2014科技概论--导论

1科学技术概论ScienceandtechnologyIntroduction2一、本选修课开课的目的和意义科学技术迅猛发展日新月异地改变人类社会的面貌，不仅带来物质财富空前的丰富多彩，而且深刻地影响人们的生产方式、生活方式、行为方式和思维方式。人力资本和科学技术中的知识正在成为经济和社会发展的核心；创造与应用知识的能力与效率已经成为影响一个国家综合国力的决定因素。掌握科学技术知识，提高科学文化素质正成为当代科学教育的迫切需要。3世界为什么变化这么快?是由于科学技术的高速发展45科技知识增长速度：19世纪——每50年增加1倍20世纪中叶——每10年增加1倍当前——每3-5年增加1倍6二、课程的定位《科学技术概论》是为提高大学生科学技术素养而开设的公共选修课。通过本课程的学习，能使非理科生学生了解近代科技发展的历程、现代自然科学的基本内容、当代高科技领域的发展状况以及科学技术发展与社会、经济和人类自身发展的相互影响，理解科学技术及其发展进程所蕴涵的科学思想、科学精神以及科学技术的社会功能，进而提高学生的科技素养。本课程的成绩评定出勤率+作业+专题论文7中美对比（公民科学素养）0.300.201.402.256.9251.98170510152025301989199219962000200120032007中国美国公民科学素养比例（%）8作为一名理工科或人文社科大学生，有没有提高科学素养的问题？我们具备了科学素养吗？我们具备了什么水准的科学素养？我们具备基本的人文素养吗？我们具备什么样的素养？9第八次中国公民科学素养调查theEighthSurveyCivicScientificLiteracyinChina2010年我国具备基本科学素养的公民比例达到了3.27%10创新型国家innovativecountry•发展道路资源型：依靠自身丰富的自然资源增加国民财富依附型：依附于发达国家的资本、市场和技术创新型：依靠科技创新能力，形成强大竞争优势11•近来年我国在全球创新型国家排名中的位置12教材《科学技术概论》，胡显章、曾国屏主编高等教育出版社，1998年第1版(面向21世纪教材)参考文献1.《现代科学技术导论》高等教育出版社宗占国等编20042《全球的变化与我国未来的生存环境》气象出版社符淙斌编19963.《科学技术发展简史》北京大学出版社王士舫等编20054.《自然科学技术简明教程》人民邮电出版社钱如竹等编20025.《新材料技术》江苏科学技术出版社张杏奎编19926.《激光技术》中国科学技术出版社杨立忠编19947.《能源百科全书》中国大百科全书出版社黄毅成编19978.《海洋开发技术》上海科学教育出版社曾呈奎编1996网络资源：•北大科学传播中心、清华科学传播中心•科学网、科学美国人、新语丝•搜狐、网易科学频道•MIT全球开放课程STS、匹兹堡大学科学哲学中心13导论“科学”的解析“技术”的解析科学与技术的关系汤浅光朝的“世界科学中心转移”学说李约瑟和他的《中国科学技术史》建国后中国科学技术发展、现状、远景科学与伪科学的主要区别14“科学”的解析科学一词，源于拉丁文的scio，后来又演变为scientin，最后成了今天的写法，英文为science，其本意是学问知识。中国在翻译之初，受《礼记•大学》中有“致知在格物，格物而后知至”影响，被译为“格致”，也就是探究事物而得到知识的学问。明治维新时期，日本科学启蒙大师、教育家福泽瑜吉将其译作“科学”，以表示西方分科的学问。1893年，康有为引进并使用“科学”二字。严复(1854-1921)在翻译赫胥黎的《天演论》等科学著作时，也用“科学”二字。此后，“科学”二字便在中国广泛运用。15科学•我们理解自然界的最有效的方式。•科学活动包括观察或实验，以及将收集到的证据上升到理论。•科学是系统的、有条理的知识。16NaturalPhenomenaexperimentallyinvestigatetheoreticallyexplainobservedescribeidentifyresearch17在“飞马图”中，马腿被描绘成张开飞奔Ex.ByNeedham18而E.Muybridge的停顿图却表明事实并非如此。马腿并没有张开离地，仅仅在聚拢时离地。19西方近代科学的发展1543年在科学史上是极为重要的一年，哥白尼的《天体运行论》出版，“太阳中心说”的诞生，标志着天文学从宗教神学的束缚下解放出来，自然科学从此获得新生，这是在近代科学的发展史上具有划时代的意义的大事。1543年5月24日，已经双目失明的哥白尼抚摸着刚刚出版的《天体运行论》说：“我终于推动了地球。”哥白尼MikolajKopernik（1473.2.19～1543.5,24）201687年，牛顿《自然哲学的数学原理》出版，标志着近代科学技术发展加快了步伐。第一次把地面力学（运动三定律）和天体力学（万有引力定律）统一起来，建立其经典力学体系，完成了近代自然科学史上的第一次大综合。F=0；F＝ma；F=-F；F＝GM1M2/R2（天体力学诞生）艾萨克·牛顿，Isaacnewton(1642年1月4日—1727年3月20日)21在牛顿力学基础上机械自然观人们应用机械论的观点解释自然，解释动物与人等生命体，解释社会的结构。具有代表意义的观点：18世纪法拉普拉斯《机械决定论》18世纪法笛卡尔、拉美里特《人是机器》18世纪中美斯宾塞《社会静力学》总体上，当时科学与技术的联系没有体现出来，科学与社会经济发展没有多少直接联系，人们对科学的理解没有超出科学的本意，没有超出“知识”的范畴。2219世纪牛顿力学大厦的危机19世纪末20世纪初，物理学天空的乌云爱因斯坦狭义相对论和广义相对论普朗克，爱因斯坦，波尔，海森伯，薛定谔等在30年探讨基础上形成的量子力学体系。20世纪自然科学的两根理论支柱时间，空间，物质，运动的本质统一性波粒二象性，不确定关系，概率波等辩证唯物主义微观粒子认识，天体物理，宇宙模型…现代化学，分子生物学，生命科学…原子技术，核技术，克隆技术…电子技术，信息技术…系统论，信息论，控制论，耗散结构理论，分形学等…科学技术哲学，科学技术社会学…23“技术”的解析*亚里士多德称“技术”是制造的智慧。*技术源自希腊语：techne，是技能、技巧和能力的意思。英文：technology*汉语：木匠→“百工”，个人的技巧和经验。*法国科学家狄德罗：技术是为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系。24三次产业技术革命第一次产业革命18世纪英约翰.凯伊飞梭英瓦特蒸汽机第二次产业革命19世纪70年代内燃机技术的发展电动机和发电机问世第三次产业革命20世纪中叶以来，原子能，电子计算机，空间技术25技术：是指人类在利用、改造和保护自然的过程中通过创新所积累的经验，知识，技巧以及为某一目的共同协作组成的工具和规则体系，这一体系是不断发展的。•应用科学•技能和知识的集合体，通过这些技能和知识，来实现人类对自然的控制和改造。•医学也是一种技术。26Buffering27Buffering——西直门立交桥28Buffering——西直门13号线换乘2号线29每年有100万人倒纽约时报广场参加跨年倒计时活动2014年12月31日23时35分许，上海市黄浦区外滩陈毅广场发生群众拥挤踩踏事件。截至1日上午11时，踩踏事件已致36人死亡，47人受伤。30技术特征1、是一种知识体系。2、是人类在生产劳动中有目的地创造出来的知识，不是自然界本身具有的。3、技术具有工具性和价值负载性。技术作为一种工具体系，是对人的器官功能的加强。技术也可作为实现价值的手段，本身负载着人们特定的价值。314、技术具有自然和社会双重属性。自然属性是指运用技术必须符合自然规律。社会属性是指技术的运用和发展要受到各种社会因素和社会规律的制约。5、技术的功能具有两面性（技术是一把双刃剑.）1）高科技时代提升了人类的生活品质，但也严重的破坏了自然环境。2）科技进步加速人类文明的进步，但也使人类陷入文明的灾难。如核能技术，可以用来发电，但也可以用来制造核大规模杀伤性武器32科学与技术的区别科学技术理论基础手段是什么为什么做什么怎么做从个别到一般从一般到个别知识形态物质形态认识世界改造世界新工具，新设备新现象，新规律1.科学与技术的目的不同332.科学与技术的社会功能与价值标准不同；科学技术理论基础手段广泛的社会作用，不具有明确的、直接的社会目的明确的、具体的社会目的评价评价正确性和深刻性先进性、经济性和可行性教导人类现有的知识去为人类服务。34科学活动的成果主要表现为知识形态，例如报告、论文、著作等；技术活动的成果主要表现为物质形态，例如产品、工具、设施及专利等。3.科学与技术的成果形式不同。科学:知识共有,人类共享,不用保密.技术:技术专利,个人、单位或国家专有，需要保密。4、科学与技术的社会规范不同35二、科学与技术的联系1科学中有技术，技术中有科学。如物理科学、化学科学中有实验技术，天文科学、地理科学中有探测技术；杠杆、滑轮中有力学和材料科学，航天技术中有物理学、天文学等科学。如1831年发现发电原理，1882年生产出发电机；1862年发现内燃机原理，1876年生产出内燃机；1925年发现雷达原理，1935年制造出雷达；1938年发现核裂变，1945年造出原子弹。2.科学是技术发展的理论基础,科学的成就推动技术的进步。36如射电望远镜的发明与使用，产生了射电天文学，激光器的诞生促进了现代光学的发展。3技术是科学发展的手段，技术的革新促进科学的发展。随着现代科学革命和技术革命的兴起，科学与技术越来越趋向一体化。技术与科学的联系越来越紧密。许多新兴技术尤其是高新技术的产生和发展，就直接来自现代科学的成就。科学与技术的界线越来越模糊。常称为科学技术（科技）37科学和技术一开始是相对独立发展的，科学和技术的充分结合乃是近代以来的事情。历史上科学中心有过多次转移。科学技术发展在时间和空间上的不均匀性，也同社会生产力总体发展水平的不平衡性紧密相关。38英国贝尔纳科学中心在世界范围内流动日本汤浅光朝(1962年对1501年至1950年对科技编年表中的科学家统计)“世界科学中心转移”学说所谓科学中心是指这样的国家或地区，其科学成果超过当时世界科学成果的总数的1/4。这样的国家或地区维持这一比例的时期称之为“科学兴隆期”。汤浅光朝的“世界科学中心转移”学说39近代科学中心的转移1意大利1540-1610佛罗伦萨，威尼斯，帕多瓦70年达芬奇、伽利略2英国1660-1730伦敦70年牛顿、胡克、波义耳、哈雷3法国1770-1830巴黎60年伽利略、拉普拉斯4德国1870-1920柏林50年爱因斯坦、普朗克、伦琴5美国1920-至今加利福尼亚，硅谷等爱因斯坦、霍金科学活动中心转移周期平均60-80年，科学兴隆期平均周期80年，教育中心在科学中心前，平均90年40这一科学中心说的理论，客观的说反映了自14世纪以来中国的科学技术，甚至中国文明落后西方国家的现实。同时，也明显带有“欧洲中心论”的偏见。20世纪中叶以前，绝大多西方学者对中国古代文明一无所知。他们把科学技术当成是西方的专利品在《马克斯•韦伯宗教社会学论文集》的“导论”中写道：“只有在西方才出现普遍意义和确定意义的文化形式”。许多中国学人在欧洲国家强大的军事和政治优势面前,认为中国只有发达的人文学传统而缺乏科学技术传统。科学技术都源于欧洲。于是他们就称自然科学为“西洋科学”。41爱因斯坦的一封信……：“西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础，那就是：希腊哲学家发明形式逻辑体系（在欧几米得的几何学中）以及（在文艺复兴时期）发现通过系统的实验可能找出的因果关系。在我看来，中国的贤哲没有走上这两步，那是用不着惊奇的。要是这些发现果然都做出了，那倒是令人惊奇的事。”………42李约瑟和他的《中国科学技术史》……：“中国的这些发明和发现远远超过同时代的欧洲