時間:2023-08-14 17:27:33
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)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12篇航天科學(xué)技術(shù)的理解,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
隨著載人航天等空間技術(shù)的不斷成熟以及空間應(yīng)用需求的擴(kuò)大, 全世界正在掀起新一輪深空探測熱潮。中國政府已經(jīng)明確提出,在2022年前后建成空間站。因此,2017年將是中國航天飛速發(fā)展的關(guān)鍵一年,更多的功能衛(wèi)星將會被送上太空,可以預(yù)見,今后對環(huán)境監(jiān)測、氣象預(yù)報、災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時性將進(jìn)一步增強(qiáng)。此外,根據(jù)中國政府公開的資料,“嫦娥五號”探測器預(yù)計在2017年由五號運(yùn)載火箭在中國文昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,自動完成月面樣品采集,并從月球起飛,返回地球,完成“繞、落、回”三步走的最后一步。
月球、火星等星球不但具有寶貴的能源和資源條件,并且已經(jīng)證明火星有水存在的可能。在未來的深空探測中,月球和火星將是人類載人航天的目標(biāo)星球和飛向其他星球的理想太空中轉(zhuǎn)站與基地。作為人類走出地球、進(jìn)入深空的重要途徑――建立空間站、開發(fā)利用月球、火星的資源和能源,建立永久性月球、火星基地――已成為世界航天活動的必然趨勢和競爭熱點(diǎn),成為世界航天大國 21世紀(jì)深空探測的首選目標(biāo)和重要途徑。2017年中國航天人對月球、火星的探測將會飛速發(fā)展,同時,進(jìn)一步利用開發(fā)計劃的上馬也是眾望所歸。
2000 年,《中國的航天》白皮書明確提出要“開展以月球探測為主的深空探測的預(yù)先研究”; 2006年,國家將載人航天和月球探測工程列為《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》十六個重大專項之一; 2009 年,《中國至2050 年空間科技發(fā)展路線圖》中更是明確提出,中國將在 2030年前后實現(xiàn)載人登月,繼而建立月球基地, 2050 年前后,載人飛行從月球基地飛向更遠(yuǎn)的行星,具備載人登火星能力。
科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,這句話大家耳熟能詳,但它的強(qiáng)大可能并不僅僅存在于其本身,更多的是在于它被公眾理解和參與的程度。科普教育,是中國教育體系的重要環(huán)節(jié),也是學(xué)生們認(rèn)識自然的重要渠道。2017年的航天科普教育,將是中國航天科技工作者的重要職責(zé)和義務(wù)。開展載人航天與探月工程的相關(guān)科普工作,能夠使公眾走近工程、了解工程、認(rèn)識工程,弘揚(yáng)航天精神、傳播航天知識,使民族自信心空前提高,民族凝聚力不斷增強(qiáng)。
《全民科學(xué)素質(zhì)行動計劃綱要》指出:“新聞出版、廣播電視、文化等機(jī)構(gòu)和團(tuán)體加大面向未成年人的科技傳播力度,用優(yōu)秀、有益、生動的科普作品吸引未成年人,為未成年人的健康成長營造良好的輿論環(huán)境。”這是科普出版工程的重要措施。《北京技術(shù)創(chuàng)新行動計劃》中同時指出:“引導(dǎo)和支持高校院所、科技型企業(yè)面向社會開放,鼓勵各機(jī)構(gòu)利用科技資源開展內(nèi)容豐富、形式多樣的科普活動。”2017年,相信隨著新的科普圖書出版,科普館的新建與擴(kuò)大,將會更加有利于普及科學(xué)技術(shù),有利于深入實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,有利于弘揚(yáng)和培育創(chuàng)新精神,這與國家《全民科學(xué)素質(zhì)行動計劃綱要》提出的提高公民科學(xué)素質(zhì)的內(nèi)涵“了解必要的科學(xué)技術(shù)知識,掌握基本的科學(xué)方法,樹立科學(xué)思想”是完全契合的,有利于大眾科學(xué)素質(zhì)的提升。
關(guān)鍵詞:測控技術(shù);儀器
一、測控技術(shù)與儀器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展概況方向
測控技術(shù)與儀器專業(yè),是一門研究信息的獲取和處理,以及對相關(guān)要素進(jìn)行控制的理論與技術(shù)。“測控技術(shù)與儀器”是指對信息進(jìn)行采集、測量、存儲、傳輸、處理和控制的手段與設(shè)備,包含測量技術(shù)、控制技術(shù)和實現(xiàn)這些技術(shù)的儀器儀表及系統(tǒng)。測控技術(shù)與儀器專業(yè)涉及儀器學(xué)、電子學(xué)、光學(xué)、精密機(jī)械、計算機(jī)、信息與控制技術(shù)等多項技術(shù),這些技術(shù)涉及多個學(xué)科領(lǐng)域。測控技術(shù)是一門應(yīng)用性技術(shù),廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、航海、航空、軍事、電力和民用生活各個領(lǐng)域。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展需要,測控技術(shù)從最初的控制單個及其、設(shè)備,到控制整個過程,乃至系統(tǒng),特別是在當(dāng)今現(xiàn)代科技領(lǐng)域的尖端技術(shù)中,測控技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。
測控技術(shù)與儀器專業(yè)屬于工程技術(shù)專業(yè),是建立在精密機(jī)械、電子技術(shù)、光學(xué)、自動控制和計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上,以工為主、多學(xué)科綜合的專業(yè),它主要研究各種精密測試和控制技術(shù)的新原理、新方法和新工藝。近年來,計算機(jī)技術(shù)在測控技術(shù)的應(yīng)用研究中呈現(xiàn)出越來越重要的地位。測控技術(shù)是直接應(yīng)用于生產(chǎn)生活的應(yīng)用技術(shù),它的應(yīng)用涵蓋了“農(nóng)輕重、海陸空、吃穿用”等社會生活各個領(lǐng)域。儀器儀表技術(shù)是國民經(jīng)濟(jì)的“倍增器”,科學(xué)研究的“先行官”,軍事上的“戰(zhàn)斗力”以及法制法規(guī)中的“物化法官”。計算機(jī)化的測試與控制技術(shù)以及智能化得精密測控儀器與系統(tǒng)是現(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)研究、管理檢測監(jiān)控等領(lǐng)域的重要標(biāo)志和手段,發(fā)揮著越來越重要的作用。
當(dāng)今世界已進(jìn)入信息時代,測控技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)并稱信息科學(xué)技術(shù)的三大支柱,而測控技術(shù)是信息技術(shù)的源頭,是信息流中的重要一環(huán),為信息技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮著不可替代的作用。儀器儀表是多學(xué)科交叉的綜合性、邊緣性學(xué)科,以信息的獲取為主要任務(wù),并綜合有信息的傳輸、處理和控制等基礎(chǔ)知識及應(yīng)用,“儀器儀表是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,是信息工業(yè)的源頭。”科學(xué)技術(shù)發(fā)展史實人類認(rèn)識自然、改造自然的歷史、也是人類文明史的重要組成部分。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展首先取決于測量技術(shù)的發(fā)展。近代自然科學(xué)是從真正意義上的測量開始的。許多杰出的科學(xué)家夢都是科學(xué)儀器的發(fā)明家和測量方法的創(chuàng)立者。測量技術(shù)的進(jìn)步直接帶動著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。
二、廣東測控技術(shù)與儀器面臨的機(jī)遇
廣東是改革開放的前沿,在各領(lǐng)域?qū)y控技術(shù)有更多更關(guān)鍵的應(yīng)用。制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)是循環(huán)作業(yè)和流水作業(yè),要讓這些自動起來,就要求加工生產(chǎn)的滅個階段自動檢測工件的位置、尺寸、形狀、姿態(tài)或性能等。為此,需要大量的測控裝置。另一方面,以石油為原料的化工工業(yè)興起,就需要大量的測控儀表。自動化儀表開始標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),按需構(gòu)成自動控制系統(tǒng)。同時,此期間還誕生了數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人技術(shù),測控技術(shù)與儀器在其中都有重要的應(yīng)用。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,儀器儀表從只能進(jìn)行簡單的測量、觀察開始,已成為測量、控制和實現(xiàn)自動化必不可少的技術(shù)工具。為了滿足各方面的需求,儀器儀表已從傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到了生物醫(yī)學(xué)、生態(tài)環(huán)境、生物工程等非傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域。21世紀(jì)以來,一大批當(dāng)代最新的技術(shù)成果,如納米級的精密機(jī)械研究成果、分子層次的現(xiàn)代化學(xué)研究成果、基因?qū)哟蔚纳飳W(xué)研究成果,以及高精密超性能特張功能材料研究成果和全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推廣應(yīng)用成果等相繼問世,是儀器儀表領(lǐng)域發(fā)生了根本性的變革,促進(jìn)了高科技化、智能花的新型儀器儀表時代的來臨。
三、個人對測控專業(yè)的理解和就業(yè)意向
我們可以看到現(xiàn)在在報紙雜志上經(jīng)常出現(xiàn)測控技術(shù)這四個字眼,這是因為我們國家的航天事業(yè)正在欣欣向榮地闊步前進(jìn),報紙媒體大力地宣傳著。當(dāng)然,航天測控是離我們一般測控專業(yè)很遙遠(yuǎn)的,然而我們可以了解,現(xiàn)代社會正在奮力向智能化發(fā)展,智能化的前提就是機(jī)械的自動化。要使得機(jī)械得以自動化,就要依靠測控技術(shù)。測控技術(shù)包括兩個主要方面:測量和控制。這兩項是任何一個機(jī)械工作必須完成的。工作都可以看作是一項任務(wù),任務(wù)信息的獲得要依靠測量,任務(wù)的自動化完成要依靠控制。我認(rèn)為,測控是一個國家技術(shù)競爭力的一個重要組成部分。哪個國家的測控技術(shù)先進(jìn),那么該國就擁有較強(qiáng)的競爭力!測控專業(yè)人才的大量需求是個必然,就在這幾年必然會顯現(xiàn)出來。就業(yè)方向:畢業(yè)后可到技術(shù)學(xué)校、研究單位、生產(chǎn)企業(yè)、管理部門,從事相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)、科研、設(shè)計、生產(chǎn)、應(yīng)用、經(jīng)營、管理以及質(zhì)量檢測與技術(shù)監(jiān)督等工作。
四、對測控專業(yè)的個人意見和建議
形成本專業(yè)的培養(yǎng)特色:本專業(yè)遵循“測控一體、光機(jī)電融合、計算機(jī)信息化特征”的專業(yè)定位,以機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、光科學(xué)為基礎(chǔ),以計算機(jī)技術(shù)、檢測技術(shù)、控制技術(shù)、光電技術(shù)以及儀器設(shè)計與運(yùn)用為主要技術(shù)手段,強(qiáng)調(diào)學(xué)生堅實的多學(xué)科理論基礎(chǔ)的獲得,著重學(xué)生創(chuàng)新思維意識的造就,突出學(xué)生專業(yè)實踐能力的培養(yǎng),強(qiáng)化學(xué)生工程技術(shù)應(yīng)用方面的訓(xùn)練。
參考文獻(xiàn):
一、為何要在物理教學(xué)中開展STS教育
物理學(xué)是自然科學(xué)中的一門基礎(chǔ)學(xué)科,是幫助人類認(rèn)識自然、促進(jìn)人類文明進(jìn)步的重要學(xué)科和主要力量。同時,科學(xué)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步及一些重大社會問題的解決都離不開物理知識。因而,在物理教學(xué)中,不應(yīng)僅是知識的傳授、實驗技能的指導(dǎo),更應(yīng)是“科學(xué)”和“人文”的有機(jī)整合,也就是要在物理課程中滲透STS教育。
科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代化的迅猛發(fā)展引發(fā)了許多新的問題,如核能開發(fā)的利弊,基因工程帶來的倫理問題,高速發(fā)展的工業(yè)化帶來的大氣噪聲和江河湖海的嚴(yán)重污染問題,對自然資源的大量開發(fā),引起的土地沙化、地震、洪水泛濫等,這些都需要人們在新形勢下重新審視科學(xué)、技術(shù)與人類社會的關(guān)系。STS教育的宗旨是培養(yǎng)了解科學(xué)技術(shù)及其社會價值,培養(yǎng)了解現(xiàn)代化社會對科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需求且能夠應(yīng)用科學(xué)技術(shù)致力于社會發(fā)展的人才,要求科學(xué)教育要面向現(xiàn)代化,要注重滲透技術(shù)教育,把科學(xué)教育和當(dāng)前社會發(fā)展、社會生活緊密結(jié)合起來,以使學(xué)生認(rèn)識科學(xué)、技術(shù)與社會的交互影響,理解科學(xué)技術(shù)作為“第一生產(chǎn)力”的社會價值。
物理新教材中引入了許多STS的題材,可見其編寫也充分體現(xiàn)了STS教育的基本思想。物理學(xué)是自然科學(xué)中的一門基礎(chǔ)學(xué)科,和自然現(xiàn)象以及生產(chǎn)、生活是緊密相關(guān)的。科學(xué)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步以及一些重大社會問題的解決都離不開物理知識。高中物理教學(xué)內(nèi)容與技術(shù)、社會、生活密不可分,其基本教學(xué)目標(biāo)之一是向?qū)W生介紹最基本的物理概念和規(guī)律,而教學(xué)內(nèi)容中涉及的運(yùn)動、力、熱、聲、光、電等物理現(xiàn)象都與學(xué)生的生活密切相關(guān)。所以,源于生活、用于生活乃是物理教學(xué)的基本出發(fā)點(diǎn)和歸宿。從這一意義上講,物理教學(xué)的內(nèi)容本身就必須聯(lián)系技術(shù)、生活和社會加以展開。在物理課堂教學(xué)中我們很有必要開展STS教育。
二、如何開展STS物理課堂教學(xué)
STS教育是與傳統(tǒng)教育不同的一種新的教學(xué)模式,其教學(xué)方法也應(yīng)有新的獨(dú)特要求:從課堂教學(xué)著眼,由課堂延伸到課外,由校內(nèi)到校外;讓學(xué)生走出課堂,走進(jìn)自然,走進(jìn)社會,親身感受運(yùn)用科學(xué)技術(shù)解決日常問題的過程;強(qiáng)調(diào)物理教學(xué)與日常社會生活的聯(lián)系,在教學(xué)中安排大量的與生產(chǎn)、生活和科學(xué)技術(shù)相聯(lián)系的多媒體實例,讓學(xué)生在參與活動的過程中,獲得感受、體驗并內(nèi)化,激發(fā)其對科學(xué)技術(shù)的興趣,同時幫助學(xué)生了解科學(xué)技術(shù)如何服務(wù)于社會,加深他們對科學(xué)、技術(shù)和社會相互關(guān)系的理解,提高其科學(xué)技術(shù)素養(yǎng)。教科書中介紹了大量現(xiàn)代物理科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展、新成果、新成就,如現(xiàn)代航空航天技術(shù)、信息技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及趨勢,激光技術(shù),激光全息攝影技術(shù),防偽技術(shù),納米技術(shù),核能利用技術(shù),等等。這就要我們在課堂教學(xué)中,把物理規(guī)律的教學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來,使物理課堂更具有時代氣息和活力。
開展STS物理課堂教學(xué),我們還要在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生廣泛開展物理研究性學(xué)習(xí),使學(xué)生在實踐中加深對理論知識的理解。比如在今年五一放假期間我?guī)ьI(lǐng)班級物理小組對河南省禹州市“龍崗電廠”進(jìn)行了調(diào)查,讓學(xué)生從能量轉(zhuǎn)化的估算,發(fā)電和配電設(shè)備,發(fā)電功率跟當(dāng)?shù)赜秒娦枨蟮年P(guān)系,為什么要把許多電站聯(lián)成電力網(wǎng)以及核電站、火力電站及水電站的各自特點(diǎn)等方面的研究來應(yīng)用和深化物理知識,使學(xué)生在贊嘆電廠的宏偉和周邊環(huán)境優(yōu)美的同時,更深刻地理解了為什么要采用高壓輸電及變壓器的工作原理。參觀歸來我讓學(xué)生以“電磁爐的工作原理”“如何選購電冰箱”“電動車的選購”“太陽能熱水器”為題撰寫小論文,鼓勵學(xué)生應(yīng)用物理知識來研究周圍的生活和社會現(xiàn)象,并與其他學(xué)科結(jié)合起來,在研究中提高學(xué)生科學(xué)與經(jīng)濟(jì)、社會互動作用的認(rèn)識,增強(qiáng)將科學(xué)服務(wù)于人類的社會責(zé)任感和使命感。
三、STS物理課堂教學(xué)的注意事項
在高中物理教學(xué)中進(jìn)行STS教育,不是用STS教育取代物理教育,也不是用大量的科技發(fā)展知識取代對物理知識的學(xué)習(xí)。STS教育在中學(xué)物理課堂中的滲透并不追求全面,而應(yīng)該深入淺出,通俗易懂。同時也不應(yīng)該過多地以課外實踐削弱物理課堂教學(xué)。課堂教學(xué)仍是物理教學(xué)的主渠道,也是實施STS教育的基本形式。學(xué)生的課外信息收集和科學(xué)探索只應(yīng)該是物理學(xué)習(xí)的一個積極補(bǔ)充,而學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容仍然是物理基礎(chǔ)知識和基本技能。只要做好充分挖掘教材中的STS教育因素,通過合理設(shè)計、形成線索,STS教育是會很自然地與教材中認(rèn)知、技能和情感等教學(xué)要求和諧地結(jié)合起來的。
關(guān)鍵詞:航天類專業(yè) 人工智能 教學(xué)探索
中圖分類號:G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)10(b)-0155-02
面對航天科技迅猛發(fā)展,現(xiàn)代軍備技術(shù)快速提升,培養(yǎng)具有專業(yè)性的高素質(zhì)航天類人才,是我國航天科技發(fā)展的戰(zhàn)略選擇,也是航天重點(diǎn)高校面向并有效服務(wù)航天事業(yè)的歷史責(zé)任。航天類本科生的教育形式也需要突破傳統(tǒng)的方式,著重多樣性、前沿性、工程性,因此,該專業(yè)的各門課程教育都應(yīng)該結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),探索新的教學(xué)模式。
人工智能自1956年誕生50多年以來,引起眾多科研機(jī)構(gòu)、政府和企業(yè)的空前關(guān)注,已成為一門具有日臻完善的理論基礎(chǔ)、日益廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和廣泛交叉的前沿學(xué)科。由于航天領(lǐng)域的特殊要求,人工智能在其發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的重要作用,各發(fā)達(dá)國家都相繼開展了人工智能與航天技術(shù)相結(jié)合的研究,致力于實現(xiàn)可重構(gòu)的、具有容錯能力的、智能的飛行系統(tǒng)和管理系統(tǒng)。因此,“人工智能”作為航天類專業(yè)的一門特色選修課,應(yīng)結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)展開更具有實用性和創(chuàng)新性的教學(xué)。
1 人工智能課程特點(diǎn)
一方面,“人工智能”是一門多學(xué)科交叉的綜合學(xué)科,它涉及計算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)等眾多領(lǐng)域,具有知識點(diǎn)多、涉及面廣、內(nèi)容抽象、不易理解、理論性強(qiáng)等特點(diǎn),使得該課程的教學(xué)具有較大的靈活度和較高的難度。另一方面,“人工智能”是一門正在發(fā)展中的學(xué)科,具有較強(qiáng)的前沿性,計算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、生物科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展不斷的提出了許多新的研究目標(biāo)和研究課題,使得人工智能的技術(shù)和算法也需要不斷更新,這在很大程度上增加了“人工智能”課程的教學(xué)難度。
2 航天類專業(yè)特點(diǎn)
首先,航天類專業(yè)具有較強(qiáng)的工程性。在專業(yè)的教學(xué)改革中有統(tǒng)一的特點(diǎn),即強(qiáng)調(diào)要體現(xiàn)航天工程技術(shù)的綜合性、系統(tǒng)性, 注重培養(yǎng)復(fù)合型人才。其次,航天類專業(yè)具有一定的前沿性。因為航天飛行器作為現(xiàn)代高科技和多種學(xué)科技術(shù)綜合應(yīng)用的結(jié)晶,應(yīng)及時把現(xiàn)代先進(jìn)科技融入到了專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)類的課程教學(xué)中, 專業(yè)知識更新快成為又一特點(diǎn);另外,航天類專業(yè)應(yīng)注重實踐性教育。尊重個性和興趣,強(qiáng)調(diào)動手能力,實驗室對學(xué)生開放,要求學(xué)生自主地設(shè)計完成實驗,強(qiáng)調(diào)對學(xué)生設(shè)計理念和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。最后,航天類專業(yè)應(yīng)重視產(chǎn)學(xué)合作。產(chǎn)學(xué)合作的目的在于推動學(xué)校與航天產(chǎn)業(yè)的持續(xù)全面合作,造就一支科學(xué)技術(shù)研究和工程實踐兼?zhèn)涞慕處熽犖椤?/p>
3 教學(xué)模式的探索
3.1 教材的選擇
人工智能作為一門新興的學(xué)科,其理論與方法都還在不斷的發(fā)展與完善中。就目前來看,關(guān)于人工智能的定義和范圍都沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),不同的教材所介紹的內(nèi)容也不盡相同。在教材選用方面,需要綜合考慮專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生的知識背景。本課程主要針對航天類專業(yè)高年級本科生,該類學(xué)生具有一定的數(shù)學(xué)、計算機(jī)、信息論、通信理論等基礎(chǔ)知識,對航天應(yīng)用的基本需求有初步的了解,因此,“人工智能”課程難度應(yīng)該控制在中級,可以較深入的介紹人工智能的基礎(chǔ)算法和應(yīng)用案例。
中南大學(xué)蔡自興教授積累了多年的教學(xué)與科研經(jīng)驗,借鑒了國內(nèi)外其他專家和作者的最新研究成果,吸取了國內(nèi)和國外人工智能領(lǐng)域?qū)W術(shù)書籍的長處,于1987年編寫了“人工智能及其應(yīng)用”一書,該書根據(jù)人工智能學(xué)科的新發(fā)展不斷修訂,推出四個版本。本課程采用“人工智能及其應(yīng)用(第4版)”,其中大部分內(nèi)容適合本科生學(xué)習(xí)。另外,本課程還給學(xué)生提供其他一些參考書目,如N.J.Nilsson 的“Artificial Intelligence:A New Synthesis.Morgan Kanfmann”等經(jīng)典教材。
3.2 課堂教學(xué)形式的探索
“人工智能”課程內(nèi)容較抽象,概念較為繁多,若采用單一的課堂講授的方式,學(xué)生容易概念混淆、理解不透,逐漸產(chǎn)生厭倦情緒,導(dǎo)致教學(xué)效果差。本文探索不同的課堂教學(xué)手段,根據(jù)不同內(nèi)容采用不同的教學(xué)手段,有利于學(xué)生對課程內(nèi)容的理解與吸收。另外,考慮到航天類的專業(yè)特點(diǎn),突出課程內(nèi)容的工程應(yīng)用,增加研究性質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容與形式,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。
(1)課件采用圖文并茂的PPT。綜合利用文字、圖像、聲音、視頻等多種媒體表示方法,在介紹原理和概念時采用精辟的文字,介紹算法流程時采用圖像,介紹算法應(yīng)用時采用視頻。在PPT中適當(dāng)利用不同的字體、顏色或動畫來突出重點(diǎn),細(xì)化流程,引導(dǎo)學(xué)生的思路,便于集中注意力接受重點(diǎn)內(nèi)容。
(2)適當(dāng)增加課堂討論與練習(xí)。對于人工智能的一些基本問題,可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行調(diào)研和討論,來深化課程內(nèi)容的了解,并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;對于重要的算法和理論,可以增加課堂練習(xí),讓學(xué)生實際動手進(jìn)行公式的推導(dǎo)或演算,并在練習(xí)中分析學(xué)生對問題的理解程度,有針對性的增加講解或指導(dǎo)。
(3)適當(dāng)采用類比的講解方式。對人工智能的不同學(xué)派,不同方方法,以及方法的不同應(yīng)用,廣泛的采用類比的形式進(jìn)行講解,不僅可以復(fù)習(xí)已學(xué)習(xí)的內(nèi)容,也利于對新內(nèi)容的理解。并且,通過對不同內(nèi)容的比較總結(jié)相似點(diǎn)、區(qū)分不同點(diǎn),可以避免概念的混淆,清晰的掌握課程內(nèi)容。
(4)增加研究性教學(xué)。研究性教學(xué)強(qiáng)調(diào)通過問題來進(jìn)行學(xué)習(xí),有必要將實際應(yīng)用案例或者授課教師的科研項目融入日常的教學(xué)工作中去,用“啟發(fā)式”、“案例式”教學(xué)激發(fā)學(xué)生“自主學(xué)習(xí)”能力。
3.3 課程內(nèi)容的探索
一方面,鑒于本科生知識結(jié)構(gòu)還不夠完善,“人工智能”課程的內(nèi)容要控制在適應(yīng)本科生學(xué)科基礎(chǔ)的中等難度;另一方面,鑒于航天類專業(yè)的特點(diǎn),課程內(nèi)容應(yīng)更注重與航天應(yīng)用相結(jié)合的內(nèi)容,并且在課程中增加具體應(yīng)用的介紹。具體的課程內(nèi)容如表1所示。
3.4 考核形式的改革
“人工智能”課程注重學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng),傳統(tǒng)的試卷形式不能全面的反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,因此,應(yīng)采用課堂表現(xiàn)和課程報告相結(jié)合的方式進(jìn)行綜合考核。
一方面,重視學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力,對學(xué)生課堂討論與練習(xí)的表現(xiàn)進(jìn)行考核評分,作為總成績的參考;另一方面,注重學(xué)生課題調(diào)研和實踐的能力,采取提交課程論文的形式進(jìn)行考核。正確引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)個人興趣、課程內(nèi)容、可行性、實踐難度進(jìn)行合理選題,并根據(jù)所選題目進(jìn)行文獻(xiàn)查閱和總結(jié),完成調(diào)研報告或算法實現(xiàn)報告。結(jié)合者兩個方面進(jìn)行最終成績的評定,綜合衡量學(xué)生問題分析能力、論文寫作能力和創(chuàng)新實踐能力。
4 結(jié)語
航天類專業(yè)的本科生教學(xué)需針對專業(yè)特點(diǎn)有的放矢,該專業(yè)的課程教育都應(yīng)該趨向于前沿性、專業(yè)性和實用性。本文的“人工智能”課程教學(xué)改革方案不僅考慮到該課程屬于前沿叉學(xué)科的特點(diǎn),也綜合考慮了航天類專業(yè)的特點(diǎn)。為了使課程教學(xué)更好地服務(wù)于學(xué)生,本文提出的改革方案打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,將課堂理論講解、課堂討論、課后調(diào)研、項目實踐等相結(jié)合,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,有利于培養(yǎng)真正符合航天領(lǐng)域所需要的綜合型高級人才。
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《機(jī)電兵船檔案雜志》2014年第三期
一、科技檔案在科研管理中的作用與價值
科研工作的復(fù)雜性、嚴(yán)謹(jǐn)性對科技檔案管理提出了更高的要求,因而項目設(shè)計開發(fā)、研制生產(chǎn)過程中的文件控制非常重要,只有控制好檔案形成源頭,才能使科技檔案在項目每一階段都能充分發(fā)揮其作用與價值。
1.科技檔案——論證階段的信息來源航天項目在立項之初,必須經(jīng)過充分論證。科研計劃管理部門與課題研制部門通過全方位調(diào)研和市場預(yù)測,進(jìn)行技術(shù)及經(jīng)濟(jì)可行性分析,重點(diǎn)論證其理論意義、實用價值和經(jīng)濟(jì)效益。恩格斯曾說過:“科學(xué)的發(fā)展是同前一代人留下的知識量成比例的”。繼承和借鑒前人的成果是科學(xué)再生產(chǎn)的基礎(chǔ)和前提條件。科研生產(chǎn)活動正是如此。對于技術(shù)的繼承與創(chuàng)新離不開對前人研究成果的借鑒與汲取,前一階段形成的經(jīng)驗,往往是后一階段科研活動的憑據(jù)。這個特點(diǎn)使得科研工作具有連續(xù)性、繼承性等特性。也正是由于這個特性,科技檔案所蘊(yùn)含的珍貴信息成為科學(xué)技術(shù)發(fā)展所必備的參考,為方案論證提供了豐富的原始資料與技術(shù)依據(jù)。在研究所發(fā)展的過程中,檔案人員所做的連貫性、規(guī)范性的科技信息收集、整理工作,其價值在論證階段已充分發(fā)揮出來。交會對接激光雷達(dá)作為高新技術(shù)首次在太空環(huán)境使用,技術(shù)先進(jìn),立項前大多數(shù)人還對其概念和作用不甚了解,盡管如此,管理及科研人員通過查閱科技檔案,深入了解國內(nèi)外同類產(chǎn)品或成果水平,準(zhǔn)確把握技術(shù)和市場動態(tài),分析了激光技術(shù)在太空應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn),采用合適的技術(shù)手段、經(jīng)濟(jì)與社會效果的評估及關(guān)鍵技術(shù)和器材的選用等關(guān)鍵問題的解決方法,并進(jìn)行任務(wù)論證報告、風(fēng)險分析與評估報告等的編寫工作。有了這些扎實、有力的前期準(zhǔn)備,在總體單位和決策層的匯報中提供了具有說服力和競爭力的觀點(diǎn)。這些翔實的基礎(chǔ)工作提高了項目抵抗外部因素影響的能力,降低了研制過程的風(fēng)險。
2.科技檔案——方案階段的技術(shù)依據(jù)航天項目的方案研究是科學(xué)研究過程中的創(chuàng)造性勞動階段。在這個階段中,項目的設(shè)計、開發(fā)過程都嚴(yán)格遵循研制程序,即在合同簽訂或任務(wù)確定后,項目負(fù)責(zé)人依據(jù)研制任務(wù)進(jìn)行任務(wù)分解,擬定研制總體方案,適時開展專題研究、專題試驗;設(shè)計師、結(jié)構(gòu)工藝師、質(zhì)量師、標(biāo)準(zhǔn)化師等人員將項目要求各項技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行落實,并具化為總體設(shè)計方案、結(jié)構(gòu)方案、工藝方案、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等技術(shù)文件,這些文件將成為整個項目開展的指導(dǎo)性和規(guī)范性框架。在方案階段,課題組成員進(jìn)行以上工作的過程中,科技檔案作為不可或缺的技術(shù)支撐向科研人員提供包括前一階段所形成的技術(shù)要求、準(zhǔn)確的技術(shù)指標(biāo),甚至提供同專題其他課題的科學(xué)技術(shù)進(jìn)展等重要參考信息。交會對接激光雷達(dá)項目面對的是前期技術(shù)攻關(guān)難度大、系統(tǒng)復(fù)雜、進(jìn)度緊且時間節(jié)點(diǎn)要求嚴(yán)格的局面,研制團(tuán)隊面對的是一個全新的技術(shù)領(lǐng)域,每一步進(jìn)展都需要檔案的正確記錄作為依據(jù)。同時,檔案人員只有對科技檔案進(jìn)行規(guī)范管理、系統(tǒng)分類、準(zhǔn)確標(biāo)識以及不斷提高服務(wù)水平,才能為課題組成員查閱國內(nèi)外新技術(shù)、新工藝、新成果等相關(guān)信息創(chuàng)造便利條件,才能使課題組在設(shè)計過程中縮短周期、少走彎路。在這個階段,科技檔案管理人員還有一項重要的工作,即根據(jù)科研生產(chǎn)計劃和標(biāo)準(zhǔn)化大綱的要求,確立本課題階段歸檔文件的范圍及內(nèi)容,明確歸檔文件的質(zhì)量要求,并按照歸檔文件的標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格把關(guān)。而只有深入科研生產(chǎn)一線深刻了解激光雷達(dá),明白其技術(shù)內(nèi)涵,熟悉團(tuán)隊成員的分工、各部組件的功能、安裝部位等,才能對文件實時把握控制。這項工作對下一階段工作的開展以及項目驗收工作都起到至關(guān)重要的作用。
3.科技檔案——研制階段的全程記錄航天項目在研制階段分為技術(shù)設(shè)計、樣機(jī)試制、試驗考核、驗收交付階段等。一個型號的航天產(chǎn)品研制過程復(fù)雜,周期較長,往往延續(xù)幾年甚至十多年。這是整個項目管理過程中最為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)暮诵碾A段。在研制階段,設(shè)計人員根據(jù)方案要求、標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量大綱和設(shè)計規(guī)范,完成符合研制任務(wù)要求的設(shè)計輸出,按規(guī)定進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)標(biāo)識、技術(shù)狀態(tài)控制與審核。此周期所產(chǎn)生的數(shù)量巨大、版本眾多、更改頻繁的文件,嚴(yán)格的技術(shù)狀態(tài)及文件控制要求,都為科技檔案管理帶來了空前的難度。但同時,科技檔案人員規(guī)范地將技術(shù)文件/設(shè)計文件載體、版本、技術(shù)更改、節(jié)點(diǎn)變更及接口信息溝通等各類文件進(jìn)行有效控制管理,對課題的研制、問題故障的歸零等工作都能夠起到事半功倍的效果。比如交會對接激光雷達(dá)從初樣研制開始,技術(shù)人員在實際工作中不但注重實物成果,而且更重視科研檔案的重要性,對于特殊情況下形成的口頭協(xié)議、紀(jì)要等都依照檔案管理和科研程序及時形成文字性材料歸檔,作為后續(xù)工作的依據(jù)。項目組在設(shè)備聯(lián)調(diào)、測試出現(xiàn)異常時,利用文檔核實比對、協(xié)議記錄并結(jié)合設(shè)備性能進(jìn)行系統(tǒng)排查,由于歸檔文件中有系統(tǒng)之間接口試驗記錄等文字材料的支撐,使問題能快速得到閉環(huán)處理,節(jié)省了大量的時間、人力、物力,提高了試驗效率。因此,技術(shù)文件的系統(tǒng)、完整與有效管理運(yùn)用在科研研制階段起到非常重要的作用。
4.科技檔案——設(shè)計確認(rèn)(鑒定)階段的有力證據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計確認(rèn)(鑒定)是開發(fā)研制的最后階段,同時也是科研成果應(yīng)用或推廣的起點(diǎn),是整個課題研究活動的關(guān)鍵工作。航天項目總體單位對歸檔文件材料非常重視。在驗收階段,總體單位的驗收、質(zhì)量檢查、雙方審查等相關(guān)工作都以直接調(diào)取存檔文件為客觀證據(jù)進(jìn)行記錄;而歸檔科技檔案的齊套性、完整性、準(zhǔn)確性、系統(tǒng)性是否達(dá)標(biāo),成為航天項目設(shè)備順利交付、按節(jié)點(diǎn)出所的重要參考。在交會對接激光雷達(dá)項目實施過程中,隨著航天項目管理理念及嚴(yán)格的文件控制要求的逐步深入,課題組人員認(rèn)識到科研檔案的重要性,對課題研制工作的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)分,并在每一環(huán)節(jié)末尾進(jìn)行有效的狀態(tài)清理,及時生成相應(yīng)的科研文件,并以該文件作為下一環(huán)節(jié)的工作依據(jù),有效避免工作的反復(fù)。在首次飛行試驗前,由于對關(guān)鍵元器件的篩選、選用等技術(shù)的理解不深入,發(fā)生了技術(shù)歸零問題。歸零不通過將影響設(shè)備交付,甚至影響工程整體進(jìn)度,課題組成員壓力空前。當(dāng)科研人員查閱科技檔案尋找客觀證據(jù)時,由于整個項目實施過程中的檔案管理工作較為科學(xué)、規(guī)范,相關(guān)技術(shù)文件歸檔及時,會議紀(jì)要及試驗報告等分類整理井井有條,真正做到了有跡可循、有理有據(jù),從而使科研人員很快實現(xiàn)了問題定位,并提出了強(qiáng)有力的措施,問題得以解決。最終,設(shè)備滿足使用要求,成功執(zhí)行了飛行任務(wù)。
二、結(jié)語
檔案管理無小事,在航天項目管理中尤為如此。在航天課題技術(shù)狀態(tài)嚴(yán)格控制的實踐中,項目實施全過程中技術(shù)文件規(guī)范形成、版本清晰標(biāo)識,以及歸檔后的合理分類、科學(xué)建賬、更改有效管理等,都是航天項目順利進(jìn)行的關(guān)鍵前提。通過探討科技檔案在航天項目實施各階段的作用,對科技檔案管理水平上層次、檔案管理工作對科研工作的作用再提升以及推廣至綜合類檔案對研究所各項工作的客觀歷史憑證及未來戰(zhàn)略規(guī)劃的重要參考等效用的發(fā)揮,都將是一個切入點(diǎn)和契機(jī)。通過標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的管理,采用信息化等現(xiàn)代化管理手段,檔案管理工作將在研究所未來的發(fā)展中起到不可替代并日益重要的作用。
作者:吳明麗單位:中國電子科技集團(tuán)公司第27研究所
高科技無所不在,它正以一種幾乎無法感知的速度改變著我們的生活:激光影碟、多媒體把最新的娛樂信息大規(guī)模地傳遞給各種人群;計算機(jī)制作重現(xiàn)了“泰坦尼克號”“沉淀’的悲慘一幕;數(shù)字化技術(shù)把清晰的語音與圖像瞬間傳遞到大洋彼岸;再造基因使得改造生命、攻克癌癥近在眼前……高科技向我們走來,高科技已融入我們的生活,高科技正啟蒙著人類走進(jìn)一個前所未有的經(jīng)濟(jì)形態(tài)——新經(jīng)濟(jì)社會。
高科技是新經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),新技術(shù)革命直接催生了新經(jīng)濟(jì),使新經(jīng)濟(jì)成級數(shù)增長。在新經(jīng)濟(jì)社會中,隨著高科技產(chǎn)業(yè)化速度的加快,它對新經(jīng)濟(jì)的量增效應(yīng)將由點(diǎn)到面、由面到體,呈放射網(wǎng)絡(luò)狀的態(tài)勢全面展開。新經(jīng)濟(jì)是一種信息經(jīng)濟(jì),是可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì),是未來主宰人類社會方方面面的“朝陽經(jīng)濟(jì)”。隨著高科技因素在經(jīng)濟(jì)形態(tài)中的含量不斷提高,經(jīng)濟(jì)形態(tài)必然會飛躍到以知識技術(shù)、智力為主要資源的新經(jīng)濟(jì)形態(tài)。在新經(jīng)濟(jì)時代,隨著高科技在社會各個領(lǐng)域的滲透和擴(kuò)散,人類活動的領(lǐng)域?qū)⒌玫綐O大的拓展,使人類能夠擺脫傳統(tǒng)的束縛,突破地球資源的限制,向更廣闊的空間進(jìn)軍。不久的將來“可上九天攬月,可下五洋捉鱉”將從偉人的豪情詩句轉(zhuǎn)化為我們生活中的現(xiàn)實。
在新經(jīng)濟(jì)時代,高科技的信息將成為一種重要的生產(chǎn)力,推動著人類社會的發(fā)展;高科技的生物工程作為一種新生力量,直接導(dǎo)致農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品工業(yè)和化學(xué)工業(yè)革命,推動著新經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步;高科技的新材料作為新經(jīng)濟(jì)的里程碑,將重構(gòu)新經(jīng)濟(jì)的材料基礎(chǔ);高科技的新能源將使人們不再為資源的短缺而憂愁,作為新經(jīng)濟(jì)的火車頭,它將帶來人類社會的可持續(xù)發(fā)展;航天技術(shù)使人們從地球的懷抱中飛向太空,新經(jīng)濟(jì)也隨著航天技術(shù)的發(fā)展而騰飛;海洋技術(shù)將開拓人類新經(jīng)濟(jì)社會生活新空間;軟科學(xué)技術(shù)使人們的管理效率更高,決策更正確,分析更透徹,一切經(jīng)驗性的東西都變成了可操作的東西,正如萊布尼茨曾說的:“別再爭論了,我們拿起筆來算一下吧!”
新經(jīng)濟(jì)時代是高科技大顯身手的時代,沒有高科技就沒有新經(jīng)濟(jì),高科技不但直接決定著新經(jīng)濟(jì)的誕生,而且作為動力之源直接推動著新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。高新技術(shù)創(chuàng)造著人類的新紀(jì)元。一、信息技術(shù):新經(jīng)濟(jì)的先鋒1.信息技術(shù)是新經(jīng)濟(jì)的源頭
新經(jīng)濟(jì)的發(fā)生和發(fā)展清楚的表明,以信息技術(shù)為骨干的高新技術(shù)是支撐整個新經(jīng)濟(jì)廣廈的支柱。從某種意義上講,新經(jīng)濟(jì)就是信息經(jīng)濟(jì)。
新經(jīng)濟(jì)中最為突出的新特征就是信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使得信息產(chǎn)業(yè)成為新經(jīng)濟(jì)最為重要的支柱產(chǎn)業(yè),使信息網(wǎng)絡(luò)成為新經(jīng)濟(jì)社會最重要的大眾化的聯(lián)系手段。正是從這個意義上看,我們認(rèn)為新經(jīng)濟(jì)也是信息經(jīng)濟(jì)。
信息技術(shù)是高科技的先導(dǎo)技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)。按照聯(lián)合國教科文組織對高科技群的分類排序,信息科學(xué)技術(shù)居于迅猛發(fā)展的高科技群之首。
統(tǒng)計資料表明,信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)率,已從20世紀(jì)初的5%一20%提高到70年代至90年代的70%一80%,在全球信息高速公路建設(shè)的帶動下,在全球GDP中,已有2年以上的產(chǎn)值與信息行業(yè)有關(guān)。
新經(jīng)濟(jì)的興起是以信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展為標(biāo)志的。近年來,美國經(jīng)濟(jì)增長的主要源泉是5000多家軟件公司,它們對世界經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)不亞于名列前茅的世界500家最大公司。美國微軟公司總裁比爾·蓋茨就是世所公認(rèn)的一個代表。他通過開發(fā)信息技術(shù)的核心——軟件技術(shù),使得微軟公司的股票市場已達(dá)到1700多億美元,超過了全美三大汽車公司的總和。作為深刻變革的一個方面,當(dāng)今經(jīng)濟(jì)形態(tài)的信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、硬件業(yè),尤其是作為硬件業(yè)心臟的芯片業(yè)同樣舉足輕重。
美國經(jīng)濟(jì)之所以從1991年以后得以持續(xù)增長,主要是得益于其信息產(chǎn)業(yè)的迅速成長和突飛猛進(jìn)的發(fā)展。據(jù)美國商務(wù)部和美國電子協(xié)會發(fā)表的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,在過去5年里:
—美國經(jīng)濟(jì)增長的1/4以上歸功于信息技術(shù),電腦和電訊業(yè)的增長速度是美國經(jīng)濟(jì)增長速度的2倍;
信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)為美國創(chuàng)造了1500萬個新就業(yè)機(jī)會,高新技術(shù)行業(yè)已成為美國雇用職工最多的行業(yè),其職工工資比全國私營企業(yè)職工的平均工資高出73%;
—高新技術(shù)在國內(nèi)銷售和出口方面也已成為美國最大的產(chǎn)業(yè)部門,其產(chǎn)值約占美國國內(nèi)生產(chǎn)總值的8%;
—由于信息技術(shù)的飛速發(fā)展,使美國1999年和2000年頭幾個月失業(yè)率降到24年來的最低點(diǎn),通貨膨脹回落到30年來最低水平。
信息技術(shù)包括電腦硬件、軟件、資料傳遞設(shè)備和信息服務(wù)等四大方面。隨著信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,信息服務(wù)和電訊服務(wù)成為新的熱門行業(yè)。美國作為世界新經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo),就信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)而言,美國無疑是全球最大的生產(chǎn)供應(yīng)國和最大的市場。在世界的10大信息服務(wù)公司中,美國就占了8家。
信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,尤其是信息服務(wù)業(yè)的發(fā)展,給經(jīng)營者和消費(fèi)者提供了許多便利,也加快了人們的工作效率和生活節(jié)奏。現(xiàn)代辦公不久將實現(xiàn)無紙化、遠(yuǎn)程化和信息化;銀行系統(tǒng)和商家聯(lián)網(wǎng),開始了無紙幣交易;而國際間的貨物運(yùn)輸已在減少往常的繁文縟節(jié),北美洲地區(qū)地面運(yùn)輸已開始無紙運(yùn)輸。
由于電腦的普及,不僅為兒童教育和獲取信息提供了工具,而且使許多人可以在家里辦公,同時還可增加大批咨詢、服務(wù)和銷售等多方面的就業(yè)機(jī)會。此外,因特網(wǎng)發(fā)展迅速,網(wǎng)上通信量每100天就增加1倍。消費(fèi)者可以通過因特網(wǎng)在家輕松購物。據(jù)美國商務(wù)部統(tǒng)計,到2002年通過因特網(wǎng)進(jìn)行的商業(yè)交易將超出3000億美元。總之,信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為世界新經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè),成為世界新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主流。遙望新經(jīng)濟(jì)的未來,我們相信作為新經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)必將牽引人類歷史的火車駛向充滿希望的對世紀(jì)。2.信息技術(shù)是新經(jīng)濟(jì)的支柱
現(xiàn)代信息技術(shù)是一門涉及面很廣、內(nèi)容極其復(fù)雜的綜合性應(yīng)用技術(shù)。電子計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、軟件技術(shù)、通信技術(shù)。傳感技術(shù)等都屬于信息技術(shù),它們都是用來開發(fā)、收集、傳送。處理信息資源的,那么圍繞著信息的開發(fā)、收集、存儲、處理和傳遞而發(fā)展起來的這些相關(guān)的高技術(shù)群統(tǒng)稱為信息技術(shù)。現(xiàn)代信息技術(shù)綜合吸引了微電子學(xué)、光學(xué)、材料學(xué)以及數(shù)學(xué)、邏輯學(xué)等眾多學(xué)科的成果,集現(xiàn)代科技之大成,全面提高了信息處理各個環(huán)節(jié)的工作效率與水平,使人類社會中各級各類信息處理系統(tǒng)大大加強(qiáng),發(fā)揮了巨大作用。
信息技術(shù)以微電子技術(shù)為基礎(chǔ),以計算機(jī)和通信技術(shù)為標(biāo)志,滲透于各種傳統(tǒng)技術(shù)中,由此又形成了許多邊緣科學(xué)。現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)滲透到幾乎所有重大科技領(lǐng)域,成為科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)不可缺少的技術(shù)手段。如航天技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、軟科學(xué)技術(shù)等等,都離不開信息技術(shù)的支持。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的更新?lián)Q代,也主要依靠信息技術(shù)的滲透使產(chǎn)業(yè)“軟化”。因此信息技術(shù)的發(fā)展影響著整個國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。世界各國都圍繞信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化,投入了大量的人力、物力、財力,展開了激烈的競爭。誰奪得了信息技術(shù)上的領(lǐng)先地位,誰就擁有了新經(jīng)濟(jì)競爭中的主導(dǎo)權(quán)。
今天,物質(zhì)、能量、信息已經(jīng)成為人類社會的三大基本要素。沒有物質(zhì)的世界是空虛的世界,沒有能量的世界是死亡的世界,沒有信息的世界是混亂的世界。這三個要素對于健全的社會是缺一不可的。信息的特殊地位決定了信息技術(shù)的特殊地位和作用。
首先,信息技術(shù)滲透力極強(qiáng),幾乎無所不在,只要有信息和信息處理,信息技術(shù)就能找到自己的用武之地。作為一個社會中的人,他所進(jìn)行的社會活動都需要和其他人合作、交流,這就必須涉及信息的傳遞、加工、理解、表達(dá),就必須要處理信息。因此,電子計算機(jī)廣泛地滲透到各行各業(yè),在幾乎所有職業(yè)和職務(wù)崗位上得到應(yīng)用。這個特點(diǎn)使得信息技術(shù)表現(xiàn)出比其他技術(shù)更為明顯的滲透能力。
其次,信息技術(shù)具有影響全局的特點(diǎn)。信息技術(shù)在社會中的作用是間接的,是通過支持和影響全局的決策與協(xié)調(diào)而發(fā)揮作用的。由于這個特點(diǎn),信息技術(shù)比其他技術(shù)更加直接影響全局的工作效率,在關(guān)鍵時刻它甚至能夠決定企業(yè)的生死存亡。這種全局性使得信息技術(shù)常常處于類似機(jī)要部門的敏感位置上。
最后,信息技術(shù)還提供了軟件這種新型的知識載體。使知識載體由文字紙張向電子方式過渡。由于這種方式方便、易。于復(fù)制,它正在以前所未有的速度發(fā)展。這種成為全人類各種知識的載體的特征,是其他技術(shù)所不具備的。
正因為信息技術(shù)有上述特殊的地位和特征,我們將信息技術(shù)作為一個新時代到來的標(biāo)志,稱其為新經(jīng)濟(jì)的支柱與先導(dǎo)。3.“地球神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”剖析
如果將人類社會的發(fā)展比作一個嬰兒的成長,那么,蒸汽機(jī)和鐵路構(gòu)筑了他的骨骼;報紙、電話、電視等信息傳播技術(shù)構(gòu)成了他的信息器官;發(fā)電站、原子能反應(yīng)堆和高壓電纜成了輸送能量的循環(huán)系統(tǒng);計算機(jī)和軟件的不斷發(fā)展使之初步具有了智能,形成了人類社會的‘神經(jīng)元’細(xì)胞;那么計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息高速公路就是將分散在世界各地的‘神經(jīng)元’連接起來的神經(jīng)。這樣便形成了整個地球的‘神經(jīng)系統(tǒng)’,它預(yù)示著社會思維時代的到來。
(1)微電子技術(shù)
關(guān)鍵詞:四課法;畢業(yè)設(shè)計;空天作戰(zhàn);衛(wèi)星測控
中圖分類號:G642.477 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)11-0200-02
本科畢業(yè)設(shè)計作為大學(xué)四年最后一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié),長期以來受到指導(dǎo)教師的重視和關(guān)注,創(chuàng)新研究了各種有效途徑,取得了很好的實踐效果。[1-3]筆者所在的課題組基于多年的本科畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)實踐經(jīng)驗,深入分析了國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)軍事指揮類學(xué)生和工程技術(shù)類學(xué)生不同的特點(diǎn),考慮到大范疇下單個畢業(yè)設(shè)計課題研究的局限性,分別設(shè)置了相應(yīng)的專題作為畢業(yè)設(shè)計課題,受到了學(xué)生的廣泛好評。
在本科畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)實踐過程中,課題組基于專題式本科畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)方案,提出了“四課法”本科畢業(yè)設(shè)計專題指導(dǎo)方法。針對軍事指揮類學(xué)生,為促進(jìn)空天作戰(zhàn)力量建設(shè)和“天戰(zhàn)”優(yōu)秀軍事指揮人才培養(yǎng),基于空天作戰(zhàn)背景,設(shè)計了空天作戰(zhàn)專題作為畢業(yè)設(shè)計選題。另外,針對測控技術(shù)與儀器專業(yè)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn),充分結(jié)合理論和實踐,軟件和硬件能力的雙重訓(xùn)練,設(shè)計了衛(wèi)星測控專題作為畢業(yè)設(shè)計選題。通過空天作戰(zhàn)專題和衛(wèi)星測控專題本科畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)研究與實踐,深入分析和總結(jié)了專題畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)的相關(guān)經(jīng)驗,對后續(xù)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作具有重要的指導(dǎo)意義。
一、本科畢業(yè)設(shè)計專題設(shè)計
1.軍事指揮類學(xué)生本科畢業(yè)設(shè)計專題設(shè)計
自20世紀(jì)90年代至今,國際上發(fā)生了幾場較大規(guī)模的局部戰(zhàn)爭,其中一個不容忽視的重要特點(diǎn)便是空天領(lǐng)域的軍事應(yīng)用,空天作戰(zhàn)的概念應(yīng)運(yùn)而生。空天作戰(zhàn)是指以航空航天力量為主,在其他有關(guān)力量的配合下,為達(dá)成一定的作戰(zhàn)目的,根據(jù)統(tǒng)一計劃和統(tǒng)一指揮,在空天戰(zhàn)場共同進(jìn)行的以空天威懾、空天支援和空天攻防為主要方式的作戰(zhàn)行動。[4]未來戰(zhàn)爭,誰能夠掌握空天的“制高點(diǎn)”,誰必將掌握戰(zhàn)爭的主導(dǎo)權(quán)。近年來,世界主要軍事強(qiáng)國都爭先發(fā)展空天作戰(zhàn)力量,太空領(lǐng)域的競爭更趨激烈,空天戰(zhàn)場的地位將進(jìn)一步凸顯。隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展,未來高技術(shù)局部戰(zhàn)爭將首先從外層空間開始,空天戰(zhàn)場將成為敵對雙方激烈爭奪的戰(zhàn)略高地。
為了保衛(wèi)國家的空天安全,有效防御軍事強(qiáng)國的空天威脅,需要科學(xué)深入地研究空天作戰(zhàn)問題,理解和系統(tǒng)掌握空天作戰(zhàn)的有關(guān)理論,對空天作戰(zhàn)中的相關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行前沿探索。結(jié)合國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)軍事指揮類學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和特點(diǎn),筆者所在的指導(dǎo)團(tuán)隊結(jié)合空天作戰(zhàn)相關(guān)的人才培養(yǎng)的迫切需求,確定了“空天作戰(zhàn)專題”作為學(xué)生的本科畢業(yè)設(shè)計課題。因此,本畢業(yè)設(shè)計專題不僅具有很強(qiáng)的軍事應(yīng)用背景,而且具有明確的研究意義。
以空天作戰(zhàn)為背景,從爭奪制天權(quán)的基本手段、空間信息的獲取及在空天作戰(zhàn)中的應(yīng)用、空間環(huán)境監(jiān)測、美國空天作戰(zhàn)相關(guān)研究對我軍的啟示、空天作戰(zhàn)系統(tǒng)中的目標(biāo)選擇、攻擊和防御等方面展開研究,精心設(shè)計了14個子課題以供14名軍事指揮類學(xué)生選擇,每個子課題都是空天作戰(zhàn)背景下相關(guān)問題的具體描述。專題包含的14個子課題是一個有機(jī)整體,有利于學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計過程中資源共享,相互交流和探討,群策群力,在有限的畢業(yè)設(shè)計時間里掌握更多的相關(guān)知識。
2.工程技術(shù)類學(xué)生本科畢業(yè)設(shè)計專題設(shè)計
課題組所指導(dǎo)的工程技術(shù)類學(xué)生來自于測控技術(shù)與儀器專業(yè)(以下簡稱“測控專業(yè)”),該專業(yè)一直被學(xué)生稱為“萬精油”專業(yè)。因為測控專業(yè)所涉及的領(lǐng)域很寬,它集計算機(jī)、軟件、網(wǎng)路、傳感、電子、機(jī)械、光學(xué)等多種技術(shù)于一體,用于解決實際工程中的控制管理、信號獲取、傳輸和處理等一系列問題。[5]但隨著我國航天事業(yè)的飛速發(fā)展,“航天測控”成為測控專業(yè)學(xué)生耳熟能詳?shù)念I(lǐng)域,更愿意將本專業(yè)和航天技術(shù)的發(fā)展同等看待。航天測控是反映一個國家綜合科技實力的重要標(biāo)志之一。作為當(dāng)今世界最尖端的領(lǐng)域之一,航天測控涉及天文、天體力學(xué)、空間控制技術(shù)、電子信息、數(shù)值計算等多個尖端學(xué)科。作為測控專業(yè)的本科畢業(yè)生,迫切希望通過畢業(yè)設(shè)計更深入地了解航天測控相關(guān)的技術(shù)細(xì)節(jié)。
針對5名測控專業(yè)學(xué)生,以衛(wèi)星測控為背景,確定了“衛(wèi)星測控專題”作為學(xué)生的本科畢業(yè)設(shè)計課題。從衛(wèi)星測控星載儀器電路原理與設(shè)計、衛(wèi)星測控星載儀器信號設(shè)計與合成、衛(wèi)星測控星載儀器信號接收與處理、衛(wèi)星測控中的擴(kuò)頻信號捕獲技術(shù)研究、衛(wèi)星測控中的擴(kuò)頻信號跟蹤技術(shù)研究,精心設(shè)計了5個子課題,每個子課題都是衛(wèi)星測控信號流程中的重要環(huán)節(jié),環(huán)環(huán)相扣,最終構(gòu)建了一個完整的測控實驗平臺。有利于在畢業(yè)設(shè)計過程中培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神,加強(qiáng)學(xué)生間的交流與探討,共同將衛(wèi)星測控領(lǐng)域的技術(shù)細(xì)節(jié)理解的更加透徹。
二、“四課法”本科畢業(yè)設(shè)計專題指導(dǎo)實踐
專題式本科畢業(yè)設(shè)計與傳統(tǒng)的“一對一”本科畢業(yè)設(shè)計之間的不同之處在于學(xué)生從給定的子課題中選擇一個子課題開展畢業(yè)設(shè)計工作,所有學(xué)生要了解專題的整體情況,同時要求每人獨(dú)立完成一題。所有子課題是一個統(tǒng)一的整體,指導(dǎo)團(tuán)隊通過開展相應(yīng)的指導(dǎo),確保每個學(xué)生都能在規(guī)定的時間內(nèi)進(jìn)行較為深入的研究,最終完成優(yōu)秀的畢業(yè)論文。指導(dǎo)團(tuán)隊包括10名教師,作為一個整體,由負(fù)責(zé)人協(xié)調(diào)進(jìn)行全面指導(dǎo)工作,同時根據(jù)教師的專業(yè)特長,確定具體指導(dǎo)的子課題。在整個指導(dǎo)過程中,提出了“四課法”本科畢業(yè)設(shè)計專題指導(dǎo)方法,在四個重要階段集中指導(dǎo),以確保畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作進(jìn)行的更加高效。
1.下達(dá)任務(wù)課:明確任務(wù),充分交代
在學(xué)生選定相應(yīng)的子課題之后,教師將下發(fā)《本科畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書》(簡稱《任務(wù)書》)。在學(xué)生初步理解《任務(wù)書》的基礎(chǔ)上,給學(xué)生們上第一課:下達(dá)任務(wù)課。
對于學(xué)生來說,本科畢業(yè)設(shè)計是一個全新的重要環(huán)節(jié),它不同于前三年的課堂教學(xué),也不同于任何之前進(jìn)行過的教學(xué)、實驗等單一訓(xùn)練,它是一個綜合的“項目”,所以學(xué)生在拿到《任務(wù)書》后會非常困惑,不知道具體該做什么,如何做。這就迫切要求教師能夠在第一時間把握學(xué)生的心理特點(diǎn),針對他們的疑問,逐一解答他們的困惑。在下達(dá)任務(wù)課上,教師要積極引導(dǎo)學(xué)生“發(fā)問”,這樣才能有的放矢的解決他們最關(guān)心的難題,達(dá)到更好的指導(dǎo)效果。“好的開始,是成功的一半。”在第一課上,教師要針對問題充分交代,幫助學(xué)生充分理解《任務(wù)書》的要求,讓他們明確自己的任務(wù):需要哪些基礎(chǔ)知識,需要補(bǔ)充學(xué)習(xí)哪些新知識,任務(wù)的最終目標(biāo)是什么,各個過程環(huán)節(jié)該如何實施?每一個方面都要交代清楚,讓學(xué)生徹底打消疑慮,給他們建立自信心,為接下來的畢業(yè)設(shè)計奠定堅實的基礎(chǔ)。
2.開題報告課:確定方向,引導(dǎo)思維
學(xué)生在充分理解《任務(wù)書》研究內(nèi)容的基礎(chǔ)上,通過查閱相關(guān)參考文獻(xiàn),將各個任務(wù)進(jìn)一步細(xì)化,提煉出課題的關(guān)鍵問題,提出課題研究的基本方法,并制定詳細(xì)的研究計劃,完成《本科畢業(yè)設(shè)計開題報告》(簡稱《開題報告》)。
《開題報告》是學(xué)生開始進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計實質(zhì)性工作的第一步,也是畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)第一次由學(xué)生主導(dǎo),向教師提交撰寫材料。開題報告課作為畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)的第二堂課,教師需要著重從以下幾個方面把握,協(xié)助他們確定明確的方向,引導(dǎo)學(xué)生的發(fā)散思維,為下一步畢業(yè)設(shè)計工作制定可行的計劃。
(1)對專題及子課題的認(rèn)識:學(xué)生針對不太熟悉的專題領(lǐng)域,要了解自己子課題的研究內(nèi)容,必須要全面認(rèn)識子課題所在的大專題背景。所以開題報告中,要簡要介紹自己對專題及課題的認(rèn)識。
(2)本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢:要明確課題的具體研究內(nèi)容,首先要對國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進(jìn)行全面了解和梳理,準(zhǔn)確分析它的發(fā)展趨勢,找準(zhǔn)課題的研究方向。
(3)課題在理論與實踐上的意義:學(xué)生選擇一個子課題,最初對課題的意義并不完全清楚。通過開題報告課,教師根據(jù)學(xué)生分析的課題在理論與實踐上的意義,點(diǎn)評相關(guān)的內(nèi)容,為后續(xù)工作的展開明確方向。
(4)課題需要解決的關(guān)鍵理論問題和實際問題:課題研究的核心內(nèi)容是解決一定的理論問題和實際問題,這是學(xué)生必須把握的內(nèi)容,也是開題報告課最重要的部分。教師要根據(jù)學(xué)生《開題報告》的內(nèi)容分析他們的思路,從各子課題展開,確保每個學(xué)生都能理順課題的關(guān)鍵問題。
(5)課題研究的基本方法、實驗方案及技術(shù)路線的可行性論證,并估計在進(jìn)行論文工作中可能遇到的困難、問題和解決措施:明確了需要解決的關(guān)鍵問題之后,學(xué)生在《開題報告》中對研究的基本方法及可行性進(jìn)行分析。教師要客觀分析研究內(nèi)容的工作量和學(xué)生有效投入時間等因素,評價其可行性,及時修正不合理部分。此外,教師還要對論文工作中可能遇到的困難和問題與學(xué)生進(jìn)行充分探討,引導(dǎo)學(xué)生提出相應(yīng)的解決措施。
(6)論文研究的進(jìn)展計劃:在有限的時間里,需要進(jìn)行一定的研究工作。一般而言,時間較為緊張,通過制定詳細(xì)的研究進(jìn)展計劃,劃分重要的檢查節(jié)點(diǎn),有利于教師更有針對性的指導(dǎo)學(xué)生順利完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。在開題報告課上,教師根據(jù)學(xué)生制定的論文研究進(jìn)展計劃,分析其合理性和可考核性,并進(jìn)行必要的調(diào)整。
3.中期檢查課:查看方法與思路,細(xì)致指導(dǎo),廣泛討論
在學(xué)生畢業(yè)設(shè)計工作進(jìn)行到一半時,實施“中期檢查課”。開題報告課上,已經(jīng)對整個畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行全面規(guī)劃和部署,在中期檢查節(jié)點(diǎn)應(yīng)該完成哪些內(nèi)容,是有明確計劃的。因此在中期檢查課上,教師首先要查看研究方法是否正確,研究思路是否清晰,在更細(xì)節(jié)的方面加強(qiáng)指導(dǎo),為后半部分的畢業(yè)設(shè)計定下方向。其次多個學(xué)生做同一個專題,有很多研究內(nèi)容和研究成果是可以提前進(jìn)行資源共享的。教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行廣泛的討論,取長補(bǔ)短,齊頭并進(jìn),共同進(jìn)步。另外,還要給每個學(xué)生吃下“定心丸”:大家一定能在規(guī)定的時間內(nèi)順利完成畢業(yè)設(shè)計工作,只需要稍稍調(diào)整心態(tài),更加投入,按照《任務(wù)書》中的任務(wù)需要,對照《開題報告》中的研究思路,一步步朝著目標(biāo)努力。
4.論文成稿課:查看內(nèi)容與數(shù)據(jù),規(guī)定格式
在學(xué)生完成《本科畢業(yè)論文》(簡稱《論文》)初稿時,開設(shè)“論文成稿課”。事實上,從畢業(yè)設(shè)計之初,大部分學(xué)生就開始著手為撰寫畢業(yè)論文儲備有用的素材,認(rèn)真思考,形成新的觀點(diǎn)進(jìn)行論述。在論文成稿課上,教師要查看論文的內(nèi)容是否是學(xué)生獨(dú)自完成的,是否是帶有自己新觀點(diǎn)的論述;檢查相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)是否真實可信,必要時進(jìn)行相關(guān)的考證;其他方面也要嚴(yán)格把握,如語句是否通順,邏輯是否合理等,都要進(jìn)行全面的指導(dǎo);另外,還要查看論文格式是否完全符合規(guī)定。
除了以上重要的“四課”之外,在畢業(yè)設(shè)計實施過程中,由指導(dǎo)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人統(tǒng)一安排和部署,每周都有2~3名教師進(jìn)行全面的指導(dǎo);指導(dǎo)教師針對各自具體負(fù)責(zé)的子課題,定期和學(xué)生見面,了解畢業(yè)設(shè)計進(jìn)展,進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo),及時解決學(xué)生畢業(yè)設(shè)計過程中遇到的問題。此外,鼓勵學(xué)生通過電子郵件的方式和指導(dǎo)教師每周聯(lián)絡(luò)一次,學(xué)生向指導(dǎo)教師匯報畢業(yè)設(shè)計的進(jìn)展情況,指導(dǎo)教師檢查學(xué)生的階段性完成情況,以確保指導(dǎo)工作落到實處。
三、感想與總結(jié)
在本次本科畢業(yè)設(shè)計工作中,針對軍事指揮類學(xué)生和工程技術(shù)類學(xué)生,均創(chuàng)新性地提出了“大專題”模式本科畢業(yè)設(shè)計團(tuán)隊指導(dǎo)方案。對于選定該專題的學(xué)生,每個人都要花費(fèi)一個學(xué)期的時間完成一個完整的畢業(yè)設(shè)計課題,畢業(yè)論文就是最終的成果形式。事實上,每個人除了自己的成果之外,還能在每次討論及最終答辯中汲取其他同學(xué)的研究成果,學(xué)到其他的新知識,達(dá)到知識共享。這就是專題式畢業(yè)設(shè)計最大的意義所在。
通過本次畢業(yè)設(shè)計研究與實踐發(fā)現(xiàn):第一,空天作戰(zhàn)專題和衛(wèi)星測控專題都是全新的畢業(yè)設(shè)計課題,深受學(xué)生們的歡迎,兩專題可以作為固定課題以供后續(xù)的學(xué)生繼續(xù)研究和學(xué)習(xí)。第二,畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)過程中,教師要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論、基本知識和基本方法,學(xué)生通過思考和提問,又能促進(jìn)教師更多的思考,師生間碰撞出意想不到的火花,使學(xué)生學(xué)到更多新知識。第三,“四課法”本科畢業(yè)設(shè)計專題指導(dǎo)方法是通過多年實踐經(jīng)驗總結(jié)出來的,應(yīng)用成效顯著。課堂上對學(xué)生進(jìn)行針對性指導(dǎo)后,學(xué)生能更清晰地梳理自己的思路,調(diào)整自己的進(jìn)度,學(xué)生之間也可以取長補(bǔ)短,資源共享,達(dá)到更好的效果。通過分析和總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗,在后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作中,教師將更有針對性地指導(dǎo)學(xué)生,讓他們在畢業(yè)設(shè)計過程中取得更大的進(jìn)步。
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關(guān)鍵詞:西部;航空產(chǎn)業(yè);帶動作用;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)
西部航空產(chǎn)業(yè)雖具有良好的基礎(chǔ)和比較優(yōu)勢,但在近二十多年的發(fā)展中,速度緩慢,無法起到對西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展應(yīng)有的帶動作用。目前,面對國家的支持和西部大開發(fā)的機(jī)遇,西部航空應(yīng)當(dāng)抓住機(jī)遇實現(xiàn)跨越式地發(fā)展。根據(jù)我國及國外的經(jīng)驗,航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將對國家和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到引領(lǐng)和促進(jìn)作用。
1 對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的直接帶動作用
航空產(chǎn)業(yè)屬于產(chǎn)品附加值高、投入產(chǎn)出比較高的產(chǎn)業(yè),對國家和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有很大的直接帶動作用。據(jù)我國上世紀(jì)80年代末統(tǒng)計,在當(dāng)時基本還是計劃經(jīng)濟(jì)和航空產(chǎn)業(yè)處境困難的情況下,其投入產(chǎn)出比已達(dá)1:4。最近幾年,我國以及西部航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭良好,2003年總產(chǎn)值約740億,對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動作用開始顯現(xiàn)。
目前,世界航空工業(yè)每年銷售額約3500億美元,其中北美和歐洲占到90%以上,約3150億美元。歐洲航宇工業(yè)協(xié)會成員2002年銷售額達(dá)750億美元,其中出口398億,占53%,其訂貨額已達(dá)3170億美元(約4年的工作量)。美國航空工業(yè)2002年銷售額達(dá)1480億美元,波音公司1997~2001年共銷售2695億美元,其中民用飛機(jī)1670億,占62%。航空工業(yè)出口是美國對外貿(mào)易一大優(yōu)勢,出口順差1990~1996年達(dá)1898億美元,2000~2001年為574億美元。俄羅斯航空工業(yè)最近5年,出口達(dá)80億美元,僅2002年就達(dá)32億美元。
美國強(qiáng)大的航空工業(yè)極大地促進(jìn)了航空運(yùn)輸、通用航空、航空服務(wù)業(yè)的發(fā)展,高峰年各種飛機(jī)達(dá)28萬多架,其中民用運(yùn)輸飛機(jī)9000多架,通用飛機(jī)24萬多架,擴(kuò)大了內(nèi)需和就業(yè),擴(kuò)大了航空工業(yè)市場,全面促進(jìn)了美國經(jīng)濟(jì)發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計,2000年美國民航業(yè)對GDP的直接和間接貢獻(xiàn)為8 000億美元,約占GDP的8%。民航業(yè)及相關(guān)行業(yè)直接和間接雇用了約1000萬個員工,占美國員工總數(shù)1.352億的7.4%。航空產(chǎn)業(yè)已成為美國經(jīng)濟(jì)的重要組成部分和發(fā)展的催化劑與驅(qū)動力之一。美國華盛頓州的航空產(chǎn)業(yè)是其最重要的高科技產(chǎn)業(yè),它引領(lǐng)、帶動了該州的高科技產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,航空產(chǎn)業(yè)通過產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián),為該州共創(chuàng)造了285000個工作崗位,占全州就業(yè)總?cè)藬?shù)的10.5%。
由此可見,發(fā)達(dá)的航空產(chǎn)業(yè)對國家和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的直接帶動作用是何等之強(qiáng)。
近二十多年來,種種原因?qū)е挛鞑亢娇债a(chǎn)業(yè)本身發(fā)展緩慢,對國家和西部區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展沒有起到應(yīng)有的帶動作用。但若西部航空產(chǎn)業(yè)在國家的支持下能夠獲得足夠大的發(fā)展空間,不但能促進(jìn)西部經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,而且其它地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也將從中受益。
2000年末,我國擁有客運(yùn)飛機(jī)527架,貨運(yùn)飛機(jī)10架,預(yù)測到2020年客運(yùn)與貨運(yùn)飛機(jī)總數(shù)將分別達(dá)1700架和250架。如果這些飛機(jī)均為國產(chǎn),即使以一架飛機(jī)平均造價3.5億元人民幣計算,航空制造業(yè)的產(chǎn)值也至少將達(dá)6000億元;按航空制造業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)帶動比1:4計算,GDP將增加24000億元,將能帶動眾多行業(yè)及高新技術(shù)發(fā)展,提升我國綜合國力。
2 西部航空產(chǎn)業(yè)對相關(guān)產(chǎn)業(yè)和行業(yè)的帶動作用
一種新型號飛機(jī)的研制和生產(chǎn),是一個系統(tǒng)工程,除航空制造業(yè)外,還涉及到許多相關(guān)行業(yè)和數(shù)千個部門和企業(yè)。在美國,一種新的中型飛機(jī)的研制和生產(chǎn),可直接帶動1000多家大型企業(yè)和10000多家中小型企業(yè),并能輻射帶動第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2.1飛機(jī)制造配套關(guān)系帶動作用分析
以西部制造的某小型運(yùn)輸飛機(jī)為例,全機(jī)共有24151個零件,5781項標(biāo)準(zhǔn)件,這些材料費(fèi)用約占全機(jī)價格的9%,其中金屬材料的50%在西部地區(qū)采購;標(biāo)準(zhǔn)件制造雖以主機(jī)廠為主,但還需13家配套廠商供貨;成品設(shè)備由全國114個配套承制廠制造,其中西部地區(qū)約占40%左右;隨機(jī)器材種類繁多,僅地面設(shè)備就涉及很多配套單位,其中西部地區(qū)約占30%。
飛機(jī)生產(chǎn)需要一系列配套的通用制造設(shè)備和各類檢測設(shè)備,并要設(shè)計制造一系列專用工藝裝備和儀表、照明、計量等設(shè)備。這些設(shè)備的采購和生產(chǎn),涉及到很多相關(guān)企業(yè),其中有一部分在西部。
由于航空產(chǎn)業(yè)能直接或間接帶動電子、冶金、化工、材料、機(jī)械等眾多行業(yè)的發(fā)展,所以在一些發(fā)達(dá)國家被作為發(fā)展經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)和“牽引車”產(chǎn)業(yè)之一。
2.2航空服務(wù)業(yè)對相關(guān)行業(yè)的帶動作用分析
航空服務(wù)業(yè)是航空產(chǎn)業(yè)的下游產(chǎn)業(yè),是航空產(chǎn)業(yè)鏈的重要組成部分,它對地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。
西部的航空運(yùn)輸業(yè)近幾年得到了長足發(fā)展,其旅客吞吐量約占全國的1/5強(qiáng),貨郵吞吐量約占全國的15%。快捷、方便、舒適的航空運(yùn)輸,促進(jìn)了物流、人流的加速流轉(zhuǎn),也促進(jìn)了西部經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
通用航空可為農(nóng)、林、牧業(yè)提供大面積、高效率的除草、播種、施肥、防治病蟲害等多項服務(wù),不但使其生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量達(dá)到新的水平,而且省勞力、省時間、省投資,非常適合西部地區(qū),對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用更直接、更有效。例如,廣東省在1964~1991年共投入3.5億飛播造林427.18萬公頃,1991年清查時已成林130.25萬公頃,尚未成林23.47萬公頃,使全省森林覆蓋率由原來的40%增加到47%,增加活立木蓄集量2735萬立方米,按每立方米250元計算,估價68.4億元,其投入效益比為1:20。
3 西部航空產(chǎn)業(yè)的技術(shù)擴(kuò)散對相關(guān)行業(yè)帶動作用分析
20世紀(jì)航空方面的重大發(fā)明創(chuàng)造,如雷達(dá)、噴氣發(fā)動機(jī)等,都在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,對經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了巨大的推動作用。有資料顯示,日本航空工業(yè)的技術(shù)帶動效應(yīng)是汽車工業(yè)的3倍。航空產(chǎn)業(yè)技術(shù)涉及領(lǐng)域非常廣泛,且多為高新技術(shù),因此,航空技術(shù)向其他行業(yè)轉(zhuǎn)移、擴(kuò)散,可以促進(jìn)和帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,使企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量提高、成本降低,并能創(chuàng)造出新的產(chǎn)品,提高競爭力。航空技術(shù)目前在多個領(lǐng)域,例如在高速列車、汽車及零部件、壓縮機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、紡織機(jī)械、復(fù)合材料制品及交通部門的地面設(shè)備等非航產(chǎn)品方面,都得到了廣泛應(yīng)用。
4 西部航空產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟(jì)的關(guān)聯(lián)帶動作用分析
4.1西部航空產(chǎn)業(yè)與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)聯(lián)分析
根據(jù)統(tǒng)計資料,我們計算了若干工業(yè)行業(yè)的影響力系數(shù)和感應(yīng)度系數(shù),結(jié)果顯示航空制造業(yè)與其他行業(yè)關(guān)聯(lián)度比較高。
影響力系數(shù)反映的是某一經(jīng)濟(jì)部門增加一個單位最終產(chǎn)品時,對國民經(jīng)濟(jì)各個部門產(chǎn)品的需求波及程度。影響力系數(shù)越大,表示該部門對國民經(jīng)濟(jì)各部門生
產(chǎn)的需求推動作用越大。依據(jù)1997年陜西省投入產(chǎn)出表(電子版)計算得出有關(guān)部門的影響力系數(shù)如表1。
從上表可知航空航天器制造業(yè)的影響力系數(shù)為1.558,可理解為航空航天器制造業(yè)產(chǎn)出每增加1億元,對其他部門的需求為1.558億元。在所選的10個部門(行業(yè))中,影響力系數(shù)排列第一的為航空貨運(yùn)業(yè)1.971,第二為航空客運(yùn)業(yè)1.948,第五為航空航天器制造業(yè)1.558。因此,從總體上看,航空產(chǎn)業(yè)對相關(guān)經(jīng)濟(jì)部門產(chǎn)品生產(chǎn)的需求有顯著的推動作用。
感應(yīng)度系數(shù)反映國民經(jīng)濟(jì)各部門均增加一個單位最終產(chǎn)品時,某一經(jīng)濟(jì)部門因此受到的需求感應(yīng)程度。感應(yīng)度系數(shù)越大,表示國民經(jīng)濟(jì)各部門產(chǎn)品生產(chǎn)發(fā)展對其需求越大。依據(jù)1997年陜西省投人產(chǎn)出表(電子版)計算得出有關(guān)部門的感應(yīng)度系數(shù)如表2。
從上表可知航空航天器制造業(yè)的感應(yīng)度系數(shù)為0.186,可以理解為各部門均增加1億元產(chǎn)值時,對航空航天制造業(yè)產(chǎn)生的需求為0.186億元。在以上所選的10個部門(行業(yè))中,感應(yīng)度系數(shù)排列第一的為航空客運(yùn)業(yè)3.371,航空航天器制造業(yè)、航空貨運(yùn)業(yè)的感應(yīng)度系數(shù)雖然比較小,分別為0.186、0.162,但也可以看出國民經(jīng)濟(jì)各部門的發(fā)展對航空產(chǎn)業(yè)總體的需求程度。
4.2 航空產(chǎn)業(yè)對旅游業(yè)、物流業(yè)發(fā)展的促進(jìn)作用
我國航空產(chǎn)業(yè)對旅游業(yè)發(fā)展的促進(jìn)作用是非常明顯的。例如云南省自1990年以來,各著名景點(diǎn)陸續(xù)通航,不僅加快了西南地區(qū)人流、物流的流轉(zhuǎn)速度,而且極大地促進(jìn)了云南省旅游業(yè)發(fā)展。該省旅游總收入從1995年的61億元,發(fā)展到2002年的290億元,增加了3.75倍,直接、間接從業(yè)人數(shù)達(dá)160.5萬人,使云南真正成為了我國的旅游大省,對其經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了很大的帶動作用。
4.3 航空產(chǎn)業(yè)對西部相關(guān)地區(qū)城市化進(jìn)程的推動作用
貴州安順市和西安閻良區(qū)的發(fā)展過程是航空制造業(yè)推動城市化建設(shè)的典型案例。數(shù)家大型航空企業(yè)在安順市和閻良區(qū)落戶后,安順市和閻良區(qū)的城市人口大幅增加,周邊的餐飲、教育、交通等眼務(wù)行業(yè)快速發(fā)展。目前安順市和閻良區(qū)已成長為具有高科技產(chǎn)業(yè)的技術(shù)密集型城市(區(qū))。
5 航空產(chǎn)業(yè)對加速西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的作用分析
5.1 西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在的突出問題
經(jīng)過改革開放以來的多年努力及西部大開發(fā)政策的實施,西部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整已取得了很大的成效,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化出現(xiàn)了較好的發(fā)展勢頭,第一產(chǎn)業(yè)比重逐步降低,第二產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展,第三產(chǎn)業(yè)逐步提高。但是,目前西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)還存在以下突出問題,一是三次產(chǎn)業(yè)間的比例欠合理,第三產(chǎn)業(yè)所占比例偏低。西部地區(qū)第三產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)生產(chǎn)總值中的百分比落后于東部地區(qū)。二是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的高技術(shù)化水平低,表現(xiàn)在消耗大、附加值低的產(chǎn)業(yè)比重高,而技術(shù)知識密集型的附加值高的產(chǎn)業(yè)比重低,阻礙了產(chǎn)品的升級和生產(chǎn)效率的提高。
西部產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之所以存在以上兩個方面的突出問題,最根本的原因在于技術(shù)水平落后。無論是農(nóng)業(yè)、制造業(yè)還是服務(wù)業(yè),供給能力大多集中于技術(shù)層次相對較低的領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的高加工度化的程度和技術(shù)密集程度較低,致使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相對不合理,制約了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的速度。
5.2 發(fā)展商新技術(shù)是推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的總目標(biāo)是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化主要包括兩個方面:一是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化,二是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的高度化。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化是指在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個不同階段,根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、資源條件和供求狀況,通過理順各產(chǎn)業(yè)之間的關(guān)系,使其得到協(xié)調(diào)發(fā)展。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的高度化是指在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程中,隨著技術(shù)的進(jìn)步,不斷開發(fā)新的資源,提高資源利用率和技術(shù)水平,使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中代表先進(jìn)技術(shù)的新產(chǎn)業(yè)成長壯大,并用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),推動整個產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)建立在先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)水平之上,從而提高產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的檔次。
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化意味著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級、技術(shù)和資本密集程度的提高,以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,可心培育出一批具有高附加值、高增長潛力的新產(chǎn)業(yè),因為升級本身就意味著技術(shù)層次的提高和附加價值的增長。可見,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與技術(shù)進(jìn)步是分不開的。
高新技術(shù)對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整所起的作用是通過兩個方面體現(xiàn)出來的,一是通過直接發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換與升級;二是通過高新技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造,促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
5.3 航空產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)成為提升西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的先導(dǎo)
技術(shù)創(chuàng)新、科技革命永遠(yuǎn)是社會經(jīng)濟(jì)增長的根本動力,但在以高新技術(shù)為先導(dǎo)的創(chuàng)新中,產(chǎn)生了一個新的系統(tǒng)過程:技術(shù)創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)升級――高科技產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)代替?zhèn)鹘y(tǒng)產(chǎn)業(yè),知識被獲得,被轉(zhuǎn)化使用,并在使用中被更新放大;產(chǎn)業(yè)升級又帶動要素升級,在新舊產(chǎn)業(yè)更換的過程中,要素從衰落的產(chǎn)業(yè)進(jìn)入到新型產(chǎn)業(yè)中,為新型產(chǎn)業(yè)的形成提供可靠的基礎(chǔ);新型產(chǎn)業(yè)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展中新的增長點(diǎn),它們在用新的技術(shù)或新的經(jīng)營方式滿足新的需求的過程中,成長為一個新型的產(chǎn)業(yè)部門,并成為提升社會產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)級次的先導(dǎo)。
一個地區(qū)的科學(xué)技術(shù)和知識資源影響該地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、地區(qū)科技水平和綜合實力是產(chǎn)業(yè)整體素質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)。區(qū)域競爭力指標(biāo)之一就是區(qū)域科技實力。企業(yè)的技術(shù)水平得到提高是企業(yè)競爭力增強(qiáng)的前提,也是區(qū)域科技實力提升的墓礎(chǔ)。
航空技術(shù)外溢能夠加快非航企業(yè)技術(shù)水平提高步伐。航空工業(yè)對于高技術(shù)的需求連續(xù)不斷,各種研發(fā)工作的產(chǎn)品――高新技術(shù)首先應(yīng)用機(jī)制造,其次會向不同領(lǐng)域擴(kuò)散,于是相關(guān)企業(yè)的運(yùn)用這些新技術(shù),提高企業(yè)的專業(yè)化水平,擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模,企業(yè)競爭力增強(qiáng),進(jìn)而增強(qiáng)區(qū)域競爭力。大力發(fā)展西部航空工業(yè)就是要讓這種技術(shù)提升作用在一定的技術(shù)平臺和技術(shù)轉(zhuǎn)移渠道上更為通暢地從航空工業(yè)流向更多的制造業(yè)領(lǐng)域,使航空高新技術(shù)對西部裝備制造業(yè)的技術(shù)帶動作用最大化,有力地推動西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級,推進(jìn)西部地區(qū)的工業(yè)化和現(xiàn)代化。
正如前面所述及的,航空產(chǎn)業(yè)作為高技術(shù)和技術(shù)密集度高的產(chǎn)業(yè),它的發(fā)展不僅僅會帶動相關(guān)行業(yè)就業(yè)人數(shù)和產(chǎn)值等的增加,更重要的是伴隨著航空產(chǎn)業(yè)高新技術(shù)擴(kuò)散、技術(shù)升級,眾多相關(guān)行業(yè)的技術(shù)水平得以提升,從而推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)整體的升級。
西部地區(qū)因歷史等各方面原因,形成了航空這一優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。在國家實施西部大開發(fā)的政策下,西部應(yīng)當(dāng)及時抓住發(fā)展航空產(chǎn)業(yè)這樣的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)部門,以取得快速調(diào)整西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的效果,從而全面促進(jìn)西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
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1.1明確科普工作的社會定位科普具有典型的公共產(chǎn)品屬性,即消費(fèi)上的非競爭性、非排他性。不論是政府投入的面向全社會免費(fèi)開展的科普宣傳活動如科技周、科普日、科普進(jìn)校園等大型科普活動、科普講座,以及免費(fèi)開放的科技館、博物館、科普大篷車、科普宣傳欄等科普基礎(chǔ)設(shè)施,還是一些NGO組織建立的科普網(wǎng)站如“果殼網(wǎng)”等,都是提供全社會共享,追求社會公共利益的最大化。“科技傳播與普及是關(guān)系到社會全體公眾整體的共同利益、關(guān)系到社會長遠(yuǎn)的發(fā)展需要并為社會進(jìn)步和國家發(fā)展提供服務(wù)的一項社會事業(yè)”[3]科普工作對提升全民科學(xué)素質(zhì)、建設(shè)科技創(chuàng)新型國家具有基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性作用。如果將一個社會的科學(xué)創(chuàng)新能力比作金字塔塔尖,那么,全社會的科學(xué)素養(yǎng)正是這個塔尖的龐大基座,沒有這個堅實的巨大基座,就沒有那迸發(fā)創(chuàng)新的靈感與火花的塔尖;科普教育作為學(xué)校常規(guī)教育的良好補(bǔ)充,相對學(xué)校教育而言,它具有自主性、生動性、趣味性、可實踐性、可選擇性等特點(diǎn),豐富的科普教育資源既可彌補(bǔ)青少年在學(xué)校教育中難以直觀了解的科學(xué)知識,也可使成年人有接受終生教育的機(jī)會,這正體現(xiàn)了國家倡導(dǎo)的終生學(xué)習(xí)理念和基本公共服務(wù)均等化原則;科普基礎(chǔ)設(shè)施作為公共文化設(shè)施的一部分,能為城市打造良好的文化環(huán)境,提升一個城市的品質(zhì)和形象,豐富新型城鎮(zhèn)化建設(shè)內(nèi)涵,對全面建成小康社會具有重要意義。
1.2營造良好的社會科普環(huán)境
1.2.1構(gòu)建良好科學(xué)傳播氛圍科普的開展是為了普及科學(xué)知識,倡導(dǎo)科學(xué)方法,傳播科學(xué)思想,弘揚(yáng)科學(xué)精神,引導(dǎo)社會形成良好的崇尚科學(xué)的風(fēng)氣,從而促進(jìn)全民科學(xué)素質(zhì)提高。社會風(fēng)氣的形成,很大程度上取決于主流文化的倡導(dǎo),是娛樂至上還是崇尚科學(xué),這需要一個氛圍的構(gòu)建!豐富的、令人喜聞樂見的科學(xué)傳播手段構(gòu)建出的科普資源環(huán)境,能夠為社會公眾營造觸手可及的良好的科學(xué)傳播載體;對國家科普法律法規(guī)、政策、規(guī)劃的宣傳,能夠讓社會公眾了解國家對科普的重視,從而引導(dǎo)和提高社會公眾對科普的關(guān)注度;對現(xiàn)有科普資源如科普網(wǎng)站、科普書籍、科普場館、科普活動等進(jìn)行宣傳,能夠激發(fā)公眾主動參與科普的興趣,奠定科普自覺的基礎(chǔ),等等。通過這些方式構(gòu)建良好的科學(xué)傳播氛圍,能夠讓科學(xué)普及達(dá)到“潤物細(xì)無聲”的效果,使社會公眾吸取科學(xué)知識就如呼吸空氣一樣自然、像攝取食物一樣變成日常功課,如果從孩童時代就處在這樣一種良好的科學(xué)傳播氛圍中,熱愛科學(xué)自然很容易成為人們一輩子的良好習(xí)慣,因為這種潛移默化的力量是任何外在的強(qiáng)行灌輸所難以比擬的。
1.2.2完善科普工作運(yùn)行管理機(jī)制《科普法》強(qiáng)調(diào)“科普是全社會的共同任務(wù)”,并在“第三章社會責(zé)任”中對需要承擔(dān)科普責(zé)任的部門和群體作了詳細(xì)規(guī)定,明確各級人民政府、各級行政部門和各類社會組織及群體都有履行科普工作的職責(zé),但是,由于缺乏具體的運(yùn)行管理機(jī)制,在實際工作中,科普工作的開展更多地取決于各部門本身的科普意識強(qiáng)弱,意識強(qiáng)的,這項工作開展得多一些,意識弱的,這項工作就開展得少一些。以氣象部門為例,由于該部門有著長期堅持開展科普工作的優(yōu)良傳統(tǒng),目前已建立了以各級氣象主管部門主導(dǎo)、各級氣象學(xué)會具體承辦、各級氣象業(yè)務(wù)部門協(xié)助開展的國家、省、地、縣4級氣象科普體系,2007-2012年的5a間,142個國家級、79個省級、186個地市級氣象科普基地接待參觀者850余萬人次。蓬勃開展的氣象科普,使得全社會的氣象意識得到增強(qiáng),增進(jìn)了社會對氣象科學(xué)知識的了解、對氣象工作的理解、對氣象事業(yè)發(fā)展的關(guān)注,促進(jìn)了公民氣象科學(xué)素質(zhì)的極大提高,理解氣象科學(xué)、利用氣象科學(xué)知識安排工作和生活的能力也大為提高,趨利避害的氣象防災(zāi)減災(zāi)意識大為增強(qiáng),反過來也促進(jìn)了氣象監(jiān)測預(yù)測能力和服務(wù)能力的提升,促進(jìn)了我國氣象事業(yè)的快速健康發(fā)展。因此,一套行之有效的運(yùn)行管理機(jī)制,是科普工作得以順利開展的前提和保障,而有效的科學(xué)普及工作,又可促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的健康發(fā)展。
1.2.3增強(qiáng)社會科普意識科普是一項社會事業(yè),它強(qiáng)調(diào)社會參與性,在堅持政府主導(dǎo)的原則下,必須盡可能動員社會力量參與,這包括兩個方面:一方面要動員盡可能多的有科普能力的單位、團(tuán)體、組織和個人投入到科普工作中,另一方面要盡可能調(diào)動民眾接受科普的參與性和積極性,不能讓科普活動成為“沒有觀眾的演出”。
1.3提升科普能力
1.3.1加強(qiáng)科普基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運(yùn)行管理科普基礎(chǔ)設(shè)施是科普能力的重要組成部分,是開展科普的基礎(chǔ)。“科普公共基礎(chǔ)設(shè)施主要指科技類博物館(包括科技館、科學(xué)技術(shù)博物館)、基層科普設(shè)施(如科普畫廊、科普大篷車等、科普活動站)、數(shù)字科技館以及其它具備科普展示教育功能的場館(如青少年科技館)等類型。”[5]。2000年以來,隨著我國科普經(jīng)費(fèi)逐年增加,重要科普場地———科技館和科學(xué)技術(shù)博物館的建設(shè)發(fā)展迅速,但從全國來看,由于部分科普場館在建成后缺乏后續(xù)投入、管理機(jī)制不完善,使得展品無法維修、更新和擴(kuò)充,專業(yè)管理和講解人員缺乏,展教形式無法豐富生動,導(dǎo)致展教功能削弱甚至難以為繼,門庭冷落,參觀者寥寥無幾,處于“守攤子”的狀況,統(tǒng)計顯示,2010年全國科技館平均接待觀眾量和單位建筑面積接待觀眾量與2006年相比有所下降[2]。
1.3.2豐富科普活動內(nèi)涵、提升科普活動質(zhì)量科普活動是體現(xiàn)科普能力的載體。科普活動包括科普講座、科普論壇、科普展覽、科普咨詢等等。每次科普活動都應(yīng)從受眾、內(nèi)容、主題、場地布置、參加人員,活動資料發(fā)放內(nèi)容、方式、對象等方面精心設(shè)計,使之既有對參與者的吸引力,又能傳達(dá)活動組織者的科普意愿。同時,科普活動要不斷豐富內(nèi)容,充實內(nèi)涵,在科普內(nèi)容上既可涉及基礎(chǔ)科學(xué)知識、生產(chǎn)生活常識,也可包括災(zāi)害防御與處置的基本技能等,比如遭遇不同自然災(zāi)害時如何自救、逃生的應(yīng)對方法,生活食品、用品優(yōu)劣的判別方法等等,形式上可加強(qiáng)趣味性互動式體驗科普,以提高對參與者的吸引力。如可確定科學(xué)主題,借鑒國外“以學(xué)習(xí)為中心”的科普展覽理念,精心設(shè)計參觀者能夠親身參與體驗的大型科普展覽活動,如在氣象科學(xué)普及方面可以“大氣奧秘”為主題,設(shè)計大氣環(huán)流的游戲式展覽活動,讓參觀者在模擬的場景中體驗一粒水分子是如何演化成各種天氣現(xiàn)象。
1.3.3探索多部門聯(lián)合開展科普工作機(jī)制,提升科普社會效益科普工作的開展,盡量擴(kuò)大受益面是一個基本原則,但目前科普活動更多處于被動接受的現(xiàn)狀,缺乏科學(xué)的、創(chuàng)新性好的科普活動策劃,科普資源分配不均、各部門開展科普活動各自為政,科普活動的覆蓋面有限,科普活動的參與程度有“馬太效應(yīng)”現(xiàn)象存在,多寡不均,多者愈多,少者愈少。因此,應(yīng)探索多部門聯(lián)合開展科普工作機(jī)制,提升科普社會效益,如嘗試與教育部門進(jìn)行合作,相關(guān)部門組織專家等科普資源、教育部門組織推薦學(xué)校,在中小學(xué)、特別是面向一些教育資源相對薄弱的學(xué)校開設(shè)常規(guī)化的科普課堂模式來聯(lián)合開展科普活動等,以擴(kuò)大科普的受益面,提升科普社會效益。
1.3.4加強(qiáng)科普人才隊伍建設(shè)2013年6月20日,神十航天員王亞平的那堂精心策劃、內(nèi)容豐富、講解生動形象的“太空一課”相信大家仍然記憶猶新,航天員通過在軌講解和實驗演示,使得學(xué)生了解失重條件下物體運(yùn)動的特點(diǎn)、液體表面張力的作用,加深對質(zhì)量、重量以及牛頓定律等基本物理概念的理解。這堂妙趣橫生、堪稱最令人印象深刻的科學(xué)普及課,對于推動我國科普事業(yè)的發(fā)展具有非常積極的示范意義,科學(xué),通過這種令人喜聞樂見的方式走進(jìn)我們的生活,也從一個側(cè)面佐證了能夠做科普的人恰恰都是優(yōu)秀科技人才,“有一瓶水才能給人半瓶水”,否則,以己昏昏,又如何能使人昭昭呢?因此,要破除傳統(tǒng)觀念,制定有效的激勵措施鼓勵高層次科技人員兼職參與科普,加強(qiáng)科普組織與科技工作者的聯(lián)絡(luò),讓那些樂于做科普的科技人員能夠有通暢的渠道參與科普。同時,要加強(qiáng)對現(xiàn)有專職科普工作人員的知識技能培訓(xùn),促進(jìn)知識更新,創(chuàng)新科普工作思維,提升科普工作能力。
1.3.5加大科普經(jīng)費(fèi)籌集力度美國科學(xué)促進(jìn)會于1989年推出了題為《面向全體美國人的科學(xué)》的報告,提出這樣的理念:“如果廣大公眾不了解科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù),沒有科學(xué)的思維習(xí)慣,科學(xué)技術(shù)提高生活的潛力就不能發(fā)揮。沒有科學(xué)素養(yǎng)的民眾,美好世界的前景是沒有指望的”。“世界的變化已使得科學(xué)素養(yǎng)成為每個人的需要,而不為少數(shù)人所特有”[7],科普作為社會公益性事業(yè),它面向所有國民,必須堅持其公益性原則,在經(jīng)費(fèi)籌集上堅持政府主導(dǎo)、多方籌措。如加拿大安大略省科技交流中心,建筑面積4.5萬多平方米,年保障經(jīng)費(fèi)4千多萬加元,均為財政撥款。美國航空,航天展覽館的經(jīng)費(fèi)也由政府撥給。[8]同時也要廣開經(jīng)費(fèi)籌集渠道,將《科普法》中關(guān)于“依法對科普事業(yè)實行稅收優(yōu)惠”、“科普組織開展科普活動、興辦科普事業(yè),可以依法獲得資助和捐贈。”、“國家鼓勵境內(nèi)外的社會組織和個人設(shè)立科普基金,用于資助科普事業(yè)。”、“國家鼓勵境內(nèi)外的社會組織和個人捐贈財產(chǎn)資助科普事業(yè);對捐贈財產(chǎn)用于科普事業(yè)或者投資建設(shè)科普場館、設(shè)施的,依法給予優(yōu)惠。”等條款落到實處,鼓勵社會參與、社會捐贈(包括企業(yè)捐贈和個人捐贈),吸引社會力量辦科普。
1.3.6充分利用互聯(lián)網(wǎng)工具,建立優(yōu)秀科普資源共享平臺科普資源包括科普場館、科普人才、科普圖書、科普音像資料、科普展覽、多媒體科普游戲等。第八次中國公民科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查結(jié)果顯示,雖然電視和報紙等傳統(tǒng)媒體仍是公民獲取科技信息的主要渠道,但公民利用互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代媒體獲取科技信息的比例明顯攀升。現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展為資源的共享提供了良好的載體,科普工作也應(yīng)充分利用多媒體技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng),通過制作多媒體科普宣傳資料、建立科普網(wǎng)上課堂、開發(fā)科普趣味游戲網(wǎng)站、完善數(shù)字科技館的建設(shè),充分利用微博、微信公眾號等快速、直接、互動性良好的傳播媒介等等,建立權(quán)威的科普知識渠道,使優(yōu)秀科普資源通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)共享,提高優(yōu)秀科普資源的社會利用程度。
2結(jié)語
關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué)教學(xué) 有效提問 思考能力 數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力
一
著名數(shù)學(xué)家華羅庚教授在《大哉數(shù)學(xué)之為用》一文中精彩地敘述了數(shù)學(xué)的各種應(yīng)用:宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工文巧,地球之變,生物之謎,日用之繁等各個方面,無處不有數(shù)學(xué)的重要貢獻(xiàn)。他指出:數(shù)學(xué)是一切科學(xué)得力的助手和工具。任何一門科學(xué)缺少了數(shù)學(xué)這一工具便不能確切地刻畫出客觀事物變化的狀態(tài),更不能從已知數(shù)據(jù)推出未知的數(shù)據(jù),因而就減少了科學(xué)預(yù)見的可能性,或者降低了科學(xué)預(yù)見的精確度。
中國科學(xué)院院士、著名數(shù)學(xué)家王梓坤在《今日數(shù)學(xué)及其應(yīng)用》一文中指出:“數(shù)學(xué)與人類文明同樣古老,有文明就必須有數(shù)學(xué),缺乏數(shù)學(xué)不可能有科學(xué)的文明,數(shù)學(xué)與文明同時并存以至千古。”近現(xiàn)代世界史證實:“國家的繁榮昌盛,關(guān)鍵在于高新科技的發(fā)達(dá)和經(jīng)濟(jì)管理的高效率”;“高新科技的基礎(chǔ)是應(yīng)用科學(xué),而用科學(xué)的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)。”這一歷史性結(jié)論充分說明了數(shù)學(xué)對國家建設(shè)的重要作用。其次,由于計算機(jī)的出現(xiàn),今日數(shù)學(xué)已不僅是一門科學(xué),還是一種普適性的技術(shù):從航天到家庭,從宇宙到原子,從大型工程到工商管理,無一不受惠于數(shù)學(xué)技術(shù)。因而今日的數(shù)學(xué)兼有科學(xué)與技術(shù)的兩種品質(zhì),這是其他學(xué)科所少有的。數(shù)學(xué)對國家的貢獻(xiàn)不僅在于國富,而且在于民強(qiáng)。數(shù)學(xué)給予人們的不只是知識,更重要的是能力,這種能力包括直觀思維、邏輯推理、精確計算及準(zhǔn)確判斷。因此,數(shù)學(xué)科學(xué)在提高民族的科學(xué)和文化素質(zhì)中處于極為重要的地位。“學(xué)科的強(qiáng)大生命力在于對社會進(jìn)步的貢獻(xiàn),數(shù)學(xué)也不例外。數(shù)學(xué)的貢獻(xiàn)在于對整個科學(xué)技術(shù)(尤其是高新科技)水平的推進(jìn)與提高,對科技人才的培養(yǎng)和滋潤,對經(jīng)濟(jì)建設(shè)的繁榮,對全體人民的科學(xué)思維與文化素質(zhì)的哺育,這四方面的作用是極為巨大的,也是其他學(xué)科所不能全面比擬的”。
由于高中數(shù)學(xué)具有抽象性、邏輯性、嚴(yán)謹(jǐn)性等特點(diǎn),因此不能很好激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時高中生由于生活經(jīng)驗不夠豐富,對數(shù)學(xué)問題的理解不夠深刻,繼而造成學(xué)習(xí)困難。再加上隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和應(yīng)用,現(xiàn)在的高中學(xué)生無法不受外界不利因素干擾,網(wǎng)游、娛樂資訊等對他們來說要比枯燥的函數(shù)公式、幾何圖形更具吸引力。據(jù)調(diào)查了解,數(shù)學(xué)是大多數(shù)高中生的“問題學(xué)科”,甚至在有的學(xué)生為了可以不學(xué)數(shù)學(xué)或?qū)聿辉賹W(xué)數(shù)學(xué)而選擇文科類專業(yè)。
因此,高中數(shù)學(xué)教師一定要構(gòu)建良好的課堂環(huán)境,使學(xué)生積極地參與到課堂討論中,激勵學(xué)生積極思考,鼓勵學(xué)生大膽地提出見解,提高學(xué)習(xí)能力,而構(gòu)建良好的課堂環(huán)境的重要途徑就是有效進(jìn)行課堂提問。課堂提問是教學(xué)過程中最常見的師生互動活動,是高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中極其重要的一個教學(xué)環(huán)節(jié),也是教師實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要方法之一。有效的課堂提問是要求教師結(jié)合教材內(nèi)容,有針對性地設(shè)計教學(xué)提問,深化學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解,促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展,使學(xué)生做到舉一反三、觸類旁通,靈活地掌握知識。使學(xué)生逐步形成發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的能力。
二
怎樣的課堂提問才是有效的呢?
首先,數(shù)學(xué)教師的提問目的要明確。教師要根據(jù)學(xué)生對知識的掌握程度及授課情況、教學(xué)需求設(shè)計明確的提問,如進(jìn)行復(fù)習(xí)性提問,包括對概念、公式、法則、定理和方法的回憶;或者拓展性提問,包括對概念知識的應(yīng)用、理解等。只有明確了提問目的,才能更好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考,這樣才能真正使學(xué)生跟上教師的思路。在提問結(jié)束后要對學(xué)生的回答情況進(jìn)行點(diǎn)評,鼓勵回答正確且見解獨(dú)特的學(xué)生,同時對沒有回答上來的學(xué)生進(jìn)行詳細(xì)、專業(yè)的解答,讓學(xué)生感到豁然開朗。
其次,數(shù)學(xué)教師的提問要符合學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律和教學(xué)的邏輯順序,尊重學(xué)生認(rèn)知能力發(fā)展的客觀規(guī)律,對問題的設(shè)計,由淺入深,由表及里,由易到難,循序而問,層層深入,解使學(xué)生積極思考,從而逐步得出正確結(jié)論并理掌握結(jié)論,如果前后顛倒,就會擾亂學(xué)生的思維順序。教師要注重因材施教,針對不同學(xué)生的實際情況進(jìn)行不同類型和難度的提問,對學(xué)習(xí)成績稍遜的學(xué)生盡量提基礎(chǔ)的問題,樹立他們對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)學(xué)科的信心,而對學(xué)習(xí)成績稍好的學(xué)生要增加提問的難度,培養(yǎng)他們的發(fā)散性思維,同時為其他學(xué)生樹立榜樣,使整個集體相互學(xué)習(xí)、互幫互助,形成良好的學(xué)習(xí)氛圍。
最后,數(shù)學(xué)教師的提問要具有新穎,高中數(shù)學(xué)教師在提問過程中加入一些新穎的內(nèi)容,增強(qiáng)提問的趣味性,激發(fā)學(xué)生的好奇心,吸引學(xué)生,促進(jìn)學(xué)生開動腦筋,進(jìn)行積極思考,對高中數(shù)學(xué)知識進(jìn)行探索。
總的說來,數(shù)學(xué)在日常生產(chǎn)和生活中起著非常重要的作用,在新形勢下科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展對數(shù)學(xué)提出了更高的要求。我們必須把握時機(jī),加強(qiáng)數(shù)學(xué)研究與數(shù)學(xué)教育,提高全民族的數(shù)學(xué)素質(zhì),為更好地迎接未來的挑戰(zhàn)做好準(zhǔn)備。因此,高中數(shù)學(xué)教師任重而道遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn):
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天宮二號已經(jīng)順利升空了,未來,在這個“天空之家”里將開展哪些太空實驗?其中有什么新亮點(diǎn)、新科技?
我國第一個真正意義上的太空實驗室
天宮二號是真正意義上的太空實驗室,其主要體現(xiàn)在兩個方面:一是開展較大規(guī)模的空間科學(xué)實驗、空間應(yīng)用試驗以及航天醫(yī)學(xué)實驗;二是考核驗證航天員中期駐留、推進(jìn)劑補(bǔ)加、在軌維修等空間站建造運(yùn)營關(guān)鍵技術(shù)。
天宮二號與神舟十一號將在393公里軌道高度對接
天宮二號發(fā)射后,神舟十一號載人飛船將于10月17日升空。天宮二號與神舟十一號的交會對接、組合體運(yùn)行和飛船返回,都是在距地面393公里的軌道高度開展。
將研究宇宙結(jié)構(gòu)、起源并產(chǎn)生顯著社會經(jīng)濟(jì)效益
天宮二號空間實驗室裝載的伽瑪暴偏振探測儀,通過對伽瑪暴和太陽耀斑進(jìn)行高靈敏度偏振觀測,有助于進(jìn)一步了解伽瑪暴的本質(zhì),進(jìn)而開展宇宙結(jié)構(gòu)、起源和演化方面的研究。
此外,天宮二號裝載的寬波段成像光譜儀、三維成像微波高度計、紫外臨邊成像光譜儀等新一代對地觀測遙感儀器和地球科學(xué)研究儀器,將會提高我國在全球氣候變化研究、大氣污染和大氣成分監(jiān)測等領(lǐng)域的技術(shù)水平,產(chǎn)生顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益。
搭載14項空間應(yīng)用載荷,釋放伴隨衛(wèi)星開展聯(lián)合試驗
天宮二號空間實驗室搭載了14項空間應(yīng)用載荷,這些應(yīng)用項目大都代表著相關(guān)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的國際先進(jìn)水平,將有力促進(jìn)我國空間科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)發(fā)展。此外,還將釋放一顆伴隨衛(wèi)星與天宮二號伴飛開展聯(lián)合試驗。
太空中的“八卦爐”
天宮二號裝載的綜合材料實驗裝置堪稱太空中的“八卦爐”,這套實驗裝置由“材料實驗爐”、“材料電控箱”和“材料樣品工具袋”三個單機(jī)構(gòu)成。整個裝置共約27.6公斤重,最大功耗不到200瓦(一般電水壺1000~1800瓦,這套裝置只用了電水壺功耗的1/9~1/5,相當(dāng)于2個100瓦的白熾燈),卻能實現(xiàn)真空環(huán)境下最高950攝氏度的爐膛溫度!
伴隨衛(wèi)星,天宮“守護(hù)者”
天宮二號伴隨衛(wèi)星是一顆微納衛(wèi)星,是天宮二號試驗任務(wù)的一部分。伴隨衛(wèi)星采用了小型化、輕量化、功能密度的設(shè)計,使衛(wèi)星結(jié)構(gòu)小、重量輕,卻實現(xiàn)了高功能密度的設(shè)計結(jié)果。
伴隨衛(wèi)星將在在軌任務(wù)期間開展對空間組合體的伴飛以及多平臺空間協(xié)同等試驗,為主航天器的技術(shù)試驗提供支持,并進(jìn)行多項新技術(shù)的試驗,拓展空間技術(shù)應(yīng)用。
“百變金剛”液橋
俗話說,“人往高處走,水往低處流”。可是在太空中,水未必能往低處流。這就是太空中微重力的神奇所在。它顛覆了地面上的一些常識,航天員到了空間站里就喜歡上了淘氣地“玩水”游戲。液橋是什么?通俗地講,液橋就是固體間的小液柱,也就是連接著兩個固體表面之間的一段液體。
天宮二號將開展大Prandtl數(shù)液橋熱毛細(xì)對流穩(wěn)定性相關(guān)問題的研究,突破并掌握微重力環(huán)境下的液橋建橋、液面保持和失穩(wěn)重建等空間實驗關(guān)鍵技術(shù),進(jìn)一步提升我國微重力流體科學(xué)的空間實驗?zāi)芰图夹g(shù)水平。
偏愛伽馬暴的“天極”望遠(yuǎn)鏡
天宮二號還將身負(fù)神秘任務(wù),它將攜帶國際首個專用的高靈敏度伽馬射線暴偏振測量儀器――“天極”望遠(yuǎn)鏡進(jìn)入太空展開科學(xué)探索實驗。
伽瑪暴是宇宙伽瑪射線暴的簡稱,它的起源及相應(yīng)的物理過程一直是天文學(xué)最前沿課題之一。作為國際上最靈敏的伽瑪暴偏振探測儀,“天極”的探測效率比國際同類儀器高幾十倍,它預(yù)期運(yùn)行兩年,可以探測到大約100個伽瑪射線暴,它將以黑洞等極端天體作為恒星和星系演化的探針,理解宇宙極端物理過程和規(guī)律,解答宇宙組成和演化。
太空中的迷你溫室
所謂“兵馬未動,糧草先行”,發(fā)展空間生命生態(tài)支撐系統(tǒng),實現(xiàn)糧食和果蔬種植,不僅是空間生物學(xué)的重要研究課題之一,也是人類長期探索空間的重要保障。
盡管目前在空間已經(jīng)進(jìn)行了多次植物生長試驗,但要在太空條件下成功地實現(xiàn)糧食與蔬菜的生產(chǎn),為宇航員長期空間生活提供食物來源,還需要解決包括微重力在內(nèi)的極端環(huán)境因子對植物生長發(fā)育影響等諸多問題。
天宮二號高等植物培養(yǎng)箱的主要任務(wù)就是培育植物,它將開展我國首次為期6個月的植物“從種子到種子”全生命周期培養(yǎng),并且全程直播。
太空中的迷你溫室分為在軌單元和返回單元。在軌單元可提供兩個擬南芥培養(yǎng)單元和兩個水稻培養(yǎng)單元,分別為一個長日照和一個短日照培養(yǎng)條件,返回單元用于培養(yǎng)擬南芥。
天機(jī)不可泄露?空地量子密鑰分配
自人類使用語言以來,通過密鑰給信息加密的技術(shù)就伴隨著人類對通信保密程度的需求而不斷發(fā)展。為了更遠(yuǎn)距離的量子保密通信,我們除了繼續(xù)建設(shè)地面光纖網(wǎng)絡(luò)以外,還需要借助天上的多個飛行器實現(xiàn)更遠(yuǎn)距離,覆蓋光纖無法到達(dá)區(qū)域的量子密鑰分配。
天宮二號上的載荷“量子密鑰分配專項”就是以實現(xiàn)空地間實用化的量子密鑰分配為目標(biāo),通過天上發(fā)射一個個單光子并在地面接收,生成“天機(jī)不可泄露”的量子密鑰。
新課程教材版面設(shè)計圖文并茂,讓學(xué)生耳目一新,內(nèi)容更貼近生活,聯(lián)系實際。例如,為了介紹、探討科學(xué)技術(shù)與社會的密切聯(lián)系,教材設(shè)計了“生活·物理·社會”欄目,讓同學(xué)們感受到物理既有趣又有用。
每一個物理概念都有相應(yīng)的英文單詞表示,既促進(jìn)了英語的學(xué)習(xí),也加深了對概念的理解,還提高了學(xué)習(xí)的興趣。“work”、“time”的第一個字母“w”、“t”分別是功、時間的字母表示。
在講到“速度”時,課本上給出了獵豹追捕鹿與蝸牛緩慢爬行的圖片等;在各章前專設(shè)一頁,印有與本章內(nèi)容相關(guān)的圖片。
又如活動“通過兩個透鏡觀察物體”,目的是讓學(xué)生去動手、體驗、觀察,從而揭開望遠(yuǎn)鏡的神秘面紗。
另外,課本中還設(shè)計了許多讓學(xué)生便于操作的探究性實驗等等。教師靈活處理這些內(nèi)容,都可以對學(xué)生學(xué)習(xí)物理起到積極的推動作用,提高了學(xué)習(xí)的興趣,從而達(dá)到很好的教學(xué)效果。
二、重視實驗教學(xué)
在教學(xué)中,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生喜歡實驗,特別喜歡能自己親手做實驗。滿足學(xué)生這種迫切需要的心理,同樣是激發(fā)、培養(yǎng)學(xué)生興趣的一種有效方法。
新課程改革提倡自主、探究、合作的學(xué)習(xí)方式,這種學(xué)習(xí)方式是以學(xué)生為主體,以能力和素質(zhì)的培養(yǎng)為目標(biāo),以關(guān)注學(xué)生的個性發(fā)展為特點(diǎn),以探究性學(xué)習(xí)為主導(dǎo)的模式進(jìn)行。這就要求我們在實驗教學(xué)中實施新的學(xué)習(xí)模式。
為了使實驗探究深入一層,更進(jìn)一步,我們成立了學(xué)生專題探究實驗中心小組,把班級學(xué)生分成4個中心實驗小組,定期召開會議,布置任務(wù),自主設(shè)計實驗方案。然后學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實驗探究。
學(xué)生通過自主探究性的實驗,彌補(bǔ)了課本書刊上只有實驗結(jié)果的缺憾,自悟知識的個中真諦,自尋擺脫挫折達(dá)到成功的蹊徑,自謀解決實際問題的良方,更是培養(yǎng)了學(xué)生實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)精神,一絲不茍的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)作風(fēng),從而使學(xué)生初步掌握科學(xué)的研究方法,形成終身學(xué)習(xí)的意識和能力,培養(yǎng)了學(xué)習(xí)興趣。
三、采取新穎教法
雖然物理實驗生動有趣,但物理原理和計算卻顯得枯燥乏味。為了鞏固物理實驗培養(yǎng)起來的學(xué)習(xí)興趣,采用新穎有趣的教法,不但能引起學(xué)生的興奮感和愉,而且在這種氣氛下學(xué)生能牢固地掌握物理知識。
在教學(xué)中,教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn),可以采取諸如自學(xué)輔導(dǎo)法、質(zhì)疑答疑法、對比論證法、邊講邊實驗法、對抗賽法、聽題判斷法和物理游戲法等多種啟發(fā)式教學(xué)方法,這些方法都能收到較好的教學(xué)效果。
以對抗賽法為例,每章結(jié)束或臨近期中期末考試復(fù)習(xí),都可以用此法,使枯燥乏味的復(fù)習(xí)變得生動有趣,而且通過這種方法復(fù)習(xí)的效果比題海戰(zhàn)術(shù)好得多。
比如每學(xué)完一章,教師事先擬訂好題目寫在投影上,然后布置學(xué)生課前準(zhǔn)備,課上或組與組之間或男生與女生之間進(jìn)行對抗賽。教師打出投影片之后,看誰答得又快又準(zhǔn)確,在小黑板上記下各組的得分。
參與激烈的競賽和角逐,學(xué)生的那股興奮勁是無法用語言來形容的,這樣的教學(xué)效果是反復(fù)做題、講題所無法達(dá)到的。這種方法能考查學(xué)生思維的靈活性和敏捷性,使課堂氣氛異常活躍,學(xué)生的應(yīng)變能力也能得到提高,學(xué)習(xí)興趣濃厚,知識掌握得牢固。
另外,這種方法還適用于基本概念、基本原理及物理計算的教學(xué),可以收到事半功倍的效果。
四、開展科普活動
興趣是求知最大的動力,濃厚的學(xué)習(xí)興趣能加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,培養(yǎng)鉆研精神,開發(fā)創(chuàng)造能力,重視學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、開發(fā)學(xué)生非智力因素、提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑之一。
在教學(xué)中開展科普活動,重視第二課堂,對于發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,具有重要的作用,還可以擴(kuò)大學(xué)生的知識面,同時對學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力的培養(yǎng)也起到潛移默化的作用。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)多層次多樣化的交叉發(fā)展趨勢,物理學(xué)是研究各種科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ),與其他學(xué)科交叉滲透,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、醫(yī)療、交通航天技術(shù)和信息技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用不勝枚舉。為此,筆者在教學(xué)中結(jié)合國內(nèi)外重大事件,收集圖書雜志、上網(wǎng)查詢并下載了大量有關(guān)物理學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方面的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景的專題資料,精心組織、篩選,每學(xué)年出6期科普專欄。該科普專欄設(shè)置在學(xué)校的走廊過道,學(xué)生課前、課后都能隨時觀賞到圖文并茂、通俗易懂的科普墻報。
如分別出過“納米技術(shù)”、“航天技術(shù)”、“物理學(xué)與載人飛船”等科普專刊,讓學(xué)生感到物理就在身邊,與我們現(xiàn)在和未來的生活息息相關(guān),我們只有努力學(xué)習(xí)才能緊隨時代的步伐前進(jìn)。這樣能激發(fā)學(xué)生較高層次的學(xué)習(xí)動機(jī)和探索科學(xué)的強(qiáng)烈愿望,使之保持學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣。
五、提供成功體驗
所謂成功,即行為者達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)或獲得了預(yù)期的結(jié)果。行為者一旦取得成功便會產(chǎn)生愉快的情緒和體驗。在初中物理教學(xué)中,成功意味著學(xué)生在學(xué)習(xí)上獲得進(jìn)步和好評。因此,教師的表揚(yáng)與肯定顯得格外重要,尤其是對那些學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生,一次好成績的取得,教師的一句表揚(yáng)和贊賞,或是一種信任的目光,都會給他們以無窮的力量,使他們興奮不已。教師對學(xué)生的評價應(yīng)關(guān)注學(xué)生的發(fā)展,體現(xiàn)學(xué)生主體,尊重學(xué)生個體差異。
例如:為學(xué)生建立“檔案袋”、“文件夾”等。教師不僅要鼓勵成績優(yōu)秀的學(xué)生更上一層樓,而且更要注重發(fā)展后進(jìn)生的潛在能力,幫助學(xué)生建立“我可以學(xué)好”和“我能學(xué)得更好”的信心。教師應(yīng)盡可能地給他們提供成功的機(jī)會,充分信任、尊重、愛護(hù)他們,善于發(fā)現(xiàn),善于引導(dǎo),對他們的點(diǎn)滴進(jìn)步及時給予表揚(yáng)和鼓勵,以堅定他們克服困難的自信心。
孔子說:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”。由知之到好之,再由好之到樂之,這是人的認(rèn)識過程的三個“質(zhì)”的飛躍,三層學(xué)習(xí)的臺階。當(dāng)學(xué)生進(jìn)入“知之”階段時,教師通過精心、刻意的引導(dǎo)和培養(yǎng),形成學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣,促使學(xué)生在物理學(xué)的殿堂里越學(xué)越有勁,樂此不疲地勤奮上進(jìn),在他們的面前鋪設(shè)一條永久輝煌的人生道路,敲開物理學(xué)中一些未知領(lǐng)域的大門,創(chuàng)造出最新的神話。
摘要:物理教學(xué)的核心是注重培養(yǎng)學(xué)生的能力,教會學(xué)生研究物理問題的方法,訓(xùn)練學(xué)生的物理技能。初中物理教學(xué)是整個物理教學(xué)過程中的啟蒙教育,教師在教學(xué)中要根據(jù)青少年的心理和生理特點(diǎn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣。
關(guān)鍵詞:物理教學(xué);興趣;創(chuàng)新能力
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