發布時間:2022-04-23 05:20:10
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇科學技術史論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
摘 要 洋務運動時期,開啟了西學東漸的大門,學習西方的科學技術,對鞏固清政府的統治有一定的促進作用。本文就科學技術在中國的表現,洋務運動時期學習西方科學技術的方式,學習科學技術的進步意義等方面進行論述,進一步揭示科學技術在歷史發展中的作用。
關鍵詞 洋務運動 發展 科學技術
洋務運動時期,西方科學技術的傳入對當時清政府的社會、政治、經濟發展起了重要作用。本文從科學技術與近代中國社會觀念的進步、新式人才的培養、民族資本主義的發展、近代物質文明的發展等方面進行一定的探討,試圖從科技角度對西學東漸與晚清社會進步關系的上分析與綜合。
1“科學主義”在中國的最初表現
科學主義思想源自啟蒙主義,成于實證主義。17世紀F.培根的名言“知識就是力量”成為后世科學主義者一個常用的口號,其中“知識”被理解為科學。牛頓理論使人看到了科學在闡釋世界方面的理性力量,宗教對自然的闡釋逐漸讓位于科學,使得科學獲得了宗教的部分神性??茖W逐漸被認為反映了自然的本質規律,是絕對正確的客觀真理,自然而然地成為最高的判斷標準。
中國的科學技術是20世紀初隨著現代科學的大規模進入而建立起來的。嚴復第一個把西方社會的先進性歸因于“科學”和“民主”,把科學從“術”的地位升為“道”??茖W意味著理性、文明、進步和效率,它不僅是一種外在的善,而且具有一種內在的美。因此,科學既是知識合理性的評判標準,又是知識合法性的衡量尺度,惟有進入科學領域,知識才具有合理性并獲得存在的合法性。文學、藝術、宗教等人文知識因為不具備科學的特征而被排斥在外。實際上,科學主義要求科學具有話語霸權,這就意味著科學所體現出來的功利主義與人們對終極價值的追求產生了難以填補的隔閡。
中國文化素來有重形上而輕形下、重道輕器、重理論輕實用的傳統。1840年以來,由于在只講功利不講道義的戰爭中失敗,中國人感到有引進西方科技的必要,可是這種引進完全是出于“中體”層面的,仍然大談倫理名教,甚至說出“外洋以富為富,中國以不貪得為富;外洋以強為強,中國以不好勝為強”的昏話;與之同時,在“西用”層面上,卻大造槍炮,大辦洋務,試圖“師夷長技以制夷”。這種文化內雙重取向之間的沖突越來越明顯,而且互相摯肘,導致了嚴重的內耗。最終倫理名教只剩下了一個空殼,而師夷長技也只學了些皮毛。
2學習西方科學的主要方式
2.1開設學堂,培養外事人才
鴉片戰爭后,開放口岸成倍增加,外國公使允許駐京,各通商口岸設領事館,外事事務增多,急需翻譯人才。江南制造局、福州船政局和天津機器局等幾個大型局廠,開設有學堂,聘請洋教習傳授知識技能,培養了一批現代化業的管理人才和科技人才。1862 年設立同文館培養了一批翻譯人才。恭親王奕 、李鴻章奏請成立語言文字關培養翻譯人才。1862 年,京師同文館設立。設有英文館、俄文館、法文館、德文館、日文館,聘請外國人任教習。同時,又增設了天文、算學、物理、化學、醫學、外國史地等課程。
2.2派遣留學生出國學習
在容閎的奔走下,1872-1875 年,選拔 120名留美幼童赴美學習,雖然這批留美幼童由于頑固派的阻撓提前回國,未完成預定的留學計劃。但是,他們中涌現了一批現代著名人物,成為現代化的實用人才,如修筑京張鐵路的詹天佑。 1877 年清政府又派出赴歐留學人員,1881 年派出第二批赴歐留學人員,1885 年派出第三批。19 世紀末培養了一批不同于封建士大夫知識結構的翻譯人才、外交人才、科技人才達千人以上,成為現代化建設的骨干力量。
2.3建立各類新式學校二三十所
這些學校有專門的軍事學校和工藝學校,如上海電報學堂、天津武備學堂、廣東水師學堂、天津軍工學堂等一批專門化的學校。洋務運動前傳統士子以八股選拔人才,但在西學的沖擊下,學習實用的技藝逐漸受到重視。
3洋務運動時科學技術的進步意義
(1)培養了現代化企業管理人才和科技人才。如經辦福州船廠的丁日昌,經辦漢陽鐵廠的徐華封,原是江南制造局的局員。福州船政局、江南制造局及天津機器局等幾個大型軍工企業還附設各類學堂,聘請外籍教員講授數學、物理、化學、英文、法文等課程,培養了一批科技、外交、工程人才。同洋匠跟班實習,培養一批掌握現代技術的工人。譯書館翻譯出版的各類書籍史地、社科、軍事工程、科技類推廣西方的先進知識,開闊眼界極為重要。
(2)促進了現代民用工業形成與發展。一方面,軍事企業所需的原料單靠進口成本過高,需要建立民用企業由本國生產滿足需求。另一方面緩解政府資金的不足,這兩點刺激了民用企業的產生?!?872 年設立的上海輪船招商局;1877年設于灤州的開平礦務局;1887年設立的漠河金礦;1882年設立的上海機器織布局;1889年設立的湖北織布官局。
(3)興辦中國第一批現代化軍事企業和民用工業,為中國現代化奠定了物質基礎,使中國跨出了現代化的第一步。如 1866年閩浙總督左宗棠創辦福州船政局,開始聘請法國人為監督,引進國外技術,建造船只,后來自行設計制造,到甲午戰前,完成自主設計制造輪船 19艘。1867年三江通商大臣重厚創辦天津機器局,后由李鴻章接手,自主設計的機器占了很大的比例。此外,各省督撫自籌經費創辦的中小型的軍火工廠從模仿洋槍洋炮到自己生產制造。
摘要:機械系統中的傳動有三種,分別是機械傳動、流體傳動和電傳動,其中接卸傳動具有精度高、響應快、傳動效率高等優點,人們的生產生活中應用到的機械傳動有很多,機械傳動在生產生活中占有主導地位。本文對機械傳動系統研究的重要性進行了簡要分析,并概括總結了機械傳動科學技術的發展歷史和機械傳動科學技術的研究。
關鍵詞:機械傳動;科學技術;發展歷史。
一、機械傳動系統研究的重要性
在機械系統中工作機、原動機和傳動機是其三大基本組成部分,機械系統的原動機為機械系統的運動提供了基本的動力,工作機是機械的具體功能執行系統,機械功能的種類有很多,這就使得工作機的結構形式和運動方式存在一定的差異。原動機的運動具有單一性和簡單性特征,工作機的運動具有多樣性和復雜性特征,二者之間存在矛盾,因此,在機械系統工作的過程中需要使用傳動機將原動機的運動和動力大小、方向進行轉換,將其傳遞給工作機,使得工作機能夠正常運轉。在機械系統中的原動機運動和動力輸出無法滿足工作機的工作要求時,就必須將傳動機應用到其中。隨著科技的快速發展,機械系統開始朝著高速、高效、精密、多功能的方向發展,因此,人們的生產生活中對傳動機的功能要求越來越高,機械系統的工作性能、能源消耗和振動噪聲大多取決與機械傳動系統的性能,因此對機械傳動系統進行細致的研究是十分必要的。
二、機械傳動科學技術的發展歷史
機械傳動是機械系統的重要組成部分,在機械誕生的同時就已經出現了機械傳動。早在中國古代,指南車這種早期的機械就安裝有累死齒輪傳動的裝置。14世紀,時鐘的發明促進了齒輪傳動的發展,人們開始研究金屬齒輪傳動,并在排水裝置中采用大型機械傳動系統,將風力機械傳動裝置用于工廠生產中,推動了制造業的迅速發展。18世紀初最早的蒸汽機誕生了,被運用到礦井排水、鐵路機車和加工機械中,這就意味著機械傳動的需求在極大程度上得到提升,此時,以水能為動力的機械傳動系統在紡織和冶金工業中得到廣泛應用。19世紀末,電動機和內燃機誕生,這些原動機的產生促進了機械傳動的發展,并使機械傳動在船舶、制造廠、發電站和鐵路機車中得到廣泛應用,但是交通和工業的發展對機械傳動的需求也逐漸提升,實現機械傳動的可靠性成為機械工業發展的主要目標。20世紀初期,擺線齒形和漸開線齒形的齒輪傳動誕生了,這些齒輪傳動在船舶、鐵路機車中得到應用,且對齒形機械傳動的精度要求越來越高,齒輪傳動設計開始受到重視和關注。20世紀40年代,漸開線和非漸開線齒輪傳動的齒形計算方法得以問世,多采用幾何學分析方法對其進行計算。20世紀50年代,在大量機械傳動試驗研究的基礎上,齒輪傳動設計更加精細,齒輪傳動設計要充分考慮齒輪表面的接觸強度、彎曲強度和荷載,并將其應用到汽輪發電機傳動系統的設計中,有效提高其承載能力。20世紀60年代,機械傳動被應用到宇航技術發展中,火箭推注系統對機械傳動裝置的要求很高,要求其具有體積小但、承載能力大的有點,從宇航飛船安全性角度出發,對宇航機械裝置的可靠性要求也更高,細致研究宇航飛船中的機械傳動裝置和傳動裝置材料性能,才能確保機械傳動裝置在宇航技術中應用良好。20世紀70年代,機械傳動研究中的空間嚙合理論研究成為研究的熱點,這些研究成果被應用到新型傳動裝置的開發中,這在極大程度上推動了機械傳動的科學發展步伐。在不同工作條件下,使用齒輪潤滑油等添加劑能有效提高機械傳動的使用性能,并延長其使用壽命。20世紀80年代,空間嚙合理論的研究已經取得了相當可觀的成果,空間嚙合理論的研究已經達到了很高的水平,空間嚙合齒輪受載接觸分析方法誕生出來,在應力分析中得到廣泛應用。此時,航空、船舶工業中的機械傳動振動噪聲問題成為人們關注的重點,在機械傳動設計的過程中以減振降噪為主要目的,航空、船舶機械齒輪傳動材料質量的控制更加嚴格,成本低、重量輕且潤滑性能良好的非金屬材料被運用到齒輪傳動系統生產中。20世紀90年代,以齒輪傳動和帶傳動為主的力學機械傳動成為業界研究的熱點,研究的主要目的是減振降噪,對多種類型的齒輪傳動系統進行拓展研究。
三、機械傳動科學技術的研究
21世紀時科技信息高速發展的時代,先進的信息技術、能源技術、環境保護技術、新材料技術和制造技術成為科技發展的重要技術手段,這些科學研究成果和先進的技術手段成為機械傳動科學技術發展的基礎。
1.機械傳動具有信息化和智能化特征
目前,我國的機械傳動呈現出信息化和智能化特征,機械傳動研究中要將先進的計算機信息技術、控制技術和機械傳動技術有效的結合起來,根據機械系統中原動機和工作機效率特征、功能要求的基本特征,使用計算機技術實現機械傳動的智能控制,并對機械傳動功率和速比進行實時控制,實現原動機和工作機的最佳匹配和有效協調,才能使得現代化機械裝備呈現出自動化、信息化和智能化特征,例如,汽車生產中廣泛應用到機械傳動理論,并將機械傳動的信息化和智能化應用在汽車自動變速傳動中。
2.機械傳動動力系統具有節能和環保作用
機械傳動動力系統的節能和環保既包括傳動系統本身的節能環保作用,還包括機械系統中原動機和工作機的節能和環保,在機械傳動系統節能環保設計上,使用無污染的潤滑劑能有效避免環境污染,并對以行星傳動為代表的分流傳動進行研究,使用功率流程設計方法實現機械傳動系統的分流傳動功率流的均載和協調。機械傳動系統設計中,充分考慮原動機和工作機的節能和環保作用,根據原動機和工作機的功率和速度對傳動系統進行合理設計,使原動機和工作機實現最佳匹配效果,確保原動機擁有最高效率的同時排放的污染物最少。例如在汽車生產中采用多檔變速和無級變速實現汽車發動機工作的有效調節,將自動離合器和變速器構成的動力裝置結合起來,確保汽車在行駛中達到節能減排的目的?;旌蟿恿ζ嚲哂辛己玫墓澞墉h保功能,汽車的混合驅動系統使得汽車的使用性能更佳。
3.材料科學技術與機械傳動的有效結合
21世紀的機械傳動系統將材料科學應用到其中,促進科學技術的發展。隨著新材料的研發,各種新材料在機械傳動中的應用得到促進,在極大程度上實現了機械傳動科學技術的發展和性能提高。梯度材料、高分子聚合物、智能材料等對機械傳動的性能具有十分重要的影響。由表至里呈梯度變化的材料就是梯度材料,由于該類材料由表至里的變化很有規律,因此特別適合用作機械傳動零件。高分子聚合物具有良好的耐磨損和潤滑性能,在機械傳動中的應用較廣,塑料齒輪被廣泛應用到辦公設備中,并且在使用的過程中無需任何潤滑介質。隨著高分子聚合物復合材料種類的增多,其性能也得到提升。智能材料是通過信息技術來控制的,能有效改變其服役性能,實現機械結構智能可控性的材料。采用智能材料制作機械傳動裝置,能通過智能材料適時控制實現機械傳動系統減振降噪的目的。
總結
通過對機械傳動科學技術的發展歷史和研究的分析可知,機械傳動是機械系統的重要組成部分,機械傳動科學技術的發展和人們的生產生活水平具有十分密切的關系。21世紀是科技信息高速發展的時代,各領域都應用到機械傳動科學技術,將先進的新機技術、能源技術、環保技術和新材料技術應用到機械傳動領域中,才能促進機械傳動科學技術的可持續發展。
摘要:本文首先簡要分析了科學技術史與歷史學的含義及學科特點,在此基礎上重點、詳細論述了科學技術史與歷史科學之間的關系。
關鍵詞:科學技術史;歷史科學;關系
廣義的歷史是所有人的生活歷程。科學探索和技術創造活動是人類生活的一個重要方面。在很大程度上,正是由于技術和科學的產生才使人類的生活和其它動物的生活產生了質的區別。技術的歷史反映著人類生存和發展狀況的變化軌跡;科學的歷史同人類精神、思想和世界觀的進步密切相關。因而,科學技術史是人類歷史的一個重要部分。自然科學史作為一門獨立學科,興起較晚。但是,由于科學理性的巨大力量和科學技術發展對人類社會前進的深刻影響,科學技術史研究逐漸成為人類文化史、社會發展史中特別引人注目的內容。
一、科學技術史與歷史科學內涵
1、科學技術史的含義
科學技術史是關于科學技術產生、發展及其規律的科學。科學技術史既要研究科學技術內在的邏輯聯系及其發展規律,又要探討科學技術與整個社會中各種因素的相互聯系與相互制約的辯證關系。因此,科學技術史既不是一般的自然科學,也不同于一般的社會歷史學。它是橫跨于自然科學與社會科學之間的一門綜合性學科。
2、歷史科學的含義
關于歷史學的定義可謂眾說紛紜,莫衷一是。但是國內更多專家學者傾向于作如下定義:歷史學是一門整合型的社會科學,是歷史研究主體在馬克思主義哲學所提供的一般規律指導下,運用一定的思維認識方式和手段,在與歷史客體發生互動作用的過程中,通過對歷史客體的分析研究,以理解其特殊規律和特點的一種精神生產實踐及其創造出來的產品――歷史知識。
二、科學技術史與歷史科學之間的關系
科學技術本質上是一種歷史科學,它描述的科學和技術從生產到發展的史實,是自然科學與應用科學的歷史。它是歷史學領域中發展較晚、具有特殊性質的一個分支,是一門位于自然科學、技術科學與社會科學交叉接壤位置的邊緣學科。美國著名科學史家薩頓曾經指出,歷史學發展中最早的領域是政治史、軍事史,以后才是經濟史,最后才是文化史。在文化的歷史研究中,宗教是最早出現的,然后是藝術史,出現最晚的則是對科學的歷史研究。出現這樣的研究順序是很正常的。這是因為為系統的觀察、實驗與嚴密的邏輯體系相結合的近代科學產生于文藝復興運動之后的17世紀。在這之前,歷史的其他分支早已有人進行了認真地研究了。經過18世紀英國產業革命的技術機械化、19世紀歐美國家實現的技術科學化和科學理論化之后,從經濟在市場競爭和科學技術的帶動下獲得飛速發展的史實中,人們逐漸認識到科學、技術對社會發展的深刻影響。馬克思、恩格斯正是通過對資本主義和對科學技術歷史的考察,才明確提出:科學是一種在歷史上起推動作用的、革命的力量,是最高意義上的革命力量。馬克思、恩格斯的這一科學論斷,又經歷了20世紀社會實踐的檢驗,人們進一步認識到科學技術作為生產力的構成要素日益發揮了關鍵能動的作用。正是這種日漸深化的認識,科學技術的歷史研究在歷史學中的重要地位才逐漸被置于它應有的位置。
任何科學的見解被人們所理解、認同都會有個過程。科學技術史地位的上述變遷也不是一下子就被眾多人所接受的。美國科學史家、《科學革命的結構》一書的作者庫恩在1971年不無遺憾地說:“盡管歷史學家一般口頭上都承認,在過去400年中,科學在西方文化的發展中起了重要作用;但是對于多數歷史學家來說,科學史依然是他們學科之外的領域。在許多場合,也許在大多數情況下,這種把科學史拒之門外的做法,看不出明顯的害處,因為科學的發展對于西方近代史的許多主要問題似乎沒有多大關系。但是一個歷史學家,如果要深人考察歷史發展的社會背景,或者要討論價值觀念、人生態度和思想意識的變遷的話,那他就必須涉足到科學史。 ”那種歷史學家將科學史拒之于門外,造成科學史與歷史科學相分離的現象,在中國也同樣明顯存在。在著作中,在課堂上,歷史學學者和教師不自覺或有意地回避科學史的內容,至今仍是顯而易見的。
歷史學家之所以拒科學史于門外的原因很多,主要可以歸納為:
第一,研究對象不同??茖W技術史的研究由于以科學技術和從事科學技術研究的人為主要對象,所以它不同一般的歷史研究,它的許多特點都與科學技術研究的本身取向有直接聯系。歷史學家首先注意的是人與人之間的關系??茖W史則是研究人與自然的關系,研究人類認識自然、適應自然、利用自然和改造自然的歷史。其實,歷史學研究的深人,要求歷史學家的視野從戰爭、政治和帝王將相的范圍內跳出去,向文學、藝術、宗教、經濟等領域延伸,把文化和思想的發展也包括進去。這種新的歷史觀就必然會促進歷史學的發展。當然,科學史的發展也是其中??茖W史的發展不僅從內容上是對歷史學的重要補充,而且它將人們的歷史觀從人與人的關系擴展到人與自然、人類在自然界的地位和能動作用等更廣闊的領域。
第二,研究內容的差異。由于研究對象的不同,科學史家常需閱讀的是一些科學著作,這些科學著作則往往專業語言很強,對于多數只是在中學階段接觸過自然科學的歷史學家來說就很難看懂。不要說屬 于近代科學的牛頓、歐拉、拉格朗日、道爾頓、麥克斯韋、玻耳茲曼、愛因斯坦、普朗克的著作,歷史學家難看懂,就是中國二十四史中“天文志”和“律歷志”等,一些歷史學家也是望而生畏。這種知識結構上的差異,使一些歷史學家有意或無意地回避科學史的課題。這樣一代傳一代,造成一些歷史學家對科學史愈來愈生疏。應該看到,個別有遠見卓識的歷史學家已認識到這種缺陷,他們正在大力倡導 歷史學的教學應加強科學史的內容,同時主張在歷史教學 中開設科學史的課程,有的還身體力行地學習科學和開展有關科學史專題的研究。事實上,科學技術史,從它的內容來看,從事自然科學、技術研究的學者較熟悉;若從研究的對象和范疇來看,他更傾向于社會科學。但是無論是自然科學、技術科學的學者,還是社會科學的學者,研究科學技術史都有自己的某種局限,這正是科學技術史作為邊緣學科的一個特點??茖W技術史不是簡單的科學和技術事件的羅列,它的研究應該深人到科學發展的過程,揭示其發展的源泉、動力和一般模式,還要從其發展的外部制約條件來探討支配科學活動和科學研究行為的一般機制,即它不僅展現各門自然科學和技術本身的邏輯發展,揭示了它們之間的內在聯系,同時也還表述了科學技術的變革或革命對經濟、政治、軍事以及社會制度的重要影響,以及后者對前者的強大的反作用力?;谶@種認識,上述前一部分內容通常被視為科學史的內史,后一部分內容則被稱為科學史的外史。這兩部分內容的研究和陳述,對于科學技術史的著述同樣都是重要的。從科學技術史研究的動態來看,科學技術史研究的最初成果大都屬于內史的范疇,而發展至今,似乎外史的課題日愈受到重視。
總之,科學技術史與歷史科學都是一門綜合性學科,都具有多學科交差等特點,兩者之間既密切聯系不可分割,又各具特點,不能混為一談。(作者單位:中共湖南省委黨校)
【摘要】在機械方面,主要包括三個部分,分別是原動力,傳動和執行系統,三者是環環相扣緊密相連,原動力系統結構較為簡單,主要負責給機械的運轉提供相應的動力,相反執行系統種類就比較多。而我們通常所說的傳動系統就是一種結合起來的系統,它既起到輸出動力的作用,也起到執行的作用。傳動系統在當今機械的發展中尤為重要,其優劣也是衡量一臺機械好壞的重要指標,一個好的傳動系統不僅意味著高效性,并且還具有多功能性和使用壽命長等優點,所以傳動系統的優化和發展一直是當今機械領域的熱點課題,本文針對機械傳動系統的發展歷程和前進方向作了相關的介紹和探討。
【關鍵詞】機械制造;傳動系統;機械傳動
1 機械傳動的種類及起源1
當今機械的傳動方式主要有以下幾種,帶傳動、鏈傳動、曲柄連桿傳動、齒輪傳動等。當然隨著科技的不斷發展,也有很多新興技術應用在傳動方面,使得傳動系統的局限性變小,傳動系統的發展所涉及的領域也會相應的擴寬,難度也就會相應的增加。但不管怎樣,機械傳動仍然是當今機械傳動領域的主流,一個的傳動系統的好壞直接決定了機器的優良與否。隨著我國改革開放的進行,鄧小平同志強調科學技術是第一生產力,使得我國各行業技術領域有了飛躍式的發展,尤其是最近這三十年,機械傳動技術更是得到了日新月異的發展,當然機械傳動技術的發展是與機械本身的發展離不開的,兩者相輔相成,相互推進,傳動技術的發展對于當今社會生產力的發展有著極其重要的作用,能夠幫助我們解決生產過程中的很多問題,使我們的生產力得到飛速的發展。在古代,我國是世界上生產力最強的國家,最主要的原因是我們的農業文明發達,能夠運用很多的機械原理去服務人們的生產和生活,現在想想覺得祖先們的智慧真是令人嘆服啊,他們所發明的齒輪結構,在指南車方面的應用極大的提高了當時人們的生產效率,指南車更是在20世紀中期在美國進行展覽。早至戰國時期,齒輪已然誕生,但將齒輪運用于實際生產卻花費了幾百年的時間,在此期間人們也在不斷地探索,直至宋代人們才發明了指南車,不過對于這一說法目前尚有爭議。
2 機械傳動的發展歷程
據史料記載,機械傳動的產生大致可以追溯到三千年以前。很早以前在羅馬時代,人們用水力驅動齒輪來碾磨稻谷,使得傳動首先出現。最難得的是瑞典人率先發明了斜齒輪技術,雖然只是用石頭做的一點斜齒輪的樣子,但卻是傳動發展史的一個偉大的進步。
到了14世紀,時鐘被人們發明了出來,始終是起到計時的作用,因此時鐘的機械設計要求就需要更加精準,這就使得時鐘內部的零部件必須很精細,而這些零部件很多都是齒輪或與齒輪相關的結構,而最開始出現的木齒輪顯然已經不能滿足人們的要求,于是即有人開始研究能否用金屬來制作齒輪,使得齒輪既能夠滿足精度要求,又不至于體積過大。到了18世紀的初期,人們發明了蒸汽機,而這一發明使得英國的工業革命迅速展開,蒸汽機也被廣泛運用于個各行各業,英國的生產力大大提高,經濟更是迅猛發展,一躍成為世界第一大國,自稱為日不落帝國,由此可見機械傳動的進步對于推進一個國家發展的重要性。蒸汽機其實也是由機械傳動系統構成的,由于蒸汽機的動能更大,所以機器內部零部件的沖擊力也會變大,而齒輪這種結構在較大沖擊力情況下會損壞,這就使得高精度和高強度的金屬齒輪的誕生迫在眉睫。
到了19世紀末期,電動機開始出現,隨之出現的還有內燃機,這又是機械傳動發展史上的一個偉大進步。緊接著在20世紀初期,更加先進的擺線齒輪和漸開線齒輪也開始出現。1940年左右,齒輪形狀的設計和計算也得到了飛躍的發展。到了20世紀60年代,航天技術也在飛速發展,人們不僅在爭奪地球上的空間,對于宇宙的爭奪也是如火如荼,航天技術對齒輪的精度要求更高,因此齒輪精度在你這一時期也得到了飛速的發展。到了20世紀90年代,齒輪被廣泛運用于各行各業,基本上所有機器都依賴于齒輪的傳動,因此齒輪的故障診斷和排查監控顯得尤為重要,人們根據傳動系統的力學原理,開發出了相應的排查故障的方法。
3 機械傳動的發展新方向
在傳統的機械傳動發展史上,機械傳動的優化往往只會在宏觀上對齒輪的形狀,大小,表面粗糙度,平面度等等參數進行設計和調整,而隨著現代科技在圍觀領域的發展,高新技術材料如納米材料、陶瓷材料等也在高精密的衛星中得到使用,材料其實對于機械的發展也是至關重要的,材料的性能好壞也直接能決定機械傳動性能的好壞,由于不同的材料性能各異,因此機械傳動也因為材料的突破而有了更加長遠的發展,機械的發展離不開材料科學的發展,而材料的發展也依賴于機械的發展,未來機械傳動的進步將不再依賴于系統的機械結構,更多的是取決于機械傳動系統的材料,因此不斷探尋能夠優化傳動系統的材料將會是機械傳動未來發展的主題。
機械作業不一定是在那種常規的環境中,有時候被發送到真空的宇宙中,也可能作業在高重力的深海中,以及腐蝕性的環境中,也有可能會工作在很強的電磁場中,像這類特殊的環境,我們的機械傳動要保證不受影響,必須有與之相適應的傳動系統,如果機械的傳動系統不能滿足機械使用環境的要求,那么不論這個機器多么精密高效,都將毫無意義。除此之外,微機械的重點研究對象也就是微型傳動系統,由于微型傳動系統體型很小,難免會使得其性能與普通的機械傳動系統有所差別,如何在縮小機械零件體積的同時,使得機械的傳動性能不受影響甚至更加優越,這需要我們更加深入的研究,因為體積減小意味著接觸面積的減小,在散熱,齒輪嚙合以及傳動等方面都需要仔細的探討,不斷研究和探索,設計出最合理的方案。
4 結語
21世紀是個科技迅猛發展的時代,尤其是信息能源技術和機械制造技術更加是突飛猛進,在很多方面都得到了充分的發展,但這顯然還是不夠的,我們必須清醒的認識到我們還是處在社會主義初級階段,我們的首要任務還是要大力發展生產力,而生產力的發展離不開工業和農業,而工農都需要有先進的機械設備來促進生產力和生產效率的提高,所以機械傳動技術的發展仍然會是社會生產力發展的主題,我們不能滿足于已經取得的成就,要以更加飽滿的熱情投入到機械制造的洪流中,促進機械傳動科學技術的發展,當然,機械傳動科技的發展不是我們一兩個人能夠推動的,還有賴于廣大研究人員的進一步探索。
摘 要:中國古代科學技術在世界科技發展史上有其重要歷史地位。
關鍵詞:古代科學技術;科學思想的發展
中國古代科學技術在世界科技發展史上有其重要歷史地位。它的發展從遠淺析古時代原始積累,春秋戰國奠定基礎,兩漢、宋元兩次高潮,中經魏晉南北朝的充實提高和隨唐五代的持續發展,至明萬歷以后雖比諸同時期的西方已經大為落后,但仍有緩慢進展,也出現了一系列集大成的著作,傳統科學思想從高峰走向總結。
一、我國古代科學技術的發展,特別是科學思想的發展,既有連續性,又顯示出階段的特點
春秋戰國時期可以說是我國古代科學技術的全面奠基時期,也是第一次大發展時代,其成就不僅趕上而且超過了早期科學技術最發達的古希臘。
春秋末期出現了塊煉鐵滲碳鋼,戰國時期又出現了白口鐵處理技術,這些冶鐵技術的發明,大大促進了農業和手工業的發展。在農業方面形成了以精耕細作為主要內容的中國傳統農業以都江堰、鄭國渠兩個大型灌溉工程的興建為標志,展現出為農服務水利工程設施的空前發展。《考工記》是我國古代第一部工程技術知識的總匯?!赌洝分邪嘘P于力學、光學、聲學、邏輯學以及對物質結構的猜測等科學成就,它不僅是我國第一部幾何光學著作,而且在世界上也是領先的,比歐幾里德幾何光學要早百余年。
在數學、天文學與歷法方面都有了廣泛的發展與進步。在地學方面,人們的地理知識已從地理資料的積累,上升到進行某種形式的綜合論述與區域對比。醫學方面,以《黃帝內經》等著作為代表,構成了我國特有的醫學體系的最初基礎。
兩漢時期是我國古代科學技術發展的又一高峰期,數學算術化是其特征。今天,由于計算機的出現,算術化傾向于現代數學中的作用已日漸顯著,中國古代算術的思想與方法和現代計算機科學與技術正相融合。
歷法已確立了我國后代歷法體系、規范和基本內容的原始框架。《漢書、地理志》的出現,開拓了沿革地理研究的新領域?!渡褶r本草經》是我國秦漢以來藥物知識的總結,它為后世本草學奠定了基礎;《傷寒雜病論》不僅確立了辯證論治的醫療原則,而且大為充實了中醫藥體系的內容。《汜勝之書》可以說是對農業知識的總結。
我國的科學技術自兩漢而后,經魏晉南北朝的充實和提高,到隋唐五代技術發展,并呈現一股繼續高漲的趨勢。前者對中國古代科技的貢獻,以劉徽與祖沖之的數學、裴秀地學、賈思勰的農學、王叔和、皇甫謐與陶宏景等的醫藥學、葛洪的化學等為標志;后者主要有李淳風、一行等的天文學、李淳風與王孝通的數學,孫思邈的醫藥學以及柳宗元、劉禹錫等人的天人論與宇宙觀等。這種趨勢困宋元時期經濟發展、文化昌盛、理學形成、戰爭和其他需要而得到強化。
作為世界古代文明標志的指南針、火藥和印刷術三大發明的出現或大規模使用均始于北宋,正是諸多尊敬的科技前輩先后在各方面的努力,不斷將宋元時期的科學技術推進到一個新的高度。
以宋元秦九韶、李冶、楊輝、朱世杰數學四大家為代表,使宋元數學在中國古代以籌算為主要計算工具的傳統數學的發展達到登峰造極的階段。大規模的恒星觀測,各種天文觀測儀器的研制成功把我國古代天文學推向它的發展高峰。沈括在磁學方面的成就在當時是處于世界領先水平的。金元時期的四大醫學學派和相應的醫學流派使中國醫藥學得到全面發展。宋代動植物志、譜錄的大量出現并形成出書高潮,和宋景《歐希范五臟圖》、所顯示的解剖學上的發展,應該說這時的生物學也是成就不小的。在這一時期,地學方面的成就也很突出。杜綰著《云林石譜》的出現,反映了礦物學在宋代已較前有了很大進展。
二、經驗性、描述性、實用性與本土化是我國古代科學技術的一個突出特點
我國古代科學技術特點是在封建社會初創的秦漢時期形成的,從建立與鞏固新的封建秩序出發,要求科學技術直接為發展生產服務就成為必然的事,因此它更多地具有實用性的色彩。
同時,由于在延續2000多年的中國封建社會中,自給自足的小農經濟一直是社會生產的基礎與主體,它對科學技術能提供的經驗往往是片斷而零星的,不可能有其系統性,這樣,在這個基礎上進行的科學抽象當然多數也就只能是經驗性的;同時在這樣的社會生產條件下,為科學實驗與觀測所提供的儀器設備,總的講也必然是既有限又簡陋的,這就使人們對自然現象的觀測受到限制,對其本質的揭示只能停留在描述階段,或者在理論上給予某些定性的說明,或者作出些天才的猜測。而這種情況,與著眼于實用要求,特別關注工藝技巧與可操作性是密切相關的。
三、與農業關系密切的學科更多地得到發展是我國古代科學技術的又一特征
由于我國古代的封建經濟主要是農業經濟,國家又采取重農抑商的政策,因此,與農業關系密切的學科都得到較大的發展。
據不完全統計,2000多年來,我國的古代農書,包括現存和業已散失的,總共有376種,內容十分豐富。
摘要:在高等院校中大力推行素質教育,為社會輿論普遍認可,而科學技術史教育又是積極推進素質教育的重要途徑,本文著重論述了科學技術史教學在高職教育中的意義。
關鍵詞:科學技術史 高職教育 意義
近年來,中國高等教育的發展,取得了引人注目的成就,也引起了人們的很多議論。諸如對高校合并的利弊、對大學圈地的是非、對招生制度的改革、對貧困學生的窘境,等等,社會上有各種不同的看法,眾說紛紜。而在各種見仁見智的說法中,在高等院校中大力推行素質教育,得到了社會輿論的普遍認可。可見,積極推進素質教育,既符合當代社會教育發展規律,又是教育界人心之所向。因此,必須對素質教育在高等教育中的作用給予充分肯定,認真探索辦好素質教育的各種途徑。
一、科學技術史是溝通科學與人文的橋梁
素質教育包括多個方面,比如提高受教育者的政治素質、專業素質、文化素質、身體素質,等等,其中很重要的內容在于提倡人文教育與科學教育的結合,培養學生具有科學的理性思維方式、深刻的歷史意識和高度的人文關懷。要實現這一點,開設相應課程是必不可少的。而在這些課程中,科學技術史不可或缺。
素質教育的優秀之一是人文教育和科學教育的結合,而科學技術史是實現這種結合的最佳橋梁??茖W技術史立足于過去與未來、自然與社會、科學與技術的交叉點,是溝通科學文化與人文文化的理想工具,是現行文理分科教育體制下聯結文理學科的一座橋梁。是文科學生學習科學知識、了解科學精神的理想途徑,是理工科學生培育歷史意識、學習人文精神的優選課程。對于培養具有健全人格的人才來講,科學技術史的重要性更是不容忽視。
但是,就中國高校而言,科學技術史的教育現狀并不理想。其原因一方面在于缺乏相應的人才,另一方面就教學過程來說,如何把握科學史的內容,使之適合素質教育的需要,學者們因為多關注于自己的專業研究,很少有人對之作深入探究,因而顯得缺乏相應的思路和理念。
科學技術史是一門古老而又年輕的學科。所謂古老,從某種意義上說,早在古代社會就有了其萌芽。古代社會的學者也探討自然現象,他們在探討自然現象時,不可避免地要對前人已有的工作進行梳理,這就是科學技術史的萌芽。而到了十八世紀,就已經出現了一批以各門學科為對象的專門史著作,這更標志著科學技術史的發展。但科學技術史作為一門學科,樹立了自己的價值判斷標準和研究目的,實現了建制化的要求,并且得到了社會的承認,則是二十世紀上半葉的事情,是經由比利時學者喬治?薩頓堅韌不拔的努力而得以實現的。從這一時間節點來看,科學技術史仍然是一門相當年輕的學科。
科學技術史成為獨立學科后。首先在歐美國家得到發展,后來逐漸擴展到其他國家。中國的科學技術史事業,在民國時期已有李儼、錢寶琮、錢臨照等前輩從事過開創性的研究工作。共和國成立后,首先在中國科學院成立了專門的科學技術史研究機構――中國科學院自然科學史研究室,該研究室后來升格為中國科學院自然科學史研究所,成為中國科學史研究的大本營。除此之外,在高校中也存在著少數科技史研究機構,如中國科學技術大學自然科學史研究室、內蒙古師范大學科學史研究所等。這些研究機構的設立,標志著科學技術史學科的建制化在我國得到了初步的實現。
1999年3月,上海交通大學科學史與科學哲學系隆重成立,這是中國歷史上第一個科學史系,它的建立是科學史學科在中國建制化進程中的里程碑式的事件。嗣后,中國科學技術大學科技史與科技考古系、內蒙古師范大學科技史與科技管理系,以及別的高校中的科技史系也相繼成立。這些,標志著中國高校中的科學史學科的發展進入了一個新的階段。
在高校中大力發展科學技術史學科,是這一學科發展的當然選擇。因為科學技術史的一項重要功能是其教育功能??茖W技術史以歷史上的科學為自己的研究對象,涉及范圍極其廣泛。中國科學技術大學李志超教授曾經動情地說:“科學史是縱覽古今,兼治文理,橫參中外,匯通天人的大學科。”此殆非虛言。正是由于科學技術史學科的這一功能,它在幫助人們正確理解科學本身和認識應該如何正確應用科學方面具有其他學科不可替代的重要作用,同時在對于溝通自然科學與人文科學這兩種不同的文化、全面提高受教育者的素質、為營造和諧社會作出貢獻方面的作用也是不可或缺的。高校是現代社會教育的制高點,具有如此重要教育功能的科學技術史學科,當然應該在高校中得到應有的發展。
二、作為素質教育內容的科學史課程在授課過程中應該把握的方方面面
科學技術史聯結中外,縱貫古今,橫跨文理,包羅萬象,內容十分豐富,這既為教師的授課提供了豐富的素材,為教師在七尺講臺上的思想馳騁提供了足夠的空間。又為教師高屋建瓴縱覽全局深入淺出的講解制造了障礙。內容的博大精深與課時的有限及學生學業的繁重構成了一對矛盾,這一矛盾如果解決不好,不但不能實現在素質教育中開設科學史課程的初衷,反而會把學生嚇跑。因此,教師在講授科學技術史課程的過程中,就必須下決心將一些東西不列入教學內容之中。惟有如此,才能突出主線,簡明扼要。
科學技術史屬于歷史學的范疇,在授課時要充分體現這一點,把科學技術發展的歷程揭示出來,以此培養學生的歷史意識。歷史意識是一種高級思想體驗,只有具備歷史意識的人,其知識結構才是健全的,才會用發展的眼光看問題,才會對人更加寬容、對事更易理解,才會在面對各種問題時,持更符合社會實際的態度尋找相應的答案。在培養學生的歷史意識方面,科學技術史大有用武之地。科學不是用一個個概念串起來的,也不是用一堆堆成果堆積起來的,而是從活生生實踐的歷史中走出來的,是一個有機的整體。把科學發展的前因后果講述出來。有助于學生形成科學的歷史觀??墒俏覀儸F有的科學技術史著作,特別是中國科學史著作,大多注重對細枝末節的考證,忽視了對宏觀發展過程的把握;注重對具體科學史事件的研究,忽視了對隱藏在各種具體科學史事實后面的原因的探討。缺乏對因果關系的探討的著作,極容易誤導學生的思維方式,使那些缺乏歷史感的學生產生一種錯覺,認為他們在其他課程中接觸到的那些科學概念是先天就有的。或者是科學家造出來的,從而不知不覺地形成先驗論的思想方法。既然已有的供學生參考的科學技術史著作已經包含了這樣的不足,教師在授課過程中就應該注意這一點,設法通過自己的教學活動彌補這一缺陷。任何科學知識體系都有其歷史的發展形成過程,好的教師在教學過程中應該用最精練的語言表述這個過程。
在當今的時代,高度發達的科學技術成為社會生活的重要組成部分,任何人文社科類學子都不能以“科盲”自居。而要對人文社科類大學生進行現代科技教育,彌補其因過早實行文理分科而導致的知識缺陷,科學技術史就應該是一門優先考慮的學習課程。對于理工科學生來 說,他們所擁有的科技知識,大都局限于其專業領域之內,因此對他們也同樣存在著進行科普教育的問題。面對這種現實,在對學生進行科學技術史教育時,必須重視對重大科學技術史事件中所蘊含的具體科學知識的講解。例如,我們在學習“開普勒的歷史作用”時,不可能不涉及對太陽系天體運動狀況的介紹,以及對開普勒行星運動三定律的闡釋,這種介紹和闡釋本身就是對學生進行的科學知識教育。同樣,在講授“量子力學”時,如果對量子力學所涉原理講述不夠,未能使學生充分把握,那么,要讓學生懂得量子力學史,就是不可能的。因此,教師在授課過程中。必須注意對相關知識的講授,使學生在接受科學技術史教育的同時,學到相關的自然科學方面的知識。學習科學技術史有助于加深人們對科學本身的理解,這是科學技術史教育多年經驗的總結,已經為教育界所公認。作為一個科學技術史教育者,我們的任務是充分發揮科學技術史學科的這一功能,讓它為傳播和普及科學知識作出應有的貢獻。
三、注重弘揚科學與人文精神
在講授作為素質教育課程的科學技術史課程時,還要重視對科學精神的宣揚。科學界在發展科學的過程中,逐漸形成了一些共識,例如從自然本身出發來解釋自然的信念,不迷信、不盲從的理性批判意識,注重實驗、講求實證的實踐精神,等等。這些,就是我們所說的科學精神。科學精神是科學的靈魂。有些人在日常生活中常常上偽科學的當,究其原因,不在于他們缺乏科學知識。而在于他們沒有掌握科學精神。正因為如此,我們黨和國家才一直在提倡大力弘揚科學精神。科學之所以能夠有今天的歷史地位,正是它一次又一次超越偽科學、超越迷信的結果。講授科學的發展歷程,可以使人們更清醒地認識這一點。
進行科學技術史教育,在整個教育過程中應該充滿人文精神。科學技術活動處理的是人與自然的關系,活動的主體是人,因此,要發展科學技術,科技工作者首先就要處理好人的關系。這些關系,就包含人文因素在內。所謂人文精神,主要體現在人能否正確對待自我,對待他人、社會和自然。這些因素既是科學能否發展的前提。更是人類社會肌體是否健康的關鍵??茖W正是在自己的發展過程中,逐漸認識到了它們的重要性??茖W技術史所記錄的,就是這一過程。一部科學技術發展史,實際上就是一部人類不斷完善自己、發展自己、提升自己,使自己從“自在”狀態過渡到“自為”狀態的歷史。這正是人文精神的體現。作為素質教育的一部分的科學技術史教育,對此應該有充分的反映,以期使學生通過學習,能夠在正確對待自己和他人,學會與人合作共事,對群體、社會和國家有責任感等方面有所提高。
四、高職院校尤其應引進科學技術史教育
關于高職院校實施人文教育的情況,中央教育科學研究所《教育研究》雜志社主編高寶立同志曾于2007年對北京、河北、浙江、廣東、山東、重慶、河南、吉林、安徽、江蘇、陜西等省市所屬的不同類型、不同專業的26所高等職業院校的987名教師、4035名學生進行問卷調查,并對有關高職院校的校(院)長進行訪談。調查表明,由于大部分高等職業院校辦學時間短,學術底蘊不厚,加之當前在職業技術教育領域存在著技術主義和功利主義的價值取向,一些高等職業院校單純注重學生操作技能的訓練。片面強調專業技能的培養,僅僅滿足于讓學生獲得從事某個職業所需的實際知識和技能,而對于培養學生獨立人格、健全心理,以及較強的創新精神和社會適應能力的人文教育則重視不夠,對學生的人文知識教育、人文精神培養沒有給予應有的重視,人文教育處于邊緣狀態。具體表現在:(1)人文教育未列入學校整體規劃;(2)學生的人文素質有待提高;(3)高等職業院校人文教育不能滿足學生的需求;(4)高職院校人文教育缺少職業特點;(5)教師的人文教育能力不高。為解決這些方方面面的問題,作者作了諸多探索,其中一條是:樹立科學教育與人文教育相融合的辦學理念。雖然作者只談原則,未能給出具體的操作手段,但卻引起了筆者強烈的共鳴。
大力加強科學技術史的學習是一個再合適不過的操作手段,高職院校尤其應引進科學技術史教育。
但考慮到高職院校的實際情況,除注意以上所述基本原則之外,還應注意以下兩個方面。
1 對課堂講授內容要有合理的偏重和進行合理的取舍。
科學技術史可講授的內容非常多,而本課的課時數又肯定非常少。所以我們必須遵循“有所為、有所不為”的原則,精選精講,凡涉及的內容一定要講深講透,確實做到讓學生領會要點,并能舉一反三。
避免只講授抽象的理論,通過講授具體案例生動地展現科學技術史的發展歷程。使學生在具體的人和事中學習科學知識、了解科學方法、領悟科學精神。注重在教學中結合本校或本人的學科與專業特點。讓學生在學習一般的科學史知識的同時,了解本專業的歷史淵源及發展方向,或更進一步體會學術研究的要領和規范。
2 建設結構合理的高素質的師資隊伍。
高等職業院校要加強職業人文教育,關鍵在于提升教師的人文素質??梢哉f。高職院校教師隊伍的人文素質發展程度與水平直接影響學校的人文教育質量與水平。因此,如何提高教師隊伍的整體素質,特別是他們的人文素養,構建穩定而又內涵豐富的人文精神,應成為高等職業院校師資隊伍建設的一個重要課題。
“雙師型”教師是高職院校實施職業人文教育的骨干力量。為了更好地實施職業人文教育,發揮“雙師型”教師的作用,在今后的“雙師型”教師的培養中,有必要把人文素養及人文教育能力作為必要條件。同時,要加強教師職業人文素質的培訓,改進教師的評價體系和辦法,要求教師不僅具有較高的專業技術和動手實踐能力,而且具有豐富的人文社會科學知識和素養,從而促進高職院校人文教育的開展。
摘要:本文以人類根身欲望即美的“欲望論”為基點論藝術審美的歷史演進,藝術是人類意識在進變中所產生的能動性于結晶品所達到的一種意義和水平。所以,從原始自然心理爍石選擇是藝術的萌芽,石器的加工是藝術的開始;身飾、巫術是藝術的形成,階級社會下的“社會結構”的創建是從簡單心理到社會性審美意識的結果,而“社會結構”下的情于物、情于理的審美演化,又是人類藝術結果的必然。
關鍵詞:社會物象;實用藝術;藝術技巧
人類從原始自然心理爍石選擇是藝術的萌芽,石器的加工是藝術的開始;身飾、巫術是藝術的形成,階級社會下的“社會結構”的創建是從簡單心理到社會性審美意識的結果,而“社會結構”下的情于物、情于理的審美演化,又是人類藝術結果的必然。這一點上正如美國的杜威“藝術論”所說:“藝術也就是人能夠有意識地去重建(restoring)這種能力的一個生動而具體的證明,把感覺、需求、沖動和生物的行為特征結合成整體并達到一種意義的水平”。[1]雖然杜威以“經驗”角度論美學藝術,把藝術分為“審美藝術”和“實用藝術”。然而從他的意識欲動下的“意義”和“水平”的理路看藝術,藝術在歷史演進中是于生活實用中的技能`技巧`科學技術,在逐步演化中而被具體的運用。在這一過程中,既有社會性物象于“藝術演進過程”;又有能動意識于“過程”彼此促變而隨欲而進,既有源頭又有發展,從而使藝術組合形式于社會結構而不斷地彼此創變。
所謂的技巧是人類與自然、社會長期運作中逐漸積累起來,并反復地被運用于實際作工的經驗。從被能動地創變為做工的程序、具體操作方式而形成于技巧。人類的技巧首先來源原始工具的使用。例如從礫石的選用的原始比較心理的技巧,到石器的一步步進化;從砍砸器、刮削器、尖狀器,原始的無知心理也逐漸進變為感知心理。在工具制做過程的能動心理的“打制”到“壓制”、“琢制”、“磨制”、“鉆制”、“火制”等系列技巧的形成,技術也隨之形成。所以技術是在技巧不斷地作工而形成的一定的規范、規則、和程序。然而從技巧到技術中已蘊含著藝術組合的能動心理,其運作的指向首先是欲之驅動為自然性的實用滿足,從而動力人的意識層的能動性。能動又促進技巧、技術的向前發展,使藝術由低向高逐漸形成。例如當一件工具被做工后給人以實用,那么將會促動新的做工技巧的探索,在探索過程又進行新的藝術思維組合,使之技術不斷地向前發展。同時也創變人類意識,使技巧、技術在進變中逐漸走向科學。隨著意識能動地藝術組合于人類的技巧與科學,科學也開始由單一的物之實用向意識層中進變向多項發展;在物與思互促過程,科學也由低級走向高級。
科學是人類與社會、自然關系運作中形成的具體分門別類的知識體系。它是由經驗的技巧、技術的不斷創變而形成的內領域的總體規范、規則,是意識體能動藝術組合的高級標志。它以規范、規則的理論系統,即所謂邏輯性形式表現意識體。而在運作中卻是以“社會結構”不斷創變而變化發展,以新視象的偶然、突出性所激發的沖動與情力交替一同運作于它的邏輯性的藝術組合。從礫石的選用到舊石器、新石器,在此過程的技巧、技術不斷運作形成了雛形的科學程序,如陶器制成。因為偶然火的利用,發現泥土等物質改變了自已原有的性質,其實用性和外表光潔的新奇感,沖動著心理能動地再組合這一現象。使技巧編順為技術再用于實踐作工。經過這種不斷的反創,使陶器制造形成了規范的作工體系,使陶器由簡一使用到多色彩多形狀的觀賞審美。在這一過程中,已形成了雛形科學程序。如線條如何對稱與比例,色彩如何鮮明、光潔,這就需要有一定的技巧、技術的理論系統來指導藝術組合。這一過程,即隨心里到意識層發展,承習于物與思的技巧、技術的經驗;再從獨立的思規指向于實踐作工。然而這一作工的具體性,正如喬治.盧卡契以“觀念性”同理的詞語解釋的比較清楚:“這樣的同質的、同質化的本質正是集中在賦予所有塑造的對象一種‘觀念性’。這種‘觀念性’表現為有關對象的感性可識別性,即把視覺豐滿的印象簡化為最節省的筆觸,(技巧與技術過程)并由各種自然環境中抽取出來?!盵2]從“視覺”到“筆觸”,從“具體”到“自然”表現出藝術組合的逐漸發展過程,并蘊孕著科學的藝術形態。
雖然本文以以石器到陶器的技巧與技術的發展為例證,來簡述科學的形成,但并不等于說科學就局限于某一領域。技巧、技術、科學同“情之力動”“藝術”一樣隨欲生成發展,隨意識體的能動性的的不斷創進而具體表現。所以意識體下的藝術同人類社會是同步發展的,例如在一個時代、同一個社會形態的個體擁有著相同的社會性意識體,一切行于它的指向。雖然人類在特殊歷史時期,在不同的情之力動下有著不同的表達的領域,但藝術表現的內在顯現,卻是基于特殊歷史時期社會性相同的意識體。例如文藝復興時期的達?芬奇,他既是杰出的畫家、學者,又是數學家、力學家和工程師。他不但創作出《蒙娜麗莎》《最后的晚餐》等著名繪畫作品,并與其中顯現出特殊歷史時期社會性相同的意識體,即人文精神。但同時也表現出起個體還能精通工程科學技術,擔任過建筑師、軍事工程師和橋梁設計師。同樣,文藝復興時期另一位杰出的意大利畫家拉斐爾也是如此,他不但創作出了《西斯廷圣母》等舉世聞名的給畫作品,還擔任建筑師,完成了羅馬彼得大教堂的建筑工程。還有阿爾勃萊希特?丟勒,他是畫`鋼板雕刻家、建筑師,此外還發明了一種筑城學體系。他們既是藝術家,并于藝術內中既能顯現出“共同的意識體”;同時又是科學家,在他們兩種不同表現中卻能基于同一個意識體下的藝術組合,在“同一體”中,又以不同的方式展示出不同的特征。
不僅如此,從實用藝術到純藝術,既有彼此的聯系更是有著歷史演化過程。審美價值的實用性與純藝術審美性,是逐步由于審美來源于人類根身欲的創變結果。從生物性本能的需求,到原始心理實用與審美的滿足。這一過程本身就是人類在承習中發展實用與審美。由原始的生物的需求促發人的心里發展,創變為實用;實用又 從低級向高的實用性的享受,在享受思維運作中,就是審美價值的形成。然而在發展過程中不能只承習實用沒有審美,追求實用是為了享受,享受的心里本身就是審美后的感受。
人類的審美源于根身欲望進變過程,如從爍石、石器、陶器,乃至當今電腦,無不表現出審美的歷史演進過程。正因為如此,人類經過反復進變于意識,實用與審美交織于人類新欲的驅動,去探索新的審美價值的感受。例如,工業藝術,農業藝術,自然藝術無不是藝術組合下的“現象”。當然這種藝術組合是所指于達到一定水準和意義即審美價值,而不是某一生產過程的原始土塊。糞堆之類的物質材料的堆切。然而,這種審美價值,有區別于藝術作品的審美。如實用藝術是以實用、美觀來滿足人們的需求,二者是結為一體的。如果單純實用不稱其藝術,單純為藝術觀賞也不是實用藝術。既使是原古的藝術也不僅僅是實用,如從“身飾”“紋身”到工具的精細制做,本身就含有審美的價值。如“身飾”既可除妖避斜,又有審美作用。正如普列漢諾夫所說:“狩獵最初是為了吃肉,用來作為裝飾的羽毛,野獸的皮膚,脊骨,牙齒和腳爪等等,是不能夠吃的?;蚴遣荒軌蛴脕頋M足其他需要的,但是這部分可以作為他的力量,勇氣或靈巧的證明和標記?!盵3]男人“身飾”是為了向女性展示力量,女人身飾是為了吸引男性的審美。陶器的制做,不僅實用同樣也有著觀賞的價值。
如工業藝術也是如此,從低級工具制造到現代化電腦;從古代建筑到當代的奇形多樣的高樓大廈。一件件“物象”呈現于我們的感觀,無不具有審美價值,而不是單純地原始實用。不僅如此,農業藝術、自然藝術也同樣以感觀于藝術與物的現象來滿足人類審美價值。又如農業藝術,是指在能動意識的藝術組合下與大自然作工于作品。通常指對自然地形的改造和用植物建筑成自然環境。如“紅旗渠”,環山的層層“梯田”,農業防護林,在沙海里“攔沙造田”,人造運河、水庫等等。不僅用于農作物的實用性,而且在實用的同時,既可顯示人類自身力量的偉大的審美又可成為可觀賞的一道自然風景。然而,自然藝術的審美價值,雖然也是以藝術與物之現象的感觀來滿足人的需求,但審美的感受,卻以人類與自然的生物鏈條形成而被表現。如江、河、湖、海、高山大川、飛禽走獸,在它們不危害人類生命時,不僅可觀賞審美,同時是養育人類的生命之源。
當然,審美價值的實用性與純藝術審美性,是源于人類根身欲望逐步演進創變的結果。從生物性本能的需求,到原始心理實用與審美的滿足。這一過程本身就是人類在承習中發展實用與審美。由原始的生物的需求促發人的心里發展,創變為實用;實用又 從低級向高的實用性的享受,在享受思維運作中,同時也是人類審美價值的形成。然而在發展過程中不能只承習實用沒有審美,追求實用是為了享受,享受的心里將會逐漸形成精神層面上的審美需求和審美感受。正因為如此,人類經過如此反復地進變于意識,實用與審美交織于人類新欲的驅動,從而去不斷地探索新的審美價值的感受。
一、科學技術是生產力論斷的發展歷程
面對科技進步與社會發展的新形勢,同志進一步提出,科學技術是第一生產力,是先進生產力的集中體現和主要標志,是人類智慧的一座光芒四射的燈塔。從近代以來科學技術發展促進生產力發展的三次重大科技革命演變歷程中,我們可以看出,先進生產力取代落后生產力,都是由科學技術的進步或突破引起的。因此,哪一個國家抓住了科技革命提供的歷史機遇,哪一個國家的生產力就獲得大發展;哪一個國家錯過了科技革命提供的發展機遇,哪一個國家的經濟發展就大大落后于時代。同志提出科學技術“是推動人類文明進步的革命力量”等重要論斷,成為中國特色社會主義理論的重要內容。
二、科技進步和創新是發展生產力的決定因素
當今科技發展呈現四個特點:一是新科技發明、發現的速度大大超過以前。二是科技成果轉化為生產力、應用于社會的速度大大加快。這個周期,在18世紀約為100年,19世紀約為50年,第一次世界大戰前為30年,第二次世界大戰后為7年,而目前在一些發達國家,更新產品一般只需要3至5年,某些先進產品只需要1至2年。三是科學技術綜合應用、集成發展的趨勢日益明顯。四是科學技術已經成為推動經濟增長的主要因素。當今世界,科技進步日新月異。以信息科技與生命科技為代表的科學技術突飛猛進,知識經濟迅速興起,以知識創新、技術創新,人才和高新技術產業為優秀的綜合國力競爭日益激烈。要想在這場激烈的國際競爭中處于主動地位,立于不敗之地,就必須大力推動科技進步和創新。科學的本質是創新,創新的關鍵在人才,人才的成長靠教育,科技、教育、人才三位一體??茖W技術實力和國民教育水平,始終是衡量綜合國力和社會文明程度的重要標志,也是每個國家走向繁榮昌盛的兩個不可缺少的飛輪。據統計,在發達國家,科技進步對經濟增長的貢獻率,20世紀初為5%~20%,20世紀中葉為50%,而到20世紀末已經上升到75%以上;人才在綜合國力競爭中越來越具有決定性意義。
三、用科教興國、人才強國和創新驅動發展戰略落實科學技術是生產力的思想
“國以才立,政以才治,業以才興。”人才資源是第一資源。人才的數量、質量及其高層次的創新能力,正在成為一個國家或地區經濟社會發展的關鍵因素。為此,黨中央相繼提出了科教興國和人才強國的戰略。全面落實科學技術是第一生產力的思想,堅持教育為本,把科技和教育擺在經濟、社會發展的重要位置,增強國家的科技實力及向現實生產力轉化的能力,提高全民族的科技文化素質,把經濟建設轉移到依靠科技進步和提高勞動者素質的軌道上來,加速實現國家的繁榮富強。要把人才作為推進事業發展的關鍵因素,建設規模宏大、結構合理、素質較高的人才隊伍,開創人才輩出、人盡其才的新局面,把我國由人口大國轉化為人才資源強國。
21世紀以來,世界新科技革命發展的勢頭更加迅猛,正孕育著新的重大突破。黨的十八大提出實施創新驅動發展戰略,堅持科學技術是生產力,深化科技體制改革,推動科技和經濟緊密結合,加快建設國家創新體系,著力構建以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的技術創新體系。完善知識創新體系,強化基礎研究、前沿技術研究、社會公益技術研究,提高科學研究水平和成果轉化能力,搶占科技發展戰略制高點。
作者:姚愛琴姚愛娟單位:防空兵學院政治部 河北工業大學廊坊分院政治教研室
歷史電視片是以掌握歷史概念,探求歷史發展動因和宣傳歷史為目的的。心理學研究表明,沒有理解的記憶是不會長久停留在腦海中的,這樣就會出現觀眾掌握得不夠牢固,不久就會忘掉的現象。而歷史電視片將歷史知識化難為易,化繁為簡,片中動態內容代替抽象的說教,使觀眾在輕松愉快的情境中很快地去欣賞、去鑒別、去認識歷史。
如歷史電視片《斯大林格勒保衛戰》,我國觀眾對法西斯德國對蘇聯的進攻,以及蘇聯紅軍的戰略反攻,因地理知識和歷史知識所限,對敵對雙方的實力對比、軍事分布、戰爭激烈程度、戰略進攻目標和進攻方向及戰役進程往往難以理解。然而,在歷史電視片中,電視工作者利用電視畫面、利用現場音響、通過3D或AE技術將流動的箭頭把敵我雙方的攻防路線及戰略態勢進行演示,再配上戰役中影像記錄的素材,觀眾在鮮明生動的影像的刺激下,就能清楚了解戰爭進程,理解敵對雙方作戰方針和意圖了。
為什么會產生這樣的效果,最主要的原因是電視畫面的直觀效果,讓觀眾一目了然;其次是歷史電視片中的知識點,被電視片編導按照一定的編輯手法有規律、有層次了,這樣一來觀眾就比較好理解;第三,歷史電視片中間錯綜復雜的關系被條理化了,一個事件、一場戰爭它的前因后果被條理化后,讓觀眾理解起來就清晰明了。這樣一來,觀眾的抽象思維就變成了立體思維,理解起來就變得簡單容易多了?
還有一點就是電視藝術是一門綜合藝術,編導運用畫面演示,運用解說詞點撥,運用音樂烘托,使觀眾在愉悅的心境中輕松地獲取知識、思考問題、分析問題、解決問題。這比單一的說教或是枯燥地“啃”歷史書籍,對觀眾生理和心理來說,無疑會產生更深的刺激,這種刺激經過轉換變成了記憶,深深刻錄在觀眾的腦海中。
如:歷史電視片《第二次世界大戰》在反映19世紀末兩大軍事陣營形成時,用世界地圖把兩大軍事陣營的國名在屏幕上呈現出來后,通過解說詞用最簡潔的語言概括它們間的關系,即:資本主義政治經濟發展的不平衡的一個規律,到法國與德國、英國與德國、俄國與奧地利的三組矛盾,再由三組矛盾升級,形成同盟國、協約國兩大集團斗爭,最后導致世界大戰。正是這些動態圖像、圖形,把抽象的內容轉化為直觀的,觀眾便于理解的,全面系統的認識,生動準確的演示,將錯綜復雜的關系化解了,讓觀眾了解到這些互不關聯國家為什么會形成兩大陣營的一些歷史。
影像技術的綜合運用改變了傳統的歷史傳播方式,傳播中歷史電視片成了觀眾接受歷史,認識歷史的引領者、指導者。歷史電視片的內容和觀眾之間產生了互動,看起來觀眾的接受方式更隨意了,但這種方式更方便、更直接、更靈活、更有針對性,促進了觀眾學習歷史方式的改變,使觀眾變被動學習為主動學習和自主學習。
在歷史電視片的傳播中,通過運用影像技術手段和信息技術手段,以及影視藝術表現手段,將綜合藝術形成的“場”信息,設置給觀眾,讓觀眾不僅置身于某個歷史階段的一個特定的環境中,還會讓歷史上發生的事件、故事隨著情節的展開入腦入心。使觀眾的觀看不僅是在享受,而是在潛移默化中得到歷史知識的啟迪、精神的升華。
實質上利用影像技術手段和信息技術手段,以及影視藝術手段的傳播,還會逐漸改變觀眾接受信息的方式。歷史電視片生動有趣的歷史情景,逐漸轉化為養成教育的一種形式,以及一種特有的接受信息的素養,養成良好的觀看習慣、學習習慣和學習方法。讓觀眾由單一地觀看轉化為想要動腦思考、反復琢磨,讓觀眾在學會學習的基礎上對歷史信息加以提取、整理、加工,得出正確結論。
影像技術手段和信息技術手段,以及影視藝術手段的應用,使影像藝術或者說歷史電視片與觀眾之間,觀眾和觀眾之間能夠實現交互,能夠使觀眾由過去單純的強灌式學習歷史知識,變為觀眾自己主動參與的過程,充分領悟歷史知識的內涵,在原有歷史知識的基礎上引申、積累,這樣觀眾不僅了解了歷史知識,更重要的是提高了各種能力,學會了學習。例如,一些80后學生觀眾在觀看歷史電視片《》時,由于該片對發起“”的動機沒有定論,他們看了這部片子后就對“”的產生非常不解,他們就從網絡上搜集有關“”的資料,并針對資料提出相應的問題,在網絡上進行討論,這樣一來不僅形成了資源共享,而且通過他們搜集、思考、討論,加深了對“”這一段歷史的認識。由此可以看出影像技術手段和信息技術手段,以及影視藝術手段的多媒體環境下的接受,獲得了充分展現自我的空間,激發了觀眾的主體意識,使觀眾積極、主動、全面地參與到某一歷史過程之中,做到了享受與學習相結合,從而有效地提高了社會群體對歷史知識的認識和提高。
摘要:針對高職制造專業學生缺乏科學技術史了解,在工程實踐中創新能力不足的現狀,通過科學技術史教育宣講增強科技意識、樹立科學精神,專業課程教學與科學技術史相結合培養學生科學的認識論、方法論,科學技術史的專題研討提升學生的科技創新能力,探索出了適合高職制造專業學生的科學技術史教學實踐方法,提高了高職制造專業學生的創新活動能力,推進了我國高職素質教育的發展。
關鍵詞:高職;制造專業;科學精神;創新能力
科學技術史是關于科學技術的產生、發展及其規律的歷史學科。是以自然科學技術為對象的一門橫跨社會科學和自然科學的交叉學科,是學習《自然辯證法》、《科學思想史》、《發明學》、《創造學》等課程的基礎,具有極強的應用性、導向性,是一門對學習、創造、成才的養成教育課程[1]。高職制造專業的學生主要面向生產現場的技術管理、工藝改革和新產品、新工藝實施,有必要養成認真的科學態度、嚴謹的工作作風,以及勇于探索和開拓創新的精神。因而對高制造專業的學生開展科學技術史教育,對培養高職制造專業學生實事求是的辯證自然觀、科學觀,掌握正確的科學思維、方法,增強技改、創新能力,樹立“科學技術是第一生產力”的觀念具有重要作用。同時也是愛國主義教育和精神文明建設的重要組成部分[2]。目前我國針對高職學生的科學技術史教育的實踐經驗還比較匱乏,筆者經過大量的研討,在高職制造專業中開展了科學技術史的教學改革探索與實踐活動,并經過三屆學生的嘗試,極大的增強了學生的科技意識,提高了學生的創新能力。
一、科學技術史教育教學計劃
高職學生經過高中階段的學習,已經掌握了一些比較系統的學科內容,初步具備基本的科學知識基礎,可以接受科學技術史教學而不會存在知識障礙;其次,大多數高職學生不存在升學壓力,有條件注重培養興趣愛好;最后,科學技術史教育對未來職業發展、能力提升有重要作用。這就為高職學生開展科學技術史教育創造了有利的時機和條件。根據高職教育活動規律和高職制造專業學生的知識結構和理解能力,在制造專業經過連續三屆學生的教學實踐,制訂了分階段科學技術史教育的培養計劃,分為3個階段完成:第一階段采用開科學技術史講座的形式,達到科學技術史普及教育的目的。主要針對歷史上一些有重大影響的科學事件進行分析、講解,達到讓學生了解科技史的發展,對社會進步的重大影響,激發學習興趣。第二階段是在專業課程內容教學中融入相關科學技術發明內容,幫助學生理解專業技術的形成、發展規律,逐步養成掌握科學的認識、方法論,增強專業理解和專業自豪感。第三階段是開展科學技術史專題研討,組建興趣小組,與企業共同研討新技術,養成學生的科學精神,培養創新意識,提高提高創造能力。
二、科學技術史講座
在第一、二學期開設科學技術史講座。這個階段以典型、有趣的歷史事件為主,通過教師講授案例、參觀學習、上網查閱資料等手段,組織學生討論、總結、交流感受等形式完成。也可以組織學生參觀科技展覽和現代化企業,觀看相關的電影、錄像等影像資料,了解科技發展的規律和最新技術,感受科技對社會變革的影響;有條件的還可以邀請企業專家、學者作專題報告,介紹新學科、新思維、新理論、新技術,全方位的立體感受科學技術對社會活動的深刻作用。由于該部分案例通俗易懂,活動形式豐富多彩,并且趣味性較強,容易激發學生的好奇心,學生樂意接受。通過這個環節,開闊了學生的視野,在潛移默化中增強對專業的了解,激發了專業興趣,感受了科技的力量和嚴謹的科學態度,提高了學生的科學文化素養,對今后成為一名科技工作者打下了扎實的基礎。當然案例的選擇應該緊緊結合專業,要根據學生情況和行業最新技術的發展及時的進行適當的更新?;顒雍笠髮W生寫心得體會,并進行交流。通過這些活動,學生消除了科學技術史“無用、無關”、“無能無力”等錯誤觀念。
三、專業課程內容與科學技術史融通學習
在第三、四學期的專業課程學習過程中,增加科學技術史內容,尤其是一些與制造專業相關的重大發明創造。如在高職制造專業中講連桿機構時,可以引入臥輪水排、水擊面羅、人力礱、腳打羅、腳踏紡車、腳踏車[3]等;在鏈傳動中引入翻車,高轉筒車,木斗水車和管鏈水車,天梯[4]等;在講齒輪機構與輪系時講軋蔗糖車的結構、指南車的構造原理[3]等;在講加工與工藝時介紹古代的壓力加工,拉拔加工,鉆鋸刨剪,車璇鏜、陶輪和琢玉車等[3];在講金屬切削機床時介紹秦陵銅車馬,水運儀象臺[3],近代機械的引進與仿制[3]等。通過這些古代的發明創造的介紹,一方面可以幫助學生理解各概念、定理、定律的來龍去脈和技術的演變過程,培養正確的科學思維方法,讓學習活動變得生動有趣;另一方面可以讓學生感受專業對社會進步的巨大貢獻,激發專業自豪感,提高學習興趣,更加努力學好專業理論知識,最終養成創新思維,提高學生的創造能力。
四、科學技術史的專題研討
在第五學期的科學技術史教育中,應該注重創新思維、能力、技巧的培養是一種興趣愛好的養成,可以組織一個研討班。通過一些先進技術應用的案例(如葉片加工技術的發展、核電轉子的制造技術等);與專業相關的企業真實案例(如多軸加工與高速切削技術等)或者歷史上還存在異議的科學技術發明(如水力天文儀器的驅動和傳動機構等)展開專題研討,采用教師重點介紹、自主查閱資料和共同研討相結合的方式進行。在教學活動中,教師要切實改變單向傳授知識為目的的注入式教學法,更加注重啟發學生、引導學生、激勵學生敢于打破常規,敢于挑戰權威,敢于質疑、勇于創新。對以上類似問題,通過教師介紹相關知識,讓學生在課后查閱資料并開展小組討論,再專門組織了一堂探討課,讓學生充分發揮想象力和理解力,大膽表述自己的見解。
“以史為鏡,可以知興衰”。歷史是社會發展的一面鏡子,科學技術史教育的意義就在于讓未來的科技工作者,工程師,技術人才體會到“創新是一個民族生存、發展與進步的靈魂,是民族興旺發達的不竭動力。[4]”針對高職制造專業學生的知識結構、就業崗位以及課程安排,通過科技史講座、專業課與科技史融通、科技史專題研討等形式,完成了面向高職制造專業的科學技術史教育目標。讓學生深刻領會科學技術是第一生產力的著名論斷,培養了學生的科學態度和科學精神,增強了學生的社會責任感和愛國熱情,有效的提高了學生在專業技術活動中的創新意識和創新能力。實踐證明,高職制造專業開設科學技術史教育是有益的、必要的、可行的。隨著我國素質教育的不斷推進,科學技術史的教育必將與素質教育的改革緊密結合,這對于以培養高素質的技能型應用人才為己任的高職院校將是一場挑戰和機遇,只要在理論教學和實踐教學過程中努力實踐科學技術精神,就可以有效轉變學生的創新觀念,激發學生專業學習中的創新意識,培養出高技能的創新型應用人才。
作者簡介:盧萬強(1971-),男,四川眉山人,四川工程職業技術學院,副教授,大學本科,主要從事機械制造及數控技術應用研究與教學工作。
摘要:機械領域是由原動力系統、傳動系統和執行系統構成,三者息息相關:構造較為單一和固定的原動力系統為機械提供了動力,而執行系統呈現多樣性,傳動系統則將原動力系統與執行系統有機結合,具有樞紐作用。機械中的傳動系統是必要的,依據傳動系統的科學性和效率性對機械的優劣進行評價。因此,最近幾年,傳動系統成為機械制造領域的重點研究課題。
關鍵詞:機械傳動;傳動系統;機械制造
1 機械傳動技術的發展歷史
1.1 機械的主要傳動方式介紹
機械的主要傳動方式包括:機械傳動、流體傳動、電傳動。目前,電磁軸承、電磁傳動等非接觸式傳動也逐漸出現,將傳動技術的范疇拓寬。但具備了機械傳動系統必須的要件的“機械傳動”仍是最主要的傳動形式,如恒功率輸出、速度影響、效率等都很好。
1.2 機械傳動技術的特性
高效、高速、多功能、精密是機械逐漸達到的范圍,那么就必然要求傳動機的功能和性能也達到一個高端和精準的層面。在某種程度上,傳動技術對機械的工作性能、壽命、能源的消耗、振動的噪聲等影響很大。機械傳動的形式包括齒輪傳動、帶鏈傳動、摩擦傳動等。
1.3 機械傳動科學技術的發展
在最近幾年,機械傳動技術得到了長足發展,其作為組成機械設備的重要部分之一,與機械誕生及其進步、更換有著緊密的聯系,它有助于推動生產力的更新換代,有助于解決一系列的生產難題。在我國早期,指南車有著類似于齒輪傳動的裝置,美國在20世紀中期將指南車模型進行展覽。戰國到西漢期間,機械傳動的重要標志就是齒輪已經誕生,指南車的發明早于宋代,中國古代科技史學家王振鐸認為,三國時期的馬鈞發明了指南車。
據相關文字記載,表明了機械傳動裝置大約3000年的歷史。在羅馬時代,人類文明逐漸進步,谷物碾磨的木制齒輪是在水力驅動下運作的,傳動隨之出現在人們的視野。瑞典人在谷物磨中率先采用了傳動技術史上稱得上是突破斜齒輪傳動,斜齒輪是由石頭制成的,在材料上稍為原始。
14世紀,由于時鐘較為精細,傳動齒輪逐漸精密、小巧,人們開始研究金屬齒輪,以減小尺寸。
18世紀初,蒸汽機進入使用,相續在礦井排水、鐵路機車、加工制造等領域。蒸汽機本質上是機械的動力系統,它的發展對于傳動系統提出更高的要求,高標準、高質量的金屬齒輪傳動在之后得到應用。
19世紀末期,電動機和內燃機出現。
20世紀初期,擺線、漸開線齒形的齒輪傳動先后出現。40年代左右,漸開線和非漸開線齒輪傳動的齒形計算方法、齒輪刀具、被加工齒輪、相互嚙合的齒輪之間關系及齒形計算方法、空間三維齒形及其嚙合計算方法,逐漸發展開來。20世紀50年代,初步形成了齒輪傳動的表面接觸和輪齒彎曲強度,以及動載荷的傳動設計方法。20世紀60年代,宇航技術的發展要求機械傳動更加精確。90年代,人們開發了被廣泛用于冶金、船舶、電廠等關鍵設備及故障診斷的齒輪傳動系統的狀態監控。這一開發是基于傳動系統動力學研究,并在故障診斷與失效預報兩個方面也開發了相關的診斷系統。
2 機械傳動技術的相關研究
2.1 機械傳動的信息化與智能化
信息化和智能化作為現代社會科學發展的重要特征,涉及生產和生活的多方面,機械傳動領域也如此。根據原動力系統的效率特征和執行系統的功能,結合了機械傳動技術與計算機控制技術,實現了信息化和智能化,通過計算機控制技術,精確實現動力傳動功率和速比的實時控制,使原動力系統、傳動系統和執行系統趨于融合,這一研究也成為機械裝備實現自動化和智能化的重要基礎。
在科研人員的研究下,傳動系統的信息化與智能化和機械裝備的信息化與智能化,已獲得了重大進步,在汽車、工程機械和軍工機械生產領域被廣泛使用。在結合了信息、計算機和控制技術與機械傳動技術的基礎下,出現機械傳動的信息化與智能化,使動力傳動功率和速比的實時控制出現,在車輛中廣泛應用,包括機械自動變速傳動、液力機械自動變速傳動和無級自動變速傳動三種形式。
2.1.1 液力機械自動變速傳動。由液力變矩器和行星齒輪傳動構成的液力機械自動變速傳動(AT),液力變速器不僅僅可增加扭矩、吸收沖擊振動,也可在較小的范圍內將無級變速變為現實。機械自動變速傳動采用液力變矩器,使得車輛起步換檔平穩、舒適。
2.1.2 無級自動變速傳動。實現“發動機一變速器一道路負載”的最佳匹配和汽車動力傳動系統的最佳燃油經濟性和動力性,就是無級自動變速傳動(CVT),即帶式無級自動變速傳動和牽引式無級自動變速傳動。
20世紀90年代末期,和日產汽車公司與日本山一潤滑油有限公司合作,率先研究并成功開發了牽引式無級自動變速傳動,將裝車運行實現。由于無級自動變速傳動的承載能力較大,被廣泛用于大排量的汽車、工程機械和重型裝甲車輛,作為未來日本和歐美等發達國家及部分地區的研究重點。
2.2 械傳動裝置的高性能、低成本、小型輕量化
從傳動原理和結構出發,采用高強度的新材料,噴丸、冷擠壓、表面涂層和表面復合處理,均可提高傳動系統的承載能力和使用壽命,減小傳動系統的體積和
重量。
顯示在誘導傳動部件微點蝕的表面微缺陷和裂紋擴展和熱處理交變應力,微點蝕的影響下和裂紋擴展;嚙合傳動副分析負載條件下,負載分配和牙齒評價之間的關系壓力,牙齒牙齒表面改性和負載分布和應力強度,傳動部件,如每一個的實力,如壽命設計,是提高承載能力和使用壽命,減少了重量和所需要的傳輸容量研究的傳輸系統主題。
現代機械工程的發展對于機械傳動系統的要求也越來越高,比如,宇宙空間的真空高、重力微、溫差大,海洋環境下的海水腐蝕,強磁場或強強電場等特殊環境下的機械,就需要與該環境相適應的傳動系統。
3 傳動系統新材料的突破
20世紀50年代,在蘇聯成功發射人造地球衛星之后,先進材料對高科技的發展影響很大。在機械傳動技術領域,性能特點鮮明且獨特,如梯度、納料、陶瓷、高分子聚合物、智能、表面涂層,以及自修復材料等,機械傳動技術的發展和性能被這些獨特的性能推進發展。作為多學科交叉與結合的結晶——材料科學,與工程技術是密不可分的,并且在全世界的排名中也位居前列。
4 提升機械傳動的適應性
真空高,重力微,高溫,腐蝕性海水的海洋環境,以及強磁場或強電場作用下的空間特機械環境,我們需要適應傳輸系統的環境。
此外,微型傳動系統作為微機械中重要的研究方向。微型傳動系統與普通機械傳動的工作原理和性能特征受到尺度效應的影響,存在一定的差異,當傳輸系統的微米或納米級的小尺寸,這將是一個很大的新的科學問題。表面積的傳輸副成分增大,表面力學,表面物理效應,摩擦學,傳輸和不同規模的常規熱傳導體積比,我們需要加大研究力度。
5 結語
進入二十一世紀以來,科學技術的發展,包括信息和控制、新材料、能源和環保以及先進的制造技術,已逐得到創新和發展,科學在這些領域的技術進步的一個重要領域,以促進科學和技術的發展的機械傳動。在很大程度上機械傳動技術的發展與突破影響著機械傳動的發展與振興,對機械傳動的研究必將更加深入。
作者簡介:黃光(1955—),男,南寧康樂股份有限公司工程師。
摘要: 范例教學運用于科技史的教學,能使學生的思維能力受到全面訓練,促進他們運用書本知識解決實際生活中遇到的問題,提高學生的學習興趣。通過實際例子,分析了范例教學法在科學史教學中的作用,范例的選取和搜集應遵循的原則,范例教學的實施過程和需要注意的問題,有助于提高科學技術史課程的教學效果。
0 引言
科學技術史是高校培養當代大學生文化素質教育的重要課程。大學生通過對本門課程的學習,了解科學技術發展的脈絡和歷史演變,掌握科學家的科學研究方法,樹立辯證唯物主義的科學世界觀,培養科學的理性精神和科學態度。科學史能打破文理隔閡,溝通“科學文化”和“人文文化”;能培養學生的歷史使命感和批判精神;正因為如此,科技史教育在推進素質教育、培養創造性人才方面,有著其他課程不可替代的特殊的功能。[1]74
1 范例教學法在科學史教學中的作用
傳統的科學史教學方法,大都是采用“滿堂灌,填鴨式”的教學方式,使學生處在被動的教學地位。科學技術史的內容包羅萬象,內容涵蓋面廣,如果采用以教師為主體的教學模式,學生只是被動的接受知識,主體地位得不到發揮,學生的創新精神難以發展,學生往往忽視科技史在實際中的應用,最終導致厭學和怕學。
學習方法是學好一本課程的關鍵。好的學習方法可以達到事半功倍的效果。范例式教學法是理論與實際相結合的互動式教學方式。它是通過模擬真實的事例,在特定的情景中進行體驗,分析和解決。從而培養學生獨立思考能力和解決具體問題能力的一種教學方式。[1]78范例式教學以典型范例為教學內容,學生通過學習典型的范例從而掌握一般,進而借助于一般原理和方法形成積極有效的學習??萍际酚稍S多史料組成,許多史料就是典型的范例。范例教學法和科技史結合,教師在授課過程中把典型性、代表性的歷史事例作為引導學生發現規律的突破點,利用這些突破點將科技史的知識串成一個整體,學生通過將學習過程中前后問題、模糊的知識有機聯系,最終形成一個相對完整的知識體系,從而實現教學目的。在科技史的教學中應用范例教學法,有助于提高學生的積極性、主動性、探究性和創新性。
2 科學史教學中典型范例的選取和搜集
范例式教學中的范例是教學的關鍵點,教師應根據科技史教學的內容和教學對象,精心搜集篩選范例,這是范例教學法應用的關鍵。一般來說范例的選取和搜集應遵循以下原則:
2.1 范例要生動、有趣、具有代表性 選擇生動有趣的案例能調動大學生積極主動性,讓學生積極地參與到課堂中。積極思考,喚起學生原有知識結構,激發學生的學習欲望,積極分析思考問題,理解新知識。
2.2 范例的選取要難度適中、貼切 范例的選擇要符合大學生認知特點,難度適中,給學生一定的思考的空間,讓學生能夠有效參與到課堂中。
2.3 范例要具有較大的遷移效應 范例的選擇要能夠讓學生從特殊個案推演到一般,在討論和分析范例時往往會引起學生的聯想,類比,這就是知識遷移的過程??梢詭椭髮W生形成良好的認知結構,易于同化和順應新的知識,建構一種有意義的教學過程。
2.4 范例要和科技史專業相聯系 范例的選擇和本學科相聯系,一方面有利于本課程教學的開展,另一方面也更能夠提高學生的積極性,使學生能更好地掌握所學的內容。例如在講述古希臘的阿基米德對物理學的貢獻時,浮力定律的發現是一個重點,可以采用范例教學法。教師首先講述浮力定律發現的過程,提出問題:“中國曾經利用過浮力定律,你們是否知道?”通過這個問題引導學生展開聯想,引出“曹沖稱象”的故事。通過這個故事引導學生思考:第一,中國傳統思維和西方科學思維的異同。第二,通過范例,教會學生兩種思維“替代法”和“綜合法”。阿基米德鑒定皇冠的真假使用了替代法;曹沖稱象就是使用綜合法的典型例子。教師通過引導,帶領學生分析,培養學生的發散式思維模式,帶領學生分析,幫助學生解決問題。
阿基米德鑒定皇冠的真假和曹沖稱象這兩個大學生耳濡目染的故事。把它們放在一起作為典型范例,這兩個范例本身就比較生動有趣,能夠激起大學生的興趣。兩個范例具有較大的知識遷移,其實就是中國傳統思維方式和西方傳統思維方式的典型代表。在進而引導學生掌握正確的科學方法。
3 范例教學的實施過程
范例教學過程中范例是教學的中心,教師應在課前首先選擇,分析好范例。根據教學目標和任務,選擇符合學生的認知特點的典型范例。再根據范例的基本特征進行教學分析,為范例的分析討論和范例教學的實施作指導。在教學過程中,教師要適時、適度地提問引出范例,激發學生的學習動機,通過學生思考,相互討論,各抒己見,鼓勵學生提出不同的意見,教師在整個過程中發揮主導作用,調動學生積極發言,充分發揮學生自主思維能力。當學生的思維走向誤區時,教師要正確加以引導,但是不要給學生過多的提示,給學生獨立思考的時間,這樣學生能更好地從范例學習中掌握知識和規律。通過學生之間相互討論和教師與學生之間的相互討論,進一步啟發學生深入思考和分析問題,對范例做出總結,理解科學技術發展的普遍規律。
對范例進行充分討論后,教師要對討論及時作出總結、評論,指出優點和不足之處,對討論中有代表性的觀點,給予及時的表楊。教師還要引導學生學會理解其他學生的不同觀點,懂得欣賞別人,注重對大學生人文精神的培養。幫助學生進行知識遷移,理解所學內容的重難點,達到教學目標。
4 范例教學過程中應注意的問題
4.1 正確發揮學生的主體作用 范例教學法是以學生為主體的教學模式,由于教育對象是大學生,教師往往會把學生的主體地位絕對化,忽略了教師的主導作用。在整體教學過程中,教師要具有一定的掌控、調劑教學進度和課堂氣氛的能力,通過適時、適度的提問,充分調動學生積極參與到教學中,使案例教學法在課堂上能得到充分發揮。
4.2 注意全面培養學生的科學素養 科技史的教學目的不僅僅局限于知識的積累,更為重要的是要讓大學生掌握和運用科技發展的規律。科技史一方面講述歷史事件和歷史事實,更為重要的是科技史后面還隱藏著在這些科學事件背后起支配和影響作用的方法論,科技史本身也是一門科學方法發展的歷史。例如,歐幾里得建立使用公理方法和嚴密的邏輯推演構成了邏輯演繹體系;亞里士多德全面系統地研究和總結了形式邏輯;伽利略建立了研究物理的數學方法,牛頓在經典力學研究中建立了微積分方法,現代物理學中形成和完善了對稱方法等。教師在使用范例進行教學時,要讓學生學會掌握、運用和更新科學方法,并能將這些科學方法學以致用。
在科學史的教學中還要培養學生尊重科學,勇于探索,不斷創新的能力??萍际返闹v授如果完全使用傳統的公理化、邏輯化的講授方式,就會忽視學生的探索和創新精神。合理使用范例教學,能加深學生對科學原理實質的理解,給學生以科學創造的啟示。例如:在有關原子核物理學的內容時,涉及的內容凌亂復雜,可以以原子結構的探索發現過程作為范例,引導學生將電子的發現、湯姆孫模型、α散射實驗、盧瑟福有核模型、玻爾量子化原子模型、薛定鍔方程的建立等知識點連成一條線。最后提示學生:“直到今天,人們仍沒有停止對于高激發態、高電離態的原子結構以及粒子與原子碰撞時的行為的探索,仍然存在有待解決的問題?!边M一步激發學生對未知科學的探索欲望,盡量避免如愛因斯坦說的“幾乎總是以完成的形式出現在讀者面前。讀者體驗不到探索和發現的喜悅,感覺不到思想形成的生動過程,也很難達到清楚地理解全面的情況”。
4.3 教學中要注重培養學生的創造素養 愛因斯坦在《論教育》中說:發展獨立思考和獨立判斷的一般能力,應當始終放在首位,而不應當把獲得專業知識放在首位。適時使用范例教學法對培養學生的創新性起到事半功倍的作用。
5 案例
以下是“基本粒子物理學的進展”范例教學案例。
5.1 課程導入,引入“個”案 在章節的學習內容中,學生最難于理解并掌握的內容就是本章節的重難點。教師在課前要設計一個與范例相關聯的個案,幫助學生理解并掌握學習的重難點,更為重要的是,對于大學生來說,通過對范例案的學習,讓學生懂得敢于根據客觀事實沖破傳統觀念,是科學發現的關鍵。對此在教學中,以“楊振寧和李政道對弱作用下宇稱不守恒的發現”為例,首先簡要介紹宇稱不守恒的規律發現的簡要過程。之后,教師向學生提問:從宇稱不守恒的故事中,你學到了哪些有價值的學習的方法?這個故事對你有何啟示?通過這些問題,激發學生思考。引出范例,通過教師從具體的個案范例中引導學生理解和掌握范例,也就是整個教學的重點。
5.2 引導學生進行“類”的探索 通過對“宇稱不守恒”定律這個案例的研究討論,學生理解了楊振寧和李政道二位科學家的科學發現沖破了傳統觀念。在這個認識的基礎上,教師進一步引導學生在科學史中找出類似的科學發現的案例,這就是從“個”案階段向“類”的階段過渡。在科學史中類似的事例很多,哥白尼沖破“地心說”,愛因斯坦沖破牛頓的絕對時空觀,創立了相對論等。
5.3 理解普遍規律 通過前兩個階段的基礎上,學生成功地找出隱蔽在“類”后的內容,即沖破傳統的思想束縛是科學發現的關鍵所在。把從個案到類的認識提高到對規律性的認識,從而理解科學發現的普遍特征和一般規律。
5.4 學與致用 經過前三個階段的升華,學習重點轉向對學生精神世界的開拓、把書本知識轉化為學生自己的知識和經驗的過程,教師讓學生回答第一階段提出的問題。引導學生認識和理解并掌握資料檢索法和協作法。并學會運用這兩種方法解決實際生活中遇到的問題。
最后是評價階段。可以采用學生自評,小組對學生評價,最后老師評價。通過綜合評價來確定學生的綜合成績。
總之,范例教學運用于科技史的教學,能使學生的思維能力受到全面訓練,促進他們運用書本知識解決實際生活中遇到的問題,提高學生的學習興趣。
[摘要]科學技術史不是單一學科的歷史,它不僅是一部綜合的歷史,而且是科學歷程的歷史??茖W技術史從哲學方面來說是做事的價值觀和方法論;從人文方面來說則是科學精神對人生觀的影響和科學家留給后人的學術成果。學習科學技術史可以使知識面增長,使眼界開拓,使文理結合,知識結構得到合理布置,使人才的培養更為全面。
[關鍵詞]科學發展 哲學 意義
科學史研究是描述和記錄各門學科產生和發展的歷史;還揭示科學技術產生和發展的規律。在面臨重任和挑戰的今天,系統的研究科學技術發展史不但是學術研究的一項緊迫任務,也是現實賦予我們的重大課題。
一、科學技術史使人的世界觀改變并讓人們形成新的思維方式
哲學既是世界觀又是方法論??茖W在哲學方面的貢獻就是對人們的世界觀和方法論的影響。馬克思很早就說過,科學進入人們的生活,它比宗教、政治、藝術等意識形態的形式更為有效影響和改變了人的精神世界和思維方式。
回望人類思想的每一次變革,科學的每一次重大的改變總是影響著人們世界觀的改變和新的開拓性思維方式的形成。具體表現大致有如下幾方面:(1)科學術語到處被運用;(2)科學方法被廣泛使用;(3)科學理論到處被引證;(4)大科學家被人們愛戴。
從科學史與方法論的關系上來說,首先我們看到:每一部科學方法產生和發展的歷史就是一部科學史;再者,科學的不斷發展促使著科學方法與哲學方法逐漸融為一體。研究和學習科學技術史能很好地開拓世界觀的改變和開拓性思維方法的形成,促進社會更好地發展。
二、學習科學技術史能使知識面增長,使眼界開拓,使文理結合,知識結構得到合理布置,使人才的培養更為全面
科學技術史為我們提供了一幅全景圖,以全球的視角詳述了西方、東方等文明的科學研究和技術發明傳統。從人類進化到舊石器時代,從巴比倫到亞里士多德,從中國象形文字到地動儀,從瑪雅文化到哥白尼的日心說,從笛卡兒到法拉第,從工業時代到工業污染,等等,向我們展示了整個人類的科學技術發展過程。
學習科技史不僅是對科學成就的崇敬和對科學精神的思考,更多的是對文化的深刻認識和對創新的深入理解。學習這樣的一個歷史的進程,使我們知識面增長,使眼界開拓,使文理結合,知識結構得到合理布置,使人才的培養更為全面。
三、學習科學技術史,能夠更好地認識科學,從源頭上透徹理解和掌握科學知識,還可以促進科學的創新
從人類的進化到最早的科學研究,一路走來領略了舊石器時代,新石器時代,巴比倫的文字體系,埃及的數制。從畢達哥拉斯定理,柏拉圖立體,亞里士多德元素,到哥白尼的地心說,笛卡兒的世界體系,法拉第的力線,達爾文的燕雀,從人類舊石器時代的文明到中國的象形文字,瑪雅文明,再到工業時代,科技史徐徐地向我們展開了一幅畫卷。從這幅畫卷里我們溫故而知新,站在歷史的肩膀上而創新。
四、學習科技史增強集體主義的責任感
科學的發展是一項集體的事業。“集體”二字很明顯地告訴我們,科學需要我們和同時代人同心協力,需要我們像一個集體一樣合作,而且需要我們世代相傳的前赴后繼的合作。在不同的條件下,科學的歷史發展能夠導致類似的行為。讓我們回望科學幾千年的發展史,不管是古老的東方還是西方世界,都曾創造出令人眩目的古代文明,不管世界各個國家,都曾在近代科學中一度占據中心位置而對之做出過巨大貢獻。從希臘文明和中國古代科技對于近代科學的巨大影響,從開普勒在第谷的天文觀測資料的基礎上建立行星運動三定律,牛頓又在開普勒和伽利略工作的基礎上建立牛頓力學,麥克斯韋電磁學立足于法拉第實驗定律,現代遺傳學重新發現孟德爾定律等一系列科學史事實,我們可以體察人類智力接力的承繼性,牛頓因而感嘆:他所以能看得更遠,是因為站在了巨人的肩膀上。
所以,科學技術史是一門偉大的交叉學科。十八大明確指出我們必須加強科學的普及工作,科學的發展推動著社會的進步和發展。而學習科學技術史,不僅讓人們全面了解了科學的發展歷程,而且更重要的是使其樹立了正確的人生觀和世界觀,從而實現科教興國的戰略,使我國的發展更快更好。
【內容摘要】基于民族學田野調查方法,對少數民族科技史研究做了一定的遷移性思考,本文分析了田野調查方法對于少數民族科技史研究的可行性和必要性,并從具體方法上闡述了民族學中的田野調查法和科技史中的田野調查法之異同,進一步說明了對傳統工藝傳承與保護的應持的態度。
【關 鍵 詞】少數民族科技史 科技史 田野調查法
一、少數民族科學技術史研究的側重點
1.少數民族科學技術史研究的目的
少數民族科學技術史(以下簡稱“少數民族科技史”)研究隸屬于科技史研究的范疇,是科學技術史(以下簡稱“科技史”)研究的一個具體方面。我們知道,科技史是關于科學技術的產生、發展及其規律的科學,它既要研究科學技術內在的邏輯聯系和發展規律,又要探討科學技術與整個社會中各種因素的相互聯系和相互制約的辯證關系。因此,科學技術史既不是一般的自然科學,也不同于一般的社會歷史學,它是橫跨于自然科學與社會科學之間的一門綜合性學科。由此可見,我們研究科技史的內在規律和外在聯系與制約因素,是為了認識規律,以指導我們的行為,促使科學技術更好地發展,更好地為人類服務。當然,少數民族科技史研究,其目的歸根結底也是如此。
2.少數民族科技史研究的思路
基于科技史研究目的涉及兩個方面的內容,我們對少數民族科技史的審視,也應包括這兩個方面:一方面既要研究少數民族科技的產生、發展及其規律;另一方面又要研究從產生至今,少數民族科技在不同階段的具體表現及其與社會相關因素的內在聯系。而要研究這兩個方面,必須獲得一定的資料,并運用科學的思維方法(包括概況與猜想的方法,抽象與具體的方法,歸納與演繹的方法,邏輯與歷史的方法,分類與比較的方法,分析與綜合的方法,朔因與預見的方法,控制論思維方法,數學思維方法,模型思維方法,系統思維方法等等)加以整理分析,去粗取精,去偽存真,由此及彼,由表及里,揭示內隱其中的規律。因為只有有了資料,我們才能進行分析。而問題的關鍵在于如何獲取資料,尤其是獲取第一手資料,更顯重要。
3.少數民族科技史研究的側重點
不同門類的學科由于研究對象的不同,在研究方法上會有不同,但都必須符合科學方法論上的若干要求,否則其科學性就會受到質疑。我們知道,科學研究是實證性的研究,實證性的研究關鍵是獲取第一手資料。各門學科獲取第一手資料有不同的方式。自然科學多以實驗為基礎,社會科學多以調查為基礎??茖W技術史是一個交叉學科,是自然科學與社會科學之間的一門綜合學科。所以其獲得第一手資料的方式也應以實驗和調查為基礎,這不同于單純的歷史學主要從文獻中獲取方式。少數民族科技史是以少數民族地區的科技及其歷史為研究對象,而問題恰恰就在此,正如萬輔彬教授在《從少數民族科技史到科技人類學》一文中所說的那樣:“以往人們主要通過手頭現成的科技文獻從事科技史研究,少數民族科技史則大都處于空白狀態?!痹谶@樣的一個領域內,恐怕我們最應該做的就只有田野調查了。
二、民族學田野調查法對少數民族科技史的適用性
(這一部分主要說明田野調查對民族學與少數民族科技史的普適性)
1.民族學的田野調查法概述
田野調查又叫實地調查或現場研究,屬于傳播學范疇的概念。主要用于自然科學和社會科學的研究,如人類學、民俗學、考古學、生物學、生態學、環境科學、民族音樂學、地理學、地質學、地球物理學、語言學、古生物學、社會學等,其英文名為Field work??茖W的人類學田野調查方法,是由英國功能學派的代表人物馬林諾夫斯基(Bronis aw Kasper Malinowski)奠定的,在我國這方面卓有成績的是著名社會學教授費孝通先生,其最重要的研究手段之一就是參與觀察。它要求調查者要與被調查對象共同生活一段時間,從中觀察、了解和認識他們的社會與文化。田野調查工作的理想狀態是調查者在被調查地居住兩年以上,并精通被調查者的語言,這樣才有利于對被調查者文化的深入研究和解釋。田野調查是民族學家獲取第一手研究資料的基本途徑,是民族志架構的源泉。民族學田野調查是指經過專門訓練的民族學工作者親自進入民族地區,通過直接觀察、具體訪問、居住體驗等方式獲取第一手研究資料的過程。
2.田野調查法對少數民族科技史研究的適用性
該過程用于少數民族科技史研究工作者身上同樣有效,訓練有素的科技史工作者進入民族地區,通過直接觀察、具體訪問、居住體驗等方式可以弄清該科技或工藝在該地區該民族生活生產中的作用和具體的使用方法以及其祖輩們使用的具體情況等等。(先說明少數民族科技史研究的方法探索過程,再提出借鑒田野調查方法的必要性和可行性,補充)。
由于研究對象和目的不同,少數民族科技史田野調查法有其獨特的特點,不能夠把民族學的田野調查法硬生生地套在科技史的研究中。民族學理念下的田野調查法的使用,其結果是使得我們對科技的相關社會因素有了較透徹的認識。但工作僅做到這里遠遠不夠,我們要反過來思考,從這些被看清的社會因素出發,再來審視少數民族的科技,社會因素哪些起了積極作用,哪些起了消極作用,便更清晰。被這些積極和消極因素影響后的科技又是怎樣影響了社會,導致社會因素中的哪些發生了怎樣的變化。往返分析,則更適合少數民族科技史的研究。我們不像民族學的研究,注重文化。我們關注的是科技,或許文化和科技有時也在較量中共存共榮。
3.民族學與少數民族科技史運用田野調查法的異同
定量分析指分析一個被研究對象所包含成分的數量關系或所具備性質間的數量關系;也可以對幾個對象的某些性質、特征、相互關系從數量上進行分析比較,研究的結果也用“數量”加以描述。定量分析的理論基石是實證主義。從研究的邏輯過程看,定量分析比較接近于假說-演繹方法的研究,既保留重視觀察實驗、收集經驗資料的特點,又保留重視邏輯思維演繹推理的特點,應用假說使得觀察實驗方法和數學演繹形式結合起來。正因為這樣,定量分析往往比較強調實物的客觀性及可觀察性,強調現象之間與各變量之間的相互關系和因果聯系,同時要求研究者在研究中努力做到客觀性和倫理中立。定量分析方法很多,但各種方法在應用時往往都有一定的程序化。如實驗法、觀察法、訪談法、社會測量法、問卷法、描述法、解釋法、預測法等等。
因為科技史學科的特殊性決定了其研究方法的特殊性,它是一門自然科學與社會科學相交叉的學科,學科的交叉即思想的交融,必定會產生特定的研究方法,前文我們提到,自然科學注重實驗的方法,社會科學注重調查的方法。既然科技史有自然科學的特質,就少不了要做實驗,定量的進行分析。所以我們在做田野調查的時候,要為日后做定量的分析做足準備。在調查過程中,該測量的一定要測量,該取樣的要想辦法盡量取樣,該記錄的工序一個也不能少,目的就是為了進一步的做定量的研究,分析科技內在的產生、發展及其規律。
三、結語
在少數民族地區,科技的呈現形式往往是以工藝的形式存在著。從某種意義上來說,少數民族科技史的研究很大程度上都是在對傳統工藝進行研究。筆者認為對傳統工藝的研究也應遵循上面的闡述,也應從內外兩個方面進行探討。至于很多學者討論的傳承與保護問題,我們認為不應該納入到科技史的研究范圍內,我們發現,要傳承和保護的往往是某種文化層面的內容,應該由文化學界的學者來探討。科技史要探討的是科技層面的問題,至于某種工藝要消失了,從科技的角度,或許它已經符合了我們發現的規律,某種工藝被傳承了,或許它也符合了我們發現的規律。不是所有的傳統工藝都要被保護,科技革新,從某種意義上講,就是新舊科技的博弈,沒有淘汰,也就沒有科技的進步。所以,我對很多科技史方面的學術研究中看到的牽強的傳承與保護感到不解。似乎這已成了傳統工藝方面寫作的模式了, 筆者覺得不可取。
[摘要]科學技術史是展示人類社會發展軌跡的重要窗口。在科學技術突飛猛進的今天,開展科學技術史教育,不僅可以影響國家現實的科學技術、教育和其他相關政策,而且特別有利于提高受教育者的綜合素質。文章從科學技術史的教育功能分析入手,提出了高校科學技術史的教學原則和方法。
[關鍵詞]科學技術史 教學 原則與方法
[作者簡介]曲用心。廣西民族大學政法學院副教授,碩士生導師,工學博士,廣西南寧
科學技術史是展示人類社會發展軌跡的重要窗口。在科學技術突飛猛進的今天,開展科學技術史教育。不僅可以影響國家現實的科學技術、教育和其他相關政策,而且特別有利于提高受教育者的綜合素質。本文從科學技術史的教育功能分析人手,提出了高校科學技術史的教學原則和方法。
一、科學技術史教育的重要意義
科學技術史是關于科學技術產生、發展及一般規律的科學,它作為一門跨學科、跨專業的綜合性學科,對于大學生有著特殊的意義。筆者認為,開展科學技術史教育的重要意義大致體現在以下幾個方面:
1 有助于學生從歷史的角度認識科學技術
科學技術史記述了科學技術發展的歷程,通過學習科學技術史??梢允箤W生把科學技術了解為一個動態過程,而不是科學技術知識的現成結論。通過對科學技術發展的內在邏輯的歷史分析,可以幫助學生認識科學技術的本質,更準確地理解科學概念、原理的演變過程,認識科學技術發展的批判、繼承關系。分析科學技術產生、發展的脈絡及歷史演變;可以幫助學生較準確地把握科學技術的生長點、突破,預測科學技術的發展趨勢。
2 有助于學生從社會的角度認識科學技術
科學是一種社會建制,它不是象牙塔中的知識,科學技術史不僅對科學技術發展本身進行邏輯分析,而且對影響科學技術發展的人文、社會因素進行分析。科學可以造福人類,也可以被法西斯用來殺人;人們在享受著科學技術帶給人的豐富物質生活與精神生活的同時,也面臨著環境破壞和生態危機的種種威脅,這即是科學發展付出的代價,它的最終解決也必然依靠科學技術。了解科學技術的社會性、人文性以及科學與社會的互動關系,對于學生有著重要意義,它可以使學生對科學技術有更加全面的認識,對于未來的科學技術決策有重要的潛在意義。
現代科學技術的發展趨勢是自然科學與人文、社會科學的結合,面向21世紀的技術人才不僅需要有較高的專業水平,而且需要有豐富的人文、社會科學知識。即文理兼容的復合型人才。科學技術史作為自然科學、技術科學和社會科學相交錯的綜合性科學,可以起到溝通自然科學和社會科學的橋梁作用,這是科學史特有的優勢,因而科學史的教學對于文理滲透的復合型人才的培養具有積極的作用。
3 有助于培養學生的科學態度和科學精神
科學態度是科學教育的重要目標。簡單地說,科學態度就是面對實際問題時能遵循事物本身的規律,堅持實事求是的原則。通過科學技術史教學,使學生認識科學技術發展的內在規律,進而認識社會發展的規律。人類歷史上的任何一項重大科學技術發明創造都與社會需要有著內在的聯系。而其本身又有自身的規律。任何脫離社會、違背規律的發明創造不可能存在。如造紙術的發明就是適應了漢朝社會經濟文化發展的需要,發明后又推動了人類社會經濟文化教育的發展,促進了人類社會的進步。
從一定意義上說,一部科學史就是科學精神形成、發展和傳播的歷史??茖W技術不僅是人類物質文明的決定因素,而且科學活動中所體現的科學精神正成為人類精神文明的構建因素。科學精神具有十分豐富的內涵。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,批判創新的進取精神?;ブ策M的協作精神。而科學技術史正是科學精神的最集中的載體。通過科學史的教學,可以使學生了解這些科學精神。弘揚科學精神,對于人類文明的進步有著極為重要的意義。科學家的科學精神和科學道德修養對正處于世界觀的形成期的大學生的世界觀形成會起到潛移默化的作用。
4 有助于學生樹立科學技術是第一生產力的觀點
縱觀科學技術發展的歷史,科學技術的每一次重大突破,都會帶來生產力的巨大發展和人類社會的進步。科學技術是第一生產力是從科學技術史研究中得出的必然結論。通過對科學技術史的學習培養學生的社會責任感和把科學技術轉化為生產力的信心,明確自己肩負的重擔,努力掌握科學技術。為將來投身經濟建設的主戰場作好知識準備。
5 有助于激發學生的愛國熱情
我國古代在農學、醫學、水利、機械、建筑、橋梁、礦冶、陶瓷、紡織和造紙等各技術領域都有博大精深的技術成就,在大學各有關專業里開出各種技術史課程,不僅有益于各專業的學習,更可以。細雨潤無聲地對大學生們進行全面的素質教育。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的四大發明,推動了世界造船技術的進展。大學生們在學習和掌握中國造船史資料的同時,愛國主義的情懷持續不斷地浸潤他們的心田。對于學習理工科的大學生來說,這也是―個極好的人文科學素質的培養和鍛煉,對于后續的畢業論文和畢業設計也是有益的。
二、科學技術史教學需要把握的三個原則
(一)內史與外史相結合的原則
科學技術史屬于歷史范疇。但又是介于科學技術與史學問的邊緣學科,是聯系科學與人文科學的橋梁??茖W技術內史要求了解和研究自然科學與技術的原理、造就過程和內部規律性,科學技術外史又要求我們對自然科學和社會科學、對科學技術和社會作出統一的研究和表述。馬克思主義哲學、政治經濟學的建立得益于它的創始人對近代科學技術史的研究。而今天科學技術史的教學也理應滲透辯證唯物主義和歷史唯物主義的教育,滲透自然科學與社會科學對立統一的教育。
(二)中與西相結合的原則
中國的科學技術在世界科學技術史上占有重要地位。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。許多西方學者,或由于對中國的無知,或出于種族偏見?;虺鲎詫茖W技術定義想當然的解釋,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、貶低中國古代科學技術的成就,甚至一些國內學者也自我貶低。因此,加強歷史唯物主義和愛國主義的教育,展示中國古代科學技術的本來面貌,就成了科學技術史義不容辭的任務。中西結合就是要注意橫向比較。在古代部分,既應弘揚中國科學技術的輝煌,指出西歐中世紀科學技術的落后,又應突出古希臘科學的開放和理性傳統;在古代向近代的過渡部分,需明確指出,西歐中世紀少數科學。如物理
學與技術如水輪、鐘表中長期積聚的潛能與對中國四大發明的研究和改造相結合,再輔以古希臘優秀科學傳統的恢復和發揚,形成了西歐天文學、力學、機械學的優勢。在此基礎上。產生了近代的第一次科學革命和第一次技術革命。而同時期的中國卻發生了相反方向的轉化。循此前進,一方面是西方科學技術的快速發展,幾乎壟斷了科學革命和技術革命源頭的地位;另一方面是中國被遠遠地拋在后邊,半殖民地中國的科學技術基本上已是西方的舶來品。
(三)古與今相結合的原則
這是因為,一方面,科學技術近現代史內容量的增加,科學技術的社會功能越來越大。以至于“科學技術是第一生產力”的口號也只是到了當代才能提出;另一方面,距離當代愈近,科學技術與現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,要古今結合,既不厚古薄今,也不厚今薄古;既從古代科學技術發展汲取經驗和教訓。也從當代科學技術發展中汲取力量。
三、《科學技術史》教學方法
科學技術史是一個蘊含著科學思想、科學方法的巨大寶庫,從科學技術的歷史發展中。大學生不僅可以接觸到大量自然科學知識,而且可以開闊大學生的視野,活躍學生的思想,對培養學生的思維能力和創新能力起到積極作用。但這種作用的發揮有賴于科學的教學方法。筆者通過幾年來的教學實踐總結出以下方法:
(一)啟發式教學方法
強調大學生是學習的主體,堅持教師主導和學生主體相結合。教學過程中注意啟發和引導對科技史的理解和掌握,重視非智力因素在教學過程中的作用。把握傳授知識和培養能力的關系,使學生在科技史學習中實現掌握知識和能力培養的有機統一。同時。重視教法和學法的結合及其轉化,培養學生學會學習。
(二)計算機輔助教學方法
充分利用現代多媒體信息量的特點,實施計算機輔助教學,培養和開發學生的形象思維能力、綜合思維能力和創造性思維能力。一是利用計算機輔助教學,優化課堂教學藝術。講究教學藝術,教師不但要向學生傾注感情。要有激情,要注意語言的規范、簡潔,并配合教學內容適時的聲情并茂,還要注意板書的工整、扼要,同時還要利用多媒體計算機結合知識點巧妙地設計一些小故事和生動的畫面,創造出美好的情境。二是利用計算機輔助教學。通過有效創設情境。突出重點,突破難點??茖W技術史是一個靜態的已經發生的歷史,將其放在一個動感活潑的環境中,更容易激發學生的學習興趣。多媒體計算機系統有優美的圖像、動聽的音樂,有趣的動畫,是創造這種情境的最佳工具。在多媒體計算機的輔助教學下,使靜態變為動態,抽象變為形象,教學效果較好。三是運用計算機充分及時出示課堂練習,提高課堂教學效率。在課堂練習鞏固中運用計算機輔助教學,可以省去板書和擦拭的時間,能在較短的時間內向學生提供大量的信息,提高學習效率。四是運用計算機輔助教學,讓生活走進數學課堂,培養學生實際應用能力?,F實的生活材料,不僅能夠使學生體會到所學內容與自己接觸到的問題息息相關,而且能夠大大調動學生學習科技史的興趣,使學生認識到現實生活中隱藏著豐富的科技問題。
(三)案例教學法
案例教學法是一種以案例為基礎的教學法(came一hased teaching),案例本質上是提出一種教育的兩難情境,沒有特定的解決之道,而教師于教學中扮演著設計者和激勵者的角色,鼓勵學生積極參與討論;不像傳統的教學方法,教師是一位很有學問的人,扮演著傳授知識者角色。案例教學的實質是開放、互動,強調大學生的高度參與。教師的重要職責是創造良好的教學環境。激發大學生的學習興趣,保持大學生的學習動力,從而保證科技史教學的順利進行。
案例教學法的過程大致可以歸納如下:(1)收集科學技術發生發展的情境資料;(2)將所收集資料形成教學案例;(3)進行班級團體討論或班級小組討論;(4)討論中,成員輪流擔任領導者角色;(5)歸納各組或團體意見。在案例討論過程中,可以質疑他人的想法,學習如何發問,進而學習到獨立思考、與人相處、解決沖突、尊重他人等能力。
(四)共同討論教學方法
鼓勵學生從不同的角度、不同的途徑給出解決問題的方法,有助于鍛煉學生的思維靈活性。通過共同討論,不但可以強化學習的效果,而且可以鍛煉學生的邏輯思維能力和口頭表達能力,同時方便教師檢查學生的學習效果和能力水平。
一、開設背景及目的意義
高職大學生與博士研究生或碩士研究生比較起來無論是文憑、學歷亦或是知識結構、知識儲備都不可同日而語,要把這門課程移植到高職教育當中,必須回答和解決兩個具體問題:第一,是否有可能在高職院校中開設“科學技術史”這門課程,課程的難度對高職大學生來說是否可以適應、克服;第二,在高職院校開設這門課程有什么意義或者說這門課程對高職大學生素質的提升有何幫助。
我們認為任何事物或問題都是相對的,具體問題可以具體分析和解決。首先,經過我們這幾年對課程的重新設計、改造和實踐,內容的理論性和抽象性已大大降低,高職大學生學習起來變得相對輕松。第二,“科學技術史”這門課程對于大多數高職專業(包括理工科、文科)的學生都是有用的:一方面,學生們不僅可以在課堂上學習到許多自然科學發展的一般常識,還可以學習一些哲學社會科學的常識,在提高科學素養和人文素養兩方面都能獲益,避免自己畢業后成為“單腿巨人”];另一方面,在高職大學生的綜合素質構成中,哲學素養的培養是一個非常關鍵的方面。馬克思主義世界觀和方法論的學習和掌握對于高職大學生一生的學習、工作與生活將起到其他知識和技能無法撼動的決定作用。除了思想政治理論課教學這一主渠道和主陣地之外[3],輔渠道和輔陣地應該還有許多,“科學技術史”課程毫無疑問可以成為其中之一。馬克思主義的世界觀和方法論在不單在哲學社會科學發展過程中體現,自然科學領域各學科的發展進步同樣也離不開它的指導?!翱茖W技術史”課程能讓高職大學生在掌握一定的科學技術發展史實的基礎上,對科學技術發展的歷史脈絡有一個總體把握,并領會科學的思想方法,體會科學精神對自然科學自身的發展乃至整個人類社會的發展所具有的重要意義[4],更重要地讓他們知曉科技發展背后的、一般的哲學原理和方法,使他們終生受益。
二、課程的設計
(一)教學安排
課程的安排大致是這樣的,因為每個思政課教師每學期的教學任務相對來說比較繁重,幾乎都要承擔4、5個教學班的教學任務(每學期至少有200課時左右的教學任務),而且也不是每個教師的專業背景都一樣。一般只有具備哲學或科技哲學專業背景的教師才能夠勝任科學技術史的教學任務,所以,學院只有2-3名教師時斷時續地開設“科學技術史”的選修課,并且都是負責一個小班(人數大概60人左右)的教學。開課的時間根據學校有關政策規定主要是放在周一至周四的晚上或周末全天,至于是一周的哪一天要視教師必修課教學的情況而定。一學期的課時數也不能太多,不會超過30課時,一般就是20-24課時。這樣,每周上一次課,每次2個課時。為什么授課班級規模不宜太大、聽課學生人數不能太多呢?那樣不是可以讓更多的學生有機會來選修這門課嗎?面對這個問題,我們開課的教師這幾年也一直在思考,最后還是認為不妥,因為小班教學的效果當然是比大班要好,另外考慮到教師的時間精力有限,若人多了會增加工作量,導致教學質量下降。教學的方式以教師講授為主,學生傾聽為輔,主要采用問題式、案例式教學法,教學手段則充分利用現代多媒體技術的優勢。我們還是花了很多的時間和精力用于PPT課件的制作,考慮到高職大學生認知的特點,課件的形式適當減少理論性、文字性的東西,而在圖片、影像視頻上下足了功夫,盡量找出與所講內容匹配的圖文聲像資料,以增加學生的聽課興趣和感性認識。我們還會在每次課的最后大約二十多分鐘播放一個完整的視頻故事,主要是CCTV10頻道制作播放過的《走進科學》欄目??己说姆绞揭脖容^的寬松、靈活,不會采用像必修課那樣那么嚴格,不必正兒八經地出一份試卷去為難學生。一般每個學期教師根據教學實施的具體情況,采取過程考核的方式,通常是布置一個小作業讓學生去完成,撰寫一篇諸如科技發明、科技人物的小論文,抑或談一下課程學習的心得體會等等。除非學生考勤很差或沒有完成作業,才不讓學生獲得該門課程的選修學分。
(二)教學內容
因為沒有現成的適合高職大學生的教材,我們只能暫時以申漳編寫的《簡明科學技術史話》為藍本,科學技術發展的時間邏輯順序是不存在什么爭議的,主要是內容的取舍需要下很大的功夫。
1.厚古薄今,大話歷史
對待歷史的態度,我們采取了“厚古薄今,大話歷史”原則。薄古厚今是基于學生大多是“90”后,對歷史知識尤其是科技史的知識了解有限,所以要多講些。我們大致把課程分為十講,分別為科技的起源、古埃及科技、古希臘古羅馬科技、中國古代科技四講(包括中國古代哲學思想與風水、 水利工程技術、絲綢瓷器、李約瑟問題)、近代西方科技的興起、現代物理學革命、航空與航天等,這其中古代的內容占了主要的篇幅。在講述歷史的時候還要注意打破之前“科技史”課程內容過于突出學科體系和抽象復雜的局限,淡化過于嚴格按照時間年代人物,攤大餅式的內容講述,而是采用大話歷史的講課形式,把科學嚴謹的理論變成一個個生動有趣、寓教于樂的小故事,這完全是出于讓高職學生更容易接受方面的考慮。
2.哲學引領,科哲合一
哲學對高職學生來說是非常深奧難懂的,如何在課程內容中體現出哲學思想和韻味,發揮引領作用,這是一個很關鍵的問題。事實上,哲學與科學在古代是不分家的,不少哲學問題其實也是科學問題。我們可以用一條哲學的邏輯主線把整個課程的內容貫串起來。馬克思主義認為,哲學的最高、最基本問題是人們對于世界觀的看法,即物質與意識、思維與存在的關系問題。古代東西方人都殊途同歸地在思考天、地、人三者的關系如何,這就是邏輯主線。西方人認為人是宇宙的中心,而東方人卻把三者融為一體。當然,也不能生搬硬套在每一講都談論這個問題,只是在一些重要的章節去深入論證。例如,中國古代哲學思想與風水這一部分,要介紹風水必須首先說一下中國古人對天、地、人三者關系的看法,不能孤立地談論風水思想,學生對此是非常感興趣的,但只有講清楚了前者,才能真正了解風水思想的來龍去脈。
3.突出亮點,以點帶面
“科學技術史”課程教學把學生從現有的專業知識背景領域一下子引入一個相對陌生的世界,對他們來說無異于一次全新的學習,開始時總處于一種擔憂和排斥的思想狀態,如何消除師生之間的視域隔膜又是擺在我們面前的一道難題。為此,我們在每一次課的內容里想盡辦法找出一個學生感興趣的亮點環節出來,詳細地講、深入地講,使學生即使在課堂過后很長的一段時間都印象深刻、難以忘卻。例如,在講到古埃及科技的時候,突出金字塔和木乃伊的內容,還介紹和播放埃及艷后克里奧帕特拉的電影片段;又例如講到中國古代科技這一小節時,對大家都熟悉的四大發明一筆帶過,重點介紹對經濟社會發展影響巨大的水利工程、絲綢、瓷器等,水利工程又著重介紹都江堰和京杭大運河。這些亮點講下來,不但能夠吸引學生眼球,還對整個章節起到了以點帶面的作用。
三、存在的問題及解決思路
(一)完善課程內容
前面提到課程內容主要分為十講,并且側重于古代科技史,現代科技發展涉及不多,原因除了課時限制外,跟我們之前的思路及花的時間和精力有關系?,F代科技的發展可以說是日新月異,特別是第二、第三次科技革命使科技的發展從縱向上和橫向上都更深更廣,不少高職學生對這方面的了解還是偏少的,我們開設這門課程應該有責任有義務讓他們知道。下一步做到就是如何把現代科技部分劃分為幾個符合邏輯的章節,準備充分之后就適時與學生共同分享。
(二)拉近師生距離
參與選修“科學技術史”課程的學生雖然人數不多,但他們都是來自學校的幾十個專業的學生,除了上課時間以外,大家在一起的機會是很少的,另外上課時又不能隨意交流,所以,一個學期下來相互之間還是比較陌生。這是不少選修課的一個通病,課堂氣氛的沉悶有可能會影響教學效果,必須適當拉近師生之間的距離。教師讓學生多回答問題或課間多到學生中進行交流是目前常用的做法,還有就是在教學語言上教師盡量不要說一些學生難以理解的內容,通俗易懂、喜聞樂見是最好的但也是最不容易辦到的。
(三)擴大影響范圍
我們教師是非常希望全院的學生都來選修“科學技術史”這門課的,但不實際。粗略算了一下,每學期三位老師開設三個班,每班60人,一學年還不到四百人,三年也就是一千人多點,相當于學生總數的十分之一,以目前的狀況也只能做到這一步了。擴大影響范圍不一定要在學生數量上做文章,不是說選修的人越多該選修課的影響就絕對會越大的。我們這五年下來總體感覺,選修課程要擴大影響力關鍵還是要看教師個人的綜合素質,特別是人格魅力,學生的感覺有時候是很直接的,一個他們欣賞的教師會很快在學生們中間傳開,進而所教的課程也會逐漸讓其他學生們知道。
一、開設背景及目的意義
高職大學生與博士研究生或碩士研究生比較起來無論是文憑、學歷亦或是知識結構、知識儲備都不可同日而語,要把這門課程移植到高職教育當中,必須回答和解決兩個具體問題:第一,是否有可能在高職院校中開設“科學技術史”這門課程,課程的難度對高職大學生來說是否可以適應、克服;第二,在高職院校開設這門課程有什么意義或者說這門課程對高職大學生素質的提升有何幫助。
我們認為任何事物或問題都是相對的,具體問題可以具體分析和解決。首先,經過我們這幾年對課程的重新設計、改造和實踐,內容的理論性和抽象性已大大降低,高職大學生學習起來變得相對輕松。第二,“科學技術史”這門課程對于大多數高職專業(包括理工科、文科)的學生都是有用的:一方面,學生們不僅可以在課堂上學習到許多自然科學發展的一般常識,還可以學習一些哲學社會科學的常識,在提高科學素養和人文素養兩方面都能獲益,避免自己畢業后成為“單腿巨人”];另一方面,在高職大學生的綜合素質構成中,哲學素養的培養是一個非常關鍵的方面。馬克思主義世界觀和方法論的學習和掌握對于高職大學生一生的學習、工作與生活將起到其他知識和技能無法撼動的決定作用。除了思想政治理論課教學這一主渠道和主陣地之外[3],輔渠道和輔陣地應該還有許多,“科學技術史”課程毫無疑問可以成為其中之一。馬克思主義的世界觀和方法論在不單在哲學社會科學發展過程中體現,自然科學領域各學科的發展進步同樣也離不開它的指導。“科學技術史”課程能讓高職大學生在掌握一定的科學技術發展史實的基礎上,對科學技術發展的歷史脈絡有一個總體把握,并領會科學的思想方法,體會科學精神對自然科學自身的發展乃至整個人類社會的發展所具有的重要意義[4],更重要地讓他們知曉科技發展背后的、一般的哲學原理和方法,使他們終生受益。
二、課程的設計
(一)教學安排
課程的安排大致是這樣的,因為每個思政課教師每學期的教學任務相對來說比較繁重,幾乎都要承擔4、5個教學班的教學任務(每學期至少有200課時左右的教學任務),而且也不是每個教師的專業背景都一樣。一般只有具備哲學或科技哲學專業背景的教師才能夠勝任科學技術史的教學任務,所以,學院只有2-3名教師時斷時續地開設“科學技術史”的選修課,并且都是負責一個小班(人數大概60人左右)的教學。開課的時間根據學校有關政策規定主要是放在周一至周四的晚上或周末全天,至于是一周的哪一天要視教師必修課教學的情況而定。一學期的課時數也不能太多,不會超過30課時,一般就是20-24課時。這樣,每周上一次課,每次2個課時。為什么授課班級規模不宜太大、聽課學生人數不能太多呢?那樣不是可以讓更多的學生有機會來選修這門課嗎?面對這個問題,我們開課的教師這幾年也一直在思考,最后還是認為不妥,因為小班教學的效果當然是比大班要好,另外考慮到教師的時間精力有限,若人多了會增加工作量,導致教學質量下降。教學的方式以教師講授為主,學生傾聽為輔,主要采用問題式、案例式教學法,教學手段則充分利用現代多媒體技術的優勢。我們還是花了很多的時間和精力用于PPT課件的制作,考慮到高職大學生認知的特點,課件的形式適當減少理論性、文字性的東西,而在圖片、影像視頻上下足了功夫,盡量找出與所講內容匹配的圖文聲像資料,以增加學生的聽課興趣和感性認識。我們還會在每次課的最后大約二十多分鐘播放一個完整的視頻故事,主要是CCTV10頻道制作播放過的《走進科學》欄目??己说姆绞揭脖容^的寬松、靈活,不會采用像必修課那樣那么嚴格,不必正兒八經地出一份試卷去為難學生。一般每個學期教師根據教學實施的具體情況,采取過程考核的方式,通常是布置一個小作業讓學生去完成,撰寫一篇諸如科技發明、科技人物的小論文,抑或談一下課程學習的心得體會等等。除非學生考勤很差或沒有完成作業,才不讓學生獲得該門課程的選修學分。
(二)教學內容
因為沒有現成的適合高職大學生的教材,我們只能暫時以申漳編寫的《簡明科學技術史話》為藍本,科學技術發展的時間邏輯順序是不存在什么爭議的,主要是內容的取舍需要下很大的功夫。
1.厚古薄今,大話歷史
對待歷史的態度,我們采取了“厚古薄今,大話歷史”原則。薄古厚今是基于學生大多是“90”后,對歷史知識尤其是科技史的知識了解有限,所以要多講些。我們大致把課程分為十講,分別為科技的起源、古埃及科技、古希臘古羅馬科技、中國古代科技四講(包括中國古代哲學思想與風水、水利工程技術、絲綢瓷器、李約瑟問題)、近代西方科技的興起、現代物理學革命、航空與航天等,這其中古代的內容占了主要的篇幅。在講述歷史的時候還要注意打破之前“科技史”課程內容過于突出學科體系和抽象復雜的局限,淡化過于嚴格按照時間年代人物,攤大餅式的內容講述,而是采用大話歷史的講課形式,把科學嚴謹的理論變成一個個生動有趣、寓教于樂的小故事,這完全是出于讓高職學生更容易接受方面的考慮。
2.哲學引領,科哲合一
哲學對高職學生來說是非常深奧難懂的,如何在課程內容中體現出哲學思想和韻味,發揮引領作用,這是一個很關鍵的問題。事實上,哲學與科學在古代是不分家的,不少哲學問題其實也是科學問題。我們可以用一條哲學的邏輯主線把整個課程的內容貫串起來。馬克思主義認為,哲學的最高、最基本問題是人們對于世界觀的看法,即物質與意識、思維與存在的關系問題。古代東西方人都殊途同歸地在思考天、地、人三者的關系如何,這就是邏輯主線。西方人認為人是宇宙的中心,而東方人卻把三者融為一體。當然,也不能生搬硬套在每一講都談論這個問題,只是在一些重要的章節去深入論證。例如,中國古代哲學思想與風水這一部分,要介紹風水必須首先說一下中國古人對天、地、人三者關系的看法,不能孤立地談論風水思想,學生對此是非常感興趣的,但只有講清楚了前者,才能真正了解風水思想的來龍去脈。
3.突出亮點,以點帶面
“科學技術史”課程教學把學生從現有的專業知識背景領域一下子引入一個相對陌生的世界,對他們來說無異于一次全新的學習,開始時總處于一種擔憂和排斥的思想狀態,如何消除師生之間的視域隔膜又是擺在我們面前的一道難題。為此,我們在每一次課的內容里想盡辦法找出一個學生感興趣的亮點環節出來,詳細地講、深入地講,使學生即使在課堂過后很長的一段時間都印象深刻、難以忘卻。例如,在講到古埃及科技的時候,突出金字塔和木乃伊的內容,還介紹和播放埃及艷后克里奧帕特拉的電影片段;又例如講到中國古代科技這一小節時,對大家都熟悉的四大發明一筆帶過,重點介紹對經濟社會發展影響巨大的水利工程、絲綢、瓷器等,水利工程又著重介紹都江堰和京杭大運河。這些亮點講下來,不但能夠吸引學生眼球,還對整個章節起到了以點帶面的作用。
三、存在的問題及解決思路
(一)完善課程內容
前面提到課程內容主要分為十講,并且側重于古代科技史,現代科技發展涉及不多,原因除了課時限制外,跟我們之前的思路及花的時間和精力有關系?,F代科技的發展可以說是日新月異,特別是第二、第三次科技革命使科技的發展從縱向上和橫向上都更深更廣,不少高職學生對這方面的了解還是偏少的,我們開設這門課程應該有責任有義務讓他們知道。下一步做到就是如何把現代科技部分劃分為幾個符合邏輯的章節,準備充分之后就適時與學生共同分享。
(二)拉近師生距離
參與選修“科學技術史”課程的學生雖然人數不多,但他們都是來自學校的幾十個專業的學生,除了上課時間以外,大家在一起的機會是很少的,另外上課時又不能隨意交流,所以,一個學期下來相互之間還是比較陌生。這是不少選修課的一個通病,課堂氣氛的沉悶有可能會影響教學效果,必須適當拉近師生之間的距離。教師讓學生多回答問題或課間多到學生中進行交流是目前常用的做法,還有就是在教學語言上教師盡量不要說一些學生難以理解的內容,通俗易懂、喜聞樂見是最好的但也是最不容易辦到的。
(三)擴大影響范圍
我們教師是非常希望全院的學生都來選修“科學技術史”這門課的,但不實際。粗略算了一下,每學期三位老師開設三個班,每班60人,一學年還不到四百人,三年也就是一千人多點,相當于學生總數的十分之一,以目前的狀況也只能做到這一步了。擴大影響范圍不一定要在學生數量上做文章,不是說選修的人越多該選修課的影響就絕對會越大的。我們這五年下來總體感覺,選修課程要擴大影響力關鍵還是要看教師個人的綜合素質,特別是人格魅力,學生的感覺有時候是很直接的,一個他們欣賞的教師會很快在學生們中間傳開,進而所教的課程也會逐漸讓其他學生們知道。
作者:胡慕賢 黃海峰 單位:柳州職業技術學院