技术创新的逻辑合集12篇

时间:2023-05-24 08:47:49

技术创新的逻辑

技术创新的逻辑篇1

[中图分类号]F121.21

[文献标识码]A

[文章编号]0257-2826(2015)04-0046-08

自中共十八届三中全会提出“积极发展混合所有制经济”以来,有关混合所有制经济的问题引发了学界热议。当前学者们主要从理论基础、中西方的实践与差异、改革途径等不同视角对混合所有制经济进行了深入分析。梳理这些研究可以发现,主要有两种立场不同的代表性观点:一种是运用西方经济学理论仅从微观企业效率层面提出的大力发展私营与外资控股的混合经济,主张“去国有化”、“去公有制主体化”,进而推行私有化;另一种是运用马克思主义经济学理论,既从宏观层面强调应大力发展国有控股的混合经济,以巩固公有制的主体地位和社会主义基本经济制度,又从微观层面强调国有资本、集体资本与非公有资本等交叉持股、相互融合的双向或多向混合。

上述哪种观点符合我们党提出的“积极发展混合所有制经济”的本意呢?纵观党的十五大提出的“混合所有制经济”的概念,到十六大提出的要“积极推行股份制,发展混合所有制经济”;再到十七大指出的要“以现代产权制度为基础,发展混合所有制经济”,可以说,“混合所有制经济”一直是我们党坚持运用马克思主义经济学理论,结合我国改革开放以来的发展实际而取得的马克思主义中国化的伟大成果。因此,当前的混合所有制改革,必须从坚持、运用马克思主义经济学理论出发,澄清理论认识上的误区,并以此指导我国国有企业的改革实践。

基于此,本文运用马克思主义经济学的分析范式,以生产关系与技术创新的内在逻辑作为研究的出发点,在回顾资本主义发展史与我国社会主义建设实践中系统考察生产关系变革对生产力的发展包括技术进步所起的作用,来分析认识当前的混合所有制改革。

一、资本主义生产关系变革与技术创新的内在逻辑

迄今为止,资本主义的发展已经历了自由资本、一般垄断资本、国家垄断资本、国际垄断资本四个阶段。资本主义的每一个发展阶段,都是生产力发展和生产关系变革的结果,这其中起决定性作用的是科学技术的创新发展以及与此相适应的生产关系的不断调整,正是生产关系与资本主义技术革命、产业革命的内在互动,促使资本主义生产力实现了不断飞跃。

(一)生产关系变革与技术创新的互动关系

马克思认为,技术创新是“直接生产力”,而生产力的发展必然会引起生产关系的变革。“在人们的生产力发展的一定状况下,就会有一定的交换(commerce)和消费形式”。“手推磨产生的是封建主的社会,蒸汽磨产生的是工业资本家的社会”。马克思在《政治经济学批判》序言中写道:“社会的物质生产力发展到一定阶段,便同它们一直在其中活动的现存生产关系或财产关系(这只是生产关系的法律用语)发生矛盾。于是这些关系便由生产力的发展形式变成生产力的桎梏。那时社会革命的时代就到来了。随着经济基础的变更,全部庞大的上层建筑也或慢或快地发生变革。”在这里,马克思将生产力与生产关系之间存在的矛盾看做是制度创新的根源,而且技术创新作为“直接生产力”,不仅促进生产力的发展,还引起了生产关系的变革。

与此同时,反映着生产关系的制度安排不仅要适应技术创新的不断发展,还要通过不断地创新反作用力于技术创新。在马克思看来,科学技术的发展并不是孤立的,资本主义生产关系的特质决定着技术创新的方向,“只有资本主义生产才把物质生产过程变成科学在生产中的应用――被运用于实践的科学――,但是,这只是通过使劳动从属于资本,只是通过压制工人本身的智力和专业的发展来实现的。”不仅如此,马克思还进一步指出:“资产阶级除非对生产工具,从而对生产关系,从而对全部社会关系不断地进行革命,否则就不能生存下去。”资本主义生产的扩张性内生出对技术创新的要求,从而引发生产关系的变革。

(二)技术创新促进生产关系变革的演进逻辑

资本主义的发展,是一个生产社会化不断发展的过程,在这个过程中,技术的创新加速资本向着社会化的方向发展,资本的社会化发展为生产关系的变革提供基础,不断调整的资本主义生产关系在适应了技术创新从而推动了生产力发展的同时,也加快了资本主义生产关系自身演进的趋势。

1.技术革命加速资本社会化发展进程。

伴随着人类社会历史上的三次技术革命,资本主义实现了由机械化到自动化、再到信息控制化的过渡,每一次技术革命中新技术的运用,都使得资本具有了社会化的发展趋势。特别值得关注的是第二次世界大战后,在西方国家爆发了以微电子信息科技为主导的一场全方位、多层次的新科技革命,新技术革命促进了生产社会化程度的提高,推动了垄断资本主义发生深刻的变革,促进了国家垄断资本主义向国际垄断的转变。

新技术革命所创造的巨大生产力,不仅为西方发达国家缓和社会矛盾奠定了雄厚的物质基础,而且为战后资本主义的调整和改良提供了直接的动力,迫使资本主义国家进行制度创新,不断地调整资本主义生产关系,以适应现代生产力的特性和水平。垄断资本主义正是迎合了这个时代中科技的发展要求,进一步促进了科技创新和社会化生产的国际化和全球化。

2.资本社会化为生产关系变革提供了基础。

随着股份公司的飞速发展和日益剧烈的竞争,垄断代替了竞争,垄断组织的出现实质是资本社会化的长足发展,资本的社会化为生产关系的大变革提供了良好的基础。这是由于,垄断资本作为特定形式的社会资本,实质上是对资本个人所有制的逐步剥离,垄断企业也在发展中逐渐具备了社会化的特征。虽然目前在资本社会化过程中,生产力仍然具有很强的资本属性,但按这个趋势发展下去必然会使生产关系发生大的变革。

资本的社会化在物质上和生产形式上为这一变革奠定了良好的基础,但它始终没有超出资本主义的范畴,“无论向股份公司和托拉斯的转变,还是向国家财产的转变,都没有消除生产力的资本属性”。但是,在资本主义所有制关系的框架内,资本社会化也只是资本集中和垄断的手段,还不能彻底解决资本主义的基本矛盾。

3.科学技术成为生产关系变革的重要推动力。

由资本推动的技术创新,使得各国之间的联系和影响也日益紧密,全球经济一体化程度迅速提高。与此同时,各国之间政治经济的不平衡也有了更大程度上的加剧。发达资本主义国家凭借着技术垄断优势,获得了巨额的超额利润,加剧了“中心”与“”的矛盾。

科学技术本应该是为全人类普遍提升福利水平的,但是在资本主义条件下,它的运用给少数资产阶级带来利益的同时,却使世界上多数人限于贫困之中,形成了尖锐的矛盾。随着科技创新的不断发展,科学终将成为资本统治地位、变革资本主义生产关系的一个重要力量,社会主义生产关系的建立是资本主义技术创新的结果,也将是人类社会未来技术创新的重要推动力。正如英国著名科学社会学家贝尔纳所说“科学本质是一种社会主义或共产主义的事业,与公有制有着天然的联系。”美国著名科学社会学家默顿则认为“科学是社会合作的产物,因而属于全社会,它不应成为少数人谋取私利的工具,科学的共产主义气质与作为垄断组织私有制来应用科学技术成果是不相容的。科学精神气质的两个基本方面为公有主义或共产主义和无私利性。”

(三)生产关系变革与技术创新互动的核心――生产资料所有制

资本主义生产关系的变革就充分体现在生产资料所有制关系方面。从资本主义的历史进程来看,为了适应生产社会化的提高,资本主义对生产资料所有制形式不断进行着新的调整,先后通过股份制、私人股份垄断资本所有制、法人垄断资本所有制形式等实现资本的集中,资本的集中加速了资本的积累,同时又扩大和加速了资本的技术构成提高,从而不断推动着资本主义的技术创新。

首先,股份制的出现为资本主义的资本和生产社会化提供了广阔的途径,并标志着生产资料所有制向社会化发展迈出了关键性的一步。其次,随着私人股份垄断资本所有制的出现,资本主义进入到垄断资本阶段。私人垄断资本的出现为技术创新提供了保障,在马克思看来,资本集中形成垄断可以加速和加强积累,从而扩大资本技术构成的变革。再次,法人垄断资本所有制形式的出现。资本主义发展到国际垄断资本主义时期,实力雄厚的社会法人成为企业投资的主体,为垄断资本的技术大开发和全球战略发展的推进,提供了充足的资金保证,作为强大的推动力促使资本主义所有制关系向社会化发展的趋势进一步加剧。

随着生产社会化的发展,资本主义私有制关系实现形式不断社会化。生产资料所有制的变革必将引起生产关系中其他方面的变革,通过不断调整的所有制形式从而调整生产关系促进了资本主义生产力的发展,同时也加速了资本主义的技术创新,最终技术创新又推动着资本主义的不断演进,但不可否认的是,以资本主义私有制为核心的资本主义生产关系对于生产力的“桎梏”作用始终是存在的,最终将成为技术创新的阻碍,未来它也必将被新的生产关系所代替。

二、社会主义生产关系与我国的技术创新

上述资本主义生产关系变革与技术创新的内在逻辑的分析表明:资本主义生产关系的建立推动了技术创新,技术创新又推动了资本主义生产关系的调整和变革。具体到我国的社会主义市场经济建设实践来看,生产关系变革与技术创新的内在逻辑的一般规律同样会在社会主义市场经济条件下的改革实践中发挥作用,但是不同的是,推动我国技术创新的是社会主义生产关系,而不是资本主义的生产关系。我国的技术创新又将推动社会主义生产关系的调整和变革,形成社会主义国家的竞争力。

(一)我国社会主义生产关系的实质

建立在社会化大生产基础之上的社会主义生产关系,与资本主义的根本区别就是体现在所有制形式上以公有制为基础。因为,生产资料所有制形式决定着生产关系的根本性质。所有制改革决定着建立怎样的生产关系,改革开放以来,我国的经济体制改革也主要围绕着所有制问题展开,从早期的单一公有制到鼓励和支持非公有制经济的发展,再到多种所有制经济共同发展乃至“两个毫不动摇”的提出,这都反映的是对社会主义生产关系的调整,正是通过这种不断的调整,使得社会主义生产关系适应了生产力的发展,推动我国经济的快速增长,在这其中我国的技术创新能力得到了很大的提升,与世界发达资本主义国家的科学技术发展水平的差距也在逐渐缩小。

作为公有制主要形式的国有经济是生产社会化的产物,是社会化大生产的一种组织经营形式。尽管社会主义经济和资本主义经济都建立在社会化大生产基础之上,但是资本主义国有企业反映着资本主义的生产关系,在本质上是为了解决生产的社会化与生产资料私人占有这一根本矛盾,在马克思看来,资本主义国家的国有经济是为整体资本家服务的。而社会主义的国有经济是具有社会主义性质的生产关系形式,是社会主义制度的最重要的物质技术基础和生产关系基础,它代表着先进生产力发展的方向,国有经济在国家的重大技术创新中具有不可替代的作用,是社会主义国家竞争力的重要保障,新中国成立以来,我国的国有经济在国家的技术创新活动中承担了主要角色,发挥了巨大作用,取得了一系列突破性的技术成果。

(二)我国国有经济在技术创新活动中发挥着巨大的作用

我国的国有企业技术创新的目的除了追求利润之外,还承担着维护国家经济安全(主要表现为科技安全)和提升国家竞争力的重要职能。我国的国有企业与社会化大生产相适应,不断地促进了技术创新,这一点从我国的技术创新实践上得到很好的证明,在国际上一些具有重大影响的科学技术如航天、核技术等正是在国有企业的推动下取得了快速发展和重大成果(参见表1)。

让全体人民享受创新产品是社会主义公有制企业技术创新的最终目的,它可以避免资本主义的企业为追求高额利润而采取的技术锁定和技术垄断,实现企业的利益和国家、社会及人民利益的统一,从而保障企业技术创新的动力不竭。新中国成立60多年来,国有企业始终是我国国民经济的支柱,特别是国有大中型企业始终是技术创新的主体。国有企业在计划经济时期,曾被作为“技术移植、技术模仿、技术赶超和技术扩散”的主体。社会主义市场经济条件下,国有企业应当继续为社会提供技术公共品,并利用政府与市场的各自优势,通过“后赶超战略”,实现我国的技术自主创新。

2013年,我国科技经费投入继续保持增长,研究与试验发展(R&D)经费投入强度首次突破2%,其中国有研究机构经费1781.4亿元,增长15%;高等学校经费856.7亿元,增长9.8%。全国用于基础研究的经费为555亿元,也主要集中在国有各类部门当中。截至2013年,规模以上工业企业中国有工业企业单位数6762个,国有独资公司工业企业单位数2805个,私营工业企业单位数208400个,而规模以上工业企业中国有企业和国有独资公司R&D经费总共投入8967632万元,私营工业企业R&D经费总共投入16901374万元,但从企业平均研发经费投入来看,国有企业和独资公司远远大于私营企业,图1、图2很好地说明了这一点。

我国学者吴季松认为,“就目前国际公认的高技术产业化的高技术发展来看,每一种都把人类引向公有制。如在未来社会无所不包、四通八达的全社会信息网络中,信息的主体能够私有吗?所以,随着高科技的飞速发展,经济的主体将会过渡到公有制。”可见,科技革命的最终方向是社会主义和共产主义。

(三)所有制及其实现形式的多样化有利于技术创新

我国社会主义建设的实践证明,采取单一的公有制和公有制实现形式束缚了社会主义生产力的发展,从而也阻碍了我国的技术创新。经过多年的改革,与我国社会主义初级阶段发展水平相适应的多种所有制经济共同发展的格局已经形成,作为主体的公有制经济如何发挥最大效用,巩固其主导地位,保证社会主义生产关系不会改变,是当前亟待解决的重要课题。同志在“关于《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》(以下简称《决定》)的说明”中指出:“如何更好体现和坚持公有制主体地位,进一步探索基本经济制度有效实现形式,是摆在我们面前的一个重要课题。”

一方面,积极发展混合所有制经济,是更好地体现和坚持公有制主体地位的有效途径,党的十八届三中全会通过的《决定》指出:“国有资本、集体资本、非公有资本等交叉持股、相互融合的混合所有制经济,是基本经济制度的重要实现形式,有利于国有资本放大功能、保值增值、提高竞争力,有利于各种所有制资本取长补短、相互促进、共同发展。”发展混合所有制经济是当前适应我国社会主义初级阶段所采取的必要的所有制实现形式,其最终必然要向社会主义公有制过渡。

作为主体的公有制经济可以通过多种有利于企业增强效率、促进技术创新的实现形式增加自身的核心竞争力,要在国家核心关键技术创新承担起自己的责任,要在关系到人民群众直接安全(食品安全、药品安全等)的技术创新方面承担起自己的责任,要不断保持技术创新的活力,起到技术创新的引领和主导作用,真正起到技术创新为社会所用为人民所用。公有制经济不能实行新自由主义的改革,搞私有化,依赖外资的技术转移扩散来提升本国的技术水平,即便是跨国公司通过技术转移暂时促进了一定的技术进步,但由于技术垄断的存在,也不可能有真正的技术创新。

另一方面,发展混合所有制经济也是多种所有制经济共同发展的一种实现形式,作为社会主义市场经济重要组成部分的非公有制经济要通过生产工艺的技术创新、产品创新等不断提高自己的竞争力,在保证人民切身利益的前提下,最终改善人们的生活水平。但是这里有一点需要明确的是,无论是发展多种所有制的混合所有制经济,还是公有制实现形式采用混合所有制,都应在坚持社会主义的生产关系的前提下进行,这样才能有利于我国的自主技术创新能力的提升。

三、应对“新常态”中推动技术创新的混合所有制改革

当前,从世界经济发展趋势出发,我国提出了建立以增速缓、结构优、动力足为表征的中国经济“新常态”,其中创新驱动是我们未来经济发展的主要推手,而创新驱动的关键在于技术创新。所以,深刻认识生产关系与技术创新的内在逻辑,对于我们调整社会主义生产关系,进行生产资料所有制的改革尤其是当前的混合所有制改革,促进生产力发展进而推动我国的技术创新,意义重大。

(一)世界经济进入“新常态”下的技术创新

2008年爆发的金融危机宣告了新自由主义的失败,危机后世界经济复苏进程缓慢,突出表现在:在发达资本主义国家内部生产萎缩,失业增长,经济低速发展,各国正处于艰难的调整期,世界经济进入“新常态”的缓慢增长期。这再次证明资本主义内在不可调和的矛盾的存在。为了尽快走出经济低谷,发达资本主义国家通过各种政策来推动加快技术创新,力图通过技术创新推动经济的复苏,如美国主要通过推动新能源为核心的技术创新,欧盟则注重低碳技术的研发,亚洲的韩国和日本也都围绕“绿色经济”研发绿色技术。然而,马克思主义经济学在生产力与生产关系的辩证运动中考察社会经济运动发展规律表明,不调整和变革资本主义的生产关系,发达资本主义国家仅仅通过技术创新的政策来实现推动生产力的发展,只能是杯水车薪。

另一方面,受到金融危机的影响,发展中国家和新兴经济体国家对外贸易急剧下降,经济增长减速较为明显。中国经济在经历了30年的高增长之后,自2012年开始迎来经济“新常态”。同志在北京亚太经合组织工商领导人2014年峰会上阐释了“中国经济新常态”的主要特征之一就是从要素驱动、投资驱动转向创新驱动。这说明未来技术创新将成为我国转变经济增长方式、实现经济可持续发展的重要支撑因素。

(二)继续发挥国有经济在我国技术创新中的主导作用

应对中国经济“新常态”,继续发挥国有经济在我国技术创新中的主导作用,这里有两层含义:其一,国有经济作为我国国民经济的主导力量,体现的是社会主义公有制的生产关系,这是由国有经济的阶级属性决定的。我国的国有经济保证了国家能够代表劳动者的整体利益,国家通过制定各种有利于技术创新的政策,推动技术创新从而加快社会主义生产力的发展,提高人民的物质和文化生活水平,防止有私人资本控制的技术垄断,避免由此带来的技术锁定。建立适合本国制度和发展阶段的生产关系,才能有助于推动本国的技术创新。对我国来讲,社会主义市场经济条件下,只有坚持以公有制为主体多种所有制共同发展的基本经济制度,才能保证建立的是社会主义的生产关系,是适应社会主义市场经济并促进技术创新的生产关系;以公有制为主体就是要实现国有经济控制国民经济命脉,而掌握核心技术并能持续进行技术创新则是国有经济提高控制力的关键。

其二,作为技术创新的主体,国有企业在资金、人才特别是技术方面都具有很大的优势,将在技术创新中起主导作用,在涉及国家安全和竞争力的关键性、基础性、战略性等科技领域,国有经济可承担起政府职能,具有不可替代的作用。为适应社会主义市场经济体制,我国的国有企业通过一系列的改革,已建立起现代企业制度,尽管与世界500强相比,我国国有大中型企业的研发费用占产品销售收入比重只有1.4%,而国际大企业平均每个企业的技术开发费用占其销售额的10%-20%,但是,近年来国有企业特别是中央企业逐年增加研发投人经费,如2008年第二次经济普查数据显示,制造业国有控股企业的R&D支出达到167亿美元,占全行业的40%,国有控股企业的高技术制造业R&D支出强度高出全行业平均的一倍以上,特别是像航空航天器制造,其强度已经和欧美日企业水平接近。一般来讲,在关键性、基础性、战略性的重点科技领域一般要发挥政府的功能,实行政府主导,在我国国有企业的目标和利益能够和国家的利益有力地统一起来,为社会主义提供更多的公共服务,有利于政府功能更好的发挥。

随着国有企业改革的不断深化,国有企业已经成为我国市场经济的主体,也将是技术创新的主体。中共十八届三中全会为深化国有经济改革提出全面部署,积极发展混合所有制,这是新形势下增强国有经济活力、更好地控制国民经济命脉的有效途径。

(三)坚持国有控股的混合所有制改革以推动我国技术创新

技术创新的逻辑篇2

中图分类号:F03文献标识码:A文章编号:0257-5833(2020)08-0023-09

作者简介:邓伯军,南京航空航天大学网络空间公共安全研究中心主任、教授、博士生导师(江苏南京211106)

近年来,互联网、大数据、云计算、物联网等数字信息技术得到迅速发展,“数字化”正在深刻地改变人们的生产生活方式,也仿佛将人们带到了超越国家、超越政治、超越意识形态的数字环境之中。毋庸置疑,数字技术正在改变当代资本主义的存在样态,凭借数字技术,资本形态从实体资本转化为数字资本,数字资本成为继产业资本、金融资本之后的第三种支配性资本样态。正如美国学者丹Wingdings2VB@希勒所言,当代资本主义悄然进入了所谓“数字资本主义”时代。但实际上,数字技术并不是纯粹价值中立的,数字技术作为一种支配性力量,隐蔽了劳动的剥削,推动了资本的增殖,制造了数字拜物教。数字技术在成为建构生产方式的本体的同时,也成为服务于资本逻辑的意识形态力量。也就是说,“变化的只是资本主义的‘外围’和‘保护带’,也即其具体的运转方式,以通过资本增殖来攫取剩余价值为目的资本主义的内核并没有变”①。因此,就要在马克思主义政治经济学批判的分析框架下,打通数字资本主义的意识形态批判理论。“互联网时代,资本主义的再生产与积累正寻求新的途径扩张,我们的日常生活全部被纳入商品化的经济自由主义逻辑之中,我们需要重新思考马克思主义的‘批判’之意,考量数字资本主义时代背后的政治经济发展。”\[瑞典\]福克斯、\[加\]莫斯可:《马克思归来》(上下册),传播驿站工作坊译,华东师范大学出版社2016年版,第67页。在历史唯物主义的理论视野下,运用政治经济学批判方法,全面深入地检视数字资本主义所建构起来的意识形态,数字资本通过资本逻辑的空间扩张构建起了资本帝国主义治理体系和统治体系,数字资本通过数据算法实现对消费世界的重新规划来完成对消费者的无意识操控,数字资本通过资本逻辑生成智能主义为轴心的技术意识形态并将全部社会生活纳入到数字坐标中,数字资本通过市场逻辑定义政府并将其纳入资本主义市场体系之中使之成为市场逻辑的担保人。

一、引言

资本作为以物化逻辑所架构的政治经济学框架体系,不仅创造了普遍利用自然屬性和人的属性的社会建制,而且建构了服务于资本统治的意识形态逻辑体系。数字资本通过变物化逻辑为数字化逻辑完成数字政治经济学的框架体系的建构,同时也以数字化逻辑完成对资本主义意识形态逻辑体系的重构。新帝国主义乃是资本帝国主义,资本逻辑已经完成其全球扩张的历史使命,资本逻辑成为世界政治经济秩序构建的理论基础,资本逻辑的全球空间扩张构建起了全球化的资本帝国主义治理体系和统治体系。数字帝国主义通过变物理空间扩张为数字空间扩张,以数字资本的逻辑力量完成对现实社会历史性重构,数据算法成为世界市场体系建构的资本权力,形成以数据为核心的完整产业链条,数据算法以意识形态力量获得了对世界政治经济秩序前所未有的操控。消费主义是资本逻辑的内生性产物,是服务于资本逻辑的意识形态,资本逻辑推动消费从目的性消费走向工具性消费,推动消费从实物消费走向符号消费,推动消费从真实需要走向消费欲望。消费主义暴露资本逻辑的理论危机、实践危机、意识形态危机。新消费主义是由数字资本所建构的意识形态,数字资本通过变实体消费为电子消费,数据算法直接接管消费世界,消费世界都要按照以数据算法为核心的数字资本逻辑重新规划,数据算法成为一种强劲的意识形态力量巧妙地实现了对消费者的无意识控制。技术主义是资本逻辑和技术逻辑共谋的意识形态结果。资本逻辑因技术逻辑的介入而成为技术生产力,技术逻辑建构起了资本权力的统治力量,技术逻辑因资本逻辑的介入而成为资本的生产力,资本逻辑构成技术创新的力量源泉,二者共谋演绎现代资本主义变奏曲。新技术主义是由数字资本所打造的技术意识形态,数字资本通过变劳动创造为技术创造,数字技术架构了一种数字坐标,将全部社会生活纳入到数字坐标中去并具化为逻辑的自动化,同时还会生成以数字坐标为轴心的意识形态的智能主义。自由主义是资本意识形态的集中体现,资本逻辑本性就决定了其国家治理原则和方案,资本的流动性决定了“自由化”,资本的趋利性决定了“私有化”,资本的安全性决定了“市场化”。自由主义的资本逻辑就是通过资本主义制度安排将公共资源私有化。新自由主义通过以数字形式对资本和劳动重新赋值,资本的技术优势加深资本和劳动的数字鸿沟,数字革命使资本作为强者愈强,使劳动作为弱者愈弱,加深垄断资本集团对普通劳动者全方位地渗透与宰制。

二、数字资本与新帝国主义逻辑

新帝国主义乃是指全球化时代的帝国主义,是一种新的资本主义的帝国主义,即资本帝国主义。埃伦·M·伍德将新帝国主义命名为“资本的帝国”,大卫·哈维将“新帝国主义”明确定义为“资本帝国主义”。新帝国主义不同于传统的以殖民扩张为特征的帝国主义,也不同于列宁所界定的资本主义的垄断阶段。在帝国主义阶段,资本逻辑已经拉开全球扩张的序幕,资本逻辑开始与民族国家主权合谋,公开利用政治军事手段建立殖民地,对殖民地进行殖民扩张和殖民掠夺,并将其纳入到资本主义的“中心—外围”依附型国际分工体系之中。在新帝国主义阶段,资本逻辑已经完成全球空间扩展,资本逻辑超越民族国家主权成为国际秩序的主导性原则,并且资本逻辑渗透到人类社会所有的空间中,“资本逻辑已经从地理学意义上的显性广度空间扩张转向了文明学、人类学意义上的隐性空间扩张,并最终打造出资本力量操控一切、人们普遍认同的全球控制社会。”陈培永:《新帝国主义与资本逻辑的深度空间扩张论》,《理论视野》2013年第7期。资本逻辑成为全球化资本主义的真正主宰者。新帝国主义和传统帝国主义相比,关键在于“权力的主权逻辑”和“权力的资本逻辑”在秩序构建中的决定性地位,传统帝国主义“权力的主权逻辑”占据主导地位,“权力的资本逻辑”为“权力的主权逻辑”开辟地理空间。新帝国主义“权力的资本逻辑”占据主导地位,“权力的主权逻辑”为“权力的资本逻辑”开辟市场空间。在某种意义上讲,“新帝国主义之‘新’并不在于一种新的资本主义‘统治’范式的出现,而是居于支配地位的权力运行方式的改变,以及适应这种改变而表现出来的帝国主义新样态。”贾学军:《基于资本积累逻辑的新帝国主义批判》,《理论与现代化》2018年第1期。新帝国主义以资本逻辑完成对全球经济、政治、文化、生态等领域的全面掌控,构建全球的资本主义治理体系。新帝国主义通过资本逻辑突破非资本主义国家的“超经济强制”对资本扩张的障碍,推进资本帝国主义的全球经济扩张战略,建立全球资本主义市场体系,形成全球经济霸权。新帝国主义通过资本逻辑和力量分布来确立国家权利体系,建构了为资本逻辑所支配的世界政治秩序格局,表现出资本权力对全球政治秩序的控制。新帝国主义建构以资本逻辑为核心的生态帝国主义的“碳”话语和“碳”体制,这充分彰显了资本逻辑在在全球生态议题和生态架构上的“领导性”角色。新帝国主义将服务于资本逻辑的“普世价值”向全球输出,获得意识形态话语霸权,通过策动“颜色革命”,将资本主义自由化推广开来,以建构起资本逻辑的全球秩序。总而言之,资本逻辑作为一种制度建构超越民族国家主权形式上升为一种普遍性的全球秩序,即资本秩序;升华为一种新的规则,即资本的规则;创制了一种新的主权形式,即资本主权。资本的全球化就是资本逻辑的全球化,就是资本制度的全球化,就是资本主义的自由民主制度的全球化。资本逻辑的全球空间扩张最终会构建一个全球化的资本帝国主义治理体系和统治体系。

在互联网时代,数字成为获取数据资源的权力,成为支配生产、分配、交换、消费的指挥棒,成为攫取利润的数字资本,改变了资本主义生产方式,催生了数字资本霸权的数字帝国主义。因此,“我们今天面临的时代,不是平台和互联网让我们成为诸众,去抵抗帝国的时代,而是数字帝国主义兴起的时代,数字帝国主义意味着一种数字霸权兴起,它通过各种平台和APP掌控了大量的普通用户的日常数据,并将这些数据变成了庞大的数据体系。我们每一次网络上的对话、购物、娱乐、消费,实际上都成为了数字资本主义的产物。”蓝江、王欢:《从帝国到数字帝国主义——重读哈特和奈格里的<帝国>》,《求是学刊》2019年第2期。数字帝国主义之所以是帝国主义,就在于“帝国芯”没有根本改变,虽然是通过数字资本的增殖逻辑来实现其资本霸权,但数字资本的增殖主要是通过与数字技术合谋、与知识逻辑合谋、与文化逻辑合谋来加以完成的。数字帝国主义在生产过程中创制了新的“数字奴隶制”,ChristianFuchs,DigitalLaborandKarlMarx,NewYork:Routledge,2014,pp.155-181.以数字技术对资本主义生产过程进行严谨的数据计算,以数字技术对资本主义生产过程进行严密的监控,以数字技术的逻辑优先实现劳动者对资本逻辑的价值体认,将劳动力的投入降到最低,将劳动生产率提到最高,榨取劳动者更多的剩余价值。从这个角度讲,数字帝国主义决不是对帝国主义的技术化改良,而是对帝国主义剥削的技术化遮蔽。换句话讲,数字帝国主义是数字技术与资本逻辑的合谋,数字只是掩盖资本逻辑剥削性和压迫性的遮羞布。在此意义上,数字帝国主义也就是一种技术剥削。数字帝国主义凭借数字技术优势,在数字资本集聚过程中,通过技术创新、产业重组和数据垄断获取“先行优势”,牢牢占据了信息技术和人才竞争的至高点。广大发展中国家电信设施落后,信息化水平落后,知识创新体制落后,在全球信息技术和人才竞争中处于下风。数字帝国主义加剧了发达国家和发展中国家之间的数字鸿沟,导致了非均衡的国际数字秩序,发展中国家处于数字帝国主义的压榨和盘剥之中。换句话讲,数字帝国主义是知识逻辑与资本逻辑的合谋,资本逻辑只有在知识逻辑中才能够充分实现,资本经济转化为知识经济。在此意义上,数字帝国主义也就是一种知识垄断。数字帝国主义凭借其所掌握数字技术优势,如互联网、智能软件、移动终端、数字平台等进行系统化的文化输出和价值观传播,渗透其意识形態,灌输其价值观,推行其生活方式。正如曼纽尔·卡斯特所言,“网络形态也是权力关系剧烈重组的来源。连接网络的开关机制是权力的特权工具。如此一来,掌握开关机制者成为权力掌握者。”\[瑞典\]曼纽尔·卡斯特:《网络社会的崛起》,夏铸九等译,社会科学文献出版社2000年版,第571页。换言之,数字帝国主义利用其所控制的数字权力的“命门”,监控和猎取其他国家政府和公民的安全信息,挑动全球社会在数字安全领域的敏感神经,并且打着数字民主的旗帜,使用各种网络媒介和数字手段来推动现实变革,策动“颜色革命”,强化数字帝国主义的世界霸权。就此,数字技术成为数字帝国主义推行其意识形态和文化模式的数字武器。质言之,数字帝国主义是文化逻辑与资本逻辑的合谋,资本逻辑驱动着文化逻辑出场,文化逻辑成就资本逻辑的霸权。在此意义上,数字帝国主义也就是一种文化霸权。

三、数字资本与新消费主义逻辑

如果说经典资本主义将消费看作是资本运行的基本环节,那么垄断资本主义则是将消费看作是资本增值的手段。资本逻辑就是通过大量和快速消费实现资本自身的增殖,因此如何刺激消费就成为制约资本增殖的关键。至此,消费就完成从享受功能到生产功能的质变,升级为消费主义。这就意味着,消费主义是资本逻辑的内生性产物,是服务于资本逻辑的意识形态,是资本逻辑所建构的生活理念和生活方式。资本逻辑推动消费从目的性消费走向工具性消费,推动消费从实物消费走向符号消费,推动消费从真实需要走向消费欲望。消费主义赋予资本逻辑以理论合理性与实践合法性,为资本逻辑建构了商品文化为核心的价值体系与意义系统,为资本逻辑的全球扩张提供了文化态度与文化策略。资本逻辑与消费主义的合谋演绎了垄断资本主义的发展史。资本逻辑推动消费从目的性消费走向工具性消费,“消费不仅是满足物欲的纯粹行为,还是出于种种企图而对‘象征物’进行操纵的行为、手段和策略。”袁三标:《资本逻辑背后的意识形态迷雾》,《社会主义研究》2017年第1期。消费从生产的目的转变为资本增殖的工具,消费不再是以生理需求为导向的自然消费,而是以潜在欲望为导向的建构消费,消费异化为消费主义。资本逻辑推动消费从实物消费走向符号消费,致使资本主义异化“从物品的层次进入到精神的层次,而精神层次的异化是最为深刻的异化。”孔明安:《从物的消费到符号消费——鲍德里亚的消费文化理论研究》,《哲学研究》2002年第11期。消费不再是物的使用价值,而是物的符号价值,物的逻辑转变为符号的逻辑,就此,人生的意义从道德领域的至善理想落实为消费领域对符号意义的消费诉求,人们关注的是消费品所代表的符号价值,重视的是消费品给人带来的心理体验,赢得的是消费品给人带来的社会评价。资本逻辑推动消费从真实的需要走向虚假的需求,而虚假的需求是由符号系统所建构的,符号系统通过对人的消费欲望的操纵和控制来制造虚假的需求,来生产着消费者所需求的结构性意义和符号价值,消费升级为建构关系和秩序的意识形态工具。“消费是用某种编码及某种与此编码相适应的竞争性合作的无意识纪律来驯化他们;这不是通过取消便利,而是相反让他们进入游戏规则。这样,消费才能只身取代一切意识形态,并同时只身担负起整个社会的一体化,就像原始社会的等级或宗教礼仪所做到的那样。”\[法\]让·鲍德里亚:《消费社会》,刘成富等译,南京大学出版社2008年版,第90页。消费主义暴露了资本逻辑的理论危机,消费主义是一种颠倒人、物关系的“倒置逻辑”,将人当作资本增殖的客体和手段,而把物当作社会的主体和目的,物的世界的增值与人的世界的贬值成正相关关系,消费主义将资本逻辑带到自相矛盾的理论困境之中。消费主义透露了资本逻辑的实践危机,消费主义放大了资本逻辑对剩余价值的追求,过度消费,超前消费,攀比消费,奢靡消费,炫耀消费等,生为消费,死为消费,为资本逻辑所裹挟的消费主义,使消费者陷于丧失社会批判性为物所役的危险境地。消费主义泄露了资本逻辑的意识形态危机,消费主义将生命的意义寄希望于符号的世界,符号逻辑对人的生活世界的殖民,使人无法正视生活的真实需求,只能在虚妄的符号意识形态内不断创造着虚假消费的欲望和冲动,导致人在符号意识形态的遮蔽之下生存,深陷于无边的价值虚无主义泥潭之中。

数字化时代的到来,资本的运行建立在数据算法基础之上,每一件商品,每一个生产者,每一个经销商,每一个消费者,每一个产业链的上、中、下游都被数据算法连接起来。任何事物都必须采取数字编码的形式在数字资本所设计的界面上获得其存在意义。“这种新特征恰恰是一种客观性的力量,即由数据和云计算形成的庞大的关联体系,我们可以称之为一般数据。而今天的数字资本主义正是在这个一般数据基础上架构出来的体系。在这个意义上,数字时代的所有要素,包括所有个体,所有的物,都无一例外地被这个一般数据所中介,只有在一般数据的坐标系上,所有对象才能找到其特定的存在意义。”蓝江:《一般数据、虚体、数字资本——数字资本主义的三重逻辑》,《哲学研究》2018年第3期。从资本的逻辑到数字资本的数据算法,一般数据具有了本体性力量,为资本逻辑所建构的符号价值进一步抽象为可计算的数字资本的数值关系,形成了比消费主义更为抽象的意识形态形式:新消费主义。一般数据将推动资本主义从生产到流通再到消费的升级浪潮,曾经的消费主义将可能很快消失在新消费主义的地平线上。因此,对新消费主义的批判,必须基于政治经济学批判的哲学方法论,从消费背后的数值关系析出人与人的社会关系,透视出新消费主义的资本主义意识形态本质。数字资本以其算法优势构建起全新的体验消费,消费从拥有更多物质财富转向享受美好生活,尽情地展现生活的情感、激情、爱欲、冲动、活力等身体感觉向量,将生活的美学体验撒播到数字网络空间的各个角落,消费的欲望、行为、动作、表情、姿势等成为数字技术的计算要素,从消费的数值关系中就能够洞察到消费欲望的膨胀、消费感觉的扩张、消费创意的展露、消费想象的升级、消费体验的创新、消费意向的走势。同时也要看到消费为数字技术所控制,数字空间的后台数据算法成为架构消费秩序的资本力量,数字空间成为消费数据控制的新场域。在数字化时代,“罗斯的‘社会控制论’或没有了‘规训社会’的话语秩序与体系空间,社会结构已被掏空成一个非物质经济社会,支撑社会结构的是一个虚拟的社会网络。”潘天波:《微媒介与新消费主义:一种身体的想象》,《现代传播》2019年第7期。数字资本以理性计算推动消费的理性回归,消费从功能满足转向想象创意,数字技术破除身体消费的物理空间域限,身体想象成为虚拟空间消费叙事的主题,消费者获得仪式感、娱乐感、幸福感等美学体验。在数字空间的消费叙事中,身体、图像、视觉、直觉、想象等成为消费叙事的操作变量和操作助手,或将消费叙事文字化,或将消费叙事图像化,或将消费叙事声音化,或将消费叙事视频化,或将消费叙事动画化,从而将身体的需要,生活的美好,情感的愉悦等消费感受以数字叙事形式表达出来,进而暗示出对社会生活的理解或态度。同时也要看到数字平台后面的数据编码完成了消费叙事控制,数据编码成为架构消费叙事的资本力量,数据编码成为消费控制的新形式。数字资本推动数字技术和感觉器官的融合,虚拟的数字技术打破了消费的物理空间活动的局限性,消费从物理空间在场转向数字空间在场,以身体的直觉、感知、想象、情感等为中心,建构起以身体为核心的直觉商品化和商品直觉化相交汇的全新消费制式,创造出数字消费空间的新体验、新概念、新故事,在数字消费空间中展现身体美学隐喻,进而提高消费在想象、创意、审美上的文化含量。但是也要看到“美感控制”是数字空间消费控制的核心形态,它借助感官直觉与数字技术的融合,数字技术的美感控制已然进入到生产、流通、消费等领域之中,“美感控制”成为消费控制的新路径。

四、数字资本与新技术主义逻辑

现代社会是资本与技术的社会。资本作为以物化逻辑才开始获得历史存在的现实性,技术也只有物化逻辑才获得社会存在的现实性,物化逻辑构成资本与技术的共同性本质规定。资本逻辑就是资本增殖的逻辑。“资本只有一种生活本能,这就是增殖自身,创造剩余价值,用自己的不变部分即生产资料吮吸尽可能多的剩余劳动。”《马克思恩格斯文集》第5卷,人民出版社2009年版,第269页。资本借助技术逻辑而获得体系化的扩张力量,资本权力以技术逻辑实现其价值增殖的目标。正如芬伯格所指出,“资本霸权不是依赖于一种社会控制的特定技巧(technique),而是在更根本上依赖于从技术上将资本霸权运行于其中的整个社会关系领域进行重新建构。”\[美\]安德鲁·芬伯格:《技术批判理论》,韩连庆等译,北京大学出版社2001年版,第73页。技术逻辑就是谋划与计算的效率逻辑。海德格尔认为,现代技术的本质在于“座架”,“什么是现代技术?它也是一种解蔽。唯当我们让目光停留在这一基本特征上,现代技术的新特质才会显示给我们。”\[德\]马丁·海德格尔:《技术的追问》,载《海德格尔选集》(下卷),孙周兴译,三联书店1996年版,第952页。技术借助资本所创制的普遍性的物化逻辑而成为真正的现实性的物质力量,技术权力因此也使资本逻辑实现其社会扩张职能。正像马克思所言,“科学和技术使执行职能的资本具有一种不以它的一定量为转移的扩张能力。”《马克思恩格斯文集》第5卷,人民出版社2009年版,第699頁。在某种意义上讲,资本逻辑与技术逻辑具有内在的共契性,二者殊途同归于增殖和求利的共谋之中,资本逻辑与技术逻辑的耦合汇演了现代资本主义的变奏曲。以资本逻辑对技术进行重构,技术成为属于资本的生产力和再生产力,一种属于资本本身的生产力。在某种意义上讲,技术是属于资本的,技术在资本中存在,技术被资本所支配,资本“创造”技术。质言之,资本是技术的灵魂与胆魄,同时也是技术创新的力量源泉。技术的资本化要求技术被纳入资本的运作机制之中,技术要服从于资本的选择、调制与整合,技术成为资本权力扩张的有效工具,同时以资本的社会权力解决技术的逻辑权力的现实性问题,由此生成隶属于资本的技术主义意识形态,在技术资本化过程中若是缺乏对资本的意识形态批判,势必堕入资本拜物教囹圄之中。通过对资本的意识形态批判,发现了资本的物化逻辑背后的剥削密码,透视出资本主义的社会存在的奥秘,指出了资本主义社会变革的实现路径。以技术逻辑对资本进行再造,资本按照技术的逻辑规则进行运转,资本成为一种技术权力。在某种意义上讲,技术成为资本权力的统治工具,资本权力经过技术的包装具有了工具合理性。资本的技术化要求资本被归入到技术的逻辑架构之中,将资本问题的解决予以技术化,并且通过建构技术指标体系来对资本问题解决进行效果评价,以技术合理性为资本做合法性论证,因此生成依托于技术的资本主义意识形态,在资本技术化过程中如果没有对技术的意识形态批判,势必导致技术逻辑的肆意扩张。通过对技术的意识形态批判,揭示技术合理性是如何为政治合理性辩护,解析技术是如何成为资本剥削的工具,剖析技术是如何成为维护资本统治的合法性力量。总而言之,无论是隶属于资本的技术主义,还是依托于技术的资本主义,都是资本逻辑和技术逻辑共谋的意识形态结果。

以互联网Internet、人工智能ArtificialIntelligence、区块链BlockChain、云计算CloudComputing、大数据BigData等为代表的数字技术,克服了技术的机械性,实现了技术的智能革命,将人从技术异化的框架中解放出来,开创人类社会的新技术主义时代。数字资本以数字技术对世界重构,新制造、新零售、新物流、新消费、新金融、新媒体等等,所有品类都要按照数字技术逻辑重新推演,这一切背后都是数字技术的力量,都是资本化的数字技术的力量。“在现今的信息时代,技术意志对功用和效益的追求演变为对‘数字’有着一种近乎本能的敏感和格外的偏好,又把人抛入‘数字化’生存的状态之中,人被还原为二进制数字称为比特的东西,‘数字化’更全面彻底地剥光了人作为人所拥有的一切。”倪瑞华:《论技术主义对人类道德责任的消解》,《伦理学研究》2004年第1期。也就是说,数字技术成为新一轮科技革命和产业革命的核心驱动力,数字技术加速向社会经济各领域全面渗透,推动以万物互联、万物感知、万物智能为主要特征的数字经济时代加速到来。一切皆可数字化定义,一切皆可数字化驱动,一切皆可数字化连接,一切皆可数字化呈现,一切皆可数字化融合,数字技术将实现从技术主义向新技术主义的最关键跳跃。新技术主义不只是一种技术意识形态,而是通过真正将自身本质力量对象化建构起来的数字化存在方式,只有在数字技术的坐标轴上,以身体为核心的生产叙事和生活叙事才能找到其特定的存在意义。数字化成为社会运行的支配性规则,技术主义的物化逻辑的外衣被剥掉,数据算法“第一次以最为赤裸的方式成为架构人与人之间关系的利器,我们不仅仅是被还原为物,在这个物的外壳破裂之后,我们进一步被还原为一种数值关系。这样,在今天的拜物教中,我们看到的不纯粹是商品拜物教和货币拜物教,我们可以透过这两种拜物教,看到与资本拜物教联系更为密切的是一种全新的拜物教形式:数字拜物教。”蓝江:《数字异化与一般数据:数字资本主义批判序曲》,《山东社会科学》2017年第8期。因此,在新技术主义时代,我们看到的不再是物化的异化,而是数字化的异化,这并不是对物化的扬弃,而是更深层次的异化。数字资本主义的数字决定论,决定了剩余价值规律和等价交换规律的运转不是取决于劳动,而是取决于数字,似乎是劳动价值论变成了数字价值论。“由此必然导致资本主义的生产、交换、分配和消费更具数字化和信息化的特点,更仿佛与劳动无关。”白刚:《数字资本主义:“证伪”了<资本论>?》,《上海大学学报》(社会科学版)2018年第4期。事实上,数字劳动是非物质化劳动,是数字资本主义的新的劳动形式,是数字资本形成和积累的根源。在此意义上,新技术主义只是表明数字资本“比资本更加具有压迫性、更加飞扬跋扈、更加具有剥削性、充满矛盾和邪恶。”\[美\]杜娜叶夫斯卡娅:《哲学与革命》,傅小平译,辽宁教育出版社2000年版,第66页。数字资本将人类社会生活的方方面面都还原为二进制数字编码,从生产到流通再到消费都是数字资本的最佳生态安排,数字资本通过赋能建构数字资产交易所打造人类社会的数字共同体的同时,却也必将衍生出充满非确定性的属于智能机器人社会的平行世界。因此,对新技术主义不仅要进行政治经济学批判来解决数字技术的价值分享问题,而且还要进行存在论批判来解决数字技术所开创的机器人社会和人类社会的平行世界的镜像关系,前瞻性研究数据算法在机器人社会对人类社会的多维镜像中的演化机理及其潜在风险。

五、数字资本与新自由主义逻辑

资本是资本主义生产方式的核心范畴,资本的核心价值理念是自由,资本在追求价值增殖过程中对私有化、市场化、自由化的需求衍生出社会制度构建的原理和方案,并以此来担保资本逻辑的实现。换句话讲,自由主义的本质是资本逻辑,是资本利益的意识形态集中体现。自由主义的资本逻辑就是通过彻底的“私有化”、绝对的“市场化”、极端的“自由化”将公共资源转化为资本所有。因此,自由主义从“诞生开始就沦为国际垄断资本主义的政治纲领与意识形态,深刻反映了国际垄断资本主义通过全球化、市场化、私有化攫取自身利益的要求,具有鲜明的阶级性。”范逢春:《新自由主义国家治理方案的逻辑谬误》,《人民论坛》2018年第6期。自由主义的资本逻辑本性就决定了私有化、市场化、自由化的国家治理原则和方案。“资本的流动性决定了自由化的要求,资本的趋利性决定了对开放市场的追求,资本的安全性追求政府干预的最小化。”盖艳梅:《新自由主义的资本逻辑》,《科学社会主义》2016年第5期。资本的流动性要求建构开放的市场体系,尽可能地减少国家对市场的干预,信奉“管得最少的政府是最好的政府”的有限政府理念,以开放的市场化制度建构,来突破资本空间流动的体制性障碍,以实现资本在全球范围内的优化配置,催生出强调流动性的市场原教旨主义,导致全球资本空间配置的非正义性。事实上,“政府与市场在不同程度上可以互相替代,但两者互相替代的那个点,永远在以‘政府’变量为横轴、以‘市场’变量为竖轴的反比例函数中的曲线上运行,政府在最大程度上代替市场,市场也可以在最大程度上替代政府,但二者都不能完全取代对方。”曹文宏:《建国以来政府与市场关系:基于政治和经济的二维解读》,《东南学术》2014年第6期。因此,既需要市场“无形的手”来激發活力,也需要政府“有形的手”构建秩序,这是成熟市场经济的基本常识。资本的趋利性要求以私有制的利益最大化原则进行市场资源配置,以保证劳动和资本都发挥最大效率。劳动力的人力资本化,人力资本具有了社会性,劳动力的人力资本化赋予了人力资本以资本逻辑,劳动力变身为功能性资本,成为能够获取剩余价值的资本形态,这样,人力资本就和物力资本的所有者一样能够获得剩余价值,从而更好地提高人力资本的劳动生产率。资本的金融化推动资本从产业部门转向金融部门,从实体经济转向虚拟经济,金融资本越来越脱离为实体经济服务的本质,追逐资本自身的独立和增值,资本的金融化增强了资本对劳动的控制权力,如果说实体资本对劳动的控制权局限在宏观领域,那么金融资本对劳动的控制权已经深入到微观领域。在强制与非强制、实体与虚拟、宏观与微观的张力中资本对劳动的权力已经走向极致。在自由主义制度框架内,既要激发资本的活力,又要规避资本的贪婪,既要保护劳动的权利,又要保障生产秩序,建构协调的资本与劳动关系。资本的安全性要求在尊重个人权利的基本前提下规范国家权力。所谓个人权利乃是市场逻辑的自由交易,所谓国家权力乃是公共权力的强制实施,国家权力以个人权利的确立和保障为基础,个人权利以公共选择的过程和结果为前提。个人权利和国家权力是分野的,因此,要限制国家权力,反对国家权力对个人权利的不适当干预。个人权利和国家权力又是暗合的,因此,承认国家权力,主张依靠国家权力来保护个人权利。相反,“自由主义思想的权利与权力关系是在充满悖论色彩的自由主义的人的观念中完成的,这种悖论孕育了自由主义式权力体制对权利保障的可能的最大缺陷——自由竞争带来的权利的被剥夺和被侵犯。”黄其松:《走出国家权力与个人权利关系的困境——从自由主义的悖论到马克思的批判性建构》,《湖北行政学院学报》2010年第3期。因此,就要将个人权利与国家权力置于特定社会关系中,来阐明个人权利与国家权力之间的耦合关系。

技术创新的逻辑篇3

关键词:数字电子技术与逻辑设计;精品课程;实践

中图分类号:G642

文献标识码:B

1课程概况

“数字电子技术与逻辑设计”是计算机及信息类各专业必修的一门重要专业基础课程,也是信息学科各专业的主干课程。本课程的主要目的是:使学生了解组成数字计算机和其它数字系统的各种基本逻辑电路;能熟练地运用有关知识和理论对各类逻辑电路进行分析;能针对客观提出的各种设计要求,综合运用多种方法和技术完成逻辑部件的设计与验证。通过本课程的学习,加强对学生逻辑思维能力、逻辑抽象能力、解决实际问题能力和创新能力的培养,使学生真正掌握对数字系统硬件进行分析、设计和开发的基本技能,为信息学科培养高素质人才奠定扎实宽厚的学科基础。

2精品课程创新点

引入现代化多媒体辅助教学手段能够提高教学效果,增大课堂信息量。同时还应注意发扬传统教学方式的诸多优点,比如教师应在课堂上充分发扬传统授课表达方式的优点,做好课堂讲解和师生之间的相互交流工作,并根据情况及时调整课堂教学进度和内容,使得教和学同步进行。

多媒体教学会给学生带来课堂笔记不便、课后复习困难的缺点,为此我们利用校园计算机网络建立了电子技术课程复习指导栏目,将教学大纲、电子教案、电子习题集等上传。学生可以下载每一章节的预习和复习指导及作业题目,使他们能够把握住学习的重点。另外,还把电子技术的一些仿真软件放到网上,供学生下载自学使用。课程实践教学的设计思想是基于提高设计性、创新性实践教学比重,开展多层次、模块化、开放式的实践教学,注重培养学生工程实践和创新能力。

3具体实施办法

我们在充分调研的基础上结合电子技术课程教学特点,提出“着重基础、开拓视野、加强实践”三条原则,并以教学改革的观点重新修订了教学大纲。

着重基础,就是在教学大纲中必须保证基础理论、基础知识、基本分析方法的内容和授课学时。只有先培育出牢固的根基,才能经受住各种考验,才能具有自我发展的潜力,若再为其创造发展条件和空间,最终会枝繁叶茂、开花结果。

开拓视野,是指结合现代电子技术学科的发展,在教学大纲中增加介绍现代电子技术的新知识等内容。电子技术发展一日千里,新的器件、新的设计工具和设计方式层出不穷,对一些已经成熟、比较关键的新技术和新器件要及时引进到教学计划中来,目的是使学生多掌握一些新的电子科技先进的理论和实践方法。

加强实践,指的是增加实践环节的教学力度,在教学大纲中提高实践环节的要求和比重。电子技术的实践性很强,对实践环节的要求很高,要做到课堂理论教学与实践有机的结合,就要给予实践环节应有的地位,对实践课程的内容和学时应合理安排,确保实践课程的教学质量。

4精品课程相关教材介绍

精品课程相关教材正在编写中,教材暂定名《数字电子技术与逻辑设计基础》。该教材是为电子类和非计算机高职学生学习数字电子技术和逻辑设计编写的。教材本着使用性强、内容简练、通俗易懂原则,介绍数字电子技术原理、逻辑设计方法等。主要章节如下:

第1章:数字电路基础

第2章:逻辑代数基础

第3章:基本逻辑门电路概述

第4章:集成逻辑门电路

第5章:组合逻辑电路

第6章:集成触发器

第7章:时序逻辑电路

第8章:脉冲波形的产生与整形电路

第9章:半导体存储器和可编程逻辑器件

第10章:模数与数模转换电路

课程负责人:沈克永,南昌理工学院计算机系主任、教授、江西省计算机协会理事、江西省青年骨干教师。担任过的本科课程有:数字电路基础,计算机网络基础,计算机组成原理,数字通信原理等;专科课程有:数字电路基础,计算机网络基础。主编的教材包括:《C/C++程序设计》(北京邮电大学出版社),《计算机应用基础》(中国宇航出版社),《计算机应用基础上机指导》(中国宇航出版社),《计算机网络基础》(人民邮电出版社),《数据库原理及应用》(人民邮电出版社),《单片机原理及应用》(人民邮电出版社)。

技术创新的逻辑篇4

摘 要:根据应用型本科院校人才培养的特点,分析传统数字逻辑课程教学中存在的问题,从教学内容、教学方式方法和实验教学评价体系3个方面,提出数字逻辑课程的改革措施。

关键词 :应用型本科院校;数字逻辑;教学改革;EDA;Verilog HDL

基金项目:大庆师范学院青年基金项目(12ZR22)。

第一作者简介:张丹,女,讲师,研究方向为嵌入式系统、无线传感器网络,qhzd2005@163.com。

0 引 言

随着计算机及电子等高新技术的发展,国内外企业对此类人才的需求日益增加,同时企业对学生的实践创新能力有一定的要求,因此,高校的人才培养要在实践创新能力方面下工夫。计算机科学与技术专业的核心课程主要有:电路原理、模拟电子技术、数字逻辑、计算机组成原理、微机原理与接口技术、单片机原理、计算机系统结构、计算机网络原理、高级语言程序设计、汇编语言、数据结构、操作系统和编译原理等。在这些课程中,硬件课程约占50%[1]。计算机科学与技术专业大致对应3个产业,分别是计算机硬件产业、计算机软件产业和互联网产品,可见计算机硬件课程的重要性。

数字逻辑是所有硬件课程的基础课,具有较强的实践性,其主要教学任务是使学生系统地学习计算机科学与技术专业所需的数字逻辑与数字集成电路的理论知识和技能,培养学生的数字系统分析和设计能力,培养学生动脑、动手和创新意识,为后续课程的学习打下牢固的硬件基础,因此具有非常重要的作用[2]。

1 应用型人才培养的特点

在我国,高等学校培养的人才大致分为3种类型,分别是科学型、工程型和应用型,其主要区别在于人才培养目标不同。其中应用型人才承担信息化建设的核心任务,掌握各类计算机软件或硬件系统的功能和性能,善于集成和配置系统,有能力管理和维护复杂信息系统的运行[3]。在3种类型的人才需求中,应用型人才的需求比例是最大的,但是能够直接满足此要求的高校非常少,这就要求应用型本科院校及时改革课程,以适应社会的需求。

作为应用型人才培养的本科院校,我们主要培养具有创新意识和创新能力的应用型创新人才,学生应该直接面向企业、面向社会,学以致用。应用型本科院校的主要特点有:①承担培养社会各种应用需求的人才的任务;②培养的人才不仅具有一定的理论基础,同时具有一定的实践操作能力、较强的创新意识和创新思维;③培养的人才要直接面向市场、面向企业实际发展需求,为地方经济建设和行业发展服务。

2 传统数字逻辑课程存在的问题

(1)对数字逻辑课程的重要性认识不足。很多高校认为计算机科学与技术专业主要是学习软件,不重视硬件课程。数字逻辑课程是电子及计算机专业一门非常重要的专业基础课,是计算机组成原理、单片机等后续课程的基础,其实验课应用性极强,可以充分锻炼学生的动手能力。因此,应用型本科院校应该充分重视该门课程。

(2)教学内容与工程实际脱离。随着EDA(electronic design automation)技术的飞速发展,基于FPGA(field programmable gate array)和CPLD(complex programmable logic device)等大规模可编程逻辑器件的数字系统设计技术已成为主流 [4]。目前市场上的大部分教材仍然按照传统的方式编写,以74系列中规模集成芯片为主要的电路设计实现方式,根本不提及EDA技术,个别教材即使有所涉及,也都是在教材的最后章节简单介绍,使学生在毕业工作中很难适应工程实际。

(3)教学方法陈旧。数字逻辑课程的传统教学方法基本采用“填鸭式”教学方法,一味地把教学内容灌输给学生,实验课仍然采用传统的实验台,实验方式仍然是固定的插拔式验证性实验。这样不仅不能锻炼学生自主学习的能力,而且不利于培养学生的创新能力。

3 计算机科学与技术专业数字逻辑课程的教学改革

3.1 教学内容的改革

高校应研究理论教学内容,结合学校应用型计算机工程人才的培养目标,研究国内外计算机科学与技术专业相关课程的教材及教学内容;研究课程之间教学内容的衔接,把后续课程所用知识点和数字逻辑课程相关内容联系起来,选取合理的教学内容;将EDA技术贯穿课程的教学内容,形成数字逻辑课程独具特色的课程内容体系及系列教材。在数字逻辑课程教学中,教师应重点讲解基于EDA技术的数字电路的分析和设计方法,尽量弱化模块内部的结构分析和设计;选用计算机组成原理和微机原理与接口技术等相关课程的实例以及生产生活中的实例作为电路设计的案例;通过对课程教学内容的整合、电路案例的设计,使数字逻辑教学更适应计算机科学与技术专业要求。

学校要积极研究实践教学内容,编写实践教学教材,建立校内实习实训基地。教师应在实验教学中引入EDA技术,建立分层次的实验教学体系,即以验证性实验为基础,巩固理论教学内容,强化实验教学环节;加强设计性实验教学,初步培养学生的创新思维;开展综合性实验教学,提高学生的实际应用创新能力。

以QuartusⅡ软件仿真实验方法做验证性实验,这样普通的计算机机房可以作为数字逻辑的实验室,同时还可以作为综合性、设计性、创新性实验的场所。QuartusⅡ自带的仿真功能可以对系统的设计进行功能仿真和时序仿真,验证正确后再下载到可编程逻辑器件中,减小了实验器件的损耗[5]。

3.2 教学方式方法的改革

1)转变教学观念。

教育的主体是学生,教师应该转变以教师为主体的教学观念,在教学的过程中,以学生为主体,发现学生的真正需求,培养学生的积极性和主动性最终达到应用型人才培养的目的。

2)理论教学与实践教学相结合。

数字逻辑是一门实践性很强的课程。教师在讲解完数字逻辑的基本概念、基本原理和方法等理论知识后,应该在实验环节验证这些基本理论,巩固所学理论知识,达到学以致用的目的,同时可以激发学生的学习兴趣,锻炼动手能力。数字逻辑课程在日常生活中的应用很多,如交通信号灯、多数表决系统、数字电表、数字显示系统、各种家用电器等,可以在实际的教学中引入日常生活中的实例,通过解决实际问题来激发学生对数字逻辑课程的兴趣。

为了使学生能够把学到的知识运用到实际的生产实践中,培养学生的创新能力,学校从2007年起组织学生参加各类电子设计大赛。竞赛的开展一般分为5个阶段,分别为赛前动员、选拔测试、集中培训、项目确定与完成和赛后总结。通过几年的探索,学校逐步形成了“以竞促教、竞教结合”的教学模式,取得了优异的成绩,在各类大赛中多次获得省级、部级奖项,充分激发了学生的积极性,锻炼了学生的综合应用能力和团队协作精神,为学生今后的工作奠定了基础[6]。图1是计算机科学与技术专业历年参赛学生的就业情况图。

3)软件和硬件知识相结合。

计算机科学与技术专业的学生编程能力普遍较强。针对这个特点,教师可以在课程讲授过程中结合软硬件,建立一个计算机系统的概念;运用现代企业应用比较多的硬件描述语言Verilog HDL编写硬件电路,实现用软件的方法设计硬件。Verilog HDL的语法规则类似于C语言,因此计算机科学与技术专业的学生上手比较快,Verilog HDL在IC行业近几年使用率占95%,具有从门级到成品级设计能力。同时,可以将数字逻辑课程中一些难懂的硬件知识类比为容易理解的软件问题。以4选1数据选择器为例,可以说明基于EDA技术设计的基本方法。首先用Verilog HDL进行编程,设计4选1数据选择器,通过编译检查语法是否出错等,接下来仿真分析,进行功能和时序的验证,最后下载到目标器件中。学校现在采用的是Cyclone Ⅱ系列的EP2C35F672C8的FPGA器件。图2是利用Verilog HDL语言编写的4选1数据选择器的代码,图3是4选1数据选择器的仿真时序图。

4)课内实验为基础,综合实验为导向,课程设计为拓展。

通过课内基础验证性实验教学,可以使学生掌握器件的基本原理,验证理论知识,这个阶段注重培养学生的基本技能。综合实验则是以培养系统设计、综合创新能力为着眼点,使学生具有使用大规模集成电路和可编程逻辑器件进行设计的能力,主要采用EDA设计工具,设计并实现一个中小系统的能力。课程设计要求学生根据教师给出的题目或者自拟题目独立做出设计方案,并对设计方案进行论证和评价;鼓励学生进行全方位的思考和创新,培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,培养学生团队协作和创新的精神。

3.3 实验教学评价体系的改革

数字逻辑课程是一门实践性很强的课程,因此实验教学的评价体系尤为重要,传统的实验教学评价通常以检查学生的实验报告为主要形式,不利于学生综合素质的提高和创新能力的培养。因此,制定出合理的评价体系对激发学生的积极性和主动性、提高学习效果非常重要。此评价体系涉及学生实验的各个环节,应充分考虑过程性考核。

该评价体系主要包括3个一级考核指标,分别为实验态度、实验操作和实验结果与分析整理,每个一级考核指标下根据不同的实验分别有若干个二级考核指标。一级指标和二级指标的分值体现了学生在实验过程中的表现。

4 结 语

针对计算机科学与技术专业的特点,结合应用型本科院校人才培养的目标,我们对数字逻辑课程进行了全方位的教学改革,包括教学内容、教学方式方法和教学评价体系3个方面。通过教学实践使学生养成了自主学习的能力,学习兴趣得到大幅度提高,创新能力不断增强。学生连续几年参加各类电子设计大赛,取得多项省级、部级奖项,就业情况也非常好。该课程已获得校级精品课程荣誉称号,并编写教材两部。课程组教师不断提高自身素质,为应用型人才的培养奠定了一定的基础。课程组将不断努力,紧跟时代步伐,保证该课程在计算机科学与技术专业的人才培养中的地位。

参考文献:

[1] 陈辉, 李敬兆, 詹林. 计算机专业硬件课程教学改革探索[J]. 计算机教育, 2014(5): 39-42.

[2] 黄丽薇, 徐玉昔, 曹诚伟. 基于创新意识和实践能力培养的数字逻辑电路教学研究[J]. 课程教育研究, 2014(5): 223.

[3] 盛琳阳, 李丽萍. 应用型人才培养定位的计算机专业硬件课程教学改革[J]. 计算机教育, 2010(22): 39-42.

[4] 赵念强, 鲍可进. 基于EDA的数字逻辑电路设计课程改革[J]. 教学改革, 2013(2): 41-44.

技术创新的逻辑篇5

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

“数字电子技术”是计算机专业学生必修的一门专业基础课。本课程的主要目的是使学生掌握数字系统分析和设计的基本知识与原理,熟悉各种不同规模的逻辑器件,掌握各类逻辑电路分析与设计的基本方法,为数字计算机和其他数字系统的硬件分析与设计奠定坚实的基础。

为了使学生能够真正将课本上的理论知识与实际的数字电子技术电路融会贯通,我校“数字电子技术”课程组授课教师在课堂教学的基础上,精心组织、设计该课程的相关实验,让实践教学环节成为理论教学的有力支撑,使学生更好地将理论与实际结合,高效率地吸取本学科的前沿知识。

2实验教学现状

数字电子技术主要包括小、中和大规模数字电路的分析与设计、可编程逻辑器件和现场可编程门阵列器件、数字系统分析与设计。其教学侧重整个电路的逻辑功能及其应用。在以往相当长一段时间内,由于不具备支持大规模实验的设备,数字系统仿真软件也不成熟,因此国内大多高校只基于“SD―2型数字电子技术实验设备”开设了传统的中、小规模电路的实验,均未开设体现现代电子技术的中、大规模电路的实验。这导致本课程的理论不能全面与实验交融,更不能体现现代数字电子技术的核心,显然不利于学生接受该门课的知识,也与计算机技术的发展格格不入。

近年来,多功能专用硬件实验设备的投产给“数字电子技术”课程提供了全方面的基础实验平台,使“数字电子技术”大规模硬件实验的开设具备了基本条件。另外,为了让学生掌握EDA核心技术,一种可行的方式是在PC机上利用VHDL实现硬件功能,仿真其工作过程,根据时间波形图分析、改进和完善逻辑电路。这种软件仿真模式为学生掌握现代技术,适应社会需求提供了极大的帮助。

3实验教学目标

对逻辑变量、逻辑运算、逻辑函数、逻辑电路的感性和理性认知,能描述各种逻辑问题,并基于逻辑设计和物理设计的层次给予实现,这是学生在“数字电子技术”课程中必须达到的水平。为此,授课教师在给学生提供理性认知帮助的基础上,必须精心设计配套的实验课程,让学生通过实践环节透彻感性地掌握教学内容,进而掌握数字逻辑电路的设计与实现方法,以及性能分析、评价的手段。

“数字电子技术”实践教学内容的设计是在验证性实验和开放性课程设计并存、“软硬兼施”的模式下实施的,目标是使学生感性地认识、理解数字逻辑的基本概念、并能灵活运用,还能掌握先进的数字电子技术,实现复杂数字电路的分析和设计。

4实验教学内容

为了使学生全面地了解和掌握数字电子技术,在具体实践中加深对所学理论知识的理解,针对“数字电子技术”课程教学中的重点难点,我们安排了两类实验:基于硬件的验证性实验和基于软件仿真的实验。

4.1硬件实验

硬件实验采用了浙江大学方圆科技有限公司开发生产的“SD-2型数字电子技术教学实验系统”实验箱作为实验平台,用来达到验证性实验的目的。本课程选择开设如下硬件实验。

① 集成逻辑门的测试

实验目的:掌握TTL集成与非门逻辑功能的测试方法;了解TTL与非门主要参数的意义及其测试方法;学习用与非门实现其他逻辑门的逻辑功能。

在这个实验中,要求学生74LS00芯片完成TTL与非门的逻辑功能,高低电压等测试,以及实现与、或、非、异或等逻辑关系,达到感性理解逻辑变量、逻辑运算的目的。

② 利用SSI设计组合逻辑电路

实验目的:掌握用SSI器件设计组合逻辑电路的基本方法;学习用给定的SSI器件设计组合逻辑电路。

在这个实验中,要求学生利用74LS10等小规模芯片实现一个保密电子锁、产品质检器和一个灯控电路,达到掌握小规模组合逻辑设计的能力。

③ 利用MSI设计组合逻辑电路

实验目的:掌握用MSI器件设计组合逻辑电路的基本方法;学习用给定的MSI器件设计组合逻辑电路。

在这个实验中,要求学生利用74LS138、74LS151和74LS283等中规模芯片实现一个数字判断电路、多功能组合逻辑电路和一个代码转换器,达到掌握中规模逻辑设计的能力。

4.2软件仿真实验

如前所述,数字电子技术的硬件实验只能提供中、小规模电路的设计,而且实用数字逻辑器件的电路一般较复杂,连线繁多,学生在实验中极易出错,且难以及时查错,导致实验效率不高,同时无法实现大规模电路的设计,也不能为学生提供掌握现代数字系统设计技术的条件。为此,我们在硬件实验的基础上采用MAX+PLUSⅡ在PC上进行仿真,实现各种规模的数字电路和简易系统。这既能开拓学生的创新设计能力,又方便可行。具体开设的实验分别在验证性实验的后阶段和开放性课程设计阶段完成,具体来说以下实验①②为实验内容,③④⑤为课程设计内容。

① 移位寄存器

实验目的:掌握软件MAX+PLUSⅡ的安装方法;掌握软件的初步使用方法;掌握原理图输入方法;熟悉FPGA设计流程和相关步骤的主要命令;掌握移位寄存器的逻辑功能及其测试方法;学习移位寄存器的应用。

在这个实验中,要求学生在PC机上用MAX+PLUSⅡ验证74LS194芯片的功能,并用来实现环行脉冲分配器、分频器,达到熟练运用MAX+PLUSⅡ的水平。

② 计数译码显示电路

实验目的:进一步熟悉软件的使用和原理图输入法FPGA设计流程;掌握层次设计方法;掌握中规模TTL集成计数器74LS161的逻辑功能及其应用;学习使用74LS48BCD―7段译码/驱动器和共阴极七段显示器;学习设计计数译码显示电路,并了解其计数、译码显示过程。

在这个实验中,要求学生用层次设计方法,先用74LS00、74LS161和74LS48等芯片实现模10的计数器,再级联扩展成模100的计数器,并用十进制显示,达到能设计中规模时序电路的能力。

③ 数字电子钟的设计

实验目的:熟悉使用VHDL文本输入法设计PLD芯片的流程;学习数字电子钟的秒信号源及秒、分、时、星期计时器的设计;学习秒、分、时、及星期译码,显示电路的设计;掌握对波形图的量化分析方法以及调试技术,提高设计能力。

在这个课程设计实践中,让学生主动学习,开拓创新,在老师的指导下掌握方便的VHDL文本设计方法。

④ 控制器的设计

实验目的:掌握控制器的ASM图描述方法;熟练掌握控制器VHDL文件的建立。

在这个课程设计实践中,学生可以利用各种资料学习现成的程序代码,并加以改进后实现自己确定的控制功能,实现大规模集成电路的设计,达到训练学生收集资料和合理运用资料的能力。

⑤ 十字路通管理器

实验目的:进一步掌握ASM图的应用;编写十字路通管理器的VHDL文件;深入理解层次化描述的基本要领;进一步掌握对时间波形图的量化分析方法。

以上课程设计内容只是学生在选题时的一个启发,抛砖引玉,学生还可以自由发挥,结合实际应用和自己的兴趣确定很多实用有效的选题,并完成相应的任务。

5实验教学效果

实践教学环节的实施表明,“数字电子技术”实验课程很受学生欢迎。以上硬软两部分实验将传统简单的数字电子方法和现代先进的数字电子技术有机地结合起来,让学生既深入理解了成熟的理论,又掌握了现代化数字电路的开发技术。特别是基于软件仿真的课程设计,调动学生的自主创新激情,学生将抽象的理论与实际相结合,对书本的理论知识有了更深入、更具体的认识,并掌握了量化分析方法,最后达到从数字逻辑部件整体功能的角度来研究、评价数字系统的目的,这使得学生在学好“数字电子技术”专业基础课后,为后续的课程学习打下坚实的基础。

 本门课程的实践教学从06级学生开始改革实施。06级学生在“数字电子技术”的实践教学环节中表现出强烈的兴趣和积极性,他们按照要求很好地完成了每一个实验。在调查问卷中,学生们对于“数字电子技术”课程的实践教学给予了高度认可。

调查问卷中也体现出学生对软件仿真实验的兴趣和收获大于硬件实验。经分析,原因在于硬件实验平台对实验内容有一定的局限,没有软件仿真实验那么充分的设计和创新空间,也不如仿真实验那么灵活方便。

6结束语

我校“数字电子技术”课程组在教学中,本着理论结合实践的宗旨,突破传统数字电子技术实验平台的局限,

开设各类规模电路的设计,软硬兼施,提供可行的实验环境,设计可操作的实验内容。实施效果表明它很好地支撑了理论教学,有利于培养学生分析问题和解决问题的能力,开拓了学生的创新思维。

下一步我们将着重研究和设计如何把模拟仿真正确的代码、文档下载到CPLD,使其更有设计性和创新性,为“数字电子技术”课程的教学构建更有利的实验平台。

参考文献:

[1] 欧阳星明. 数字逻辑(第二版)[M]. 武汉:华中科技大学出版社,2005.

技术创新的逻辑篇6

信息技术的迅猛发展、应用领域的不断拓宽以及学科交叉的广泛深入且综合程度的不断提高,都给教学带来了前所未有的挑战。传统的教学模式、教学方法和教学手段己经不能满足社会对培养二十一世纪新型人才的要求,而培养具有动手能力和创新能力的高素质人才是当前高等院校工科专业教学改革的重要任务,也是造就适应科学技术发展和社会需求合格人才的重要举措。“数字逻辑”是电子信息类专业和非电子类相关专业的主要技术基础课。它对学生后续专业课的学习起到了直接的决定性作用。为了保证学生的学习效果,提高学习效率,并培养他们的创造性思维能力,笔者对该课程进行了探索性改革。

一、教学改革方案

(一)总体目标

这门课程的教学改革应面向新世纪,必须服务于社会经济的发展,必须以其在国家未来发展中的战略地位为基本点,从人才培养目标整体优化和局部优化的协调统一出发,本着淡化专业、拓宽基础、强化实践的基本思路和加强基础教育、促进能力培养、体现教学特色的指导思想,加强对学生的素质教育,实现由学科型为内涵的教学体制向能力、素质型教学新体制的转化,以培养生产第一级高级应用型人才为目标,以专业技术应用能力培养为主线,融知识、能力、素质教育为一体,融理论教学与实践教学为一体,培养理论基础扎实、动手创新能力强的应用复合型人才,使学生具有扎实的实际工作能力和较强的知识更新能力。因此要进行含课程内容、教学方法、实践教学等各方面的系列改革。

(二)改革方案

笔者本着“拓宽基础、加强实践、更新内容”的原则,建立了电子教学平台。在受总课时限制的前提下,《数字逻辑》的计划学时数由原来的60减为45,并安排在第3学期。学时安排及内容见表1。

经学院指导委员会同意,于2003~2004学年第一学期,对工商学院信息系本科生开始执行新的教学计划。

二、教学改革方案的实施

(一)教学内容的改革

为信息专业开设的数字逻辑课程不同于其它电子类专业的数字逻辑技术。由于专业总学时的限制,该课程学时数较少,学时减少后,教学质量只能上升不能下降,所以在教学时数较少、重点和难点多的情况下应调整知识结构,优化教学内容,提高教学起点,增大课堂信息量。据此,按我校信息专业人才培养计划要求,笔者撰写了新的教学大纲,大纲的内容从基本概念、基本原理和基本分析方法出发,以期实现打好基础、加宽口径的教学目的。而改革主要从以下两方面采取措施:一是精练教学内容,二是改进教学方法和教学手段,提高讲课效率。当然这里只讨论课堂教学问题,其他方面的措施不在这里讨论。

1.精炼教学内容

随着EDA技术的进步,线路不再是单元级电路,而是功能级和系统级的集成,集成电路规模不断扩大,许多原先是由分立元件构成的复杂电子电路现在已大量地被通用型或专用型集成器件所取代,为适应这样的趋势,课程应结合信息专业的要求调整原来教学内容中不必要的、过时的内容,即一些陈旧的教学内容在不影响教学体系的前提下,可以删去,有的可以压缩;一些功能类似的电路也不必面面俱到,可以适当精简;对于那些由于受课时限制不能讲授,而又是学科体系的内容就指导学生自学。比如分立元件门电路,可以只保留对后续章节有用的基本工作原理,不再分析它的外特性;触发器与常用MSI电路这两章,主要突出其外部逻辑功能特性和动作特点,内部具体电路就不面面俱到;维持-阻塞RS触发器、利用传输延迟时间的边沿触发器等内容都可略去。硬件描述语言(VHDL)则引导学生自学。这样操作后,内容精练了,学时也减下来了。

数字逻辑作为后续专业课的基础,其内容的调整也应起着承上启下的关键作用。比如逻辑代数是逻辑电路的理论基础及其分析和设计的工具,清楚了逻辑函数的波形图表示法,就有助于理解专业课程中CPU读写的时序关系;再如理解了组合逻辑电路中的多输入与多输出之间的逻辑关系,才能深刻地理解计算机控制器中的译码及微命令;弄清楚了三态门的特性,就会很清晰地理解计算机的总线结构体系等。循着这样的思路,综合数字逻辑课程的学科特点以及理论课程总课时数为37学时,其具体内容及学时应分配如下:

数字逻辑基础(7学时):常用数制、编码的表示方法及其相互转换;逻辑代数的基本定律、规则和常用公式;逻辑函数的标准形式;逻辑函数代数化简法,逻辑函数的卡诺图化简法,无关项逻辑函数的表示方法及化简。

逻辑门电路(2学时):TTL与非门典型电路的基本工作原理、主要特性和参数,三态门的主要特点及应用,MOS门电路的主要特点和使用方法。

组合逻辑电路(重点内容,8学时):组合电路的一般分析和设计方法,常用MSI组合逻辑电路:编码器和译码器、数据选择器和分配器、加法器和数值比较器的外部特性逻辑功能及应用,MSI组合电路的分析和设计方法,组合逻辑电路中的逻辑冒险与消除方法。

触发器(重点内容,3学时):触发器(RS、D、JK、T、T')的逻辑功能及其描述方法,触发器逻辑功能的转换。

时序电路的分析与设计(重点内容,10学时):时序电路的基本分析方法,寄存器、计数器等典型MSI同步时序电路的工作原理、逻辑功能及其应用,同步时序逻辑电路的设计方法和步骤。

可编程逻辑器件(重点内容,7学时):ROM、RAM的结构、基本原理和应用,可编程逻辑器件(PLD、FPGA)的结构、基本原理和应用,初步掌握VHDL语言结构、语法,能用VHDL语言编写设计程序。

在上述内容中,对于教学重点,在理论教学环节的学时分配、考核强度和实践教学环节的实验内容、实验条件等方面予以倾斜,以帮助学生掌握正确的学习方法,切实弄懂和真正掌握有关的概念、原理和方法,引导学生进行主动性、研究性的学习;对于难点部分,充分运用多媒体教学,着重讲清基本概念和基本原理,配合简洁明了的例题、习题,帮助学生理解和掌握基本的分析、设计流程和方法;而在处理“传授知识”与“培养能力”二者关系时,明确教学的最终目标是培养学生的学习、实践和创新能力,而“传授知识”是实现该目标的基本途径,必须为“培养能力”服务。总之,教学中要既注意知识的传授,又努力通过学生自学、集体讨论、课外科技活动等多种方式和途径,引导学生运用已学知识去发现和解决问题,从中获得新的知识和提高能力。

2.增加反映新科技的内容

数字逻辑电路虽然是一门比较古老的课程,但其新技术发展极为迅速。在国际上,新知识、新观点和新技术层出不穷。为了将比较前沿的技术进展传授给学生,教师广泛参阅最新的期刊杂志,尤其是国内外的权威期刊,及时跟踪和了解本学科领域的新技术,并把这些新观点、新技术、新进展有选择、有重点地融入教学内容中,及时传授给学生。因此课程引入了自顶向下的模块设计方法,讲解了可编程逻辑器件(PLD),引入了硬件描述语言(VHDL)。这样通过对理论课程的学习,使学生能够理论联系实际,不仅掌握了数字电路的基本知识、基本理论和基本技能,同时也反映了现代数字电路的发展方向。

3.注重实践教学环节

实践教学是培养学生能力特别是创新能力的重要环节,要充分认识到实践教学在人才素质培养中的作用和地位。通过实践,学生不仅对自己的专业知识有所巩固,提高了学习知识及运用知识的能力,拓宽了知识面,更重要的是培养了创新意识,学到了一种实际分析问题、解决问题的方法,掌握了从事科学技术研究所应具有的敢想敢做同时又严谨认真的工作作风,潜力得到了充分的挖掘。所以教师在上课的过程当中,要理论结合实际,贯彻从实践中来到实践中去的原则,把技术和理论结合实例讲解,以便于学生学习和理解。同时提倡理论课教师上实践课,不仅可提高实践课教师的理论素养,而且可提高理论课教师的实践能力。这样做,将极大地丰富教师讲解基础知识的应用素材,一些难以用黑板、粉笔描述的知识点,可通过实验室得到完美的补充,极好地避免理论与实践、技术与应用的脱节现象。

(二)教学方法的改进

进入21世纪,科学技术迅猛发展,计算机技术广泛应用,我们应该利用最新科学技术、利用现代信息技术改进教学方法,实现教学手段现代化。在这里主要介绍以下方法:

1.多媒体教学与黑板板书相结合的多元化教学方式。针对数字电路课程中电路图比较多的特点,笔者开发研制了适应本课程教学的多媒体课件,课件中引入了大量的图片以及多媒体动画,通过这种比较直观的方式,学生可以更容易更快速地掌握课本上抽象的知识,而且节省了教师用粉笔画电路图的时间,大大提高了课堂的教学效率,也激发了学生学习的兴趣。

多媒体教学有着诸多的优越之处,但同时也不可避免地存在着一定的不足,比如:在一些理论及公式的推导中,学生不易跟上老师的思路。因此,在引入多媒体先进手段的同时,不能完全摒弃传统的黑板板书授课方式,对于比较抽象难以理解的推导问题应采用板书与多媒体相结合的方式,板书授课使学生更快地跟上老师的思路,然后配以多媒体图片或动画加深理解。

2.构建网络信息化教学平台。随着科技的日益发展,网络已经逐渐普及到家家户户。为了充分利用网络这个先进工具的优势,笔者将网络多媒体课件存放在教学网站服务器中,为学生提供教师介绍、课程介绍、讲课要点等信息,在BBS讨论区中和学生进行课后的课程讨论、答疑,这样不仅方便了学生的学习,而且也促进了学生与教师间的深层交流。

3.突出基本理论和基本方法。数字逻辑课程的教学在保证学生把基本内容学到手的前提下,着眼于培养学生分析问题和解决问题的能力,培养学生处理实际问题和自学的能力。在教学内容组织上,以讲述“方法”为重点,力求为学生提供独立分析和设计电路的“工具”,而不是向学生灌输各种各样的电路;在授课方式上,对每一个求解问题做出思路分析,讲透基本理论、基本原理,力求叙述详细、具体、深入浅出、通俗易懂,以使学生了解问题的来龙去脉;课堂教学中重视学科思维过程和本学科的方法论,遵循认知规律,特别是注意让学生从中学的学习模式中转变过来;在内容分配上,教材各章尽管具体内容不同,但都有基本理论和分析、设计方法,抓住这一点就抓住了讲好课的关键。在每一章的开头都向学生交待清楚这些,使学生带着问题有目的地听课,学生的注意力容易集中;而要求学生一般掌握的内容,也事先向学生交待清楚。这样对学生进行合理的引导,讲课的效率也就提高了。比如组合逻辑电路的分析部分,要将其分析的思路与一般步骤讲清楚、讲透,掌握了这些基础,就能使学生触类旁通,在学习后面常规MSI等的内容时就容易多了。

4.启发式互动教学。“教学”不单是教的问题,也不单是学的问题,而是教与学相结合的问题,教学的过程是教师与学生相互配合、同时参与的过程。因此在教学的过程中,教师应将以前死板的课堂教学转化成一种平等的讨论式的交流,课堂上经常穿插一些启发式提问,或者举一些典型的应用实例,与学生一起讨论,充分调动学生的主动思维,使他们成为教学中的活跃主体。在这样的过程中,学生不再是消极的知识接受者,而是主动的求知者、参与者、探索者,学生的创新意识与创造能力也在不断的解决问题和积极主动的参与过程中培养起来。在我们日常生活中数字电子线路的应用非常广泛,教师可以引导学生通过课外科技活动在具体电路中(如简易时序控制器、电子钟等)理解抽象的概念和原理,对创新能力和独立思考能力帮助很大,而且激发学生的学习兴趣,可以进一步提高学生的求知欲和自信心。

5.因材施教,分层次培养。为了照顾不同学生的能力,教师应本着因材施教的观点,对学生提出多个层次的要求,以便他们的特长、个性以及潜能得以充分发挥。在教学中,教师对所有同学都有一些具体的基本要求,对能力稍强的同学则有提高部分的要求,这样就避免了对所有学生一刀切的缺陷,能力差的同学不会因为完不成设计任务而心急气馁,能力较强的同学也不会因为题目过于简单或是很快就完成设计任务而感觉无事可干。

6.注重从系统设计的角度讲解知识点。注重知识体系的扩展,强调由点及面、举一反三。数字电路的特点是常用电路的种类较多,而其分析和设计方法又都相同或相似。针对这一特点,采取重点讲清一两个电路,其他留给学生自学的方法,既可以调动学生自主学习的积极性,培养学生的自学能力,又可以减少课内学时,可收到事半功倍的效果。例如移位寄存器,教师重点讲清楚右移移位寄存器,而左移和双向的移位寄存器则只介绍它们的特点,其余留给学生自学。又如计数器,种类更多,教师重点介绍有代表性的同步二进制和十进制加法计数器,并通过它们讲清楚同步时序逻辑电路的分析方法,而减法和可逆计数器就留给学生自行去分析。

结束语

通过近年来对《数字逻辑》课程的教学改革与教学实践,我们充分认识到教学改革必须重实效,经过对我校信息专业3年的教学实践,其实践结果如表2所示。

实践表明,《数字逻辑》课程的课时虽有压缩,内容虽有充实更新,但教学质量稳中有升。精简理论教学,强化实践教学,能够体现普通高等院校教育教学改革的发展方向。

当然,作为电子信息类专业和非电子类相关专业的主要技术基础课,也是大多数学生认为难学的一门课,《数字逻辑》的教学改革是永无止境的。在取得上述成果的基础上,我们仍在不断地努力。通过转变教师自身的教学观念,从理论教学、实验教学以及授课方式等方面坚持改革、完善它,希望在教学效果上取得更大的成效,同时对学生的学习兴趣也有明显的提升。

参考文献:

[1]张梅.“数字逻辑”课程教改实践[J].广东工业大学学报,2002,(6).

[2]王建新.数字逻辑电路课程建设与改革[J].高校教学管理与研究,2005.

技术创新的逻辑篇7

电视节目的形成是一个复杂的综合的创作过程,我们不妨进行简化:电视节目=信息(视音频信息为主,包括其他文字、图表、动画等信息)+思维+工具。其中节目是思维的最终体现和目标,信息是思维的作用对象,工具是思维的实现手段。我们先看这样两个镜头:铁锄和火箭,表面上毫无关联,如果给予客观和感性的描述,则是:从时间上看,一个是远古的生产工具,一个是当代的顶尖技术;从空间上看,一个在古老的文明部落,一个处于现代高科技城。当建立起某种理性认识时,就会产生直观明了的联系。通过人们的思维使之产生某种关联,或对比技术的进步,或隐喻历史的变革,这就是一种创造,一种在充分利用现有资源基础上的创新。在这里,画面铁锄和火箭是资源的一个组成部分,可以是历史照片记录,也可以是现有实物的展示;它们的对比或隐喻则是一种基于辩证思维的合理对接,一种基于形式组织的逻辑连贯;而组织的物理工具可以是硬切,也可以是叠化或划等特技手段,只要符合特定的叙述情境,其处理手段都将是思维实现的合理存在。

电视编辑思维的重要功能之一即在于将这些直观上无关联的画面组织起来。画面隐含的延伸性是电视编辑实现思维概括性和创造性的重要基础,在普多夫金和库里肖夫看来:“剪辑的过程不仅仅是讲述一个连续的故事。通过适当的组接并列方法,可以赋予镜头过去从未具有的意义。”他们甚至把它作为一条“美学原则”:“对于一种艺术来说,首先是材料,其次是组织运用这些材料,使其适合这种艺术的特殊要求的方法。”

信息科学和认知科学把思维理解为“发生在脑中的信息变化过程,或者说是信息变换过程,从操作意义上讲即信息加工过程。”在他们看来,“思维是在特定物质结构中以信息变换的方式对客体深层远区实现穿透性反映的、可派生出或可表现为高级意识活动的物质活动。”它以感知为基础又超越感知,是人类认识过程的高级阶段;以信息加工为基础,又超越了信息加工的物理存在意义,赋予信息以精神、以力量、以思想。如此看来,电视编辑思维即是一种选择、加工、存储和输出电视信息的高级意识活动与过程,它包括以下四个基本环节:

1.选择信息。调动电视编辑的注意力、观察力,对感性材料的捕捉能力、认知程度和理解程度选择信息,这是电视编辑思维的准备阶段。摄像师从俯拾皆是的生活现象中寻找出用以传情达意的最直接、最真切的对象物;电视编辑则从这些视听形象中选择和提炼信息,用以构造屏幕形象,可以说,是电视摄像工作的延续阶段。当然,电视编辑选择信息的一个重要前提是受众的需要,这是制约创作者选择信息的客观因素

2.加工信息。发挥电视编辑的想象力、抽象力和创造力,加工组合信息,这是电视编辑的主体阶段和核心。

3.存储信息。运用恰当的记忆方式和认知规律组织协调信息,这是主体阶段的延续。这两个阶段是信息的创造阶段,蒙太奇形象的塑造,电视独特时空的构造,都是通过电视编辑对信息的加工与组织实现的。创作者的认知能力、认知动机等在此得到体现,其思维观念、思维习惯也对之产生影响,相应地,受众的需求和认知方式得到较大程度的满足和遵循。

4.输出信息。基于电视编辑与受众的交互能力,将存储的信息输出给受众,这是整个电视编辑思维的完善阶段和最终检验阶段。

我国著名科学家钱学森指出,思维应该包括形象思维、逻辑思维和二者结合的创造思维。按照这一科学界定,电视编辑思维也应当包含三种基本形态:形象思维、逻辑思维和创造思维。形象思维是电视编辑思维的第一层次,即通过具有形象化的电视符号组织来阐释一定的意义,是一种具象化信息的加工过程。著名导演谢晋在谈到电影、电视的本性时,曾用一句话来概括:“形象高于一切”。的确,电视摄像捕获的是视觉化形象,电视编辑塑造的也是形象,“电视是直观、形象信息的窗口”,形象的选择与建构是电视思维的第一要义和最基础层次。

如果说形象思维是以物质客观存在的形态及其形象信息来表现事物,逻辑思维则是以概念、判断、推理的形式来表达事物的。逻辑思维和形象思维一样都属于认识的高级阶段,正如朱景和先生所说:“艺术创作有赖于形象思维,但在某些纪录片创作中,逻辑思维也颇重要。”事实上,逻辑思维并不仅限于纪录片种,其他电视节目中也有广泛应用。

电视编辑的逻辑思维是指以事物间的内在逻辑联系为起点建构和组织信息的思维活动。它是一种以概念为基本思维单元、以抽象或逻辑为基本思维方法、以语言符号和信息辩证对列为基本表达工具的思维形态。

技术创新的逻辑篇8

〔中图分类号〕N34 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1004-4175(2014)01-0031-05

〔收稿日期〕 2013-11-16

〔基金项目〕 国家社会科学基金项目(12BZX018),负责人魏屹东。

〔作者简介〕 魏屹东(1958-),男,山西永济人,山西大学科学技术哲学研究中心、山西大学哲学社会学学院教授、博士生导师,主要研究方向为认知哲学。

今日之世界,可以说是科学技术化的世界,人们的生活、工作和学习的方方面面,社会经济发展的方方面面,都与科学技术密切相关。根本原因在于科学技术具有创造性(包括发明与发现)的特质。科学创造性是人类特有的。科学发展史表明:在创造过程中,人类无疑会使用语言和逻辑,会运用记忆和想象。那么,什么是创造性,其范围是什么?语言和逻辑在其中起什么作用?科学与技术在创造性方面有什么区别,二者如何互动?如何进行科学创造,如何对其表征?这些问题无疑是格外重要的,它们也正是本文要着力探讨的。

一、创造性的范围与表征

就人类的生存范围而言,人类生活在两个世界:一个是固有世界或者实在世界,也就是经验领域;另一个是超验世界,也就是形而上的精神领域。前者的表现形式主要是世俗社会或者人们的常识世界;后者的表现形式主要是宗教,还可以加上形而上学哲学。

对科学来说,其研究对象决定了它主要存在于固有世界或实在世界范围,也就是说,科学的研究对象是实在世界的各个方面,比如物理的、生物的、化学的,等等。人类发展史和科学发展史表明:经验的实在性以三个支柱——语言、逻辑和科学为基础 〔1 〕 (P3 )。没有人能够准确知道促进人类交流的语言何时出现,距今最少应该有十万年;人类文化的第一个书写记录大约出现在距今一万年前,这是集体记忆的开端;逻辑距今约2500年,由艾皮门尼德(Epimenide)提出,而科学的出现距今不过400多年,由伽利略开始。可见,语言的出现最早,逻辑和科学是基于语言的。没有语言,也就谈不上逻辑和科学。在这个意义上,语言具有优先性,没有语言,我们就无法进行表征和交流,更谈不上科学的发展了。

反过来说,科学不能先于逻辑产生,逻辑不能先于书面语言形成,书面语言也不能先于口语而产生,而口语的形成肯定经历了一个漫长的肢体语言过程。这充分说明,科学的产生离不开语言和逻辑,科学作为人类的主要认知方式,表明认知的发展与语言密切相关。假如没有语言,就不会有科学,因为我们无法表征科学。

当然,在日常生活中,当我们说“语言”时,事实上,我们很少使用逻辑,科学在其中也不起任何作用。对我们人类来说,语言就意味着文学、音乐、艺术、经济、政治等,这些学科在没有发现逻辑和科学之前业已存在。也就是说,表征语言的文学、音乐、艺术、经济、政治等比逻辑和科学的出现要早得多,它们是逻辑和科学形成的基础。在这个意义上,科学的创造性与这些看似无关的学科有着千丝万缕的联系,只是我们没有意识到而已。因此,我们可以说,文学、音乐、艺术、经济、政治等是逻辑和科学的基础。

意大利物理学家兹奇奇(A.Zichichi)认为,存在范围由创造性(creativity)、支配(leadership)、创新支配(innovative leadership)和动机(motivation)来描述。创造是指产生以前从来不知道或者没有被看见或被观察到事物的能力。支配是指激发和激励人们的能力。创新支配是激发和激励人们做出创造行为的能力。动机是达到目标的动力 〔1 〕 (P4 )。在他看来,在人类活动的经验范围,语言、逻辑和科学都需要创造性、支配和动机,其中创造性是最难的。也就是说,在人类活动中,创造性普遍存在于语言、逻辑和科学中。正因为创造性最难,所以在语言、逻辑和科学的产生过程中,创造性就成为人类认知活动的核心。

在语言中,创造性是通过审美学、公共诉求、成功等表征的,人们常说的“满足具体的形式审美标准”,“具有社会价值”,“漂亮”等,就是创造性的具体体现,它们强化了创造性的必要性。创造性相应地把艺术、音乐、文学的新形式变为现实,反过来,艺术、音乐、文学也成为创造性的表现形式。

在逻辑中,创造性仅有一个表征方式,那就是“无矛盾”。导致自我矛盾的逻辑结构不能存在。也就是说,逻辑系统一定是自洽的、无矛盾的,否则的话,就不成其为逻辑,逻辑本身就意味着“前后一致”。这说明创造新的逻辑结构不能自相矛盾。一个典型的例子是无限或无穷大。我们不能同时肯定一个事物既有限又无限。

在科学中,创造性也仅有一个有效表征方式——真或假。无论一个命题或理论的描述多么漂亮,科学的观点没有美或丑之分,只有真或假之别。因为科学的目的就是求真。当然,这并不排除科学理论在表征形式上也讲究“漂亮”和“优雅”,比如数学方程的简单美。一个科学理论不仅要求在逻辑上无矛盾,而且在实验上也要求可重复。也即一个科学理论首先应该是逻辑结构上严格无矛盾的,而这一点不必然满足科学证明的要求。有许多逻辑理论结构在自然中并没有被发现,比如无限维的空间没有产生任何自相矛盾。从数学的观点看,无限维空间是存在的,但在我们生活的空间中,维度是有限的(三维空间)。对于科学而言,无限维的空间是不存在的。一个由实验证据支持的理论是伽利略式的科学的逻辑结构。没有实验证据支持的理论就会被放弃。这样,科学中的创造性就是要通过重复性的实验发现真理。或者说,科学的任务就是发现自然的逻辑。

那么,创造性的语境又是什么呢?是什么前提条件促使了创造性的形成呢?兹奇奇认为是记忆与想象。为了避免重复犯错误,为了不再从零开始探讨,我们需要记忆;为了设想我们从来没有想过或见过的东西,我们需要想象。通过开发记忆和想象,创造性相应地就能够把想象的结果变成现实。如果没有创造性,很难设想有现在的人类的一切。换句话说,记忆是为了避免重复研究,想象是为了拓展研究范围,比如不可观察的微粒子或者广阔无垠的宇宙。

这表明,记忆和想象在创造过程中起背景或语境的作用。在兹奇奇看来,记忆在语言、逻辑和科学中有相同的作用,也就是避免与先前的创造重复。语言中的想象相当于创造新诗、新音乐、新艺术等智力活动。逻辑中的想象意味着运用公理和规则创造新的数学结构。科学中的想象相当于思考一个新的原则、一个新现象和新规律,相当于设想一个新实验。

对于一个科学家来说,记忆、想象和创造性是平衡的吗?我们通过兹奇奇亲历的一个真实故事来说明。

物理学家范纽曼和魏格纳是好朋友与合作者,他们常常讨论物理和数学问题。有一次范纽曼告诉兹奇奇,说他能够记得1933年6月25日喝了多少咖啡,并相信他的想象力并非他所表现的那样强大,只是因为他记忆得很多。魏格纳是一个想象力极强的人,而魏格纳的记忆力不如他强。在一次讨论中,魏格纳突然说已经到中午了,他必须马上去参加一个午餐。当魏格纳要离开时,范纽曼说“你那么聪明,为什么不让时间停止呢?”紧接着又说:“对不起,太晚了,你应该让时间倒流。”就是这么一句不经意的话启发了魏格纳,于是他开始思考基本粒子和自然的基本规律。

我们知道,一个基本粒子,无论是电子还是质子,既没有大脑也没有手表,它不能区别过去和将来。如果时间向一个方向或超相反方向飞逝,基本粒子间的所有基本相互作用必须是不变的。就在范纽曼邀请魏格纳合作研究的三个月后,魏格纳发现了著名的“时间不变性”原理,其中建立了“时间反转算子”(Time-reversal operator)。这一原理说明,所有物理规律都应该是“时间不变性”的,比如,物理实在应该保持不变,假如我们能够让时间倒流。

1964年,有人发现KL介子 ①在衰减过程中打破了“时间不变性”原理。 兹奇奇做了一系列实验来证明,在电磁相互作用中“时间不变性”是否还有效。实验证明,电磁力遵循“时间不变性”原理。魏格纳作为20世纪最伟大的物理学家之一,他创造的“时间反转算子”的操作过程在自然逻辑中不产生任何矛盾,而且他的原理经受了重复性实验的验证。

这是科学创造性的一个典型例子。它表明:创造性的观念往往源于日常生活,我们不经意间的谈话与交流都有可能导致新观点的涌现,当然,“机遇偏爱有准备的头脑”,如果没有对某个问题的长期思考,即使有再多的交流和对话,也不会有助于对那个问题的解决。

二、创造性在科学与技术中的差异

创造性在科学和技术中是否相同?表征方式是否有差别?接下来我们讨论这个问题。

在普通人的观念里,科学和技术没有什么不同。其实,二者是两个完全不同但密切相关的领域,前者在于发现,后者在于发明。比如,与魏格纳同时代的著名物理学家费米发明的核消防照明就不是科学而是技术。兹奇奇认为,我们必须弄清科学与技术的区别。他把伽利略之前的技术称为“前科学技术”,伽利略之后的技术称为“后科学技术” 〔1 〕 (P7 )。

前科学技术是基于试错法产生的,不是根据基本规律的理解产生的,也就是靠的是经验而不是理性原则。这就是为什么在前科学技术时期,没有人确切地知道轮子和火是谁在何时发明或者发现的。但是,我们确实知道的是对于轮子和火的理解则是发现科学以后的事情。

后科学技术植根于人们对自然基本规律的深刻理解。比如,蒸汽机的发明先于热力学规律的发现,但是由于热力学的产生,人们才对这项技术有了深刻的理解,而且在此基础上产生了许多技术发明。也就是说,科学是技术的思想来源,技术是科学思想的运用。科学要求我们将智力工作投入到“发现”中,技术要求我们将智力工作投入到“发明”中。因此,科学只能发现而不能发明新的自然规律。技术进步是基于一种新观念,这种新观念以一种新方式将不同“结构”或“部件”结合在一起,并以一种以前从来无人尝试过的方法使用它们。这就是技术创新的含义。

需要指出的是:虽然科学与技术的关系密切,但是二者还不是一回事,技术不仅仅是科学的应用,科学发展有自己的规律,技术进步也有自己的规则。比如科学与战争武器的关系,不仅仅是科学与技术的关系,其中还包括政治、道德、经济等因素。一旦我们的世界遭到核武器的毁灭,难道这仅仅是科学家或者技术专家的责任吗?我看主要是政治家的责任,因为从决定制造武器到决定使用武器都是政治家做出的。

在兹奇奇看来,人们把后科学技术看作是科学的应用其实是一种误解。人类通过科学发现自然规律,通过技术运用自然规律,这与科学没有多少关系。比如,科学家发现核裂变规律,不等于制造了原子弹。人们误把后科学技术当做技术看待。技术是一种决裂的元素,它使得我们在使用它时面临有益于还是有害于人类和社会的选择。比如机器人技术,如果用于替代人做危险和繁重的工作,无疑是益于人类的,如果用于战争则是有害的。

还有一个问题需要澄清,那就是“科学的使用”或者“应用科学”这个概念蕴涵了“科学先于技术”的意思。也就是,人类先发现自然的逻辑,然后运用这些逻辑于实践之中,形成各种技术。科学家对科学的应用要担负责任。这是又一种误解,担负责任的应该是政治团体,不是科学共同体。更糟糕的是,人们认为科学源于技术,这也是一种误解。甚至有人说社会不需要科学家,如果他们不是为了技术进步的话。技术先于科学的观点出于这样的事实,即近代科学或伽利略式科学产生之前,轮子和火已经被发明,也就是说,轮子与火的发明与科学无关。

然而,对轮子与火的原理的理解则是伽利略式科学产生以后的事情。发明一种东西不必然意味着理解它为什么工作,知“其然“不一定知“其所以然”。一种科学发现相当于理解所有可能被发明的东西。比如,电磁力这一自然基本力的发现,使得我们能够理解我们的所有感觉——视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉,它们是同一且唯一基本力的表现方式。这种力源于一种唯一实体“电荷”。当我们关掉电荷,我们的感觉就消失了。这样,所有发明,无论是现在的还是未来的,都与感觉相联系,即使它们还没有真正被使用前,都能够基于电磁力得到理解。或者说,科学有助于我们认识世界的规律,从而使得我们知其“所以然”。

反过来,一种新技术的发明,也有利于科学的发现。比如伽利略发明了望远镜,利用这项技术,伽利略发现月球表面不是完美的,太阳表面有黑子,这颠覆了一直认为月球和太阳是完美球体的传统观点。可以说,没有望远镜的发明,就不会有现代天文学。同样,没有显微镜的发明,也就不会有现代微生物学。这说明科学与技术是相辅相成的。如果技术中不渗透自然规律,则技术也是盲目的。技术发明为科学发现添加了“飞翼”。

当然,不是所有的发现都会借助于技术。伽利略对惯性定律和相对性原理的发现就是如此。这些发现既不需要望远镜技术的发展,也不需要任何技术仪器,他用一块石头和一条栓石头的绳子研究了石头的摆动,借此他发现了摆定律。用一块圆石头和一块木板来研究圆石头在木板上的运动,然后变换木板角度,借此他发现了自由落体定律。根据此定律他推测,如果没有空气阻力,羽毛和铁块下落速度是相同的,由此他预见了“真空”的存在,月球表面的情形就是如此。这表明:伽利略的发现依赖的是对自然基本规律存在的信念,而不是望远镜技术的发明。因为石头、绳子、木板不能算作技术,关键是伽利略相信,某一物质一定携带着宇宙创造者的印迹,其规律在时空中处处起作用。伽利略既没有发现摆定律,也没有发现自由落体定律,他发现的是混沌 〔1 〕 (P12 )。毫无疑问,伽利略开启人类智力的新视界,他的工作表明科学的任务就是发现自然的逻辑。

还有,爱因斯坦发现相对论也是如此。他曾经说,相对论的发现仅仅靠一片纸和一只铅笔。事实上,相对论的发现主要靠他的想象力,他之所以那样说,那是在工具使用的意义上而言的。没有纸和笔,爱因斯坦照样会发现相对论的。只不过他会使用别的什么东西,比如黑板和粉笔。这进一步说明:科学的发现,特别是抽象层次上的原理和理论的发现,不一定要借助于技术。

三、创新思路与新观点的表征

科学已经告诉我们关于世界的几乎所有方面。现在让我们超越现存世界,进入一个超世界视域。这是科学创新的一种新思路。比如,如果有光,一定有超光存在;如果有电子,一定有超电子;如果有物质,一定有超物质(反物质);如果有恒星,一定有超恒星。如果这些东西存在,我们为什么没有观察到它们呢?这就需要科学的创造性发挥作用。

我们知道,原创工作是非常艰难和非常复杂的事情。兹奇奇认为,首先我们需要丰富的想象。想象丰富不意味着观点越多越好,观点多反而可能适得其反。你必须集中于一个新观点,此新观点你认为是最具原创性的。然后你必须考虑这个新观点的所有可能结果。在这些结果中,如果有实验证据或数学的严格证明与你的新观点相矛盾,你必须发现或理解其中的缘由。如果你不能消除这个矛盾,那么你以为是新观点可能被其他人想到但是已被放弃,因为其他人已经发现了其中的矛盾。此时,你必须格外小心,你能够克服这个矛盾的情形可能发生,如果你比其他人更能够理解其困难所在。你不要限制自己简单地读其他人的论著,你要做的是你必须理解所有细节。这是创造性的关键所在,其中,理解发挥着重要作用。

而理解是一种认知和智力过程,它由两个基本要素构成 〔1 〕 (P17 )。

第一,是你意识到而不是他人。为什么这么说呢?你尽可能深刻地研究和理解你一直思考的新东西的意义。这可能是一个新概念、一个新观点、一个新实验。接着你尽力想象所有可能的结果。这可能花费一天、一周、数月甚至一年。经过废寝忘食的不断思考,有时一筹莫展,突然豁然开朗,找出出路。

第二,有强烈的动机。创新是一个极其艰难和痛苦的过程,其中有许多困难需要克服,克服困难就要有强烈的动机。因为你需要将一个新观念变成真且具体的东西。动机因研究的目标而异,这取决于你的新观念所涉及的问题与自然的逻辑关系,比如纯科学,或技术创新形成新实验等。

接下来,我将通过兹奇奇亲历的三个新观念和技术创新结合的研究工作来分析科学的创造过程。

第一,填隙技术(shimming)与高精密磁场的产生。使用非常薄的铁片产生多种形式的高精密磁场的观念是兹奇奇经历数周苦思冥想想到的。这是一个既省时又省钱的技术。因为如果不是这样,每一项实验都将花费大量时间、物力和财力。比如机械形成一个磁极就需要一个月,一个多项磁场需要至少6个月,产生第一个高精密磁场这项工程至少需要三年时间。如果运用他的新观点,仅需要一天时间而且几乎无需花钱。假如兹奇奇没有这个新想法,产生高精密磁场的实验也就不能实现。当然有了新观念还不够,还需要克服许多技术困难设计新实验来实现新观念。

在兹奇奇的实验中,材料很普通,在市场很容易买到,但由于观念是新的,实验自然就与以往的不同。事实上,最伟大的创造力在于,当新观念需要实现时,相应的新实验也非常简单。为什么说如果实现一个创新观念的实验非常简单时这个创新就是一个原始创新呢?因为在此之前没有人产生使用这个简单办法的观点。

我们知道,伽利略科学是从两个非常简单的技术创新开始的。一个是摆,另一个是斜面板。摆由一块石头加一根绳子构成。这两件东西是世界上最普通不过的,但是没有人想到用绳子拴住石头,然后研究其运动。伽利略仅使用一块石头和一根绳子,就成功地准确测量了引力的加速度。摆和斜面板就是伽利略的两个技术创新,使用它们他发现了自然逻辑的第一个要素——科学。

发明填隙技术产生高精密磁场是兹奇奇进入欧洲粒子物理研究所开展的第一项创新性研究工作。根据他的设想,实验室制造了“扁磁铁”也叫6米(g-2)磁铁。它是当时世界上最大的磁铁,它能够进行介子这种基本粒子的所谓“异常磁时刻”(anomalous magnetic moment)的第一次高精密测量。这个实验表明,介子是一种与电子同一的粒子,但介子的质量却是电子的200倍。为什么介子比电子重200倍,但其属性几乎与电子相同呢?或者说,如果使用电子得到相同结果,为什么自然还给介子200倍的质量呢?

为了理解这个问题,我们需要测量一个基本量——介子的“异常磁时刻”。为了得到这个精确的量,我们需要建立一个非常大的磁铁,它具有高精密的磁场和多种形式。这项实验以前从未做过,因为没有人知道如何建造如此复杂和精密的磁场。

第二,预簇射(pre-shower)与新粒子的发现。在兹奇奇60多岁时,他有了寻找一种比介子重的新粒子的想法。在已经观察到的粒子序列中,第一是电子,第二是介子。寻找第三种轻粒子②不是一件容易的工作,这需要一种新的创新技术,它能够把电子与其他核粒子区别开来。这种新技术就是预簇射技术,它能够使欧洲粒子物理研究所的科学家做一系列的实验,以识别第三种轻粒子的最佳产生过程,以及寻找它的最佳方法。预簇射技术使得一种被称为J-粒子的新粒子的发现成为可能。J-粒子的发现非常重要,它是人们熟知的“11月革命”,因为它的发现发生在1974年11月。预簇射技术现在已经被用于所有实验,在这些实验中,你想选择“电子”并确定它不是由一个标准核粒子(介子)模拟的信号。

第三,飞逝时间与核反物质。狄拉克预测的反粒子如反电子、反质子、反中子等已经被发现,它们被称为核反物质。对于反物质的研究进展怎样呢 困难有两点:一是实验室中产生的反物质非常少;二是一旦产生了反物质,需要确定它的确具有正质量和恰当的性质。技术上的困难在于测量时间间隔,即飞逝时间(time of flight)。兹奇奇发明了一个简单的仪器——闪烁计数器,它的制造思路是:一旦反粒子产生,(光)信号穿行并到达检测器(四个光电管构成)所花费的时间,必须独立于撞击点,而且电子连接必须引导最小时间量程。这一新的实验仪器能够让兹奇奇测量同一反粒子通过两个检测器的时间间隔,检测结果的精度是前所未有的,达到一百兆秒 。这一发明导致兹奇奇发现了第一个核反粒子。

这三个例子说明:一个新想法的实现或者表征需要一项新技术的支持。新想法不能仅仅停留在大脑中,我们必须想方设法实现它或者表征它。实现或者表征是需要借助技术手段的。在当代科学研究中,新观念与新技术的结合已经成为一种不二选择。

四、结束语

创造对于一个民族或国家的生存和发展来说,无论怎样强调都不会过分。今日的中国要实现富民强国的“中国梦”,就更需要强调和注重创造。纯语言、纯逻辑和纯科学是我们经验世界的三个支柱,它们构成了创造的语境。在这个语境基底上,人类充分发挥想象和有目的的动机的内在心理作用,认识世界并改造世界。在语言、逻辑和科学的运用中,创造性既能够造福人类也能够祸害人类,这就要看人类自己的选择了。创造性在这些智力活动中的运用必须受到人类存在的超验价值的制约,这就是人类生存的终极关怀问题。我们只有把超验范围与经验范围紧密结合起来,才能运用语言、逻辑和科学这些工具认识并改造世界,也只有持正确的价值观才能很好地利用科学的创造性造福人类。

注 释:

①一种长寿K-介子。

②电子和介子叫做轻粒子,以便把它们的性质与夸克的性质区别开来。事实上,物质由夸克和轻粒子构成。

参考文献:

技术创新的逻辑篇9

每个学科都必须遵循自己特有的学科逻辑,将所涉及的知识领域的概念系统按照逻辑顺序加以叙述,编辑出版学专业也不例外。编辑出版学学科逻辑提供了探索编辑出版活动规律、解释编辑出版现象的视角、方法和过程,并为对编辑出版学研究和实践有共同兴趣的人们搭建了一个进一步拓展知识结构的平台,是研究编辑出版活动获得系统化知识、建构编辑出版学专业课程体系的基础。从这层意义上说,编辑出版学专业课程体系,首先必须遵循编辑出版学科的学科逻辑。多年编辑出版学专业课程体系建设的实践也表明,遵循学科逻辑,才能避免课程内容重复,保证课程之间衔接紧密。

编辑出版学课程是根据一定的教育理念,按照人才培养目标、出版产业对出版人才的需求以及编辑出版职业特点,选择课程设计者认为应该掌握的思想、知识与方法,传递给编辑出版学专业学生的科目和进程。因此,编辑出版学学科逻辑并不等于编辑出版学专业课程逻辑。编辑出版学课程体系所遵循的逻辑,除了编辑出版学学科的逻辑外,还应当兼顾人才知识能力结构逻辑和学生职业发展的逻辑。也就是说,编辑出版学课程体系的逻辑结构应当是由编辑出版学学科逻辑、人才知识能力结构逻辑和学生职业发展逻辑组成的多元逻辑体系;编辑出版学专业课程应当按照这一多元逻辑体系,将知识内容分配到各个范畴中。但是,由于目前学界对编辑出版课程体系的逻辑结构问题缺乏足够的重视,导致课程体系建设过程中片面强调学科逻辑,以学科逻辑取代课程逻辑,将课程体系必须遵循的多元逻辑体系简单化为单一的学科逻辑,严重忽视了出版产业人才需求逻辑和学生职业发展逻辑。

这种以编辑出版学学科逻辑取代编辑出版学课程体系,仅按学科逻辑将编辑出版学专业知识累积到课程中去的做法,对编辑出版学课程设置和课程内容选择造成许多负面影响。最突出的表现是学生远离真实的产业发展环境,难以将专业知识运用于编辑出版工作实践,忽略了学生未来职业发展的需求。在“象牙塔”专业教育作用观指导下,课程设置和课程内容严重滞后于时展,严重脱离出版产业对人才知识结构的实际需求。此外,将课程体系限定在学科逻辑规定的领域内,不考虑编辑出版学课程的多元逻辑体系,编辑出版学专业知识的功能与应用就会因此而消减,学科发展就会因为失去出版产业的滋润而失去生命力。编辑出版学学科知识只有与编辑出版职业活动相结合,适应了学生的职业发展逻辑,才会产生意义,才更可能让学生有效地接受。不考虑学生职业发展逻辑,课程内容和课程设置忽视了学生学习能力、创意能力等编辑出版职业必备素质的培养,不仅难以让学生通过学习找到职业归属,更无法从学理高度改变业界“编辑出版是技能而不是专业”的错误认识。②学界应当认真研究编辑出版学专业课程体系的逻辑结构,尽快纠正编辑出版学学科逻辑就是课程体系逻辑的认识和做法,在课程体系建设中兼顾产业人才需求逻辑和学生职业发展逻辑,只有如此,才能既坚持学校教育传递知识的高效性和培养学生逻辑思维能力的特点,保证编辑出版学专业知识传递的高度组织性和系统性,又能在学科专业建设中主动搁置编辑学与出版学的学科之争,有利于加强在传播学、信息管理学等学科体系下的全国各高校编辑出版学专业之间的团结,使他们共同专注于课程的开发和建设。

二、违背学科逻辑

检视既往编辑出版学课程建设,还会发现一个有趣的现象,那就是一方面以学科逻辑替代课程逻辑,另一方面又在编辑学学科群和出版学学科群的课程设置中违背学科逻辑。

近年来,在编辑学一般原理和图书报刊等载体编辑学研究成果不断巩固的基础上,社科书籍编辑学、科技书籍编辑学、学术著作编辑学、文艺编辑学、辞书编辑学、少年儿童读物编辑学和英文书刊编辑学等著作相继出版,标志着编辑学学科已形成了普通编辑学、载体编辑学和载体专业编辑学三个层面的科学合理的学科体系,学科发展日臻成熟。但令人遗憾的是,学界建构编辑学课程群时,没有及时汲取载体专业编辑学研究成果,课程设置依然为编辑学原理、编辑出版史和载体编辑学课程。这种做法不仅没有为编辑出版学课程体系补充来自业界鲜活的“内容编辑”的知识内容,更违背了学科逻辑,犯了常识性错误。以期刊编辑与书籍编辑为例,试想一下是科技期刊与科技图书在编辑工作中的相似度高,还是文学图书与科技图书编辑在编辑工作中的相似度高?这种强调载体形式编辑学而忽视载体内容编辑学的后果,使学生仅仅浮光掠影地学习了编辑工作的一般流程,无法进一步掌握不同内容的编辑规律。特别是在信息时代,学科专业越分越细,数字出版方兴未艾,载体的鸿沟已经打破,专

业内容的编辑差异大于不同载体间编辑工作的差异,编辑不仅要有驾驭不同载体编辑工作的能力,更要具备对某一专业方向内容进行深度编辑加工和信息开发的能力。仅仅学习不同载体的编辑知识,无法培养出适应全媒体时代数字出版的编辑出版人才。从这一意义上说,编辑学课程设置中单纯强调载体编辑学,缺乏内容编辑学课程,也是造成编辑出版学专业毕业生就业困难的重要原因。

出版学课程群也有类似情况,主要表现为对课程群的逻辑结构缺乏深刻理解,没有明确基础与应用、内核与的逻辑关系,导致因产业发展和出版新技术需要而仓促设置课程的现象时有发生。例如,网络出版、数字出版和电子出版之间是什么关系,数字出版技术和数字出版一般原理之间是什么关系,学界始终没有统一的认识,以至于这类新课程之间逻辑关系不明,课程之间联系不够,课程体系也不够稳定。

三、人才知识能力结构逻辑关系不明

出版人才知识能力结构逻辑按照内在的规定性运行,具有鲜明的普遍性和客观性,不以人的主观意志为转移。随着网络和数字技术的发展和产业化进程加快,出版业对人才的需求越来越表现出高度的复合性特点。业界普遍认为,21世纪的编辑出版人才,必须是掌握先进的网络数字出版技术、懂得经营管理、能够驾驭多种媒体编辑工作、能够撷取当代人类最优秀文化加以传播的复合型人才。分析业界对复合型编辑出版人才的期望,不外乎包含了经营、技术和创意三个因素,其中谁是皮,谁是毛,谁是核心,谁是,就是编辑出版人才能力结构逻辑的关键所在。传承文化、传播文明是编辑出版业的使命,内容为王是编辑出版业发展的真理。从这层意义上说,编辑出版人才知识能力结构的核心应当是创意,学生最应当学习的是终身学习和创意的本领。

遗憾的是,业界尽管对复合型编辑人才有所认识,但具体需要什么样的人才,不能提出具体的要求,学界面对现代复合型编辑出版人才必须掌握的十八般武艺更是如坠云间,对于学生知识结构的构成没有通盘考虑,课程设置只能采用“添油战术”,业界面临什么新问题,出现了什么新技术,学界就开相应的课程。如此“杂拌”课程体系,难免使学生学完之后“什么都知道,又什么都不精”。在不断设置时髦课程的同时,忽视的恰恰是出版人才最宝贵的创意能力的培养。

编辑的成长有其内在规律,也具有不以人的主观意志为转移的编辑职业发展逻辑。传统的师徒制编辑培养方法,是选择具有一定学科专业背景的学生进入出版社,跟随经验丰富的老编辑一同工作,通过观察、模仿、交流,在具体的编辑工作中体会编辑成长的逻辑,进而成长为合格的高校编辑出版学专业则是从编辑出版实际活动中抽象出编辑出版知识与技能作为课程内容,通过课程学习培养编辑人才。③毫无疑问,学校教育在传递概念知识与事实知识方面,在进行结构完善的简单问题技能的教学中都发挥了巨大的作用。但正如前面所述,由于编辑出版学专业在课程内容的组织上,特别是在教材编写、制订教学计划等具体课程建设中,大多根据学科逻辑展开教学内容,基本不考虑编辑职业发展逻辑,造成编辑出版学专业课程知与行割裂,即使一些实务性课程,也过分强调脱离具体情境的、抽象的概念迁移,内容空泛、无针对性、可操作性差,无法让学生感兴趣。不仅如此,不考虑职业发展逻辑的编辑出版学课程内容,无法完成学生职业角色的心理建构,导致他们就业后难以立即进入角色,使业界对编辑出版学专业的学生颇有微词,这也严重影响了专业的发展。

五、多元逻辑体系下编辑出版学专业课程建设的原则

以上分析表明,编辑出版学专业课程建设,必须明确课程体系的多元逻辑结构,确立课程的多元逻辑体系下编辑出版学专业课程建设的原则,进而发挥学科逻辑、编辑出版人才知识能力结构逻辑、学生职业发展逻辑的系统作用,确保学生真正掌握课程内容,为学生今后的职业发展和进一步深造打下坚实的基础。

1.以学科逻辑为基础,增强专业课程内容对编辑出版人才知识能力结构逻辑和职业发展逻辑的适用性

编辑出版学的学科逻辑具有高度严谨的系统性和组织性,是一代代出版人在长期实践中对相关知识领域不断探索、总结、升华的结晶,并经历了出版实践的检验。学科逻辑传递知识的高效性有利于学生逻辑思维能力培养的特点,决定了在编辑出版学专业课程体系中的重要地位。毫无疑问,这是编辑出版学课程多元逻辑体系的基础。但是,与任何学科一样,编辑出版学专业教育的对象是学生,受教育者是其课程体系的逻辑起点,学生作为未来的编辑出版人才“做什么”和“怎么做”,即编辑出版工作的基本内容和基本方法是课程体系的中间结构,而能够适应编辑出版工作的编辑出版人才,则是课程体系逻辑的终点与归属。因此,要转变将学科课程内容组织的逻辑体系单一化为学科逻辑的误区,在课程内容的组织中应兼顾学科逻辑、人才知识能力结构逻辑和编辑职业发展逻辑,增强学科课程内容对编辑出版人才知识能力结构逻辑和学生职业发展逻辑的适用性。具体来说,就是根据编辑出版学人才知识能力结构逻辑,结合学生职业发展逻辑来设置课程。唯有如此,方能保证学生能够将专业知识组织和运用于未来的编辑出版实践中,使编辑出版学学科发展永葆活力。

2.以出版内容创意教育为核心展开编辑出版人才知识能力结构逻辑

现代编辑出版人才必须能够根据读者需求、文化发展、科技进步诸多因素,组织学术、大众文化和教育三大类别的出版活动。与此同时,出版业所承担的文化选择和文化传承重任,只有在特定的载体上才能实现。因此,出版物内容编辑开发知识能力和载体复制知识能力相互交织,是编辑出版人才知识能力结构的关键性特征。

内容为王是编辑出版业发展的真理,创意和终身学习的本领是编辑出版人才知识能力结构的核心。创意贯穿于出版活动的各个环节,无论是出版经营管理、复制传播技术,都离不开创意。虽然驾驭不同载体,进行复制传播也需要创意,但出版产业发展的关键是对出版内容的开发,现代编辑出版人才,必须具有各类不同内容的出版创意能力,能够根据读者需求、文化发展、科技进步等因素,组织、开发各种类型的出版活动。在多元逻辑体系下,编辑出版学专业课程建设应当以不同内容出版创意为主线,传授不同载体开发、复制、传播的知识和技术,培养具备出版创意能力、能够适应全媒体出版的现代出版人才。

需要注意的是,尽管这种以出版创意教育为核心展开出版人才知识能力结构逻辑的思路,符合编辑出版学的学科逻辑,但因为编辑出版内容几乎涉及所有人类文明成果,课程开发的难度很大。笔者建议,除了加强通识教育课程的深度和广度之外,应当以内容编辑学课程为纵线,以不同载体出版实务课程为横线,建构编辑出版学专业课程体系。这样,编辑学和出版学课程就可以通过内容创意与载体平台开发、经营管理和营销传播创意的交汇,实现编辑出版本科教育在出版创意教育与技术和经营管理上的统一。

3.通过培养学生终身学习能力来表达编辑出版人才职业发展逻辑

统一认识,破解难题,是编辑出版学专业课程体系建设不可回避的问题。关于编辑出版人才的职业发展逻辑,业界认为应当是“专业毕业生——学科专业编辑—复合型出版人才”,而学界认为是“编辑出版专业学生——普通编辑——复合型出版人才”。④人才供需双方在编辑出版人才职业发展逻辑认识上的巨大差距,严重影响着出版产业和编辑出版学专业的发展。

现代社会是高度专业化的社会,出版业界对编辑出版人才学科专业知识和能力的要求无可厚非,编辑加工专业稿件、策划专业性较强的出版项目,没有一定的专业知识是绝对不行的。毕业生缺乏学科专业知识背景,是高校编辑出版学专业的短板。但是,编辑出版本身就是一个专业,业界认为具备了一定学科专业的毕业生在工作中通过师徒传承,掌握了编辑出版工作流程就能成为合格的专业编辑,进而成长为复合型编辑出版人才也有失偏颇。特别是将编辑出版专业教育纳入职业培训范畴的做法,已经难以适应全媒体出版时代对编辑出版人才的要求。既然可以在工作中学习编辑出版知识,掌握编辑出版技能,为什么不能在具体编辑出版工作过程中学习学科专业知识,成长为复合型编辑出版人才呢?因此,通过培养学生终身学习能力的编辑出版人才职业发展逻辑,是统一业界和学界在编辑出版人才成长逻辑上分歧的最好办法。

技术创新的逻辑篇10

当时世界正处在知识经济飞速发展的时期,这个时期的最明显的特点是知识不到被创造,人如果不想落后于世界的发展,就需要具备理性思维。逻辑思维能力是人持续发展前进的产物,也是区分野蛮人和文明人的重要标志之一。在创新人才的综合素质中,科学严密的逻辑思想是十分重要的逻辑思维能力。它不仅有影响创新的作用,同时也是创新思想产生和应用的坚实基础。如果某个人没有良好的逻辑能力,很易发生定义不清晰、判断不准确、推论不符合逻辑、证明缺少说服力这类低级错误,很难理智地看清事情的最本质特征,这样虽然具有很强的创新意识,还是很难让思想准确地反映出真实状况。从某种程度来讲,创新思想的形成是循序渐进的过程,整个过程都与逻辑思维最基本的素质密不可分。

逻辑学的基础作用是对人思维的培养,作为一门应用型学科,是指导人类使用逻辑思维并进行高效交流和讨论的必备手段。而发明和创新也把逻辑科学作为基石。西方的前沿科学一直以来都把演绎和归纳逻辑作为基石,这与当今科学的迅猛发展以及令人震惊的科技的飞速发展紧密相关。在人的知识体系中,逻辑思维是最初所具备的内容之一。其理论和方式对科学的诞生和发展都具有深远影响,逻辑学是一门基础性学科,它不仅改变了自然科学,还对人文社会科学的发展起到重要作用。虽然科学分类广泛,研究内容差异巨大,研究手段各具特色,但是即使在科学如此迅猛前进的当代,逻辑仍是它所依靠并且不能背离的。每一种类型的科学均是由一连串理念、假设、推断所形成,并且随其一起不断进步。整个理论体系也会做出相符合逻辑的改善和调整。所有这些都无法离开逻辑学,无法离开对逻辑知识在现实条件下的实践。在此层面上,列宁引用黑格尔的名言:“任何科学都是应用逻辑”。所以,不管是自然科学或是社会科学,都需要建立严谨、正确并且具有逻辑的体系。如果缺少逻辑知识,未经严格的逻辑练习,人类无法拥有丰富的理论知识。任何科学内容都需要把逻辑当做基石,需要符合逻辑,不符合逻辑要求的一定不能被称作科学。在缺失逻辑的情况下,不会有任何科学的诞生。严复曾经说过:“是学为一切法之法,一切学之学。”

二、逻辑是培养人才的重要手段

逻辑思维和创新思维的培养,特别是逻辑知识积淀和内化是一个长期的过程,需要从长远进行考虑和规划,不能只贪图短期的效果。要有庞大的、全面的逻辑知识作为基础,才能更好地激发逻辑潜意识。知识积累越深厚,潜意识开发的可能性则越大。根据相关专家预计,2020年,发达国家会创建把知识创新作为基石的国家高新技术体系,而发展中国家在2040年能够完成这项任务,所以全球预计在21世纪后半世纪迈进知识经济时代。伴随着知识经济时代的来到,社会文化的基础和核心就是知识创新,同时作为国家竞争力的核心,创新型人才会起到重要作用。所以,中国需要教育培养出一批拥有创新思想、理念和能力的新型人才,在新的知识经济时代具有更强竞争力,占据更高的地位,而逻辑在这一个过程中具有不可或缺的作用。

因此,唯有让创新人才了解熟悉逻辑学知识,接受系统的训练,培养良好的逻辑素质,才可以利用创新思维完成所需要的创造。在谈论21世纪创新型人才时,钱伟长教授曾说:“学好一门功课并非仅按照此课所教的方法工作,这是由于这门课所教的内容也许在几年后甚至几十年后都没能在实践中得以运用。但是倘若我们着重培养学生的逻辑思维素养,那他们在这门课所学到的逻辑思维的方式永远都会有用武之地”。曾经听说过一个打牌的例子,两种水平差异很大者都不按照常理出牌,但是水平较差这常是胡乱出牌,输的一塌糊涂,偶然获得胜利,也纯属巧合;而水平较高者常常连出妙招,以奇制胜。这两种人最大的不同是,水平高者收到过系统的训练,知道“工欲善其事,必先利其器”,一个人如果想进一步提高创新能力,需要尽最大努力提升逻辑能力。逻辑学是一种认知方法,从已经了解的事物到未曾了解事物,它可以帮助我们增强自我学习的能力,探寻新兴事物。人们了解世界,探索未来,总是想要在保证正确率高的同时提高效率。所以,唯有彻底地明确逻辑在整个学科体系中所占据的地位和影响,同时把握好我国强力推动社会科学发展的良好机会,进一步开展逻辑学教育,重视研究工作,才可以推动逻辑学的不断前进和发展。

三、逻辑是新科学发展的重要动力

技术创新的逻辑篇11

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)03-0023-01

随着全球经济一体化进程的加快,一个独具创新潜力的民族无疑将屹立于世界民族之林;科技创新又无疑将是国与国之间竞争的主战场。近年来我国研究生的大规模扩招从另一个层面上讲,是为这场全球性竞争作人才储备。因此,研究生培养的目的就是要造就创新人才。我们知道,衡量是否是创新人才的根本标准在于其是否具有创造性的思维。以下将结合我所近10多年来研究生培养教育的科研工作实践,从几方面来初步实践了如何促进研究生科研思维的创新性。

一、注重逻辑思维训练。这应作为创新性思维的必要条件。科研思维创新是一个过程,在创新思维过程中逻辑思维训练发挥着重要的作用。研究生一旦具有较强的逻辑思维能力,就可以更好地发挥其直觉和灵感的作用。要培养创造性研究人才,就必须对其进行逻辑训练。但现实中存在一种将创新认为是必须突破逻辑思维的误导,这种错误的认识更是说明了加强逻辑思维训练的紧迫性。联合国教科文组织的一份报告指出,一次由50个国家500多位教育家列出的16项最重要的教育目标中,把发展学生的逻辑思维能力列为第二位,可见逻辑教育在教育中的重要地位。免疫学从整体的器官免疫发展到微观的分子免疫,又从微观认识统一到整体的免疫网络,其第一、第二代网络理论学说中有许多可以用于逻辑训练的素材,免疫学进展较快,一些新思维、新方法可以让研究生结合自己的课题定期举行一些专题报告。目的是从语言思维表达层面来训练其逻辑思维能力。在其讲解的过程中,随时会有即兴的问题被提出,若问题讨论很激烈,这种训练将会产生良好的效果。

二、制定好科学研究方向。准确的科研定位是创新性思维的孵化器。思维孵化器就是提供的一种良好的科研软环境,一种思维创新的基础平台。如我所近十几年来,形成了从合成肽疫苗、DNA疫苗、噬菌体颗粒疫苗、“模拟病毒”疫苗、免疫组学、反向免疫学等独具特色的创新性研发技术平台。这与始终紧紧围绕细胞毒性T细胞(CTL)免疫研究,立足CTL疫苗的研究准确定位相关。正是在这种正确的科研定位及导向下,研究生的思维创新有了目的性,很快的进入科研创新主体,减少了盲目性,为科研工作的最终胜出赢得了可贵的起跑时间。

三、讲究研究策略。研究生创新思维应避免求全思想。科研设计只有讲究“巧”,才谈得上思维上的创新。换句话说,我们研究生科研思维创新应能把握“有所为与有所不为”的辩证关系。科研思维是否具创新性最终是要实验去验证的,实验室硬件的差异使我们不得不放弃一些好的思路。可是,如果我们的研究生会充分的利用现有一切可利用的资源,将会有所为,也必有所为。近年来,我所研究生正是以这种“有所为与有所不为”的科研思维创新策略为指导思想,10来年相继在《PNAS》、《Int-J-Cancer》、《Vaccine》、《J-Virology》等国内外SCI期刊上发表科学论文近100篇。在数量上形成了规模,这为在更高层面上的参与国际学术竞争,为力争在国际CNS三大杂志奠定了坚实的基础,赢取了参与国际学术资本的第一桶“金”。

四、善于发掘问题。善于提问是研究生科研思维创新的催化剂。新的问题不断的提出的确是促进了科技的发展。一个好的问题的出现往往会给一个学科带来质的飞跃。美国麻省理工学院机械系主任谢皮罗教授关于容器里流水漩涡的旋转方向与地球自转有关的论断,开始就是通过洗澡观察到的现象所引发出的问题。所以说,善于提问、喜欢提问应作为培养免疫学研究生科研思维创新能力的一种催化手段。能发现新问题本身就是一种能力的体现,这种能力一旦在免疫学科研实践中得到验证,就升华到了创新的高度。平时要求研究生经常从一些国外新近发表的科研文章中寻找其存在的问题或缺憾,这已成为研究生发现好问题、提出新思路的一个有效途径。十来年,全军免疫所研究生平均每年5项国家自然科学基金的中标充分说明了善于发掘科研新问题在科研中的重要性。

五、科学思维艺术性的培养。免疫学不是一门很严谨的科学吗?又如何与可朔性很强的艺术扯到一块了?其实,免疫学作为一门医学实验性科学,其学科的创新源本于其支撑学科技术的创新。再者,不同的人作为操作主体必将决定其具有可朔性。有侃言道:“在美国人的眼里,中国到处都是艺术;在中国人的眼里,美国到处都是技术。”这其实就是一个以不同人为主体的可朔性的极端的例子。也有人将技术简言为科学的结晶,称艺术是技术的升华。在科研实践中我们观察到,善于在免疫学科研实践中寻找、发掘艺术性的研究生,他们的免疫学科研思维异常的活跃,他们将自己的完美的实验结果如同艺术品般的加以珍藏,试问,还有什么比用科学加艺术来激发一个研究生的科研思维创新更美妙的呢!所以,加强研究生科学与艺术的修养也将成为增强其科研思维创新的手段。总之,待到研究生科研思维插上了艺术的翅膀时,也是其科研思维创新之日。

综上所述,研究生科研思维创新在实际中的确有许多工作要我们去发掘,就免疫学学科从定性研究向定量研究发展的进程而言,就给免疫学研究生科研思维带来极大的创新空间。在科学技术竞争日趋激烈的国际学术环境下,如何加强研究生的科研思维创新能力是一个急殆解决的问题。从2001年的《洛桑报告》分析数据看,为何我国在强调科教兴国以来,加大了对基础研究,科学教育、技术的开发和应用以及青年与科技的投入,反而其竞争力大幅度下降,不能不发人深省。所以高度重视培育适宜科技发展的软环境显得十分重要,具体到免疫学科来讲,应方方面面加大、促进研究生科研思维创新力度,最终创造出具自我知识产权的科研成果,相信随着全军免疫学研究所领衔的国家重点学科、国家多肽工程实验室、国家生物制品中试生产中心等部级创新人才培养平台的建设全面启动,走出追踪、模仿发达国家科研的阴影指日可待!

*第五届中国科技创新奖获得者、长江学者特聘教授

参考文献

[1]王滨. 寻求独创:创新思考术[M].上海:上海科学出版社, 2000。

[2]何传启,张凤. 知识创新——竞争新焦点[M]. 北京:经济管理出版社,2001。

技术创新的逻辑篇12

 

1.引言

在信息社会中,数字化是电子产业发展的必然趋势,因此在电子信息及相关专业的教学中也越来越看重数字技术,《数字电子技术》是电子信息及相关信息类专业的一门重要基础课程,其基本理论及实践技能也是许多后续课程的基础。EDA(Electronic DesignAutomation)技术作为数字电子技术的延伸,已经引入到电子信息类教学中,不仅可以丰富教学摘要的意义。

2.《数字电子技术》课程教学的主要问题

教学手段单一,实验内容枯燥,学生缺乏学习兴趣。发表论文,EDA技术。在教学中仍采用理论教学与实验课分离的教学模式,在理论教学中,《数字电子技术》内容大多抽象难懂,教师采用“黑板+粉笔”的传统模式授课,不仅学生觉得枯燥乏味,而且教学效果不理想。而实验课的实验内容多为验证性实验,学生仅仅只需按照实验步骤连接电路甚至不需要了解原理也可以完成实验,设计性、综合性实验较少。数字电路的设计仅是“纸上谈兵”的设计,学生自然对这门课的实验毫无兴趣。

3. EDA技术及其功能

3.1 EDA技术的含义

EDA即电子系统设计自动化技术是由计算机辅助设计和计算机辅助工程发展而来的,它以大规模可编程逻辑器件为设计载体,以硬件描述语言为系统设计的主要表达方式,以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具,通过有关的开发软件,自动完成用软件的方式设计电子系统的一门新技术。它可以实现逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合与优化以及逻辑布局布线、逻辑仿真,完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射,编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯.它不仅为电子技术设计人员提供了新的设计理念,同时也为教学提供了科学而便捷的平台。

3.2 EDA技术的功能

EDA技术的开发平台QUARTUS Ⅱ是Altera公司推出的新一代FPGA/CPLD开发软件,适合于大规模复杂的逻辑电路设计。它是Altera公司的第4代可编程逻辑器件的集成开发环境,提供了从输入设计到器件编程的全部功能。“自顶向下”设计方法从系统设计人手,在顶层进行功能方框图的划分和结构设计。在方框图一级进行仿真、纠错,并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述。在功能一级进行验证,然后用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的,其对应的物理实验级可以是印刷电路板或专用集成电路。

1)EDA软件平台中具有各类元件设计数据库,同时EDA能够进行元器件的创建和编辑。为学生掌握各类电子元器件提供了坚实的基础。

2)EDA软件平台中可以完成电路原理图的设计,通过这一功能可以完成各类元器件构成的电路原理图。

3)EDA软件平台中具有综合仿真模块,可以进行多种类型的仿真分析。分析结果波形图显示出来,直观、清晰。

4 应用EDA技术授课的好处

4.1 提高授课质量

有些内容选用EDA技术授课,传授方式更直观,教师感到得心应手,学生也容易接受。例如,组合逻辑电路中的竞争与冒险这部分内容一直是学生学习的一个难点。发表论文,EDA技术。发表论文,EDA技术。在组合电路中,当输入信号改变状态时,输出端可能出现虚假信号---过渡脉冲的现象称为竞争冒险。在传统的教学中,对信号的延时只能采用一些形象的比喻,但初学者对这一概念比较模糊。现在,我们只需用QUARTUS Ⅱ模拟功能进行仿真,就可以很轻松地让学生理解这一知识点,分析结果以波形图显示出来,丰富直观的数据不但为学生提供方便,而且其得出的结论接近实践性,同时节约了时间。发表论文,EDA技术。显然,对某些章节中存在的教师难讲、学生难懂的内容,这种授课方式可以起到事半功倍的作用。由于教授方式符合客观认知规律,教学质量得以提高。

4.2 激发学生学习热情,增强学习动力

EDA软件的实验环境是一个虚拟环境,可以避免使用种类繁多的专用集成芯片,简化实验电路。学生用硬件描述语言编写程序,可以在同一可编程逻辑器件上完成各种不同的数字电路实验,避免了连线的繁琐,丰富实验内容。同时,可在实验设计构想的指导下开发一个通用的基于EDA的硬件平台,来实现所有的实验内容,缩短实验时间,提高实验效率。符合学生接受知识的客观规律,有助于调动学习的积极性,提高他们掌握所学知识的能力。课堂上师生互动、生动活泼,气氛非常活跃。学生的学习兴趣及学习动力大为增加。

4.3 以实验教学为载体。构造创新人才培养平台

采用EDA技术,那么学生必须自己在充分掌握实验理论的基础上自己编写程序,这有别于传统实验,学生仅仅只需按照实验步骤连接电路甚至不需要了解原理也可以完成实验。这将大大调动学生的主观能动性,提高知识应用能力。同时EDA工具能给学生创造优良的环境,强化了学生在教学活动中的主体地位,学生做实验时可以有针对性的选做,使学生具有更大的自由度。也可以在计算机上主动、反复设疑和实验,由不同实验结果,选择最佳设计或实验方案。通过验证、测试、设计、纠错和创新等方面进行不同形式的训练,使学生的动手实践能力得到较好的锻炼,逐步培养学生的综合设计能力、创新能力,有利于学生个性和才能的全面发展。发表论文,EDA技术。在此基础上还可以开设设计性实验,进行电子实习、电子竞赛、职业技能取证培训等。

5 结论

在《数字电子技术》的教学过程引入EDA技术,不仅可以使学生形象、直观地理解电路的相关原理和工作过程,还可以通过修改电路的形式或参数,与学生一起讨论电路中出现的各种现象,找出解决问题的方法,这样不仅可以活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣,学生反应易学、新颖、有趣。发表论文,EDA技术。同时理论和实验结合紧密,充分发挥了学生的积极性和创造性,达到了较好的教学效果。

参考文献

[1]阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,1998.

[2]赵刚,张志亮,张菁等.EDA技术简明教程[M].成都:四川I大学出版社,2004.

[3]刘爱荣,王振成.EDA技术与CPI.D/FPGA开发应用简明教程[M].北京:清华大学出版社,2007.

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