵在他的著作《内爆与重塑:网络文化主体性研究》中探讨了该问题。“将虚拟关系转化为现实关系,既拓展了人际交流的范围,也丰富了人类现实生活的内容。另一方面,人们会将网络生活的经验吸收到现实生活中,‘假如一个人在网上的夸张可以为人所接受或者得到更多的尊敬和注意,这个人就会在实际生活里采取同样的行为,而不必害羞’。”[1]

“由于网络的虚拟性,人们从形式上摆脱了社会自我的束缚,大胆展现出一个更为真实的自我,这一自我本身就是对现实自我的超越。”[2]

面对虚拟世界的产生,尤其是计算机技术的普及和应用,应当重新审视教育的作用和发展模式。“因此,教育技术的问题必须被放置于一个更广阔的情境中来理解,因为这主要不是一个技术问题。它反映了管理和专业化之间不断变化的关系,而这反过来又涉及到了职业模式、标准化、品质和控制等问题。这些问题的解决和教育技术的演化将并肩而行。总之,把技术作为一种统一管理大学的工具的想法具有很大的诱惑力。与这一想法相似的情况实际上可能会在由技术变化所创造的混乱环境中发生。一旦这种情况发生,就会从技术上做出有害的抉择,并且没有挽回的余地。”[3]“然而计算机也能够被用来发展和应用技能以及主动性。计算机不仅不会把人降低为机器的纯粹附属物,而且能促进交往的技能和集思广益。因此,计算机的设计就包含了理性体系与人类行为的关系的两种不同概念之间以及由此产生的技术社会中人是什么的两种概念之间的一种选择。”[4]

认识论部分主要涉及真理与谬误的关系问题、认识和实践的关系问题等,这些问题在虚拟世界里怎样,在马克思主义的认识论当中又当如何认识。尤其是虚拟世界与马克思主义的实践观的联系和区别,变得突出。见教材《马克思主义基本原理概论》的第二章。这些虚拟世界的扩展和变化在认识论的教学改革中最好有所体现。此前有人研究了虚拟世界作用之下的认识和实践的关系问题,比如,国内知名学者吴国盛等。再比如,美国学者安德鲁·芬伯格(AndrewFeenberg),他在《技术批判理论》一书中,有相关深入的探讨,他探讨了“存在论的设计”,也探讨了计算机的作用。他说:“当把计算机当作一种交往媒介来考虑时,计算机就是为了日常生活的逐步共享而创造的一种环境。在这种概念中,计算机不是‘人的形象’,而是我们在其中活动和反过来塑造我们的领域。”[5]可见认识和实践的关系在虚拟世界里的相互作用有多大。

总之,在认识论方面,网络文化提高了每个人的主体地位,个人面对庞大的网络文化整体将不再是一个弱小的个体,而是真正意义上的主体,更加具有自觉性,他将自身的本质赋予网络,使网络文化为了个人而存在,同时将网络文化的本质内化于自身,使自身成为全面的社会主体。网络文化也加强并改善了人与社会的联系。主体性不仅仅是个人的主体性,社会也是一个有机体,有自组织能力,相对于作为客体的自然界具有整体的主体性。与工业社会相比较而言,网络文化社会将赋予主体的人更多意义上的自由。

价值论部分主要解决社会主义核心价值观的问题,包括社会主义核心价值观的确立和建设在虚拟世界里如何能够经受住考验,它会受到哪些影响,及其相应的对策是什么。

虚拟世界的扩展与价值论的教学改革,主要解决社会主义核心价值观的问题,包括社会主义核心价值观的确立和建设在虚拟世界里如何能够经受住考验,它会受到哪些影响,及其相应的对策是什么。此前有人研究了虚拟世界的产生与价值观的确立和影响,比如,美国的唐·泰普斯科特(DonTapscott)所著的《数字化成长:网络世代的崛起》一书中,特辟一个题目,“网络世代的价值观”,来研究此问题。“很少科技是价值中立的。电视所传递的强烈信息,就是塑造时代世界观的极大推力。当第二次世界大战后婴儿潮陆续成长并掌握社会主要权力时,他们也接过了媒体,并灌输自己的意识形态。反观新媒体因为具体分散性、互动式及多对多的本质,反而有较大的中立空间。孩子们开始在新媒体情境中彼此沟通、玩乐、学习、工作及思考,自然就生成了新的价值观。这个时代正开始积极地学习,更甚以往,我们称为‘时代学习’。”[6]

虚拟世界中成长起来的一代或许更加具有评判世界对错的理性和理由。因为他们是年轻的领航员,由于他们质疑传统机构可以提供好的生活,因此他们为自己的生活负起责任。

社会历史领域部分,虚拟世界的扩展与社会历史领域的教学改革也要相应地加以调整。有两个问题比较突出:第一个是作为社会基本矛盾之一的生产力和生产关系的矛盾,在虚拟世界的扩展影响下引起哪些值得探讨的问题和变化。见教材《马克思主义基本原理概论》的第三章。另一个是科技的作用问题,虚拟世界的扩展代表科技发展的水平越来越高,科技发展的水平越高,相应地人文关怀变得更加重要,这一部分需要突出强调。

此前有人研究了虚拟世界的产生与社会历史领域中的某些问题,诸如虚拟世界的产生与生产力的变革等,比如,美国学者安德鲁·芬伯格在《技术批判理论》一书,以及《功能和意义:技术的双重面相》等文章中有相关的探讨,他曾提出当今技术的功能的拓展等,丰富了生产力的内涵,有助于进一步研究虚拟世界的产生与社会历史领域的发展。


(2)第二个步骤,课后思考题设置本文认为最好在原理课教材中补入这一个知识点,课后的思考题中,最好也补上一道相关的思考题,我们初步拟定的思考题,第一章《世界的物质性及其发展规律》,课后思考题是“虚拟世界与马克思主义物质观的联系”。那么相应地,在第二章《认识世界和改造世界》中,最好也补上一道相关的思考题,我们初步拟定的思考题是“虚拟实践与马克思主义实践观的联系”。在第二章《认识世界和改造世界》中,价值论部分的思考题是“虚拟世界对社会主义核心价值观的影响”或者“大学生如何在虚拟世界的冲击下确立社会主义核心价值观”。第三章《人类社会及其发展规律》,可以设两个思考题,“虚拟世界在什么程度上影响了社会基本矛盾”和“虚拟世界与人文关怀”。以上这些思考题或者直接以问题的形式出现,或者以案例分析的形式出现。


(3)第三个步骤,教辅材料编写此外,如果需要的话,考虑是否写一本指导青年大学生的思想指导性的小册子,作为辅助学习的材料。


(4)第四个步骤,教学光盘刻录笔者还提议要录制现场教学的光盘一张,作为进一步学习和研究的资料。

正如泰普斯科特在《数字化成长》一书中所说的那样,“网络时代正将新媒体由神秘禁地转化为数百万人参与、自由发挥的大环境,在庞大人口分布的坚实力量及不受限制的心灵的带动下,网络时代创造了一个崭新的世界,与以往冷淡、呆板无用、单向传播的大众媒体完全不同,他们建构了一个任何想法都可以发声的场所——无论是否威胁到当代的社会秩序。鉴于网络世界的发展和虚拟世界的扩展,我们在思想政治教育方面也应该有所关照。哲学是时代精神的精华。离开时代的发展空谈哲学是不可取的,同样,思想政治教育工作也要考虑到时展的问题。那么,在此前提之下来探讨虚拟世界的发展与“马克思主义基本原理概论”教学内容的拓展,意义就更加明晰了。

[1][2]皮海兵.内爆与重塑[M].桂林:广西师范大学出版社,2012:214,214.

中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)11-2696-02

DesignandResearchonStructuredCablingSystemVirtualLab

(SchoolofInformationScienceTechnology,HainanNormalUniversity,Haikou571158,China)

Abstract:Inthispaper,wepresenteffectivemeasurestoachieveastructuredcablingvirtualexperimentplaordingtotheHainanNormalUniversityasaspecificapplicationenvironmentandthevirtuallaboratoryperformancerequirements,workvirtualinteraction,dataoptimizationandotherkeytechnologies,interactivewasestablished.

Keywords:virtualreality;digitalmodeling;interactive;virtuallab

我国的高等教育历来强调理论性、系统性,学时安排也以理论教学为主,实践教学为辅;重理论、轻实践、重知识、轻能力的现象普遍存在。另外,我国的高等教育投入不足,扩招使一些学校,特别是理工科学校面临的硬件设施不足和经费短缺方面的困难更加突出,实践教学环节被进一步削弱。这就不可避免地导致学生在一定程度上理论与实践脱节,创新素质不高,动手能力不强。结构化综合布线课程在理工科专业中已经占据了非常重要的地位,是在同类课程中以上问题最突出的专业基础课程之
一。建设虚拟实验室目的是运用现代教育和教学理论,结合先进的计算机及网络技术,改革传统的实验教学模式,构建一个基于虚拟现实技术的网络实践教学平台,解决目前所存在的问题,提高实践教学效果。

结构化综合布线虚拟实验室是以结构化布线理论为指导,利用现代网络技术与虚拟现实技术,集理论教学、实验项目演示和虚拟实验训练一体的网络虚拟教学平台。按照结构化综合布线课程实验教学大纲的实验项目设置,建立一个使得实验者具有身临其境的现实感觉,通过网络随时随地的进行课程实验,提高实践学习的兴趣,提高学习的效率。

虚拟实验室是针对结构化综合布线实验室进行虚拟建模,要求的虚拟环境完成结构化综合布线课程的相关实验,具有高仿真度、全交互、可视化、易访问等特点,结合VRML、3DSMAX、Photoshop和Javascript等开发工具[1-3],使用户可以随时随地的访问,通过鼠标和键盘对实验设备模型进行多角度多方位操作,完成实验项目的演示和虚拟训练,使用户对虚拟实验教学内容有直观认识,达到远程虚拟实验教学的目的,提高学生的动手能力。具体的实验清单如表1所示。

根据以上结构化综合布线实践项目清单,实验环境和实验项目主题对象包括了实验室的实验展示台、网线、打线器、配线架、机柜和线槽等,建模要求的数量多,形状复杂,直接采用虚拟语言逐一编写模型代码非常繁琐,因此,本文采用3DMAX工具预先建立三维模型,在应用环境中对建模进行拍错调整,减小文件大小,以更好的匹配实际的实验场景模型[4-5]。其中,实验室环境模型主要是静态试题模型,如:门,窗,实验台,凳子等,可采用几何建模技术实现,通过VRML自身自带功能,如Scale,Inline等实现环境造型,且数据量小,方便网络传输应用。而其他实验器材工具模型的构建非常复杂度,需要借助三维建模软件建模,本文采用3DMAX软件完成,但是,采用3DMAX建模对不规则物体建模转换为VRML代码后,产生大量无效代码,影响浏览效果,需要对代码进行优化。

首先,VRML文件的数据量直接影响网络实时浏览,需要减少文件传输数据。三维模型中的重复建模造成VRML文件存在重复代码,通过重用代码来减小代码的数量;同时,适当降低数据精度,在可接受的浏览效果范围内,尽量多采用整数数据,并对数据进行压缩处理。其次,提高渲染速度。多使用规则几何节点来建模,简化模型的复杂度;实验场景光照单
一,相应使用单一光源;非关键部分使用贴图的形式。本虚拟实验室的模型如图1所示。

VRML文件包括场景描述与动态交互处理,采用场景描述来构造实验虚拟场景,实验场景由各种实验器材或场景实物节点组成,它们之间通过消息来进行联系。动态交互处理通过VRML的节点和路由连接而成,节点产生事件,路由传播和处理事件[6-7]。虚拟实验项目操作过程即为事件的动态处理过程,VRML中定义了时间感应器、触发感应器、邻近感应器、可见感应器、平面感应器、球面感应器和圆柱感应器来对不同的动态变化进行检测,经过感应器检测动态交互引起的动态变化。

VRML的节点之间的事件处理只能达到简单虚拟动态变化效果,不能满足实验虚拟操作的细节要求,为了提高VRML事件之间的控制能力,扩展交互功能,采用Java编程为VRML浏览器提供相应的功能增强支持。通过VRML内部Script节点和外部编程接口与java连接,管理内部事件之间的变化和网络交互控制。将Java与VRML结合,能够很好地实现网络虚拟实验平台。使用VRML进行场景构造,内嵌用Java编写的程序设计实现对象的编程行为。这使VRML在网上创建充满真实感的三维虚拟世界,为用户提供一种自然的、身临其境的体验方式,包括交互性、动态效果、连续性及参与感。

本文阐述了虚拟实验教学在实践教学中的发展意义,对结构化综合布线实验进行了系统的分析、设计与实现。并研究了3D建模技术和虚拟现实编程语言等关键技术,结合结构化综合布线的实际问题,选用适当的三维建模工具和网上交互方式,以达到结构化综合布线实验的实践教学要求。

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[2]吴金来.基于VRML的坦克火炮网络教学系统的研究[D].大连:大连理工大学,2007.

[4]邱进冬,杨志雄,顾新建.基于Web的虚拟现实的开发与应用[J].计算机应用研究,2003,20
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[5]刘航,王积忠,王春水.虚拟校园三维仿真系统关键技术研究[J].计算机工程与设计,2007,28(12):2934-2936.

中国大陆很多高校中电工电子实验以验证理论课本知识为目的,学生只需要按部就班即可。电子课程属于较难的工科课程,实验课往往和理论教学同时进行,学生在实验中尚不懂电路知识,造成了实验教学效果差,学生实验效率低。

因此,浙江大学城市学院信电分院在实验教学中基于新行为主义强化理论设计了多个远程虚拟电工电子实验,并用之于实验教学上,取得了不错效果。本文介绍了设计思路和教学效果。

强化理论是美国的心理学家和行为科学家斯金纳、赫西、布兰查德等人提出的一种理论,也称为行为修正理论或行为矫正理论。

巴甫洛夫在动物实验中发现了条件反射的作用,斯金纳把条件反射应用到人的学习中。斯金纳在巴甫洛夫条件反射理论的基础上,重新定义了强化。他提出了一种“操作条件反射”理论,认为人或动物在一定的环境中,为了达到一定目的,会采取一定的行为作用于环境。当这种行为的后果对他有利时,这种行为就会在以后重复出现;不利时,这种行为就减弱或消失。人们可以用这种正强化(positivereinforcement)或负强化(negativereinforcement)的办法来影响行为的后果,从而修正其行为。

某些行为可以使人们得到通常所说的奖赏,从而鼓励这些行为,这个过程这就是强化理论中的“强化”。

斯金纳认为,任何能够提高操作出现概率的事物都是强化,强化在有机体条件反应的形成中起着关键作用,强化决定了动物的行为是否会发生变化,新的行为模式要练习多次才能形成,以及形成后能保持多久。

强化理论对当今的学校教育有着深远的意义。在学校教育中,通过对学生的各个方面进行强化,教师可以修正学生的行为方式,塑造学生良好的行为习惯。通过教师不断地强化,引导其向积极健康的方向发展。


一,在电工电子实验教学中,把实验教材分为多个教学单元,实验教师设计了多个远程虚拟实验用来辅助教学,采用了程序教学的原则,在每个教学单元前,通过远程虚拟实验进行预习来强化学生对电工电子学的认识,每个虚拟实验包括“解释-提问-解答-确认”四个环节。


二,在虚拟实验中贯彻了即时强化的原则。在远程虚拟实验中,在输入数据后,可即时印证正确与否。在心理学上,行为主义大师斯金纳指出:“教师也常常设想,自己的作用只是指出学生错在哪里,但是如果指出学生对在哪里,常常会使课堂的气氛和教学效果产生巨大的差异。”为了强化学习效果,虚拟实验中,学生正确的行为会得到鼓励。


四,在现实生活中,更大量存在的是间歇性的强化。用问歇强化形成的行为相当稳定,也极难被消退。可以对个体的行为根据时间或行为次数来进行间歇强化。虚拟实验主要用在学生的课前预习中。

LabVIEW是美国NI(NationalInstrument)公司领先的图形化系统设计软件,凭借图形化的设计模式和强大的系统模块完成各种设计和控制程序。

通过LabVIEW软件,把LabVIEW嵌入到WEB网页中,从而实现BrowserServer(浏览器服务器)结构的远程电工电子创新实践平台。通过虚拟实验室,学生可以通过交互式控制完成远程实验。

在LabVIEW中,使用源代码(LLB)的方式目标VI,可以很好的解决上述问题:将目标VI(am.vi)和它所调用的子VI一并打包生成为一个LLB;同时,修改HTML文件,将此LLB作为嵌入网页的目标。这样,当客户端的浏览器链接至此HTML时,会自动从服务器端下载LLB至本机的临时文件夹中,并在本机上独立运行其中的指定VI(a1.vi)。另外,在生成LLB时可以选择去掉所有VI的程序框图,这样可以保护程序的源代码。

目前远程虚拟电工电子实验室上开发了32个虚拟实验项目,可以虚拟14个数字电路实验,13个模拟电路实验和5个电工电子实验。实验可以操作,可以记录数据,大部分实验有练习题,

首先定义实验内容,设计实验数据模型,仿真数据可以通过公式拟合,也可以读取实验数据数据库。然后使用LabVIEW8.6编码实现虚拟小实验;再次通过LabVIEWLLB文件;最后建立一个网站,将对应实验LLB嵌入网页中。

首先对三瓦法做出解释“三相四线制电路中负载所消耗的总功率需用三只功率表分别测出
A,B,C各相负载的功率,然后相加,即分别为
A,B,C相负载消耗的功率,这种测量方法称为三瓦计法”。三瓦法主界面如图2所示。

其次,定义数据模型,本实验数据比较简单,直接编程实现模型,将真实测量数据预定义给瓦特表。设计程序框图如图3所示。

启用后,在2010-2011学年第2学期每个实验学生平均每周有4学时的实验教学,共有322名学生参加实验。学生在教师教学前,已经对实验内容和实验效果有了了解,减轻了实验教师工作量。在2011-2012年第1学期共有314名学生参加实验。

在学生使用远程实验系统以后,对上课学生做了问卷调查,答卷中88.2%的学生喜欢远程虚拟实验,欢迎这种教学方式。72%的学生认为远程实验强化了对电子电路的知识。

浙江大学城市学院信电分院,基于强化理论设计了远程虚拟电工电子系统,用于学生学习电路知识。学生对此反映良好,减轻了教师的工作量,取得较好效果。

[1]付瑜.斯金纳的强化理论及其在学校教育中的应用[J].中国电力教育,2008
(4).

[2][美]斯金纳著,施良方译.自由与幸福的学生[A].瞿葆奎主编教育学文集——教学(上)[c].北京:人民教育出版社,1988:521.

【关键词】Labview软件;MATLAB软件;VisualBasic软件;JAVA软件;优缺点

传统示波器是电子工业、科学研究和教学实验领域中一种必备的仪器,并且都在这些领域中占有重要的地位。在高速发展的现代科技技术下,对传统测控仪器提出了新的技术要求,主要包括智能化、自动化、多样化等等[1]。传统仪器跟其他传统测控仪器一样,越来越不能满足这些新技术的要求,与此同时,新仪器的开发对开发商与用户都带来了更大的挑战。基于上述原因,新型的测控仪器设备的出现是当务之急,虚拟仪器这个概念变得不再陌生。

虚拟仪器的开发基于强大的计算机软件和硬件,把传感器技术,自动化控制技术等有效的融合在一起[2]。软件设计平台的灵活性,依据用户不同的特殊需求创建出人机友好操作界面,实现并取代各类特殊、昂贵的测试仪器的功能。

实现用户友好操作界面的软件操作平台有很多,例如,Labview软件,MATLAB软件,VisualBasic软件,JAVA软件等,本文将对实现虚拟示波器用户操作界面的开发性软件进行比较。

近年来,世界各国的虚拟仪器公司开发了不少的虚拟仪器开发软件,方便了开发商利用这些开发软件组建自己的虚拟仪器或测试系统,并编制测试软件,最具影响力的是NI公司的Labview和Labwindows/CVi开发软件,美国HP公司的HP-VEE和HPTIG平台软件,美国Tektronix公司的Ez-Test和Tek-TNS软件以及HEMData公司的Snap-Master平台软件等都是国际上公认的优秀虚拟仪器开发平台[3]。从1988年陆续有虚拟仪器产品面市,当时有五家制造商推出30种产品。此后,虚拟仪器产品每年成倍增加,到1994年底,虚拟仪器制造厂已达95家共生产1000多种虚拟仪器产品,销售额达2.93亿美元,占整个仪器销售额73亿的40%。美国是虚拟仪器的诞生地,也是全球最大的虚拟仪器制造国,生产虚拟仪器的主要厂家有HP公司目前生产100多种型号的虚拟仪器,Tektroflix公司目前生产约80多种型号的虚拟仪器。

国内虚拟仪器的开发和研究起步相对比较晚,清华大学,重庆大学,西安交大以及东方震动和噪声技术研究等高校和公司对虚拟仪器的产品和设计平台以及NI产品做了大量的研究工作,所研究和开发的结果在某些方面都得到了很好的应用,比较突出的是重庆大学测试中心所研究的虚拟仪器,目前,部分院校的实验室也引入了虚拟仪器系统,包括上海复旦大学,上海交通大学,华中科技大学等[4]。于此,又开发了一批新的虚拟仪器系统用于教学和科研,其中华中科技大学机械学院所开发出的Inventor可重构虚拟实验台、深圳蓝津信息技术有限公司开发出的DRVI快速可重组虚拟仪器平台等影响力比较大,中国农业大学的研究人员利用虚拟仪器开发平台开发了用于精密播种机性能检测的实验室自动化系统。山东大学医学院基于虚拟仪器技术研究了胸双极立体心电图及其三维可视。

虚拟仪器正在持续且迅速地发展,它即将取代测量技术在传统领域的各类仪器,使仪器的功能和技术性能方面具有了灵活性和经济性,因而更适应当代科学技术迅速发展和科学研究所提出的更高更新的测量需求[5]。并且随着计算机技术、仪器技术和网络通信技术的不断完善,虚拟仪器技术也会在向网络化方向发展,即基于网络的虚拟仪器。网络技术和虚拟仪器技术相结合,产生了基于网络的虚拟仪器,使用的网络化虚拟仪器,可以在任何地点,任何时间获取测试的数据,因此图像化编辑平台的发展将带动和完善虚拟仪器的发展。国内专家预测未来的几年内我国将有50%的仪器为虚拟仪器,国内将有大批企业使用虚拟仪器系统对生产设备的运行状况进行实时监测。

Labview是一种基于图形编程语言的可视化优秀开发平台,它与传统编程语言最大的区别是使用图形语言,以框图的形式编写程序[6]。它与VisualC 、visualbasic、LabWindows/CVI等编程语言不同,是使用图形化程序设计语言
G,而不是基于文本语言的程序代码,用方框图代替了传统的程序代码,一个Labview程序主要包括前面板、框图程序、图标/接线端口3部分[7]。为用户提供一个便捷、轻松的设计环境,利用它设计者可以像搭积木一样,轻松组建一个测量系统或数据采集系统,并可以任意构建仪器面板,而无须进行任何繁琐的计算机程序代码的编程,从而可以大大简化程序的设计。

在设计虚拟示波器时,程序包括数据采集,波形显示,信号处理,波形存储和回放几个模块。因而硬件部分的主要功能就是采集外部的信号,可以是PCI、USB、DAQ等数据采集装置,然后是信号调理,目的就是完成信号缓冲、放大、滤波等功能[8],Labview开发平台自带的函数具有强大的信号处理功能,充分发挥Labview的优势所在。在它的前面板上可以非常直观地显示出旋钮,开关,波形等示波器应有的界面设置,参数设置,可以根据开发者的想法自行定义,具有很强的灵活性[9],真正的操控系统的是后面板,建立功能模块,元器件的连接,按键功能的实现等等,模块化的实现使虚拟示波器的功能更加完善。

MATLAB是Matrix和Labortaty前三个字母的缩写,意思是“距阵实验室”[10]。是一套功能十分强大的计算机辅助和设计教学软件,MATLAB具有以下的主要功能:数值计算功能,符号计算功能,图形处理功能及可视化功能,可视化建模及动态仿真功能。

基于MATLAB平台设计的虚拟示波器可以充分发挥它的数据分析功能,不仅方便了实验研究,也可以为控制系统的设计与优化提供了有效的途径[11]。基于MATLAB的虚拟示波器硬件系统主要是完成数据采集系统的设计,主要有MCU、数字I/O、A/D、数据通信接口,以及电源部分组成。而对计算机串口以及数据输入的控制,由MATLAB软件的仪器控制工具箱中的函数来完成。通过调用MATLAB的数据采集,画图程序来完善虚拟示波器的功能。MATLAB是很好的数据分析处理软件,而将其与Labview相结合编程可以极大的提高系统的数据采集、分析、故障诊断的能力,具有很强的技术提升空间。

VisualBasic简称VB,是Microsoft公司推出的一种Windows应用程序开发工具。在界面设计、文件处理、多媒体应用、数据访问等方面提供了有力的帮助,具有易懂、易学的优点。对于虚拟示波器开发而言,VB在数据处理和图形显示方面不如Labview。在使用VB开发工业测量与控制系统应用软件时,需要对待测量信号进行实时采集、显示、以及实时处理等VB并不擅长。对此类应用程序的开发,最为理想的解决方案是将VB的图形用户界面开发及其他方面的优势和LabVIEW在数据采集、显示与处理方面的优势结合起来[12],互相取长补短,从而开发出功能更加强大的测控软件系统。

MATLAB与VB的结合主要有两种方式。其一是在VB中引入MATRIXVB,使得VB可以调用MATLAB函数。其二是将在MATLAB中编写的文件编译成VB可以调用的DLL文件。通过混合编程,利用VB和MATRIXVB,快速、简洁地生成虚拟仪器[13]。

JAVA是由SunMicrosystems公司推出的JAVA程序设计语言和平台的总称。面向对象的一次编译随处运行的高级语言,提供了强大的网络支持,用Java实现的HotJava浏览器跨平台、动感的Web、计算的功能。推动了Web的迅速发展,常用的浏览器均支持Javaapplet[14]。基于JAVA开发网络化的虚拟测控系统具有强大的网络和跨平台的优势。

基于JAVA的网络化虚拟示波器,利用socket和多线程技术实现,使用双缓存技术解决了波形显示时的闪烁问题,由系统启动用户界面线程,同时启动不断侦听对客户连接请求的线程。如果侦听到客户的连接请求,就开辟一个新的线程来处理其连接请求。与此同时还要查询数据是否已经传送完毕,一旦完成便要通知用户界面线程更新界面。

除了上述的几种开发平台外,还有
C Bulider,Visual,VC等都可以是结合多种软件的虚拟仪器开发平台,另外国内也有一些虚拟仪器开发系统,如吉林大学自主研发的图形化虚拟仪器开发平台LabScene,重庆大学研制的虚拟仪器开发系统VMIDS等等[15]。并在相应领域取得了一定的成果。

在各领域的应用中,虚拟仪器正在取代着传统仪器,它的优势也是显而易见的,它的出现是仪器界的一次革命,具体表现为:智能化程度高,处理能力强;复用性强,系统费用低;可操作性强等等。对于虚拟仪器的设计而言,软件设计是核心,对于每一种虚拟仪器的开发平台都有它自己的特色与缺陷,MATLAB是一款数字处理与图形化处理的强大软件,在设计虚拟示波器时可以发挥它强大的数据处理功能,对于VisualBasic而言,它的缺陷是存在的,但它是一款作为结合型开发软件的好处;利用JAVA的开发的虚拟仪器是现在乃至未来的重要开发平台,它是仪器朝着网络化的发展,就目前而言,Labview是虚拟示波器开发软件的首选,它的图型化编程语言使用户和开发者都能比较容易理解。在实际应用中,我们不仅仅局限于单种软件开发工具,可以将它们结合起来使用,取长补短,各抒其长,会使所开发的虚拟仪器得到更全面的设计。再者在实施方案前,对开发平台进行分析探讨、比较,最终选择适合的虚拟平台,对之后的工作会带来更多的便利。

[2]王维喜.基于声卡的多功能虚拟示波器和虚拟函数发生器设计[D].青岛大学学位论文,2009.

[3]李艳.基于Labview虚拟仪器的设计和应用[D].南京理工大学学位论文,2006.

[4]丁鹏.基于USB数据采集的虚拟仪器的研究和设计[D].西安电子科技大学学位论文,2010.

[6]姜碧琼.基于Labview的虚拟示波器的设计[D].西北农林科技大学学位论文,2008.

[7]朱红林,刘武.基于Labview的虚拟示波器的设计[J].电子工程师.2006.32(11):17-19.

[9]朱治国,郑建荣,刘小平等.虚拟仪器及常用开发软件[J].现代仪器,2004,1:28-31.

[10]薛德庆,姚世锋,刘锐,蔡继军.MATLAB在虚拟仪器中的编程应用研究[J].传感器与仪器仪表,2006,22(5-1):157-159.

[11]罗彬,曾岳南,张雪群.基于MATLAB的虚拟示波器设计[J].仪器仪表用户,2006.13
(4):107-110.

[12]宋波,陈一民.关于虚拟仪器开发工具的比较与选取[J].国外电子测量技术,2006,25
(8):1-
5.

[13]戴永彬,关维国.VB和MATRIXVB在虚拟示波器中的应用[J].仪表技术,2004
(6):21-22.

中图分类号:A811;G521文献标识码:A文章编号:1009―2234(2017)04―0023―05

21世纪以来,由于实践这一概念在马克思主义哲学中的特殊地位及其受到现代哲学普遍诉求的影响,实践问题逐步上升为马克思主义理论界关注的一个热点,同时也引起了不少的争鸣,实践的基本形式问题就是其中之
一。本文拟以现今《马克思主义基本原理概论》教材中的虚拟实践及其虚拟实践课堂问题,来探讨虚拟实践的这一新形式。

虚拟(Virtual)一词在《美国传统词典》的解释是:“Existingorresultinginessenceoreffectthoughnotinactualfact,form,orname”,意思是说“虽然不是真实的事实、形态、或名义,但在事实上或者效果上存在或发生的”,即“名不符实”或“实不符名”。牛津辞典(1989)等将其解释为:“某事物如此逼真,以致在多数情况下可视为真的。并且,某事物具有所述事物的对应的所有相关的作用和结果,却还没有被明确地认作为该事物”或者说“虽然不是正式或实际存在的,但在实本质上或等价的效果上就是这样;就效果或影响来说,却应该用这样的名称来形容它”。国内研究者普遍指出虚拟一词最初由邓斯・司各脱从唯名论角度加以界定,其指的是脱离现实内容的形式性的事物概念。

在汉语词典中,“虚拟”一词可以拆分为“虚”和“拟”二字。“虚”一般与“实”相对,例如,虚假、虚构、虚幻、虚名、虚言等词组中的“虚”字都含有“不真实”的意思;而“拟”字在比拟、拟物、模拟、拟制等词组中,一般表示效法、模仿、揣度等意思。因此,“虚拟”是相对于“真实”而言的,而“真实”一词的含义具有不确定性和歧义,“虚拟”一词的含义自然也就不确定了。

陈志良教授和张世英教授在国内学界对虚拟有着较为权威的哲学认识,他们从狭义和广义两个范畴对虚拟作了明确的界定,从狭义上来说,虚拟是指对数字化的表达及其构成方式的一个总称;从广义上来说,虚拟是指包含各式各样的规则的合成、再选择及其进一步的演化在内的人类所有的规则和文明。随着数字化、信息化时代的大发展,虚拟化的规则将会不断的涌现出来。通过数字化的手段,我们可以建构出能够区别于现实世界的虚拟世界,其丰富了也变革了传统的人类认识赖以发生的中介系统。他们还指出虚拟不同于模拟或虚构,模拟没有超出现实的哲学层面,本质上仍是对现实事物进行一种反映或重现的方式,是对现有事物的“改造”而不是全新的“创造”性的认识与实践活动;虚构则只出现在主观的思维世界中,是一种“想象的现实”,虽然可以借助语言将其表达出来,但缺乏将其还原到现实中的基础与手段。相比之下,虚拟已经达到一种“真的假”而非“假的真”的程度,通过语言符号乃至数字化虚拟的手段就能构造出可以使人获得“亲近感”与“沉浸感”的现实空间。进而他们认为,依照虚拟程度的不同,虚拟由低到高依次可分为三个程度:现实性的虚拟(类似于模拟,是尚未完全脱离现实层面的简单虚拟)、可能性的虚拟(一定程度上超越了现实,但不足以以假乱真)、对不可能性的虚拟(真正意义上的虚拟,其实现了对现实中不可能之物的符号化或数字化建构,足以以假乱真)。由此可见,无论东方还是西方,虚拟并不是随着当代网络信息技术的发展才出现的,而是在人类文明一开始出现了,贯穿于一切人类文明史的发展,只不过在当代科学技术条件的催化下,虚拟一方面表现的更为深刻和广泛,另一方面主要与现代的数字化和网络信息技术相联系。

虚拟实践的诞生及其萌发是同人类不断进行的虚拟化的实践活动同步的。虚拟实践的崛起和发展,在很大程度上改变了当代哲学与科学的实践基础和对象性前提,从而成为当代哲学必须正视的一个重大理论课题。对这一课题的深入研究将会大大发掘虚拟实践的意义与价值,并将极大地丰富和发展马克思主义实践观。

《马克思主义基本原理概论》(以下简称《马原》)本科教材从2007年版到现在的2015年版,对于实践的基本形式也在不断的调整和修改,2007-2010年概括为“物质生产劳动实践、处理社会关系的实践、科学实验”这样的三种基本形式;2013年版则把人类社会生活的基本领域划分为“社会的物质生活、政治生活和精神生活领域”,由此把践的基本形式调整成“物质生产实践、社会政治实践和科学文化实践”这样的三种基本形式。2015年修订版在保留2013年版实践的三种基本形式基础上增加了“一种新的实践形式,即虚拟实践”。但教材同时指出“虚拟实践是社会物质实践的派生形式,只具有相对独立性”。

由石云霞教授主编的马克思主义一级学科硕士研究生教材《马克思主义基本原理专题研究》中从广义和狭义两个角度来理解实践的基本形式。“从狭义的角度看,实践的基本形式就是物质生产实践、社会交往实践、科学实验。从广义的角度看,我们又可以把实践的基本形式概括为实在实践、虚拟实践、模拟实践。”并指出“虚拟实践是指人们运用计算机、网络和虚拟现实(VR)等信息技术在电脑网络空间中有目的地进行的能动地改造和探索虚拟客体的一种客观活动”。

在学术界,虽有学者认为虚拟实践并不是严格意义上的实践,真正意义上实践只能是物质生产实践,虚拟实践只是一种描述的过程,能证明或者能证伪一些命题。但大多数学者将虚拟实践作为一种新的实践方式,从不同的视角对虚拟实践进行深入的阐释和研究。清华大学曾国屏教授指出虚拟实践是将“可能性转换为现实性的创造性实践,是对现实的超越与扬弃”;周甄武博士从虚拟实践与其它实践区别的角度,将虚拟实践界定为主体在虚拟空间使用数字化中介手段进行的实践。杨富斌教授认为虚拟实践“是指人们运用计算机技术、网络技术和虚拟现实技术等现代信息技术手段,在赛伯空间(Cyberspace)或电脑网络空间中有目的、有意识地进行的一切能动地改造和探索虚拟客体的客观物质活动”;中国社科院的张明仓教授指出“虚拟实践是主体按照一定的目的在虚拟空间使用数字化手段进行的双向对象化的感性活动”。虚拟实践“是人类实践方式的一次飞跃”,他认为“虚拟实践使人的实践对象第一次突破了纯粹形式的外部物质世界的界限,它将数字化符号上升为实践中介手段,把人类社会活动的信息经由计算机系统进行数字化处理和合成转换,使主体置身于一个新的关系实在的虚拟实境中”。作为一种独立形态的虚拟实践,与现实实践,彼此相互联结、相互作用,两者将共同影响着人类的未来。这个观点,在学界有较高的认可度。可见大多数学者还是倾向于把虚拟实践划为独立的实践形式。

虚拟实践究其本质上来说是人实践活动的一种崭新的感性活动,是互联网社会突现出来的一种不同于现实世界的新感性世界,即虚拟实践是一种有别于现实社会传统实践的三种基本形式的新型实践活动形式。因为虚拟实践主要是发生在虚拟环境之中,而虚拟环境一般都来源于互联网设备的构想和缔造。通过互联网模拟复杂环境为平台和虚拟的多样人物故事为载体,让用户在这种虚拟世界里进行着一种沉醉式、交互式为特点的体验活动。因此,笔者认为虚拟实践和现实社会传统实践的差异性主要体现在以下几个方面:

虚拟实践仅是一种更高级别的实践方式,对物质生产劳动作为马克思主义实践观的根基没有任何影响。它只是人类的脑力劳动不断发展中的一种新形态。虚拟实践的客体是根据实际的情景要求运用数字化的信息技术进行最优化的整合而得到的,它是由虚拟技术演绎和创造出来的一类客体对象。虚拟实践不是直接地改变自然客体从而得出相对应的直接的物质产品。它改变的仅是自然客体的转化形态中的虚拟客体的那一部分,并不是真实的自然客体。虚拟实践可以让人们的认识水平得到提高,但它不能够真实的改造客体对象本身。因此,不能把虚拟实践活动中对虚拟客体的重塑直接等同于改造自然客体的现实社会实践。

我们知道,虚拟实践活动是在人――计算机网络系统的虚拟空间的实现的含有客观实在性的活动,这个虚拟空间一般是以人类社会这一大背景为平台的,因此其会受到人类社会活动的各种各样的影响,但就其本质来说,和原子所构成的物质实体之间的相互作用过程相比较,这种活动就是现实的物质活动的“映射”,更明确的说,是对它们的一种“虚拟”。因此虚拟实践活动不会对现实社会的人或真实的事物造成这样或那样的物理性的伤害或损伤。例如,战士不会受虚拟战争中子弹,刀,导弹等武器的伤害甚至牺牲,虚拟战争中的各种武器毁坏也不会影响现实世界中的任何武器的破坏。虚拟技术用在医院时,可以用来远距离的手术操作,远程时间对医疗器械的控制,智能机器人来实现对病人的各种高难度手术。而那些利用虚拟实践和现实的人或其它现实社会存在物发生直接的相互作用,这就属于虚拟实践与现实实践之间的相互交流、相互联系和互相作用的情形。所以虽然虚拟世界的生活与现实世界的生活在政治、经济、文化、教育等方面存在一定的关联性,但虚拟实践不同于处理人与人之间关系的社会活动。

科学实验在人们从感性认识逐渐升华到理性认识的进程中有着举重若轻的作用。科学实验的主要目的还不是生产物质产品,而是精神产品,更确切的说是对自然界规律的认识,而虚拟实践活动的最主要目的并不是为了得到精神产品。尽管计算机实验得到了快速的发展和普及,但它只是作为科学实验的辅助形式,而不能把虚拟实践活动完全等同于科学实验。现在常见的虚拟网络购物、虚拟驾驶、虚拟现场教学等等,虽然偶尔也会获得一些的精神副产品,但是这类活动的最直接意图,并非像科学实验那样主要目的是为了获得精神产品,即对自然规律的重新认识。

由此可见,虚拟实践是不同于通常所讲的现实社会活动的三种基本实践方式,其有了有创造性的发展。虚拟实践扩大了实践活动的范围,丰富和发展了实践活动的广度。

任何事物的本质都是该事物成为其本身并有别于其他事物所固有的内在属性。同样,虚拟实践的本质特征决定其和其他任何形式实践是不同的,其内在规定性不同于现实社会传统实践的内在规定性,其具体特征包含以下几个方面:

(一)虚拟实在性。虚拟实践是有别于传统意义上的“直接现实性”的,它是具有“虚拟实在性”的一种独立的实践形态。这里的所说的“虚拟”,并不等同于虚无,它是另外一种形式的真切的存在。“是实际上而不是事实上为真实的事件或实体”。????它利用数字化信息技术、虚拟技术及其相关的设备为中介,突破了传统观念中由原子组成的物质时空观念对人们的实践活动所带来的制约,对人们的时空观念带来了巨大的影响。其虚拟性特性主要体现在虚拟实践的主体、客体、中介的虚拟化,尤其是时空虚拟化更是虚拟性最重要的特点。虚拟实践的平台是人为的构建非现实的场景,实践主体在虚拟空间的活动,像社交软件交流、网络事件调查讨论、远程数字控制等,减弱了人们在现实时空中所进行的社会活动那样的外在时空地理位置的实在感、物体形态的触摸感和事情发展的代入感,它只有一种功能上的实在性和可重复性。

(二)交互性。传统实践必须包括实践的主体、客体和实践工具(中介)这三大要素“在场”才能开展实践活动,然而虚拟实践的主体却摈弃了以前的这一依赖物质实体才能进行实践活动的特性,并非要真实地“在场”;虚拟实践的对象不是单一的外在物质世界,而是那些通过数字信息化构造的全新客体。虚拟实践主体综合利用数字化、符号化中介系统所创造出来的客体不断对主体的生活实践产生影响,同时主体本身接受不断的反馈调整,进而提高主体的能力和综合素质。所以,虚拟实践的主客体之间通过各种各样的虚拟实践活动,使其不断的互相交流反馈,共同发展提高。这种交互包括同步交互和异步交互。同步交互是一种实时性的交互,即虚拟实践客体在接收信息的同时进行反馈,虚拟实践的主体可以即时获得这种反馈。例如网站可以通过网络用户的点击频次发现人们对网站的信息关注差异,从而更好地调整信息排列。也可以请一些社会知名人士与网友进行在线聊天,受邀嘉宾可以向网友表明自己的观点,而且可以随时回答网友提出的相关问题,从而使这种传播变得更为有效。异步交互是指虚拟对象在接收信息后等待一定的时间后再进行相应的反馈,像网络论坛、网络舆情调查等。

(三)自由开放性。在虚拟实践活动中,人们可以根据不同的需要选择任意的可能性进行不断的预演、排演和执行,进而达到最为理想的效果和目标。它是人类的一种能动的和自由自觉的活动,因而与传统的现实实践活动相比较,其有更大的能动性、自由度、自主性和开放性。由于虚拟环境的建立和虚拟实践的介入,首次打破了在物质实体条件下只能依赖单一途径来选择发展可能的旧模式,使实践的内容发生了质和量的双重变革。在新的智能型实践结构中,以往单一的实践已被系统的实践所替代,直接的实践已让位于间接的实践,稳定简单的实践方式必然逐步变成类型多样的实践范式,才能让主体在与客体的交流互动体验中得到更多的自由度,从而使虚拟实践活动不断突破现有的限制和约束,进而更好的应用到更多的领域和对象中,让体验者产生更加形象、丰富、立体的感受。

(四)创造性。虚拟实践就其本质来说和其他任何实践活动一样,源自于人类认识和改造世界、满足自身发展的需要,它具有明显的目的性、自主性、计划性、探索性和创造性。马克思主义认识论指出,实践不但是人类生存、生活的基本方式,更是人类改造世界、创造世界的基本方式。

因而,在网络智能时代,人类不仅可以利用现实的社会实践不停地改变和创造一个更舒适的的客观物质世界,而且在不断的利用虚拟实技术,有意图地创造了一个与现实世界相对应,并和现实世界之间相互渗透、相互转化的虚拟世界。虚拟实践把现实社会存在的各种能发生和不能发生的以及不存在的事物进行重新的整合重构,建立起了非现实性的合理性、超越性、创新性,进而引导着人们迈向更高级的创造形态并进入新的创造时代。

根据虚拟实践的以上这些特征,我们将理论与实际恰当的结合起来,在《马原》课上尝试虚拟实践教学。我们主要想从以下几个途径去尝试探索虚拟实践教学:

(一)“仿真性虚拟体验”,主要是要求学生带着实践任务,在选定的虚拟目标空间譬如虚拟宣传橱窗、资源库、虚拟博物馆、纪念馆等等虚拟空间进行参观、体验,身临其境的去经历和感受,并在虚拟空间中充分利用现代技术构建人际交往关系环境,再根据实践教学要求完成实践报告。仿真性虚拟体验相较于普通网络实践,是高度依赖虚拟现实系统的实践活动,属于较为复杂,较为困难的虚拟实践资源开发,所以充分开发、完善、解决虚拟实践教学系统“有”的问题成为实现教学目标的基础。虚拟实践教学系统资源能否恰当的建立和发展会直接影响到学员的兴趣以及最终的实践教学的收获,在情景丰富、立体感强的虚拟实践教学系统中,可以学生产生强烈的角色融入感和环境沉浸感,以对学生产生吸引力和感染力,学生才能乐于追捧,最终做到理论学习与实践的有机结合,获得对特定事物的特定认识。

(二)“网络调研”,主要是要求学生或是自拟问答题目、或是采用门户网站组织的调查,就某一社会热点问题、焦点事件的来龙去脉,社会各方面的反响和态度等进行网上调查研究,并对调查结果应用马克思主义基本原理进行理论恰当的分析和评价,将调研报告作为平时成绩的一部分。通过这种探究性实践学习,学生可以在理性审视种种网络问题、解疑释惑的过程中提高辨别和分析能力,进而在一定意义上为马克思主义理论课赢得网络话语权。

(三)虚拟讨论。通过构建相应课堂主题的虚拟环境,让学生和教师在形式多样主题丰富的虚拟环境中进行相应知识或课题的深入交流讨论学习。如“怎样用马克思主义联系的观点看众筹做微公益”;“马克思的劳动价值论与网络直播平台互动间的关系”。需注意的是,讨论内容要符合“三贴近”原则,即讨论内容需贴近学生认识水平,贴近教材教学内容,贴近学生思想实际,也就是说,讨论主题必须符合学生群体的思维特性、情感体验、生活实际并结合个人成长需求,寻找当代大学生独特思考角度和虚拟实践教学的最适结合点,既可以增强虚拟实践教学的时效性和亲和性,又可以增强讨论主题的针对性,最终提升马克思主义理论的说服力和感染力。

(四)虚拟考场和个性化的作业。提供虚拟考场,教师根据教学目标和内容,借助主控网络适时试题,收到试题的学生(全体或部分)根据自身实际情况,在一定时间内多次网络申请参与并提交试卷进行统一考试。系统根据主观题和客观题分别设立相应的评卷程序,将考试结果回复各位考生,并给出评语。作为实践活动的调查报告,也不再是纸质化的作业,而是依据学生的能力和兴趣提供个性化的作业。如视频短片、裸眼3D重现等形式。

由上可知,虚拟实践的客体是根据实际的情景要求运用数字化的信息技术进行最优化的整合而得到的,它是由虚拟技术演绎和创造出来的一类客体对象。这种数字化的虚拟活动具有安全、实惠、高效等优点。

因此,同学们通过虚拟实践可以更好的使用网络资源,无论是“虚拟现实体验”、“网络问卷调研”还是“虚拟时空建构”都不需要大量的经费作保障,这首先解决了我们教学经费不足的问题。

其次,虚拟世界突破了原子意义上的物质时空对人类实践活动的约束和限制,对于像“马原”这种大班公共课,虚拟实践教学可以进一步开拓实践新空间、充分有效地发挥方便快捷的特点。

再次,大家知道,“马原”课由原来的马克思主义哲学、马克思主义政治经济学和科学社会主义三门课合并而成,内容增加很多,教学任务重,但课时没有增加,包括实践课仍然是48学时。虚拟实践以其自身优势和独有特点有效地弥补了我们马原课社会实践教学不足的状况。网络虚拟实践可以紧紧围绕“马原”教学内容和社会生活现实进行有针对性设计,指导学生有目的的到网络中搜集各种资料展开自我学习和实践活动,这样可以节省大量的现实课堂教学时间。虚拟实践教学还可以给学生提供平等的参与机会,变单向灌输为双向互动,及时交互。所以虚拟实践教学方式可以弥补传统实践教学方式的不足,它借助日益普及的计算机技术和网络空间,广泛的延伸了学生的现实实践活动范围和广度,使有限的现实实践活动走向无限的网络实践活动中。

总之,虚拟实践教学活动使学生理论知识和创新思维应用于实践,并在接受实践检验的过程中使学生自身的能力得到了提升和锻炼。诚然,在虚拟实践教学中,教师必须牢牢把握“育人为本,立德树人”的价值目标,引领学生用马克思主义科学的世界观和方法论分析网络现象,辩证地看待网络热点问题,尽量避免“买椟还珠,体用倒置”偏颇现象的发生。因为“育人、立德”是永远的教学目标,“育能”是为更好“育人”服务的,是一种载体和手段。

〔1〕〔3〕胡小安.虚拟技术若干哲学问题研究〔D〕.武汉:武汉大学博士学位论文,2006:90.

〔2〕张世英,陈志良.超越现实性哲学的对话〔J〕.中国人民大学学报,2001,(03):1-
8.

〔7〕闵清,计毅波.哲学视域下虚拟实践的研究述评〔J〕.科学创新导报,2014,(29):102.

〔9〕周甄武.虚拟实践.人类的新实践〔J〕.中国人民大学学报,2006,(02):40-46.

中图分类号:F74文献标志码:A文章编号:1673-291X(2016)24-0010-04

“虚拟水”这个概念是英国伦敦大学教授TonyAllan在非洲研究学院的一次研讨会上提出的,表明虚拟水是生产商品或服务中所需要的水资源数量,它以“无形”的形式寄存在产品和服务中,与实体水相对应[1]。1996年,TonyAllan教授正式定义了虚拟水的概念[2]。目前,虚拟水概念有两个实际方面的应用:虚拟水贸易和虚拟水消费[3]。虚拟水概念的提出,为人们水资源保护和水资源安全的研究提供了一个新的思路。后来陆续有学者在此基础上提出“虚拟水贸易”这一概念。虚拟水贸易可以发生在国家之间、洲际之间也可以应用在当地或者河流盆地之间[4]。其最直接的积极效果是有利于进口国家和地区节约水资源[5]。国内对于虚拟水贸易的探讨主要集中在如何通过进出口贸易的方式进行水资源的合理调配,研究方向包括虚拟水产品的量化、虚拟水战略与粮食安全、虚拟水贸易背后的经济学原理,以及虚拟水贸易在经济政策方面的应用等[6]。

资源替论是可持续发展经济的基本原理之
一。从可持续发展角度分析,技术进步的意义是实现资源替代。从广义上理解,“资源替代”意味着在生产规模扩大当中,外部的资源替代自身资源、较高层次的资源取代较低层次的资源所起的作用(姚志君,2004)[7]。一般认为,水资源在人类社会经济发展中的作用是无法替代的,但就区域或者国家个体来说,水作为一种资源同样具有可替代性,一方面,缺水地区可以通过跨地区调水,用其他地区的水资源来替代本地区的水资源,更高层次上,缺水地区可以通过虚拟水贸易直接获得需要用水资源进行生产的产品,从而替代参与生产的那部分水资源。事实上,这种替代已不再是资源本身的替代,而是资源功能的替代(刘宝勤等,2006)[8]。

比较优势理论属于国际贸易理论的范畴,是以
A.斯密的绝对成本论为基础,以李嘉图的比较成本论为核心,经赫克歇尔―俄林的要素禀赋论的补充和完善而形成的一个完整的理论体系(马惠兰,2004)[9]。该理论认为,各国或区域在要素禀赋上存在的差异,使得生产投入要素价格也存在差异,进而用导致生产成本和产品价格的差异来解释了国际或区域比较优势的差异。虚拟水贸易的实质就是比较优势理论的应用[10]。当虚拟水贸易的合法性在经济理论方面受到质疑的时候,ReimerJeffreyJ.通过澄清误区和开发新方案使得虚拟水贸易有了坚实的理论基础[11]。虚拟水贸易是同国际贸易相伴相生的,将这一理论应用到我国,可以为解决水资源短缺和保障水资源安全提供一个新思路[12]。

虚拟水贸易旨在一个国家或地区通过国际贸易的方式向另一国家或者地区购买水资源密集型产品,尤其是粮食但不限于粮食,从而保障粮食安全[1]。RobertoRosonandMartinaSartori运用虚拟水理论对地中海地区水资源安全做了分析[13]。TalebM.Abu-Sharar在约旦地区,分析了虚拟水在水资源管理的作用,特别指出,继续进口粮食是缓解粮食紧缺和节约水资源的有效途径[14]。

未来三十年中国将面临新增粮食需求1.4亿~2亿吨的巨大压力,如何保证粮食供给和保障粮食安全,成为摆在面前的大事。马静、汪党献等通过研究提出,虚拟水战略可作为跨流域调水的补充,在保障缺水地区水安全方面发挥重要作用[15]。鲁仕宝、黄强等通过运用虚拟水理论对缺水地区进行研究,提出虚拟水可以作为一种调节手段,增加缺水地区的水供给,保障水安全和粮食安全[16]。对于水资源贫乏的国家,张志强、程国栋通过研究发现,进口虚拟水可以减轻本国水资源的压力,提出虚拟水是一项适合干旱半干旱地区作为保障水资源安全采用的战略工具[17]。在虚拟水和环境效益方面,张雄化(2015)通过测算发现,虚拟水进口越多的地区环境效益越差,提出要国内蓝水战略和国际虚拟水战略并行[18]。朱启荣(2014)[19]基于虚拟水贸易理论,利用2010年的中国投入产出表与44个行业数据,对中国进出口贸易的虚拟水强度、进出口结构、外贸中的虚拟水流量与调整中国进出口贸易结构的节水效应及方法进行了定量分析。结果表明,通过有针对性地调整中国进出口贸易结构,能够产生巨大的节水效益。

运用比较优势理论可以知道,水资源丰富的国家利用其比较优势出口水资源密集型产品是有利可图的,但是如果过度开发水资源,对于虚拟水出口国的环境生态也会产生消极影响。比如美国奥加拉拉蓄水层,它的地下水抽取率远远高于自然补给率,超过90%的地下水灌溉了美国至少1/15的农田[20]。如果长期保持地下水抽取率高于自然补给率,蓄水层就会面临枯竭的危险,反过来蓄水层的枯竭会使地表水流量减少甚至枯竭。虚拟水贸易加剧了缺水地区的用水压力;水资源过度开采,造成地下水漏斗,海水倒灌;影响土地的利用结构,导致土地沙漠化;挤占生态用水,影响生物多样性(夏汉林、刘渝,2014)[21]。王海兰、牛晓耕等通过研究发现,传统水资源配置手段只能缓解水资源的供求矛盾,不但不能从根本解决水资源短缺问题,还可能打破原有的生态平衡。具有极强的可操作性和可持续性的虚拟水贸易,就成为解决水资源短缺的必然选择[22]。在生态环境的约束下,发展虚拟水贸易是发展生态农业、合理配置水资源以及达到人与自然和谐相处的目标的新思路(任海军、陈立梅,2010)[23]。严立冬、屈志光等(2011)通过运用“虚拟水”理论与“粮―水”协调度,分析了国内农业虚拟水区域间流动格局,提出了虚拟水生态资本权益补偿的水资源区域管理政策,通过“区域虚拟关税”模型的建构,对区域虚拟水生态资本权益补偿问题进行了探讨[24]。蒋雅真、毛显强等(2015)[25]运用投入产出方法对资源节约和环境保护潜力的进口贸易部门进行辨析,发现货物进口贸易对缓解中国资源环境压力起到了积极作用,通过合理地扩大进口,优化进口贸易结构,能进一步发挥进口贸易规避国内资源能源消耗和污染排放的重要作用。

国内现在对于虚拟水贸易的研究主要集中在对缺水地区的省际虚拟水贸易研究和虚拟水贸易影响因子的研究。黄敏等(2016)[26]通过投入产出及IO-SDA等方法分解分析变化的影响,发现真实用水系数和真实中间投入技术是虚拟水贸易变化的主要负向因素,进出口贸易结构的影响在不同部门间存在较大的差异,而且直接用水系数和中间投入技术分解出的结构效应都不明显,中间投入进口比率效应也不明显。王红瑞等(2007)通过对各类农作物历年的虚拟水含量及其结构变化的研究,再基于投入产出方法对北京农业虚拟水贸易进行了计算分析后发现,近年来,北京地区粮食作物虚拟水总量持续减少,经济作物虚拟水总量却呈上升趋势[27]。张宏伟、夏冰等(2011)等基于投入产出方法分析比较了2007年我国第一二产业中各行业水资源的直接消耗、完全消耗和间接消耗,研究我国各行业间水资源消耗的间接拉动,发现农业和基础工业是主要的用水来源,减少消费端的物质消费是减少资源消耗的最终途径,仅仅考虑调整产业结构只是将资源消耗大的行业进行了区位上的转移[28]。马超等(2011)基于虚拟水战略视角,对2005―2009年我国农产品国际贸易中的虚拟水流动情况进行了实证分析。研究得出,我国在农产品贸易方面依然存在较大逆差,由此决定了虚拟水净进口量的逐年增加,金融危机导致农产品贸易的内部结构发生了一定改变,而从贸易品种来看,目前我国农产品的对外贸易结构依然较为单一[29]。

虚拟水贸易最初用于对农产品的定量计算。农作物虚拟水含量的计算思路基本都来源于联合国粮农组织(FAO)推荐的彭曼公式,大多在这一公式基础上进行计算。目前对虚拟水含量的计算方法主要有两种:一种是ChapagainandHeokstra提出的研究不同产品生产树的方法(Chapagain,2003)[30],另一种是Zimmer和Renault基于对不同产品类型如农产品、工业品、畜产品等进行区分的计算方法(Zimmer,2003)[31]。国际上投入产出法被较早运用在虚拟水贸易研究中,比如Velazquez运用投入产出模型研究了西班牙Andalusia地区分部门的直接和间接虚拟水消费,指出了虚拟水消费最多的部门[32~33],他还运用投入产出方法分析了该地区的虚拟水贸易状况,发现每年90%的水资源消费来源于农业,超过50%的农业虚拟水出口,据此提出要减少该地区的农产品虚拟水出口[34]。我国虚拟水含量的计算是在引进国际上主要计算方法的基础之上进行的,上述以区域为研究对象的文献中都不同程度地计算了所研究地区农产品的虚拟水含量。程国栋、龙爱华、张敦强等众多学者对农产品中虚拟水的含量进行了计算,并扩展到动物产品和工业品等领域。高秋杰等(2011)对林产品中的虚拟水含量进行了测度[35],项学敏等人(2006)对工业产品中虚拟水含量的计算方法进行了研究,提出了工业品的虚拟水含量计算方法[36]。周姣、史安娜(2008)提出了改进的水资源投入产出表的计算方法:将新鲜水资源使用量和废水排放量纳入国民经济行业价值型,把传统的价值型投入产出表和水资源在生产过程中的物质循环描述相结合。这样不仅计算了生产过程中消耗的“虚拟新鲜水”,同时计算了“虚拟废水”对生产地或国家的环境带来的一些负面影响[37]。

在过去的发展阶段里,虚拟水理论获得了较快程度的发展,但还不算完善。目前国内外对于虚拟水和虚拟水贸易的研究,重心都放在农产业领域和虚拟水贸易影响因子的测算上,完善的数据共享体系尚未建立,这都将是未来研究的重点。我国的虚拟水贸易研究起步晚,目前还不完善,未来中国虚拟水贸易的研究可以从两方面进行:第
一,建立虚拟水量量化模型,制度化规范化虚拟水管理;第
二,建立虚拟水长效补偿机制,实现生态可持续发展。

[1]
T.Allan.Fortunatelytherearesubstitutesforwaterotherwiseourhydro-politicalfutureswouldbeimpossible[G]//PrioritiesforWaterResourcesAllocationandMa,London:ODA,1993:13-26.

[2]
T.Allan,KarshenasM.ManagingEnvironmentalCapital:TheCaseofWaterinIsael,Jordan[R].theWestBankandGaza,1947―1995,inAllan,
J.A