科学学与科学技术研究合集12篇

时间:2023-09-04 09:26:18

科学学与科学技术研究

科学学与科学技术研究篇1

科学与技术密切相关

科学仅指自然科学。科学和技术同样以自然界为对象,但严格的说,自然科学研究的目的是为了认识自然,包括认识自然界发生的各种现象,剖析自然界存在的所有物质,揭示主宰自然现象的内在规律和相互联系。大至宇宙中的日月星辰,小至组成一切物质的基本粒子,都是科学认识的对象。不仅要认识其宏观和外观,还要认识其内部各个层次上的精细结构,运动特点及运动规律。而技术侧重将我们对自然界的认识去利用自然,向自然索取,改造自然以适应人类越来越复杂、越来越高标准的生活的需要。李醒民同志指出:技术的发明和使用比科学的历史久远得多,某些技术即使在今天也完全可以脱离科学自主发展。但是时至今日,技术上的进步,总体来说基于科学的发展,科学上的每一个重大突破,不仅都将在一定时间内导致影响人类生活的新技术的出现,还必定极大地丰富我们进一步认识自然的技术手段;新技术的发展又促使我们认识自然的实验手段不断增加、不断提高,从而推动科学的进一步发展。

在20世纪最伟大的科学发现中,原子核结构和DNA结构的阐明无疑都是名列前茅的。19世纪末放射性元素的发现,表明元素是可变的。20世纪初,用重粒子轰击破碎原子核弄清了原子核是由质子和中子构成的。这些方面的突破,影响了整个物理科学的发展。生命科学领域也同样如此。生物学不仅研究自然界里所有的生物体,还要研究生命活动的各种表现形式,构成生物体的所有物质,以及这些物质在生命活动中所起的作用,揭示出生命活动的本质和规律。构成生物体的物质,最重要的是蛋白质和核酸。生命活动主要由蛋白质承担,而生物体的遗传则以核酸为基础,或者说遗传信息的世代相传是依靠DNA分子的自我复制。1953年DNA分子双股螺旋结构的发现和阐明从根本上说明了这个问题。由于构成DNA分子的四种核苷酸之间有严格的两两配对关系,根据双股螺旋DNA分子的一个单股为模板合成另一个单股必然形成另一个和原来的DNA分子完全相同的双股DNA分子,生物体的遗传就是这样实现的。这一发现改变了整个生物学的面貌,使生物学进入了崭新的分子生物学时代。

无论是原子核结构还是DNA分子的双股螺旋结构的阐明,都是科学家研究自然所得到的重大认识,属于科学研究的范畴。而且在一段历史时间内,并没有与技术有直接的关系。但是这两件在科学发展史上产生了划时代突破作用的发现,很快激发技术上的突飞猛进。正因为对于原子内部结构有了深入的科学认识,才有可能利用原子核分裂所释放的巨大能量为人类活动服务,发展成为今天的核能工业。而根据对DNA作为遗传物质基础的认识,在农牧业上培育和改良物种,在医学上有效地预防和治疗大量疑难疾病,在工业上建立全新的基因工程产业。以上这些在技术上的发展,已经对人类生活产生了巨大的影响。实际上我们今天所享用的改变了人类生活方式的所有重要技术成果,几乎无一例外,全部都来源于科学发展史上的重大突破。

如果把技术分为实验技术和生产技术两个方面,上面说的是科学发展对生产技术产生的巨大影响。在另一方面我们也不能不看到实验技术对科学发展的巨大推动作用。没有加速器的技术,就不能进行许多重要核物理研究的实验。没有X-射线衍射技术,就无法测得DNA的双股螺旋结构。这两项属于20世纪最伟大的科学突破,就无法实现。如果我们纵观一个世纪以来的诺贝尔奖的历史就可以看到,以实验技术上的成果而得奖的,特别是在物理奖和化学奖方面,占有相当大的比例。包括2002年得奖的在质谱和核磁共振方面的贡献。科学与技术的本质差异

虽然科学和技术如此密切相关,但二者毕竟有所不同,而且有本质的差异。科学以认识自然、探索未知为目的。虽然自然科学的发展有其内在的规律,但是却有它的不可预见性。具体的发展途径,哪一项突破在什么时间在哪个实验室出现,一般来说是不可预见的。科学发展史上的许多重大突破,以百年来的诺贝尔奖获得者为例,相当大的一部分是获奖者从本人的兴趣出发而进行工作的,有的甚至是工作中偶然的发现,是原先完全没有预料的事情。而按照预定的计划,组织安排而最终获得突破的反而只是极少数。好像还没有哪一位诺贝尔奖获得者是通过有目的的预先组织,精心安排、刻意培养而产生的。而技术是以对自然界的认识为根据,利用得到的认识来改造自然为人类服务。由于它有了科学的根据,就可以树立目标,因此总体来说是可预见的,也是可以根据人们的需要和现实的可能,包括人力、资金和技术条件进行规划的。

建国初期所进行的“科学规划”(实际上是否应该说是“技术规划”)得到了巨大的成功。原子弹爆炸了,火箭上天了,半导体工业建立起来了。但是这些技术成就,毕竟都是国际上已经实现了的,因此也是可以规划的,可以指日实现的。然而当时在科学方面的学科规划呢,由于不像技术方面那样有硬指标可供检查,就有些说不清楚了。当然我国的科学在解放以后取得了巨大的进展,但是国际上的科学家也不是在原地踏步,与建国初期相比,我们现在和国际上科学先进国家的差距是缩小了,还是扩大了,这可能是一个见仁见智的问题了。

这一事实至少从一个方面说明了科学是难以进行规划的。20世纪50年代的学科规划只不过是规划了应该在哪些方面进行工作。回想半个世纪以来科学发展的现实,有许多重要发展是当时没有预见到的,例如这几十年来出现了许多新兴的分支学科。如果我们不注意这些新发展而完全按照当时的学科规划进行工作,我们就会蒙受很大的损失,就不会有今天的局面。1978年DNA双螺旋结构建立25周年之际,英国《自然》杂志记者采访克里克教授,要他预测到20世纪末生物学可能取得的成就。克里克回答说科学发展是不可预测的,过去的预言家大多是以失败而告终。他只是说,“我们现在见到的生物学问题,到20世纪末都可以解决,但是那时又会有新的问题出现。”现在看来他的预言也没有完全实现,例如癌症问题,当时在美国还是属于有一定程度组织安排并限期解决的问题,到现在仍然没有解决。克里克教授也是一位失败的预言家。

技术上的发展在一定程度上是可以预见的,也完全是可以规划的。特别是国际上已经实现的技术,我们做一个具体的规划,安排一定的力量,经过努力在一定时间内完成是可以做到的。我国在20世纪50年代所制定的科学规划中有关技术部分,都属于这种情况。80年代在四位院士倡议下制定的发展高技术规划,也属于同样性质,在总体上也同样顺利实现了。但是要实现国际上还从未实现过的技术,特别是那些包含科学上尚未解决的问题的技术,就很难预见何时可以实现了,例如核聚变能量利用问题。虽然时见全世界媒体的炒作,迄今也无法断言何时可以实现。

在这个意义上说,科学发展难以预见,因此也难以规划。我们可以做的也无非是和半个世纪以前一样,勾划出各个学科中的主攻方向而已。但是如前所说,科学发展有一定的不可预见性,我们现在看见的主攻方向是根据当前的科学发展态势所认定的重要方向,若干年后整个科学发生变化,重要方向也会随之变化。如果我们硬性规定什么可以做什么不可以做,就必然失去机会。我们认定的主攻方向也必须随时修正以适应形势的变化。试想20世纪90年代初,人类基因组全序列的测定还没有提上日程时,我们如果在当时制定规划,在生物学领域内我们能够预见到蛋白质组学,能够预见到生物信息学吗?

以认识自然为目标的科学研究特别是基础研究由于探索性强,结果一般难以事先预见,原创性强的技术研究也是如此。因此除可以明确总体研究方向外,常常难以事先设定具体的研究目标,难以事先规定进度,或强求完成的日期。毋庸置疑,自然科学史中众多重大突破都是自由探索的结果。从物理学上牛顿力学的建立,电的发现和电学基本定律的建立;化学上门捷列夫周期律的建立;生物学上细胞的发现,孟得尔遗传定律的建立等,都是自由探索的结果,这些都已经在实际应用中产生了众所周知的巨大影响。类似的例子实在是举不胜举。在20世纪内所有诺贝尔奖获奖人中绝大部分都是由于在基础研究领域中的自由探索而获奖的。20世纪一百项重大事件中名列前茅的,像青霉素、半导体和DNA双螺旋结构的发现,曾分别获1945年、1956年和1962年诺贝尔奖,这些也都是少数科学家自由探索的结果。而它们在实际应用上的巨大影响已经深入到我们每个人的生活中。近年来获诺贝尔奖的基础研究成果,如超导现象和新高温超导体的发现,胆固醇代谢调节,癌基因的发现等,仍然是少数科学家自由探索的结果,这些发现必将对21世纪人类文明产生巨大影响。

科学与技术的不可预见性

我们不是完全否定规划的重要性,而只是指出科学和部分含有原始性创新的技术都有相当程度的不可预见性。我们在制定规划时务必充分认识这一特征,规划可以一方面指出方向,而在另一方面也必须同时鼓励自由探索,不要在科学上设立,并且在规划中留有充分的余地,以便在形势发展时可以随时修订。

当前在我国科学界流行的追赶国际科学发展热点,体现在对设定项目的高强度支持,这对我国科学努力追踪和赶上世界发展潮流是重要的。但同时也必须看到,设定热点项目的多数已经是全世界科学家辛勤工作了多年,有的项目年数已在万篇以上,超过我国全年发表全部SCI论文总数,要在这些国际上已经充分开放的领域中有所突破的可能性就微乎其微了。当然这决不是说我们不应该进入热点领域,热点领域的研究往往对科学发展有重要作用,进入热点领域,在热点领域内进行工作以积蓄力量,对发展我国科学还是有重要作用的,我只是想强调在热点领域内取得突破的艰巨性可能更大一些。我还想强调的是我们必须看到自然科学的发展有一定的不可预见性,因此既要重视热点领域,又要鼓励在那些目前虽还不是热点却有广阔发展前景的基础研究领域中去进行自由探索,对自由探索中已经取得有意义进展的项目,不仅不能予以限制,还要给以鼓励和支持。二者的关键都在于有自己创新的学术思想,这样才能在根本上有所创新和取得重大突破。没有自己原创性的学术思想,不仅进行自由探索寸步难行,进入热点领域也只能永远模仿或重复前人的工作,最多也不过为前人成果锦上添花而已。

科学和原创性技术的发展需要长期积累。自然科学的发展经常是波浪式前进的。在一段平稳发展的时期之后,会出现一件重大突破性贡献而给有关领域带来一个飞速发展的时期,引起大量在有关领域工作者的密切关注,并涌入这一领域工作,造成一哄而起的局面,形成科学中的热点,这在国际上也是常有的事。当然我们应该看到,一些热点领域对于科学长远发展有其内在的重要性。因此,对于一个国家的科学发展而言,从全面布局考虑,安排适当力量去追踪热点是必要的。但是我们又必须认识到,在一件突破性贡献发表之后,一些较为重要的后继性工作,往往已经在同一研究集体,或有密切关系的研究集体中酝酿已久或者已经在积极进行,并且在一个不太长的时期内就会陆续发表。外来者,即使急起紧跟,也已经落后了一个位相,在多数情况下,只能拾取一些残羹剩饭而已。

科学学与科学技术研究篇2

中图分类号 G642.0

文献标识码 A

文章编号 1005-4634(2012)05-0042-03

0 引言

2011年7月1日总书记在庆祝中国共产党成立90周年大会上发表了重要讲话,指出“实践发展永无止境,认识真理永无止境,理论创新永无止境”,强调了创新的重要性。当代大学生是我国未来的创新主体,培养大学生的创新能力特别是创新性学习能力是祖国建设与社会发展的需要。

高校作为创新性人才培养的摇篮,各种创新性教育改革逐步开展,但高等教育依然不能满足社会对人才的需求。高校改革仍存在着与人的全面发展的目标定位不相符的问题,在改革中忽视学生发展的可持续性,大学生的创新性学习能力仍待提升。当前将创新教育植入专业课程教学当中的高校数量不多,同时对创新教育的实行方法与策略也有待研究。不过,在创新性学习能力培养的教育改革探索中,已经见到了一缕曙光。2011年10月22日,全国高校大学生创新思维与创新方法类课程建设工作研讨会在上海召开。会议重点讨论创新思维与创新方法课程系列化教材建设等问题,强调要注重大学生的创新性学习,建议将大学课程与创新教育紧密结合。燕山大学作为国家重点大学,时刻走在创新教育前列,以课程教学带动创新培养,先后开设知识创新学、知识创新与思维方法研究及机械创新与材料创新等课程。1987年刘助柏老师首次在燕山大学讲授知识创新与思维方法等课程,参与学生达两千多人,之后李青山和文冬等老师相继开设思维创新方面的选修课,赢得学生普遍好评。

据此,本文将全面阐述燕山大学教育技术学专业课程《学习科学与技术》中对大学生创新性学习能力的培养理念以及实施过程。系统地介绍《学习科学与技术》课程教学改革思想,全面论述课程实施环节,从课程教学改革思想、内容、结果与评价方面阐述该课程的改革情况,为高校课程改革中的学生创新能力培养提供成功案例,为推动我国高校创新性教育改革贡献自己的一份力量。

1 课程教学改革理念

燕山大学《学习科学与技术》课程从2002年在教育技术学专业开设至今,已走过近10年的历程。作为专业基础课,从开设早期的以课本知识传授为主,逐渐转移到对学生创新学习意识及能力的培养。课程在开展过程中,充分发挥教师和学生的主观积极性,不断探索,发表教改论文多篇。

现今的世界,人才是关键,创新是核心。大学生作为祖国建设的新生力量,需要改变的不仅仅是创新,更重要的是提高和升华自身的创新意识。《学习科学与技术》课程的改革,将国家对创新型人才的需求纳入到课程的开展中,以国家创新人才战略为己任。当然,除在课程教学中对大学生创新性学习能力的培养外,当前全国挑战杯、各高校一系列的大学生创新类比赛在某种程度上对激发大学生的创新意识也起到了补充的作用,因此,可以尝试着将这两种形式结合起来。

对于《学习科学与技术》课程的改革,坚持以传递研究性学习内容以及培养创新性学习思想为主要目标。课程内容涵盖学习内容的深入理解、选择适合自己的学习方式、学习过程的监控和调节方法、学习科学理念的理解。在授课过程中充分将理论知识学习与实践活动相结合,即在讲授知识的同时把学生分成研究小组进行团队创新性学习。

2 课程教学改革内容

2.1课程的性质与任务

《学习科学与技术》是面向高等院校教育技术学本科二年级开设的培养适应信息时代需要的学习与创新能力的专业必修课,旨在使师生尽快适应日新月异的数字化生存新环境,了解和体验信息文化环境下创新性学习模式,拓展自主与协作学习时空,为培养新一代创新型本科生打下坚实基础。

本课程综合了国内外关于学习研究的新进展和新成果。在教学中注重理论学习与学习实践相结合,帮助学生运用所学知识指导和改善学习,而且将学习与科研相结合,师生在学习与教学过程中共同开展对学习的研究调查,将对学习科学的研究纳入大学课堂。努力使这门课程成为推动信息时代高校课程与教学改革的舞台和创新实验研究基地。

2.2教学目标与要求

通过《学习科学与技术》的学习,学生要了解学习科学在心理学、教育学、社会学等方面的学习理论,系统了解当前国内外学习理论与方法的新进展。学习和培养在多媒体和网络环境中的创新性学习方法和学习能力,促进创新性学习观念的更新。

更主要的是通过半年的学习,使学生认识和反思已有的学习经验与习惯,深刻了解和认识自身学习类型与特点,运用创新性学习方法指导自己的学习与发展,激发学习的创造性;学会与不同专业背景的人在交流与协作中学习;学会运用现代信息技术高效地学习;学会在研究和创造中学习。

2.3课程的基本内容与教学要求

《学习科学与技术》课程教学内容涵盖两部分:课程讲授与小组创新性学习。该课程有48学时,二者各分配24学时。教材及相关知识的讲授部分包括:(1)介绍本课程的主要特色、学习的意义;(2)阐述东西方对学习概念及方式的研究;(3)重点介绍人是如何学习的;(4)仔细分析学习类型,比较学习者间的个性差异;(5)详细阐述学习结果的评价方式和学生高效的学习方法:(6)深入剖析团队学习和协作学习的基本思想和方法。小组创新性学习部分包括以下几点:(1)在研究和评价学习案例并分析个人学习特点的基础上,选择研究课题、组建学习团队,建立个人与小组学习研究基本方案;(2)各组通过自主和团队研究性学习,将理论与实践相结合,借助专业网站、图书馆数据库等学习工具,完成课题的研究。

本课程重点在于使学生掌握学习的概念、思想及基本方式,并能够将课堂的理论知识运用到对实践的探索学习上,解决实际的课题问题。

2.4教学方法与手段

《学习科学与技术》采用课程讲授及小组创新性学习两种教学组织形式。课程讲授以教师借助多媒体课件和板书来进行口头阐述的形式展开。讲授法是一种虽古老但沟通最有效的教学方式,它能充分发挥师生沟通便捷的优势,有助于学生在短时间内获得丰富的间接经验和知识。因此本课程的教学采用传统讲授的方式。

团队协作是斯蒂芬·罗宾斯在1994年首先提出的,它是一种持久并强大的学习方式,其中各个成员根据自身差异在团队中分担不同的角色,在团队学习中充分做到扬长避短。该课程的团队学习是以小组创新性学习的形式展开。学习初期,教师通过整理学生的性别、爱好和学习优势等信息将不同类型的学生分配为一组。在课程改革的初期,由每个小组成员根据自身兴趣加上成员之间的协商共同选择题目,但发现一些问题,如小组选择的题目过于宽泛,不利于教师的后期辅导。在后期的课程改革过程中通过教师规定课程范围内的题目,将学生的选题固定。尽管题目被指定,但重点在学生具体研究内容、探索过程、研究形式上的创新。创新性团队学习在开展过程中,学生借助网络等手段自由搜索资料,自主讨论,同时教师对他们进行阶段辅导、考核。并且,在创新性学习的初期为每个小组分配一名优秀的学长、学姐作为导学,要他们参与小组创新性学习,对小组学生提供指导和帮助,辅助小组完成创新性学习。

2.5教学考核方式

根据课程的基本内容以及教学组织方式,对《学习科学与技术》课程采纳多元智能评价理念,采用过程评价与成就评价相结合、定量评价与定性评价相结合、个人学习成果评价与团队学习成果评价相结合的学习评价方式。主要评价内容如下。

1)评价小组课题研究报告、作品展示与汇报表述的情况。通过量表和定性观察来测试各组学生的智慧技能、动作技能和态度。学生的分数由小组集体成就分和个人贡献分组成,占总分的50%;

2)期末试卷测试。主要测试学生的言语信息和认知技能掌握程度,共占总分的50%。

2.6课程教材及主要参考书

1)课程教材。课程教材选用高等教育出版社2006年9月出版的《学习科学与技术——信息时代大学生学习能力》。本书是首批国家精品课程《学习科学与技术》的配套教材,详细介绍了当代学习科学与学习技术的新成果,指导学习者了解自己的学习类型、特点,发挥自身学习优势。此外,该教材还介绍了团队学习的理论、方法及指导学习型组织的创建。同时配有光盘、学习网站等网络课程资源,使学习者在全新的学习环境中进行探索,学会运用科学的学习理论与学习技术指导自身的学习。

2)主要参考书。选用以下4本参考书来配合教材的使用,填补教材涉及知识范围的不足,指导学生创新性学习。(1)剑桥学习科学手册(R.基思·索耶,教育科学出版社,2010);(2)人是如何学习的——大脑、心理、经验及学校(约翰·D·布兰思福特等编著,程可拉等译,华东师范大学出版社,2002);(3)步入信息时代的学习理论与实践(桑新民,中央广播电大出版社,2001);(4)学习论(施良方,人民教育出版社,1998)。

3 课程教学改革结果与评价

《学习科学与技术》课程不再局限于课本知识的学习,更多地鼓励学生学会团队创新性学习。教师提供研究平台和指导,选择上届该课程考核优秀的学生作为导学,调动学生学习积极性。以课程书本知识的学习带动学生的创新性拓展学习,是本课程改革的重点。因此,小组创新性学习不再只是单向接受老师的知识灌输过程,而是将重心放在学生的学习探索上,特别是学生的团队合作与创新性学习思想以及能力的培养上。

通过该课程的学习,激发了学生对科学研究的兴趣。学生不再拘泥于课堂书本知识的学习,更注重课外知识的探究过程。自2002年课程开展至今,有近20位学生参加了学校组织的科研立项、“世纪杯”等创新实践科研活动,并取得骄人的成绩。同时,在教师的指导下,学生和教师已发表多篇学术论文。对于教育技术学专业的毕业生来讲,相比其他同事,学习更主动,学习能力更强,在团队中充分发挥了自身的学习优势,起到了模范标兵作用。

科学学与科学技术研究篇3

中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)07-0176-02

信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势,以网络技术和多媒体技术为核心的信息技术已成为拓展人类能力的创造性工具。为了适应这个发展趋势,我国已经确定在学校教育中普及信息技术教育,同时加强信息技术与其他课程的整合。“信息技术与课程整合”的教学模式将成为我国面向21世纪学校教育教学改革的新视点,它的发展无疑将为新的教学理念的实现开辟出美好的前景。

一、信息技术与其他学科教学整合的内涵

信息技术与其他学科教学的整合,不是简单的把信息技术仅仅作为辅助教师教学的演示工具,而是要实现信息技术与学科教学的“融合”,是高层次的主动适应。信息技术与课程整合强调一种高度的和谐与自然,学习者主动学习、协作学习的能力和创新精神将不断提高,最终实现学习者学习的改善。

《基础教育课程改革纲要(试行)》中明确指出:要“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革,充分发挥信息的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”所谓整合,它强调了对个体特征的继承性,即被整合的个体并不丧失其自身特性,使当前行为保持在过去已经形成的某些理念之下的同时,又强调了个体中一些要素的交叉与融合,使处于某一过程的不同个体在某种目标的导引与要求下,呈现出高度的和谐与自然。因此整合应该是一个螺旋上升的发展过程。

信息技术与其他学科教学整合是指在课堂教学过程中,把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合,共同完成课程学习任务的一种新型的教与学方式。整合与优化的主体是课程,以实现课程目标为最根本的出发点,以改善学习者的学习为目的。整合与优化要让网络环境服务于学科教学,既应用于教师的教,又适用于学生的学,以网络环境促进学生学习的改善。网络环境既是教学内容的有机组成部分,又发挥着教学环境的作用。整合与优化是革命性的教学模式,它使网络环境既是辅助教学的演示工具,又是学生学习的认知工具、研究工具。整合与优化将引起学习方式的改变,改善传授式、接受式学习,加强指导性、探究性学习。

二、信息技术与课程整合要达到的目标

(一)提高课程学习效率和学习质量

信息技术无论与哪一门课程整合都不是摆花架子,它的直接评价目标就是提高学生的学习效率和学习质量。因为信息技术与课程整合本身就是先进的教学技术与先进的教学思想相结合的产物,其先进性必然体现在学生学习效率和学习质量的提高上,这是信息技术与课程整合的最基本的评价目标。

(二)培养学生掌握信息时代的学习方式

我们常说信息技术将要改变人们的生活方式、生产方式和学习方式。培养学生掌握信息时代的学习方式是信息技术与课程整合的直接目标。学生应具有如下学习方式:(1)会利用资源学习;(2)会自主发现学习;(3)会利用网络通讯工具进行协商交流,进行合作讨论式的学习;⑷会实践创造性学习。

(三)培养学生的信息素养

培养学生良好的信息素养是信息技术与各科课程整合所追求的综合目标。主要指以下几方面:(1)信息技术的应用能力;(2)对信息内容的理解与批判能力;(3)具有融入信息社会的态度和能力。这些信息素养,是信息技术与各科课程整合中应该做到、也能够做到的。

(四)培养学生的创新精神

信息技术教育为学生营造了一个网络化的学习环境,使学生的学习观念发生了重大变化。学生可以进行“自主发现、自主探索”式学习,由过去的被迫学习向主动学习转变,极大地激发了学生学习的兴趣,对培养学生创造性思维的发展和创新精神具有重要的作用。

三、资源优化的途径与模式

资源优化的途径有很多种。(1)借助共享资源。这个共享资源可以是网上的资源,但最好是凭借专业型优质“资源库”,比如说同方的“资源库”,这一类的资源是共享资源,大家都可以利用;(2)师生共建资源。不仅老师自己去做,还要发动学生帮着一起搜集素材,来解决资源优化问题;(3)教师要根据不同学生的需要,根据不同年级、不同时间段的需要,对这些资源不断修改,增删去取、重新组合,等等。如果说资源优化的途径有一个模式存在的话,就是必须把共享资源建立起来,在教学实践中不断优化、概括、重组。

四、信息技术在课程实施中的作用

信息技术与课程实施整合将带来观念的变革、教学要素的重新建构以及教学结构的变革,新型的教学结构将更加关注信息技术在课程实施方面的作用,主要包括以下几个方面:

(一)教师知识呈现的变革

信息技术与课程整合后,将原来的教师单一的直接的口授讲解知识的呈现途径,转变为多样化的知识呈现途径。知识传授途径的多样化,带来高效的学习效果。

(二)知识来源的多样化

信息技术与课程实施整合后,教师作为知识来源的单一局面被打破,学习者可以直接从信息化环境和数字资源中获取知识,同时,学习者可以通过信息技术从学习化社区、其他学习者、在线专家等方面获取课程内容,达到最终的学习目标。

(三)媒体作用的变化

传统的媒体,主要是强化媒体的功能,而对课程内容和学习方式等方面没有产生作用。信息技术与课程整合后,信息技术由教师讲解的演示工具转变为教师活动的体现者和学习者的认知工具,媒体作用发生了变革。此外信息技术与课程实施整合后,课程实施的各个层面都发生了变革,教师由传统的知识传授者,转变为课程的设计者、学习者学习的指导者和学习活动的组织者和参与者。学习者由被动的简单接受,转变为主动的意义建构者和积极的学习者。学习者学习方式由传统的接受式转变为主动学习、自主学习以及探究学习。

信息技术辅助教学并与其他学科整合已是现代化教学方式之一,它亦是现代教育发展的必然趋势。因此在当前我国积极推进教育现代化、信息化的大背景下,我们教育工作者必须努力学习信息技术和现代教育技术,让信息技术在教育领域发挥出更大的作用。

参考文献

[1]张伯杰.信息技术与学科整合的理论与实践探索[J].牡丹江教育学院学报,2006,(1).

科学学与科学技术研究篇4

一、计算机科学与技术专业的现状

(一)计算机学科的特点

信息与网络成为当前社会的主流,计算机专业在这种趋势下也显现出宽泛化、大众化的特征。计算机相关专业规模大,在教育部设置的计算机相关专业中,计算机科学与技术专业是多个分支中一部分,也是计算机专业的核心。随着社会的日趋信息化发展,市场上对实用型计算机人才的需求日趋扩大,而作为核心的计算机科学与技术专业也成为培养社会人才的热门选择。

(二)实践教学在计算机科学与技术专业中的定位

实践教学是计算机专业课程的重要环节,它能有效地指导学生掌握理论知识,并能有效地运用到实践中。针对社会需求的匹配度来说,科学型人才、工程型人才、应用型人才是三大需求点,大学计算机科学与技术专业的学生需要完成程序设计、算法设计、软件设计、微机实习等相关的10项实践课程,以最终达成提升学生思维能力、认知能力与实践操作能力的目标。

二、计算机科学与技术专业实践教学存在的问题

(一)不够重视

目前大多数高校对计算机学科的主要学习还是以理论为主,实践课程的设置在课程中占很小的一部分,这也直接导致了学生在操作应用能力上的欠缺。比如,学生在学完程序课程后还不会编程,这其中包括教师对实践课程设置的不重视,也包括学生对自身实践操作能力的不重视。

(二)实验室利用率不高

学校的实验室是为进行实践教学而建的,但是大多数学校的实验室功能没有得到充分发挥,往往只是用于少数的几节实验课程。良好的计算机专业学习氛围应是课上与课外全面重视实践操作,以巩固所学的理论,学校实验室的利用率不高的重要体现是课外的未开放利用。

(三)课程内容与市场需求不匹配

现在的大多数学校为了应对社会需求扩大了计算机的专业设置范围,也增加了招生数额,但是在教学上仍然以传统的理论教学为主,这与当前的社会需求是不匹配的,学生即使有很强的理论知识基础也很难被用人单位录用。

三、实践课程建设的有效方法与途径

(一)实践教学理念建设

首先应从思想高度上认识到实践教学的重要性,才能最终围绕这一中心点,开展实践教学模式的探究与创新。其次意识到实践教学的理念核心是创新为本,着重培养学生的计算机专业应用能力。在进行实践教学的过程中,应当加强学生的实际操作训练,强化设计与探究课程实验,并建立良好的互动交流环境,摆脱传统的教条化教学模式。最后学生本身也应该建立起良好的创新意识,在实践课程中勇于探讨,不断开拓思维,成为计算机实用型人才。

(二)实践课程的设计与运用

1.实践课程设置

合理安排实践课程的时间,科学设计实践课的教学模式,专业课程的开展可以选择在学校的实验室由教师指导完成,邀请专家来校交流或者让学生参与企业的实习。

2.课程实验

大多数的实践课程主要还是在学校的实验室完成,因此,教师应提前做好课程的设计,学生也应提前预习,通过互动与解答,优质地完成实践教学,这其中,专业课教师起着指导员的作用,所以实践教学对教师也提出了更高的要求。

3.优化实践课程内容

老旧、重复的实验应尽量减少,根据最新的科技发展方向增设新的实验内容,实现创新与科研的结合;同时可以有条件地设置兴趣课堂,由学生自主根据自己的兴趣选择实践项目。

4.校企合作,学生实习项目

学生的大学最后一年是实习时间,学校应及时了解学生的职业发展规划,加强与企业的合作。根据学生的需求,个性化地为学生提供实习机会,并在与企业签订校企合作协议时,为学生争取合理的实习岗位,让学生在后期实习中能真正参与项目,最终有所收获。

四、总结

计算机科学与技术专业的实践教学满足了社会的革新需求,但在具体的应用过程中存在着诸多的制约因素。只有在教学过程中不断探究,寻找和设计出合理科学的实践教学模式,才能真正取得良好的教学效果。实践教学也是高校在教育创新上必然要走的一段路,只有大胆实践,才能实现计算机科学与技术专业实践教学的革新。

【参考文献】

[1]袁志永.计算机科学与技术专业实践教学研究[J].软件,2014(1).

科学学与科学技术研究篇5

一、信息技术与学科整合的背景和现状

新的课程观让我们重新审视延续多年的教学观、质量观、发

展观、人才观,它深刻影响着教师长期习惯的教学行为。课堂中已经广泛地运用到了信息技术教学,作为助学和促进教学的最佳辅助方式,它不仅能够多角度、多层次、多方位、多侧面地展示教学内容,还能使画面清晰真实、文字表述详尽、色彩鲜明,化虚为实,变静为动,使深奥抽象不具体的理论能够具体形象化。综上所述,信息技术与学科教学的整合,促进了现代教育中将学生作为教学主体的思想,最终必将成为教育改革的着力点和发展方向。

二、信息技术与学科教学整合的内涵

信息技术与学科整合是实现教育信息化,推进基础教育跨越式发展的关键环节。目前,关于信息技术与课程整合的定义总说纷呈,至今都没有能够达成共识。陈至立部长在全国中小学信息技术教育工作会议上的报告中指出:“技术与课程的整合就是通过学科把信息技术与学科教学有机地结合起来,从根本上改变传统教和学的观念以及相应的学习目标、方法和评价手段。”《中小学教师教育技术能力标准》中把信息技术与课程整合定义为:“在学科教学过程中把信息技术、信息资源和学科有机结合,建构有效的教学方式,促进教学的最优化。”上述的不同定义我们可以看出,研究者从不同的视角,对信息技术与课程的整合做了诸多探究和思考。所以,我认为信息技术与学科整合就是将信息技术有效地融入各个学科中去,并合理地运用到教学过程中。如,数学化的教学环境中教师能够运用信息技术教学让学生发现解决问题。

三、信息技术与学科教学整合的原则

信息技术与学科教学整合有利于我们的教育教学工作,教师上课备课,学生课堂学习都起到了促进作用。我认为,在信息技术与学科教学整合的过程中应注意以下几个原则:

1.发展性

以学生的全面发展为着眼点,这是科学的教育、人性化的教育最基本的原则,在信息技术与学科教学整合的研究实验中,学生学习的积极主动性被充分地调动起来,创造性也同时被激发出来,使他们能够持续有效地发展。

2.“整合”不能脱离学科课程标准

学科课程作为信息技术与学科教学的整合的立足点,信息技术与学科教学整合,这并没有涉及课程文本,而是涉及学生和老师对知识的共同探求过程。信息技术与学科教学整合的类型、方式等虽各有不同,但任何整合都不能游离于具体的学科课程标

准、具体的学科教学内容及学生获得知识的经验和应用知识的过程之外。这样才能让学生真正地学到知识。

3.“整合”不是“学科教学”加“信息技术”

有人会认为:信息技术与学科教学整合就是在教学中增加信息技术作为辅助教学手段。其实“整合”正是针对人们单一运用计算机而提出来的,最初人们培养学生计算机素养、开展计算机辅助教学等,只是把计算机等作为“术”看待,教学中仅用此“术”来帮助实现原有的教学理念和模式,信息技术手段的运用没有触动教学理念和模式的变革。

今天我们开展信息技术与学科教学整合绝不能走将信息技术与学科课程简单相加的老路,我们要以学科课程为出发点,将信息技术作为学科各级各类学习的有机组成部分,让信息技术服务于学科教学,以便更好地完成学科教学目标。

4.信息技术在“整合”过程中是学习对象、学习工具、教学工具

曾经一段时期,信息技术在教学中的运用已经成为现代教学方法和教育价值所在。在实践中,在教育者和学习者面前信息技术总是被无形的凌驾,人的因素总是被信息技术替代或者掩盖过去,不会用信息技术进行教学工作的老师就不是现代社会的好老师,信息技术不被课堂运用这一系列要求都被作为是评价教学的准则。信息技术与学科教学整合,这是要将信息技术的三大功能有机地统一起来,服务于各个学科,最终完成学科目标。

四、信息技术与学科教学整合的目的意义

信息技术与学科教学的整合对我国教育有着重要的目的意义。我认为可以从以下几个方面对其意义进行理解。

1.教师在进行教学情境创设时信息技术为其提供了强有力的技术支持,这是传统的手段和方法都不能够比拟的

例如,《几何画板》这一教学软件的使用。这款软件的功能极其强大,能够采取动态方式将对象之间的关系进行表现,学生能够在教学情境中将学生主动参与学习和学习积极性调动起来,抽象直观的数学概念通过信息技术软件活灵活现地表现出来,使学生由不喜欢讨厌到慢慢被吸引最后到乐意学数学。这样长此以往下去,学生学习兴趣被有效地调动起来,课堂效率也随之提高,学生的思维被良好的教学方法发散,进而使得教学目的达到更好的教学效果。

2.信息技术与各学科教学整合是构建“教师为主导,学生为主体”教学结构的重要途径

学生的主体性在信息技术与各学科整合的教学模式中被重点强调,学生的主动性、积极性与创造性要求能够被充分地发挥出来,其重点是自主性要突出。同时,在整合教学过程中,教师的角色分为组织、指导促进、咨询四种形式,这种主导作用的发挥要求教师在上课前对教学设计以及教学资源做更为突出和充分的准备,课堂上学生学习的“活”以及“动”全部被有效地调动起来,教师在课堂上的活动少了,使教学活动朝着更加优化的趋势进行发展,进而有利于学生的成长发展。

3.师生角色定位的促进,学科的教学行为优化

新课程标准的一个基本理念是以人的发展为本,突出学生的发展,强调学生的主体性,信息技术与各学科教学整合,是建构“教师为主导、学生为主体”教学结构的重要途径。教师要通过合理整合,细心地整理,对网络教学资源进行全面系统的加工,对学习进行指导性的教学。教师与师生团结合作,共同完成学习任务,使课堂效率提高。

4.促进学生综合素质的提高

(1)信息技术的教育过程,要通过学生自己亲手进行实践,这也是学生的一个创造过程

在学生运用计算机独立地进行作品完成时,这都需要学生积极自己动手和动脑,大胆合理地想象,

(2)有利于提高学生的信息素养

信息技术与各学科课程的整合是培养学生信息素养的重要途径,它能够培养学生对信息科学理解的能力及参与信息社会的态度,增强学生对社会生活中信息与信息技术的作用的理解。

(3)有利于培养学生的创新性

创新性需要理想教学和学习环境的共同支持才能够完成。

如上所诉,信息技术与学科教学整合的实质是变革传统教学结构――将“教师为中心”的传统教学结构,改变为既充分发挥教师主导作用,又能充分体现学生主导的地位。

综上所述,信息技术与学科教学整合这是一个长期而艰巨的探索过程,需要教师和学生互助合作,共同努力,教师要明确学科特点,对信息技术技术能够熟练地掌握,这样教师才能够准确地把现代信息技术运用到现代教育教学中,教学效率大大提高,进

而有力地推动小学教育的改革进程,这将不断推进信息技术与各学科课程整合的现代化发展。

参考文献:

[1]孙杰远.信息技术与学科整合[M].北京:北京大学出版社,2002.

科学学与科学技术研究篇6

随着科学技术的飞速发展,有关科学技术与社会的研究也进入了新阶段。国内外对科学技术与社会(STS)的研究现状有一个更清楚的了解,相关的学术论文也有很多,主要包括两个方面:

1 国际有关STS的现状研究

2010年4S学会( Society for Social Studies of Science,科学的社会研究学会)年会在日本东京召开,这次会议内容表现出了更多的学术比较性,许多学者开始反思欧美的STS研究传统,主张建立多文化视角中的STS研究。开始关注各种各样的全球问题,其中探究全球问题解决中的科技与公共政策的论文数量为最多,表现出了区域化、复杂化、多元化、经验化和现实化等特征。

相关的学术论文还有马会端,陈凡的《科学技术与社会发展:国际STS研究的多元化走向――第24届国际科学技术与社会会议述评》等。《科学技术与社会发展:国际STS研究的多元化走向――第24届国际科学技术与社会会议述评》这篇文章主要表现了STS的多元化研究趋势,在既定的大会主题下,学者们分别对埃吕尔技术社会思想,技术与能源环境政策等问题进行了讨论。同时,也涉及STS教育、技术民主化、科学技术的社会建构、技术伦理、技术创新等诸多层面的问题。既从技术哲学的角度,又从科学技术与社会的角度,对当前人类社会发展面临的问题及未来的发展趋势,进行了广泛交流。

2 中国有关STS的现状研究

科学学与科学技术研究篇7

中图分类号:G3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)01(c)-0000-00

STS是一门研究科学、技术与社会相互关系及其互动规律的多学科、多领域的综合性新兴学科。早在1938 年,美国学者默顿就在《17世纪英国的科学、技术与社会》一书中就第一次提出了“科学、技术与社会”这个概念,并提出了著名的默顿命题之一:经济、军事和技术问题是17世纪英格兰科学革命的重要原因。同样默顿指出:归根结底,十七世纪是现代科技及其各技术分支还只是处在开始的时期,虽然默顿命题针对的是十七世纪的英格兰,但默顿命题突出了科学技术对社会的重要影响并强调要对它们之间的互惠关系进行研究。近年来,全球的科学技术与社会研究更是获得了非常显著的进展,许多重要的专业期刊都不同程度地编发了科学技术与社会的文章,并对相关的一些学术活动做了重要的编述和整理,在这些学术论文和学术活动中对STS研究的重点和热点问题都有涉及和讨论。

随着科学技术的飞速发展,有关科学技术与社会的研究也进入了新阶段。国内外对科学技术与社会(STS)的研究现状有一个更清楚的了解,相关的学术论文也有很多,主要包括两个方面:

1 国际有关STS的现状研究

2010年4S学会( Society for Social Studies of Science,科学的社会研究学会)年会在日本东京召开,这次会议内容表现出了更多的学术比较性,许多学者开始反思欧美的STS研究传统,主张建立多文化视角中的STS研究。开始关注各种各样的全球问题,其中探究全球问题解决中的科技与公共政策的论文数量为最多,表现出了区域化、复杂化、多元化、经验化和现实化等特征。

相关的学术论文还有马会端,陈凡的《科学技术与社会发展:国际STS研究的多元化走向――第24届国际科学技术与社会会议述评》等。《科学技术与社会发展:国际STS研究的多元化走向――第24届国际科学技术与社会会议述评》这篇文章主要表现了STS的多元化研究趋势,在既定的大会主题下,学者们分别对埃吕尔技术社会思想,技术与能源环境政策等问题进行了讨论。同时,也涉及STS教育、技术民主化、科学技术的社会建构、技术伦理、技术创新等诸多层面的问题。既从技术哲学的角度,又从科学技术与社会的角度,对当前人类社会发展面临的问题及未来的发展趋势,进行了广泛交流。

2 中国有关STS的现状研究

自从STS在中国诞生以来,国内的学者一直都从学派述评和思想评介两个方面进行研究,可以说,我国STS学者较为全面的了解了国际STS研究的主要研究方法和理论,初步构建起了STS研究的理论图景。目前,STS既要坚持“形而上”的理论研究,又要拓展实践研究领域,使其在现在的学术潮流中保持旺盛的生命力。如东北大学的陈昌曙教授、中国社会科学院的殷登祥教授、东北大学的陈凡教授等对“STS的基本理论问题”、“ STS与中国国情”和“技术的社会化”等问题的探讨并取得主要的成果。相关的学术论文有陈凡,陈佳的《论技术的社会化与STS的中国化》(2013年2月,自然辩证法研究);金俊岐的《关注产业:STS研究的新视野》(2012年1月,河南师范大学学报);田鹏颖的《科学技术与社会(STS)――人类把我现代世界的一种基本方式》(2012年6月,科学技术哲学研究)等。

陈凡教授指出STS中国化路径可以走以下几条道路:1.立足于中国时间情景的STS,澄清中国语境;2.坚持马克思主义传统的STS,要用中国马克思主义理论直指导我国的STS研究;3.植根于中国文化的STS,深刻把握中国传统哲学文化尊重自然和求真向善的精神,真正做到“古为今用”;4.聚焦于中国问题的STS,比如“西部大开发、中部崛起、航空航天工程、转基因食品”等,这些都是中国STS研究本土化应该关注的重大现实问题。

研究的目的在于应用,研究科学、技术对社会产生的正面或负面的影响的目的是要使科学、技术更好地促进社会的发展,造福于人类。在探索未来我国STS研究的发展道路的过程中,我们将STS中国化的问题提出来,指出在中国的科学技术实践领域中,将STS的基本理论和中国STS的实际相结合,并最终形成中国语境的STS。这是当前我国STS研究的一个重要课题。同时,关注产业研究也是STS拓展新领域的一个重要方向,关注产学研结合,产业创新与革命等问题也是STS的一个重要内容④。总而言之,STS要有中国风格和中国特色,研究STS要真正的为我所用。

参考文献

[1][美]罗伯特・金・默顿.十七世纪英格兰的科学、技术与社会[M].范岱年等译.北京:商务印书馆,2003:21,112,259.

科学学与科学技术研究篇8

中图分类号:F224-39 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2014)04-0-01

一、前言

伴随计算机科学与技术的快速发展,其广泛应用于较多行业领域,生产制造以及科学研究整体水平逐步变成反映国家科技含量的重要标准。计算机科学与技术不但有效提升了社会生产效率以及工作质量,同时全面推进我国向着发达强大的方向进一步发展。基于其影响到我国的快速发展计划,为此对计算机科学与技术的现代化应用研究尤为必要。主要目标在于可明确该项技术在社会现代化建设发展进程中发挥的作用,进而科学应用于未来研究开发项目中,最终可令人们明确其发展现状并深化研究,推进科学技术的不断发展与提升。

当前,社会已经迈入了高速发展时期,人们在注重质量的基础上也在追求提升生产效率。毋庸置疑,计算机科学与技术在较多行业承担重要角色,其现代化应用研究持续推进各行业发展迎来了春天。然而基于我国国情决定,仍旧处在初级发展时期,计算机科学与技术为一类高端新型的手段,因而在我国发展阶段中包含一定缺陷,并会受到阻碍影响。该类问题对我国现代化社会建设发展形成抑制作用,因此需要我们有效应对处理。

二、计算机科学与技术应用探究状况

计算机科学与技术包含硬件以及软件、相关技术的应用,体现出显著的综合特点,同时与现实生活密切相关。较多政府机构无纸化办公均应用计算机系统,其录入输出,运算控制、储存记忆等能力良好的符合当前自动化办公应用需求。再者我国经济建设逐步应用计算机技术,全面提升生产工作效率,可良好地节约工作时间以及成本,进而为企业创设更丰富的经济效益。计算机科学与技术具备精准、可靠、科学运行特征,因此受到广泛欢迎。其独特性令发展速度越来越快,新产品持续的开发研究出来。例如各类工程绘图工具、办公系统软件实现了快速更新。其在图像分析、编辑处理方面逐步受到了研究机构的青睐,进而显现出欣欣向荣的应用发展前景。然而包含的不足问题也较为普遍,较多不科学的应用探究与非法的信息盗用对我国社会的健康和谐发展形成负面影响,因此急需要制定有效的管理策略。

三、计算机科学与技术应用包含的问题

当前,我国计算机科学与技术现代化应用探究阶段中存在的问题主要包含下述几个方面。首先较多应用计算机的单位没能真正明确合理的应用措施,包含漏用、乱用问题。例如工作人员基于对计算机应用管理手段掌握的不牢固、不熟练,令较多控制设施以及计算机内部程序受到了不良损坏。另外,还欠缺相应的法律管理以及文明监督工作条例,形成了较多机密信息被不良盗用的问题,令社会危害大大增加。例如,黑客应用计算机病毒入侵商业电脑之中,进而对社会稳定性形成了破坏影响。计算机科学与技术的飞速发展引起了网络时代的发展革命,同时也为不法分子创造了可乘之机。例如一些网络即时通讯工具被不法分子利用,令受骗上当的案例屡见不鲜,大众财富安全不良受损。当前仍旧没能创建形成行业的科学发展系统,而是显现出较为混乱的应用探究格局。例如当前我国计算机开发研究类别多样,同时应用探究市场极为庞大,构成了各自单独的竞争发展态势,很明显该现象对行业统一发展极为不利,无法构成优质的发展建设环境。

四、计算机科学与技术应用策略与发展

1.计算机科学与技术应用策略

针对计算机科学与技术应用范畴与技巧方式应进一步明确规定,提升应用人员整体操作水平。可就不同应用及探究阶段出台合理条令体制,对技术操作员工做有效的培训引导,预防漏用、乱用以及误用问题,提升整体工作有效性。法律管理机构以及文明监管单位应严格明确计算机管理工作条例。例如针对非法操作人员做出强制管理,针对情节较轻的问题实施严格批评指正,对情节严重问题利用法律条款进行约束管制。针对应用计算机网络技术进行欺骗的人员不应放任股息。可通过互相监督、无名举报,有效的鼓励激励方式,提升人们安全责任意识,塑造社会全员道德责任工作精神。

科学技术倘若欠缺统一的发展系统与明确发展方向,便不能持久的发展。为此应在计算机科学与技术现代化探究应用阶段中进行有效的综合集成,抑制恶性竞争,构成统一建设发展的全新局面。不仅应分项发展,同时应结合建设,创建优质的发展系统并明确合理的发展方向,进而推进计算机科学与技术的跨越式、高效性发展。

2.计算机科学与技术发展

计算机科学与技术为信息化环境中各行业快速发展的核心,同时也是企业激烈竞争发展的有力武器。其对我国军事建设、政治管理、经济发展均形成了决定性影响。近年来我国计算机技术发展研究正向着全面提升的方向发展,更多领域均应用计算机科学与技术。因此需要其继续向着标准规范以及国际水平方向发展。应创建统一完整的工作体系,进而令各类计算机科学与技术有效的综合做好管理控制,方便展开全面细致的分析研究,扩充其应用范畴。

五、结语

为推进计算机科学与技术的全面发展,我们只有针对其应用状况、现实特征,制定科学有效的实践工作策略,明确未来发展研究方向。方能激发计算机科学与技术应用优势,真正推进行业实现可持续的全面发展。

科学学与科学技术研究篇9

我国应该抓住这一机遇,大力推进卫星导航与定位学科的发展,为培养大量高精尖专业人才,争夺卫星导航与定位国际市场奠定良好基础。本文旨在调研国内外卫星导航与定位技术学科的发展现状,对国内外最具代表性的高校和研究机构进行对比分析,为我国该学科的发展提出了若干建议。

 

一、引言

 

卫星导航与定位技术是利用各种用户终端接收由卫星导航定位系统播发的、并沿着视线方向传送的信号,对目标进行导航、定位和授时。将卫星导航与定位技术与传统的导航定位技术相比较可知,卫星导航与定位技术具有高时空分辨率、全天候、连续地提供导航、定位和定时的特点。

 

经过几十年的发展,卫星导航与定位技术取得了巨大的进步,已经成为当今世界高技术群中对现代社会最具影响力的技术之一,并且已然渗透到国民经济的各个领域,应用于海上舰船、陆地车辆、航空与航天飞行器的导航,以及大地测量、石油勘探、精细农业、精密时间传递、地球与大气科学研究以及移动通信等多领域。未来卫星导航与定位技术将进入以保障地球系统环境安全、发展战略性新兴空间信息产业、探索地球系统的新阶段。

 

卫星导航与定位技术是事关国民经济社会发展、国家科技进步、国家安全等方面的综合技术领域,是国家科技实力与竞争力的重要标志之一[1]。世界主要军事大国以及经济体都竞相发展独立自主的全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS),包括:美国的GPS(Global Positioning System)、俄罗斯的GLONASS(Global Navigation Satellite System),欧盟的GALILEO(Galileo Navigation Satellite System)以及中国的北斗卫星导航系统BDS(BeiDou Navigation Satellite System)。

 

当前,卫星导航与定位技术正在从单一的GPS时代转变为多星座并存兼容的GNSS新时代,卫星导航体系全球化和增强多模化;从以卫星导航为应用主体转变为PNT(定位、导航、授时)移动通信和Internet等信息载体融合的新阶段。BDS的逐步建成为我国卫星导航与定位技术的进一步发展提供了良好契机[2]。我国应该抓住这一机遇,大力推进卫星导航与定位学科的进一步发展,为培养大量高精尖专业技术人才,争夺卫星导航与定位的国际市场奠定良好基础。本文旨在调研国内外卫星导航与定位技术学科的发展现状,对国内外最具代表性的高校和研究机构进行了对比分析,为我国卫星导航与定位技术学科的发展提出若干建议。

 

二、卫星导航与定位技术学科发展

 

目前,国内研究卫星导航与定位技术的高校和机构主要包括:武汉大学、同济大学、中南大学、河海大学、山东科技大学、长安大学、上海天文台、中国测绘科学研究院和中国科学院测量与地球物理研究所等[3,4]。本文以武汉大学作为国内卫星导航与定位学科的研究代表。武汉大学卫星导航定位技术研究中心始建于1998年,以建设世界一流学科为目标,经过十余年的努力,在卫星导航及相关领域开展了广泛深入的研究,为我国自主卫星导航系统的新技术、新方法和新应用的发展做出了巨大贡献。

 

目前已建成亚洲唯一的国际IGS分析中心、国际IGS数据中心,全球连续监测评估系统(IGMAS)数据中心以及武汉大学北斗试验跟踪网。发表高水平SCI论文数量也与日俱增,包括《Journal of Geophysical Research》、《Journal of Geodesy》和《GPS Solution》等。每年培养卫星导航与定位的硕士研究生、博士研究生达到两百余人。为了实现世界一流学科建设的目标,需要以世界领先学科为标杆,通过与世界领先学科的对比与分析,找出本学科发展的优势和不足,明确发展定位。为此,我们深入调研了澳大利亚新南威尔士大学和美国麻省理工学院的测绘学科的发展动态,从人才培养、队伍建设、科学研究、国际交流、社会服务几个方面进行了全方位的对比分析。

 

(一)澳大利亚新南威尔士大学

 

澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)测量与空间信息工程系成立于1960年,隶属于土木与环境工程学院,该学院在2012-2014年QS世界大学学科排名中位列前20。测量与空间信息工程系是世界一流的大地测量与卫星导航研究团队,是澳大利亚排名第一的地球观测研究机构。测量与空间信息工程系以GNSS卫星导航定位为主要研究方向,在卫星导航接收机设计和信号处理算法、组合导航、室内导航、遥感技术及应用等领域具有雄厚的实力。主要的研究方向包括:多GNSS系统导航定位、卫星接收机设计和信号处理算法、多传感器融合算法及应用、室内定位、大地测量参考框架、遥感技术与应用以及激光雷达测量等。该系现有1名教授,3名副教授和4名高级讲师,其中Rizos教授在2011年当选为国际大地测量学会(IAG)主席。

 

为大地测量研究以及应用领域培养了大量优秀的人才,现有在读博士研究生33名。该系自1960年成立之日起,便与美国、德国、英国等著名大学、研究机构和产业部门建立了长期的、广泛的国际合作关系。2010年以来,共发表论文450余篇,其中SCI论文近200篇。培养了许多优秀的博士和硕士毕业生,获得了许多学生奖,同时毕业生受到用人单位的一致好评。导航定位领域的毕业生中,许多已经成为澳大利亚最多产、最有创新能力和最有影响力的研究人员。

 

(二)美国麻省理工学院(MIT)

 

美国麻省理工学院(MIT)大地测量与地球动力学系隶属于地球、大气和行星科学学院,该学院在地质、地球物理等领域有百余年的悠久历史。该系主要研究方向包括:卫星精密定位定轨理论、方法和软件、地壳形变监测、激光测高、地球内部构造等。现有研究和教学人员10人,为大地测量领域培养了大批优秀人才,很多已经成为了本学术领域的领军人物。大地测量与地球动力学系是世界著名GNSS高精度数据处理软件GAMIT的主要研发机构,过去二十余年GAMIT软件在卫星精密定轨定位、地壳形变监测、地球环境变化等领域得到了广泛的应用,并取得了大量的成果。上世纪90年代,以该系为依托建立了IGS分析中心(MIT),为IGS提供精密的GNSS产品,其产品质量长期位列各分析中心前茅,为推动GNSS技术在精密导航定位领域的应用做出了突出贡献。美国麻省理工学院的在GNSS数据分析方面研究处于世界领先水平。

 

与上述两个研究机构相对比可知,武汉大学在卫星导航定位研究方向方面,相对全面;在研究的深度方面,与澳大利亚新南威尔士大学水平相当,与美国麻省理工学院相比还有一些距离;从办学规模来看,武汉大学优势明显。因此,应该在需要巩固现有成绩的基础上,进一步提升国际影响力,建成具有世界一流水平的卫星导航定位技术的研发与创新平台。需要提高的方面包括如下四点:增加高端数量与质量,尤其是SCI检索论文;加强国际间的交流和合作,争取举办有影响力的大型国际会议;扩宽人才培养和就业渠道,为国际大地测量界输出更多高层次的优秀人才;增加国际学术机构和国际学术期刊的任职,掌握国际话语权。

 

三、结语

 

科学学与科学技术研究篇10

1.1生物科学领域的农业方面的应用

生物技术应用领域不同的是,农业领域。农业生物技术领域中应用十分广泛的脚步已经渗透到每一个角落。取得的成绩也是最大的。人们运用相关生物技术有效的增加粮食作物产量,还有些病虫害防止。下面,我们具体分析了21世纪以来,基因组学的研究又推进一系列突破生物技术进人更加迅猛发展的新阶段,包括动物、植物、微生物生物技术、农业生物技术已经在新的农业科技革命的强大动力小才这么部门间因作物也已经大规模推广应用抗虫方向相同,抗疾病,抗除草剂的部门间因棉花玉米、大豆、油菜等。进人大规模商业化阶段是应用现代分子生物学和传统植物育种科学结合的男人。新兴的分子育种学。检查生物科学技术部门间因克隆领域的应用,几年前,一个技术受到人们的重视,许多人很有兴趣,许多人持反对意见,这项技术是部门间因复制技术。该技术是最近几年,由于生物科学技术的迅速发展,还开始了。下面,我们马上就来具体分析一下。我国的动物生物反应器的基础研究和开发水平总体上同国外相比,差距仍在三年,利用部门间的因有线生物反应器表达多种疫苗、药物技术在小断体人类细胞的多种优良种牛成功率的研究现在正迅速增加。

1.2生物科学技术在转基因克隆方面的应用

前几年,有一项技术受到了人们的重视,有很多人很感兴趣,也有很多人持相反的意见,这项技术就是转基因克隆技术。该项技术近些年啦,因为生物科学技术的融入,也迅速的发展起来了。下面,我们就来具体分析一下。我国动物生物反应器基础研究与开发水平在总体上同国外相比仍有三年的差距,但利用转基因羊乳腺生物反应器表达多种疫苗和药物的技术正在小断完善体细胞克隆多种优良种牛的研究成功率正在迅速提高。

2生物科学与技术研究进展分析

下面,我们来分析一下生物科学与技术的研究成果。

2.1浅析基因工程技术的建立与应用

基因工程技术是一种基于基因的技术,该项技术正式因为基于基因,因此可以有效的,根本的改善一些生物的本质。因此,具有很高的研究价值。基因工程主要基因克隆是指定任何基因组基因克隆化。基因工程在农业、畜牧业、酿造业、制药业、水产业等力量已经因为应用效果进行了深入的研究,而对基因工程人遇难船上的更复杂的、和人际关系???。生物的基因组的各种生物的认识的人和改造,有差异时,从基因组上找到真正的原因,生物学因为我地分子生物学和生命科学时代。

2.2浅析,细胞综合技术及应用实例

人的身体是由许多细胞构成,每种细胞都发挥着不同的作用。所以生物技术领域的应用,细胞大的研究价值。同其他生物技术领域的应用。细胞综合技术快速纯合新品种的方法和技术。特别是和杂交,远缘杂交、辐射等新技术结合,说明我们自21世纪以来,生物科学已经发生的原始细胞生命的起源、生命进化的新物种的形成与改造等重大理论问题上有很大的发展,人类的生物本质的认识,对遇难船没有大的提高,改造理论和实践上对生物的影响作物新品种的选育有良好的指导作用。

2.3规模浅析人类基因组计划的实施

人类基因组计划,但许多年前,当时的生物科学技术的不断完善,因此还计划及时得到了。最近几年,随着生物科学技术的发展,终于得到了这个计划。中国科学院遗传的人类基因组研究中心,国家人类基因组中心和北南电力动力中心一起承担国际人类基因组的连续测量工作目前已基本完成遗传图、物理图像、复印地图制作比人体基因组研究小只具有理论意义。其次,许多研究文献的能力的生物技术实现工业化、商业化过程。中都需要整合经济学、伦理学、法律、管理学等多个学科的社会科学知识和环境对他的评价、社会管理等方面的经验,通过对应的生物科技应用中形成的技术。挑战当然同时也需要中国科学管理部门及高等教育机构相互配合。

3生物技术的发展,对社会的影响

生物技术的发展已经影响社会的许多方面。下面,我们的生物技术促进多学科的融合,促进生物技术方面的技术多起床。先说生物技术实现了多学科的集成。人类生命科学实验探究的孟德尔著名的豌豆实验后的细胞杂交技术开发小细胞核及细胞质结合形成理想的供体细胞特征杂种全同胞这一切都说明生物科学技术学多学科知识的发展。是的,集成在一起,生物科学技术的基础。

科学学与科学技术研究篇11

胡道静,祖籍安徽泾县,生于1913年,父亲胡怀琛、伯父胡朴安都是有名的学者,尤其是朴安以治文字、训诂而闻名于学界。从小受家学的耳濡目染,勤奋好学,又先后受到过版本学家陈乃乾、经学家周予同、史学家吕思勉、历史地理学家姚明辉、音韵学、敦煌学家姜亮夫、地理学史家王庸、思想史家蔡尚思、语言、古文字学家闻宥、农业生物学家辛树帜、植物学家胡先?等名师指点,为他后来的治学奠定了良好的基础。二十岁以前就出版了《校雠学》、《公孙龙子考》等专著,还负责《万有文库》中两部重要农书《齐民要术》和《农政全书》的编辑工作。可是这并没有顺理成章地使他成为一个科学史家。三、四十年代,年轻的胡道静先是进入柳亚子先生创办的上海通志馆,以后又先后在多家新闻机构中任职。写出了多种与上海新闻出版史等相关的论著。

建国以后,胡道静调到出版部门工作,专门从事古籍编辑,从他最擅长的目录学着手,他开始系统地整理《梦溪笔谈》和古农书,这也是在当时的情况下,依据其个人情况,最能为社会服务的一种方式。他对古代的一些农作物,如粮食作物中的粟、蔬菜作物中的茭白,以及园艺作物中的瓜类等进行了考证。然而,使他一举成名的便是1956年问世的《梦溪笔谈校证》。

胡道静对于《梦溪笔谈》的兴趣源于年轻时候的一段经历。他最初是从中学英语课本中得知活字印刷术是一个德国印刷工人发明的,后来读到美国学者卡德(Thomas Francis Carter)写的《中国印刷术的发明及其西传》(The Invention of Printing in China and its Spread Westward)一书,才得知印刷中最重要之改良,莫如宋代之活字印刷术,其详见于宋沈括《梦溪笔谈》,于是便有了研究《梦溪笔谈》的最初动机。这一动机一直蛰伏在他的心中,直到年过不惑,才得以开花结果。

《梦溪笔谈校证》是第一本对原书进行系统整理和研究的著作。它以清光绪三十二年(1906)番禺陶氏爱庐刊本为底本,并采用明弘治本、稗海本、津逮?书本、汇秘笈本,清代的学津讨原本、玉海堂本、四部丛刊续编本、以及各家校记和宋元笔记所征引的文字校勘[2],取各家之所长,引证的书目逾数百种之多。其中有关科学技术史的部分就广泛吸收了此前国内外学者的研究成果,如,钱宝琮、李俨、许莼舫、三上义夫等有关中国数学史的论述,梁思成关于中国建筑史的论述,陈遵妫关于中国古代天文史的论述,竺可桢、章鸿钊等于关于地学史的论述,王锦光等有关中国物理学成就的论述,当然也包括引发他对《梦溪笔谈》兴趣的美国学者卡德(Thomas Francis Carter)有关中国印刷术源流史的论述[3],等等。

《梦溪笔谈校证》的出版很快就引起学术界的注意,并在短时间内一版再版。著名历史学家顾颉刚先生写信给他,称赞“校证”可与裴松之注《三国志》媲美。法国巴黎出版的《科学史评论》在1957年第10期上发表书评,对“校证”做了很高的评价,认为“校证”对于这部“世界上最古老,最重要的科学史著作”来说,“无疑是汇集了最丰富的文献。”1959年,北京大学历史系评述建国第一个十年我国古籍整理工作的成就,特别提名两部书:一部是顾颉刚先生主持标点的《资治通鉴》,另一部就是《梦溪笔谈校证》。在海外的胡适博士在读到《梦溪笔谈校证》后,曾对人说:“此书作者造诣甚深,算了不起。”日本学者梅原郁等在将《梦溪笔谈》译成日文时,就曾参考了胡道静的工作,并称赞“胡道静氏为当今中国研究《梦溪笔谈》的第一人者”。[4]

成名以后的胡道静继续从事着与沈括和《梦溪笔谈》相关的研究,尤其是注重沈括著述的钩沉。“”前,发表了一系列的文章,介绍沈括的农学著作《梦溪忘怀录》,以及沈括在农业科学上的成就和贡献,活字板发明者毕?N卒年及地点考证等,还完成了约40万字的《梦溪笔谈补正》书稿、以及《苏沈良方校录》、《沈存中佚书钩沉》、《熙宁字说钩沉》等。与此同时,胡道静也开始将注意力投入到农书和农史的研究中来。

60年代初,刚从饥饿中走出来的中国人,重新认识到农业生产的重要性。这也成就了胡道静农史研究事业上的高峰。1962年和1963年,五十岁前后的胡道静,开始将注意力转到古农书钩沉觅遗与研究,他从浩如烟海的古籍,如《永乐大典》中,找出了宋吴怿撰著的《种艺必用》、温革的《分门琐碎录》、明人王藏的《稼圃辑》、陈正学的《灌园草木识》、清人姜皋的《浦泖农咨》、民国时叶景葵(揆初)辑录的《刍牧要诀》、《太康物产表》等稀见古农书,完成了《稀见古农书录》、《稀见古农书别录》、并出版了《种艺必用校注》一书。这些发现,为中国农学史的研究提出了宝贵的资料,特别是《种艺必用》和《分门琐碎录》的发现,对于了解从北魏《齐民要术》到元代《农桑辑要》,长达700余年的农业技术的演进更有莫大的帮助。他还撰文对《种艺必用》等稀见古农书在中国农学史上的地位进行阐述。在整理农书的基础上,胡道静还对一些农史问题进行了研究,写出了“山东的农学传统”、“释菽篇”、“我国古代农学发展概况和若干农学资料概述”等文章,其中“释菽篇”,从文献学和文字学等方面进行论证,认为中国古代农民对于大豆的根瘤的特征与特性很早就有认识。“”前,胡道静还完成了《中国古农书总录》,该书全面辑集古农书的目录学资料,加上考证和按语,约100多万字。

胡道静对于科学史研究的另一项重要工作便是徐光启的研究。胡道静虽自称为泾县人,但一生中大部分的时间都是在上海渡过,他研究上海的历史,自然也包括上海历史上,也是中国历史上最伟大的科学家之一徐光启。可以说,在古代科学家中沈括之外,胡道静用功最多的便是徐光启了。如同徐光启一生致力最多的是农田水利之学一样,胡道静对于徐光启的研究也主要集中于农学方面,他撰文对徐光启农学著述等问题进行了考订。

胡道静有关中国科学史的研究随着“”的爆发而停止。中,他不仅经历了近十年的牢狱之灾,而且在此之前已经完成的《中国古农书总录》也被付之一炬,同时被焚毁的还有约40万字的《梦溪笔谈补证》、《中国古类书》手稿、累年校勘科技古籍、辑录逸文作出的《南方草木状校录》、《苏沈良方校录》、《沈存中佚书钩沉》、《熙宁字说钩沉》,以及多年积累的有关沈括和《梦溪笔谈》的研究论文。

再出发已是到了七十年代末八十年代初。起点仍然是从《梦》开始的地方,年近古稀的胡道静原准备集中时间和精力,重新撰集《梦溪笔谈补正》。[5]但在科学的春天里,胡道静已然成为了中国科学史研究的一颗大树。树欲静而风不止。于是我们看到他仍然在他认为“太长”的战线上老骥奋蹄。用他在《沈括诗词辑存》一书“后记”中的话来说:“余虽驽疲、闻钲和嘶,亦安得不跃起也。”[6]胡道静这颗大树上又结出了累累硕果。

在沈括和《梦溪笔谈》的研究方面,他发表了“《梦溪笔谈》在国外”、“《苏沈内翰良方》楚蜀判”、“梦溪忘怀录钩沉”、“沈括军事思想探源”、“试论宋代改历中反映的科技成就”、“沈括的自然观和政治思想”等学术论文。还出版了《沈括诗词辑存》、《梦溪笔谈导读》、《梦溪笔谈》、《梦溪笔谈全译》。

在农书、农史的研究方面,主要是围绕着徐光启来展开的。1983年,徐光启逝世350周年,学术界开展了许多纪念活动,并将徐光启的研究推向一个新的高潮。他辑录了徐光启撰著的《甘薯疏》、《农遗杂疏》,并分别作跋,收入由上海文物保管委员会主编的《徐光启著译集》(上海:古籍出版社,1983年)中,还发表了“徐光启著作的新发现和研究”(1983)、“徐光启农学三书题记”、“关于《农政全书》的‘别本’”、“徐光启研究农学历程的探索”“北方引种水稻技术措施上的徐光启战略擘划与实践”等系列论文。这一时期,他还对朝鲜汉文农书《农学集成》、今本《南方草木状》、元刊大字本《农桑辑要》等古农书进行了研究。还结集出版了《农书、农史论集》。该书收集的论文大多为上个世纪六十年代中期以前的作品。现在所能见到的胡道静有关中国古代农学的研究,比较集中地出现在这本文集中。1990年日本?山?O村文化?f会出版了他所著的《中国古代??I博物?考》,该书较之《农书、农史论集》内容又有所增加,并且更有系统,除了收入先前有关农史、农书的研究之外,还加入有关考古发掘、宋应星和《天工开物》,以及后来一些有关农史研究的论文。

八十年代以后的胡道静,学术战线不仅没有收缩,反而拉得更长了。在科技史方面的研究除了原有沈括、徐光启和农书之外,还将研究的触角扩展到了宋代历法,以及黄道婆、宋应星、孙元化等一些重要的科技人物上面。其中最值得注意的一点便是转入道教的研究。许多大部头的道教著作都是在他主编或参与主编下完成的。如,影印《道藏》36册(文物出版社,1988年)、《道藏要籍选刊》10册(上海古籍出版社、1987)、影印《藏外道书》20册(巴蜀书社,1992-1994)、《周易十谈》(1992)等。这一时期,他还单独或与人合编了《简明古籍辞典》(1989)、《十大科学家》(1991年)、《国学大师论国学》(1998)等等著作。

八、九十年代也是年逾古稀的胡道静人生最为辉煌最为忙碌的年代。他的工作得到国际学术界的高度评价,1981年3月20日,院部设在巴黎的国际科学史研究院(International Academy of History of Science, IAHS),经世界著名科学史专家英国李约瑟、美国的席文和日本的宫下三郎三位博士联合提名,一致推选他为通讯院士(序号448)。这一时期,胡道静同时身兼上海人民出版社编审、农业出版社顾问、国务院古籍整理规划小组(科技史)组员、上海市古籍整理规划小组顾问、上海科技史学会第一届理事长、中国民主促进会会员等多项社会工作。同时还为上海师范大学、华东师范大学和复旦大学三所学校的研究生讲授古代文献、版本目录、古籍整理、古代科技史课程。

本文开篇时提到的对于沈括和他的《梦溪笔谈》的评介,见于1954年由英国剑桥大学出版的由李约瑟(JOSEPH NEEDHAM,1900-1995)所撰写的《中国科学技术史》?Science and Civilization in China?第一卷“导论”,同年的8 月 27日竺可桢在《人民日报》上发表了题为“为什么要研究我国古代科学史”的文章,也就是在这一年,胡道静先生调至新文艺出版社,并开始系统整理《梦溪笔谈》。1956年,胡道静的《梦溪笔谈校证》问世。胡道静在为《梦溪笔谈校证》所写的“引言”中就引述了李约瑟对于《梦溪笔谈》的分析和评价。而在《梦溪笔谈校证》问世之后,胡道静的工作也受到了李约瑟的高度重视。他们成了同道中人。李约瑟博士每次抵沪访问,总要拜访胡道静,并在他的书房“海隅文库”亲切交谈。胡道静将他对李约瑟的情谊融入到由他担任责任编辑的《中国科技史探索》一书,该书由上海古籍出版社于1982年出版,是专门为纪念李约瑟博士八十寿辰而征集的论文集。八十年代以后,胡道静转入道教的研究,也很显然受到了李老博士的影响。他在1991年春为卿希泰主编的《中国道教》一书所写的序言中,有这样一段文字:

我的名字叫“道静”,有些朋友就说我同道教有缘。但是,我的专业研究领域是中国科技史,特别是农业史。直到我同老博士李约瑟有了交往,发现他的巨著《中国之科学与文明》(又译《中国科学技术史》)引用了大量的道教经典总集《道藏》的材料,还提出一个著名的论点,即“道家思想是中国科学和技术的基础”,这才推动我的学术研究的注意力也转到“道教”上来。[7]

如今李约瑟和胡道静两位研究中国科学史的名儒硕学都已归道山,而以他们为代表的中国科学技术史的研究还在继续。

参考文献

1.周俊元,虽九死其犹未悔——记著名农业史专家胡道静,人物 1987年,第1期。

科学学与科学技术研究篇12

高压,是我们日常生活中通俗的叫法,是一种重要的使金属、石墨、陶瓷等物质成型的技术,它的全称是超高冷等静压,也可以称为冷等静压、高静压、超高压。在工业领域,高压加工技术的应用历史已经有很长久的时间了,并且发展的都比较好,高压在常温状态下,工作压力一般是一百到八百兆帕,水、矿物油或者是乳化水都可以是传递压力的介质。而生物高压加工技术就是,在温度低于一百摄氏度的状态下,此技术对生物材料施加流体冷等静压力,工作压力是一百到八百兆帕,促使生物材料从物理状态或者是化学状态上,发生变化,因而产生新产品的一种技术。它的用途很多,还可以和超声波等技术一起结合起来使用,从而使消灭微生物的活性[1]。

1国外对高压食品加工技术的研究与应用

在食品工业中,食品的加工和储藏是其关键环节,也是食品工业发展行业面临的难点问题。一般都是用加热处理的办法进行存储,但是这个方法有很大的不足之处,因为在加热的同时,虽然消灭了细菌,但对食品的外观和口感都有所改变,也使营养成分失去很多,成分也被破坏了。因此,随着社会的发展,超高压加工技术在食品工业中也逐渐开始进行应用[2]。一八九五年到一八九九年期间,国外的科学家相继报道了高压技术可以消灭细菌,可以用于牛奶的保存等消息,还发现了延长保存牛奶期限的方法,是应用四百五十兆帕的高压处理;在六百五十兆帕的高压作用下,还可以有效减少微生物的活跃数量。他们还有一个重要的发现,要想实现使水果和蔬菜保存五年左右的目的,也可以通过高压处理。后来,又有许多的科学报道对高压技术在各种蔬菜水果等食品中的应用进行了进一步的证实[3]。一九一四年,美国有一个物理学家通过试验观察蛋清在高压处理,会发生凝固的现象,因此得出了静水压状态下,蛋白质会变性和凝固的结论。一九,第五次国际食品工序学术会议在科隆召开,亚洲有一个国家的教授,在会议上发表了《高压在食品加工存储中的应用、设想及发展趋势》的论文,在世界各国的学者中引起了很大的反响,也促进了在食品加工领域应用生物高压加工技术的步伐。进入上世纪九十年代,果酱成为人们生活中的日常美味食品,而果酱正是一种高压食品,由日本研制并上市,果酱的加工工艺突破了以往食品加工需要加热的工艺过程,在不需要加热的条件下就可以制成,这对于高压食品加工技术来说,是一个突破和飞跃,也迎来了高压食品时代的春天。紧接着,美国、法国以及我国等世界各国都在高压食品加工领域取得了新的成果[4]。

2我国对高压食品加工技术的研究和应用

九十年代初期,我国开始投入大量的技术和精力,对高压食品加工技术在肉类、蛋类、乳内等人们日常生活中经常食用的食品进行大力研究。我国科学家对在食品中,超高压对酶类的影响,结果有两个方面的发现,一个发现是较低的压力可以激活一些酶,这主要是因为压力产生了凝聚的作用从而激活了酶,还有一个发现非常高的压力又可以使酶的活性消失。每种酶失去活力都有一个最低的压力值,当酶低于这个压力是就会保持活性,而当压力值超过时,当然有哥前提条件是在一定的时间内,酶就是加快速度失去活性。但是酶的类型、酸碱度、温度等因素都对这个失去活性的压力范围有一定的影响。利用高压技术处理,对蛋黄酱动态粘性和弹性的影响也是我国科学家研究发现的。利用超高压,可以让蛋黄酱的质地更加的细腻,口感更好。其原理是蛋黄酱在超高压的作用下,蛋白分子迅速散开,蛋白质的颗粒变小,其分子在压力的作用下伸展,使的分子结构发生改变,更加的细致紧密。肉类食品,是当今人们餐桌上不可或缺的食品。我国高压技术对肉类食品的研究和应用是比较广泛的。

科学家们通过研究高压处理技术对牛羊肉的形态、颜色、口味及分子结构的印象,得出这样的结论:高压处理技术,可以使牛羊肉的剪切力有很大程度的降低,从而使牛羊肉从口感上说变的更加细嫩,还可以使牛羊肉中的可溶性物质的含量大幅增加,从而加速牛羊肉的排酸进度。同时,随着牛羊肉的颜色也使随着压力的增加和压力保持时间的延长,由鲜红色逐渐变成了淡粉色,牛羊肉的颜色变成白色,只需要在六百兆帕的压力条件、二十分钟的保压时间下就可以实现,而当压力在五百兆帕到七百兆帕时,牛羊肉的样品都会出现白色的斑点。牛羊肉在显微镜下的结构,因为高压处理,也发生了很大的改变,在压力为七百兆帕,室内温度正常,保压时间二十分钟的条件下,牛肉的肌节收缩率大概约为百分之三十五,而羊肉的肌节收缩率为百分之二十二,而在显微镜下,压力越高,结构变化越大。高压技术对玉米淀粉糊化程度的影响也很大。在压力为七百兆帕,保压时间是两分钟的条件下,玉米淀粉进过高压处理后,糊化程度竟然高达百分之八十六点八。而在五分钟的保压时间里,玉米淀粉进过高压处理,其糊化程度就可以达到百分之百。这正好说明,高压技术在食品加工中是非常有优势的。同时,科学家们还发现,玉米淀粉在加热或者加压以后,在显微镜下,偏光十字都消失了,因此得出玉米淀粉的微晶结构在加压和加热后,发生同样的改变,并且淀粉分子结构都被破坏,发生了糊化,但,高压和加热不同的是,高压不会让玉米淀粉的颜色发生改变。

3结束语

总而言之,经过多年的摸索和研究,在食品加工领域应用高压技术已经非常成熟,并且具有很大的优势和发展前景。除了食品行业,在医药领域也有所研究,比如利用高压技术提取中药药剂中有效成分,并且有大量的试验研究现实,高压技术在病毒的灭活、疫苗的制取、生物制药等等方面都有这巨大的作用,可以说,高压加工技术对社会的发展,人类的生活都有着不可估量的贡献。

参考文献

[1]李宾,贾士儒,钟成,刘杰.采用超高压技术从甜叶菊中提取甜菊糖甙的工艺研究[J].现代食品科技,2017,(10):1117-1120.

[2]王存林,张翠英,张瑛,王盛民.超高压技术在现代杀菌领域的应用[J].时珍国医国药,2017,(05):1082-1084.

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