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自然与科技视频课论文

时间:2024-05-20 07:46:36 来源:爱作文网  爱作文网手机站

篇一:自然与科技视频课论文

摘要:信息社会大数据技术对人们的生活和社会的发展产生了巨大的影响,高等教育结合大数据技术适时改革是未来发展趋势。本文分析了大数据在国内外高校教学中的应用探索,以及大数据技术对高校教学模式的影响,提出了在高校大四学生中应用大数据技术进行教学改革探索的方案和措施。

关键词:大数据;大数据技术;教学改革;教学模式

Abstract: The big data technologyof information society has made a great influence on the development of people"s life and the society, College education combined with the big data technology to reform is the development trend in the future. This paper analyzes the applicationexploration of big data in the domestic and foreign teaching in Colleges and universities, and the influence of big data technology to teaching mode in Colleges and universities.Puts forward the scheme and measures of big data technologies in college Seniorteaching reform exploration.

Key words: Big Data; Big Data Technology;Teaching Reformation;Teaching Model

大数据诞生于人们对数据搜集能力、传输能力、存储能力和处理分析能力的发展和跨越基础上,已在各行业掀起了变革的巨浪,发展潜力巨大[1]。著名管理咨询公司麦肯锡认为大数据是大小超出了常规数据库软件工具获取、存储、管理和分析能力的海量复杂数据集。亚马孙认为大数据是任何超过了一台计算机处理能力的数据量。从宏观角度来讲,大数据是融合物理世界、信息空间和人类社会三元世界的纽带。谷歌借助云计算搜索引擎推动了大数据的应用和发展。在教育领域,在教与学的过程中,也蕴藏着有价值的海量大数据,怎么有效挖掘、分析和利用这些海量数据来促进教学,是当今教育界研究的热点内容。

未来十年将是一个“大数据”引领的智慧科技时代。随着QQ、微信等社交网络的逐渐成熟普及,移动带宽迅速提升,云计算、物联网应用更加丰富,更多的传感设备、移动终端接入网络,由此产生的数据急剧增长,速度比历史上的任何时期都要多都要快。IDC在《数字宇宙膨胀:到2020年全球信息增长预测》指出,数字信息每年按几何级数递增,到2020年,数据量将超出人们想象,达到40ZB。据麦肯锡数据显示,2009年美国教育部某信息系统数据库存储的数据达到近270PB,入选2009全美十大数据生产贡献排名,教育已成为大数据重要源泉之一[2]。

教育意味着未来,抓好了教育,就预示着掌握了未来,所以教育始终是民生之本,是国家和政府高度重视的领域,教育改革始终是一个不断探索的课题。在大数据时代快速推进之际,探索新形势下的教育体制、模式和方法,对促进我国教育发展具有长远意义。

1 国内外对大数据在高校教学中的初步探索

1.1 国外高校对大数据应用的探索

硬件的高速革新和软件的高度智能,国内也掀起了新一轮教育信息化的浪潮。清华大学、北京大学、上海交通大学和复旦大学等,也都开始提供免费网络课程。国内多个省市先后实施了建设教育信息化公共服务平台,推进数字校园实验工作,建立 “数字化学习”试点学校,开发“微课程”,试点“微学位”,开展“翻转课堂”活动、推进1对1“E课堂”教学实践等一系列教育改革新举措。

1.3 研究趋势

现代信息世界已经发酵出第三次工业革命,具体到教育和高等教育领域,云、物联网和基于云和物联发展所带来的大数据趋势,是变革的技术因素,向大数据时代、知识时代跨越。目前仅就知识而言,教育资源所经历的平台开放时代、内容开放时代、校园开放时代是前所未有的。教育发展的未来模式将是:视频成为主要载体,教育资源极其丰富;翻转课堂;按需学习;终生学习;不以年龄划线;距离不再是问题,在学校之外在异地发生等等。

千百年来,知识载体的变化,决定了知识本身的价值。简牍时代,知识被教师垄断,师生的等级观念由此诞生;印刷时代,知识变得廉价,教师的作用变成讲授服务;信息时代,知识更容易获取,教师成为学生的朋友和教学过程信息服务的组织者、主持人和教练。数据挖掘和数据分析软件可以阶段测验学生表现,帮助教育者研究能够预测其效果的学习模式。面向服务、面向创新和面向过程成为教育的重点,云和大数据为基础的教育资源共享、教育模式语言与教育空间设计、学生个性和天性培养成为教育发展趋势。信息时代大量的知识创造和服务业的兴起,行业技能专能和社区教育,将不断壮大发展。高等院校的教学模式、教学定位等都将有很大的变化,推动高校不断创新,成为新知识的生产中心,而不是旧知识的传播中心,催生良好的管理和其他增值服务。 2 大数据对高校教学模式和教学实施的影响

2.1 大数据的4V特性在教育变革中的体现

大数据的4V特性是,Volume(海量的数据规模)、Velocity(快速的数据流转和动态的数据体系)、Variety(多样的数据类型)、Value(巨大的数据价值)。现代教育过程将产生大量的教育数据,海量的知识数据,随着信息技术和通信技术的飞速发展,各种计算机和终端设备实现了前所未有的互联互通,教育内容实现了跨越时空的自由流通。大数据的实时分析与处理,Hadoop(MapReduce技术的基于Java的开源实现)等非关系型数据管理和分析技术和HadoopDB(MapReduce技术和RDBMS的集成),能加速数据查询和分析,具有较好的扩展性和容错性,智慧软件实时诱导跟进评价学生的在线学习。关系型数据库处理结构化数据,而现在非结构化数据(用户评论、应用、位置信息、图片、音乐、视频等)占很大比重(约为85%),产生智慧的大数据往往是这些非结构化数据[3]。视频教学和师生间的网络互动交流将成为未来教育的重要方式,对学生学习过程的记录数据,将对学生的教育规划进行智能化的指导和评价。通过对数据的分析和利用,预测未来发展趋势,开发有吸引力的应用,将产生巨大的价值,为未来教育带来创新模式。

2.2 大数据支撑的未来教育将成为一门实证科学(教育的数据化)

与医疗技术比较,原来的医疗靠望闻问切和经验为病人诊治,现代医学更多的依靠各种检验化验和先进的医疗设备器械,通过报告单、可视化的影像、X光片等精确数据,为疾病的判断和诊治提供科学的依据和证据。尽管病人会抱怨,住院后让做各种检查,该做不该做的都做,但也无可否认,在大量诊查数据的支撑下,现代医疗技术确实提高了很多,治愈率越来越高,人的寿命不断延长。

类似的,教育也将不再是单纯靠理念经验的积累和传承,道德良心自律的学科,而将变成一门实实在在的实证科学[4]。把学生从入校后的所有相关教育信息行为表现,都记录下来,根据这些数据,分析学生的学习过程和个性特质,将为学生的个性化学习和个人成功提供有力的科学依据。

大数据使得查探学生表现和学习途径信息成为可能,学生通过在线学习平台进行学习,其学习行为数据将被记录,系统后台根据不断积累的行为数据对学生进行评估,分析学生的思考习惯和思维模式,创建心理测量图,根据学生的学习进展调整之后的学习内容和重点。实时记录学生的量化学习过程(上课、读书、记笔记、作业、讨论、考试、考评等)和实验的过程结果等,这些数据将作为课程最后考评的重要参考依据。通过聚焦于数据分析,教师可以用更有效的方式研究学生学习状况和学习效果[5]。

2.3 未来教育在技术上的演进

2.3.1 教育技术的演进

教育经历了PC时代的数字化教育(传统的板书变成了PPT投影)、互联网时代的社会化教育(知识的获取更加便利和普及,知识传播更加迅捷)、移动互联网时代的范在化教育(教育不再受时间和空间的限制),现在进入了大数据时代的个性化教育(视频将作为知识传播的主要载体)。传统网络教育、远程教育、网上学堂只是把教育教学转换为视频,通过网络传播,使学生异地学习,只是学习内容的网络化跨地域化。

大数据教育依托网络技术和大数据分析,将有更多的教育手段、要求、方式和内涵等,更注重学生的因材施教、个性化培养、突出个体差异化发展和成功。哈佛、MIT、斯坦福、耶鲁、普林斯顿、伯克利、宾夕法尼亚大学等纷纷把自己的课程免费上网。新一代的在线学习平台和过去的重要区别,在于增加了行为评价和学习诱导的成分,向全世界开放,让最多的学习者在上面学习、使用,同时可以收集最多的数据,使用、研究、分析学习者的行为模式。

未来大部分的老师,是课堂的组织者、学习的引导者、学生学习行为的分析者,而不是知识的讲授者。网络、视频和智能软件,为每一个学习者搭建起一个学习情境,对学习者的学习过程和行为提供持续性的诱导、评价和支持,帮助其培养科学有效的学习方法和习惯等。数据在网上自动整合和跳转,向学生推送学校信息和建议。学生可以和其他学习者交流互动,寻求有效帮助。普适计算的浪潮,网络终端将无处不在,学生可以在任何可以联网的地方学习,而到学校去,则主要是做作业、答疑、讨论、考评等。

2.3.2 大数据教育技术

1)大数据处理模式大数据的主要处理模式有两种:直接处理的流数据处理(Stream Processing)模式和先存储后处理的批处理(Batch Processing)模式。数据流的研究与技术应用已经有十几年的历史了,目前开发和得到广泛应用的代表性开源系统有Twitter的Storm、Yahoo的S4、Linkedin的Kafka和Apache 的Nutch等[3] [6]。批处理模式的典型代表是Google的MapReduce模型。

2)教育大数据分析技术教育分析技术来源于大数据在商业领域的应用,如淘宝网根据用户的浏览轨迹推断用户对产品类别的偏好。教育分析技术以学生群体为主体,借助于网络在线平台和移动终端软件,跟踪采集挖掘分析学生学习的整个过程,以提高学生学习质量和学习效率,并对学生未来需求趋势进行分析和预测, 拓展发展空间,提高竞争力[7]。深度学习和知识计算是教育大数据分析的基础,可视化是数据分析的关键技术和数据分析结果呈现的关键技术。

深度学习深度学习的起源可以追溯到神经网络和后向传播(BP)算法,2006年多伦多大学的Hinton等人提出无监督的逐层贪婪的预训练(greedy layer-wise pre-train)方法,掀起了深度学习的浪潮。近几年,深度学习在自然语言理解、语音识别、人脸识别、图像搜索等应用领域取得了一系列重大进展[8]。而在教育领域,深度学习研究集中在学生线上视频学习时间分析、学生参加网络活动的行为分析等方面。 知识计算对大数据进行高端分析,需要从大数据中抽取有价值的知识,构建成支持查询、分析和计算的知识库。目前,世界各国建立的知识库达50多种,知识应用系统达100多种。知识计算的基础是构建知识库,包括知识库的构建、多源知识的融合、知识库的更新等。教育领域,基于机器学习、信息检索和数据挖掘的智慧软件构建了一个高度个性化的智能网络平台,实时反馈学习过程信息,可以帮助对学生做出评价、对教育做出决策。

可视化技术可视化技术在大数据领域的应用主要表现在数据分析工具的可视化和数据分析结果的可视化[9]。对大规模、高维度、多来源、动态演化的大数据信息,开发可视化分析工具,使普通人员也可以轻松上手操作实现自动分析。对大数据分析结果应用有效的可视化技术(交互式展示、超大图动态化展示),有助于用户理解和辅助做出实时反馈和决策。教育领域,教师可以使用数据可视化工具来研究学生的学习模式,修正课程以引导学生进行有效学习和满足学生个性化学习需求。

2.3.3 大数据处理平台和工具

在原有的关系型数据库RDBMS,很难处理大数据时代产生的大量非结构化数据的背景下,基于Google三大核心技术GFS、MapReduce、BigTable的Hadoop和NoSQL数据库技术应运而生,为海量大数据的处理提供了强大的技术支撑。国内的教育大数据平台,也已经起步并开始应用,如超星公司的超星尔雅和泛雅,已经和国内多所高校合作,用于这些高校的教学,其SPOCs和混合学习的模式,正在渐渐被接受和付诸实施。

2.3.4 未来教育将是一项以支持和服务为核心的系统工程

源于网络和大数据提供的爆炸式的知识,未来教育不再是标准化、归一化、规范化的教育,而是按需学习、终生学习,充分发掘学生自身原有的积极性和天分,实现自组织学习[10]。

大数据时代使人们接收知识更加方便了,但是就和印刷术的发明和普及,使人们接触知识的机会增多了,但教师的数量并没有下降,反而升高了一样。大数据时代,对于爆炸的信息,需要很好的甄别、引导和指导,去除无用的垃圾信息,所以对于学校和教师的需求不降反升。此时的教育,主要是根据学生的兴趣和个性特质,建立“以学生为中心”的智慧教学模式,规划指导跟进学生的培养,与学生有更多的互动和交流,以支持和服务为核心贯穿学生培养的整个过程。

3 大数据在高校教学改革中的应用实施

3.1 我院现状

大数据改变了高校教与学的模式,但这个过程是循序渐进的。我们学院首先在大四学生中进行试点。

3.2 改革措施

基于以上情况,我们实施了以下改革措施。

1)个性化差异化教学:大四第七学期的课程全部作为选修课,设置的门数和种类更加多样化,学生根据自己的兴趣和职业发展规划,自由选择其中的4-5门课,选修够最低学分要求,对最高学分不进行限制,鼓励多选。

2)化解学生学习时间和地域限制的矛盾:学习方式改革,利用大数据技术,借助网络,将课程教学视频根据教学安排,上传网络,使学生可以在任何地点自由安排学习时间,这对于在外培训工作的学生,十分方便。对于校内考研和学习的学生,也可以自由安排学习时间,提高学习效率。

3)重视学生学习的过程性评价:学生必须要完成规定的课程学习学时,每次课安排有课前测试,课后测试及作业。课前测试,课后测试,学生能够实时查看到测试成绩,课后作业要求学生在规定的时间内提交,课程教师要在规定的时间内批改完毕,并将成绩发布到网上,供学生查看,对不合格的作业,要告知学生重做。学生的课程成绩由学习的所有各阶段的所有成绩汇总而成,所以学生必须重视和认真对待每次的学习、测试和作业。

4)师生互动交流:教师和学生间的互动交流方式多样,可以通过线上论坛讨论答疑,也可以利用移动终端的便捷,建立课程QQ群或微信群,进行交流。教师将作业、要求、提醒等信息及时发布网络和交流群中,引导督促帮助学生完成课程学习。

5)对学生学习的过程性大数据进行分析:学习的过程性数据分析技术,改变了传统教学的经验式模式,为学生提供高质量个性化的学习体验,辅助教师根据数据分析结果,改进教学方式完善教学过程。将学生从选课、学习、考试结课等所有阶段过程中,产生的数据进行汇总分析。根据学生的选课情况数据分析,综合考虑调整专业课程设置,同时对学生选修课程行为进行适当宣传引导。对学生学习的过程性数据进行分析,掌握学生学习情况,挖掘学生学习习惯和特点,以实时调整课程难易度,根据学生特点突出个性化差异化人才培养。

6)教师角色的转变:在新的学习方式中,教师的角色也将发生改变,由原来单一的知识讲授传授者,变为学生学习的知识传授者和学习引导者、督促者、帮助者、考评者。教师将课程内容录制上传后,将不再为每个班一遍遍的重复讲授,大量的时间将花费在教学的组织实施、答疑解惑和对学生学习的引导督促激励监管考核上。学生将有更多的时间得到一对一的辅导和帮助。

4 结论

大数据时代已经到来,未来十年,大数据在高校中有着广阔的应用前景,将成为下一个创新、竞争和效率提高的前沿,我们应抓住机遇,适时改革,使信息时代下的高校教育与时俱进,培养出更多的适应信息社会发展的高素质人才。

参考文献:

[2] 朱建平,李秋雅. 大数据对大学教学的影响[J].中国大学教学,2014(9):41-44.

[5] [英]Viktor Mayer-Sch?nberger, Kenneth Cukier. Big Data:A Revolution That Will Transform How We Live, Work, and Think[M]. 盛杨燕,周涛,译. 杭州:浙江人民出版社,2013:148.

篇二:《神奇的大自然》课程论文

宁波大学答题纸

(20 12 —20 13 学年第 1 学期)

课号: 课程名称: 神奇的大自然 改卷教师: 学号: 116010254 姓 名: 吴垚 商学院 得 分:

浅谈人与自然观的发展演变

摘要:从历史的角度分析人与自然关系演变的科学技术推动作用,指出工业社会以来人类错误的科学技术观是人与自然关系恶化的深层思想根源,提出人类应树立新的绿色科学观,强调科学技术与社会科学、社会技术的联系和结合,走可持续发展的生态文明模式。

关键词:人与自然;科学技术;绿色科技;生态文明;生态技术

引言

人与自然是一个有机整体,人类的生存和发展一刻也不能脱离自然界,人类社会发展的历史就是人与自然相互依存、相互影响和相互作用的历史。因此,人类自诞生之日起,就密切关注其自身与自然之间的关系,而人类对人与自然之间关系的认识是随着科学与技术的发展而改变的。在古代社会,由于科学技术水平很低,人类不仅对自然界的奥秘无法理解,而且也无法抗拒强大的自然力,因此对自然产生了敬畏和崇拜感;近代以来,随着科学技术的迅猛发展,人类不仅破解了一个又一个的自然之谜,而且在改造和“征服”自然的过程中取得一个又一个的重大胜利,因而随之产生了人类中心主义思;20世纪50年代以来,随着科学技术的滥用,导致了严重的生态危机,它促使人类重新反思人与自然之间的关系,这种反思促进了反人类中心主义思想的诞生。 今天,人类终于意识到,自然也具有内在价值,也在一定程度上具有主体性、主动性和目的性。通过对人类自己所造成的生态危机的深刻反思,人类逐渐认识到,人与自然之间的关系完全是一种共存共荣的合作伙伴关系,而决不是什么征服与被征服的敌对关系。

纵观人与自然关系的历史演变,就会发现科学技术的发展是人与自然关系历史演变的重大驱动力。科学技术集中反映了人类对自然作用的能力,是人与自然之间物质能量和信息交换的重要媒介。从原始社会、农业社会、工业社会到现代社会,每一次科技的飞跃,都使人对自然的干预深人到一个新的层次,人类借助于科学技术的进步,从完全依附于自然到局部干预自然全方位、多角度的干预和影响。但与此同时,人们在一定社会条件下对科学技术的过分推崇及不当运用,又是造成当今人与自然关系恶化的深层次原因。

一、科学技术对人与自然关系演变的推动作用

1.1 原始社会

原始社会基本没有科学技术,但由于生存的需要,他们把最常见的自然物稍加改变使之成为捕猎食物、建筑巢穴的工具和手段。在与自然的抗争中,人类学会了使用火。火的使用是人类技术发展史上的一个重大进步。正是由于有了这些初级技术的发明和使用,人终于超出其他动物,开始有目的地改造并利用自然为自己服务的斗争。然而,原始科学技术毕竟还处于萌芽状态,远不足以武装人类与强大的自然相抗衡。在热带地区,生存方式以采集为主。在寒冷地区,由于植被稀少,生存主要依靠狩猎和捕鱼。从人对自然的关系来看,自然界处于一种非常重要的主导方面,而人只是处于一个顺从、被动的方面,人类依然保持着对自然母体的直接依附,靠自然界的恩赐而生活。由此,这一时期人与自然的关系基本和谐。

1.2 农业文明社会

随着畜力的使用和金属犁的发明,人类社会从狩猎采集社会进入到农业社会。这一时期人类学会了种植、驯养等技术,相继发明了铜器、铁器等金属工具和耕作冶炼技术,产生了农业、天文、气象等知识。灌溉的普遍使用使农业对自然的依赖有所减弱,人们开始有了较为稳定的食物来源。这就使得解决了人类早期的生存危机,不再频繁地迁徙,逐渐过上比较稳定的生活。随着食物供给的逐渐充裕,村落的集镇化、城市化初露端倪。城市的出现和人口的增加需要更多的食物、燃料和

建筑材料,为此,人们砍伐和焚烧森林,开垦土地和草原,破坏了自然生态平衡,人与自然的关系开始恶化。但从总体上说,这种破坏还是局部的、可恢复的,人与自然处于低水平的平衡关系之中

[1]。

1.3 工业社会

近代以蒸汽机的文明和广泛应用为标志的工业文明象征着人类的巨大进步。自此,小规模的手工业被大规模的机器生产所取代,以煤、石油为动力的机器替代了那些曾经由人力、兽力做的工作。人类有以往的对自然的依赖跃进到对自然的征服。科学技术成为人类征服自然的锐利武器,它给人类带来了与以往社会不能比拟的物质财富,同时它也极大地增强了人类的自信心。科学的发展造就了人类工业文明的巨大成就,工业文明的巨大成就孕育出科技至上主义。人们甚至相信,科学可以给人类带来美好的一切。这就导致人与自然严重分离,人类为了发展付出沉重的代价,由此使得原有的水土流失、土地沙漠化等生态问题未解决,新的环境污染又成为威胁人类生存的一大隐患。

1.4 现代社会

随着计算机和微电子技术为基础的一系列学科的发展,越来越多的科学手段被发明出来,使人类对自然得以展开多维度、全方位的开拓,人与自然之间物质、能量、信息交换的复杂程度达到前所未有高度。人类可以利用先进的科学技术进一步左右自然动向,恢复自然生态系统的平衡,使人与自然由严重失调状况向良性方向发展。另一方面,由于人类对自然进行全面的干预,可能进一步损害自然生态系统的平衡。当人类陶醉于“胜利”的时候,同样面对自然界的种种“报复”与“惩罚”:温室效应加剧,物种灭绝,淡水短缺,能源枯竭等等。这表明,现代技术社会条件下的人类生存正面临着严峻的环境考验,人与自然的关系处于紧张的状态。

二、人与自然关系恶化的根源在于错误的科学观

在人与自然关系演变的历史进程中,人借助于不断进步的科学技术,完成了从对自然的“敬畏”到对自然的“掠夺”的地位转变。科学技术在给人类提供根本改造自然手段的同时,也彻底改变了人的观念。“技术决定论”、“科技万能论”是近代以来形成的传统科技观的主流。

18世纪蒸汽动力技术实现了对自然力的控制和转换,为此,机器工业代替手工业,开始了社会化大生产。这意味着人类可以不再受到自然界的转化和影响而稳定地获得物质财富。19世纪电力技术革命再次显示了人对自然力的支配,明人类不仅可能驾驭自然力,还能利用被改造了的自然力去控制其他物质生产过程。在此基础上,人类建立了庞大的现代工业体系和高效益的生产管理体制。生产的电气化、自动化,创造了丰富的物质财富,为人类营造了全新的生存环境。20世纪的信息技术革命更是使人类生活跃进了一大步。科技为现代文明所做的一切贡献,使人类近乎有理由相信:人的活动可以不接受自然的限制,只要依靠科学技术,人类在征服自然的道路上就存在不可逾越的障碍。科技是万能的,技术决定着一切,人类完全可以超越自然、主宰自然,可以随心所欲地改造自然。

在这种科技观的影响下,自然被彻底地客体化、外部化。人类简单而毫无顾虑地把自然界仅作为科学技术的对象加以把握,作为人的研究资料、生产资料和生活资料加以利用。“一切都技术化了,仅为技术而存在。人的自由和自身价值追求都消失在技术罗网之中。”在科技推动下,人类社会 生产力迅速发展和社会财富急剧增长的同时,整个自然界也已千苍百孔。

实际上,科学是人类认识自然的理论成果。人类认识自然是为了满足自身的需求。准确把握人的眼前利益与长久利益、个人利益与社会利益,要从价值角度加以评价认识。科学技术属于真理性的认识,它只能告诉人类科学规律,而对于怎样具体地运用科学规律以及如何改造社会却爱莫能助。社会进步不仅需要自然科学,还需要社会科学,也需要哲学的引导。为确保科学技术的合理发展和合理应用,必须摒弃错误的科技观,打破科学主义的教条。

三、树立新的科技观,寻求人与自然和谐发展的有效途径

人与自然关系协调发展是21世纪人类社会发展的共同原则。人的聪明才智,科技的迅速发展,在满足人类物质欲望的同时,也造成了自然环境的严重恶化,人类在受到自然的无情报复。保护自然就是保护自己,为越来越多的人所认识因此,要真正发挥“科技是第一生产力”的作用,就必须树立起以人与自然关系协调发展为核心的新的科技观,强调科学技术与社会科学、社会技术的联系[4] [3] [2]

和结合,走可持续发展的生态文明模式。

3.1 突出绿色科技观

绿色科技观包含这样几层涵义:首先,人类在利用科学技术变革自然时,必须树立起对自然界的整体观念,这是绿色科技观的思想认识基础。从人与自然关系角度看,科学技术的生态负效应,并非单纯是科学技术本身造成的,很大程度上是由于人的观念错误所致的。掌握科学技术的人类,为了自身的存在和发展,盲目地无节制地向自然索取,片面地发展社会生产力而忽视自然生产力,单纯追求短期行为效果,而不顾及可能造成的长远影响。但是,“自然界,就它本身不是人的身体而言,是人的无机身体。人靠自然界生活。”人对自然界的这种依赖关系,决定着人与自然是一个统一系统整体,人必须遵守着自然规律而运动、发展着。因而,要保持人与自然之间的协调发展,发挥科学技术的生态正效应,就必须树立起人与自然是和谐“伙伴”的观念。只要掌握科学技术的人,能够自觉的按照自然规律办事,一切从自然界整体出发,就能协调好人与自然关系,达到我们的目标。其次,注重科学技术对生态环境影响方面的预测。从科学技术角度看,当前科学技术生态负效应与现代科学知识结构不完善有关任何一项技术本身都是一个演化发展过程,有一个从完善到不完善的过程,没有一项技术可以百分百地有效利用资源和能源,从这点看,技术对自然的负效应是必然的。问题在于:我们如何对其作出预测,使之减少到最少?当前,某些学科新知识正有效地、强有力地指导实践,但是,另一些学科却没有产生出比较确定的新见解,无法预言某项技术将会产生怎样的后果。因此,加强发展各项技术重大决策可行性分析和未来预测,特别是生态方面的预测,是绿色科技观的一项重要内容。第三,积极运用科技新成果去解决人与自然冲突。人类活动引起的不良环境后果要靠科学技术进步消除。在人类历史上,面临着对自己不利的环境变化,人类从来不是持消极被动的态度,而是持积极战斗的态度,用发展科技,引进新技术等途径去消除污染物质,提高生产工艺水平,保护环境。特别是当今,随着新技术革命的到来,人类社会进入信息时代,计算机时代、空间时代和原子能时代,我们完全有可能应用这些新科技力量,减少对不再生资源依赖程度,扩大对再生资源的利用的范围,治理和保护自然环境,从而实现人与自然的协调发展。 [5]

3.2 强调科学技术与社会科学、社会技术的联系和结合

人与自然关系是在具体的社会形态中发生的,并随着社会形态的变化而发展着。因为解决人与自然的对立和冲突,既涉及科学技术的因素,也牵涉到错综复杂的社会关系,在其中,既交织着整体利益同局部利益的矛盾,长远利益同限前利益的矛盾,也交织着不同集团、阶级的利益冲突以至政治、法律和意识形态的斗争。尽管仅从社会关系着手解决不了我们所面临的问题,但如果忽视对社会关系的认识和分析,要从根本上协调好人与自然关系是不可能的。因此,我们强调科学技术要与社会科学、社会技术(如社会管理技术)的联系和结合,努力发展融自然科学技术与社会科学技术为一体的大科学事业,这也是21世纪科学技术发展的战略目标。

3.3 倡导可持续发展的生态文明模式

生态文明是对传统工业文明的扬弃,它继承和发扬了农业文明和工业文明的长处,修正了传统的“人类中心主义”、“改造自然”等陈旧观念,强调人与自然的协调发展。从农业文明的“天人合一”、工业社会的“人定胜天”到生态文明的“天人协调”,可以看出人类自然观的辩证发展过程。从农业文明人类对自然的崇拜、敬畏、屈服,工业社会人对自然的掠夺、改造到生态文明人对自然的尊重、协调,表明这是人与自然关系否定之否定的辩证发展过程,生态文明是当今人类的唯一正确选择。

生态文明是人类行为的再调整,是对人类发展目标的重新选择。传统工业文明的经济观念缺乏环境意识,因而在处理经济与环境协调发展这个重大问题上显得无能为力。生态文明不仅关注工业生产的速度、产值,更关注生态环境及其社会发展。每一种文明方式有一定的技术实践方式作支撑。工业文明的技术方式是建立在机械论的自然观基础上,力图把一切都分割、控制、操作之下。这种技术方式只能拘泥于科学规律及技术可能性,以技术效率为唯一价值取向,而无视技术置身于其中的整个自然界以及人类社会,不开旅人的目的和终极价值。生态文明咦“生态技术”作为基础。它建立在现代生物学之上,重视生命过程的复杂性,把握生命整体与其环境的复杂关系网络,使技术具有一种无机的、能与生物圈进化过程相协调的和谐性质。它不仅仅关注单一技术与环境之间的生态和谐,更强调技术之间的一种生态化和谐,是与自然相融合、符合人性发展需要的技术。因此,在科技迅猛发展的今天,走可持续发展的生态文明模式是解决人与自然紧张关系的有效出路。

四、尊重自然,按照自然规律谋发展

建立生态文明,就必须在发展经济过程中尊重自然,按照自然规律来办事,改变生活方式,倡导绿色消费,走可持续发展之路、可持续消费之路;就必须在全社会培养环境伦理和道德,建立和完善生态保护制度,形成善待自然,爱护自然,保护自然的社会风尚。只有人与自然相和谐,才能给人类带来福祉,否则,就只能给人类带来灾难与贫穷。我们要把生态文明观贯穿到物质文明和精神文明的建设中,推进社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发民用工业道路。 建立人与自然和谐发展的生态文明,是一种崇高的社会理想,实现这种理想需要我们在生产方式、生活习惯、思想观念等方面进行变革、创新,这是一项艰巨、持久的挑战性工作。在新世纪,我们要把这种理想作为指引经济社会发展的灯塔,积极探索,大胆实践,不断推陈出新,实现人类社会文明发展的新飞跃。

当代生态文明理念的产生,不仅引起人们自然观的新变化,也延伸到社会政治经济方面。许多人都意识到,生态不仅存在于自然界,也存在于社会政治经济方面,甚至还存在于精神心理方面。许多人除了研究自然生态之外,还研究社会生态、政治生态、经济生态,而且提出了精神生态的概念。还有人提出,生态文明在当代,应该成为与物质文明、精神文明、制度(或政治)文明并列的四大文明。因此,生态文明将成为越来越多人的共识,并正在从理论形态向实践形态迅速转化。[7] [6]

总结:从根本上讲,人与“天”的关系绝不是相对立的。现代科学提示,人是环境的产物,是构成环境的重要因素。人既是环境的一部分,参与环境物质流动和能量交流,又是认识和实践的主体,可以通过自身的能动性影响环境的存在方式。人不能离开环境而生存,环境没有人的活动也将失去活力。从这个意义上讲,“天人合一”才是人与天的最本质关系。如果无限地夸大人对环境的影响力,一味坚持“人定胜天”,人类最终只能是孤立自己、战胜自己或消灭自己。

面对世界性的环保难题和人类自身的生存危机,我们必须认真节制自己的发展实践,约束对自然环境和开发、向环境索取资源的方式与限度,建立与环境和谐统一、共生共荣的关系,即坚定地选择“天人合一”。这里的“天人合一”,既不是“以人类为中心”的人与环境的对抗与对立,也不是“以天为中心”的人同于自然和人受命于环境,而是人与环境的有序结合、有机协调、协同进化。它是建立在人类科学技术不断进步、生产力高速发展、人对自然规律充分认识和把握基础上的,是人与环境相适应的规律。只有“天人合一”,人类的发展才是一条“愉快之旅”。

主要参考文献:

【1】 清水岩. 干预未来[M] 煤炭工业出版社,1997年5月

【2】 娄文月,李宏伟. 从科学的发展看人与自然关系的演变[J].《东北大学学报》(社会科学版),

2003年1月

【3】 吴国盛. 科学的世纪[M] .法律出版社. 2000年1月

【4】 刘大椿,岩佐茂. 环境思想研究:基于终日传统与现实的回应[M]. 北京:中国人民大学

出版社,1998.22

【5】 马克思恩格斯全集42卷第95页[M]. 北京:人民出版社,1984

【6】 李明华. 人在原野——当代生态文明观[M]. 广东人民出版社,2003年11月

【7】 高中华. 环境问题抉择论——生态文明时代的理性思考[C]. 北京;社会科学文献出版社,

2004.135

篇三:论人类自然观与科学技术发展之间的关系(优秀结课论文)

论人类自然观与科学技术发展之间的关系

摘要:自然观是人们对自然界的根本看法或总的观点,与科学的关系是直接互动、辩证作用的。在经历了从古代朴素自然观直到辩证唯物主义自然观的现在,无论自然观具有什么样的内容和形式,总是要受到科学技术发展水平的制约,并决定着自然观的形态。辩证唯物自然观是自然辩证法的理论基石,是科学发展史上的灯塔,它的创立为科学技术的深层研究提供世界观、认识论、方法论与价值论的前提。以科学技术飞速发展来进一步丰富和发展自然观,而自然观的发展,使得人们开拓思维、解放思想,进一步促进与影响新领域的探索。我们应该将自然观与科学技术发展这种互动与辩证关系的指导作用更多的与实际结合。本文结合自然辩证法知识浅论了科学技术给人类带来的进步和灾难及其形成原因,指出人类应以科学发展观为指导,正确运用科技的力量推动社会又快又好发展。

关键词:自然观;科学技术;环境污染;科学发展观

0 引言

自然辩证法的创立与发展是同科学技术的进步分不开的。马克思认为,技术是现实生产力,是改造世界的物质力量。从起源上看,技术是人类在利用和改造自然的劳动过程中所掌握的物质手段、方法和知识等各种活动方式的总和。技术在发展过程中成为人与自然、人与社会之间进行物质、能量和信息变换的“媒介”,是变天然自然为人工自然,以及实现对社会调节、控制的手段。

科学技术是人类认识和运用自然规律、社会规律能力的集中反映。科技发展给人类社会带来了深刻变化,但也不由地让我们想到,科技给环境、健康和伦理带来了负面影响,有的靠科研人员是无法控制的。 近代以来,科学技术取得了全面的、长足的进步,推动了整个社会各个方面的空前发展,然而在此同时科技也却不断地在侵蚀和危害着人类社会。

自然观是人们对自然界的根本看法或总的观点,它既是世界观的重要组成部分,又是人们认识和改造自然的方法论。自然观作为哲学的核心之一,与科学的关系是直接互动、辩证作用的。恩格斯讲过:“在从笛卡尔到黑格尔和从霍布斯到费尔巴哈这一长时期内,推动哲学家前进的,决不像他们所想象的那样,只是纯粹思想的力量。恰恰相反,真正推动他们前进的,主要是自然科学和工业的强大而日益迅速的进步。”然而,自然观对科学技术的发展具有重要的指导意义。系统自然观的在当今社会的适用范围与应用领域说明自然观对科学技术的发展具有必不可少的作用。所以,自然观与科学技术发展之间的关系式相辅相成,辩证统一的。

人类的智慧在科学与技术上得以淋漓尽致的发挥。人们利用技术使人类的生活方式发生了根本变化。然而,技术是一把双刃剑,在技术给人们的生产和生活带来舒适、高效、快捷和财富的同时,也带来了环境污染、生态破坏、交通事故和核战争威胁等一系列负面影响,而当技术一旦发生失控时还会造成更大的灾难。

1 科学技术的发展对自然观的影响

自然观的形成和发展同自然科学的萌芽、产生与发展有密切的联系。无论自然观具有什么样的内容和形式,总是要受到作为实践的科学的制约;科学的发展决定着自然观的形态。

在原始社会里,人类在劳动中逐渐积累起关于自然界的知识。这些在劳动中产生并以经验形式存在于技术之中的自然知识,构成了自然科学萌芽的最早形式。由于脑力劳动与体力劳动的分工,文字的发明与应用,自然知识开始以科学最初的形态出现。但由于科学尚不发达,因而人类在认识自然,认识自我的过程中,对于许多当时还无法用科学的知识来回答,但非常迫切的问题,普遍采取了用宗教与神学等方式来进行补充和说明的方式。随着文艺复兴和宗教改革的思想解放运动,近代自然科学蓬勃兴起,实现了自然观念上的根本变革;以牛顿力学为基础的机械唯物主义自然观;随着自然科学的一系列重大发现,特别是物理学的两次重大的理论综合和生物学的两次重大理论综合,揭示了自然界物质运动形式的多样性以及这些物质运动形式的相互联系与相互转化,消融了有机界和无机界之间的鸿沟,自然界的主要过程得到了说明,并被归之于自然的原因。人们能

够依靠经验自然科学本身所提供的事实,以近乎系统的形式描绘出一幅自然界联系的清新图画,从而使辩证自然观成为历史的必然。

人们对世界的认识总是受到科技发展水平的制约的。科学技术的发展,人们才能更好的与自然界沟通,发现其客观规律。在现时代的今天,科学技术得到了巨大的发展,科学家们已经逐渐从上帝手中夺回了人类的控制权,真正感受到了

自然与科技视频课论文

人类的不屈与伟大由于理论自然科学的进步。就如同我们今天看《西游记》一样,不同的是今天的我们不过是人类历史上的文化遗产,而在当时这却反映了一种严肃而虔诚的象征。神学的存在大多是用来弥补当时无法用届时掌握的知识来解释,而现在根本不需要宗教和神学来弥补科学所无法解释的事情。因为随着科学的继续发展,现在无法解释的时候,到将来终将被人类所知晓。科学的知识只应该在科学的范畴之内解决。在有关科学和宗教、神学的关系方面,人类终于能够挺起胸膛说出不需要证明大家也知道是正确的推断了。就如同人们常说,今天的科幻往往就是明天的科学。

自然科学的进步决定哲学家前进的隐喻是自然科学的发展决定着哲学的发展。无论是何种自然观,都是先植根于当时的科学与自然认识的大环境,再从中吸取养分,经过深刻地思考与提炼,进而产生出于当时社会大环境相适应的自然观的。自然观是与自然科学直接联系的哲学思想,理应受到科学的制约。在自然科学飞速发展的现时代,它必然会以科学的新成果和自然界的新问题来进一步丰富和发展它的观点。

2 自然观在科学技术发展的应用

辩证唯物自然观是自然辩证法的理论基石,它的创立为科学技术的深层研究提供世界观、认识论、方法论与价值论的前提,为自然科学与人的科学的结合提供了理论依据,强调自然与社会的相互联系,认为自然科学与人类社会、自然科学与人的科学是不能分离的,只有把自然科学的发展建立在人类社会发展的基础上,从客观规律出发,才能使自然科学真正成为人的科学。新的问题迫切需要新的方向来处理,另一方面,在技术上由于电子计算机技术的突破,与系统自然观的结合后,新的企业管理科学技术就应运而生了。

现代企业运营管理对于企业战略成长以及竞争力来讲是非常重要的。它承担者一些系统的设计和控制,这些系统在生产和服务的过程中负责原材料、人力资源、设备设施的生产利用。从最初的MRP(物料资源计划),到MRPⅡ(制造资源计划),后来发展到ERP(企业资源计划),体现着系统开放性、动态性、整体性、层次性等特点,管理系统的行为模式与特性主要的取决于其内部的动态结构与反馈机制。系统内部及其变动主要的决定功能与行为。系统动力学从系统内部的微观结构入手进行建模,借助计算机模拟技术分析系统结构与行为之间的内在关系,并研究解决问题的对策。因果关系式系统动力学的基本工具之一,如果事件A(原因)引起事件B(结果),AB之间便形成因果关系。因果关系链首尾相连构成因果回路。若因果链首尾相接形成闭合回路则称为反馈回路。反馈回路是自然界中和社会系统中作用与反作用普遍现象的反映与表示。常常一些原因和结果总是相互作用的。原因引起结果,而结果又作用于形成该原因的有关元素,从而使原因又产生变化。这样就形成了反馈回路。

应用这种系统自然观的动态与反馈机制,产生了一种先进的生产模式JIT。JIT以最终用户的需求为生产起点.强调物流平衡,追求零库存,要求上一道工序加工完的零件立即可以进入下一道工序。 组织生产线依靠一种称为看板的形式。

即由看板动态反馈下道向上退需求的信息(看板的形式不限,关键在于能够传递信息)。

以上说明了自然观对科学技术的指导作用以及对社会、经济(如可持续发展战略)的影响与作用。一个进步的科学发展模式不但会加深对科学及其发展的某些主要特征的认识,而且会有助于从事科学研究、进一步去探索自然规律,从而促进科学的发展。科学发展模式在科学认识和实践中均发挥着重要作用。任何一种自然观在其刚诞生之时,都是促进当时科学等方面学科的发展的。就对于科学研究和人类发展的贡献来说,还没有哪一种自然观能和辩证唯物主义自然观相比的。

3 科学技术对自然的破坏

从我们的祖先在进化时选择了发展,选择了进步开始,历史每时每刻都在改变,科技每时每刻都在发展。20世纪自然科学的新成果的大量涌现和广泛应用,使得科学技术渗透到社会生活的各个领域,同时也显示出新兴科技无比恢宏的发展前景。科学技术作为一种革命性的力量,改造着世界,创造着巨大的物质财富和精神财富。如今,科学技术作为改变世界的主导力量,在经济社会的发展中,在人类文明进程中发挥了更加明显的基础性和带动性作用。这正是科学技术的伟大力量及其给人类带来的福祉。

与此同时,我们也看到,科学技术带来的不仅仅是正面的影响,在积极推动人类社会的发展的同时,伴随而来的也有巨大的危害性:爱因斯坦著名的“质能方程式” 的发现,原子物理理论的发展,使人类掌握了核能技术,但也带来了广岛和长琦的核灾难,人类第一次具有了自己毁灭自己的能力;石油勘探技术的发展使得人类前进的步伐大大加快,可也带来了太多的战争太多的纷扰;生物技术的发展使得我们具备了以前由上帝垄断的创造生命的权力,可这也带来了社会伦理的紊乱;现代工业飞速发展使得生态问题日益尖锐,非再生资源的枯竭使资源形势越来越严峻……更为严酷的是,现代科技在给我们带来生活质量的提高和行为方式的改变的同时,带来的负面问题似乎越来越让我们难以承受,越来越让我们陷入一种难以自拔的生存困境,甚至不得不付出成倍的代价,才能平复那些提高和改善背后的塌陷和毁损。试想,会不会有那么一天,人类终将毁灭于自己手中?通过下面的分析让我们进一步认识:

环境污染是指人类直接或间接地向环境排放超过其自净能力的物质或能量,从而使环境的质量降低,对人类的生存与发展、生态系统和财产造成不利影响的现象。具体包括:水污染、大气污染、噪声污染、放射性污染等。水污染是指水体因某种物质的介入,而导致其化学、物理、生物或者放射性污染等方面特性的改变,从而影响水的有效利用,危害人体健康或者破坏生态环境,造成水质恶化的现象。大气污染是指空气中污染物的浓度达到有害程度,以致破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件,对人和生物造成危害的现象。噪声污染是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准,并干扰他人正常工作、学习、生活的现象。放射性污染是指由于人类活动造成物料、人体、场所、环境介质表面或者内部出现超过国家标准的放射性物质或者射线。例如,超过国家和地方政府制定的排放污染物的标准,超种类、超量、超浓度排放污染物;未采取防止溢流和渗漏措施而装载运输油类或者有毒货物致使货物落水造成水污染;非法向大气中排放有毒有害物质,造成大气污染事故,等等。

随着科学技术水平的发展和人民生活水平的提高,环境污染也在增加,特别

是在发展中国家。环境污染问题越来越成为世界各个国家的共同课题之一。由于人们对工业高度发达的负面影响预料不够,预防不利,导致了全球性的三大危机: 资源短缺、环境污染、生态破坏。人类不断的向环境排放污染物质。但由于大气、水、土壤等的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等的作用。污染物质的浓度和毒性会自然降低,这种现象叫做环境自净。如果排放的物质超过了环境的自净能力,环境质量就会发生不良变化,危害人类健康和生存,这就发生了环境污染 。 环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响,如沙漠化、森林破坏、也会给生态系统和人类社会造成间接的危害,有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大,也更难消除。例如,温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性,往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到,然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。当然,环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降,影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。例如城市的空气污染造成空气污浊,人们的发病率上升等等;水污染使水环境质量恶化,饮用水源的质量普遍下降,威胁人的身体健康,引起胎儿早产或畸形等等。严重的污染事件不仅带来健康问题,也造成社会问题。随着污染的加剧和人们环境意识的提高,由于污染引起的人群纠纷和冲突逐年增加。

目前在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题,具有全球影响的方面有大气环境污染、海洋污染、城市环境问题等。随着经济和贸易的全球化,环境污染也日益呈现国际化趋势,近年来出现的危险废物越境转移问题就是这方面的突出表现。特别是空气污染近年来呈现加剧的趋势,空气中主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、粒子状污染物、酸雨、一氧化碳、氟化物、铅及其化合物,这些污染物都是人类的发展向大气中排放的物质。

4 用科学的自然观来指导人的实践

所谓自然观就是对自然界的总的看法,是世界观的组成部分。唯物主义认为自然界是不依赖人的意识而独立存在的客观物质世界。唯心主义认为自然界是精神或上帝的产物。辩证唯物主义认为自然界是处在永恒运动、变化、发展中的物质世界;自然界一切现象都是对立统一的,它们在一定条件下相互转化;自然界的发展是人类社会发展的前提和基础;人对自然界认识的基础是人所引起的自然界的变化。自然观是人正确认识自然、正确处理人与自然关系的观念、理念。当前社会普遍存在一些错误的观念和行为,严重破坏了人与自然的良性关系,经济全球化、竞争全球化又大大加剧了环境恶化的程度、加速了环境破坏的速度。我国在完善科学发展观、深入实践科学发展观、正确处理发展与环境关系等方面,也需要建立起科学的自然观。

任何时代的自然观都是在一定的历史文化背景下形成的,尤其与当时的自然科学发展水平密切相关。反过来,它又对自然科学有着这样或那样的影响。在历史上,最先出现的是神话形态的自然观进入阶级社会以来,唯物主义自然观与唯心主义自然观的对垒日趋明显。唯心主义自然观经历了不同的发展阶段。唯物主义自然观大体经历了三个大的发展形态。在古代,们基本上把自然界看作是一个普遍联系、不断运动的整体,由此形成朴素的自然观。近代科学深入自然界的各个细节进行孤立静止的考察,由此产生形而上学自然观。现代科学则日益广泛地揭示了自然界的各种联系,从各个不同的角度发展着辩证唯物主义的自然观。这一科学的自然观对整个自然科学和哲学日益发挥着积极的作用。

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