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科技学术论文归档与利用存在的问题
北京卫星环境工程研究所是由所办负责科技学术论文、著作的收集、管理、归档工作,主要是通过每年举办1~2次国内空间环境工程等专业学术会议,出版会议论文集。科技论文年均两百篇左右;每年本所参加国际声和振动、空间环境材料、空间碎片等相关专业国际会议十项;在国际会议上发表的论文年均20余篇,均围绕该领域及相关专业的研究和发展。由于参加国内外各种学术交流活动逐年增多,为技术发展和人才培养提供了支持,提高了所的整体学术地位和技术水平;同时由于学术水平显著提高,导致对空间环境及相关科技信息需求也不断增加,但在科技论文齐全归档和有效利用的管理工作方面,笔者认为还存在一些问题。
1.档案管理不到位。虽然目前对科技论文的归档范围已有明确要求,但在具体执行过程中,并未及时采取相应的管理措施,疏于严格管理。使科技论文归档的管理还存在一些薄弱环节,档案人员不能主动收集科技论文,致使部分科技论文作者将论文存在自己手中。
2.审查不严格。航天科技有严格的保密审查和技术审查规定,但有部分作者为了图方便和省事,未经审查就直接将科技论文投在国内外的刊物上发表,造成科技论文归档不受控。
3.档案意识不强。部分科技人员不能自觉地将所发表的论文主动归档,特别是被EI、SCI等国际主要检查收集的优秀论文,甚至将论文视为自己的私有财产,未能意识到科技论文是航天科技的宝贵财富,是促进科技快速发展的重要资源和技术支持。
解决科技论文归档与利用的途径
1.加大宣传力度,增强档案意识。在各项紧张繁忙的科研型号任务管理工作中往往对档案工作的不够重视,导致科技学术论文的归档和利用价值被忽视。
为了进一步加强宣传力度,增强科技人员的档案意识:一是在所网页“学术交流”专栏,增设“论文归档”栏目,大力宣传科技论文归档的要求及其重要性;二是利用每年举办的学术交流会活动,在征文通知中明确提出论文归档的要求;三是采用职务晋升方式,将是否归档作为一项硬指标,作为晋升的加减分项,把归档工作纳入科技人员的职责范围;四是通过各种载体的有效宣传,树立科技论文归档意识,将档案意识融入到相关的工作中,将科技论文归档工作纳入所的档案工作计划中。
2.树立正确的价值观,共享科研成果。我国《档案法》第三章第十条明确规定:“对国家规定的应当立卷归档的材料,必须按照规定,定期向本单位档案机构或者档案工作者移交,集中管理,任何个人不得据为己有。”科研单位的科技人员是国家的工作人员,任何个人或团队在科研工作过程中形成的科技成果都是属于国家的,是国家的宝贵财富,不能据为已有,要做到学术科研成果资源共享。
3.健全完善规章,做到有法可依。在已有规章制度的基础上,根据科技人员的需求,不断完善相应的管理规定,从制度上进行管控、不留死角,使科技学术论文归档工作制度化、程序化。保证科技学术论文归档工作规范有序地开展。
4.严格审查手续,保证受控。为了彻底堵塞未经审查就发表科技论文的漏洞,确保发表的科技论文归档。应在严格执行所有关保密管理办法及学术交流管理办法的基础上,由所办负责学术交流的管理工作和科技论文的归档工作,做好一出一归的闭环管理。
首先,要逐级审查待发表的科技学术论文。通过《国内会议及刊物的审批表》进行审查管控,采用处室、专家两级审查制度,经单位保密部门审核后出具《保密审查证明》后,方可对外提供和发表。从根本上杜绝了未经审查就的问题。
其次,所办将全部发表的论文及论文审查表均按照归档要求进行存档,分类整理立卷,并编制检索目录供大家查询利用。
5.实行奖励政策,鼓励。本所自2008年起开始实施科技奖励制度,鼓励科技人员积极撰写,极大地提高了学术交流水平,数量逐年上升,论文归档数量也逐年增加。为了更加有效地开展学术交流工作,2011年对论文奖励制度又进行了修订和完善,明确规定被国际六大著名检索系统——美国《科学引文索引》(SCI)、美国《工程索引》(Elsevier EI)、英国《科学文摘》(SA)、美国《化学文摘》(CA)、俄罗斯《文摘杂志》(AJ)、日本《科学技术文献速报》(JST)收录的论文及在国内核心学术刊物上发表的论文给与物质奖励,对于及时归档的论文作者,于每年年终特别发放现金奖励。调动了科技人员撰写论文的积极性,同时极大地推动科技学术论文归档工作,收效显著。
6.与晋升考核挂钩,刺激归档热情。为了促进科技学术论文的归档工作,保护知识产权,要求申报者和科技学术论文归档主管部门分别递交清单,将主管部门提供的发表清单作为依据,每年参照论文归档情况进行评比。评比数据与员工的职称评定、晋升考核挂钩。将科技学术论文的归档工作与员工的切身利益密切相连。此方法能够更加有效地刺激论文作者主动归档的积极性,由被动归档变为主动归档,更加有利地确保科技学术论文归档工作的顺利开展,实现了科技论文归档的齐全完整。
利用信息化管理手段实现科技成果共享
自从2004年开始,在网页主页面上建立了“学术工作”专栏,下设学术动态、学术论文、学术成果3个栏目。该专栏自建立起,通过较高的点击率,充分说明大家对学术成果检索利用的关注程度。利用信息化管理网页平台,达到了宣传和交流空间环境工程领域里技术和成果的目的,也促进了航天器环境工程的发展。
近几年随着我国空间技术的快速发展,空间环境工程领域取得的丰硕成果、一些新的环境试验控制技术手段、新的环境适应性技术研究也在陆续开展,包括:可靠性验证、材料分析与应用、虚拟试验技术的研究、月壤力学试验及仿真技术的研究等。正像宇宙的探索是无限的,空间环境工程的研究也一样没有尽头,它具有巨大的发展空间和发展潜力,随着科技人员对空间环境工程的不断深入探索与研究、对各种科技信息的查询利用也将会提出更高的要求。为了能够更好地满足广大科技人员的工作需求,提供更加全面的科技信息资源,在建立科技论文数据库的基础上,需要将在国际国内学术会议上发表的论文和国际六大著名检索系统收录的论文及时全文录入、实时更新,不断完善科技学术论文档案库,便于更好地研究空间环境工程技术。同时利用信息化手段,及时准确地采集科技信息,满足科技人员的需求,也便于大家监督检查,使工作更加快捷高效。
1.热能与动力工程存在的问题分析
早在商周时期,我们国家就已经开始了工业炉的生产工作,那时主要是通过加热来提炼铜器。铸铁工艺最早出现于春秋战国时期。与此同时熔炼铸铁相关高炉出现于十八世纪九十年代,且马丁于十九世纪六十年代有机改造同气体燃料相关的那些加热平炉。此时的热能项目在锅炉中应用中获取了一些成绩,不过还是有不利点。热能与动力工程中工业炉的应用发展分析对于工业生产来讲,工业炉的地位非常关键。在早些时候,工业炉一般是经由燃烧材料的方法来提供热能。在这种过程中,人们发现此种方法虽然能够带来热能,但是也会对我们的环境产生非常恶劣的影响。随着技术的不断发展,人们发现可以通过工业炉来实现电和热的有效转化。目前热能相关的研究工作在不断开展,而且锅炉的管理能力也得到了很大的提升,目前已经可以使用电脑控制锅炉,这就在无形中将能量的利用率显著的提升了。当前锅炉有两大类型,分别是推钢型的和步进型。这两者的差别是它们的输送材料方法不一样。
2.热能项目中风机面对的问题
锅炉设计风机的目的是为了压缩并且运输气体,也就是说把机械能合理的变化为动能。当设备运行的时候,风机能够将有关的气体运输到特定的设备中,它的功效比较显著。最近几年,我们国家的经济和社会获取了非常显著的成就,人们对于能源也更为需求,有关能源生产单位若想在激烈的竞争中获取发展,实现效益最大化,就应该切实的提升锅炉的工作总量。正是因为不断的增加其活动量导致风机因为长久的运转而发生破损,一旦破坏就会影响到设备的正常运行。所以必须变换风机的工作模式。除此之外我们还需要注意一个事项,叶轮本身结构非常复杂,在其测量温度的时候外在要素会对它的工作产生一定干扰。对于这个问题当前还没有合理的解决方法。虽然如此,然而值得一提的是为采取热能与动力工程已研发出的相关软件可从多种方向对风机叶片燃烧的速度进行有效测定,且可对数值进行二维模型的模拟,通过此创建来对网格进行有效划分,之后采取求解器对网格输出、所需结果进行有效求取,最终获取较为准确的一些模拟结果。
二、热能与动力工程的广泛运用了所取得的科技创新
1.燃烧控制
对于设备的燃烧控制来讲,其中非常重要的一个部分是怎样调节能量。我们国家的设备大多数使用的是人力模式,通过手工将燃料放到炉中,这样能够保证运转稳定,不过非常的耗费人力。最近几年大部分的单位都开始使用自动化模式。当前的燃烧方式有以下类型:第一是持续控制体系,它是由控制器和有关分析部件组合得到的,利用热电来测定数值,进而使用电脑分析存在的偏差数值,只有这种方法可以确保结果是精确的,进而对设备燃烧合理控制。通过不断的实践我们发现上述这种设备在开工时存在一定的偏差,所以需要进行合理的研究以此来保证数值的精确性。交叉式燃烧控制系统。锅炉由燃烧的控制器、烧嘴、流量阀、热电偶等相关部分构成,其对所需测量的温度进行转换是经过温度进行计算测量,分析设备能否和设定好的数值保持一致,进而起到控制燃烧的意义。这种燃烧方法的优点非常多,不但能够节省零件,还能够更为精准的控制温度,所以在当前的工业生产中被大范围的应用。
2.仿真类锅炉风机的翼型
叶片控制因为锅炉自身的风机在设计的时候非常复杂,而且其运行较为精密化,所以它的测量工作也很难开展。现今为止还没有一套较为综合的体系来完善叶轮生产工作。要想获取较为精准的数据,就必须使用模拟测试的措施来测评机械自身的气体流通方向,有效模拟不同方式空气往风机吹入时相关流动分离。之后再利用电脑网络来模拟设定此类数值,进行模拟的主要目的是按照不同速度所得到的那些矢量图施行分析动作,比较多组数据后将锅炉风机的翼型边界层以及分离之间的关系确定出来,进而施行进一步研究步骤。通过上面的分析我们发现,不管是锅炉的发展还是具体的生活中热能项目发挥的作用都是比较显著的。所以不论是目前或是今后一段时期,都要认真的研究热能和动力项目相关的知识,只有这样才能够切实的发挥出在能源生产等方面的功效。长期稳定的均衡关系。
作为一家拥有航空机电液压、专用车、摩托车、国际贸易、现代服务业等五大产业,现有员工14000人的大型国有企业,中航工业金城集团有限公司科协拥有47个分会17个专业技术学组,仅南京总部就有科协会员2506人。近年来,金城集团科协工作成效显著,荣获全国“讲理想、比贡献”活动先进集体;在南京市科协“讲理想、比贡献”五杯竞赛评比活动中多次获得“建家杯”“创新杯”金、银奖。而这一切的背后都凝聚着公司科协副主席、秘书长龚晓方的努力和汗水。由于工作成绩突出,龚晓方曾荣获全国“讲理想、比贡献”活动优秀组织者、江苏省科协系统先进个人等称号,被誉为助推金城集团科技创新、跨越式发展的“好管家”。
讲管理,从完善科协工作的体制机制入手,搭建科协工作平台,保障科协工作的有序开展
2002年初,龚晓方任金城集团科协副主席、秘书长以后,就开始思考如何打造科协工作的平台,为企业科技创新提供更好的服务。她首先从科协制度建设入手,夯实工作基础,以“规范、高效,统一、创新”为原则,对已颁布的各项规章制度重新修订,使之更加切合科协实际,完善或重新出台了协会章程、科协工作例会制度、“科技工作者之家”管理办法等,编制完成了《金城集团有限公司科学技术协会工作制度汇编》,科协工作朝着科学化、规范化和制度化方向发展。
她运用系统工程的基本方法开展公司“讲、比”竞赛活动的精品项目—“会员工程”活动,从工程的规范程序、立项审查、检查协调、评比验收、总结表彰和成果交流上下功夫,使每年的“会员工程”做到年初有计划、年中有检查、年底有评比。制定了金城集团科协《“会员工程”立项、评比、奖励管理办法》,将各专业学组的技术带头人组成专家组,采取实地检查和听取汇报相结合的方式,对每个项目进行逐一检查,及时了解掌握工程进展情况,对有困难的项目给予实实在在的协调帮助、解决困难,从根本上保证“会员工程”规范、有序、稳步开展。近5年来,“会员工程”共立项598项,完成514项,每年项目完成率超过86%以上,每年由此所产生的经济效益近500万元。
讲创新,充分发挥科协工作平台的作用,开展形式多样的活动,努力为企业创新跨越发展服务
2012年7月,科协组织来自金城集团各产业的20名科技先进和管理骨干人员东渡日本丰田公司学习先进管理经验。
组织科技工作者参观南京航空航天大学的航空航天博物馆和机电学院国家重点实验室、参加第九届长三角科技论坛、举办各专业知识培训,实现公司各专业技术资源共享。陆续组织了“液压操纵”等各种知识培训、讲座、交流活动和参观学习近百场。
应科技人员要求,结合时点、热点问题组织开展知识培训。如邀请中航工业公司科技成果专家仲崇舜为133名科技人员进行了“科技成果申报知识”的培训;邀请大学教授为110名科技人员进行“科技论文写作知识”培训;请中老年健康长寿研究学者主讲“中年知识分子常见病、高发病的征兆及预防”知识;组织一线工程师集体参加“工程师创新论坛”,听取长江学者“浪漫与创新”的主题演讲。
坚持开展科技论文征集、评选活动。五年来共征集到科技论文900余篇;每年出版《金城集团优秀科技论文集》,制定下发了《金城集团有限公司科技论文评审及奖励办法》,5年来用于科技论文奖励费用达10余万元,先后为100多名科技人员在外刊提供版面费支持和奖励。
把每年10月定为科技人员“读书月”。5年来“读书月”活动共有6000人次会员参加,撰写了读书心得3000篇,开展读书交流活动100场;每年出版《科协会员读书心得选编》,使更多的科技人员分享学习成果。
讲文化,努力把科协工作平台打造成科技工作者之家,让科协� 龚晓方深深懂得,科协必须通过扎实有效的举措为广大科技人员提供服务,凝心聚力、激发热情。她想到了“家园”的概念,提出以公司科协这个“大家”来带动基层分会“小家”的工作思路,推进 “科技工作者之家”的建设。科协为基层“小家”购买了各类活动设备、订购报纸、科技杂志;制订了对生病住院会员的慰问办法,科协汇同各级领导每年上门慰问生病住院会员已成为常态,使科技人员感受到科协大家庭的温暖;编写了《科协分会工作台账》,制定了《分会活动奖励办法》,为促进各分会之间相互学习,组织了台账填写的检查交流;在金城OA网上开辟了“分会科普活动交流平台”,各分会将各自分会开展的活动及时上网进行宣传报道;科协每年拨发奖励活动经费5万多元。
此项举措有效推进了各“小家”工作的开展。各类科技活动数量逐年增加,由最初的每年开展活动几十项上升到现在的150项,参加活动的人数和活动的科技含量也在不断提升。
“科技工作者之家”建设通过“大家”和“小家”的互动、共同努力,使科协的“家”文化理念深入人心,使科协的活动更加丰满、更加充满活力,也更加具有凝聚力,作为科协秘书长的龚晓方也自然成为科协会员心中的贴心人和好管家。
关键词:过程论;动态过程;技术创新;技术创新哲学
一、作为动态过程的技术
美国技术哲学家米切姆区别了四种类型的技术概念,即作为客体的技术,作为过程的技术,作 为知识的技术以及作为意志的技术。关于作为过程的技术,米切姆曾提出,工程师注重制造的 一面,社会科学家注重使用的一面,而传统的人类活动就划分为制造和使用两类。工程师认为 技术的基础内容是发明和设计[cd2]制造的原初意识,社会科学家则认为是生产和实用,技术 的社会应用才是最重要的[1]。在此,米切姆已经把技术理解为包含发明、设计、生 产、使用的不同阶段的过程。
东北大学远德玉教授是国内较早探讨技术本质的学者之一,1981年11月,远德玉教授参加在苏 州举行的第二届全国技术史学术讨论会,提交论文《技术是一个过程[cd2]略论技术史与技术 论研究》,首次提出了技术过程论的观点。1982年,远德玉教授在《技术是一个独立的研究对 象》一文中提出,把技术列为科学的一个层次是不妥当的,需要从技术的角度来研究技术与社 会、生产、经济、哲学的关系[2]。1983年,远德玉教授又提出,技术是一个人类实 践的动态过程,技术在人类利用、控制和改造自然的过程中才体现出自己的面目[3] 。1984年10月,远德玉教授向第三届全国技术史会议提交了题为《历史中的技术》的论文,分 析了原始时代、� 在1986年出版的《论技 术》一书中,他进一步论证了技术是一个动态过程的思想,并把技术是一个动态过程作了三方 面的概括:技术是从无形技术向有形技术转化、从潜在技术向现实技术转化的过程,是技术软 件与技术硬件在动态过程中的统一,是知识、能力、物质手段不断更新的过程[4]。 2003年,在《技术过程论的再思考》一文中,远德玉教授对技术是一个过程又增加了一条概括 ,即技术是目的与手段在动态过程中的统一。目的性在技术形成与发展过程中不断变化,相应 的手段也在变化,由此才有技术形态的变化[5]。
关于技术是一个过程的思想,是理解技术本质属性的关键。在《过程论视野中的技术本质》 一文中,笔者从技术目的实现的过程性与技术形态转化的过程性两个方面作了分析[6] 。一方面,目的性是整个技术系统发展的动力,是支配技术各要素的灵魂,技术的目的性指 的是人们有意识地把某种自然对象转变为受人影响和被人加工、改造、控制的对象,使 技术 成为变革自然的手段,而不是指技术本身就是目的。在技术逐渐成为满足人们需要的物品的 过程中,技术目的性也逐渐地得到实现,即技术目的的实现也是一个过程。另一方面,技术目 的在技术形成与发展过程中是不断变化的,技术目的的变化就会导致技术手段的变化,由此产 生技术的不同形态。由潜在的知识形态的技术到现实的物化形态的技术的转化过程,就是技 术的目的性具体化的过程:从抽象的技术目的性转化为具有特定功效性的目的性,并进一步转 化为符合特定经济性和社会性的目的性。
从过程论的角度看,技术本来就是表现为多种形态的,诸如知识形态的技术与物化形态的技术 ,有形的技术与无形的技术,潜在的技术与现实的技术,一品技术与多品技术,等等。技术形态 的转化就是它向生产力的转化过程,也是技术本身的不断完善化过程。由主观技术构想、创 意而产生的技术发明是技术的初始形态,必须经过设计、试制和试验加以客观化、物质化,才 能纳入到生产劳动过程中� 而单一的生产技术仍不能实现技术的最 终目的,因为它只能完成产品生产的一部分或一个环节,必须有许多与之相匹配的一系列生产 技术才能形成产品和服务;只有多种生产技术的综合,即完成生产技术的体系化或形成产业技 术,才能实现技术的最终目的
[7]。
二、 技术发明与技术创新
从技术动态过程的分析可以看出,完整的技术活动并不仅限于技术发明,它至少包括两部分的 内容,其一是技术发明活动,即技术知识的创造、积累,科学知识的拓展;其二是技术创新活动 ,即把技术发明活动的成果转化为现实生产力,实现技术的目的性。这两部分内容对于技术活 动来说是互补的、缺一不可的。实际上,在技术创新过程中也会伴随着技术发明的出现,这样 的技术发明仍可申请专利,而且其应用于技术创新过程的时滞也许更短,因为这种发明是更加 接近和适合市场需要的。因此,只有两者的结合,才能完整地理解历史上和现实中的技术。正 如 英国牛津版《技术史》一书的主编t·i·威廉斯在该书的6、7卷序中所指出的,我们不能把 技术的发展与管理部门和工会的作用分割开来。在当代,曼哈顿工程和登上月球的实现,代表 了技术发展的顶峰。但是,公正地说,这些成就既是科学家和工程师们以精湛的技术能力工作 的结果,同样也是这些极为复杂的工作的管理者的巨大胜利[8]。
熊彼特最早对“发明”与“创新”进行了区别。他认为,企业家的职能是把新发明引入生产 系统,创新则是发明的第一次商业化应用。只要发明还没有得到实际的应用,那么它在经济 上就是不起作用的。而实行任何改善并使之有效即创新,是同它的发明完全不同的一个任务, 而且这个任务要求具有完全不同的才能。把发明创造同技术创新相区别,被认为是熊彼特的 重大贡献之一。日本学者森谷正规认为,创新与发明之所以被大大地混淆,是因为从20世纪40 年代至60年代的技术发展,包含创新与发明两方面的内容。作为这个时期标志的创新是众多 发明的产物,一系列革命性的发明为技术创新提供了动力,掀起了滔滔不绝的技术创新的洪流 [9]。我国理论界也探讨了技术发明与技术创新的区别。陈昌曙教授与远德玉教授 合著的《技术选择论》一书,较早地初步区分了技术发明与技术创新,提出企业技术活动的中 心环节,是如何把科学技术成果转化为生产力并实现经济增长,即做到技术创新。他们认为, 技术发明是技术创新的一个环节,而不是技术创新的全部和实质。技术创新是研究、开发、 工程设计、市场分析和管理决策等相互交错的全过程,是把发明应用于生产并实现经济增长 的全过程,是过程创新[10]。陈文化教授则把技术发明比喻为“鸡下蛋”,把技术创 新比喻为“孵小鸡”,认为技术创新是“孵化企业”的过程,只有不断地孵化出企业,才能实 现科技与经济的一体化;相反,如果把创新等同于创造,就是阉割了创新的本质和灵魂,其结果 又会退回到科技与经济相分离的老路上去[11]。对技术发明和技术创新进行的这种 区分,其意义在于指出了技术(经济)活动包括的丰富内容不仅仅局限于技术发明,事实上停留 于技术发明的技术活动是不能为一国或一地区带来实际的经济效益的,技术活动还有其更为 重要的一面,即技术创新。由此必然会合乎逻辑地过渡到技术创新的研究,因为技术创新实质 上就是在技术原理基本不变的情况下的技术形态转化过程。
就目前所见到的技术史方面的著作来看,重点是研究技术发明,弄清哪些人在什么时候用什么 方法发明了什么新技术,而且对做出过发明的人物生平进行较为详细的叙述。这种研究是很 必要的,因为只有从这些发明家身上总结并吸收更多有规律性的东西,才能有利于我们在今天 和 未来的实践中做出更多的发明来。然而,仅有这种研究又是不够的。从过程论的角度看,只有 深入到技术创新的内部,揭示技术创新活动的规律,才能完整地理解技术过程,因为在当代社 会,发明家的创造性成果只有经过技术创新主体的创造性活动,形成技术商品而直接被最终消 费者所使用和体验,技术发明家的目的性以及技术发明物的价值才能得以展现,才能实现技术 的现实过程。在这种意义上,技术创新成为唯一能够揭示技术存在的方式,人们正是通过对技 术创新的每一个阶段或环节的具体把握,才能领会技术的真实含义。不弄清技术创新问题,就 谈不上真正理解技术的本质问题;脱离对技术创新过程的理解进行的有关技术本质和意义的 探讨,也是缺乏现实针对性和理论活力的[12]。
三、 技术创新研究的新范式
从过程论的角度看,技术创新的内容可以理解为技术本身的、经济的以及管理的创新的结合 。技术创新首先是技术本身的过程创新,包括技术本身的不断完善化过程,又包括该项技术同 相关的一系列技术结合实现体系化的过程;其次是经济的过程创新,包括一系列的经济决策与 经济行为的创新;再次是管理的过程创新,它使得生产过程中技术的诸要素、生产力的诸要素 得以完善地组织、协调、平衡和配置,实现生产经营系统在功能和结构上的整体优化。三种 创新在技术创新的不同阶段,所起的作用和侧重点是不同的。技术的过程创新在创新的开始 阶段比较强,随着创新过程的发展,技术的创新内容呈现弱化趋势,而经济的和管理的过程创 新则呈现日益强化的趋势。只有三者的有机结合,才能实现技术成果的商品化,使技术变为直 接生产力[13]。由于技术创新是一种呈现为某些阶段性的连续的渐进过程,因而研 究不同阶段的创新特征、内容和方法,对于人们弄清技术创新的规律和规则,并按照这些规律 和规则进行创新,从而缩短从发明到商业应用的时间,都是极为有益的。正因如此,远德玉教 授积极倡导进行技术创新的工艺性研究,并提出了创新工艺研究的课题,包括如何对技术的、 经济的、管理的三类过程创新的结合及其阶段性的研究,如何认识创新的内容随着创新阶段 的变化而不断变化的特点、规律,如何探求创新过程中不同阶段所采用的创新方法和手段。
沿着过程论的思路,技术创新研究的新范式逐步得以形成。这种新范式以技术创新的经济学 研究、管理学研究、技术学研究、政策学研究等为基础,认为技术创新既不是纯经济学范畴 ,也不是纯技术学范畴,更不是纯管理学范畴,它是经济与技术相互结合的,既具有经济特征又 具有技术特征的技术—经济范畴。在实现技术与经济的结合过程中,管理起着关键性作用。 从企业来看,技术创新是把发明成果创造性地应用于生产经营活动,使之向产品化、商品化不 断逼近的过程。在这一过程中,生产函数的多次转移,技术在形态上的多次改变,最终成功地 把创新产品推向市场,并获得显著的经济效益,才是完成了技术创新的一个周期。技术创新一 开始就是技术实践、生产经营实践、管理实践结合在一起的特殊的社会实践活动,具有技术 实践、生产经营实践与管理实践的三重属性。尽管在整个技术创新实践活动中的不同阶段, 上述三者的表现有所不同,但缺少任何一个方面,都不能构成现实的技术创新活动;而只有三 者的有机结合,才能创造出满足市场需求的产品,使技术成果转变为现实的生产力,为企业带 来可观的经济效益。因此,技术创新的研究需要突破线性思维的误区,需要充分把握技术创新 过程的非线性作用机制,充分调动创新主体的积极性和创造性,通过各种途径对已有的技术创 新活动进行必要的认识和总结,从中发现不同创新活动在其实施过程中的具体表现以及遇到 的具体问题,从而根据这些创新活动暴露出来的共性问题,预见现实技术创新过程可能遇到的 不利情况,以便在创新实践过程中加以特别注意,减少技术创新活动的盲目性。把技术创新看 做是科学技术成果向现实生产力转化的社会化过程、产业化过程和商品化过程,是技术创新 研究视角改变和研究新范式得以确立的方法论基础,也是技术创新的哲学研究同经济学的和 管理学的技术创新研究区别开来的标志。
刘则渊教授在《试论中国技术哲学的东北学派》一文中指出,以陈昌曙教授为代表的技术哲学专家在20多年的研究历程中逐渐形成了中国技术哲学的东北学派,他们基于技术本质、特 征、体系、结构以及相关范畴的哲学分析,并把这种哲学的分析应用于技术选择的现实活动 。其中,技术创新哲学理论是技术哲学东北学派的突出成果,它基于《论技术》中关于“技 术是一个过程”的观点,把技术创新看做是科学技术成果向现实生产力转化的社会化过程、 产业化过程和商品化过程,率先提出“技术形态的过程创新”思路,在技术创新实践中实现技 术、经济、管理三方面的过程创新[14]。这种评价从过程论的视角来看,是比较中 肯的。
四、 技术创新哲学研究的新进展
技术创新哲学的兴起和发展,本质上反映着技术创新对哲学发展的影响。在这里,技术创新哲 学并不是从最普遍的哲学或“元哲学”中发展派生出来的,而是从技术创新研究和实践提出 的问题中引导出来的;同样,也不是技术创新研究需要有哲学转向,而是哲学研究需要有技术 创新的转向。从哲学的视角研究技术创新,就是要对各有差异的技术创新实践中遇到的带有 普遍性的问题进行哲理性的思考,从中揭示技术创新的本质规定和基本特征,探讨影响和制约 技术创新活动的根本因素,研究促进技术创新的能力与动力机制,
就国内学术界对技术创新哲学的研究来看,陈其荣教授在对不同的技术创新观点进行归纳、 比较后,根据实践唯物主义的基本原理,从哲学角度把技术创新界定为“作为创新主体的企业 在创新环境条件下通过一定的中介而使创新客体转换形态、实现市场价值的一种实践活动” ,并说明了技术创新的五个基本特征,即创新性、实践性、社会性、历史性、不确定性[15]。肖信华以范式思维方式为研究方法,从技术创新的特点、机制、方法、途径等研究入 手,对技术创新的哲学理性进行了初步的研究和探讨,并提出了技术创新的三对范畴,即必然 性和偶然性,可能性和现实性,形式与内容[16]。夏保华教授则呼吁自然辩证法学者 应特别着力于进行技术创新的哲学研究,并为发展一门技术创新哲学而努力。他还开列了关 于技术创新的本质、客体、活动、主体、动机、知识、条件、方法等八组哲理性问题[17],并探讨了作为哲学范畴的技术创新,认为技术创新是一种在人与自然、
人与人、自然 与自然之间展开的由新技术构思到新技术物品生产的创新性社会活动价值系统[18] 。宋海龙以明代中期以后中西方火药、火器理论及技术的发展为例,讨论了哲学思想对技术 创新的影响,认为哲学思想通过影响技术创新主体的创新意识、创新题目的选择、创新方法 的设计以及创新成果的理论解释等渠道,渗入技术创新的全过程。在近代史上,西方以实验为 基础的实证主义哲学对于技术创新具有积极意义,中国“经世致用”、“天人合一”等传统 哲学思想对于技术创新具有消极影响[19]。
除了上述研究成果外, 东北大学技术与社会研究所自1993年获得科学技术哲学博士学位授予 权以来, 远德玉教授和关士续教授就开始招收“技术论与企业技术创新”研究方向的博士生 , 先后指导完成有关“技术创新主体”、“技术创新的制度安排”、“产业技术生态化”、 “技术创新的历史阶段性”、“市场经济条件下的技术改造”、“技术创新与管理创新的整 合”、“基于信息过程的技术创新研究”、“技术创新的契合模式”、“企业技术创新的多 层次分析”、“产业技术范式的演化分析”、“产学研合作创新体系的历史与实践分析”、 “技术创新与产业变革”、“it企业的知识管理与技术创新”、“创新系统中的知识流动分 析”等14篇博士论文, 另外陈昌曙教授、陈凡教授和娄成武教授分别指导其博士生完成了技 术创新研究方面的7篇博士学位论文, 内容涉及企业持续技术创新的结构、技术创新组织及 其演化、企业孵化器创新功能及其实现机制、企业形象及其创新、民营企业技术创新、创新 系统中的多主体合作及其模式、技术创新过程中的创造性思维及其培养模式。 这些博士学 位论文的选题与完成, 均以过程论作为方法论指导, 从不同的层面深化了技术创新哲学的研 究, 而且取得了一系列的研究成果。 如今,东北大学科学技术哲学博士点仍然继续招收“技 术发明与技术创新”和“技术创新哲学”方向的博士生, 并就高新区自主创新、技术创新的 价值取向、技术创新柔性激励机制、技术创新过程的协同创造、技术创新文化等内容展开哲 学方面的研究。 这些研究也是以过程论为方法论的, 正如李宏伟博士在自己的学位论文的 致谢辞中所说的, 过程论思想已经上升为一种具有普遍意义的哲学观念和思想方法, 成 为贯穿论文始终的思想基础[20]。
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邱弈博在致辞时表示,恒逸集团是化纤行业的龙头企业,是一家专业生产PTA、聚酯纺丝、化纤加弹和从事金融投资、进出口业务经营、房地产开发的大型现代民营企业集团。为推动化纤行业技术进步和基础学术研究,促进中国化纤工业的创新升级,由恒逸出资,与中国化纤协会共同发起设立了“中国化学纤维工业协会・恒逸基金”,经过三届的打造,已成为全球化纤界唯一的学术技术奖。
“中国化学纤维工业协会・恒逸基金”将持续支持行业的科技工作者,开展切实有效的学术研究活动,推动中国化纤工业发展,在实现中国梦的伟大征程中走好化纤强国之路。
尹耐冬在致辞中指出,化纤专业委员会在化纤协会的大力支持和积极工作下,已成为最具影响力的委员会之一。化纤专委会将行业的学术活动与行业的科技活动紧密结合,组织学术交流,评选优秀论文,举荐优秀人才,今年又承接了《中国大百科全书》第三版纺织科学与工程学科化纤分支的编纂工作,特别是“中国化学纤维工业协会・恒逸基金”优秀论文评奖活动是一项具有影响力的品牌活动,这些活动得到了中国科协的高度肯定。
会上,中国化学纤维工业协会副会长、中国纺织工程学会化纤专业委员会副主任赵向东从学会专业委员会基础工作、深入开展“中国化纤协会・恒逸基金”优秀学术论文评选、做好“十三五”规划、参与中国纤维流行趋势研究与、推进化纤行业自主品牌建设、培养创新人才、促进产业链协调发展等方面总结了专委会一年来的工作。并对2016年的重点工作进行了通报。
随后,会议迎来了最激动人心的时刻――2015年“中国化学纤维工业协会・恒逸基金” 优秀学术论文颁奖典礼。本届评委会此次将收集到的240篇论文分为综合管理类、基础研究类、应用技术类等三大类,共评出一等奖1篇、二等奖10篇、三等奖21篇、优秀奖60篇。经过专家评审,论文“干法纺丝制备聚酰亚胺纤维及其结构与性能”荣获一等奖。本届论文评选还评选出了优秀组织奖。
“中国化纤协会・恒逸基金”优秀学术论文活动对进一步活跃学术气氛,提高学术水平,充分调动化纤行业科技工作者的积极性、主动性和创造性,把我国化纤工业做大做强,实现科技、品牌、可持续及人才战略的发展具有深远的意义。举办三年来,“超高分子量PPTA树脂及其高模量芳纶纤维的结构与性能”、 “干法纺丝制备聚酰亚胺纤维及其结构与性能”、“低成本碳纤维制备新技术――增塑熔融纺丝法制备PAN纤维及其结构性能研究”、“轶纶?聚酰亚胺纤维的性能及在滤料中的应用”、“聚乳酸生物质纤维的研发、产业化及发展建议”、“保暖发热聚酯纤维的开发”、“有机阻燃粘胶纤维产业化开发及应用研究”、“大型化纤企业价值创造型财务管理模式创新研究”等几十项化纤前沿新技术、创新成果得到业内高度关注并在行业推广,以科技创新驱动化纤行业转型发展,提高原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力,提供了化纤行业科技实力的战略支撑,推动了化纤行业的科技进步。
浙江恒逸集团副总经理胡远华在宣读获奖名单时亦表示,“中国化学纤维工业协会・恒逸基金”致力于提升化纤行业的基础理论水平,活跃行业的学术氛围。同时,恒逸集团受益于行业科技学术的进步,与行业共成长。
会议期间,还进行了获奖论文的学术交流,同时举办了高性能纤维及复合材料科技论坛,生物基化学纤维及原料论坛,功能性纤维开发与应用科技论坛。
高性能纤维及复合材料科技论坛主题围绕国产碳纤维炭化装备的发展现状与趋势、我国“十三五”连续玄武岩纤维产业发展规划、耐高温吸波碳化硅纤维的设计合成与性能、电纺纳米丝球结构聚醚砜的研制及其低阻过滤性能等进行深入探讨;生物基化学纤维及原料科技论坛主题围绕高含固纤维素新型溶剂和高粘度纺丝技术与设备,新型生物基抗菌纤维“爱其酷TM”“Algicop TM”及其应用,ASTM生物基含量检测标准及其应用,纤维素氨基甲酸酯的合成、溶解及其纺丝新技术等展开深层探讨;功能性纤维开发与应用科技论坛分别对高模低缩涤纶工业丝、保暖聚酯纤维、氨纶、丙纶等纤维功能性开发及其应用进行了学术交流。演讲嘉宾均来自化纤生产企业、石油化工企业和高等院校等一线科研人员和优秀论文作者。
本次会议的最终目的是希望通过全体化纤科技工作者的努力,实现“产、学、研、用”深度融合,知识创新、科技和技术创新、系统工程创新、服务创新、品牌创新,充分发挥“中国化学纤维工业协会・恒逸基金”优秀学术论文的科技支撑作用,鼓励行业切实有效地开展学术研究,推动行业技术进步和转型升级,在复兴化纤的强国之路上一步一步实现化纤的“中国梦”。
链接阅读:2016年化纤专业委员会需要做好的十大重点工作
1.配合协会做好“中国化纤工业‘十三五’发展规划”、“中国化纤工业‘十三五’科技发展纲要”及各子行业规划的编制工作。
2.配合协会做好“十三五”规划的启动,充分发挥工程学会优势,重点推动智能制造工程、新材料工程、绿色制造工程、公共平台建设的实施。做好重大项目技术储备,提供技术支撑。
3.重点推动高性能纤维、生物基纤维产业化及应用技术,开发功能性高附加值纤维,实现通用纤维多重改性产品的多元化、个性化等,形成高仿真高品质的功能复合产业化链。
4.配合协会做好产业升级调整工作,调整存量、做优增量,在全球产业竞争格局发生重大调整中,走出去、引进来,做好产业转移布局。
5.继续做好行业运行分析工作,把脉市场行情趋势,分析发展趋势,为企业生产经营提供引导。
6.积极开展化纤行业学术交流,分子行业组织年会及学术论坛。
7.做好“中国化学纤维工业协会・恒逸基金”优秀学术论文的推广、征集与评选工作。
8.继续做好学术期刊《中国化学纤维》与《高科技纤维与应用》的编辑出版工作。做好《中国大百科全书》化纤分支的编纂及组织工作。
9.结合“中国制造2025”、“互网联+智能制造”,做好行业技术进步的推动工作。
1、机械的现代定义
研究机械工程技术史,首先需要明确机械的观念规定。在我国现代的机械学著作中,“机械”一词是机构(mechanism)和机器(machine)的总称。尽管各种机械的构造、性能和用途各异,但从它们的组成和运动形式来看,却有两个共同特征:
1)它们是一种人为的实物构件的组合。
2)它们各部分之间具有确定的相对运动。
凡同时具备上述两个特征的构件组合体 机器除了具备上述两个特征外,还必须具备第三个特征:能代替人类的劳动以完成有用的机械功或转换机械能。所以机器是能转换机械能或完成有用的机械功的机构。从结构和运动的观点来看,机构和机器并无区别,因此泛称它们为机械。
机构和机器的定义来源于西方机械工程科学,它们都是现代机械原理中的最基本的概念,但在现代西方机械学著作中,并没有一个作为机构(mechanism)和机器(machine)的总称的专门名词或术语。在日本的机械工学中,机械概念是如下定义的:①
凡符合下述三项条件的,则定义为机械。
①它是物体的组合,假定力加到其各个部分也难以变形。
②这些物体必须实现相互的、单一的、规定的运动。
③把施加的能量转变为最有用的形式,或转变为有效的机械功。
这里,“机械”一词定义的是machine概念,这一定义与我国机械原理著作对机器的定义相同。mechanism一词,在日本机械工学中译为“機構”,或音译为メカニズム。
考虑到机构和机器均属现代机械学的基本范畴,我们采用能够同时涵盖机构和机器的机械概念,也是有其合理性的。
设计机械的目的是完成预定的机械运动及完成特定的动作,一般来说,一种复杂机械都由三大部分组成。一是原动部分,它是机械动力的来源。二是工作部分,它处于传动路线的终点,完成机械的预定动作。三是传动部分,它是把原动机件的运动和功率传递给工作部分的中间环节。近代机械中又有第四个部分,即自动控制部分。
2、机械的古代涵义及其演变
(1)中国古代文献中“机械”一词的涵义
“机械”一词由“机”与“械”两个汉字组成,探讨该词的涵义,首先须了解这两个字在古汉语中的意思。
“机”在古汉语中原指某种或某一类特定的装置,后来又泛指一般的机械。
古代常以“机”指弩上发箭的装置,即弩机。《尚书·太甲》有“若虞机张,往省括于度,则释”。但此篇可能作于西汉。《庄子·齐物论》:“其发若机括。”《释文》称:“机,弩牙;括,箭括。”按此言张弩发箭,以括入机,机动则发。东汉时成书的《说文解字》对“机”的解释是“机,主发者也”,说的也是弩机。由弩机延伸,触发式捕兽器也称为“机”。《庄子·山林》道:“丰狐,文豹……不免于网罗机辟之患。”即指夹子一类的装置。后来的“机防阱”和“机关”也是这个意思。
古代又以“机抒”指织布机。《淮南子·氾论》载“伯余之初作衣也,……手经指挂,其成犹网罗。后世为之机抒胜复以便其用。”《史记·郦生传》有“农夫释耒,二女下机”。南北朝《木兰词》有“不闻机抒声,唯闻女叹息”。《说文解字》:“抒,机之持纬者也。”宋《集韵》也说:“机以转轴,抒以持纬。”抒就是梭子,而机为转轴部件。“机抒”二字各表织机一个特征部件,因而后有只用一个“机”字代表织机的说法。①
由以上所述可知,“机”之本义当指机械装置中构成转动副的转动构件。
《尚书》:“在璇玑玉衡以齐七政。”伏胜《尚书大传》云:“旋机者,何也?传曰:旋者还也,机者几也,微也。其变几微,而所动者大,谓之旋机。”这里“机”为轴动之物。《管子·形势解》也载:“奚仲之为车器也,方圆曲直皆中规矩钩绳。故机旋机得,用之牢利,成器坚固。”这是讲车的部件生产的质量检验工序,“机旋机得”是指达到转动配合的精度标准要求。②
“机”还引申为许多机械发明的泛称,《战国策·宋卫》说:“公输般为楚设机,将以攻宋。”注称:“机,械,云梯之属。”《荀子·议兵》有“固塞不树,机变不张。”注称“机变,谓器械变动攻敌也。”《后汉书·张衡列传》说;“衡善机巧。”《南齐书·祖冲之传》:“初,宋武平关中,得姚兴指南车,有外形而无机巧,每行,使人于内转之。”“机”字实际可以泛指各种灵巧和关键的机械装置。
“机”的涵义由此延伸,出现了更具抽象的词义。《韩非子·十过》:“此存亡之机也。”《逸周书·大武》:“此七者,伐之机也。”“机”在这里指事物之枢要、关键。《庄子·至乐》载:“万物皆出于机,皆入于机。”疏曰:“机者,发动,所谓造化也。”这是指事物变化之所由。“机”还指事物变化之迹象、征兆等等。这样,衍生出大量相关词汇,如机巧、机先、机兆、机密、机会、机缘、机要、机谋、机关和机衡等。
“械”在古代是指器械、器物等实物。《庄子·天地》载“有械于此,一日浸百畦,用力甚寡而见功多。”“械”在这里为一般器械或器具。《墨子·公输》:“公输般为楚造云梯之械。”这是指兵器。《汉书·司马迁传》载:“淮阴(韩信),王也,受械于陈。”“械”在此指刑具。
与“机”原指局部的关键机件有所不同,“械”在中国古代原本便指某一整体器械或器具,。这两字连在一起,组成“机械”一词,
在先秦时期的文献中,已经讨论了抽象的机械概念。《庄子·外篇·天地第十二》有一段关于机械技术思想意义的讨论:
(子贡)见一丈人方将为圃畦,凿隧而入井,抱瓮而出灌,然用力甚多而见功寡。子贡曰:“有械于此,一日浸百畦,用力甚寡而见功多,夫子不欲乎?”为圃者仰而视之曰:“奈何?”曰:“凿木为机,后重前轻,挈水若抽,数如汤,其名曰槔。”为圃者忿然作色而笑曰:“吾闻之吾师,有机械者必有机事,有机事者必有机心。机心存于胸中,则纯白不备。纯白不备,则神生不定。神生不定者,道之所不载也。吾非不知,羞而不为也。”子贡瞒然,俯而不对。
这段文字是中国技术思想史的重要史料,后面将进行专题讨论。这里我们感兴趣的是,子贡与老人的对话给出了机械的概念界定:机械是能用力甚寡而见功多的器械。
关于机械的概念,在《韩非子》卷十五《难》二中有类似的论述:“审于地形、舟车、机械之利,用力少,致功大,则入多。”这里还有了初步的经济观点。①
由此可知,中国古代早在战国时期就已形成了与现代机械学中“机械”一词涵义比较相近的机械概念和术语了。
(2)西方古今的机械概念
英文的“machine”一词,其涵义要比现代机械学界定的“机器”(machine)概念要广。在一般使用上,它与汉语的“机械”一词类同。美国罗伯特·欧布林(RobertObrien)所著《机器》一书中指出:英文的“machine”(机械)一词来源于希腊文mechine及拉丁文mecina,两者原意都指的是“巧妙的设计”。Machine作为一般性的机械概念的出现,主要是为了区别与手工工具。在西方,一般性的机械概念的提出,可追溯到古罗马时期。
西方最先提出机械定义的是古罗马的建筑师维特鲁威(Vitruvii)。他在其著作《建筑十书》(约成书于公元前32-33年)给出了这样的定义:“机械是把木材结合起来的装置,主要对于搬运重物发挥效力。”他对机械和工具作了区别:“机械(machane)和工具(organon)之间似乎有着以下的区别。即机械是以多数人工和很大的力量而发生效果的,如重弩炮和葡萄压榨机。而工具则是一名操纵人员慎重地处理来达到目的的,如蝎形轻弩炮或不等圆的螺旋装置。因此工具和机械都是利用上不可缺少的东西。”②
亚历山大利亚城的希罗(HeroofAlexandria,公元1世纪)最早讨论了机械的基本要素, 希罗的论文只是关系到提升和推动重物,虽不够全面,但却反映了古典机械的特征。③
1724年,德国莱比锡的机械士廖波尔特(Leopold)给出的定义是:“机械或工具是一种人造的设备,用它来产生有利的运动;同时在不能用其他方法节省时间和力量的地方,它能做到节省。”④
马克思在《资本论》中对充分发展了的机械给出了界定:“一切已经发展的机器,都三个本质上不同的部分——发动机、传动机构和工具机械工作机——构成,发动机是整个机构的动力。”⑤马克思在《1861—1863年经济学手稿》讨论了机器与工具的区别,他指出:“以上所述已经对机器和工具有什么区别的问题作出了回答。工具本身一旦由机械来推动,一旦由工人的工具(它的生产率取决于工人的技巧并需要他付出作为劳动过程的媒介的劳动)变成机械的工具,——机器就代替了工具。在这种情况下,机械应该达到这样的发展程度:它既能从人或牲畜,简言之,从任意动作的那些原动力获得动力,也能从机械推动的原动机获得动力。”⑥
马克思主要从经济学和生产工具发展的宽广视角考察机器和机械的深刻涵义,力图说明当时的社会生产从工厂手工业向大机器工业的转变。 马克思还谈到了当时一些学者中关于机械和机器的概念:“就象在英国的在政治经济学家一样,在英国的力学家中,可以遇到这样一些人,他们认为,机器与工具没有本质的区别;工具是简单的机器,而机器是复杂的工具,或者说,两者只有简单机器与复杂机器之分。从这种意义上说,甚至最简单的机械,如杠杆、斜面、滑轮、螺旋、楔、轮子等,也被叫作机器”①
19世纪中、后期,西方机械工程学家开始从机械的力学原理出发讨论机械或者说机器的概念,从而给出比较专业和科学的定义。下面给出的是早期机构学的两部奠基性著作中的定义。
英国机械学家威利斯(R.Willis,1800-1875)在其《机构学原理》(ThePrincipleofMechanism,1841年)所给的定义是:“任何机械(machine)都是由用各种不同方式连接起来的一组构件组成,使其一个构件运动,其余构件将发生一定的运动,这些构件与最初运动之构件的相对运动关系取决于它们之间连接的性质。”②
德国机械学家勒洛(F.Reuleaux,1829-1905)在其《理论运动学》(TheoretischeKinematik,GrundzügeeinerTheoriedesMaschienenwesens,1875年)中的定义是:“机械(machine)是多个具有抵抗力之物体的组合体,其配置方式使得能够借助它们强迫自然界的机械力做功,同时伴随着一定的确定运动。”③
威利斯给出的machine定义实际是现代机械原理中的机构。勒洛则最早给出了现代机械学中的机器(即machine)定义。从勒洛开始,机构概念与机器也被区分开来。20世纪的机械原理著作进一步明确了机构和机器的概念。
勒洛的《理论运动学》建立了机械运动学的基础,书中的许多概念、观点和研究方法被沿用至今。20世纪初,出现了把机构学和机械动力学合在一起的机械原理著作。当时西方的机械原理教科书中有如下的定义:
(1)“机械者,固定部分与运动部分之组合体,介乎能力与工作之间,所以使能力变为有用之工作者也。”(1912年,Keown)④
(2)“机械者,两个以上物体之组合体,其相对运动皆继续受一定之限制,使一种能力由之变化或传达,以作一种特别之工作者也。”(1915年,Mcksy)⑤
1930年,我国机械学家刘仙洲在编写中国最早的机械原理教科书时,参考西方这类教科书给出了一个定义:“机械者,两个以上之物体之组合体。动其一部则其余各部各发生一定之相对运动或限制运动,吾人得利用之使一种天然能力或机械能力发生一定之效果或工作者也。”⑥
1955年,乌克兰奥德萨工业大学多布罗沃利斯基(В.А.Добрвольский)在一篇论文中给出了一个定义:“机械是为人所使用的劳动工具,在这个劳动工具中,形状和尺寸适合的部分是由能经受很高压力(阻力)的材料所制成;在引入能量不断作用下,能完成适合的实际上有利的运动和动作;这些运动和动作是人们为完成技术的工艺目的所必要的。”⑦
这里定义的“机械”,更确切地说是机器,即现代机械原理中的machine概念。
综上所述,西方有关机械的一般性概念随着机械的发展逐渐发生了变化,随着机械工程科学的建立和发展而深化。从区分机械与手工工具开始,到区别复杂机械与简单机械和工具,进而形成了机械工程学中最基本的机器和机构概念。
3、机械工程技术史的范畴
机械工程学是以机构和机器为基本对象的科学,各类和各种不同机械均属机械工程技术的范畴。机械的种类繁多,可根据部分机械在某些方面的类同特性或特征化分类别。如希罗将简单机械分为五类:轮与轴,杠杆,滑车,尖劈,螺旋。按马克思对机器系统的分类,机械可分为发动机、传动机构和工作机。刘仙洲在《中国机械工程发明史(第一编)》中将机械分为七类,即:简单机械、发动机或原动机、工作机、传动机、仪表、仅用发动机原理的机械、发电机与电动机。
按机械的使用功能则可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等;接服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械、运输机械和化工机械等;按工作原理又可分为热力机械、流体机械、往复机械和仿生机械等。
从动态观点看,机械工程又是一个技术过程。它包含了人类的主要技术活动:(1)发明与革新;(2)设计与测试;(3)制造(加工与制作)(4)使用与维修。因此各种机械的发明、设计、加工与制造以及使用与维修均属机械工程技术的范畴。发明和设计包含了更多的智力因素和思想与知识内涵。制造和使用则包含了更多的体力因素和经验与实践的内容。机械加工与制作的对象以及加工制作过程无疑属于机械工程技术的基本内容,因此,某些通过机械加工获得的技术产品,尽管不能看作是机构和机器,也常常被认为属于机械工程的范畴。
机械工程技术史是研究机械工程技术发生、发展过程及其规律的一门学科。机械工程技术史的对象和范畴与机械工程技术的对象与范畴既有在内在的联系,由有着一定的差别。从认识上看,机械工程技术是第一个层次,机械工程技术史是第二个层次,后者是以前者为基础的。机械工程技术史是研究过去的机械技术的学问,与前者不同的特点是研究者和研究对象在时间坐标上处于不同的位置,因此它重视从时间关系研究机械技术的特点和演变过程。可以说,机械工程技术史的对象是历史上的机械成果及其影响机械工程技术发展的各种主要因素。不仅历代的机械发明、机械制造技术以及机械成果的推广与应用属于机械工程技术史的范畴,而且影响机械工程发展的社会的经济、政治和文化等因素也属于它考察的对象和范畴。
二、中国机械工程技术史的研究对象、任务和价值
1、中国机械史的研究对象与任务
中国机械工程技术史主要研究机械工程技术在中国的发展过程与模式,它的对象是中国历代的机械成果及其影响机械工程技术发展的各种因素。机械技术的发展在许多方面有其一般性的规律,适用于不同的文化和国家,当然也适用于中国。但是每个国家特别是不同文化传统的国家有着不同的特殊环境和背景,各国机械的发展是不平衡的。有的国家和地区在机械技术的某些方面发展水平较高,另一些国家和地区则在机械的另一些方面发展水平较高;有的机械成果在某些国家传播和发展较快,而在另一些国家推广应用十分缓慢。由于不同文化和社会因素的制约,各国机械工程技术的发展模式也并不是千篇一律的。因此不同国家机械工程技术的发展往往呈现出不同的特点。尤其是中国古代机械的发展,技术传统与西方有很大不同,有其独特的轨迹。既有许多优点也有不少缺点,既有很多成功的经验也有不少失败的教训,值得认真加以总结。中国机械史的主要任务就是要整理和发掘中国历代在机械工程方面的重要成果及其特点,揭示机械工程技术在中国发展的规律性和特殊性。
研究中国机械史应从考察中国历代的机械成果入手,首先需要掌握大量的历史资料。中国历史上有哪些重要机械科技成果?它们的水平和价值如何?中国传统机械及其技术、工艺方法和西方有何不同?机械工程技术对中国社会生产有何作用和影响?这些都是需要机械史研究解决的基本性问题。只有对有关史料进行全面的清理和深入的分析,才能获得这些问题的答案。对于中国古代机械史来说,历代有关机械工程的成果主要反映在三类史料之中,即文字资料、图像与图形资料和实物资料。中国机械工程的文献史料,是有关古代机械的概念名称、形制、材料、动力、结构原理、工艺方法、应用与推广情况以及相关的社会历史文化背景等方面的文字记载和描述。它包括各类典籍中的有关史料和出土文物上相关的铭刻资料等。除了少数一些技术著作中有关机械的专论性记述外,有关机械工程的文献资料十分零散,大都分散在大量的各类古籍之中。图像与图形资料主要是古代美术作品和工程技术著作及其它典籍中的机械图像与图形,这些资料不仅存在于帛、纸为载体的古代绘画作品和各类写本和印刷本书籍中,而且大量存在于古代岩画、铜器刻画、砖石刻画、壁画等平面绘画和浮雕作品之中。实物资料是考古发掘中出土的和传世的与古代机械直接有关的各种实物,主要包括大量的古代各类机械成品、半成品、零部件、机械模型、明器机械和机械加工产品,目前在民间仍然尚存不少传统机械,从技术上看属于古机械的遗制,它们也是重要的实物资料。这些实物资料具有重大的价值,由此可以获得更为确切和可靠的关于过去机械技术的信息,它们与文献资料同样属于中国机械史的研究对象。搜集、整理和分析古代机械工程史资料,是中国机械工程史研究的一项基础性工作。但是,由于多数文献史料分散在数量极大的古籍和铭文中,各类与机械有关的古代绘画作品则更是分散收藏于各地不同的机构和个人手中,实物资料同样分布在十分广泛的地域范围内,此外还有大量资料流失国外,因此,对如此众多的史料进行充分的发掘、整理和研究,由少数人在短期内显然是难以完成的。中国机械工程技术史的任务因而也十分繁重,必须多人接力工作,逐步扩大调查和研究的范围,直到基本掌握整体面貌。
中国机械工程史还要探讨影响中国机械工程技术发展的各种因素。除了研究诸如工匠和技术人员在机械工程发展中的作用、古代的技术观和设计与管理思想对工程技术实践的影响等内部因素外,还应分析文化与科学传统、社会经济与政治制度、战争与军事、思维方式、技术政策与组织管理制度以及对外交流关系对机械工程发展的影响等诸多外部的因素。这些因素对于古代机械工程的发展有时起促进作用,也有时起阻碍作用。有的因素只有短期影响,有些则长期发挥作用。这方面的研究,涉及领域很多,情况极为复杂,因而难度也更大,任务更为艰巨。如果要想在中国机械史的宏观研究方面取得突破性的进展,就必须在这方面有更多的投入和下更大的功夫。在搜集、整理和分析古代机械工程史资料的基础工作取得重要进展后,研究工作的重点应逐渐向这方面转移。
2、中国机械史的价值
中国的机械工程技术在漫长的历史发展过程中形成了自己独特的风格。中国古代机械工程技术,是世界机械史的一个组成部分,在世界机械工程史上占有重要位置。
中国古代机械工程技术成果具有重要的历史价值,有许多机械发明和技术成果在世界机械史上处于遥遥领先的地位,其中不少成果还传播到了世界各地,对世界机械技术的进步起到了直接的促进作用。著名科学史家李约瑟在讨论中西科技交流与比较问题时曾指出:“有少数几种基本技术曾经从古代美索不达米亚朝四面八方传播,……可是,中国人的发明就多了。这些发明在公一元世纪到十八世纪期间先后传到了欧洲和其他地区。这里包括:(1)龙骨车;(2)石碾和水力在石碾上的应用;3水排;(4)风扇车和簸扬机;(5)活塞风箱;6平放织机(它可能也是印度的发明)和提花机;(7)缫丝、纺丝和调丝机;(8)独轮车;(9)加帆手推车;(10)磨车;(11)拖重牲口用的两种高效马具,即胸带和套包子;(12)弓弩(13)风筝;(14)竹编蜒和走马灯;(15)深钻技术;(16)铸铁的使用;(17)游动的常平悬吊器;(18)弧形拱桥;(19)铁索吊桥;(20)河渠闸门;(21)造船和航运方面的无数发明,包括防水隔舱、高效率空气动力帆和前后索具(22)船尾的方向舵;(23)火药以及和它有关的一些技术;(24)罗盘针,先用于看风水,后来又用于航海;(25)纸、印刷术和活字印刷术;(26)瓷器。我写到这里时了句� 我们决不能认为对以上任何一种发明已经没有话可讲了,也不能认为在所有例子中,都有足够的证据可以充分证明,后来欧洲应用的是从较早的中国人的实践中得来的。但是所有这些例子有一种共同之点,这就是它们在中国应用的时期,确实早于它们在世界其他部分出现的时期。有时甚至要早得多。”①李约瑟博士列举的这些实例绝大多数都是中国古代的机械发明或相关的技术成果,由此可见,中国古代的机械技术成果不仅在中国科技史上占有突出地位,而且在世界机械史乃至科技史上的地位也是不可低估的。中国机械史的历史价值还表现在传统机械工程技术在中国古代社会经济和科技发展中占有十分重要的位置。中国自古以来以农业立国,农业生产在古代历史发展进程中始终占据核心地位,因而作为农业生产工具的农业机械在生产中的作用极为重要。农业机械技术方面的大量发明、革新及其推广应用对社会生产力的提高起了极大的作用。同样,机械在水利工程、建筑工程、交通运输、纺织等领域中也发挥着重要作用。机械技术在军事上具有举足轻重的作用,先进和精良武器与军事装备的制造都要依赖先进的机械技术。中国古代在天文观测方面能够取得许多重要成就,与先进天文仪器的作用密不可分,而众多先进天文仪器的出现则反映了中国古代精密机械制造技术的发达。明代宋应星编著的《天工开物》是一部关于中国古代工程技术的百科全书,其中讲述机械技术的内容占了全书一半以上的篇幅,也说明机械技术在古代工程技术中的重要地位。因此,传统机械技术根植于中国古代社会生活和生产的各个领域之中,机械技术的进步不仅促进了生产的发展,丰富了古代的社会生活,而
中国机械史的研究不仅具有重要的历史价值,而且具有较高的现实价值和意义。这主要表现在以下几个方面。
首先,中国古代机械工程技术是中国科学文化的重要组成部分,传统机械的技术成果是我国优秀的科学文化遗产,因此中国古代机械史的研究具有重要的文化价值。机械技术在人类物质文化史上一直占据核心地位,人类文明的发展阶段一般以机械技术的重要成果作为主要划分标志,便是最好的说明。而我们的祖先创造了许多杰出的机械科技成果,为后世留下了大量的物质文化财富,发掘、整理和研究这些机械成果对于丰富祖国科学文化宝库无疑极为有益。但过去这方面的工作开展得还远远不够,中国机械工程机械史仍是一个有待开发的领域,在目前情况下进一步开展中国机械史的研究也显得尤为重要。
第二,技术发展有很强的继承性和规律性,中国机械史的研究有助于揭示技术发展特质,可以起到温故知新、阐明方向和趋势的作用,因此具有重要的借鉴价值。中国历史上在机械科技方面的成功经验和失败教训,对于现今科技的发展很有借鉴价值。中国古代与机械有关的技术观和技术哲学思想,对于我们认识技术与人、技术与环境以及技术与社会的关系仍有参考价值。中国古代的一些技术思想和方法与举措正好与现代可持续发展的时代要求相切合,对于认识和解决技术给现代社会带来的环境污染,能源和资源的枯竭等一系列负面效应也有积极的参考意义。中国近现代机械史的研究则对于制定国家的技术规划、技术发展与引进的政策和战略更是有着直接的借鉴作用。
第三,研究和学习中国机械工程史,阐明中国传统机械技术的兴衰历程,了解科学家、发明家的生平、成就和思想,不仅可以学到科学和历史的知识,还可从中获得启示和汲取教益,因而中国机械史还有着比较重要的教育价值与作用。机械工程技术史知识的传播有助于人们了解机械工程技术的概念和原理的来龙去脉,加深对机械科技的认识和理解。培根说;学史可以使人明智。对于青年学生与专业科技人员来讲,机械史的知识则可起到开拓视野的作用。
第四,研究中国机械史,不难发现一些古老的机械技术、工艺和原理在现代仍然发挥着作用或具有实用价值。中国传统的农业机械与古农具至今在农业生产中广泛使用,具有极强的生命力。我国的许多传统金属工艺仍在实际应用中发挥着重要作用。在秦始皇陵墓中出土的青铜箭镞表面上有一层含铬的黑色致密层,埋在地下两千多年没有腐蚀。现代金相学研究证明这样处理有很强的抗腐蚀能力。此项表面处理技术显然具有古为今用的价值。类似的实例还有很多。机械史的研究有助于认识和发现传统机械的现代意义和实用价值。
三、中国古代机械史的分期问题
研究中国机械技术的总体发展进程,必须把中国机械技术的形成与发展过程划分为几个不同的历史阶段,因此,中国机械史的分期问题是进行中国机械工程史宏观研究的一个重要问题。合理的分期不但可以反映中国机械工程发展的阶段性,同时也应反映出中国机械科技发展的特点和主要线索。
关于中国机械史的分期问题,已有一些学者有所涉及和讨论,但目前尚未进行充分的研究,也未得出一致的结论。1984年,郭可谦、陆敬严先生最早专门讨论了这一问题。他们提出了将中国机械史分为四个时期的方案:①
(1)简单工具时期,相当于原始社会时期,即石器时代。分为两个阶段:粗制工具阶段(旧石器时代),和精制工具阶段(新石器时代)。
(2)古代机械时期,大约从四千年到十九世纪四十年代。包括三个阶段:从古车出现到秦以前为迅速发展阶段;秦到宋元时期为成熟阶段;明代到十九世纪四十年代为缓慢前进阶段。
(3)近代机械时期,从一八四○年至新中国成立前夕。
(4)现代机械时期,新中国成立后的发展时期。
在1985年,笔者提出了关于中国机械史的另一种分期意见,将中国机械史分为六个时期:②
(1)形成与积累时期,从远古到西周时期。
(2)迅速发展和成熟时期,从春秋时期到到东汉末年。
(3)全面发展和鼎盛时期,从三国时期到元代中期。
(4)缓慢发展时期,从元代后期到清代中期。
(5)转变时期,清代后期到中国成立前夕。
(6)复兴时期,新中国成立后的发展时期。
最新出版的《中国科学技术史》机械卷有“中国古代和近代机械工程发展概述”一章,论述中基本上采用了第一种分期方案。
1987年出版的《中国的百科全书》机械工程卷有词条“中国古代机械史”、“中国近代机械工业”和“中国现代机械工业”分别涉及了中国古代机械工程技术、近代机械工业和现代机械工业发展的分期问题。这里仅介绍周世德先生在“中国古代机械史”条目中采用的古代机械史分期方案:③
(1)春秋以前(公元前770年前)。
(2)春秋至汉魏时期(公元前770年前~公元265)。
(3)两晋宋元时期(公元265~1368)。
(4)明清时期(1368~1840)。
上述分期方案都有各自的分期依据,并较好地反映了机械史与中国通史的关系。在反映中国机械工程发展的内部规律和特点方面,虽然也得到较好的处理,但细节方面似乎尚有进一步探讨的余地。笔者认为中国机械史的分期应以机械科技的重大转变和突破为主要依据,这就需要分析和研究各个历史时期各种机械在动力、材料、结构原理、工艺和功能等方面的发展水平和变化情况。此外,还应注意考察不同时期间机械工程知识的水平和先进机械的推广与应用情况以及机械的社会功能与作用。中国机械工程技术的发展是一个以波浪式曲线前进的过程。常常由于某一方面或几个方面(如材料、动力、工艺等方面)的重大转变或突变引起机械工程技术的主要内容发生了变化,使其达到新的水平,这样就形成了几个不同的自然发展时期。据此,我们在又在上述方案的基础上,提出了如下关于中国古代机械史分期的修订方案:
(1)古代机械技术的萌芽时期,从旧石器时代开始到新石器时代。
(2)传统机械技术的初步形成时期,夏、商、西周时期。
(3)传统机械技术的进一步发展时期,春秋战国到三国时期。
(4)传统机械技术的成熟与鼎盛时期,魏晋南北朝到元代。
(5)传统机械的平缓发展与西方机械的传入时期,明初到十九世纪中叶。
四、中国古代机械工程史研究的历史与现状
在我国,中国机械工程技术史的现代研究发端于20世纪二三十年代。张荫麟、刘仙洲和王振铎等是早期中国机械史研究工作的主要开拓者。张荫麟于1925年翻译了英国学者穆尔(A.C.Moule)1924年发表在ToungPao(通报)上的专题论文“TheChineseSouth-PointingCarriage”,中译文题目改为“宋燕肃、吴德仁指南车造法考”,发表在《清华学报》第2卷第1期(1925)上。张荫麟又于1926年在《清华学报》第2卷第2期上发表了“宋卢道隆、吴德仁指南车之造法”一文。此后,他又在1928年发表了论文“中国历史上之‘奇器’及其作者”(《燕京学报》第1卷第3期)。30年代开始了较为全面的古代机械的文献资料发掘、整理和专题复原研究。1935年刘仙洲在清华大学出版了《中国机械工程史料》(约6万字)一书,首次依据现代机械工程分类方法整理了中国古代机械工程的史料,初步勾勒出了中国古代机械工程的基本轮廓。几乎与此同时王振铎也开始了复原地动仪、指南车与记里鼓车的工作,他于1936年发表了专题论文“汉张衡候风地动仪造法之推测”(《燕京学报》第20期,10周年纪念专号),1937年又发表了重要论文“指南车记里鼓车之考证及模型”(《史学集刊》第3期)。40年代,刘仙洲又发表了“王征与我国第一部机械工程学”(见《国立清华大学学报》1期,《真理杂志》1卷2期)和“中国在热机历史上的地位”(《东方杂志》39卷18期)两篇有影响的论文。
西方学者早在19世纪后期就开始关注中国古文献中有关机械发明的记载,20世纪初在欧洲的技术史著作中已有关于中国古代机械发明的探讨。如奥地利著名技术史家霍维茨(H.T.Horwitz)在1913年出版的技术史著作中对中国的机械发明作了论述。此后直到30年代,在他的不少论著中都有关于中国古代机械的讨论①。葛雷斯(H.A.Giles)于1906年,劳佛尔(B.Laufer)于1912,分别对中国古代指南车进行了复原研究②。穆尔(A.C.Moule)于1924年发表了研究指南车的专题论文,并根据《宋史》的文献记载给出了具体的复原方案。穆尔的工作引起英国学者的关注,此后戴科斯(K.T.Dykes)提出了采用差动轮系复原指南车的设想(1942年),兰彻斯特(G.Lanchster)于1947年利用差动轮系制作了复原模型。美国学者霍梅尔(R.P.Hommel)在1921年在至1928年、1928年至1930年前后用了8年时间在中国各地调查传统手工业技术,在进行了广泛的实地调查后,写成专著ChinaatWork;anillustratedRecordofthePrimitiveIndustriesofChina’sMasses,whoseLifeisToil,andthusanAccountofChineseCivilization,于1937年在纽约出版,其中包含了大量传统机械与工艺方面的内容,配有大量实物照片,是一部具有重要历史和文化价值的著作。恰特莱(H.Chatley)在1942年在TransactionsoftheNewcomenSociety(22,117)上发表了TheDevelopmentofMechanismsinAncientChina(古代中国机械学的发展)综论研究性论文,在西方首次较全面地论述了中国古代机械的发展。在国外,对中国机械史研究最有建树的学者还是李约瑟博士。他从50年代开始发表有关中国机械史方面的论文,1965年他的巨著《中国科学技术史》的机械工程卷(ScienceandCivilizationinChina,Volume4,PhysicsandPhysicalTechnology,Part2,MechanicalEngineering)由剑桥大学出版社出版,它是第一部英文的中国机械史的学术专著,在国际上影响极大。李约瑟编撰此书时利用了大量的中国机械史的原始资料和研究成果,同时参考了许多世界与西方机械史的文献和研究成果,在比较科学史的视角对中国机械技术的发展及其重要成果进行了深入研究。日本和台湾学者较早分别将此书翻译成日文和中文出版,中国大陆的中文译本也在2000年有科学出版社和上海古籍出版社出版。
20世纪50年代以来,中国机械史的研究工作在中国经历了十分曲折的过程。在50年代至60年代前期,刘仙洲做了一系列机械史专题研究工作,发表了多篇论文,并主持汇集中国工程史料。1962年他编著的《中国机械工程史(第一编)》一书由科学出版社,这是第一部中国古代机械史的著作,论述了中国古代的主要机械发明成就,从机械原理和原动力的角度出发整理了中国古代机械工程发展的脉络。1963刘仙洲年撰写的《中国古代农业机械发明史》问世,这是第一部全面历史中国古代农业机械成果及其发展的著作。王振铎则在发掘古代文献和文物资料的基础上,对许多机械成果做了深入的专题研究。他在中国历史博物馆主持复原了水运仪象台、候风地动仪、指南车、记里鼓车等一系列古代机械装置。他们的杰出工作,奠定了中国机械工程史这一学科的基础,在国内外学术界产生了重大影响。正当中国机械史的研究被引向深入之时,爆发了史无前例的“”,导致了科学文化大灾难。“”期间,和其他学科一样,机械史的研究也完全处于停顿状态。“”以后,中国机械史的研究得以恢复和发展,老一辈学者也续有力作刊行,如清华大学出版了根据刘仙洲生前汇集的史料编纂而成的《中国科技史资料汇编一农业机械》(1985年),王振择先生出版他的论文集《科技考古论丛》(1989年)。同时,同济大学、中国科学院自然科学史研究所、北京航空航天大学等单位,都积极开展了中国机械史的研究工作和国内外学术交流,并通过招收机械史的研究生,努力培养新一代的专业研究人员。一些大专院校开设了机械史的选修课,取得了良好的效果。从20世纪80年代起,中国机械史的研究队伍开始形成,研究工作逐渐活跃,数百篇,涌现了不少具有较高质量和较大影响的专题研究成果。如陆敬严先生主持的古代机械模型复原等课题,华觉明先生参与主持的曾侯乙编钟的复原研究,杨青、钱小康等先生参与主持的秦陵铜车马技术研究等都取得了突出成果。综合性与系统性的整理与研究工作也有重要进展,如1986年机械工程师进修大学刊行了郭可谦、陆敬严合著的《中国机械史讲座》,1986年文物出版社出版了华觉明等撰写的《中国冶铸史论集》,和,1992年北京理工大学出版了张柏春撰写的《中国近代机械简史》,1995年山东科技出版社出版了苏荣誉等编撰的《中国上古金属技术》,1998年清华大学出版社出版了张春辉编著的《中国古代农业机械发明史》(补编),1999年大象出版社出版了华觉明撰著的《中国古代金属技术》。此外,台湾中央文物供应社也在1987年出版了万迪棣编撰的《中国机械科技之发展》一书,此书被收入中华文化丛书中。90年代初期,中国科学技术史丛书委托陆敬严、华觉明主编《中国科学技术史》的机械卷,钱小康、张柏春、何堂坤、杨青、赵丰、黄麟雏、刘克明和冯立升等多位学者参加编写,于1997年完成全书的编撰工作。此书于2000年由科学出版社出版,全书约69万字,与前面几部通史性中国机械史著作有所不同,它突破了简史的范畴,是一部较大型的中国机械工程学术著作。此书对中国机械工程的历史发展做了比较系统的论述和讨论,对已有的研究成果进行了一次较全面的总结。这表明,中国机械史的研究已走出初创阶段,进入了一个新的历史发展时期。
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①真保吾一著,董万友译,机械工学概论,国际文化出版公司,1986,3。原作书名为“緿綐機械工学”,由日本理工学社1984年出版。
①②李志超,机发论—有为的科学观,自然科学史研究,1990,9(1):2。
①刘仙洲,中国机械工程发明史(第一编),科学出版社,1962,5。
②维特鲁威著,高履泰译,建筑十书,这个建筑工业出版社,1986,224-225。
③A.P.Usher:AHistoryofMechanicalInventions,DoverPublications,Inc.,1988,NewYork,120.
④转引自①。
⑤马克思,资本论(第一卷),人民出版社,1963,396。
⑥马克思,机器。自然力和科学的应用,人民出版社,1978,91-92。
①马克思,机器。自然力和科学的应用,人民出版社,1978,52。
②③转引(译)自A.P.Usher:AHistoryofMechanicalInventions,DoverPublications,Inc.,1988,NewYork,117
④⑤⑥⑦见刘仙洲:中国机械工程发明史(第一编),科学出版社,1962,5-6。
①李约瑟,中国科学技术史·总论(中译本第一卷),科学出版社,1975,545-547。
①郭可谦、陆敬严,关于中国机械史的分期意见,机械设计,1984,1(2)。
②冯立升,中国机械史的分期意见,科学、技术与辩证法,1986,(3)。
积极实践启发式教学,调动学生思维活跃性
在前期精心设计教学内容的基础上,教学中我们对生物技术中基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质工程中的重点知识、原理和操作过程和日常生活中常见的事物联系起来,并辅以形象的比喻。这样做既能把复杂的操作步骤和枯燥、抽象的原理变得形象生动易于学生理解和掌握,同时又能活跃课堂氛围。例如,在生物遗传物质DNA重组过程中,DNA分子的切割与连接是最基本的操作,所有这些操作均由一系列功能各异的工具酶来完成。限制性核酸内切酶能够把大的长的双链DNA分子切割成单个的基因片断;而DNA连接酶能够把DN断重新连接在一起。课堂中我们非常形象地将限制性核酸内切酶称为“剪刀”,而把DNA连接酶比喻为“缝纫针线”,生物学科学家则是手艺高超的“时装设计大师”,从而奉献给世界一个又一个新的DNA分子。这样就让学生在轻松愉快的氛围中理解和掌握了工具酶及其在基因操作中的重要作用。
巧用多媒体和视频,丰富教学内容
现代生物技术作为一门综合性学科和前沿技术,涵盖内容广,新的生物技术层出不穷,新的科研成果不断出现。在课堂教学中,除要适时选择和引入精美的图片外,还应灵活运用多媒体教学工具,对于一些较为抽象和难理解的教学内容引入相关的FLASH动画和视频来加强教学效果。例如,基因工程中利用聚合酶链式反应(PCR)获得目的基因时,只有当PCR反应进行到第三个循环时才能真正获得第一个靶基因双链DNA;该反应还涉及聚合酶酶促作用、特异性引物引导以及其他多种反应组成成分。课堂中单纯用语言讲解较复杂和困难,也很难让学生彻底理解和掌握。针对这种情况,我们精心制作了相关内容的FLASH,模拟生物体内DNA复制过程,结合PCR反应的三个典型步骤:高温变性、低温退火、适温延伸,生动地演示了脱氧核糖核苷酸按照碱基配对原则在引物引导下和DNA聚合酶酶促作用下以母链为模板延伸的过程。该FLASH内容时长8分钟,引物与模板链结合的位置、新链延伸的方向和终点等都得以清晰的说明,有效地阐明了PCR体外扩增目的基因的基本原理以及各种组成成分在反应中的作用。FLASH中动画形象生动、简洁精彩,极大的加强了教学效果。此外,在讲到现代生物技术制药发展方向和最新进展时,我们通过搜索现有教学资源,充分利用了近年国家“863”、“973”计划项目成果展览会等视频资料,让学生们在课堂上对我国生物技术领域前沿的专家学者们的研究课题及研究思路得以接触和了解,从而搭起书本理论通向现实科研的桥梁。
发挥互动式教学优势,倡导课堂讨论,培养学生主动获取知识能力
在制药工程专业生物技术教学过程中,我们主要采取了课堂提问、预留小问题、及课堂讨论等多种互动教学方式。其中,我们尤其注重在教学中组织和开展课堂讨论。具体形式为在完成基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质/酶工程教学内容后,把学生分成小组(每小组2-4人),各小组自主选择主题,利用课外时间到图书馆查阅生物技术制药方面的专业著作,或利用网络资源查阅学术期刊。在此基础上经小组内部讨论分析后,整理撰写成课堂讨论书面作业和制作成多媒体(PPT)课件,并且在课堂上要面向全班同学和老师进行汇报和讲解,汇报时间8-10分钟,之后还有3-5分钟的讨论和质疑阶段。为了有效开展课堂讨论,通常我们会提前1-2周把课堂讨论活动布置和安排下去,以留给学生们充足的时间去查阅资料和准备作业。在此期间任课教师会对各小组准备中遇到的各类具体问题进行解疑,还会专门在课堂讨论进行前的2-3天,逐一检查各个小组的多媒体制作和完成情况,并就其PPT中存在的问题和不足给予指导和修改。在上述教学活动中,虽然任课教师未亲自讲课,但为了充分利用好课堂讨论这个教学环节,不能让其流于形式,任课教师往往要付出很大的心血和时间去组织和协助学生。正所谓“功夫不负有心人”,近几届的教学实践表明:这种教学方式一方面能够有效地提高学生参与教学的积极性,极大地激发学生对生物技术的好奇心和求知欲;同时,通过课外查阅文献资料、小组讨论、分析问题、整理报告一系列过程也切实培养了学生积极思考、自己动手、归纳问题、总结问题、主动获取知识的系统能力。教学中课堂气氛活跃,学生的自学能力、独立思考问题能力、演讲口才和反应能力等方面均得到了锻炼和提高,因此在教学中适时采用课堂讨论的教学方式值得继续加强!
结合实践、强化实验教学
实验部分教学是该门课程体系的重要组成部分,是对理论教学的重要补充。在课堂理论教学的基础上,实验教学中主要通过强化基础实验部分和选择综合设计实验,来培养学生动手能力、实践能力和创新能力。实验教学在促进和加强学生对理论教学中的重要原理、方法的理解和掌握方面有着重要作用,但实验室内完成的多是验证性实验,要让教学和生物制药实际相结合,还应该让学生走出实验室、走出校门,到生物制药企业中去亲自感受和了解生物技术制药的发展现状。因此,在完成实验室的实验教学之外,结合制药工程专业总体实践环节,学院通过多方沟通和联系,与渭南美邦生物制药、绿盾生物制药等几家公司建立了良好的教学合作关系,让学生深入厂区和生产车间去参观和学习。教学实践表明:实验室内设计实验和校外参观相结合的教学方式,既能培养学生扎实的基本生物技术操作技能,同时又让学生充分了解了当前社会生物制药企业的规模化生产模式,这对于开阔学生的视野,学生毕业后的就业选择都有极大帮助。
建立有效反馈机制、保障畅通的信息沟通渠道
上述,我们从教学内容和教学方式上进行了探索和改革,并身体力行。但学生对具体教学效果的反响如何,教师真正理解学生期望的教学方式吗?理解是提高教育质量的有效途径[3]。在实际教学过程中,许多教师往往因为教学任务重、课时有限,仅限于努力提高自己教学效果,而无意中忽略了去征求或收集学生对这门课的建议和意见。这就不利于授课教师在长期教学生涯中切实有效地改进和提高教学效果。我们在教学过程中,尝试并建立了以下沟通渠道:①教学伊始就将授课教师的具体联系方式(包括电子邮箱信息)提供给全班同学,鼓励大家在课内或课外就遇到的问题和老师积极沟通和交流;②每一大节课第二小节课的最后5-10分钟留给学生,便于部分学生就某具体问题和老师进行交流和讨论;③完成全书主要章节教学内容一半及授课即将结束时,由学生以匿名的形式对教学环节中不足之处或值得发扬的地方写出书面意见和建议,由班干部于课后统一收齐后交给任课老师,便于教师进一步改进该门课程的教学。通过以上教学实践表明:学生在教学中的主体地位和意识得到明显加强,学生感觉到自己的意见和建议得到及时响应,因而参与教学的积极性也大大加强。由于及时采纳了学生的建议,老师和同学建立了良好的互信关系,该门课程也取得了良好的教学效果,同时还提升了学生对制药工程专业整体的满意度。
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2014年天津自考科目安排(自学考试各个专业的考试科目不同,具体点击查看:自学考试科目) 专业 层次 学制 主要课程 音乐教育 专科 两年 大学语文、基础乐理、视唱练耳、基础声乐、基础和声、合唱与指挥基础、基础钢琴、艺术概论、民族民间音乐、音乐欣赏、中学音乐教学法、计算机应用基础、计算机应用基础实践、基础钢琴实践、基础声乐实践、 本科 两年 英语(二)、中外音乐史、中外音乐欣赏、和声学、音乐作品分析、歌曲写作、音乐教育学、音乐美学、简明配器法、歌曲钢琴伴奏、声乐实践、歌曲钢琴伴奏、声乐实践、歌曲钢琴伴奏实践、视唱练耳实践、毕业论文经济法 专科 两年 大学语文、法理学、宪法学、民法学、民事诉讼法学、公司法、经济法概论、刑法学、合同法、税法、国际经济法概论、劳动法、计算机基础、人力资源管理 本科 两年 英语(二)、行政处罚法、行政复议法学、国家赔偿法、经济法学原理、企业与公司法、行政法学、劳动法、金融法概论、房地产法、环境法学、税法原理、行政诉讼法、财务管理学(辅修) 市场营销 专科 两年 政治经济学(财经类)、高等数学(一)、基础会计学、经济法概论(财经类)、大学语文(专)、国民经济统计概论、消费心理学、谈判与推销技巧、企业管理概论、公共关系学、广告学(一)、市场营销学、市场调查与预测、计算机应用基础(含实践) 本科 两年 英语(二)、高等数学(二)、市场营销策划、金融理论与实务、商品流通概论、消费经济学、国际商务谈判、国际贸易理论与实务、企业会计学、国际市场营销学、管理系统中计算机应用(含实践) 公共关系 本科 两年 人际关系学、公共关系口才、现代谈判学、公共关系案例、国际公共关系、公关政策、企业文化、创新思维理论与方法、领导科学、人力资源管理(一)、现代资源管理(一)、广告运作策略 行政管理 专科 两年 大学语文(专)、政治学概论、法学概论、现代管理学、行政管理学、市政学、人力资源管理(一)、公文写作与处理、管理心理学、公共关系学、社会研究方法、秘书工作 、计算机应用基础(含实践) 本科 两年 英语(二)、当代中国政治制度、西方政治制度、公共政策、领导科学、国家公务员制度、行政组织理论、行政法与行政诉讼法(一)、社会学概论、中国行政史、中国文化概论、普通逻辑、财务管理学、秘书学概论、企业管理概论 汉语言文学 专科 两年 文学概论、中国现代文学作品选、中国当代文学作品选、中国古代文学作品选(一、二)、外国文学作品选、现代汉语、古代汉语、写作等 本科 两年 美学、中国现代文学史、中国古代文学史(一、二)、外国文学史、语言学概论、英语(二)、两门选修课、毕业论文 涉外秘书学 专科 两年 英语(一)、大学语文(专)、公共关系、外国秘书工作概况、涉外秘书实务、涉外法概要、 本科 两年 英语(二)、中外文学作品导读、国际贸易理论与实务、经济法概论、秘书语言研究、公关礼仪、交际语言学、国际商务谈判、中外秘书比较、口译与听力等 对外汉语 本科 两年 现代汉语、实用英语、中国古代文学、中国现当代文学、外国文学、外国文化概论、对外汉语教学概论、英语表达与沟通(实践环节)毕业论文等 英语翻译 专科 两年 英语写作基础、综合英语(一二)、英语阅读(一)、英语国家概况、英语笔译基础、初级英语笔译、初级英语口译、英语听力 本科 两年 中级笔译、高级笔译、中级口译、同声传译、英汉语言文化比较、第二外语(日/ 法)、高级英语、英美文学选读、毕业论文 日语 专科 两年 基础日语(一二)、日语语法、日本国概况、日语阅读(一二)、经贸日语、日语听力、日语口语 本科 两年 高级日语(一二)、日语句法篇章法、日本文学选读、日汉翻译、第二外语(英/法)、现代汉语、计算机应用基础、日语口译与听力、毕业论文 英语 专科 两年 综合英语(一二)、英语阅读(一二)、英语写作基础、英语国家概况、英语听力,口语等 本科 两年 英语写作、高级英语、英美文学选读、英语翻译、经贸知识英语、口译与听力、二外(日语)等 外贸英语 专科 两年 综合英语(一二)、英语阅读(一)、英语写作基础、英语国家概况、国际贸易理论与实务、英语听力、口语、外贸英语阅读等 本科 两年 英语写作、高级英语、英美文学选读、英语翻译、经贸知识英语、外贸口译与听力、二外(日语)等 公共事业管理 专科 两年 计算机应用基础、公共事业管理概论、社会学概论、管理学原理、人力资源开发与管理、公共关系、社会调查与方法、行政管理学、文教事业管理、计划生育管理、秘书学概论、计算机应用基础(实践)等 本科 两年 英语(二)、公共管理学、公共政策、公共事业管理、公共经济学、非政府组织管理、行政法学、人力资源管理(一)、管理信息系统、毕业论文等 工商企业管理 专科 两年 计算机应用基础、基础会计学、经济法概论、国民经济统计概论、企业管理概论、生产与作业管理、市场营销学、中国税制、企业会计学、人力资源管理、企业经济法(辅修)、民法学(辅修); 本科 两年 英语(二)、高等数学、管理系统中计算机应用、国际贸易管理与实务、管理学原理、财务管理、金融理论与实务、企业经营战略、组织行为学、质量原理、企业管理咨询、合同法(辅修)、行政法学(辅修)。 国际贸易 专科 两年 高等数学、法律基础、计算机应用基础、英语、国际贸易实务、国际金融、国际商法、中国对外贸易、WTO知识概论、市场营销学等 本科 两年 国际市场营销学、世界市场行情、国际商务谈判、企业会计学、国际运输与保险、西方经济学、外国经贸知识选读、涉外经济法、经贸知识英语等 金融管理 专科 两年 证券投资分析、保险学原理、银行会计学、商业银行业务与管理、货币银行学、财政学、经济法概论、基础会计学、管理学原理等 本科 两年 管理会计实务、国际财务管理、公司法律制度研究、英语(二)、电子商务概论、组织行为学、风险管理、高级财务管理、审计学、政府政策与经济学等 会计(电算化) 专科 两年 英语(一)、大学语文、高等数学(一)、基础会计学、国民经济统计概论、数据库及应用、财政与金融、会计电算化、成本会计、财务管理学、计算机应用基础、经济法概论(财经类) 本科 两年 高等数学(二)、、英语(二)、数据结构、审计学、管理学原理、通用财务软件、计算机网络基础、财务报表分析(一)、金融理论与实务、高级财务软件、操作系统。加考课程:会计电算化、财务管理学、成本会计、基础会计学、政治经济学(财经类) 人力资源管理 专科 两年 管理学原理、组织行为学、人力资源管理学、人力资源经济学、企业劳动工资管理、劳动就业论、社会保障、劳动与社会保障法、公共关系学、应用文写作等 本科 两年 企业战略管理、人力资源战略与规划、人力资源培训、人事测评理论与方法、人力资源薪酬管理、绩效管理、人力资源开发管理理论与策略、管理信息系统等 文化事业管理 专科 两年 英语(一)、写作、中国文化概论、文化管理学、文化行政学、文化政策与法规、文化经济学、文化策划与营销、艺术概论、社会学概论、民间文学、计算机 文化产业 本科 两年 英语(二)、中国文化导论、文化产业与管理、文化产业创意与策划、文化市场与营销、外国文化导论、媒介经营与管理、文化服务与贸易 经济信息管理 专科 两年 高等数学、计算机网络基础、计算机应用技术、计算机软件基础、计算机组成原理、经济信息导论、计算机信息基础、信息经济学等 本科 两年 英语(二)、应用数学、中级财务会计、计算机网络技术、社会研究方法、网络经济与企业管理、数据库及应用、电子商务概论、高级语言程序设计、应用数理统计、经济预测方法。 游戏软件开发技术 专科 两年 英语(一)、高等数学、计算机游戏概论、高级语言程序设计、游戏作品赏析、计算机网络技术、游戏软件开发基础、市场营销、动画设计基础等 本科 两年 英语(二)、游戏创意与设计概论、可视化程序设计、艺术设计基础、多媒体应用技术、DirectX、Java语言程序设计、游戏开发流程与引擎原理、游戏架构导论、软件工程、游戏心理学等 电子商务 专科 两年 电子商务英语、经济学(二)、计算机与网络技术基础、市场营销(三)、基础会计学、市场信息学、国际贸易实务(三)、电子商务概论、商务交流(二)、网页设计与制作、互联网软件应用与开发、电子商务案例分析、综合作业 本科 两年 英语(二)、数量方法(二)、电子商务法概论、电子商务与金融、电子商务网站设计原理、电子商务与现代物流、互联网数据库、网络营销与策划、电子商务安全导论、网络经济与企业管理、商法(二) 信息技术教育 本科 两年 英语(二)、物理(工)、数据库原理、数据结构、计算机网络与通信、计算机系统结构、软件工程、数值分析、面向对象程序设计、计算机辅助教育、高级语言程序设计、数字逻辑、中学信息技术教学与实践研究 计算机及应用 专科 两年 大学语文、高等数学、英语(一)、模拟电路与数字电路、计算机应用技术、汇编语言程序设计、数据结构导论、计算机组成原理、微型计算机及其接口技术、高级语言程序设计(一)、操作系统概论、数据库及其应用、计算机网络技术 本科 两年 英语(二)、高等数学、物理(工)、离散数学、操作系统、数据结构、面向对象程序设计、软件工程、数据库原理、计算机系统结构、计算机网络与通信 电子政务 专科 两年 行政管理学、公文写作与处理、公共事业管理、行政法学、经济管理概论、办公自动化原理及应用、政府信息资源管理、电子政务概论、管理信息系统、计算机应用技术 本科 两年 英语(二)、公共管理学、电子政务理论与技术、政府经济学、信息化理论与实践、网站建设与管理、计算机网络与通信、电子政务案例分析、信息与网络安全管理 电子技术 专科 两年 英语 (一)、电工原理 、高等数学、线性代数、线性电子电路、非线性电子电路、数字电路、计算机基础与程序设计、电子测量、音响技术、微型计算机原理 及应用 、办公自动化 设备、 电子工程 本科 两年 英语(二)、高等数学(工本) 、物理(工) 、复变函数与积分变换、概率论与数理统计(二)、工程经济、信号与系统、计算机软件基础(二)、数字信号处理、单片机原理与应用、自动控制理论(二)、声视频技术 服装设计 专科 两年 构成艺术、服装工艺、服装结构设计、服装款式设计、服装纸样设计、服装市场营销等 本科 两年 服装设计、服装纸样设计、服装图形设计、服装计算机辅助设计、服装立体剪裁、展示工艺、企业形象设计、服装饰品设计等 数控技术 专科 两年 机械设计基础、公差配合与技术测量、数控编程与操作、CAD/CAM、电工学等 本科 两年 模拟数字及电力电子技术、传感器与监测技术、微型计算机原理与接口技术、机床数控原理、CAD/CAM软件应用、模具与现代加工技术等 视觉传达设计 专科 两年 构成艺术、插图艺术设计、包装结构与包装装潢设计、平面广告设计、机构形象设计( VI )、商品摄影、POP与DM广告设计等 本科 两年 书籍装帧设计、包装工艺与设计、创意网页设计、影视广告、方案与脚本、室内设计、景观设计、展示设计、家具设计 动漫设计 专科 两年 构成艺术、字体设计、动画基础、动画运动、电脑图像设计、动画概论 本科 两年 漫画设计、动画场景设计、动画分镜头、二维动画制作、三维动画制作动画特效合成、动画创作 生物技术 专科 两年 普通生物学、食品分析与检验、发酵工艺学、生物制药技术、生物化学、微生物学、细胞工程、基因工程、酶学、病毒学、现代生物技术导论等 生物工程 本科 两年 英语、工程制图、化工原理、生物工艺学、微生物遗传与育种、生化工程、生物制药学、生化分离工程、高等数学等 食品工程 专科 两年 基础化学、食品化学、食品微生物学、食品工艺学、食品分析 本科 两年 食品工程原理、食品营养、食品加工技术、酿造食品加工、食品法规、食品包装与设计、农产品储藏运销学、计算机应用基础 景观园林 本科 两年 英语、园林工程制图、园林艺术原理、景观生态学、园林建筑学、园林CAD、园林规划设计、园林工程学、3DMAX、园林植物保护学、园林美学 新闻 专科 两年 计算机应用基础(含实践)、汉语基础、社会学概论、中国现代文学作品选、新闻学概论、中国新闻事业史、新闻采访写作、报纸编辑、广播新闻与电视新闻、广告学、新闻心理学 本科 两年 英语(二)、新闻评论写作、新闻摄影、外国新闻事业史、中外新闻作品研究、传播学概论、公共关系学、新闻事业管理、文学概论 应用心理学 专科 两年 大学语文、实验心理学、生理心理学、发展心理学、教育心理学、心理与教育统计学、社会心理学、管理心理学、医学心理学、心理测量、普通心理学(含实践)、计算机应用基础(含实践) 本科 两年 英语(二)、认知心理、心理学研究方法、心理学史、变态心理学、学习心理学、心理咨询原理与技术(含实践)、学校心理学、心理诊断、行为改变技术(含实践) 小学教育 专科 两年 大学语文、教育原理、科学技术社会、小学教育心理学、小学科学教育、小学教育科学研究、小学语文教学论、小学数学教学论、小学班主任、素质教育导论 本科 两年 英语(二)、心理卫生与心理辅导、课程与教学论、发展与教育心理学、中外教育简史、中小学教育管理、比较教育、小学艺术教育、现代教育测量与评价、中小学教育信息技术、学校管理心理学、教学设计、德育原理、基础教育课程改革研究、毕业实习、毕业论文 学前教育学 专科 两年 学前教育学、学前发展心理学、学前卫生学、儿童文学、学前教育心理学、幼儿园组织与管理、学前儿童数学教育、学前儿童语言教育、学前儿童科学教育、科学技术社会 本科 两年 英语(二)、教育学原理、学前游戏论、幼儿园课程论、学前比较教育、中外学前教育史、幼儿园活动设计、学前教育科学研究、家庭教育学 教育技术学 本科 两年 英语(二)、教学设计、教育电视系统、教育电视节目制作、计算机辅助教育、多媒体教学系统、高级语言程序设计、教与学的基础原理、教育传播方法研究、教育电声系统及软件制作、信息技术课程教学论、 教育管理 本科 两年 英语(二)、教育管理原理、教育评估与督导、教育经济学、教育统计与测量、教育法学、教育预测与规划、中外教育管理史、管理心理学、高等教育管理
[关键词]大学生;科技论文写作;标准化工程专业;课程;教学
[中图分类号]G642.3[文献标识码]A[文章编号]10054634(2017)02006904
0引言
改革开放以来,我国的高等教育事业蓬勃发展。2016年4月,教育部的《中国高等教育质量报告》预计[1],到2019年,高等教育毛入学率将达到50%以上,中国将进入高等教育普及化阶段。党的十报告指出:“全面实施素质教育,深化教育领域综合改革,着力提高教育质量,培养学生社会责任感、创新精神、实践能力。”[2]因此,在高等教育呈普及化趋势的背景下,科技新人才的培养在我国具有十分重要的意义。而科技论文则是由科技工作者对其创造性研究工作成果进行理论分析和科学总结,并得以公开发表或通过答辩的科技写作文体[3]。科技论文写作不仅可以帮助作者提高分析问题、解决问题的能力, 还在一定程度上提高作者的科研选题和科研设计能力[4]。我国许多高校均开设了大学生科技论文写作技能培养的相关课程[58],实践证明,这类课程不仅提升了大学生的科技写作能力,还促进了科研事业的发展及科技创新后备人才的培养。但这些课程主要面向理工类专业开设,面向管理类专业的则较少[9]。
中国计量大学是我国质量监督检验检疫行业唯一一所本科院校,于2010年获准设置了我国首个四年制本科标准化工程专业(授管理学学位)。该专业致力于培养“标准化从业人员”,即能与相关专业工程技术人员合作开展有关标准制修订、标准化体系建设、标准化工程项目设计开发、组织实施和全过程管理等方面工作的人才。这对学生的标准编写能力、标准化科研写作能力、工程技术文献阅读能力均提出了较高的要求。因此,面向标准化专业本科生开展科技论文写作技能的系统性培养显得尤为重要,而此类课程建设的研究却是缺乏的。本研究将以中国计量大学标准化工程专业为例,在教学现状分析的基础上来构建大学生科技论文写作的课程体系,设计配套的教学实施方案,为提升本科教学质量和专业建设水平提供有力支撑。
1大学生科技论文写作课程的教学特征分析
1.1现行培养计划中专业写作课程的特征分析
目前,标准化工程专业采取了“2+2”培养模式,即2年标准化专业基础课和2年方向技术课程,其中的方向是指食品标准化、材料标准化和服务标准化等,技术课程侧重于概念、规律、框架,不涉及技术细节。现行培养计划中,专业写作的相关课程有应用文写作、专业方向标准化写作(如材料标准化写作)、毕业论文等。
在现行的培养模式下,上述课程在开设时间和课程功能的分布上具有一定的合理性。这3门课程分别设在第4学期(专业基础课程结束的学期)、第6学期(方向技术课程较为集中的学期)和第8学期(最后一学期),相应体现了应用写作基础、专业方向标准化写作、毕业论文这3个环节的循序渐进式教学体系。
而参照专业培养要求,现行的写作课程体系还有待进一步的改进和完善。前面提到,该专业学生需具备的系统性能力包括标准编写能力、标准化科研写作能力、工程技术文献阅读能力等。这表明现有的写作课程体系是缺乏工程技术背景的,应将“科技论文写作技能培养”作为新内容予以纳入,形成兼具研究方向特色的“标准化科研写作”课程,如科技论文写作技能培养(材料标准化方向)等,新课程强调标准化科研写作能力和工程技术文献阅读能力的培养;应用文写作和专业方向标准化写作这两门课则可予以整合,侧重于“标准编写”方面的教学,整合后的课程则强调标准编写能力的培养。因此,这种新方案可更好地满足专业培养要求,科技写作技能培养的课程设置是本文的研究对象。
1.2大学生科技论文写作存在的主要问题
近年来,国内学者对学生科技论文写作过程中存在的问题研究较多[1012]。结合自己的教学和审稿经验,笔者发现大学生的科技论文撰写中存在以下问题。
论文选题不合适。论文标题是对论文内容的简明概括,好的标题总是能引起人们的兴趣。大学生论文选题过程中常出现题目范围过大、主题思想模糊、标题字数过多、语言不够精炼等问题。其中题目范围过大和主题思想模糊均与对论文主题的定位不够精确有关,即总想使内容面面俱到,结果重点很难突出、论证很难深入;标题字数过多和语言不够精炼则均与语言概括能力有关,标题通常不是完整的句子,其用词的准确性、词序的合理性尤为重要。
不能熟练运用基本工具。基本工具应用是科技论文写作的技术基础,如科技文献检索、专业技术语言、办公自动化软件、统计分析软件、参考文献管理与编辑软件、公式编辑器等。实践证明,这些工具的熟练运用往往使人们事半功倍。而这类技能恰恰是当下大学生所缺乏的,其中科技文献检索能力直接关系到论文研究内容的前沿性和科学性;专业技术语言的熟练程度关系到论文语言的学术性和严谨性;办公自动化、参考文献管理与编辑、公式编辑器等软件的应用水平关系到论文格式的规范性、图表的质量;统计分析软件的科学应用则关系到数据分析的深度。
论文格式不规范。规范的论文格式是科技论文写作规范化的重要基础。大学生论文格式的不规范之处常出现在图表编辑、公式编辑、参考文献、标题编号等方面,这些问题与上述基本工具的应用能力和对科技论文的认知程度密切相关。
对论文的基本结构缺乏理解。这部分问题较为突出,直接影响到论文的条理性和逻辑性。如因缺乏对科技论文基本结构的认知,有的论文出现摘要、结论等必要结构的缺失;因不能正确理解摘要和结论的功能差异,有的论文出现摘要和结论内容基本相同的情况;因缺乏对材料和方法部分的理解,有的论文结果和讨论部分出现了对实验方法的大量描述。
基本的科研能力尚需提升。这部分问题较为关键,直接关系到论文的学术价值。如有的论文在撰写国内外研究现状时,只是简单地将各类材料予以“堆积”,缺乏作者自身的归纳总结;有的论文在技术路线上只是简单重复前人的方式,缺乏基本的创新;有的论文甚至出现了基础概念的错误,这与作者对专业知识的理解程度有关。
不熟悉的流程,缺乏知识产权意识。如对论文署名中第一作者和通讯作者的关系、论文从投稿到发表的全过程、论文相关的版权问题、学术不端问题等缺乏了解。这部分问题较为重要,直接关系到论文的有效发表和知识产权问题。
综上所述,大学生科技论文写作课程的开设具有很强的现实意义,该课程重在培养学生的科技写作能力和科技阅读能力,并有助于增学生的科研意识和科研兴趣。
2大学生科技论文写作的课程体系
基于上述教学特征分析可知,大学生科技论文写作课程重在培养大学生的标准化科研写作能力和工程技术文献阅读能力,且大学生科技论文写作存在的主要问题体现在论文选题、论文结构、工具应用、论文格式、有效发表、科研能力等方面。现构建大学生科技论文写作的课程模块,如图1所示。
在图1中,大学生科技论文写作课程依次包括基础知识、写作全过程分析和例文分析三大教学模块。其中“科技论文写作基础知识”部分重在让学生了解科技论文的概念、论文写作相关工具的应用、学术道德与知识产权等知识,为后续的学习和实践打好基础;“科技论文写作全过程分析”部分按实际写作的自然顺序向学生讲述论文的构思、选题、撰写和发表等环节的要点,使学生对论文写作的全过程有详细的了解;“例文分析”部分侧重分析专业方向相关两方面的范文,即工程技术方面和标准化科研方面,突出专业方向标准化科研写作技能和方向相关工程技术论文阅读能力的培养。
3大学生科技论文写作课程的教学实施方案
基于上述课程模块的构建,本部分将设计配套的教学实施方案。
3.1课程地位与任务
科技论文写作能力的强弱直接关系到标准化工程专业本科生的科研素养,因此该课程应定位为专业方向基础课和必修课,重在素质教育。
本课程按照科技论文写作基础知识、科技论文写作全过程分析和例文分析三大模块开展教学,旨在培养学生的科技论文写作能力。通过学习,学生可以掌握科技论文的构思和选题方法,并具备综合运用科技文献检索、专业技术语言、办公软件、统计分析软件、参考文献管理与编辑软件、公式编辑器等工具来撰写科技论文的能力,实现科技论文的有效发表。
3.2教学内容、教学要求与学时分配
根据各部分内容的教学量和难度,按32学时的总学时数来设计课程的教学内容、教学要求与学时,如表1所示。
3.3考核方式
根据课程性质、内容、要求及学时分配,本课程的总成绩采用百分制,由考勤(10%)、作业(20%)和考试(70%)三部分组成。考试部分,以完成1篇专业方向标准化科研论文的写作为考试题目,要求在课后完成,在统一时间上交;作业部分,布置3次作业,分别以重要概念习题、某类数据的统计分析写作、与某论文标题相应的引言写作为主题,抓好教学质量的过程控制;考勤部分,采用考勤表点名与课堂问答激励相结合的方式,即每人在学期开始时均有相等的考勤基准分,此后的教学中,在一定的加减分范围内,采取缺勤者扣分、非缺勤者既不扣分也不加分、回答问题者加分的方式。
3.4教材建设
根据课程的任务和重点,此课程应采用自编教材。新教材应首先在高校现行的“科技论文写作与发表”类教程基础上,完善“基本工具”部分、引入“例文分析”部分。然后将以上内容按照基础知识、写作全过程分析和例文分析三大模块予以整合。其中“基本工具”部分的教学思想体现在“多工具的集成式运用”上,参考书目集中在应用统计学、科技文献检索教程、办公自动化软件操作教程等方面。“例文分析”部分的教学思想是“解剖范文、创建新文”,该部分资料来源于电子资源(如科学引文索引、工程索引、中国知网、万方数据资源等)、标准化工程的相关教材(如《标准化实用教程》《标准化战略的理论与实践研究》《标准化知识与实务》等)、标准化科研项目实践等方面。
4结束语
标准化工程专业本科科技论文写作课程由基础知识、写作全过程分析和例文分析三大模块构成,重在培养标准化科研写作能力和工程技术文献阅读能力,其中“基础知识”模块包括科技论文的概念、论文写作相关工具的应用、学术道德与知识产权;“写作全过程分析”模块包括论文的构思、选题、撰写和发表等环节;“例文分析”模块包括工程技术和标准化科研这两方面的论文分析。与之相配套的教学实施方案具有实用性突出、教学质量的过程控制较好、教学激励性较强等特征。
参考文献
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建筑工程技术论文范文(优秀11篇)
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AbstractThe dissertation analyses the teaching characteristics of undergraduate scientific paper writing course,taking the major of standardization engineering in China Jiliang University as an example.Based on this,the curriculum system of scientific paper writing is built and focuses on training the writing abilities of standardized studies and the reading capacities of engineering documents,including basic knowledge,the wholeprocess analysis of writing and the explanation for model essays.The matching teaching program is effective in practical teaching,process control of teaching quality and encouragement teaching consisting of the course status and task,content of courses,teaching requirements,period distribution,assessment methods and textbook construction.
关键词:感性工程技术模糊数学
前言
经典的工程技术理论研究在感性因素方面往往有意回避或者作出一定的假设,但随着社会科学技术的进步以及人们对于控制过程的精确性要求的提高,感性问题成为不可避免或者不可或缺的内容。
如何在感性的不确定于非逻辑方面应用现代技术模拟和实现可控制性成为工程技术研究方面的一个难点,而针对于设计思考中的方法问题由于长时间内无法采用工程技术解决,因而人们在设计学科方面的研究也多停留在形而上的思辨方面,“设计不可控”似
当然,也并不是没有人在这方面展开分析和研究,不过应该承认,我们在这个领域还显得较为稚嫩和初级,如何在人文学科与技术学科方面建立起自由通行的一座桥梁,应该是未来技术人文科学的重点,可能这个过程比较漫长并且充满荆棘。
1感性的可测量性
1.1感性的含义
感觉从人类认知的角度分析,是正常的人建立在完善的心理和生理基础之上的对于客观事物的主体性认识,并将这种认识通过大脑的反应上升到人的主观体会的过程,在这个过程中既包含着非逻辑性的表象认知,同样也包含着逻辑性的内涵性思考。
对于感觉的分析,我们既不可以否认其非逻辑性的存在,同样,逻辑过程也包含在其中,例如:我们在对冷热的评价时经常提到“我感到这个杯子很凉”,分析这个结论的过程发现:
1).这是一个感性过程,同样在一定程度上为个体感受;
2).凉与热只是比较词汇,在这个过程中存在着比较意义上的程度问题;
3).很凉说明了杯子的凉的程度,模糊性的定性评判。
那么,非逻辑性体现在感觉意义上的差异性,即这只是你自己的感受,能否说明他真得很凉或者说明它是凉的,可能如果换一个人或者换一个环境而言,它确实热的。同样,逻辑性体现在,凉与热是一个比较,也就是讲,这个人在对于两这个感受形成之前肯定存在一个凉与热的标准,通过触觉感受,而明确了他在比较意义上的冷热程度,因而,从这个意义上讲逻辑性显得就很重要了。
对于感性而言,是在对于感觉的主体人的思维基础上对与客体所描述出来的基本属性,其表达是主体性的,但对象是客体性的,由此可以认为,感性是对于思维主体的一种客观属性的描述,是对客观事物物化行为的主体性认识。
1.2感觉是感性的第一表征
感觉应该属于思维领域的一个重要内容,由于感性是感觉对于描述对象所形成的语意情态表述,而且是最直�
长时间来,人们在这个领域的认识是相互矛盾和相互混杂的,即感觉就是感性,既是对物的客观属性的客观性体现,或者认为,感性就是对物的主体性描述,非此即彼的群体性认识,使得我们对于感觉和感性的认识存在很多的争论,其中争论的焦点为:感性的可测量性、感性的研究方法与研究手段、感性的是否存在客观性等,这使得它成为理论的禁区,所以对于感性的研究大都停留在哲学和思想领域的层次上,其中表现在“美学”研究方面尤为严重,定义说明定义,权威解释权威的论证方法比比皆是。
1.3感觉的个体差异性与群体的统计一性的辩证关系
研究感觉问题,我们必须了解到个体差异性,所谓个体差异性主要表现在,对同一个事物或者事件,每个人的评价和认识存在差异性,以往我们从哲学
从客观角度分析,差异性产生在每一个个体的心理和生理的差异以及成长阶段和所处环境的差异,其中心理和生理差异,可能在形成完整思维过程中就出现了,在研究上通过比较分析和观察应该发现其中的差异性产生的客观性原因的,比如,有的人害怕黑夜,这可能由于在成长过程中受到过关于黑夜的语境描述而使其产生恐惧的心理,或者由于自己的经历有过类似的黑夜恐惧的过程,如果跳出这些方面的原因,也可能从进化论的角度分析能够得出观点,不管如何,其中的差异性存在于这些方面的原因,都应该存在客观性的事件作为支撑,平白无故的产生差异性应该属于“变异”(生物学名词,指的示生物在进化过程中的与原来的群体出现非统一性)的范畴,而生物学家也在积极而努力的研究“变异”产生的机理,所以讲,差异产生的原因应该能够在客观性方面取得证据。设计在线。中国
2现代工程测量和计算机模拟技术为感觉的测量提供了依据
依据这种技术广泛的作为刑侦手段的测谎仪就是建立在对于这些问题的理论研究基础之上的。而且随着技术的提高,与基础理论研究的深入,对于感觉问题的解决会越来越准确和精确。
同样,现代计算机模拟技术也为感觉的测量提供了依据,对比我们以往实验手段,计算机模拟技术能够更为直观和准确,例如我们曾经做过的一个试验,即汽车在驾驶过程中遇到障碍物的碰撞过程中的反应速度与驾驶室色调关系的测试问题,不可能真实的采用实际的测试,所以计算机模拟的手段就被广泛的应用,充分利用模拟驾驶室,操纵机构,计算机视频系统,信号传感器和计算机模拟软件来完成,能够得到一定的室内色调与反应速度之间的定性与定量的关系,这都可以在实际应用中作为汽车内是提供参考。
2.1控制论
控制论是“关于在动物和机器中控制和通讯的科学”,是自动控制、电子技术、无线电通讯、神经生理学、心理学、医学、数学逻辑、计算机技术和统计力学等多种学科相互渗透的产物。控制论的奠基人是维纳,他于1943年在《行为、目的和目的论》中,首先提出了“控制论”这个概念,第一次把只属于生物的有目的的行为赋予机器,阐明了控制论的基本思想(摘自维基百科)。
随着对于控制论理论与实践的发展,人们对于行为目的的控制大大加强,这些理论相互渗透,成为很多学科在解决逻辑关系方面提供了一条途径,虽然我
控制论在感性问题中的应用,现在研究还处于基础和初始阶段,如何提高对感性问题的非逻辑过程拟和是控制论感性研究的难点和拐� 当然我们认为,虽然我们无法完整的到达真实的感性问题的内核,但至少在现象的表面与初始条件可以架起一座有价值的桥梁,尽管这座桥梁显得有些突兀。
2.2计算机的模拟仿真
通过计算机模拟或者计算机模型来模拟一个特定系统抽象模型的计算机程序或过程。这些技术建立在离散数学基础之上,同样也面临着非逻辑过程和随机问题研究问题,在这方面,计算机的模拟技术日臻完善,在某些特定的方面计算机模拟以可以达到应用的程度。
例如自然状态的色彩是一个连续的过程,本质是光波被物体吸收和反射形成的一个自然过程,现在计算机在模拟中已可以达到64位的色彩来逼近真实自然,实际上这就是一个很成功的例子说明计算机模拟真实的强大能力。
在人工智能方面,计算机模拟更显示了独特的作用,现代的人工智能在解决思维方法、自学习能力、和智库房面也取得很大成就,人工智能是一个很好的用来说明计算机模拟真实的例子。
2.2.3现代数学工具的发展
数学分为初等代数、高等代数、几何、拓扑学、数论、概率和数理统计等内容,而这些内容一般认为是建立在集合论的基础上。通过一组对象确定一组属性,人们可以通过说明属性来说明概念(内涵),也可以通过指明对象来说明它。符合概念的那些对象的全体叫做这个概念的外延,外延其实就是集合。从这个意义上讲,集合可以表现概念,而集合论中的关系和运算又可以表现判断和推理,一切现实的理论系统都可能纳入集合描述的数学框架。
经典集合论只能把自己的表现力限制在那些有明确外延的概念和事物上,它明确地限定:每个集合都必须由明确的元素构成,元素对集合的隶属关系必须是明确的,决不能模棱两可。但是,在客观世界中还普遍存在着大量的模糊现象。虽然以前人们回避它,但是,由于现代科技所面对的系统日益复杂,模糊性总是伴随着复杂性出现。
更由于人文、社会学科及其它“软科学”的数学化、定量化趋向把模糊性的数学处理问题推向中心地位,这中间当然也包括设计的数理化问题。1965年,美国控制论专家、数学家查德发表了论文《模糊集合》,标志着模糊数学这门学科的诞生。
在日常生活中,经常遇到许多模糊事物,没有分明的数量界限,要使用一些模糊的词句来形容、描述。比如,比较年轻、高个、大胖子、好、漂亮、善、热、远……。在人们的工作经验中,往往也有许多模糊的东西。例如,要确定设计是否“好”,其模糊信息相当普遍。这就需要一定模糊数学来思维和判断。
我们发现,其实解决现代感性测量问题的关键还是因为数学工具的发展,由于建立在经典集合数学基础上的数学分析手段,使我们在模拟自然的非线性和非逻辑问题方面显得软弱无力,而作为一线曙光的模糊数学的发展还处于分形等基本问题的研究上,鲜有长足的发展,进而在实现真实反映感性问题的推理环节出现空缺,致使我们对于工程技术解决感性问题无法或者不敢涉足,影响了这个方向的发展。
当然,这些客观问题与相关的难题有待于解决,但是,也应该看到在我们设计界已经被注意到,考察近年来国内关于数学问题应用于设计方面的研究已出现倪端,例如有人在研究分形技术对于设计的影响以及分形形态创造的计算机形态的应用问题,可以预见在不久的将来,我们肯定会有所收获。
3实现感性测量的准确性和还原性必须有测量的标准
我们在讨论感性测量的时候,肯定要求测量的准确性和还原性,这就是说要实现感性的量化与感觉的一致性,为了实现这种结果,就必须确定一定的测量标准,这些标准要求准确度提高模糊度降低,而且标准的层次明确,中间不存在非确定性。显然这是很困难的,但由于现有的计算机都是建立在二值逻辑基础上的,它在处理客观事物的确定性方面,发挥了巨大的作用,但是却不具备处理事物和概念的不确定性或模糊性的能力。要达到这种模拟真实的程度,现阶段只能采用细分标准的手段,即将测量标准尽量细分,无限逼近真实的分段,可以拟和成一个连续的过程,同时增加逻辑分段点的准确性,即精确的表达该段的“语意”,采用将离散化问题逻辑化的过程,通过一定的逻辑规律判断感性的真实外延。
由此可以发现,这中间存在一个矛盾,即简化与复杂的悖论,我们试图简化感性的复杂,但带来了处理问题的复杂化,即本来要使得模糊问题简化为一个逻辑的数学模型,而得到的确实是一个相当复杂的形式,显然这不是我们所预期的目的,因而,我们可以采用诸如优化等数理分析手段,取得分段过程中的概率最大化,进而加权平衡这些算子,得到一定方向性语意,这在确定一些定性问题方面一般可以达到预期分析目标。
例如采用VTs方法来判断多方案的设计感觉方面我们曾做过有益的尝试,并取得一定成果(论文:“语意描述”研究在产品形态设计中的应用。包装工程。2006第4期有较详细介绍)。
4结论
在传统的设计研究中,思想、感觉、审美等人文主观性的概念是不可以测量的,主要是因为测量过程需要的几个要素不具备,例如测评的语意准确化、量级标准化和评价主体的非主观化等。因而,感觉的评判只是停留在定性和定向的解析和确认之上,没有形成所谓的科学性和客观化的过程,这与工程技术的发展和现代计算机技术的普遍要求所不相适应。
社会学主要研究相对现代尤其是当代的人类社会行为,从过去主要研究人类社会的起源、组织、风俗习惯的人类学倾向变为以研究现代社会的发展和社会中的组织性或者团体性行为的学科,在社会学中,人们不是作为个体,而是作为一个社会组织、群体或机构的成员存在。由社会群体具有一定同一性认知,感性的同一性应该与社会的群体统一性有着逻辑关系和联系。
力学系列课程现行的教学方法大多是通过各种手段将这些课程的知识传授给学生,最后通过考前复习和考试对其归纳提高。在此过程中,学生多数处于被动、应付状态,难以摆脱从理论到理论,理论脱离实际模式的束缚。学生理论联系实际、独立分析问题、解决实际问题的能力差,这与培养2l世纪人才模式很不适应,力学系列课程的教学改革已是当务之急。目前国内外许多大学的力学相关课程设置了课程设计实践环节,课程设计的数量有所增加。如中南大学的结构力学课程设计,吉林大学的材料力学课程设计,湖南大学的振动力学课程设计,美国的斯坦福大学在理论力学增设了实践环节等,都取得了较好的效果。在增加课程设计数量的同时,一些高校更较重视课程设计内容的改革,如南京航空航天大学的有限元课程设计是针对实际的索拉桥进行分析,在提高学生理论联系实际、独立分析问题与解决实际问题的能力方面作了有益的探索。我校工程力学专业所设课程主要有CAD/CAM软件应用、.net程序设计、理论力学、材料力学、流体力学、振动力学、机械设计基础、结构力学、弹性力学、有限元和工程分析软件及应用等课程,其逻辑性和系统性对于培养学生的分析问题的能力非常有利,但在力学学习过程中,教师和学生会经常遇到一些没有见过的实际问题或力学模型,工程意识和分析、解决实际问题能力较弱的人,往往思前想后不得其解,以至于束手无策;反之,工程意识和分析、解决实际问题能力较强的人则往往能自如应对一切难题。为了培养和提高学生的工程意识和分析解决问题的能力,2006年开始,我校力学专业开设了课程设计实践教学环节,如“有限元软件应用课程设计”和“工程力学课程设计”,2011年又增设了“结构优化设计”和“CAM/FEM软件应用课程设计”。但总的来讲,力学专业的课程设计综合性较差,特色不明显,课程设计题目的难度、涉及的知识面、能力的培养均有待改进。
二、工程力学专业课程设计改革中存在的问题
目前我校课程设计改革中存在的问题主要表现在以下几个方面:一是课程设计题目和任务书拟定方面,均由指导教师事先确定分派给学生,由于指导教师所掌握的工程资料有限,课程设计的内容和范围局限性较大,题目类型较少,研究方向也较集中,学生并不能根据自身的特点和兴趣爱好,去选择他们感兴趣的题目进行设计,而是一味进行强迫式学习,完成所谓的设计任务。学生目前经过课程设计后并不能应对就业后工作过程中复杂多样的技术难题。二是课程设计研究内容与工程实际问题有偏差。课程设计都是承接基础理论与工程实际的重要环节,学生非常希望将自己所学的理论应用于实际,在实际中检验自己的知识,但由于学生体会不到理论与实际的联系,课程设计并不能充分调动学生学习主动性和创造性。三是课程设计时间在安排上与课堂教学存在一定的时间间隔。在课程设计过程中,对于理论知识不够扎实的部分学生来说,会有一种惧怕且无从下手的感觉,很难投入足够的精力和时间认真完成课程设计。而课程设计形式基本上是以小组为单位,小组成员围绕一个核心题目完成不同方面的设计任务。由于学生的理论基础和解决实际问题的能力存在差异,“能者多劳”的现象就会出现。如果指导教师指导不到位,检查力度稍低,就很容易出现个别学生不做或少做设计内容,甚至还出现抄袭他人成果的现象。由此可见,工程力学专业课程设计改革的空间较大。
三、工程力学专业课程设计改进的思路与方法
一方面,课程设计应选取具有一定的工程或社会实际背景,体现应用性、先进性、综合性的题目,可以使学生对工程实际问题的复杂性有一个初步认识,检验学生对该课程理论基础知识的理解和掌握程度,培养学生通过综合运用该课程和相关课程的基本理论知识来分析和解决工程实际问题的能力。另一方面,能使学生树立起正确的设计思想,养成实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风和严谨、谦虚的科学学风,更能使学生在自主性、探索性、创造性和合作性方面得到培养。
1.指导教师应该重视课程设计题目和内容的选择。
斯滕豪斯明确指出:教师的身份是“和学生一起学习的学习者”,只有这样,才能通过发现法和探究法而不通过传授法进行教学。在课堂教学过程中,教师不仅要教授理论知识,还要注意理论联系工程实际,通过列举工程实例、设置问题情境等多种方法,让学生感受到理论学习是手段,实际应用才是真正目的。随着社会发展,各种资讯日新月异,教师不能仍保持传统的观念,而必须在教学生涯中通过不断学习搜集和处理更多关于课程内容的相关资讯,熟悉教育改革趋势和重点,更新补充专业知识,提高专业能力;了解该专业学生的学习特点和兴趣爱好。这样,教师才能根据课程内容确定适合教学目标和学生感兴趣的课程设计题目,并且真正做到理论与工程实际的联系、对知识的综合应用、全方位的展开学生的思维和最大限度地解放学生的思想,才能充分调动学生学习的主动性、积极性和创造性,培养学生解决实际问题的能力和应变思维能力。
2.课程设计应与工程实际相结合,针对不同课程内容及培养目标采用多种形式的课程设计方法。
比如《理论力学》,它是一门理论性较强的专业技术基础课程,教师在讲解过程中多是针对抽象化理想的力学模型,学生在课堂学习中通常感觉理论知识很好懂,但自己动手练习的时候却无从下手,理论和实际总是联系不到一起。为此,教师在讲授过程中可采用工程实例教学法,即选择一些具有代表性、启发性、时代性的实例,通过学习和讨论,使学生对知识有更深层次的理解,从而激发学生应用知识的热情。教师可以通过布置相关知识的小论文,学生通过查阅资料、撰写小论文的形式,深刻理解力学知识和工程实际问题间的联系。《材料力学》课程除可设置实验教学环节外,还可以确定一些简单。的等值杆结构,让学生从选择材料到外形设计,从安全校核到经济评价等实际操作过程中,去体会理论和实际问题间的联系。而这样的任务可以安排在学生课堂学习过程中完成。对于那些需要扎实的理论基础知识,并且要有足够的时间进行实践的课程设计,可以安排在下一学期进行。由此实现理论与实践的相互渗透、相辅相成,改变实践活动与教学内容游离的状况。
3.在课程设计中,强调学生为主体,充分发挥教师的引导作用。