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技术研究论文

技术研究论文

技术研究论文范文第1篇

“人们的观念、观点和概念,一句话,人们的意识随着人们的生活条件、人们的社会关系、人们的社会存在的改变而改变”。②列宁也指出:“人的概念并不是不动的,而是永恒运动的,相互转化的,往返流动的;否则,它们就不能反映活生生的生活。对概念的分析、研究,运用概念的艺术(恩格斯),始终要求研究概念的运行、它们的联系、它们的相互转化。”③就是说,观点和概念是一个历史的范畴。同样,技术概念也是一个历史范畴。现代技术已经渗透到人类社会的生产、生活等各个领域,凡是人类的活动都伴有技术。于是,我们将技术分为自然技术、社会技术、思维技术和人本技术。④正如吴国盛教授指出的,“技术就是现代性的象征和标志”,“一切问题都是技术问题,而一切技术问题都不是(狭义的)‘技术’问题。”⑤

在这里,我们只讨论狭义的“技术”即自然技术概念的演变过程。

1.自然技术是一个历史范畴。

观点和概念是一个历史范畴,就得用历史的方法(按着客体的时间顺序,按着历史表明的具体形态,阐明客体发展的各个不同阶段)来考察。我们认为:自然技术概念的演变,大致上经历了三个阶段:

古代的自然技术概念—“技巧、技能”说。

技术的历史同人类一样,源远流长。人类社会是从采集狩猎时期开始的。整个农业文明时代,都是简单(初级)的物质生产、生活方式,即以采掘、直接利用或简单加工和消费原始资源的活动方式为主的时代。生产的初始产品保持了其直接的自然属性。于是,在手工劳动中,主要依赖于如何获取和简单加工自然物质的技巧、经验和技能,并不断地充实而承传给后代。正如恩格斯指出的,人猿揖别之后的漫长岁月中,“具有决定意义的一步完成了:手变得自由了,能够不断地获得新的技巧,而这样获得的较大的灵活性便遗传下来,一代一代地增加着……这些遗传下来的灵巧性以愈来愈新的方式运用于新的愈来愈复杂的动作,人的手才达到这样高度的完善。”⑥马克思也认为,古代自然技术是人们劳动的“经验”、“手艺”、“技巧”、“技能”和“秘诀”⑦。还说:在大工业“以前的生产阶段上,范围有限的知识和经验是同劳动本身直接联系在一起的,……因而整个说来从未超出制作方法的积累和范围,这种积累是一代代加以充实的,并且是很缓慢地、一点一点地扩大的。(凭经验掌握每一种手艺的秘密。)手和脑还没有相互分离。”⑧于是,贝尔纳在《历史上的科学》一书中把技术的起源表述为由个人所获得而由社会保持下来的操作方法、技巧。

近代的自然技术概念——“物质手段”说或“劳动资料”说。

任何事物的发展,都是通过否定(或扬弃)而实现的。随着技术和生产力的不断发展,人类社会迈入了工业社会。工业社会是以开发、加工、利用自然资源(特别是能源)为主的复杂(高级)的物质性活动方式,这是对农业文明的技术范畴、技术基础的根本变革。正如列宁指出的,“从手工场向工厂过渡,标志着技术的根本变革。这一变革了几百年积累起来的工匠手艺。”⑨这样,“用机器生产机器”的机器大工业第一次把巨大的自然力和科学技术“并入生产过程”,即机器生产的整个过程不是屈从于劳动者的直接技巧,而是科学技术在生产上的应用。于是,机器就成为科学技术物化的综合体。正是这种机器的特征、机器生产的功能和原则,引起了技术观念的变化。然而,受机械自然观影响的人们,只看到了机器“代替劳动者而自己具有技巧和力量”、“直接的劳动则被贬低为这个过程里面一个单纯的环节”⑩这个表面现象,而没有追究其现象的本质——“从直接劳动转移到机器、转移到死的生产力上面的技术”(马克思语)。因此,“物质手段”说或“劳动资料”说是机器时代的产物,也是机械唯物主义自然观的由来和反映。

现代的自然技术概念——实践性的知识体系。

随着科学技术的发展和应用,技术从古代的主观形态转化为近代的客观形态,这是历史前进的必然。然而,当今世界已经进入了信息业社会及其知识经济时代。信息业文明是以信息活动为主导的综合活动方式,信息、知识不仅成为物质性活动方式得以进行的决定性因素,而且信息业将会成为社会的主导产业(犹如工业社会的制造业一样)。显然,信息活动的内容主要不是从事物质性活动即经济活动,而是以发现、发明、创新一体化为基本特征的知识创新活动,即“知识和信息的生产、分配、使用(消费)”的动态过程,按照OECD的定义,这就是“知识经济”。[11]于是,信息活动方式就从工业社会后期的服务于物质性活动的附属地位转变为信息业社会的主导和支配地位。因此,信息业文明时代的客观现实,要求我们彻底改变“技术即劳动资料”这个传统的落后的观念。于是,我们提出“技术是利用、控制和改造自然、社会或思维的方式方法体系,即关于怎么‘做’的知识体系或实践性的知识体系”。[12]

其实,“技术的本质特征就是知识性,属于精神范畴,不是什么物质实体。”[13]首先,现实存在的技术,如同其他事物一样,都是现象与本质的对立统一。工具、机器或其他设备只是技术的一种物化形态,是形于外的现象,而藏于内的本质—技术原理,制造、使用和维修的方式方法,则看不见,摸不着,只有靠理论思维才能把握。因此,科学技术研究的任务就在于“把可以看见的,仅仅是表面的运动归结为内部的现实的运动”[14]。其次,现实的技术是知识内容与外在形式的统一。同一种内容的技术在不同的条件下表现出不同的形式、形态或不同的物质载体(人、物、电磁波等),同一种形式的技术会在不同条件下体现为不同的内容。因此,不能因为技术具有实物性的表现形式,就认为“技术是各种不同形态的物质”,甚至把技术与机器设备完全等同起来。同样,也不能因为技术具有观念性和实物性的两重表现形式,就把技术定义为“观念形态和物质手段的总和”。第三,技术,按照K·波普尔的“三个世界”理论,既不是世界1—“物理世界的实体”或客观物质世界,也不是世界2—“精神状态世界”或主观精神世界,而是人类精神活动的一类产物、“世界3”—“思想内容的世界”或客观精神世界,即技术的内容是精神的,其载体或外壳是物质的(因为科学技术同属于世界3,我们将科学定义为“理论性的知识体系”[15],就揭示了现代科学与技术之间的关系)。第四,将技术等同于物质手段,就抹煞了技术成果与物质生产产品之间的本质区别。这样,它既否定了技术本身,也取消了技术成果的物化过程,既否定了科技人员的脑力劳动成果,又贬低了技术在现代生产力构成和发展中的地位和作用。岂不是把物质手段、劳动资料视为“第一生产力”了吗?!第五,持“技术即劳动资料”论者中的某些学者又提出“马克思主义技术决定论”主张,那么,马克思主义的技术观就不成了“劳动资料决定论”、“武器决定论”了吗?!显然,技术不能等同于物质手段或劳动资料。第六,把技术等同于它的运用甚至是它的物质产品,或者视为“物质手段与方法的总和”,并将其作为技术哲学的研究对象,就会忽视技术及其发展过程所蕴含的丰富的哲学问题研究。于是,技术哲学就变成了设备哲学或人造物哲学。正如M.邦格指出的:“技术哲学把它的研究重点放在探讨技术本身所蕴含的哲学问题以及技术过程所提出的哲学思想上”,“显然不是从技术的产物——汽车、药品、被治愈的病人或技术战争的牺牲者当中去探索”。“由于有些人把技术与它的运用甚至与它的物质产品等同起来,技术的概念方面就被轻视甚至被抹煞。(奇怪的是,不仅唯心主义哲学家而且实用主义者都忽视技术概念的丰富性,因此,不能指望他们对技术本身所蕴含的科学作出正确的阐明。)”[16]因此,技术与其物质载体是有联系的,但绝非同一,犹如科学知识与其物质载体——纸张的关系一样。如果是同一的话,科学不就成了研究纸张或其他物质载体的学问了吗?!

所以,“技术即劳动资料”的观念,在理论上是站不住脚的,在实践上是十分有害的。

2.“实践性的知识体系”:自然技术概念上的否定之否定。

马克思指出:“一切发展,不管其内容如何,都可以看做一系列不同的发展阶段,它们以一个否定另一个的方式彼此联系着。”[17]自然技术概念、观念上的“技巧”说—“劳动资料”说—“实践性知识体系”说就表现为肯定—否定—否定之否定的发展形式。初始形式的“技巧”说和对它的否定(“劳动资料”说)构成—对对立面,它们都包含着抽象的片面性,只有克服了这种片面性才能有进一步的发展,即对这两种片面性的对立形式的综合。

“技巧”、“劳动资料”和“实践性知识”是技术的三种不同的存在形式或形态,即主观形式、客观形式和主客化形式(属于K·波普尔的“世界3”)。这三种形式,在一定的条件下,可以认为是并存的。但是,从本质或生成上说,劳动资料与其他两种形式之间又存在着因果关系。正如马克思说的,机器、机车等等劳动资料,“都是物化的智力”;从载体来说,劳动资料只是自然技术的物质载体中的一种(样品、机样、模型、纸张等等也是技术的物质载体),而古代的技巧、技能的载体是人(主要是工匠),现代技术的载体主要是现实的人,其中人的知识和一些技巧、技能既可以通过文字、语言、通讯网络等进行传播和扩散,又可以转移到机器、软盘等物质手段上;从作用和地位来说,“随着大工业的继续发展,创造现实的财富……决定于一般的科学水平和技术进步或科学在生产上的应用。”因此,“只有资本主义生产方式才第一次使自然科学为直接的生产过程服务”,“才第一次把物质生产过程变成了科学在生产中的应用——变成运用于实践的科学”。[18]

普列汉诺夫指出:“任何现象,发展到底,转化为自己的对立物;但是因为新的,与第一个现象对立的现象,反过来,同样也转化为自己的对立物,所以,发展的第三个阶段与第一个阶段有形式上的类同。”[19]“实践性知识体系”说所肯定的是曾经被否定过的初始形式的东西,又维持和保存了第二阶段的全部积极内容,并在更高的基础上实现了综合。因此,技术概念上的演变如其他事物一样,也表现为前进性与回复性的统一——既不是直线,也不是循环,而是螺旋式的上升与波浪式的前进运动。

总之,自然技术概念的发展所表现的是从一种质(或质态)向另一种质(或质态)的变化。这种由旧到新的变化是一个消灭和生成的过程,即新陈代谢的过程。当今社会,人类正在迈向信息业社会和知识经济时代,还坚持“技术即劳动资料”或“各种活动手段的总和”说,显然是落后于时代之举。

1.马克思的技术范畴。

马克思于1873年指出:“工艺学揭示出人对自然的活动方式,人的物质生活的生产过程,从而揭示出社会关系以及由此产生的精神观念的起源。”[20](这里的“工艺学”,按照德语、英语和法语的词义,特别是其上下文的意思,学界都视为“技术”)按照马克思的意思,技术是指人对世界(自然、社会和思维)的“活动方式”。这种“活动方式”,首先表现在“人对自然”的关系和“物质生活的生产过程”中,从而表现在“社会关系”方面,“以及由此产生的精神观念的起源”及其产生的过程中。于是就把技术视为人与自然、人与社会、人与思维之间的中介和桥梁,即人类改造自然、社会和思维的活动方式方法。

关于技术是人对世界的“活动方式”的思想,马克思还有一系列的论述。如他指出:劳动者和生产资料,“在彼此分离的情况下,只在可能性上是生产因素。凡是要进行生产,就必须使它们结合起来。实行这种结合的特殊的方式和方法,使社会结构区分为各个不同的经济时期。”[21]这里讲的“结合的特殊方式和方法”,除了工艺流程(自然技术)之外,显然还包括组织管理在内的社会技术。马克思在谈到各个经济时代的区分标志时还指出:“怎样生产,用什么劳动资料生产”或“从工艺上比较各个不同的生产时代”[22]。马克思强调技术是人对世界的“活动方式”,是“劳动者和生产资料”“结合的特殊的方式和方法”,是“怎样生产”或生产“工艺”,而说什么“马克思认为技术即劳动资料”或“各种劳动手段的总和”,显然是一种误解或歪曲。

马克思明确指出:技术属于知识范畴,“固定资本的发展表明:一般的社会知识、学问,已经在多么大的程度上变成了直接的生产力,从而社会生活过程的条件本身已经是多么大的程度上受到一般知识的控制并根据此种知识而进行改造,不但在知识的形态上,而且作为社会实践的直接器官,作为实际生活过程的直接器官被生产出来。”[23]这就明确地指出了社会生产力中既有“知识形态”,又有实物形态的物质手段,而且后者是由前者转变的“直接的生产力”。还指出:“直接的生产过程……就是知识的运用。”[24]因此,在工厂里劳动的工人可以“获得某些操作方法的知识”。[25]马克思还强调指出:技术知识是“精神生产领域”的产品。他说:“一个生产部门,例如铁、煤、机器的生产或建筑业等的劳动生产力的发展——这种发展部分地又可以和精神生产领域内的进步,特别是和自然科学及其应用方面的进步联系在一起。”[26]恩格斯也将技术发明作为“生产要素”中的一种“精神要素”,即除劳动和资本之外的“第三要素”。[27]显然,作为“精神要素”和“精神生产”产品的技术,不是指工具、机器等物质设备。有人说什么“马克思认为技术即劳动资料”或“是各种活动手段的总和”,其实,在马克思、恩格斯的论著中,不但没有类似的提法,而且他们对工具、机器、技术手段、技术装备、劳动资料等概念,分别给出了明确的不同于技术的定义。马克思多次指出:“机械就是由许多简单工具的结合而成的物”,“机器和发达的机器体系”是“大工业特有的劳动资料。”[28]“劳动资料是劳动者置于自己和劳动对象之间,用来把自己的活动传导到劳动对象上去的物或物的综合体。”[29]“机器、机车、铁路、电报、自动纺棉机等都是人类工业的产物,……都是物化的智力。”[30]还说:“利用机器的方法和机器本身完全是两回事。”[31]因为“机器是劳动工具的组合,但决不是工人本身的各种操作方法的组合。”[32]这就非常明确地提示了机器等劳动资料与技术的本质区别。显然,所谓“技术即劳动资料”或“各种劳动手段的总和”的观念是强加给马克思的。

2.马克思的技术范畴是我们开展技术哲学研究的指南。

国内外的一些学者,囿于“马克思认为技术即劳动资料”的偏见,硬说“马克思强调经济时代是以劳动资料(技术)来划分的。”(库津语)我们认为这是对马克思思想的曲解。马克思指出:“各个经济时代的区别……在于怎样生产,用什么劳动资料生产。”显然,这里所强调的是生产技术。他在“怎样生产”后面特意做了一个注释:“从工艺上比较各个不同的生产时代”,只在“史前时期是按照制造武器和工具的材料,划分为石器时代、青铜时代和铁器时代的。”[33]他又指出:凡要进行生产,就必须使劳动者和生产资料结合起来。“实行这种结合的特殊的方式和方法,使社会结构区分为各个不同的经济时期。”[34]马克思讲的使生产力诸要素“结合的特殊的方式和方法”,显然不是指劳动资料,而是指生产技术。列宁也指出:“由于有各种不同的技术方法,我们看到资本主义发展的各种不同的阶段。”[35]马克思还认为:工具、机器等劳动资料是劳动得以进行的物质条件,而本身又不能完全体现出一个经济时代的特征。“很多这样的工具,在很早以前,在工场手工业时期已经发展为机器,但并没有引起生产方式的革命。”[36]而大工业是“必须用机器来生产机器”,“这样,大工业才建立起与自己相适应的技术,才得以自立。”[37]

国内有些学者不仅也是这样误解的,而且还认为:“在这个意义上,我们可以说马克思的技术哲学在某种程度上反映了技术决定论的思想”,甚至提出“马克思主义的技术决定论”[38]。他们之所以这样说,其中一个原因就是把“技术即劳动资料”或“技术装备”强加在马克思头上。他们说:“因为马克思认为,社会历史发展的决定性基础是经济关系,而经济关系‘是指一定社会的人们用以生产生活资料和彼此交换产品的方式说的。因此,这里面也包括生产和运输的全部技术装备。这种技术装备,照我们的观点看来,同时决定着产品的交换方式,从而在氏族社会解体后也决定着阶级的划分,决定着统治和从属的关系,决定着国家、政治、法律等等’。”其实,这句话是恩格斯在《致符·博尔吉鸟斯》一封信中讲的。这里的“技术装备”,应该是指劳动资料。而引用者把技术装备等同于技术,就会得出荒谬的结论,即技术“决定着阶级的划分,决定着统治和从属的关系”。那么,谁有技术或者谁的技术多,谁就会成为统治者或统治集团(阶级)。这样,马克思主义就与西方资产阶级学者鼓吹的“技术决定论”、“技术统治论”没有任何区别了!正如恩格斯在该信末尾特别声明过的“不要过分推敲上面所说的每一个字句,而要始终注意到总的联系”那样,我们认为,对“这种技术装备”理解为“这种技术装备(劳动资料)的占有关系”才符合该信的原意和恩格斯的一贯思想。

按照马克思的意思,技术是人对世界(自然、社会和思维)的“活动方式”。这样,就把技术的本质视为人与自然、人与社会、人与思维之间的中介和桥梁[39],也就将技术视为由自然技术、社会技术和思维技术构成的“内在的整体”,即“一门技术”。[40]

我们认为,社会技术是处理、协调或改造(善)人际社会关系的方式方法的集合。调整好人际社会关系的社会技术,也是生产力。马克思、恩格斯指出:“社会关系的含义是指许多个人的合作”,一定的生产方式与一定的共同活动的方式联系着,“而这种共同活动方式本身就是‘生产力’;由此可见,人们所达到的生产力的总和决定着社会状况”。[41]又说:“受分工制约的不同个人的共同活动产生了一种社会力量,即扩大了的生产力。”[42]“他们的力量就是生产力……而这些力量从自己方面来说只有在这些个人的交往和相互联系中才能成为真正的力量。”[43]然而,长期以来,人们只认为自然技术才是生产力,也就只注重自然技术,而忽略了社会技术的生产力功能,在提高“生产力的总和”上下功夫不够。因此,如何处理、协调、改造或改善人际社会关系,就成为当今世界一个人、集体、乃至于国家事业成败及其大小的重要关键。

自然技术与社会技术既双向制约,又相互促进和塑造。而社会技术是自然技术产生和发挥作用的先决条件和“决定性因素”之一。马克思指出:“人们在生产中不仅仅同自然界发生关系。他们如果不以一定方式结合起来共同活动和互相交换其活动,便不能进行生产。为了进行生产,人们便发生一定的联系和关系;只有在这些社会联系和社会关系的范围内,才会有他们对自然界的关系,才会有生产。”[44]马克思还把社会技术作为现实生产力中“决定性因素”之一。他说:“如果把不同的人的天然特性和他们的生产技能上的区别撇开不谈,那么劳动生产力主要应当取决于:(1)劳动的自然条件……;(2)劳动的社会力量的日益改进,这种改进是由以下各种因素引起的,即大规模生产,资本的集中,劳动的联合,分工,机器,生产方法的改良……以及其他各种发明……并且劳动的社会性质或协作性质也是由于这些发明而得以发展起来的。”[45]还说:“生产力的发展,归根到底是来源于发挥着作用的劳动的社会性质,来源于社会内部分工,来源于智力劳动特别是自然科学的发展。”[46]要实现大规模生产、资本的集中、劳动的联合、分工与协作和生产力的发展,显然只靠自然技术是绝对不行的,而且“劳动的社会力量的日益改进”是由社会技术与自然技术相互作用而“引起的”。

我们认为,思维技术是开展和改进思维活动的方式方法集合。恩格斯在《自然辩证法》中指出:科学技术“离开思维便不能前进一步”,“一个民族想要站在科学的最高峰,就一刻也不能没有理论思维”[47]。马克思也指出:劳动生产力的发展和精神生产领域内的进步是联系在一起的。[48]思维技术是人(类)的专利,人的任何实践活动都必然地伴随着思维技术。

总之,现实活动中的技术都是自然技术、社会技术、思维技术相互作用而形成的“内在整体”,而一些学者囿于“马克思认为技术即劳动资料”之偏见,一直把技术局限于人与自然之间关系的狭义范围。于是,将技术哲学定义为“研究关于人的造物和用物的哲学问题的哲学分支”或“自然改造论”,并据此提出“马克思主义的技术哲学”。显然,这些观点和主张,不符合马克思关于技术是人对世界(自然、社会和思维)的“能动关系”或“活动方式”的思想。

在人类思想史上,马克思第一次把实践提升为哲学的根本原则,也是第一次把实践作为技术范畴的基础。按照马克思的意思,技术揭示出人对自然的活动,人的物质生活的生产过程和社会关系活动以及由此产生的精神观念的产生过程,即实践是人与自然、人与社会、人与思维双向作用的活动过程。在这些实践活动中,人一方面改造了外部世界,使其变成了人的活动客体;同时也改造了人,由此人才成为自身活动的主体。因此,人虽然最初来自于自然界,而人更是自己活动创造的产物。马克思指出:“个人怎样表现自己的生活,他们自己就这样。因此,他们是什么样的,这同他们的生产是一致的—既和他们生产什么一致,又和他们怎样生产一致”。[49]而以往的技术概念,无论是“劳动资料”说,还是“各种活动手段的总和”说都忽视甚至抹煞了人及其实践。

因此,传统的技术概念是抽象的、与人分离的、纯自然的。而那种“被抽象地孤立地理解的、被固定为与人分离的自然界,对人说也是无”[50]。同时,他们又把“实践”看成为单纯物质性的活动,于是他们的技术仅仅指“自然技术”或“物质性技术”。正如马克思在《关于费尔巴哈的提纲》中指出的,“从前的一切唯物主义(包括费尔巴哈的唯物主义)的主要缺点是:对对象、现实、感性,只是从客体的或直观的形式去理解,而不是把它们当作感性的人的活动,当作实践去理解,不是从主体方面去理解。”[51]其实,人对世界的关系都是通过统一的实践活动而实现的。具体来说,以物质生产实践为中介实现人对自然的关系,以社会交往实践为中介实现人对社会的关系,以精神生产实践为中介实现人对思维的关系,以自身发展活动(一种特殊的实践)为中介实现自我对他人的关系。而且,在统一的“共同活动”中,它们又是互为前提,互为中介,相互制约,缺一不可。

因此,我们认为,马克思的技术范畴不仅是提高人的地位和作用,而且找到了返回现实世界,把人加以具体化的现实基础和道路;不仅是摒弃传统技术概念上的形而上学思维方式,而且是确立了能够彻底否定这种传统观念的实践思维方式。坚持这两点,就会实现技术哲学理论的根本转变,也为新时代的技术哲学研究提供了坚实的理论基础和基本框架。

【参考文献】

①A·A·库津,马克思与技术问题,科学史译丛,1980,1。

②[17][27][41][42][43][51]1马克思恩格斯全集(第1卷),第270页、169页、607页、34页、39页、37页、362页、54页。

③列宁全集(第38卷),第277页。

④[40]陈文化,关于21世纪技术哲学研究的几点思考,华南理工大学学报(社科版),2000,第12页。

⑤吴国盛,哲学中的“技术转向”,哲学研究,2000,1。

⑥[47]恩格斯,自然辩证法,第150-151页。

⑦[20][22][33][36][37]马克思,资本论,中国社会科学出版社,1983,第341页、374页、168页、169页、377页、386页。

⑧[18][25]马克思,机器。自然力和科学的应用,人民出版社,1978,207-209页。

⑨[35]列宁选集(第3卷),人民出版社,1960,第411页、44页。

⑩[23][30]政治经济学批判大纲(草稿),(第3分册),第347页、358页。

[11]陈文化,腾飞之路—技术创新论,湖南大学出版社,1999,第10页。

[12][13]陈文化,试论技术的定义与特征,自然信息,1983,4。

[14][26][46][47][48]马克思恩格斯全集(第25卷),第349页、第97-100页。

[15]陈文化,科学技术与发展计量研究,中南工业大学出版社,1992,1-19。

[16]M·邦格,技术的哲学输入与哲学输出,自然科学哲学问题丛刊,1984,1,第56页。

[19]普列汉诺夫,普列汉诺夫哲学著作选集(第1卷),人民出版社,1986,第635页。

[21][34]马克思恩格斯全集(第24卷),第44页、45页。

[24]马克思恩格斯全集(第46卷(下)),第220页。

[28][29]马克思恩格斯全集(第23卷),第379页、414页。

[31]马克思恩格斯全集(第27卷),第981页。

[32]马克思恩格斯全集(第4卷),第108页。

[38]陈凡,马克思主义是技术决定论吗?科技日报,1998,10,10,牟焕森,存在“马克思主义的技术决定论”吗,自然辩证法研究,2000,9,35。

[39]刘则渊,论科学技术与发展,大连理工大学出版社,1997,第10页。

[45]马克思恩格斯全集(第16卷),第140页。

技术研究论文范文第2篇

我国自解放以来一直用“科技”一词来涵盖科学与技术两个方面,包括在国务院下属部门中专管科学与技术的“科技部”以及许多单位中的“科技处”等等。毫无疑问,自然科学与技术有非常密切的关系;但是,也必须指出科学与技术虽然关系密切却又区别明显,在许多问题上还真不能混为一谈。几乎在所有情况下使用“科技”一词把科学和技术合二为一,也许是我国的创造。邹承鲁在1999年应《Science》编辑部邀请而写的“ScienceinChina”一文中,谈到了我国当前有把科学与技术混为一谈的倾向,而“科技”一词就是混同科学与技术所创造的专用术语。李醒民同志在“科学无”一文中(见《科学时报》2002年7月19日B3版)提到,这个词是有“中国特色”的。我们同意李醒民同志的意见,在我们多年国际科学活动中,也许除前苏联外,还很少见过别的国家有类似的提法。

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。

在另一方面,我们也必须看到,突破性进展常常不是一个偶然事件,而是经过长期艰苦努力,大量工作积累的结果。不用说佩鲁兹和肯特鲁关于蛋白质晶体结构分析的工作是经过长期努力才开花结果的,就是沃森和克里克关于DNA双螺旋结构的重大突破,看似突然,实际上如果没有剑桥关于X-射线衍射研究几十年的积累和威尔金森等人长期关于DNA衍射数据的收集,这一突破也不可能从天而降。

技术研究论文范文第3篇

根据运动技能形成过程中的不同阶段的特点,我采用不同的教法:

初学阶段:紧抓住主要环节进行教学,不过多强调教学的细节。推铅球最后用力是技术的关键,我们要在教学中投入大量的时间和精力进行练习,并多作示范,帮助学生体会动作要领及环节的用力顺序,强调超越器械动作方法及重要性,以缩短初学阶段时间。同时,充分发挥两个信号系统的作用,特别注重发挥两全信号的作用。1.精讲。讲解简明扼要,便于学生理解。2.多练。我们要经常做示范,从不同的角度增加学生发生的感性认识,并要求学生反复练习,体会动作要领,同时我们要及时指出学生发生的主要错误及其原因所在。3.通过动作正确的学生和动作错误的学生对比示范,逐步使学生树立正确推铅球的动作技术概念,促使分化抑制较快的建立,对正确的动作予以肯定,并用鼓励的语言刺激强化“好、对!”。对不正确或错误动作,不予以强化及时指出“不对!错了!”。

泛化阶段:主要帮助学生掌握动作的细节部分,要求用力蹬地,快速移动,做出超越器械动作,对学生提出严格的要求,有错就纠,加速形成正确的运动技能,促进分化抑制和延缓抑制的进一步发展。

巩固和运用自如的阶段:其主要的任务就是防止已定型的推铅球技术能发生消退,教学中要加强练习,反复练习不断予以强化。有道是熟能生巧,功到自然成。

(一)研究对象与方法

本研究以初学学生为研究对象,研究方法:文献资料及观察法的基础上,进行系统分析。

(二)在教学实践中,我们要采取了以下手段和方法

1.首先要掌握原地侧向推铅球技术。在一段时间教学后,特别要强调推铅球的动作要领及方法,使学生较快地掌握原地侧向垫步推铅球的动作技术概念,为今后侧向垫步推铅球打下良好的基础。

(1)根据学生力量大小不同姿势进行臂屈练习,如推墙练习,斜立撑;两人一组掌心相对,手指相对练习推手,要求伸臂用力动作快。这些练习与推铅球出手时的动作相似,能使学生比较正确的本能感受和技能刺激。

(2)二人一组,后面一位同学拉住前面一位同学的左手,稍稍用力,使他做出蹬地转髋的动作,保持一段时间(10″—15″)要求有超越器械的动作,使学生感受到推铅球的用力顺序,建立正确的感性认识。在练习的过程中及时纠正学生的错误动作,同时伴以语言信号刺激,叫学生反复练习,强化正确动作概念,形成良好的技术动作基础。

(3)①先要求学生进行徒手模仿练习将原地侧向推铅球技术按“蹬地送髋”、“起体制动”,“送看推球”三个动作环节来进行练习。先体会各动作环节的肌肉感觉并适时地叠加直至完整动作。及时纠正练习中出现的错误动作,集体与个别相结合。

②持球练习:铅球置于指根,掌心不能触球,把球放在锁窝处,大拇指朝下,肘关节抬起(略低于肩),自然而放松。

③推高与拔指练习

A、在投掷的前方设定一定高度的横杆,学生在原地或正面推铅球过杆,注意出手的角度及速度,同时注意上下肢的协调性及上肢的用力顺序、顶肩、挺胸、抬头,右肩用力向前迅速伸臂推球,屈腕拨指。

B、①徒手拨指练习:左手压住右手中间三指,右手尽力前推,要求肘关节抬起,有正确的出手角度(38°—42°)

②在高处悬挂一实心球,进行拨指练习。

(4)持球投掷:在掌握上述动作的基础上,学生对原地推铅球的技术有比较清楚的认识,学生之间可以相互指正,共同提高,对在练习中出现的错误动作,教师要及时纠正,并要多做示范,使学生强化正确动作技术。

2.在掌握原地侧向推铅球的基础上,练习侧向垫步推铅球。

垫步推铅球是为高中阶段学习滑步推铅球的一种过渡性技术,垫步和滑步都是为了使铅球在出手的瞬间获得较大的初速度。在教学中要强调垫步的动作方法,抓住垫步与最后用力的紧密衔接这一技术关键。A右侧向移动比较快,要求:屈膝微蹲,移动动作而平稳;B增强腿步肌肉力量练习;C徒手垫步:要求重心平稳,脚步移动快速有力。要求做出超越器械动作,蹬地有力,两腿同时用力,几乎同时落地。

(5)持球练习垫步:动作要求同上,但学生在练习中往往铅球要离开肩或球不贴紧颈及肘关节下落,所以要练习中,特别要注意这几个环节,及时纠正错误,同时要帮助力量小、个子矮的同学克服心理障碍,增强信心。

(6)在掌握原地推铅球和垫步的基础上侧向垫步推铅球,就会起到事半功倍的成效。分解动作到整个动作再分解动作,学生对技术的掌握就更扎实,技能也在不断地提高,形成比较稳定的动力定型。

(三)教学效果及体会

在教学实践过程中,铅球教学时间是比较少的,要很好地掌握推铅球技术,仅凭课上的时间是很不够的,教师应督促学生在课外活动时,也要进行练习,并且还可以布置徒手动作技术的回家作业,空闲时,学生可以练习,这样既得到了积极性的休息又提高了推铅球的技术。由于男女学生体质和身体素质的差异,在学生学习过程中男生掌握推铅球技术明显快于女生,所以,在教学中,女生学习推铅球技术的时间要增加2—3学时,这样才能与男生同步,同时又要用鼓励帮助的态度,来克服女生畏难的情绪,激发她们的学习积极性。只有这样,才能全面地提高学生推铅球的技术和技能。

参考文献

①邰崇禧等.中学体育教材教法。

技术研究论文范文第4篇

1921年美籍奥地利经济学家熊彼特,在《经济发展理论》一书中首次提出了创新这一概念。按照熊彼特的观点,所谓创新就是“建立一种新的生产函数”,也就是说把一种从来没有过的关于生产要素和生产条件的新组合引入生产体系中。熊彼特提出的创新概念主要侧重于技术层面,随着创新这一概念内涵和外延的不断发展,我们可以说,一切能提高资源配置效率的活动都是创新。党的十六大报告明确提出了“创新”是一个政党永葆生机的源泉。创新应体现在各个行业,特别是高等教育。在我国教育界,创新教育的缘起则要追溯到20世纪20年代陶行知先生提出的“创造教育”了。陶先生说:“我们要打倒传统的教育,同时要提倡创造的教育……所以我们主张行动是中国教育的开始,创造是中国教育的完成。”提出要培养能够“向着创造之路”迈进的“创造之人”。……而创新教育可以说是“创造教育”在新的历史条件下的发展和升华。创新教育是一个通过认识和掌握创新的规律和特点,并将其运用到人才培养中去的过程,也就是根据创新原理,以培养学生具有一定的创新意识、创新思维和创新能力,使学生在牢固、系统地掌握学科知识的同时发展他们的使学生在牢固、系统地掌握学科知识的同时发展他们的创新能力。它的提出标志着人类已从对教育的功利追求深入到对生命质量的真切关怀。创新教育坚持人是教育的出发点,凶而必须按照人发展的需要来进行。

创新教育注重对学生创新基础、创新意识、创新能力的培养。它使大学生在校学到的不仅仅是经验性、知识性和技能性的知识,更重要的是要学会创造性思维和终身学习的能力。创新教育是高校素质教育的核心,它不仅让学生掌握丰富的科学文化知识,提高学生的智能,开发学生的潜能,而且要培养学生的健全人格,发展学生的创造潜能。在此过程中,首先要提高教师符合创新教育的要求,创新了的教育技术又是创新教育富的教学资源,建构新型教学模式,开展学科教学实验。教育技术在创新教育中的应用,可使学生成为整个教学过程的中心,成为教育活动的主体,既调动学生参与教学活动,激发学生的主动性和创造性,又强调培养学生在思想品德、智力、技能技巧等方面全面发展,使教学过程更先进、更科学、更完善,更有利于对创新人才的培养。

二、现代教育技术与创新教育

现代教育技术是运用现代教育思想、理论和现代信息技术,通过对教与学过程和资源设计、开发、利用、管理和评价,以实现教与学过程优化的理论与实践。教育技术的核心内容是从教学整体出发,运用系统的科学方法,优化资源配置,达到最佳学习效果。应该认识到,教育技术不只是应用科学的技术手段和工具,更重要的是应用现代的科学理论和方法。教育技术要解决的不只是教学中的局部问题,更重要的是从整体上、从教学的全过程中改革教学。

创新教育与现代教育技术的契合点是创新教育所需要的适合创新产生的情景和激发力量,如形式多样的信息环境,民主和谐的师生关系,适合个性特征的教学方式等;而基于信息技术的现代教育技术恰好具备了这些要求。另外,这两者理论上都是一种现代化的教学思想,实践上都是注重对学生能力的培养。创新教育的桥梁是现代教育技术,现代教育技术是创新教育的载体,只有运用现代教育技术,才能逐渐形成教育观念创新、教育内容创新和具有创新能力的师资队伍,也即创新教育。创新教育要求教育解决两个问题:一是提高教育的效率,在短时间内传递更多的知识和信息,实现教育量上的飞速发展;二是提高教育的效益,实现教育质的突破。而这两个问题的解决必须借助于现代教育技术手段,才能得以实现。这是因为:教育效率的提高和信息资源量成正比,而现代教育技术,尤其是教育信息技术是大量提高教育信息量的工具。

现代教育技术的发展不仅要求实现信息传播的高速化,而且要实现教育的高质化,教育的高质化必须依靠教育的科学化发展来实现。现代教育技术的运用为科学化教育提供了技术保证,解决了传统教育技术所不能解决的问题。因此,现代教育技术的运用是提高教育效率和教育效益,实现创新教育的必然选择。现代教育技术符合创新教育的要求,创新了的教育技术又是创新教育的重要内容,能够促进内容和体系的改革,培养学生的现代科学意识、创新精神、实践能力,转变学生的思维方式,养成学生合作学习的态度,使学生逐步形成终身学习的观念。现代教育技术所引起的变革决不会是区域性的革命,必然是教育领域的一场全面性、根本性的变革,这种变革可以为建立新型的教育创新体系,提供强大的推动力。

三、现代教育技术在高校创新教育中的作用

高校必须转变思想,转变观念,改变原有的教育模式,创造一种有利于培养创新能力的教育环境。作为教育的制高点,现代教育技术在推进高校教育改革、培养大学生创新能力,提高大学生素质等方面发挥巨大的作用。现代教育技术是推进高校创新教育的理论依据,由于现代教育技术强调教学方法、教学手段的改革,注重运用现代教育媒体进行教学设计,并且以此为基础设计个性化的评价体系,全面优化了教学的过程,从而提高了教育质量。因此,国务委员陈至立曾强调“要把教学内容和课程体系、方法的改进建立在教育技术的平台上,也就是运用现代教育技术对教育内容、方法体系进行改革”。高校中教学改革虽然取得一定的进步,但教育强调的“三中心论”随处可见,要培养大学生的创新能力,必须有创新精神。在现代教育技术构建的教学模式中,学生成为中心,教师为指导,媒体作为教学信息传递的工具。在学生学习的过程中,学生主动参与,自主选择教学内容和确定自己的学习步调。学生可以进行与他人合作,进行自我评价。可见,我们的培养模式已由培养知识积累型的人才向发现成长型人才过渡。这样,学生将在学习知识的过程中,发现问题、分析问题、解决问题的能力得到锻炼。

总的来说高校创新教育任重而道远。创新教育是一个系统工程,也是广大教育工作者在社会实践中不断探索和研究的重要课题。随着创新教育的日益深入,培养创新精神、创新素质和创新能力,利用现代教育技术要适应新形势的需要,转变观念,注重激活学生的创新欲望,在设计课堂教学时充分考虑如何广泛地结合现代教育技术手段,指导学生学会学习学会发现,学会创造,为社会培养出更具有创新能力的、更能适应时展的有用人才。

[摘要]21世纪,社会要求高等教育加快改革与发展步伐,“创新人才”的培养已成为时代对高等教育的迫切要求。只有在高等教育中引入创新教育,才能在21世纪高等教育发展中抢占国际制高点。而现代教育技术,是实施高校创新教育的有效途径。现代教育技术为实施高校创新教育提供了理论与物质条件。

[关键词]创新人才创新教育现代教育技术

参考文献:

技术研究论文范文第5篇

本文在引言部分阐述了流媒体技术的基础:流媒体的一般概念及相关的概念。在正文部分介绍了流媒体技术的原理以及媒体服务器的硬件平台。最后主要的介绍了流媒体技术了两种教育应用:校园网视频系统的解决方案和远程多媒体教学方案。

关键字:流媒体流式传输媒体服务器校园网视频系统远程多媒体教学系统

一、引言

在网络上传输音/视频等多媒体信息目前主要有下载和流式传输两种方案。A/V文件一般都较大,所以需要的存储容量也较大;同时由于网络带宽的限制,下载常常要花数分钟甚至数小时,所以这种处理方法延迟也很大。流式传输时,声音、影像或动画等时基媒体由音视频服务器向用户计算机的连续、实时传送,用户不必等到整个文件全部下载完毕,而只需经过几秒或十数秒的启动延时即可进行观看。当声音等时基媒体在客户机上播放时,文件的剩余部分将在后台从服务器内继续下载。流式不仅使启动延时成十倍、百倍地缩短,而且不需要太大的缓存容量。流式传输避免了用户必须等待整个文件全部从Internet上下载才能观看的缺点。

流媒体指在Internet/Intranet中使用流式传输技术的连续时基媒体,如:音频、视频或多媒体文件。流式媒体在播放前并不下载整个文件,只将开始部分内容存入内存,流式媒体的数据流随时传送随时播放,只是在开始时有一些延迟。

在这篇文章中,主要是讨论流媒体的技术基础,以及流媒体技术在教育中的应用。

二、流媒体技术基础

1、流媒体技术的原理

流式传输的实现需要缓存。因为Internet以包传输为基础进行断续的异步传输,对一个实时A/V源或存储的A/V文件,在传输中它们要被分解为许多包,由于网络是动态变化的,各个包选择的路由可能不尽相同,故到达客户端的时间延迟也就不等,甚至先发的数据包还有可能后到。为此,使用缓存系统来弥补延迟和抖动的影响,并保证数据包的顺序正确,从而使媒体数据能连续输出,而不会因为网络暂时拥塞使播放出现停顿。通常高速缓存所需容量并不大,因为高速缓存使用环形链表结构来存储数据:通过丢弃已经播放的内容,流可以重新利用空出的高速缓存空间来缓存后续尚未播放的内容。

流式传输的过程一般是这样的:用户选择某一流媒体服务后,Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息,以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来;然后客户机上的Web浏览器启动A/VHelper程序,使用HTTP从Web服务器检索相关参数对Helper程序初始化。这些参数可能包括目录信息、A/V数据的编码类型或与A/V检索相关的服务器地址。

A/VHelper程序及A/V服务器运行实时流控制协议(RTSP),以交换A/V传输所需的控制信息。与CD播放机或VCRs所提供的功能相似,RTSP提供了操纵播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法。A/V服务器使用RTP/UDP协议将A/V数据传输给A/V客户程序(一般可认为客户程序等同于Helper程序),一旦A/V数据抵达客户端,A/V客户程序即可播放输出。

需要说明的是,在流式传输中,使用RTP/UDP和RTSP/TCP两种不同的通信协议与A/V服务器建立联系,是为了能够把服务器的输出重定向到一个不同于运行A/VHelper程序所在客户机的目的地址。实现流式传输一般都需要专用服务器和播放器,其基本原理如图1所示。

图1.流式传输的基本原理

2、媒体服务器硬件平台

视频服务器把存储在存储系统中的视频信息以视频流的形式通过网络接口发送给相应的客户,响应客户的交互请求,保证视频流的连续输出。视频信息具有同步性要求,一方面必须以恒定的速率播放,否则引起画面的抖动,如MPEG-1视频标准要求以1.5Mb/s左右的速度播放视频流。另一方面,在视频流中包含的多种信号必须保持同步,如画面的配音必须和口型相一致。另外,视频具有数据量大的特点,一个经MPEG-1压缩的90min的电影,长度约为1GB,它在存储系统上的存放方式,直接影响视频服务器提供的交互服务,如快进和快倒等功能的实现。视频服务器必须解决视频流特性提出的要求。

视频服务器的工作模式是当服务器响应客户的视频流后,从存储系统读入一部分视频数据到对应于这个视频流的特定的缓存中,然后此缓存中的内容送入网络接口发送到客户。当一个新的客户请求视频服务时,服务器根据系统资源的使用情况,决定是否响应此请求。系统的资源包括存储I/O的带宽、网络带宽、内存大小和CPU的使用率。

三、流媒体技术的应用

互联网的迅猛发展和普及为流媒体业务发展提供了强大的市场动力,流媒体业务正变得日益流行。流媒体技术广泛用于多媒体新闻、在线直播、网络广告、电子商务、视频点播、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视频会议等互联网信息服务的方方面面。流媒体技术的应用将为网络信息交流带来革命性的变化,对人们的工作和生活将产生深远的影响。

一个完整的流媒体解决方案应是相关软硬件的完美集成,它大致包括下面几个方面的内容:内容采集、视音频捕获和压缩编码、内容编辑、内容存储和播放、应用服务器内容管理及用户管理等。

下面就介绍流媒体技术在教育上的两个具体的应用方案。

1、校园网视频系统

校园网的建设随着教育产业的兴起和发展也逐渐呈现出蓬勃向上的态势。随着多媒体技术的不断发展,特别是多媒体传输技术的突破,使网络多媒体教学得以实现。现在已经有许多的成熟的产品可以用来组建网络多媒体教学的解决方案。

一般一个校园网视频系统的要求有:

(1)通过校园网实现音、视频实况转播、视频预订,制作并存储节目。

(2)在校园网上实现VOD教学。

图2.校园网系统方案

每个教室安装相应的软件及视频卡,摄像头,麦克风,可以把教室实时的声音和图象通过校园网传到监控中心。在存储服务器安装SERVER软件,可以存贮传输过来的实时图象。在点播服务器安装SERVER软件,存储视频节目。

虽然现在校园网络硬件水平和质量现在都非常高,但是,困惑也随之而来,具体表现为以下几个方面:

A、校园网投入大,但没有用在教育主业上。

B、网络仅用在办公自动化中,投资效益低。

C、无法实现充分共享。即享受好的教育资源的学生很有限;同样的课程需要年复一年的教授;同样的问题需要一次次重复回答;材质差异明显的学生按同一模式接受教育,做不到因材施教。

计算机网络技术在教育产业中的应用现状和由此产生的问题引起了教育界和计算机界对于计算机网络条件下教学模式的思考。教学模式在网络条件下最终会变化成什么样子?目前和将来一段时间内网络技术发展到底能导致产生哪些更富成效的教育手段,逐步推动教学模式的改变?

2、远程多媒体教学系统

知识经济的时代需要人们不断的学习新的知识、技能,才能跟上时代的步伐。学习必须转变成一个伴随每个人一生的过程。网上教育突破了传统"面授"教学的局限,为求知者提供了时间分散、资源共享、地域广阔、交互式的教学新方式,因而广受人们观注。

从远程教育的定义可以看出它有下列三方面的内涵:学生与教师的分离,学生与学生的分离,利用传播媒体和传输系统组织教学。从技术上讲,远程教育系统是建立在现代传媒技术基础上的多媒体应用系统,它通过现代的通信网络将教师的图象、声音和电子教案传送给学生,也可以根据需要将学生的图象、声音回送给教师,从而模拟出学校教育的授课方式;同时还可以利用现有的网络条件建立虚拟的班级,加强学生之间的交流。

鉴于远程教育的深远意义,我们的远程多媒体教学系统所要实现的功能有:实现教学课件的点播(VOD),教学直播,网络课堂等等。

在IP网上开展远程教学活动,需要解决两个基本问题:音频、视频流信息的传送以及它们与数据之间的同步。由于音频、视频信息的带宽比较宽,不可能让学生将所有的节目下载到本地计算机上后再播放,必须要采用先进网络播放技术来实现边发送边播放。此外,由于在教学过程中教师会经常使用电子教案来辅助教学,比如用PowerPoint,而电子教案的展示与音频、视频流之间有严格的时间同步关系,这就要求在传输过程中我们仍然要保持它们之间的同步关系。

图3.远程教育网络结构

系统的工作过程如下:输入的视频和音频信号将送给MPEG4的编码器进行编码,编码器输出的节目流既可以存入存储设备也可以直接送给MediaServer,MediaServer的主要功能是完成节目流的播出。MediaServer播出的节目有三个来源,它可能是保存在存储设备中的ASF文件,也可以是编码器实时传送来的节目,它播出的节目还可以从其它的MediaServer上获取。普通的用户可以通过LAN或通过无线网络接入到该系统之中。

参考文献

[1]曹功靖,王晖,吴玲达Real流媒体技术及其在远程教学中的应用计算机应用研究2001.