科学技术概论》课程

《科学技术概论》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。《科学技术概论》学习重点•掌握基本概念：如科学、技术、科学中心、当代高技术等。•熟悉重要科学与技术事件：如近代科学的突破、牛顿及其万有引力定律、达尔文及其生命起源学说等。•分析和理解科技发展历程及其与社会、经济和人类自身发展的关系：近代科技发展的背景、环境问题与可持续发展理论等。如何学习《科学技术概论》？•宏观上，把握科技发展不同阶段的特征：近代、现代、当代、未来。•中观上，熟悉主要学科发展的进程：天文学、物理学、化学、数学、生物学、生命科学、信息与计算机科学、纳米技术、地学与环境科学等。•微观上，掌握重要科技事件和主要科技概念。★课程考试（100分）：----百分制考题，题型包括：名词、填空、简答、论述；----开卷考试，但只能带一张抄写的A4纸幅面的笔记。★课外阅读：----国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）；----中共中央国务院关于实施科技规划纲要增强自主创新能力的决定。《科学技术概论》课程成绩教材：胡显章、曾国屏主编，科学技术概论（面向21世纪课程教材），高等教育出版社，1998。科学技术概论•导论•近代科学技术的发展•现代科学技术及其发展•当代科学技术及其发展•科学技术与社会导论1、科学（Science）与技术（Technology）的概念及其相互关系（Relationship）；2、我国古代的科技成果（数学、天文、地学、农学、医学）与科技发展。科学是指反映自然和社会发展规律的知识体系科学（Science），源于拉丁文Scio，取知识之意。中国典籍《礼记·大学》中有“致知在格物，格物而后知至”，用“格物致知”表示实践出真理的概念。在明治维新时，日本著名科学启蒙大师、教育家福泽瑜吉把“Science”译为“科学”。1893年，康有为在中国引进并使用“科学”。科学是指反映自然和社会发展规律的知识体系★科学发展脉络1）1543，哥白尼，《天体运行论》，标志着自然科学开始从神学的束缚中走出来。2）1687，牛顿，《自然哲学的数学原理》，科学的主要成就是力学，并形成机械自然观：----18世纪，法国拉普拉斯的机械决定论，如果全能的智者能知道物体的“现在”，就能推知“过去”和预测“未来”；----用机械论解释生命现象，如法国的笛卡尔“动物就是机械”，拉美利特“人是机械”；----用机械论解释社会现象，英国斯宾塞“社会静力学”。▲科学与技术、科学与社会经济的联系没有体现出来。3）19世纪，“科学新世纪”。---从天体演化到地质演化、从数学到物理、从化学到生物学，天、地、生各领域展示了一个发展演化的宇宙，“发展演化”的观念既带给自然科学，也带给了思想文化领域；---科学对新技术产生和发展、对生产力和经济发展的意义也逐步显露。科学的大厦已经建立？4）19世纪末20世纪初，完美的物理学大厦面临着强烈的冲击，“物理学危机”到物理学革命爆发，爱因斯坦的“相对论”、普朗克的“量子力学”、现代宇宙学；科学是指反映自然和社会发展规律的知识体系科学是指反映自然和社会发展规律的知识体系当代科学的发展，使科学不仅是一种知识体系，也是一项基本的社会事业和一种社会发展过程。5)20世纪中叶以来，信息论、控制论、系统论、耗散结构论、协同论等；DNA双螺旋结构模型到克隆羊“多莉”的诞生；GMP……。6)科学技术发展的反思：科学技术的哲学问题和科学技术的社会学问题。技术（Technology）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。技术的原意是木匠，木匠能按人们的需求和意志将木料加工、组合并制成物品。所以，古希腊思想家亚里士多德称：技术是制造的智慧。我国鲁国木匠鲁班是技艺高超的匠人化身和祖师。东西方的技术都与木材的利用有渊源。18世纪，英国钟表匠约翰.凯伊发明飞梭；瓦特发明蒸汽机，这是近代史上第一次技术革命与产业革命。19世纪70年代，电动机和发电机问世；20世纪80年代，电力远距离传输，内燃机技术改进与应用。这是近代史上第二次技术革命与产业革命。20世纪中叶以来，原子能、电子计算机和空间技术的发展，开始第三次技术革命（现代技术革命）；20世纪70年代以后，进入新技术革命，微电子信息技术、生物技术、材料、激光、遥感、海洋、人工智能、多媒体信息技术等以及可持续发展技术迅猛发展。科学与技术的联系与区别•自然科学表现为自然的系统化、理论化的知识，不是依赖于特定经济基础之上的上层建筑，没有阶级性，没有国界，没有民族性。•技术有自然和社会属性。人们在运用技术来改变和控制自然的过程中，必须遵循自然规律，技术根本的内在要素是科学知识，这是其自然属性；人们如何运用技术、用于何种目的却受社会因素（经济、政治、军事等需要）制约，这是其社会属性。科学中心，是指这样的国家和地区，其科学成果超过全世界的25%。科学兴隆期（维持科学中心的时间）与“欧洲中心论”：---1540-1610，意大利，中心城市：佛罗伦萨、威尼斯、帕多瓦；---1660-1730，英，中心城市：伦敦；---1770-1830，法，中心城市：巴黎；---1870-1920，德，中心城市：柏林；---1920-，美，中心城市：新英格兰、加利福尼亚。科学技术发展与社会生产力水平密切相关；其在时空上的不均匀性同社会生产力的不均匀性紧密相关。爱因斯坦：“西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础，那就是：----希腊哲学家发明的形式逻辑体系----发现通过系统的实验可能找出因果关系。在我看来，中国的贤哲没有走向这两步，那是用不着惊奇的。要是这些发现果然都作出了，那倒是令人惊奇的事。”欧洲中心论与西洋科学：--反映14世纪以来中国文明尤其是科技落后于西方；--西方学者对中国古代文明的偏见：只有在西方才出现普遍意义和确切意义的文化形式；--中国学人的自卑：无视中国古代文明，“西洋科学”。中国古代到底有没有科学技术？英国科学家、科学史家李约瑟----《中国科学技术史》使中国古代科学技术昔日风采重现；----论证说明，历史上东亚文明尤其是中国古代文明曾远远领先于西方。“中国的这些发明和发现往往远超过同时代的欧洲，特别是15世纪之前更是如此。”问题：15世纪之前，我们国家经历了那些朝代?中国古代科技•数学----商朝，公元前14世纪，十进位制；----公元前2世纪，负数，西汉的《九章算术》是我国数学体系形成的标志；----圆周率的计算：公元前3世纪刘徽算出为3.14159，已比希腊先进；公元5世纪初祖冲之推出为3.1415926~3.1415927之间，保持了千年的记录；----求解高次方程根的近似法一直被称为中国对数学的最有代表性的贡献。公元7世纪，王孝通第一个实际解出了三次方程，比欧洲早600年。----《易经》是二进制的前身，而二进制的“开与关”设计是现代计算机运行的基础。•天文----完成了一种有天极的赤道坐标系；----提出了一种早期的无限宇宙概念，认为恒星是悬浮在空虚无物的空间中的实体；----发展了数值计算天文学和星表，比其他任何可与之媲美的著作的古代文明早两个世纪；把赤道坐标用于星表，并坚持使用2000年之久；----制作的天文学仪器一件比一件先进；发明了望远镜的前身——带窥管的转仪钟；----连续正确记录了月食、新星、彗星、太阳黑子等天文现象，持续时间比任何其他文明古国都长。中国古代科技•地学--魏晋时期裴秀创立“制图六体”，标志着中国传统制图的规范化，制成了全国地图《地形方丈图》。--《山经》、《海经》、《大荒经》构成的《山海经》；《山经》成书最早，科学价值最大，是我国现存最早的地理著作。--隋朝隋炀帝开凿大运河，使水运在我国历史上发挥重大作用。唐代《水经式》是我国第一部国家级水法。--唐代玄奘西游写下《大唐西游记》，是最早一部全面、系统记录印度次大陆的著作。--唐贾耽绘制的《海内华夷图》是魏晋以来最大一幅地图；唐窦叔蒙《海涛志》是最早潮汐学专著；明朝《徐霞客游记》描写山、石、地形、地貌、植被等。中国古代科技•农学----春秋战国时期：开始使用铁农具和牛耕并大量使用肥料；农学著作《吕氏春秋》中《上农》是中国保存下来的最早的农业政策论文，《任地》、《辨土》、《审时》奠定了我国农业精耕细作的理论基础。----西汉农学家氾胜之《氾胜之农书》，总结一系列具体的耕作栽培技术措施。----魏晋南北朝贾思勰《齐民要术》是世界现存最早最完整的农学著作。中国古代科技•农学----唐代陆羽《茶经》是最早的茶学著作，中国是茶树的原产地，是世界上最早饮用茶叶的国家。----宋朝秦观著《蚕书》是中国保存下来最早的蚕桑业专著。----北宋陈旉的《陈旉农书》是我国第一部关于南方稻区农业技术的农书。----元代王桢著《农书》是第一部兼论南北农业技术的农书。----明代徐光启《农政全书》是一部集中国传统农业之大成的总结性著作。中国古代科技•医学----《黄帝内经》是最早的医学经典，是医学发展到两汉之交的集大成之作，表现了两千前中国古代医学的博大精深。----《神农本草经》是中国最早的药物学专著。----中国医圣张仲景的《伤寒杂病论》是理、法、方、药俱全的经典著作。----神医华佗使用“麻沸散”施行全身麻醉来进行外科手术。中国古代科技中国古代科技•医学----610年，巢方编纂《诸病源候论》对疾病性状进行分类描述，比西方同类著作早1000年。----药王孙思邈著《千金方》，含中医基础理论、临床诊断以及本草、伤寒、中风杂病等。----1247年，宋慈《洗冤集录》是所有文明中最早的一部法医学专著。----明代李时珍《本草纲目》是中国传统医药学总结性著作。----16世纪中叶，中国人首先应用人痘接种预防天花。•新中国成立的第二个月，中国科学院成立，800多名海外科学家回国。•上世纪50年代中后期，“向科学进军”，制定和实施第一个（1956~67）中长期科技发展规划，我国科技体系基本框架初步形成；•第二个（1963~72）科技发展中长期规划，“两弹一星”；•1978年3月，全国科学大会召开，科学技术是生产力；•1985年《中共中央关于科技体制改革的决定》，科学技术是第一生产力；•1995年5月，中共中央、国务院《关于加速科学技术进步的决定，实施科教兴国战略；•21世纪，实施科教兴国战略和可持续发展战略。中国科技的迅速发展中外历史年表时间中国世界7-8世纪618年唐朝建立，713-741年，开元盛世。伊斯兰教兴起、朝鲜半岛统一、阿拉伯帝国强盛。10世纪960年北宋建立962年罗马帝国建立11世纪1069年王安石变法欧洲十字军东征13世纪1206年，成吉思汗统一蒙古；马克·波罗来华。蒙古人西征欧洲，建立蒙古大帝国。14世纪1368年明朝建立。欧洲文艺复兴、英法百年战争。时间中国世界15世纪1405-1433年，郑和下西洋。印第安人印加文化兴盛；印成欧洲第一部《圣经》1492年哥伦布到达美洲。16世纪1553年葡萄牙殖民者攫取澳门居住权非洲奴隶贸易出现；欧洲海外殖民和宗教改革；麦哲伦环球航行；1588年，英国称霸海洋。17世纪1624年荷兰占领台湾，1644年李自成起义，1662年郑成功收复台湾。1600年英国东印度公司成立；1618-1648年欧洲三十年战争；1640年英国资产阶级革命；1689年英国君主立宪制确立。18世纪1727年清朝设驻藏大臣。欧洲启蒙运动；俄国改革、英国工业革命、北美独立战争、美国诞生（1789年）、法国资产阶级革命。中华民族的兴盛史时间简况公元前8世纪周朝天子向外分封诸侯，诸侯拥戴周朝王室，达成封建统一。周公摄政7年，建立很多美好的制度，是有史以来首度繁荣的盛世。公元前1世纪汉武帝刘彻把封建的统