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科技工程论文模板(10篇)

时间:2023-03-21 17:16:49

科技工程论文

科技工程论文例1

1.培养模式不利于专业硕士科技论文写作

专业硕士要求毕业后能够承担生产、研发、技术服务等的一线工作,与传统的纯学术上的研究生教育相比,高校在全日制专业硕士的培养上更着重于联合企业生产研发的实践环节的培养。因此,在专业硕士的培养上就要求增多实践实习类教学。以材料工程专业硕士为例,他们有一部分时间是在工厂或企业中度过,这种实践教学模式必然会减少专业硕士的科技论文写作时间和能力。

2.高校对专业硕士科技论文写作课程重视不够

目前高校虽开设了科技论文写作课程,但课程主要讲解科技论文的写作要求及内容,学生只能学到科技论文的写作格式,缺乏基础载体,对于给定的研究对象,用什么方法加以研究,还是无从知晓。而且,高校在专业硕士实践教学和科技论文写作教学方面结合得还不够,学生不能很好地将实践成果如实验数据等归纳整理到科技论文中去。

3.学生写作能力差,主动性不强

目前研究生尤其是理工科学生写作水平较低,面对科技论文感到压力很大,往往带着强烈的排斥情绪去完成写作,更提不上主动地开展科学问题研究。不少研究生对科技论文、研究报告甚至毕业设计都采取应付的态度,缺乏创新思维和能力。学生还存在实践过程中不知如何把理论知识应用于实践,不能很好地阅读和理解英文文献等问题。

4.缺乏提高学生科技论文写作能力的实践活动

进行科技论文的创作,需要大量的写作经验和素材。科技论文写作活动的开展,如开放高水平科研平台资源,开展交叉学科学术交流,定期开展课题组科研报告,邀请有经验的老师和同学做学术交流等活动,能够培养学生的写作积极性,能够锻炼学生快速有效地获取并分析科研资源和综合运用科研知识撰写科技论文的能力。但目前高校在这方面的培养主要停留在理论课程方面,缺乏提高学生科技论文写作能力的实践活动。

二、专业硕士科技论文写作能力培养的探索与实践

专业硕士的培养目标要求其知识构成既要专业又要全面。加强专业硕士的科技论文写作能力的培养有助于充实学生的专业知识,也有助于学生科技创新能力、逻辑思维、语言组织和总结归纳能力的提高。笔者从专业硕士的特点入手,针对这个新生的研究生群体探索和归纳了如下几点提高专业硕士科技论文写作能力的举措:

1.提高高校对专业硕士科技论文写作的重视

首先,我国现有的针对专业硕士的科技论文写作教学体系还不够完善,高校各级领导和老师应从制度上重视专业硕士的科技论文写作能力培养,采取灵活实用的教学方法,制定切实有效的措施,强化管理和监督机制来保证论文写作质量。其次,我国目前研究生教育实行导师制,导师在提高研究生论文写作水平中充当着重要的角色。为此,各高校需要加大师资力量的投入,打造优秀的研究生导师队伍,增强导师的工作积极性和使命感,聘请具有丰富写作经验的老师授课。最后,高校应重视专业硕士科技论文写作教学,编写具有针对性的教材,建设国际化的课程体系,设置合理的课程结构,注重写作课程的专业性和实用性。

2.优化科技论文写作课程教学

传统的科技论文写作教学主要在理论层面,对于专业硕士而言,可以通过结合写作理论课和写作实践课来达到优化写作教学的目的。在专业硕士的科技论文写作课程教学中,除了向学生讲解科技论文的写作格式、内容、要求和创作思路外,还应做到:(1)向学生介绍和演示常用的论文检索方法。例如对材料工程硕士而言,要使学生学会利用知网、维普网、万方数据库、ISIWebofScience、EIVillage、Springer、Elsevier和Google学术搜索等检索资源查询文献。(2)向学生介绍不同研究方向的中英文专业词汇和关键词,以利于学生检索和阅读文献。(3)教会学生使用Excel、Origin等数据处理软件,现场演示,增加学生学习的好奇感和积极性,让学生学会软件的实际操作。(4)举例说明写作过程,在学生心中确立参照,激发其写作的动力。(5)实时以作业强化学生对课程的理解,进行论文写作能力的实践,以撰写综述类论文的方式对学生的课程掌握程度进行考查。

3.建设科研平台、举办科研活动

科研平台和科研活动是提高研究生科技论文写作能力的有力手段。为此,各高校应注重科研平台的建设,如开设研究生科技创新项目,成立专项创新基金用于学生科技立项及科学研究,让学生提前进入实验室参与科学实验,以及通过校企结合和科研孵化搭建研究生科技创新平台等为学生提供良好的科技论文写作条件。学生在各种科研平台的有力推动下可以将其科研成果进行归纳和总结,并结合项目内容撰写科技论文。同时,高校应注重创造有利于学生科技发展的学术研讨氛围,利用科研活动对学生进行适当的引导,如开展丰富多彩的课外科技实践活动,强化研究生课外训练,定期邀请国内外专家进行学术专题讲座,鼓励学生参与各种各样的科研竞赛等,使学生掌握自己研究领域的最新科研动态,充实专业知识。此外,高校应完善研究生创新激励机制,可设立科研基金对研究生科技论文等科研成果给予奖励,转化研究生科技创新成果,提高学生对科技创新的重视。

4.联合实践教学与科技论文写作教学

科研实验和实习实训等实践教学的开展能够将学生在课堂中学到的理论知识运用到实际中去,而科技论文写作教学旨在指导学生有目的地进行实践活动,把课内教学、课外科学研究与实践紧密地结合起来。专业硕士的培养目标要求学生较快地承担起企业生产研发和技术服务等的实际一线工作,这就要求其培养模式中实践教学的比例要高于传统的研究生教学。针对专业硕士的这一特点,应强化学生实验实践教学环节,系统地构建联合专业硕士实践教学和科技论文写作教学来提高专业硕士科技创新能力的内容和实现方法。首先,需要学校重充分利用现有实践教学资源,结合国内外研究生创新能力培养的成功经验,及时解决实践教学中暴露的问题,利用产学研的有机结合来推动研究生实践教学的顺利开展。其次,需要强化学生对实践教学的理解,增强研究生的科技创新意识和参与科研活动的积极性,使学生能用科技论文的创作思维去进行科研实践活动,也能将实践中的收获运用到科技论文的创作中去,从而提高学生的写作能力。我校目前和重庆理工大学联合培养有十六名材料工程硕士,学校在专业硕士的培养上给予了高度重视,在培养模式上实行校内和企业双导师制,已与华益机械铸造有限责任公司、招商局铝业(重庆)有限公司、中船重工重庆红江机械有限责任公司、永红机械公司、成量集团有限公司、都江堰光明玻璃有限公司等大型企业签订了联合培养研究生的合作协议。课程体系上,学校为突出专业硕士特色,形成科学合理的课程群,开设有材料成型、粉末冶金、微纳米材料与器件和薄膜材料四个研究方向。学校还实施专项基金,设立“材料工程研究生创新基金”鼓励教师和学生参与科研。既利用现有实验室条件,组织学生开展科学实验,提高学生的实践能力,同时也提高了仪器设备的使用率。基于以上优势并通过研究生的写作课程教学和工程实践创新能力培养,我校专业硕士近两年在国内外知名期刊上发表了科技论文十余篇,学生的科技论文写作水平得到了显著提高。

科技工程论文例2

2学生的自主能力有待提高在科技创新活动中,学生脱离传统的教学模式而成为项目的主导者。这就要求学生除了具有完成某些技术性任务的能力之外,还要能够对整个项目进行规划,而很多大学生在活动中往往对此感到力不从心[2]。这就造成了目前大学生科技创新活动中一个畸形的局面:指导教师对活动课题进行规划,布置每一阶段的相关任务,学生则被动的完成任务,思考的重心多放在技术环节上。这在很大程度上偏离了科技创新活动的初衷。

二、机器人平台在科技创新活动中的应用

机器人平台是一项新兴事物,它在诞生的初期就收到了工程专业教学领域的广泛关注,随着科技的发展,机器人行业不仅仅局限于某些高精尖领域,越来越多的教学机器人逐渐走进了大学校园,成为工程专业教育教学的一项有力工具。

1将机器人教育引入课堂教学,以课堂教学带动创新活动机器人作为一种高综合度的实验平台,它对工程专业的多门课程,如模拟电路、数字电路、信号与系统、自动控制原理、计算机控制等课程均有应用。这就使得在多门课程的教育教学中可以引入机器人教学的相关知识。对于工程专业的课程来说,很多后续课程中会用到先修课程的相关知识,将机器人教育引进课堂,教师在课堂授课中,以机器人作为实际教学案例贯穿多门课程,有助于学生在学习后续课程时,以机器人为切入点,展开联想记忆和发散记忆,令所学的课程在学生的头脑中有所凭依,进而帮助学生构建专业课程体系。此时再开展基于机器人平台的科技创新活动,一来学生可以很容易的将创新活动所需的专业知识与课堂教学的知识点有机的联系起来,二来学生已经对机器人有了一定的了解,可以对其进行更深层次的创新思考,同时也可以借此尝试将在课堂学习之余针对机器人平台的一些想法、创意付诸实践。除此之外,机器人教育在激发学生学习兴趣方面还有一个隐性的心理优势,目前各种影视、小说等娱乐文学作品中,机器人题材占据了相当大的比重,作为一个在此大环境下成长的大学生来说,很容易在娱乐活动中对机器人产生好奇心,进而激发出学习、研究的兴趣。

2以机器人为主体,鼓励学生自拟选题基础平台简单、设计开发灵活、可扩充性强是机器人平台的普遍特点。基于机器人平台开展科技创新活动,鼓励学生围绕某型机器人进行自主选题,首先从发现问题、提出问题的角度激发了学生的创新思维,在论证选题是否合理、难易程度是否适宜的过程中,又锻炼了学生分析问题、评价问题的能力,以及在解决问题上的创新意识。由于有了确定的实物平台约束,又避免了学生自拟选题中思维过于发散,选题难以把握的问题。

3以机器人创新为平台,提高学生综合素质(1)培养学生的统筹规划能力目前大学生的科技创新活动,虽然都是学生为主体完成,但在实施的过程中,大多属于指导教师作为项目负责人,而学生作为项目组成员的模式。基于机器人平台的科技创新活动项目性特点突出,以此为契机,将学生放在项目负责人的位置上,教师则跳出项目团队,从旁引导学生分析课题、规划任务并最终完成创新活动,借此培养学生大处着眼的统筹规划能力。(2)培养学生的团队协作能力对于教学类机器人来说,通常其基础平台不具备特定的机器人功能,需要学生根据创新课题确定的任务目标选择相应的传感器、单片机等元件进行开发设计,即使采用相同的机器人平台,针对同一个任务目标,根据所选择元件以及策略的不同,所开发出的机器人成品也各不相同,这就使得机器人的创新范围非常广,需要小组成员集思广益,选优汰劣,以确定最终设计方案。同时,机器人创新涉及到硬件设计与软件编程两个方面,这就更需要小组成员之间通力协作。

科技工程论文例3

有些具有专业技术性的毕业论文写作,的确具有困难性,对于一些工程学科的学生而言,该毕业论文应当是结合设计进行的。

例如,计算机应用或者软件工程学科,就需要进行相关的系统设计,并且完成、能够成功运行才能够符合他们的毕业论文的标准。这样的毕业论文由于要基于真正的系统实现,意味着从一开始的系统框架的搭建以及数据的链接都要非常明了如何实现,才能够不断推动整体设计的进行。所以有很多工科学生因为无法独立完成这样的论文以及毕业设计内容,而尝试用多种方式进行转移。便会去寻找一些愿意有偿代做系统设计,且愿意提供毕业(设计)论文的人,这样做既可以帮助自己完成学业拿到相应的学分得以毕业,还能够学习更多的其他知识丰富人生。

但是在进行该类设计很多知识的工科毕业设计工作中,例如涉及数学小论文的知识内容、通信类相关技术论文等等,就需写作人员在开始构思整个系统的实现之前,进行必要的技术掌握,才能避免在实际研发过程中出现问题及错误。例如,在进行数据挖掘技术相关的系统设计或者模型分析的论文中,在材料准备阶段,就应当结合数据挖掘原理及技术应用的相关理论内容,探讨该类已经在期刊中所提到的相应的预警规则,针对网络安全方面的安全预警模型进行多维度的介绍。【提供】

科技工程论文例4

1技术设备的落后。随着工程施工建设的逐步深入,现代技术设备的更新也日新月异,但是,在实际的工程施工应用中,现代化手段的水平还远远不够,还停留在原始的技术阶段,对工程施工中的投标签约、施工准备、施工、验收交工与结算、运营维护等阶段没有形成现代化的管理模式,譬如G1S、多媒体技术、可视化信息系统等一些先进的管理技术没有普及,缺乏应用的空间,造成效率的低下。因此,就会促使工程施工中,原始数据采集、储存和维护缓慢,施工组织与施工方案不够优化等一些不良现象,影响整个工程的质量和进度。

2观念转变的不够。对于工程施工来说,也需要思想观念的更新和转换,尤其是跟着时代节拍,积极应用现代化管理手段来推进项目施工管理,尤其是使用计算机辅助施工项目。但是,当前许多的企业没有结合自身的特点,造成蛮目的管理,尤其是思想观念陈旧,不去开发新的管理软件,没有达到工艺控制软件的应用水平,对项目上的工程预决算、施工进度、工程技术、工程成本、工程资料、人力、财务、材料、设备等缺乏计算机辅助管理,造成施工应用过程中的环节脱节,影响工程的整体质量[3]。

探讨现代技术在工程施工中的应用

1框剪设计的整体思路。在现代高层楼盖的要求上,主要采用框剪结构设计,框剪结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,在结构平面布置上除了布置了框架还增加了部分剪力墙吸取各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置,也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。对于框剪结构,由于两种结构协同工作变形协调,形成弯剪变形,从而减小结砍的层间相对位移比和顶点位移比,使结构的侧向刚度得到提高[4]。因此,这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。尤其是抗震质量的不同,就会决定采取如何技术含量的计算方法,可以通过采用刚性、刚柔、柔性等不同的价值计算方法,在抗震验算技术的应用上,整体原则就是要注意场地的土质类别,对不同土质采取不同的加剪力墙,从多方面改善结构的抗震性能,在框剪的整体应用上,设计成双向梁柱刚接体系,形成一些框剪结构梁的网状构建,加强垂直地震作用的设计原理。

2数字化测绘技术的精准操作。在打破传统的人工绘图的基础上,把过往的人工草绘的等高线以及各种地形地貌、符号等购置的铅绘图转化为现代计算机管理的先进应用,在经过计算机的审核校对以及修改之后存贮下来,并进行准确的分析和计算,打破人工在图纸上进行量算,人耗、物耗较大的缺点[5]。尤其是当前普遍运用的CASS软件,CASS软件是我国南方测绘仪器公司基于AutoCAD平台开发的新一代数字化成图软件,它支持AutoCAD的所有版本,充分继承AutoCAD强大且方便的绘图、编图及打印等功能;外业由全站仪、GPS或回声仪实测的数据通过计算机以CASS6.0的格式,利用CASS6.0强大的功能自动生成等高线及各种相关图式和地形要素,打印草图,经审校在计算机上进行修改和编辑,最后一次性出图[6]。通过数字数的测绘技术运用,缩短工程周期,用于设计与分析中,包括路长量算、面积量算、断面分析等实现现代手段的综合运用,采取计算机的辅助功能,在测量人专业素质的配合下,更好地达到勘测的既定效果。

科技工程论文例5

2建设管理体系与机构设置

向家坝工程建设部是中国三峡集团公司派出的现场管理机构,代表三峡集团公司履行工程建设方的工作职责,对向家坝水电站工程建设的进度、质量、安全、施工区环保和工程投资负总责,并实施全面的现场控制管理。向家坝工程建设部在不断总结三峡工程及国内同类工程建设管理经验的基础上,推行以质量、安全、进度、投资控制为中心,以合同管理为基础的项目管理模式,积极推行项目法人负责制、招标投标制、工程监理制,逐步建立和健全科学的管理体系和制度,使向家坝水电站工程建设始终处于受控、可控状态。向家坝工程建设部下设厂坝项目部、地下工程项目部、升船机项目部、交通运输项目部、机电安装项目部等专项专业部门,对各项目实施全面建设管理;并设技术管理部(下设试验中心、测量中心、工程监测中心)、合同管理部、物资设备部、财务结算中心等职能管理部门,为工程项目部提供职能服务与专业技术管理保障。在质量管理方面,从筹建期开始,即成立了由参建各方组成的质量管理委员会,从总体层面进行检查与协调。各级质量管理机构有:

①向家坝水电站工程质量管理委员会;

②向家坝水电站工程建设部及其质量直接责任部门、质量总监办、试验中心、测量中心、工程监测中心等;

③各监理单位的技术质量机构;

④各施工单位的三级质量检查机构。在工程质量检查监督等方面,采用施工单位自检、监理单位控制抽检、工程建设部聘请的专业质量总监与项目部及各中心质检人员组织的监督、检查、复核;此外,水利部水利工程建设质量与安全监督总站还派专家在工地开展巡视检查和评价,以及水电水利规划总院对工程质量、安全与工程验收成果的复核、评价。上述各层次、各环节构成了向家坝工程建设的完整质量管理体系。中国长江三峡集团公司还成立了由国内权威专家组成的金沙江水电开发质量检查专家组,定期对工程质量开展监督检查工作,与各级质量管理职能部门共同对工程建设全过程实施全方位的质量控制,形成了内部管理与外部监督相结合、检查指导与复核评价相结合的“1+5+2”质量管理与控制体系,具体的控制管理内容详。

3工程质量控制方法

(1)注重原材料质量控制。向家坝水电站工程使用的水泥、粉煤灰、钢材等原材料由业主统一供应,公开招标采购。施工单位、监理单位及试验中心对进场材料严把抽检关,对原材料生产、运输、仓储、调拨、供应实行全过程质量控制。砂石加工系统由业主招标建设,统一供应、配置使用。

(2)严格混凝土施工质量过程控制。向家坝工程建设项目管理部门通过实行混凝土施工现场值班制度,加强现场组织与协调,特别是做好由业主提供的水泥、粉煤灰和砂石骨料等原材料的组织协调,目的是加强原材料质量的“源头”控制。业主方试验中心、测量中心、监测中心等部门,加强对关键项目的质量检测和监督控制,定期检测质量月报,及时通报施工质量情况,并为工程施工质量控制、整改与评估提供专业数据和分析意见。监理单位在混凝土施工现场配备了专职质检人员,负责检查施工程序,建立监理人员“盯仓”制度,对于重要的混凝土浇筑仓号和关键工序实行全过程旁站监理。委托试验中心,见证承建单位检测等监理方式监控施工质量,以保证土建工程施工质量始终处于受控状态。施工单位配备了专职质检人员,严格执行“三检制”,并建立检测试验室,开展原材料检验控制,以及夏季温控、日常冷却、冬季保温等监测工作,提出抽检仓位的计划安排,同时加强止水(浆)片及预埋管道检查等施工全过程的质量控制。中南设计院主要专业技术人员常驻工地,保证施工图供应,认真落实设计技术交底;另一方面,参与现场施工质量检查与验收,对施工中出现的质量问题提出具体的技术处理意见。

(3)强化混凝土质量全面检查及缺陷处理。向家坝工程专门制订了《向家坝水电站工程质量管理办法》,详细界定了参建各方的职责和管理范围,统一制定质量检验评定方法和评定标准,明确了质量事故的处理程序及事故责任划分。对施工过程中发现的质量问题,遵循“三不放过”原则调查处理。各标段建立工作例会制度,研究解决工程施工中存在的问题,协调工作进展,使质量检查和缺陷处理工作按计划展开,监督落实整改措施。

(4)加强驻厂监造和现场安装质量控制。加大金属结构和机电设备驻厂监造力度,建立健全预拼装工艺环节质量控制,把质量缺陷控制在源头。采取这一管理方式和办法,不仅保障了现场安装的工艺质量,而且加快了设备安装进度,也为安全施工作业打下了坚实的基础。

4建设管理与科技创新

4.1建设历程

向家坝水电站自2004年3月开始筹建。至2014年7月左岸最后一台机组提前发电,历经了10年零4个月的建设历程。向家坝水电站除右岸3×45万kW扩机外,原设计的8×80万kW机组是当今世界单机容量最大的水轮发电机组。该机组系我国自主设计、自主安装,并通过了无水及有水各种运行工况调试,顺利完成72h试运行,首次实现了80万kW级超大型水轮发电机组顺利安装投产的宏大目标。标志着我国在三峡工程32台70万kW机组运行取得成功经验的基础上,在超大型水轮发电机组的设计、制造、安装、调试及运行投产方面又迈进了一大步。通过向家坝8台机组的建设安装和运行投产实践,解决了超大型水轮发电机组设计、科研试验、安装与调试中的许多难题。

4.2科技创新与管理创新

三峡集团公司十分重视工程建设中的科技创新,实施金沙江下游水电能源建设“滚动开发”以来,逐步建立了:

①总工程师技术负责、重大技术问题专家咨询审查的体系和制度;

②聘请国内外资深专家和科研院校,对工程重大设计和施工技术问题进行试验、研究和咨询;

③建立了现场室内试验和生产性试验体系;充分发挥施工科研对关键技术攻关的先导作用。具体做法是,在集团公司科技环保部设置科技创新处,统一组织集团公司范围内的科技创新实践、检查指导与申报奖项及奖励等工作;大力鼓励和推动参建单位和广大建设者结合工程实际,开展科技创新活动。在集团公司强有力的领导和精准策划下,在向家坝工程建设部的具体组织下,向家坝工程建设者们针对工程中遇到的难题,开展了一场持续的全过程的科技创新活动。据不完全统计,在整个工程建设进程中,开展了超过100项的科研实践。破解了包括高坝底流消能建筑物设计与施工、高掺粉煤灰常态与碾压混凝土联合筑坝、塔带机的高效利用、长30多千米的骨料皮带输送机运送混凝土、将大型沉井群应用于深厚覆盖层地基处理等一系列工程技术难题。此外,依靠科技创新作支撑,使右岸大型地下洞室群开挖、支护和大坝基础处理与渗流控制等问题都得到有效解决,取得了数十项重大科技创新成果,其中正式获奖的主要科技成果如下所列。面对工程建设中的许多技术难题,工程建设者弘扬三峡工程建设中的攻坚克难精神,逐一突破,有所创新。同时,向家坝工程建设者在不断总结三峡工程及国内同类工程建设管理经验的基础上,推行以质量、安全、进度、投资控制为中心,以合同管理为基础的项目管理模式,积极推行项目法人负责制、招标投标制、工程监理制,以及合同管理制,逐步建立和健全科学的管理体系和制度。据统计,从2004年工程筹建至2012年首批机组投产发电,仅向家坝工程部制定的建设管理制度、技术标准等就多达300余项。向家坝工程建设部还结合实际工作需要,不断调整、完善建设管理制度,加强管理的科学性、计划性,在建设管理中大力推行规范化、制度化、标准化、数字化建设。使工程管理体系制度建设日臻完善,在现场管理工作中做到了纵向到底、横向到边,全覆盖不留隐患。管理创新、科技创新就像两支腾飞的翅膀,有力地促进了向家坝水电站工程高质量的胜利建成。

科技工程论文例6

2.热能与动力工程对经济环境的影响

1)从经济角度来说,热能与动力工程在我国的经济发展体系中有着非常普遍的应用,涉及多个相关的行业与领域。包括电力、钢铁、金属、石油,以及建筑在内的多个行业领域在自身发展过程中均对热能有着相当大的需求。当前已形成的风力发电技术以及动力发电技术能够通过一定的技术手段,将动力能转化为电力,从而为电力事业的发展提供源源不断的动力支持,为社会大众创造更加良好的生活环境。结合我国的实际情况来看,电能是整个经济发展体系中的基础与支柱,热能与动力工程的应用势必会为电能的发展营造一个更加良好的环境氛围,以促进社会经济的良性发展。当然,在这一过程中,新能源的有效利用是实现社会健康可持续性发展的主要动力,因此必须充分结合社会发展的现状,最大限度地利用并促进新能源的开发,以创造出更加丰富的社会经济价值。2)从环境角度来说,结合我国各个行业领域对能源的利用现状,发电功能的实现主要是通过煤炭或石油等常规能源来实现。然而,传统意义上的生产方式无法控制污染物的排放。在此类常规能源转化为电能的过程中,势必会排出大量的有毒有害物质,所产生的物质不但会造成环境污染,同时也会对大众的健康造成危害。为了促进经济水平的高速发展,很多时候会忽略环境保护的重要性,最终对整个生态环境造成非常不良的影响,当然也给人们的生活带来了很大的不变。而在电力生产中通过对热能与动力工程的应用,能够很好地缓解生产中存在的困境,通过对各类清洁能源的综合应用,减少生产过程中排放的污染物质,减轻环境污染,不但符合社会发展需求,还能够为社会大众提供优良的生活环境,促进社会和谐可持续发展。

3.热能与动力工程的创新应用

3.1热能与动力工程在锅炉及热电厂中的应用现状

1)热能与动力工程得益于科学技术的不断进步以及信息技术的应用使得其能够被应用在锅炉中。锅炉是由外壳以及锅炉使用过程中的电器控制系统组成,锅炉在使用过程中主要是燃烧的过程,鉴于燃烧使得锅炉产生极大的热能,在炉底安装控制器就是为了能够随时监控锅炉的运行情况,这也是保护锅炉安全的重要手段之一。在锅炉实际运行过程中,其自身就会形成一个自我保护系统,它会将一定的机械热能转化为其他能量以达到保护自身的目的,但是,意外在所难免,往往或因为这部分转化的能量而烧坏锅炉,因此,必须要对锅炉的运行进行智能化的管理与控制,从而能够有效地使锅炉的运行精密度得到提高。2)热能与动力工程的应用主要表现在两个方面:第一,在节流调节中改变工作状况可能会造成不小的节流损失,但在温度恒定的条件下,截流调节的负载适应性明显高于喷管调节,因此节流调节多适用于容量较小的机组;第二,喷管调节是在满足负荷适应性的基础上,为了能够提高汽轮机的工作效率,达到平衡各种不同汽轮机的调节以及变化。

3.2热能与动力工程在锅炉与热电厂中的技术创新

1)在热能与动力工程研究领域中,如何实现对锅炉在燃烧过程中热能的转化工作是非常重要的问题之一。在本领域技术创新的发展过程中,锅炉的作业方式转变为了智能式,可促进锅炉稳定性以及安全性的提升。同时,考虑到燃烧期间的空气、燃料与锅炉温度之间有非常密切的关系,因此可以通过对预设值的综合比较实现对锅炉性能的合理检测。同时,工作人员也可以通过开展模拟实验的方式,准确地评估锅炉内部的气体流动情况,预先设置模拟数值,评估不同速度下所形成的矢量图,以此为边界层分离关系的研究提供参考依据。2)在热能与动力工程的研究领域中,可以通过合理利用重热现象的方式,根据热电厂的实际运行情况,科学确定重热系数,以达到减少能量损失的目的。与此同时,从调频角度上来说,相较于一次调频模式而言,二次调频的精确性更高。在电网频率保持恒定的条件下,可以通过智能调节的方式对二次调频预先设置对应的方程式,以实现对机组的重分配与组合,满足控制功能的要求。

科技工程论文例7

1 上海自然科学领域科技发展的学科结构与绩效评价 1)生物学、化学、物理学占据上海自然科学领域科技发展与学科建设的主导地位。 上海自然科学领域中生物学、化学、物理学分别名列前三位,占据上海自然科学领域学科发展的主导地位。排在后面的依次为信息与系统科学、地学、数学、天文学和力学。除生物学、化学、物理学三个学科科技发展的主成分得分为正外,其他五个学科科技发展的主成分得分均小于零,表明上海自然科学领域的多数学科的科技发展低于整体水平(见表1)。 表1 上海自然科学领域学科发展的综合评价 投入 产出 综合 排序生物学 1.7461 0.98206 1.79619 1化学 0.87113 1.18576 0.83031 2物理学 0.81642 1.32005 0.76775 3信息与系统科学 -0.41952 -0.77932 -0.37558 4地学 -0.54201 -0.6447 -0.52783 5数学 -0.71232 -0.20092 -0.7645 6天文学 -0.88765 -1.14172 -0.84543 7力学 -0.87214 -0.7212 -0.8809 8 2)上海自然科学领域的科技发展与学科建设在全国具有明显优势,但与北京差距明显。 在自然科学八大学科中,上海除地学外,其他学科国际科技论文数均进入前三名,其中数学、力学、物理学、化学、天文学、生物学六个学科在大陆排名第二(仅次于北京),信息与系统科学国际科技论文数排在北京、湖南之后,名列第三(见表2)。虽然上海自然科学领域各学科国际科技论文数均位居前列,但与北京相比,差距明显,特别值得注意的是除天文学外,上海其他学科国际科技论文数均不足北京的1/2。在国内科技论文方面,上海自然科学领域中的力学、物理学、化学、信息与系统科学、天文学和生物学有明显优势,数学与地学国内科技论文未能进入前三名(见表2)。特别值得注意的是除数学外,上海其他学科国内科技论文均不足北京的1/2。 表2 2001年自然科学领域各学科国际国内前三名地区 国际论文 国内论文 第一名 第二名 第三名 第一名 第二名 第三名数学 北京 上海 江苏 北京 & nbsp; 江苏 湖北力学 北京 上海 陕西 北京 上海 陕西信息与系统科学 北京 湖南 上海 北京 湖北 上海物理学 北京 上海 江苏 北京 上海 安徽化学 北京 上海 江苏 北京 上海 江苏天文学 北京 上海 江苏 北京 江苏 上海地学 北京 湖北 江苏 北京 江苏 湖北生物学 北京 上海 湖北 北京 广东 上海 资料来源:2001年度中国科技论文统计与分析(年度研究报告),中国科学技术信息研究所,2002,23-24。 3)知识流动不足、系统失灵是制约上海自然科学领域科技发展与学科建设的瓶颈。 科技发展与学科建设的效率,就其实质而言,是新的知识在一个系统中创造、流动和利用的效率。它取决于诸创新要素的创新动力、能力和互相之间相互作用的效率。而决定创新要素的创新动力、能力和互相作用则取决于经济科技制度的安排,政策体系的设计,基础设施建设的水平和创新文化的氛围。建设知识创新体系,提升学科建设与科技发展能力的关键是通过制度、政策和环境的作用,提高创新各要素的创新动力、能力和达到创新目标的要素间的互动。从本质上看,创新体系是由存在于企业、政府和学术界的关于科技发展方面的相互关系与交流所构成的。在这个系统中,相互之间的互动作用直接影响着创新的成效和整个经济体系。创新体系的核心内容是科学技术知识的循环流转。表3所示上海自然科学领域R&D项目按项目合作单位分组情况,2/3左右的项目为独立完成,表明知识流动不足、系统失灵成为制约上海自然科学领域科技发展与学科建设的瓶颈,如何采取有效措施加速知识流转、战胜科技发展与学科建设中的系统失灵是上海自然科学领域知识创新体系建设面临的长期任务。 表3 上海自然科学领域R&D项目按项目合作单位分组情况 项目数 项目参加人员全时当量 科学家和工程师 项目经费支出与境外机构合作 114 343 275 5122与国内高校合作 127 305 221 7258与国内独立研究院所合作 107 243 17 7 2526与境内注册外商独资企业合作 38 127 118 2360与境内注册其他企业合作 915 2103 1895 25427独立完成 2545 4408 2707 32311其他 26 124 102 1384 资料来源:上海市全社会R&D资源清查工作小组。上海市R&D清查数据汇编,2001,72。 2 上海工程与技术领域科技发展的学科结构与绩效评价 1)学科在国内的比较优势。 在工程与技术科学领域20个学科的国际科技论文排名中,北京包揽了20个学科的第一名,上海只有材料科学、冶金与金属学、机械与仪表、动力与电气、电子通讯与自动控制、计算技术、化工、土木建筑、交通运输9个学科排名第二(仅次于北京),上海能源科学技术和环境工程两个学科国际论文排名第三(见表4)。 表4 2001年工程与技术科学领域各学科国际国内前三名地区 国际论文 国内论文 第一名 第二名 第三名 第一名 第二名 第三名工程与技术基础学科 北京 河北 山西 北京 陕西 江苏测绘科学技术 北京 四川 陕西 北京 湖北 江苏材料科学 北京 上海 辽宁 北京 上海 陕西矿山工程技术 北京 江苏 湖南 北京 湖南 江苏冶金、金属学 北京 上海 辽宁 北京 辽宁 上海机械、仪表 北京 上海 陕西 北京 江苏 陕西动力与电气 北京 上海 江苏 北京 湖北 陕西能源科学技术 北京 湖北 上海 北京 山东 黑龙江核科学技术 北京 安徽 &nb sp; 四川 北京 四川 甘肃电子、通信与自动控制 北京 上海 陕西 北京 陕西 上海计算技术 北京 上海 江苏 北京 江苏 上海化工 北京 上海 湖北 北京 江苏 上海轻工、纺织 上海 北京 四川 北京 广东 上海食品 北京 江苏 广东 广东 浙江 江苏土木建筑 北京 上海 江苏 北京 上海 江苏水利 北京 湖北 江苏 湖北 北京 江苏交通运输 北京 上海 江苏 北京 上海 湖南航空航天 北京 陕西 黑龙江 北京 陕西 江苏环境 北京 江苏 上海 北京 江苏 上海安全科学技术 北京 湖南 安徽 北京 湖南 江苏 资料来源:2001年度中国科技论文统计与分析(年度研究报告),中国科学技术信息研究所,2002,23-24。 在工程与技术科学领域20个学科国内科技论文排名中,北京有18个学科排名第一,只有食品和水利分别由广东和湖北名列第一,而上海只有9个学科进入前3名,其中材料科学、土木建筑、交通运输3个学科名列第二,冶金与金属学、电子通信与自动控制、计算技术、化工、轻工与纺织、环境工程名列第三(见表3)。 2)上海工程与技术科学领域科技发展与学科建设占主导地位的学科。 上海工程与技术科学领域中占据科技发展主导地位的8个学科依次是电子通信与自动控制、机械与仪表、航空航天、材料科学、化工、计算技术、动力与电气、交通运输。上海工程与技术科学领域科技发展最为薄弱的5个学科是测绘科学与技术、水利、矿山工程技术、安全科学技术和食品。特别值得注意的是2/3的学科科技发展的主 成分得分小于零,表明上海工程与技术科学领域60%的学科科技发展低于平均水平(见表5)。 表5 上海工程与技术科学领域学科发展的综合评价 投入 产出 综合 排序电子、通信与自动控制 2.93105 2.48946 2.96681 1机械、仪表 1.38674 0.06872 1.29458 2航空航天 1.16586 -0.81414 0.98384 3材料科学 0.57576 1.29195 0.67626 4化工 0.61197 0.94682 0.66216 5计算技术 0.35117 1.86971 0.51358 6动力与电气 0.49477 0.42028 0.50252 7交通运输 0.45473 -0.19787 0.40005 8土木建筑 -0.32659 0.6906 -0.23377 9工程与技术基础学科 -0.26822 -0.66067 -0.31811 10冶金、金属学 -0.46472 0.25968 -0.40773 11轻工、纺织 -0.46716 -0.475 -0.47954 12环境 -0.69617 -0.31043 -0.67619 13核科学技术 -0.72349 -0.79265 -0.75082 14能源科学技术 -0.79072 -0.50098 -0.78198 15食品 -0.76882 -0.90066 -0.80184 16安全科学技术 -0.81005 -0.84276 -0.8 3462 17矿山工程技术 -0.8642 -0.85314 -0.88633 18水利 -0.89218 -0.8347 -0.91028 19测绘科学技术 -0.89975 -0.85423 -0.91858 20 3)上海工程技术领域科技论文产出与北京差距悬殊。 在工程与技术科学领域国际科技论文方面,上海排在前3名的11个学科中,除材料科学与土木建筑两个学科外,冶金与金属学、机械与仪表、动力与电气、电子通信与自动控制、计算技术、化工、交通运输、能源科学技术和环境工程9个学科的国际科技论文数均不足北京的1/2。 在工程与技术科学领域国内科技论文方面,上海进入前3名的9个学科,除材料科学、轻工与纺织两个学科外,土木建筑、交通运输、冶金与金属学、电子通信与自动控制、计算技术、化工、环境工程等7个学科国内科技论文均不足北京的1/2。 4)加强产学研合作、战胜系统失灵是上海工程技术领域科技发展与学科建设面临的基本任务。 表6所示上海工程技术领域R&D项目按项目合作单位分组情况,70%左右的项目为独立完成,表明知识流动不足、系统失灵成为制约上海工程技术领域科技发展与学科建设的瓶颈,如何采取有效措施加强产学研合作、战胜系统失灵是上海工程技术领域科技发展与学科建设面临的基本任务。 表6 上海市工程与技术科学领域R&D项目按项目合作单位分组情况 项目参加人 项目数 员全时当量 科学家和工程师 项目经费支出与境外机构合作 201 3341 2169 74523与国内高校合作 437 1762 1415 21865与国内独立研究院所合作 644 3021 1745 24587与境内注册外商独资企业合作 94 854 608 19073与境内注册其他企业合作 1431 4551 3454 52744独立完成 6934 22836 15879 219665其他 293 1592 1198 10703 资料来源:上海市全社会R&D资源清查工作小组。上海市R&D清查数据汇编,2001,75。 3 上海农业科学领域科技发展的学科结构与绩效评价 1)农学和水产学占据上海农业科学领域中科技发展与学科建设的主导地位。 上海农业科学领域中占据科技发展主导地位的学科是农学和水产学,林学、畜牧与兽医科学相对薄弱(见表7)。 &nbs p; 表7 上海农业科学领域学科发展的综合评价 投入 产出 综合 排名农学 1.21943 1.45978 1.26327 1水产学 0.28854 -0.26992 0.2164 2畜牧、兽医科学 -0.3714 -0.38479 -0.37749 3林学 -1.13657 -0.80507 -1.10218 4 2)上海农业科学领域各学科与国内先进地区有相当差距。 在农业科学领域4个学科国际科技论文排名中,北京的农学和林学、甘肃的畜牧兽医、湖北的水产学国际科技论文排名第一,上海在农业科学领域各学科国际科技论文无一进入前3名(见表8)。在农业科学领域4个学科国内科技论文排名中,北京的农学、浙江的林学,江苏的畜牧兽医、山东的水产学国内科技论文排名第一,上海在农业科学领域各学科国内科技论文无一进入前3名(见表8)。无论是国际科技论文、还是国内科技论文,上海农业科学领域各学科与国内先进地区都有相当大的差距。 表8 2001年农业科学领域各学科国际国内科技前三名地区 国际论文 国内论文 第一名 第二名 第三名 第一名 第二名 第三名农学 北京 浙江 江苏 北京 江苏 浙江林学 北京 黑龙江 安徽、福建、 浙江 北京 福建 广东、陕西畜牧、兽医科学 甘肃 云南 北京 江苏 北京 甘肃水产学 湖北 山东 广东 山东 广东 福建 资料来源:2001年度中国科技论文统计与分析(年度研究报告),中国科学技术信息研究所,2002,23-24。 4)知识流动不足是上海农业科学领域科技发展与学科建设相对薄弱的重要原因。 表9所示上海农业科学领域R&D项目按项目合作单位分组情况,64%的项目为独立完成,表明知识流动不足是上海农业科学领域科技发展与学科建设相对薄弱的重要原因,如何采取有效措施加强产学研合作、战胜系统失灵是加强上海农业科学领域科技发展与学科建设面临的重要任务。 表9 上海农业科学领域R&D项目按项目合作单位分组情况 项目数 项目参加人员全时当量 科学家和工程师 项目经费支出与境外机构合作 24 46 &nbs p; 38 229与国内高校合作 25 72 45 613与国内独立研究院所合作 48 86 68 442与境内注册外商独资企业合作 2 5 4 18与境内注册其他企业合作 69 124 99 506独立完成 312 420 269 3716其他 9 8 3 25 资料来源:上海市全社会R&D资源清查工作小组。上海市R&D清查数据汇编,2001,73。 4 上海医药科学领域科技发展的学科结构与绩效评价 1)上海医药科学领域科技发展与学科建设在全国具有明显优势,但与北京仍有相当差距。 在医药科学领域6个学科国际科技论文排名中,北京的预防医学、基础医学、临床医学、中医学四个学科排名第一,上海的药物学和特种医学两个学科排名第一。此外,上海的基础医学、临床医学排名第二,中医学排名第三(见表10)。在医药科学领域国际科技论文方面,上海除药物学和特种医学外其他4个学科与北京均有一定的差距。 表10 2001年医药科学领域各学科国际国内前三名地区 国际论文 国内论文 第一名 第二名 第三名 第一名 第二名 第三名预防医学 北京 浙江、广东 北京 广东 上海基础医学 北京 上海 广东 北京 广东 上海药物学 上海 北京 江苏 北京 广东 上海临床医学 北京 上海 广东 北京 广东 上海中医学 北京 云南 上海、江苏 北京 广东 江苏特种医学 上海 北京 广东 北京 陕西 上海 资料来源:2001年度中国科技论文统计与分析(年度研究报告),中国科学技术信息研究所,2002,23-24。 国内科技论文排名中,北京包揽了6个学科国内科技论文的第一,上海除中医学国内科技论文未进入前三名外,预防医学、基础医学、药物学、临床医学和特种医学国内科技论文均排名全国第三(见表11)。在医药科学领域国内科技论文方面,上海6个 学科与北京均有一定的差距,特别值得注意的是中医学和特种医学国内科技论文不足北京的1/2。 表11 上海医药科学领域学科发展的综合评价 投入 产出 综合 排名临床医学 1.495 1.583 1.56579 1药学 0.89727 -0.15227 0.79183 2基础医学 -0.33507 0.84777 -0.246 3中医学与中药学 -0.21555 -0.8431 -0.27284 4预防医学与卫生学 -0.69136 -0.64275 -0.70052 5军事医学与特种医学 -1.1503 -0.79264 -1.13826 6 2)上海医药科学领域中占据科技发展主导地位的学科是临床医学和药学。 上海医药科学领域中占据科技发展主导地位的学科是临床医学和药学,中医学与中药学、基础医学、预防医学与卫生学、军事医学与特种医学科技发展相对薄弱。 3)知识流动不足是影响上海医药科学领域科技发展与学科建设的制约因素。 表12所示上海医药科学领域R&D项目按项目合作单位分组情况,85%的项目为独立完成,表明知识流动不足是上海医药科学领域科技发展与学科建设相对薄弱的重要原因,如何采取有效措施加强产学研合作、战胜系统失灵是加强上海医药科学领域科技发展与学科建设面临的重要任务。 表12 上海医药科学领域R&D项目按项目合作单位分组情况 项目参加人 项目数 员全时当量 科学家和工程师 项目经费支出与境外机构合作 37 124 114 7510与国内高校合作 142 258 170 1607与国内独立研究院所合作 113 234 171 1921与境内注册外商独资企业合作 6 10 7 119与境内注册其他企业合作 97 195 166 2343独立完成 3074 4857 3192 20038其他 139 125 100 724

科技工程论文例8

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科技工程论文例9

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097 (2009) 02―0033―03

由于教育技术学的定位及与其他教育学科的分界面模糊不清,使教育技术研究走向两个极端,一端是泛化研究对象,如“新型教育”说,又如挤占课程与教学论的地盘,由于根深蒂固的“码头意识”,导致了教育技术学(电化教育)和其他教育学科之间关系的紧张;另一端则仅仅定位于媒体技术,不仅自己于心不甘,而且还常常忍受“技不如人”的诟病。这些让教育技术学领域的学术界忧心忡忡,也让本专业的从业者感到迷茫,他们都迫切希望找准教育技术的学科与专业定位,并为此开展了一系列的研究与探索,取得了大量的研究成果。[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11]本文尝试运用我国著名工程哲学家李伯聪先生创导的“科学技术-工程”三元论,探讨教育技术学在教育学科的定位,分析本专业的工程特性及其工程能力培养的措施与方法。

一 工程及其与科学、技术的关系提要

工程,作为一种早已存在的社会活动,经历了从军事的艺术到造福人类的艺术的历史演变,目前公认为比较权威的是美国工程教育协会(ASEE)的定义:一种把科学和数学原理、经验、判断、和常识运用到造福人类的产品制造中的艺术,是生产某种技术产品或系统以满足特定需要的过程。然而,在科学技术的传统语境中,科学、技术构成二元关系,并没有工程的位置。长期以来,工程要么被看成技术的一个分支,要么被混为一谈。直到最近工程逐渐成为社会主流的活动形态与实践方式,加上国内外尤其是西方技术哲学的经验转向,才导致工程与工程哲学的凸显,并最终从技术与技术哲学中分离出来,从而“将工程概念研究置于规范理论框架内”。[12]2002年,李伯聪先生创导“科学技术-工程”三元论,并提出了“我造物故我在”的工程哲学命题[13];这一提法得到了包括中科院路甬祥院长及众多院士在内的权威肯定,何祚庥院士在此基础上提出了“科学-技术-工程-产业”四元论;沈珠江院士虽然认为三者并非三元并立,但也同意它们是三种不同的社会活动[14]。

从活动的内容与本质来看,科学是对未知世界的发现、理解和认识,它以发现为核心,追求真理;技术是人们改造世界的各种可能的方法、技巧和工具,它以发明创新为核心,追求构思与诀窍;工程是按照社会需要设计造物、运行管理,它以综合集成为核心,讲求价值,追求一定边界条件下的集成优化和综合优化,它不只是应用科学与技术的活动,也是经济、文化、环境等综合作用的社会性活动。工程活动的典型特征是创造一个世界上原本不曾存在的物,所以它的本质特征是超越存在和创造存在的。相对于这一点,科学活动的本质特征是反映存在的,技术活动的本质特征是探寻变革存在的具体方法。[15]简单地说,科学关心的是“是什么”、“为什么”的问题,而技术关心的是“可以怎样做”、“能怎样做”的问题,而工程关心的是“可以做什么”、“应不应该做”和“应怎么做”的问题。

从思维方法来看,传统的科学思维与技术思维都是“理论理性”,强调思维的逻辑性、客观性与真理性,与此相反的是,工程思维是“实践理性”,更强调思维的整体性、人文性和实践性,思考的方法可能是逻辑的,也可能是非逻辑的,即顿悟的、形象的,甚至是经验性的。值得指出的是,当前的技术思维也已开始了经验与实践的转向,也正是这一转向,催生了工程哲学这一新的哲学分支。从“没有无技术的工程”这一判断可以看出工程与技术的密切联系,但绝不可以因此就把技术与工程混为一谈。首先,工程关心的是“制定出有效的,如何达到更好目标的规则,它把这些规则连接到有争议的结构中去;它并不制造技术,但它却要求开发新技术,并指导人们如何开发新技术。[16]其次,在工程活动中不但有技术要素,而且有管理、经济、制度、社会、伦理等要素。技术要素和成分毫无疑问是重要的,可是其他的成分和要素――尤其是经济要素和管理要素的重要性常常绝不在技术的重要性之“下”。在许多情况下,“非技术性”的内容和成分,如政治因素、经济因素、环境因素等,往往成为该项工程本质的、决定性的内容和成分。

二 教育技术的定位及其工程特性

根据“科学技术-工程”三元论来考察教育学科领域,那么,其科学活动主要涉及教育的基本现象、原理与规律的理解与发现,其活动主体为教育理论家;而其技术活动主要涉及实现与变革教育的方法、技能与工具的研究与发明,其活动主体如课程论、教学论专家、现代教育技术(即基于现代信息技术的教育技术)专家等;而其工程活动主要涉及为实现教育活动的优化而综合运用科学原理、技术方法并结合具体的经济、文化背景,规划设计、构建开发、运行管理各种教育系统(包括资源与过程)的研究与实践,其活动主体为教育工程师。

当前的教育技术(电化教育)无疑具有更多的工程活动特征。具体分析如下:

从教育技术的定义来看,无论是AECT94定义还是AECT2005定义都具有很强的工程特性,特别是AECT2005定义以“研究”(Study)取代“理论”(Theory)和在“实践”之前加上“符合伦理道德的”修饰语,更是反映了“教育技术”哲学基础之一的技术哲学的“经验转向”和“工程哲学”的出现对美国教育技术界的影响。这不仅不是一种“倒退”,而恰恰是一种进步。西方技术哲学研究的“经验转向”主要表现为:一是走向经验,走向技术认识论研究;二是走向跨学科的开放的技术研究;三是寻求理论与经验之间、技术本体论、认识论和价值论之间的更有效的互动。[17]因此,哲学开始关注工程实践、介入工程实践,并在21世纪之初,由中国学者和美国学者在大体相同的时期正式创立“工程哲学”这一新的哲学分支,并开始有了初步的学术和社会影响。[18]

就国内而言,南国农教授关于电化教育的定义颇具代表性,从85定义、98定义到04定义,都是“做什么”、“应怎么做”等工程层面的问题。以04定义为例,南教授将“电化教育”改名为“信息化教育”,定义认为“信息化教育,就是在现代教育思想和理论的指导下,主要运用现代信息技术,开发教育资源,优化教育过程,以培养和提高学生信息素养为重要目标的一种新的教育方式”[19]。而何克抗教授给教育技术的最新定义是:“教育技术就是运用技术来优化教育、教学过程,以提高教育、教学的效果、效率与效益的理论与实践。”。[20]可见何教授与南教授对教育技术(电化教育)的理解在活动层面上是一致的,都是对教育、教学活动和过程的关注,应用技术手段是为了优化教育、教学过程,即研究的核心是优化教育、教学活动和过程,而不是技术、手段本身,这显然属于工程层面的活动。

此外,从当前教育技术学(电化教育)从业者的实际工作与社会实践来看,许多教育技术(电化教育)工作者走在教育教学改革的前沿,或根据国家与地方的需要,开展各种层次的教育工程特别是教育信息化工程的研究、规划与开发,或根据学校的实际情况,合理规划学校教育信息化环境和资源建设,或自己动手或帮助其他教师开发各种课程和教学资源,解决教育教学实际问题,优化教学过程,提高教学效果,多数活动也是工程层面的活动。

综上所述,当前的教育技术活动既有技术活动也有工程活动,不仅需要教育哲学、技术哲学的指导,也需要工程哲学的指导,不仅需要科学理论、技术方法,也需要工程思维与工程能力。针对当前各校教育技术学专业的课程结构要么偏理论,要么偏技术,独没有“工程”的现实,有必要将课程结构向工程学方向拓展与改造,强化工程意识、工程思维、工程能力(核心是工程设计能力)的培养,培养名符其实的各种类型的“教育工程师”,如规划设计型、技术开发型、实施管理型和教育咨询型等等。

三 强化教育技术学专业工程能力培养的意义与方法

在日常教育活动中,教育新理论、新技术层出不穷,而教育实践的变革却步履维艰,表面原因是教育理论、技术与教育实践的貌合神离与沟通困难,其实质是教育理论对教育实践的指导缺乏可操作的机制与方法,即缺乏工程这一桥梁与中介。在推进我国教育事业发展的进程中,除日常教育活动事务以外,若干重大教育工程的实施引起了全社会的特别关注,更有教育信息化主题下的诸多工程如“校校通”工程、农村中小学现代远程教育工程等等,然而这些教育工程在实践过程中,却存在“工程”实施对象混乱和“工程”实施过程盲目等问题。[21]出现这些问题,除了政策方面的原因外,规划实施者的工程意识、工程思维与工程能力不足也是一个重要因素。因此,大至部级的教育工程,小到学校课程改革,都迫切需要具有较强工程意识、工程思维与工程能力的“教育工程师”参与。

当然,不是每一个教育技术学专业的学生都能成为胜任工程实践所有环节的“全能型”教育工程师,也不是每一个学校都能培养“全能型”和所有类型的“教育工程师”。因此,不同学校的教育技术学本科专业建设首先必须根据学校自身的实际情况,在满足基本的工程意识、工程思维、工程能力培养的基础上,重点定位于教育工程活动中某一类型或几个类型人才的培养,并据此设计课程结构、规划培养方案,这无疑也是一项教育工程。

为了强化教育技术学专业工程能力的培养,在课程和教学改革时应注意以下几点:

1 强调工程知识情境性与整体性,为学生提供综合的知识背景

工程知识具有很强的情境性,包括意会知识与言传知识两部分。教育工程本身就是一个复杂社会系统,不可避免地涉及到政治、经济、文化等多方面因素,这并不是狭窄的技术知识背景能够胜任的。教育工程师承担的是一种构建整体的任务,他必须具有集成的知识结构。因此,教育工程问题的解决实际上要求工程师能够打破学科壁垒,把被学科割裂开来的工程再还原为一个整体。这就要求在课程设置上要充分考虑到学科的交叉与融合,为学生提供综合的知识背景,以利于教育工程问题的解决。

2 重视工程思维的培养和不同工程方法的学习

工程思维是科学与人文、理论与实践、理性与非理性、特殊性与一般性的统一,它要求把工程当作一个整体,根据理论,综合考虑各方面的条件与约束,优化选择各种技术(包括方法、工具等),规划、设计、实施与管理相关过程与资源,实现项目的最优化,因此,工程方法的基本特征是“综合优化、系统集成”。当前教育技术学将工程方法简单地等同于系统方法,实际上常用的工程方法除了系统方法(硬系统方法、软系统方法)外,还有许多成功有效的方法,如国内比较有名的就还有“物理-事理-人理方法(WSR)”、“人机结合的综合集成研讨厅体系(CWME)”等等,他们在处理不同问题时具有各自的优势,如“WSR”特别强调人际沟通与关系协调,而“CWME”则强调以人为主,人机结合。让学生了解、学习不同的工程方法将更有助于学生工程思维与工程能力的培养。

3 加强实际项目类的实践教学环节,重视对学生实践能力的培养

当今时代,学科型的教育己经不能适应工程发展的实际。在课程设置上,一方面要提高实验与实践课程的地位,把这作为对每一个学生的基本要求;另一方面,通过更为灵活和多样的项目课程,让学生参与各种实际的教育工程项目,来培养学生的规划、设计、实施与管理的实践能力。实践最好是在有丰富实践经验的导师指导下,进行真实项目的研究及开发,让学生相对独立地完成项目中的部分工作,主动地完善自己的知识结构,使其专业技能得到综合的训练与提高,以发展与提高实践能力。

4 要结合教育工程实际开展人文、艺术的教育

工程是科学、技术与艺术的结合,也是不同价值观的综合体现,需要学生具有较高的人文艺术素养。但又不能为了学人文、艺术学科而学习,要按照教育技术与教育工程的要求把人文、艺术知识加以选择、进行有机组合,它需要参与的教师既有深厚的人文素养、又有精湛的教育工程专业知识,而且最好由搞教育技术学的人自己来做。这方面南京师范大学教育技术学系的“视觉文化”教学与研究取得很好的效果,非常值得推广。此外,还可以采用案例教学,以问题为导向将知识和现实关联起来,将言传知识和意会知识置于情境之中,训练学生的分析判断能力,接触诸如风险、回报、伦理、责任、环境等实际问题,给学生以从别人的成功和失败中进行学习的机会。

5 充分发挥学生的个性,培养学生的创造性和自主性

工程师的任务是创造人工系统或人造物,而教育工程师要创造的人工系统本身就是一个有生命力、富于创造性的社会系统,因此创新能力是教育工程师的生命,应该在最大程度上发挥学生的个性与主观能力性,促进其创新能力的发展。

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科技工程论文例10

Abstract: The paper firstly by the critical to positivism knowledge to build on the position of knowledge based on the life practice, with the ternary elements in science, technology and engineering, along the two basic questions on knowledge - what the knowledge is and how it is possible? Namely the question is the examination of the knowledge based on of what kind of activities, to analyze the existing problem and shortcoming about the study of previous scientific knowledge and technical expertise, engineering knowledge under the framework of the popular knowledge. From the position of knowledge based on the life practice, the scientific knowledge took as the descriptive knowledge, its goal and the intention is lies on the understanding world, the description the way of world existence; the technical knowledge took as the motion the procedural nature and the standard knowledge, its goal lies on the solution of the question in the practice process "makes any" and "how does" but the engineering knowledge took as the plight knowledge, its goal lies on the artificial successful construction in the boundary territory. The three is the different in nature, but meantime is the extremely close relationship.

Key words: knowledge theory;scientific knowledge;technical knowledge;engineering knowledge

在科学、技术、工程三元论的构架下,科学知识、技术知识、工程知识作为科学、技术、工程相应的知识形态,由于三者本质属性的不同而具有各自的特征。但是长期以来,由于实证主义知识论的广泛影响,国内外大多数的学者普遍认为 :技术知识是科学知识的应用,而工程知识则是技术知识的应用。工程知识、技术知识仅被视为科学知识的“退化形式”,尤其是工程知识,根本没有作为独立知识形态的合法地位。本文试图通过对实证主义知识论的批判,来转变知识论的立场。在立足于生活实践的知识论立场上,来对科学知识、技术知识、工程知识的本质、特性加以尝试性的研究。

一、知识论立场的转变

近现代以来,随着理论自然科学取得的巨大成就,西方知识论经过经验主义、唯理主义和康德先验主义的演变,实证主义知识论逐步成为西方居于主流地位的知识论。尽管自上世纪五、六十年代以后,实证主义知识论作为流派,在理论界已经风光不在,并且遭到了众多的批判,但是,在现实生活中,它的主张已经广泛渗透到公众的意识里,深深地影响着公众乃至于知识界对科学知识以及人类其它知识的整体理解。

逻辑实证主义对科学知识的本性作了系统的解释。科学知识是实证的、客观的,任何科学命题都要经受得住实验和事实的考验,要符合可证实性原则,否则就是没有意义的,是形而上学。整个科学就是一个存在意义关联的命题集,是一个严密的、前后一致的逻辑体系和公理系统。由于经验世界是统一的,因而表述经验世界的科学语言也是统一的。正如卡尔纳普所说:“物理语言是一种普通科学语言……,科学是一个统一的体系,在这个体系中没有根本不同的对象或领域,这就是关于科学统一的理论”。[1] 尽管实证主义知识论涉及的人物和思想众多,但其根本观点和目标是一致的,那就是把科学限制于经验范围之内,满足于对经验的描述和整理,只有这样的科学知识才是客观、确切和有用的知识。这样,他们把知识几乎全部等同于科学知识,并且认为它在价值上是中立的,具有工具合理性。逻辑实证主义对当时和以后的经济学、社会学、法学、历史学、心理学等产生了深刻而广泛的影响,按实证科学知识的模式去改造与重建各类知识几乎成为一种潮流和时尚。

实证主义知识论从20世纪中叶起遭受了众多学派学者的批判。其实早30年代,胡塞尔在《欧洲科学危机和超验现象学》一书中就指出:“欧洲危机的根源在于实证主义、怀疑论、非理性主义等错误的哲学思潮排挤了欧洲传统的理性主义的精髓。” [2] 持历史主义的库恩、费耶阿本德等,持后现代科学知识观的罗蒂、利奥塔等,还有科学知识社会学(SSK)的布鲁尔、拉图尔等,以及强调“个人知识”的波兰尼等,他们各自站在自己的知识论立场上,对实证主义知识论进行了剧烈的批判。在这些思潮看来,科学是一项解释性的事业,科学知识并非由科学家发现的客观事实,并非科学家对外在自然界的客观反映和合理表述,而是科学家在实验室里制造出来,并且通过各种修辞手段使之得以认定为普遍真理的局部知识,是负载着社会利益或受到特定社会因素塑造的。费耶阿本德认为科学本质上是无政府主义的事业,对科学的研究可以采用任何方法,各种巫术、神话都与科学一样在文化上是平等的,没有贵贱之分。“任何思想,不管是多么古旧和荒谬,都有可能改善我们的知识”。[3] 反对实证主义知识论赋予科学知识的唯一霸权。

在笔者看来,实证主义知识论的问题与缺失主要存在于三个方面:

(1)实证主义的以知识论、方法论替代认识论,拒绝从哲学上对科学认识进行论证,试图使科学免受哲学的影响。然而,在科学上排除哲学的影响并不真的表明实证主义可以不受哲学的影响,事实上它是“把方法论自身的框架先验化了的认识论,自己现在受到了它曾经给形而上学所作的那种狂热和荒诞的裁决”。[4] 实证主义否定形而上学本身就是以经验主义和归纳主义为基础的形而上学。

(2) 实证主义持一种唯科学主义的知识观,认为科学是最恰当的人类知识的表达形式,甚至认为科学知识是人类唯一具有真理性的知识,并以自然科学的知识标准衡量、裁定人类的其它知识。人类的其它知识要么是无意义的,需要加以拒斥,要么就归结于科学知识或者是科学知识的应用。

(3)实证主义在坚持肯定了科学知识的客观性与普遍性的同时,排除了主体及其价值判断,主张事实与价值无涉,正如胡塞尔分析欧洲科学的危机时所说:实证科学“抽象掉了作为过着人的生活的人的主体,抽象掉了一切精神的东西,一切在人的实践中物所附有的文化特性。”[5] 由此,造成了科学对生活世界的遗忘,造成了人类文化的危机。

因此,要摆脱实证主义知识论的束缚,走出实证主义知识论的困境,就必然转变知识论的立场,必须恢复被遗忘的生活世界,立足于生活实践来展开知识论的重建。

通常,实践被理解为人们为了获取物质文化生活资料,满足人类社会需要而进行的探索和改造客观世界的感性物质活动,它作为人类实际地处理自身与世界之关系的活动过程,总是以对人与世界关系的观念处理为范导,是在观念地处理并处理了人与世界关系之后才得以进行的有目的的、能动的、改造世界的物质活动。[ 6] 也就是说要以人与世界关系的观念处理为实践的前提,然而,“在现代科学的视野中,世界展现为客观自在的、数学化的、无限的科学世界,人与这个世界的关系,构成了主客体二元对立的对象性关系,科学、技术的认识活动,工程改造世界的造物实践活动都是在这个主客体二元对立的对象性结构中进行的。这样,工程本质上就展现为:在科学活动建构的自然图景和自然规律的框架内,遵循技术活动建构的以自然规律为前提的“怎么做”的程序化知识,在一定的社会条件下,按照数学化的方式去筹划和改造自然、构造人工物的活动,通过这种活动实现理论向现实的飞跃,实现客体的主体化,从而达到主体的目的、满足主体的需要”。[7] 显然,这种实践观在本质上同实证主义的科学观是一致的,胡塞尔对现代实证主义所造成危机的批判,同样适用于这种实践观。现代科学对生活世界的遗忘,必然也会导致这种实践对生活世界的背离,加深文化的危机,加深我们这个世界的非人性化,从而逃避人类的责任!

笔者所主张的生活实践是立足于生活世界的社会行动,人与世界最原初、最根本的关系不再是自然主义常识观、实证主义科学观中的主客体二元对立的对象性关系,即以某种观念为先导的关系,而是境域化关系,这种关系是自明的、非预设的、非课题化的、存在论的而非认识论的关系。把实践纳入这种存在论的境域化结构中,也即生活世界之中,才能真正理解马克思所说的:“哲学家们只是用不同的方式解释世界,而问题在于改变世界。”[8] 实践,作为人的有意识有目的的、最活跃的话动,是一种探索性的、创造性的、认识的和组织的活动。生活实践中包含着包括理论活动在内的多种认知活动,这种立足于生活世界的实践,才是人类一切知识产生的基础。

基于这种生活实践的知识论立场,我们反对给知识一个抽象的、僵死的、绝对的定义,主张从丰富多彩的生活实践类型来探寻各种人类知识的本质与特征。在科学、技术、工程三元论的构架下,从生活实践的类型来看,科学是认识世界的活动,技术是如何改造世界的认知活动,而工程则是改造世界的造物实践活动。显然,这三种不同的实践类型对应着本质上不同但又紧密联系的三种知识形态。

二、科学知识

通过上述对实证主义的科学观的批判,依据立足于生活实践的知识论立场,我们认为:1)科学活动是人类理解和解释世界的一种实践类型,它所产生的科学知识以追求符合客体的真理性、描述性知识为目标,因此在本质上必须坚持科学知识的实在性、客观性与普遍性,这个问题上我们赞成实证主义知识论的主张,不赞同社会建构论者关于科学实在是由科学研究的社会过程建构出来的主张。2)任何人类的实践都是嵌入在一定社会历史文化之中的,科学实践也不例外。在此我们赞同对实证主义知识论排除主体、排除价值、排除历史文化,造成科学对生活世界遗忘的批判,主张科学知识要回到生活世界,在立足于生活世界的实践中把被实证主义分裂的主体与客体重新结合起来。3)反对实证主义知识论唯科学主义的主张,反对将一切知识都归结为科学知识或科学知识的应用。主张从生活实践的类型来肯定各类知识独特的价值。4)任何具体的科学研究实践都是在一定的地域、时域中现实发生的,地方性的各种社会因素、实验室情境都显示了科学家日常实践的鲜活性,社会建构论者深入到科学研究实际过程的微观探究十分值得关注。但科学家如何超越情境达成“共识”,创造出具有客观性与普遍性的科学知识?仍有待深入研究。

在这样观念下,科学知识呈现出如下的本质与特征。

1、 真理性

科学知识的真理性有两方面的含义。其一,是指科学知识本身就是真理,或者是具有向真理逼近的性质;其二是指某一科学知识可能最终被证明不是真理,但它是最求真理过程中的一个环节,具有追求真理的使命,尽管它可能被证伪。所以,科学知识的根本特征是表征客观对象的客观性质与客观规律的,它具有可检验性,或者能被证实,或者能被证伪,或者能被进一步发展。

2、 合理性

首先科学知识以经验事实为基础,所建立的理论或规律,它在经验上具有严格的可重复性、可预言性。其次,科学知识的逻辑体系是严密的。严密的逻辑推理方法如经验归纳与演绎推理是获得科学知识必不可少的思维方法。科学因此具有一种与天意、神启、臆测相对立的理性。在当代,尽管经验对一个新理论的直接支持可能已经变得越来越少,但是科学知识体系仍依赖于其坚实的经验基础和具有经验基础的背景理论的支持。

3、 进步性

科学的发展趋势一般是:后一种理论比前一种理论更仔细地更详尽地描述或说明同样的事实;后一种理论通过了前一种理论通不过的经验;后一种理论对前一种理论具有完全的包容性,能解释前一种理论所能解释的一切事实,还能解释并预言前一种理论所不能解释和预言的新事实。随着科学的发展,科学知识体系中,总是能进化出更具有普遍性的、具有更高解释效用的、能更准确预言未来的理论体系。这种进步是在现实的社会历史中发生的,社会、文化的因素在科学知识的进步中有着不可忽视的作用。

4、共享性

自然科学知识具有普遍性,其内容及其利用,具有公开性和共享性。科学知识是无国界的、无阶级性的,科学理论可以被各个国家的人、各阶级的人所发现、继承和利用。但是,由于科学知识的创造与应用都是嵌入在一定的社会历史文化的情境之中的,社会的政治、法律、哲学、道德、宗教等社会意识形态会深刻地影响科学知识的生存和传播,影响着其共享性的实现,因此,必须立足于生活实践来具体分析。

三、技术知识

在把技术理解为知识的传统中,长期以来,由于深受实证主义知识论的影响,技术就是应用科学的观点在国内外学界广为流行。 “技术就是把应用科学所得的原理和方法等用到更广泛的实际问题。” [9]的看法十分普遍。 但是,正如D伊德所说:“西方的技术传统是偏爱‘理论’而轻视‘实践’的,并且将技术贬黜为应用和实践”。[10] 由此造成了技术知识附属于科学知识的非独立地位,遭到了知识论研究的严重忽视。上个世纪80年代以后,这种状况有所改变。经济学家罗森伯格说:“技术本身是关于某些事件和活动的一组知识,它并非只是来自其他领域知识的应用”。[11] 技术史家莱顿认为,作为科学的镜像兄弟,技术是一个“自主的、平等的组织”,它与科学的关系是“共生的、平等的和互动性的”。[12] 由此,技术知识作一种有别于科学知识的独立体系确立起来。

站在我们知识论的立场上,显然,现代意义上的技术知识是技术发明这一特殊的实践活动创造出来的。技术发明活动已经从生产领域中分离出来,构成了相对独立的、以建构技术知识为目标的人类活动。可以说,它是为了实现人类的某种目的,导向实践的、“应当怎样做”的程序性、规范性知识的认知与建构活动。我们将从如下方面来解释技术知识的本质与特征。

1、技术知识的存在形态

人们一般认为,传统技术知识主要是以经验为基础的,是经验形态的零散化的知识;而现代技术知识则主要是以现代科学知识为基础的,是理论形态的知识体系。经验性的技术知识是主观的、心理性的、个人的。与此相反,现代技术知识是客观的、理论性的、社会性的。在我们看来,1)技术知识既包括理论形态也包括经验形态,技术知识再发展,理论形态的技术知识也不可能涵盖全部的技术知识,从而把经验形态的技术知识排除在外。2)理论形态的和部分经验形态的技术知识可以通过编码成为明言性的知识,可以用文字、数字、图像、符号表达,易于以硬性数据、公式、编码程序或普适原理的形式传播和共享。3)有相当多的经验形态的技术知识,如技能、诀窍等,由于它们的存在依附于人的大脑或身体操作的技能,通常只能在操作行动表现出来,而行动如何往往又依赖于特定的情境,因此无法对它们进行编码,由此构成了难言知识(波兰尼称之为“默会知识”)。这一点,与科学知识明显不同,科学知识都是明言的,否则它不可能达到描述自然的目的。

2、技术知识的认知结构

技术知识不是对现有客观事物的描述,但它也不是人的头脑中先天固有的东西,技术发明不是在自然界中发现现成的东西,而是创造自然界原来没有但逻辑上可能的东西。因此,技术知识蕴含可能性,是对可能性世界的探索,技术知识的应用是可能性的实现。技术知识是人类为了某种目的,在可能世界中搜索,从而创造出来的“怎么做”才能达到该目的的技能、诀窍、方案、程序、规则。其认识结构包括三个方面:1)确定欲实现的目的;2)在可能世界中以试错的方式搜寻与选择实现该目的的手段;3)对该手段能否实现目的以及手段的功效进行评价。其中,“目的”与人的欲望、社会的需求、利益及其限制相关,“可能世界”、“手段评价”则与逻辑空间、科学知识、日常经验、已有的技术知识、生产制造能力水平、自然环境、各种社会政治、经济、文化因素等相关,可见,技术知识的认知结构更深地嵌入到了社会情境之中,更为各种复杂的价值关系所左右。不可能像科学那样完全地去情境、去价值,达到完全普遍性的知识,其普遍性往往表现为约定性的规范。

3、技术知识的评价原则

技术知识的评价显然不同于科学知识的评价,实验评判与逻辑评判构成的真理性评价是科学知识评价的基本原则,由于排出了价值,科学知识的评价与价值无涉。技术知识的评价虽然无关与对象是否相符意义上的真与假,但它仍然包含价值性评价与事实性评价两大原则:1)价值性评价主要指:技术知识作为手段在其实际应用中,能否实现预期的技术目的?是否满足了技术使用者的需求?是否具有正当性与公正性?负面价值有多大?2)事实性评价主要指:技术知识作为手段,在实施过程中是否具有可操作性?是否易于现实化?功效如何?技术本身是否先进?是否可靠、稳定、耐用?各种(自然、经济、政治、文化、社会的)成本代价有多大?效益如何?等等。

4、技术知识的普遍性与特殊性

技术知识无法构成像科学知识那样统一的、严格按照内在逻辑关系展开的普遍知识体系,这并不是因为技术知识不够成熟所致,而是其本性使然。我们可以把技术知识分为如下层次:1)技术理论原理(通常称为技术科学);2)技术规范;3)技术项目的工作原理;4)技术方案;5)工艺流程;6)操作规则;7)诀窍与技能。第一个层次与科学知识联系密切,具有科学知识一样的普适性,它是将因果关系转换成目的-手段关系,也即科学知识转换成技术知识的中介;第二个层次是一定社会条件下的约定,对于受该规范制约的技术活动而言,具有普适性;第三个层次进入具体项目,其工作原理的构思具有明显的特殊性,往下的层次特殊性越来越强,直至难言。可以说,这些层次从上而下,技术知识的普遍性、明言性、社会性不断减弱,特殊性、难言性、个体性不断增强。

5、技术知识的社会性与地域性

技术知识的社会性与地域性不仅体现在它的应用所产生的社会功能上,而且也体现在它自身的内在建构上。我们认为社会建构论者的研究进路与方法,其实更适合用于技术知识建构的研究。关于技术知识的社会功能已有大量成果,不再赘述。

三、工程知识

长期以来,由技术与工程不分,人们往往把工程视为技术的应用,工程知识也自然视为技术知识的一部分,实证主义者更是把工程知识、技术知识都视为科学知识的“退化形式”,工程知识根本没有作为独立知识形态的合法地位。近年来,这种状况发生了改变。正如沃尔特文森提(W. Vincenti)所说:“以前我们将工程看作是科学的婢女,以为工程只是应用科学的发现,现在是我们改变这种看法的时候了”。[13] 在中国学界,自从李伯聪提出科学、技术、工程三元论以来,工程在哲学研究中逐步获得了合法地位,相应,从知识论的角度把工程知识作为独立的知识形态来展开研究已经提上日程。

按照生活实践的知识论立场,我们进一步把工程造物活动规定为:为了满足社会的某种需要,在集成科学、技术、社会、人文等理论性知识及境域性经验知识的基础上,在经济核算的约束下,调动各种资源,在特定的空间场域和时间情境中,通过探索性、创新性、不确定性和风险性的社会建构过程,有计划、有组织地建造某一特定人工物的实践活动。显然,工程实践的根本目的在于建造人工物,而不在于工程知识本身的创造,工程活动本质上不是创造知识的活动。工程知识在此仅仅是作为实现工程目的的手段、环节、要素而被创造的。因此,从本质上说,工程知识不是工程活动的目的,而是实现工程目的的手段,它的创造由目的决定,是中介性的知识。具体来说,我们认为工程知识具有如下的本质特征。

1、工程知识的独特性与地域性

工程知识的独特性与地域性来至于工程本身的独特性与地域性:1)任何现实的工程活动总是意向着某个特定的欲求建造的人工物的。正如陈昌曙教授指出:“工程项目是强对象化的,有其特殊对象。…… 它常常不是批量化的,而是‘唯一对象’或‘一次性’的,如青藏铁路工程、南京长江大桥建设工程。”[14] 严格地说,工程几乎没有可重复性。2)在英文中,动词Engineer就包含着谋划、独创的意思,工程师们(Engineers)所做的事情一般来说是Ingenious (有独创性的)。“独创性”(Ingenuity ) 和“工程”(Engineering) 具有相同的拉丁文词根。3)这种特定的人工物总是嵌入在特殊的自然环境与社会环境之中的,这些特殊的地域性因素不是工程的外部环境约束条件,而是工程活动的内在要素。因此,工程知识的建构必须充分反映这些独特性与地域性。

2、工程知识的综合性、具体性与可靠性

从知识的性质看,工程知识既不具有纯粹的科学性质、技术性质,也不具有纯粹的社会性质、人文性质,而是众多种类知识的综合集成。工程知识要集成多种自然科学知识、技术知识、技术发明、技术诀窍,但不能仅仅是它们的单纯应用或集成,还必须集成经济学、管理学、社会学、政治学、哲学、历史学、人类学、心理学、文化学、美学、宗教学、民俗学、考古学等多种人文社会科学的知识。但是,工程知识仅集成这些知识还不够,还必须集成相关的已有经验,尤为重要的是,必须集成工程本身的独特性与地域性所带来的具体的情境性知识与经验。这就要求工程知识的建构不仅要有高度的综合性,而且还必须具有深入细微的具体性与可靠性,正如皮特所说:“工程知识被证明要比科学知识更加可靠。” [15] 否则,不仅不能确保工程的成功完成,往往还会造成重大损失。集成并不是上述各种知识、经验的简单堆砌,而是把它们有机地结合并转化为与当下工程现实情境相符合的,可行、可靠、可操作的方案、方法、工艺、程序、规则、规范、指南。

3、工程知识的复杂性与协调性

在工程活动中,掌握和创造工程知识的主体具有十分复杂的构成:它包括决策者、投资人、企业家、管理者、工程家、科学家、工程师、设计师、技术人员、经济师、会计师、工人等等。我们把直接参与到某项工程行动中来的人员总体,称之为工程共同体。这些工程共同体的成员以自己原有的专业知识,参与到某项工程中来,由此决定了工程知识总体构成上的复杂性。在工程的决策、设计、实施操作、运行、评价、管理等行动过程中,共同体的成员各施其职,各显其能,矛盾与冲突在所难免。在工程展开的具体情境中,他们之间必须通过交往行为、规范调节行为来进行沟通,消除观念上、利益上的冲突与矛盾,达成目标认同、行动协调、紧密配合、利益共享,才能保证工程的顺利完成。由此又决定了工程知识还应包括修辞、商谈等促进交往沟通的协调性知识。

4、工程知识的情境性与现场发生性

工程开展的地域性与情境性,决定了工程知识的情境性与现场发生性,主要表现为:1)现场发生性,它指的是由具有一定知识经验储备、带有一定的工程意图的工程主体,或者说处于以往历史形成的情境之中的工程主体,与工程活动发生的具体的自然环境、社会环境相互作用,当下产生的明言性和难言性的经验、知识。它们不是预先既定的、现成自在的,而是随着工程行动者的出场、造物行动的发生才涌现出来的;2)主体间性,地域与情境条件不仅是工程行动主体与客观自在环境相互作用的结果,也是工程共同体内个体之间交往、沟通、争执、协商的结果,任何个体虽然都从自身出发,存在视界的差异,正是主体之间的交往行为带来了视界的融合,形成了对工程行动共通共识的主体间性的情境性知识;3)境域约束性,地域与情境条件一旦产生,又与工程行动者已有的知识经验储备相结合,共同构成约束工程行动者视界及行为的境域性知识与经验;4)随机的变异性,地域与情境条件构成因素的不确定变化,都可能带来它的随机变异。它会随着工程行动的展开而不可完全预期地发生着变化,反过来又影响工程的行动变化。工程知识也必须具有这种随机变异性,才能确保工程的成功。

5、工程知识的难言性与不可复制性

把工程知识与科学知识、技术知识相比较,它更是难于形式化、体系化的零散知识。工程知识中综合集成的自然科学、技术科学和人文社会科学的知识,可以进行编码,属于明言性知识。具有普遍性的各种理论知识,在工程知识的集成中,它们必须转化为情境性的特殊知识,才能在现实工程中发挥作用。但大多数在工程中随机发生的情境性知识是难于编码的,属于难言知识,与技术知识相比,它的难言性更为突出明显,这正是工程知识的一大特点。例如,一个人拥有再多的明言性的工程知识,只要他不进入到现实的工程实践之中,不掌握难言性的情境性知识,他就难以对工程有实际作用,人们甚至会说他不懂工程。工程知识的难言性、独特性、地域性等特征决定了它的难以复制性,致使它不能共享,更不能直接移植,简单套用。

6、工程知识的优化性与评价的多元性

围绕工程目标,必须通过设计对工程知识进行优化。但是,优化并不意味着最优化而是满意化,因为从理论上讲最优化必须建立在所有实现工程目标的途径方案都完全已知,每一种方案实施后产生的后果影响都能完备预期,评价方案及后果影响的标准都完全一致等这三个必备条件的基础上。但是,在现实的工程活动中,价值标准的多样性,各种人群、组织在观念、利益上的冲突与矛盾等等,都决定了不可能形成完全一致的评价标准;而认识水平、能力、精力的有限性也决定了不可能搜寻全部的方案和预期所有的后果影响。因此,工程知识的优化不可能有“最优解”,只可能有“满意解”、“妥协解”。现代工程的发展显现出两面性的特征,它在造福于人类的同时,又为人类带来了意想不到的灾难。工程人工物不是中性的,它负荷着价值。因此,必须要从经济的、政治的、军事的、生态的、环境的、文化的、科学技术的、人文的、审美的等众多维度的对工程进行全方位的评价,工程知识中必须把多元性的评价知识作为不可缺少的组成部分。

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