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前蘇聯以及現今俄羅斯的重工業技術和軍事技術一直處于世界領先地位,究其原因我們不能回避其發達的技術科學在其中所起的重要作用。其實早在前蘇聯時期,學者們就對技術科學哲學問題進行了深入的思考,其相關研究具有鮮明特色,不但代表了前蘇聯技術哲學的主要成就,也極大豐富了當今占主導地位的西方技術哲學體系。
一、技術科學哲學問題研究背景
前蘇聯和俄羅斯的科學技術哲學是世界技術哲學的重要組成部分,它的指導思想、研究綱領和研究重心都與中國和西方科學技術哲學有著顯著的區別,因而成為我國乃至世界科學技術哲學界特別關注的研究領域。值得一提的是,上個世紀我國學者在前蘇聯自然科學的哲學問題的研究中取得了豐碩的成果。但是對于作為前蘇聯科學技術哲學重要組成部分的技術哲學的研究卻大相徑庭。之所以存在上述狀況是因為,一方面,正如俄羅斯學者指出的:“哲學顯然很晚才開始研究技術現象。……相對于實踐認識和實踐理性,哲學更偏好理論認識、理性和理論規則,顯然,這種偏好成為哲學很晚才轉向思考技術現象以及技術在人們生活中的作用的一個原因”[1]。的確,相對于其他哲學分支學科,技術哲學本身起步較晚,現代技術哲學就其本身而言僅有一百多年的歷史,到目前為止發展也不是很完善,諸如技術的本質、技術是否是價值中立的焦點問題,以及技術哲學的奠基人物和奠基性著作還沒有形成壓倒多數的、相對統一的觀點。另一方面,更重要的是,由于眾所周知的原因,前蘇聯時期的技術哲學往往被視為資產階級哲學加以批判。蘇俄技術哲學研究開始于19世紀末,那時“П.К.恩格邁爾(П.К.Энгельмейер)在自己的小冊子《19世紀技術的總結》(1898)中提出了技術哲學的任務。同時他的許多著作被用德語出版”[2]。但是,自1917年十月革命勝利后,前蘇聯技術哲學研究開始轉向一個特殊時期。正如俄羅斯學者所評論的:“技術哲學在俄國的命運非常悲慘。關于技術哲學必要性的思想,是由П.К.恩格邁爾提出的。П.К.恩格邁爾是俄國工程師,他是技術哲學第一個研究綱領的提出者,這個綱領于1912被提出來。1929年,當恩格邁爾不得不再次號召建立技術哲學時,他遇到的是不理解和公開的反對。恩格邁爾在《我們需要技術哲學嗎?》一文中發展了技術哲學重要性的思想。而在這個雜志的同一期中還收錄了Б.馬爾科夫(Б.Марков)的文章,在這篇文章中技術哲學遭到批判-‘現在沒有,以后也不可能有獨立于人類社會和獨立于階級斗爭之外的技術哲學。談技術哲學,就意味著唯心主義的思考。技術哲學不是唯物主義的概念,而是唯心主義的概念’。從這時起在長達幾十年的時間里,把技術哲學斥為唯心主義,在蘇聯哲學界已成定論,盡管馬克思就是19世紀有興趣從社會—哲學方向研究技術的一個創始人”[3]。
然而值得注意的是:雖然“技術哲學”的提法在前蘇聯時期被禁止,但是對于“技術”的哲學思考在前蘇聯卻從未停止過。那時(也包括現在)有一大批學者長期致力于技術哲學問題的研究,其中比較重要的人物有:В.М.羅津、В.Г.高羅霍夫(В.Г.Горохов)、Г.М.塔夫里江(Г.М.Тавризян)、Г.И.舍梅涅夫(Г.И.Шеменев)、И.Т.弗羅洛夫(И.Т.Фролов)、В.В.切舍夫(В.В.Чешев)和В.С.斯焦賓(В.С.Стёпин)等人。他們的研究成果頗豐,而且具有不同于西方技術哲學的典型特色,因而這些人的思想和成果成為我國學者和西方學者極為關注的研究課題。
В.М.羅津等在《技術哲學:歷史與現實》一書中曾寫道:“蘇聯時期對于技術的研究開始于世紀初(指20世紀初-筆者注)。由于П.К.恩格邁爾,技術哲學在俄羅斯獲得極大發展。后來在我國,這一學科被視為資產階級科學而被禁止研究。但是卻發展起一系列研究或討論技術不同方面的學科,并且,如今它們被部分地納入到技術哲學中來。首先就是技術史。……研究技術的第二個領域被稱為‘技術的哲學問題’。恰恰在這里討論了技術的本性和本質,……第三個領域在蘇聯時期急劇發展-這就是技術科學的方法論和歷史。雖然這門學科屬于科學學和方法論,但如今它們被包括到技術哲學中來。……第四個領域是設計和工程技術活動的本性和歷史。……正如我們已經發現的那樣,如今這些研究領域不僅僅單獨發展,而且還處于技術哲學的范圍之內。”[3]因此可以說,前蘇聯時期學者們把技術史、技術的哲學問題、技術科學的方法論和歷史、設計與工程技術活動的方法論和歷史等問題不同程度地納入到技術哲學的研究范圍內。在這四個組成部分中,對于技術科學方法論的研究最為充分,并且具有鮮明的俄式風格。
二、技術科學哲學問題研究重心
前蘇聯學者非常重視對技術科學認識論的研究,這主要包括技術科學的起源、對象、結構、功能、任務等問題,其中技術科學理論的結構問題成為學者們關注的焦點。
1.技術科學起源的內外史要素
前蘇聯學者普遍認為:“技術科學是關于有目的地將自然物質和過程改造成技術對象,關于構建技術活動的方法,同時也是關于技術對象在社會生產體系中起作用方式的特殊的知識系統。”[4]關于技術科學的產生,前蘇聯學者們的觀點可以概括如下:技術科學的產生有外史和內史兩方面因素。從外史方面看,人們的生活、生產(特別是機器生產)為技術科學的產生和發展提出研究的課題,并決定技術科學的研究方向。從內史方面看,一方面,技術科學是技術知識的系統化、邏輯化的結果,它是人們在日常工作和生活中、在對象活動中所形成的對習慣、概念、認識的思考和概括;另一方面,有一部分技術科學的產生源于對基礎科學的應用,是從基礎科學中分化出來的;此外,還有一部分技術科學源于不同知識、模型、概念和原則的大綜合,是這些要素橫向搭構的結果。
2.技術科學對象的兩重性
關于技術科學對象,前蘇聯學者們認為,技術科學對象具有兩重性,即技術科學對象有“天然的”和“人工的”區分。而且其中技術科學的“天然性”對應著技術與自然、技術與自然科學的關系;而技術科學的“人工性”對應著技術與人、技術與人文科學的關系。正如В.Г.高羅霍夫和В.М.羅津在《技術科學的哲學方法論研究》中指出的:“在技術科學中可以統計出兩個技術對象:自然的技術對象和人工的技術對象。……技術對象的人工性在于,它們是人類活動的產物。它們的天然性首先在于,所有人造對象歸根到底都是由天然的(自然界的)材料制成的。”[4]而這種觀點也得到А.Н.鮑戈柳波夫(А.Н.Боголюбов)的認同,他指出:“技術科學不僅與自然科學(這決定了技術科學的‘天然的’特征)相聯系,而且它還與經濟學和人文科學有著不同的、極為重要的交叉(而這一點相對于它的‘人工的’特征)”[5]。
3.技術科學理論的三種結構要素
在對比自然科學理論和技術科學理論的結構時,前蘇聯學者認為,自然科學理論和技術科學理論的結構均可分為三個基本組成部分:本體論模式、數學工具和概念工具,但其含義卻有很大差異。其中自然科學的本體論模式是指在一定的理想化實驗中的理想對象的總和。而技術科學理論的本體論模式可分為三個基本層次:以數學描述為目標的函數圖像;在工程對象中進行的自然過程的連動模式;表現為構造參數和工程計算的結構模式,即研究對象的結構。此外,在自然科學理論中,數學工具首先是為了實驗計算,它們是建立和證明所獲得的理論知識的手段。而在技術科學理論中,數學則具有多方面作用:第一,用它來對工程對象的結構和工藝參數進行工程計算;第二,用它來分析和綜合技術的本體論模式;第三,用它來研究發生在工程對象中的自然過程[6]。可以看出,技術科學理論結構中的三個要素要比自然科學理論結構中的要素更為復雜。其原因恰恰在于技術手段具有特殊性,它是主體和客體相互聯系的中介,而且它往往比自然科學理論更多兼顧實踐的方面。
4.技術科學功能的工程指向性
與此相聯系,在對比自然科學理論和技術科學理論的功能時,前蘇聯學者認為,自然科學理論的功能主要是反映自然過程,研究理論問題,以預測和描繪理論發展的未來狀況。而技術科學理論功能的起點和歸宿,都是為了對工程對象的技術結構和工藝參數進行理想描述。而且技術科學理論功能的實驗層次不僅僅包括實際上是以概括工程師的工作經驗為目標的結構技術和工藝知識,還包括特殊的實踐方法知識。當前工程研究的目的是:把在技術理論中獲得的理論知識形成實踐方法的形式,提出新的科學問題。這些問題是在建立工程對象的各個階段中,在解決工程問題的過程中產生的,而且它們將會傳播到技術領域當中去,以實現技術理論的功能[6]。
5.技術科學任務的實踐特征
技術科學與自然科學結構與功能的差別在一定程度上反映了兩者在科學領域中所擔負任務的不同。作為科學知識集合的自然科學的任務在于:揭示和研究新的自然規律,預測自然過程的發展;而作為技術知識集合的技術科學的任務在于,從實踐上利用這些自然科學成果,研究自然規律在技術設備中的作用,以及運用知識和計算保障工程技術活動[4]。盡管前蘇聯學者認為技術科學的任務在于實踐,但是他們仍然強調不應將技術科學的形成與技術科學在工程中的應用混為一談。В.Г.高羅霍夫和В.М.羅津指出,技術科學的形成與技術科學應用于工程實踐是有區別的:前一種情況說的是獨立學科的建立,這意味著各種不同科學知識、模型、概念和方法被應用于一定的研究對象,并建立起理想模式及其轉換程序,形成現有學科所需要解決的基本問題和任務;而后一種情況指的是在解決具體的工程任務過程中,各種科學知識、方法、模型和原理的系列化和組織化的過程[7]。
三、技術科學哲學問題研究特點
特別值得一提的是,前蘇聯學者習慣從本體論、認識論、方法論、價值論四個角度分析自然科學哲學問題,這一傳統也影響到技術科學哲學問題的研究,即學者們往往從技術本體論、技術認識論、技術方法論和技術價值論角度來研究技術科學的哲學問題。因此可以說“師從自然科學哲學”是前蘇聯技術科學哲學研究的重要特點。
在前蘇聯學者看來,自然科學方法論之所以能夠類推至技術科學領域是因為,自然科學和技術科學都是科學的組成部分,因此較為發達的自然科學方法論當然可以成為技術科學方法論研究的范例。這正如前蘇聯學者們指出的:“技術科學與自然科學緊密地聯系在一起,無論是在起源方面,還是在起作用的過程方面。技術科學最初的理論原理、認識客體和概念的方式,恰恰是從自然科學向技術科學傳遞過來的;同樣,技術科學自身科學性的規范、知識理論結構的確立、理想對象的結構和數學化,恰恰也都是從自然科學借用到技術科學中來的。”[4]尤其針對技術科學的數學化,А.Н.鮑戈柳波夫指出:“知識數學化的問題是歷史性的問題,從廣義上講,未必能夠在科學史和技術史的框架之外去研究它。特別是相對于技術科學,更是如此。多虧技術科學與自然科學的緊密聯系,才產生出將適合于自然科學的數學化模型轉移到技術科學中去的可能性,并且同樣產生出利用自然科學數學化歷史來了解數學在技術知識發展中所起(或者說它應當起)作用的可能性”[5]。正是基于這一點,前蘇聯學者更關注自然科學對技術科學和技術科學哲學問題的影響。
概括說來,前蘇聯時期,在20世紀60年代中期以前,人們通常只是在科學哲學的背景下研究技術哲學,把技術哲學混同于規范的科學哲學的附屬物,并且僅僅從自然科學知識附屬物的角度來研究技術。技術被歸結為科學的附屬物,而技術哲學則被歸結為運用于技術知識結構的科學哲學和科學方法論研究的簡單附屬物,這就是20世紀50至60年代的特點[1]。如果說這一時期運用科學哲學手段研究技術哲學是自發的,那從20世紀70年代中期開始,前蘇聯學者就開始自覺地借用科學哲學和科學學的方法研究技術哲學,特別是研究技術科學的哲學問題。В.Г.高羅霍夫和В.М.羅津在《技術科學的哲學方法論研究》一文中指出:“雖然很早以前,技術知識的不同方面就引起了哲學家們的興趣,但只是在最近五六年才開始形成新的研究方向,在這個方向范圍內提出一個目標:就是用科學學和科學方法論的手段來系統地研究技術科學。”[4]他們還補充道:“技術科學方法的特點暫時揭示得還不太清楚。一方面,應當注意專業方法獨特的多樣性,另一方面,要注意廣泛地應用一般科學的認識方法(如分析、綜合、模型化、實驗)。”[4]在此不可否認,分析、綜合、模型化、實驗等方法最先都是在研究自然科學的哲學問題時成熟壯大起來的。
可見,由于在相當長的時期內自然科學充當了技術科學的基礎,因此我們不能脫離自然科學孤立地研究技術科學;但是我們同時也要看到技術科學相對獨立的特點,正如前蘇聯學者鮑戈柳波夫指出:“技術科學從本質上應當與不斷發展的技術相適應,并且最佳的情況是應當超前于技術。……技術科學、實用科學和基礎科學是知識具體化和概括化的不同層次。因此,技術科學在其自身發展過程中能夠變成實用科學(如果技術科學的應用范圍超出技術框架外),甚至變成基礎科學”。這表明,在技術科學與技術的辯證關系中,技術科學應當具備先驗的預測功能,而且技術科學、實用科學與基礎科學之間存在著轉換關系。這是技術科學發展過程中的又一個重要特點。
總之,通過上述研究我們能夠看到,前蘇聯技術科學哲學問題研究是其技術哲學研究的重要組成部分,它在一定程度上代表了斯大林高壓意識形態統治時期技術哲學研究的主要成績,其相關問題研究(如技術科學的起源、對象、結構、功能、任務等問題)即使在技術哲學日趨走向成熟的今天看來,仍然具有重大價值。
參考文獻:
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[4]ГороховВГ,РозинВМ.Философско-методологическиеисследованиятехническихнаук[J].Вопросыфилософии,1981(10):172-178.
老撾一號通信衛星通過
初步設計評審
近日,中國航天科技集團公司所屬中國亞太移動通信衛星有限責任公司在京組織召開老撾一號通信衛星用戶級初步設計評審及第二次季度管理評審會。老撾方面及與會專家對中方的衛星研制工作給予充分肯定,就衛星系統的相關問題達成一致意見,并簽署了會議紀要。老撾一號通信衛星順利通過初步設計評審以及第二次季度管理評審,并轉入關鍵設計階段。
老撾一號通信衛星項目于2012年12月1日正式啟動,實現了中國衛星出口東盟“零”的突破。作為基于東三B平臺研制的首顆國際商業衛星,這顆衛星計劃在2015年老撾建國40周年之際發射升空,將為老撾提供高清電視節目、遠程教育、政府應急通信等服務。(杭文)
液氧煤油發動機500秒長程試車
再獲成功
近日,由中國航天科技集團公司六院研制的120噸液氧煤油發動機500秒長程試車再次獲得圓滿成功。
本臺發動機試車狀態為新一代小型運載火箭一子級飛行狀態,通過長時間試車,對發動機長程工作的可靠性、伺服機構與滾控裝置聯合工作的協調性等項目進行了考核,并覆蓋了發動機的飛行時序、額定工況關機等項目。本次500秒熱試車完成后,120噸液氧煤油發動機試車已超過上百次,累計點火工作時間已超過40000秒,發動機的固有可靠性得到了進一步驗證,向型號首飛邁出了更加堅實的一步。(航訊)
新一代小型運載火箭三子級熱試車成功
7月11日,由中國航天科技集團公司八院抓總研制、805所抓總設計的新一代小型運載火箭三子級熱試車在六院101所取得圓滿成功。
此次熱試車主要考核三子級動力系統設計的正確性、合理性和協調性,盡量模擬發射場流程,暴露箭上、地面設計和操作中的薄弱環節,為后續設計改進提供依據。新一代小型運載火箭是我國全新研制的無毒無污染的新型液體運載火箭,火箭一級、二級動力系統試驗分別于2012年和今年上半年順利完成。加上本次三子級熱試車,新一代小型液體運載火箭已經圓滿完成了全部系統級熱試車,為火箭未來如期首飛奠定了堅實基礎。(航訊)
關鍵詞:
信息技術;科學教學;農村學校;西部
就西部廣大農村小學而言,科學教學一直是一個難題(如把科學課當作文化課來上是普遍現象)。在這樣的教學狀況之下,學生除了學一點科學理論外,別無收獲。對此,如果教師在科學教學中能合理地利用信息技術,則科學教學的質量將大為提高[1]。
1信息技術能拓寬分享與交流的范圍
眾所周知,微博、微信和QQ已經成為現代人最時尚的交流平臺。作為科學教學,必須順應時代潮流,借助因特網建立交流與分享的平臺,使科學教學的質量得到提高。分享與交流是讓學生體驗學習成就感和培養學習興趣最常用的方式之一。在傳統教學中,不但交流和分享的范圍極其有限,而且分享者與評價者也不可能有雙邊的交流機會。當采用因特網方式后,學生只要把學習成果上傳因特網,很快就能得到點贊與評價,即學生在最短的時間里就能體驗到學習的成就感,從而生發出學習的動力。2013年,筆者所教班的徐露同學在畢節市第一屆創新大賽中獲得科幻畫比賽的二等獎。為了分享喜悅,筆者把她的作品“火星上的零食樹”發到了自己的QQ空間和朋友圈里,并建議大家轉發。沒想到第二天就有了50多個點贊,還有了10多條評論。徐露更是關注網友們的反應———每多一個贊,她就多了一份自豪;每多一條評論,她就多了一份收獲。在分享喜悅的同時,她對自己的作品也有了客觀的認識,自信心更足了。此外,其他學生在關注的同時,也從心底里產生了認同感,提高了學習興趣。
2在交流與分享的過程中,學生得到不斷成長
信息技術的運用,使得異校、異地合作學習成為可能,并有助于實現區域資源的互補和師生的共同進步。2013年,筆者組織的一次教學活動很好地印證了這一觀點。當時的情況是:為了參與全國青少年科技體驗活動,筆者決定組織學生開展主題為“粒粒皆辛苦”的學生綜合實踐活動,其目標是“體驗糧食的來之不易,培養節約意識”。可現實是,筆者所在學校并未提供“營養餐”。于是,筆者就利用個人關系聯系到了提供營養餐的班級———爐山鎮爐山小學五(1)班,準備兩個班共同開展此次活動。該班主要負責“營養餐中的浪費現象”,筆者所教班主要負責“早餐中的浪費現象”和“酒席中的浪費現象”,即兩個班共同完成“一日三餐中的浪費現象”的調查。在活動后期,兩個班的學生代表共同上街開展了一次“節約糧食光榮,浪費糧食可恥”的簽名活動。在活動期間,兩個班的學生用短信、QQ等進行自主交流,并對對方的成果進行評價,使雙方師生受益匪淺。這是一次成功的嘗試,不僅提高了學生的學習興趣和效率,還擴大了學生的交往圈,增進了雙方的感情,培養了合作意識。
3信息技術有利于培養學生隨時記錄生活的習慣,易于激發學生的探究靈感和興趣
培養學生擁有學習和探究科學的興趣是科學教學最重要的目標。為此,筆者利用智能手機記錄生活中的科學現象并用于教學,受到了學生的歡迎。在筆者的影響下,許多學生都有了拍照片、發微信的習慣。一天,一個學生興致勃勃地跑到筆者面前,要筆者看她站在學校附近鳳山頂上拍攝的一組霧景照片,內容為記錄霧氣包圍威寧縣城到飄散的過程。她一邊向筆者展示一邊興奮地講述拍攝時的情景。當翻到一張照片時,她突然停了下來。只見照片上的云霧如同一床大棉被,把整個縣城蓋得嚴嚴實實,只有東南角廉租房小區最上面的兩層房屋飄在云霧之上,就像傳說中的“海市蜃樓”。她不解地問:“田老師,縣城里比它高的樓群還有好多呢!可為什么只有這個小區的房頂能夠被看到呢?”筆者順勢說道:“要不,你找幾個有興趣的同學組成一個研究小組,研究一下這種現象是怎么形成的吧!”她欣然接受了筆者的意見。第二天,一個主題為“廉租房怎么變成‘海市蜃樓’了?”的課題就誕生了。上述例證說明,只要讓學生養成好的生活習慣,就很容易激活他們探究科學的靈感和興趣。
4信息技術促進了優質資源的共享,有利于提高農村學校科學教學的質量
信息技術走進教室,使得教室與大千世界連為一體。如學生坐在教室就能知道外面發生的事情,可以通過因特網隨時查閱想要的資料,可以輕松解決心中的困惑。同時,信息技術對于擴大學生的視野、豐富學生的知識,都是最佳的選擇工具。總之,利用好網絡,對于解決農村學校科學教學的難題和提高教學質量均大有裨益。作為農村的科學教師,雖然無力改變教學所面臨的困境,但若順應時代潮流,合理地利用好信息技術,那農村科學教學水平必將得到極大的提升。
施用生物有機肥有利于減少病蟲危害,減少農藥污染,作物長勢旺盛,抗病能力也明顯增強。
隨著生活水平的提高,人們希望減少化肥農藥對糧食蔬菜等食品的不良影響,而以生物有機肥種植的糧食蔬菜,可以避免化肥和化學農藥的污染,而且還可以增加土壤有機質及有益微生物,防止土壤板結,消除硝酸鹽和亞硝酸鹽的危害,有利于可持續農業發展。
高爐是鋼鐵廠煉鐵的主要設備,它具有產量大、生產率高和成本低等優點。高爐冶煉的過程中,發生了許多復雜的物理化學變化。煉鐵原料從高爐爐頂加入后,經過預熱、鐵氧化物的還原和熔化、鐵氧化物的還原和熔化、鐵和渣下滴流動及分離、焦炭的燃燒及產生煤氣等一系列過程而獲得生鐵。
1. 高爐砌筑的施工準備
(1)根據高爐及其附屬設施的工藝布置,合理布置現場施工平面,主要的臨時設施有耐火材料倉庫、高爐爐前大棚、泥漿攪拌站、噴涂站、配電站、磚加工篩選場,卷揚機房、預砌筑場、爐內爐外進料平臺、工具庫房。
(2)施工前,對高爐爐底、爐缸等部位的耐火磚要進行選分。高爐磚經過挑選或加工后,分部、分段進行配層。
2. 高爐的砌筑的施工順序和施工方法
(1)爐底下部冷卻管區域不定形耐火材料的施工前,先將基礎表面清掃干凈,除去冷卻管表面浮銹。澆注料采用強制式攪拌機進行攪拌。澆注時,應填充密實。澆往沿每列冷卻管的中心向兩端進行。并使用插入式振搗器振搗。每列澆注完畢,在澆注料終凝前將四周濺附在管壁上的殘灰擦凈,再覆蓋草袋,澆水養護。爐底鋼板在冷卻水管之上,冷卻水管中心線以上的碳素料施工,應將工字鋼兩側翼緣板下的碳素料搗打密實,后搗中間的碳素料,采用風動搗捶以一錘壓半錘的方式進行搗打,直到搗打密度達到設計規定的要求。搗實后的碳素料應略高于工字粱上表面,再用鏟平刮刀沿工字鋼上翼緣將碳素料鏟平。對局部底凹處,應挖去約30mm深,重新鋪料搗打密實。
(2)爐底板下壓入碳膠前,把壓漿嘴內外及周圍爐底板上的灰渣、浮銹、油污吹掃干凈,用壓縮空氣將壓漿嘴內的灰渣吹掃干凈。然后逐個進行測量編號,每編一個號即在壓漿嘴側測量出地板初始高度,并做好記錄。碳膠的成分按照材料廠家的配比說明進行配比。將調制攪拌好的碳膠從壓入機流出,經由軟管導人爐底板焊好的短管。壓入板內。在壓入過程中用水準儀逐一觀察壓漿周圍爐底板的隆起高度,并用大錘在壓漿嘴周圍對爐底板進行敲打,促使地板下碳膠順利流入。壓入必須按編號順序進行,整個壓入過程連續施工,中途不得停頓,以免碳膠在管中硬化。壓入碳膠完畢后。自然養護24小時。待其硬化凝固后,割除短管,焊上封板。
(3)設有冷卻裝置的爐底板墊層表面,砌磚前用碳素搗打料找平。爐底碳素找平層的表面平整,需要采用扁鋼隔板控制。利用扁鋼為導面逐條進行找平。施工時,以焊扁鋼帶最為重要。焊接前,先在爐底板放出設置扁鋼(50mm×lOmm)分條的行列線(間距800mm),沿線每隔400mm距離焊接焊接角鋼立柱,將扁鋼帶側貼在角鋼立柱上端,并用夾具夾緊,然后用水準儀監控,并調整扁鋼帶上的標高,使其達到碳搗層的設計標高后點焊固定。復查確認合格后再滿焊。
(4)碳素料的搗打采取隔行分層搗打的方法進行。以體積密度作為控制搗實密度的標準。搗打前,先將爐底表面清掃干凈,鋪料時應控制松鋪厚度為100mm,用木刮板將料面刮平,先用搗固錘沿兩側扁鋼帶搗打密實,再用風動搗錘往返振搗3遍,直到壓下量達到規定值。接著進行上一層鋪料和搗打,直到頂層達到規定的標高。最上層表面比設計標高高出5ram以便于刮平。找平時,將鏟平刮刀橫放在碳搗料兩側扁鋼帶的上面,用兩臺風鎬沿條帶從一段推進,往返兩遍找平。表面平整度是用3m長的鋼靠尺進行檢查。靠尺與碳搗層表面的間隙不得大于2mm。用水準儀測量各點的相對高差小于5mm。
(5)鋪滿炭塊爐底砌筑時,各層和各列間的炭塊均以薄縫連接。垂直縫不大干1.5mm,水平縫不大干2mm。滿鋪爐底炭塊爐底有臥砌和立砌兩種形式。高爐采用臥砌的形式。砌筑前。測定和畫出每層炭塊的層高線和十字中心線,根據中央炭塊列長度,畫出端部控制線。
(6)砌筑從爐底中心開始,撂底時,應根據預砌筑的編號,沿中心準確砌筑中心炭塊列。中心列砌完后,再次復查其平面位置,磚縫厚度和表面平整度。然后再砌第2列磚。當一側砌完3列以上炭塊時,即可兩側同時展開砌筑,操作千斤頂同步對稱同時進行,避免炭塊砌體產生偏離位移。每列砌完3塊即用支撐桿將其頂緊。靠爐殼的每列炭塊兩端處的垂直縫,則采用反、正木楔楔緊。在砌筑中,及時檢查已經砌完的炭塊砌體的位簧是否準確。砌筑炭塊的碳素泥漿,根據周圍的空氣溫度,進行隔水加熱。一層炭塊砌筑完畢后,用碳素料將周圍的脹縫分層振搗密實。研磨找平層是最后一道工序,為下層炭塊砌筑創造有利的條件。先用3m長鋼平尺沿砌磚排列的方位進行檢查,對高處部位打上記號,隨后操作研磨機沿著鋼平尺檢查的方向做S形路線向前移動,邊研磨邊檢查,直到全部表面平整度達到要求為止。
(7)爐缸的環形碳塊砌筑前,通過出鐵口中心在其底層上畫出高爐的十字中心線,并在中心設置半徑規,畫出炭塊的內圓線,利用炭塊本身的頂砌筑。根據預砌筑圖的編號,從出鐵口中心開始干排,即將出鐵口對面的的炭塊干排至出鐵1:1中心線的兩側,然后按與砌筑順序依次向兩邊進行,當兩側均已干排15塊炭塊后開始砌筑。每砌一塊炭塊,均借用吸盤將炭塊的放射縫方向擠緊,使其縫隙泥漿飽滿,并達到尺寸要求。每砌5塊磚在炭塊端頭與冷卻壁間塞上木楔。
關鍵詞:信息技術;多媒體;課堂教學
隨著計算機和網絡技術的迅速發展,當前人類社會從第一次工業革命的蒸汽時代進入到第三次科技革命的信息化時代,人們學習方式、思維方式和生活方式都發生了重大變化。在新課改下,教育也面臨著信息化時代。《科學課程標準》明確指出,在一切有條件的地方,科學地使用現代教育技術教學以跟上科技迅猛發展的步伐。因此,作為中學教師,要盡量地使用現代教育技術來提高教育教學質量。
一、多媒體課件優化課堂教學
多媒體課件的開發和應用已成為信息技術和中學課堂教學的結合點,多媒體課件提供的圖像、動畫、活動影像等圖文并茂的情境代替課本上的靜止畫面,更容易引起學生的興趣,因此,有助于培養學生的觀察能力和激發學生的想象能力。利用多媒體軟件的友好交互界面和多媒體的超文本結構,教師可以針對學生的實際情況,按照由表及里、由淺入深、由個別到一般、由具體到抽象的認識規律,采用不同的觀察方式,有效地指導學生進行觀察和分析。既發揮教師的主導作用又能充分體現學生的主體作用。充分體現了新型教學模式的優越性。這種新型模式的實施離不開多媒體課件的開發。多媒體課件在課堂教學中至少有四種好處:其一,簡潔性。其二,生動性。其三,趣聞性。其四,高效性。實踐表明,以計算機為基礎的現代教育技術對于學科教學的深化改革確實具有決定性的意義。
二、教師角色定位
信息時代,人們很容易從網絡等媒介中獲取信息和知識,教師已經不再是只是的擁有者,學生可能通過各種信息途徑獲取比教師更多、更精確的知識。因此教師的職責已經不可能再是單純地傳授知識,教師的任務更多地體現在“導”上,幫助學生決定適合個體需要和個體實際的學習目標,創設豐富的教學情景,激發學生獲取知識和能力的動機,培養健康的興趣,發展學生認知、判斷、選擇各種能力,幫助學生養成良好的學習習慣,塑造高尚的道德、健全的人格和健康的心理。信息技術課對教師的素質提出了更高的要求,教師在完成教學任務的同時,必須加強學習與實踐。適應教育技術的進步。教師需要成為一名積極地終身學習者。并以這種態度來影響所教的學生,教師不僅要關注所教學科方面的知識,還要注意獲取一些其他領域的最新成果和動態,具備信息技術課的教學能力。
三、培養學生創新能力
信息技術課信息量大,信息傳播快等特點,是其他教學設備所補課比擬的。他不僅打破了時間和空間的限制,更使學生在短時間內接觸大量的信息資源,改變了以往單純從教師和課本獲取信息的教單一局面,更培養了學生主動學習和利用網絡知識的能力。例如在《流動的空氣》一課中,讓學生登陸《風》科學專題學習網站,讓學生根據需要與喜好有選擇地了解關于風的類型、危害及利用等相關知識并加以匯報,大大開拓了學生的視野。讓學生了解風在生活中的各種利用后,激勵學生們大膽想象、勇于創新,以“如果你是個小發明家,你想利用風為人累做些什么”,拉開奇思妙想環節,這時,你不得不驚嘆于孩子們的奇妙的幻想世界,有的說我想發明一臺風能計算機,這樣到野外也能用電腦了,有的說,我想發明一種抗病毒風扇,只要一按開關,消毒液就會散布在空中,把甲型H1N1病毒滅光。通過這些事例可以大膽地提高學生的創新能力。
四、信息技術與創境應用
心理學家認為,學生的思維是后天培養和訓練的經過,人們的思維在解決具體問題時才會積極起來。利用多媒體課件,創設現實情境,啟發學生應用所學知識,解決實際問題,可謂“事半功倍”。如教學《摩擦力》一課是,教師用課件創設了這樣一個情境:一輛汽車在泥濘的道路上行駛,突然車輪陷在了泥坑里,汽車加大油門,馬達轟鳴,車輪仍然上不來。怎么辦?學生思維被情境激活,紛紛出謀劃策,有的說車廂里站上人,用增加重量的辦法增大摩擦力;有的說車輪下墊上碳渣、石頭或把車輪下的稀泥挖出來,使車輪與地面的接觸面粗糙來增大摩擦力等。學生在解決問題的同時,既鞏固了所學知識,,又使學生深切地體會到科學就在我們身邊,我們應該從小愛科學、學科學、用科學,使科學課堂達到最好的效果。
自然課堂教學中,交互性很好的課件、快捷的通信網絡,為學生的合作學習創設了條件,使得教師與學生、學生與學生之間的交流更加方便,也利于學生的自主、探究學習。不管一種什么樣的教學手段,只有當它在課堂中確確實實能更好地激發學生學習興趣、拓寬學生視野、突破教學難點時,它才真正起到了應有的作用。因此,我們應該在實踐中不斷摸索,恰如其分地在科學課中運用好信息技術,以實現它們的優化整合。
教育建構主義者認為,學習是主動建構知識而不是接受知識的過程,教學是支持建構知識而不是灌輸知識的過程,是在理解、感悟、批判過程中建構知識。信息技術課程以培養學生的獲取信息、處理信息、保存信息和利用信息為目的,培養學生利用信息技術解決復雜的現實問題,發展學生的信息能力,幫助學生了解科學探究的基本過程和方法。其中,科學方法是認識自然或獲得科學知識的程序或過程。具體地說,科學方法主要包括觀察法、實驗法、比較法、分析法、綜合法、歸納法、演繹法等。下面筆者將在建構理論下談自己實踐的幾個信息技術科學方法的培養模式。
一、建構主義的關鍵假設與啟示
1.個人建構主義的關鍵假設
知識是通過經驗建構而來,學習產生于個人對知識的闡釋,學習是學習者在經驗基礎上主動建構對意義理解的過程。這幾個關鍵假設帶給我們的教學啟示是教學就是創設優化的學習環境,制造適當“困惑”,幫助并引導學習者解決“困惑”為核心,來支撐個體對知識的建構。
2.社會建構主義的關鍵假設
學習是磋商不同觀點的社會性協作過程。這個假設給我們的教學啟示是教師和學生都是學習者,是在民主、平等的氛圍中學習,師生相互促進,共同成長。
3.與境說的關鍵假設
學習應發生或置身于真實的場景。這個假設給教學帶來的啟示是教育應跟情境脈絡有關,稱之為“情景認知”,這種學習類型叫做“真實性學習”,這種教學稱為“拋錨式教學”。
二、貫徹新教材培養科學方法的模式之一 ――觀察法
人機交互是多媒體計算機的顯著特點,多媒體計算機可以產生出一種新的圖文聲色并茂的、感染力強的人機交互方式,而且可以立即反饋。這種交互方式對于教學過程具有重要意義,它能有效地激發學生的學習興趣,使學生產生強烈的學習欲望,因而形成學習動機。
1.課堂演示
建構主義提倡在教師指導下的、以學習者為中心的學習,成為意義的主動建構者,要求學生在學習過程中用探索法、發現法去建構知識的意義。在建構意義過程中,要求學生主動去搜集并分析有關的信息和資料,對所學習的問題要提出各種假設并努力加以驗證。課堂教學中教師演示式的導入,也就是通過課件的演示進行導入課堂內容,最能調動學生的情緒,起到激發他們學習的興趣和求知欲的作用。
2.活動與探究
個人建構主義理論認為,知識的建構必須有科學的思維方法,在教學中教師要把重點放在指導學生科學的思維方法上,注意培養學生的思維方法。積極而廣泛的思維,既接收信息,又傳遞和加工信息,誘發悟性的啟動,學生獲悟后就進入新穎別致的構思設計,最終獲得準確而清晰的解決問題的方法。
三、貫徹新教材培養科學方法的模式之二――分析法
根據社會建構主義理論,學習是磋商不同觀點的社會性協作過程,因此它需要自由、民主、平等、和諧的教學氛圍。教師要以一個組織者、參與者的角色介入教學活動中,而不是以權威者去剝奪學生的感悟,讓學生在練習中發現問題。提出問題后讓學生先動腦筋自己解決,能解決最好,如果無法解決,大家討論,最后由教師總結一下。從教學效果來看,學生既鞏固了知識,又突破了難點,真是事半而功倍。
例如,在指導學生制作網頁的過程中,安排學生自愿組合來制作網頁(要求至少兩人一組),學生通過合作制作出各小組的網頁后,再讓各小組之間充分地交流,引導每位小組成員認真對待他人的意見和建議,通過觀摩、體驗,學會欣賞和發現其他小組的優點。經過客觀地分析、辯證地思考后,正確認識自我,對本小組的網頁作出修改、補充,使本小組的網頁進一步得到完善,逐步豐富小組成果。在完成整個任務的過程中,學生個個都帶著十足的好奇和疑惑,積極主動地參與實踐,并充分發揮自己的想象力和創造力,把自己的網頁裝扮得五彩繽紛、個性十足。在總結中學生紛紛發言,搶著說出自己得出的結論和體會,課堂氣氛十分活躍。
事實證明,學生在這種活躍、輕松的氣氛中學習、探索,他們的大腦始終處于興奮狀態,所學到的知識技能十分扎實,實踐能力也不斷得到提高。這一教學形式,既培養了學生的合作意識,同時也利于學生主動地獲取知識,體現了建構主義的學習觀,學習者不是被動信息吸收者,而是主動地建構信息。教學就是要讓所有的學生發出自己的聲音,允許多元價值的存在,并形成相對共同的價值進行分享。
四、貫徹新教材培養科學方法的模式之三――任務驅動
建構主義思想認為,學習是學習者主動建構知識的過程,教師在教學中則應該充分發揮學生的主體作用以及學生的自主性、能動性和獨特性。教師可以把教學內容設計成一個或多個具體的任務,讓學生通過完成一個或多個具體的任務,掌握教學內容,達到教學目標。教師的教和學生的學都是圍繞如何完成一個具體的任務進行的,教師教學思路清晰,學生學習目的明確,更容易使學生掌握學習內容。
例如,在講Word中的圖文框、文本框、圖片和自選圖形的使用,按任務驅動的教學模式,不是孤立地介紹各部分的概念、作用和操作方法,而是將所有內容設計為制作一幅圖片這一具體的任務,教師通過講解如何制作這幅圖片讓學生掌握教學內容,提高學生的主動參與意識。在教學中,如果總是教師講、學生聽,學生容易疲勞,也容易養成上課就等著教師教的依賴心理。如果每一節課都給學生下達一個具體任務,學生在思想就有一種必須完成任務的緊迫感,再自己去操作、嘗試。在去創造的過程中,學生就會體會到自己探索的成功感,從而充分激發起學習興趣,調動起學習積極性和主動參與意識。
義務教育階段信息技術教育的有效實施可以提高學生利用信息技術有效開展各學科的學習和探究活動、積極參與社會實踐、主動進行終身學習的能力,可以拓展學生適應現代社會生活所需的信息技術技能,鞏固信息素養和技術創新意識,這正是建構主義中與境說理論的體現。
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、社會發展史別引人注目的內容。
1 科學技術史與歷史科學
科學技術史本質上是一門歷史科學,它描述的是科學和技術從生產到發展的史實,是自然科學和應用科學的歷史。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(G.SONTON.1884-1956)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,宗教史是最早出現的,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,又經歷了為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。
歷史學家之所以拒科學史于門外的原因很多,主要的原因可以歸納為:
第一,研究對象不同。歷史學家首先注意的是人與人之間的關系。科學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。科學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。這樣一代傳一代,造成一些歷史學家對科學史越來越生疏。
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。
2 科學技術史研究中的內史與外史
在科學史研究中,所謂內史(internal history),主要研究某一學科本身發展的過程,包括重要的事件、成就、儀器、方法、著作、人物等等,以及與此相關的年代問題。所謂外史(external history),則側重于研究該學科發展過程中與外部環境之間的相互影響和作用,以及該學科在歷史上的社會功能和文化性質;而這外部環境可以包括政治、經濟、軍事、風俗、地理、文化等許多方面。
內史外史問題,也不免要牽涉到上面所談到的三種科學史研究方法。其實傳統的編年史方法正是以前作純內史研究的不二法門,國內以往大量的科學史論著都證明了這一點(然而真正的深湛之作,卻也不能不適度引入思想史方法),而成功的外史研究則無論如何不能不借助于社會學的方法。
從內史到外史,并非研究對象的簡單擴展,而是思路和視角的重大轉換。就純粹的內史而言,是將科學史看成科學自身的歷史(至少就國內以往的情況看來基本是如此);而外史研究要求將科學史看成整個人類文明史的一個組成部分。由于思路的拓展和視角的轉換,同一個對象被置于不同的背景之中,它所呈現出來的情狀和意義也就大不相同了。
我們可以簡單歸納外史研究的三重動因:
第一,科學史研究自身深入發展的需要。
第二,科學史研究者拓展新的研究領域的需要。
第三,將人類文明視為一個整體,著眼于溝通自然科學與人文科學。
前兩種動因產生于科學史研究者群體之內,第三種動因則可能吸引人文學者加入到科學史研究的隊伍中來——事實上這種現象近年在國外已不時可見。
3 科學史的三種研究方法
科學史研究,與其它學術活動一樣,是一種智力活動,有它自己的“游戲規則”;按照學術規則運作,這就是科學史研究應有的方法,同時也就使科學史研究具有了意義。而比較有成效的方法,至少已經有3種。
第一種是實證主義的編年史方法。這種方法在古代史學中早已被使用,也是現代形態的科學史研究中仍在大量使用的方法,在目前國內科學史界則仍是最主要的方法。在中國,這種方法與當年乾嘉諸老的考據之法有一脈相承之處。編年史的方法主要是以年代為線索,對史事進行梳理考證,力圖勾畫出歷史的準確面貌。此法的優點,首先是無論在什么情況下都不可能不在一定程度上使用它。其弊則在于有時難免流于瑣碎,或是將研究變成“成就年表”的編制而缺乏深刻的思想。
第二種是思想史學派的概念分析方法。這種方法在科學史研究中的使用,大體到20世紀初才出現。這種方法主張研究原始文獻——主要不是為了發現其中有多少成就,而是為了研究這些文獻的作者當時究竟是怎么想的,重視的是思想概念的發展和演化。體現這種方法的科學史著作,較著名的有1939年柯瓦雷(A.Koyre)的《伽利略研究》和1949年巴特菲爾德(H.Butterfield)的《近代科學的起源》等。巴特菲爾德反對將科學史研究變成編制“成就年表”的工作,認為如果這樣的話:
我們這部科學史的整個結構就是無生命的,它的整個形式也就受到了歪曲。事實已經證明,了解早期科學家們遭受的失敗和他們提出的錯誤的假說,考察在特定時期中看來是不可逾越的特殊的知識障礙。甚至研究雖已陷入盲谷,但總的來說對科學進步仍有影響的那些科學發展的過程,幾乎是更為有益的。
思想史學派的概念分析方法以及在這種方法指導下所產生的研究成果,在國內科學史界影響很小。至于國內近年亦有標舉為“科學思想史”的著作,則屬于另外一種路數——國內似乎通常將“科學思想史”理解為科學史下面的一個分支,而不是一種指導科學史研究的方法。
與上述兩種方法并列的,是20世紀的第三種方法,即社會學的方法。1931年,前蘇聯科學史家在第二屆國際科學史大會上發表了題為“牛頓《原理》的社會經濟根源”的論文,標志著特有的科學史研究方法的出現。這種方法此后得到一些左翼科學史家的追隨,1939年貝爾納(J.D.Bernal)的《科學的社會功能》是這方面有代表性的著作。而幾乎與此同時,默頓(R.K.Merton)的名著《十七世紀英國的科學、技術與社會》也問世了(1938年),成為科學社會學方面開創性的著作,這是以社會學方法研究科學史的更重要的派別。
以上三種方法,從本質上說未必有優劣高下之分,在使用時也很難截然分開。至于思想史和社會學這兩種方法相互之間的關系和作用,可以有如下的認識:
思想史和社會史方法作為科學發展的兩種解釋,有它們各自獨到的地方,但也都有不足之處。這些不足之處雖已被廣泛而且深入地討論過,但是一種新的對內史和外史的更高層次的綜合尚未出現,也許,以新的綜合取代它們根本就是不可能的,也許在理解科學的發展方面,它們都享有基礎地位,唯有兩者的互補才能構成一部完整的科學史。
總之,科學技術史是一個復雜的多面體,對它的描述常常可以有許多側面或采用多種方法。取向側重的不同,其描述就會有不同的面貌和內涵。假若幾個取向都能兼顧到,這當然很好,是較全面的。但是,在實際操作中,不僅是幾個取向難以兼顧,有時甚至連一個取向也難以做好。對于科學技術史研究起步較晚的中國,情況更是如此。
參考文獻:
[1]曹天予.魅力與危險——對科學史后現代主義觀的反思.自然辯證法通訊,1993.3.
中圖分類號 G644 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219(2014)07-0027-05
應用技術大學具有獨特的人才培養類型特點和優勢,是高等教育發達國家和地區在知識經濟社會和高等教育大眾化背景下的共同選擇和普遍趨勢。在發達國家,80%左右的高校屬于這種類型。相對基礎性、學術性高等院校而言,應用技術大學強調產業行業的專門性、針對性、實踐性、與經濟社會發展適配性,能比較好地適應經濟社會發展和高等教育大眾化階段產生的多樣化需求。學科建設是高等院校工作的龍頭,是學校全面、協調、可持續發展的重要基礎與平臺。應用技術大學要通過建設特色學科,形成自己的人才培養優勢和服務區域經濟發展的優勢。
一、發展技術學科:應用技術大學學科建設的目標選擇
技術學科,是一個在邏輯上相對完整和自成體系、目標指向技術活動領域(自然技術活動領域和社會技術活動領域)、涵蓋范圍大小不等、主要由基礎科學的基本原理和相應的技術規則及經驗所集成的技術知識體系和組織方式。在科技創新成為經濟發展主導力量的今天,發展技術學科是技術型人才培養的需要,是應用技術大學特色發展的需要,更是實現我國技術創新型國家戰略目標的需要。
(一)發展技術學科是技術創新型國家建設的需要
近幾年來,我國在基礎研究和工程領域取得了舉世矚目的成就,這與我國重視基礎研究和工程研究密切相關。但一個國家的發展不僅僅需要基礎研究和工程研究,更需要技術研究。
改革開放以來,我國經濟持續高速發展,GDP年均增長率超過9%,對外貿易年均增長率接近15%。在工業制成品中,我國已有超過130種產品的產量位居世界第一,世界上約30%的日用工業品為“中國制造”,我國已成為世界制造大國。近幾年更有一些實力雄厚的大型企業走出國門,在境外設廠或收購外國企業,中國制造開始利用外國的土地和人力資源。但是,雖然我國制造的商品出口量非常大,但在世界市場上并沒有相應的銷售網絡,品牌很少,定價話語權甚微。生產靠訂單、銷售靠外商、技術靠引進,我國總的對外技術依賴率超過70%,真正擁有知識產權的企業為數不多。當前中國制造業在虛假繁榮的背后體現的是核心技術缺失、綜合競爭力低下。“世界經濟論壇”(World Economic Forum)的《全球競爭力報告(2013-2014年)》(The Global Competitiveness Report 2013-2014)有關數據顯示,我國與發達國家和地區在技術儲備上的差距十分明顯,總排名為148個國家和地區的85位,而且呈下降趨勢,比2010~2011年的78位下降了7位。而可用的最新技術更是在148個國家和地區中排在105位,比2010~2011年的94位下降了15位[1]。這些信息反映出我國尚缺乏自主創新能力,中國目前還只能算是“世界加工廠”,在從“中國制造”走向“中國創造”的過程中,“科技約束”始終是“瓶頸”。原創技術和核心技術的缺乏與我國技術科學的學科地位沒有確立相關。因此,推動我國成為一個技術創新型國家,提升國家在技術領域的綜合競爭力,必須確立技術學科在整個學科體系中應有的地位,并通過發展技術學科為技術科學的發展和技術型人才的培養服務。
(二)發展技術學科是技術型人才培養的需要
在自然科學領域,我國現有學位體系中除了理工兩大門類之外,沒有相當于技術科學學科的獨立門類,盡管當前也存在一些有關以“技術”作為學科名稱的學科,但這些學科有的既可以列入工程學科領域,也可以列入理學學科領域。這種情況的出現往往使得一些新興技術學科不能名正言順地發展,并進一步影響技術型人才培養。對此,北京大學王義遒就曾建議性地指出:由于我國高等教育幾十年來一直理工分野較清,專業劃分過細,而不像西方著名大學往往按技術科學的要求來培養技術型人才,因此,建議在我國的學科專業目錄上把技術科學學科單列為獨立門類,這不但有利于技術科學的發展,也有利于人才的培養,更對綜合性大學的發展頗為有利[2]。尤其是近些年來,隨著現代高新技術在生產領域的廣泛運用,社會對技術型人才的需求越來越旺盛。發展應用技術大學,建立獨立的技術學科體系,已經成為技術型人才培養迫在眉睫的需要。
(三)發展技術學科是應用技術大學特色發展的需要
由于一直以來,在我國的學科體系中始終找不到技術學科的位置,造成了我國高校的學科建設出現趨同現象,學科同質化導致高等教育辦學的同質化。
應用技術大學的發展,需要具有技術教育特色的學科支撐。目前,我國應用技術大學的專業設置主要集中在技術領域,并在專業建設中逐步形成了具有技術科學性質的技術研究和技術學科。但這些院校在真正的學科建設中如果參照現有的學科分類標準,往往難以找到對應的學科類型。最主要的是,現代技術發展周期越來越短,新興技術不斷產生,并不斷充實技術科學的內容,使得技術科學的分類更頻繁,不斷產生新的技術學科,而現有學科分類標準不但沒有技術學科的門類,而且始終處于不變的狀態,不能完全適應高等技術院校學科建設的具體要求。因此,對應用技術大學來說,不但學科建設的方向不明,而且即使移植傳統大學的學科建設模式也難以達到學科建設的目標。其實,對綜合性大學和工程性大學來說也是如此,基礎學科和工程學科的發展一方面要通過技術學科的建設實現研究成果的轉化;另一方面,工程學科的發展在很多場合必須借助技術學科的研究成果,只有明確技術學科的地位和作用,才能確保各類學校的個性化發展之路。
二、應用技術大學學科建設的基本思路
對應用技術大學而言,學科建設不能盲從于傳統本科院校的學科建設模式,而是需要根據學校的辦學傳統和定位及服務面向,確立體現應用技術大學特色的學科建設之路。“面向行業、立足應用、服務地方”是應用技術大學學科建設應當遵循的基本思路。
(一)行業性
應用技術大學學科建設的行業性特征,首先,體現為要面向行業企業生產實際,以開展技術應用研究為重點,在研究解決企業生產過程中實際存在的技術難題的時候,更要關注問題解決過程中所產生的新知識,進一步拓展新的學科生長點。其次,體現為要以產學研深度合作為基本路徑,要加強與行業企業的產學研合作基地建設,深入探索產學研合作機制,采取與企業共建、共設發展研究院等產學研聯合體的方式,形成以市場為導向、產學研相結合的技術創新體系,推進技術進步和技術知識的轉化。
(二)應用性
隨著知識經濟的興起與發展,技術中的科學含量不斷增加,科學技術轉化為生產力的速度不斷加快,從而對應用技術大學的應用科學研究以及應用學科發展提出越來越高的要求。聯合國教科文組織(UNESCO)在制定R&D統計標準時,把科學研究劃分為三類,即基礎研究、應用研究和試驗開發研究[3]。其中,應用研究和試驗開發研究又統稱為技術研究。應用研究是基礎研究在實踐中的運用,是針對具體實際目的或目標進行的獨創性研究,要求緊密結合社會現實需要,并為社會現實服務;試驗開發研究主要是利用應用研究的成果,創造可供復制推廣的技術手段或工藝服務等,主要表現為知識物化的過程,也就是將科研成果轉化為生產力的過程。基于此,應用技術大學學科建設的應用性,就是要主動圍繞地方社會經濟發展要求,強化應用研究和試驗開發研究,扎實開展技術開發、產品開發或技術服務,重視并努力促進應用研究成果的轉化,積極進行技術創新,為區域經濟社會發展服務,為行業企業提供技術支持。
(三)區域性
學科建設的核心是人才培養和創新知識,但其最終目的還是要服務于社會。應用技術大學作為地方性高校,其學科建設既要著眼于國家宏觀經濟建設的長遠需要,更要緊密結合地方經濟建設的現實需要,為地方經濟建設直接提供人才保障和智力支撐。滿足區域經濟社會發展需求是應用技術大學生存和發展的源泉,是應用技術大學學科建設的立足點和歸宿,這進一步決定了應用技術大學學科建設的區域性特征。
三、應用技術大學建設技術學科的基本路徑――案例剖析
地方本科高校向應用技術大學轉型后建什么學科以及如何建設學科目前還處于探索階段,本文以上海某高校為例進行剖析,期望能對應用技術大學的學科建設提供借鑒。
上海某高校是2004年升本的地方本科高校。升本后,該校對辦學定位作了專題研究,并結合區域經濟發展需要和自身辦學傳統,提出了“本科層次技術教育”的辦學定位和“技術立校,應用為本”的辦學方略,并把學科建設始終作為突出特色、提升實力的基礎,確立了“以學科建設為龍頭,提升學校科研能力”的發展方向,研究制定了學校學科專業中長期發展規劃,強化學科建設。
(一)立足區域發展和行業需求,凝練學科方向
鑒于新建本科院校資源的有限性、學科基礎的薄弱性,該校在制定學科發展策略時,實施了“有所為、有所不為”的錯位競爭戰略,聚焦重點,力爭在某個領域上創立品牌。該校在分析區域產業結構發展趨勢和本校發展優勢的基礎上,聚焦上海先進制造業及相關服務業發展要求,特別關注制造業的改造提升、戰略性新興產業的培育發展,將學科建設聚焦在能源裝備制造技術領域,重點聚焦火電、核電、風電等能源裝備關鍵技術,突出技術應用研究。經過幾年建設,該校初步形成了以能源裝備制造技術學科群為重點,生產服務學科群和技術文化學科群聯動發展的技術學科體系。
在投入方面,該校聚焦重點發展的學科方向,在資金、人力、物力等方面給予重點投入。2012年,該校電力電子與電力傳動學科因長期聚焦我國風電技術研究,獲批“服務國家特殊需求人才培養試點項目”,成為工程碩士專業學位研究生培養試點單位,致力于培養國家急需的風電工程碩士人才。
(二)校企合作構筑學科平臺,積極開展技術應用研究
在學科建設過程中,該校認識到“校企合作,搭建產學研平臺是應用技術大學學科建設的重要途徑,也是人才培養的重要途徑,是學校服務社會的重要橋梁”,因此,該校充分利用行業背景優勢,積極借助企業集團的豐富資源,加強產學研合作平臺建設,推進學科建設與產學研協同創新。
首先,校企合作搭建科研平臺。近年來,該校與上海30多家高新技術企業結成產學研合作聯盟,其中,作為校企合作最為密切的上海某裝備制造集團(國內最大的裝備制造業集團之一),更是將該校納入了集團核心科技創新體系。并在該校設立“XX集團中央研究院分院”,通過“分院”,校企合作建立了上海市裝備制造業共性技術專業服務平臺數控技術服務中心、風力發電技術研究中心、大鍛件制造技術應用研究所等一系列特色鮮明的產學研合作平臺。該校還與上海某重型機器廠聯合建立了大鍛件制造技術應用研究所,通過校企互動,使該校在大鍛件制造技術研究領域有了較大進展,已獲得國家重大專項、上海市自然科學基金項目、上海市教委科研創新重點項目。2012年,上海高校知識服務平臺“大型鑄鍛件制造技術產學研合作中心”在該校成立,由上海市教委和上海某重型機器廠共同投入約1億元,著力打造全新的產學研協同創新平臺,為上海裝備制造企業提供技術支持。
其次,校地合作致力服務地方。作為地方本科院校,該校把滿足地方經濟社會發展需求作為自己的歷史使命,并根據長三角經濟發展需要,建立“主動出擊、服務企業”的科技工作站。目前,該校分別與江蘇靖江、浙江臨安、安徽蕪湖共建有3個科技工作站,并分別派出了科技特派員。通過設立科技工作站,促進了學校科技服務與地方經濟發展的結合,找到了學校發展與行業企業發展對接的切入點和突破口。
此外,該校還探索和實踐了產學研全方位、深層次、制度化合作的有效路徑,不僅在學校和企業集團層面建立了戰略聯盟合作伙伴關系,還實施 “校企合作共建二級學院”具體措施,通過校企雙方在學科專業、師資隊伍、實習基地等領域的深度合作來促進學校的學科建設。
(三)強化教師實踐背景,打造技術特色鮮明的學科隊伍
學科建設離不開人才支撐,高水平的科研團隊是學科建設的關鍵。為此,該校在《中長期改革和發展規劃綱要》中明確提出“隊伍強校戰略”,立足技術本科辦學定位,發揮行業辦學優勢,通過“引智”與“培養”相結合的一系列舉措來打造一支高水平的技術應用型科研團隊。
在人才引進方面,該校立足重點學科,采取了一系列舉措加強高水平人才的吸引力度,重點引進符合新技術發展需要的技術專家以及高學歷、高職稱人才及團隊。并根據學科發展重點,扶持有發展潛力的創新學術團隊,致力于培養和造就杰出的中青年學術群體。與此同時,該校還十分注重校內教師培養,采用各種措施提高青年教師科研能力,具體包括:配備具有較高教學科研水平的教師擔任導師,建立青年教師帶教制度;定期組織教師到企業生產單位調研學習,幫助他們熟悉企業的工作環境和技術要求;選送青年教師到企業進行為期1~2年的掛職鍛煉,為他們加盟企業技術創新團隊創造條件;選拔骨干教師到國(境)內外學習深造,促進教師轉變教育觀念,提高學術水平等。
自2007年開始,為提升青年教師企業實踐能力,該校開始每年送出一批優秀青年教師到企業、科研院所掛職踐習,并制定《青年教師校外掛職鍛煉辦法》等一系列規章制度,對青年教師選派、項目落實、檢查考核、待遇獎勵等都有明確規定,每年召開青年教師企業掛職鍛煉總結會暨青年教師產學研能力培養簽約工作會,總結表彰一批在產學研專業實踐能力方面表現突出的青年教師。另外,該校還派遣數位學科帶頭人或學術研究骨干深入企業一線,與企業技術人員共同組成科研團隊,直接開展生產一線的技術應用問題研究,由于得到企業歡迎,他們被企業兼聘為副總工程師、技術主管、科技項目帶頭人。
(四)健全學科管理制度,提升學科建設水平
該校堅持以“學科建設為龍頭”,重視學科建設工作,學科組織管理制度日趨完善。
首先,加強對學科建設的經費支持。隨著學科建設規模的擴大,學科建設經費也在提升,以2011年為例,該校總投入1297.65萬元,較2010年增長18.3%。
其次,完善學科建設的制度管理。近年來,該校在已有規章制度的基礎上,修訂了“校級重點學科建設管理辦法”及“校級重點學科評價驗收方案”,實現了重點學科評價的“三個轉變”,即從年度評價轉變為建設期評價、從定性評價轉變為定性定量相結合、從只注重科學研究成果產出轉變為從學科特色與優勢、學科隊伍建設、學科平臺建設、人才培養、科學研究、學術交流和學科管理等七個方面對學科進行綜合績效評價。同時,該校還制訂了“二級學院(部)學科基礎建設與管理辦法”,發揮二級學院在學科建設中的主體作用。
四、結論與建議
通過某高校學科建設的案例剖析可以看出,我國應用技術大學主要以地方本科院校為主,其區域性特點決定了學科建設路徑的差異性。但是,如下三方面是技術學科建設應著重關注的。
(一)建方向――以應用技術研究為根本
應用技術大學主要以服務地方經濟為主,但由于我國區域經濟發展的不平衡,地區之間產業結構和能級存在著巨大差異。各地區產業之間以及產業內部都存在著嚴重的不協調問題。一方面,技術附加值低的勞動密集型產品過剩;另一方面,具有高技術含量的技術密集型產品又大量依靠進口。因此,開展應用技術研究,提升產業能級,已成為我國區域經濟社會發展的緊迫任務,也是應用技術大學學科建設的主要方向。
(二)建隊伍――以學術能力與實踐背景相結合為關鍵
應用技術大學的區域性特點以及學科建設方向的確定,決定了其隊伍建設必須通過“引智”與“培養”相結合的一系列舉措,才能努力打造一支高水平的技術應用型科研團隊。因此,應用技術大學在隊伍建設過程中,除了通過各種途徑培養一批了解行業企業技術發展走向的高水平師資隊伍之外,還應突破制度障礙,大力引進企業高水平的工程技術人員作為學科帶頭人和學術帶頭人,引領應用技術大學直接開展生產一線的技術應用問題研究,真正實現科學研究為行業企業服務。
(三)建基地――以行業共建實現雙贏為目標
企業和應用技術大學作為不同的創新主體,具有各自實施創新的動力和內在運行機制。盡管企業是技術創新的主體,但從我國目前的經濟環境和技術創新現狀看,高校與企業合作開展技術創新才是推動我國技術進步和提高企業核心競爭力的有效選擇。
應用技術大學與企業合作開展技術創新,是行為目標不同的兩類組織之間尋求優勢互補的理性選擇。通過校企共建合作基地,一方面可以將學校的科研成果轉化為現實生產力,而且,高校自身也獲得了一定的經濟利益,在一定程度上彌補辦學和科研經費不足的問題,更好地開展教育與科研工作,培養適應經濟和社會發展需要的技術型創新人才。另一方面,企業可從高校獲得技術創新所需要的技術和人力資源支持,通過自身的進一步發展,不僅可以提高企業自身的競爭力,還可以增加就業機會。校企共建基地,可以促進創新要素的有效配置,實現雙方的合作共贏。
參考文獻
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On the Discipline Construction Route of Applied Technology University
――Taking One College in Shanghai as the Case
LIN Wei-tian, LIU Xiao-bao
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.08.177
中職教育階段的“研究性學習”之關鍵在于“研究”二字,要讓學生在開放的學習環境中進行積極主動的探索,讓學生通過對問題的解決,來培養起在電子信息技術科技發明中的創新意識、創新精神及創新能力。這“三創”是研究性學習中的核心要點,著重強調了學生要在電子信息技術科技發明研究性課題中積極主動的進行探索式學習,對相關的課題進行深入的分析、研究。
就當前的教育教學環境而言,教育部已經將研究性學習納入了中小學課程改革的范圍之中,其中就包含了當前的中職學校,這將對當前的中職教學注入新的活力,讓電子信息技術的教師能夠很為自然的把研究性學習的模式引入到教學中來,讓學生在電子信息技術科學發明的過程中不斷的深入研究、實踐,借此來增強學生的綜合創新能力。我們需要坦然面對的是,由于各種各樣的原因,從教育教學的整體大環境來看,中職教育所屬的職業教育與普通教育尚有一定的差距,中職學校學生的學習能力、習慣、信心均弱于普通高中學生,這是中職學生在學習中所要面對的首要問題,這需要教師和學生的共同努力來進行解決。
一、研究性學習應用于中職學生電子信息技術科技發明的意義
在當前的中職教學中,將研究性學習應用于電子信息技術科技發明活動,教師要在對學生的培養過程中牢牢把握住“問題”這一關鍵,從培養學生去發現問題、提出問題出發,在這一過程中對學生加以引導。然后,教師和學生共同構建起一個開放性的學習環境,將問題放到這一環境之中,圍繞著問題來開展對應的學習活動,同時在老問題的解決過程中,會不斷的催生出很多新問題。因此,科技發明活動的主要任務就是“發現問題、提出問題、解決問題”的一個循環,這個循環過程是在不斷的上升的,隨著問題的不斷發現解決、解決發現,科技發明的成果就越趨近于完美,并能夠讓學生的知識水平、實踐能力得到提高,使學生的創新意識得到有效的強化,創新能力也得到了一定程度的鞏固。
二、探索研究性學習應用于中職學生電子信息技術科技發明對其創造性個性品|的培養作用
創造性個性品質的構成極為復雜,其主要包括了學生的好奇心、想象力、冒險精神。要在中職電子信息技術的教學中,充分的挖掘出學生的創新潛能,首先就需要讓學生的創造性個性品質得到一定程度的展現。傳統的教育中,教師是教學的中心,教材是教學的根本,學生只是整個教學過程中的知識被動接納物,教師在教學中具有絕對的權威,這使得學生的個性品質一直被壓抑在不可見光的暗處,將學生的創新潛能扼殺在了襁褓之中。這一現象在研究性學習中得到了極大的改善,學生在這種學習模式中獲得了極大的“自由”,包括自由選擇研究的相關課題,自由的對課堂進行探究,在對課堂進行探究的過程中自由的進行各種創新。這就使得學生的好奇心和求知欲得到很較好的保護,并在對課題進行研究的過程中,通過不斷的探索得到一定程度的滿足,學生就會自然而然的對研究中的一些現象產生疑問,這正是學生懷疑精神的充分體現,其和學生的好奇心相互作用,成為了學生在進行探索時的直接動力。同時,在研究、探索的過程中,由于只是向著一個目標前進,而并沒有規定前進的方式方法,因而使得學生能夠在這一過程中進行自由的想象,運用豐富的想象力來不斷的挑戰一個接一個的新問題。當然,在研究性學習的過程中,我們會遇到不少的挫折和失敗,也會走不少的彎路,這也正是研究性學習所具備的冒險性特征,而這時教師要予以學生正確的額引導,讓學生不要畏懼挫折和失敗,要直接進行正面的交鋒,從而回到正確的道理上來,繼續的進行課題的研究探索活動。
三、研究性學習應用于中職學生電子信息技術科技發明的有利之處