材料科学的发展历程

材料科学的发展历程

材料科学的发展历程 篇1

摘要：本文结合国内几所高校材料学科的具体实例，综述了材料科学与工程学科的国内外发展的历史进程，讨论了材料科学与工程学科的发展趋势，同时展望了材料科学与工程学科在未来的发展前景。关键词：材料科学与工程，发展历程，趋势

Abstract In this paper,on the basis of practice of materials science and engineering discipline in several domestic universities, the development process of materials science and engineering at home and abroad were reviewed, and the development trend of this discipline were discussed.Meanwhile, the prospect of this subject in the future were prospected.Keywords:materials science and engineering,development process,trend 1 引 言

上个世纪70年代以来，人们把信息、材料和能源作为社会文明的支柱。80年代又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。随着科学技术的高速发展，新技术、新产品及新工艺对新材料的要求越来越强烈，也促进了当代材料科学技术的飞速发展。现在，材料学科及教育的重要性已被人们认识，国内外许多工科院校及综合性大学都相继成立了材料科学与工程学院（系）。材料科学与工程学科发展历程

“材料科学”这个名词在20世纪60年代由美国学者首先提出。1957年，苏联人造地球卫星发射成功之后，美国政府及科技界为之震惊，并认识到先进材料对于高技术发展的重要性，于是一些大学相继成立了十余个材料科学研究中心，从此，“材料科学”这一名词开始被人们广泛使用。

材料学科的发展过程遵循了现代科学发展的普遍规律，也是从细分走向综合。各门材料学科通过相互交叉、渗透、移植，由细分最终走向具有共同理论和技术基础的全材料科学[1]。20世纪40年代以前，基础科学和工程之间的联系并不十分紧密。在20世纪20年代固体物理和材料工程两学科是分离的，到40年代两学科才有交叉。从60年代初开始出现了材料科学，到了70年代，材料科学和材料工程的学科内涵大部分重叠，材料科学兼备自然科学和应用科学的属性，故“材料科学与工程”(MSE)作为一个大学科逐步为科技界和教育界所接受[2]。2.1 国外材料科学与工程学科发展历程

美国西北大学M.E.Fine教授等人首先于20世纪60年代初提出了材料科学与工程(MSE)这一概念。在上20世纪60年代以前，国内外高校均没有明确完整的MSE教育。此时，材料科学与技术人才的培养分属冶金、化工或机械等专业。从60年代初起，欧美等国家高校中冶金、机械或化工等与材料有关的系或相关的专业及学科开始改设“材料科学与工程系”、“材料科学系”、“材料工学系”。至80年代中后期，欧美等国大部分高校已完成此项工作。这种教育符合材料科学技术发展趋势。近年来，美国与欧洲在材料教育方面的最显著特点就是把材料科学与工程看作是一门学科。在大学不再需要专门的材料主题。这些材料不再是冶金、陶瓷或电子材料学，而统称为材料，材料教育涉及的范围包括金属、陶瓷、高分子、半导体以及其他所有类型的材料[3]。2.2 国内材料科学与工程学科发展历程

中国的材料科学与工程教育起源于部分高校的采矿系、矿冶系等，可分为五个历史阶段。文革前，我国基本上承袭了原苏联的培养模式与体系，材料科学技术人才被分割在十几个专业培养，分属于冶金、机械、化工等系内。这种教育模式一直延续到改革开放初期。20世纪70年代后，我国逐步实行改革开放政策。此期间，我国教育改革取得了一定成绩与经验，但在教育思想与人才培养模式上尚未有根本性突破，仍保留原苏联的做法。到了80年代，面对高新技术发展对材料人才培养需求的变化，特别是面对国外材料学科教育的改革，我国教育模式与内容的弊端越来越凸显。尤其是国内市场经济开始发展，且逐步取代计划经济，在工业组织上那种小而多、小而全的模式被大集团、大工业的生产所取代。随之，旧培养模式与体系也很难再维持，而不得不进行改革[4]。特别是近几年来我国材料学科教育改革的迅速发展，多数设有有关材料专业的院校均已程度不同地对原教育模式进行了改革，并且出现了有根本突破的新思路新方案。以下简要介绍国内几所代表性院校的材料学科教育改革情况。

（1）中南大学:该校前身为中南矿冶学院。1952年中南矿冶学院由6所院校的地质、矿冶系组建而成，该学院当时设置了地质、采矿、选矿、有色金属冶金4个系。材料科学与工程学院始建于1954年，原名金属工艺系；1962年更名为特种冶金系；1980年为原重冶、轻冶、稀冶三个专业合并为有色金属冶金专业，更名为材料科学与工程系；2002年正式成立材料科学与工程学院。学院现设有材料物理系、材料学系、材料加工工程系、材料化学系；本学科的主要研究方向是在有色金属、粉末冶金和复合材料方向。

（2）北京科技大学：1952年由国内六所院校的矿冶学科组建成北京钢铁工业学院。1996年材料科学与工程系、金属压力加工系、表面科学与腐蚀工程系、冶金系的铸造教研室合并组建成材料科学与工程学院。1998年，应用科学学院的材料物理系和物理化学系无机非金属材料部分并入材料学院。2001年，重新整合，成立了材料学系、材料加工与控制工程系、材料物理与化学系、无机非金属材料系、粉末冶金研究所、功能材料研究所、腐蚀与防护中心、实验测试中心等4系2所2中心。2008年12月，材料学院分出一部分形成新材料技术研究院。材料学院现设材料学系、材料加工与控制工程系、材料物理与化学系、无机非金属材料系。（3）西北工业大学：该校的材料学科起源于1957年成立的机械系，1964年把化工系并入热加工系，1977年正式成立材料科学，1991年组建化工系，1996年 材料学院成立，2003年 经过几年的过渡时期，形成如今的三个系：材料科学与工程系，材料成型及控制系和复合材料系。

（4）清华大学：该校的材料学科也是起源于机械系，1988年将化学工程系的无机非金属材料专业，工程物理系的材料物理专业，机械工程系的金属材料专业组建成立材料科学与工程系；2012年新成立的材料学院下设有:材料物理与化学系，无机非金属材料系，材料加工工程系，金属材料系和复合材料系。

（5）重庆大学：该校材料学院的前身是始设于1935年的采冶工程系，后更名为矿冶工程系，冶金系、冶金及材料工程系；1998年更名为材料科学与工程学院。2000年又与原重庆建筑大学建筑材料工程系合并成立了新的材料科学与工程学院。

从这些高校改革的历程可以看出，国内大学的材料学科大体是从两类学校中通过不同的起点而发展。一类是在工科院校中通过冶金与机械，或金属、非金属、高分子三大类材料以及它们的复合材料所依存的专业而建立的学科，如工科院校的材料科学与工程系等，这种类型的学科侧重于从具体应用的角度来探求新材料的性能评价与使用。另一类是一些综合性大学在追踪科技前沿的基础上，由物理学与化学孕育并分化形成材料物理与材料化学新学科，建立了材料科学系或研究所，其特点是材料学与物理学、化学等学科交叉结合。这两类不同起点的材料学科在前进中经过自我完善而相互靠近，理工结合，并逐渐向基础研究与应用研究相结合的方向发展。材料科学与工程学科发展趋势

材料科学技术的发展，特别是“材料科学与工程”一级学科领域的形成，以材料科学与工程一级学科来设置引导性专业已成为大势所趋。考虑到材料的多样性、广泛性和共性，全国设置了材料专业的院校已注意体现“厚基础、宽口径、多方向”的人才培养特色[5]。

宽口径教学的目标是培养基础扎实、知识面宽的人才，这要求加强并拓展一级学科基础课程。加强基础理论教学，增大基础课比重，拓宽基础课知识面；拓宽专业口径，调整专业结构，拓宽专业课和专业方向课的范围。此外，还应注意增加新兴学科的内容。必须改革仅重知识结构优化、忽视思想素质提高，重科学技术掌握、忽视精神文明熏陶，重有形课程建设、忽视育人环境建设的片面做法。培养“宽口径、多方向”的材料工程的高级技术人才，必须树立“大工程、大材料”的思想，科学设计课程体系，特别是工程技术基础和专业公共基础平台的设计。在大工程技术基础方面，设立数学、物理、化学、物理化学、计算机基础、电工与电子技术、工程力学、机械设计基础及经济管理等课程，并使人文社会科学、自然科学和工程技术科学有机结合。

材料科学与工业技术突飞猛进，对材料类专业人才的素质提出了越来越高的要求。由于材料科学与工程是一门实践性很强的学科，其内容和领域处于不断拓展之中，此外，材料科学与其他学科(包括物理、化学、机械电子等学科)关联性极强，这给高等学校材料科学与工程专业的教学体系和课程内容的建设带来了困难。如何在材料科学与工程学科内容日益丰富的情况下培养出适应材料产业和技术飞速发展的合格人才，是材料科学与工程教育面临的重要问题，也是材料科学教育改革与发展的推动力[6]。结束语

现代科学技术的发展具有学科之间相互渗透、综合交叉的特点，科学和经济之间的相互作用，推动了当前最活跃的信息科学、生命科学和材料科学的发展，又导致了一系列高新技术和高性能材料的诞生。21 世纪的人类科学技术，将以先进材料技术、先进能源技术、信息技术和生物技术等四大学科为中心，通过其相互交叉和相互影响，为人类创造出完全不同的物质环境。新型的受欢迎的材料，将是与生物和自然具有很好的适应性、相容性和环境友好的材料。材料与人类生活息息相关，人类生活的进步、人类社会的发展都是以材料的发展为前提的。因此，性能不断提高、来源愈来愈广泛、能满足人类生活和社会日益增长的需要的新材料，将会以更快的速度、更高的质量来发展。

参考文献

[1]李强,陈文哲.美国和欧洲的材料科学与工程教育.高等理科教育[J].2002,(6):33—40.[2]张钧林.材料科学与工程的学科发展、现状与人才培养.甘肃科技[J].2008,24(15):165-168.[3]尤显卿,汪冬梅等.工科院校材料学科办学特色分析与思考.合肥工业大学学报

材料科学的发展历程 篇2

一、古代幼儿科学教育的萌芽

这一时期的科学教育分为原始社会和阶级社会两个阶段, 原始社会的科学教育是和生产劳动相融合的。 成人在生产中传授给幼儿自然的科学知识。 阶级社会的科学教育有了一定的长足进步, 科学教育史上具有开创性的事件就是墨子利用科学的方法解释小孔成像的原理。 后来, 唐朝设立了“算学”理科专门学校, 这时期的科学教育主要专注于“数学”教育。 蒙学是我国古代一种特殊的早教形式, 如《杂抄》采用一问一答形式, 介绍天文、节气、地理、历史、修养和艺术等许多方面的知识, 还出现算术知识类的《九九乘法表》。 宋代方逢辰编写的蒙学读本《名物蒙求》, 专门介绍了自然和自然界的知识, 包括天文、地理、鸟兽、花木、日用品、耕种等。 王应麟编的《三字经》中有介绍数、日、四时、无行、六谷、六畜的自然知识。

二、未分化的幼儿科学教育

清朝的专门的自然科学课程称为“格致”, “格致”内容包括植物、矿物、理、化、卫生等。 1903年, 我国第一所学前儿童教育机构-湖北幼稚园诞生, 1904年张之洞等人为该幼稚园拟定了 《奏定蒙养院章程及家庭教育法章程》 (以下简称 《章程》) , 这是我国近代史上第一个有关幼儿教育的法规文件。《章程 》设置的具体课程内容有游戏、 歌谣、 谈话、 手技。 这些教育内容已经包含常识的成分, 也强调观察的重要性。 如谈话中引导幼儿认识、谈论自然界的物体, 在游戏部分中与幼儿一起种植植物、饲养动物, 让幼儿在观察的基础上开发智力。 1905年《湖南蒙养院教课说略》中的教育内容增加了数学、感知觉和科学方面的内容, 具体内容包括谈话、行仪、读方、数方、手技、乐歌和游戏。 谈话、数方和手技已经体现出科学教育的成分。 谈话则是对于“单简事务之名称, 教师一一指示之, 而粗说其义”。 数方则是“系用指数器。 单双数之, 分合数之, 参差数之此记数之法, 教师指授”。 而手技, 则更多与福禄贝尔的恩物有关系, “恩物种类甚多, 任小儿自为堆积配插, 使知轻重大小长短, 力点中心之度”。 上述内容主要涉及的是数学方面的知识和经验。

三、新中国成立前“常识教育”课程的出现

1924年, 陈鹤琴指出幼稚园之课程应该以自然、社会为中心。大自然、大社会才是活教材, 应该向大自然大社会学习。 张宗麟认为幼儿园课程应增加“自然”科目, “儿童环境中所能接触者以自然物为最多, 此罗列之动植物, 天空之变异, 倘成人能略略指示之, 儿童必兴趣盎然”。 之后, 陈鹤琴、张宗麟等对当时的幼儿教育课程进行了更细致、更合适的分科, 其中幼儿园的常识课包括自然与社会被提了出来。 张宗麟并没有给“常识教育”下具体的定义, 只是从它的重要性方面进行阐述, 认为“常识课是人生必需的, 并且是日常最容易遇到的活动。 这里的常识具体包括生物、非生物、自然现象、日常卫生、社会习惯风俗、社会职业、公民习惯和社会国家世界大事。 张宗麟在1928年就比较系统地阐述了幼稚园的常识教育, 包括幼儿常识教育的意义、目标、方法、与其他活动的关系及关于自然界的常识材料。 这些关于常识教育的理念在幼稚园得到实践, 而且已经开始从科学角度为幼儿提供一系列生活常识和经验, 经过不断完善和改进, 最终在1929年的幼稚园课程标准中被采纳为正式课程并实现合法化, 由教育部令各省市作为暂行标准试验推行。 1932年10月教育部正式公布 《幼稚园课程标准》, 这个标准成为我国第一个自己制定的统一的幼稚园课程标准。 标准规定的幼稚园的课程有音乐、故事和儿歌、游戏、社会和自然、工作、静息、餐点, 共7项。 1936年教育部对此课程标准进行了一次修订, 将原来标准中的“社会和自然”改名为“常识”。 1937年, 出版发行的《幼稚园160常识课》是根据当时国家教育部颁布的《幼稚园课程标准》编辑的, 是一本专供幼稚园教师参考的常识教材教法书籍。

四、新中国成立后“常识教育”课程的建立

这个时期的中国幼教开始借鉴前苏联的学前教育理论与实践经验, 进行了大规模课程变革。 1952年颁布的《幼儿园暂行规程》、《幼儿园暂行教学纲要草案》是在前苏联专家的直接指导下拟定的。 《暂行纲要》对以往常识教育课程持强烈否定态度, 明确提出取消常识作业, 增加“认识环境”的作业项目。认识环境包括日常生活环境、 社会环境、 自然环境, “认识环境”与“科学教育”有密切联系, 其目的和主要任务是组织并指导幼儿亲自观察周围的环境和事物, 通过实际环境教育, 提高幼儿的认识。 特别在接触自然中, 增加对大自然的认识, 扩大幼儿的眼界, 并培养幼儿五爱等国民公德。 《暂行规程》和《暂行纲要》将“认识环境”列为必修作业, 重视通过“认识环境帮助幼儿促进智力和德育发展”, 而“认识环境”中的日常观察、饲养种植等并没有被列为必修作业, 意味着教师必须有目的、有计划地以知识为本的教学。 “文革期”是一片空白, “文革”结束, 幼儿园的课程开始恢复, 分科倾向愈加明显, 仍然强调有计划地向幼儿传递系统的常识。 1976年11月颁行的《城市幼儿园工作条例》明确提出“自然科学常识”的提法, 指出“幼儿园要设置语言、常识日常生活中可理解的、粗浅的自然科学常识、计算、音乐、美术、体育等科作业。 作业是向幼儿有计划地传递粗浅的知识、技能和发展智力等的主要教学形式, 也是向幼儿进行全面发展教育的重要手段”。 1981年10月教育部颁布了《幼儿园教育纲要试行草案》, 其中规定了幼儿园各年龄班常识教育的内容和要求。 1982年, 国家根据《纲要》出版了全国统编的教材《常识》教师用书。

五、“科学教育”课程的建立

随着我国改革开放和教育改革的推进, 国外早期教育理论、发展心理学理论的引进, 以及现代科学技术的迅猛发展, 学前儿童教育的一些旧观点、旧方法受到了冲击。 1996年教育部正式发布了《幼儿园工作规程》, 并开始在全国实施。 借鉴国外儿童科学教育的有益经验, 在原来常识教育的基础上, 构建了与以往有很大不同的科学教育课程体系, 明确了幼儿科学教育的目标、拓展了科学教育的内容, 尽可能为幼儿创设各种条件, 让幼儿通过自身活动学习科学, 掌握科学技能和方法, 发展智力、培养科学的态度与情感。 20世纪90年代开始, 在国外一些新的教育思潮, 诸如建构主义、意大利瑞吉欧教育思想、做中学等的影响下, 探究式科学教育、科学教育的生活化等问题被提了出来, 科学课程的价值取向开始多元化和复杂化, 科学教育内涵被重新界定。 这个时期的研究者站在认知心理学、科学哲学的立场, 用新的科学观重新审视和规范幼儿园科学教育的过程, 强调科学知识、 科学方法和科学精神的统一, 与之前对于科学及其科学教育过程的理解相比, 有很大突破。 诸多研究者开始用整体、系统、综合的观点研究幼儿园的科学课程, 重新将幼儿园课程划分为五个领域, 分别为自然、健康、社会、语言与艺术。 课程目标既包含知识, 又开始重视环境意识、科学能力及科学精神的培养“探究”在自然领域课程中开始凸显, 强调幼儿的主体地位, 要求为幼儿创造自由探索的环境, 让其主动探索, 教师只需扮演领路人的角色。 在自然领域课程提出之后, “科学教育”这个术语开始在幼儿教育界流行开来。 随着现代科学技术的迅猛发展及对幼儿主体性认识的不断加深, 幼儿科学教育目标、任务、手段和方法与以往有了很大的不同, 幼儿科学教育强调建立在科学的儿童观上, 承认儿童发展中的个别差异, 让幼儿通过科学教育更好地适应当代生活。 幼儿科学教育旨在帮助幼儿获得广泛的科学经验, 在感知经验的基础上建立概念发展幼儿的观察、分类、测量、表达、思考等智力技能和学习、探索的方法发展幼儿的好奇心、探索的兴趣、热爱大自然的情感培养幼儿的主动性、积极性、独立性、创造性和自信心等良好品质。 科学教育内容在原有基础上得到了扩展和更新, “现代科技产品”、“生态环境教育”等与时代相结合的内容被纳入现代幼儿科学教育。 科学教育强调以“探究”形式进行。 2001年教育部颁布《幼儿园教育指导纲要试行》, 翻开了我国幼儿园科学课改革新的一页。 《纲要》将“科学”与“社会”、“语言”、“健康”、“艺术”列为幼儿园教育的五大领域。 国家的课程文件中正式采用“科学课程”这一提法。 至此, 我国出现了正式的幼儿科学教育课程, 同时废止了1981年颁发的《幼儿园教育纲要试行草案》。

摘要：我国幼儿科学教育经历从萌芽到发展、壮大的过程, 在发展过程中, 科学教育的方方面面随之发生诸多变化。作者认为以时间为记录单位, 可以分成五个历史阶段。

材料科学的发展历程 篇3

【关键词】美国科学教育 特点 启示

在不同的时代，科学教育有着不同的内涵和不同的取向。美国的科学教育不仅源远流长，而且一开始就渗透了科教兴国的战略思想，把科学教育同社会、经济以及军事的发展密切的联系在一起，具有鲜明的时代性和发展性。

一、二战后美国科学教育的发展历程及特点

（一）二战后到19世纪80年代间的科学教育

1957年，前苏联第一颗人造卫星的上天成为美国掀起教育改革的直接刺激，引发了美国社会（尤其是在科技界和教育界）对美国教育，特别是科学教育的大讨论。美国开始意识到随着科技的快速发展，旧式的职业教育已经不能适应社会的发展，必须要改革教育，把重点转移到顶尖人才和科学家的培养上。

1958年，由艾森豪威尔总统亲自签署的《国防教育法》公布，这是美国战后首次颁布的教育大法。《国防教育法》为美国战后的第一次教育大改革确定了方向。该法案提出的第一条“重要紧急措施”就是加强普通学校的自然科学、数学和现代外语（新三艺）的教学。

《国防教育法》规定国家将采取以下项教育措施：第一，加强普通公立学校的数学、科学与外语教学，改革课程内容，突破旧教材的陈旧落后局面，为学校设置理科实验室，成立外语教学中心，加强视听电化教学设备，提高外语水平；第二，加强现代技术教育，设置各种现代教育的媒介，如电视、广播、电影、交通工具等。这次改革基本上着眼于课程的改革，旨在加强科学科目的教学，培养高级技术人才，增强课程的抽象性和理论性。

同时，在这一时期一大批教育学家和认知心理学家的涌现也为课程改革指明了方向。布鲁納提出了学科结构课程理论，强调科学课程的学科结构化、理论化和发现教学法。科学探究（或探究性科学教学）就是在布鲁纳提倡的“发现教学法”基础上应运而生的，其目标是通过理解基本概念发展学生的科学素质和科学态度以及解决问题的能力。

然而，这一时期美国的科学教育改革，由于在思想上把科学教育的目标仅仅局限于培养科学家和工程师，方法上仅仅局限在课程的改革上，所以并不成功，甚至被认为是失败的。由于课程理论性抽象性强，大部分学生难以理解，所以这一改革只是培养了一批顶尖人才，大多数学生的科学素养并未有实质性的提高，甚至有退步的倾向。20世纪70年代中期的教育出现了“钟摆”的现象，由此兴起了“返回基础”运动。20世纪70年代中期美国的一项评估研究发现，新的科学教材使用的范围并不广泛，科学教育的质量不但没有像预期的那样提高，反而降低了。

但是，这一时期的基础教育课程改革不能说是完全失败的。首先，经过这次科学教育改革，科学课程和教学吸收了此前进步教育时期“活动课程”的诸多积极因素，改造了传统的学科课程，加入了学科结构和科学研究的成分。其次，新的科学课程固然难度大、理论性强，但毕竟培养了一大批天才学生和科学英才，使美国科学技术人才短缺的局面有所缓解，这也是今日美国的科学技术水平仍然遥遥领先于世界其他国家的一个重要因素。

（二）20世纪80年代以来的科学教育

进入20世纪80年代，美国政府又对其科学教育进行了重新定位。1985年，美国科学促进会（AAAS）开始制定全面革新美国全民科学教育的长远发展计划——“2061计划”。在该计划的卷首语中有这样一段话：“在下一个人类历史发展阶段，人类的生存环境和条件将发生迅速的变革，科学、数学和技术是变革的中心。它们引起变革，塑造变革，并对变革做出反应。所以，科学、数学和技术将成为教育今日儿童面对明日世界的基础。”[2]该计划提出了科学要面向全体大众，科学教育的主要目标在于全面提高全体大众的科学素养。该计划探讨了美国青少年为了适应21世纪科学技术和社会的发展与变化，需要在中小学阶段掌握科学、技术和数学方面的基础知识、技能和应有的科学态度，指出所有青少年都需要并且应该得到基本的科学、数学和技术教育，使他们的生活多姿多彩并富有成果，以适应科学知识和技术力量的急剧增长。

1996年，美国的《国家科学教育标准》正式出版。这个标准有助于美国公众了解科学素养的含义。它描绘了所有学生在经历了一定阶段的学习之后，了解自己在科学领域应该知道什么以及能够做到什么。科学教育标准不仅为教师在制定科学教学的内容、教学方法、教学评估、教师专业发展等方面提供了标准，也提供了管理政策和解决困难的方法，给所有的学生学习科学创造更多的机会。

在此次的科学教育改革中，重视科学、技术和社会（STS）以及科学教育全民，科学素养的理念更是被推向了一个新的高度，这对以后各国的科学教育都产生了极其深远的影响。20世纪80年代以来，西方发达国家积极推动科学教育改革，以STS为核心制定了诸多改革计划，形成了“STS教育运动”，它表明了科学教育的发展方向，体现了改造传统的科学教育、促进科学技术与人文大融合的趋势。美国当代科学家施瓦布（J.J.Schwab）认为：“科学教育的本质是让学生理解在科学发现过程中，问题是怎样提出的，如何得到验证的，最后又是怎样得出结论的……科学探究有人文价值的一面” [3]。与传统的科学教育相比，STS课程更体现了时代赋予的勃勃生机，更富有生命力。在理念上，STS课程更加强化了科技与人文的整合；在目标上，STS计划则致力于培养学生的科学素养，而这些进步势必更能推动科学教育的进一步发展。

与之前的科学教育相比，此次的科学教育改革表现出它独特的特点，并在当时的历史背景下显现出了勃勃生机。首先，许多研究型大学顺应政府号召，设立科学教育学系或科学教育研究机构，这些措施为美国培养了大批的科学教育人才，为科学教育改革提供正确且有力的指导；其次，这次的科学教育改革在其课程改革上也有了进一步的发展，展现出系统性强、配套措施到位等特点；第三，针对以往科学教育改革未能解决的学生探究性学习欠缺和科学教育普及度不尽如人意的问题，在此次的教育改革中得到了重视，学校不再倡导发现教学法，取而代之的是科学探究；最后，这次科学教育改革得到了美国全社会由上至下的支持，其中更是得到了科学界和企业界的大力支持，而这些源自社会的广泛支持促使美国的中小学科学教育产生了一系列积极的变化。

二、对我国科学教育的几点启示

科学教育具有明显的时代性和发展性。因此，我国政府提出了“科教兴国”战略，这是我们解决长远发展、增强综合国力、增强国际竞争力的根本所在。但是我们也必须认识到，目前我国的国民科学素养远远不能满足时代的要求，而国民科学素养不高的根本原因之一就是科学教育落后。这就需要我们改革已有的科学教育模式，以适应社会的发展。

（一）必须对科学教育的观念进行更新，大力倡导研究型学习

没有一成不变的科学理论。科学处于不断的发展变化之中，由于科学不是简单的对事物的直观反映，因而人类不可能建构一种适用于任何时刻的科学理论，因此我们必须要明白科学教育并不能仅仅是传授科学知识，同时也必须要引导学生发现掌握一些科学方法，构建科学的框架，帮助学生建立自己的科学体系。这样他们才能适应科学的多样性与发展性，必须要让学生在生活情境中去探究科学，把科学知识和学科逻辑转化为问题情境和探究主题。

（二）要建立专业的科学教育研究机构，加强科学教师师资队伍建设

目前我国的科学教育改革所面临的第一个问题就是缺乏科学教育研究的学术支持。目前我国尚无一个专业的科学教育研究机构，全国的大学也没有专门的科学教育学科。科学教育的研究人才严重匮乏。因此国家必须要重视基础科学教育研究，关注科学教育人才和教师的培养，学校也应竭尽全力为科学教师提供充足的科学探究空间及资源。

（三）从学校、课堂逐步改变科学教育的方式

在学校进行科学教育必须要充分考虑到不同阶段学术的身心特点，同时也必须考虑到地区和民族差异，要以所在地学生的知识背景及阅历进行有针对的教育，同时科学教育最好以生活中的例子为原型，这样学生就能更加主动也能更加深刻的去理解这些科学概念，从而真正的将科学融入生活，把科学知识融入自己的知识结构。

【参考文献】

［1］腾大春.外国教育通史[M].济南：山东教育出版社，1994：89.

［2］美国科学促进会著.中国科学技术协会译.面向全体美国人的教育[M].北京：科学普及出版社，2001.

材料科学的发展历程 篇4

挑战十年 中国精神—— 十六大以来中国改革发展历程

述评之三

事非经过不知难。

这10年，是中国一路高歌的10年，也是中国迎难而上的10年。

非典暴发，人民生命安全遭遇重大危机。

汶川地震，玉树地震，舟曲泥石流，一次次特大自然灾害，撕裂山河，撕扯人心。

国际金融危机冲击突然袭来，经济下滑，企业困难，失业增加，中国经济化危为机，风景这边独好。

承办奥运，兴办世博，百年梦想，当代盛举。组织世界上最大最为复杂的赛事和展会，是喜悦也是挑战。

愈挫愈勇，愈难愈进。中国人就有百折不挠的精神。万众一心，顽强拼搏，我们战胜了一次次自然灾害，我们成功应对国际金融危机冲击，我们办好了奥运世博，办成了一系列难事大事喜事。中国高昂着头，中国人民高昂着头。

历史不仅以它的辉煌时刻让人铭记，更以它的艰难曲折让人难忘。应对挑战更能迸发力量，战胜困难更显意志精神。党的十六大以来的10年，是充满挑战的10年，我们不仅收获了丰厚的物质财富，也收获了宝贵的精神财富。灾难无情人有情

10年，一次次抗击重大自然灾害。“万众一心、众志成城，不畏艰险、百折不挠，以人为本、尊重科学”，伟大的抗震救灾精神让我们面对灾难坚如磐石

“难事”不断，把过去这10年标注成极不平凡的历史片断。

汶川地震，历史罕见的特大地震；玉树地震，当地有历史记录以来的最强地震；甘肃舟曲特大山洪泥石流，吞没人口密集的繁华城镇。突发公共卫生事件频频发生，我们临危不乱：非典疫情猝然袭来，肆虐南北；甲型H1N1等高致病性流感警报几度拉响„„

多难兴邦。穿越风霜雨雪，经历灾难磨砺的中国更加从容自信、生机勃发。

由川西龙门山地震带一路北上，沿途的村落掩映在青山绿水间，错落有致。北方建筑的豪迈大气，江南建筑的婉约细腻，粤派建筑的精致实用，这些村落既融合了各援建省市的建筑元素，又符合川西地形地貌和农民生活需要。

如今的巴蜀大地，山清水秀，房屋整齐。如果不是亲历者，很难相信，汶川地震发生之初，这里曾经是一片残垣断壁、瓦砾成堆、满目疮痍的景象。

这是一段高度浓缩的时间。汶川地震发生后仅仅3年，10多万平方公里的破碎山河就重整为安居乐业的家园。没有发生饥荒，没有暴发疫情，更没有引发社会动荡，创造了人类救灾史上的奇迹。汶川，已不仅是川西崇山峻岭间那一个小城，它成为中华民族“众志成城、共克时艰”信念的缩影，当代社会主义中国“以人为本、科学发展”理念的象征。

灾难无情，人有情。面对一次次严峻挑战，中国人民凭借怎样的精神缔造奇迹？又收获了怎样的启示和经验？

我们以人为本，尊重科学——

每次灾难袭来时，“人民生命高于一切”，“第一位是救人”，是我们的最高信念。党和政府对百姓安危、人民利益的挂念，展现了社会主义制度珍爱生命、保护人民的本质。

历史的灾难最终将通过历史的进步得到补偿。“一个善于从自然灾害中总结和汲取经验教训的民族，必定是日益坚强和不可战胜的。”胡锦涛总书记在全国抗震救灾总结表彰大会上的重要讲话，显示出中华民族面对灾难的坚定和智慧。

2003年，一场突如其来的考验降临华夏大地。来势汹汹的非典疫情，让那一年的春天充满不安。面对严峻疫情，党和政府把人民群众的身体健康和生命安全放在第一位。胡锦涛总书记多次主持中央政治局常委会议和政治局会议，及时做出一系列重大部署，向全党发出坚持“两手抓”、夺取“双胜利”的号召。国务院先后召开10多次常务会议，研究制定了一系列重要防治措施；制定并公布了《突发公共卫生事件应急条例》，将防治工作纳入依法、科学、规范、有序的轨道。

非典的代价是沉重的，但这个代价并没有白白付出，它大大推动我国应急体制的进步、公共卫生事业的进步、社会公共事业的进步，使得我们在后来各种突发事件的应对中，受益匪浅。

居安思危，完善体制。2005年，《国家突发公共事件总体应急预案》经国务院常务会议讨论通过；2007年，全国人大常委会通过突发事件应对法；汶川地震5个月后，国家立法机关修订防震减灾法，提高学校、医院的抗震设防标准，并对应急救援机制、过渡性安置、灾后恢复重建等作出相应调整。预防与处置并重、常态与非常态结合，我国应急体系建设取得重要进展。

正是依托这一套应急管理体系，使我们经受了近年来各种灾难的严峻考验。无论是南方大范围低温雨雪冰冻、汶川特大地震、玉树强烈地震、甘肃舟曲特大山洪泥石流等自然灾害，还是甲型H1N1流感、高致病性禽流感等公共卫生事件的防控，都最大程度地减少了突发事件造成的生命财产损失，维护了社会和谐稳定。

我们万众一心，众志成城——

汶川地震后，党和政府及时提出举全国之力，支持灾区恢复重建，迅速出台了一系列政策措施。汶川地震3年内投入恢复重建资金就超过1万亿元。中央财政安排灾后恢复重建基金和税费优惠、金融支持、用地保障、法制保障„„党和国家的一系列“顶层设计”，为恢复重建提供了最强有力的制度支撑。

一方有难、八方支援。在灾难面前，举国上下患难与共，前方后方同心协力，海内海外和衷共济。汶川地震后仅一个月，19个省市就组织开展灾后恢复重建对口支援工作。“一省帮一重灾县”，五湖四海的人才资源、技术资源和智力资源，全国各地的灾害防治和建设经验在这里汇集。玉树地震发生后，灾区5000多名中学生被妥善安置到省外就学。

在灾难中，一个个大写的“人”，更让人感动。灾区各级党委和政府无愧中流砥柱角色，在山崩地裂的危急关头，处变不惊、指挥若定，带领群众勇敢站立起来。党员和干部挺身而出、身先士卒。解放军战士用忠诚和血肉之躯，一次次向世人昭示，我们的人民军队不愧为人民的子弟兵。灾区人民临危不乱、守望相助。在千钧一发的生死关头，多少人把生的希望留给他人、把死的威胁留给自己，多少父母用双臂为孩子撑起生命的天空，多少老师用身躯为学生挡住死神的威胁。

我们不仅应急，更重长远——

如果说救援抢险是应急能力的集中体现，那艰巨的灾后重建，则是对发展思维和战略的长久考验。

一个客观的现实是，我们正处在一个自然灾害多发频发的时期。而中国地少人多，逼仄的生存空间，使我们面对灾害时往往会付出更大的代价。在每一次灾后恢复重建过程中，如何提高灾区百姓的生活质量，如何使灾区的发展方式实现转变，如何保护灾区的环境承载能力，促进生态恢复，更好地实现人与自然的和谐相处，都备受重视、颇费思量。

玉树是我国的三江源所在地，号称“中华水塔”。当地百姓都知道，从江里直接打上来的水泡奶茶、煮饭，比矿泉水还要好。玉树的环境保护，不仅关系到当地发展，也关系到全国。

为保证在恢复重建过程中，玉树环境不被破坏，由中国科学院牵头，130名专家学者参与，对当地的资源环境和承载能力进行综合评价，哪些地方可以建、建到什么程度，哪些地方不能建，都广泛征求意见。

在重建过程中，既考虑灾区原有的发展基础、资源禀赋，又充分利用重建提供的发展机遇，高起点、高标准建设，重视产业升级、节能环保，努力促进灾区经济社会全面协调可持续发展。通过恢复重建，使灾区的基础设施、人居条件都有较大改善。过去灾区很多城市没有污水处理设施，市政设施很不健全，在重建中全面加强了供水、污水处理、能源供应等公用设施建设。

正是由于充分考虑到当地百姓的需求，才使得恢复重建不是简单地克隆过去，而是站在了一个更高的发展起点上。汶川地震后，有人担心，当地发展水平至少要倒退几十年，但通过几年灾后重建，有群众由衷地说，“我们的日子至少向前迈进了20年。” 迎难而上促发展

10年，一次次化解经济风险。“满怀信心，果敢从容，坚持改革，攻坚克难”，昂扬奋进、科学发展的精神让中国经济风景这边独好

不像自然灾害那样令人恐惧，经济发展中的曲折悄无声息，却也刻骨铭心。

经济下滑，出口减少，企业经营困难，失业人数增加。2008年，这一自上世纪30年代大萧条以来最为严重的国际金融危机，给融入全球化的中国经济带来了严重冲击，打乱了中国经济前进的步伐。

这一年，中国经济增幅掉头一路向下，从一季度的超过10%，下滑到四季度的不到7%，下降的幅度令人担忧。而挑战的更严峻之处在于，中国外贸依存度高达60%以上，中国经济会不会被世界经济拖垮？当金融危机从美国蔓延到全球、从虚拟经济扩展到实体经济、从发达经济体传导到新兴经济体，其影响之深刻、局面之复杂，远远超过上世纪末的亚洲金融危机。中国这个有“世界加工厂”之称的经济体，能不能抵御得住外需急剧下降、大量出口企业停工的猛烈冲击？中国这个世界第一人口大国，能不能承受城镇失业人员增加、上千万农民工回乡的严酷事实？中国保持了30年的快速增长势头，会不会就此戛然而止？

应对严峻挑战，考验的是驾驭复杂局面的能力，展现的是昂扬奋进的精神状态。

我们满怀信心，果敢从容——

“信心比黄金更重要”！在最困难的时刻，来自党中央、国务院的声音，鼓舞全国人民树立起迎接挑战的信心。这信心来自社会主义集中力量办大事的制度优势，这信心来自改革30年积累的雄厚的物质基础，这信心来自近年来政府在宏观调控实践中积累的丰富经验。正是因为有了信心，党中央、国务院领导全国人民共渡难关，在国际金融危机中书写了精彩的中国答卷。

虽然国际金融危机的冲击打乱了中国经济发展的节奏，但一心一意谋发展的时代主旋律没有变。中国工业化、城镇化、现代化的历史任务还没有完成，全面建设社会主义小康社会的目标还没有实现，任何理由都不能阻挡我们的脚步。面对猛烈的冲击，中国用最快的速度推出了大规模的刺激计划，力保国民经济稳定增长。外需不足内需补，一方面大规模增加政府支出，启动实施总额达4万亿元人民币的两年投资计划；另一方面，推出“家电下乡”、“汽车下乡”以及“以旧换新”等一系列刺激消费的政策，增强消费对经济增长的拉动作用。

我们化“危”为“机”，科学发展——

应对挑战，科学发展成为指导我们的精神力量。党中央、国务院“危”中捕“机”，化“危”为“机”，大规模刺激政策将促内需与调结构、惠民生相结合，4万亿投资重点锁定经济发展中的一些薄弱环节和与民生相关的领域。此后，陆续制定并实施了汽车、钢铁、装备制造等十大重点产业的调整振兴规划，出台了一系列促进战略性新兴产业发展的政策措施，以期在保增长的同时加快结构调整、推动产业优化升级，增强国民经济的整体素质和发展后劲。财政对“三农”支出大幅增加，节能减排治污投入更多真金白银。近两年，又加大了保障性住房建设的支出，扩大了社会保障的覆盖面。

我们坚持改革，攻坚克难——

应对挑战，改革创新的精神不断书写新的篇章。10年发展，改革依然是推动中国前进的强大动力。在应对国际金融危机挑战的几年间，尽管发展的国内外环境都不宽松，但改革的步伐从未停止。为完善社会主义市场经济体制，稳固经济可持续发展的基础，2010年，《国务院关于鼓励和引导民间投资健康发展的若干意见》正式发布，这是改革开放30多年中，国务院首次针对民间投资发布综合性政策文件。2012年，各部委又密集推出落实国务院文件、推动民间投资的工作细则，以进一步增强经济发展的内生动力和活力。10年改革，我们行进在深水区，财税制度改革、金融制度改革、土地制度改革、林权制度改革、资源类产品价格改革„„每一步都在创新精神引领下攻坚，每一步都在为健全社会主义市场经济体制添砖加瓦。在民生领域，连续多年持续推出的改革举措，使得我国城乡养老、医疗和最低生活保障制度建设取得了突破性进展。

全国上下齐心协力，密集的政策措施发挥效力，中国经济风景这边独好。在受国际金融危机冲击最严重的2009年，依然实现了9.2%的增速。

风险与机遇并存，挑战与成就同行。中国经济发展从来就不是一帆风顺。成功应对国际金融危机冲击，只是10年经济发展承受的最大一次挑战。10年间，各种挑战接连不断。从2002年走出亚洲金融危机的影响、步入新一轮上升周期开始，中国经济多次经受结构失衡、经济过热、通货膨胀，以及通货紧缩的挑战。正是在应对挑战中，我们精神更加昂扬，经验更加丰富，中国经济更加成熟。

挑战10年，黄金10年，十六大以来的10年是中国经济大踏步前进的10年。经济总量连上大台阶：2006年突破20万亿元大关，2008年实现30万亿元，2010年又冲过了40万亿元，从2003年到2011年，国内生产总值年均实际增长10.7%，其中有6年实现了10%以上的增长速度。这一时期的年均增速不仅远高于同期世界经济3.9%的年均增速，而且高于改革开放以来9.9%的年均增速。在世界经济的排位，从2002年的第六位，上升到2010年的第二位，成为仅次于美国的世界第二大经济体。2002年，我国人均国内生产总值刚刚突破1000美元，到2011年已经达到5414美元，中国已经跻身上中等收入国家行列。盘点成就，我们可以自信地说，黄金10年，已经为顺利实现2020年全面建设小康社会的目标奠定了坚实的基础。盛会盛情中国风

10年，一次次办好喜事。“为国争光、艰苦奋斗、精益求精、勇攀高峰、团结协作”，奥运精神让中国形象在世界舞台上大放异彩

在一个国家现代化的历程中，总会有一些标志性重大事件，其影响之深远，甚至关系到国家和民族未来发展的走向。

北京奥运会和上海世博会，正是具有如此历史地位的重大事件。在中国近10年来的发展道路上，这是最引人注目的两座里程碑，标记着中国成为全世界焦点的重要时刻。

百年期盼，今朝梦圆。为了奥运会和世博会来到中国大地上，中国人民付出了几代人锲而不舍的顽强努力。

1908年，中国人就发出了中国要参加奥运会、举办奥运会的第一声呼唤。1932年，我国只有一名运动员参加了洛杉矶第十届奥运会，开启了中国参与现代奥林匹克运动的艰难征程。新中国成立前，我国运动员费尽周折参加了3届奥运会，虽然竭尽全力，但从未获得一块奖牌。这也是旧中国苦难深重、积贫积弱在体育事业上的反映。

1894年，提倡“富强救国”的广东人士郑观应，首次提出要在上海举办万国博览会。但是，在战乱频频、积贫积弱的年代，中国办世博，只能是漫漫长夜中一个梦想。

中国与现代奥运、世博会的不解情缘，始终与中华民族奋发图强的顽强努力密切相关，始终与中国走向世界的坚定步伐紧紧伴随。当历史掀开了21世纪这一篇章，中国以全新形象出现在世界舞台上时，世界也理所当然选择了中国。

奥运和世博的成功，体现了中国的综合国力和制度优势，展现了中国人民崭新的精神风貌。

我们开放包容，共铸辉煌——

“同一个世界，同一个梦想”。从北京奥运会火炬点燃的那一刻，世界各国人民共同经历了激动人心的历史时光，共同分享了激情澎湃的奥运欢乐，共同书写了奥林匹克运动新的辉煌篇章。团结、友谊、和平的奥林匹克精神，促进了世界各国人民的相互了解和友谊。那一段令人难忘的日子里，共同的欢呼声响彻寰球。

“给中国一个机会、世界将添一份异彩”。上海世博会吸引了246个参展国家和国际组织、超过7000万人次的中外参观者。从创意无限的场馆展示到精彩纷呈的文艺演出，从琳琅满目的科技结晶到思想荟萃的各个论坛，在这个全球性文明盛会上，“世界智慧”和“中国之光”交相辉映。上海世博会是有史以来第一次在发展中国家举行的综合类世博会，也是历史上国际参展方最多的一届世博会。中国的国际影响力和上海世博会的吸引力，汇聚成强烈的“世博磁场”。

“奥运会用体育来促进和平、增进了解，具有独特的吸引力。2008年奥运会主题口号抓住了这一奥林匹克精神的实质，国际奥委会对此感到欣喜。”国际奥委会主席罗格如是评价。“上海世博会是世博会历史上的一座里程碑，它所创下的标准如此之高，以至于此后我们甚至要用几十年去达到它。”国际展览局秘书长洛塞泰斯由衷感叹。

我们重信守诺，勇于负责——

向全世界奉献一届有特色、高水平的奥运会，奉献一届“成功、精彩、难忘”的世博会，这是中国人民对国际社会的郑重承诺。经过多年不懈努力，中国圆满而成功地兑现了诺言。

为了履行承诺，中国人民付出了艰苦卓绝的努力。这一张张令人赞叹的中国答卷上，凝结着各方的智慧和汗水。

盛会的成功，来自于持续快速增强的综合国力。正是改革开放30年所积累的物质财富和精神财富，使我们高水平完成了筹办主办工作。而奥运会和世博会，也是向全世界打开的窗口，向世界展示了中华民族五千年灿烂文明，展示了新中国发展的辉煌成就，展示了中国人民为创造美好生活而团结奋斗的精神风貌。

盛会的成功，来自于“举全国之力”。充分发挥制度优势，合力做好世博筹办工作，成为各部门各地区的自觉行动。为确保上海世博会平安举办、长三角各地、华东地区以及全国各省区市共同构筑起一道井然有序、开阖有度的安保网络。

我们追求卓越，默默奉献——

盛会的成功，来自于民族精神和时代精神的强大支撑。为国争光的爱国精神，全心为民的服务精神，团结协作的团队精神，严谨科学的实干精神，追求卓越的创新精神，爱岗敬业的奉献精神„„无不体现了社会主义核心价值体系的精神实质。在奥运会和世博会的筹办举办过程中，以爱国主义为核心的民族精神和以改革创新为核心的时代精神，得到了充分而集中的展示。

盛会的成功，来自于每一个中国人的自觉奉献。无论是从ABC开始学习英语的出租车司机，还是刻苦演练的奥运礼仪小姐；无论是讲文明讲礼貌的小学生，还是在一线辛勤工作的志愿者，每一个普通的中国人都以主人翁的姿态奉献出自己的一份力量。“全民健身与奥运同行”、“奥运进社区”、“奥运进校园”、“我参与我奉献我快乐”„„在奥林匹克宗旨的促进下，城市功能在改善，服务水平在升级，环境保护在推进，公民素质在提高。

这两大盛会在中国的举行，也给我们留下了丰富的精神遗产。“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”理念深入人心，极大地提升了全社会的环保意识、科技意识、文明意识；活跃在奥运赛场内外的上百万志愿者、拉拉队和观众，让我们更加体会到真诚、热情和包容的珍贵；创新作为世博会不变的灵魂，为中国未来的工业化和现代化之路提供了无数的灵感和启示。

经历北京奥运会、上海世博会“大考”的中国人，完成了从“看世界”到“融入世界”的完美转身。

科学的历程读后感 篇5

吴国盛教授的此本著作，其知识的权威性系统性以及写作语言的朴实平易已经无需赘言，其本身的翻印次数与发行数量就是受众认同的一个极好的指标。此次新版的问世，距原作首度发行已有，此期间对于科学史史料的发掘及固有观点的纠正，作者已经在书中予以清晰的阐明，是为对此部经典著作的补充与完善。

作为一名对科学发展抱有好奇，并具有一般科学常识的读者，作者开宗明义的论述就寄予笔者以醍醐灌顶之感。比如书中所论述的科学，“从严格意义上讲其实并非是一种普遍的人文现象，而更多的是根源于古希腊文明的西方传统。”(页48);而古希腊丰富的科学遗产主要体现在对自然的高度对象化与数理化，以及其思维过程中严密的逻辑系统。天文、医学、算学等学科虽然在各地区的古代文明中有所积累，虽然阿拉伯文明、中华文明在某些特定的历史时期曾因对自然的认识，对具体工具的发明有过突出的贡献。但不可否认西方的“科学”因其独特的优势和悠久的传统已经成为当代的主流，已经成为人们认识自然、改变生活的主要力量。了解这些，为我们借鉴他者，反省自身提供了好的途径。

本书以时间为序，各卷首以提纲的形式概括了相关时期科学发展的时代特征，其中又以天文学、物理学、化学、生物学、医学等学科的代表学者为主要书写对象，勾稽出一个个划时代的发现与学说。我们可以看到，科学在发展过程中是如何突破一个个“错误的权威”，人类是如何在古老的疑惑中迎来一个个清晰的答案。宗教思想与世俗权威一度扮演着不小的阻力，保守与偏执的思想即使在科学家群体、甚至创造了突破性进展的科学巨人心中亦深刻存在。我们亦可发现，早期的科学与技术的“社会地位”判若星辰，注重思辨与提倡实验这两项宝贵精神并非同时出现，直到近代，科学与技术才作为合力相互发展、促进，并深刻改变人们的认识空间与生活面貌。科学的生成机制、学术环境的营造更牵扯出了不同时期地区与国家间地域、语言、政治、经济等各方方面发展的样貌。

科学的历程读后感1000字左右 篇6

《科学的历程》表现出了两种编史方法的融合。一方面，吴国盛集纳了传统的科学史史料，在很多问题上延续了传统科学史的叙述方式。另一方面，吴国盛对很多问题的叙述又表现出自己的见解。这就可以使普通读者既可以了解作为大众语境之下的科学史，又可以看到吴国盛这位导游所发现的独特景观。

本书最大的特点，是既有深刻的理论分析，又有激情的描绘。因为作者的学术研究横跨科学哲学和科学史两大领域，因此也注定了本书的一些特点。在对一些历史事件描述时，既能让读者钻进去，又能让你走出来，对有些问题进行了适度反思。比如在谈到18世纪英国产业革命和法国大革命时，除了对纺织、蒸汽机的发明进行了一番描述外，作者认为“工业革命基本上是在与理论科学无关的情况下发生的，但却马上带动了相应学科的发展。科学自此越来越面向实用技术，并形成了科学—技术相互加速发展的循环机制”。阅读此书有点像登山时找到一位高水平的导游，在引领你看景的同时，还能陪你谈古论今，思考原由。

本书还有两个令同行刮目、让读者感激的优点:一是插图丰富，并且随文在版面周边出现。这样能使所叙述的历史事件更加生动、直观、亲切，关键是能使读者有一个想象空间和印象，并长留在他的脑海中。二是这次第二版作者弥补了初版的缺陷，下大气力补充了注释、参考文献及索引，这一部分做得非常到位。比如参考文献第十条，作者把近国际和国内出版的科学史书籍进行了系列点评，内容既涉及综合史，也有分科史;既谈到内史，也包含外史，洋洋三千字，大有纵论的架势。人名索引都有中英文对照，这样读者如果想进一步研究的话，可通过索引和参考文献查找更详细的资料。

吴国盛在本书中一直强调现代科学正处在十字路口上，科学的未来如何，人类的未来如何，是一个应该引起现代人反思的问题。在本书最后一章，他对科学进行了一定的反思，认为在科学成功的背后，我们必须注意到潜在的危险;人类通过大规模开发大自然，虽然掌握了更高的能量，有了一定的支配自然的能力，但也可能动摇人类生存的根基。

陶瓷刀具的发展历程 篇7

由于陶瓷刀具在1200一1450℃高温下尚能进行切削, 并且可在切削速度500一1000m/min下进行工作, 陶瓷刀具的研制成为刀具材料研究的热点。并且随着烧结理论的深入研究, 各种氧化物、碳化物及氮化物等粉末制备技术的不断改进, 多种陶瓷烧结及加工设备和工艺的不断开发研制, 使得陶瓷材料成为高速切削、干切削刀具的理想材料, 几乎可以加工包括多种难加工材料在内的所有黑色和有色金属[5]。

陶瓷材料作为三大材料之一, 随着社会的发展被分成了两大类:普通陶瓷和特种陶瓷。普通陶瓷按其用途分为日用瓷、建筑瓷、电瓷和化工瓷;特种陶瓷又可分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类。结构陶瓷强调材料的力学性能或机械性能;而将具有电、磁、声、光、热、化学及生物体特性, 且具有相互转化功能的陶瓷定义为功能陶瓷[2]。陶瓷刀具是现代结构陶瓷在加工材料中的一个重要应用领域。陶瓷刀具是含有金属氧化物的无机非金属材料, 具有高硬度、高强度、摩擦因数低、优异的耐热性、耐磨性 (耐磨性为硬质合金的3~5倍) 和化学稳定性等优异性能, 能够在其他材料无法承受的恶劣环境条件下正常工作, 它已成为高速切削刀具材料的首选[4]。

陶瓷刀具材料的出现也有半个多世纪历史, 从1913年陶瓷材料最早试作切削刀具开始, 陶瓷刀具材料的发展, 在20世纪经历了以下几个阶段:50年代后期以氧化铝陶瓷为主, 现氧化铝系陶瓷刀具材料是目前所有陶瓷刀具中应用最广泛, 年消耗量最大的陶瓷刀具材料[5]。由于Al2O3系陶瓷刀具化学稳定性好、耐热、耐磨性能优异且价格低廉, 所以目前所占比例很大;60一70年代以Al2O3/Ti C陶瓷为主, 70年代后期至80年代初期发展了Si3N4系陶瓷刀具及相变增韧陶瓷刀具材料, 80年代后期至90年代在晶须增韧陶瓷刀具材料得到长足发展的同时, 各种复相陶瓷刀具材料的研究也倍受重视。目前国内外应用最为广泛的是氧化铝系和氮化硅系陶瓷刀具材料。20世纪70年代投入使用的Al2O3/Ti C热压陶瓷材料, 强度、硬度和韧性均较高, 仍是国内外使用最多的陶瓷刀具材料之一。此后在Al2O3中添加Ti B2、Ti (C, N) 、Si CW、Zr O2等陶瓷刀具也相继研制成功, 其力学性能进一步提高, 广泛应用于碳钢、合金钢或铸铁的精加工或半精加工[6]。

目前陶瓷刀具的研制己建立起融合切削学和陶瓷学为一体的、基于切削可靠性的陶瓷刀具材料设计研究理论体系[5]。现代陶瓷刀具材料多为复相陶瓷, 根据材料不同的使用环境, 以一定的设计理论为基础, 采用各种超细的氧化物、碳化物、氮化物和硼化物等为基本组分, 并依据不同的增韧补强机理进行微观结构设计, 可以制备出具有良好综合性能的复相陶瓷。

陶瓷材料本征脆性, 大多抗拉强度低、韧性差, 因此陶瓷材料的强韧化是拓展其应用的关键。最近的研究表明, 梯度功能材料 (Funetional Gradient Material简称FGM) 、表面改性陶瓷、纳米复合陶瓷刀具材料将在今后得到较大的发展[3]。

其中, 纳米技术 (Nano一ST) 是于上世纪80年代迅速形成和发展起来的一门基础研究和应用开发紧密联系的高新技术, 它在纳米尺度上研究物质 (包括分子、原子) 的内在相互作用和特性, 它所涉及的领域是人类过去很少涉及的非宏观、非微观的中间领域, 英国著名材料专家.RW.Cahn在《自然》杂志上撰文说:“纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径”[5]。经过纳米改性的材料可提高强度、增加韧性、降低烧结温度。目前使用纳米技术制备的陶瓷刀具材料主要有两种:纳米复合陶瓷刀具材料和纳米涂层陶瓷刀具材料。

纳米复合结构陶瓷的概念是由K.Niliiara于1991年提出的, 可看作是对复构陶瓷微观结构设计的应用。纳米复合材料是纳米材料的重要应用, 它由两相或多相构成, 其中至少有一相为纳米级尺寸。将纳米颗粒、晶须及纤维弥散到陶瓷基体中, 制备成的纳米复合材料具有优异的性能。切削性能实验表明, 纳米复合陶瓷刀具的耐磨性能远高于同组分的微米级的陶瓷刀具, 且断续切削的能力也有了明显增强[2]。

纳米技术的出现为陶瓷材料的改性和增强提供了条件, 纳米技术在现代陶瓷的应用方面将带来革命性的变化。将纳米颗粒增韧、纤维 (纤维) 增韧、相变增韧等手段相结合, 在保持高硬度、高耐磨性和红硬性的基础上, 研制出高强度、高韧性、智能化、经济环保、具有更好的耐高温性能、耐磨损性能和抗崩刃性能, 满足高速精密切削加工的要求的高性能复合陶瓷材料, 将是廿一世纪陶瓷材料学的发展方向[1]。

通过对近几年发表的关于陶瓷刀具切削性能研究的文献, 了解了刀具材料的发展历程、陶瓷刀具材料的主要种类和特点, 笔者认为陶瓷刀具类型的开发必将是高精度、高柔性和强化环境意识的现代制造技术的不二选择。

参考文献

[1]徐立强.新型Ti_C_N_基金属陶瓷刀具材料的研制及切削性能研究.山东大学硕士学位论文.2005.

[2]丁代存.Si_3N_4_TiC纳米复合陶瓷刀具材料的研制与性能研究.山东大学硕士学位论文.2005.

[3]Krestic V D.Fracture of brittle solidsin the presence of ther-moelasticstresses.J Am Ceram Soc.1984, 67 (9) :589￣593.

[4]宋新玉, 赵军, 姜俊玲.加工Inconel718时陶瓷刀具的磨损机理.中国机械工程.2009, 4:763-768.

[5]张福豹, 谢国如.陶瓷刀具在高速切削加工中的应用.机械工程与自动化.2009, 12:196-197.

一个伟大的科学家的成长历程 篇8

在达尔文逝世后六个月,他的儿子法朗士·达尔文把回忆录手稿删改、摘抄出来,改名为《自传》,把它编印在《达尔文生平及书信集》三卷集中作为第二章,1887年初次出版。在法朗士摘抄回忆录时,达尔文夫人爱玛事先审看了这部手稿,她反对把其中许多有关朋友的姓名、评论、家中情况和宗教问题等记述公诸于世。因此,这部删本的篇幅比原稿少四分之一,他删去了达尔文对朋友的评述,以及许多反宗教的激烈言论等等。以后,这部手稿几经修订出版,并被译为多种文字。1957年前,我国也多次翻译出版《达尔文自传》,然而都是删本,存在着一些对原文的误解和失察之处。

现在出版的这本《回忆录》全译本是译者据1958年达尔文的孙女诺拉编辑出版的《达尔文自传1809—1882年原稿未删本》的英文版翻译的。全书分八部分:一、从诞生时起到进剑桥大学为止;二、在剑桥时期的生活;三、在贝格尔舰上的航行;四、从回国时起到结婚时为止——宗教观点;五、从结婚和居住在伦敦时起,到迁居达温宅为止;六、在达温宅居住期间;七、达尔文几本出版的著作——补记1881年5月1日;八、对达尔文智力的评估。译者在翻译过程中,还参照了英、俄全译本的注释,查考了达尔文的论著、书信和日记以及其他参考书籍,在书末做了详细的注文,解释了原稿中的一些误笔,增补了其中简略的词句,并编写附录七篇,即介绍达尔文夫妇家族人员,书中人名、地名、动植物名、书刊、达尔文的主要论著及达尔文纪念馆的今昔概况。