與流體力學(xué)有關(guān)的現(xiàn)象精選(九篇)

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第1篇：與流體力學(xué)有關(guān)的現(xiàn)象范文

[論文摘要]論文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，提出了以傳統(tǒng)教學(xué)模式為主、以現(xiàn)代化教學(xué)手段為輔的教學(xué)方法。結(jié)合實(shí)例講清楚基本概念，夠用為度重點(diǎn)突出理論公式的應(yīng)用是常規(guī)教學(xué)應(yīng)遵循的模式，并與多媒體輔助教學(xué)手段有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，力求課堂教學(xué)的形式和方法多樣化，既能保證課堂信息量大，又能避免單純多媒體授課的不足，達(dá)到提高教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量的目的。

一、前言

《流體力學(xué)》是研究流體所遵循的宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及流體和周圍物體之間的相互作用規(guī)律的科學(xué)，它建立在現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)室模擬、經(jīng)典理論分析、數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)上，具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撔浴⒃淼某橄笮?、概念多、方程推?dǎo)繁雜等特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生具備高等數(shù)學(xué)知識(shí)及綜合分析與處理問(wèn)題能力的要求較高，因而大部分學(xué)生覺(jué)得該課程抽象、枯燥、難懂，普遍缺乏對(duì)流體力學(xué)理論的感性認(rèn)識(shí)，都有某種程度的畏懼感，導(dǎo)致教師難教、學(xué)生難懂成為較普遍的現(xiàn)象。

我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化、過(guò)程裝備與控制工程、土木工程、安全工程、采礦工程、環(huán)境工程、礦物加工工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、工程力學(xué)等專業(yè)的學(xué)生都須具備不同程度的流體力學(xué)知識(shí)和技能，它是各專業(yè)后續(xù)課程如：液壓傳動(dòng)、水力學(xué)、流體機(jī)械、空氣調(diào)節(jié)、傳熱學(xué)等課程的基礎(chǔ)。

為此，作者通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，就多樣化的教學(xué)方法、更新的教學(xué)內(nèi)容、引入高科技的教學(xué)手段等方面進(jìn)行探討，以期提高《流體力學(xué)》的教學(xué)質(zhì)量。

二、以傳統(tǒng)課堂教學(xué)為主

《流體力學(xué)》的課程體系分為基本理論、基本應(yīng)用和專門(mén)課題三大知識(shí)模塊，它要求學(xué)生具備扎實(shí)的微積分知識(shí)、力學(xué)知識(shí)等。學(xué)生在接觸流體力學(xué)課程伊始，對(duì)抽象的理論理解速度慢，對(duì)枯燥的公式及其推導(dǎo)過(guò)程容易厭煩，因而《流體力學(xué)》的教學(xué)應(yīng)該以傳統(tǒng)教學(xué)方法為主。因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的課堂教學(xué)中，學(xué)生獲取知識(shí)主要是聽(tīng)教師講課，通過(guò)板書(shū)教師細(xì)致耐心地闡述概念、推導(dǎo)公式、突出重點(diǎn)、強(qiáng)調(diào)難點(diǎn)，以學(xué)生容易接受的講課速度，留給學(xué)生更多的思考和消化的時(shí)間，再配合上教師的表情、手勢(shì)、師生之間的互動(dòng)，會(huì)達(dá)到很好的教學(xué)效果。

(一)結(jié)合實(shí)例，講清楚基本概念

流體力學(xué)的概念多、現(xiàn)象多，且很多概念和現(xiàn)象比較抽象，難以理解，諸如：拉格朗日法、歐拉法、流線、跡線、邊界層等。因而利用身邊的實(shí)例對(duì)這些抽象的概念進(jìn)行講解，例如在講授描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法——拉格朗日法和歐拉法時(shí)，學(xué)生們很難理解。為了將概念通俗化，上課時(shí)筆者以城市公共交通部門(mén)統(tǒng)計(jì)客運(yùn)量所采用兩種方法為例：①在每一輛公交車上安排記錄員，記錄每輛車在不同時(shí)刻（站點(diǎn)）上下車人數(shù)，此法類似于拉格朗日法的質(zhì)點(diǎn)跟蹤，它與跡線的定義對(duì)應(yīng)；②在每一公交站點(diǎn)安排記錄員，記錄不同時(shí)刻經(jīng)過(guò)該站點(diǎn)車輛的上下車人數(shù)，此法等同于歐拉法，與流線的定義對(duì)應(yīng)。

在講解伯努利方程原理的時(shí)候，例舉1912年“豪克”號(hào)鐵甲巡洋艦與同行疾駛“奧林匹克”號(hào)遠(yuǎn)洋輪相撞的船吸現(xiàn)象，讓學(xué)生清楚掌握流體的壓強(qiáng)與它的流速有關(guān)，流速越大，壓強(qiáng)越?。环粗嗳弧?/p>

概念是公式推演的基石，沒(méi)有準(zhǔn)確的概念，后續(xù)的公式推演幾乎難以為繼，清晰的概念會(huì)使公式的講解和推演變得更加簡(jiǎn)易。利用淺顯易懂的生活實(shí)例來(lái)闡述抽象的概念及其之間的內(nèi)部聯(lián)系和區(qū)別，教師易教、學(xué)生易懂，將會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。

（二）以用為度，重點(diǎn)突出理論公式的應(yīng)用

伯努利方程是能量守恒定律在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用，是流體靜力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)，始終貫穿著整篇教材。在講解該理論公式的時(shí)候，先從容易理解的靜力學(xué)平衡微分方程推導(dǎo)開(kāi)始，強(qiáng)調(diào)公式所依據(jù)的原理是牛頓第二定律，假設(shè)條件是平衡、理想、靜止的流體，重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生如何理解公式各項(xiàng)的幾何意義和物理含義，掌握公式的實(shí)際應(yīng)用。這樣學(xué)習(xí)到后面的動(dòng)力學(xué)伯努利方程時(shí)，先易后難、循序漸進(jìn)，學(xué)生就覺(jué)得不會(huì)那么深?yuàn)W。在講解相對(duì)平衡的流體壓強(qiáng)分布規(guī)律時(shí)，就要求學(xué)生必須掌握推導(dǎo)過(guò)程，因?yàn)樗诮鉀Q一般平衡流體內(nèi)部的壓強(qiáng)分布規(guī)律及其對(duì)固體壁面的作用力問(wèn)題時(shí)非常重要。而對(duì)于連續(xù)性方程和動(dòng)量方程的學(xué)習(xí)，只強(qiáng)調(diào)記住結(jié)論和理解公式中各個(gè)物理量的含義。這樣做，有效地避免了大量公式繁瑣的推導(dǎo)給學(xué)生帶來(lái)的畏難情緒，也能夠做到以用為度、重點(diǎn)突出。

不可否認(rèn)，依靠粉筆與黑板的教學(xué)條件、以教師為主體的傳統(tǒng)教學(xué)模式，教學(xué)形式單一，教學(xué)手段不先進(jìn)，教學(xué)效率不高，適應(yīng)不了課程教學(xué)學(xué)時(shí)少、受教育學(xué)生數(shù)增加的情況。

三、以現(xiàn)代化的教學(xué)手段為輔

當(dāng)前以計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)為主的現(xiàn)代化教學(xué)手段已經(jīng)普遍地應(yīng)用于高校的教學(xué)中。制作教學(xué)用的視頻、多媒體軟件、電子課件等素材，作為課堂教學(xué)有力的輔助教學(xué)手段，可以在有限的時(shí)間內(nèi)，利用圖文并茂的信息傳播方式，將課程內(nèi)容及有關(guān)背景資料以影像、圖片等形式，直觀地傳播給學(xué)習(xí)者，將流體力學(xué)中抽象的概念和理論具體化、形象化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生能夠從感性認(rèn)識(shí)開(kāi)始，逐步上升到理性認(rèn)識(shí)，進(jìn)而能夠達(dá)到運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。

結(jié)合流體力學(xué)精品課程的建設(shè)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)制作了流體力學(xué)多媒體電子教案，并在教學(xué)過(guò)程中不斷完善，逐步取得了良好的教學(xué)效果。在設(shè)計(jì)與制作多媒體課件時(shí)，遵循課堂教學(xué)的基本規(guī)律，既發(fā)揮傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)中容易帶動(dòng)學(xué)生思路、逐條在黑板上書(shū)寫(xiě)的特點(diǎn)，在課件制作中根據(jù)講解的進(jìn)度逐條展現(xiàn)公式條目等內(nèi)容，同時(shí)又將難以理解、難以用語(yǔ)言描述的拉格朗日法和歐拉法、流線、邊界層和紊流等抽象概念和流動(dòng)現(xiàn)象，以多媒體的方式在課堂上直觀地呈現(xiàn)出來(lái)，幫助學(xué)生建立清晰的印象。教學(xué)團(tuán)隊(duì)收集、制作了大量的多媒體素材，例如在講解雷諾判據(jù)的時(shí)候，制作了雷諾實(shí)驗(yàn)的FLIASH素材，以動(dòng)畫(huà)的形式向?qū)W生展示了流體流動(dòng)的兩種不同狀態(tài)，以及流態(tài)判據(jù)—雷諾數(shù)與流動(dòng)速度、管徑、流體種類有關(guān)系。運(yùn)用多媒體輔助手段表達(dá)后，能夠幫助學(xué)生很好地理解課程的重、難點(diǎn)，提高教學(xué)效率。利用多媒體技術(shù)，還可以制作需占用大量時(shí)間板書(shū)和不易通過(guò)板書(shū)表述的內(nèi)容，提高了教學(xué)效率。

多媒體教學(xué)的內(nèi)容一定要做到提綱挈領(lǐng)、重點(diǎn)突出，有所為有所不為。多媒體技術(shù)沒(méi)有好壞之分，只有合理使用與不當(dāng)使用之別。但是實(shí)踐應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)有的教師完全拋棄以往的黑板式教學(xué)模式，離開(kāi)多媒體手段就上不了課；有的教師將教材內(nèi)容全部照搬到了課件中，自己就成了的幻燈片放映員，“照機(jī)宣科”；有的教師制作的多媒體課件過(guò)分追求課件的美觀性，界面過(guò)于華麗，淡化了教學(xué)重點(diǎn)；也有的教師忽略學(xué)生對(duì)課件內(nèi)容理解消化的時(shí)間，致使學(xué)生的思維跟不上教師講解的速度，降低了教學(xué)效果。上述現(xiàn)象將會(huì)造成一種新形式的“滿堂灌”，只不過(guò)是由“人灌”變成“機(jī)灌”而已。

四、總結(jié)

流體力學(xué)作為一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程，其重要性不言而喻。傳統(tǒng)教學(xué)模式能夠?qū)⑶昂笾R(shí)貫通，突出重點(diǎn)，化煩就簡(jiǎn)、引入實(shí)例形象闡述概念原理，促進(jìn)知識(shí)的系統(tǒng)化進(jìn)程；多媒體教學(xué)能將難于理解的知識(shí)通過(guò)圖文、音像生動(dòng)地顯現(xiàn)出來(lái)，幫助學(xué)生理解性記憶。借助于先進(jìn)的教學(xué)手段，將多媒體輔助教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)方法有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，力求課堂教學(xué)的形式和方法多樣化，既能保證課堂信息量大，又能避免單純多媒體授課的不足，才能提高教學(xué)效果、提升教學(xué)質(zhì)量。以上是筆者在流體力學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的體會(huì)，愿與同行共同切磋。

基金項(xiàng)目：2009年安徽省教育廳《流體力學(xué)》精品課程

[參考文獻(xiàn)]

[1]許賢良，王傳禮，張軍等．流體力學(xué)[M]．北京:國(guó)防工業(yè)出版社，2006．

第2篇：與流體力學(xué)有關(guān)的現(xiàn)象范文

1.教師要端正認(rèn)識(shí)，全力投入

由于修讀第二學(xué)位的學(xué)生來(lái)自不同系，他們?cè)趯W(xué)習(xí)這門(mén)課程所必需的知識(shí)基礎(chǔ)上差異很大，因此要使他們一起學(xué)好這門(mén)課程，教師應(yīng)投入更多的精力準(zhǔn)備教案，使基礎(chǔ)較好的同學(xué)學(xué)有所獲，原基礎(chǔ)較薄弱的才能跟上。例如，航海類專業(yè)的學(xué)生已學(xué)過(guò)熱工基礎(chǔ)，其部分內(nèi)容與傳熱學(xué)有交叉，而學(xué)食品的學(xué)生覺(jué)得傳熱學(xué)幾乎完全是新的一門(mén)學(xué)科。為了使航海類的學(xué)生不感到重復(fù)，又使食品的學(xué)生能學(xué)好，要在照顧到教材的連貫性及知識(shí)漸進(jìn)性的原則下對(duì)這部分內(nèi)容作了簡(jiǎn)化，并補(bǔ)充于一些有針對(duì)性的例子，以啟發(fā)同學(xué)思考，使那些已有初步概念的同學(xué)覺(jué)得內(nèi)容有深入，而原來(lái)沒(méi)基礎(chǔ)的同學(xué)也覺(jué)得能聽(tīng)懂，各部分學(xué)生各得其所，取得較好的教學(xué)效果。

2.教學(xué)內(nèi)容必須削枝強(qiáng)干，突出主線

傳熱學(xué)的主線是熱量傳遞和傳遞過(guò)程中其能量守恒而溫度發(fā)生變化。通過(guò)學(xué)習(xí)，使同學(xué)們樹(shù)立起在各種不同的實(shí)際傳熱機(jī)理或過(guò)程中應(yīng)強(qiáng)調(diào)從常見(jiàn)傳熱方式去分析熱能傳遞的思想。因此，我把較多的學(xué)時(shí)放在導(dǎo)熱、對(duì)流換熱等章節(jié)上，通過(guò)大量例子從各個(gè)側(cè)面突出不同類型的傳熱過(guò)程中溫度變化情況，引導(dǎo)同學(xué)得出熱量傳遞溫度變化的原因。對(duì)于換熱器的講述，也把重點(diǎn)放如何對(duì)實(shí)際過(guò)程進(jìn)行科學(xué)抽象及如何進(jìn)行傳熱分析等問(wèn)題上，以指導(dǎo)學(xué)生提高分析問(wèn)題的能力為目標(biāo)。當(dāng)然，在突出主線的同時(shí)，對(duì)與第二學(xué)位專業(yè)有關(guān)的內(nèi)容也作適當(dāng)?shù)难由欤v課中引入冰箱、空調(diào)電器換熱部分等內(nèi)容，為他們今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

3.增加一些工程數(shù)學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)

較多的學(xué)生來(lái)自食品等專業(yè)，他們?nèi)狈こ虜?shù)學(xué)等方面的一些知識(shí)，我在講課中適時(shí)加入一些有關(guān)基本知識(shí)，譬如在非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱前，介紹了關(guān)于數(shù)學(xué)物理方程偏導(dǎo)函數(shù)、求解定解方程的基本知識(shí)，使沒(méi)學(xué)過(guò)這些課程的同學(xué)能自如地理解計(jì)算公式的推導(dǎo)，為講解導(dǎo)熱問(wèn)題的數(shù)值解法提供了條件。又如對(duì)流換熱講述中，補(bǔ)充一些流體力學(xué)的內(nèi)容，使同學(xué)對(duì)邊界層微分方程組及其求解過(guò)程能夠深刻理解。這樣，在學(xué)習(xí)新知識(shí)的同時(shí)結(jié)合了原來(lái)學(xué)過(guò)的知識(shí)，使得本專業(yè)的所有課程成為一個(gè)有機(jī)整體。

4.注意調(diào)動(dòng)同學(xué)積極思考，提高課堂教學(xué)效率

第3篇：與流體力學(xué)有關(guān)的現(xiàn)象范文

關(guān)鍵詞：CFD模擬；建環(huán)專業(yè)；本科教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：

1005-2909(2012)03-0101-03

一、在建環(huán)專業(yè)本科階段開(kāi)設(shè)CFD模擬課程的背景及必要性

近年來(lái)，隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，高大空間建筑及各類造型復(fù)雜的建筑數(shù)量逐漸增加，建筑節(jié)能概念普及，人們對(duì)居住環(huán)境要求日益提高，使傳統(tǒng)的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)與分析方法已不能滿足現(xiàn)代建筑的要求，用CFD技術(shù)進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)的輔助設(shè)計(jì)、相關(guān)節(jié)能分析及系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行已是大勢(shì)所趨。利用CFD模擬技術(shù)輔助進(jìn)行通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)可能的方案進(jìn)行評(píng)估、改進(jìn)、優(yōu)化，改變了傳統(tǒng)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，可以使設(shè)計(jì)過(guò)程更加科學(xué)，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率［1-3］?；诖?，應(yīng)用CFD技術(shù)輔助進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和方案分析在國(guó)外一些大型建筑顧問(wèn)工程公司應(yīng)用已非常普遍，而國(guó)內(nèi)近年才得到設(shè)計(jì)單位的重視。過(guò)去，作為培養(yǎng)研究生科研能力的類似的數(shù)值模擬分析課程只在研究生階段開(kāi)設(shè)。然而，隨著CFD技術(shù)應(yīng)用的普及，本科生對(duì)CFD模擬技術(shù)的興趣越來(lái)越濃，部分學(xué)生已意識(shí)到CFD模擬技術(shù)的重要性，用于畢業(yè)設(shè)計(jì)或針對(duì)本科生設(shè)置的研究項(xiàng)目已較常見(jiàn)。但由于本科階段所學(xué)知識(shí)有

限，多數(shù)人對(duì)CFD的理解處于一知半解階段?，F(xiàn)有的CFD軟件使用已“傻瓜化”，使得沒(méi)有相應(yīng)的CFD相關(guān)知識(shí)的人也能掌握基本使用方法和運(yùn)行技巧。對(duì)本科生使用CFD情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，多數(shù)人只

會(huì)依據(jù)案例簡(jiǎn)單運(yùn)行操作，對(duì)于邊界條件的正確設(shè)定、網(wǎng)格的劃分、湍流模型的選擇、收斂準(zhǔn)則的設(shè)定、模擬結(jié)果的合理性判定及結(jié)果的深度分析等方面存在諸多問(wèn)題。大多數(shù)人以為只要運(yùn)行收斂了，結(jié)果就肯定正確。鑒于CFD目前在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的重要性以及本科生使用CFD中存在的諸多問(wèn)題，

在本科生中專門(mén)設(shè)置CFD模擬課程，使學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)掌握一定的CFD知識(shí)和CFD軟件的使用技巧，能夠運(yùn)用CFD軟件對(duì)暖通空調(diào)房間室內(nèi)氣流組織進(jìn)行正確地模擬、分析、計(jì)算。這不僅有助于提高本科生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，而且有助于加深學(xué)生對(duì)空調(diào)、供暖、流體力學(xué)及傳熱學(xué)等課程相關(guān)概念的理解［4-5］。

二、開(kāi)設(shè)CFD模擬課程的教學(xué)實(shí)踐

北京工業(yè)大學(xué)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)在2007級(jí)本科教學(xué)計(jì)劃中設(shè)置了CFD技術(shù)模擬課程。鑒于現(xiàn)有學(xué)生的基礎(chǔ)，該課程作為實(shí)驗(yàn)性質(zhì)并沒(méi)有設(shè)置過(guò)多的課時(shí)，而是與建筑火災(zāi)控制技術(shù)作為一門(mén)32學(xué)時(shí)的任意選修課程。從學(xué)生選修情況來(lái)看，盡管該課程屬于任意選修課程，仍有近90%的學(xué)生選擇了學(xué)習(xí)。筆者有幸成為該課程的主講教師，參與了該課程教學(xué)大綱的制訂，并編寫(xiě)了相應(yīng)的教案。

（一）教學(xué)用CFD軟件的選擇

目前，市面上用于CFD模擬的商用軟件主要有Fluent、PHOENICS、CFX、STAR-CD等。不同的軟件在不同方面和計(jì)算領(lǐng)域有各自的優(yōu)勢(shì)，但作為本科教學(xué)用軟件，受學(xué)生知識(shí)和能力的限制，應(yīng)盡量選用比較成熟、使用簡(jiǎn)單且專業(yè)針對(duì)性強(qiáng)的軟件作為教學(xué)用軟件。為此，筆者選用了Fluent中面向HVAC（供暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)）領(lǐng)域工程師的專業(yè)人工環(huán)境系統(tǒng)分析軟件Airpak作為教學(xué)用軟件。國(guó)內(nèi)外多年來(lái)的工程實(shí)踐和相關(guān)研究結(jié)果表明，Airpak可以精確地模擬所研究對(duì)象內(nèi)的空氣流動(dòng)、傳熱和污染等物理現(xiàn)象，并依照ISO7730標(biāo)準(zhǔn)提供舒適度、PMV、PPD等衡量室內(nèi)空氣質(zhì)量（IAQ）的技術(shù)指標(biāo)。該軟件的突出特點(diǎn)之一是易學(xué)易用，其中網(wǎng)格生成與解算都是自動(dòng)進(jìn)行，不要求用戶有專業(yè)的流體力學(xué)知識(shí)，這對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，初學(xué)人員可以在較短的時(shí)間內(nèi)掌握軟件使用的相關(guān)技巧。同時(shí)，該軟件還提供了強(qiáng)大的圖形化后處理功能和完整的數(shù)值報(bào)告，可以實(shí)時(shí)顯示氣流運(yùn)動(dòng)情況及整個(gè)求解區(qū)域內(nèi)的流場(chǎng)分布狀況［6］。

（二）CFD模擬課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置和教學(xué)方法的選擇

由于CFD模擬課程自身的特點(diǎn)，該課程主要采取理論教學(xué)與上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方式，且上機(jī)實(shí)踐所占的比例大于理論教學(xué)。因此，課程理論課時(shí)只設(shè)置了12學(xué)時(shí)，上機(jī)實(shí)踐全部占用課后時(shí)間，沒(méi)有學(xué)時(shí)限制，學(xué)會(huì)為止。理論課程主要講述有關(guān)CFD的一些基本理論，包括：CFD的技術(shù)基礎(chǔ)，主要講述描述流體與換熱現(xiàn)象的控制方程以及求解這些方程的定解條件；數(shù)值求解的基本過(guò)程，使學(xué)生了解數(shù)值模擬求解的基本過(guò)程；計(jì)算區(qū)域和方程的離散方法，使學(xué)生了解控制方程和區(qū)域離散的基本方法；湍流問(wèn)題的數(shù)值模擬方法，簡(jiǎn)單介紹描述湍流問(wèn)題常見(jiàn)的湍流模型及湍流問(wèn)題的數(shù)值模擬方法；CFD在暖通空調(diào)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，使學(xué)生了解CFD在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的使用場(chǎng)合；CFD的局限性，使學(xué)生知曉CFD雖然模擬功能強(qiáng)大，

其模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性仍然受多種因素限制。

在上機(jī)實(shí)踐中，通過(guò)Airpak自帶的算例及教師自行設(shè)計(jì)的案例講述在模擬過(guò)程中如何建模、設(shè)置和簡(jiǎn)化邊界條件、劃分計(jì)算區(qū)域網(wǎng)格、細(xì)化局部、選擇流動(dòng)模型原則、設(shè)定收斂標(biāo)準(zhǔn)等，在求解過(guò)程讓學(xué)生了解收斂趨勢(shì)的判定，模擬結(jié)果不合理或計(jì)算過(guò)程不收斂時(shí)改進(jìn)的技巧。通過(guò)教師的指導(dǎo)和學(xué)生的實(shí)踐，使學(xué)生對(duì)CFD模擬有了更進(jìn)一步了解，并能初步掌握CFD模擬的基本技能。

第4篇：與流體力學(xué)有關(guān)的現(xiàn)象范文

[關(guān)鍵詞]多媒體 課件 物理學(xué) 醫(yī)學(xué)

隨著現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展向醫(yī)學(xué)的滲透，為醫(yī)學(xué)的微觀、動(dòng)態(tài)、定量研究提供了現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段，高精密的物理儀器為醫(yī)學(xué)的診斷和治療提供了有力幫助。怎樣讓衛(wèi)生類學(xué)生獲得必備的物理學(xué)知識(shí)，這對(duì)物理教師提出了更高的要求。

網(wǎng)絡(luò)和信息高速公路的廣泛應(yīng)用， 學(xué)生獲取信息和知識(shí)不再以教師為唯一渠道， 因此， 作為教師只有認(rèn)清形勢(shì)， 擺正自己的位置， 應(yīng)用多媒體教學(xué)工具不斷改進(jìn)教學(xué)方法， 拓寬自己的知識(shí)面。對(duì)教材進(jìn)行認(rèn)真分析， 做好自己的課件， 提高計(jì)算機(jī)的操作水平， 不把多媒體教學(xué)流于形式。與此同時(shí)，還應(yīng)豐富自己的知識(shí)面， 這對(duì)一名在醫(yī)學(xué)院校教物理的老師尤其重要， 他不僅要有精深的專業(yè)知識(shí)， 還要掌握一定的醫(yī)學(xué)理論， 上課時(shí)我就發(fā)現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象: 在上物理課時(shí)， 無(wú)論在課堂或在多媒體課件中穿插一些與醫(yī)學(xué)有關(guān)的內(nèi)容， 學(xué)生都非常感興趣。比如， 在講述超聲波理論時(shí)， 自然涉及到超聲波在醫(yī)學(xué)臨床上的應(yīng)用。因此， 我們?cè)谡n件中運(yùn)用動(dòng)畫(huà)模擬的方法設(shè)計(jì)一個(gè)給病人用超聲波進(jìn)行診斷時(shí)反射波與入射波的動(dòng)態(tài)演示裝置， 使學(xué)生通過(guò)形象的動(dòng)畫(huà)了解到超聲診斷原理是超聲波遇到人體不同組織產(chǎn)生的反射所形成的超聲圖像， 根據(jù)超聲圖像可以判斷各組織的形位及病變。老師給學(xué)生這方面的知識(shí)越多， 學(xué)生就越感興趣， 課堂上注意力越集中。

學(xué)生剛涉及新課內(nèi)容時(shí)，好奇心較強(qiáng)。物理教師應(yīng)抓住這個(gè)興趣旺季，將學(xué)生的興趣、愛(ài)好引入到物理史的發(fā)展長(zhǎng)河中。如講力學(xué)時(shí)，介紹站在巨人肩上的巨人—牛頓；講圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，介紹第一個(gè)從太陽(yáng)的角度透視宇宙的人—哥白尼；講質(zhì)量時(shí)，介紹稱量地球質(zhì)量的人—卡文迪；講電磁學(xué)時(shí)，介紹電磁感應(yīng)、動(dòng)磁生電的發(fā)現(xiàn)者法拉第等等。這些科學(xué)家熱愛(ài)科學(xué)，不求名利，始終如一地實(shí)踐自己獻(xiàn)身于科學(xué)的諾言。通過(guò)介紹，學(xué)生對(duì)科學(xué)家的人格力量產(chǎn)生敬慕之情，冶情勵(lì)志，滿足學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴求心理，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力。一般物理都在新生第一學(xué)期開(kāi)設(shè)，醫(yī)學(xué)方面的課程開(kāi)得較少，學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)知識(shí)的缺少而感稀奇，醫(yī)學(xué)物理學(xué)教師也可以將學(xué)生的興趣引到與物理有關(guān)的生命現(xiàn)象中。如講加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，引入失重、超重現(xiàn)象；在講圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，引入超高速電動(dòng)離心機(jī)分離血清蛋白；講流體力學(xué)時(shí)，引入血壓計(jì)測(cè)血壓等；講聲波時(shí)，引入人聽(tīng)時(shí)的骨傳導(dǎo)、氣傳導(dǎo)等；講光學(xué)時(shí)，引入電子顯微鏡、光導(dǎo)纖鏡等等。通過(guò)了解物理與醫(yī)學(xué)的關(guān)系，讓學(xué)生明白要想學(xué)好醫(yī)學(xué)，必須學(xué)好物理的道理，提高學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)物理的原動(dòng)力。教師在新的教學(xué)內(nèi)容開(kāi)始前，應(yīng)注意盡快引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，常用的課堂導(dǎo)入方法有：聯(lián)系生活導(dǎo)入、聯(lián)系醫(yī)學(xué)導(dǎo)入、實(shí)驗(yàn)演示導(dǎo)入、多媒體動(dòng)畫(huà)導(dǎo)入、課堂目標(biāo)導(dǎo)入等等。

一個(gè)物理過(guò)程可以用形象生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)模擬或演示實(shí)驗(yàn)展示。動(dòng)畫(huà)模擬是計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)特有的表現(xiàn)方法， 它可以把物理過(guò)程放慢、突出顯示原本不容易展示的重要細(xì)節(jié)， 因此優(yōu)秀的動(dòng)畫(huà)有助于學(xué)生的理解和記憶。但是動(dòng)畫(huà)畢竟是“制作”出來(lái)的， 即使完全符合科學(xué)規(guī)律， 仍不是“真實(shí)”的物理現(xiàn)象， 因此演示實(shí)驗(yàn)等影視資料仍是很必要的素材。方程、函數(shù)曲線等是物理過(guò)程的抽象描述和高度概括， 對(duì)于大學(xué)生應(yīng)培養(yǎng)科學(xué)思維的能力，即利用數(shù)學(xué)進(jìn)行演繹推理和抽象思維的能力， 因此方程、函數(shù)曲線等是必不可少的素材， 而形象化的動(dòng)畫(huà)很可能會(huì)削弱物理過(guò)程的科學(xué)內(nèi)涵?？紤]學(xué)生的興趣特點(diǎn)，醫(yī)科生對(duì)醫(yī)學(xué)問(wèn)題比較興趣， 因此物理原理應(yīng)用方面盡量選用與醫(yī)學(xué)相關(guān)的素材， 如在《振動(dòng)、波動(dòng)和聲學(xué)》中作“A、B 超顯像原理”；《幾何光學(xué)》中作“眼睛屈光不正的矯正”；《原子核和放射性》作“CT、MR I 顯像原理”等等。

課件是多媒體教學(xué)的載體，是指由若干個(gè)素材有機(jī)組合而成的一章節(jié)或一次課堂教學(xué)的電子教案。因此，上好一課，課件的制作相當(dāng)關(guān)鍵，一是要選用適合的軟件制作課件，二是要從豐富的素材中選擇適當(dāng)表現(xiàn)形式。制作課件的軟件有AUTHORWARE、演示文稿PowerPoint以及制作網(wǎng)頁(yè)的Frontpage等等，但各有其不同的優(yōu)點(diǎn)。我們必須根據(jù)學(xué)校配置的硬件條件以及課程自身的特點(diǎn)選擇合適的軟件，以便能達(dá)到最好的教學(xué)效果。素材通常是指表達(dá)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的圖象、聲音、動(dòng)畫(huà)或視頻文件。對(duì)于素材的選擇，首先要與教學(xué)目標(biāo)相一致，科學(xué)的表現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容；其次選擇適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)方式；再次考慮學(xué)生的興趣特點(diǎn)。選擇好素材可以使我們的課堂更生動(dòng)，教學(xué)更豐富，學(xué)生更易理解。在組成課件的同時(shí)，我們應(yīng)該注意：課件的完整性與可擴(kuò)充性；版面安排以學(xué)生聽(tīng)課為本；制作完畢之后要搞好課件測(cè)試。

現(xiàn)在的校園教室大多數(shù)改為多媒體教室， 可容納的人數(shù)大大增多，每個(gè)班都是150人左右在一起上課， 在上課時(shí)遇到許多問(wèn)題。所做課件的內(nèi)容不能多， 字體也不能太小。因?yàn)檎n件的內(nèi)容太多占滿了整個(gè)屏幕， 則由于前面的同學(xué)擋住而無(wú)法讓后面的同學(xué)看完整個(gè)屏幕的內(nèi)容， 字體太小坐在后面的同學(xué)看不清字。因此， 老師應(yīng)因地制宜， 科學(xué)地處理課件， 上課時(shí)注意音量， 說(shuō)話聲音要響亮， 讓整個(gè)教室的學(xué)生聽(tīng)清楚， 感覺(jué)很舒服。讓他們感覺(jué)老師精力充沛。反之， 老師上課時(shí)聲音很低， 像催眠曲似的有氣無(wú)力，怎能提高學(xué)生的注意力? 我們學(xué)生需要的是一種生動(dòng)的、充滿激情的課堂氛圍， 在這種氣氛下， 學(xué)生們才會(huì)積極地投入到課堂教學(xué)中來(lái)。而響亮的聲音會(huì)刺激學(xué)生的感官， 使學(xué)生們感到這個(gè)老師充滿激情。這樣老師就會(huì)避免總是坐在椅子上面操作電腦， 學(xué)生只見(jiàn)屏幕內(nèi)容卻看不到老師的局面。這樣， 有了語(yǔ)言和目光的交流， 那我們的學(xué)生一定會(huì)主動(dòng)參與到課堂教學(xué)中來(lái)， 這樣， 這堂課的氣氛怎會(huì)不好呢? 學(xué)生的注意力怎會(huì)不集中呢? 那課堂效率也不會(huì)差了。

總之，多媒體教學(xué)對(duì)我們教師提出新的要求，教師在提高自身綜合能力的同時(shí)，轉(zhuǎn)變教學(xué)思想，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。讓學(xué)生感到基礎(chǔ)課同樣重要， 把多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)合起來(lái)， 增加學(xué)生的感知方式， 使學(xué)生了解到是為了自身的發(fā)展而學(xué)習(xí)， 其學(xué)習(xí)的目的不是外在的分?jǐn)?shù)， 而是內(nèi)在成長(zhǎng)的需要， 積極主動(dòng)的投入到學(xué)習(xí)中去。

參考文獻(xiàn)：

第5篇：與流體力學(xué)有關(guān)的現(xiàn)象范文

[論文摘要]科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)是一個(gè)對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行社會(huì)學(xué)分析與解釋的學(xué)術(shù)流派，它認(rèn)為科學(xué)知識(shí)是由一定的社會(huì)情境決定的信念，是科學(xué)家商談的結(jié)果，往往表現(xiàn)為一種政治產(chǎn)品或財(cái)富產(chǎn)品，并且提出應(yīng)當(dāng)關(guān)注行動(dòng)中的科學(xué)，而不是已經(jīng)形成的科學(xué)。一些信奉科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)的教育改革者主張，科學(xué)教育應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生清楚科學(xué)知識(shí)的社會(huì)建構(gòu)本性，從而消除對(duì)科學(xué)的迷信。科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)及其科學(xué)教育主張本身具有一定的爭(zhēng)議性。

上個(gè)世紀(jì)70年代末，英國(guó)社會(huì)學(xué)家布魯爾、巴恩斯等人在英國(guó)的愛(ài)丁堡大學(xué)成立一個(gè)“科學(xué)元勘小組”( Science Studies Unit )，這一小組突破禁區(qū)，從“社會(huì)一文化”這一維度對(duì)科學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生、發(fā)展、傳播與評(píng)價(jià)等展開(kāi)研究，試圖闡明科學(xué)知識(shí)本質(zhì)上是社會(huì)建構(gòu)的。這也標(biāo)志著科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)(Sociology of Scientific Knowledge.，簡(jiǎn)稱SSK)興起，并在其后幾十年間迅速壯大。有學(xué)者這樣評(píng)說(shuō):“愛(ài)丁堡的SSK早已跨越大洋在美洲扎根，牢牢把握了學(xué)術(shù)陣地，如今的SSK反而變成了正統(tǒng)，近乎成為新的學(xué)術(shù)霸權(quán)，其思想擴(kuò)散并滲透到一大批從事科學(xué)之哲學(xué)、歷史與社會(huì)研究的學(xué)者大腦之中，特別是其方法與后現(xiàn)代科學(xué)批判等運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，在當(dāng)今學(xué)術(shù)界影響巨大，爭(zhēng)論不斷，，.。由于愛(ài)丁堡學(xué)派持有一種激進(jìn)而強(qiáng)硬的建構(gòu)論主張，故又被稱為“強(qiáng)綱領(lǐng)”科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)。科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)與科學(xué)教育有著直接的關(guān)系，事實(shí)上，科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)正試圖對(duì)當(dāng)代科學(xué)課程的教學(xué)施加影響。以下，對(duì)科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)主要內(nèi)容作一個(gè)簡(jiǎn)要介紹，并探討其影響下的西方科學(xué)教育觀。

一、科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)的主要觀點(diǎn)

美國(guó)社會(huì)學(xué)家默頓在上個(gè)世紀(jì)30年代開(kāi)創(chuàng)了科學(xué)社會(huì)學(xué)，默頓學(xué)派也因此代表了科學(xué)社會(huì)學(xué)的經(jīng)典學(xué)派。經(jīng)典科學(xué)社會(huì)學(xué)主要研究科學(xué)建制、科學(xué)規(guī)范以及科學(xué)共同體等問(wèn)題，拒絕研究科學(xué)知識(shí)或科學(xué)的具體內(nèi)容，科學(xué)知識(shí)因而成為黑箱?？茖W(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)就是要打開(kāi)黑箱，揭示科學(xué)知識(shí)產(chǎn)生的真實(shí)過(guò)程。愛(ài)丁堡大學(xué)的布魯爾是科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)最重要的理論家，他于1974年出版的《知識(shí)與社會(huì)意象》一書(shū)，成為科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)的奠基之作，他自己也因此而成為科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)的元老級(jí)人物。另外還有許多重要的旗手，如巴恩斯、柯林斯、皮克林、塞蒂納等。近年來(lái)，法國(guó)社會(huì)學(xué)家拉圖爾在這一領(lǐng)域發(fā)表了大量的著述，其學(xué)術(shù)地位如日中天，有人認(rèn)為他在科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)的地位已相當(dāng)于庫(kù)恩在科學(xué)哲學(xué)中的地位。以下對(duì)科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)的主要觀點(diǎn)作一簡(jiǎn)要介紹。

第一，科學(xué)知識(shí)是由具體社會(huì)情境決定的信念?？茖W(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)從相對(duì)主義認(rèn)識(shí)論立場(chǎng)出發(fā)，認(rèn)為自然界在科學(xué)知識(shí)的生產(chǎn)中只起很小的作用，或者根本沒(méi)有起作用。科學(xué)知識(shí)不是對(duì)實(shí)在的描述，也不存在客觀勝與確定性基礎(chǔ)，而是基于社會(huì)意象而形成的，是受具體的社會(huì)情境決定的信念，是人們編織的故事。即使有最純粹的事實(shí)描述，也避免不了信念對(duì)知覺(jué)的干擾，理論與文化因素仍然滲人其中。信念都是相對(duì)的，不可能超脫社會(huì)與文化的影響，而社會(huì)環(huán)境又隨時(shí)間與地點(diǎn)而不斷變化，不同的時(shí)間、不同的社會(huì)群體、不同的種族對(duì)事物會(huì)有不同的信念，因而，沒(méi)有任何一種關(guān)于自然的信念是唯一的真理。社會(huì)價(jià)值無(wú)法與科學(xué)研究相分離，科學(xué)知識(shí)與社會(huì)文化難分難解地糾纏在一起。正因?yàn)樽匀恍拍罹哂卸鄻有?，要?shí)現(xiàn)普遍的科學(xué)方法是不可能的，只是一種理想而已。正如布魯爾所說(shuō)，“作為一種關(guān)于我們實(shí)際上認(rèn)為我們的知識(shí)是什么的描述，經(jīng)驗(yàn)主義的理論是令人難以置信的。它雖然提供了某些磚瓦，但是它對(duì)我們用這些磚瓦來(lái)建造的、不斷變化的大廈的設(shè)計(jì)方案卻無(wú)話可說(shuō)。

第二，科學(xué)知識(shí)的生產(chǎn)是在一定的社會(huì)關(guān)系網(wǎng)中進(jìn)行的，科學(xué)知識(shí)是科學(xué)家相互商談的結(jié)果。在傳統(tǒng)的科學(xué)社會(huì)學(xué)，亦即默頓學(xué)派那里，同行承認(rèn)是科學(xué)界的最高獎(jiǎng)賞。而在拉圖爾等科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)家看來(lái)，科學(xué)家其實(shí)更關(guān)注的是信譽(yù)的積累，并通過(guò)信譽(yù)來(lái)獲取更多的研究資源，以維持其科研工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)?！麄儼芽茖W(xué)描述成一個(gè)市場(chǎng)，科學(xué)家將信譽(yù)‘投資’于那些他們相信會(huì)進(jìn)一步獲得可靠證據(jù)的問(wèn)題之上，這種投資反過(guò)來(lái)又會(huì)幫助他們得到更多的對(duì)他們工作的支持，還可以逐步提高他們?cè)诳茖W(xué)事業(yè)上的造詣川’，。這樣一來(lái)，科學(xué)就處于一定的信譽(yù)循環(huán)之中，并融入一張巨大的社會(huì)關(guān)系網(wǎng)?？茖W(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)的一位重要的旗手塞蒂納在《制造知識(shí):建構(gòu)主義與科學(xué)的與境性》一書(shū)中也闡明這樣一種觀點(diǎn):利益的融合與利益的分裂支配著資源關(guān)系，通過(guò)資源關(guān)系維持了可變的“超科學(xué)”領(lǐng)域，形成了某種以權(quán)力游戲?yàn)橹行牡纳鐣?huì)關(guān)系網(wǎng)。實(shí)驗(yàn)室中的知識(shí)生產(chǎn)就是在這種社會(huì)關(guān)系網(wǎng)中進(jìn)行的。所以科學(xué)知識(shí)的背后掩飾著權(quán)力與利益、商談與決定，而這種掩飾常常會(huì)使用文學(xué)的、修辭的手法。

第三，科學(xué)知識(shí)是一種權(quán)力敘事，往往表現(xiàn)為一種政治產(chǎn)品或財(cái)富產(chǎn)品。科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)認(rèn)為:“科學(xué)通過(guò)把發(fā)現(xiàn)和權(quán)力聯(lián)系起來(lái)的辦法取得合法性，這種聯(lián)系決定(不僅僅是影響)了什么才算是可靠的知識(shí)?？茖W(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)家也常常研究科學(xué)史上的科學(xué)爭(zhēng)論案例，而這種研究往往得出科學(xué)家的爭(zhēng)論實(shí)際上代表著不同的政治利益與立場(chǎng)。夏平與斯哈夫撰寫(xiě)的《利維坦與空氣泵》一書(shū)，對(duì)發(fā)生在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的科學(xué)家波義耳與哲學(xué)家霍布斯之間的一場(chǎng)爭(zhēng)論進(jìn)行了社會(huì)學(xué)分析。他們得出的結(jié)論是:“近代科學(xué)從一開(kāi)始就是一個(gè)組織嚴(yán)密、高度封閉、對(duì)自身特權(quán)高度警惕和對(duì)缺乏資格的門(mén)外漢持?jǐn)骋獾膱F(tuán)體。更進(jìn)一步說(shuō)，自我任命的科學(xué)貴族在組織上是和當(dāng)時(shí)西方社會(huì)的統(tǒng)治精英聯(lián)系在一起的，其方法與觀點(diǎn)反映了當(dāng)時(shí)的政治需要。反過(guò)來(lái)，科學(xué)的權(quán)威、地位與認(rèn)識(shí)論上的壟斷是由它所服務(wù)的國(guó)家權(quán)力與社會(huì)組織來(lái)保證。如此看來(lái)，科學(xué)只不過(guò)是一種偽裝的政治學(xué)而已。同時(shí)，科學(xué)知識(shí)在某種程度上也是財(cái)富的產(chǎn)品—種靠金錢運(yùn)轉(zhuǎn)的游戲，而財(cái)富與權(quán)力又是息息相關(guān)的。波義耳擁有空氣泵這種當(dāng)時(shí)昂貴的科學(xué)儀器，這無(wú)疑加固了他的認(rèn)識(shí)權(quán)威地位。關(guān)于這一點(diǎn)，利奧塔在《后現(xiàn)代狀況:關(guān)于知識(shí)的報(bào)告》一書(shū)中寫(xiě)道:“那些為了舉證而優(yōu)化人體性能的儀器需要額外的消耗。因此，如果沒(méi)有金錢就沒(méi)有證據(jù)，就沒(méi)有對(duì)陳述的檢驗(yàn)，就沒(méi)有真理?？茖W(xué)語(yǔ)言游戲?qū)⒆兂筛蝗说挠螒颉Ｗ罡坏娜俗钣锌赡苡欣?。?cái)富、效能和真理之間出現(xiàn)了一個(gè)方程式。這樣，科學(xué)就與政治、經(jīng)濟(jì)的權(quán)力聯(lián)系在一起，為某種意識(shí)形態(tài)所利用。

第四，科學(xué)是一連串的行動(dòng)，是制造結(jié)論的過(guò)程?？茖W(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)聲稱，不要聽(tīng)信任何言說(shuō)，而是要觀察科學(xué)家實(shí)際是怎么工作的。巴黎學(xué)派的拉圖爾在《科學(xué)在行動(dòng):怎樣在社會(huì)中跟隨科學(xué)家與工程師》一書(shū)中對(duì)科學(xué)家與技術(shù)專家的實(shí)際行為進(jìn)行了社會(huì)學(xué)分析，揭示了科學(xué)家如何通過(guò)論文引證、引用與圖形來(lái)結(jié)成聯(lián)盟，對(duì)付各種攻擊;如何融入并掌握一張巨大的關(guān)系網(wǎng)，使用游說(shuō)的技巧，以謀求獲取資助等。拉圖爾把已經(jīng)被接受為事實(shí)的科學(xué)知識(shí)、科學(xué)儀器等稱為黑箱，他提出了一條這樣的研究規(guī)則:“我們將在事實(shí)和機(jī)器的形成過(guò)程和制造過(guò)程中進(jìn)人它們;我們將使自己不再背負(fù)任何知識(shí)之構(gòu)成的前觀念(preconceptions);我們將密切注視黑箱的閉合過(guò)程，并小心翼翼地把對(duì)這一閉合的兩種對(duì)立解釋區(qū)分開(kāi)來(lái)，一種是在黑箱閉合以后做出的，一種是在試圖使它閉合的過(guò)程中做出的”。也就是說(shuō)，研究行動(dòng)中的科學(xué)，即要在事實(shí)被變成黑箱前抵達(dá)它們。研究行動(dòng)中的科學(xué)，也意味著打開(kāi)黑箱，探視它究竟是如何構(gòu)成的。黑箱里面裝著的可能并非只有理性與秩序，各種機(jī)巧、計(jì)謀和混亂也可能充塞其中。

二、基于科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)的科學(xué)教育主張

科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)不僅是一場(chǎng)壯觀的學(xué)術(shù)運(yùn)動(dòng)，也是一種時(shí)尚的看待科學(xué)的方式，它有著非常廣泛的影響。基于科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)的科學(xué)教育觀的興起，表明這種影響已經(jīng)滲透到教育領(lǐng)域。由于科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)本身是一套充滿爭(zhēng)議性的話語(yǔ)，甚至可以說(shuō)是一個(gè)智力上混亂的領(lǐng)域，故它對(duì)科學(xué)教育的滲透與介人不可避免地會(huì)引起人們的警覺(jué)與不安。

信奉科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)的科學(xué)教育評(píng)論家認(rèn)為，當(dāng)代科學(xué)教育應(yīng)當(dāng)遵循這樣一種改革思路，“給學(xué)生表達(dá)具有較少英雄和理想色彩的科學(xué)研究圖景。一旦了解科學(xué)就像我們文化信念中的其它部分一樣，只不過(guò)是一種社會(huì)建構(gòu)，一旦讓他們認(rèn)識(shí)到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是社會(huì)談判的產(chǎn)物，社會(huì)建構(gòu)主義者相信，學(xué)生將會(huì)逐漸地減少對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的崇拜，更好地成為一個(gè)在復(fù)雜技術(shù)社會(huì)中生存的居民”。美國(guó)國(guó)家數(shù)學(xué)教師聯(lián)合會(huì)曾經(jīng)歸納了一些滲透在各種科學(xué)教育改革話語(yǔ)中的流行觀念，這些觀念很顯然深受社會(huì)建構(gòu)論思想的影響。

布魯爾在《知識(shí)與社會(huì)意象》一書(shū)就斷言，“關(guān)于數(shù)學(xué)的社會(huì)學(xué)是完全可能存在的”，并用了很大的篇幅來(lái)探討這一議題。數(shù)學(xué)一直以來(lái)都被認(rèn)為是一門(mén)純科學(xué)課程，但是科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)正在試圖挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育觀。數(shù)學(xué)教育往往與種族，性別、權(quán)力等糾纏在一起，數(shù)學(xué)的真理被聲稱依賴于文化。還有諸如“種族數(shù)學(xué)”、“同性戀數(shù)學(xué)”、“統(tǒng)計(jì)學(xué)課堂上的女性研究”等，都在試圖越出傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)界線，打破既有的數(shù)學(xué)教學(xué)模式。

有趣的是，一些女性主義者在論述科學(xué)教育時(shí)，堅(jiān)持認(rèn)為當(dāng)今的科學(xué)課程中隱藏著性別的密碼，并鄭重地提出這樣的建議:“在物理學(xué)的課本中，光和聲的理論應(yīng)當(dāng)排在力學(xué)之前講授，原因是女性學(xué)生發(fā)現(xiàn)波現(xiàn)象比起該死和陳舊的堅(jiān)固體來(lái)說(shuō)，更符合她們的本性”而對(duì)于流體力學(xué)則發(fā)表這樣看法:“我們看見(jiàn)了有關(guān)比例、距離公式和線性加速度的數(shù)學(xué)問(wèn)題中的線性時(shí)間與女性身體顯著的生理循環(huán)時(shí)間之間的對(duì)立”，正因如此，女性學(xué)生很難理解流體力學(xué)的基本概念。女性主義者對(duì)科學(xué)課程的分析與考察，很顯然是從社會(huì)性別的維度出發(fā)的，在某種程度上已經(jīng)拋棄了客觀主義的認(rèn)知維度。沿著這種思路發(fā)展，甚至得出了這樣可笑的結(jié)論—牛頓的賡性定律代表了牛頓對(duì)遠(yuǎn)方母親的眷戀與思念。無(wú)疑，女性主義科學(xué)教育家所持的是一種激進(jìn)的科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)立場(chǎng)。

毋庸置疑，科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)提供了一個(gè)理解科學(xué)的獨(dú)特視角，極大地豐富了人們對(duì)科學(xué)研究細(xì)節(jié)的認(rèn)識(shí)與了解，在一定程度上消除了人們對(duì)科學(xué)的迷信。但科學(xué)知識(shí)社會(huì)學(xué)同時(shí)也消解了科學(xué)的客觀性基礎(chǔ)，認(rèn)為知識(shí)就是基于社會(huì)意象而形成的。于是，理性主義與客觀主義關(guān)于科學(xué)的話語(yǔ)變成一種謊言，邏輯與證據(jù)不再是決定科學(xué)有效性和科學(xué)家進(jìn)行理論選擇的決定性因素;科學(xué)家作為認(rèn)識(shí)論的權(quán)威只不過(guò)是一種假象，科學(xué)家就是在實(shí)驗(yàn)室制造知識(shí)，并通過(guò)各種修辭手段將其說(shuō)成是真理的人，而其中充滿復(fù)雜的權(quán)力與利益關(guān)系，所以科學(xué)必須是“卑微的”。這種對(duì)科學(xué)的相對(duì)主義解釋自然會(huì)招來(lái)許多批判。愛(ài)丁堡學(xué)派的“強(qiáng)綱領(lǐng)主張”被人斥責(zé)為荒謬、災(zāi)難，科學(xué)哲學(xué)家勞丹甚至稱其為“偽科學(xué)”，美國(guó)科學(xué)社會(huì)學(xué)家科爾則用“巫毒社會(huì)學(xué)”來(lái)形容它。

第6篇：與流體力學(xué)有關(guān)的現(xiàn)象范文

關(guān)鍵詞 消防指揮人才；物理實(shí)驗(yàn)；消防學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1671-489X（2013）03-0146-03

Fire Command Talents Should Give Fully Play to Function of Physics Experiment//Dong Xueying

Abstract“Can you fight， Understand management” is the two most fundamental and important core competence for the gross-roots commander. And the physics experiment in the teaching has inspection theory knowledge， train the students’ practical ability， cultivating ability， can stimulate innovation thinking， cultivate scientific spirit function. Therefore， the author from physics experiment can strengthen fire commander theory knowledge learning， can strengthen fire commander combat ability training， can strengthen fire commander command ability raise three aspects the physics experiment function and training target organic combine， this helps to ensure that the school develop Fight can ace in the hole， Tube can scientific and effective qualified fire command personnel.

Key words fire command talents； physics experiment； fire science

消防學(xué)是一門(mén)邊緣性學(xué)科，消防工作主要包括火災(zāi)預(yù)防、防火管理、滅火救援三方面。隨著社會(huì)的發(fā)展，消防工作的范圍已經(jīng)擴(kuò)展到一切應(yīng)急救援和社會(huì)救助工作。作為為全國(guó)消防部隊(duì)培養(yǎng)基層指揮人員的專業(yè)院校，昆明消防指揮學(xué)校教育培養(yǎng)的成效將關(guān)乎國(guó)家和人民生命及財(cái)產(chǎn)的安全和社會(huì)的發(fā)展能否得到保障。多年來(lái)，學(xué)校在為全國(guó)消防部隊(duì)培養(yǎng)輸送指揮人員的發(fā)展歷程中不斷推進(jìn)教學(xué)改革和提升教學(xué)質(zhì)量，努力使培養(yǎng)的學(xué)員都是優(yōu)秀的指揮人才。成為一名合格的基層指揮員最基本也是最核心的能力就是“能戰(zhàn)斗，懂管理”兩方面。而“加深學(xué)生對(duì)有關(guān)物理知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，提高學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察分析能力和創(chuàng)新能力”和“加強(qiáng)基礎(chǔ)、重視應(yīng)用、開(kāi)拓思維、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)”正是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)思想和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。所以，在學(xué)校教學(xué)中就應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的功能來(lái)培養(yǎng)學(xué)員的管理、戰(zhàn)斗能力。

1 消防指揮人員應(yīng)具備的素質(zhì)

消防基層指揮員就是在消防戰(zhàn)斗中直接帶領(lǐng)部隊(duì)作戰(zhàn)的基層干部，結(jié)合消防部隊(duì)的編制結(jié)構(gòu)，消防基層管理干部最基本也是最核心的能力就是“能戰(zhàn)斗，懂管理”。

1.1 能戰(zhàn)斗

能戰(zhàn)斗就是能保證戰(zhàn)斗的勝利。要打贏每一場(chǎng)戰(zhàn)斗，指揮員必須要具備3項(xiàng)條件。

1）要有豐富的理論知識(shí)，這是前提條件。在校學(xué)習(xí)期間，各種火災(zāi)撲救、?；诽幹?、自然災(zāi)害應(yīng)對(duì)等方面的理論知識(shí)都是重要的必修的專業(yè)知識(shí)。

2）要有較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力，這是必備條件。理論知識(shí)學(xué)得好，關(guān)鍵還要能把理論知識(shí)科學(xué)地應(yīng)用于實(shí)戰(zhàn)，能把各種事故的理論處置方法在戰(zhàn)斗中高效、合理地使用出來(lái)才是至關(guān)重要的，這就需要具有較強(qiáng)的操作動(dòng)手能力。

3）要有創(chuàng)新突破的思維，這是應(yīng)備條件?，F(xiàn)在的災(zāi)害事故越來(lái)越呈現(xiàn)出復(fù)雜多變性，這就需要指揮員在指揮處置事故過(guò)程中要有靈活多變的方法和突破創(chuàng)新的思維，在面對(duì)各種事故時(shí)，要能時(shí)時(shí)根據(jù)戰(zhàn)情需要做出戰(zhàn)術(shù)方法的調(diào)整跟進(jìn)，及時(shí)提出新的解決辦法，要確?！皳p失最小化、安全最大化”的戰(zhàn)斗原則。

1.2 懂管理

一名合格的指揮員也是一個(gè)合格管理者，事故現(xiàn)場(chǎng)必須要有有效的管理才能有序地開(kāi)展戰(zhàn)斗。

1）對(duì)戰(zhàn)情的管理。指揮員在戰(zhàn)場(chǎng)上必須時(shí)刻控制住戰(zhàn)斗的發(fā)展情況，并且根據(jù)學(xué)員能迅速地做出合理的調(diào)整，才能及時(shí)控制住災(zāi)害蔓延。

2）對(duì)人員的管理，包括戰(zhàn)斗員和其他現(xiàn)場(chǎng)人員的管理，既要保證所有人員的安全，又要使戰(zhàn)斗人員有效戰(zhàn)斗，其余人員迅速撤離現(xiàn)場(chǎng)并轉(zhuǎn)移到安全地帶。

3）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)、周邊環(huán)境及秩序的管理。指揮人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要，果斷地做出現(xiàn)場(chǎng)的安排布控，這是《消防法》賦予現(xiàn)場(chǎng)指揮員的神圣權(quán)利。

2 物理實(shí)驗(yàn)的功能

從一名合格消防指揮員所需要的兩方面能力來(lái)看，教學(xué)中就要有針對(duì)性地開(kāi)展教學(xué)，要保證在理論知識(shí)傳授好的同時(shí)更兼顧學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，而在教學(xué)中培養(yǎng)動(dòng)手能力的最佳方法就是實(shí)驗(yàn)，即要充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的功能。

2.1 檢驗(yàn)理論知識(shí)

實(shí)驗(yàn)物理和理論物理是物理學(xué)的兩大分支，實(shí)驗(yàn)事實(shí)是檢驗(yàn)物理模型、確立物理規(guī)律的終審裁判。理論物理與實(shí)驗(yàn)物理相輔相成，互相促進(jìn)，恰如鳥(niǎo)之雙翼、人之雙足，缺一不可。物理學(xué)正是靠著實(shí)驗(yàn)物理和理論物理的相互配合激勵(lì)、探索前進(jìn)，而不斷向前發(fā)展的。

2.2 培養(yǎng)動(dòng)手能力

學(xué)習(xí)好和能力強(qiáng)是兩個(gè)層面的問(wèn)題，尤其是動(dòng)手操作能力。學(xué)習(xí)好可能是理論知識(shí)學(xué)得好，但是在面對(duì)具體事件的處置時(shí)，不一定能處理好。社會(huì)實(shí)際需要的是會(huì)做事、能做事、能做好事的人，具備把書(shū)本上的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工作的操作能力。而在學(xué)校里最能培養(yǎng)操作能力的方法就是實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可讓學(xué)生親自動(dòng)手去準(zhǔn)備、組織實(shí)施，最后完成實(shí)驗(yàn)。學(xué)習(xí)任何知識(shí)的最佳途徑是由自己去發(fā)現(xiàn)，因?yàn)檫@種發(fā)現(xiàn)理解最深，也最容易掌握其中的規(guī)律、性質(zhì)和聯(lián)系?，F(xiàn)在教學(xué)論也強(qiáng)調(diào)“要讓學(xué)生動(dòng)手做科學(xué)，而不是用耳朵聽(tīng)科學(xué)”。

2.3 培養(yǎng)觀摩能力

所謂觀摩能力就是觀察并模仿的能力。觀察是有目的、有計(jì)劃的一種探究知覺(jué)，是知覺(jué)的最高形式，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的最重要途徑。觀摩能力的強(qiáng)弱，其實(shí)很大程度上能決定一個(gè)人的理解能力和動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)課中，通常是教師先演示，然后學(xué)生再做，教師的演示就是為了讓學(xué)生觀摩，在觀察過(guò)程中要看準(zhǔn)教師的操作程序，關(guān)鍵點(diǎn)、要點(diǎn)、難點(diǎn)在哪里？最終的結(jié)果如何？只有在觀摩過(guò)程中找到并發(fā)現(xiàn)方法、規(guī)律，然后總結(jié)，自己做起來(lái)才得心應(yīng)手。

2.4 激發(fā)創(chuàng)新思維

古希臘散文家普羅塔戈說(shuō)：“頭腦不是一個(gè)要被填滿的容器，而是一把要被點(diǎn)燃的火把?！苯處熞艚o學(xué)生創(chuàng)造的空間，使他們的智慧火把點(diǎn)燃發(fā)光，在實(shí)踐活動(dòng)課與實(shí)驗(yàn)中，鼓勵(lì)學(xué)生在求異中勇于創(chuàng)新，這樣既有利于學(xué)生的思維多樣性，又有利于激發(fā)學(xué)生勇于創(chuàng)新的熱情。充分利用物理實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解，提高學(xué)生探索問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2.5 培養(yǎng)科學(xué)精神

科學(xué)精神是指世界觀的科學(xué)性質(zhì)，是科學(xué)在其歷史發(fā)展中形成的思維方式、價(jià)值取向、行為規(guī)范和傳統(tǒng)的總和，體現(xiàn)著科學(xué)作為社會(huì)現(xiàn)象的文化內(nèi)涵，是科學(xué)實(shí)現(xiàn)其社會(huì)文化職能的重要形式。對(duì)科學(xué)精神應(yīng)加以正確的理解：一是探索精神，對(duì)未知事物的好奇心；二是懷疑精神，就是不要輕信，不寬容；三是實(shí)證精神，就是不能靠主觀來(lái)判斷，能夠重復(fù)性，能夠被別人獨(dú)立驗(yàn)證，能夠做概率統(tǒng)計(jì)；四是理性精神，要有嚴(yán)密的邏輯，抱著懷疑的態(tài)度，以證據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)理性的思維進(jìn)行判斷。實(shí)驗(yàn)本身就是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)驗(yàn)中只有堅(jiān)持科學(xué)的精神正確地完成實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論來(lái)檢驗(yàn)理論的可靠性，才能反映出事物發(fā)展的客觀必然性。

3 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與消防指揮員的培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合

物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，消防指揮專業(yè)屬于一門(mén)新興的邊緣性學(xué)科，從表面看，兩個(gè)學(xué)科似乎關(guān)系不大，但是從一名合格消防指揮人員的素質(zhì)構(gòu)造和物理實(shí)驗(yàn)的功能上來(lái)看，兩者之間有著必然的聯(lián)系：物理實(shí)驗(yàn)是一門(mén)培養(yǎng)操作能力的基礎(chǔ)學(xué)科，消防指揮員正是需要將學(xué)到的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際戰(zhàn)斗能力的操作者。如果能在物理實(shí)驗(yàn)中把學(xué)生的動(dòng)手操作能力培養(yǎng)好了，使兩者能有機(jī)結(jié)合，則物理實(shí)驗(yàn)功能就能很好地為消防指揮專業(yè)服務(wù)。

3.1 物理實(shí)驗(yàn)可加強(qiáng)消防指揮員理論知識(shí)的學(xué)習(xí)

物理學(xué)作為一門(mén)非常重要的基礎(chǔ)性學(xué)科，它的發(fā)展已經(jīng)深入其他多個(gè)領(lǐng)域，基本涵蓋了消防學(xué)所涉及知識(shí)的學(xué)科范圍，在后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)中，很多課程都直接或者間接應(yīng)用到物理學(xué)知識(shí)，如物理學(xué)中的流體力學(xué)內(nèi)容直接應(yīng)用到消防供水課程中，振動(dòng)和波動(dòng)應(yīng)用到消防通訊中，電學(xué)知識(shí)應(yīng)用到電氣防火中，力學(xué)部分應(yīng)用到戰(zhàn)術(shù)、裝備等。而在這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，物理實(shí)驗(yàn)又是必不可少的課程，必須通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)的支撐和鞏固，才能完成理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。因此說(shuō)，駕起物理學(xué)這駕馬車需要理論物理和實(shí)驗(yàn)物理這兩個(gè)輪子同時(shí)、穩(wěn)步地前行，才能保證專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

3.2 物理實(shí)驗(yàn)可加強(qiáng)消防指揮員作戰(zhàn)能力的培養(yǎng)

在物理實(shí)驗(yàn)中，需要學(xué)生自己去動(dòng)手準(zhǔn)備器材設(shè)備，然后把這些器材設(shè)備正確操作使用，按照實(shí)驗(yàn)的操作順序一步一步完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，最終得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這就類似一場(chǎng)戰(zhàn)斗的過(guò)程：有準(zhǔn)備、有組織、有條理地去打這場(chǎng)戰(zhàn)斗，直到最終取得戰(zhàn)斗的勝利，最后進(jìn)行戰(zhàn)評(píng)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)大量有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)，不斷培養(yǎng)起學(xué)生的這種能力，然后逐漸與后續(xù)的業(yè)務(wù)訓(xùn)練課很好地融會(huì)貫通，這無(wú)疑就加強(qiáng)了學(xué)生作戰(zhàn)能力的培養(yǎng)。

3.3 物理實(shí)驗(yàn)可加強(qiáng)消防指揮員指揮能力的培養(yǎng)

指揮能力其實(shí)就是一種臨場(chǎng)應(yīng)變能力和管理能力的集中體現(xiàn)。臨場(chǎng)應(yīng)變能力的培養(yǎng)就是一種創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，物理實(shí)驗(yàn)的目的恰恰就是要“培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力”。物理實(shí)驗(yàn)就是一門(mén)操作性、創(chuàng)造性很強(qiáng)的課程，在實(shí)驗(yàn)中要大膽創(chuàng)新、鼓勵(lì)創(chuàng)新，要大膽嘗試不同的方法，多采用一些新奇的方法，只要最終能得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這些方法就是創(chuàng)新的辦法。教學(xué)中就是要通過(guò)這樣的方法來(lái)培養(yǎng)鍛煉學(xué)生在實(shí)際操作中的創(chuàng)造性思維。培養(yǎng)管理能力就是要加強(qiáng)管理者具有正確的判斷能力、組織能力和客觀、理性、實(shí)事求是的精神態(tài)度。物理實(shí)驗(yàn)是靈活的，但又是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，在做物理?shí)驗(yàn)時(shí)一定要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)匕盐蘸妹恳粋€(gè)環(huán)節(jié)，否則會(huì)產(chǎn)生“失之毫厘、謬以千里”的結(jié)論。所以實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)出實(shí)驗(yàn)者一種理性但又發(fā)散的思維、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)智髮?shí)的作風(fēng)、堅(jiān)持真理但又敢于懷疑的精神，這就是通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)來(lái)培養(yǎng)出一個(gè)合格管理者的方法。

4 結(jié)語(yǔ)

物理實(shí)驗(yàn)和消防指揮是兩個(gè)不同性質(zhì)的學(xué)科專業(yè)，物理實(shí)驗(yàn)也不能直接應(yīng)用于搶險(xiǎn)救援和社會(huì)救助，但是可以通過(guò)這樣一種方式，把學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中總結(jié)出來(lái)的方法、思想、精神應(yīng)用到學(xué)習(xí)中和實(shí)戰(zhàn)中，使學(xué)校培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生是有“打能出奇制勝、管能科學(xué)有效”能力的合格指揮人才，保證學(xué)校教育的成功性。

參考資料

第7篇：與流體力學(xué)有關(guān)的現(xiàn)象范文

科學(xué)革命的實(shí)質(zhì)是什么?科學(xué)進(jìn)步的圖像是什么?換言之，科學(xué)革命變革的主要實(shí)體是什么?科學(xué)發(fā)展的模式是什么? 國(guó)外學(xué)者對(duì)此問(wèn)題做出了形形的回答。

一、國(guó)外學(xué)者的回答

波普爾(K．Popper)認(rèn)為，科學(xué)是人類心靈的壯麗探險(xiǎn)，科學(xué)的本質(zhì)就在于永無(wú)止境的探索。他把“問(wèn)題”作為整個(gè)科學(xué)探索的起點(diǎn)，運(yùn)用“可否證性”(falsifiability)或“否證”(falsification)概念，提出了科學(xué)進(jìn)步的四段圖式；P1(問(wèn)題1)TT(試探性理論) EE(消除錯(cuò)誤) P2(問(wèn)題2)。這個(gè)圖式周而復(fù)始，永無(wú)止境。顯然，波普爾把理論看作科學(xué)變革的實(shí)體——科學(xué)革命是科學(xué)理論的變更，因此理論是暫時(shí)的、脆弱的，它隨時(shí)都可以被一次否證。

本世紀(jì)60年代初，庫(kù)恩(T．Kuhn)出版了他的代表作《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》。在這本小冊(cè)子中，庫(kù)恩反對(duì)邏輯經(jīng)驗(yàn)主義把科學(xué)的發(fā)展看成是各種貨色一件件地或—批批地添加到不斷加大的知識(shí)貨堆上。他力主動(dòng)態(tài)地、歷史地看待科學(xué)的進(jìn)步，把科學(xué)的發(fā)展視為常規(guī)時(shí)期和革命時(shí)期交替出現(xiàn)的過(guò)程。他不滿意波普爾把理論看作科學(xué)變革的實(shí)體，他的科學(xué)觀的核心是“范式”（paradigm）概念。庫(kù)恩給范式賦予多種含義(有人統(tǒng)計(jì)共有21種用法)，從“一種具體的科學(xué)成就”到“一組特定的信念和預(yù)想”。綜而觀之，它是由理論要素、心理要素以及聯(lián)合這兩個(gè)要素的本體論和方法論要素組成的，每一種要素內(nèi)又包括五花八門(mén)的具體內(nèi)容。庫(kù)恩認(rèn)為科學(xué)革命就是拋棄舊范式，采納新范式。他利用范式概念建立了下述的科學(xué)發(fā)展的動(dòng)態(tài)模式：前科學(xué)常規(guī)科學(xué)危機(jī)科學(xué)革命新的常規(guī)科學(xué)……

庫(kù)恩開(kāi)創(chuàng)了以科學(xué)史料為基礎(chǔ)來(lái)考察科學(xué)哲學(xué)問(wèn)題，探討科學(xué)發(fā)展和知識(shí)增長(zhǎng)規(guī)律的先河。繼庫(kù)恩之后，又有拉卡托斯、費(fèi)耶阿本德、勞丹等人的學(xué)說(shuō)匯入其中，形成了一股歷史主義的潮流。

拉卡托斯(I. Lakotos)既不滿意波普爾的否證主義，也不滿意庫(kù)恩范式的模糊性和選擇范式的非理性標(biāo)準(zhǔn)。為了強(qiáng)調(diào)科學(xué)發(fā)展的連續(xù)性和科學(xué)進(jìn)步的合理性，他提出了研究綱領(lǐng)的模式。在拉卡托斯看來(lái)，科學(xué)總是以研究綱領(lǐng)的形式向前發(fā)展的?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)科學(xué)理論的基本單位是研究綱領(lǐng)，它是一個(gè)有結(jié)構(gòu)、有層次的整體。研究綱領(lǐng)內(nèi)部有相對(duì)穩(wěn)定的“硬核”，外部是柔韌多變的“保護(hù)帶”，還有一套解決疑難的機(jī)制，即助研究法(heuristic)。硬核是約定的，是作為研究綱領(lǐng)未來(lái)發(fā)展基礎(chǔ)的、最普遍的基本假設(shè)和基本原理，它比范式具有更大的穩(wěn)定性。保護(hù)帶由各種輔助假設(shè)構(gòu)成，當(dāng)遇到反常或否證時(shí)，保護(hù)帶可以通過(guò)調(diào)整輔助假設(shè)而達(dá)到保護(hù)硬核的目的。當(dāng)研究綱領(lǐng)失去解釋力和預(yù)測(cè)力時(shí)，它就會(huì)因邏輯的和經(jīng)驗(yàn)的原因而碎裂，人們就會(huì)拋棄這樣的退化的研究綱領(lǐng)，而采納進(jìn)步的研究綱領(lǐng)，這是科學(xué)革命的基本原理，是一個(gè)自然的新陳代謝過(guò)程。

在同庫(kù)恩的論戰(zhàn)中，費(fèi)耶阿本德（P．Feyerabend）描繪了他的科學(xué)發(fā)展模式。他認(rèn)為科學(xué)有一定的“韌性”，人們總能夠從許多理論中選出一種可望取得成功的理論，即使遇到巨大困難時(shí)仍可加以堅(jiān)持，而置大量反證于不顧。在這一點(diǎn)上，他不贊同波普爾關(guān)于理論總是被不斷駁倒的觀點(diǎn)。有了韌性，我們就不必用頑強(qiáng)的事實(shí)取消某一理論了，我們可以使用其他理論T′、T″、T″′等，即對(duì)現(xiàn)行的理論進(jìn)行調(diào)整，這就不可避免地要接受增生原理，容許不同理論的并存。在這一點(diǎn)上，他又堅(jiān)決反對(duì)范式的絕對(duì)統(tǒng)治。在費(fèi)耶阿本德看來(lái)，科學(xué)之所以不斷發(fā)展，正是增生與韌性相互作用的結(jié)果。

勞丹(L．Laudan)把科學(xué)看作一種解決問(wèn)題、定向問(wèn)題的活動(dòng)。他同意理解和評(píng)價(jià)科學(xué)進(jìn)步的工具是較一般的大理論，而不是單個(gè)的具體理論。他認(rèn)為這種大理論不是范式或研究綱領(lǐng)，而是所謂的研究傳統(tǒng)。研究傳統(tǒng)為發(fā)展具體理論提供了一套指導(dǎo)方針。它們中的一些構(gòu)成了一種本體論，以—般方式詳細(xì)闡述研究傳統(tǒng)所屬領(lǐng)域中的基本實(shí)體的類型。研究傳統(tǒng)中具體理論的作用，就是通過(guò)把經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題還原為研究傳統(tǒng)的本體論，來(lái)解釋這些經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題。研究傳統(tǒng)還概括了這些實(shí)體相互作用的方式。研究傳統(tǒng)也往往說(shuō)明某種程序，它構(gòu)成這一傳統(tǒng)內(nèi)的研究者所愿意接受的合法的研究方法。這些方法論原則廣泛包括試驗(yàn)技術(shù)、理論檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)方式等。簡(jiǎn)而言之，研究傳統(tǒng)就是有關(guān)領(lǐng)域的一組本體論和方法論的“做”與“不做”。在勞丹看來(lái)，科學(xué)革命不過(guò)是競(jìng)爭(zhēng)著的研究傳統(tǒng)之間的特別引人注目的一次決定性沖突所帶來(lái)的研究傳統(tǒng)此消彼長(zhǎng)的新格局。

為了說(shuō)明科學(xué)革命的實(shí)質(zhì)并描繪科學(xué)進(jìn)步的圖像，其他西方學(xué)者也從不同的角度對(duì)庫(kù)恩的范式論進(jìn)行了批判、修正和改造。例如；尼古拉斯麥克斯韋(Nicholas Maxwell)的“形而上學(xué)藍(lán)圖”、斯尼德-斯臺(tái)格繆勒(Sneed-Stegmüller)的“理性重組”(S綱領(lǐng))、夏佩爾（D. Shapere）的“域”(domain)理論等，我們對(duì)此不擬一一加以介紹。在這里，有必要提及蘇聯(lián)學(xué)者凱德洛夫(Б. М. Кедров)的觀點(diǎn)。

凱德洛大是從列寧關(guān)于革命的普遍定義出發(fā)來(lái)論述科學(xué)革命概念的，他從認(rèn)識(shí)論和方法論兩個(gè)方而對(duì)“革命”概念進(jìn)行廠邏輯分析，并詳細(xì)論述了科學(xué)革命的三個(gè)特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，他對(duì)科學(xué)革命做了下述定義：“所謂自然科學(xué)革命，應(yīng)當(dāng)首先理解為研究和說(shuō)明自然現(xiàn)象的觀點(diǎn)本身的根本轉(zhuǎn)折，用來(lái)認(rèn)識(shí)(反映)所研究的對(duì)象的思維結(jié)構(gòu)本身的轉(zhuǎn)折。真正的自然科學(xué)革命的實(shí)質(zhì)恰恰在于思維方式這種急劇的轉(zhuǎn)折，恰恰在于由已經(jīng)陳舊的科學(xué)認(rèn)識(shí)方法向新的進(jìn)步的科學(xué)認(rèn)識(shí)方法的轉(zhuǎn)變?！?以此為根據(jù)，凱德洛夫把歷史上的科學(xué)革命分為四種不同的類型：第一類革命——哥白尼革命——從外觀到現(xiàn)實(shí)性，第二類革命——康德革命——從不變到發(fā)展，第三類革命——“自然科學(xué)最新革命”(列寧在《唯物主義和經(jīng)驗(yàn)批判主義》中的稱謂)，第四類革命——科學(xué)技術(shù)革命。在凱德洛夫看來(lái)，這也是在科學(xué)史上先后發(fā)生的四次革命。鑒于這個(gè)問(wèn)題本文作者已有專文 論述，此處不擬贅述。

國(guó)外學(xué)者的探索是難能可貴的，他們構(gòu)造的實(shí)體和模式都從不同方面或角度說(shuō)明了科學(xué)進(jìn)步的事實(shí)，包含有部分的真理性。但是，他們的實(shí)體似乎都沒(méi)有抓住科學(xué)革命的實(shí)質(zhì)，他們的模式也不完全能說(shuō)明科學(xué)發(fā)展的歷史實(shí)際。波普爾把科學(xué)變革的實(shí)體視為理論，他涉及的層次似乎偏低，結(jié)果他的四段圖式導(dǎo)致了走馬燈式的“不斷革命”。勞丹的研究傳統(tǒng)、凱德洛夫的思維方方式，指的都是科學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)或科學(xué)中的哲學(xué)成分，其涉及的層次恐怕偏高，把它們的變革看作是科學(xué)革命的實(shí)質(zhì)，似乎也沒(méi)有深中肯綮。拉卡托斯的研究綱領(lǐng)、費(fèi)耶阿本德的韌性原理和增生原理，尤其是庫(kù)恩的范式，又顯得過(guò)于龐雜，使人不得要領(lǐng)。

那么，科學(xué)革命的實(shí)質(zhì)或科學(xué)革命變革的主要實(shí)體究竟是什么呢?弄清這個(gè)問(wèn)題，才能比較正確地描繪科學(xué)進(jìn)步的圖像。而要弄清這個(gè)問(wèn)題，必須首先從分析科學(xué)理論的結(jié)構(gòu)入手。

二、科學(xué)理論的基礎(chǔ)或框架——科學(xué)觀念

不少人承認(rèn)，科學(xué)革命的最關(guān)鍵的因素是重建科學(xué)理論的基礎(chǔ)或框架。然而，人們對(duì)這樣的基礎(chǔ)的理解卻不盡相同。有人認(rèn)為科學(xué)理論的基礎(chǔ)是這門(mén)科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)材料、基本理論原理和基本概念的總和；有人認(rèn)為它是基本理論的、邏輯的或哲學(xué)的思想觀念；有人認(rèn)為它是本體論和方法論的信條；有人認(rèn)為它是世界圖像、研究的普遍方法、解釋的思想、知識(shí)的構(gòu)架；還有人認(rèn)為它是認(rèn)識(shí)活動(dòng)的全部綜合，其中包括主體及其目的和任務(wù)，認(rèn)識(shí)的手段、方法和條件，知識(shí)的認(rèn)識(shí)作用和體系，等等。

說(shuō)起來(lái)，愛(ài)因斯坦對(duì)科學(xué)理論的結(jié)構(gòu)是有真知灼見(jiàn)的。他在談到科學(xué)理論時(shí)這樣寫(xiě)道： “科學(xué)一旦從它的原始階段脫胎出來(lái)以后，僅僅靠著排列的過(guò)程已不能使理論獲得進(jìn)展。由經(jīng)驗(yàn)材料作為引導(dǎo)，研究者寧愿提出一種思想體系，它一般地是在邏輯上從少數(shù)幾個(gè)所謂公理的基本假定建立起來(lái)的。我們把這樣的思想體系叫做理論?！?愛(ài)因斯坦以理論物理學(xué)為例，說(shuō)明科學(xué)理論的完整體系是由基本概念、被認(rèn)為對(duì)這些概念是有效的基本關(guān)系以及用邏輯推理得到的結(jié)論這三者構(gòu)成的，其中前兩者是科學(xué)理論的基礎(chǔ)或根本部分，它們不能在邏輯上進(jìn)一步簡(jiǎn)化。在愛(ài)因斯坦看來(lái)，所謂基本關(guān)系，就是基本概念之間的根本關(guān)系，他往往又稱基本關(guān)系為基本假定、基本假設(shè)、基本公設(shè)、基本公理、基本原理、基本定律、基本命題等。愛(ài)因斯坦在一些場(chǎng)合還把基本概念和基本關(guān)系統(tǒng)稱為基本觀念，或曰科學(xué)觀念。這樣一來(lái)，科學(xué)觀念就是科學(xué)理論的基礎(chǔ)，它也是科學(xué)理論的邏輯前提或框架。

例如，牛頓力學(xué)的理論基礎(chǔ)是：具有不變質(zhì)量的質(zhì)點(diǎn)，任何兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的超距作用，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)定律。在狹義相對(duì)論中，就是相對(duì)性原理和光速不變?cè)硪约巴瑫r(shí)性概念等。

科學(xué)觀念(基本概念和基本關(guān)系)雖然在科學(xué)理論的邏輯結(jié)構(gòu)中僅占很少的比重，但由于它是最核心、最抽象的部分，因而反映了科學(xué)對(duì)象的最深刻、最本質(zhì)的聯(lián)系，蘊(yùn)涵著十分豐富的內(nèi)容，從中可以導(dǎo)出原先料想不到的結(jié)論(如從狹義相對(duì)論的前提導(dǎo)出質(zhì)能關(guān)系式)，甚至還隱含著“尚未理解的東西的殘余”，它的更隱秘的根源有待于人們進(jìn)一步去揭示。

愛(ài)因斯坦十分強(qiáng)調(diào)科學(xué)觀念在科學(xué)理論中的顯著地位。他認(rèn)為通過(guò)最少個(gè)數(shù)的基本概念和基本關(guān)系的使用，就可以盡可能完備地理解全部感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)的關(guān)系。他甚至認(rèn)為理論物理學(xué)的目的，就是要以數(shù)量上盡可能少的、邏輯上互不相關(guān)的假設(shè)為基礎(chǔ)，來(lái)建立概念體系，如果有了這種概念體系，就可能確立整個(gè)物理過(guò)程總體的因果關(guān)系。

關(guān)于科學(xué)理論的基礎(chǔ)的來(lái)源、特點(diǎn)及其與感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)的關(guān)系，愛(ài)因斯坦有一段原則性的論述(他雖然是就物理學(xué)而言的，實(shí)際上也適用于其他理論科學(xué))：“物理學(xué)構(gòu)成一種處在不斷進(jìn)化過(guò)程中的思想的邏輯體系，它的基礎(chǔ)可以說(shuō)是不能用歸納法從經(jīng)驗(yàn)中提取出來(lái)的，而只能靠自由發(fā)明來(lái)得到。這種體系的根據(jù)(真理內(nèi)容)在于導(dǎo)出的命題可由感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)證實(shí)，而感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)這基礎(chǔ)的關(guān)系，只能直覺(jué)地去領(lǐng)悟。進(jìn)化是循著不斷增加邏輯基礎(chǔ)簡(jiǎn)單性的方向前進(jìn)的。為了要進(jìn)一步接近這個(gè)目標(biāo)，我們必須聽(tīng)從這樣的事實(shí)：邏輯基礎(chǔ)愈來(lái)愈遠(yuǎn)離經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，而且我們從根本基礎(chǔ)通向那些同感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)出命題的思想路線，也不斷變得愈來(lái)愈艱難、愈來(lái)愈漫長(zhǎng)了。”

三、科學(xué)革命是科學(xué)觀念急劇而根本的改造

科學(xué)觀念是科學(xué)家或科學(xué)共同體借助于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的提示，通過(guò)思維的自由創(chuàng)造和理智的自由發(fā)明而抽象出來(lái)的。它在邏輯上不能再加以分析，是不能再簡(jiǎn)化的一種邏輯元素，其中包含著人們當(dāng)時(shí)還不甚理解的東西。因此，它反映了在科學(xué)發(fā)展的一定歷史階段人們對(duì)科學(xué)對(duì)象的認(rèn)識(shí)，是當(dāng)時(shí)歷史條件下科學(xué)認(rèn)識(shí)的界限，只具有相對(duì)的意義。隨著時(shí)間的推移，大量反常現(xiàn)象和新的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)無(wú)法納入這一框架之中，它自身的尚未被理解的殘余也充分被揭示出來(lái)。這樣，原來(lái)被視為基本概念和基本關(guān)系的東西不再是“基本”的了，它從科學(xué)發(fā)展的形式變?yōu)榭茖W(xué)發(fā)展的桎梏。只有打碎舊的科學(xué)觀念，科學(xué)發(fā)展的潛力才能充分發(fā)揮出來(lái)。這時(shí)，科學(xué)革命的時(shí)機(jī)就成熟了。

科學(xué)革命并沒(méi)有拋棄已有的經(jīng)驗(yàn)材料和經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，而只是改變了理解這些材料和知識(shí)的準(zhǔn)則，確定了它們的合法地位。彭加勒說(shuō)得好，只要人們不把那些用實(shí)驗(yàn)確證了的理論推到極端，“它就會(huì)有十分清楚的意義”，“只有它溶化到更高級(jí)的和諧中，它才能消失?！?科學(xué)革命打碎的只是科學(xué)理論的舊框架，摧毀的只是科學(xué)理論的舊基礎(chǔ)。愛(ài)因斯坦談到這一點(diǎn)時(shí)說(shuō)過(guò)，這里的基礎(chǔ)這個(gè)詞，并不意味著同建筑的基礎(chǔ)在所有方面都有雷同之處。從邏輯上看，各個(gè)物理定律當(dāng)然都是建立在這種基礎(chǔ)上面的。建筑物會(huì)被大風(fēng)暴或者洪水嚴(yán)重毀壞，然而它的基礎(chǔ)卻安然無(wú)恙；但是在科學(xué)中，邏輯的基礎(chǔ)所受到的來(lái)自新經(jīng)驗(yàn)或者新知識(shí)的危險(xiǎn)，總是要比那些同實(shí)驗(yàn)比較密切接觸的分科來(lái)得大?；A(chǔ)同所有各個(gè)部分相聯(lián)系，這是它的巨大意義之所在，但是在面臨任何新因素時(shí)，這也正是它的最大危險(xiǎn)。

在科學(xué)革命中，即使是舊的科學(xué)觀念，也并非統(tǒng)統(tǒng)被拋棄，其中一部分是辯證的揚(yáng)棄。舊科學(xué)觀念中的一些只是喪失了自己以前獨(dú)有的統(tǒng)治地位，從以前的不正確的、與事實(shí)不符的殼體中解放出來(lái)，被賦予新的意義。它們?cè)械恼胬眍w粒被保留下來(lái)，并作為從屬成分有機(jī)地溶入新科學(xué)觀念之中。

從歷史上的科學(xué)革命來(lái)看，科學(xué)觀念的改變通常有以下幾種方式。1．徹底取代。如以地球?yàn)橹行牡挠^念被以太陽(yáng)為中心的觀念取代，原子不可分的觀念被原子有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀念取代，超距作用被媒遞作用取代，目的論和神創(chuàng)論被進(jìn)化論取代。2．舊名新意。如道爾頓的原子論雖然可以追溯到古希臘的原子論，但他把純哲學(xué)思辨變?yōu)榭茖W(xué)的論證，給原子論以真正的科學(xué)內(nèi)容。又如經(jīng)典力學(xué)中的質(zhì)量、慣性、時(shí)間、空間等基本概念在相對(duì)論中已被賦予新的含義和內(nèi)容。3．合理推廣。如力學(xué)中的相對(duì)性原理在狹義相對(duì)論中被推廣到光學(xué)和電磁學(xué)，在廣義相對(duì)論中又被從慣性系推廣到加速參照系。4．辯證綜合。如光的微粒說(shuō)和波動(dòng)說(shuō)被綜合為波粒二象性，分立的粒子的概念和連續(xù)的場(chǎng)的概念被綜合為物質(zhì)波的概念。5. 包容蘊(yùn)含。如能量子概念否定了“自然無(wú)飛躍”的傳統(tǒng)觀念，但這只在微觀過(guò)程才顯示出來(lái)，在經(jīng)典系統(tǒng)中，由于h很小(h＝6.626×1027爾格秒)，使得分立的能量譜實(shí)際上無(wú)法區(qū)分而連成一片，這時(shí)能量的連續(xù)作為極限情況被包括在新概念內(nèi)。6．獨(dú)辟蹊徑。如自然選擇、光速不變?cè)?、等效原理、海森伯測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系、泡利不相容原理等都是在科學(xué)革命中提出的新觀念。

對(duì)科學(xué)革命中原有經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的地位和科學(xué)觀變革方式的考察，使我們清楚地看到，科學(xué)革命盡管使科學(xué)本身發(fā)生了質(zhì)的變化，但是在新舊科學(xué)理論體系之間也存在著明顯的繼承關(guān)系。同時(shí)，也可以看到，科學(xué)革命的形式不僅有庫(kù)恩所說(shuō)的“危機(jī)”型，還應(yīng)該容許其它形式存在，如“綜合”型、“推廣”型等等。 革命性變革最深刻的普遍特征是形成新理論體系的實(shí)體基礎(chǔ)，而這樣的實(shí)體基礎(chǔ)就是科學(xué)觀念，因此科學(xué)革命的實(shí)質(zhì)是科學(xué)觀念急劇而根本的改造。

在這里，我們之所以選擇“改造”這個(gè)詞，是經(jīng)過(guò)深思熟慮的。在漢語(yǔ)中，改造一詞具有雙重含義：其一是，“就原有的事物加以修改或變更，使適合需要”；其二是，“從根本上改變舊的、建立新的，使適應(yīng)新的形勢(shì)和需要”。這樣，“改造”一詞就能恰如其分地描繪出科學(xué)觀念的各種變革方式，體現(xiàn)了科學(xué)中的革命與繼承的辯證關(guān)系。我們?cè)凇案脑臁倍智凹由稀凹眲　焙汀案尽眱蓚€(gè)修飾語(yǔ)，無(wú)非是從速度上和程度上強(qiáng)調(diào)科學(xué)觀念的改造是迅速的、徹底的，而不是緩慢的、逐步的、局部的、審慎的、盡可能少破壞的。因此，我們所謂的科學(xué)革命，指的是一種整體性的革命，這既可以針對(duì)整個(gè)科學(xué)而言(如歷史上的三次科學(xué)革命，即以哥白尼的《論天球的運(yùn)行》和牛頓的《原理》為標(biāo)志的革命，以道爾頓的原子論、達(dá)爾文的進(jìn)化論、麥克斯韋的電磁理論為標(biāo)志的革命，以相對(duì)論和量子力學(xué)為標(biāo)志的革命)，也可以針對(duì)某一學(xué)科而言(如物埋學(xué)革命、化學(xué)革命、生物學(xué)革命等)。至于某一學(xué)科內(nèi)部某個(gè)理論體系中的個(gè)別科學(xué)觀念的變化，我們一般不稱其為科學(xué)革命，而把它視為科學(xué)觀念的局部變革(也有人稱之為“局部革命”或“小型革命”)。這種變革雖然也是科學(xué)觀念的部分質(zhì)變，但并未引起整個(gè)科學(xué)觀念的根本質(zhì)變。

把科學(xué)觀念作為科學(xué)革命中的變革的主要實(shí)體，一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于它的明晰性，因?yàn)樗幌穹妒?、研究綱領(lǐng)等那么龐雜、含混。更為重要的優(yōu)點(diǎn)在于它的合理性?？茖W(xué)觀念是屬于經(jīng)驗(yàn)成分(經(jīng)驗(yàn)知識(shí)、具體的理論等)和哲學(xué)成分(本體論、方法論、自然觀、思維方式等)二者之間的中間層次?！矫?，它是科學(xué)理論的基礎(chǔ)，與科學(xué)具體理論本身緊緊相聯(lián)。另一方面，它又是高度思辨、高度抽象的產(chǎn)物，與哲學(xué)成分密切相關(guān)。它既不像科學(xué)理論那么脆弱，易受實(shí)驗(yàn)觸動(dòng)；也不像哲學(xué)成分那么僵硬，難以改變，而具有相對(duì)的穩(wěn)定性和一定的可變性。這就避免了波普爾、庫(kù)恩等人的觀點(diǎn)的缺陷。

在這里，有必要從更廣闊的視野上稍加考察。事物的本質(zhì)基礎(chǔ)并非建筑在這一事物的范圍內(nèi)，而是以這一事物的全部因素為基礎(chǔ)?；A(chǔ)屬于這一事物，同時(shí)又不完全屬于它。在一定的關(guān)系中，基礎(chǔ)應(yīng)該是內(nèi)容豐富的，基礎(chǔ)是體系的決定性的屬性。作為科學(xué)理論的基礎(chǔ)的科學(xué)觀念正是這樣，它決定著科學(xué)理論的性質(zhì)：它屬于科學(xué)理論體系，但在某些方面似乎又超出了科學(xué)理論體系的范圍，因?yàn)樗哂袧夂竦恼軐W(xué)色彩。嚴(yán)格地講，像本體論、方法論、思維萬(wàn)式、自然觀等哲學(xué)成分，并不是科學(xué)理論體系之內(nèi)的東西，它們是外在的。把科學(xué)革命的實(shí)質(zhì)歸結(jié)為某一種或某幾種哲學(xué)成分的轉(zhuǎn)變是不妥當(dāng)?shù)?，因?yàn)榭茖W(xué)革命畢竟不是哲學(xué)革命，科學(xué)革命變革的主要實(shí)體只能在科學(xué)自身中尋找，而無(wú)須到哲學(xué)中去尋找。

科學(xué)革命的最關(guān)鍵因素，科學(xué)革命的核心是形成本質(zhì)上全新的基礎(chǔ)。不過(guò)，在科學(xué)觀念發(fā)生急劇而根本的改造的同時(shí)，科學(xué)理論也會(huì)煥然一新。也就是說(shuō)，新的科學(xué)框架不僅能容納已有的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，而且還能容納許多新的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，而這些新知識(shí)是無(wú)法納入舊科學(xué)框架中去的。另外，由于科學(xué)觀念與那些哲學(xué)成份有千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，新科學(xué)觀念對(duì)舊科學(xué)觀念的否定，必然耍伴隨或?qū)е滦碌淖匀挥^、方法論和思維方式等的全面變革。因此，筆者嘗試給科學(xué)革命下這樣一個(gè)定義：科學(xué)革命是科學(xué)觀念急劇而根本的改造，與此同時(shí)，也伴隨或?qū)е驴茖W(xué)理論、自然觀、方法論和思維方式的全面變革?？茖W(xué)革命這一概念是關(guān)于科學(xué)進(jìn)步的辯證詮釋的基本概念。

四、科學(xué)發(fā)展的“進(jìn)化一革命”互補(bǔ)圖像

作為科學(xué)理論基礎(chǔ)或框架的科學(xué)觀念具有完整性、內(nèi)在統(tǒng)一性和進(jìn)一步發(fā)展的能力，這些邏輯構(gòu)架起著組織、建立以及解釋科學(xué)理論的作用，并調(diào)節(jié)和控制獲得新知識(shí)的過(guò)程。因?yàn)樗鼈冊(cè)谀撤N程度上是科學(xué)的(正確的、鄭重的、不是荒唐的)抽象，比較深刻、比較正確、比較完全地反映了科學(xué)認(rèn)識(shí)對(duì)象，從而具有巨大的現(xiàn)實(shí)統(tǒng)攝力量和潛在的容異功能?？茖W(xué)觀念一旦建立起來(lái)；它的現(xiàn)實(shí)統(tǒng)攝力量就會(huì)不斷地得以發(fā)揮，它所統(tǒng)轄的研究領(lǐng)域的知識(shí)不斷積累，且日益成熟和完善。在科學(xué)發(fā)展的一定階段，科學(xué)觀念原有的潛在容異功能也會(huì)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)性。也就是說(shuō)，它可以作為一種研究指導(dǎo)綱領(lǐng)擴(kuò)展到其它領(lǐng)域，甚至把與它不相協(xié)調(diào)的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)容納進(jìn)來(lái)或暫存起來(lái)。這時(shí)，科學(xué)觀念對(duì)科學(xué)發(fā)展起著促進(jìn)作用，科學(xué)呈現(xiàn)出相對(duì)平靜的發(fā)展趨勢(shì)，知識(shí)的增長(zhǎng)主要表現(xiàn)在量的積累上。這就是科學(xué)的進(jìn)化時(shí)期。進(jìn)化時(shí)期主要是科學(xué)家在已有的科學(xué)觀念指導(dǎo)下進(jìn)行的定向研究時(shí)期，這也是科學(xué)理論的多產(chǎn)時(shí)期。

從牛頓的《原理》奠定了近代物理學(xué)的基礎(chǔ)到19世紀(jì)末，物理學(xué)大體經(jīng)歷了兩百多年的進(jìn)化時(shí)期。在這段漫長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，經(jīng)典力學(xué)的基本觀念被物理學(xué)家作為研究傳統(tǒng)而接受下來(lái)，決定了他們的思想、研究和實(shí)踐方向。牛頓力學(xué)起初主要處理質(zhì)點(diǎn)問(wèn)題(質(zhì)點(diǎn)力學(xué))，后被推廣到流體和剛體，流體力學(xué)和剛體力學(xué)就是在牛頓所提出的科學(xué)觀念的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。力學(xué)的基本觀念又被引進(jìn)光學(xué)、熱學(xué)和電磁學(xué)的研究中。盡管熱學(xué)中熵的概念和熱力學(xué)第二定律以及電磁學(xué)中的場(chǎng)的概念，都是超出牛頓力學(xué)的基本觀念之外的新東西，但是它們分別通過(guò)對(duì)分子熱運(yùn)動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)解釋和通過(guò)以太的力學(xué)模型的運(yùn)用，而把這些具有革命性的新觀念納入到力學(xué)框架之中。

科學(xué)的進(jìn)步會(huì)引起它的基礎(chǔ)的深刻變革。在進(jìn)化階段的后期，科學(xué)觀念已基本窮盡了它的統(tǒng)攝力量和容異作用，科學(xué)理論也在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)展到了頂峰。這時(shí)，科學(xué)觀念通過(guò)修修補(bǔ)補(bǔ)已無(wú)法容納大量的反?，F(xiàn)象，而且各理論體系之間發(fā)生的概念問(wèn)題也越來(lái)越暴露出已有科學(xué)觀念的局限性。這時(shí)，唯一的出路就是對(duì)這些科學(xué)觀念進(jìn)行根本的改造，提出新的科學(xué)觀念，這就是科學(xué)發(fā)展中的革命時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期，那些具有哲學(xué)頭腦、思想活躍、敢于背離陳規(guī)舊說(shuō)的科學(xué)家，往往成為科學(xué)革命的主將。

相對(duì)地講，科學(xué)革命時(shí)期一般是不太長(zhǎng)的，如歷史上的三次科學(xué)革命所經(jīng)歷的時(shí)間分別為144年(1543~1687)、61年(1803~1864)和33年(1895~1928)。哥白尼-牛頓革命之所以持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，是因?yàn)樗輾喞锸慷嗟碌淖匀徽軐W(xué)教條，而這些教條在將近兩千年間一直禁錮著人們的頭腦，并被經(jīng)院哲學(xué)當(dāng)作毋庸置辯的真理。而且，當(dāng)時(shí)科學(xué)成果和科學(xué)思想的交流受到各種條件的限制，遠(yuǎn)不如后來(lái)那么頻繁和自由。尤其是，這次革命要總結(jié)人類有史以來(lái)的關(guān)于自然的知識(shí)，建立第一個(gè)真正的近代科學(xué)體系——牛頓力學(xué)。在哥白尼《論天球的運(yùn)行》問(wèn)世時(shí)(1543年)，歐洲人所具有的力學(xué)知識(shí)是否像阿基米德(公元前287～212)所了解的那么多，還是值得懷疑的。但是，到這次革命的終結(jié)，牛頓力學(xué)已牢固建立起來(lái)，能夠說(shuō)明天上和地上所遇到的一切力學(xué)現(xiàn)象。照此看來(lái)，百余年的革命并不算長(zhǎng)。第二次科學(xué)革命之所以持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，是因?yàn)檫@次科學(xué)革命的帶頭學(xué)科不是一門(mén)學(xué)科，而是一組學(xué)科(主要是化學(xué)、生物學(xué)和物理學(xué))。這樣一來(lái)，科學(xué)觀念的變革發(fā)生在不同的領(lǐng)域，而這些科學(xué)觀念彼此又不甚相關(guān)，一個(gè)學(xué)科中的科學(xué)觀念的變革對(duì)另一個(gè)學(xué)科中的科學(xué)觀念的變革沒(méi)有什么直接的影響。于是，革命的持續(xù)時(shí)間勢(shì)必要稍長(zhǎng)一些。

科學(xué)的進(jìn)步就是“進(jìn)化-革命”的無(wú)窮系列。在進(jìn)化時(shí)期與革命時(shí)期之間，也可能存在庫(kù)恩所說(shuō)的危機(jī)階段，這在世紀(jì)之交物理學(xué)革命的前夕表現(xiàn)得尤為明顯(但是，不見(jiàn)得每次科學(xué)革命前夕都有一個(gè)危機(jī)時(shí)期)。危機(jī)是科學(xué)革命的前夜，舊科學(xué)觀念搖搖欲墜，新科學(xué)觀念尚未誕生或尚未鞏固之時(shí)，就是科學(xué)的危機(jī)時(shí)期。不過(guò)，科學(xué)發(fā)展的進(jìn)化-(危機(jī))革命階段只是為敘述的方便而提出的理想模式，它們的界限并非涇渭分明。它們就像電影中的一串串漸隱鏡頭，當(dāng)一串場(chǎng)景的最后幾幅畫(huà)面還未完全消失時(shí)，第二串場(chǎng)景的開(kāi)頭幾幅畫(huà)面就逐漸溶入，致使兩串場(chǎng)景相接處的幾幅畫(huà)面我中有你，你中有我。

正如勞丹批評(píng)庫(kù)恩時(shí)所說(shuō)的，常規(guī)科學(xué)并非像庫(kù)恩所描繪的那樣“常規(guī)”，科學(xué)革命也不像庫(kù)恩所斷言的那么“革命”。因此，我們擬提出“進(jìn)化-革命”互補(bǔ)圖像來(lái)描繪科學(xué)的發(fā)展。在這里，“互補(bǔ)”的含義有二：其一是進(jìn)化與革命互相轉(zhuǎn)換，即進(jìn)化轉(zhuǎn)換為革命，革命又轉(zhuǎn)換為進(jìn)化，周而復(fù)始，以至無(wú)窮，而每一次循環(huán)，都使科學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的更高的階段；其二是進(jìn)化與革命互相滲透，這不僅表現(xiàn)在二者的銜接處，而且也表現(xiàn)在二者的過(guò)程之中。例如，18世紀(jì)基本上是科學(xué)的進(jìn)化時(shí)期，經(jīng)典力學(xué)的基本觀念不僅在力學(xué)發(fā)展中表現(xiàn)得生機(jī)勃勃，而且也指導(dǎo)著其他學(xué)科(例如電學(xué)、熱學(xué)、化學(xué)等)的研究。但是，值得注意的是，康德在這個(gè)時(shí)期提出的星云假說(shuō)，把發(fā)展的觀念引入自然科學(xué)，這是超越于經(jīng)典力學(xué)的新觀念。拉瓦錫的氧化說(shuō)和元素概念也否定了燃素說(shuō)和燃素概念(燃素說(shuō)是在經(jīng)典力學(xué)基本觀念指導(dǎo)下提出的燃燒理論)。這一切，都是在進(jìn)化時(shí)期科學(xué)觀念所發(fā)生的局部變革，或像有人說(shuō)的局部革命或小型革命。同樣，在革命過(guò)程中也伴隨著一些進(jìn)化。愛(ài)因斯坦1905年提出的狹義相對(duì)論標(biāo)志著物理學(xué)一個(gè)領(lǐng)域的革命的開(kāi)始，而普朗克1906年通過(guò)對(duì)愛(ài)因斯坦的電子運(yùn)動(dòng)的方程的修正進(jìn)而得到的動(dòng)能的表達(dá)式，以及閔可夫斯基1908年提出的四維世界理論，都不過(guò)是狹義相對(duì)論的自然進(jìn)化而已。

因此，如果把事物的發(fā)展比喻為波浪式發(fā)展、螺旋式上升的話，那么科學(xué)的進(jìn)步則可以形象地描繪為具有小波紋的滾滾向前的大波浪，或以大螺線為軸心而攀援上升的小螺線(等于把一個(gè)長(zhǎng)而細(xì)的彈簧繞成螺線)。這就是科學(xué)發(fā)展的“進(jìn)化-革命”互補(bǔ)圖像(盡管它也是一個(gè)不盡恰當(dāng)?shù)哪Ｊ?。后一個(gè)比喻顯然與黑格爾的下述命題有某種相通之處：“科學(xué)表現(xiàn)為一個(gè)自身旋繞的圓圈，中介把末尾繞回到圓圈的開(kāi)頭，這個(gè)圓圈以此而是圓圈中的一個(gè)圓圈，因?yàn)槊恳粋€(gè)別的支節(jié)，作為方法賦予了靈魂的東西，都是自身的反思，當(dāng)它轉(zhuǎn)回到開(kāi)端時(shí)，它同時(shí)又是一個(gè)新的支節(jié)的開(kāi)端?！?/p>

參 考 文 獻(xiàn)

Б. М. Кедров，Ленин и Научные РевалюцииВсте-ствазнаниеФизика， Издательства《Наука》，Москва，1980.

李醒民：簡(jiǎn)論凱德洛夫的科學(xué)革命觀，北京：《自然辯證法通訊》，1985年，第1期。

《愛(ài)因斯坦文集》第一卷，許良英等編譯，北京：商務(wù)印書(shū)館，1976年第1版，第115頁(yè)。