自然科学和工程技术精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇自然科学和工程技术，期待它们能激发您的灵感。

篇1

本书阐明数学建模和计算建模在多种多样学科中的应用。本书的重点在于说明数学建模和计算建模具有跨学科的性质，各章的作者都是自然和社会科学、工程学和艺术等领域的国际级专家，为读者提供当代在发展数学建模和计算机实验的方法论方面的丰富成果。本书也是关于应用数学和计算数学的方法、思想和工具等方面的很有价值的导引书，藉助这些方面的知识有利于解决自然科学、社会科学、工程和技术等方面的问题。

本书的特点在：（1） 严格的数学步骤和实例――数学创新和发现的驱动力；（2）从广泛学科中挑选的众多实例，重在说明应用数学和数学建模的多学科应用和普适性；（3） 来自人类知识各方面发展中既有理论也有应用的原创性结果；（4）促进数学家、科学家和工程师之间进行交叉学科相互作用的讨论。

对于从事数学和统计科学、模化和模拟、物理学、计算科学、工程学、生物和化学、工业和计算工程等领域的专业人员来说，本书是一个理想的资源。本书也可当作数学建模、应用数学、数值方法、运筹学以及优化等方面的大学课程的教科书。

本书共分5部分，12章。第1部分 引论，含第1章：1.在理解自然、社会和人造世界中数学模型的普适性。第2部分 在物理学和化学中的高等数学模型和计算模型，含第2-4章：2.磁涡，Abrikosov 晶格，以及自同构函数；3.在Cholesky分解的局部关联量子化学构架中的数值挑战；4.量子力学中的广义变分原理。第3部分 在生命科学和气候科学的应用中的数学模型和统计模型，含第5-6章：5.具有药物敏感、出现多重耐药以及广泛耐药株的结核病的传播模型；6.着眼于抗菌素耐药性而对更加综合的传染病进行建模的需要。第4部分 科学和工程中的数学模型和分析，含第7-10章：7.动力学系统中由数据驱动的方法：量化可预报性以及提取时空图案；8.求解Banach空间中非线性反问题进行正则化时的光滑度概念；9.一阶对称的具有约束的双曲型系统的初值问题和初边值问题；10.信息集成，组织和数值调和分析。第5部分 社会科学和艺术中的数学方法，含第11-12章：11.满意认可的选举；12.使用几何量化对音乐韵律变化建模。

篇2

英文名称：Science Technology and Engineering

主管单位：中国科协

主办单位：中国技术经济研究会

出版周期：旬刊

出版地址：北京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1671-1815

国内刊号：11-4688/T

邮发代号：2-734

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：2001

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期刊简介

篇3

关键词：工程技术；性质；特点

中图分类号：B02 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2011）34-0219-02

一、工程技术的性质

1.符合客观规律、利用客观条件的自然属性。工程技术具有自然属性。第一，它是人类规模化改造和工程化变革自然的活动，本质上反映着人对自然的能动关系。第二，工程技术符合自然规律。现代工程技术是在自然科学的指导下产生的，是对自然规律的自觉运用，当然是符合自然规律的。古代的工程技术也是符合自然规律的，虽不是在自然科学的指导下取得的，但却是对自然规律的不自觉的运用。第三，工程技术总要造成较大的自然后果。人类之所以需要工程技术，就是因为它总能造成较具规模的自然后果，从而为人类带来便利、获得利益。工程技术的自然后果无疑是其自然属性的具体表现。第四，作为技术的存在方式和发展序列，工程技术从古代到近代再到现代的演变发展以及工程技术内部各项技术之间的相互联系和层次发展。

2.满足社会需要、实现主体目的的社会属性。工程技术的社会属性表现是，第一，工种技术的发明和应用具有鲜明的目的性。工程技术的目的性是其社会性的集中表现。任何工程技术都是人创造的，是人有计划有目的活动的结果。工程技术的目的性是在社会中产生出来的，并且随着社会的发展而变化。可以说，目的性是技术活动的起点，它引导和规定着技术活动的方向和内容，并最终实现在技术活动的结果之中。整个技术活动之中都贯穿着人的目的性，并实现着这种目的性。第二，工程技术的发明和应用受到社会的制约和影响。工种技术的发明和应用不仅要服从自然规律，而且要满足社会需要，接受社会评价，符合社会规律。工程技术作为一种社会活动，直接受到社会经济体制、政治体制、科技体制等的制约和控制，同时也受到社会文化、民族心理等制约和影响。可以说，工程技术的性质、结构和成果鲜明地打上了产生它、使用它和接纳它的社会烙印。超历史的、不受社会影响的工程技术是不存在的。

3.具有直接现实性的生产力属性。工程技术的自然属性和社会属性决定了它又具有直接现实性的生产力属性。工程技术作为一种特殊的、典型的和高级的技术方法，它是人与自然界之间交互作用的系统方式，最集中、最典型地反映和代表了主体与客体之间改造与被改造的本质关系。任何一项工程技术从其发展过程看，一般总是根据社会需要，应用科学知识和生产经验形成的技术原理，经过工程规划、工程设计使其具体化为产品研制，最后制造出合乎要求的工程产品来。这一工程实践过程，实际上是把技术原理知识同具体的物质手段相结合转化为直接生产力的过程。这一过程从古代就已开始，到了现代，它已获得了前所未有的大发展。

4.具有高智力品格的商品属性。任何时代的工程技术都是该时代的典型技术和高级技术，它集中并集成了社会的多种优秀技术，具有高智力的品格。工程技术无论作为知识、产品、工艺、流程或是技术图纸、专利，在市场经济的条件下，又都具有商品属性，具有与物质性商品相类似的使用价值和价值，可以通过传授、转让、出售供他人拥有和使用，并由此获取相应的报酬。工程技术的商品属性既是其自然属性和社会属性的综合表现，也是其生产力属性的必然延伸。工程技术的商品属性集中表现在工程技术的商品化过程中。工程技术的商品化过程表现为技术成果的货币化，实质上却是科研工作和技术活动工程化、社会化、国际化的过程，也是社会生产工程化、科学化、全球化的过程。工程技术的商品化既是此二者现实的结合点，也是它们互动发展、融合渗透的集中表现。借助于它，工程技术供求双方都得到了满足和实现，科研、技术与生产因此迅速而紧密地联为一体，推动着社会生产力的进步和发展。中国系列运载火箭投放国际市场以来，为国外成功发射了多颗卫星，创造了巨大价值，为人类作出了贡献。这可以说是工程技术商品化、社会化、国际化的典型例证。

二、工程技术的特点

1.改造世界的实用性和可行性。科学研究的目的是认识世界，技术研究的目的是改造世界，工程技术研究的目的则是系统化、规模化地改造世界。科学认识的实质是在思维操作中产生概念、提出假说、建立理论的过程；工程技术活动则是在实践操作中产生技术方法、工艺流程和工程产品的过程。前者所追求的是对世界的理解和精神心理的满足，其最大特点是“正确”、“同构”；后者所追求的是对世界的物质改造和变革，其最大的特点是“有效”、“可行”。因此，改造世界的实用性和可行性是工程技术的显著特点。所谓实用性，即工程技术的发明和应用在改造世界的实践中是管用的，能够产生预期的积极效果，发挥促进技术进步和经济发展的强大生产力功能。所谓可行性，即工程技术在改造世界的实践中是可以实施的，具有实际改造自然，实现既定目标，达到预期效果的现实可能性。实践表明，人类大规模改造世界的客观需要导致并推动了工程技术的产生和发展，正是人类的物质实践活动对工程技术既提出了实用性的客观要求，也提供了可行性的客观条件；人类认识世界的客观需要导致并推动了科学认识的诞生和发展。

2.创造价值的功效性和经济性。功效性、经济性是工程技术的显著特点。所谓功效性，即工程技术在改造世界的实践活动中是有效的，它的发明和应用能够实现预期的功能，为人们带来利益。与科学研究不同，有些工程技术似乎缺少学术价值，但它能够带来技术活动的实用性、功效性和简便性，因而被广泛使用并得到推广和普及。正因为如此，对技术的评价，并不是以学术价值为标准，而是以其是否“有效”为标准。这是由技术的功效性特点所决定的。工程技术还具有经济性特点，即任何工程技术的发明和应用都以获取最大的经济利益为目标，以消费最少的成本为原则，尽可能有效地和合理地利用材料、能源和人力，使其产出与投入比达到最大值。追求最大经济效益、节约成本消费是工程技术活动的重要经济原则。例如，设计一台电脑，进行多功能设计可以使技术装置使用方便、节省空间、美观大方，但也会导致零部件增加、成本增大、可靠性下降、维修复杂、困难等。如何使其既能充分发挥功能，又能使其成本降低，这就是工程技术研究所要解决的主要课题之一。可以说，功能发挥与成本降低本身就是一对矛盾，进而言之，整体地看，功效性与经济性本身也是一对矛盾，如何正确处理和解决这一对矛盾，既是工程技术的中心任务，也是它的显著特点之所在。

3.自成体系的系统性和综合性。科学研究往往是在人为纯化的条件下进行的，绝对理想化的模型是其研究对象。而工程技术的研究对象是庞大的人工自然物，它必须把原来在科学研究中被舍弃的因素和关系一一恢复起来，加以综合考虑。例如，力学在研究钢铁结构时，可以完全撇开大气的化学腐蚀和微电腐蚀，而在工程技术上却必须考虑这些因素。自然科学在探求必然联系的时候，可以撇开偶然因素，而工程技术的设计、制造、研制则必须综合地考虑偶然因素，防患于未然。同时，任何一项工程技术问题的解决，不仅要综合地应用多门自然科学的原理和方法，应用多门社会科学尤其是经济科学的原理和方法，而且要系统地考虑经济效益、社会效益和生态效益，做到统筹兼顾。例如，建造一项水利工程，不仅包括蓄水防洪、农田水利、发电航运、生态环境等改造自然的问题，而且还要考虑居民搬迁、文物保护、国防安全、投资规模等经济社会问题。所以，工程技术不仅要遵循自然科学，而且要符合社会科学、管理科学、环境科学等，具有很强的系统性和综合性特征。

4.历时发展的先进性与时效性。工程技术既不是从来就有的，也不是凝固不变的，而是历时发展并不断进步的。工程技术活动更多地需要考虑时间因素，牢牢把握其先进性和时效性。一方面，与基础科学和技术科学相比较，工程技术研究不仅具有明确的目标和周密的计划，而且有严格的时间控制和确定的费用投入，要求在确定的时限之内取得成功，生产出符合要求的工程产品，实现技术原理的物质化、产业化和商品化，直接获得经济效益和社会效益。另一方面，工程技术的研究本身还要处理好当前与长远的关系，充分考虑到技术产品更新换代的规律。当我们研制一项新产品时，如果只考虑当前而不注意长远，有可能会使一种新产品试制成功时就已经落后；如果过多地考虑长远而不注意当前，把技术指标提得过高，迟迟不能研制出生产和生活普遍急需的物质产品，也不利于国民经济的实际发展。工程技术发展的历史表明，任何一种产品从开始出现社会需要到研制、生产、使用，直到该产品淘汰又出现新产品往往有一个更新换代的发展规律，表现出一个“产品生命循环”的周期。经验表明，各种不同的工程产品其产品生命循环的周期往往是不同的，但都表现出不断缩小的发展趋势。

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

    著作权法第三条明确规定了作品包括文学、艺术、自然科学、社会科学、工程技术作品。创作上述作品的方式之一可以是文字作品。

    文字作品，是指用语言文字符号记录的，用以表达作者思想情感的文学、艺术、自然科学、社会科学、工程技术作品的创作成果，他包括小说（长、中、短篇）、诗歌、散文、论文、剧本、电影、电视创作、歌曲等表达方式，无论作者采用的是手写、打字、印刷、磁盘、光盘等书写记录方式，都是文字作品。

    文字作品是《中华人民共和国著作权法》保护的第一类作品，该法第三条第一款即“文字作品”，不仅我国如此，世界各国也是如此，我国参加的国际公约还是如此，之所以作出这样的规定，是因为文字作品是最普遍采用的创作方式，其履盖领域之广泛，创作数量的浩繁，接触人群之广泛，传播形式之简便和成本的低廉，都是其他作品不能比拟的。

篇5

关键词：地方综合性大学；通识教育；人才培养模式；课程设置

一、宁波大学开展通识教育的实践

通识教育成为近年来国内高校人才培养模式改革的一个热门话题，一些高水平大学近年来积极推行通识教育，一些地方高校也在试点开展通识教育。

宁波大学从2000年开始全面实施基于“平台＋模块”课程结构体系的人才培养模式，经过多年实践，已成为学校的办学特色。2006年，学校提出培养“面向地方经济社会发展需要的具有‘人文精神、创新精神、实践应用能力、社会适应能力’的创新型人才”。围绕这一人才培养目标，学校实施了新一轮的人才培养模式改革和培养方案的制订。

学校在新一轮人才培养模式改革中，在原来课程体系基础上，通过完善课程结构，形成由思政与通识教育课程、学科教育平台、专业教育平台以及专业方向模块组成的新“平台+模块”课程体系。同时，进一步拓宽了培养口径。学生入学后的第一学年以学科大类组织各类教学活动，完成相关学科教育平台课程的学习。

在新一轮培养方案的设计中，设置通识教育课程是其中一个重要的改革之举。学校明确提出要“重视通识教育，夯实基础知识，强化综合素质，体现通识教育不断线，力求实现多学科交叉的宽口径培养”。

宁波大学作为一所地方综合性大学，不仅具有学科门类齐全的优势，而且有师资、课程等方面的有利条件与丰富的办学资源，适合开展通识教育。而且，经过多年来文化素质类课程的改革实践，积累了许多有益的教学经验。在此基础上，通过课程内容的整合与重组，完全有可能建立起科学合理的通识教育课程体系。

建立通识教育课程体系的指导思想是实现学生拓宽基础、沟通文理、增强能力、健全人格的目的，使学生全面理解人类社会及科学技术的发展规律，掌握各类学科的基础知识与技能，形成均衡的知识结构，获得必要的能力训练，具备创新的综合素质。按照新的培养方案，思政与通识教育课程学分约占专业总学分的25％左右，四年制本科专业42学分，其中必修课32学分，选修课lO学分。必修课包括：思想政治理论课(简称“两课”)16学分、大学英语8学分、计算机应用基础(一级)2学分、大学体育4学分、军事理论与军事技能训练各1学分。另外，还要求学生在全校开设的所有课程中任意选修8学分及以上，修读的课程多数也是通识教育课程。

二、通识教育课程的领域与类型划分

美国大学一般按照科类来划分通识课程领域。如哈佛大学将通识课程分为6类：外国文化，历史研究，文学和艺术，道德推理，自然科学，社会分析：麻省理工学院分为4类：自然科学，人文、艺术与社会科学，科学与技术，实验：威斯康星大学分为5类：定量推理，自然科学，人文科学，社会科学，种族研究；加州大学洛杉矶分校分为3类：人文科学基础，社会与文化基础，自然科学探究：芝加哥大学分为3类：人类与文明研究，自然科学与数学，社会科学；康乃尔大学分为4类：自然科学，社会科学，人文科学，定量分析。可见，人文科学、社会科学、自然科学是美国高校中最常见的通识课程领域，另外，文化、艺术类通常也作为独立领域。

我国台湾地区高校一般也按照科类来划分通识课程领域，其中人文科学、社会科学、自然科学是最主要的领域。如台湾大学将通识课程分为4类：人文科学、社会科学、生命科学、物理科学；台湾东海大学分为5类：人文科学、自然科学、社会科学、生命科学、管理科学；台湾国立清华大学分为3类：人文科学、自然科学、社会科学。

宁波大学参照国内外高校通识教育课程的设置情况，按照本校学科特点和综合素质培养的需要，分为人文科学、社会科学、自然科学、工程技术、综合等五个板块(领域)。人文科学板块包括语言、历史、哲学、文学、艺术、中外文化等方面的课程：社会科学板块包含思想政治、法律、军事、体育、卫生、心理健康、经济、管理、教育等方面的课程；自然科学板块涉及数学、物理、化学、力学、生物、医学等学科的课程：工程技术板块涉及机电产品、信息技术、资源环境、安全、房屋建筑、海洋工程等工科类的技术与技能课程；综合板块主要是学科综合的课程，或者不属于以上四个板块的其他课程。

通识教育课程按照不同的分类方法，可以分成不同的类型。如按照修读方式划分，可以分为必修通识课程与选修通识课程：按照课程的内容，可以分为基础技能类通识课程与知识类通识课程。在宁波大学通识教育课程类型中，除自然科学、综合两个板块仅含选修课外，人文科学、社会科学、工程技术板块均分必修课和选修课两部分。选修的通识教育课程按照教学目标、内容的性质特点划分为导论型课程、经典著作选读(导读)型课程、专题研究型课程、方法经验与技能型课程、其他型等课程类型。导论型课程着眼于相关内容的概述，涉及的知识点广而宽；经典著作选读(导读)型课程重点就各学科的中外名著进行导读、讲解、剖析，帮助学生理解其深刻的文化底蕴；专题研究型课程结合教师的有关科学研究，就某一特定问题作专题介绍；方法经验与技能型课程着眼于有关科学方法、思维方法、操作技能以及相关工作经验的传授与掌握；其他型课程指不属于以上四种类型的课程。

三、通识教育课程设置的原则与课程的申办、审议与更新制度

通识教育课程，简称通识课程，是指根据通识教育的目的和所要达到的目标而设计的课业及其进程的总称。美国学者亚瑟・莱文(Arthur Levine)认为：“通识教育是指大学本科课程中全校共同性的、内容有一定宽度的部分，它通常包括对若干学科领域有关课程的学习，试图为一所学校中的全体学生提供一种应当共有的本科训练”。

对于通识教育课程的设置，宁波大学提出应该遵循以下一些原则。下面对这些原则进行说明并分析：

1、充分利用综合性大学的优势和资源，全面设置涉及各大学科门类的通识教育课程。这一原则体现了综合性大学开展通识教育的优势，学校鼓励各院系积极开设通识教育课程，使课程数量丰富、类型多，满足学生修读的要求。学校计划通过几年的努力，逐步在人文科学、社会科学、自然科学、工程技术各板块中各设置150门以上课程，以确保全校学生有足够的课程选择空间。思政与通识教育课程是在原来的公共基础平台和文化素质类课程基础上改造发展而来的，所以学校提出要改造、吸收现有公共基础平台课程和文化素质类课程，但课程要重新申报并通过审核，方可列入通识教育课程范围。

2、课程的设置体现基础性与广博性相统一，整合课

程内容，由浅入深、分层次重组课程内容体系。这一原则体现了对通识教育课程内容的要求，通识教育课程具有一般特性，如非专业性、基础性、适应性等，其中导论型课程、方法经验与技能型课程一般是通识教育课程的主要部分。我们认为通识教育课程不能只是普及性、入门性的概论课程，所以鼓励设立专题研究型课程，对有关内容适当加大难度，使学生能在普及的基础上有所提高。为了适合不同基础、不同需要的学生修读，实施因材施教，学校对部分课程分层次重组课程内容体系。另外，学校特别强调深化教学方法的改革，鼓励采取启发式、互动式、案例式等教学方法，开展研究性学习。

3、课程形式实现小型化、多品种。学校要求选修的通识教育课程学分一般不超过2学分，鼓励开设1学分甚至0.5学分的超小型课程。这一原则是针对通识教育选修学分有限的情况提出的，这样能使学生有机会修读更多的选修课，同时也促使教师进行教学改革，减少知识内容的传授，避免出现通识教育课程的知识化倾向。

4、课程实施四年贯通，坚持通识教育不断线。一般情况下，通识教育课程每学年滚动开设，大力鼓励有条件的课程每学期滚动开课。这一原则与其他一些高校将通识教育集中安排在前一、二学年的做法明显不同。我们认为：通识教育不能简单地被认为是大学本科的基础教育，应该贯穿于学生学习的全过程中，使学生的学习能在通识教育的模式下进行。

为了鼓励各学院与教师积极开设通识教育选修课程，学校实行课程申报制度。学校向各学院征集通识教育选修课程，各学院组织教师积极申报。为了有效引导，确保深度与广度和合理匹配，学校对各板块通识教育选修课程的类型规定了一定比例的要求。从申报情况看，教师申报通识教育课程积极性非常高，共申报了899门通识教育课程。按照课程板块，申报课程数量从多到少分别是人文科学、社会科学、自然科学、工程科学，总体数量与比例相对还是比较合理的。但从课程类型来看，申报课程类型与设置要求有一定的差距，经典著作选读(导读)型课程明显偏少，方法经验与技能型课程偏多。

为了保证通识教育课程的质量，学校实行课程审议制度。学校按通识教育选修课程的板块成立审核专家组，进行课程分类审核。所聘请的专家大都是学校本科教学督导委员会、教学委员会的委员，具有教授职称。专家组对所申报的通识教育课程审议从严把关，以确保课程质量和教学质量。审议的主要依据：一是课程的教学目标应符合通识教育课程的培养目标，体现学科交叉，有利于学生综合能力和素质的提高；二是课程内容体系具有一定的系统性，相对比较成熟，符合通识教育选修课程类型设置要求；三是课程所面向的学生应具有必要的基础知识；四是课程的任课教师应具有较高的教学水平高。经过严格审核，有281门课程入选学校首批通识教育选修课程，只占申报课程数的31％。按照板块划分：人文科学103门，社会科学64门，自然科学45门，工程技术45门，综合24门。按照类型划分：导论型98门，经典著作选读(导读)型27门，专题研究型69门，方法经验与技能型75门，其他型12门。

另外，我校将对通识教育课程实行每学年更新制度。包括课程的新增与删减，以及已有课程的教学内容、学时、学分的变更，每学年的第二学期各学院对通识教育课程的新增、删减、变更进行申报，学校组织专家组对所申报的课程进行审议，确定下一学年的通识教育课程。

四、对通识教育课程修读中一些问题的探讨

为开阔学生视野，掌握各类思维方法，实现跨学科交叉，拓宽知识基础，学校提出学生修读通识教育选修课程的基本原则是“文理渗透、理工结合、学科交叉”。具体而言，要求文科类学生在自然科学与工程技术板块各修读2学分以上的课程；理工科学生在人文科学与社会科学类各修读3学分以上的课程，以充分体现跨学科交叉的综合素质培养。同时，学校要求所有学生应在经典著作选读(导读)型和专题研究型选修课程中至少修读2个学分。国内外高校对通识教育选修课程修读大都也有类似规定，只是规定的学分数或课程数不同而已。

学校提出通识教育课程修读实行“远离原则”。即学生修读通识教育选修课程须远离本专业，否则不能计入通识教育选修学分。我们认为确立这一原则是非常有必要，可以对学生选修通识教育课程起到指导作用。其实，在国内外的一些高校也有类似规定。如哈佛大学规定“学生必须在11类核心课程中的8类选课，以满足核心课程的要求。因为核心课程的目的是扩展学生的视野，学生必须在8类课程中每一类选一门课，而这8类必须是跟他们所学专业离得最远的。”如武汉大学规定“学生修读与本专业重复或相近的课程所获学分，不计入通识教育学分。跨领域选修课程所获学分，则均予以承认。”