前沿科学论文范例6篇

前沿科学论文

前沿科学论文范文1

关键词:科学研究前沿;物理专业;课程教学;渗透与实践

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)32-0007-02

一、现实背景及意义

在物理专业课程教学实践过程中,我们发现,课程在教材内容的选择和编排上着重突出的是经典物理部分,而对物理学前沿知识的成果、思想和方法介绍不多,很难引起学生学习的兴趣。另一方面,专业实验和毕业论文都要求学生掌握科学研究的基本过程和思路方法。课程教学和科学研究在现行的教学模式中是相对独立的。

自上世纪中叶以来,许多国家不约而同地将视线投向科学教育领域,尝试进行改革。各发达国家的科学教育改革均重视科学研究前沿教育的功能,其重点也正落在教学内容的现代化上。他们甚至在中学物理教学中加入了科学前沿知识,如,美国的PSSC课程、澳大利亚科学教育计划、英国纳菲尔德课程等做出了卓有成效的探索,产生了深远影响。作为对国际科学教育改革的积极回应与推动,我国新一轮课程教学改革也寄希望于加大科学研究前沿的比重,在确保基础性的前提下,对教学内容进行了一定的扬弃。新增内容的教学要求虽不高,却有助于弥补物理教学长期存在的不足。此前的研究表明:将科学研究前沿知识渗透于物理教学中,是一种哲学教育。物理学与哲学存在高度的正相关性,而且相互构成对方发展的背景,尤其在近现代特别突出。一方面,哲学观点促成了某些现代物理理论的创立。譬如相对论的提出具有明显的唯理论色彩;量子论的成功可归属于实证论。另一方面,物理学的发展也大大丰富了当代哲学。相对论、量子论引发了认识论和哲学领域的变革;混沌理论所涉及的不确定性、非线性、耗散结构、自组织等概念也形成了相应的思潮,并开始改变传统的哲学思想。将科学研究前沿知识渗透于教学中,是一种人文教育,还能够帮助学生进行有意义的学习。这个学习,是通过将未知的外部世界与已知的内部世界相联系,将未知融入已知中的认知过程。这种联系和融合越清晰,学习就越成功。现代物理尤其是科学研究前沿是在经典物理基础上的继承、修正和超越,二者并非绝对对立,在教学上也不能割裂开来。此前研究还表明,科学研究前沿在物理专业课程教学中能起到以下的作用。

1.激发学生的学习兴趣,促进其学习。

2.在教学中强调科学家发现科学真理的过程,让学生了解科学发现的本来面目,引导学生创新。

3.开阔学生的视野,帮助其形成合适的科学观和科学精神。物理前沿知识中有大量说明科学相对性、不确定性的事例,将其渗透于教学中,能够开阔学生视野,鼓励他们质疑旧的科学观,逐渐形成具有现代意蕴的科学观。

4.开发物理课程的隐,鼓励学生从求真到求美求善。科学对真理的追求往往也是对美和善的追求。因此,在物理前沿教学中很明显,将前沿知识融入物理课堂中,可使学生在学习具体物理知识的同时进行求美求善的学习。所以,在教学过程中应当多考虑在经典物理教学的整体背景中进行前沿知识的教学,换言之,应当多考虑科学前沿研究在经典物理教学中的渗透。

二、现状与存在的不足

从现在的专业设置和具体的物理专业课程教学中,现状和存在的不足,情况如下。

1.在目前的教学和学生学习的现状下,普遍存在学生的学习动力和兴趣不足的现象,教师往往希望通过“课程设计的改革与实践研究”来改善或者改变这种现状,让学生敢于学习,勇于学习。

2.学生参与科学研究和课题动力不足,有些学生甚至欠缺完成毕业论文的原动力。而另外一方面,教师却希望学生积极参与自己的科学研究课题,学以致用。改变学生对学习不敢兴趣,总觉得离应用还远、用不着的态度。

3.在实际教学中,有的教师可能认为科学研究和前沿知识太难,担心学生不能接受。实际上,学生对科学研究前沿知识是感兴趣的,因为学生对未知领域是好奇的。另外,专业实验和毕业论文都要求学生自身需掌握科学研究的基本过程和思路方法。从我们学校自身建设角度来说,科学研究前沿在专业课程教学中的渗透与实践是很有必要的,因为学校努力从教学型大学向教学研究型大学转变。教学研究型大学的转变需要更多的科学研究人员,其中的科学研究人员不仅仅包含教师、研究员,还包含了学生。而利用科学研究前沿在专业课程教学中的渗透,可以进一步激发出学生的求知和创新能力,从而推动学生参与教师课题或者自己申请课题,参与科学研究。

三、渗透与实践

我们以中国计量学院应用物理系专业课程教学为例,在具体的教学过程中融入科学前沿和教师的科学研究课题来看其在专业课程教学中的渗透与实践效果。正如前面的研究表明,在激发学生的学习兴趣,促进其学习,让学生开阔视野,认清科学研究本身,鼓励学生从求真到求美求善等方面起到了重要的作用。尤其在激发学生学习兴趣方面起到了显著的效果。我们认为,如果说课堂的物理学更多地表现为一种控制逻辑的话,那么前沿科学研究特别是纯科学研究,则还能体现科学活动的反思。将前沿物理知识渗透于教学中,让学生多了解物理学日新月异、激动人心的变化,而本身科学的逻辑和反思往往能够激发他们更大的认知兴趣,并引起其内心深处的探究欲望,从而促进其学习。另外,在具体的实践中,在《薄膜科学与技术》课程中,引入教师自身研究对薄膜物理展开具体的专题前沿讲座,我们发现在以下三个方面起到了很好的效果。

1.学生自由选择毕业论文导师方面。在学生了解教师研究领域的基础上,学生可以自由选择专业实验和毕业论文导师,学生的毕业论文与教师的科学研究可以有机的结合。近年来,在毕业论文选题的过程中,就有好多学生的题目和指导教师近期的科学研究很好地结合了起来。让学生很早地参与老师的科学研究项目,一方面可以让学生不会盲目地选择专业实验和毕业论文导师,另一方面,在做毕业论文之前,实际上,学生已经近距离地参与到科学研究中来,已经逐渐地熟悉了科学研究的各个环节,并养成较好的科学研究能力。这样,学生的科学研究和创新能力得到了提高,教师也能够言传身教,更为具体地指导学生的毕业论文写作进一步提高了毕业论文的质量。

2.学生参与教师的科研项目和自己申报小课题方面。学生对学习不感兴趣,总觉得离应用还远,用不着,而通过对前沿的讲述特别是教师结合自己的课题科学研究等在课程中的渗透穿插,使学生对科学研究感兴趣,想参与科学研究。参与科学研究又进一步促进了学生的学习。在实践中,学生参与教师的科学研究,这种参与形式是多样的,既可以是为老师收集科学研究所需的材料、数据和信息,锻炼学生获取有益信息的能力;也可以让学生积极主动地参与到课题的相关研究结构、观点的讨论中来,教师和学生相互学习,相互提高。在这个过程中,学生的科学研究能力得到了提高,教师的科学研究工作也大大受益。一些科研项目,如,大学生创新创业计划等,可以由学生来主持,教师来具体指导,学生积极参与或者申报,真正实现“学以致用”。

3.学生参加课外科技活动和科学实践方面,特别是撰写科技论文的能力等。在课外科技活动和科学实践中,我们通过布置一些题目和主旨,利用寒暑假期和周末,作课外调查,写调查报告,让学生把所学的专业知识活学活用,丰富自己的实践,通过实践环节将理论和专业知识的学习引向深处。通过这些活动,学生的参与性、积极性都大大提高了,创新能力也得到了提高。通过实践环节,对于科技论文写作,尤其针对学生写作不规范甚至照抄等现象,也能起到很大程度的改善作用。同时,这样的实践也为学生完成毕业论文或者课题奠定了基础。

总之,通过对科学前沿在物理专业课程里的渗透与实践表明,科学前沿地引入,尤其是教师自己的课题科学研究讲述与介绍,为学生参与科学研究提供了入门和基础,不仅使得学生对科学研究感兴趣而且对参与科学研究有了积极性,学以致用。反过来,学生参与科学研究的积极性又进一步促进了其对专业课程学习的兴趣与热情。

参考文献:

[1]杨邦朝,王文生.薄膜物理与技术[M].成都:电子科技大学出版社,1994.

[2]肖定全,朱建国,朱基亮,申林.薄膜物理与器件[M].北京:国防工业出版社,2011.

[3]叶志镇,张银珠,黄靖云,汪雷.以科研促进《薄膜材料技术与物理》专业课程的教学改革[J].材料科学与工程学报,2010,28(3).

[4]陈世鸥,王辉.前沿物理数学与新课程改革[J].中学物理教学参考,2005,34(9).

[5]陈世鸥,王辉.前沿物理教学与新课程改革[J].复旦教育论坛,2005,3(3).

[6]郭有田.科技前沿知识在物理教学中的渗透[J].技术物理教学,2012,20(2).

[7]陈苗根,余森江,焦志伟.对比法在薄膜物理教学中的妙用[J].科教文汇,2010,(8).

前沿科学论文范文2

今年7月6日至7日,全国科技创新大会在北京举行,开启了我国建设创新型国家的新征程。在大会上,强调,科技是人类智慧的伟大结晶,创新是文明进步的不竭动力。人类文明每一次重大进步都与科学技术的革命性突破密切相关。当今世界,科学技术迅猛发展,新的科技革命正在孕育和兴起,知识创造和技术创新速度加快,学科交叉融合不断深化,新兴学科不断涌现,一些重要科学问题和关键核心技术已经呈现出革命性突破先兆,以新技术突破为基础的产业变革蓄势待发。并提出到2020年,我们要达到的目标是:基本建成适应社会主义市场经济体制、符合科技发展规律的中国特色国家创新体系,原始创新能力明显提高,集成创新、引进消化吸收再创新能力大幅增强,关键领域科学研究实现原创性重大突破,战略性高技术领域技术研发实现跨越式发展,若干领域创新成果进入世界前列;创新环境更加优化,创新效益大幅提高,创新人才竞相涌现,全民科学素质普遍提高,科技支撑引领经济社会发展能力大幅提升,进入创新型国家行列。

2011年第14期《求是》杂志发表了总理的重要文章《关于科技工作的几个问题》,专门讲了“加强基础研究和前沿研究”问题,他说:“基础和前沿研究是人类认识客观世界基本规律的科学活动,是新知识的源泉,是新技术、新发明的先导,一旦取得重大突破,往往会催生新的科技革命,以至推动人类社会发生变革。”他还说:“作为一个大国,我们必须有自己的基础研究和前沿研究。没有基础和前沿领域的原始创新,自主创新就没有根基。”强调了加强基础研究和前沿研究对于推动国家科技进步和产业革命所发挥的重要作用。

然而,我国目前在前沿科技研究方面,真正优秀的、有影响力的媒体很少,一定程度上制约了我国基础研究和前沿研究的发展。因此,《环球飞行》推出“科技前沿”专刊,可谓恰逢其时,也是《环球飞行》办刊发行的一项重大创新和贡献。 出版“科技前沿”专刊,目的就是要提供一个很重要的平台,面对全行业、乃至全国前沿科技的研究者,发表他们的独到见解,以此来丰富我国基础科学研究和前沿科技研究的理论舞台。

“科技前沿”专刊要立足前沿,做到“百花齐放、百家争鸣”

我国在基础科学研究和前沿科技技术方面与世界先进水平的差距仍然较大,主要表现为原始创新能力不足,在可能发生科技革命的重要方向上,基本上采取的仍然是以跟踪、模仿为主,真正由我国科学家率先提出和开拓的新问题、新理论和新方向很少。因此,要办好“科技前沿”专刊,一定要解放思想,不能墨守成规,不能受现有科技体系和理论框架的约束,不要动辄就把一些有创建性的、有突破性的观点通通排斥为伪科学。尤其是在西方已经树立起科学权威的领域,即便在西方也轻易不愿突破,因为这背后有他们的战略利益。所以,要大力鼓励那些有开拓性、有创新性、有原创性的研究观点,尽我们的力量保护和鼓励原始创新,因为“原始创新是我国科技发展的灵魂,是民族发展的不竭动力,是支撑国家崛起的筋骨”。中国人很聪明,但是受到的传统意识的束缚特别严重,要敢于突破传统的束缚,敢于挑战权威,敢于不断创新,中国的科学发展才有希望。

“科技前沿”专刊要面向未来,为科学猜想、科学假想提供一个舞台

对于那些带有一些科幻性的、假想性的、猜想性的理论,我主张拿出来供大家去探讨和研究,只有这样,才能形成原始创新、基础创新、自主创新的大好局面。我记得北京航空航天大学航空动力专家高歌教授曾经以科幻小说的形式撰写过《蓝星科技畅想》,这本书与一般科幻小说作品不同,这是一本前沿科技的大展览、未来的预言书,我在该书的序言里曾写道:“科学是过去的幻想,幻想是未来的科学”,要让科学家敢于幻想、敢于假想,敢于质疑定式、敢于否定权威,才有可能推动我们的科学技术的不断发展和进步,这是我国科技工作者的使命,完成这一使命很重要。

“科技前沿”专刊要面向大众,弘扬科学精神,普及科学知识,塑造创新文化

前沿科学论文范文3

[关键词]中国技术创新理论 研究前沿 共词分析 可视化 知识图谱

[分类号]N99

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

第一步,选取国际上被美国ISI(科学情报研究所)的SCI、SSCI数据库(科学引文索引、社会科学引文索引)收录的10个技术创新创新理论研究方面比较具有代表性的期刊(见表1)。

第二步,从SCI、SSCI中下载2001―2005年间英语语言的文章3 066篇,提取3 233个关键词,依出现频次的高低提取186个关键词。

第三步,确定国内技术创新理论研究的期刊。首先,在中国全文数据库中,输入关键词“技术创新”,搜索登载“技术创新”方面文章居多的期刊(2001―2005年);其次,在第一步的基础上,统计出的期刊,同时被CSSCI收入及包括在国家自然科学基金委员会管理科学部指定的管理类、经济类、科学学期刊范围内,或只包括在国家自然科学基金委员会管理科学部指定的管理类、经济类、科学学期刊范围内的期刊(见表2)。

第四步,利用CSSCI数据库,将由表1所示期刊中得到的关键词,对应地输入所得到的中文期刊中,最后得到纯文本格式的文章共有41 869篇(次)。

1.2 研究方法

从下载的41 869篇次的文章中,提取关键词26 083个,出现总频次为134 925次,平均每个关键词出现5,17次。同时提取出现频次为112次以上关键词97个,其出现总频次为23 775,占出现总频次的17.6%,平均每个关键词出现245.1次。由平均出现频次可知,97个高频关键词基本上代表了当今中国技术创新理论研究前沿。

运用科学计量学方法,通过自编软件,对出现频次居前97位高频关键词(见文后附表)进行共词分析,生成共词矩阵,然后利用SPSS软件,进行多维尺度分析、聚类分析和因子分析,分别绘制以高频关键词为内容的中国技术创新理论研究前沿知识图谱。

2 前沿图谱与研究领域

2.1 多维尺度分析与聚类分析

从中国技术创新理论研究前沿的高频关键词知识图谱(图1),可以看出由高频关键词聚类而成的8个前沿知识群。这8个前沿知识群亦是当代中国技术创新理论研究前沿的8个前沿学术领域。

从这8个前沿知识群所构成的前沿研究领域频次居于前列的关键词(见表3)与其他高频关键词(见附表),可以了解当代中国技术创新理论研究前沿的基本内涵。

从知识图谱中各知识群的分布态势来看,知识群1、2、3处于核心知识“地带”,其中,知识群1与知识群2的知识含量最大,占据着主导之地位,知识群3发挥着“桥梁”的功能;知识群4、5、6、7、8虽然规模较小,但是,它们却聚集在一起,存在非常密切的关系。

・知识群1中,“技术创新”、“知识管理”、“信息技术”、“战略联盟”、“可持续发展”、“指标体系”、“企业文化”、“核心竞争力”、“人力资源管理”、“供应链管理”、“电子商务”、“核心能力”、“人力资本”、“产品创新”、“评价指标”、“绩效评价”、“人力资源”、“信息系统”、“风险管理”、“知识共享”、“全球化”、“网络经济”、“互联网”、“学习型组织”、“竞争战略”等关键词高频出现,这表明该知识群主要关注在全球化与网络经济的背景下,以提高企业的核心竞争力,促进可持续发展为目标,围绕技术创新的主线,以产品创新为核心,集中于基于知识共享的企业知识管理、战略联盟的建立、人力资本开发与人力资源管理、供应链管理、企业文化的建设、电子商务的发展、技术创新绩效的评价等领域。

・知识群2中,“企业”、“风险投资”、“经济增长”、“跨国公司”、“中小企业”、“知识产权”、“制度创新”、“高新技术产业”、“知识创新”、“R&D”、“激励机制”、“企业技术创新”、“管理创新”、“国有企业”、“资源配置”、“实证分析”、“技术进步”、“产业结构”、“区域经济”、“科技政策”、“基础研究”、“中国企业”、“信息不对称”、“企业家”、“市场结构”、“组织创新”、“科学哲学”、“评价方法”、“企业创新”、“层次分析法”、“合作创新”、“国际创新系统”、“技术能力”等关键词高频出现,这表明该知识群首先着眼于企业的有关问题,包括跨国公司、中国企业中的国有企业、中小企业中的技术创新与知识创新、制度创新、组织创新、激励机制及R&D的关系,企业技术创新与经济增长、风险投资、知识产权的关系,企业家在企业技术创新中的地位与作用。其次,立足国家创新系统的视角,涉及区域经济发展中技术进步与产业结构的关系、市场结构与信息不对称的关系、企业创新与合作创新的关系等问题。再者,科学哲学的视角对技术创新的研究、反思,技术创新的有关评价方法,特别是层次分析法的运用,也是该知识群的―个研究亮点。

・知识群3中,“企业管理”、“供应链”、“战略管理”、“组织学习”、“WTO”、“知识经济”、“高新技术企业”、“产业集群”、“企业竞争力”、“组织结构”、“项目管理”、“企业战略”、“创新能力”、“信息化”、“制造业”、“高技术企业”等关键词高频出现,表明该知识群的注意力集中在WTO、知识经济与信息化的背景下,以提高企业竞争力为核心,从企业战略的角度,加强企业管理,这涉及到战略管理、组织学习、组织结构、项目管理等内容。其中,高新技术企业、产业集群、制造业的创新能力尤受瞩目。

・知识群4中,“上市公司”、“综合评价”、“国际竞争力”、“技术创新能力”等关键词高频出现,表明该知识群主要集中在有关上市公司的综合评价、国际竞争力与技术创新能力等问题上。

・知识群5中,“公司治理”、“股票市场”、“证券市场”、“高新技术”、“资本市场”、“实证研究”等关键词高频出现,表明该知识群主要聚焦在高新技术公司的公司治理及其与资本市场中的股票市场、证券市场等方面。

・知识群6中,“科学技术”、“科技创新”、“评价指标体系”等关键词高频出现,表明该知识群主要集聚在科学技术的发展与创新及其评价等领域。

・知识群7中,“管理模式”、“企业绩效”、“经济全球化”等关键词高频出现,表明该知识群主要集中于

经济全球化的条件下,企业的管理模式与其绩效的关系问题。

・知识群8中,“企业信息化”、“科研管理”等关键词高频出现,这表明企业的科研管理与企业信息化存在一定的关系,即某种程度而言,企业信息化为企业良好的科研管理创造条件,而企业有效的科研管理可以促进企业信息化的发展与建设。

2.2 因子分析

在高频关键词的多维尺度分析、聚类分析基础上,再利用因子分析对研究前沿进行进一步的论证,以利于解释。根据因子分析的结果,得到累计方差贡献率占71.599%的前8位主成分,如表4所示:

考察高频关键词因子分析中的原始特征值与方差贡献率可知:

在中国技术创新理论研究前沿中,最为活跃的研究前沿是知识群1,这表示企业技术创新中的知识管理、人力资源管理、企业文化的建设,特别是信息技术的应用以及信息技术的创新与产业化,极为引人注目。第二活跃的研究前沿是以高新技术产业、企业的风险投资、制度创新、知识创新、R&D管理、跨国公司的管理等为主导的知识群2,这说明在国家创新系统的维度下,区域经济发展与技术进步、企业创新的核心――技术创新的复杂性等问题,已引起学界的高度关注。知识群3是居于第三活跃的地位,亦即高新技术企业的战略管理、组织学习及供应链管理、产业集群、制造业的创新能力等呈热点趋势。其中,制造业的技术创新的发展在中国现代化建设中的作用与地位,已取得普遍的共识与肯定。这三个知识群在知识图谱中占据的地带最为“庞大”,知识含量也最为可观,知识群1与知识群2引领着中国技术创新理论的前行,知识群3则在其中起着一定程度的“贯通”作用。

知识群4、5、6、7、8在知识图谱中,虽占据的位置有些“偏僻”,学术活跃性偏弱,但其在技术创新理论的研究中,所占分量不可小视,对整体研究的进展,发挥着积极的促进与完善作用。

3 结论与展望

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1 理论内容的分析

当代物理前沿理论主要包括:粒子物理和量子场论,超弦理论和场论,引力理论与宇宙学,凝聚态理论,生物物理,原子核理论和原子分子理论,量子物理和量子信息理论等等。这些新的理论在物理教材中都有着不同程度的体现。比如,在万有引力的章节中,就对四种相互作用力和引力场进行了系统的介绍,让学生对场理论有了一个比较初步的了解,而不仅仅局限于引力场;在学习简谐运动的内容时,对单摆的非线性运动及混沌理论进行了介绍,使学生对物体运动的复杂性有了直观的认识……这些新的理论不仅能丰富学生对物理理论的认识,更能激发他们对这些尚不完善理论的好奇心,从而增加他们学习物理的兴趣。

2 中学物理教师应补充新知识,提高自身的文化素养

由于历史的原因,目前绝大多数的中学物理教师是在狭窄的专业模式中培养出来的,教师在大学时代学习的知识很多已经陈旧、过时,如果试图靠吃老本,那是绝对行不通的。现代社会青少年学生的知识信息来源非常广泛,各种渠道的信息扩大了学生的知识面,但也给他们带来了各种新问题,他们希望从教师那里找到正确答案。“要想给学生一杯水,教师就得有一桶水”。如今学生这个“杯子”越来越大了,如果教师还靠自己桶里原来那么点水,怎么能够舀给学生呢?更重要的是,我们应有一桶流动的水,常言说,流水不腐,即我们的知识应该吐故纳新,使我们拥有一桶永远是新鲜、富有营养、受学生欢迎的高质量的水。

杨振宁教授曾经指出:“中国的研究生兴趣太窄,对物理学方面的兴趣太窄,对一般的事物的兴趣也显得太窄……我觉得这是一个不好的普遍现象。”这种兴趣狭窄的普遍现象的造成,不是一朝一夕形成的,这当中也有因我们中学物理教师的知识陈旧、知识面狭窄而应负的不可推卸的责任。随着“3+X”高考模式在全国的普遍推广,各学科之间相互联系、相互渗透的趋势日益明显,这就更要求我们中学物理教师要注意利用一切机会充实自己,扩大自己的知识面,提高自身的文化素养,在掌握精深的专业知识基础上,广泛涉猎相关学科的知识,如生命科学、文史知识、教育理论知识等。无论社会如何发展,丰富的知识底蕴、广博的信息含量始终是教师取得成功的基础之一。

20世纪的物理学已取得的成就是极其辉煌的。时至今日,物理学仍是一门充满生机和活力的学科,它的创造性进展仍日新月异,整个物理学,在21世纪将有一个更加辉煌的发展。由于物理学研究对象的扩展,从宏观到微观,从传统的物理过程到化学过程,从无生命到有生命,以至很难用传统的眼光来界定什么是物理学了。正如国外物理学家风趣地说:“什么是物理学?物理学家所做的工作就叫物理学。”例如,1995年在我国厦门召开的第国际统计物理学大会,有相当一部分论文的题目看起来不大像物理学,如“心率、蟑螂、曲折的河流、文字的存储”等。今天的物理学已代表着一套获得知识、组织知识和运用知识的有效步骤和方法,把这套方法运用到什么问题上,这问题就成了物理学。2001年3月2日,等党和国家领导人到北京展览馆参观了“863”计划15周年成就展,在展区内陈列着“世界上第一辆载入高温超导磁悬浮实验车”,“长了人耳的老鼠”,“种在海水里的蔬菜”,“高温气冷实验堆”等。这些成就均可划归到物理学的范围内,从这种发展趋势来看,中学物理教师必须跟踪物理学的前沿进展,按照物理学发展的趋势,改变我们单一的知识结构,以适应新形势的要求。

3 了解科学发现的本来面目,引导学生立志创新、献身科学

我们在教学中一味强调科学家是“发现”而非“发明”了科学真理,就好像真理是先验的、与人无涉的存在,就算不被此科学家发现,也必然会被彼科学家发现一样。“先验论”歪曲了科学发现的真实过程,严重贬低了科学家的创新,更为严重的是,似乎还容易使学生滋生惰性,产生对文本及教师的盲信盲从和过度依赖,丧失其在科学中实现自我的使命感。

科学发现真的与人无关吗?果真如此的话,科学岂不等同于考古学,终有发现穷尽的时候?1997年美国出版了资深科学记者约翰・霍根(J.horgan)撰写的《科学的终结》一书,作者在访问了许多知名学者之后就断言:科学(尤其是纯科学)已经终结,伟大而又激动人心的科学发现时代已一去不复返了,一切自然科学都到了散场的地步。

这种说法着实能迷惑志于以科学为事业的青年。然而,科学真的终结了吗?考察一下物理学史就可以知道,这种说法是经不住推敲的。类似的言论在历史上至少出现过两次:古希腊原子论者就曾满怀信心的自以为洞悉了一切奥秘;20世纪初物理学家迈克尔逊也曾认为除了“两朵乌云”外,科学大厦即将完成,“物理科学未来的真理将在小数点六位数字上求索”(1998年芝加哥大学导学手册)。但结果如何呢?科学始终向前,而这些言论早已变成笑柄。

近、现代物理学源于对“两朵乌云”的再发现,类似地,今天的物理学也面临四个疑问:对称性破缺、看不见的夸克、类星体问题和暗物质之迷。对此,诺贝尔物理学奖获得者、著名华裔物理学家李政道认为,21世纪的物理学可能会在一些基本问题上得到突破:激发真空;微观和宏观物理的结合;模拟宇宙大爆炸最初的状态;了解暗物质,了解类星体的能源,了解CP不对称的原理等。与以往相比,当今物理学要研究的问题不是变少了,而是变多了。哥德尔不完备定理证明了人类不可能穷尽所有未知,科学研究就像一个画圆的过程:圆越大,接触到的空白区域也就越大。

由此看来,所有“科学终结说”的宣言或预言均只是人为的虚妄,因此就不能让学生耽于神话,由此滋生惰性、不思进取。前沿物理体现了对前人的质疑与超越,在本质上是一种前喻文化。有意识地将其渗透于教学中,既可以让学生了解科学发展的本来面目,也有利于打破后喻文化的禁锢,帮助学生认识到,物理学远未达臻完美,尚有许多未知在等着他们去发现、去创新。物理学仍然大有可为,物理学是值得他们献身的事业。

4 中学物理教学渗透现代物理前沿知识的方法

中学物理教学中,渗透现代物理前沿知识,不仅要求内容上使学生容易接受,在教学方法上更应符合学生的认知特点,选择适宜的方式方法和教学手段。过去那种灌入式教学方法显然不行,课堂教学的一般方法也不尽合适,那么,如何渗透现代物理知识呢?

4.1 充分利用电脑多媒体教学手段。电脑多媒体辅助教学(CAI)是现代教学技术中最先进的一种方法,它具有直观形象、生动活泼、声像并茂的特点,利用它可以实现人机交互、化难为易、化繁为简、化静为动、化抽象为直观,提高学生的兴趣和注意力,从而提高现代物理知识的渗透效果。

比如,现代分形理论是认识自然界真实面目的一个有力工具,对它的渗透,如果只讲抽象的概念,就学生的认知水平,难以理解和接受。如果利用电脑演示给学生,那奇妙的图像、美丽的色彩,那无尽的分形、无穷的变幻,必将给学生带来极大的惊喜,激起学生的好奇心和求知欲,调动起学生探求真理,崇尚科学的热情和兴趣。

4.2 录相手段的应用。录相教学是电化教学的一种常用手段,它同样具有声像并茂的特点,且直观形象,生动有趣。在中学物理教学中,利用录相手段进行现代物理前沿知识的渗透,是一种难得的好方法。问题是录相资料从何而来,靠自己制作显然有很大局限性和困难,不妨从电视节目中或从专题性科普知识节目中进行裁录,在教学中,适时地通过录相课的形式,放给学生观看,会收到良好的效果。比如,中央电视台制作的“黑洞之迷”、“宇宙大爆炸理论”等节目,都是很好的录相教材,如果能利用网络资料,当然更好。

前沿科学论文范文5

【关键词】当代文学;学术;前沿问题

前言

进入二十一世纪以来,我国的国民经济实现了迅猛的发展,对于各个行业领域的发展均起到了积极的促进作用,特别是文学领域,其目前已经形成了一片空前的繁荣景象。对于中国当代文学而言,从时间上来看,其所指的是1949年以来的中国文学,在其实现不断发展的过程中,也随之涌现了一批优秀的具有独立思想的自由作家,中国当代文学在世界文学中占据了越来越重要的位置。然而,中国当代文学在发展过程当中也存在着很多亟待解决的学术前沿问题,因此要对其予以高度的重视。

一、当代文学较之传统所产生的变化

自从进入到新世纪以来,与以往相比较而言,我国文学发生了较大程度的变化,大众文化和通俗文学已经成为文学市场或格局当中的重要组成部分,当代文学所产生的改变主要体现在以下几个方面当中:首先是文学的基本观念。自一批又一批的“80后”作家出现,中国文学的观念也随之发生了极大的转变,在“五四”至1980年的时期当中,对于文学的基本观念还只是将其看作是一种精神和艺术上的事业;在出现“青春文艺”之后,则对于文学的娱乐和消遣的作用更加强调。其次是文学的基本运行机制。在“五四”到1980年代之间,其中出现了很多的论争,其主要围绕的是建国以后的各种批判运动,新文学的主要运作机制之一就是通过论争来介入到社会问题和精神问题当中;然而,在1990年代之后,这种文艺思潮的论争机制已经基本消失。再次是文学的媒体。在我国社会经济不断发展的现阶段,计算机信息技术在各个行业领域当中已经实现了较为广泛的应用,特别是近几年互联网等媒体形式的变化,对于我国文学的整体运行也产生了较大程度的影响;报刊是新文学最早的一种运载方式,当下网络已经成为整体文学的重要载体。

二、中国当代文学学术前沿问题分析

(一)新世纪文学的命名与研讨

当代文学进入到21世纪的发展阶段,对于新世纪文学的命名、认识和评估是当代文学学术前沿问题研究中的关键内容,是研究人员必须认真面对和切实解决的重要课题。在对新世纪文学进行宏观的审视之后,发现当代文学的走向和特点主要集中体现在以下三个方面当中:首先,人们对于社会和文学的认识呈现出越来越切实的特点。随着市场化秩序的逐步建立和文学领域资深的调整,人们对于社会现实和与之相连结的文学现实的认识也越来越理性,从另一方面来看,文学创作更加个性化,而理论批评则更加宽容。其次,市场化的“双刃剑”特点越来越明显。文学和文化生产的主要方式是市场化,因此其会对文学创造产生正面和负面的影响。最后,新媒体和旧媒体之间的联系和互动也变得日渐频繁,特别是网络的普及,使得纸质媒介刊发作品的情况得以改变,为当代文学的发展提供了更大的活动平台。在对当代文学进行研讨的过程当中,由于媒介的多样性,人们可以从多侧面和多角度对作品进行探究,例如,对于姜戎在2004年所发表的长篇小说《狼图腾》是否是具有新世纪文学特性的探究,李建军的《是珍珠,还是豌豆———评<狼图腾>》和王学谦的《<狼图腾>与新世纪文学的生命叙事》就是在新文化语境下对新世纪文学进行迥然不同的两种评价。

(二)长篇小说的创作与评估

受到文学自身和文化市场规模扩张的影响,长篇小说的创作和出版一直都呈现出经久不衰的趋势,一些名家的新作在文坛内外更是取得了极大的反响,对于长篇小说的创作和评估因而也成为当代文学学术前沿问题之一,主要针对的是长篇小说创作的“新变”及其成因和走势的阐释与解读。对于长篇小说的创作和评估,其中最具有代表性的就是贾平凹的《秦腔》和余华的《兄弟》。对于贾平凹的《秦腔》而言,其被称之为是书写当代中国农村的具有史诗性意义的作品,是对近年来许多不无夸饰的宏大叙事的一种“拨乱反正”;有的学者认为《秦腔》一方面敏锐的捕捉到了转型期农村巨变过程中的某一种时代情绪,是对正在消逝的千年农村的一首挽歌;另一方面是在艺术表现手法上应用了瓷实精致的手法对鲜活真实的世界进行了重塑,在阅读上具有一定的难度。对于余华的《兄弟》而言,其中将历史、暴力、罪恶等人性中最为本质的东西实现了紧密的结合,从中体现出爱的伟大、宽广和无畏,已经远远超越了文学性。有学者认为,当代长篇小说创作的瓶颈体现在对人理解的狭窄、陈旧和单一的层面之上,在文学领域实现不断发展的现阶段,人的复杂性也越来越凸显,将人放在三维复合的时空当中对其进行观照,这是当下长篇小说实现自我超越的唯一途径。除此之外,长篇小说创作和运作中的商业元素也是当代文学学术前沿问题研究中的另一热点内容。

(三)80后青春写作的文化解读

“80后”青春写作在文坛中出现最早是上个世纪末期,指的是出生于上个世纪80年代的从事写作的学生群体,其代表人物为韩寒(《三重门》)、许佳(《我爱阳光》),之后涌现的郭敬明和张悦然,其在网络文坛中占据的读者数量和市场份额甚至和一些著名作家平分秋色,对80后青春写作的文化解读实际上是为了消除中年作家和青年作家的文学差异观念,实现彼此的相互吸取和补充。“80后”作品的主要改变之一是中国人形象发生了变化。对于国内以往文学作品中的中国人形象而言,其所描述的大多是农民形象、阿Q形象、朱老忠形象和陈奂生形象等,但是“80后”作家中具有乡土经验的年轻作家较少,因此描绘乡村故事的越来越少,转而对中国城市进行描写,使得“乡土中国”逐渐转变成为“城市中国”。另一方面,其在创作中对于传统文学的思想和艺术资源也实现了借用,特别是对于底层文学而言,如曹征路的《那儿》、《问苍茫》,胡学文的《向阳坡》、《命案高悬》等,就是站在从底层文学的视角上来看待整个世界的变化;再如方方的《涂自强的个人悲伤》、石一枫的《世上已无陈金芳》、文珍的《录音笔记》等,对于“失败的青年”予以了高度的关注,这也是当代文学中具有症候性的现象之一。另外,科幻小说的兴起是当代文学发展的重要代表。实际上,科幻小说真正兴起并引起关注是在最近几年,刘慈欣的《三体》的发表把中国科幻小说的水平提高到了可以和世界科幻文学相媲美的高度,韩松、王晋康等作家也在其中做出了较大的贡献;科幻小说也成为当代文学在市场经济下的重点研究内容。

(四)网络新媒体文学批评

伴随着数字化媒体的出现和发展,新的艺术形态也随之产生,且逐渐抢占了前沿艺术的重要位置,网络文学、电脑绘画、数字影视、3D动漫、E媒广告以及博客等,一方面使得当代文艺的发展格局发生了巨大的改变,另一方面还从生产体制的层面上改写了艺术的惯例,促使新的艺术存在方式和功能范式得以出现,因此要对网络新媒体艺术保持客观的认知,在这种文学语境和学术背景当中,对于网络新媒体艺术更是要予以正确的认知和解读。有学者提出,当代人对于“日常生活审美化”的追求,使得自身处于一个影像大众化生产和消费的“艺术视觉革命”的时代当中,新媒介的出现对于当代文学的发展产生了较大的影响和冲击,因此要对“荧屏生活与视觉轰炸”、“视觉中心和读图时代”以及“图腾文化和图像霸权”等之间的关系予以理性的区分和把握,并对其现象出现的原因予以客观的辨析,商业化和娱乐性对于文学艺术本性的遮蔽问题还应该引起文学研究者的重视。当体量巨大且传播广泛的网络创作涌现的时候,对于网络文学的批评也成为当代文学学术前沿问题之一。网络文学批评作为一种全新的批评方式,在大众化和传媒化凸显的批评语境当中,其批评标准与商业和技术之间还没有形成有机的结合,网络文学批评标准应具有审美、商业和技术这三个基本维度,因此网络评价体系和批评标准的建设是当代网络文学研究中的学术热点,由此而形成的学术生态对于网络文学批评史的建构具有十分重要的现实意义。

结束语

综上所述,中国当代文学指的是1979年以来发生在特定社会主义历史语境当中的中国文学,已经成为世界文学领域中的重要组成部分,其发展至今,主要包括了社会主义初期文学、新时期文学、中国先锋文学、中国自由文学以及通俗流行文学等类别。本文对当代文学学术前沿问题进行了深入的研究,共得出以下几点结论:(1)与传统文学相比较而言,中国当代文学在基本观念、运行机制和媒体这三个方面出现了较大程度的变化,对于文学领域的发展产生了极大的影响。(2)对于当代文学学术前沿问题而言,其主要还是集中在“新世纪文学的命名与研讨”、“长篇小说的创作与评估”、“80后青春写作的文化解读”以及“新媒体文学批评”等几个方面。总的来说,中国当代文学在不断的发展过程当中还存在着很多亟待解决的学术前沿问题,在今后还需要对其实现进一步的研究,从而促进我国文学领域的健康发展。

参考文献

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前沿科学论文范文6

应上好绪论课。作为大学化学课的第一次课,如果能取得好的教学效果,对后续教学工作的顺利开展以及学生能学好这门课程至关重要。绪论的内容应该让学生有耳目一新的感觉,满足他们的好奇心以及期盼心理。一般而言,学生关心的是大学化学与专业之间的关系及学好大学化学对将来的发展有怎么样的作用。因此,绪论课要解答学生的疑问,突出大学化学这门基础课的重要性。现代科技飞速发展,许多新材料随之而生,而新材料的应用又促进了科技的进步[3]。大学化学这门课程有着极为丰富、热门的科学前沿知识,如超导材料、记忆合金、不碎玻璃、纳米材料、不锈钢、导电塑料、石墨烯等,这些科学前沿知识能够极大地激发学生的学习兴趣。在绪论课中讲述一些新材料的意外发现,乃至研制成功,再到实际应用,这样一些有趣的内容,往往会引起师生的共鸣,达到期望的教学效果。实践表明,适当讲解关于科研前沿的内容,有助于培养学生学学化学的兴趣。化学学科的内涵极为丰富,学科交叉和融合是现代各科学发展的一大特点。在新形势下,当前教学改革的发展趋势要求人才须按照社会发展的需求来培养。因此,在大学化学的教学过程中,应当结合学生的专业方向来选取适当的科学前沿内容。此外,科学前沿的新成果不断涌现,课程的教学内容也必将随之不断调整。基础理论教学是大学化学课程教学的必不可少的关键环节。

许多基础理论,由于不能及时与实践相结合,学生在学习过程中很难体会其含义,达不到学以致用的效果。例如,讲解热力学第三定律“在绝对零度,任何完美晶体的熵为零”时,学生只能从文字上得到“绝对零度不可达到”这个结论。实际上,学生对“是否存在降低温度的极限”这一问题非常感兴趣。此时,若给学生引入最新的研究报道:2014年10月22日,意大利国家核物理研究院下属的格兰萨索粒子物理国家实验室宣布,他们将一立方体铜块冷却到6毫开(零下273.144摄氏度),这一温度几乎接近“绝对零度”(零下273.15摄氏度)。实践表明,这个最新报道的引入不仅可以激发学生的学习兴趣,还能让学生了解虽然绝对零度在实际生活中似乎无法达到,但科学家还是不遗余力地尝试着接近绝对零度。通过科学家对绝度零度的不断追求,让学生认识到科学永无止境,激励他们学习科学工作者那种锲而不舍的精神。做到教学内容的合理安排,这就要求教师在充分理解教材的前提下,准确地把握相应的知识体系与所设的培养目标。另外,为了能够将相关科学前沿知识充分应用到大学化学的教学中,教师应深入学习该学科的新知识,追踪该学科的相关科技研究最新发展趋势和动态,精心选取相关科学前沿知识来充实课堂教学内容,让学生可以学以致用。例如,在讲解原子结构相关章节时,可以讲解碳的不同形态的材料,如金刚石、石墨、富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。本文以石墨烯以及单层石墨烯的诞生历程为例来讲解。单层石墨烯是由英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃肖洛夫于2004年发现的。他们制备单层石墨烯的方法非常简单,先从石墨中剥离出比较厚的石墨片,之后将这个比较厚的石墨片的两面都粘在一种特殊的胶带上,撕开胶带,就能把较厚的石墨片一分为二。不断地重复这样的操作,得到的石墨片也越来越薄,最后,他们可以得到仅由一层碳原子构成的薄片,这是单层石墨烯的诞生历程。从此以后,石墨烯的制备方法层出不穷,经过近几年的发展,科学家发现,离单层石墨烯的工业化生产越来越近。安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃肖洛夫因其在单层石墨烯的特别贡献获得2010年诺贝尔物理学奖。此外,引入石墨烯的最新研究进展:石墨烯微片规模化生产技术已经成熟,其下游运用研发成果层出不穷。石墨烯未来五年在光电显示、半导体、触摸屏、电子器件、储能电池、显示器、传感器、半导体、航天、军工、复合材料、生物医药等领域将呈现爆发式的增长。这不但会让学生很轻松地完成本课教学内容的学习目标,掌握抽象理论中原子结构化学键与物质形态的关系,又能了解当前无机化学的前沿领域,大大增加学生对抽象结构化学的学习兴趣。

二、注重理论结合实践

在教学内容上,要注重理论与实践相结合,鼓励学生探索创新。在固体结构章节,学生对晶体中原子的周期排列、晶胞在三维方向的重复堆积,以及晶体的结构特征等知识点很难理解,认识和想象力跟不上教师的讲解。此时,可以将学生带出课堂,到实验室中让他们通过亲身体验去认识晶体结构。在实验室,学生可以接触大型的科研仪器———X射线单晶体衍射仪。X射线单晶体衍射仪的分析对象是一粒独立的晶体,就像我们所看到的一粒盐或一粒砂糖。单晶中,原子或原子团呈周期性排列,如果将X射线(如Cu的Kα辐射)照射到单晶上,就会发生衍射,接着对所得衍射线的数据分析可以解析出晶体中各个原子的排列情况,解析出晶体的结构。晶体的结构可通过测试的方法来确定,这对物质性能的解释、学科的发展以及新产品的生产和研发等,具有很大的作用。例如,2014年,中科院院士、著名结构生物学家、清华大学施一公教授研究小组首次在世界上揭示人源γ分泌酶复合物的精细三维结构,发现人源γ分泌酶复合物与阿尔茨海默症(俗称老年痴呆症)的发病直接相关,这为理解γ分泌酶复合物的工作机制以及老年痴呆症的发病机理提供重要依据。这一例子的讲解,可以极大地加深学生对晶体结构的认识,激发对晶体结构学习的兴趣。

三、利用多样的教学方式

教学方式是达成教学目标的重要环节。由于教学内容的侧重点不同,需要采取灵活的教学方式。基础理论知识具有明显的理论特点,课堂教学以讲授为主,在多媒体课件及相关视频的辅助下生动地呈现教学内容,可以有效地提高课程教学的效率。在大学化学课的教学过程中,特别是在引入相关科学前沿知识来讲解时,充分利用多媒体来教学,将一些科技现象和流程通过动画形象逼真地演示出来,更能为学生提供眼、耳等感官刺激,使他们的思维变得更加活跃,对于相关的知识点也就更容易理解和接受。此外,启发学生思考,使他们主动学习。教师在课堂上要经常提出一些问题,引导学生进行讨论,之后根据情况对某些问题的解答进行补充和扩展。教师还应注重鼓励学生积极参加各类大学生创新活动或专业科技竞赛,还可以让参与教师的科研活动,通过这些活动激励学生积极主动学习,提高他们的动手能力和创新能力。

四、结束语