篇一:1000字论文手写格式
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(一)题名(Title,Topic)
1、论文格式的论文题目:(下附署名)要求准确、简练、醒目、新颖。
论文题目是一篇论文给出的涉及论文范围与水平的第一个重要信息,也是必须考虑到有助于选定关键词和编制题录、索引等二次文献可以提供检索的特定实用信息。
论文题目十分重要,必须用心斟酌选定。有人描述其重要性,用了下面的一句话:论文题目是文章的一半。
对论文题目的要求是:准确得体;简短精炼;外延和内涵恰如其分;醒目。对这四方面的要求分述如下。
1.准确得体
要求论文题目能准确表达论文内容,恰当反映所研究的范围和深度。
常见毛病是:过于笼统,题不扣文。关键问题在于题目要紧扣论文内容,或论文内容民论文题目要互相匹配、紧扣,即题要扣文,文也要扣题。这是撰写论文的基本准则。
2.简短精炼
力求题目的字数要少,用词需要精选。至于多少字算是合乎要求,并无统一的硬性规定,一般希望一篇论文题目不要超出20个字,不过,不能由于一味追求字数少而影响题目对内容的恰当反映,在遇到两者确有矛盾时,宁可多用几个字也要力求表达明确。
若简短题名不足以显示论文内容或反映出属于系列研究的性质,则可利用正、副标题的方法解决,以加副标题来补充说明特定的实验材料,方法及内容等信息使标题成为既充实准确又不流于笼统和一般化。
3.外延和内涵要恰如其分
外延和内涵属于形式逻辑中的概念。所谓外延,是指一个概念所反映的每一个对象;而所谓内涵,则是指对每一个概念对象特有属性的反映。
命题时,若不考虑逻辑上有关外延和内涵的恰当运用,则有可能出现谬误,至少是不当。
4.醒目
论文题目虽然居于首先映入读者眼帘的醒目位置,但仍然存在题目是否醒目的问题,因为题目所用字句及其所表现的内容是否醒目,其产生的效果是相距甚远的。
有人对36种公开发行的医学科持期刊1987年发表的论文的部分标题,作过统计分
析,从中筛选100条有错误的标题。在100条有错误的标题中,属于省略不当错误的占20%;属于介词使用不当错误的占12%)。在使用介词时产生的错误主要有:
①省略主语或第一人称代词不达意后,没有使用介词结构,使辅助成分误为主语;②需要使用介词时又没有使用;
③不需要使用介词结构时使用。属主事的错误的占11%;属于并列关系使用不当错误的占9%;属于用词不当、句子混乱错误的各占9%,其它类型的错误,如标题冗长、文题不符、重复、歧意等亦时有发生。
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(二)作者姓名和单位
这一项属于论文署名问题。署名一是为了表明文责自负,二是记录作者的劳动成果,三是便于读者与作者的联系及文献检索(作者索引)。大致分为二种情形,即:单个作者论文和多作者论文。后者按署名顺序列为第一作者、第二作者。重要的是坚持实事求是的态度,对研究工作与论文撰写实际贡献最大的列为第一作者,贡献次之的,列为第二作者,余类推。注明作者所在单位同样是为了便于读者与作者的联系。
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(三)摘要(Abstract)
论文一般应有摘要,有些为了国际交流,还有外文(多用英文)摘要。它对是论文内容不加注释和评论的简短陈述。其作用是使读者不用阅读论文全文即能获得必要的信息。
摘要应包含以下内容:
①从事这一研究的目的和重要性;
②研究的主要内容,指明完成了哪些工作;
③获得的基本结论和研究成果,突出论文的新见解;
④结论或结果的意义。
论文摘要虽然要反映以上内容,但文字必须十分简炼,内容亦需充分概括,篇幅大小一般限制其字数不超过论文字数的5%。例如,对于6000字的一篇论文,其摘要一般不超出300字。
论文摘要不需要列举例证,不讲研究过程,不用图表,不给化学结构式,也不要作自我评价。
撰写论文摘要的常见毛病,一是照搬论文正文中的小标题(目录)或论文结论部分的文字;二是内容不浓缩、不概括,文字篇幅过长。
为了方便国际交流,很多论文都要求有英文摘要,尤其是在高校里。英文摘要的内容要求与中文摘要一样,包括目的、方法、结果和结论四部分。但是,英文有其自身特点,最主要的是中译英时往往造成所占篇幅较长,同样内容的一段文字,若用英文来描述,其占用的版面可能比中文多一倍。因此,撰写英文摘要更应注意简洁明了,力争用最短的篇幅提供最主要的信息。第一,对所掌握的资料进行精心筛选,不属于上述“四部分”的内容不必写入摘要。第二,对属于“四部分”的内容,也应适当取舍,做到简明扼要,不能包罗万象。比如“目的”,在多数标题中就已初步阐明,若无更深一层的目的,摘要完全不必重复叙述;再如“方法”,有些在国外可能早已成为常规的方法,在撰写英文摘要时就可仅写出方法名称,而不必一一描述其操作步骤。
中英文摘要的一致性主要是指内容方面的一致性,目前对这个问题的认识存在两个误区,一是认为两个摘要的内容”差不多就行”,因此在英文摘要中随意删去中文摘要的重点内容,或随意增补中文摘要所未提及的内容,这样很容易造成文摘重心转移,甚至偏离主题;二是认为英文摘要是中文摘要的硬性对译,对中文摘要中的每一个字都不敢遗漏,这往往使英文摘要用词累赘、重复,显得拖沓、冗长。英文摘要应严格、全面的表达中文摘要的内容,不能随意增删,但这并不意味着一个字也不能改动,具体撰写方式应遵循英文语法修辞规则,符合英文专业术语规范,并照顾到英文的表达习惯。
选择适当的时态和语态,是使摘要符合英文语法修辞规则的前提。通常情况下,摘要中谓语动词的时态和语态都不是通篇一律的,而应根据具体内容而有所变化,否则容易造成理解上的混乱。但这种变化又并非无章可循,其中存在着如下一些规律:
1、时态:大体可概括为以下几点。
1)叙述研究过程,多采用一般过去时。
2)在采用一般过去时叙述研究过程当中提及在此过程之前发生的事,宜采用过去完成时。
3)说明某课题现已取得的成果,宜采用现在完成时。
4)摘要开头表示本文所“报告”或“描述”的内容,以及摘要结尾表示作者所"认为"的观点和"建议"的做法时,可采用一般现在时。
2、语态:在多数情况下可采用被动语态。但在某些情况下,特别是表达作者或有关专家的观点时,又常用主动语态,其优点是鲜明有力。
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(四)关键词(Keywords)
关键词属于主题词中的一类。主题词除关键词外,还包含有单元词、标题词的叙词。
主题词是用来描述文献资料主题和给出检索文献资料的一种新型的情报检索语言词汇,正是由于它的出现和发展,才使得情报检索计算机化(计算机检索)成为可能。
主题词是指以概念的特性关系来区分事物,用自然语言来表达,并且具有组配功能,用以准确显示词与词之间的语义概念关系的动态性的词或词组。
关键词是标示文献关建主题内容,但未经规范处理的主题词。关键词是为了文献标引工作,从论文中选取出来,用以表示全文主要内容信息款目的单词或术语。一篇论文可选取3~8个词作为关键词。
关键词或主题词的一般选择方法是:
由作者在完成论文写作后,纵观全文,先找出能表示论文主要内容的信息或词汇,这些住处或词汇,可以从论文标题中去找和选,也可以从论文内容中去找和选。后三
个关键词的选取,补充了论文标题所未能表示出的主要内容信息,也提高了所涉及的概念深度。需要选出,与从标题中选出的关键词一道,组成该论文的关键词组。
关键词与主题词的运用,主要是为了适应计算机检索的需要,以及适应国际计算机联机检索的需要。一个刊物增加关键词这一项,就为该刊物提高引用率、增加知名度开辟了一个新的途径。
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(五)引言(Introduction)
引言又称前言,属于整篇论文的引论部分。其写作内容包括:研究的理由、目的、背景、前人的工作和知识空白,理论依据和实验基础,预期的结果及其在相关领域里的地位、作用和意义。
引言的文字不可冗长,内容选择不必过于分散、琐碎,措词要精炼,要吸引读者读下去。引言的篇幅大小,并无硬性的统一规定,需视整篇论文篇幅的大小及论文内容的需要来确定,长的可达700~800字或1000字左右,短的可不到100字。
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(六)正文(Mainbody)
正文是一篇论文的本论,属于论文的主体,它占据论文的最大篇幅。论文所体现的创造性成果或新的研究结果,都将在这一部分得到充分的反映。因此,要求这一部分内容充实,论据充分、可靠,论证有力,主题明确。为了满足这一系列要求,同时也为了做到层次分明、脉络清晰,常常将正文部分分成几个大的段落。这些段落即所谓逻辑段,一个逻辑段可包含几个自然段。每一逻辑段落可冠以适当标题(分标题或小标题)。段落和划分,应视论文性质与内容而定。
(七)参考文献
[序号].编著者.书名[M],出版地:出版社,年代,起止页码
[序号].作者.论文名称[J],期刊名称,年度,卷(期),起止页码
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篇二:1000字论文手写格式
(一)题名(Title,Topic)
1、论文格式的论文题目:(下附署名)要求准确、简练、醒目、新颖。
论文题目是一篇论文给出的涉及论文范围与水平的第一个重要信息,也是必须考虑到有助于选定关键词和编制题录、索引等二次文献可以提供检索的特定实用信息。
论文题目十分重要,必须用心斟酌选定。有人描述其重要性,用了下面的一句话:论文题目是文章的一半。
对论文题目的要求是:准确得体;简短精炼;外延和内涵恰如其分;醒目。对这四方面的要求分述如下。
1.准确得体
要求论文题目能准确表达论文内容,恰当反映所研究的范围和深度。
常见毛病是:过于笼统,题不扣文。关键问题在于题目要紧扣论文内容,或论文内容民论文题目要互相匹配、紧扣,即题要扣文,文也要扣题。这是撰写论文的基本准则。
2.简短精炼
力求题目的字数要少,用词需要精选。至于多少字算是合乎要求,并无统一的硬性规定,一般希望一篇论文题目不要超出20个字,不过,不能由于一味追求字数少而影响题目对内容的恰当反映,在遇到两者确有矛盾时,宁可多用几个字也要力求表达明确。
若简短题名不足以显示论文内容或反映出属于系列研究的性质,则可利用正、副标题的方法解决,以加副标题来补充说明特定的实验材料,方法及内容等信息使标题成为既充实准确又不流于笼统和一般化。
3.外延和内涵要恰如其分
外延和内涵属于形式逻辑中的概念。所谓外延,是指一个概念所反映的每一个对象;而所谓内涵,则是指对每一个概念对象特有属性的反映。
命题时,若不考虑逻辑上有关外延和内涵的恰当运用,则有可能出现谬误,至少是不当。
4.醒目
论文题目虽然居于首先映入读者眼帘的醒目位置,但仍然存在题目是否醒目的问题,因为题目所用字句及其所表现的内容是否醒目,其产生的效果是相距甚远的。
有人对36种公开发行的医学科持期刊1987年发表的论文的部分标题,作过统计分析,从中筛选100条有错误的标题。在100条有错误的标题中,属于省略不当错误的占20%;属于介词使用不当错误的占12%)。在使用介词时产生的错误主要有:
①省略主语或第一人称代词不达意后,没有使用介词结构,使辅助成分误为主语;
②需要使用介词时又没有使用;
③不需要使用介词结构时使用。属主事的错误的占11%;属于并列关系使用不当错误的占9%;属于用词不当、句子混乱错误的各占9%,其它类型的错误,如标题冗长、文题不符、重复、歧意等亦时有发生。
[编辑本段](二)作者姓名和单位
这一项属于论文署名问题。署名一是为了表明文责自负,二是记录作者的劳动成果,三是便于读者与作者的联系及文献检索(作者索引)。大致分为二种情形,即:
单个作者论文和多作者论文。后者按署名顺序列为第一作者、第二作者。重要的是坚持实事求是的态度,对研究工作与论文撰写实际贡献最大的列为第一作者,贡献次之的,列为第二作者,余类推。注明作者所在单位同样是为了便于读者与作者的联系。
[编辑本段](三)摘要(Abstract)
论文一般应有摘要,有些为了国际交流,还有外文(多用英文)摘要。它对是论文内容不加注释和评论的简短陈述。其作用是使读者不用阅读论文全文即能获得必要的信息。
摘要应包含以下内容:
①从事这一研究的目的和重要性;
②研究的主要内容,指明完成了哪些工作;
③获得的基本结论和研究成果,突出论文的新见解;
④结论或结果的意义。
论文摘要虽然要反映以上内容,但文字必须十分简炼,内容亦需充分概括,篇幅大小一般限制其字数不超过论文字数的5%。例如,对于6000字的一篇论文,其摘要一般不超出300字。
论文摘要不需要列举例证,不讲研究过程,不用图表,不给化学结构式,也不要作自我评价。
撰写论文摘要的常见毛病,一是照搬论文正文中的小标题(目录)或论文结论部分的文字;二是内容不浓缩、不概括,文字篇幅过长。
为了方便国际交流,很多论文都要求有英文摘要,尤其是在高校里。英文摘要的内容要求与中文摘要一样,包括目的、方法、结果和结论四部分。但是,英文有其自身特点,最主要的是中译英时往往造成所占篇幅较长,同样内容的一段文字,若用英文来描述,其占用的版面可能比中文多一倍。因此,撰写英文摘要更应注意简洁明了,力争用最短的篇幅提供最主要的信息。第一,对所掌握的资料进行精心筛选,不属于上述“四部分”的内容不必写入摘要。第二,对属于“四部分”的内容,也应适当取舍,做到简明扼要,不能包罗万象。比如“目的”,在多数标题中就已初步阐明,若无更深一层的目的,摘要完全不必重复叙述;再如“方法”,有些在国外可能早已成为常规的方法,在撰写英文摘要时就可仅写出方法名称,而不必一一描述其操作步骤。
中英文摘要的一致性主要是指内容方面的一致性,目前对这个问题的认识存在两个误区,一是认为两个摘要的内容”差不多就行”,因此在英文摘要中随意删去中文摘要的重点内容,或随意增补中文摘要所未提及的内容,这样很容易造成文摘重心转移,甚至偏离主题;二是认为英文摘要是中文摘要的硬性对译,对中文摘要中的每一个字都不敢遗漏,这往往使英文摘要用词累赘、重复,显得拖沓、冗长。英文摘要应严格、全面的表达中文摘要的内容,不能随意增删,但这并不意味着一个字也不能改动,具体撰写方式应遵循英文语法修辞规则,符合英文专业术语规范,并照顾到英文的表达习惯。
选择适当的时态和语态,是使摘要符合英文语法修辞规则的前提。通常情况下,摘要中谓语动词的时态和语态都不是通篇一律的,而应根据具体内容而有所变化,否
则容易造成理解上的混乱。但这种变化又并非无章可循,其中存在着如下一些规律:
1、时态:大体可概括为以下几点。
1)叙述研究过程,多采用一般过去时。
2)在采用一般过去时叙述研究过程当中提及在此过程之前发生的事,宜采用过去完成时。
3)说明某课题现已取得的成果,宜采用现在完成时。
4)摘要开头表示本文所“报告”或“描述”的内容,以及摘要结尾表示作者所"认为"的观点和"建议"的做法时,可采用一般现在时。
2、语态:在多数情况下可采用被动语态。但在某些情况下,特别是表达作者或有关专家的观点时,又常用主动语态,其优点是鲜明有力。
[编辑本段](四)关键词(Keywords)
关键词属于主题词中的一类。主题词除关键词外,还包含有单元词、标题词的叙词。
主题词是用来描述文献资料主题和给出检索文献资料的一种新型的情报检索语言词汇,正是由于它的出现和发展,才使得情报检索计算机化(计算机检索)成为可能。
主题词是指以概念的特性关系来区分事物,用自然语言来表达,并且具有组配功能,用以准确显示词与词之间的语义概念关系的动态性的词或词组。
关键词是标示文献关建主题内容,但未经规范处理的主题词。关键词是为了文献标引工作,从论文中选取出来,用以表示全文主要内容信息款目的单词或术语。一篇论文可选取3~8个词作为关键词。
关键词或主题词的一般选择方法是:
由作者在完成论文写作后,纵观全文,先找出能表示论文主要内容的信息或词汇,这些住处或词汇,可以从论文标题中去找和选,也可以从论文内容中去找和选。后三个关键词的选取,补充了论文标题所未能表示出的主要内容信息,也提高了所涉及的概念深度。需要选出,与从标题中选出的关键词一道,组成该论文的关键词组。
关键词与主题词的运用,主要是为了适应计算机检索的需要,以及适应国际计算机联机检索的需要。一个刊物增加关键词这一项,就为该刊物提高引用率、增加知名度开辟了一个新的途径。
[编辑本段](五)引言(Introduction)
引言又称前言,属于整篇论文的引论部分。其写作内容包括:研究的理由、目的、背景、前人的工作和知识空白,理论依据和实验基础,预期的结果及其在相关领域里的地位、作用和意义。
引言的文字不可冗长,内容选择不必过于分散、琐碎,措词要精炼,要吸引读者读下去。引言的篇幅大小,并无硬性的统一规定,需视整篇论文篇幅的大小及论文内容的需要来确定,长的可达700~800字或1000字左右,短的可不到100字。
[编辑本段](六)正文(Mainbody)
正文是一篇论文的本论,属于论文的主体,它占据论文的最大篇幅。论文所体现的创造性成果或新的研究结果,都将在这一部分得到充分的反映。因此,要求这一部分内容充实,论据充分、可靠,论证有力,主题明确。为了满足这一系列要求,同时也为了做到层次分明、脉络清晰,常常将正文部分分成几个大的段落。这些段落即所谓逻辑段,一个逻辑段可包含几个自然段。每一逻辑段落可冠以适当标题(分标题或小标题)。段落和划分,应视论文性质与内容而定。
[编辑本段](七)参考文献
[序号].编着者.书名[M],出版地:出版社,年代,起止页码
[序号].作者.论文名称[J],期刊名称,年度,卷(期),起止页码
篇三:1000字论文手写格式
1000字左右论文格式
(一)毕业论文一律采用a4纸打印,用word进行编辑
(二)全文页面设置:纸型:a4,方向:纵向页边距:上:2.5厘米,下:2.5厘米,左:2.5厘米,右:2.5厘米装订线:0厘米,装订线位置:左侧
距边界:页眉:1.5厘米,页脚:1.75厘米
应用于:本节
(三)全文段落:缩进:左:0字符,右:0字符,特殊格式:(无)
间距:段前:0行,段后:0行,行距:1.5倍行距复选框“□如果定义了文档网格,则自动调整右缩进(d)”为选中状态
“□如果定义了文档网格,则与网格对齐(w)”为空白状态大纲级别:正文文字,对齐方式:两端对齐
三、论文各部分的具体格式要求如下:
(一)封面
题目要对论文(设计)的内容有高度的概括性,简明、易读,字数应
在20字以内。
(二)中文内容摘要和关键词
应简要说明论文所研究的目的、内容、研究方法、主要成果和特色,一般为200—500字。关键词为3-5个。
内容摘要
“内容摘要”四个字是三号,加粗居中。正文摘要内容为200-500字,字号为四号,字体为楷体。正文要与“内容摘要”四字之间空一行。“关键词”三字为四号黑体,加粗左对齐。关键词最多
不能超过5个,字号为四号,字体为楷体。关键词之间要用分号隔开,这部分与摘要内容部分之间空一行。中文的内容摘要与关键词在一页,不标页码。
关键词:写作规范;排版格式;学位论文
(另起一页)正文内容与题目之间空一行,打印用小四号宋体,1.5倍行距。
示例:
题目(小二,黑体,居中,不超过20字)
□□正文(宋体小四号)
继续追问:
论文格式和大纲的格式是一样的吗?
论文大纲需要多少字?大纲和内容摘要是一致的吗?
补充回答:
不好意思,刚刚没看清楚。。
编写提纲的步骤可以是这样:
(一)确定论文提要,再加进材料,形成全文的概要
论文提要是内容提纲的雏型。一般书、教学参考书都有反映全书内容的提要,以便读者一翻提要就知道书的大概内容。我们写论文也需要先写出论文提要。在执笔前把论文的题目和大标题、小标题列出来,再把选用的材料插进去,就形成了论文内容的提要。
(二)原稿纸页数的分配
写好毕业论文的提要之后,要根据论文的内容考虑篇幅的长短,文章的各个部分,大体上要写多少字。如计划写20页原稿纸(每页300字)的论文,考虑序论用1页,本论用17页,结论用1—2页。本论部分再进行分配,如本论共有四项,可以第一项3—4页,第二页。有这样的分配,便7—6页,第四项4—3页,第三项5—4项用.
于资料的配备和安排,写作能更有计划。毕业论文的长短一般规定为5000—6000字,因为过短,问题很难讲透,而作为毕业论文也不宜过长,这是一般大专、本科学生的理论基
础、实践经验所决定的。
(三)编写提纲
论文提纲可分为简单提纲和详细提纲两种。简单提纲是高度概括的,只提示论文的要点,如何展开则不涉及。这种提纲虽然简单,但由于它是经过深思熟虑构成的,写作时能顺利进行。没有这种准备,边想边写很难顺利地写下去。以《关于培育和完善建筑劳动力市场的思考》为例,简单提纲可以写成下面这样:
一、序论
二、本论
(一)培育建筑劳动力市场的前提条件
(二)目前建筑劳动力市场的基本现状
(三)培育和完善建筑劳动力市场的对策
三、结论
详细提纲,是把论文的主要论点和展开部分较为详细地列出来。如果在写作之前准备了详细提纲,那么,执笔时就能更顺利。下面仍以《关于培育和完善建筑劳动力市场的思考》为例,介绍详细提纲的写法:
一、序论
1.提出中心论题;
2,说明写作意图。
二、本论
(一)培育建筑劳动力市场的前提条件
1.市场经济体制的确立,为建筑劳动力市场的产生创造了宏观环境;
2.建筑产品市场的形成,对建筑劳动力市场的培育提出了现实的要求;
3.城乡体制改革的深化,为建筑劳动力市场的形成提供了可靠的保证;
4.建筑劳动力市场的建立,是建筑行业用工特殊性的内在要求。
(二)目前建筑劳动力市场的基本现状
1.供大于求的买方市场;
2,有市无场的隐形市场;
3.易进难出的畸形市场;
4,交易无序的自发市场。
(三)培育和完善建筑劳动力市场的对策
1.统一思想认识,变自发交易为自觉调控;
2.加快建章立制,变无序交易为规范交易;
3.健全市场网络,变隐形交易为有形交易;
4.调整经营结构,变个别流动为队伍流动;
5,深化用工改革,变单向流动为双向流动。
三、结论
1,概述当前的建筑劳动力市场形势和我们的任务;
2.呼应开头的序言。
上面所说的简单提纲和详细提纲都是论文的骨架和要点,选择哪一种,要根据作者的需要。如果考虑周到,调查详细,用简单提纲但如果考虑粗疏,调查不周,则必须用详细提纲,否;问题不是很大.
则,很难写出合格的毕业论文。总之,在动手撰写毕业"论文之前拟好提纲,写起来就会方便得多。
三、毕业论文提纲的拟定
如何落笔拟定毕业论文提纲呢?首先要把握拟定毕业论文提纲的原则,为此要掌握如下四个方面:
(一)要有全局观念,从整体出发去检查每一部分在论文中所占的地位和作用。看看各部分的比例分配是否恰当,篇幅的长短是否合适,每一部分能否为中心论点服务。比如有一篇论文论述企业深化改革与稳定是辩证统一的,作者以浙江××市某企业为例,说只要干部在改革中以身作则,与职工同甘共苦,可以取得多数职工的理解。从全局观念分折,我们就可以发现这里只讲了企业如何改革才能稳定,没有论述通过深化改革,转换企业经营机制,提高了企业经济效益,职工收
入增加,最终达到社会稳定。
(二)从中心论点出发,决定材料的取舍,把与主题无关或关系不大的材料毫不可惜地舍弃,尽管这些材料是煞费苦心费了不少劳动搜集来的。有所失,才能有所得。一块毛料寸寸宝贵,台不得剪裁去,也就缝制不成合身的衣服。为了成衣,必须剪裁去不需要的部分。所以,我们必须时刻牢记材料只是为形成自己论文的论点服务的,离开了这一点,无论是多少好的材料都必须舍得抛弃。
(三)要考虑各部分之间的逻辑关系。初学撰写论文的人常犯的毛病,是论点和论据没有必然联系,有的只限于反复阐述论点,而缺乏切实有力的论据;有的材料一大堆,论点不明确;有的各部分之间没有形成有机的逻辑关系,这样的毕业论文都是不合乎要求的,这样的毕业论文是没有说服力的。为了有说服力,必须有虚有实,有论点有例证,理论和实际相结合,论证过程有严密的逻辑性,拟提纲时特别要注意这一点,检查这一点。
宽带智能网及其关键技术
摘要:本文首先简述了宽带智能网研究的内容和要解决的问题,的标准制ITU-T然后分析了宽带智能网的体系结构。接下来介绍了.
定情况以及国内外研究动态。最后分析了宽带智能网存在的问题并对我国宽带智能网的如何发展提出几点建议。
一、宽带智能网研究的内容
未来的信息网络将朝着宽带化、个人化、智能化的方向发展。传统的单一媒体的话音业务或数据业务已逐渐不能满足人们的要求,人们希
望能够通过多媒体的方式进行信息交互。这些多媒体业务包括宽带视频会议、VoD以及B-等。多媒体业务的特点是对QoS要求较高,需要较高的带宽,一般都涉及多用户、多连接、多媒体。目前,实现多媒体业务的方式基本上是一种平台,一种业务的资源很难为另一种业务所共用。所有这些造成多媒体业务使用成本高,业务的灵活性较差,所以尽管宽带多媒体业务具有潜在的巨大市场,但是由于使用价格昂贵,普通用户不敢使用,造成市场拉动缺乏,限制了它的发展。
宽带智能网就是研究在以ATM为基础的宽带网络上利用智能网技术如何开发各种多媒体业务。宽带智能网不是简单地将多种业务集成,它的目的是要实现一个可编程的业务平台,实现业务的灵活加载、扩展和新业务的增加。与以往的业务提供方式不同,宽带智能网能够在一个平台上提供多种业务(宽带智能网能支持的业务如表1所示),实现不同业务之间的资源共用,这样可以有效地降低多媒体业务的运营成本,使用户更容易接受;宽带智能网使得业务的扩展更加灵活,这样能适应不断增长和变化的客户化需求。由此可见,宽带智能网能有效地解决当前宽带网络提供多媒体业务的瓶颈问题。
表1宽带智能网能支持的多媒体业务
类型业务举例连接方式
会话型业务可视电话点到点
检索型业务视频点播多点到点
会议型业务视频会议远程教学远程医疗点到多点或多点到多点
消息型业务多媒体邮件点到点
分配型业务广播式电视点到多点
二、宽带智能网的体系结构
1、体系结构
如图1所示,给出IN与以ATM为骨干交换机的宽带网络综合的体系结构。
图1中,B-SSP由ATM交换机扩展而成,除了接续功能外,B-SSP上有基本的呼叫状态模型,它能向B-SCP提供详细的呼叫事件,这些呼叫事件作为DP点的形式出现。按照业务的需要,B-SCP可以在基本呼叫状态模型中设置需要上报的DP点。呼叫状态模型监视每个呼叫的状态,将触发的DP点事件上报给B-SCP,使B-SCP能够实现对整个呼叫过程的监控。
B-SCP作为业务控制点,包括SCF和SDF功能实体。B-SCP的主要功能是完成业务逻辑的执行。对于每个业务,B-SCP都有一个业务轮廓文件,用于记录业务、用户相关的信息。B-SCP可通过监测B-SSP上报的呼叫事件对B-SSP控制,从而达到控制呼叫过程的目的。业务过程中,B-SCP可以通过B-IP进一步收集用户信息,以确定业务逻辑如何进行。根据业务需要,B-SCP能在网络中寻找合适的B-IP来提供特殊资源。此外,B-SCP还能实现计费等多种功能。B-SCP通过B-INAP协议与各个实体交互信息,协调各个功能实体。
B-IP有两个功能:一是与用户的交互,收集用户信息,上报给B-SCP;二是提供特殊资源,以适合不同的宽带多媒体业务。B-IP提供的特殊资源有:视频会议桥、导航菜单、协议转换器等。B-IP是在传统
的智能外设基础上引入宽带的能力,包括宽带连接、多媒体应用等。在宽带环境下,B-IP功能大大增强,要求它包含一定的业务逻辑和处理能力,即在B-IP中也引入智能。
B-INAP协议建立在NO.7信令之上,通过NO.7信令传输。它主要定义了IN中各个功能实体之间的相互作用的操作、参数和差错等。B-INAP支持宽带网络中新增加的能力,如多方呼叫提供,修改呼叫连接配置特征,协商连接特征,多方连接支持,第三方呼叫控制建立等。
有关UNI和NNI信令在其它文献中有详细的介绍,这里就不再赘述了。
2、业务实现
在宽带智能网的体系结构下,可同时支持多种多媒体业务。视频会议是一种由多方用户参与,会议过程中使用声音、图象和文本等多种媒体的复杂业务。作为一种具有代表性的业务,它的实现会为其它业务的实现有所启发。下面介绍通过宽带智能网实现视频会议业务的方法。如图2所示,B-SCP中有一个视频会议的业务轮廓文件,可对整个业务过程进行控制。B-IP作为视频会议的服务器提供视频、音频、数据的桥接功能。B-SSP负责接续,各终端通过B-SSP连接到B-IP上。会议的过程如下:
1)会议的准备阶段
每个参加者都必须主动地拨入一个预先决定了号码(包括会议标识)来建立连接。这个号码是对外公布的,参加会议各方的地位平等。参加会议的各方通过拨号连接到B-IP上,进行注册会议的声明。B-IP
通过B-INAP信令上报信息给B-SCP,在B-SCP形成全局业务轮廓文件。会议业务的激活可以有两种方式。一种是预先设置启动会议的时间;一种是统计要求加入会议者是否到达预定的数量。当条件满足时,B-SCP按照业务逻辑命令B-SSP向已经注册的用户一个接一个地发出呼叫,会议处于进行状态。
2)会议进行过程
在会议注册以后,若会议开始,B-SCP首先发命令将B-IP上会议实例激活,B-SCP将业务轮廓文件交给B-IP,B-IP根据业务轮廓文件初始化。会议过程中,B-IP负责基本的会议功能控制,并能实现会议的高层管理,包括监视会议和记录用户等。会议结束后,B-SCP关闭会议实例。正常情况下应该由系统拆除连接,即B-SCP拆除会议连接,B-IP整理信息(如与计费相关的呼叫、连接情况)上报给B-SCP。
用IN思想实现视频会议与传统的方法不同,具有以下优势:
1)信息传输与业务控制相分离,当通信平台演进时,采用IN方式可以平滑过渡不会影响用户接口,同时使得业务控制的管理和维护更加方便。
2)IN对网络资源的动态分配可以大大提高资源利用率。
3)业务提供方式灵活,系统可以根据用户的要求和网络的变化进行调整。
4)面向公网为接入用户提供业务,网络建立后,可以在一种体系下提供多种业务,而不是为某一特定用户,特定业务所设计。
三、国内外研究动态
当前,提供基于窄带增值业务的智能网技术已有相当大的发展,但是对于提供宽带多媒体业务的宽带智能网技术尚不成熟。IN与宽带网络的综合是当今电信界研究和讨论的热点,此项研究刚刚起步,在国外也未形成定论,还没有成熟的产品出现。
1、IN的标准化进程
1992年ITU-T正式推出INCS1标准,定义了许多基于PSTN的智能业务;1997年ITU-T推出INCS2标准,该标准主要研究智能网的网间互连网间业务,实现智能业务的漫游。目前ITU-T正在积极研究INCS3和INCS4的标准,INCS3和INCS4主要研究内容包括网、Internet与智能网综合方面的研究。预计1999年初推出INCS3标准,而宽带智能网作为INCS4的主要内容正在加紧研究中。
2、国外研究情况
欧洲和北美各大电信组织,都在积极开展宽带智能网的研究,其中影响比较大的有:ACTS的INSIGNIA计划、以及EURESCOM的P506(或P607)计划。ETSI也成立了一个联合工作组以研究智能网与宽带网络的一体化问题。
P506和P607计划的目标是从现有的IN和宽带网络的体系结构出发,研究各自如何适应对方的体系结构,最终得到一个IN和B-综合的统一功能结构。具体方法是从研究宽带视频会议、宽带ISDN.
广播电视、宽带VoD和宽带虚拟专用网四个业务的实现方法入手,每个业务都按需求分析、静态模型的动态模型建立过程进行研究。
INSIGNIA计划的目的是在ATM平台上实现并演示智能网与宽带ATM
信令综合。INSIGNIA计划侧重于实现方面,它是采用智能网技术在欧洲跨国的宽带网试验床上实现宽带视频会议、宽带VoD和宽带虚拟专用网等多媒体业务,推出了宽带智能网的试验网。INSIGNIA计划的目标是要定义、实现、演示在ATM平台上智能网与宽带网络的信令综合,在跨越欧洲的ATM网络各国的主机平台上提供宽带业务。
3、国内研究情况
北京邮电大学国家重点实验室从1992年开始智能网的研究,于1995年底开发出严格遵照ITU-T标准的CIN01智能网系统,经过一年多的实用化工作和产品更新,CIN01已升级为CIN02,并已在网上运行,可提供基于PSTN的多种话音增值业务。进而,于1996年开始对基于CS2的移动智能网进行了研究与开发,目前,移动智能网的试验网已经在广东肇庆试运行成功,能提供包括预付费、移动等多种业务,下一步工作是完善系统和加速成果的产品化进程。
在国家自然科学基金重大课题的支持下,北京邮电大学于1997年启动了宽带智能网的研究。我们的试验系统是基于北京邮电大学自行研制的BTC-9500AATM交换机,对中国智能网CIN02相关功能实体SCP、IP、SDP等进行增强和改造,并研究宽带网络环境下B-INAP的定义,支持视频会议、VoD等多种多媒体业务的提供。研究的主要内容包括:
1)研究宽带多媒体新业务的业务规范的统一形式化描述方法及业务流程、信令系统。
2)研究统一功能结构模型的改进与完善。
3)研究支持宽带多媒体新业务的基本呼叫状态模型。
4)研究宽带智能网下的B-SSF、B-SCF、B-SRF的功能扩展。
5)研究IN与宽带网络综合的演进途径。
四、宽带智能网的问题
作为一种新技术,宽带智能网的发展也面临着许多问题。主要概括如下:
1.超前没有标准。ITU-T把宽带智能网放在INCS-4的研究范围,但是标准何时出台还没有期限。虽然没有标准,我们也决不能消极等待,应该积极研究宽带智能网技术,并向ITU-T提交建议草案,影响标准的制定。
2.Internet的威胁。近几年里,Internet发展势头强劲,但是Internet在近期内还不可能圆满地解决多媒体业务的QoS问题,而ATM面向连接的信元交换方式能保证多媒体业务QoS,并具有完整的信令协议,所以ATM在骨干网方面有优势。ATM的缺点是协议复杂,在实现上困难很多。为了克服协议复杂性的缺点,现在有关方面也正在提出轻型的ATM协议。
3.缺少“杀手”应用(KillerApplications)。虽然宽带智能网提供的视频会议、B-等业务有一定的前景,但是由于使用价格昂贵,应用范围主要是大公司或国家机关,所以还应该开发出能为广大用户所易于接受,乐于使用的多媒体业务,这对于刺激需求、带动相关领域的研究都有重要意义。
4.宽带智能网仍然是通过集中的SCP提供业务,SCP成为业务提供业务的瓶颈,这可能带来可靠性以及性能等若干问题。所以如何提供一
种分布的IN体系结构,对于IN的发展也很重要。
在过去的几年里,我国通信网络事业发展迅猛,取得了很大的成绩。经验告诉我们,我们既应引进、吸收和借鉴国外的先进技术与经验,同时也应结合中国的实际情况走一条适合我国的宽带智能网发展的道路,并有所创新。我们认为:
1.中国的宽带智能网应该发展而且必须发展,利用宽带智能网提供多媒体业务具有巨大的潜在市场。如果不抓紧研究,我们又会在这一领域落后于国外水平。现在国外也只是在作原型系统,还没有产品出现。在国外产品占领中国市场之前,我们必须拥有自己的产品,并占领相当的市场份额,以防止国外技术的垄断。
2.在研究开发过程中,还应该紧跟标准和国外重大的研发计划,保护技术上的领先。同时应密切注意新兴技术对这一领域带来的冲击和影响。
3.稳步发展宽带网络基础设施。宽带智能网需要宽带网络基础设施的支撑,但是我国宽带网络基础薄弱,究竟将来采用什么样的技术组建宽带网络还需要论证,所以必须采取渐进的方式。因为宽带网络投入巨大,如果一拥而上,容易造成人力物力的浪费。
五、结语
智能网是一个通信网业务控制体系结构,它提供了一个开放的、分布的、与业务无关的可编程平台。在定的功能模型框架范围内,它可以提供与多种平台的综合,包括PSTN,移动网,B-ISDN和Internet等多种通信平台,并能扩展这些平台的业务提供能力。并能扩展这些平
台的业务提供能力。当今,多网综合、多业务综合的趋势越来越明显,宽带智能网提供了一种新思路和方法解决网络与业务的综合瓶颈问题。多媒体业务作为下一个世纪的主导精力有着巨大的市场,我们必须加速加紧研究,宽带智能网只是其中的一种解决方案,究竟好不好还有待于时间的检验。但是可以预见多媒体业务最终只有具有较低的成本、较大的灵活性,才能为广大用户所接受,宽带智能网在这些方面具有独到的优势。
篇四:1000字论文手写格式
科学简史结课论文手写1000字
第一篇:科学简史结课论文手写1000字
工业机器人发展史
摘要:我国的工业机器人研制虽然起步晚,但是有着广大的市场潜力,有着众多的人才和资源基础。在十一五规划纲要等国家政策的鼓励支持下,在市场经济和国际竞争愈演愈烈的未来,我们一定能够完全自主制造出自己的工业机器人,并且将工业机器人推广应用到制造与非制造等广大的行业中,提高我国劳动力成本,提高我国企业的生产效率和国际竞争力,从整体上提高我国社会生产的安全高效,为实现伟大祖国的复兴贡献力量。
关键字:工业机器人;日本;日本工业机器人协会;制造。
据美国电气和电子工程师协会(IEEE)统计,日本机器人数量据世界首位。他们的算法基于制造工人与机器人的比例,即每万名工人拥有多少台制造机器人。其中日本的工业机器人密度达到了世界平均水平的10倍,也比排在第二位的新加坡多出了一倍。其中日本每万名工人拥有295台工业机器人,新加坡169台,韩国164台,德国163台。虽然排在前三位的国家都在亚洲,不过欧洲却是世界上工业机器人密度最大的地区。欧洲国家工业机器人密度为每万名工人50台,美洲为平均31台,亚洲平均27台。
日本是当今的工业机器人王国,既是工业机器人的最大制造国也是最大消费国。但实际上工业机器人的诞生地是美国。机器人的启蒙思想其实很早就出现了,1920年捷克作家卡雷尔·恰佩克发表了剧本《罗萨姆的万能机器人》,剧中叙述了一个叫做罗萨姆的公司将机器人作为替代人类劳动的工业品推向市场的故事,引起了世人的广泛关注。于是在1959年美国的英格伯格和德奥尔制造出了世界上第一台工业机器人,他们发现可以让机器人去代替工人一些简单重复的劳动且不需要报酬和休息,任劳任怨。接着他们两人合办了世界上第一家机器人制造工厂,生产unimate工业机器人。
与此同时,十九世纪七十年代的日本正面临着严重的劳动力短缺,这个问题已成为制约其经济发展的一个主要问题。毫无疑问,在美国诞生并已投入生产的工业机器人给日本带来了福音。1967年日本川崎重工业公司首先从美国引进机器人及技术,建立生产厂房,并于1968年试制出第一台日本产unimate机器人。经过短暂的摇篮阶段,日本的工业机器人很快进入实用阶段,并由汽车业逐步扩大到其它制造业以及非制造业。1980年被称为日本的“机器人普及元年”,日本开始在各个领域推广使用机器人,这大大缓解了市场劳动力严重短缺的社会矛盾。再加上日本政府采取的多方面鼓励政策,这些机器人收到了广大企业的欢迎。1980年-1990年日本的工业机器人处于鼎盛时期,后来国际市场曾一度转向欧洲和北美,但日本经过短暂的低迷期又恢复其昔日的辉煌。
1993年末,全世界安装的工业机器人有61万台,其中日本占60%,美国占8%,欧洲占17%,俄罗斯和东欧占12%。是什么使得日本的工业机器人产业有如此快速的发展,现理出几点原因:
(1)根本原因是日本的基本国情,人口少,劳动力严重短缺。日本每年的人口增长率在1.1%左右,而日本人都想接受高等教育导致其劳动力的增长速度却始终停留在0.7%。为了满足国民经济3%的增长要求,必须提高生产效率。
(2)1973年十月爆发的第一次石油危机提高了劳动力成本,日本政府不得不鼓励私营企
业向自动化领域投资,提高生产效率,以抑制由石油危机带来的成本型通货膨胀。
(3)工业机器人可以代替劳动者从事可能危害身体健康的劳动,避免了大量的工伤事故和
职业病,受到了人们的欢迎。
(4)日本自80年代起就采用推动工业机器人的普及和促进研究与发展的政策。
世界上的机器人供应商分为日系和欧系。瑞典的ABB公司是世界上最大机器人制造公司之一。1974年研发了世界上第一台全电控式工业机器人IRB6,主要应用于工件的取放和物料搬运。1975年生产出
第一台焊接机器人。到1980年兼并Trallfa喷漆机器人公司后,其机
器人产品趋于完备。ABB公司制造的工业机器人广泛应用在焊接、装配铸造、水切割等领域。
日系是工业机器人制造的主要派系,其代表有FANUC、安川、松下等国际知名公司。FANUC是世界上最大的机器人制造商之一。FANUC的前身致力于数控设备和伺服电机系统的研制和生产。1972年从日本富士通公司的计算机控制部门独立出来成立了FANUC公司。FANUC公司的主要业务分为两部分:工业机器人和工厂自动化。
机器人技术是具有前瞻性、战略性的高技术领域。国际电气电子工程师协会IEEE的科学家在对未来科技发展方向进行预测中提出了4个重点发展方向,机器人技术就是其中之一。
1990年10月,国际机器人工业人士在丹麦首都哥本哈根召开了一次工业机器人国际标准大会,并在这次大会上通过了一个文件,把工业机器人分为四类:⑴顺序型。这类机器人拥有规定的程序动作控制系统;⑵沿轨迹作业型。这类机器人执行某种移动作业,如焊接。喷漆等;⑶远距作业型。比如在月球上自动工作的机器人;⑷智能型。这类机器人具有感知、适应及思维和人机通信机能。
我国工业机器人起步于70年代初,其发展过程大致可分为三个阶段:70年代的萌芽期;80年代的开发期;90年代的实用化期。而今经过20多年的发展已经初具规模。目前我国已生产出部分机器人关键元器件,开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。一批国产工业机器人已服务于国内诸多企业的生产线上;一批机器人技术的研究人才也涌现出来。一些相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设计制造技术;工业机器人控制、驱动系统的硬件设计技术;机器人软件的设计和编程技术;运动学和轨迹规划技术等。某些关键技术已达到或接近世界水平。和有着“机器人王国”之称的日本相比,我国有着截然不同的基本国情,那就是人口多,劳动力过剩。刺激日本发展工业机器人的根本动力就在于要解决劳动力严重短缺的问题。所以,我国工业机器人起步晚发展缓。但是正如前所述,广泛使用机器人是实现工业自动化,提高社会生产
效率的一种十分重要的途径。我国正在努力发展工业机器人产业,引进国外技术和设备,培养人才,打开市场。参考文献:
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古希腊科学文明
【主题词】:古希腊科学文明近代科学
自然哲学
【引言】:在世界文明史上,古希腊科学文明以其特异的风采和卓越的成就享誉后世,它的文化创造达到了人类文明的第一个高峰,本文主要论述古希腊科学文化的主要成就,和古希腊科学文化的重要性尤其是其对自然哲学中的科学成分的分析。着重通过阐述古希腊科学文化对于近代科学影响和意义来增强论述说服力。【
正
文
】
被称为现代西方文明之源的古希腊文明在政治经济和文化上都呈现出其独特的特点。古希腊文明留给欧洲乃至全人类宝贵的精神财富,她在整个西方文明中的鼻祖地位应当是勿庸臵疑的。而近代科学是15世纪下半叶伴随着欧洲资本主义革命和文艺复兴的脚步到来的,她对人类社会所产生的巨大而深远的影响也是不容怀疑的。恩格斯曾说:“如果理论自然科学想要追溯自己今天的一般原理发生和发展的历史,它也不得不回到希腊人那里去”,没有希腊文化和罗马帝国所奠定的基础,也就没有现代的欧洲”。所以我们总说,古希腊科学文明是人类科学的精神之源,有着重要影响。
而对于人类的科学发展而言,古希腊精神最大的意义就在于它开启了一个以思辨的方式思考自然、处理个体与茫茫宇宙之间关系的时代,这使得古希腊从一开始就着眼于对自然界作出系统的、构造性的思考与认识。古希腊后人留下了绝弥足珍贵的学问题与科学思维方式,这些问题与思维主式在今天的科学中仍然依稀可辨。
它的主要成就有很多,天文学方面的典范是托勒密的《天文学大成》,在这部著作中,他沿袭柏拉图、亚里士多德和希柏克的天文学思想,最终提出了一套完整而精致的“地心学说”。他首先认为地球上一切物体都掉向地面,地球是静止不动的,它是宇宙的中心,一切天体都受地球的影响。他设想月亮、水星、金星、太阳、火星、木星和土星都是以匀速沿着完全圆形轨道围绕着地球运行,恒星则在外层包围着整个宇宙,但是他的这种理论有时与对行星实际运动的观测数据不相符合。为了使他的模型有效,他创立了一种复杂的几何结构来纠正其明显的错误,即“本轮---均轮”系统。他认为所有的天体包括太阳都是围绕地球旋转,其轨道由本轮、均轮决定。这两种运动的复合便构成了一个行星的实际运动的轨迹。这样才使托勒密对绕地球转的天体的位臵的计算较为准确。
在光学方面,欧几里得于公元前300年左右从几何光学的角度初步地探究了视觉透视理论,著有<光学>一书。公元150年托勒密探究了光的反射和折射原理,也著有<光学>一书。
在重力方面,阿基米德研究了横梁式杠杆的平衡原理,著有《论平面的平衡》,研究了物体的浮沉现象。著有《论浮体》,在生理医学方面,盖伦继承和总结了自希波克拉底、亚里士多德以来的医学和生理学成果,在对人体的心脏和血管系统、大脑、神经、肾脏和膀胱等系统或器官研究方面均有独到的发现。他著作颇丰,代表作有《人体各部分的功用》等。
而作为古希腊文化中的一朵奇葩,古希腊哲学可以说是古代知识的总汇。在批判和思辨传统的支配下,古希腊哲学家不仅提出了有关
自然哲学的许多问题、假说和猜测,还在方法论、认识论等方面为近代科学的产生准备了充分和必要的条件。在古希腊文化中最可宝贵的科学成分在于它为后来科学的产生提供了数学理性、逻辑理性和实验理性等精神准备。可以肯定地说,正是体现希腊文化本质和精华的这种理性精神作为认识论和方法论的核心,经过漫长的孕育、发展和成熟,才绽放出绚烂的近代科学之花。
下面就以近代科学为例主要说明
古希腊科学文化是近代科学产生的必要条件1.1数学理性的萌芽
数学理性的萌芽产生于毕达哥拉斯学派。毕达哥拉斯与他的追随者们最早把数学的抽象观念提高到了突出的地位。这个学派的核心思想是数及数的和谐是万物的本源。“实在的东西”是自然界存在的数学和谐,任何物的最终结构或最终存在就是它的数学形式,“数是人类思想的向导和主人,没有它的力量,万物都处于昏暗混乱之中”。这样,毕达哥拉斯学派第一次从自然哲学的角度,通过对万物构成的研究,通过对世界结构的认识,明确地提出了“宇宙是一种几何结构的概念”。正是由于毕达哥拉斯学派首次提出了宇宙的基本是单位的概念,后来才“在留基伯和德谟克利特的原子论中得到了物理的表述。”也正是由于毕达哥拉斯提出了点、线、面、体的概念才导致了后来数学的分化及欧式几何体系的问世。公正地说,毕达哥拉斯学派关于“数”的本体论内容是错误的,但是,如果我们把认识顺序倒过来,不是根据数学和谐性假说把数学模型强加给自然界,而是从自然现象中抽取出现象之间在数学上的和谐关系,那么数学和谐性假说则具有重要的方法论的启发意义。数学理性的产生发展使人们对自然界的把握从定性理解转为定量描述成为可能,而近代科学始终坚持尽可能精确定量的描述和定律的理想。1.2逻辑理性的确立
.亚里士多德是理所应当的逻辑理性的奠基人。在希腊早期自然哲学时期,泰勒斯等人往往从可观察到的现象直接跳到本体论的高度去解释世界的本原和变化。这种解释的方法是直观、类比和思辨。而到了希腊科学的“黄金时代”,理性抽象和逻辑方法的发展及其相互结合,为寻求事物和过程背后的本质和原因提供了有力的思想武器,大
大增强了自然哲学的地位和解释能力。尤其在“形式上确凿无疑的形式逻辑及其三段论法的创立人”,亚里士多德那里,逻辑学和柏拉图的理念直接汇合,构成了逻辑理性的解释方式。亚里士多德对于科学哲学最大的贡献是他关于科学理论结构的思想。几何研究和逻辑研究的结合,是古希腊逻辑理性发展的一大特点。一方面,几何学赋予了逻辑学研究以“纯形式”和“证明系统”的思想,使古希腊人对逻辑推理规则的研究就跃出了论辩本身,专门就抽象形式的方面展开讨论。正如克莱因所说的:“希腊人在搞出正确的数学推理规律时就已奠立了逻辑的基础,但要等到亚里士多德这样的学者才能把这些规律典范化和系统化,使之形成一门独立的学科。”另一方面,逻辑学赋予了几何学研究以演绎的构造,完善了几何证明的推理工具,即“希腊人对数学的最重大贡献是坚持一切数学结果必须用演绎法推出”。正因如此,在亚里士多德逻辑学创立半个多世纪以后,欧几里德将各个孤立的几何证明系统发展成统一的公理化体系。不管欧几里德几何学这座科学宫殿多么富丽堂皇,其全部结论都是从少数公理经过演绎而来的,是逻辑理性的成功运用。
值得注意的是,逻辑理性精神在中世纪非但没有被消弱,反而得到了加强。当然,逻辑理性的解释方式在宗教神学的外衣束缚下不可能导致任何科学知识,就像培根所说的“是不能生育的修女”。但是,一旦发生自然观上的转变,理性的权威和科学实验精神得到恢复,人们利用这种现成的解释方式和形式工具去整理实验事实、描述自然现象、解释自然内部的规律时,自然科学的诞生就是不可避免的了。1.3实验理性的发展
西方实验理性的鼻祖当属叙拉古的阿基米德。“他的工作比任何别的希腊人的工作都更具有把数学和实验研究结合起来的真正现代精神。在结合的时候,只解决一定的有限的问题,提出假说只是为了求得它们逻辑推论,这种推论最初是用演绎方法求得的,然后又用观察或实验方法加以检验。”杠杆原理和以他名字命名的浮力原理即“阿基米德原理”是举世公认的科学成就,分别构成刚体静力学和流体静力学的基础。注重实验、注重技术、注重应用是阿基米德科学活动的特点。近代的达芬奇是阿基米德的崇拜者,伽利略则以阿基米德的继承人自居,尽管工艺传统在古希腊受到蔑视,但是这种实验理性精神到了近代却成了自然科学的精髓。近代科学方法的基石可以回溯到古希腊文化
我们知道,科学方法是科学的灵魂。科学认识的发生、科学的独立,靠它来支撑。科学本身本质上就是方法。它不能只局限于把已知的东西总汇起来,还要教人们如何去应用,去求得新知。科学要能起这样的作用,其本身必须靠科学方法来建立。如果我们对近代科学的三大方法论巨匠培根、伽利略、笛卡尔开创的方法进行研究和探讨,就很容易找到上述古希腊科学理性精神的影子,近代科学的方法论基础恰恰是古希腊科学因素融合创新、批判扬弃而生成的新质。2.1培根与科学归纳法
经验论哲学家弗兰西斯〃培根融合了逻辑理性和实验理性,建立了系统的科学归纳法(即排除-归纳法)。一方面,认识自然的基础是实验,必须抛弃经院哲学本身,坚持根据实验观察结果去解释自然,“一切比较真实的对于自然的解释,乃是由适当的例证和实验得到的。”另一方面,认识自然的方法是归纳。经过收集资料、三表整理、抽象概括、寻求解释这样四个步骤,就可以依次“从感官与特殊事物把公理引申出来,然后不断上升,最后才达到最普遍的公理”。2.2笛卡尔与假说-演绎法
唯理论哲学家笛卡尔继承了古希腊以来的直观归纳法、演绎方法和数学方法,创立了假说-演绎
法。他认为,人们只有在普遍怀疑基础上,根据由“心的直观力量”即理性直观得到的公理作为大前提,按照数学中那样严密的演绎推理,才能认识“自然界的真理”。在他看来,科学方法的实质就是,“建立一些确切而简单的规则;严格地遵守这些规则,就会永远避免把虚假当成真实,就可以不耗费很多心力而逐渐不断地扩充知识,而且可以帮助心灵去真正地认识它所能认识的一切。”
2.3伽利略与实验-数学方法
伽利略在希腊化时代重视经验传统的基础上,创立的实验-数学
方法,则是对数学和实验理性的综合运用。这主要体现在他在力学研究中如斜面实验等思想实验上,在斜面实验得出惯性原理的研究中,他不可能真的做一个无限长的斜面。于是,伽利略就采用了抽象的方法,想象的方法,逻辑推论的方法,弥补了实验条件的限制。动手和动脑,是科学研究中不可缺少的两个方面。古希腊时期的学者忽视了工匠传统,而古罗马的学者则忽视了学者传统。在伽利略这里,两者达到了一定程度上的结合。
从方法论角度可以说,近代科学既有对于古希腊科学的扬弃,更有对其理性精神的继承。近代科学大厦的方法论基石可以回溯到古希腊找到它的根源。古希腊时代的哲学作为一种古代知识的汇总,既是人类认识发展的必然产物,又是近代科学得以发生的母体和背景。它不仅为近代发展的许多科学理论、科学观点提供了胚胎和萌芽,更重要的是它为近代科学的发生提供了必要的思维方式、思考方法、概念框架、以及理性分析和批判反思的一些规则与原理,如果没有古希腊的哲学,近代的自然科学的兴起就要大大推迟。【结论】:
古希腊科学文化的成就对后世具有重大的影响,而古希腊哲学和古希腊精神也成为中流砥柱,所以说古希腊科学文明是人类科学的精神之源,尤其是对近代科学,更起着及其重要的奠定作用。【参考文献】:
席泽宗.《古希腊文化与近代科学的诞生》光明日报
北京大学哲学系.十六-十八世纪西欧各国哲学
恩格斯.《自然辩证法》
《科学与文化》百度文库
《西方文化概论》百度文库
第三篇:科学诚信结课论文
科学道德与学术诚信
科学诚信的思考
摘要:科学诚信是科学研究过程中永恒的道德准则,是科研主体从事科研活动应该遵守的基本价值。科研不断行为破坏科研活动秩序,削弱科研创新能力。造成国家竞争力下降。本文通过对一些科研工作造假等案例的分析,阐述科研不端行为在科学研究中的危害乃至对整个社会的不良影响,强调科学诚信在科学发展中的重要性,以及对世
界与社会进步的意义,并从社会的角度进行思考。
关键词:科学诚信
学术不端行为
学术道德
制度建设
学术研究是由人来做的,像人类的其他行为一样,学术研究会出现种种错误。这些错误大体上可以分为三类:一类是限于客观条件而发生的错误。这类错误难以避免,也难以觉察,随着科学的进步才被揭示出来的,犯错误的科研人员没有责任,不该受到谴责。一类是由于马虎、疏忽而发生的失误。这类错误本来可以避免,是不应该发生的,但是犯错者并无恶意,是无心造成的,属于“诚实的失误”。犯错者应该为其失误受到批评、承担责任,但是是属于工作态度问题,并没有违背学术道德。还有一类是学术不端行为。这类错误本来也可以避免,但是肇事者有意让它发生了,存在主观恶意,违背了学术道德,应该受到舆论谴责和行政处罚,乃至被追究法律责任。
学术不端行为是指违反学术规范、学术道德的行为,国际上一般用来指捏造数据(fabrication)、窜改数据(falsification)和剽窃(plagiarism)三种行为。但是一稿多投、侵占学术成果、伪造学术履历等行为也可包括进去。学术不端行为在世界各国、各个历史时期都曾经发生过,但是像中国当前这样如此泛滥,严重到被称为学术腐败的地步,却是罕见的。这不仅表现在违反者众多、发生频繁,各个科研机构都时有发现,而且表现在涉及了从院士、教授、副教授、讲师到研究生、本科生的各个层面。由于中国高校缺乏学术规范、学术道德方面的教育,学生在学习、研究过程中发生不端行为,经常是由于对学术规范、学术道德缺乏了解,认识不足造成的。因此,对学生——特别是研究生——进行学术规范、学术道德教育,防患于未然,是遏制学术腐败、保证中国学术研究能够健康发展的一个重要措施。学术伦理道德
在东西方伦理思想史上,“道德”与“伦理”表达了非常相近的含义,但在词源学上又有细微的区别。“道德”关注的是做人的美德、品行、修养或德性;而“伦理”关注的是人与人之间应有的行为规范或准则,是对人类道德现象的系统思考。当涉及到应该做什么样的人或做什么事,而这种做人做事会影响到他人的利益时,就进入了伦理
领域,引发的问题就是伦理问题,包括“该不该做”,“应该怎样做”等等[1]。
科学研究活动本身涉及到伦理道德,与科研成果直接相关的科研人员的道德建设至关重要,科研活动也成为道德研究之对象。科研人员应遵循科学共同体公认的的行为准则或规范,及时调整自身与合作者(包括其他科研人员、资助者、受试者、社会公众/消费者)、科研人员与物(包括试验动物、生态环境等)之间
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的关系,合乎伦理地开展研究工作。这就引出了
“科研伦理”和“科研道德”两个新的概念。鉴于“伦理”与“道德”的细微区别,“科学伦理”和“科学道德”的含义也各有侧重。
科学研究是一种涉及到科研人员、科技辅助人员、课题资助者、受试者/病人、社会公众/消费者、政策制定者等诸多活动主体的社会活动。身处于一个开放的、动态的复杂社会人际网络中的科研人员,在科研活动中要获取受试者的知情同意,尊重隐私、公正地分配负担和收益,研究方案要有可接受的“风险—受益比”,规避潜在的经济利益冲突,合乎伦理地开展科学研究活动。
科研伦理是指科研人员与合作者、受试者和生态环境之间的伦理规范和行为准则,而科研道德考察的是科研人员自身的道德修养、品行和诚实及杜撰、抄袭、剽窃及学术不当行为产生的根源、表现、危害及对策。学术不端行为
2.1学术不端行为的概念
科研不端行为包括虚构伪造结果或数据;篡改有选择的遗漏或更改结果或数据;剽窃在研究方案、研究结果和研究过程中不正当地运用他人成果;不提供适当的引文注释、不让同行得到珍贵的资料,用不适当的统计或测量方式抬高研究发现的意义等;弄虚作假:篡改和捏造、故意遗漏数据;伪造证据、制造骗局。
2.2学术不端行为案例
现如今教育部下发了关于严肃处理高等学校学术不端行为的通知中列举了七种学术不端行为:一是抄袭、剽窃、侵吞他人学术成果;二是篡改他人学术成果;三是伪造或者篡改数据、文献,捏造事实;四是伪造注释;五是未参加创作,在他人学术成果上署名;六是未经他人许可,不当使用他人署名;七是其他学术不端行为[2]。教育部定义的学术不端行为显然是留有余地的,还有很多不端行为在这里并没有也难以完全列出,如报奖搞包装、搞运作;为应付评估检查集体作假;搞应试科研;部分科技管理部门把管理权力利益化等[3]。实际上,有的大学向高官明赠暗送高等学位,学术界头面人物公开地、明目张胆地欺骗政府、舆论和社会,虚报冒领。
如前中国证监会副主席王益(1993年任国务院证券办副主任,1995年任中国证监会副主席[副部级],1999年任国家开发银行副行长,2009年1月被批准逮捕)在职仅用两年时间就从西南财大拿到经济学博士学位(1996年9月),明眼人一看就知道这顶博士帽是西南财大送给他的。1998年他还居然被聘为北京大学光华管理学院兼职教授、应用经济系博士导师。他到北大光华学院讲课,学员对他的看法,没有官气,讲课比较认真,就是对经济学中的数学模型好像一点不懂。事实上,他原本北大历史系毕业,对数学模型一窍不通,这样的人也可以当经济学博导,看来北大光华学院也有“挂羊头卖狗肉”的时候!相应的学术机构对学术腐败现象熟视无睹,任其泛滥,甚至包庇纵容。其程度之恶劣,令人发指,有人刻薄地形容说:中国的学术界几乎什么都搞,就是不搞学术[4]-[7]。下面的例子是可以发人深思的。2003年“非典”期间,中国军事医学科学院的科学家在世界上首次将“非典”的真正元凶—冠状病毒与“非典”联系在一起,他们的发现比香港科学家早了几周。可是,由于一位工程院院士(洪涛)领导的科研小组“草率”鉴定结论为“非典的病原菌是衣原体”,从而把自己的科研与国家的防治政
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策引入了歧途,使我国政府丧失了宝贵的时机,使“非典”成为
建国以来危害最大的瘟疫。科学家的工作失误是“非典”在中国大流行的主要原因,中科院北京基因组研究所所长杨焕明说:“在SARS面前,我们中国科学家整体打了败仗[8]。”
学术不端行为不竟出现在我国,世界其他国家也屡出不穷。舍恩1970年生于德国,曾一度被认为是物理学界快速升腾的希望之星,是最有望问鼎诺贝尔奖的科学家之一。这样的美称以及同行的仰慕并非舍恩天生固有,是因为舍恩1998年从德国康斯坦茨大学(UniversityofKonstanz)获得博土学位后,同年到美国贝尔实验室从事博士后研究工作,2001年任职于贝尔实验室。舍恩的工作主要集中在研究由有机分子材料制成的场效应管(FET)以及超小尺寸的FET即分子场效应管(MFET)的物理性质,用FET的方式来调制有机分子材料中的电子浓度,从而改变其电学性质。舍恩的研究领域涉及到超导、纳米技术、分子电路和分子场效应管(FET)等物理学的前沿领域,其中一些被认为是突破性的研究。自获得博士学位以来,舍恩已经发表了100多篇研究论文[2]。舍恩的所谓科研成果在世界百余科学家重复实验失败后被严重质疑。最大的漏洞在于其实验数据在不同的论文惊人相似,而论文报道的这些结果是否是实验的真实结果难以令人信服,因为科学实验总要受到各种客观条件的影响而出现波动,岂能如此完美无暇,惊人相似。在经过4个多月的仔细调查后,审查委员会于2002年9月向贝尔实验室提交了一份长达127页的结论性报告,确认舍恩自1998-2001年发表的24篇论文中至少有16篇在数据上做了手脚或根本就是错误的。至此舍恩实验数据造假彻底浮出水面。在对这以“物理学界50年来最大的造假事件”的处理中,舍恩的论文不但被多家国际顶级学术期刊撤掉,舍恩本人与2002年被贝尔实验室开除,甚至被母校德国康斯坦斯大学撤除了博士学位。
2.3学术不端行为的主要原因2.3.1外因
目前,我国的科研管理体制仍处于计划经济与市场经济双轨制的共同作用下。市场化的项目管理机制、非科学化的学术氛围和非市场化的项目评审制度相互间的矛盾造成了科研人员的行为导向偏差。出版与编辑环节存在漏洞,更有某些新闻媒体的推波助澜,无形中也为科研不
端行为摇旗呐喊。由于出版是一种经济行为,一些出版社无视科学研究的规律,拼凑丛书体例和写作班子,搞突击交卷,使一些人为了及时交稿,面对他们本不熟悉的课题,不顾一切地走上了抄袭的“捷径”。有的新闻媒介为了片面追求轰动效应和时效,对一些靠弄虚作假出名的“学者”进行报道和吹嘘,其中不乏有偿新闻。一些科研管理人员素质低下,工作中违背职业道德,或是对科研不端行为视而不见,或是根据自己的好恶对某些科研人员予以特别关照或打击报复,从而产生了一起起不公正事件。
缺乏健全的科研评价体制,是产生科研不端行为的又一诱因。在追求数量的管理模式下,评价指标的单一性成为我国科学评价中的一个突出问题。容易导向急功近利的政策环境,科技管理部门为获得短期效应对同行评议的有效性的疑虑,及由此引起的对同行评议活动的行政干预,对同行评议的公正性造成负面影响。在信息量不断增长的今天,查禁抄袭的成本太高,抄袭从理性人的角度考虑不失为一种合理的选择。由于缺乏科学、公正的科研评价机制,科学奖励系统在运行中失范。回避制度、保密制度、监督制度本是同行评议制度的重要环节,可纵观我国多如牛毛的评审会、鉴定会、评奖会,一些规定有回避制度的也因难以控制等种种原因而形同虚设。学术道德建设不到位,部分学者缺乏学术诚信和道德约束,2013/5/30科学道德与学术诚信
没有形成一个良好的学术氛围。过去只要发现有人出现抄袭、剽窃,当事人就会感到很不光彩,抬不起头来。现在倒好,“天下文章一大抄,就看会抄不会抄”。现代化的条件,为抄袭剽窃提供了便利的条件。过去用剪子、小刀,现在只需从网上复制粘贴就可以了。
2.3.2内心
美国心理学家卡特尔认为,人的个性是由许多特性所构成的,由于各种特性在一个人身上的不同组合,构成了一个人不同于他人的独特个性。他把人的个性分为“表面特性”和“根源特质”。所谓表面特性,是指一个人经常发生的、可以从外部观察到的行为;而根源特质则是制约着表面特性的潜在基础。一个科学家会在很多方面显示出高特征,譬如智慧、独立、自律、有恒;而在另外一些方面显示低特征,譬如忧虑、世故、紧张等。如果一个科学家在科研过程和科研生涯中一帆风顺,那么发生科研不端行为的可能性就会降低。事实上,许多科研活动都会遇到各种各样的问题和困难,许多科学家的科研生涯也是一波三折、坎坷崎岖。有些科学家会显示出其个性因素中的智慧、独立、自律、有恒,勇敢地面对困难,解决困难,勇攀科学的最高峰。也有一些科学家会显示出其个性因素中的忧虑、世故、紧张等,敏感又偏执,不敢直面现实与理想之间的差距,从而选择通过种种不端行为达到自己的目的[9]。
“人性假设”理论很好诠释了人类行为的动机,是人类行为研究的一个特别重要的基础概念。一是受雇人假设,即每一个人都是被某一组织雇用的机器或者工具,他的职能只是接受组织的管理,完成组织交给的任务,工作是他迫不得已的生活手段。二是经济人假设,即人是主动追求金钱的典型动物,人的一切行为是最大限度地满足自己的经济利益,工作的动机是获得经济报酬。三是社会人假设,即人具有社会性的需求,人与人之间的关系和组织的归属感比经济报酬更能激励人的行为。四是自我实现人假设,即每个人都有实现自我价值的需要,个人成就感是自我发展的动力。五是复杂人假设,即人的需要多种多样,是一个错综复杂的动机模式,同一个人在同一时间内会有多种需要,并且会随着工作、生活条件的变化,不断产生新的需要。
科学家是科学研究活动的执行者,分析某一个科学家的行为动机当然离不开这些“人性假设”。譬如,作为受雇人假设,科学家的研究活动需要外界系统的监督管理;作为经济人假设,高额报酬是吸引科学家的重要手段;作为社会人假设,科学家需要在一个关系融洽的组织工作;作为自我实现人假设,科学家希望能在一个能发挥主观能动性且管制较少的组织和学科领域里工作;作为复杂人假设,科学家在不同时期、不同岗位上有不同的需要。科研作为职业之后,各种各样的人加入到科学家群体之中,其行为动机更是多样化,科研不端行为更易产生。学术不断行为的危害
科研不端行为为科学发展以及社会进步产生了严重的危害。科研不端行为产生的最直接后果影响科学知识的质量,使得科学本身失去真理所应具有的属性,正如舍恩发表的假数据是不可信的,而通过
《科学》、《自然》等顶级刊物的宣传,人们信以为真,而结果本身质量低劣,并不可信。
科研不端行为严重破坏科学的社会体制,影响实现科学建制的体制目标,影响科学发展的效率和进程[1]。就具体过程而言,科研不端行为使得科学研究走偏
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了方向,甚至背道而驰。这使得整个科学发展进程缓慢、停滞甚至倒退,而对实现科学建制的体制目标,建立科学的社会体制有着结构性的破坏作用。
科研不端行为产生学术的信任以及信誉危机。由于科学研究团队是建立在信任的基础之上,而科学的健康发展也是伫立在全世界的信任之上,因此科研不端行为将打破这种理想的格局,使得科学发展不能够持续进行。此外科研不端行为还有助于反科学力量的壮大。
科研不端行为造成科研资源的浪费。科学研究的过程本身就是一个资源消耗的过程,包括人力、财力以及精神上的消耗。而科研不端行为产生的造假过程更是一种无谓的科研资源浪费。改善学术不端行为的办法
加强学术道德建设。从大学生进校门开始进行学术诚信教育,对于科研人员上岗要签订学术诚信责任书,立军令状。做好事前预防工作,防患于未然。让学者自觉抵制学术不端行为,逐步形成良好的学术氛围。
加强制度建设,加大监督力度,建立有效监督平台。设立专门的网站用于揭露学术不端行为,对于已经发现的进行处理后在网站上曝光,列入黑名单,让作弊者付出沉重的代价。
依法严惩各种学术腐败现象。对发现的各种腐败现象,要像外科大夫做手术一样,把腐败的毒瘤连同其根一起切除干净。譬如,发现严重的剽窃行为,不管他地位有多高,都要严肃处理,还要把相应的处理结果在相关诚信网站上予以公布,让这样的行为众所周知,以警示后来者。
建立论文交流平台。如建立类似于我国的科技论文在线这样的平台,可以让论文先上网后评审,评审方式还可以进行相应地改进,可采用三审制。尽可能地克服评审人主观因素的影响,保证评审的公平公正。国内应该统一确认某种共识,如果论文达到几星级可以视为核心期刊。让所有论文先在网上交流,全部暴露在阳光之下,接受来自各个方面的监督,论文在其它地方发表后,网上能及时做出相应反映。当然,要制订相应的章程,做到有法可依。
实行教授治校,行政与学术分开。行政人员不参与有关项目评审和鉴定,把评审和鉴定权真正交给学术委员会(由教授、专家组成)。否则,还会出现全国百名教学名师评选变味现象。教学名师本应该评选长期从事教学的优秀教师,却被各大学的行政人员所占据,好像我国大学里承担教学任务的就是校长似的,真是一个莫大的讽刺!要提倡学术自由(academicfreedom),真正实行教授(专家)治校,树立行政就是服务的思想,彻底改变现有的行政人员主导学术资源的状况。
发挥学术期刊在治理学术不端行为方面的作用。对国内学术期刊进行必要改革,由国家适当增加投入,杂志社不收版面费,或只收取少量的版面费,与国际上大多数科技论文不收版面费一样。另外,改革论文评审方式,采用三审制并引用高科技手段防假,尽可能把好入门关口,减少抄袭剽窃论文出现。
充分发挥高科技手段在治理学术不端行为方面有作用。研制高科技防伪系统,运用现代检测方法防止作弊行为。现在已经开发出学术不端行为检测系统,要充分发挥其在检测论文作弊方面的作用,争取用较小的投入收到较大的效果,同时减少人为因素的干扰。进一步加大投入改进检测系统,使其更好地发挥作用,也更具说服力。关于科学诚信
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5.1科学诚信的概念
科学诚信,是指科研工作者要实事求是,恪守科学价值准则、科学精神以及科学活动的行为规范。美国学术诚信研究中心将科学诚信
定位即使在逆境中仍然能坚持诚实、信任、公正、尊重和责任这五项根本的价值观。5.2科学诚信的意义
科学诚信是科研创新的前提条件。
科学研究工作是一个创新的过程,在前人所发掘的成果基础上,进行分析创造,获得新的价值,包括理论,应用方面双重价值。而创新,是在前人的基础之上进行的一个漫长而又痛苦的创造过程,其艰苦程度可想而知[4]。科学诚信是创新的基本前提,因为创新是基于科学诚信之上。没有科学诚信,科研创新也就不可存在。
科学诚信是科研人员之间联系的基础。在复杂的科学技术面前,科学研究往往是通过科研团队的合作来实现的。从同一个时间段来说,科学诚信让科研人员之间的沟通变得更加清澈,从而加快科研的效率乃至科学发展的进程。从科学历史发展的角度来说,科学诚信将两代甚至是几代人有机联系在一起。
科学诚信是科学可持续发展的依据。不论是在任何历史阶段,科学以一种良性的、可持续的状态发展就需要科学诚信的推动。如果没有科学诚信,就没有准确的实验数据,科学发展的进程也就停滞。同时科学诚信也是每一代科研人员的基本道德思想,激发着不同时代的人去追求探索。
5.3科学诚信的现实作用
有力监督科研人员的行为。
科学诚信从科学家自身行为方面,直接防止科研不端行为的产生,包括伪造、篡改和剽窃,同时重视和治理科研中的不当行为。
科学建立科研活动的管理构架。在构建科研管理构架的角度上,科学诚信为制定和落实一般科研活动的行为准则以及与生命伦理学研究相关的规章制度和行为指南提供了的基本的依据。
有效协调科学研究与其他领域的关系。在经济高速发展的今天,科学诚信作为一道有效的过滤屏障,规避和控制科研中由于商业化引起的冲突,同时也注意来自政治、经济发展等方面压力对科研的影响。
深刻巩固科研人员的道德素质。更值得关注的是,科学诚信从精神意识层面上,强调科研人员的道德品质和伦理责任,建立科研过程
中自律的意识。培养优良的科研道德素质,传承至科学研究的每一个细节。当今研究生如何在科研中做到科学诚信
6.1数据处理
研究结果应该建立在确凿的实验、试验、观察或调查数据的基础上,因此论文中的数据必须是真实可靠的,不能有丝毫的虚假。研究人员应该忠实地记录和保存原始数据,不能捏造和窜改。虽然在论文中由于篇幅限制、写作格式等原因,2013/5/30科学道德与学术诚信
而无法全面展示原始数据,但是一旦有其他研究人员对论文中的数据提出疑问,或希望做进一步了解,论文作者应该能够向质疑者、询问者提供原始数据。因此,在论文发表之后,有关的实验记录、原始数据仍然必须继续保留一段时间,一般至少要保存5年,而如果论文结果受到了质疑,就应该无限期地保存原始数据以便接受审核。
6.2论文撰写
在撰写论文时,首先要避免剽窃(或抄袭,在本文中,我们对剽窃和抄袭二词的使用不做区分)。剽窃是指在使用他人的观点或语句时没有做恰当的说明。
许多人对剽窃的认识存在两个误区。第一个误区是,认为只有剽窃他人的观点(包括实验数据、结果)才算剽窃,而照抄别人的语句则不算剽窃。例如,有些人认为,只要实验数据是自己做的,那么套用别人论文中的句子来描述实验结果就不算剽窃。也有人认为,只有照抄他人论文的结果、讨论部分才算剽窃,而照抄他人论文的引言部分则不算剽窃。这些认识都是错误的。即使是自己的实验数据,在描述实验结果时也必须用自己的语言描述,而不能套用他人的语句。引言部分在介绍前人的成果时,也不能直接照抄他人的语句。
第二个误区是,只要注明了文献出处,就可以直接照抄他人的语句。在论文的引言或综述文章中介绍他人的成果时,不能照抄他人论文或综述中的表述,而必须用自己的语言进行复述。如果是照抄他人的表述,则必须用引号把照抄的部分引起来,以表示是直接引用。否则的话,即使注明了出处,也会被认为构成文字上的剽窃。虽然对科
研论文来说,剽窃文字的严重性比不上剽窃实验数据和结果,但是同样是一种剽窃行为。
结束语
科学诚信是科学研究过程中永恒的道德准则,是科研主体从事科研活动应该遵守的基本价值。通过论文数据造假案可以看出一旦失去科学诚信,科学研究也就不再有其意义。在短期之内,杜绝不端行为的产生是一个不可能完成的任务,只有通过发扬科学诚信的积极作用才能控制不端行为的产生,使得科学以一种良性的,可持续的态势发展。爱因斯坦曾经说:“大多数人说,是才智早就了伟大的科学家。他们错了,是人格。”科学诚信正是人格中闪耀的亮点,是经得住历史考验的。
参考文献
2013/5/30科学道德与学术诚信
第四篇:科学方法论结课论文3000题目:科学事实的获取对我的启示
科学方法论
学
院:电气与信息工程学院
专业名称:
电子科学与技术
班
级:
********************学
号:
日期:2013.6.17科学事实的获取对我的启示
摘要:
科学方法论是关于科学的一般研究方法的理论,而随着科学的不
断发展,科学方法论逐渐显示出它在科学认识中的作用,尤其对自然科学的一般研究方法起着指导作用,而其自身也随着科学实践的发展而不断发展,从科学事实的获取中明白了机遇虽然重要,但如果没有良好的知识储备我们只能是错过机会。
关键词:事实的获取
科学观察
科学实验
观察
机遇
“工欲善其事,必先利其器”,科学方法论就像研究科学的一把利器,它帮助我们在科学研究中有所发现,而科学发现是一个曲折复杂的认识过程,不能指望轻而易举便可达到目标,需要有良好的信息反馈机制并充分地利用这一反馈,才能不断修正和调节自己的认识去实现科学发现的目标。
而科学事实是通过观察和实验所获得的经验事实,是经过科学整理和鉴定的确定事实,是可以重复的,不是某种偶然现象,所以我们在日常生活中不能因为偶然所见以为是真理,或许只是某一系列巧合下的一个假象。像“铀具有放射性”、“水分子由二个氢原子和一个氧原子构成”等等均是科学事实,“所有微观客体都具有波粒二象性”、“整个宇宙都在膨胀着”等等之类的普遍陈述,则不看成科学事实,而看成对科学事实加工提炼之后的理论论断。
那么,我们该如何来获取科学事实呢?科学研究的目的是建立各种科学事实之间的联系,通过这种联系使我们能够根据那些已经认识的科学事实其预见以后发生的事实,这样才能发挥科学的解释力与预见力的功能。
科学实验和观察就是我们获取科学事实的重要手段。
那科学实验方法具体是什么呢?科学实验方法是需要我们根据研究目的,使用一些科学仪器和其它的一些,人为地控制、模拟研究对象,来获取科学事实的一种研究方法。
科学实验方法可以人为地控制实验对象的变化,可以制造一些特
殊状态,把对象放在这种状态下来认识,所以实验方法有其自身巨大的优越性,在生活中我们也可以经常使用实验方法解决一些问题,比如当我们不确定某事的正确性时试一试,这其中就使用了实验方法,只不过简化了实验方法的一些步骤,实验方法一般需要实验的构思和设计,实验的实施,实验结果的分析整理,实验结果的理论解释,首先要明确目的,如观察某种现象,验证某种假设,制造某种客体,等等。接着,要将特定的目的转化为某种原理或设想,进而依据已知的科学原理,利用适合的仪器、设备、试剂等物质条件,设计和构思具体的实验方案。实验的实施,是进行实际实验。这时,最重要的就是要精心操作,细致的观察,准确及时的记录,最后进行实验结果的处理。
尽管简化了它的步骤,但是实验方法在我们日常生活中发挥着巨大作用,或许我们不知道,但在有意无意中我们早已经开始使用它来解决问题了。
科学实验与科学观察一样,都是科学认识的基本活动,观察是实验的前提,实验是观察的发展,而实验方法比单纯的观察方法有显著的优点,它可以克服单纯观察的局限性。而到了对自然的研究开始广泛地运用科学的观察和实验手段的时候,自然科学就会得有力。实验是搜集科学事实的基本途径之一,是形成、发展和检验自然科学理论的实践基础。因此,实验方法是自然科学研究中十分重要的认识方法。实验和观察是不同的。观察是在自然发生的条件下有计划、有选择地对自然现象进行考察的一种方法。实验是依据研究目的,在人工控制或模拟自然过程的条件下认识自然的一种方法。
观察与实验的要想保持它的客观性,当然离不开重演,这也是科学研究中必须遵循的基本原则。如果一个事实根本无法复核并重现,那就无法成为科学事实。科学观察和实验结果可以可以用一个标准去执行,科学观察和实验需要以正确反映客观事物本质的理论为指导,提供正确的概念系统、推理规则和消除假象与误差的方法,从而把日常观察中模糊不清的现象变得清晰起来。科学观察和实验要求我们要有一个严谨的实事求是的学风。要尊重客观实际,不急于求成,坚持
不懈地长期进行,努力防止片面性,避免以主观愿望影响数据整理。这既是保证观察和实验客观
性的前提,也是获得科学成果的重要条件,也使我们变得严谨,一丝不苟。
而对于科学实验,让我首先想到的是青霉素的发现,那是1928年的一天,度假归来的弗莱明正在清洗一批离开时留在实验室角落里的细菌培养皿。就在清洗的过程中,他偶然注意到其中一只器皿有些异样,上面长着不寻常的霉斑,而其周围一英寸范围内所有细菌都是无色透明的。在细菌学家训练有素的眼里,一定是有什么东西杀死了霉斑周围的葡萄球菌。弗莱明知道他发现了某种东西。于是,他拍下照片,擦去一些霉斑使它再繁殖,并且保存了这个盘子,他还把培育的霉斑样品送到其他实验室,供同事们再做研究。这就是青霉素的发现过程。接下来,弗莱明还发现,霉斑就是青霉菌,由它产生的一种物质是针对试管和培养皿的一种有效消毒剂,进一步的研究还表明,青霉素对抑制猩红热、肺炎、淋病、脑膜炎以及白喉的致病细菌都有效。但是由于提炼纯度的不够,因而无法检验它作为药剂的有效性,于是,除了在实验室应用之外,弗莱明的青霉素在架子上搁了十年之久。
弗莱明具有敏锐的观察力,高度的判断力,丰富的知识和经验使得他发现了青霉素,不仅如此,他已有完整的微生物学知识,知道有细菌这样一种生物及其与某些疾病之间的关系,还知道如何通过培养皿来培养特定的菌株等等巴斯德所说,如巴斯德所说“在观察的领域里,机遇只偏爱那种有准备的头脑。”。而在科学实践过程中由于意外的事件导致科学上的新发现,称为机遇。
青霉素的发现就具有一定的机遇性:如果1928年的夏天不是凉快潮湿的天气,如果某个青霉孢子没有幸运地落在弗莱明的实验培养皿上,如果弗莱明对这个意外事件漠然置之,缺了哪一个都可能会导致最终的失败,所以我们必须要有充足的知识储备而不仅仅是等待机遇,让我们从现在开始储备自己知识吧!
第五篇:科学简史:科学革命篇论文
科学简史
结课论文
2011-06-0716:04:51|分类:
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摘要:懂得人类历史的发展与近代物理学的关系,用近代物理学从发生到发展的全部知识来充实自己的头脑,了解爱因斯坦、普朗克、玻尔等许多杰出科学家的贡献,以加深对物理学规律的理解,并学习他们的科学研究方法和科学思维的方法。同时通过学习,了解我国物理学工作者对近代物理学的贡献,激发我们的爱国热情,这对使我们成为适应现代科学技术发展需要的人才,具有重要的意义。
关键词:科学
物理近代物理学
物理学家
在两千多年前,伟大的物理学家阿基米德首先发现了力学杠杆的巨大作用。他曾夸下海口:“给我一个可以依靠的支点,我就能把地球挪动。”而在一百多年前,伟大的思想家马克思第一次指出了科学技术这个社会杠杆的巨大作用。他深刻的分析道:分工、蒸汽力和机器,这是18世纪中叶起工业用来摇撼旧世界基础的三个伟大杠杆。所以纵观人类社会几千年来的发展,与科学技术是分不开的。在一定意义上甚至可以说,正是科学技术决定了人类社会的进程。人类的历史,同时又是一部科学技术发展史。而在人类科学史中,物理学无疑是最辉煌的那一篇章。近代物理学作为物理学的重要组成部分,是每个想有作为的当代大学生都应了解的历史。
第一章
发展中物理学
回顾一下十七世纪以来物理学的历史,令人感到,其中自始至终贯穿着一个根深蒂固的观点。这就是这样一种认识世界的方法,首先要寻找这些要素,要阐明这些要素所服从的规则。类似于这种想法,以下称之谓要素论。当然,构成近代物理学基础的原子论无疑是最典型的要素论的自然观。迄今几乎所有的物理学的理论体系都具有要素论的结构。1.相对论
相对论是现代物理学的重要基石。它的建立是20世纪自然科学最伟大的发现之一,对物理学、天文学乃至哲学思想都有深远的影响。相对论是科学技术发展到一定阶段的必然产物,是电磁理论合乎逻辑的继续和发展,是物理学各有关分支又一次综合的结果。相对论经迈克耳逊、莫雷实验、洛伦兹及爱因斯坦等人发展而建立。
2.量子力学
19世纪末的一系列重大发现,揭开了近代物理学的序幕。1900年普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难,引入了能量了概念,为量子理论奠定了基石。随后爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾,提出了光量子假说,并在固体比热问题上成功地运用了能量子概念,为量子理论的发展打开了局面。1913年,玻尔在卢瑟福有核模型的基础上运用了量子化概念,对氢光谱作出了满意的解释,使量子论取得了初步的胜利。之后经过玻尔、索末菲海森堡、薛定谔、狄拉克等人开创性的工作,终于在1925年-1928年开成了完整的量子力学理论。
3.原子核及基本粒子
原子核物理学起源于放射性的研究,是19世纪末兴起的崭新课题。1932年对于从原子核到基本粒子这一研究方向来讲,是具有特别重要意义的一年。在1932年,由于安德森(C.D.Anderson,1905年)发现了正电子。从那个时候起,又经历了1934年费米(E.Fermi,1901-1954年)β蜕变的理论、1935年汤川秀树(1907年)的介子理论,方才形成了以基本粒子的相互转变为中心问题的基本粒子理论。而成为上述理论研究基础的量子场论是海森堡及泡利在1929年建立的。
原子核物理学是卢瑟福在1919年发现用放射性物质放出的α射线轰击氮原子核后获得氢原子核及氧原子核作为前兆而开始的。但是,真正的发展应该讲是从有一系列重要发现的1932年开始的。这一年,科克洛夫特(J.S.Cockcroft,1899-1976年)同沃尔顿(E.T.S.Walton,1903年)用70万伏的高电压加速质子撞击锂核,成功地实现了第一次人工的原子核转化。还是在1932年,查德威克发现了中子,明确了原子核的构成要素,海森堡立即开展了由质子同中子组成的原子核模型的理论研究。在前一年的1931年,劳伦斯(E.O.Lawrence,1901-1958年)发明了回旋加速器。在1934年,约里奥.居里夫妇(Frederic,1900-1958年;Irene,1897-1956年)发现了人工放射性。作为刚开始的核反应研究的成果之一,是哈恩,迈特纳(L.Meitner,1878年)以及史脱拉斯曼(F.Strassmann,1902年)在1938年末所发现的铀核裂变。当时的这一发现,由于受
到第二次世界大战前夕那种紧张形势的影响,立即促使人们花了很大力量来从事开发原子能的研究。
自从P居里测量了镭的热值时起,人们都普遍认识都原子核中蕴藏着极大的能量。人们尽管害怕可能出现原子弹,却开始了制造原子弹发研究工作。经过努力,在1942年12月研制了第一台原子炉,并在1945年7月制造成功了原子弹。第二次世界大战以后,当然核物理学作为国家最重要的科学耗费了巨额的资金,并一举成了所谓的重大科研项目之一。
4.固体物理学
20世纪初,固体物理学就开始深入到微观领域,人们开始利用微观规律来计算实验观测量。量子力学首先应用于简谐振子及简单的原子上,并显示了其正确性,其次又在化学键的问题上取得了效果。海特勒(W.Heitler,1904年)同伦敦(F.London,1900-1954年)在1927年把量子力学应用于由两个氢原子所组成的系统,成功地说明了氢键的问题,并导入了“交换力”的概念,如此,在建立量子论的化学键理论基础的同时,在第二年的1928年,交换力的概念在铁磁性的理论上也获得了成功。海森堡根据电子的相互交换作用,澄清了韦斯以来没有弄清楚的分子场产生的原因。在1928年,布洛哈(F.Bloch,1905年)用量子力学论述了晶体晶格内电子的运动,奠定了能带理论的基础。20世纪20年代后固体物理学作为一门学科在物理学领域中诞生了。
5.物理学与技术
从上述情况开始发展的固体物理学,成了第二次世界大战后各种技术革新的基础。特别是在1948年发明的晶体管,它使电子的面貌焕然一新,这也纯粹是固体物理学研究的产物。此外,诸如铁氧体、量子放大器、莱塞(激光)等对于当今电子学所不可缺少的要素也都是物质结构学发展的产物。当然,如果没有以高分子科学为支柱的许多基础科学的成果,与电子学并驾齐驱、支撑着现代技术革新的合成化学工业也是不可能出现的。但是,综合起来说,这些研究广义地讲应属于物质结构学的范围。
以上所讲的是物理学的发展为新技术提供了基础,当然,与此相反的关系也完全存在。假如不采用电子技术的各式各样的机器,今天
的物理学,甚至整个科学研究都可能连一天也存在不下去。同时还应注意到,由于对技术进步的不断要求,作为这些技术基础的物理学的研究也正在日益加强。因而,世界各国在物理学上有关教育以及对研究成果的奖励方面的费用支出也增加了。可以说,没有上述各方面的条件,就不可能存在今天这种大规模、多方面的物理学研究。6.物理学的未来
但是,在物理学历史上象这样普遍认为基本的定律都已被找到了,而研究要走向常规化的情况并非第一次碰到。而实际上对基本粒子的研究是以寻找超出量子力学范围的新的规律性作为目标。同时,对于宇宙的构成和天体的各种现象直至有关生命现象的物理学研究还只是刚刚开始。期待今后会有真正的发展。今后所期待出现的物理学的变革,或许会要征服指导立刻迄今物理学的基本观点的要素论本身。现在,有关要素论的自然探讨已经涉及到生物的构造和功能。也有不少物理学家预见,今后的物理学中最有兴趣的领域一定是生物物理学。同时,在另一方面,分解生命体的所有成分,然后将这些成分组合起来形成一个整体,靠这种物理学的方法来求得要素这件事果真有可能吗或者是否有意义,医学界及生物学方面的一部分人对此提出了十分深刻的问题。
第二章近代物理学的序幕
19世纪末,物理学已经有了相当的发展。物理学主要的分支:力学、热学和分子运动论、电磁学以及光学都已经建立了完整的理论体系,在应用上也取得了巨大成果。然而,正在这个时候,从实验上陆续发现了一系列重大的发现,把人们的注意力引向更深入、更广阔的天地,从而揭开了近代物理学革命的序幕。从伦琴发现X射线的1895年开始到1905年爱因斯坦发表三篇著名论文为止,就有十几项重大发现,这一系列的发现集中在世纪之交的年代里不是偶然的而是生产和技术发展的必然产物。同时随着科研方法的改进,更是加速了物理学的发展。
1.电子的发现
电子的发现起源于对阴极射线的研究。1858年德国物理学家普吕克尔在观察放电管中的放电现象时发现正对阴极管壁发出绿色的荧光。
1876年,另一位德国物理学家哥尔茨坦认为这是从阴极发出的某种射线,并命名为阴极射线。英国物理学家克鲁克斯以及舒斯特根据各自的实验及解释都认为阴极射线是由粒子组成的。
从1890年起,英国剑桥大学卡文迪许实验室主任J.J.汤姆生就带领自己的学生研究阴极射线,他将定性研究和定量研究相结合,认为阴极射线是带电微粒子。
⒈定性研究。J.J.汤姆生将佩兰实验作了一些改进。他把联到静电计的电磁接受器(法拉第圆桶)安装在真空管的一侧(可参见<物理学史>p184),平时没有电荷进入接受器,用磁场使射线偏折。当磁场达到某一值时,接受器接受到的电荷猛增,说明电荷确实来自阴极射线。同时J.J.汤姆生还改进了赫兹的静电场偏转实验,他进一步提高了真空度,并且减小极间电压,以防止气体电离,终于获得了稳定的静电偏转。
⒉定量研究。J.J.汤姆生用不同方法测出阴极射线的荷质比。一种方法是用静电场偏转管在管子两侧各加一通电线圈以产生垂直于电场方向的磁场,然后根据电场和磁场分别造成的偏转,计算出阴极射线的荷质比e/m,另一种方法是测量阴极的温升。因为阴极射线撞击到阳极,会引起阳极的温度升高。J.J.汤姆生把热电偶接到阳极,测量它的温度变化,根据温升和阳极的热容量可以计算粒子的动能,再从阴极射线在磁场中偏转的曲率半径,推算出阴极射线的荷质比与速度,两种不同的方法得到的结果相近,荷质比都是e/m=10库仑/千克。
⒊普遍性证明。J.J.汤姆生还用不同的材料作为阴极和不同气体做实验,结果荷质比也都是同一数量级。证明各种条件下得到的都是同样的带电粒子流,与电极材料无关,与气体成分也无关。
1897年4月30日,J.J.汤姆生以《论阴极射线》为题发表论文。1899年,J.J.汤姆生采用了斯坦尼于1891年时提出“电子”一词来表示他的“载荷子”电子的发现,打破了“原子是物质结构的最小单元”的观念,揭示了电的本质,汤姆生也因此被誉为“最先打开通向基本粒子物理学大门的科学家”。
2.X射线的研究
19世纪末,阴极射线研究是物理学的热门课题。
在德国的维尔茨堡大学,伦琴教授也对这个问题感兴趣。1895年11月8日,他在一次偶然实验中,突然发现在不超过一米远的小桌上有一块亚铂钡做成的荧光屏发出闪光。他很奇怪就移远荧光屏继续试验。只见荧光屏的闪光,仍随放电过程的节拍断续出现。他取来各种不同的物品,包括书本、木板、铝片等等,放在放电管和荧光屏之间,发现不同的物品效果很不一样。有的挡不偏偏住,有的起阻挡作用。显然从放电管发出了一种穿透能力很强的射线。为了确证这一新射线的存在,伦琴用了6个星期深入研究这一现象。1895年底,他以通信的方式将这一以现公之于众。由于这一射线有强大的穿透力,能够透过人体显示骨骼和薄属中的缺陷,在医疗和金属检测上有重大的应用价值,因此引起了人们极大的兴趣。伦琴在他的论文中把这一新射线称为X射线。
3.放射性的发现
对阴极射线研究引起了放射性物质的发现。法国物理学家亨利·贝克勒尔开始考虑荧光与X射线是否同时产生,产生的机制是否相同。贝克勒尔在实验上排除了由于太阳光线的热从磷光物质会发射一种辐射,能贯穿对光不透明的纸面使银盐还原。贝克勒尔这一发现,说明原来以为荧光(和磷光)与X射线属于同一机理的设想不符合实际并继续进行各种实验,他还发现纯金属比铀化合物强好多倍,铀盐的这种辐射不仅能使底片感光,还能使气体电离变成导体,只要有铀这种元素存在,就会自发产生贯穿辐射。1896年5月18日,贝克勒尔与在法国科学院的例会上再次做了报告,以后将这种辐射称为贝壳勒尔射线。贝克勒尔发现放射性为后来居里夫妇、卢瑟福等对放射性研究发展开辟了道路。
第三章
相对论的建立
相对论的研究起源于“以太漂移”的探索以及光行差的观测。在古希腊时代,亚里士多德认为天体间一定充满有某种媒质。笛卡儿1644年发表的《哲学原理》中就引用了以太的观念。他认为“虚空”是不可能存在的,整个宇宙充满着一种特殊的易动的物体——以太。由于太阳周围以太出现旋涡,才造成行星围绕太阳的运动。1678年惠更斯把光振动类比于声振动,看成是以太中的弹性脉冲,光是一种以
态波。但是后来牛顿就认为不需要以太,他主张超距作用,于是光的微粒说占了上风,以太理论受到压抑。1800年以后,由于波动说成功地解释了干涉、衍射和偏振等现象,以太学说重新抬头。在波动说的支持者看来,光既然是一种波,就一定要有一种载体,这就是以太。他们把以太看成是无所不在,绝对静止,极其稀薄的刚性“物质”。
1725——1728年,英国天文学家布拉德雷在对恒星研究的基础上,发现了光行差的现象。19世纪初法国著名物理学家阿拉果从牛顿力学速度叠加原理出发,认为如果发光体和观测者的运动速度不同,光速应有差别,即经典的速度叠加原理不适用于光的传播。利用光的粒子理论,很容易解释光行差现象。光行差现象恰好如同雨滴垂直落下时,以速度V行进的汽车上的观察者所看到雨滴倾斜情形一样。利用光的波动理论,若假定以太完全不被地球所拖曳,也同样可以解释光行差现象。若以太完全被运动的地球所拖曳,以太相对地球为静止,也就不出现光行差,望远镜自然不必倾斜。
狭义相对论建立之后,爱因斯坦并没有止步,从1907年到1916年的九年时间,爱因斯坦先后发表了好几篇论文,使广义相对论逐步完备。1916年,爱因斯坦发表了《广义相对论的基础》,对广义相对论的研究作了全面的总结。在论文中,爱因斯坦证明了牛顿理论可以作为相对论引力理论的第一级近似,并且组给出了谱线红移、光线弯曲、行星轨道近日点进动的理论预言。
第四章
量子力学的发展
1.黑体辐射的研究
热辐射是19世纪发展起来的一门新学科,它的研究得到了热力学和光谱学的支持,同时用到了电磁学和光学的新兴技术,而对热辐射的研究导致了量子论的诞生。
1859年,基尔霍夫证明物体热辐射的发射本领e(,T)和吸收本领a(,T)的比值都相等,并提出了黑体辐射的概念。根据基尔霍夫理论,只要知道黑体的辐出度以及物体的吸收比,就能了解一般物体的热辐射性质,因此,以实验和理论上确定黑体的单色辐出度就是研究热辐射问题的中心任务。
1879年,斯特潘根据实验总结出黑体辐射总能量与黑体温度四次
方成正比的关系:。1884年这一关系得到斯特潘的学生波尔兹曼从电磁理论和热力学理论的证明。1893年,维恩也根据实验提出辐射能量分布定律?。这就是维恩分布定律,其中?表示能量随波长
分布的函数,也叫能量密度,T表示绝对温度,a,b为两个任意常数,并由此可以得到经验式子,b为某一常数,这一结果称为维恩的位移定律。这些定律都反映出热辐射能量随着温度的升高而迅速增加,而且热辐射的最大波长,还随着温度的增加而向短波方向移动。
1900年12月4日普朗克德国物理学会宣读了一篇题为《关于正常光谱的能量分布定律》的论文,该日就视为量力论的诞生日。量子化提出具有重大的意义。量子概念是为克服经典物理学在对黑体辐射解释上等困难而提出来的,是人类认识自然的又一重大飞跃。
3.玻尔理论
电子的发现证明存在着比原子更小的粒子。在发生放射性蜕变时放射性物质发射出电子,阴极射线是由阴极发射出来的电子,光电效应中也会放出电子,因此电子是构成原子的一部分,原子应当是由电子和某种带正电荷的东西所组成。因此原子的模型如何成为20世纪初研究的热点。
1912年玻尔在曼彻斯特大学卢瑟福的实验室里工作,其时正值卢瑟福发表有核原子理论并组织大家对这一理论进行检验。玻尔坚信有核原子模型是符合客观事实的。认为要解决原子的稳定性问题,唯有靠原子假说,必须对经典概念进行一番彻底改造。1914年,也就是玻尔的原子理论发表的第二年,虽然量子论的观念还在争论当中,夫兰克和G.赫兹以能量分立的指导思想,进行电子与原子的碰撞实验。他们利用慢电子与稀薄水银蒸气碰撞方法,来确定银原子的激发电位或电离电位。从而证实原子只能处在一定的分立能量状态当中。由此在实验上突破了“自然无飞跃”能量连续性的经典物理观点。这个实验成为玻尔原子理论的一个重要证据之一,极大地推动了原子物理学的发展。
玻尔的理论不仅能成功地说明氢原子的光谱,对类氢离子的光谱也能很好地说明,从而建立了能基本用于原子现象的定态跃迁原子模型。
4.量子力学的建立
玻尔的量子理论尽量取得了不少令人惊奇的成果,但也遇到严重困难,需要重新认识电子的行为,建立新的概念,对玻尔理论作进一步改造。1924年泡利(W.Pauli)提出不相容原理。这个原理促使乌伦贝克(G.E.Uhlenbeck)和高斯密特(S.A.Goudsmit)在1925年提出电子自旋的设想,从而使长期得不到解释的光谱精细结构、反常塞曼效应和斯特恩—盖拉赫实验等难题迎刃而解。正好在这个时候,海森伯创立了阵矩力学,使量子理论登上了一个新的台阶。
1923年德布罗意提出物质波假设,导致了薛定谔在1926年以波动方程的形式建立了新的量子理论。不久薛定谔证明,这两种量子理论是完全等价的,只不过形式不同罢了。
1928年狄拉克提出电子的相对论性运动方程——狄拉克方程,奠定了相对论性量子力学的基础。他把量子论和相对论结合在一起,很自然地解释了电子自旋和电子磁矩的存在,并预言了正负电子对的湮没与产生。
1933年狄拉克还提出量子力学的第三种表达方式,这就是后来由费因曼发展的路径积分量子化形式。费因曼用这种量子理论研究电子和光子的相互作用,为量子电动学的发展打开了了新局面。
量子论和相对论是现代物理学的两大基石。如果说相对论给我们提供了新的时空观,就可以说量子论给我们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。量子力学揭示了微观物质世界的基本规律,为原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学奠定了理论基础。
第五章
中国物理学者对近代物理学的研究
在中国,系统得物理学从19世纪末20世纪初开始。明末至清季近代物理学知识在中国的传播,中国的封建教育体系逐步走向近代教育体系,物理学研究机构和学术团体也相继建立。这三方面的因素为近代物理学在中国的肇始与发展打下了初步基础。
1.店铺
中国学者店铺可追溯到,在19世纪中叶,清朝赴欧留学得就达一百多人。清朝洋务活动的“求强”、“求富”过程中,为训练新式陆海军和创办近代军事工业和民安企业,曾陆续派出许多学生到
各国求学。但主要是学习语言、驾驶、架线、电工、炮术、造船、铸造、采矿、机织等实用技术和军事技术,当时不可能也没有眼光派学生去学习数理化基础学科。
2.物理学教育的发展
在1895年和1897年分别创办了天津西学堂和上海南洋公学。包括在此之前创办的京师文馆、福建船政学堂、上海机器学堂在内,它们都是中国近代教育机关的肇始。戊戌变法运动之后,清政府被迫实施新政、兴办学堂,科学知识才正式列为课程。1903年,清政府规定在小学设理化课,高等学堂分政艺两科,艺科中有力学、物性、声学、热学、光学、电学和磁学等物理内容。辛亥革命后,北京、南京、武昌、广州等高等师范学堂先后设立数理化部。1920年前后,南京高等师范学校和北京大学首先建起物理实验室。从此改变了学习物理学只读课本不作实验的教学状态。
1898年创办的京师在大学堂,于1902年在格致科下设天文、地质、高等算学、化学、物理学、动植物学六目。1912年,私立金陵大学设物理系。1918年北京大学改物理门为物理系,这些是中国大学设立物理系的肇始。随后,1919年私立大同大学。1924年北京师范大学,1925年清华大学、燕京大学,1926年四川大学,1927年中山大学,1928年浙江大学、武汉大学,1930年及以后山东大学、安徽大学等等先后设立数理系或理化系或物理系
30年代中,清华大学物理系开设的物理学理论和实验课程有37门,还建立了普通物理、热学、光学、电学和近代物理5个实验室。不仅如此,物理学工作者逐渐根据自己教学积累的经验。用中文编写了物理学教材,改变了长期来使用外文教科书的局面。如叶企孙编写的《初等物理实验》,萨本栋编著的《普通物理学》和《普通物理实验》,严济慈与李晓方合编《理论力学》等等。
抗日战争期间,战区学校辗转内迁,虽十分艰苦,仪器设备与图书均大量散失,但仍努力坚持教学。如北京大学、清华大学和南开大学迁到昆明组成西南联合大学。师生们在极度困难条件下坚持教学、开展学术活动,此期间培育出的学生中,如西南联大的杨振宇、李政道、黄昆、朱光亚、林家翘等,后来都成为优秀物理学家。
3.研究机构的建立
我国20年代后期开始逐渐地建立起专门的物理学研究机构。1928年3月在上海成立国立理化实业研究所,同年6月中央研究院创立,同年11月理化实业研究所之一部分改名为物理学研究所,隶属中央研究院,由丁燮林任所长。该所在丁燮林领导下,先后还是建立了南京紫金山地磁台、物性、x射线、光谱、无线电、标准检验、磁学等实验室及金木工场。1929年9月在北平建立了北平研究院,副院长李书华创办了该院物理研究所,由严济慈任所长,开展了光谱、感光材料、水晶压电现象、水晶侵蚀图像、重力加速度、经纬度测量与物理探矿等研究工作。尤以应用光学、应用地球物理方面成绩卓著。
20世纪20年代末,国家批准有条件大学设立研究部,在教学同时开展科学研究。清华大学于1929年成立研究院,招收研究生,开展科学研究,试办物理研究所。1935年该物理所扩展为理科研究所,所下按学科设研究部,物理学部由物理系负责。在短期内建立了x射线、无线电、光学、磁学等研究室。以后陆续设立研究部的学校有燕京大学、北京大学、中央大学、武汉大学、北京大学、南开大学、金陵大学等学校。
抗日战争期间,由北京大学、清华大学和南开大学组成的西南联合大学继续开辟科研工作。1939年,清华大学在原有的金属研究室、无线电研究室的基础上,还新办了5个特种研究所,由叶企孙任特种研究所委员会主任委员。其中有无线电研究所(所长任之恭),金属研究所(所长吴有训)。
据教育部调查统计,直至1935年初,我国主要研究机构有142个,属自然科学的34个。
4.国外物理学家对我国近代物理学发展的作用(1)国外物理学家对我国物理学者得培养与帮助。
我国许多物理学家都得到了国外著名物理学者的培养,特别是我国中期的物理学者。如第一位物理学博士李复几1907年师从德国光谱学家凯瑟尔的指导;浙江籍物理学家何育杰,1903年,在曼彻斯特师从舒斯特,后又得到卢瑟福的指导。赵忠尧师从密立根等等。从他们
那里,我国物理学者不仅学到了最新知识,而且学到了科研方法,促进了我国物理学的发展。(2)国外物理学家来华讲学极大地促进了我国物理学的发展。
1921年蔡元培和夏元瑮访问爱因斯坦,并邀请他来中国讲学,爱因斯坦很乐意。1922年11月爱因斯坦经上海去日本向学讲学,原计划在北大讲学两周,但因种种原因未能成行。尽管如此,在国内还是掀起了相对论的狂潮。
1937年5月31日至6月4日,玻尔来华进行了讲学。在北平作了三次讲演:《原子核Ⅰ》(北京大学二院大讲堂);《原子核Ⅱ》(清华大学科学馆);《物理中的因果律》(北京大学二院大讲堂)。在浙江大学也进行了讲学。
5.我国物理学者在近代物理学中的主要贡献
吴有训在美国研究Compton效应著称,他的关于Compton效应中变线与不变线的能量分布比率的两篇实验论文,确凿地证明了Compton效应的存在,丰富的和发展了Compton工作,并加速国际学术界对Compton效应的认识。
早在1930年,赵忠尧在研究硬
射线的吸收系数及其散射的实验中,最早观察到正负电子对的产生和湮没现象。他的发现是在C.D.Anderson发现正电子之前二年做出的。他对于人们确立正电子和正负电子对的概念以及对其性质了解起到了重要作用。
谢玉铭于1932-1934年间在美国与W.V.Houston合作研究氢原子光谱Balmer系的精细结构,发现了在40年代后期才得以肯定的“Lamb”移位,并提出了40年代后期有关重整化理论的发展方向相同的大胆建议。W.E.Lamb于1947-1948年间所作的类似实验及发现而获得1995年诺贝尔物理学奖。
萨本栋在30年代关于三相电路并矢代数的研究,是属于数学、物理和电机的三角地带,被美国电气工程师学会评为1937“理论和研究最佳文章荣获”。40年代萨本栋从事交流电机研究,以标么值系统分析交流电机问题。他根据在厦门大学和美国讲课的素材编写的《交流电机基础》一书,被英国、美各国高等院采作教材。开创了中国科学家
编写的教材被国外采用的先例。
1949年,张文裕在吸收介子的云室研究中,发现了
子和
子辐射现象,开拓了奇异原子物理研究的新领域。国际上曾称此二发现为“张辐射”和“张原子”。
早期的这些成果的取得绝大多数是在国外获得,这些成果有的接近了诺贝尔奖,也为物理学在我国的发展打下基础。
牛顿曾说过,他之所以会比别人看的远一些,那是因为站在巨人的肩膀上。事实上,牛顿力学就是在吸收了伽利略、开普勒、笛卡尔等人的研究结果的基础上建立起来的。所以科学的历史表明,善于积累、继承和借鉴前人的优秀成果,是科学技术工作者有所发现和发明的重要前提。
我们的祖国正向现代化迈进,站在历史的瞭望台上,更清楚我们这一代人所肩负的历史重任。国家的先进与落后,关系于“科技”二字。哪个国家重视科学技术的发展,哪个国家拥有先进的生产力和强大的国力,就能对世界的发展产生巨大的影响。反之,就会落后。通过了解近代物理发展史,我们可以更深刻的领会“科学技术是第一生产力”这一论断的意义。找出落后的原因,明确奋斗的方向,以积极投身“科教兴国”事业,刻苦钻研科学技术的实际行动建设我们的祖国,以比前人更优异的成就,迎接东方又一次壮丽的日出!
主要参考资料
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江西教育出版社(P312----P330)
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