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中圖分類號:F407文獻標(biāo)識碼: A
一、電氣工程技術(shù)的發(fā)展史
電氣工程(Electrical Engineering)是現(xiàn)代科技領(lǐng)域核心學(xué)科之一,傳統(tǒng)的電氣工程定義為用于創(chuàng)造產(chǎn)生電氣與電子系統(tǒng)的有關(guān)學(xué)科的總和。21世紀(jì)的電氣工程概念已經(jīng)遠遠超出這一范疇,如今電氣工程涵蓋了幾乎所有與電子、光子有關(guān)的工程行為。電氣工程的發(fā)展程度直接體現(xiàn)了國家的科技進步水平,因此,電氣工程的教育和科研在發(fā)達國家大學(xué)中始終占據(jù)重要地位。
1.電磁學(xué)理論的建立及通訊技術(shù)的發(fā)展
大自然中的雷電使人類對電有了最早、最樸素的認識,天然磁石吸鐵是人類對磁現(xiàn)象的最早觀察,然而,人類對電磁現(xiàn)象的研究始于16世紀(jì)的英國,1663年德國科學(xué)家蓋利克發(fā)明了摩擦起電的儀器,1729年英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)電荷可以通過金屬傳導(dǎo)等等,這是人類對電的早期實驗,之后又出現(xiàn)了一系列具有里程碑意義的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明。
(1)庫侖定律。1785年法國物理學(xué)家?guī)靵鐾ㄟ^扭秤測量靜電力和磁力總結(jié)出:兩個電荷之間的作用力與它們間距離的平方成反比,與它們所帶電荷量的乘積成正比,這就是著名的庫侖定律。這一發(fā)現(xiàn)的歷史意義在于它標(biāo)志著人類對電磁現(xiàn)象的研究從定性階段進入了定量階段。
(2)“伏打電池”。1799年意大利物理學(xué)家伏特經(jīng)過反復(fù)實驗發(fā)現(xiàn)把任何潮濕物體放到兩個不同金屬之間都會產(chǎn)生電流,一年后伏特發(fā)明了世界上第一個電池,自此人類對電的研究由靜電擴大到了動電,開辟了電學(xué)研究的新領(lǐng)域。
(3)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)和安培右手定則。1820年奧斯特偶然發(fā)現(xiàn)通電鉑絲周圍的小磁針發(fā)生輕微晃動,之后他經(jīng)過反復(fù)實驗證實了這一發(fā)現(xiàn)。其后安培進行了更深入的研究,提出了右手定則,發(fā)現(xiàn)了電流方向與磁針轉(zhuǎn)動方向之間的關(guān)系。安培還通過實驗發(fā)現(xiàn)了兩個通電導(dǎo)體和兩個通電線圈之間相互作用的規(guī)律,從而奠定了電動力學(xué)的基礎(chǔ)。
(4)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)。英國科學(xué)家法拉第是第一個成功完成磁生電實驗的人,并歸納出產(chǎn)生感應(yīng)電流的五種情況:一是變化著的電流;二是變化著的磁場;三是運動的穩(wěn)定電流;四是運動的磁場;五是在磁場中運動的電線。法拉第把這一現(xiàn)象叫做“電磁感應(yīng)”。電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)使生產(chǎn)電成為可能,至今,發(fā)電機、電動機、變壓器都是運用電磁感應(yīng)原理工作的。
(5)麥克斯韋建立電磁場理論。英國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家麥克斯韋總結(jié)了前人的一系列成果,用數(shù)學(xué)方程式表示電磁場,建立了完整的電磁理論體系,揭示了光、電、磁本質(zhì)上的統(tǒng)一,并預(yù)言了電磁波的存在。1873年他出版的電磁場理論經(jīng)典著作《電磁學(xué)通論》是里程碑式的自然科學(xué)理論巨著。
任何科學(xué)發(fā)明與發(fā)現(xiàn)都是許許多多的科學(xué)家不懈努力的成果,德國物理學(xué)家歐姆、高斯、赫茲,美國物理學(xué)家亨利,俄國物理學(xué)家楞次等等都為電磁理論的形成作出過貢獻,本文不在一一類舉。
電磁理論的建立為無線電通信揭示的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),19世紀(jì)通信技術(shù)取得了突破性成果,先后發(fā)明了有線電報、有線電話和無線通信。
人類社會發(fā)展歷程中經(jīng)歷了三次工業(yè)革命,對人類的進步起到了巨大的作用。第一次工業(yè)革命從18世紀(jì)中葉到19世紀(jì)中葉,以瓦特發(fā)明的蒸汽機為標(biāo)志,以機械化為特征,中心在英國;第二次工業(yè)革命從19世紀(jì)后半期到20世紀(jì)中葉,以工業(yè)生產(chǎn)電氣化為主要標(biāo)志,其成果是電力、鋼鐵、化工“三大技術(shù)”與汽車、飛機和無線電通信“三大文明”,其中心在美國和德國;第三次工業(yè)革命從20世紀(jì)中葉到21世紀(jì)初,以社會生產(chǎn)、生活信息化為特點,又叫新技術(shù)革命。第二次工業(yè)革命就是從電工技術(shù)初創(chuàng)和應(yīng)用開始的。
(1)直流發(fā)電機的誕生。1831年英國企業(yè)家研制出了史上第一臺發(fā)電機――蒸汽動力永磁發(fā)電機;1832年法國科學(xué)家匹克斯發(fā)明了世界上第一臺直流發(fā)動機;1866年西門子發(fā)明了自激式勵磁直流發(fā)電機;1870年格拉姆發(fā)明了實用自激直流發(fā)電機,結(jié)構(gòu)可靠,電流穩(wěn)定,輸出功率大,被各國廣泛采用作為照明燈電源。
(2)遠距離輸電和電力工業(yè)技術(shù)體系的初步建立。1875年法國巴黎火車站建成世界上最早的一座火力發(fā)電廠。愛迪生不僅發(fā)明了燈泡,他還在1882年建立了美國第一家直流發(fā)電廠,裝有6臺直流發(fā)電機,通過電纜輸送照明用電,不過當(dāng)時的最大輸送距離只有1.6km。之后愛迪生還建立了一座水電站,形成了電力工業(yè)體系的雛形。
(3)交流發(fā)電機電荷電動機的誕生。1876~1878年俄國人亞布洛切科夫成功試驗了單相交流輸電技術(shù)。1885年,英國工程師菲爾安基設(shè)計的第一座交流單相發(fā)電站建成。同年,美國人威斯汀豪率領(lǐng)的團隊完成了交流發(fā)電、供電系統(tǒng),并創(chuàng)建了交流配電網(wǎng)。1883年,美籍電氣工程師特斯拉發(fā)明了世界上第一臺感應(yīng)電動機,5年后他又發(fā)明了兩相異步電動機和交流電傳輸系統(tǒng)。1888年,俄國工程師德布羅夫斯基和德爾伏發(fā)明了三相交流制。1891年,德國安裝了世界上第一臺三相交流發(fā)電機,并建成了第一條三相交流輸電線路。自此,三相異步電動機得到了廣泛應(yīng)用,電能逐步取代了蒸汽成為動力源,電力工業(yè)得到了迅速發(fā)展。
3.電工理論的建立
(1)電路理論的建立。關(guān)于電路的早期研究有:1778年伏特提出了電容的概念,給出了導(dǎo)體上儲存電荷的計算方法Q=CU;1826年歐姆發(fā)表了歐姆定律;1831年法拉第提出了電磁感應(yīng)定律;1832年亨利提出了磁通量計算公式。
1845年德國物理學(xué)家基爾霍夫提出了關(guān)于任意電路中電流、電壓關(guān)系的基本定律:電流定律(任意時刻電路中任何一個節(jié)點的各條支路電流的代數(shù)和為零);電壓定律(任何時刻電路中任意一個閉合回路的各元件電壓的代數(shù)和為零)。這兩個定律發(fā)展了歐姆定律,奠定了電路系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)。
1853年英國物理學(xué)家湯姆遜推導(dǎo)出了電路震蕩方程,并得出了萊頓瓶發(fā)電過程中電流在反復(fù)震蕩且不斷衰減的結(jié)論,并計算出震蕩頻率與R、L、C參數(shù)之間的關(guān)系,奠定了動態(tài)電路分析的基礎(chǔ)。1855年,湯姆遜還建立了長距離電纜的等效電路模型。
1893年美籍電氣學(xué)家施泰因梅茨提出了計算交流電路的方法――“相量法”,其實用、易懂,至今在分析正弦交流電路時依然沿用此法。
其間,赫爾姆霍茲提出的等效發(fā)電機原理、基爾霍夫建立的長距離架空線路參數(shù)電路模型、亥維賽德找出的求解電路暫態(tài)過程運算法、傅立葉用數(shù)學(xué)方法建立的熱傳導(dǎo)定律等等都對電工理論的豐富和完善起到了重要作用。
(2)電網(wǎng)絡(luò)理論的建立。通信技術(shù)的興起推動了電網(wǎng)絡(luò)理論的發(fā)展。1924年,福斯特給出了電感和電容二端網(wǎng)絡(luò)的電抗定理,建立了由給定頻率特性設(shè)計電路的電網(wǎng)絡(luò)理論。
1945年美國科學(xué)家伯德總結(jié)出了分析線性電路和控制系統(tǒng)的頻域分析方法。1953年梅森創(chuàng)建了采用信號流圖分析復(fù)雜回饋系統(tǒng)的方法,并被廣泛應(yīng)用。20世界50年代美國科學(xué)家達默制成了第一批集成電路,從此電路理論中增加了對含源器件的電路分析和綜合。20世紀(jì)70年代在L.O.Chua等科學(xué)家的努力下,器件建模理論逐漸日趨完善。20世紀(jì)中期計算機的出現(xiàn)使電網(wǎng)絡(luò)的計算機輔助分析和設(shè)計成為電路理論研究中的基本手段。
4.新技術(shù)革命對電氣工程技術(shù)的推動
20世紀(jì)中葉開始的第三次技術(shù)革命又稱為新技術(shù)革命,以核能、宇航和電子計算機這三大技術(shù)為主要標(biāo)志。這個時期的主要理論是信息論、系統(tǒng)論和控制論,這三大理論的創(chuàng)立為通信工程技術(shù)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的研究提供了全新的科學(xué)方法。
(1)計算機的升級換代對電氣工程技術(shù)的推動。自19世紀(jì)第一臺計算機問世以來,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,計算機給人類社會帶來了翻天覆地的變化,人類社會從此走進了信息時代。1952年出世的第一代計算機使用的是真空電子管,不僅體積巨大,而且耗電量驚人。1959年~1963年生產(chǎn)的第二代計算機用晶體管替代了真空電子管,大大提高了運算速度,減少了耗電量,減小了體積,運用在了軍事和科研領(lǐng)域。1964年~1970年生產(chǎn)的第三代計算機用集成電路替代了晶體管,不僅極大地提高了運算速度而且降低了成本,計算機開始進入到了普及階段。1971年至今生產(chǎn)的第四代計算機使用了超大規(guī)模集成電路,實現(xiàn)了計算機網(wǎng)絡(luò)化,計算機普及到了個人。計算機的升級換代推動了控制技術(shù)的發(fā)展,形成了計算機管理生產(chǎn)系統(tǒng),提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
(2)電子信息技術(shù)的發(fā)展。電子信息技術(shù)是計算機技術(shù)和電信技術(shù)相結(jié)合而形成的技術(shù)手段。20世紀(jì)通信技術(shù)得到了迅猛發(fā)展,人類社會生活也由此發(fā)生了巨大變革,人類從此進入信息時代。
1920年人們發(fā)現(xiàn)電離層對無線電短波有反射作用。1935年人們發(fā)現(xiàn)了雷達并廣泛應(yīng)用于軍事和民用通信領(lǐng)域。1964年美國發(fā)射了第一顆地球同步靜止軌道通信衛(wèi)星,突破了大氣層對無線電波的屏蔽,實現(xiàn)了宇宙范圍的無線電通信。20世紀(jì)70年代計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立使人們開始通過互聯(lián)網(wǎng)獲取信息。20世紀(jì)80年代以后尋呼機和移動電話逐步得到廣泛使用,現(xiàn)今信息服務(wù)業(yè)已成為世界上發(fā)展最快的新興行業(yè)之一。
電氣工程技術(shù)發(fā)展史再次印證了這樣兩個真理:一是任何理論的創(chuàng)立和技術(shù)的進步都要靠眾多科學(xué)家甚至一代代人的不懈努力而實現(xiàn),特別是在學(xué)科相互融合交叉的今天。二是科學(xué)技術(shù)的每一次重大突破都會導(dǎo)致生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展和人類社會的巨大進步,科技是第一生產(chǎn)力,創(chuàng)新是社會發(fā)展的推動力。
五、電氣學(xué)科的形成與發(fā)展
按我國高等教育學(xué)科劃分,電氣信息學(xué)科類屬工學(xué)門類(門類編號08),其下設(shè)五個一級學(xué)科:電氣工程(一級學(xué)科編號0808)、電子科學(xué)與技術(shù)(0809)、信息與通信工程(0810)、控制科學(xué)與工程(0811)和計算機科學(xué)與技術(shù)(0812)。這五個學(xué)科有著相同的學(xué)科基礎(chǔ),都是研究電磁現(xiàn)象及其應(yīng)用的基礎(chǔ)學(xué)科與技術(shù)工程的綜合,電能的突出優(yōu)點在于:它既是易于傳輸?shù)墓I(yè)動力,又是非常可靠的信息載體。電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程和計算機科學(xué)與技術(shù)都是從電類專業(yè)派生出來的弱電學(xué)科,在19世紀(jì)末電工科學(xué)技術(shù)已形成了電力與電信兩大分支。
我國電氣工程一級學(xué)科下設(shè)五個二級學(xué)科:電機與電器(二級學(xué)科編號080801)、電力系統(tǒng)及其自動化(080802)、高電壓與絕緣技術(shù)(080803)、電力電子與電力傳動(080804)、電工理論與新技術(shù)(080805),電氣工程包含的專業(yè)基礎(chǔ)理論有電路原理、模擬電子、數(shù)字電子、微機原理與接口技術(shù)、單片機原理、自動控制原理、電磁理論、MATLAB仿真等。專業(yè)理論有電力系統(tǒng)及其暫態(tài)分析、電力電子、電機學(xué)、高電壓與絕緣、電力拖動、輸配電、工廠企業(yè)供電、電力市場等。
19世紀(jì)末歐美大學(xué)先后設(shè)立了電氣工程(Electrical Engineering)專業(yè),100多年來,其名稱雖然沒變,但內(nèi)涵已隨著科技的飛速發(fā)展有了非常大的變化。過去歐美的電氣工程專業(yè)是以電力工程為主,現(xiàn)在電子技術(shù)和計算機已成為該專業(yè)的核心,美國一些著名高校甚至已不開設(shè)電力工程研究方向。有些大學(xué)把計算機技術(shù)從電氣工程系分離了出去,單獨成立了計算機科學(xué)系。
我國的電氣工程始于1908年上海南洋公學(xué)的電機電工學(xué)科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的歷史了。1917年該校的電機專科設(shè)立了電訊門,即我國最早的無線電專業(yè),如今的電子信息及計算機專業(yè)群都是由此發(fā)展演化而來的。1932年,清華大學(xué)設(shè)置了電機系。建國后,我國建立了一大批以工科為主的多科性大學(xué),其中大多設(shè)立了電機工程系。1977年以后,大部分高校的“電機工程系”陸續(xù)更名為“電氣工程系”,近幾年來,部分高校又把“電氣工程系”發(fā)展成為“電氣工程學(xué)院”。我國的電氣工程雖然與國外名稱相同,但內(nèi)涵有很大區(qū)別,我國大學(xué)一般都是強弱電分開,即電氣類與電信類分設(shè)在不同的學(xué)院。
100多年以來,電氣工程學(xué)科已發(fā)展成為覆蓋多門類交叉學(xué)科、應(yīng)用領(lǐng)域廣闊的完善的學(xué)科,形成了強弱電結(jié)合、軟硬件結(jié)合、機電結(jié)合的學(xué)科特點。
六.國外發(fā)達國家電氣工程學(xué)科的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢:
(1)在學(xué)科中融入大量信息技術(shù)知識。在全球信息化的當(dāng)今,信息技術(shù)以指數(shù)速度進步,它曾對電氣工程學(xué)科的發(fā)展起到了巨大的推動作用,還將為電氣工程領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新提供工具與技術(shù)支持,對電氣學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了決定性作用。國外發(fā)達國家的著名大學(xué)(如耶魯大學(xué)、麻省理工學(xué)院等)大都把電氣工程、通信工程、計算機工程放在同一學(xué)院,以利于在電氣工程學(xué)科中融入大量的信息技術(shù)知識。
(2)與其他學(xué)科不斷交叉融合,拓展了研究領(lǐng)域,大量的研究都是在跨學(xué)科領(lǐng)域開展的。
(3)與企業(yè)聯(lián)系密切,科技成果轉(zhuǎn)換能力強,引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)更新。
七.電氣技術(shù)的發(fā)展趨勢
與電氣工程學(xué)科相關(guān)的產(chǎn)業(yè)主要有電力工業(yè)、電氣裝備制造業(yè)以及幾乎所有使用電力的行業(yè),電氣技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也主要集中在這些行業(yè)。
1.可再生能源技術(shù)
1995年全球可再生能源僅占一次能源的18%,預(yù)測到2050年可再生能源要占一次能源的22%,21世紀(jì),光伏技術(shù)、風(fēng)電技術(shù)、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)等得到了快速發(fā)展。下面著重介紹人類的未來能源――氫能。科學(xué)家們一直致力于研究把氫能作為人類未來的能源,氫能有其他能源無與倫比的優(yōu)勢:
(1)清潔。其反應(yīng)后的生成物為水和氮化氫,對環(huán)境沒有污染。
(2)儲量豐富。地球上的海水所含的氫用來發(fā)電就夠人類用數(shù)億年。
(3)熱值高。單位重量的發(fā)熱量叫熱值,氫的熱值是汽油的3倍,煤炭的4倍。現(xiàn)在世界上很多國家正在斥巨資研究這一能源,但目前還處在實驗室階段,距工業(yè)應(yīng)用還有一段距離。
2.輸電信技術(shù)
超導(dǎo)技術(shù)在電氣工程中的廣泛應(yīng)用已成為發(fā)展趨勢。
(1)超導(dǎo)儲能系統(tǒng)。將電能轉(zhuǎn)換為電磁能,利用超導(dǎo)線圈儲存起來。超導(dǎo)儲能系統(tǒng)是除電池儲能系統(tǒng)之外的又一儲能系統(tǒng),其使用將提高電網(wǎng)的安全性。
(2)超導(dǎo)故障限流器。利用超導(dǎo)體超導(dǎo)與正常狀態(tài)的轉(zhuǎn)變特性,快速限制電力系統(tǒng)故障短路電流,保障電網(wǎng)安全。
中圖分類號:TP3 文獻標(biāo)識碼:A
0 引言
隨著計算機及信息技術(shù)的不斷發(fā)展,對于計算機科學(xué)與技術(shù)的進步程度及速度的衡量方法的研究越來越受到相關(guān)工作及研究人員的關(guān)注。庫恩提出的科學(xué)革命模式就是一種以模式的形式將計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢表現(xiàn)出來的一種方法。①此論文基于庫恩理論對計算機科學(xué)與技術(shù)的跨越式發(fā)展進行了較為系統(tǒng)的研究。
1 庫恩理論概述
庫恩理論主要是對科學(xué)的動態(tài)發(fā)展?fàn)顩r進行了一個較為系統(tǒng)的論述。該理論沖破了古典經(jīng)驗論,指出科學(xué)之所以能夠成為科學(xué)或稱之為科學(xué)就是因為范式的形成的理念。庫恩理論誕生之后,不僅被廣泛應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)發(fā)展的各個領(lǐng)域,而且有效地促使相關(guān)工作人員在范式的指導(dǎo)下從事科技工作。所以,從這個角度上來說科恩理論的提出具有十分重要的理論與實踐意義。其實,庫恩提出的理論主要包括:前范式科學(xué)理論,常規(guī)科學(xué)理論及科學(xué)革命理論,其中科學(xué)革命理論也稱為新常規(guī)科學(xué)理論。而科學(xué)革命實質(zhì)上就是新的范式來替代舊的范式的一個過程,新舊范式之間是不可以通約的。②
2 基于庫恩理論的計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展歷程分析
基于庫恩理論的計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展歷程可以分為三個時期,即計算機科學(xué)與技術(shù)前科學(xué)時期、計算機科學(xué)與技術(shù)常規(guī)科學(xué)時期、計算機科學(xué)與技術(shù)革命時期。
首先,對于第一個時期來說,也可以大致歸納于三個階段——計算工具的發(fā)展階段、機械式計算機的發(fā)展階段、繼電器式計算機發(fā)展階段。由此也可以看出,計算機科學(xué)與技術(shù)前科學(xué)時期的時間跨度比較大,而且各種思想和學(xué)派比較繁雜。不論是計算工具階段、機械式計算機階段還是繼電器式計算機發(fā)展階段都沒有系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),也沒有相關(guān)的指導(dǎo)理論,所以整個的發(fā)展來看,方向非常地模糊,發(fā)展進度的衡量標(biāo)準(zhǔn)也不明確。而這些都是庫恩的前科學(xué)時期的典型特點。雖然,計算機科學(xué)與技術(shù)的前發(fā)展階段存在很多突出的問題,但是這個階段的一些基本原理和基本思想是現(xiàn)代常規(guī)科學(xué)時期的電子計算機發(fā)展的基礎(chǔ)。
其次,計算機科學(xué)與技術(shù)常規(guī)科學(xué)時期。在這個時期人類歷史上真正的第一臺電子計算機誕生,而且理想計算機理論和計算機體系結(jié)構(gòu)的提出,為計算機的發(fā)展提供了一定的理論標(biāo)準(zhǔn),計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展形成了一個相對穩(wěn)定的范式,這個范式的形成,有效地促進了計算機的快速發(fā)展。在這個時期計算機的演變經(jīng)歷了電子管時代、晶體管時代、集成電路時代、大規(guī)模集成電路時代、智能計算機等階段。③
第三,計算機科學(xué)與技術(shù)的革命時期。這個時期雖然計算機的發(fā)展非常地迅速,而且功能也在不斷地完善。但是計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展與摩爾定律密切相關(guān)。有相關(guān)專家在回顧40年來半導(dǎo)體芯片行業(yè)的發(fā)展中提出在今后的幾年里摩爾定律可能還可以適用。但是,如果晶體管電路的性能接近極限的話摩爾定律將走到盡頭并有可能完全失效。所以,很多專家預(yù)言,一旦摩爾定律走到盡頭,電子計算機科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的革命必然到來。
3 基于庫恩理論計算機科學(xué)與技術(shù)跨越式發(fā)展的可能性分析
通過上面的分析可以看出范式其實是一種相對穩(wěn)定的模式,一般來說一種范式要被徹底地必須有一個長期積累的過程。必須要一定的量變才會引起最終的質(zhì)變,一種舊的范式才能被一種新的范式替代。而單個的事實或單個事件通常不能證實或一種范式。所以,對于計算機科學(xué)與技術(shù)來說,只有當(dāng)舊的范式不能滿足實際需求的時候,而且有更好地范式代替舊的范式時,才會出現(xiàn)新舊范式的更替。所以,從這個意義上來說科學(xué)革命的實質(zhì)就是新舊范式的轉(zhuǎn)化、過渡或者更替。
同時,計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展存在很大的潛在威脅性,所以很多相關(guān)工作者及科技研究人員,都在致力于研究一些新材料和新技術(shù)。如果這些新材料和新技術(shù)的研究能夠在危機出現(xiàn)之前研究出成果的話,就可以有效地避免危險的出現(xiàn)。這樣就可以有效地實現(xiàn)計算機科學(xué)與技術(shù)的跨越式發(fā)展,計算機科學(xué)與技術(shù)就可以從以電子計算機為標(biāo)志的常規(guī)科學(xué)階段,直接進入新的常規(guī)科學(xué)階段,而這必將加速計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)階段人們正在著力研究的新領(lǐng)域包括:光子計算機、量子計算機、DNA計算機等。
4 結(jié)語
通過論文的分析可以看出,庫恩理論的提出揭示了計算機科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律,基于庫恩理論的計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展歷程可以分為前科學(xué)時期、常規(guī)科學(xué)時期以及科學(xué)與技術(shù)革命時期三個時期,而且基于庫恩理論計算機科學(xué)與技術(shù)跨越式發(fā)展的可能性很大。最后,希望論文的研究為相關(guān)工作者及研究人員提供一定的借鑒與參考價值。
注釋
麻醉、無菌術(shù)和抗生素的發(fā)現(xiàn)以及輸血技術(shù)的應(yīng)用等 這些革命性進步無不貫穿著外科醫(yī)生理念的轉(zhuǎn)變。
1.1麻醉在沒有麻醉的時代,外科手術(shù)最大的障礙是控 制病人疼痛。雖然在古代積累了麻醉法的經(jīng)驗,但那時的 病人做外科手術(shù)就好像是犯人受酷刑一樣,迫使手術(shù)和時 間“賽跑”。外科手術(shù)的解決辦法依賴于按壓、捆綁,灌酒, 放血甚至將病人擊暈等。直至1844年,美國29歲的牙科醫(yī) 生Well開始嘗試在為病人拔牙時使用氧化亞氮,氧化亞氮 成為歷史上第一種麻醉藥。1846年,美國波士頓麻省總醫(yī) 院Morton醫(yī)師將乙醚首次成功地用于臨床麻醉,開創(chuàng)了近 代麻醉學(xué)的新紀(jì)元。1898年Bier成功實施了腰麻,1920年 Msgill介紹了氣管插管吸人麻醉。20世紀(jì)30年現(xiàn)了若 干可用于靜脈麻醉的藥物,進一步豐富了臨床應(yīng)用的選 擇。到20世紀(jì)末期,麻醉機出現(xiàn),麻醉機幾經(jīng)更新?lián)Q代,已 經(jīng)成為手術(shù)時不可缺少的輔助工具。
作為一門新興的學(xué)科,現(xiàn)代麻醉學(xué)的歷史不過150余 年,已不再僅限于臨床麻醉(手術(shù)室),同時涵蓋了危重病 醫(yī)學(xué)(ICU)和疼痛治療。麻醉學(xué)的發(fā)展為外科學(xué)發(fā)展提供作了必要保證,然而外科技術(shù)的進步及向人類禁區(qū)的不斷進 軍,又對麻醉學(xué)提出了更高的要求。可以預(yù)期,未來麻醉 學(xué)與外科的關(guān)系將更加緊密。
1.2無菌術(shù)和抗生素的發(fā)現(xiàn)19世紀(jì)以前認為化膿是傷 口愈合的正常過程,甚至稱感染為“醫(yī)院病”大量病人因 術(shù)后感染而死亡。正是由于無菌方法的建立,外科學(xué)才真 正有了一個可以大發(fā)展的平臺。
1846年匈牙利醫(yī)生Semmelweis首先提出在檢査產(chǎn)婦 前用漂白粉水洗手,明顯降低了產(chǎn)褥熱的發(fā)生率,僅僅這 樣一個動作,不只是理念的改變,同時也是無菌術(shù)的開 端。Pasteur于1836年發(fā)現(xiàn)微生物,受Pasteur研究結(jié)果啟 發(fā),1867年英國Lister采用石炭酸溶液沖洗手術(shù)器械,并用 石炭酸溶液浸濕的紗布覆蓋傷口,使得他所施行的截肢手 術(shù)死亡率自46%降至15%,從而奠定了無菌術(shù)的基本原 則。1877年德國的Bergmann采用了蒸汽滅菌,并研究了敷 料、手術(shù)器械等的滅菌措施,在現(xiàn)代外科中建立了無菌 術(shù)。1889年德國Furbringer提出了手臂消毒法,1890年美 國“外科之父”Halsted倡議戴橡皮手套,這樣無菌術(shù)已臻于 完善。無菌術(shù)對外科學(xué)的發(fā)展,特別對創(chuàng)傷外科學(xué)的發(fā)展 有著決定性的影響。如今無菌術(shù)已成為外科醫(yī)生根深蒂 固的理念。
19世紀(jì)中后期無菌術(shù)在外科領(lǐng)域取得了巨大進展,但 是卻不能根本上解決外科感染的問題,化學(xué)消毒劑不能用 于消滅人體內(nèi)的病原菌。抗生素的發(fā)現(xiàn)被認為是微生物 學(xué)乃至生物學(xué)研究領(lǐng)域所取得的最偉大成就之一,據(jù)估 計,自從發(fā)現(xiàn)抗生素以來人類壽命提高了 10年以上。直到 今天,抗生素仍然是人們抵抗各種病菌的有力武器。
人們普遍認為抗生素的發(fā)現(xiàn)要歸功于著名的英國科學(xué) 家Heming, Fleming發(fā)現(xiàn)青霉素并不完全是他的偶然機遇, 而是由于他嚴密的科學(xué)工作態(tài)度和前輩學(xué)者們多年累積 的經(jīng)驗。由于受到當(dāng)時科學(xué)思想的阻礙,認為以動物試驗結(jié)果來指導(dǎo)人的醫(yī)學(xué)實踐是不可靠的。這個錯誤思想導(dǎo) 致青霉素被埋沒了10年,在這10年中青霉素的應(yīng)用僅作為 一種選擇培養(yǎng)基來培養(yǎng)百日咳桿菌。到了 1938年,以 Florey和Chain為代表的科學(xué)家對青霉素進行了更進一步 的研究,并于1940年制備出純度可滿足人體肌肉注射的制 劑 。抗生素使得感染性疾病的治療發(fā)生了巨大的變革。
抗生素大大促進外科學(xué)的發(fā)展,不少外科醫(yī)生過分依 賴抗生素,甚至濫用抗生素,帶來了諸多不良后果,尤其是 耐藥菌株的產(chǎn)生。這種錯誤觀念如不徹底糾正,必將阻礙 外科學(xué)的進一步發(fā)展。今天一種新型抗生素問世,甚至不 到幾個月,就會出現(xiàn)耐藥細菌,萬古霉素作為人類抗生素 的最后一道防線已經(jīng)開始崩潰。已經(jīng)嚴重依賴于抗生素 的人類,現(xiàn)在比任何時候都更迫切地需要新型抗生素。
1.3輸血1628年英國醫(yī)學(xué)家Harvy發(fā)表了《血液循環(huán) 論》,根據(jù)這一理論,英國醫(yī)生Lower和法國醫(yī)生Denis先后 嘗試為病人輸注羊血,期望控制疾病,但大多數(shù)病人因輸 血而死亡。直到19世紀(jì),學(xué)者們經(jīng)過系統(tǒng)的研究,摒棄了 異種輸血,轉(zhuǎn)移到人與人之間的同種輸血上來。1818年英 國產(chǎn)科醫(yī)生Blundell為1例產(chǎn)后大出血的婦女輸注了其丈 夫的血液,實現(xiàn)了第1例人與人之間的成功輸血。1900年, Landsteiner首先發(fā)現(xiàn)了人類紅細胞血型,這一劃時代的發(fā) 現(xiàn)為安全輸血提供了重要保證。到目前為止,已發(fā)現(xiàn)人類 有26個血型系統(tǒng),400多種血型。
隨著技術(shù)的進步和理念的更新,對輸血的利與弊有了 全面的了解,處理時應(yīng)有權(quán)衡 。目前臨床對惡性腫瘤病 人施行手術(shù)時,強調(diào)減少失血量,盡量不輸血。這是因為 輸血可引起病人免疫功能抑制,從而使腫瘤細胞得以迅速 生長。還有證據(jù)表明,圍手術(shù)期輸異體血可增加感染率, 延長住院時間。外科醫(yī)生手術(shù)已不完全依賴輸血,而是將 其作為一種保障。 類第一例真正意義上的“經(jīng)自然孔道(主要是經(jīng)口腔、、 尿道及陰道)內(nèi)鏡外科(natural orifice transluminal endoscopic surgery, NOTES) ”手術(shù),為1例30歲女性病人通 過陰道成功施行膽囊切除術(shù) 。
2 20世紀(jì)外科發(fā)展的主流
2.1蓬勃發(fā)展中的微創(chuàng)外科手術(shù)是一把“雙刃劍”手術(shù) 本身就意味著損傷,外科醫(yī)生追求的最高境界是既清除病 變,又保護組織并恢復(fù)功能。自20世紀(jì)70年代,軟質(zhì)內(nèi)鏡 的出現(xiàn),便開始了微創(chuàng)技術(shù)向傳統(tǒng)外科的滲人。1983年, 英國醫(yī)生Wickham首先提出微創(chuàng)外科(minimally invasive surgery)的概念,到1987年法國醫(yī)生Mouret完成了世界上 第一例電視腹腔鏡膽囊切除術(shù)以后,微創(chuàng)外科的概念才逐 漸被廣泛接受。至今大多數(shù)手術(shù)可以通過內(nèi)鏡和腔鏡的 方法完成。
但是腹腔鏡手術(shù)自身的技術(shù)特征卻束縛了外科醫(yī)生眼 和手的功能,降低了靈巧性。2000年美國FDA同意將機器 人用于普通外科手術(shù),手術(shù)機器人增加了外科醫(yī)生的靈活 性,并恢復(fù)了外科醫(yī)生對術(shù)野的自主平穩(wěn)控制力。2001年 具有跨時代意義的遠程手術(shù)在美國紐約和法國斯特拉斯 堡之間完成。現(xiàn)在微創(chuàng)外科正朝著無體表切口的方向發(fā) 微創(chuàng)手術(shù)作為一種技術(shù),事實上大多數(shù)是手術(shù)人路的 微創(chuàng)化,只是有創(chuàng)手術(shù)走向無創(chuàng)的一個中間階段,最終將 被物理、化學(xué)、基因等治療手段所取代。微創(chuàng)外科的發(fā)展 離不開科學(xué)技術(shù)的推動,更離不開外科醫(yī)生需求,而不斷 出現(xiàn)的新型器械則可以刺激外科醫(yī)生技術(shù)的提高。而作 為一項技術(shù),總會有其適應(yīng)證和禁忌證,我們都應(yīng)該理性 地去理解和接受并發(fā)展之。
2.2器官移植一從神話到輝煌的現(xiàn)實早在公元前300 年,我國古代就有人將器官移植治療疾病作為一種神奇的 傳說而加以描述。法國科學(xué)家Carrel于1912年首創(chuàng)的血管 直接吻合法,使器官移植成為可能。
1954年,美國外科醫(yī)生Murray成功地施行了腎移植并 獲得了長期存活。腎移植正式掀開了現(xiàn)代器官移植的篇 章,1963年肝移植(Starzl)和肺移植(Hardy)、1966年胰腺移 植(Hllehei)、967年心臟移植(Barnard)先后獲得成功。到 20世紀(jì)70年代末80年代初,由于新型免疫抑制劑的問世, 特別是與器官移植相關(guān)的一些學(xué)科推動了器官移植的全 面發(fā)展。20世紀(jì)90年代以后,在一些大的醫(yī)學(xué)中心,器官 移植已成為安全有效的手術(shù)而廣泛開展。隨著器官來源 的日漸缺乏,遠遠不足以解決供體器官的需求,組織工程 以及干細胞技術(shù)的興起有望解決這一難題。
2.3腫瘤治療技術(shù)的發(fā)展及進步 現(xiàn)代腫瘤外科處于一 個飛速發(fā)展的時期,已使腫瘤外科在外科領(lǐng)域中獨樹一 幟。用手術(shù)切除腫瘤的報道則始于1809年,McDowell切除10.2kg的卵巢腫瘤。Halsted對乳腺癌的治療奠定了腫瘤 外科治療的基本原則和基石,對腫瘤外科的發(fā)展起了很大 的促進作用,該手術(shù)主要根據(jù)解剖及生理學(xué)的特點制定了 腫瘤的手術(shù)原則,將原發(fā)灶行廣泛切除與區(qū)域淋巴結(jié)行整 塊的切除,以后根據(jù)此原則開展了很多其他部位腫瘤的根 治性手術(shù)。隨著藥物和技術(shù)手段的進步,轉(zhuǎn)變醫(yī)生的理 念,又影響腫瘤外科技術(shù)的選擇。比如直腸癌的治療理念 已經(jīng)徹底轉(zhuǎn)變,近一百年來的“金標(biāo)準(zhǔn)術(shù)式” 一一腹會陰 切除術(shù)降為最后一種選擇,而保肛手術(shù)成了首選的術(shù)式, 外科醫(yī)生一方面要盡量保證病人術(shù)后的控便功能健全,另 一方面要降低局部復(fù)發(fā)率和提高5年存活率。在過去結(jié)直 腸癌合并肝轉(zhuǎn)移屬于絕對晚期,只能選擇姑息治療,但是 經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),對結(jié)直腸癌發(fā)生肝轉(zhuǎn)移的病人,相當(dāng)一部 分轉(zhuǎn)移灶是可以切除的,可使病人得到長期存活,因此對 于肝轉(zhuǎn)移病人不要輕易放棄而僅采用姑息治療。總之,腫 瘤外科的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段:單純腫瘤切除一一萌芽階 段的腫瘤外科;腫瘤“整塊”切除根治術(shù)一一廣泛切除(擴 大)的腫瘤外科;適度的腫瘤根治術(shù)一一保存組織及功能 的腫瘤外科。未來腫瘤外科是根治與微創(chuàng)、規(guī)范化與個體 化辯證的統(tǒng)一。
3外科醫(yī)生理念的變化
隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式的沖擊,外科醫(yī)生的理念也發(fā)生了 巨大變化,這其中包括從“巨創(chuàng)”到“微倉r,從經(jīng)驗醫(yī)學(xué)到 循證醫(yī)學(xué),從“只看病不看人”到人文醫(yī)學(xué)的回歸,從手術(shù) 切除到修復(fù)、置換及從手術(shù)成功到全方位的快速康復(fù)外科 (fast track surgery)等方面的變化' 科學(xué)的進步首先起始 于理念的變化,由此可見理念上的革命將會比技術(shù)上的革 命影響更為深刻[6]。
3.1外科微創(chuàng)化微創(chuàng)外科本身不是一種專科,它是在微 創(chuàng)理念指導(dǎo)下的一項技術(shù),更重要的是體現(xiàn)了一種外科思 維方式。在微創(chuàng)理念的變化過程中,還存在概念的誤區(qū), 微創(chuàng)外科是從整體醫(yī)學(xué)的角度出發(fā),強調(diào)的是局部和全身 的統(tǒng)一,涵蓋了外科理念和外科技術(shù)兩方面的含義,而并 非單純的腔鏡外科或是“小切口”另一方面,若片面追求 “微創(chuàng)”,以完成腹腔鏡手術(shù)或NOTES為目的,忽略病人的 實際情況,則會增加病人的創(chuàng)傷,影響遠期療效。
微創(chuàng)的理念正在滲透至各種外科技術(shù),使傳統(tǒng)外科向 著“外科微創(chuàng)化”的方向發(fā)展。應(yīng)認真培養(yǎng)外科醫(yī)生,尤其 年輕醫(yī)生的微創(chuàng)理念和微創(chuàng)外科技術(shù),將微創(chuàng)理念貫穿于 臨床實踐的始終[7]。
3.2臨床醫(yī)學(xué)新思維一循證醫(yī)學(xué)現(xiàn)代外科學(xué)要求必須 以最佳科學(xué)研究的結(jié)果為依據(jù)。循證醫(yī)學(xué)(evidence based medicine,EBM)是以證據(jù)為基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué),要求在嚴格的科 學(xué)證明的基礎(chǔ)上開展醫(yī)療工作。外科病人的治療很大程 度上依靠手術(shù),但往往有多種手術(shù)方式可供選擇,僅憑經(jīng) 驗評價某種手術(shù)方式的優(yōu)劣是非常困難的,更需要應(yīng)用循 證醫(yī)學(xué)的方法來客觀評價。美國一項調(diào)査結(jié)果顯示:40% 的手術(shù)是可以不做的。循證醫(yī)學(xué)是外科醫(yī)師實現(xiàn)自我知 識更新和理念糾偏的最佳手段,可以通過學(xué)習(xí)循證醫(yī)學(xué)接 觸到目前最新、最好的治療方式,并以此來指導(dǎo)自己的臨 床實踐W。
迄今為止,外科學(xué)仍然有大量的問題尚無定論,外科醫(yī) 生只有利用循證醫(yī)學(xué)的思維,多學(xué)科協(xié)作(multi-disciplin?ary team, MDT),才能從大量的最新研究成果中遴選出最有 價值的信息來指導(dǎo)臨床工作。
一、管理思想的演變與發(fā)展
管理思想的出現(xiàn)是管理實踐的產(chǎn)物。管理作為一種職能是奴隸制興起的直接產(chǎn)物( 肯尼迪·克洛克, 2002) 。較高一級的管理產(chǎn)生于希臘和羅馬帝國時代( 小詹姆斯·h·唐納利, 1982) 。古羅馬人的偉大之處在于他們利用等級原理和委任、授權(quán)辦法, 把羅馬城擴展為一個前所未有的、組織效率很高的羅馬帝國( 羅珉, 2003) 。人類管理思想的演進標(biāo)志著人類從最初的求得生存而產(chǎn)生的自覺意識經(jīng)過歷史的錘煉—— 成功和失敗考驗的螺旋式上升, 最終成為人類社會前行的燈塔。人類管理思想的提煉大致經(jīng)歷六個過程: 管理者的需要、思想價值、時間性、提高和展現(xiàn)(addreja .huczynski, 1996) 。
把管理思想升華為一門科學(xué), 以此構(gòu)建管理學(xué)學(xué)科大廈, 是由發(fā)端于19 世紀(jì)末現(xiàn)代工廠制度下的“泰羅科學(xué)主義”完成的。不同于經(jīng)濟學(xué), 管理學(xué)從一誕生就陷入到“管理理論的叢林”( 哈羅德·孔茨, 1961) : 人們對管理的職能、原理、方法甚至管理的定義還沒有形成統(tǒng)一的解釋。管理學(xué)盡管較經(jīng)濟學(xué)年輕, 在其發(fā)展的一百多年里,管理學(xué)的發(fā)展與創(chuàng)新速度遠遠超出了其他社會學(xué)科。從科學(xué)管理的確立到人際關(guān)系學(xué)派發(fā)展, 從“管理理論的叢林”到“管理理論叢林的再探”, 從新人際關(guān)系學(xué)派的興盛到新泰羅主義的回歸, 管理理論絲毫沒有走向統(tǒng)一的跡象。早期哈羅德·孔茨把管理學(xué)理論概括為管理過程學(xué)派、經(jīng)驗或案例學(xué)派、人際行為學(xué)派、社會系統(tǒng)學(xué)派、決策理論學(xué)派及數(shù)量學(xué)派等六大學(xué)派。海因茨·韋里克( 1993) 繼續(xù)對管理理論叢林進行分類, 隨著“叢林”生態(tài)結(jié)構(gòu)的變化, 形成了11 個有代表性的學(xué)派。huczynski( 1996) 按照市場接受度、爭論性、獨特性、作者聲望把管理學(xué)派分為馬克思·韋伯為代表官位主義學(xué)派, 以泰羅為代表的科學(xué)管理學(xué)派, 以法約爾、巴納德為代表的行政管理學(xué)派, 以梅奧為代表的人際關(guān)系學(xué)派, 以本尼斯、沙因為代表的人際關(guān)系學(xué)派, 以德魯克、彼特斯為代表的大師理論學(xué)派。
二、管理學(xué)的學(xué)科屬性
任何一門學(xué)科都必須具備三個根本要素, 即研究對象、研究方法和概念( 范疇) 體系。研究對象是該學(xué)科的根本出發(fā)點, 也代表了該學(xué)科的本質(zhì)屬性。研究方法是人們認識對象的方式與方法的學(xué)問, 它是科學(xué)發(fā)展最活躍的因素。人們用特定的研究方法來研究特定的研究對象, 便逐步形成了上升為理性的認識, 并借助詞語以概念、范疇的形式加以表述。當(dāng)用來進行理論思維的概念、范疇積累起來, 形成認識或解釋對象的理論體系之后, 便標(biāo)志著這一門科學(xué)走向了成熟。而管理理論的分歧至少表現(xiàn)在以下幾個方面:
對“管理”至少存在三個不同的理解。管理科學(xué)主義認為管理就是組織在即定資源約束下如何通過優(yōu)化配置以實現(xiàn)的目標(biāo)。人際關(guān)系學(xué)派認為管理就是設(shè)計并保持一種良好的環(huán)境, 使人在群體里高效率地完成既定目標(biāo)的過程。管理過程學(xué)派的視角, 認為管理就是從計劃到控制的循環(huán)過程, 即管理人員在管理活動中執(zhí)行著計劃、組織、領(lǐng)導(dǎo)、控制若干活動。系統(tǒng)學(xué)派認為, 管理是將多變的客觀環(huán)境( 宏觀、中觀、微觀) 視為一個復(fù)雜系統(tǒng), 為有效地實現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)( 產(chǎn)生社會效益、經(jīng)濟效益或提高效率或使企業(yè)價值最大化等) 而激活人的智力, 優(yōu)化配置系統(tǒng)中各種資源,并改變資源產(chǎn)出的一系列決策、措施、辦法。概括起來, 上述認識最根本的分歧點在于管理學(xué)的人本主義主張和科學(xué)主義主張。也有人認為二者各有側(cè)重分別形成管理學(xué)學(xué)科和管理科學(xué)學(xué)科。事實上二者有明顯的“鴻溝”, 但也不是截然分離的, 二者的關(guān)系就像并行的兩個車輪, 在管理學(xué)科的發(fā)展中, 二者永遠無法交融, 但也永遠無法分離。彌合二者的鴻溝的努力一直在進行。這里以席酉民的和諧管理理論為代表。和諧管理理論認為,“管理”的現(xiàn)實基礎(chǔ)在于“理”, 形式在“管”,“管”必須從“理”來實現(xiàn)。席酉民提出, 管理必須遵循兩個原則, 用優(yōu)化思路解決客觀科學(xué)的一面, 用不確定的思路解決主觀情感的一面, 并使兩者有機結(jié)合起來, 互動作用, 實現(xiàn)整體的一致性。
另一方面, 人們對管理的對象或內(nèi)容也還存在不同意見。管理學(xué)很多概念無論內(nèi)涵外延均不相同, 分類方式合標(biāo)準(zhǔn)也不相同。從營運職能看, 盡管營運職能的決策過程都包含計劃、組織、領(lǐng)導(dǎo)、控制四個過程, 但是它們的內(nèi)容是截然不同的。正如學(xué)者芮明杰批評的那樣, 把管理限定為計劃、組織、領(lǐng)導(dǎo)、控制是錯誤的, 管理的核心在于對現(xiàn)實資源的有效整合, 計劃、組織、領(lǐng)導(dǎo)、控制等活動是有效資源整合的手段和方法, 他們本身并不是管理。為了調(diào)和矛盾, 學(xué)者們把上述對象稱為廣義的管理學(xué)研究對象, 把管理科學(xué)的內(nèi)容也囊括進去了。狹義的研究對象則限定為管理的過程或職能: 計劃、組織、領(lǐng)導(dǎo)、控制等活動。英國科學(xué)哲學(xué)家卡爾·r·波普爾指出, 科學(xué)方法是由科學(xué)目標(biāo)決定的, 研究方法和手段只相對于具體目的才有意義。克萊默( 1975) 認為, 管理思想來自于歸納和演繹推理, 它是一個應(yīng)用于相當(dāng)廣泛的情境的系統(tǒng)化的知識。不少管理實踐都是建立在傳統(tǒng)方法和理論基礎(chǔ)上的, 而這可以追溯到20世紀(jì)初泰羅的思想上。
三、管理學(xué)的范式紛爭
范式( paradigm) 理論最初是由庫恩( 1968) 提出的, 指常規(guī)科學(xué)所賴以運作的理論基礎(chǔ)和實踐規(guī)范。范式是從事某一科學(xué)的研究者群體所共同遵從的世界觀和行為方式,它包括三個方面的內(nèi)容: 共同的基本理論、觀念和方法; 共同的信念; 某種自然觀( 包括形而上學(xué)假定) 。范式的基本原則可以在本體論、認識論和方法論三個層次表現(xiàn)出來,分別回答的是事物存在的真實性問題、知者與被知者之間的關(guān)系問題以及研究方法的理論體系問題。當(dāng)一門學(xué)科的知識處在一個范式的指導(dǎo)下時,這門學(xué)科就處在“常態(tài)科學(xué)”(normalscience) 時期。在范式的指導(dǎo)下, 科學(xué)家們不斷研究、解決問題, 積累知識。但隨著研究的進步, 必然會出現(xiàn)常態(tài)科學(xué)的范式所不能解釋的“異例”(anomaly) 。當(dāng)異例多到一定程度時, 就會導(dǎo)致知識危機(crisis) 。后者將迫使科學(xué)家們?nèi)で罅硗飧姓f服力的解釋。在這個過程中, 新的定律、概念、假設(shè)、價值、技術(shù)和解決問題的范例出現(xiàn), 科學(xué)就發(fā)生了一場革命(revelution) , 科學(xué)研究的新范式形成了。
把管理學(xué)理論范式分為追求使管理更有效率的科學(xué)主義范式和追求使管理更加人性的人本主義范式, 這種分類方法的突出意義是強調(diào)管理學(xué)理論范式追求的目標(biāo)。科學(xué)管理理論的創(chuàng)立者泰羅信奉的哲學(xué), 就是“科學(xué)理性主義”或“工具理性主義”。他第一個把科學(xué)方法運用于管理當(dāng)中。泰羅的科學(xué)管理理論把人看成“經(jīng)濟人”,認為追求經(jīng)濟利益是人的理性的主要表現(xiàn)。它強調(diào)通過勞資協(xié)調(diào)來提高勞動生產(chǎn)率, 以最小的付出使勞資雙方得到最大的利益。行為主義學(xué)派通過霍桑試驗對古典管理理論進行了大膽的突破, 第一次把管理研究的重點從“經(jīng)濟人”的基本假設(shè)和從物的因素上轉(zhuǎn)向“社會人”的基本假設(shè)和人的因素上。梅奧的人際關(guān)系理論(human relations theory) 通過對霍桑效應(yīng)(hawthorne effect) 的揭示, 對古典組織管理理論的研究范式維度作了四個方向的拓展( 羅珉, 2001) : 單個行為主體的社會性; 人是社會人, 工作中的人際關(guān)系( in-terpersonalrelations) 是影響生產(chǎn)效率的首要因素; 組織是人們希望實現(xiàn)自導(dǎo)、自治、自我負責(zé)和自我實現(xiàn)的場所; 群體(group) 總是通過建立他們的價值觀和規(guī)范來控制人們的行為。其蘊涵的理論假設(shè)是, 組織善待員工, 員工會改進工作態(tài)度, 并不斷增加滿意度和承諾感, 這種態(tài)度會影響行為, 反過來促進組織績效的改善。如果按照庫恩的范式革命學(xué)說, 在兩個范式之間, 存在四個階段:范式ⅰ常態(tài)科學(xué)異例危機革命范式ⅱ。這里的常態(tài)科學(xué)是指在范式i 指引下積累的知識; 異例是指范式i 不能解釋的新現(xiàn)象; 危機是指范式i 從根本上受到懷疑; 革命是指范式i 全面崩潰。人本主義取代科學(xué)主義如果是一場革命的化, 那么將是一個新的范式的誕生。在無法調(diào)和勞資糾紛時, 泰羅主義學(xué)說出現(xiàn)了異例, 但是說泰羅主義出現(xiàn)了危機, 是不符合管理思想史實。huczynski 指出, 人際關(guān)系學(xué)派從未偏離過泰羅主義的思想范疇。正如梅奧( 1924,1925) 在對霍桑研究報告的解釋中看出: 工廠內(nèi)友好寬松的管理氛圍將促進勞動生產(chǎn)率的提高。盡管這種因果關(guān)系可能逆轉(zhuǎn)( 生產(chǎn)的高效率會使管理氣氛寬松) , 管理者仍然能夠看到他期待的東西。人際學(xué)派的動機思想強調(diào)管理刺激和控制、非正式群體的社會作用力、社會滿意度和產(chǎn)量定額等因素的重要性。梅奧給管理者提供了一個通過咨詢和領(lǐng)導(dǎo)技術(shù)重建人與社會平衡的新模式。事實上, 人際關(guān)系學(xué)派倡導(dǎo)加強了管理者的中心地位。而管理者的中心主義恰恰是肯尼迪·克洛克認為導(dǎo)致管理終結(jié)(managementending) 的元兇。因此, 割裂不同學(xué)派的歷史聯(lián)系性是錯誤的。正如羅珉( 2005) 所指出的那樣: 科學(xué)主義范式和人本主義范式從管理學(xué)誕生開始, 一直主導(dǎo)著管理學(xué)的發(fā)展。它們都是管理學(xué)范式的重要組成部分, 是同一個硬幣的兩面, 都對管理學(xué)的發(fā)展做出了重要的貢獻。
四 總結(jié)
總而言之,管理思想家們所選擇的眾多路徑、取向或“范式”, 是可以兼容、互濟的。不同的學(xué)術(shù)觀點、學(xué)術(shù)流派相互間應(yīng)當(dāng)寬容、共處。對因理論和方法不同而出現(xiàn)的“分歧”,不必急于達成“一律”。管理學(xué)研究不斷涌現(xiàn)新的“范式”和多種“范式”并存, 管理學(xué)界出現(xiàn)不同的流派或“學(xué)派”, 是管理學(xué)走出“叢林”的征兆, 也是有利于管理理論研究繁盛的好事。
參考文獻:
由于每個學(xué)生之間都存在著不同的個體差異,為了彌補這種差異使每個學(xué)生都能得到有效的全面發(fā)展,在中職數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中,教師應(yīng)努力嘗試應(yīng)用分層分組的教學(xué)方法,充分體現(xiàn)以人為本的教育思想,符合因材施教的教學(xué)規(guī)律,促使每個學(xué)生在學(xué)校這個大集體中更加和諧健康的共同成長。
一、中職數(shù)學(xué)分層分組數(shù)學(xué)模式分析
分層分組的教學(xué)模式是由兩部分組成的,第一部分就是分層,將學(xué)生的個性特點、課余愛好、考試成績等諸多因素作為參考對象,其次對學(xué)生進行分類,比如按照這樣的方式進行分類:分為a、b、c三類;第二部分則是分組,把不同類別的學(xué)生再按照一定的比例分配到一個組,一般都是采用1:2:1的比例進行分配。
(一)深入調(diào)研并進行問卷的設(shè)計
對學(xué)生的注意力、想象力、思維能力和記憶力等智力因素,以及情感、態(tài)度與價值觀等非智力因素進行實際調(diào)研,使分層分組的教學(xué)模式具體實施時有合理的依據(jù)。可采取對學(xué)生進行分別談話、集體填寫問卷調(diào)查和心理咨詢等方式進行實際調(diào)研。在采取問卷調(diào)研方式的時候,可以根據(jù)智力因素和非智力因素兩大類分別設(shè)計調(diào)查問卷,最后根據(jù)問卷調(diào)查的數(shù)據(jù),作為對班級進行分層分組教學(xué)的依據(jù)。
(二)合理的進行分層、分組
通過對調(diào)查所得的數(shù)據(jù)進行客觀科學(xué)的分析之后,促使教師更好地把握學(xué)生心里的真實情感和學(xué)習(xí)成績等因素,同時在大部分學(xué)生、家長的支持下實現(xiàn)分層分組的科學(xué)性和合理性。將學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、數(shù)學(xué)成績、智力水平等因素作為評判依據(jù),將全班學(xué)生分為a、b、c三個層次,然后根據(jù)每個層次學(xué)生的具體情況將教學(xué)問題也相應(yīng)地設(shè)計為上、中、下三個等級。其中,在a組的學(xué)生接受的問題難度較大,在教學(xué)時需要采用比較分析等難度較高的思維方法才能解決問題;b組的學(xué)生則接受的問題難度中等;最后基礎(chǔ)性的題目由接受能力較差的c組學(xué)生接受并解決。這樣對全班學(xué)生進行明確的分組,能讓處于不同層次的學(xué)生都能在接受范圍能力內(nèi),最大限度地學(xué)到更多的知識。
二、中職數(shù)學(xué)分層分組教學(xué)的突出特點
(一)體現(xiàn)差異、尊重差異
通過對分層分組教學(xué)方式的有效使用,充分體現(xiàn)了每個學(xué)生所具有的獨特性和之間存在的差異性,分層分組就是在對存在的差異有所了解之后,不是對這份差異有所偏見,甚至是歧視,而是應(yīng)該學(xué)會尊重它,盡量做到彌補,達到通過教學(xué)使學(xué)生有所長進的目的。
(二)因材施教的充分體現(xiàn)
老師教育學(xué)生,因材施教。只有深入了解了每個學(xué)生的具體情況,才能“對癥下藥”,分層分組的教學(xué)方式就是這一教學(xué)原則的重要體現(xiàn)。
(三)高效培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力
以分層為基礎(chǔ),以分組為群體,是分層分組教學(xué)的具體實踐方式。這樣的分組方式使小組之間的合作交流幫扶充分有效的發(fā)揮出來,滿足了學(xué)生喜歡鉆研、與他人競爭的心理特征,對培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、團隊合作能力、探究問題的能力有很大的作用。
二、分層分組教學(xué)模式在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用實踐
(一)分層次的教學(xué)方式
1.有一個較為突出的問題一直存在于中職數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中,學(xué)生對立體空間感的缺乏,從而在學(xué)習(xí)立體幾何知識的過程中存在很大的問題。所以,教師應(yīng)該將分層分組教學(xué)模式運用于數(shù)學(xué)教學(xué)中,引導(dǎo)空間想象能力較差的學(xué)生通過觀察立體圖形再去學(xué)習(xí)立體圖形,讓其首先在真實的空間內(nèi)感受立體圖形的存在,然后再對其空間概念的樹立加以輔助作用。例如,
在中職數(shù)學(xué)教學(xué)的課堂中,教師準(zhǔn)備一個長方體,放在講桌最突出的位置,讓每個學(xué)生能清楚地觀察到長方體的12條棱、8個頂點和6個面,讓學(xué)生能夠深刻理解空間線線關(guān)系、線面關(guān)系以及面面關(guān)系。
2.讓能盡快理解知識的學(xué)生在具體的實踐過程中學(xué)習(xí)立體圖形。要求他們從三角形、圓形等平面圖形的作圖拓展到金字塔、圓柱體等立體圖形的作圖,與此同時,為他們安排一些與生活有密切關(guān)系的課后習(xí)題,讓他們獨立完成。例如,
在校園的東側(cè)有一塊長50米,寬25米的矩形草地,如果學(xué)校打算將其改造成20%的小路,80%的地專門用于種植花草,你會怎樣利用這塊矩形的草地設(shè)計一個完美的方案呢?提示學(xué)生利用直觀圖解答。
(二)分層次的課堂練習(xí)
學(xué)生從最初的學(xué)習(xí)知識到理解掌握知識的過程中,最值得重視的一個有效途徑就是加強數(shù)學(xué)技能的訓(xùn)練。所以,教師在設(shè)計課堂練習(xí)題時,應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的具體情況分類分布地進行,對于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較強的學(xué)生,適用彈性強化練習(xí),將學(xué)生在解題過程中運用的思路加以還原;對基礎(chǔ)較差的學(xué)生,提高其在課堂中對新知識訓(xùn)練的次數(shù),把知識分解之后進行局部重點講解和練習(xí);這樣的練習(xí)方式使每個階層的學(xué)生都能學(xué)到知識。在實際的數(shù)學(xué)教學(xué)中,還要結(jié)合對學(xué)生動手聯(lián)系能力的培養(yǎng),加強對學(xué)生理解不了的知識點的講解力度,引導(dǎo)學(xué)生思考和改正在聯(lián)系和作用中發(fā)現(xiàn)的問題。
(三)分層次的課后作業(yè)布置
在中職數(shù)學(xué)教學(xué)的課后,教師所布置的作業(yè)也要進行分層。應(yīng)該將必做題和選做題都設(shè)置到課后作業(yè)的任務(wù)內(nèi),將必做題作為基礎(chǔ)練習(xí),具有較高難度的題型設(shè)置為選做題,這樣的設(shè)置方式極大地滿足了各層次學(xué)生的發(fā)展需求。教師還應(yīng)根據(jù)實際情況,設(shè)置更高難度的拓展類型試題,對提高學(xué)生的能力有很好的促進作用。
綜上所述,在中職數(shù)學(xué)教學(xué)過程中采取分層分組的教學(xué)模式具有很重要的現(xiàn)實意義。教師通過教授學(xué)生從多層面、多角度思考問題的方式,從而達到學(xué)生盡快掌握基礎(chǔ)知識的效果;而教師在教會學(xué)生的同時也應(yīng)該提高自己的教學(xué)水平,不斷創(chuàng)新自己的教學(xué)模式,在教學(xué)過程中時常進行教學(xué)反思和自我批評。分層分組教學(xué)模式是符合中職數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀,也是一項既優(yōu)秀又實效的教學(xué)方法,應(yīng)廣泛應(yīng)用于教學(xué)中。
參考文獻:
中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:A 收稿日期:2015-11-23
獨立院校的發(fā)展對我國高等教育事業(yè)的發(fā)展起到了極其重要的推動作用,當(dāng)下獨立院校發(fā)展進入了瓶頸,教學(xué)人才流失嚴重、生源質(zhì)量日益下降、學(xué)院學(xué)習(xí)氛圍較差、資金不足,這些問題已經(jīng)嚴重影響到了獨立學(xué)院的發(fā)展。制約師資隊伍的可持續(xù)發(fā)展已成為目前獨立院校亟待解決的重要問題之一。
一、師資隊伍可持續(xù)發(fā)展的影響因素分析
我們針對獨立學(xué)院進行了問卷調(diào)查,結(jié)果表明教師隊伍可持續(xù)發(fā)展的主要影響因素包括教師資源流失、師資隊伍結(jié)構(gòu)不合理和團隊穩(wěn)定性等三個方面。其中,教師的流失主要源于待遇問題(C1)、工作量及工作壓力(C2)和長期發(fā)展不利(C3)。師資隊伍結(jié)構(gòu)不合理體現(xiàn)在高層次人才缺失(C4)、教學(xué)水平差異較大(C5)和年齡結(jié)構(gòu)不合理(C6)三個方面。團隊穩(wěn)定性主要集中在工作穩(wěn)定性(C7)、科研經(jīng)費穩(wěn)定性(C8)和受重視程度的穩(wěn)定性(C9)等方面。
獨立學(xué)院師資隊伍的發(fā)展受到了多方面的限制,同時,也對獨立學(xué)院的可持續(xù)發(fā)展造成了強大的阻力,因此,不僅需要從整體上對學(xué)院人才的可持續(xù)發(fā)展有一個長遠規(guī)劃,同時更要針對突出問題和阻力較大的方面有針對性地彌補,才能使獨立學(xué)院人才發(fā)展呈現(xiàn)可持續(xù)性。制約師資隊伍可持續(xù)發(fā)展的因素十分復(fù)雜,無法直觀判斷出影響的大小,所以,在此我們將所有方面集中,并考慮相互之間重要程度,采用層次分析法得到各因素對整體的影響。
二、可持續(xù)發(fā)展制約因素的權(quán)值分析
利用層次分析法,依據(jù)表1中的評價指標(biāo)層次,采用1~9標(biāo)度法,采用調(diào)查問卷法對各個層次及指標(biāo)的重要性進行判定,收回25份問卷,有效問卷18份,符合調(diào)查的要求。根據(jù)對問卷的整理,得到各個層次的判斷矩陣。
(1)將隊伍流失B1、師資隊伍結(jié)構(gòu)B2、隊伍穩(wěn)定性B3三方面進行權(quán)值的計算,分別得出權(quán)值為0.545、0.182、0.273且通過一致性檢驗。
(2)從B1,B2,B3三個方面,針對三級指標(biāo)進行權(quán)值的計算,并進行一致性檢驗,得到表2、表3、表4。
綜合各因素影響,我們可以得到表5。
由表5可知,影響師資隊伍的可持續(xù)發(fā)展最大的因素是待遇問題,其次是教師是否能有長期發(fā)展,并列排在第三位的是教師受重視程度和科研經(jīng)費,換句話說就是只要盡可能滿足這幾點,就可以吸引更多的教師,獨立學(xué)院的師資隊伍能更好地可持續(xù)發(fā)展。
三、師資隊伍可持續(xù)發(fā)展的對策研究
為了解決獨立院校發(fā)展的瓶頸問題,本文結(jié)合層次分析法結(jié)果,針對不同問題進行改進,以確保數(shù)學(xué)師資隊伍的可持續(xù)發(fā)展和建設(shè)。
1.明確學(xué)院發(fā)展方向
獨立院校應(yīng)針對學(xué)校現(xiàn)狀,并著眼于學(xué)院的長遠發(fā)展,科學(xué)地確定學(xué)院在未來一段時間的教師需求和發(fā)展方向,根據(jù)學(xué)院的需求和發(fā)展趨勢,組建學(xué)院的師資隊伍。確實從學(xué)院的需求角度出發(fā),科學(xué)地組建一支由高層次人才為學(xué)科帶頭人且學(xué)歷結(jié)構(gòu)均衡、能力突出、年齡結(jié)構(gòu)合理,職務(wù)結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)膱F隊,并結(jié)合適當(dāng)?shù)陌l(fā)展策略,確保學(xué)院初期規(guī)劃的實現(xiàn)。
2.重視和培植科研能力,提升科研水平
學(xué)術(shù)氛圍不足是現(xiàn)有獨立院校的通病,制約學(xué)校長遠發(fā)展和目標(biāo)的實現(xiàn),是獨立學(xué)院提高自身層次的最大障礙。獨立學(xué)院應(yīng)建立自身的科研成果獎勵機制,創(chuàng)立科研基金和科研獎勵項目,對主動科研提供資金支持,鼓勵師生進行科學(xué)研究,支持學(xué)院和企業(yè)共同研究,共同發(fā)展。
3.加大資金投入,設(shè)置科研經(jīng)費
師資隊伍建設(shè)離不開資金投入,在現(xiàn)代社會,資金是前提也是保障,職能部門和各教學(xué)科研單位要把師資隊伍建設(shè)所需資金列入經(jīng)常性經(jīng)費預(yù)算,并設(shè)定師資隊伍建設(shè)專項經(jīng)費,以確保學(xué)校師資隊伍建設(shè)目標(biāo)的實現(xiàn)。人員經(jīng)費要合理有據(jù),向骨干人員傾斜,并做到物盡其用,切實起到作用。三本院校更需要加強科研鼓勵。
4.完善考核管理,優(yōu)化師資隊伍資源配置
獨立學(xué)院辦學(xué)機制最大的特點就是靈活,應(yīng)該充分利用這一優(yōu)勢,建立、健全合適的教師管理制度和管理辦法。激勵教師提高積極性,促使教師多方面重視。獨立學(xué)院應(yīng),努力營造“用事業(yè)吸引人、用真情凝聚人、用待遇穩(wěn)定人”的環(huán)境,進而形成人為我用、人盡其才的良好局面。
5.加強教師培訓(xùn)培養(yǎng)計劃
優(yōu)良的師資隊伍是學(xué)校的中流砥柱,是學(xué)生質(zhì)量的根本保證。獨立院校應(yīng)加強對新入職教師的培訓(xùn),以老帶新,使新教師能夠盡快地融入到新的角色中去,同時,在培訓(xùn)過程中也要對中青年教師加以幫扶。
6.針對性地采取措施
層次分析法結(jié)果表明:待遇問題對師資隊伍可持續(xù)發(fā)展的影響最為明顯,滿足教師們的待遇要求,對于可持續(xù)發(fā)展意義重大。合理的能力范圍內(nèi)改善教師們的待遇是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的主要方面。其次是教師是否能有長期發(fā)展,數(shù)據(jù)分析結(jié)果和推測結(jié)果基本一致,學(xué)院應(yīng)采取長遠眼光,建立一套合理的用人體系,充分做到物盡其用,人盡其才。此外,獨立學(xué)院應(yīng)完善工會,讓工會活動常態(tài)化,讓其成為紐帶,為雙方傳遞信息,而不是成為領(lǐng)導(dǎo)的工具,失去其應(yīng)有的作用。
在當(dāng)前信息技術(shù)浪潮不斷席卷世界各個角落的形勢下,現(xiàn)代教育技術(shù)的突出特點是實現(xiàn)現(xiàn)代教育思想、教育理論與現(xiàn)代信息技術(shù)的有機結(jié)合。現(xiàn)代教育技術(shù)已成為一個國家的教育走向現(xiàn)代化、國際化所憑借的根本手段。如今,由于現(xiàn)代多媒體技術(shù)的直接介入和廣泛應(yīng)用,高等學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)組織形式、教學(xué)手段、人才培養(yǎng)模式、科學(xué)研究內(nèi)容與策略等方面都發(fā)生了深遠的變革。在這場大變革中,高校將被賦予新的含義。評價一所高校,除了傳統(tǒng)意義上的各種標(biāo)準(zhǔn),特別要看其是否擁有獲取現(xiàn)代信息的各種設(shè)備和技術(shù)、教師是否具備利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)指導(dǎo)學(xué)生獲取知識的能力以及進行科研探索的能力。
一、理論依據(jù)
自從20世紀(jì)70年代以來,建構(gòu)主義(construe—tivism)作為一種能更充分解釋教與學(xué)過程復(fù)雜性的理論就越來越為人們所推崇。近年來,建構(gòu)主義的教學(xué)思想為越來越多的教育者所認同。無論是以皮亞杰為代表的認知建構(gòu)主義,還是以維果茨基為代表的社會建構(gòu)主義,都主張教師在學(xué)生知識建構(gòu)的過程中應(yīng)當(dāng)扮演“合作者”和“促進者”的角色。建構(gòu)主義強調(diào)“學(xué)習(xí)者要在完整、真實的環(huán)境中進行有意義的體驗活動”,同時也明確指出“學(xué)習(xí)者應(yīng)在教師和同學(xué)的參與和幫助下,掌握他無法單獨領(lǐng)會的概念和思想”。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論還提出要利用各種信息來支持學(xué)習(xí),強調(diào)創(chuàng)設(shè)真實情境,并將其視為意義建構(gòu)的必要前提。這一理論把人們的視角從“知識是一種產(chǎn)物”轉(zhuǎn)向了“學(xué)習(xí)是一種過程”。
依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,學(xué)生成為學(xué)習(xí)過程中的主體,多媒體技術(shù)則是創(chuàng)設(shè)真實學(xué)習(xí)情境的最有效工具。而教師的任務(wù),一方面,要充分利用多媒體技術(shù)所提供的各種信息源來引導(dǎo)、支持學(xué)習(xí)者進行主動參與學(xué)習(xí),形成新的認知結(jié)構(gòu),監(jiān)督和促進學(xué)習(xí)者準(zhǔn)確作出自我評價;另一方面,開展相關(guān)的各項科研探索。
二、多媒體技術(shù)的固有特性
現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展過程表明,它的主要技術(shù)內(nèi)容產(chǎn)生于本世紀(jì),它含有對人的心理諸因素較多的研究,也含有對學(xué)習(xí)者日益增加的重視或尊重。當(dāng)然,它也廣泛采用了物化形態(tài)的技術(shù)成果,如幻燈、電影、電視、收音機、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等作支撐,其結(jié)構(gòu)已較為復(fù)雜,所覆蓋的范圍相當(dāng)廣泛。現(xiàn)代教育技術(shù)至少涉及以下領(lǐng)域的研究或?qū)嵺`,即基礎(chǔ)性研究、技術(shù)性研究、教育系統(tǒng)的開發(fā)研究、教學(xué)媒體的開發(fā)利用、教育環(huán)境的相關(guān)研究、教學(xué)管理研究。
在現(xiàn)代教育理論指導(dǎo)下的多媒體技術(shù),以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐,通過對學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)資源進行設(shè)計、開發(fā)、利用、管理、評價,以實現(xiàn)教育的最優(yōu)化的理論與實踐。其特點在于,通過信息技術(shù)集聲音、文本、圖形、圖表、圖像、動畫于一體,把教學(xué)內(nèi)容立體地呈現(xiàn)出來,充分調(diào)動學(xué)習(xí)者視覺、聽覺等多種感官,使其全方位、多角度地獲取信息,參與學(xué)習(xí)過程。
研究表明,人類接收信息是通過視、聽、嗅、觸、味這五種感官進行的,其中80%的信息是通過視覺從大量圖像中得到的;心理學(xué)家treicher也曾證明,人類獲取信息的94%來自于視覺和聽覺。不僅如此,關(guān)于人類對其所接收信息的記憶持久性方面,treieher的實驗進一步表明,人們能記住自己閱讀內(nèi)容的10%,聽到內(nèi)容的20%,看到內(nèi)容的30%,聽到和看到內(nèi)容的50%,在交流過程中所說內(nèi)容的70%。鑒于以上研究和實驗,人類在接收、記憶信息的過程中對于視覺和聽覺感官的依賴程度之深令人毋庸置疑,這與多媒體技術(shù)的固有特性高度一致,故成為多媒體技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)過程、提升教學(xué)效率、提高教學(xué)效果、促進教學(xué)科研的有力佐證。
但是,必須指出,多媒體這種通過多樣形式營造非凡表現(xiàn)力和強大沖擊力的視聽效果的固有特性在發(fā)揮其積極作用的同時,也表現(xiàn)出一定的弊端,如降低學(xué)生的注意力。認知心理學(xué)有關(guān)注意力持續(xù)度的實驗表明,如果一堂課投影播放超過20分鐘,學(xué)生就會由于視覺疲勞而引發(fā)習(xí)得知識能力的下降。因此,為了保證多媒體技術(shù)應(yīng)用下的良好教學(xué)效果,在教學(xué)過程中,圖像必須要輔以教師的說明性語言或文字,才便于引起信息接收者的興趣,促使其長時間的關(guān)注與記憶,保持其思維的活躍狀態(tài),進而維持其接受知識的能力始終處于較高水平。而且,就評估教學(xué)效果而言,一方面,多媒體技術(shù)的固有特點使其自身無法監(jiān)測并評估學(xué)生對于教材內(nèi)容和多媒體材料的反應(yīng)和習(xí)得情況;另一方面,學(xué)生對教學(xué)效果的評估也是同師生之間的呼應(yīng)與關(guān)系的和諧程度高度相關(guān)的。綜上所述,這種現(xiàn)代教育技術(shù)的固有特性在客觀上對高校教師提出了新要求:適度、有效地利用并駕馭多媒體技術(shù),在教學(xué)過程中發(fā)揮主導(dǎo)作用,在科研探索中調(diào)整研究策略與理念。
三、多媒體技術(shù)視角下的高校教師教學(xué)與科研策略
一、研究背景與問題的提出
課堂事件一:我們要自由上機
在信息技術(shù)上課期間總是有同學(xué)問我能不能玩游戲,并表現(xiàn)出想玩一玩的意思……我對學(xué)生的這種行為雖然心里不悅,但是并沒有重視。但是一段時間后,我發(fā)現(xiàn)班上竟有個別“不上進”的學(xué)生和我在課堂上玩起了“游擊戰(zhàn)”:我走近時,他們假裝操作,把游戲窗口隱蔽;我一離開,他們又恢復(fù)了原樣。時間不長,我發(fā)現(xiàn)這部分學(xué)生對學(xué)過的知識和操作一點都不會。
課堂事件二:我要玩游戲
張×同學(xué)是五(4)班的男生,記得那是五(4)班的一節(jié)信息技術(shù)課。上課時間過了30分鐘,他竟然在專心地玩網(wǎng)上游戲,而且對我的批評絲毫不以為然。下課后,柔聲詢問他平時在哪玩游戲,他說在同學(xué)家和網(wǎng)吧。像張×這樣的學(xué)生有許多,家里沒有電腦,而又喜歡玩電腦游戲,自控能力差。他們腦子里想的是游戲,想自由上機,一有上機時間,就開始玩游戲。學(xué)生們的這種想法和欲望,我把它稱為“游戲心理”。
課堂事件三:破壞電腦室電腦設(shè)備
在電腦課中,有的少數(shù)學(xué)生因為上課不注意聽講,受到老師的批評后,在我管理的機房內(nèi)竟暗地里以“破壞耳機、偷走鼠標(biāo)球”等行為“報復(fù)”老師。
課堂事件四:我可以不需要自由上機或玩游戲
我也發(fā)現(xiàn)一部分這樣的學(xué)生:上課師生配合的較好,“游戲心理”很少,即使自主上機的時間里,他們也能學(xué)習(xí)一些其他的知識。那么是什么原因促使他們的克服“游戲心理”呢?經(jīng)過調(diào)查我發(fā)現(xiàn),家長正確引導(dǎo)孩子用電腦,對于他們能夠正確使用電腦影響很大。
二、研究的對象
這些在信息技術(shù)課中發(fā)生的事件主要由三、四、五、六年級的學(xué)生(一、二年級的個別學(xué)生也有)做出來的,這使我不能再輕視學(xué)生上信息技術(shù)課時產(chǎn)生的“玩一玩”的游戲心理。于是我開始研究“游戲心理發(fā)展”的問題。
三、研究實施過程――我的教學(xué)事件
根據(jù)小學(xué)生的這種“游戲心理”現(xiàn)象的存在,于是我做了以下方面的嘗試。
1.在學(xué)生行為規(guī)范上,首先明確地告訴學(xué)生:小學(xué)階段在國家相關(guān)法規(guī)上明文規(guī)定小學(xué)生禁止上網(wǎng)吧玩游戲;在學(xué)校,規(guī)定在電腦室不得自由上網(wǎng)玩在線游戲,必須在老師的引導(dǎo)下,進行游戲類的活動。這就在思想上給學(xué)生打下了一個烙印:“我不能隨便地在電腦課上玩在線游戲,否則后果是我違反國家的法規(guī),違反校規(guī)。”學(xué)生意識到了,才有可能行動。
2.在教學(xué)進度上,為了使學(xué)生們的“游戲心理”而產(chǎn)生的欲望得以正確地釋放,我首先在每學(xué)期課程內(nèi)容上安排出二節(jié)學(xué)生“自主學(xué)習(xí)”的課時,開學(xué)初明確地告訴學(xué)生們,和學(xué)生商量并爭得學(xué)生們的同意,安排在學(xué)生認可的周數(shù)上,一般在節(jié)日的前一周或節(jié)日過后第一周的電腦課上,間隔時間是6周左右上一次。
3.在教學(xué)內(nèi)容的表現(xiàn)手法上,在每一節(jié)教學(xué)內(nèi)容上,盡量增加趣味性、游戲性。例如素材選用方面:全部選用學(xué)生們喜歡的畫面,有時還用“動畫”形式。這樣的處理方法,學(xué)生們愿意學(xué),容易被他們接受。他們開始喜歡上課的我,喜歡和我一起來學(xué)習(xí)電腦操作。
4.在教學(xué)內(nèi)容上,引導(dǎo)學(xué)生們上健康的網(wǎng)站和內(nèi)容,常告訴他們哪些網(wǎng)站的游戲可上,并且安全。在學(xué)校停電時,給同學(xué)們上了“QQ十大防身術(shù)”的課,后來在我的引導(dǎo)下,學(xué)生們能正確使用QQ,遵守《網(wǎng)絡(luò)QQ安全使用規(guī)則》了。比如:遵守QQ群規(guī)則,不傳播真假不知的信息,不傷害群內(nèi)同學(xué),不和陌生人交朋友等。
但是經(jīng)過一段時間的實踐,我發(fā)現(xiàn)這種方法會影響同學(xué)們課間休息及上課秩序。我果斷地終止了這種方法。
經(jīng)過一個學(xué)期的實踐,學(xué)生們上課專心了,“游戲心理”在逐漸地得到較合理的疏導(dǎo),而且在以后的學(xué)期中,學(xué)生的情況越來越好。
課堂事件五:《豬之歌》
記得在這實踐階段里,有一次是五(2)的電腦課,學(xué)生們課間比我先到了電腦室,當(dāng)時我就發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生在Internet網(wǎng)上聽歌。
我感到歌曲的旋律還是很美的。這時上課的鈴聲響了,是馬上停止學(xué)生上網(wǎng),開始上課;還是參與到同學(xué)中?沉思片刻,于是我在教師電腦上找到這首歌,打開,并組織學(xué)生一起演唱歌曲。歌聲回蕩在電腦室,同學(xué)們開心地唱了10分鐘的時間,之后我才開始組織教學(xué)。由于同學(xué)們和我配合成功,很順利地上完了學(xué)習(xí)內(nèi)容。我不會忘記這節(jié)課的“唱歌效應(yīng)”。
四、研究結(jié)果的分析
通過我的信息技術(shù)課堂上的事件和我的研究實施的過程,我把制約小學(xué)生的“游戲心理發(fā)展”的因素歸納為表格一中D、E、F、G、H五個方面。
表格一:制約《小學(xué)生游戲心理發(fā)展》因素編碼表
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續(xù)表
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1.小學(xué)生身心發(fā)展的規(guī)律和特點
小學(xué)生身心發(fā)展的規(guī)律和特點是小學(xué)生極易產(chǎn)生“游戲心理”的前提條件(基礎(chǔ));學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境學(xué)習(xí)工具:計算機教室、網(wǎng)絡(luò)、電腦是使小學(xué)生在信息技術(shù)課堂上產(chǎn)生“游戲心理”的環(huán)境誘因。以上兩個因素都可能使小學(xué)生產(chǎn)生一定的語言和兩類行為(C1、C2)。而教師的語言和行為、學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境:家庭、社會和課程要求三者影響小學(xué)生“游戲心理”的健康發(fā)展,也使小學(xué)生產(chǎn)生一定的語言和兩類行為(C1、C2)。
2.教師的語言和行為
在“課堂事件一”和“課堂事件二”中,由于我的教學(xué)指導(dǎo)思想是重視教學(xué)內(nèi)容的傳授和學(xué)生知識技能掌握的深度和廣度,對于C1學(xué)生內(nèi)心的想法和情感關(guān)注的不夠,我的語言和教學(xué)行為沒有針對性和根據(jù),是普通單一的說教方法。對于C2類學(xué)生,這種方法是有效的。對于行為偏激的類學(xué)生,我采取“更嚴厲的批評方法”。沒有考慮影響學(xué)生的游戲心理、家庭無電腦,家長疏忽對他的教育,沒有合理的引導(dǎo)等因素,而這些因素導(dǎo)致該學(xué)生產(chǎn)生嚴重的“游戲心理”問題。
當(dāng)我意識到自己的教學(xué)指導(dǎo)思想、語言和教學(xué)行為不能很好地解決的問題時,課程改革的理念正逐漸滲透到我的教學(xué)思想中,我的語言和教學(xué)行為發(fā)生了改變,結(jié)果使A、B、C都向著良性的方向發(fā)展。
3.學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境:家庭、社會
在“課堂事件四”中,對于有C2行為的學(xué)生,和諧的家庭環(huán)境,父母與孩子良好的溝通方式,父母的正確引導(dǎo)對學(xué)生的語言和行為起到重要的影響作用。C2促使學(xué)生有了“游戲心理”后,能使學(xué)生得到合理的緩解和釋放,這使教師的語言和教學(xué)行為得到順利的實施,彌補了D的不足。結(jié)果是C類學(xué)生在信息技術(shù)課堂上表現(xiàn)出良好的綜合素質(zhì)。
4.信息技術(shù)課程的要求
信息技術(shù)課程內(nèi)容的安排、教學(xué)進度要圍繞著這兩方面安排。在實施過程中,要受到六方面的制約。
深圳的許多家庭是外地移民的家庭,家庭成員不穩(wěn)定的因素影響對學(xué)生的教育,使學(xué)校在教學(xué)課堂上難于管理學(xué)生的行為。這制約H的第一方面實施。這要求D要隨著B、C的變化而變化,否則G會加重學(xué)生學(xué)生“游戲心理”。
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)03-0227-03
《食品工廠設(shè)計》課程是食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全、食品質(zhì)量控制本科專業(yè)教學(xué)的重要專業(yè)課程之一,是一門綜合性和實踐性非常強的課程,具有教學(xué)內(nèi)容多、課時少的特點[1]。教學(xué)過程必須緊密地將理論教學(xué)和設(shè)計實踐結(jié)合為一體。食品工廠的科學(xué)設(shè)計與建設(shè)是食品營養(yǎng)、安全、衛(wèi)生、高質(zhì)量、低成本、高效益、可持續(xù)生產(chǎn)的基礎(chǔ)[2]。現(xiàn)代食品工廠設(shè)計必須以市場為導(dǎo)向,滿足人們對食品營養(yǎng)、食品口感、食品安全、食品衛(wèi)生和保健的需求[3]。為了達到這一目的,現(xiàn)代食品工廠建設(shè)對食品工廠的設(shè)計提出了更高的要求,既要能保證食品的新穎、良好的風(fēng)味和口感,具有營養(yǎng)、衛(wèi)生、對人體安全及保健功能,同時生產(chǎn)企業(yè)又要求生產(chǎn)過程簡單、成本低、效益高、污染少、能耗低、利用高、勞動強度低、生產(chǎn)人員少的特點,這就要求食品工廠設(shè)計過程中必須采取一些現(xiàn)代食品生產(chǎn)新技術(shù),提高生產(chǎn)的自動化程度,考慮食品原料的綜合利用,減少廢棄物,從而達到提高食品營養(yǎng)、安全、衛(wèi)生、保健效果,降低原料消耗、能耗、勞動強度、人員需求,減少環(huán)境污染,提高生產(chǎn)效益,達到可持續(xù)發(fā)展的目的。隨著科學(xué)技術(shù)特別是高新技術(shù)、計算機和網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)的迅猛發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的綜合化、整體化的趨勢,傳統(tǒng)的食品工業(yè)正向著生物技術(shù)、工程技術(shù)、信息工程技術(shù)等高新技術(shù)的方向發(fā)展[4]。所以現(xiàn)代的食品工廠設(shè)計的市場新需求對人才的知識結(jié)構(gòu)也提出了更高的要求,要求食品專業(yè)人才不僅要掌握一般的食品加工技術(shù),又要掌握與食品相關(guān)的邊緣科學(xué)的新技術(shù)在食品生產(chǎn)和食品質(zhì)量與安全控制中的應(yīng)用,堅持可持續(xù)發(fā)展思維[5]。這對現(xiàn)在的食品專業(yè)的《食品工廠設(shè)計》課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段、教學(xué)理念提出了新的挑戰(zhàn),要求我們大學(xué)的《食品工廠設(shè)計》課程教學(xué)過程中必須體現(xiàn)這些新的思維理念,并將其應(yīng)用于實踐,才能培養(yǎng)出更能適應(yīng)新形勢需求的人才,從而促進我國食品工業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。為了提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,我們對《食品工廠設(shè)計》課程的教學(xué)內(nèi)容、教材建設(shè)、教學(xué)實踐、教學(xué)手法等進行了教學(xué)改革,探索了現(xiàn)代食品新技術(shù)及食品安全控制和可持續(xù)發(fā)展理念在《食品工廠設(shè)計》課程教學(xué)中的實踐,現(xiàn)總結(jié)如下。
一、教學(xué)實踐
1.教學(xué)內(nèi)容中強化食品加工新技術(shù)、食品安全和可持續(xù)發(fā)展理念。在教學(xué)內(nèi)容中積極探索增加和強調(diào)現(xiàn)代食品加工新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、自動化技術(shù)、遠程網(wǎng)絡(luò)控制管理技術(shù)、在線監(jiān)測控制技術(shù)、現(xiàn)代生物安全控制檢測技術(shù)、原料綜合利用技術(shù)、新型節(jié)能技術(shù)和環(huán)境保護技術(shù)、食品工廠技術(shù)人員信息化安全管理方法在現(xiàn)代食品工廠設(shè)計中的應(yīng)用,介紹GMP、HACCP、ISO9000食品安全控制在食品工廠設(shè)計中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生在食品工廠設(shè)計課程實踐中探索新技術(shù)新方法新管理模式的使用,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識,探索不同食品加工的新方法、新技術(shù)和食品質(zhì)量安全控制管理新模式。真正把現(xiàn)代新技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代化食品工廠設(shè)計之中,減少和防止今后食品加工企業(yè)的低水平重復(fù)建設(shè),為培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代和未來新型食品企業(yè)設(shè)計人才從教學(xué)內(nèi)容上奠定一定理論基礎(chǔ)。
2.教學(xué)過程中突出新技術(shù)、新設(shè)備、新材料應(yīng)用,強化食品安全和可持續(xù)發(fā)展觀。隨著全球礦物能源的消耗殆盡和全球氣候變化的日益惡化,減少能源消耗和溫室氣體排放已成為全球可持續(xù)發(fā)展的焦點,這也要求在現(xiàn)代食品生產(chǎn)過程中要盡力采用新的技術(shù)手段,不僅要生產(chǎn)出安全營養(yǎng)保健的食品,同時又要減少原料、能量消耗,減少和消除對環(huán)境的污染,走綜合利用的道路,堅持可持續(xù)發(fā)展觀[6]。食品工廠生產(chǎn)過程中要體現(xiàn)這些要求,首先要求食品工廠設(shè)計人員在食品工廠設(shè)計和規(guī)劃之初就要具有這些思維理念和思想,這樣才能把這種思維意識貫穿到現(xiàn)代食品工廠設(shè)計過程中,設(shè)計出適合現(xiàn)代和未來的新型食品企業(yè)。要培養(yǎng)有這種思維和意識的人才,這就要求我們在《食品工廠設(shè)計》課程教學(xué)過程中要不斷地給同學(xué)們貫穿這些思維理念和思想,不斷強化新技術(shù)、新設(shè)備、新材料在現(xiàn)代食品工廠設(shè)計中應(yīng)用的重要性,強調(diào)自動化技術(shù)、遠程網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、在線監(jiān)測控制技術(shù)、現(xiàn)代生物安全控制檢測技術(shù)對食品安全與質(zhì)量控制的作用,原料綜合利用、新型節(jié)能和環(huán)境保護技術(shù)對企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的影響,及現(xiàn)代食品生產(chǎn)技術(shù)人員信息化綜合管理對食品安全、企業(yè)效益、和企業(yè)社會影響力的作用。培養(yǎng)學(xué)生在未來食品工廠設(shè)計中主動探索使用新技術(shù)、新設(shè)備、新方法、技術(shù)和人員管理新模式,從整體上促進我國食品工業(yè)的良性發(fā)展。
3.教材建設(shè)中貫穿新技術(shù)、食品安全控制和可持續(xù)發(fā)展思路。為了培養(yǎng)出適合現(xiàn)代食品工廠設(shè)計的新型人才,首先應(yīng)該從教材建設(shè)做起。在食品工廠設(shè)計課程教材內(nèi)容建設(shè)方面,我們要把新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、自動化技術(shù)、遠程網(wǎng)絡(luò)控制管理技術(shù)、在線監(jiān)測控制技術(shù)、現(xiàn)代生物安全控制檢測技術(shù)、原料綜合利用技術(shù)、新型節(jié)能技術(shù)和環(huán)境保護技術(shù)、食品工廠人員信息化管理技術(shù)體現(xiàn)于教材之中,結(jié)合現(xiàn)代食品加工企業(yè)建設(shè)視頻教學(xué),使同學(xué)們在《食品工廠設(shè)計》課程中知道那些技術(shù)屬于新技術(shù),哪些設(shè)備屬于新型設(shè)備,哪些材料屬于新材料,這些新技術(shù)新設(shè)備新材料在食品工廠建設(shè)中的作用,介紹如何將自動化技術(shù)、遠程網(wǎng)絡(luò)控制管理技術(shù)、在線監(jiān)測控制技術(shù)、現(xiàn)代生物安全控制檢測技術(shù)、原料綜合利用技術(shù)、新型節(jié)能技術(shù)和環(huán)境保護技術(shù)及人員信息化管理技術(shù)應(yīng)用于食品工廠設(shè)計過程,從而體現(xiàn)出食品生產(chǎn)過程的可持續(xù)性。
4.結(jié)合現(xiàn)代先進工廠設(shè)計實例分析體現(xiàn)新技術(shù)、新設(shè)備、新材料和食品安全及可持續(xù)發(fā)展的作用。在教學(xué)實踐中,帶領(lǐng)學(xué)生參觀各類現(xiàn)代化食品工廠,在現(xiàn)場向同學(xué)們分析該工廠在設(shè)計建造中采用的新技術(shù)、新設(shè)備、新材料及生產(chǎn)的自動化程度,邀請企業(yè)技術(shù)人員向同學(xué)講解和分析本企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)管理、污物處理、環(huán)境保護、原材料綜合利用、節(jié)能措施、食品質(zhì)量安全生產(chǎn)技術(shù)及人員信息化管理先進經(jīng)驗,同時讓同學(xué)們和企業(yè)生產(chǎn)人員進行現(xiàn)場討論,探討新技術(shù)、新設(shè)備、新材料及自動化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)管理、環(huán)境保護、節(jié)能措施、原料綜合利用及食品質(zhì)量安全生產(chǎn)技術(shù)及人員信息化管理為企業(yè)生產(chǎn)和企業(yè)效益帶來的利弊,開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維,探索企業(yè)生產(chǎn)過程的改進方法,進一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性,也為企業(yè)提供可借鑒的有價值建議,促進企業(yè)的可持續(xù)良性生產(chǎn),從而建立了企業(yè)與高校之間的技術(shù)交流。
5.在教學(xué)課程設(shè)計中指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計采用新技術(shù),提高設(shè)計自動化程度和網(wǎng)絡(luò)控制程度,增強學(xué)生設(shè)計時的食品安全和可持續(xù)發(fā)展意識。在《食品工廠設(shè)計》課程設(shè)計中,積極倡導(dǎo)學(xué)生在生產(chǎn)工藝設(shè)計過程中選用新技術(shù)、新設(shè)備、新材料,提高生產(chǎn)過程的自動化程度,將網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、在線檢測技術(shù)應(yīng)用于各生產(chǎn)工藝單元的控制和操作,同時提倡生產(chǎn)過程的綜合利用設(shè)計,追求食品生產(chǎn)過程的原料利用率,同時引導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計過程中要注意生產(chǎn)過程的廢物分析和利用及無害化處理的技術(shù)設(shè)計,保護生產(chǎn)環(huán)境,減少環(huán)境污染和污物排放,提高食品質(zhì)量與安全生產(chǎn)控制意識,設(shè)計過程還要體現(xiàn)節(jié)能思想,在能達到生產(chǎn)工藝要求前提下,盡量采用能量消耗低的先進的單元操作設(shè)備,以便在設(shè)計理論上減少生產(chǎn)過程的能量消耗,達到可持續(xù)化生產(chǎn)工藝設(shè)計。
6.在教學(xué)方法上進行改革。為了讓同學(xué)們能更加客觀理解現(xiàn)代食品新技術(shù)及食品安全控制和可持續(xù)發(fā)展思想在食品工廠設(shè)計中的重要性,課堂理論教學(xué)過程中經(jīng)常采用比較分析教學(xué)法、引導(dǎo)式教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法、討論式教學(xué)法、提問式教學(xué)法、探討式教學(xué)法,讓同學(xué)們下意識地懂得食品新技術(shù)、自動化技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)遠程控制技術(shù)、環(huán)境保護、可持續(xù)發(fā)展及食品安全控制在現(xiàn)代食品生產(chǎn)工藝及工廠設(shè)計中的重要地位,同時通過一些國內(nèi)外現(xiàn)代食品工廠生產(chǎn)過程視頻展示,使他們在設(shè)計中自覺地考慮利用新技術(shù)來創(chuàng)造性地解決現(xiàn)實問題。例如在脫水果蔬生產(chǎn)工藝設(shè)計中,通過比較分析冷凍升華干燥、真空干燥、熱風(fēng)干燥、流化床干燥、遠紅外線干燥、微波干燥、太陽能干燥等不同干燥方式的優(yōu)缺點,使學(xué)生意識到不同干燥方式對最終產(chǎn)品營養(yǎng)、保健成分及產(chǎn)品質(zhì)量、品質(zhì)的影響,同時比較不同干燥方式生產(chǎn)的自動化程度、勞動強度、能量消耗、網(wǎng)絡(luò)化控制管理及食品質(zhì)量控制的難易程度,引導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計中針對不同的生產(chǎn)目的選用先進、自動化程度高、勞動強度低、能量消耗低、易于網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)管理的干燥方式,以保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量安全。在課程設(shè)計過程中,根據(jù)不同的設(shè)計內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生討論他們關(guān)鍵工藝能夠采用的所有技術(shù)和設(shè)備,并和同學(xué)們一起探討對這些技術(shù)和設(shè)備的各自優(yōu)缺點和自動化程度、網(wǎng)絡(luò)信息化控制程度、能源消耗情況,引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生采用某一新技術(shù),同時讓同學(xué)們探討生產(chǎn)過程可能產(chǎn)生的廢棄物及一些廢棄物可綜合利用情況,并在設(shè)計中考慮廢棄物的無公害處理方法,讓同學(xué)們分析廢棄物處理在全廠平面布局中的位置和對生產(chǎn)環(huán)境的影響,討論使用這些技術(shù)在自動化、網(wǎng)絡(luò)信息化、生產(chǎn)工藝參數(shù)控制、節(jié)能方面的優(yōu)勢,從而使學(xué)生認識到食品工廠工藝設(shè)計的先進性、衛(wèi)生性、節(jié)能性對食品企業(yè)今后生產(chǎn)過程的效益、質(zhì)量控制、勞動強度、能源節(jié)約、技術(shù)人員管理等的影響,讓同學(xué)們通過實踐設(shè)計認識到現(xiàn)代食品新技術(shù)及食品安全控制和可持續(xù)發(fā)展對現(xiàn)代食品企業(yè)建設(shè)的重要性。
二、討論
在《食品工廠設(shè)計》課程教學(xué)中,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程、教材建設(shè)、實踐教學(xué)、教學(xué)方法中始終貫穿現(xiàn)代食品新技術(shù)及食品安全控制和可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計理念,對培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代食品生產(chǎn)方式的創(chuàng)新型專業(yè)人才具有積極的促進作用,不僅提高了學(xué)生適應(yīng)新形勢食品企業(yè)發(fā)展的能力,也培養(yǎng)了學(xué)生今后對食品工廠的總體設(shè)計和工藝改進的新型思維方式,對推進我國食品工業(yè)的現(xiàn)代化、信息化、安全化建設(shè)具有積極意義。
參考文獻:
[1]彭幫柱,岳田利,袁亞宏,高振鵬,王云陽.《食品工廠設(shè)計》課程教學(xué)探討[J].陜西教育,2010,(4):52.
[2]陳良,章超樺,吳曉萍.《食品工廠設(shè)計概論》課程教學(xué)改革探討與實踐[J].科技教育,2009,(8):157-158.
[3]金松,陳旭庚,李鑫,申慧霞.食品工廠設(shè)計審查的主要問題探討[J].中國公共衛(wèi)生,2004,12(20):1520.
[4]胡應(yīng)華,殷平芳,趙利申.21世紀(jì)食品技術(shù)發(fā)展方向[J].實驗室研究與探索,2002,5(21):11-12.
[作者簡介]曲用心。廣西民族大學(xué)政法學(xué)院副教授,碩士生導(dǎo)師,工學(xué)博士,廣西南寧530006
[中圖分類號]G642 [文獻標(biāo)識碼]A [文章編號]1672-2728(2009)07-0199-03
科學(xué)技術(shù)史是展示人類社會發(fā)展軌跡的重要窗口。在科學(xué)技術(shù)突飛猛進的今天,開展科學(xué)技術(shù)史教育。不僅可以影響國家現(xiàn)實的科學(xué)技術(shù)、教育和其他相關(guān)政策,而且特別有利于提高受教育者的綜合素質(zhì)。本文從科學(xué)技術(shù)史的教育功能分析人手,提出了高校科學(xué)技術(shù)史的教學(xué)原則和方法。
一、科學(xué)技術(shù)史教育的重要意義
科學(xué)技術(shù)史是關(guān)于科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生、發(fā)展及一般規(guī)律的科學(xué),它作為一門跨學(xué)科、跨專業(yè)的綜合性學(xué)科,對于大學(xué)生有著特殊的意義。筆者認為,開展科學(xué)技術(shù)史教育的重要意義大致體現(xiàn)在以下幾個方面:
1 有助于學(xué)生從歷史的角度認識科學(xué)技術(shù)
科學(xué)技術(shù)史記述了科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷程,通過學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)史。可以使學(xué)生把科學(xué)技術(shù)了解為一個動態(tài)過程,而不是科學(xué)技術(shù)知識的現(xiàn)成結(jié)論。通過對科學(xué)技術(shù)發(fā)展的內(nèi)在邏輯的歷史分析,可以幫助學(xué)生認識科學(xué)技術(shù)的本質(zhì),更準(zhǔn)確地理解科學(xué)概念、原理的演變過程,認識科學(xué)技術(shù)發(fā)展的批判、繼承關(guān)系。分析科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生、發(fā)展的脈絡(luò)及歷史演變;可以幫助學(xué)生較準(zhǔn)確地把握科學(xué)技術(shù)的生長點、突破,預(yù)測科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢。
2 有助于學(xué)生從社會的角度認識科學(xué)技術(shù)
科學(xué)是一種社會建制,它不是象牙塔中的知識,科學(xué)技術(shù)史不僅對科學(xué)技術(shù)發(fā)展本身進行邏輯分析,而且對影響科學(xué)技術(shù)發(fā)展的人文、社會因素進行分析。科學(xué)可以造福人類,也可以被法西斯用來殺人;人們在享受著科學(xué)技術(shù)帶給人的豐富物質(zhì)生活與精神生活的同時,也面臨著環(huán)境破壞和生態(tài)危機的種種威脅,這即是科學(xué)發(fā)展付出的代價,它的最終解決也必然依靠科學(xué)技術(shù)。了解科學(xué)技術(shù)的社會性、人文性以及科學(xué)與社會的互動關(guān)系,對于學(xué)生有著重要意義,它可以使學(xué)生對科學(xué)技術(shù)有更加全面的認識,對于未來的科學(xué)技術(shù)決策有重要的潛在意義。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢是自然科學(xué)與人文、社會科學(xué)的結(jié)合,面向21世紀(jì)的技術(shù)人才不僅需要有較高的專業(yè)水平,而且需要有豐富的人文、社會科學(xué)知識。即文理兼容的復(fù)合型人才。科學(xué)技術(shù)史作為自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和社會科學(xué)相交錯的綜合性科學(xué),可以起到溝通自然科學(xué)和社會科學(xué)的橋梁作用,這是科學(xué)史特有的優(yōu)勢,因而科學(xué)史的教學(xué)對于文理滲透的復(fù)合型人才的培養(yǎng)具有積極的作用。
3 有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神
科學(xué)態(tài)度是科學(xué)教育的重要目標(biāo)。簡單地說,科學(xué)態(tài)度就是面對實際問題時能遵循事物本身的規(guī)律,堅持實事求是的原則。通過科學(xué)技術(shù)史教學(xué),使學(xué)生認識科學(xué)技術(shù)發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律,進而認識社會發(fā)展的規(guī)律。人類歷史上的任何一項重大科學(xué)技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造都與社會需要有著內(nèi)在的聯(lián)系。而其本身又有自身的規(guī)律。任何脫離社會、違背規(guī)律的發(fā)明創(chuàng)造不可能存在。如造紙術(shù)的發(fā)明就是適應(yīng)了漢朝社會經(jīng)濟文化發(fā)展的需要,發(fā)明后又推動了人類社會經(jīng)濟文化教育的發(fā)展,促進了人類社會的進步。
從一定意義上說,一部科學(xué)史就是科學(xué)精神形成、發(fā)展和傳播的歷史。科學(xué)技術(shù)不僅是人類物質(zhì)文明的決定因素,而且科學(xué)活動中所體現(xiàn)的科學(xué)精神正成為人類精神文明的構(gòu)建因素。科學(xué)精神具有十分豐富的內(nèi)涵。至少可以包含如下幾個方面:探索求知的理性精神,實事求是的嚴謹精神,批判創(chuàng)新的進取精神。互助共進的協(xié)作精神。而科學(xué)技術(shù)史正是科學(xué)精神的最集中的載體。通過科學(xué)史的教學(xué),可以使學(xué)生了解這些科學(xué)精神。弘揚科學(xué)精神,對于人類文明的進步有著極為重要的意義。科學(xué)家的科學(xué)精神和科學(xué)道德修養(yǎng)對正處于世界觀的形成期的大學(xué)生的世界觀形成會起到潛移默化的作用。
4 有助于學(xué)生樹立科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的觀點
縱觀科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷史,科學(xué)技術(shù)的每一次重大突破,都會帶來生產(chǎn)力的巨大發(fā)展和人類社會的進步。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力是從科學(xué)技術(shù)史研究中得出的必然結(jié)論。通過對科學(xué)技術(shù)史的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和把科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的信心,明確自己肩負的重擔(dān),努力掌握科學(xué)技術(shù)。為將來投身經(jīng)濟建設(shè)的主戰(zhàn)場作好知識準(zhǔn)備。
5 有助于激發(fā)學(xué)生的愛國熱情
我國古代在農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、水利、機械、建筑、橋梁、礦冶、陶瓷、紡織和造紙等各技術(shù)領(lǐng)域都有博大精深的技術(shù)成就,在大學(xué)各有關(guān)專業(yè)里開出各種技術(shù)史課程,不僅有益于各專業(yè)的學(xué)習(xí),更可以。細雨潤無聲地對大學(xué)生們進行全面的素質(zhì)教育。具體來說,船尾舵、指南針、水密艙壁和車輪舟,這是中國古代造船術(shù)的四大發(fā)明,推動了世界造船技術(shù)的進展。大學(xué)生們在學(xué)習(xí)和掌握中國造船史資料的同時,愛國主義的情懷持續(xù)不斷地浸潤他們的心田。對于學(xué)習(xí)理工科的大學(xué)生來說,這也是―個極好的人文科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)和鍛煉,對于后續(xù)的畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計也是有益的。
二、科學(xué)技術(shù)史教學(xué)需要把握的三個原則
(一)內(nèi)史與外史相結(jié)合的原則
科學(xué)技術(shù)史屬于歷史范疇。但又是介于科學(xué)技術(shù)與史學(xué)問的邊緣學(xué)科,是聯(lián)系科學(xué)與人文科學(xué)的橋梁。科學(xué)技術(shù)內(nèi)史要求了解和研究自然科學(xué)與技術(shù)的原理、造就過程和內(nèi)部規(guī)律性,科學(xué)技術(shù)外史又要求我們對自然科學(xué)和社會科學(xué)、對科學(xué)技術(shù)和社會作出統(tǒng)一的研究和表述。哲學(xué)、政治經(jīng)濟學(xué)的建立得益于它的創(chuàng)始人對近代科學(xué)技術(shù)史的研究。而今天科學(xué)技術(shù)史的教學(xué)也理應(yīng)滲透辯證唯物主義和歷史唯物主義的教育,滲透自然科學(xué)與社會科學(xué)對立統(tǒng)一的教育。
(二)中與西相結(jié)合的原則
中國的科學(xué)技術(shù)在世界科學(xué)技術(shù)史上占有重要地位。英國的李約瑟博士說:“在人類了解自然和控制自然方面,中國人是有過貢獻的。而且貢獻是偉大的。”他的評價是實事求是的。許多西方學(xué)者,或由于對中國的無知,或出于種族偏見。或出自對科學(xué)技術(shù)定義想當(dāng)然的解釋,或采取了以已今日之長掩蓋昔日之短的思想方法,始終無視、貶低中國古代科學(xué)技術(shù)的成就,甚至一些國內(nèi)學(xué)者也自我貶低。因此,加強歷史唯物主義和愛國主義的教育,展示中國古代科學(xué)技術(shù)的本來面貌,就成了科學(xué)技術(shù)史義不容辭的任務(wù)。中西結(jié)合就是要注意橫向比較。在古代部分,既應(yīng)弘揚中國科學(xué)技術(shù)的輝煌,指出西歐中世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的落后,又應(yīng)突出古希臘科學(xué)的開放和理性傳統(tǒng);在古代向近代的過渡部分,需明確指出,西歐中世紀(jì)少數(shù)科學(xué)。如物理
學(xué)與技術(shù)如水輪、鐘表中長期積聚的潛能與對中國四大發(fā)明的研究和改造相結(jié)合,再輔以古希臘優(yōu)秀科學(xué)傳統(tǒng)的恢復(fù)和發(fā)揚,形成了西歐天文學(xué)、力學(xué)、機械學(xué)的優(yōu)勢。在此基礎(chǔ)上。產(chǎn)生了近代的第一次科學(xué)革命和第一次技術(shù)革命。而同時期的中國卻發(fā)生了相反方向的轉(zhuǎn)化。循此前進,一方面是西方科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,幾乎壟斷了科學(xué)革命和技術(shù)革命源頭的地位;另一方面是中國被遠遠地拋在后邊,半殖民地中國的科學(xué)技術(shù)基本上已是西方的舶來品。
(三)古與今相結(jié)合的原則
這是因為,一方面,科學(xué)技術(shù)近現(xiàn)代史內(nèi)容量的增加,科學(xué)技術(shù)的社會功能越來越大。以至于“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的口號也只是到了當(dāng)代才能提出;另一方面,距離當(dāng)代愈近,科學(xué)技術(shù)與現(xiàn)實生活的貼近度愈高。對受教育者的啟示更直接、更親切。因此,要古今結(jié)合,既不厚古薄今,也不厚今薄古;既從古代科學(xué)技術(shù)發(fā)展汲取經(jīng)驗和教訓(xùn)。也從當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展中汲取力量。
三、《科學(xué)技術(shù)史》教學(xué)方法
科學(xué)技術(shù)史是一個蘊含著科學(xué)思想、科學(xué)方法的巨大寶庫,從科學(xué)技術(shù)的歷史發(fā)展中。大學(xué)生不僅可以接觸到大量自然科學(xué)知識,而且可以開闊大學(xué)生的視野,活躍學(xué)生的思想,對培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力起到積極作用。但這種作用的發(fā)揮有賴于科學(xué)的教學(xué)方法。筆者通過幾年來的教學(xué)實踐總結(jié)出以下方法:
(一)啟發(fā)式教學(xué)方法
強調(diào)大學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,堅持教師主導(dǎo)和學(xué)生主體相結(jié)合。教學(xué)過程中注意啟發(fā)和引導(dǎo)對科技史的理解和掌握,重視非智力因素在教學(xué)過程中的作用。把握傳授知識和培養(yǎng)能力的關(guān)系,使學(xué)生在科技史學(xué)習(xí)中實現(xiàn)掌握知識和能力培養(yǎng)的有機統(tǒng)一。同時。重視教法和學(xué)法的結(jié)合及其轉(zhuǎn)化,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。
(二)計算機輔助教學(xué)方法
充分利用現(xiàn)代多媒體信息量的特點,實施計算機輔助教學(xué),培養(yǎng)和開發(fā)學(xué)生的形象思維能力、綜合思維能力和創(chuàng)造性思維能力。一是利用計算機輔助教學(xué),優(yōu)化課堂教學(xué)藝術(shù)。講究教學(xué)藝術(shù),教師不但要向?qū)W生傾注感情。要有激情,要注意語言的規(guī)范、簡潔,并配合教學(xué)內(nèi)容適時的聲情并茂,還要注意板書的工整、扼要,同時還要利用多媒體計算機結(jié)合知識點巧妙地設(shè)計一些小故事和生動的畫面,創(chuàng)造出美好的情境。二是利用計算機輔助教學(xué)。通過有效創(chuàng)設(shè)情境。突出重點,突破難點。科學(xué)技術(shù)史是一個靜態(tài)的已經(jīng)發(fā)生的歷史,將其放在一個動感活潑的環(huán)境中,更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。多媒體計算機系統(tǒng)有優(yōu)美的圖像、動聽的音樂,有趣的動畫,是創(chuàng)造這種情境的最佳工具。在多媒體計算機的輔助教學(xué)下,使靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài),抽象變?yōu)樾蜗螅虒W(xué)效果較好。三是運用計算機充分及時出示課堂練習(xí),提高課堂教學(xué)效率。在課堂練習(xí)鞏固中運用計算機輔助教學(xué),可以省去板書和擦拭的時間,能在較短的時間內(nèi)向?qū)W生提供大量的信息,提高學(xué)習(xí)效率。四是運用計算機輔助教學(xué),讓生活走進數(shù)學(xué)課堂,培養(yǎng)學(xué)生實際應(yīng)用能力。現(xiàn)實的生活材料,不僅能夠使學(xué)生體會到所學(xué)內(nèi)容與自己接觸到的問題息息相關(guān),而且能夠大大調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)科技史的興趣,使學(xué)生認識到現(xiàn)實生活中隱藏著豐富的科技問題。
(三)案例教學(xué)法
案例教學(xué)法是一種以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)法(came一hased teaching),案例本質(zhì)上是提出一種教育的兩難情境,沒有特定的解決之道,而教師于教學(xué)中扮演著設(shè)計者和激勵者的角色,鼓勵學(xué)生積極參與討論;不像傳統(tǒng)的教學(xué)方法,教師是一位很有學(xué)問的人,扮演著傳授知識者角色。案例教學(xué)的實質(zhì)是開放、互動,強調(diào)大學(xué)生的高度參與。教師的重要職責(zé)是創(chuàng)造良好的教學(xué)環(huán)境。激發(fā)大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,保持大學(xué)生的學(xué)習(xí)動力,從而保證科技史教學(xué)的順利進行。
案例教學(xué)法的過程大致可以歸納如下:(1)收集科學(xué)技術(shù)發(fā)生發(fā)展的情境資料;(2)將所收集資料形成教學(xué)案例;(3)進行班級團體討論或班級小組討論;(4)討論中,成員輪流擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)者角色;(5)歸納各組或團體意見。在案例討論過程中,可以質(zhì)疑他人的想法,學(xué)習(xí)如何發(fā)問,進而學(xué)習(xí)到獨立思考、與人相處、解決沖突、尊重他人等能力。
(四)共同討論教學(xué)方法
鼓勵學(xué)生從不同的角度、不同的途徑給出解決問題的方法,有助于鍛煉學(xué)生的思維靈活性。通過共同討論,不但可以強化學(xué)習(xí)的效果,而且可以鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力和口頭表達能力,同時方便教師檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和能力水平。
[參考文獻]
[1]宋海龍,白全貴,陳雷,工科院校科學(xué)技術(shù)史教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J],河南紡織高等專科學(xué)校學(xué)報,2002,(2)。
2現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論的教學(xué)內(nèi)容與體系
根據(jù)上述三原則,筆者認為,思想政治教育專業(yè)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論課程的內(nèi)容與體系可做如下安排。導(dǎo)言。概要介紹現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及其理論基礎(chǔ)、前沿陣地、中心內(nèi)容和綜合體現(xiàn)。
第一章,現(xiàn)代物理學(xué)革命及其影響。介紹現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的理論基礎(chǔ)———相對論和量子力學(xué)。引言,概述近代物理學(xué)的輝煌成就及其所遇到的“兩朵烏云”。第一節(jié),相對論的建立。根據(jù)邏輯與歷史相統(tǒng)一的原則,具體講授伽利略變換和力學(xué)相對性原理,邁克爾遜—莫雷實驗,洛倫茲變換的提出,愛因斯坦的狹義相對論及其主要結(jié)論,廣義相對論及其驗證。第二節(jié),量子力學(xué)的建立和發(fā)展。一、量子力學(xué)產(chǎn)生的歷史背景,概要介紹黑體輻射理論和紫外災(zāi)難。二、量子力學(xué)的建立與發(fā)展,具體講述普朗克的量子假說,愛因斯坦的光量子理論,玻爾對原子結(jié)構(gòu)的量子解釋,德布羅意的物質(zhì)波,薛定諤的波動方程,海森伯的矩陣力學(xué)。第三節(jié),現(xiàn)代化學(xué)理論的發(fā)展。主要講授元素周期理論的新發(fā)展和現(xiàn)代化學(xué)鍵理論。
第二章,原子物理學(xué)的開發(fā)研究及應(yīng)用。主要講授從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究到原子能的開發(fā)和應(yīng)用。第一節(jié),對微觀世界的探索和認識。一、物質(zhì)結(jié)構(gòu)初探,復(fù)習(xí)回憶德謨克利特的原子論,道爾頓的原子說,門捷列夫的元素周期律。二、向原子世界的進軍,主要講授X射線、放射性元素及電子的發(fā)現(xiàn),原子結(jié)構(gòu)模型及其實驗和發(fā)現(xiàn),原子核結(jié)構(gòu)模型及其實驗和發(fā)現(xiàn),對基本粒子家族的認識。第二節(jié),原子能的開發(fā)研究及應(yīng)用。一、原子能的開發(fā)研究:重點介紹原子能開發(fā)研究中的三大發(fā)現(xiàn),即慢中子效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)、核裂變的發(fā)現(xiàn)和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)現(xiàn)。二、原子能的應(yīng)用,包括能源方面的應(yīng)用和放射性同位素的應(yīng)用。能源方面的應(yīng)用包括兩個方面:一是軍用三彈即原子彈、氫彈和中子彈的研制;二是核電站的發(fā)展,主要介紹從慢中子反應(yīng)堆到快中子增殖堆再到核聚變反應(yīng)堆的歷史發(fā)展。放射性同位素的應(yīng)用可概要介紹在生產(chǎn)、生活、科研、軍事上的應(yīng)用及其成果。
第三章,生物學(xué)與生物工程技術(shù)。生物學(xué)是研究生命的科學(xué);生物工程技術(shù)是用人工的方法創(chuàng)造生命的技術(shù)。生命科學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)的三大前沿陣地之一;生物工程技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的主要內(nèi)容。第一節(jié),生命的起源和生物的進化。一、生命起源的化學(xué)進化歷程:從無機小分子物質(zhì)生成有機小分子物質(zhì);從有機小分子物質(zhì)形成有機高分子物質(zhì);從有機高分子物質(zhì)形成有機多分子體系;從有機多分子體系演化成原始生命物質(zhì)。二、生物進化論,主要介紹拉馬克的生物進化學(xué)說和達爾文的生物進化論。第二節(jié),現(xiàn)代遺傳學(xué)和分子生物學(xué)。一、遺傳學(xué):主要講授孟德爾的豌豆實驗及其遺傳學(xué)說;摩爾根的果蠅實驗及其遺傳學(xué)說。二、分子生物學(xué):重點介紹蛋白質(zhì)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能;核酸的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能。第三節(jié),生物工程技術(shù)。生物工程包括酶工程、發(fā)酵工程、細胞工程和基因工程四個部分的內(nèi)容。因?qū)W時限制,可重點介紹細胞工程和基因工程兩個部分。一、細胞工程,應(yīng)首先講授細胞的全能性,然后在細胞全能性的基礎(chǔ)上具體介紹植物組織培養(yǎng)技術(shù)、細胞融合技術(shù)、細胞折合和胚胎移植技術(shù)、克隆技術(shù)等內(nèi)容。二、基因工程:(1)基因工程的基礎(chǔ)研究,主要介紹限制性內(nèi)切酶、連接酶和基因載體的發(fā)現(xiàn)和研制。(2)基因工程的基本程序和方法,包括獲取目的基因DNA、獲取載體基因DNA、目的基因DNA與載體基因DNA的重組、把重組的DNA轉(zhuǎn)入受體細胞進行增殖和篩選轉(zhuǎn)基因生物體五個步驟及方法。三、生物技術(shù)的應(yīng)用前景。主要介紹生物醫(yī)藥的研制及應(yīng)用、生化工業(yè)的迅速發(fā)展、轉(zhuǎn)基因動植物的大量出現(xiàn),人類基因組計劃(HGP)及其廣闊的應(yīng)用前景。
第四章,天文學(xué)和天體演化學(xué)說。天體演化學(xué)說是現(xiàn)代科學(xué)的三大前沿陣地之一,本章在重點講述天體演化學(xué)說之前,先把天文學(xué)的相關(guān)知識作一簡單介紹。第一節(jié),天文學(xué)及其產(chǎn)生和發(fā)展。一、概要介紹天文學(xué)的研究對象和分類;二、重點講授天文學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展:具體介紹古代天文學(xué)、近代經(jīng)典天文學(xué)和現(xiàn)代天文學(xué)的發(fā)展情況。第二節(jié),獲取天體信息的渠道和手段;可分三個大問題來講述。一、獲取天體信息的渠道,主要介紹電磁輻射、宇宙線和中微子三條途徑;二、獲取天體信息的物質(zhì)手段和儀器設(shè)備,主要介紹人眼的構(gòu)造和功能、光學(xué)望遠鏡、射電望遠鏡和天體攝譜儀;三、天文觀測發(fā)展簡史:依次介紹光學(xué)天文學(xué)、射電天文學(xué)和空間天文學(xué)。第三節(jié),天體的起源和演化。一、宇宙的起源和演化:主要介紹牛頓“無限無邊”宇宙模型及其疑難、愛因斯坦“有限無邊靜態(tài)”宇宙模型及其疑難、哈勃定律與大爆炸宇宙模型;二、星系的形成和演化:先對星系及其類型作一簡單的介紹,然后在此基礎(chǔ)上介紹星系的形成和演化;三、恒星的形成和演化:具體介紹恒星的形成,表征恒星演化過程的赫羅圖,恒星演化過程的三階段,即主序星階段、紅巨星階段和恒星的三種歸宿(白矮星、中子星和黑洞);四、太陽系的形成和演化:主要介紹太陽系的基本情況和太陽系的形成和演化兩部分內(nèi)容;五、地球的構(gòu)造和演化:包括地球概況、地球的圈層構(gòu)造和地球的形成和演化。