气象科学论文篇1
坚持用科学发展观指导现代气象建设
******深刻指出,要把科学发展观放在整个马克思主义理论体系中来学习和理解,特别要注意认真学习马克思主义哲学,掌握辩证唯物主义和历史唯物主义的世界观和方***。我们要完整准确地领会科学发展观的科学内涵和精神实质,真正掌握科学发展观的基本立场、观点和方法,从根本上把科学发展观作为重要指导方针牢固确立起来。
深刻领会科学发展观集中体现的马克思主义世界观和方***
科学发展观正确回答了新世纪新阶段我国面临的“为什么发展”、“为谁发展”、“靠谁发展”和“怎样发展”等一系列重大问题,深刻揭示了我国现代化建设的发展道路、发展模式、发展战略、发展目标和发展手段,集中体现了马克思主义关于发展的世界观和方***。
坚持以人为本的历史唯物主义根本观点。***的十六大以来,以***同志为***的***中央把以人为本确立为科学发展观的本质和核心,强调发展为了人民,发展依靠人民,发展成果由人民共享,强调要始终把最广大人民的根本利益作为***和国家工作的根本出发点和落脚点。以人为本的提出,进一步丰富发展了唯物史观,充分体现了马克思主义关于人民群众在社会发展中地位和作用的鲜明立场,是治***治国治***理念的一次重要升华,为加强现代气象建设提供了根本的世界观意义上的指导。
我们要牢固确立以人为本的理念,把以人为本的***治要求体现到领导决策和气象全面建设的方方面面。要把以人为本作为基本的***治准则,始终坚持公共气象的根本性质,坚决维护人民群众的根本利益,任何时候、任何情况下,都要把人民群众防范自然安全放在首位。要把以人为本作为基本的领导原则,充分尊重全体干部职工的主体地位,坚定地相信和依靠广大群众,切实重视群众的全面发展和进步,努力使各项工作更好地体现广大群众的根本利益。要把以人为本作为基本的管理法则,切实做到尊重人、理解人、关心人,重视解决干部职工工作生活中的实际困难和问题,不断提高职工的思想***治素质、科学文化素质、业务专业素质和身体心理素质,维护职工正当的民主权益,激发广大职工的积极性和创造性。
把握统筹兼顾的辩证方法。科学发展观强调统筹兼顾,就是要总揽全局、科学筹划、兼顾各方、协调发展,正确处理经济发展和社会全面进步的关系,正确处理人口、资源、环境的关系,正确处理改革、发展、稳定的关系,妥善解决发展中的各种矛盾,努力实现全面协调可持续发展。解决当前本部门建设中存在的问题,必须进一步完善工作协调机制,加强统筹指导、宏观监督和有效调控。
一是要把握联系的全面性要求。现代气象业务建设是统一的整体,行***管理、***的建设、后勤保障、气象装备各项工作密不可分。抓现代气象业务工作没有***治头脑,就会迷失方向;***治工作脱离中心任务,也就失去了意义。要正确处理局部与整体、重点与一般的关系,防止和克服顾此失彼,确保气象建设各个层面、各个要素、各项工作全面发展,共同进步。二是要把握矛盾的依存性要求。一切事物都是对立统一体,矛盾双方在既对立又统一中推动着事物的发展。三是要把握发展的持续性要求。科学发展观强调的统筹兼顾,不仅要统筹眼下的发展,更要着眼未来、谋求长远发展,保持发展的阶段性与连续性的统一。同经济社会的发展一样,现代气象建设也是一个循序渐进的过程,不能只顾眼前、忽视长远,更不能急功近利。要坚持集中抓与经常建相结合,抓重大任务与抓经常性工作相结合,对事关气象建设全局、具有长远意义的工作,要扭住不放,使长劲,求实效。
激发自主创新的内在动力。***的十六届五中全会作出走中国特色自主创新之路、建设创新型国家的战略决策,这是我们***综合分析国际形势和国内发展阶段提出的重大指导方针,是推动我国经济社会发展转入科学发展轨道的正确选择。气象领域是最具活力、最需要创新的领域。我们贯彻落实科学发展观,就要在创新中贯彻,在落实中创新,着力推动***事理论创新、技术创新、组织体制创新和管理创新,真正使创新成为推动气象发展进步的不竭动力。当前,在建设中遇到许多新情况新问题,迫切要求我们树立新的管理理念,掌握现代管理方法,提高科学管理能力。
注重质量效益的发展要求。科学发展观注重发展的质量和效益,追求又快又好的发展。“快”与“好”是对立统一体。我们强调又快又好,就是要好中求快,快中求好,就是要善于把握事物发展的“度”,善于寻求数量与质量的统一,善于确定实现统一的最佳结合点。
提高现代气象建设的质量效益,一是要处理好投入与产出的关系。搞建设、上项目、抓工作必须讲科学、讲效益,力求做到低投入、高产出,使有限的资源和经费发挥出最大的效益。二是要处理好近期效益与长远效益的关系。要切实端正指导思想,把高昂的热情与求实的态度结合起来,把近期目标与长远规划统一起来,把出***绩与打基础一致起来,真正做到“当一任领导,负几代责任”。
坚定 和谐进步的发展目标。构建社会主义和谐社会,是贯彻落实科学发展观、更好地推进我国经济社会发展的战略举措。科学发展观提出的社会主义社会的发展目标,内含着构建和谐社会的战略任务;科学发展观坚持的以人为本的发展理念,为实现社会和谐提供了价值取向;科学发展观强调的全面、协调、可持续发展,为推进社会和谐进步指明了根本途径;科学发展观要求的实现经济社会又快又好发展,就是要在发展中实现和谐,在和谐中促进发展。
我们学习掌握科学发展观的世界观和方***,一个重要的方面,就是要坚定和谐进步的发展目标,在构建社会主义和谐社会中发挥积极作用。要维护本部门的高度稳定和集中统一,进一步密切上下关系、干群关系,努力使本部门在构建社会主义和谐社会中走在前列。要不断提高有效履行气象部门在抗拒自然灾害方面的使命的能力,为全面建设小康社会提供坚强有力的安全保证。
要把对科学发展观的学习成果,转化为谋划发展的思想理念。按照科学发展观要求加强现代气象建设,需要确立的理念很多,比如,全面建设的观念、统筹发展的观念、质量效益的观念、以人为本的观念,等等。要真正把这些新的理念牢固确立起来,一是要敢于冲破传统观念的束缚。树立一种新观念不容易,清理头脑中的陈旧观念也不容易。作为领导干部,要有一种敢于自我否定、敢于大胆扬弃、敢于破旧立新的勇气,对一切有悖于科学发展观的思想观念和领导方法,都要认真地加以纠正和克服。二是要不断实现思想理念的与时俱进。要根据形势任务的发展变化,不断接受新事物,把握新要求。既要考虑到部门的特殊性,又要考虑到新时代对气象的新需求,不断改进部门教育管理的内容和手段。三是坚持用实践来验证。自觉坚持用是否有利于现代气象建设的发展进步、有利于气象预报准确率力的提高、有利于解决职工的实际问题来衡量和检验我们的工作,真正把求真务实的精神贯穿到现代气象建设的全过程,体现到气象建设的各项工作中去。
要把对科学发展观的学习成果,转化为促进发展的决策措施。对各级领导干部来说,科学发展观学习理解得怎么样,很重要的一个方面,就是看能不能运用科学发展观的基本立场、观点和方法,作出科学决策,拿出具体措施。领导干部要树立科学决策理念,努力掌握和运用科学决策方法,确保重大决策的正确性。
气象科学论文篇2
摘要:中国古代辉煌发达的科技文明,诞生了一批重要的科学伟人。重要科技人物的思想推动着科学技术的发展,对梳理科技思想变迁、分析科技发展动因具有重要意义。气象科技的发展孕育在天文地理、农工水利等各个学科中,很多历史上著名的天文学家、地理学家、农学家、水利学家和医学家等在推动古代气象科学认识技术和气象观测技术发展方面,做出了重要贡献。这种多重身份的糅合也使得古代气象科技人在发明创造方面具有独特的特点:发明主要针对农业生产、人民生命健康等方面服务;造就了我国悠长的农林气象史;受限于人物个人发展,气象科技发展具有时期性。
关键词 :春秋至隋唐;气象;科技人物
科学技术是第一生产力,科学技术的发展对于人类社会文明不断地向前迈进起着重要的推动作用。科学技术最初在人类的生产生活过程中产生,是一部人类认识、改造、控制自然的历史,是劳动人民的智慧经验的结晶①。随着社会的进步和分工的细化,出现了专业的科学技术研究人员。本文通过总结我国春秋至隋唐时期历史上在气象科技方面做出贡献的典型人物,分析其在科学思想、专著、技术发明等的成就,结合时代背景和人物自身经历,研究气象科技人物的组成特点,及气象科技成就的主要特点。
一、重要气象科技人物
1.秦汉时期的气象科技人物
秦汉时期是中国封建王朝的初建发展时期,在这400多年的时期中,建立了统一王朝,社会相对稳定,为学术文化思想活跃提供了环境。秦汉时期的统治者很重视天文气象的发展,设有专门的官员,在长安建造观象台灵台来进行天象观测,使得在这一时期中,中国的气象体系走向完善,并在古代一直处于世界领先地位②。这一时期有张衡、张仲景、王充、董仲舒、京房、崔实等人在气象科技方面做出贡献,主要包括张衡气象仪器的发明创造;《伤寒杂病论》中的医疗气象理论;《论衡》对于降水、雷电成因的研究;《雨雹对》中对于冰雹成因的认识;《易飞候》《四民月令》对于天气的站占验等③。其中,张衡和张仲景是在这一时期具有代表性的气象科技人物。
张衡,字平子,汉族,南阳西鄂,南阳人,生于公元78年,卒于139年,我国东汉时期伟大的天文学家、数学家、发明家、地理学家、制***学家、文学家、学者。在气象方面的贡献,张衡发明制作了相风鸟。相风鸟就是一个很轻的鸟形物悬在杆头,鸟的头部所指便是风向。“灵台”相当于国家天文气象观测所,就安装了这种铜制的相风鸟,用来测定风向和风速,这对于生产生活和***事都是非常重要的,也为后人的气象预测和预报提供了最初级的基础④。
张仲景生于公元150-154 年,卒于215-219 年,名机,汉族,南阳人,是东汉最有成就的医学家,被称为医圣,著有《伤寒杂病论》。张仲景在气象方面的贡献体现在医疗气象学上,其理论继承和发扬《内经》的学说,通篇建立在“气”的基础之上。对于四季的正常气候,张仲景表述为“四时之气”,对于异常的四季气候,张仲景表述为“时行之气”,比如春天应该暖和,结果出现倒春寒;这种反常的气候就可能造成人类的疾病。医学家对于正常气候和异常气候进行精确掌握,并根据天文气象知识采用不同的***方法,是医疗气象理论与实践系统走向成熟的表现⑤。
2.魏晋隋唐时期的气象科技人物
隋唐的统一,结束了从西晋末开始的近300 年的***割据时期。这种大一统的稳定繁荣局面,对于思想的活跃发展,学术文化的交流,甚至是中外文化的交流都有着巨大的推动作用。在这一时期,统治者为了***治上的需要,也大力的推动天文气象学的发展,使其在深度广度上都有一定的进步。隋唐五代时期主要创造相风旌、占风铎、占雨石,详细分析日晕,并合理解释虹之成因,将风力分为10个等级,并把风向分为24个方位。这一时期还涌现出许多气象学家,如北魏贾思勰所作《齐民要术》、初唐李淳风作《乙巳占》、黄子发编著预报风雨的著作《相雨书》、裴行俭和李愬对于***事气象学的发展等。其中贾思勰、李淳风和黄子发最具有代表性。
贾思勰,生于公元386 年,卒于543年,后魏时人,汉族,益都(今山东省寿光市西南)人,曾经做过高阳郡(今山东临淄)太守,是中国古代杰出的农学家,著有《齐民要术》,系统地总结了6世纪以前黄河中下游地区农牧业生产经验、食品的加工与贮藏、野生植物的利用等。在《齐民要术》的开头,贾思勰就阐述了掌握好气象条件是农业的根本大事,注意温度、雨水变化等天气情况对于土壤的影响。其中包含了气候、物候、节气、天气等方面的知识,对于各种作物都细致地提出了每一项生产技术的农业气象指标,做到“顺天时,量地利”,并计算其经济效益。对于畜牧气象,也做了具体可行的气象条件论述。齐民要术是气象学应用于农业生产中的典范,对中国古代汉族农学的发展产生有重大影响⑥。
李淳风生于公元602年,卒于670年,汉族,唐代天文学家、历算学家,岐州雍人(今陕西省宝鸡市岐山县),精通天文、历法、数学、阴阳学等,编著中国古代第一部星象巨著《乙巳占》。在《乙巳占》中,包含有关于风力划分等级的内容,对于各种怪雨的情况进行了记叙,记载了观测太阳的许多现象,对于日月旁的云气,也做了非常细致的分类。这些都对古代气象的预报产生了深远的影响⑦。
黄子发,唐朝人,生平失考。著作《相雨书》共10篇,是古代第一部系统性的天气预报著作。内容包括候气30条、观云52条、察日月星宿31条、会风4条、详声7条、推时12条、相草木鱼虫玉石14条、侯雨止天晴7 条、祷雨3 条、祷晴9 条,共169条。《相雨书》不是天气谚语,而是经过验证和选择的预报指标。其根据预报内容的分类也为后来的占验书提供了参考,很多方法沿用至今。此书各篇都引用例子,在气象预报的实用性方面更近了一步⑧。
二、气象科技人物的特点
1.春秋至隋唐我国农学家对气象科技进步具有重要贡献
气象和农业是紧密联系的,尤其在古代受到生产技术的制约,农业对自然环境的依赖度和敏感性更强。春秋至隋唐时期在气象对农业生产影响的关注上,主要是对气温、光照、热量、水分等要素进行研究和总结,摸清其时间和空间分布的规律,为农作物的栽培时间时节,农作物的种植规划布局提供指导。
贾思勰在《齐民要术》的开头,引用《氾胜之书》,阐述了掌握好气象条件是农业的根本大事:
《氾胜之书》曰:“ 凡耕之本,在于趣时和土,务粪泽,早锄早获。春冻解,地气始通,土一和解。夏至天气始暑,阴气始胜,土复解。夏至后九十日,昼夜分,天地气和。以此时耕田,一而当五,名日膏泽,皆得时功。”⑨
“趣时”即“趋时”,就是掌握气象变化,对于耕田来说,最重要的是注意温度、雨水变化,化冻、件对工作效率、产量、品质的影响。贾思勰指出的是季节变化,即气象条件的时间变化。
2.春秋至隋唐中国气象科技人物往往具有多重身份
春秋至隋唐时期中国的气象科技人物大多不是专职人员。与现代科学相比,春秋至隋唐中国科技的发展还处于初级阶段,没有明确细致的学科分类。统治者所设的***科学机构所涉及的学科相对比较全面,民间的科学家心系百姓的生活,所研究的领域也十分广泛。这使得许多气象科技人物的研究面非常宽广,并且大多拥有一个杂糅的身份。他们在对气象科学进行研究并作出贡献的同时,在农学、***事学、医学、天文学、地理学和哲学方面均有建树,其中,与农学的关系尤为紧密。因而,其他学科的科技发展可以带动气象学观测研究技术的进步,气象学的发展也可以反作用于这些学科,促进相邻紧密学科的进步。
此外,春秋至隋唐中国气象科技人物大多在朝廷中担任官职,并做出了较大的贡献。可以看出,国家和***府的支持有力地促进了气象科技的发展。(见表1)
3.中医“气”之思想促进了古代气象在健康方面的服务作用
气象要素是影响人类健康的主要因素之一。在春秋至隋唐时期医学实践中,学者认为医学来源于食和巫。即人类与自然界的物质交换与精神交换。而这两者,都与气象有关。
两千多年以来,《内经》不仅是中国,而且也是东方医学的渊源和基础。其理论核心运气说,是建立在人与自然关系,主要是人与气象关系的基础上的。《内经》也是古代医疗气象理论的大成之作。
东汉名医张仲景所著《伤寒论》中的理论,继承发扬《内经》的运气学说,通篇都是建立在“气”的基础上的,如:春气温和,夏气暑热,秋气清凉,冬气冷冽。⑩
上述理论说明,那时医学家对于正常气候、异常气候都能很精确的掌握“按斗历占之”,大量运用了节气知预测气候变化,在此基础上“对症下药”,根据不同气候情况采用不同的治法。
通过本文的分析,可以总结出气象人物的如下特点:第一,春秋至隋唐气象科技人物的活动研究对于气象科技的发展有着突出的贡献,这些气象理论及科技发明广泛的应用在农业的生产和预报,还应用于气象灾害的规避、气象医疗和健康等方面。第二,我国古代气象科技人物与相关学科领域有较多的联系,与农学接触最为密切,与***事、医疗、天文、地理、数学、哲学等方面均有不同程度的关联。这种学科领域上的关联,使春秋至隋唐中国气象科技人物在学术思想方面具有较强的兼容性。第三,春秋至隋唐中国气象科技人物的身份大多是朝廷官员,由此可以看出国家***府的投入与支持对于气象科技的发展起到了重要的作用。
引文注释
①高达声.技术哲学与技术史[J].自然辩证法研究,1990,6(5).
②温克刚.中国气象史[M].北京:气象出版社,2004:139.
③洪世年,刘昭明,著.中国气象史(近代前)[M].北京:中国科学技术出版社,2006:27.
④卢嘉锡,总主编.唐锡仁,杨文衡,主编.中国科学技术史.地学卷[M].北京:科学出版社,2000:209-210.
⑤温克刚.中国气象史[M].北京:气象出版社,2004:105-116.
⑥温克刚.中国气象史[M].北京:气象出版社,2004:253-254.
⑦温克刚.中国气象史[M].北京:气象出版社,2004:260-262.
⑧温克刚.中国气象史[M].北京:气象出版社,2004:262-263.
⑨(北魏)贾思勰,著.齐民要术,译注[M].济南:齐鲁书社,2009.
⑩(东汉)张仲景,著.桂林古本伤寒杂病论[M].北京:中国中医药出版社,2014.
气象科学论文篇3
1.创新实验基地硬件建设
农业气象实验创新基地由农业气象试验站、应用气象实验中心、农业资源与环境实验室组成。
1.1农业气象试验站建设
农业气象试验站实验室现有面积250m2,有试验地45000m2,仪器设备资产280万元。包括实验基地仪器、设备总值约1000多万元,包括人工气候箱、Licor-6400R光合作用测定系统、Licor-8100呼吸测定系统、稳态气孔仪(产地:德国)、茎流计、农田生态系统观测系统、大气气溶胶观测系统、叶面积仪、冠层分析仪、标准辐射站,便携式自动气象观测站等、还有国内生产的小气候梯度观测系统、自动气象站等设备。2010年,学校投资200余万,建设人工智能试验温室600m2、标准塑料大棚1000m2及水分控制试验场200m2,为学生创新实验提供了较好的实验研究平台。
1.2应用气象实验教学中心
应用气象实验教学中心拥有应用气象实验室总面积900m2。包括4个应用气象实验分室,拥有先进的国外气象、生态、植物生理、小气候等方面的仪器设备,主要承担我校应用气象学、环境工程、生态学、遥感科学、资源环境与城乡规划、农业资源与环境、大气物理学与大气环境、大气科学、地理信息系统、电气工程与自动化、信息工程、电子信息工程、计算机科学与技术、软件工程、公共事业管理、信息与计算科学、信息管理与信息系统等17个专业的专业基础实验课(含选修)的教学工作,同时承担我校相关专业学生学年论文和毕业论文的实验任务。实验室每年可开设39门的专业基础实验课。结合实习实验操作指南的多媒体课件与实验课程的网上辅助教学,对实验课程教学和大学生科技创新、暑期科技兴趣小组等活动提供了良好的教学和科研平台。
1.3农业资源与环境实验室属在建实验室
农业资源与环境实验室包括生物基础、土壤资源、植物营养和资源调控与信息管理等4个实验分室,为新建专业农业资源与环境专业开设的专业必修课和选修课的实验教学提供基本条件,保障我校资源环境与生态类专业本科生培养目标的顺利实现,并在此基础上逐步增强为科研服务的功能。主要仪器设备有LRH-150S型恒温恒湿培养箱、LRH-250-G型光照培养箱、MMM型二氧化碳控制培养箱、紫外分光光度计、GGX-9型原子吸收分光光度计、BME型生物显微镜、体视显微镜、SS-325型高压蒸汽灭菌器、1241近红外快速品质分析仪、GPS、植物生长箱、液相色谱仪、Agilent气相色谱仪等。主要承担教学任务有基础生物学、植物生理学、微生物基础、土壤学、农化分析、仪器分析、植物营养学、农产品品质分析、水质分析、环境污染生物修复、土壤调查与制***、生态环境模拟与调控、农业资源信息系统、生态系统碳氮循环等课程的实验实习。
2.创新实验基地软件建设
2.1师资队伍建设
参与创新实验基地教学实验的教师有29人,其中教授7人(其士生导师5人),副教授10人,具有博士学位的24人,其中45以上的教师6人;36~45岁之间的教师9人,35岁以下的青年教师10人,职称结构和学历结构见表1和表2。基本形成了一支由省级优秀课程团队为主体,理论课教师、实验教师、实验技术人员和研究生助教四位一体的实验教学队伍。同时,学院加强实验人员的配备,按3万人时数配备一名实验技术人员,其中高级职称占实验技术人员的20%以上,中级职称占50%以上;每年安排实验人员到国内外先进中心学习培训,紧跟国内外先进水平。
2.2***书资料建设
南京信息工程大学***书馆为本实验基地提供了大量的***书资料,相关的***书现有5万多册,其中外文***书3000多册;订阅期刊78种,其中外文15种;另外还拥有中国期刊全文数据库、学位论文全文数据库、会议论文全文数据库、时代圣典电子***书、超星数字***书馆、CALIS西文期刊目次数据库、SpringerLink、EBSCOhost、EBOnline、MGA、ElsevierScienceDirect等大型数据库。
2.3实践教学和实验教学管理建设
2.3.1实践教学管理
实践教学管理主要有:①制定实践教学计划、大纲,根据我校各专业人才培养目标和社会对人才的新要求,进一步修订完善实践性教学计划、实践教学大纲。②进一步明确职责,使实践教学管理科学化、规范化,标准化。扩大服务范围,提高实践性教学环节的内涵层次,努力拓宽受益面。全面实现实验教学、基本工作信息和仪器设备的计算机网络化管理。③建立健全的书面记录和档案、统计资料。分类专人收集和保管,由实验室主任进行检查、督促,作为重要的年度考核内容。④完善硬件建设,购买实验中心必需的仪器设备,进一步采购先进的仪器设备。⑤规划、建设现有的农业气象试验站,努力成为国内现代农业气象教学、科研示范基地和业务示范基地。
2.3.2实验教学管理
实验教学管理要求:①实验教学实现层次化。基本实验项目应仅占所有实验项目的50%左右。建立三个层次的实验教学即基本实验、提高型(综合性、设计性、应用性)和研究创新型。年更新实验内容数达总数的10%。②建立相关内容和渗透的课程体系。以教材和实验指导书为基础,充实综合实验项目,培养学生的综合实验技能。强化平时实验,平时实验成绩占总成绩的65%左右。建立实验成绩、实验报告档案。③完善实验室开放制度。完善校内和校外开放制度,承接跨专业、跨学科和跨单位的实验申请。④每年组织有特长的本科生参与学生科研项目。
2.4校外实验基地建设
近年来,应用气象学院还积极与江苏省气象局农业气象遥感中心、浦口区气象局、江苏省农业资源环境中心、中国科学院禹城综合试验站、宿州市气象局、寿县国家气候观象台、慈溪市气象局等单位签订合作协议,进一步建设校外实验实习基地。每年定期组织学生到校外实践基地参观、实习和业务培训。
2.5保障机制
(1)制度保障。学校、学院已经建立一整套科学规范的实验实践规章制度,包括中心各类人员岗位责任制,工作考核制度、实验技术人员聘任制、安全卫生管理制度、档案管理制度、中心运行经费管理规定、仪器管理规定等,各实验室有实验室规则、安全卫生制度、学生守则等管理制度并通过信息化管理实现资源共享和对外开放;(2)经费保障。校、院两级保障充足的实验建设经费,及时更新实验仪器设备,不断改进和更新实验项目;(3)用地保障。在校区规划建设中预留了应用气象实验教学基地用地,可根据实验基地发展和建设需要调整实验用地,保证实验教学正常运行。
3.创新实践能力培养模式改革措施
应用气象学走产学研人才培养模式的道路[1],着重培养学生实践创新能力、业务能力和科研能力。应用气象本科人才培养模式遵循“厚基础、强实践、多层面”的原则,由“理论教学”+“实践教学”+“业务能力培养”+“科研能力培养”4大板块构成[2],即利用基地的生产实践中发现问题和进行业务培养,在理论教学中加强基础理论学习,在科研中锻炼学生的科研创新能力。区别于原有的人才培养模式以理论教学为主,轻实践教学,过分强调学生系统掌握基础理论知识,学生的实践能力和科研创新能力难以提高的情况。从而使学生在气象为农业服务、生态环境调控、农业资源可持续利用、农业资源和环境信息化管理等方面的研究能力和创新意识得到提高。实验项目的开设与人才培养模式相适应,在实验基地主要开设如下项目。
3.1基本能力训练的观测项目
针对应用气象本科教学目标,实验基地主要开设基本能力训练一些项目,供大一、大二学生实验。主要项目有:(1)气象与大气环境要素的观测。掌握太阳辐射、温度、降水、风、湿度、气压等气象因子和大气中一些气体成分的观测方法,各种传感器性能,仪器的安装要求和技巧,(2)主要作物生长发育形状和产量的观测。观测主要作物(水稻、小麦、玉米等)的生育期、密度、株高、叶面积、产量等指标。让学生通过设计不同取样方法,获得数据后,进而通过不同处理数据方法,发现不同抽样方案、不同处理方法对观测结果的影响。不仅加强学生观测能力的培养,并且做到对学生在观测工作中的严谨作风的训练,为学生在今后从事科研和业务工作打下良好的基础。(3)生态因子的观测。使学生掌握生态因子包括地形因子、土壤因子、生物因子的测定方法,其中土壤因子包括土壤质地、土层厚度、有机质含量、土壤水分、N、P、K含量、pH值的测定。
3.2业务能力培养的实验项目
针对学生就业,开展业务能力培养的实验项目,主要对大三、大四学生开放。实验项目有:农业气象预报与情报、农业气候资源分析与评价、气象科技服务、GIS与遥感数据处理。、土壤调查与制***、植物营养成分和土壤肥力测定、作物生理指标测定、农田和森林生态系统、生物群落和种群的调查与数据分析。上述实验针对应用气象、农业资源环境与利用专业的学生就业进行系统的业务能力培养,为提高学生科研能力和创新能力奠定基础。
3.3生产技术方面能力训练项目
针对新农村建设中农业生产和设施作物栽培技术方面的生产能力的培养,为学生毕业后为社会主义新农村建设做好知识储备。开设实验项目有:作物病虫发生发展的气象条件的观测与研究、主要农作物丰产栽培管理生产环节实践、观赏花卉和蔬菜设施栽培管理技术实践、土壤配方施肥技术实践、园林植物(树木、花卉、草坪)的生产管理技术实践。上述项目以大三和大四的学生为对象。
3.4创新实践和科研能力的培养的实验项目
结合教师科研项目,让大四学生参与实验设计、数据收集、数据处理、论文写作。主要培养学生在应用气象、气象农业服务、生态环境调控、农业资源可持续利用、农业资源和环境信息化管理等方面的科学研究技能,提高科研能力和创新意识。在科研过程中,指导教师应注意加强对学生科研素质和技能、创造性的科学思维方法和严谨的治学态度的培养[3,4]。
气象科学论文篇4
关键词:产业工程气象学 精品课程 教学改革
《产业工程气象学》是应用气象学专业学生的一门核心课程,该课程主要介绍气象学与产业工程主要行业的相互关系、以及各产业工程系统对大气环境的反馈的基本特征和变化规律等。课程可以开拓气象服务领域,优化服务层次,提高各地各行业气象服务水平。南京信息工程大学2000年就开设该课程,有较好的课程理论基础与实践积累,在2009年确定为校级精品课程后,该课程的建设围绕精品课程建设目标和要求进行,取得了较好的课程建设效果。
一、产业工程气象学课程概况
《产业工程气象学》课程系统地介绍了受天气气候敏感的建筑、交通、旅游、水利电力、城市规划、公共事业等主要产业与气象的作用和影响机理,探讨如何确定有关指标、参数及其相应临界值,吸收国内外产业工程气象学研究的新成果,通过大学生科技创新项目和毕业论文组织学生参与教师的科研项目,提高学生的动手能力,能较顺利地适应多种气象服务行业工作。
2009年是我校的“教学改革年”,学校提出人才培养必须满足气象人才前瞻性、战略性、系统性的要求,充分利用大气、电子、环境、管理、人文学科齐全的优势,全方位的将南京信息工程大学建设成为中国气象局的人才培养基地,非气象专业培养方案中适当增加气象类基础课程,《产业工程气象学》课程内容已被作为全校2009版教学计划中的特色课程之一在学校各专业开设。课程组老师结合社会需求有针对性地对教学计划进行了完善,课程设计和习题训练注重实践,并与其他相关课程进行了连贯配置,极大地提高了《产业工程气象学》课程的专业性和实践性。
多年来,《产业工程气象学》课程的教学内容改革是我们不断探索和追求的目标。在该课程的建设和改革历程中,我们不断完善《产业工程气象学》大纲,及时更新教学内容,并且参考国内外先进教材编写了授课讲义。同时,加强创新意识的培养,注意因材施教,促进个性发展,与江苏省气象局华东交通气象业务中心校外实习基地、泰州市气象局等产学研基地合作强化实验实习课等,师生对本课程的结构和教学质量、效果的评价较好。
二、教学条件和教学改革分析
课程采用章澄昌先生在1997年编写的《产业工程气象学》作参考,内容涉及到大气环境对建筑工程、交通运输业、冶金、矿井、石油业,水利、电力、通讯业、商品仓储业等各产业和工程在生产和作业过程中的作用和影响,以及各产业、工程系统对大气环境的反馈的基本特征和变化规律。随着专业气象服务实践的不断深入,《产业工程气象学》课程内容与时俱进,授课内容与原教材存在一定的差异,所以编写《产业工程气象学》教材已经被列为学校规划,在新教材中我们会将产业工程气象涉及到的新成果、新进展和新热点问题有所体现,使其更加适合作为一门教材使用。
《产业工程气象学》教学团队成员大多数来自于气象部门,对气象与各产业、工程之间的关系有着很好的了解,具有指导实践的能力,同时具有大量的实习数据供学生使用,这为本门课程的实践教学部分提供了良好的条件,大大提高了教学效果。学校为教师、学生的网上作业、交流提供了适宜的网络环境。同时,学校***书馆拥有大量的馆藏书籍,购买了较为完整的数据库资源。
课程重视研究性学习、探究性学习和协作性学习等现代教育理念的应用,在教学方法上以大力提倡“学生参与”、高度重视实践教学为鲜明特色,在教学手段上以高度重视网络教学、全面使用现代教育技术为主要特点,使学生对课程产生浓厚的兴趣。
1.课堂传授教学与学生参与、相互研讨结合。在课堂上采用启发式和参与式的教学模式,通过讲授、提问、讨论、辩论、座谈、布置作业等活动,让学生系统、深入地理解产业工程气象学的基本知识和理论,调动学生的学习积极性,变学生的被动学习为主动学习。
2.高度重视课程的实验与实践教学改革。实验和实践教学是课堂讲授的重要补充。在产业工程气象学的实验教学中,适当加大了综合性、设计性实验的比重,这些实验内容对提高学生的实际动手能力、课题设计能力以及综合分析能力具有明显的效果。
3.鼓励大学生进行课外科技创新研究活动,重视研究性学习方法的应用。为了建立研究性学习、探究性学习和协作性学习的良好氛围,我校设立了不同类型的科技创新基金,鼓励大学生结合课程学习的内容,利用华东交通气象业务中心校外实习基地、泰州市气象局等产学研基地平台,开展课外科研活动。
4.将本科生毕业论文与产业工程气象学教学链接起来。毕业论文研究是学生对所学的课程知识的系统运用过程。因此,本课程教学充分利用教师充足的科研课题和经费,注重对本科生毕业论文的后续指导,使书本学习真正达到学以致用的目的。
5.加大作业、考试等改革力度,切实提高教学效果。课程的教学效果考核主要采取以下几个方式:课外作业、课堂讨论、课堂提问、考查、期末考试、实习等形式,真正反映学生实际水平和学习效果。
三、课程建设效果
校内督导专家认为,该课程是应用气象学科具有特色的一门课程,内容在气象服务于产业工程原理、指标、预报等方面进行了很好地整合,为学生提供了开拓性思路和理念,理论体系的综合性和设计性很强,符合用人单位对应用气象专业毕业生的培养要求。课程定位准确,教学目标明确,教学大纲和教学资料齐备,主讲教师有很高的教学水平和学术水平,讲授内容丰富、条理清楚、理论联系实际。特别是案例教学方法,不但内容组织得好,而且对激发学生学习兴趣、培养学生的创新性思维很有效。
四、课程建设的进一步措施
随着社会对教育和人才培养不断地产生新的需求,《产业工程气象学》建设的探索与发展还在继续,我们将在以下几方面进一步加强:
1.课程教学团队经常开展教学内容、教学方法讨论,进行专题讲座,加强学生对基本概念、基本原理及重点、难点的理解,提高学习兴趣,进一步提高教学质量。
2.组织学生进行小组讨论,互相启发,变被动学习为主动学习,老师进行总结和归纳,加深理解,提高创新思维。利用相关仪器进行观测,通过实践教学基地的建设加强学生对学习内容的感性认识,增强分析问题和解决问题能力。
3.增加课后答疑时间,教师有针对性进行指导与辅导,理清每一章节的框架及前后章节的内在联系,帮助学生将新知识难点与已掌握的专业知识联系起来。
参考文献:
[1]章澄昌.产业工程气象学[M].北京:气象出版社,1997.
[2]景元书,申双和,刘寿东.以实践教学体系促进应用气象专业发展,中国高校科技与产业化,2006,(4):270-272.
[3]余跃.《钢结构》课程教学改革的探索与实践[J].常州工程职业技术学院学报,2008,(3):32-34.
气象科学论文篇5
任何一个民族都必然面对人与自然,人与人,人与神之间的关系问题。而任何一种完整的文化都必然对这三大问题作出自己的回答,由此,从生成一个文化的功能性结构的角度看,宗教、哲学和科学乃是一个完整的文化必须具备的基本成分。
不同科学研究传统是在各自的文化背景和土壤中形成的。人们从什么角度,以什么方法观察自然,注重研究自然界的哪些方面,选择什么符号系统来进行表述,依赖于语言、文化、社会的因素。因此,我们可以说,科学同样需要通过生命来表现。科学的真理具有普遍性,而科学的具体形态、内容及其发展方向却有独特性。
中国文化在几千年的历史发展中形成了自己独特的传统,这一传统不仅决定了中国哲学的特质,也决定了中国科学的特质。它不仅深刻影响了中华科学传统对自然、普遍必然性和客观真理的理解,决定了中华科学研究传统的体用关系和认识论—— 方***原则,而且决定了科学在文化中的地位和作用。
一、中华科学模型及其符号体系
中华科学最独特,最值得注意,然而却偏偏被漠视或否认的一个特点是:它有一个不属于任何一门具体学科,几乎是凌驾于各学科之上的统一的模型体系,那就是在长期的历史发展中,以易经为基础,先后纳入阴阳五行、气论、干支计时法、河洛理数而形成的一套理、象、数、***并举,关于世界生成演变的功能性结构象征模型和符号体系。这一模型体系不同于西方近代科学关于世界构成和物质运动的组合性结构解释模型和数理逻辑体系,西方科学没有与之相对应者,而这也正是中西科学的根本差异所在。笔者认为,这一体系最根本的特征是:它具有“形而中”的性质,由此决定了中西科学不仅各自沿着不同的道路发展,而且涉及人类认识的不同层面。试论证如下:
1、 该体系既非“形而上”,亦非“形而下”。因为形而上者乃无形无象之道——“形而上者谓之道”,形而下者乃有形有象之器物——“形而下者谓之器”。根据“见乃谓之象,形乃谓之器”,该体系的特点是“有象而无形”,即给出的是看得见但却摸不着的象(根据世界在心中呈现之象而画出之卦象),而不是可明确界定的有形之物。
为讨论方便,也为突出中华科学模型体系的特征,笔者姑且名之为“形而中”。
2、 中国科学的自然观是彻底的整体论和生成论,世界不是既成的,而是生成的。根据《易传》:“太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦,八卦定吉凶 ……。”或根据老子:“道生一,一生二,二生三,三生万物。” 都表明在中国传统宇宙论的视野中,宇宙和万事万物的生成被分为三大阶段:无 有 物,即“天下万物生于有,有生于无。”也就是说,万物生成不仅有一个从无到有的过程,而且有一个从隐到显的过程, 而“有”正是一种“隐存在”或“隐过程”,这正是中华科学关注的重心。
由此,笔者主张从“生成科学”的角度,将原来笼统的形而下的部分再分成两部分,一部分为 “形而中”,表示已生而尚未成形之潜在的“隐存在”或 “隐过程”——“有”;一部分为“形而下”,表示已成象成形之显在的器物。这样:
① 从无到有,盖在一动之“几”,这是从形上到形下而“有之”,此为一突现,是本体发为“妙用”的突现。
② 从“有”到物,是生的过程,“三生万物”,是诞生,“三”是一个突变点。从生到成,是生长的过程,“动而愈出”,长而成之,由兴盛而至衰亡,有形之物复归于无。此“无”乃指“无形”,有形之物复归无形之“有”,亦是一突变。
③“有”终归于无,此“无”当通形上之道,此不仅是一突变,更是一超越。
笔者认为:①、③属哲学问题,②应属科学问题:其中,“有”是诞生的过程,这是“隐过程”,该过程中又含次一级的突变,如“一”(两仪,21),“二”(四象,22),“三”(八卦,23)。
“物”的阶段是成长过程,这是“显过程”,该过程也含次一级的突变,这部分正是当今非线性科学(或称复杂性科学)研究的热点。以往西方科学研究的范围只限于“器物”及其“显过程”,可谓“显学”;而中华科学关注的重心则在“有”及其“隐过程”,可谓“隐学”。
由此,将“有象而无形”的“有”作为“形而中”(尚未定形之气),与已“成象成形”之“形而下”(显在存在之器物)区分并抽取出来讨论,具有重大意义。这不仅有助于区分哲学问题与科学问题,澄清有关概念;更有助于突出中国科学传统的特征,厘清中西科学的差异。
3、 中西科学皆以因果律为范导,但两者的内涵、外延都不同:
鉴于西方构成论的自然观,其终极因必为构成万物而自身不被构成者,由此引导西方科学不断寻找某种不可再分的***的“原子”。而物质运动的终极因必为不动的推动者(unmoved mover)—— 牛顿所谓上帝第一推动。西方近代科学只问直接因,物质运动的直接因是力,进而为能量,再进而为某种“基本粒子”的交换,根基皆在某种实体。
中国的自然观是生成论,其终极因必为生成万物而自身不被生成者,因此必追寻生生不已的生命之源——道,而道即“无”。因为一切之“有”都是有限,“道”蕴涵无限生成之源,故必不可能为任何可界定之实体所定义。
根据“万物负阴而抱阳。冲气以为和”。以及天地人三才之说,“三”一般指“气”,或人。由此,笔者认为,事物生成及其吉凶的直接因是“三”,再深入则为“二”,“一”,它们都是“有”。其形态则皆为气,气是事物生成的直接因。而气一旦凝聚成型为显现之器物或事实,则已经是果。尽管从根本上说,器物是气的一种形态,气、物都具物质性,故皆属形而下是有道理的;但因“气”虽有象却无形,将其完全等同于形而下的经验之物显然欠妥。从科学的角度看,气与物是两种截然不同的物质形态,从气到物是一突变,应当分而论之,其中,气是基本的,是因;物是派生的,是果。
由此,西方经典科学以动力学为因果描述,这种动力学是以物物关系为基础的;而中华科学则以“生成学”为因果描述,这种“生成学”是以“气”物关系为基础的。
4、 注意到“气”的一般特征是“有象而无形”,并具有区分于有形之物而存在的***性。笔者考虑,不将“气”归为形而下,而将其相对***出来看作“形而中”,以表示一种潜在的“隐存在”和“隐过程”。由此中华科学模型所对应者不是可明确界定的有形之“物”,而是具有“形而中”特征的不定而潜(隐)存之“气”,它所象征的是事物生成由隐而显的规律。
由此,将中华科学作为一种“生成科学”,“生生之谓易。”中华科学之谓变易不是指空间运动,而是指时间生成,其关键在“生”。将中华科学模型看作人所创造的“气”之“象数”模型 ,并将之作为“形而中”的部分和阶段***出来,明确其作为生成因果模型的特殊性质与形态,是有特殊意义的。这不仅可区别于形上之道与形下之器,更可区别于本质上属“形而下”的西方物理学解释模型和西方科学。
几千年来,中华科学根据这一模型探索世界生成变易的规律,有其独到的智慧,譬如宇宙万物生成的基本规律“一阴一阳之谓道”,这里含有一独特的“太极再生机制”,这是世界上任何一种科学都没有的。
值得指出的是,二十世纪以来,西方科学的触角已探向“暗物质”,“隐序”,“真空——量子场”,“空隙”等“隐物质”和“隐序”问题。而目前,非线性科学对生成的探讨尚停留于时空描述,笔者认为其最大的难题在于:找不到统一的关于生成演化规律的因果描述和因果模型以解释复杂性现象,原因或许正在于未能突破西方科学传统限于有形之物的眼界。因此将作为潜在存在之“有”纳入科学研究的领域,正是当今和未来科学超越与突破西方近代科学传统的关键之所在。而加强和突出对中华科学“形而中”基本模型的研究,将可能为深入和推进对“生成科学”特殊规律的探索提供智慧的启迪和丰富的资源。
5、 中华科学模型体系具有“形而中”特征的又一根据是:它既可属形而上,亦可属形而下。
哲学家因该模型体系涉“有”而成物之趋势,将之归为形而下;而科学家因其不能指称具体事物,“有象而无形”,将之斥为“形而上的假解释。”仔细考察,该模型乃含有一种独特的知识形态,可谓专门研究无形之“气象”(气之象)的知识,它与确定的有形之物无着,因此才可能对世界保持一超然而观照之距离。故既可上升为境界形态而达于道,亦可静态化(量化)为科学形态而“下委”或落实于器物。
正因如此,它才可能成为形下与形上贯通的中介和枢机,本体发用的依据。它强调既不“耽空”而空谈心性与形上之道,亦不“执有”而堕于物化,“若虚而实“,”折中而用”“穷理尽性而至于命”。这正是中华科学模型所独有的“两面通”特征。
或许正由于中华科学模型体系这一“形而中”特征,中国科学才未走上西方近代科学心物二分,主客二分的道路。
6、 将中华科学的基本模型体系作为相对***的“形而中”部分突显出来,可明显看出中华科学的基本构架与中国文化“一心开二门”的基本构架具有同构性。
真如门 ……………… 体:形上之道
“心物不二” 人 ……………… “形而中”模型体系 “体用不二”
生灭门 ……………… 用:形下之器
显然,中华科学模型所含之知识是一种以道德实践为基础的知识形态。值观念始终渗透其中,不仅认知与价值统一,而且目的犹在“导人入德”。其最高境界与终极真理皆在“天人合一”。它与基于感性与知性的西方知识形态有所不同,与心物截然二分,认知与价值无关的西方近代科学更是?然异趣。
中华科学的这一特征和架构,对探索一种科学与人文统一,认知与价值统一的文化与科学亦有重要启发意义,这里暂不详论
7、 该模型体系蕴涵数学而非纯粹数学,合逻辑而非形式逻辑体系。表明数可推道而不能尽道,道、无、体是不可计算的。
该模型体系具有极大普遍性和包容性,且不易证伪。笔者认为,形上之道不可证伪,形下之器物及其经验容易证伪,不易证伪正是“形而中”的特征。这或许正是中华科学体系在其长期的生成发展中,为何虽有扩充、有修正、有推进,但其基本模式不变,即未曾发生根本性规范转换的原因之一。
8、 中华科学这一独特模型体系为其各具体学科提供了统一的规范体系。由此可自然推出或解释中国传统科学体系的许多特征。关于中国古代科学的许多疑问亦可豁然开朗。
目前,对中华传统科学的研究有两大误区:一是将中华科学的基本模型体系看作形而上的假解释、“伪科学”而完全屏弃,并由此断定中国古代只有技术,而无科学;二是按西方科学模式和方法,将中华科学的基本模型体系看作形而下实体性的物质结构进行研究,或按西方传统科学方法界定,改造中华科学的基本模型体系,试***将之纳入西方机械论模式,其结果难免削足适履,由此对中华科学的批评,亦多与之不相应。
鉴于以上理由,笔者将中华科学基本模型体系的特质强名之为“形而中”。试***抛砖引玉,引起有识之士的充分重视和注意,并希望能突出中华科学的特质,加强有关方面的专门研究和讨论。
值得一提的是,西方经典科学是机械论的胜利。西学东渐以来,中国文化和科学受到从未有过的强烈冲击,目前,除了中医,中国传统科学几乎全部被西学取代。但中国文化与科学至今却并不能归属、同化于西方文化与科学,这或许正由于中西文化与科学本偏重于人类本性与能力的不同方面,乃属于两种不同层面,不同发展方向的文化与科学。
历史带给中华科学的一个新的契机是,二十世纪以来,西方科学已发生一系列科学***,并正在由原子论和机械论转向整体论、有机论和生成论,中西文化与科学正出现新的综合互补趋势。一向注重生命、注重生成演变,善于整体把握的中华文化与科学是否可能再度激发出再生的原创力?能否容摄西方科学,完成其现代转型?能否找到中西科学真正会通与创新之路,再度贡献于人类科学的今天和明天?这不仅关系到全球化趋势下中国文化发展的前途,同时也是对其本身基本原理和规律的一个“判决性”检验。
二、中华科学体系及其历史发展
中西文化与科学自轴心文明始,便已开始分叉。以西方科学标准为唯一划界和评判标准,认为中国古代没有科学是武断的,不符历史事实的;同样,认为中国古代只有高度发达的技术,没有相应的科学体系也是不合逻辑的。因为没有基础科学就没有应用科学,也就没有相应的工程、技术。无源即无流,李***道将三者关系比喻为水、鱼和市场的关系,这是普遍规律。1
笔者认为,中华科学技术有其独特的体系。中华科学技术体系的生成发展亦有其自身的因缘、历史、及内在的规律。迄今,其发展的脉络大致是:
1、 蕴育诞生期: 春秋战国
2、 规范确定期: 两汉
3、 理论发展期: 魏晋 隋唐
4、 高峰期: 宋
5、 实用期: 明
6、 衰落期: 清
这是一大周期。
追根溯源,中国文化和科学的源头都在周易。正如牟宗三先生所说:“提倡科学只言实验言证据,尚为不够,故在中国提倡墨子,在美国求灵杜威,以求科学之有成,似皆不可能。其必经之路当追踪于周易一支。周易一支所蕴藏者除玄学与道德哲学外尚有1)数理的,2)物理的,3)纯客观(即道观或物观)三观点,这三种成分结合起来,即能有科学。”2
周易成书于西周初年。轴心文明期正值中国春秋时期,中国文化与古希腊、古印度及希伯来文化一样,开始从对命运的关切走向对境界的追求。3 从而在根本上确定了中国文化的主流精神与价值取向。
笔者认为,从科学史的角度,春秋战国也正是易经从巫术走向科学的转型期。这一转型的关节点在《易传》。《易传》乃中国最古老的自然哲学,它通过对易经的诠释,赋予易经以新的文化的、哲学的与科学的意义。《易传》第一次从普遍的宇宙规律的角度来理解自然,理解命运,从价值意义来理解人生。第一次明确阐明了中国人的自然观。 “第一次比较完整地提出了科学思想,奠定了中国传统科学规范的哲学基础。”4 并规定了中国科学的基本范畴。从而使易经从单纯的筮书而成为人们借以洞察和把握宇宙万物生成演变普遍规律的基本模型和运演符号系统。
战国时期,齐国稷下学派的学者们,融会了从古代历律学、天文学、地理学中的五行说与医学阴阳学说(黄帝四经),建立统一的阴阳五行学说,使之成为更为实用的古代科学模型。至汉,阴阳五行说纳入易学,形成汉易“象数学”的独特体系。易经、阴阳五行,加上干支记时法,融为一体,以“一阴一阳之谓道”为最基本原则,以阴阳五行为基本的功能性结构实用模型,周易为运演符号系统,整合为普适的关于宇宙万物生成演变之统一的象征性模型,为中国古代科学各学科的确立准备了条件。
随着中华科学这一独特的基本模型和运演体系的形成,中国科学的主要分支学科:天学、数学、中医药学、农学等相继在两汉时期创立,大致情况简列如下:
1、 天学:西汉论天三家:盖天说、浑天说、宣夜说,确立了中国天学宇宙论;
张衡关于宇宙生成演化的三阶段说,天球理论及其所创造的浑仪、浑象,奠定了中国天学基本理论和天文观测的基本规范和体系;
秦颛顼历、汉太初历,标志与天学密切相关的中国历法的基本框架亦已形成。
2、数学:汉,《九章算术》的问世确立我国以筹算为工具,以数论与算法为特色的数学
基本体系。
3、医药学:战国至汉已形成如下较完整而成熟的规范体系:
战国时期《黄帝内经》,奠定我国中医理论体系;
秦汉《神农本草经》,奠定中药及药物分类学基本理论和体系;
汉,张仲景《伤汉杂病论》,以辨证论治原则,确立中医临床医学(即***学)基本理论和体系;
汉,华佗,代表了中医外科、麻醉术、医疗体育(导引)的基本特色和水平。
4、 农学:所存《汜胜之书》,表明我国古代农书传统作物栽培论的理论基础已形成。
中华科学的理论性学科以天文、数学为主干,包括乐律、历法等。
经验性的实用学科以中医药学、农学为主干,包括星象、炼丹、地学、建筑学等等。
(社会科学暂不论及)
值得注意的是,中华科学具有独特的“气象学”特色。
譬如:中国天学:实际为“天象学”与“星象学”,以及关于天“气”的“气象学”。
又如:象数学:是关于“象”的数学。所谓“气数”,即气的数。
尤其是中医基本理论,此特色最为明显:
中医的“藏象学说”即关于人体脏腑的“气象学” (所谓“内藏外象”,“藏”谓内藏,隐藏,象则为形象,外象。藏象实际上是关于人体的象征模型。根据阴成形,阳化气,脏腑乃由气之凝聚所生,且“各以气命其脏,”即根据五行之气命名脏腑,因此中医所谓脏腑并非西医解剖学意义上的“血肉的五脏”。而人体之五行,是指人体这个整体中以功能相相似而联系起来的各子系统。中医是以“气变”与阴阳五行的生克关系来解释病因、病情的。)
中医的“经络学说”,可谓关于人整体生命的“气血运行”学说。(“经络者,所以行血气而营阴阳,筋骨,利关节者也。”《灵枢本脏》)
在中华科学体系中,“象”,不仅仅指外在的现象。所谓“易有内象,理数是也。有外象,指定一物而不变者也。”5 因此象有卦象、物象、意象、取象等多层涵义。
中国古代技术具有艺术审美特色,故称技艺,中国古代具有较发达的技术,已为共识,此不详论。值得指出的一点是:中华科学的“形而中”模型为中国科学之根源,还在于它为中国古代技术提供了基本的技术规范,所谓“见乃谓之象,形乃谓之器。制而用之谓之法。”该模型具有指导或转化为技术的作用,人们可根据卦象制造器物,所谓“象事知器”。因此,自古以来“以制器者尚其象。” 而“利用出入,民咸用之谓之神。”其技术的艺术特色可能多源于道家思想的影响。
中国古代工程,处处体现了中华科学的特色与水平,其中都江堰、灵渠乃是古代最富整体生态思想的系统工程。
两千多年来,中华科学随着其形而上学基础(以道家思想为主)以及以周易为核心的基本模型体系的发展而发展,兴衰而兴衰,大致如下:
魏晋玄学深化了老庄和周易之义理,故推动了中华科学的理论研究,带来中华科学史上第一次高峰;
宋明理学进一步发展了道家思想与易学数理,而中华科学的数理理论亦随之发展,带来中华科学史上第二次高峰;
明中叶后注重“格物致知”,中华实用科学硕果累累,可谓第三次高峰,6但同时其理论性学科却趋于衰落,首先是天学与数学开始衰落,由于种种原因(本文暂不讨论科学外之原因)至明末,中国天文官体系已非常腐败,中国已无几人能看懂当时古人的典籍了。
显然,中华科学与孕育生成它的基础有着不可分割的关系。如果我们摒弃中华科学的基本模型与符号体系 —— 这一在中国历史中实际上已成为各科学学科的基础或根源,那么,中国传统科学必成无源之水,无根之木,更无所谓体系。
三、中西科学差异与互补
中华科学在十五世纪前曾遥遥领先于世界,而近代以来却远远落后于西方,至今留下了令人困惑而众说纷纭的“李约瑟难题”。
毋庸讳言,自晚明始,中国文化与科学的生命之源即趋衰微,并遇到西方文化的严重挑战,中国学人几度会通的努力皆未获成功,以致人们认为中国本土没有科学,即便有,也是落后的,应该被淘汰、消解。
笔者将鸦片战争迄今,看作中华科学衰微而再次蕴育重建期,我们对其前途无需悲观,也不容轻易乐观,一切都必须接受历史实践的直接检验,并有待于有志中国文化与科学的学人们的不懈努力。一个民族文化精神的重建和原创力的复苏,好比一种文化生命的再生,无疑需要几代人的心血。我们不能不“翻上来从根上滋生我们的指导观念”,并试***由此疏导出中华科学的基本精神,以重建中国特有的关于科学知识的学问体系。因此我们今天不能不“从洪荒起步”,正本清源,正科学之本,清历史之源。
而一切文化的对话、交流也都是同层次的,只有识己之本,才能知人之本。
笔者认为,如果我们立足于中华科学本身的历史事实,以多元文化并存的眼光来审视,以人类未来科学的发展为参照,那么,显然,中华传统科学与西方近代科学是异质而互补的。
西方近代科学是基于机械论的“器物学”,以“心物二分“为前提,要求人遵循作为机械的大自然之规律,战胜自然、征服自然,以达人类为中心的功利目的。它短于对生命和整体的把握,而长于分析和机械制造。可谓“精于质测而拙于通几。”
中华科学是基于生成论的“气象学”,以天人合一为最高境界,要求人遵循作为生命的大自然的规律,寻求人与自然之和谐,以合乎自然之大道为最高的德(天之德,大德,玄德),利物厚生,以包括人在内的整个宇宙之生生不已为目的。显然,中华科学的领先是在生命和整体把握方面,而其落后是在机械的器物制造方面。可谓“善于通几而疏于质测。”
“中国在丝毫未受欧洲影响的情况下,完全***地发展了自己的传统文化,因而具有与西方截然不同的优点和缺点。”7中华科学在近代的落伍,究其根本原因,不是被证伪,而是被打败,被西方的器物——“船坚炮利”打败。但这并不意味着中华科学在所有的方面都落后于西方科学。
笔者认为:中西文化与科学恰似太极的两仪,此消彼长,此短彼长。尽管今天从中国的传统文化中开不出西方式的科学,同样,从西方文化传统中也开不出中国式的科学。但二者却可能通过对话、互释和会通,取长补短,殊途同归。
科学史的发展必将证明,中国古代科学的“整体论”、“生成论”传统,同古希腊与西方近代科学的“原子论”、“机械论”传统在形成一个完善的自然科学的过程中是同样必要和重要的!
正如著名科学史家萨特所说:“西方与东方的影响是相得益彰的,我们忽视了任何一方面都会失去正确的观察判断能力 —— 在任何情况下,若不同时考虑双方(东方与西方,科学与学术),都同样意味着精神智力的畸形和缺陷。”8
问题是,我们“应该训练科学史家,使他们能够用过去的语言解释现代科学,以现代的语言说明过去的科学 。”9
面对今天全球化,世界化的潮流,我们在努力向西方学习的同时,应该“以人类全部历史和整个地球为背景,来观察东西文化的关系,这样才能看出两大文化体系相对消长、互相学习的关系。”这样“我们才能真正客观地、实事求是地了解西方文化,了解东方文化,了解中国文化。我们才能在错综复杂令人眼花缭乱的情况下,准确地给西方文化以应有的地位,准确地给东方文化以应有的地位,准确地确定我们文化发展的战略部署,准确地预见我们学习西方文化的结果。”10
总之,我们只有从世界多元文化不同形态的科学及其生成演变的历史长河中,才可能找到真正全人类科学生成发展的共同规律,也才可能使科学的发展从自发走向自觉。
参考文献:
1、参见李***道:《物理的挑战》(上) 科技日报 2001年10月31日
2、牟宗三:《周易的自然哲学与道德涵义》文津出版社 自序一,p2 1988年版
3、参见黄克剑:《黄克剑自选集》中:《从命运到境界》《孔子之生命情调与儒家立教之原始》 广西师大出版社 1993年版
4、董光璧:《易经科学史纲》,武汉出版社 p7 1993年版
5、见[宋] 邵雍:《黄极经世书》中“后天周易理数第六” 1990年版
6、参见:董光璧:《易经科学史纲》第五章“易学与中国科学的三次高峰” p179-235
7、、罗素:《中国问题》,学林出版社 ,p2 1996年版
8、、萨顿《科学的生命》 商务印书馆 1987年版 p146
气象科学论文篇6
英文名称:Advances in Meteorological Science and Technology
主管单位:中国气象局
主办单位:中国气象局培训中心
出版周期:双月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:16开
国际刊号:2095-1973
国内刊号:10-1000/P
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发行范围:国内外统一发行
创刊时间:2011
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气象科学论文篇7
关键词:HPS教育;化学;教学流程设计
中***分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)15-0088-02
我国中学化学课程改革的宗旨是提高学生的科学素养,并从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度体现出我国培养学生科学素养的理念,这个特点是我国基础课程改革的一个亮点[1],将HPS教育模式应用于化学教学可以实现在人文的背景下实施化学教育。它的这个特殊视角决定了把HPS教育融入到化学教育中有助于全面提高学生的科学素养。
一、HPS教育
HPS是科学史和科学哲学(History of Science and Philosophy of Science)的英文缩写,随着科学社会学的发展和科学社会学与科学教育的特殊关系,科学教育家将科学社会学也纳入HPS教育当中,HPS就变为科学史、科学哲学和科学社会学(History Philosophy and Sociology of Science),其主要内容是:把科学史、科学哲学、科学社会学的有关内容纳入到科学课程中, 以期提高科学教育的质量。[2]HPS教育的根本目的是理解科学本质。
二、HPS在化学教学中的价值
1.HPS教育可以提高学生对化学知识的理解。将HPS教育应用到化学教学中必然涉及到化学的基本概念、基本原理,但是HPS教育的优势不在于传授给学生化学知识,而在于传授给学生化学知识(化学概念,各种假设和理论等)的来龙去脉。皮亚杰认为:儿童对科学的认识过程会重述科学知识发展过程的默写特征。[3]学生在学习化学时会出现与化学史上科学家当时认为是真理的观点一致的现象,让学生知道化学知识的演变,能够提高学生对化学知识的理解,因此进行HPS化学教学是一个非常有效的方法。
2.HPS教育有利于科学的化学方法的培养和化学思想的熏陶。化学史展示了化学思想和理论体系的产生及演变过程,呈现给我们的是一幅辉煌的、静态的化学科学的画卷,因此学生学到的不仅是各种化学结论,还有这些结论产生的背景和条件,让学生受到化学思想的熏陶。化学的发展都是伴随着科学研究方法的进步,因此在讲述化学思想和理论的演变及进步的时候,就会向学生展示科学的方法,从而培养学生科学的方法。
3.HPS教育可以在人文的背景下构建化学教学。HPS化学教育是从科学史、科学哲学、科学社会学的角度讲述化学学科知识,为自然学科增加了人文气息,学生不仅学到化学知识,更重要的是感受到科学知识背后永恒的人文精神和科学素养,实现人文教育与科技教育的统一,达到人文教育与科技教育的平衡。
三、HPS教学模式
HPS教学模式是由孟克和奥斯本所提出的,这一教学模式实施的基本前提是:所学的课题必须是科学史上某一科学家曾经研究的自然现象。这一模式的教学程序包括6个环节:①演示现象;②引出观念;③学习历史;④设计实验;⑤呈示科学观念和实验检验;⑥总结与评价。
四、教学案例
以苏教版高中化学教材《化学1》专题2第二单元――镁条在二氧化碳中的燃烧为例,进一步深化燃烧的概念。笔者在对这节内容深化的时候会引入有关的背景知识,加深学生对燃烧的理解。
1.演示某一现象,创设问题情境,引出问题。初中的时候我们学习过什么是燃烧,以及燃烧的三个条件:有可燃物,有氧气和温度达到着火点,向学生演示燃烧试验:硫和磷在空气中燃烧,铁在氧气中燃烧。那么请同学归纳一下燃烧的定义。
同学甲:有氧气参加的发光发热的化学反应。
同学乙:有氧气参加的剧烈的化学反应,并有二氧化碳生成。
……
最后教师归纳总结:即有氧气参加的剧烈的发光发热的氧化反应。这是大家一致的看法。向学生演示:镁条在二氧化碳中的燃烧。出现了什么现象?没有氧气参加这属于燃烧吗?燃烧的概念到底是什么?
2.引出观念,引导学生查阅资料,并发表自己的见解。
学生甲:这不属于燃烧(尽管是发光发热的剧烈的化学反应,但是没有氧气参加)。
学生乙:属于燃烧(出现了跟燃烧一样的现象)。
……
3.介绍化学史上的各种关于燃烧的学说,并介绍一个问题产生的背景和当时科学家的不同观点(运用多媒体教学)。约翰・约阿希姆・贝歇尔的燃素说认为:物体的组成部分是空气、水及三种土质(①可燃的油状土;②汞状的;③可熔的或者玻璃的)。燃烧时,“油状土”被烧掉了,这个学说可以很好地解释有机物灼烧后质量减轻的原因,但是一些金属单质在空气中灼烧后质量变重的现象就不能解释。
拉瓦锡根据燃烧磷和硫之后所得的物质比原来的磷和硫的质量之和要重,由此断定:一定是空气中的某种东西加入了反应,才使反应物的质量变重。后来他设计了实验进行验证,他在一个密闭的容器里加热锡和铅,两种金属表面均起了一层金属灰。从前的实验都表明,带着金属灰的金属比原来的要重。但这次他却发现,整个容器在加热后并不比原来的重。这就是说,如果金属肯定增加了重量,那么空气必然失去了重量。空气若有所失,便会在密闭容器里形成真空。果不其然,当他一打开容器,空气马上涌了进去,因为容器的重量立见增加。这个实验充分证明了,金属燃烧的结果是与部分空气相化合,从而了燃素说。
后来普利斯特里发现氢气在空气中燃烧之后形成小露珠,这个露珠被证明是水,人们逐渐认为燃烧是:有氧气参加的剧烈的发光发热的氧化反应。上面的燃烧都是在氧气中发生的,如果将这些物质放在其它气体中点燃,它们是否会发生化学反应?如果发生化学反应,反应前后物质有什么变化?这个反应是燃烧吗?
4.引导学生设计实验,对其进行探究。大家观察一下硫、磷和铁在氧气中燃烧的实验,都具有发热、发光、剧烈燃烧这些特征,大家再来观察一下这些化学反应方程式,反应前后化合价是否有变化,那么在其它气体中点燃这些物质是否也具有这些特征?
5.教师对学生讲解书本上的观点。教师引导学生对燃烧的本质进行实验验证,将硫、磷和铁在氯气中引燃,实验现象也是发光发热剧烈的化学反应,在分析化学反应方程式的特征后得出结论:化学反应前后化合价有变化。这些特征刚好和硫、磷、铁在氧气中燃烧的特征一致。(这里教师并不是直接给出燃烧的定义,而是让学生到试验中去总结归纳,这里也刚好体现出探究的科学性)
6.总结与评价。从学生实验仪器的选择、实验猜想、实验设计和归纳总结方面进行评价,得出结论:①上述反应都属于燃烧,并且镁条与二氧化碳的反应也属于燃烧。②燃烧是发光发热剧烈的氧化还原反应。
从上面的教学流程设计可以看出:HPS教学模式把化学史、科学哲学和科学社会学的内容融合进了化学课堂,实现了在人文的氛围中进行化学教学,拉近了学生与科学家的距离,让学生体验到科学家在研究这部分内容时的思维过程,同时也符合皮亚杰的认知论,为学生进行化学知识的建构建造了一个舞台。
参考文献:
[1]蔡铁权,蔡秋华“科学素养说”与中学科学教育改革[J].课程・教材・教法,2004.
[2]丁邦平.HPS教育与科学课程改革[J].比较教育研究,2006,(6):6.
气象科学论文篇8
太阳系外首例
位于美国亚利桑那州弗拉格斯塔夫的洛厄尔天文台日前宣布,在太阳系外距离地球约150光年的一颗行星的大气层内观测到有水蒸气存在.这是天文学家首次在太阳系外的行星上发现水的迹象.
这颗行星位于天马星座,天文学家称其为“HD 209458b”行星,是一颗气态行星,距其公转恒星约760万千米,围绕其公转恒星旋转周期为3.5个地球日.天文学家还给它起了个别名叫“奥西里斯”.
洛厄尔天文台说,来自美国哈佛大学的学者希瑟・克努森分析了使用“哈勃”天文望远镜观测所得数据,随后洛厄尔天文台的天文学家巴曼又研究出新理论模型,最终得出“HD 209458b”行星大气层可能存在水蒸气的结论.
路透社报道说,“HD 209458b”行星每3.5个地球日旋转到地球和恒星之间,使天文学家能够开展各项观测,因此天文学家发现这颗行星存在水蒸气存在的可能.
此前结论
据报道,这颗体积与木星相仿的“HD 209458b”行星是太阳系外首次被发现带有大气层和有“凌日”现象的行星.2004年,天文学家曾发现其外层大气中有碳和氧元素.
由于“HD 209458b”的“太阳”存在大量氢、氧元素,而这两种元素是水分子的组成成分,科学家一度推测,“HD 209458b”行星大气中存在气态水.然而,科学家2009年2月曾得出结论说,“HD 209458b”行星大气中没有气态水存在的证据,因为没有发现水分子存在的迹象.洛厄尔天文台日前宣布的消息了上述结论.这项研究得到了美国国家航空航天局(NASA)支持,研究结果将于美国《天体物理学杂志》.
目前人类已经在太阳系外发现了200多颗行星.巴曼说,他的研究结果让人有理由相信太阳系外的其他行星的大气层中也可能存在水蒸气.除地球外,科学家已经在太阳系内其他行星上发现了水存在的迹象,例如火星的南北两极就发现有大量的冰.
气象科学论文篇9
支克广是一位奋斗在气象科研一线已半个世纪的科技工作者,勤思笃行的他,一直以严谨求实的科研态度,执著无悔地行走在科研征途上,用他扎实厚重的知识积淀和丰富的实践经验,脚踏实地地为气象学的科研事业贡献着自己的科研智慧。
1962年,刚刚大学毕业的支克广扎根基层一线,在农业气象试验站和农村从事天气对农作物生长影响的观测和研究,在此期间,支克广发表的有关论文获较高评价。1970年,他开始致力于人工影响天气的研究,其创新研制的《利用飞行气流粉碎尿素》获得成功;1972—1975年间,支克广参与北京大学大气物理专业协作研制《电传飞机气象仪》,该成果后来获1978年全国科学大会成果奖。
在此后的20余年中,支克广主要从事新技术开发应用工作。主要项目有:主持研制《云雾粒子光固印模法》,用于采集和长期保存雾中的冰晶和雪花印模,于《气象学报》1983年第四期;主持研制《使用微波炉快速干燥土壤和植物》,主要用于测量土壤湿度,有关于《中国农业气象》1996年第4期,成果入选科学院龙门书局编《中国“八五”科技成果选》,香港新华通讯出版社编《世界优秀专利和技术精选》;主持研制《吉航90机载气象仪》,用于监测低速飞机航线的温、湿、压等,于《气象水文海洋仪器》1997年第3期;1992年起与北京市人工影响天气办公室的曹学成合作主持研制《飞机人工影响天气作业宏观监测系统》,采用GPS、雷达、计算机等新技术,把航线、作业信号、雷达回波同时显示在电子地***上,用于监测和记录飞机作业情况,1994年在北京沙河机场试飞成功并受到广泛的欢迎;有关于《电子技术应用》1996年第7期;1989年以第二人参加合作研制项目《QX-1气象警报接收机》,一度曾在省内获较多应用。
2000年,支克广退休后返聘,主要从事水分平衡和荒漠化问题的研究。合作完成的项目有:《气象要素梯度观测自动站》、《使用显热通量单因子监测农业干旱》、《吉林省的气候变化及对生态环境的影响》等。此外,支克广发表了多篇论文,其中《低层大气折射率结构参数Cn2用于预报未来降水的可能性》后被编入《共和国重大前沿创新理论成果文选》,并获金钥匙奖和世界文献出版社出版的《世界重大学术思想获奖宝典(中华卷)》,并获特等奖。他主持编写的《土地荒漠化监测方法国家标准》和《土壤湿度的微波炉测定行业标准》,都己颁布实施;2008年,支克广被吉林省气候中心聘用从事太阳能资源及其利用的研究,作为主力之一合作完成的《太阳能电站资源监测系统》,由中国气象局指定参加了2010年上海世博会气象馆主题日的展出。
恪尽职守的支克广,在实践工作中不断开拓创新,与时俱进,以强烈的事业心、责任感和奉献精神,为气象科研做了大量富有成效的工作。
气象科学论文篇10
1尧信息生命科学还原了中医尧气功尧武术等传统文化的生命观的自然本质
早期哲学家意指的“自然”(Physis)特指事物运动变化的“本性”(Nature)、“本原”(Arche)、“太初”。这种最初存在的东西在事物运动变化过程中始终起作用,它们赋予事物质料,是最原始的“基质”,并内涵引导形成事物运动和存在的秩序的“原则”。这一“自然”存在与中医和气功等传统文化的“气”或“元气”概念是一致。近代以前,这种存在之物只能存在于哲学家的主观思维和意识对象之中,与物理科学的实证实验对象无缘,但是现在前沿的量子物理学已为这种以前只能靠思辩或“神秘”体验去把握的存在对象提供了客观实证的物质基础———量子真空零点能全信息场。从一元论宇宙发生论和科学认识的客观信息性上,只能将这一本体的客观存在称为“信息场”、“本体信息”,它是未显现的宇宙“隐信息”、“所有信息”(全信息),中华传统文化称其为“道”、“无”。它通过生成“气”来化生宇宙万物世界。〖信息生命科学〗的“信息”即是立足于这一“量子真空零点总信息场”(“道场”)的宇宙本体信息而言。
2尧信息生命科学对气功尧中医和武术基础的野气冶理论解读
(1)信息生命系统中与先天“炁”和后天“气”生成世界万物的暗物质暗能量宇宙本体隐信息源———“道•气”场,布达佩斯俱乐部的欧文•拉兹洛将其比喻为“微漪之溏”,显性世界只是本体宇宙“池溏”背景上的微漪。这一混沌的生成本体,老子给了其恰当的描述,“有物混成,先天地生,寂兮寥兮,***不改,周行而不殆,可以为天下母。吾不知其名,字之曰道”(老子•25章)。著名量子物理和科学思想家戴维•玻姆创造了隐含序(Implicateorder)的概念,与显现序(Explicateorder)相对,表达了这一宇宙本体的特征;(2)气功修炼和医学实践中对生命“先天元气”的提取和运用;(3)元气的本体信息多维复合一体性的物理奥秘———纵波磁旋构成的挠场;(4)传统文化中的天(地)、道(德)、无极(太极)、性(命)都与这一本体信息场相应。3尧结论和建议在道(气)一元的基础上,运用信息生命科学整合中医、气功和武术等,是传统文化创新的科技之路。
参考文献
[1]赵敦华.西方哲学简史[M].北京:北京大学出版社,2001年1月,第一版.
[2]戴维•玻姆著,洪定国等译.整体性与隐缠序[M].上海:上海科技教育出版社,2004.12.
[3]欧文•拉兹洛著,钱兆华译.微漪之溏———宇宙进化的新***景[M].北京:社会科学文献出版社,2001第一版.