自然科學和工程技術精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇自然科學和工程技術，期待它們能激發您的靈感。

篇1

本書闡明數學建模和計算建模在多種多樣學科中的應用。本書的重點在于說明數學建模和計算建模具有跨學科的性質，各章的作者都是自然和社會科學、工程學和藝術等領域的國際級專家，為讀者提供當代在發展數學建模和計算機實驗的方法論方面的豐富成果。本書也是關于應用數學和計算數學的方法、思想和工具等方面的很有價值的導引書，藉助這些方面的知識有利于解決自然科學、社會科學、工程和技術等方面的問題。

本書的特點在：（1） 嚴格的數學步驟和實例――數學創新和發現的驅動力；（2）從廣泛學科中挑選的眾多實例，重在說明應用數學和數學建模的多學科應用和普適性；（3） 來自人類知識各方面發展中既有理論也有應用的原創性結果；（4）促進數學家、科學家和工程師之間進行交叉學科相互作用的討論。

對于從事數學和統計科學、模化和模擬、物理學、計算科學、工程學、生物和化學、工業和計算工程等領域的專業人員來說，本書是一個理想的資源。本書也可當作數學建模、應用數學、數值方法、運籌學以及優化等方面的大學課程的教科書。

本書共分5部分，12章。第1部分 引論，含第1章：1.在理解自然、社會和人造世界中數學模型的普適性。第2部分 在物理學和化學中的高等數學模型和計算模型，含第2-4章：2.磁渦，Abrikosov 晶格，以及自同構函數；3.在Cholesky分解的局部關聯量子化學構架中的數值挑戰；4.量子力學中的廣義變分原理。第3部分 在生命科學和氣候科學的應用中的數學模型和統計模型，含第5-6章：5.具有藥物敏感、出現多重耐藥以及廣泛耐藥株的結核病的傳播模型；6.著眼于抗菌素耐藥性而對更加綜合的傳染病進行建模的需要。第4部分 科學和工程中的數學模型和分析，含第7-10章：7.動力學系統中由數據驅動的方法：量化可預報性以及提取時空圖案；8.求解Banach空間中非線性反問題進行正則化時的光滑度概念；9.一階對稱的具有約束的雙曲型系統的初值問題和初邊值問題；10.信息集成，組織和數值調和分析。第5部分 社會科學和藝術中的數學方法，含第11-12章：11.滿意認可的選舉；12.使用幾何量化對音樂韻律變化建模。

篇2

英文名稱：Science Technology and Engineering

主管單位：中國科協

主辦單位：中國技術經濟研究會

出版周期：旬刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1671-1815

國內刊號：11-4688/T

郵發代號：2-734

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：2001

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期刊簡介

篇3

關鍵詞：工程技術；性質；特點

中圖分類號：B02 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2011）34-0219-02

一、工程技術的性質

1.符合客觀規律、利用客觀條件的自然屬性。工程技術具有自然屬性。第一，它是人類規模化改造和工程化變革自然的活動，本質上反映著人對自然的能動關系。第二，工程技術符合自然規律。現代工程技術是在自然科學的指導下產生的，是對自然規律的自覺運用，當然是符合自然規律的。古代的工程技術也是符合自然規律的，雖不是在自然科學的指導下取得的，但卻是對自然規律的不自覺的運用。第三，工程技術總要造成較大的自然后果。人類之所以需要工程技術，就是因為它總能造成較具規模的自然后果，從而為人類帶來便利、獲得利益。工程技術的自然后果無疑是其自然屬性的具體表現。第四，作為技術的存在方式和發展序列，工程技術從古代到近代再到現代的演變發展以及工程技術內部各項技術之間的相互聯系和層次發展。

2.滿足社會需要、實現主體目的的社會屬性。工程技術的社會屬性表現是，第一，工種技術的發明和應用具有鮮明的目的性。工程技術的目的性是其社會性的集中表現。任何工程技術都是人創造的，是人有計劃有目的活動的結果。工程技術的目的性是在社會中產生出來的，并且隨著社會的發展而變化。可以說，目的性是技術活動的起點，它引導和規定著技術活動的方向和內容，并最終實現在技術活動的結果之中。整個技術活動之中都貫穿著人的目的性，并實現著這種目的性。第二，工程技術的發明和應用受到社會的制約和影響。工種技術的發明和應用不僅要服從自然規律，而且要滿足社會需要，接受社會評價，符合社會規律。工程技術作為一種社會活動，直接受到社會經濟體制、政治體制、科技體制等的制約和控制，同時也受到社會文化、民族心理等制約和影響。可以說，工程技術的性質、結構和成果鮮明地打上了產生它、使用它和接納它的社會烙印。超歷史的、不受社會影響的工程技術是不存在的。

3.具有直接現實性的生產力屬性。工程技術的自然屬性和社會屬性決定了它又具有直接現實性的生產力屬性。工程技術作為一種特殊的、典型的和高級的技術方法，它是人與自然界之間交互作用的系統方式，最集中、最典型地反映和代表了主體與客體之間改造與被改造的本質關系。任何一項工程技術從其發展過程看，一般總是根據社會需要，應用科學知識和生產經驗形成的技術原理，經過工程規劃、工程設計使其具體化為產品研制，最后制造出合乎要求的工程產品來。這一工程實踐過程，實際上是把技術原理知識同具體的物質手段相結合轉化為直接生產力的過程。這一過程從古代就已開始，到了現代，它已獲得了前所未有的大發展。

4.具有高智力品格的商品屬性。任何時代的工程技術都是該時代的典型技術和高級技術，它集中并集成了社會的多種優秀技術，具有高智力的品格。工程技術無論作為知識、產品、工藝、流程或是技術圖紙、專利，在市場經濟的條件下，又都具有商品屬性，具有與物質性商品相類似的使用價值和價值，可以通過傳授、轉讓、出售供他人擁有和使用，并由此獲取相應的報酬。工程技術的商品屬性既是其自然屬性和社會屬性的綜合表現，也是其生產力屬性的必然延伸。工程技術的商品屬性集中表現在工程技術的商品化過程中。工程技術的商品化過程表現為技術成果的貨幣化，實質上卻是科研工作和技術活動工程化、社會化、國際化的過程，也是社會生產工程化、科學化、全球化的過程。工程技術的商品化既是此二者現實的結合點，也是它們互動發展、融合滲透的集中表現。借助于它，工程技術供求雙方都得到了滿足和實現，科研、技術與生產因此迅速而緊密地聯為一體，推動著社會生產力的進步和發展。中國系列運載火箭投放國際市場以來，為國外成功發射了多顆衛星，創造了巨大價值，為人類作出了貢獻。這可以說是工程技術商品化、社會化、國際化的典型例證。

二、工程技術的特點

1.改造世界的實用性和可行性。科學研究的目的是認識世界，技術研究的目的是改造世界，工程技術研究的目的則是系統化、規模化地改造世界。科學認識的實質是在思維操作中產生概念、提出假說、建立理論的過程；工程技術活動則是在實踐操作中產生技術方法、工藝流程和工程產品的過程。前者所追求的是對世界的理解和精神心理的滿足，其最大特點是“正確”、“同構”；后者所追求的是對世界的物質改造和變革，其最大的特點是“有效”、“可行”。因此，改造世界的實用性和可行性是工程技術的顯著特點。所謂實用性，即工程技術的發明和應用在改造世界的實踐中是管用的，能夠產生預期的積極效果，發揮促進技術進步和經濟發展的強大生產力功能。所謂可行性，即工程技術在改造世界的實踐中是可以實施的，具有實際改造自然，實現既定目標，達到預期效果的現實可能性。實踐表明，人類大規模改造世界的客觀需要導致并推動了工程技術的產生和發展，正是人類的物質實踐活動對工程技術既提出了實用性的客觀要求，也提供了可行性的客觀條件；人類認識世界的客觀需要導致并推動了科學認識的誕生和發展。

2.創造價值的功效性和經濟性。功效性、經濟性是工程技術的顯著特點。所謂功效性，即工程技術在改造世界的實踐活動中是有效的，它的發明和應用能夠實現預期的功能，為人們帶來利益。與科學研究不同，有些工程技術似乎缺少學術價值，但它能夠帶來技術活動的實用性、功效性和簡便性，因而被廣泛使用并得到推廣和普及。正因為如此，對技術的評價，并不是以學術價值為標準，而是以其是否“有效”為標準。這是由技術的功效性特點所決定的。工程技術還具有經濟性特點，即任何工程技術的發明和應用都以獲取最大的經濟利益為目標，以消費最少的成本為原則，盡可能有效地和合理地利用材料、能源和人力，使其產出與投入比達到最大值。追求最大經濟效益、節約成本消費是工程技術活動的重要經濟原則。例如，設計一臺電腦，進行多功能設計可以使技術裝置使用方便、節省空間、美觀大方，但也會導致零部件增加、成本增大、可靠性下降、維修復雜、困難等。如何使其既能充分發揮功能，又能使其成本降低，這就是工程技術研究所要解決的主要課題之一。可以說，功能發揮與成本降低本身就是一對矛盾，進而言之，整體地看，功效性與經濟性本身也是一對矛盾，如何正確處理和解決這一對矛盾，既是工程技術的中心任務，也是它的顯著特點之所在。

3.自成體系的系統性和綜合性。科學研究往往是在人為純化的條件下進行的，絕對理想化的模型是其研究對象。而工程技術的研究對象是龐大的人工自然物，它必須把原來在科學研究中被舍棄的因素和關系一一恢復起來，加以綜合考慮。例如，力學在研究鋼鐵結構時，可以完全撇開大氣的化學腐蝕和微電腐蝕，而在工程技術上卻必須考慮這些因素。自然科學在探求必然聯系的時候，可以撇開偶然因素，而工程技術的設計、制造、研制則必須綜合地考慮偶然因素，防患于未然。同時，任何一項工程技術問題的解決，不僅要綜合地應用多門自然科學的原理和方法，應用多門社會科學尤其是經濟科學的原理和方法，而且要系統地考慮經濟效益、社會效益和生態效益，做到統籌兼顧。例如，建造一項水利工程，不僅包括蓄水防洪、農田水利、發電航運、生態環境等改造自然的問題，而且還要考慮居民搬遷、文物保護、國防安全、投資規模等經濟社會問題。所以，工程技術不僅要遵循自然科學，而且要符合社會科學、管理科學、環境科學等，具有很強的系統性和綜合性特征。

4.歷時發展的先進性與時效性。工程技術既不是從來就有的，也不是凝固不變的，而是歷時發展并不斷進步的。工程技術活動更多地需要考慮時間因素，牢牢把握其先進性和時效性。一方面，與基礎科學和技術科學相比較，工程技術研究不僅具有明確的目標和周密的計劃，而且有嚴格的時間控制和確定的費用投入，要求在確定的時限之內取得成功，生產出符合要求的工程產品，實現技術原理的物質化、產業化和商品化，直接獲得經濟效益和社會效益。另一方面，工程技術的研究本身還要處理好當前與長遠的關系，充分考慮到技術產品更新換代的規律。當我們研制一項新產品時，如果只考慮當前而不注意長遠，有可能會使一種新產品試制成功時就已經落后；如果過多地考慮長遠而不注意當前，把技術指標提得過高，遲遲不能研制出生產和生活普遍急需的物質產品，也不利于國民經濟的實際發展。工程技術發展的歷史表明，任何一種產品從開始出現社會需要到研制、生產、使用，直到該產品淘汰又出現新產品往往有一個更新換代的發展規律，表現出一個“產品生命循環”的周期。經驗表明，各種不同的工程產品其產品生命循環的周期往往是不同的，但都表現出不斷縮小的發展趨勢。

On the Nature and Characteristics of Engineering Technology

JU Nai-qi，WANG Heng-huan，TIAN Hua-li，OU Shi-jin

（Department of Humantites and Social Sciences，Science College of PLA Information Engineering University，Zhengzhou 450001，China）

篇4

    著作權法第三條明確規定了作品包括文學、藝術、自然科學、社會科學、工程技術作品。創作上述作品的方式之一可以是文字作品。

    文字作品，是指用語言文字符號記錄的，用以表達作者思想情感的文學、藝術、自然科學、社會科學、工程技術作品的創作成果，他包括小說（長、中、短篇）、詩歌、散文、論文、劇本、電影、電視創作、歌曲等表達方式，無論作者采用的是手寫、打字、印刷、磁盤、光盤等書寫記錄方式，都是文字作品。

    文字作品是《中華人民共和國著作權法》保護的第一類作品，該法第三條第一款即“文字作品”，不僅我國如此，世界各國也是如此，我國參加的國際公約還是如此，之所以作出這樣的規定，是因為文字作品是最普遍采用的創作方式，其履蓋領域之廣泛，創作數量的浩繁，接觸人群之廣泛，傳播形式之簡便和成本的低廉，都是其他作品不能比擬的。

篇5

關鍵詞：地方綜合性大學；通識教育；人才培養模式；課程設置

一、寧波大學開展通識教育的實踐

通識教育成為近年來國內高校人才培養模式改革的一個熱門話題，一些高水平大學近年來積極推行通識教育，一些地方高校也在試點開展通識教育。

寧波大學從2000年開始全面實施基于“平臺＋模塊”課程結構體系的人才培養模式，經過多年實踐，已成為學校的辦學特色。2006年，學校提出培養“面向地方經濟社會發展需要的具有‘人文精神、創新精神、實踐應用能力、社會適應能力’的創新型人才”。圍繞這一人才培養目標，學校實施了新一輪的人才培養模式改革和培養方案的制訂。

學校在新一輪人才培養模式改革中，在原來課程體系基礎上，通過完善課程結構，形成由思政與通識教育課程、學科教育平臺、專業教育平臺以及專業方向模塊組成的新“平臺+模塊”課程體系。同時，進一步拓寬了培養口徑。學生入學后的第一學年以學科大類組織各類教學活動，完成相關學科教育平臺課程的學習。

在新一輪培養方案的設計中，設置通識教育課程是其中一個重要的改革之舉。學校明確提出要“重視通識教育，夯實基礎知識，強化綜合素質，體現通識教育不斷線，力求實現多學科交叉的寬口徑培養”。

寧波大學作為一所地方綜合性大學，不僅具有學科門類齊全的優勢，而且有師資、課程等方面的有利條件與豐富的辦學資源，適合開展通識教育。而且，經過多年來文化素質類課程的改革實踐，積累了許多有益的教學經驗。在此基礎上，通過課程內容的整合與重組，完全有可能建立起科學合理的通識教育課程體系。

建立通識教育課程體系的指導思想是實現學生拓寬基礎、溝通文理、增強能力、健全人格的目的，使學生全面理解人類社會及科學技術的發展規律，掌握各類學科的基礎知識與技能，形成均衡的知識結構，獲得必要的能力訓練，具備創新的綜合素質。按照新的培養方案，思政與通識教育課程學分約占專業總學分的25％左右，四年制本科專業42學分，其中必修課32學分，選修課lO學分。必修課包括：思想政治理論課(簡稱“兩課”)16學分、大學英語8學分、計算機應用基礎(一級)2學分、大學體育4學分、軍事理論與軍事技能訓練各1學分。另外，還要求學生在全校開設的所有課程中任意選修8學分及以上，修讀的課程多數也是通識教育課程。

二、通識教育課程的領域與類型劃分

美國大學一般按照科類來劃分通識課程領域。如哈佛大學將通識課程分為6類：外國文化，歷史研究，文學和藝術，道德推理，自然科學，社會分析：麻省理工學院分為4類：自然科學，人文、藝術與社會科學，科學與技術，實驗：威斯康星大學分為5類：定量推理，自然科學，人文科學，社會科學，種族研究；加州大學洛杉磯分校分為3類：人文科學基礎，社會與文化基礎，自然科學探究：芝加哥大學分為3類：人類與文明研究，自然科學與數學，社會科學；康乃爾大學分為4類：自然科學，社會科學，人文科學，定量分析。可見，人文科學、社會科學、自然科學是美國高校中最常見的通識課程領域，另外，文化、藝術類通常也作為獨立領域。

我國臺灣地區高校一般也按照科類來劃分通識課程領域，其中人文科學、社會科學、自然科學是最主要的領域。如臺灣大學將通識課程分為4類：人文科學、社會科學、生命科學、物理科學；臺灣東海大學分為5類：人文科學、自然科學、社會科學、生命科學、管理科學；臺灣國立清華大學分為3類：人文科學、自然科學、社會科學。

寧波大學參照國內外高校通識教育課程的設置情況，按照本校學科特點和綜合素質培養的需要，分為人文科學、社會科學、自然科學、工程技術、綜合等五個板塊(領域)。人文科學板塊包括語言、歷史、哲學、文學、藝術、中外文化等方面的課程：社會科學板塊包含思想政治、法律、軍事、體育、衛生、心理健康、經濟、管理、教育等方面的課程；自然科學板塊涉及數學、物理、化學、力學、生物、醫學等學科的課程：工程技術板塊涉及機電產品、信息技術、資源環境、安全、房屋建筑、海洋工程等工科類的技術與技能課程；綜合板塊主要是學科綜合的課程，或者不屬于以上四個板塊的其他課程。

通識教育課程按照不同的分類方法，可以分成不同的類型。如按照修讀方式劃分，可以分為必修通識課程與選修通識課程：按照課程的內容，可以分為基礎技能類通識課程與知識類通識課程。在寧波大學通識教育課程類型中，除自然科學、綜合兩個板塊僅含選修課外，人文科學、社會科學、工程技術板塊均分必修課和選修課兩部分。選修的通識教育課程按照教學目標、內容的性質特點劃分為導論型課程、經典著作選讀(導讀)型課程、專題研究型課程、方法經驗與技能型課程、其他型等課程類型。導論型課程著眼于相關內容的概述，涉及的知識點廣而寬；經典著作選讀(導讀)型課程重點就各學科的中外名著進行導讀、講解、剖析，幫助學生理解其深刻的文化底蘊；專題研究型課程結合教師的有關科學研究，就某一特定問題作專題介紹；方法經驗與技能型課程著眼于有關科學方法、思維方法、操作技能以及相關工作經驗的傳授與掌握；其他型課程指不屬于以上四種類型的課程。

三、通識教育課程設置的原則與課程的申辦、審議與更新制度

通識教育課程，簡稱通識課程，是指根據通識教育的目的和所要達到的目標而設計的課業及其進程的總稱。美國學者亞瑟?萊文(Arthur Levine)認為：“通識教育是指大學本科課程中全校共同性的、內容有一定寬度的部分，它通常包括對若干學科領域有關課程的學習，試圖為一所學校中的全體學生提供一種應當共有的本科訓練”。

對于通識教育課程的設置，寧波大學提出應該遵循以下一些原則。下面對這些原則進行說明并分析：

1、充分利用綜合性大學的優勢和資源，全面設置涉及各大學科門類的通識教育課程。這一原則體現了綜合性大學開展通識教育的優勢，學校鼓勵各院系積極開設通識教育課程，使課程數量豐富、類型多，滿足學生修讀的要求。學校計劃通過幾年的努力，逐步在人文科學、社會科學、自然科學、工程技術各板塊中各設置150門以上課程，以確保全校學生有足夠的課程選擇空間。思政與通識教育課程是在原來的公共基礎平臺和文化素質類課程基礎上改造發展而來的，所以學校提出要改造、吸收現有公共基礎平臺課程和文化素質類課程，但課程要重新申報并通過審核，方可列入通識教育課程范圍。

2、課程的設置體現基礎性與廣博性相統一，整合課

程內容，由淺入深、分層次重組課程內容體系。這一原則體現了對通識教育課程內容的要求，通識教育課程具有一般特性，如非專業性、基礎性、適應性等，其中導論型課程、方法經驗與技能型課程一般是通識教育課程的主要部分。我們認為通識教育課程不能只是普及性、入門性的概論課程，所以鼓勵設立專題研究型課程，對有關內容適當加大難度，使學生能在普及的基礎上有所提高。為了適合不同基礎、不同需要的學生修讀，實施因材施教，學校對部分課程分層次重組課程內容體系。另外，學校特別強調深化教學方法的改革，鼓勵采取啟發式、互動式、案例式等教學方法，開展研究性學習。

3、課程形式實現小型化、多品種。學校要求選修的通識教育課程學分一般不超過2學分，鼓勵開設1學分甚至0.5學分的超小型課程。這一原則是針對通識教育選修學分有限的情況提出的，這樣能使學生有機會修讀更多的選修課，同時也促使教師進行教學改革，減少知識內容的傳授，避免出現通識教育課程的知識化傾向。

4、課程實施四年貫通，堅持通識教育不斷線。一般情況下，通識教育課程每學年滾動開設，大力鼓勵有條件的課程每學期滾動開課。這一原則與其他一些高校將通識教育集中安排在前一、二學年的做法明顯不同。我們認為：通識教育不能簡單地被認為是大學本科的基礎教育，應該貫穿于學生學習的全過程中，使學生的學習能在通識教育的模式下進行。

為了鼓勵各學院與教師積極開設通識教育選修課程，學校實行課程申報制度。學校向各學院征集通識教育選修課程，各學院組織教師積極申報。為了有效引導，確保深度與廣度和合理匹配，學校對各板塊通識教育選修課程的類型規定了一定比例的要求。從申報情況看，教師申報通識教育課程積極性非常高，共申報了899門通識教育課程。按照課程板塊，申報課程數量從多到少分別是人文科學、社會科學、自然科學、工程科學，總體數量與比例相對還是比較合理的。但從課程類型來看，申報課程類型與設置要求有一定的差距，經典著作選讀(導讀)型課程明顯偏少，方法經驗與技能型課程偏多。

為了保證通識教育課程的質量，學校實行課程審議制度。學校按通識教育選修課程的板塊成立審核專家組，進行課程分類審核。所聘請的專家大都是學校本科教學督導委員會、教學委員會的委員，具有教授職稱。專家組對所申報的通識教育課程審議從嚴把關，以確保課程質量和教學質量。審議的主要依據：一是課程的教學目標應符合通識教育課程的培養目標，體現學科交叉，有利于學生綜合能力和素質的提高；二是課程內容體系具有一定的系統性，相對比較成熟，符合通識教育選修課程類型設置要求；三是課程所面向的學生應具有必要的基礎知識；四是課程的任課教師應具有較高的教學水平高。經過嚴格審核，有281門課程入選學校首批通識教育選修課程，只占申報課程數的31％。按照板塊劃分：人文科學103門，社會科學64門，自然科學45門，工程技術45門，綜合24門。按照類型劃分：導論型98門，經典著作選讀(導讀)型27門，專題研究型69門，方法經驗與技能型75門，其他型12門。

另外，我校將對通識教育課程實行每學年更新制度。包括課程的新增與刪減，以及已有課程的教學內容、學時、學分的變更，每學年的第二學期各學院對通識教育課程的新增、刪減、變更進行申報，學校組織專家組對所申報的課程進行審議，確定下一學年的通識教育課程。

四、對通識教育課程修讀中一些問題的探討

為開闊學生視野，掌握各類思維方法，實現跨學科交叉，拓寬知識基礎，學校提出學生修讀通識教育選修課程的基本原則是“文理滲透、理工結合、學科交叉”。具體而言，要求文科類學生在自然科學與工程技術板塊各修讀2學分以上的課程；理工科學生在人文科學與社會科學類各修讀3學分以上的課程，以充分體現跨學科交叉的綜合素質培養。同時，學校要求所有學生應在經典著作選讀(導讀)型和專題研究型選修課程中至少修讀2個學分。國內外高校對通識教育選修課程修讀大都也有類似規定，只是規定的學分數或課程數不同而已。

學校提出通識教育課程修讀實行“遠離原則”。即學生修讀通識教育選修課程須遠離本專業，否則不能計入通識教育選修學分。我們認為確立這一原則是非常有必要，可以對學生選修通識教育課程起到指導作用。其實，在國內外的一些高校也有類似規定。如哈佛大學規定“學生必須在11類核心課程中的8類選課，以滿足核心課程的要求。因為核心課程的目的是擴展學生的視野，學生必須在8類課程中每一類選一門課，而這8類必須是跟他們所學專業離得最遠的。”如武漢大學規定“學生修讀與本專業重復或相近的課程所獲學分，不計入通識教育學分。跨領域選修課程所獲學分，則均予以承認。”