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科技哲学考点(比较受用)

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读史以明智 发表于 09-3-27 18:55:59 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
一、科学技术哲学(自然辩证法)的对象、内容、特点及意义
对象:1.自然界;2.自然科学和技术;3.科技工作者(研究认识途径)
内容:1.关于自然观;2.科学技术论;3.科技方法论
特点:1.交叉性;2.边缘性;3.综合性;4.软科学性
意义:1.科学管理的需要;2.发展马哲的需要;3.提高科研人员素质
二、        自然科学的概念
自然科学是总体科学的有机组成部分,它是具有广泛联系和影响的社会现象和特殊的社会活动方式,是正确反映自然界的事物和现象的本质及规律的动态知识体系。
三、        自然科学的对象及其特点
作为自然科学对象的“自然界”是指不包括人类社会和精神现象在内的那部分客观物质世界。具有如下特点
(一)自然科学对象的多样性
1.自然界可以区分为以下不同部分:第一是天然自然界,或纯粹自然;第二是人本身;第三是人工自然(又称社会自然);
2.物质形态的多样性;
3.相互作用呈现多样性;
4.运动形式具有多样性。包括机械运动、物理运动、化学运动、生命运动、思维运动等;
5.层次、级别呈现多样性。
(二)自然科学对象的物质统一性
作为自然科学对象的自然界本身是很复杂的,它包含着形形色色的自然现象但有这些自然现象都有一个共同的特征,即它们都是运动着的物质、物体。
(三)自然科学对象的具体性
自然科学对自然界的认识和把握,是通过具体研究自然界的不同领域、不同层次、不同的现象而实现的,就是说,它是以物质运动的具体形式为对象的。
(四)自然科学对象的历史性
从原则上讲,自然界的所有现象都是自然科学研究的对象。由于人们对自然界的认识,是一个由局部认识到全面认识的渐进过程,而人的认识又只能在一定的社会条件下进行,因此,在一定的历史阶段,自然科学的具体的现实的研究对象总是受到社会需要与可能条件的制约。尽管无限丰富的自然界为科学的认识活动提供了广阔的天地,但并不一定一下子就都成为自然科学的现实对象。不过也应该相信随着实践的发展,自然科学的进步以及各种技术手段的完善,自然科学的现实对象的范围必将不断扩大和延伸。
四、自然科学的基本性质
(一) 自然科学是特殊的意识形态
1.自然科学从其结果方面考察,它们都属于人类认识的结晶,体现为观念的东西,是意识形态的一种表现方式;
2.自然科学虽然是一种观念形态的东西,但它反映的是客观存在的物质世界,作为一种意识形态,不属于社会的上层建筑;
3.自然科学作为一种认识活动,固然要受到一定社会经济基础的制约和影响,但作为其认识成果的自然科学知识却不随经济基础、政治制度和阶级关系的改变而改变。
(二)自然科学是特殊生产力
1.自然科学属于生产力范畴,是人类支配自然界的能力的组成部分;
2.自然科学属于一般生产力,可以体现在任何生产活动之中并广泛渗透于生产力的各种具体要素和生产过程的各个环节;
3.自然科学是精神的、知识形态的、间接的、可能的和潜在的生产力,可以通过横向途径和纵向环节向具体的、物质的、物化的态的、直接的和现实的生产力转化。
五、自然科学作为科学的一般特征
1.客观真理性
自然科学研究的对象、揭示的规律、检验的方法都是客观的。
2.社会实践性
科学都是人类社会实践的产物,被社会实践所检验,并能指导和服务于社会实践。
3.理论系统性
科学是对经验知识的概括、提炼和上升,是个别中的一般,具体基础上的抽象,具有内在的完备性。
4.动态发展性
自然科学没有终极真理,它是相对真理与绝对真理的辩证统一,是稳定性和发展性的辩证统一。
上述四个特征是一个整体,即必须同时具备这四个特征才有资格进入科学范畴。
六、自然科学的主要特点
(一)自然科学知识具有无阶级性
1.自然科学的对象是客观存在的自然现象和事物,它们的存在不以人的意识为转移,也不以研究者的阶级属性而变化;
2.从自然科学的内容看,它所反映的是自然现象的本质及规律性,不会因为社会制度和阶级关系的变化而发生改变;
3.从自然科学的服务对象看,它可以为任何阶级而不是只为某个特定的阶级服务。任何阶级如果无视或违背它,在处理人和自然的关系时都不能不受到惩罚。
(二)自然科学的结论具有可重复验证性
1.自然科学所揭示的事实和结论,可以被任何人在任何时间和地点加以反复验证,并且在相同的条件下总会出现相同的结果,至少应为另一学者在相同条件下重复再现。
2.从根本上说,这是由自然科学的对象与性质所决定的。自然科学研究的是不具有主观能动性的自然系统,因而人们可以有足够的时间,运用一切可能的手段,对其发生作用的环境和条件进行严格地控制,并对结果进行检验。
3.它为人们检验科学发现和理论的正确与否提供了一条重要判别原则。
(三)自然科学成果具有人类共享性
自然科学作为一种知识,是全人类共同创造的精神财富,它凝结着不同时代、不同国家和民族的人们的创造性劳动,因而它也能超越时代,超然于国家、民族、阶级等之上,为全人类所共享,所利用。
七、自然科学的层次结构、相互关系以及研究意义
(一)层次结构
1.基础科学
是整个科学体系中的基本理论部分,它是关于自然界各种物质运动基本形式及其相互转化规律的系统性理论知识。它是由若干学科组成的学科群,如力学、物理学、化学、生物学。
2.技术科学
是关于各种专门技术领域中带有普遍性的一般理论的系统性知识,是把基础科学和工程科学联系起来的中介和桥梁。它也是一个学科群,如工程力学、半导体物理、化工原理。
3.工程科学
是自然科学整体系统中与生产实践最为接近的一个层次,它是关于各种工程的设计原理以及各种技术装备的制造与加工工艺方法的系统性理论知识,如农业工程科学、工业工程科学、医学工程科学。
(二)相互关系
三个层次相互联系,相互依赖形成了自然科学的层次结构。
1.基础科学是整个自然科学知识系统的理论基石,它为技术科学和工程科学提供理论指导;
2.技术科学作为中间层次,一方面为基础科学的理论寻找各种可能的应用途径,将其转化为一般性技术原理,从而为工程科学提供具体的直接指导,另一方面将工程科学中带普遍性的技术问题提高到理论上来加以研究,并在基础科学中寻找理论根据;
3.工程科学作为与生产活动具有紧密联系的层次,一方面向技术科学、基础科学输送研究课题,另一方面直接生产技术的改进、完善和创新。
(三)研究意义
首先,它可以为我们制定正确的科技发展战略、方针以及提高科学管理水平提供理论指导;
其次,对于完善教育体制,搞好专业设置,改进教学的组织安排和建立合理的知识结构等也有重要指导意义。
八、科学研究的定义和性质
定义:科学研究是指科学技术工作者从事的,以生产和发展科学技术知识为目的的、系统的、创造性活动。
性质:
(一)以脑力支出为主的复杂劳动
科学研究所要揭示的是事物的本质及规律性,而事物的本质及规律性只有靠思维才能把握,而思维乃是脑的功能。
(二)特殊的信息生产活动
1.科研劳动加工的对象是信息;
2.科研过程是信息加工过程;
3.科研劳动的成果是信息。
九、科学研究的主要特点
(一)创造性:这是科研劳动最突出的特点,是科研劳动的灵魂。
1.体现在科研劳动的目的或任务的确定方面,科研劳动是以创造为目的或创造性地解决问题的活动;
2.突出体现在解决问题的过程中,科研问题的解决需要科研人员以创造性精神来对待,离不开科研人员的创造性思维;
3.集中反映在科研成果方面,科研成果都应该新颖、独特和具有一定的价值,这是评价科研成果的三项重要指标。
(二)探索性:所谓探索,是指对解决问题的各种可能的途径和方法所进行的寻求。
1.科学研究是向未知领域进军的事业,没有既定的成规可以遵循和借鉴;
2.科学研究的灵魂在于创造,创造意味着求新、求异、求好、不重复以前已有的东西。这种探索性特点也是它同一般物质生产相区别的重要标志。
(三)高风险性:
1.科学研究有可能遭到习惯、保守势力的反对;
2.科学研究具有高失败率;
3.科学研究具有严酷的竞争性。
十、科学研究的基本类型、各自的特点及相互关系
(一)基本类型:基础研究,应用研究,发展研究。
(二)各类型的特点:
1.基础研究,是旨在增加科学、技术知识和发展新的探索领域的创造性活动。一般说它不考虑任何特定的实际目的。其研究成果常常对广泛的科学领域产生影响,表现为一般的真理、普遍的原则、理论或定律。
2.应用研究,虽然也是旨在增加科学、技术知识的创造性的系统活动,但它要考虑到某一特定的实际目标,其成果对科学、技术领域的影响是有限的、专门的。主要任务在于探求科学原理应用的知识和途径,以获得技术发明和方法创新,其成果除体现为技术原理外,还包括在实验室范围内得到的样品、流程和样机。
3.发展研究,是运用基础研究与应用研究及实验的知识,为了推广新材料、新产品、新设计、新流程和新方法,或为了对现有样机和中间生产进行重大改进而进行的任何系统的创造性活动。
(三)相互关系:
1.        基础研究为应用研究和发展研究提供了理论基础;
2.        应用研究作为基础研究和发展研究的中介,一方面将基础研究的理论成果转化为某一特定领域的技术原理,另一方面将发展研究中提出的一些基本理论问题反馈给基础研究;
3.        发展研究则通过技术设计和研制使基础研究和应用研究的成果转化为在生产实践中能够加以运用的技术手段,促进生产力的发展,从而显示基础研究和应用研究成果的经济价值和社会价值。
从基础研究、应用研究到发展研究依次递降,体现着科学研究的理论成果向生产领域转移并转化为直接的现实生产力是一个过程,它是使科学在生产中发挥作用的必须途径。
而从发展研究到应用研究,再到基础研究,依次递进,则体现着生产领域、专业技术领域中所提出的课题对基础科学的推动和促进。
从一定意义上说,“基础研究≒应用研究≒发展研究”体现着“科学≒技术≒生产”的相互联结。
十一、        自然科学的加速(指数)增长规律的内容和意义
内容:人们一般把科学发展的指标过若干年翻一番的现象成为自然科学的指数增长规律。该规律可用数学方式表达为 ,其中:Y为知识总量(科学指标总量);e为自然对数的底;k为常数;a为条件常数;t为时间。该式表明,任何一个给定时刻的科学指标总量是时间t的指数函数。
若将上式求导,则  ,它表明,科学指标的增长率是与原来的科学指标总量成正比的。它精确地表达了恩格斯关于科学的发展是同前一代人遗留下来的知识量成正比例的论断。
意义:这一规律的揭示具有重大意义,尤其是在对像科学这样复杂的社会现象的研究方法论方面,它突破了以往人们只是对科学进行历史的、逻辑的、哲学的、心理学的、社会学的定性分析研究模式,把数学方法引进对科学的研究中来,加深了对科学发展规律的认识和理解。
在科学发展的一定阶段上,科学指标量的增长是符合指数增长规律的,但它不能始终保持指数增长的势头,当这种指标量增长到一定数值时,其增长率开始变小,最后逆缓增长,并逐渐趋于一极限值。造成指数型、逻辑型发展理论局限性的根本原因在于,对于像科学这样复杂的现象是不能单纯考察其量的增长和变化的,因为伴随着量的变化,其中还有质的飞跃,而且科学同社会的许多因素还有着复杂的相互影响和制约。科学发展的整个过程同其他事物一样,就是这样遵循着由量变到质变,再到新的量变的螺旋式上升的总规律而进行的。
科学发展的逻辑型告诫人们,当科学发展到一定阶段,科学活动的投入不能再单纯地以外延式扩大或增长其数量的方式进行,而应该注重提高其内涵,在质量、效益上下功夫。而科学知识在发展到一定阶段时也将发生原有知识的重组和结构的重建。
十二、        带头学科及其特征
在一个特定的历史阶段,构成科学整体的众多学科并不是齐头并进发展的,不同学科在整个科学体系中的作用也不相同。其中总有一个(或一些)学科发展较快、作用较大,对其他学科乃至整个科学甚至社会领域的发展都具有深远而广泛的影响。所谓带头学科,是指在一定时期内担当科学发展先导作用的学科。
一般认为,作为带头学科,应该具备以下条件,这些条件也可看作是带头学科的基本特征:
1.        该学科在基本理论和方法上有重要进展或重大突破;
2.        该学科在理论体系上相对较为完备,内部逻辑严密;
3.        该学科所研究的问题带有基本的性质,对其他学科有广泛的启发和强烈的渗透力;
4.        该学科用以处理问题的方法具有方法论意义,可以被其他学科移植、借鉴,甚至在一定程度上成为其他学科效仿的典范;
5.        该学科的成果能影响科学思想、哲学观念,并对指导人们的社会实践有普遍意义。
十二、        带头学科更替的规律性
(一)        带头学科的更替律
起带头作用的学科并不是一直不变的,而是当一个知识门类完成了整个科学运动的带头职能后,便让位于其他学科了,而且是让位于一组学科,但经过一段时间后,又会出现一个十分明确的学科作为单个带头者显著向前发展,并为所有其他自然学科部门的进一步发展开拓道路,当完成这一职能后,在更高一级水平上又被一组领先发展的学科所取代。这一带有规律性的现象可表达为如下形式:
单一学科带头→一组学科带头→单一学科带头→一组学科带头……
(二)        带头周期的递减律
从近代以来科学发展的实际状况分析,可以发现,后一次带头时间比前一次缩短一半,可以得出一个经验公式:T=200/2n-1(年),其中T是带头学科的延续时间,n是带头学科的出现的号序。
(三)        带头学科产生的交叉律
带头学科的出现是由两个彼此关联和相互影响的因素决定的:
一是由于技术的需要,从根本上说是人们社会历史物质实践的需要;
二是科学认识本身发展的内在逻辑和自然科学本身发展的需要。
带头学科出现在社会需要与科学内在逻辑发展需要的交叉点上。
带头学科更替的规律性可表达为如下形式:
单一学科带头→一组学科带头→单一学科带头→一组学科带头→单一学科带头
17、18世纪     19世纪      20世纪前半叶   1950~1975     1975~1978
力学      物理、化学、生物 微观物理学   控制论、力能学   生命科学
宇航学、计算机   或其分支
  手工业       现代工业       核能源          自动化      农业、食品
工场手工业     机器制造      核动力工业      航天产业     服装、医药
  蒸汽机       电力工业                      信息产业
  200年         100年          50年           25年         12.5年
十三、        研究带头学科的启发意义
首先,带头学科的概念是在考察各学科之间发展不平衡时提出来的,它提示人们要把握科学整体发展的规律性,不能孤立地分析某一学科,而应该全面审视所有学科,并且区分主次,注重各学科间的相互关系和不同联系。
其次,带头学科仍会出现,抓住了带头学科,就抓住了整个科学发展的关键。及时在带头学科领域部署科研力量,将取得事半功倍的效果。
第三,在其他领域也可能存在带头现象,分析不同领域的带头现象,对于突破一点,带动全面发展具有战略意义。
十四、        世界科学中心的形成与转移
(一)        世界科学中心的定义:
在世界科学发展的历史进程中,各国科学发展水平不平衡,在一定历史时期内,有些国家科学发展速度快,水平高,取得的科学成果多一个国家的科学成果以及科学家人数如果超过同期全世界总数的25%,该国家即称为“科学活动中心”。而保持在25%以上的时间谓之“科学兴隆期”。
(二)        世界科学活动中心的转移
1.        在一定时期内的世界科学中心并不总是固定在一个国家,而是变动的、转移的。首先注意到这种现象并最先明确勾画出转移路线的是英国的科学家、科学史家、科学学的奠基人J?贝尔纳。他在其巨著《历史上的科学》中通过考察科学发展的轨迹发现:科学的进步在时间和地点上绝不一致。在时间的进程中,科学活动中心曾经推移过。
2.        对世界科学活动中心及其转移现象做计量分析的是日本神户大学教授、著名科学史家汤浅光朝。近代以来,科学活动中心的转移周期约为80年左右。现在,人们把这种科学活动中心过若干年就发生转移的现象称为 “汤浅现象”。
(三)        成为世界科学中心应具备的条件
1.        对历史上的世界科学中心的形成和转移的总结
(1)        1540-1610意大利
A.        大学教育最早出现,成为欧洲发达的教育中心。
B.        思想领域:经过文艺复兴和人文主义运动,人们的思维形态由迷信、盲目信仰转为科学理性的分析和思考。思想解放运动使人们的观念转变有了新的目标和标准价值体系。
C.        教育领域:教育的目标转为为现实社会培养真正有用的人才,教育的标准也相应转变。
D.        科研领域:科研观念是要获取和应用更多的科学知识。创建了图书馆、试验室和学会组织及科研小团体,在数学、力学天文学方面取得了显著成果。
(2)        1660-1730英国
A.        思想领域:宗教改革运动在一定程度上解放了人们的思想。
B.        教育领域:教育现实主义化,教育的目标转为为现实社会培养真正有用的人才。在新实验哲学影响下,大学中分化出来了从事自然科学的研究者,培养出了以牛顿为代表的科学家队伍。
C.        科研领域:培根提出科技知识是生产力以及科技要与工业发展相结合,号召获取和应用更多的科学知识。在数学,力学,天文学方面取得显著成果。以实验研究为主,涌现出许多实验科学家而不是理性分析的科学家。1662年成立皇家学会。
(3)        1770-1830法国
A.        思想领域:资产阶级启蒙运动和宗教改革运动解放了人们的思想。
B.        教育领域:初、中等教育膨胀发展,在高等教育中开创三级学位制度。创办了师范教育。
C.        科研领域:培根的思想占统治地位,推崇“理性”,数学、热学、天文学发展迅速。1666年成立法国科学院。
(4)        1810-1920德国
A.        思想领域:受宗教改革和启蒙运动影响,思想解放。
B.        教育领域:建立现代化大学模式,创办研究生院,教学与科研相结合。
C.        科研领域:接受了培根的思想,理性与实验相结合,科技与工业相结合。1700年成立皇家科学院。
(5)        1920-今 美国
A.        思想领域:没有历史包袱,受启蒙运动影响,接受并追求民主与科学。
B.        教育领域:效仿德国,政府鼓励大学发展。
C.        科研领域:建立实验室,效仿德国。
2.        成为世界科学中心的一半条件(模式)
思想解放      →    观念转变    →   进行改革   →    实现发展
教育思想解放  →  教育观念转变  →  教育改革    →    教育发展
科学思想解放  →  科学观念转变  →  科学改革    →    科学发展
生产关系变革调整←生产力状况水平→工业加工制造水平→物质技术手段
社会改革、革命
(四)        研究世界科学活动中心转移的意义
对科学活动中心转移这种带有一定规律性的现象的揭示本身所具有的启发意义在于:既然以往科学发展的历史已经表明,科学活动的中心从来没有在一个国家内长期稳定不动,而是经过一段时间之后就要转移到原来相对较为落后的国家,那么,这就为那些现在还不是科学活动中心的国家提供了一种希望和机会;另一方面,它也为那些现在正处于科学活动中心的国家敲响了警钟。而不管是现在相对落后的国家要争取成为科学活动中心,还是现在正处于科学活动中心的国家要保持自己的优势地位,都必须对科学事业给以足够的重视。
十五、        社会因素包括哪些?
社会的技术需求,社会的物质生产,社会的经济形式,政治,军事,战争,教育,道德,哲学和社会的整体科研能力。
十六、        社会经济因素影响自然科学发展的一般原理和基本途径
(一)        一般原理
1.        首先,从社会经济的基本性质、社会功能和作用来看。经济系统中最基本的是物质资料的生产。人类只有通过物质生产,首先解决了吃、穿、住、用等基本生活条件,才谈得上从事其他活动,包括科学活动。
2.        其次,从自然科学系统方面来说。科研人员是人类的一部分;科学活动是一个需要不断同作为其环境的社会进行物质、能量和信息交换的耗散结构系统。特别是随着科学社会化程度的提高,科学研究所需要的人、财、物等愈来愈依赖整个社会的支持和资助,而首先是经济系统的保证。
(二)        基本途径
1.        社会经济对自然科学发展的影响和作用,主要是通过它对自然科学研究活动的影响和作用而体现出来的。
2.        经济因素对自然科学研究活动的影响,有直接和间接之分。一方面,社会经济系统可以以其输出直接影响对科学活动的投入,即对它发生直接影响;另一方面,经济可以通过影响社会的上层建筑进而影响科学活动的水平,因而是间接的。
十七、        物质生产对自然科学发展的影响机制
物质生产活动是经济系统的主要成分,它的水平制约着整个社会经济发展的水平,并且是其他经济因素的基础。
物质生产对自然科学起作用的方式主要包括两大方面:其一是作为动力因素起作用,其二是作为科学活动的生存与发展的基础条件或支撑而起作用。
1. 物质生产的需要是自然科学产生、发展的基本动力
第一,物质生产对科学的推动作用一般是以技术为中介的。
第二,生产发展的需求内容影响着科学探索的内容、范围和深度,因为生产对科学的推动是有选择的。
第三,生产发展的需求强度是能否使之成为科学发展动力的关键。
2. 物质生产对自然科学发展的广泛影响与制约
第一,物质生产为自然科学提供了大量可供观察的新材料,强化自然科学赖以建立的实践基础。
第二,物质生产为自然科学研究提供了日益强大的物质手段,决定着科学探索的深度和广度。
第三,物质生产的能力与水平影响着一个国家的经济实力,制约着发展自然科学所需要的人、财、物的质和量。
第四,物质生产的规模和组织形式影响着科学研究的规模和组织形式;物质生产的能力和水平决定着科技成果转化为直接的、现实生产力的可能和速度,制约着科学的社会功能的充分发挥。
总之,物质生产的自然科学发展的影响是巨大的、多方面的,并且随着现代科学活动的规模越来越大,社会化程度越来越高,自然科学的发展对物质生产的依赖性也会越来越增强。
十八、        社会经济形式对自然科学发展的影响
自然经济和商品经济是两种相互对立的经济形式。由于科学的发展与生产力的发展有着直接联系,因此不同的经济形势对自然科学的发展也有着不同的影响。
首先,自然经济是自给自足的经济,不可能对科学发展提出更高的社会需求,在这种经济形式下,科学发展很缓慢。
其次,看商品经济:
1.        和自然经济相反,商品经济是以交换为目的的经济形式,使商品生产具有了更为广泛的需求,从而获得促进生产发展的更大动力;
2.        商品经济以社会分工为基础,这就为给自然科学的发展提供丰富、专门的生产经验创造了有利条件;
3.        市场的波动和需求将有可能使科学研究的课题选择更带有针对性
4.        竞争的压力为使企业运用科学提供了迫切的需求,迫使企业生产部门增加对科学的投入,以求降低成本,增强产品竞争力。
5.        商品经济强调市场的开拓,因此使它具有开放性、风险性,要求有创新性。所有这些,和自然经济形式相比,可以为自然科学的发展提供更好的环境和更大的推动力。
当前,我国正处在以经济建设为中心的改革、开放时期。建立和完善社会主义市场经济体制将是今后一个较长时期的重要任务。市场经济作为商品经济的现代形式,是以市场需求为导向,以自主经营的企业为主角,以产品和服务的交换为内容,以获取利润为目的,以竞争为手段的一种经济体制。市场经济的基本规律是价值规律、优胜劣汰规律和供需变动规律。通过这些规律的作用,对产品结构、产业结构、资源配置等进行不断调整。社会主义市场经济体制的建立,不仅会对科技的发展提出更为广泛多样的社会需求,从而增强对科技事业发展的动力,同时对于促进科技成果向现实生产力的转化,加强企业同科技的紧密结合,刺激经济部门主动依靠科技走内涵式发展道路,更好地展示科技的经济、社会价值,提高科技人员的社会地位,增加社会对支持科技事业的兴趣等都会有重要影响。此外,对市场经济有可能带来的急功近利、短期行为等负面影响应有所警惕和克服。
十九、        社会的整体科学能力及其形成
社会的整体科学能力是指整个社会从事科学知识的生产,发展科学事业的综合的集体力量。它是该社会中与科学(技术)发展相关的各种因素相互作用的整体效应。它既是决定一个社会科学发展的现实力量,也是衡量该社会科学发展现实水平和可能水平的重要标志。
社会的整体科学能力是社会生产发展到一定阶段而出现的,是科学社会化的产物。
1.        科学劳动的社会化,首先表现在科学家队伍的形成。庞大的科学家集团所形成的研究能力是社会整体科学能力的主要组成部分。
2.        科学劳动的社会化,还表现在实验技术装备的逐步综合化、大型化、复杂化,需要社会予以提供。
3.        “图书—情报”网络系统的形成,增强了科学劳动社会化程度。
二十、        社会整体科学能力的构成要素
社会的整体科学能力这一概念有狭义和广义两种理解。狭义的社会的整体科学能力指与生产科学知识直接相关的因素所形成的综合能力。广义的社会的整体科学能力不仅包括直接与生产科学知识相关的因素,同时包括间接影响因素,如政治的、经济的、文化的因素等等。
廿一、 社会的整体科学能力对自然科学发展的影响
1.        科学家队伍的集团研究能力是自然科学发展的主导因素;
一个国家要想迅速发展自己的科学事业,就必须首先建立起具有一定数量和质量的科学家队伍,并使该队伍在年龄构成上符合创造活动的规律性(即处于最佳创造期),并使该队伍有一种正常的代谢速度。
2.        实验技术装备的质和量制约着自然科学发展的深度和广度;
实验技术装备是科学研究的物质基础,是物质形态的科学劳动资料。实验技术装备的数量和质量,是反映社会整体科学能力水平的重要标志之一。
3.        图书情报系统的效率及网络化影响的自然科学的时间进程;
图书、情报是科学劳动的特殊形态(或知识形态)的劳动资料。图书情报工作的好坏,直接影响着科学创造的时间进程和效率,代表着一个国家,一个社会整体科学能力的大小和水平。
4.        科学劳动结构的最佳化程度决定着自然科学发展的整体水平
科学劳动的结构,虽然不是科学劳动的独立的要素,但却对科学能力的发挥起着举足轻重的作用,强烈制约和影响着社会整体科学能力的大小和水平。在构成要素基本稳定或确定的情况下,要发挥社会整体科学能力的最大潜在意义,主要取决于科学劳动结构的优化程度。而要保证结构的优化,就要实行科学化的管理。
廿二、 自然科学对人类精神文明的促进功能
(一)        自然科学是人类摆脱愚昧、破除迷信的强大思想武器
人类从愚昧无知的状态走上文明发展的道路,是和人类对自然界的认识水平与改造水平的提高分不开的。科学作为愚昧的对立物,每前进一步,都使得人类文明程度提高一步。自然科学的水平越高,人类离愚昧状态越远,人类文明程度也就越高。
(二)        自然科学是丰富哲学概括,促进哲学变革,发展辩证唯物主义的重要基础
首先,它可以为哲学概括提供坚实的事实基础和理论依据。
其次,自然科学的发展水平决定着唯物主义哲学的具体形式,推动着哲学的变革。
再次,自然科学的发展还可以为辩证唯物主义提出新的研究课题,补充新的事实材料,丰富和完善它的范畴和基本理论,推动它不断向新的阶段前进。
(三)        自然科学是人们深化对自然界和社会现象的认识,帮助人们向自然界必然王国争取自由的一种武器
首先,自然科学可以为人们解释以前无法解释的自然现象提供理论依据,给出恰当的合理的说明。
其次,自然科学可以帮助人们发现新的自然现象和自然规律,开辟新的研究领域。
第三,自然科学具有预见功能,即借助自然科学的理论知识,可以预言尚未发现的新事物、新现象,指出它的一般发展趋势和特点,从而有助于提高人类活动的主动性。
(四)        自然科学是促进思想解放,传播科学精神,改善人类精神生活质量的重要手段
1.        自然科学作为一种创新活动,本质上是革命的。在自然科学面前,没有任何绝对不变的传统、观念和习惯。学习和掌握自然科学,积极从事自然科学研究,有助于旧思想、旧观念和旧习惯的破除,起到思想解放的积极作用。
2.        自然科学除了通过哲学影响人们的世界观以外,还可以帮助和促进人们树立科学精神。科学精神的广泛传播有助于养成人们追求真理、勇于创新、实事求是的良好社会风气。
3.        自然科学的发展还改变着教育的内容、手段和方式,影响着教育的重点和方向,促进人类智能状况的改善。自然科学的普及有助于提高整个民族的思想素质和文化素质。
科学精神的概念
所谓科学精神,就是人们在科学活动中应当具有的意识和态度,在不断解决已知与未知的矛盾、经验与理论的矛盾、正确与错误的矛盾、认识与实践的矛盾过程中,科学工作者所具有的信念、意志、气质和品格,都属于科学精神的范畴。它包括探索精神、创新精神、分析精神、开放精神、理性化精神、求实精神和为人类谋利益的精神等等,其核心是创新与求实精神。
廿三、 自然科学对物质文明的推动功能
(一)        自然科学影响物质生产的基本原理
首先,物质生产作为人类最基本的一项劳动方式和社会实践活动,其目的是为人类提供物质性产品,以满足人类的物质需要。物质生产活动虽然属于改造自然的范畴,但其中也包含着认识的因素,它是认识自然和改造自然相互作用的辩证发展过程。
其次,物质生产的发展水平越高,其中所包含的认识因素也就越多,它所需要的自然知识也就会增加。
第三,科学作为物质生产的一个一般因素,只有并入生产过程,才能体现它对物质生产的现实性影响和功能,而科学并入生产过程的现象,只是在科学和生产发展到一定阶段才出现。它是当科学成熟到能为生产服务,而生产也发展到可以应用科学甚至非利用科学不可的时候才发生的。
(二)        自然科学影响物质生产的基本条件
1.        自然科学作为一种知识形态的“一般社会生产力”,首先必须转化为各种形态的技术这种直接的生产力,然后并入现实的、具体的生产过程,才能在生产活动的产出中体现出它的经济价值和生产功能。
2.        另一个必要条件就是科学连同受它影响或在它基础上形成的技术一起,渗透到现实生产力的各种要素和生产的整个过程之中。
(三)        自然科学推动物质生产的具体途径
1.        科学通过学习和教育转化为“人格化”形态的技术,即劳动者的生产知识的技能,提高劳动者素质水平。
2.        自然科学通过技术发明,创造出各种技术手段,为生产提供强大的生产工具和崭新的工艺方法,进而大大提高人类从事物质生产的能力。
3.        自然科学通过揭示自然物质的新属性,开发新的劳动对象,并通过技术和以往劳动的凝结,改变劳动对象的存在形态,从而影响物质生产。
4.        自然科学通过管理,优化生产力的结构,影响物质生产。
廿四、 科学问题
(一)        科学问题的概念及其一般结构
科学问题是当时的科学背景下提出的关于科学实践和认识过程中需要解决而尚未解决的矛盾。
科学问题的结构是由问题的指向、疑项和问题的解的应答域预设三要素构成的。问题的指向就是问题所指的研究对象;疑项是表明人们当前能力(当前状态)与求解理想(目标状态)的差距;应答域则是在问题的提法中预先设置了该问题解的存在域限,并在主观上认定所提问题的解必定存在于这个领域中。这三个要素围绕着问题的解发挥着各自的特殊功能,并有机的组成了科学问题的一般结构。
(二)        科学问题的基本类型
1.        基础研究课题:
此类课题是以认识自然现象,探索自然规律为主要目的,从积累科学知识和认识自然的角度看,它对科技发展有着普遍的深远的影响,其成果可对广泛的科学技术领域产生影响,并能深刻影响生产力的发展和社会文明的进程。
2.        应用研究课题:
此类课题存在于基础研究成果应用于专业技术过程中,同时也推动基础研究的发展。此类课题在科学、技术、生产体系中居承上启下的地位。其成果是以确定基础研究成果可能的应用途径的有关知识,一部分形成技术创新,并提出创新或改进的方法、路线、方案和说明,或在实验室范围内研制成功的原理性样品、流程或样机。应用研究课题有较强应用目的和综合性,计划管理较严密,方案途径一旦确定,一般不宜做大变动。
3.        发展研究课题:
此类课题是指具有明确、具体、实用目的的研究活动,运用基础研究,应用研究成果直接解决生产中的实际科技问题的创造性活动,一般创造和研制新产品、新技术、新方法、新流程、新装置等,或对现有的样品、样机进行本质上、原理上的改进。此类课题的研究目的不在于探索新知识,而在于如何应用已知的技术原理开发新技术、实现新产品的生产。发展研究课题针对性强,研究周期较短,易于出成果,直接促进生产力的发展。
(三)        科学问题基本来源
1.        产生于科学理论自身的内在矛盾;
2.        产生于科学实践;
3.        产生于社会政治等其他方面;
4.        产生于社会生产实践。
廿五、选择科研课题的原则
1.        需要性原则;必须着眼于社会实践的需要和科学实践的需要,选择那些对经济发展和科学发展有重要影响的课题。
2.        科学性原则;科研选题必须有一定的科学理论和科学事实为根据,并运用科学的研究方法。
3.        创新性原则;选定的课题必须具有创造性。所谓选题的创新性是指没有人提出过、没有人解决或没完全解决的课题。它是科研价值性的体现。
4.        可能性原则:必须根据现实的主、客观条件来选题,同时必须从实际出发,获取预期的科研成果。
上述多原则对科研选题从不同角度给以制约,同时又相互制约,从而为正确的选择课题提供指导。
廿六、 科学观察
(一)        概念
科学观察是指在自然发生条件下(即不人为地干预、改变自然现象的本来面目),按照事物、现象的固有运动和变化有选择地感知客观对象,从而获取科学事实的一种研究方法。
(二)        特点
1.        科学观察是在一定的科学理论指导下,有意识、有明确目的的感知活动。
2.        科学观察的全过程始终伴随着积极的理性思维。
3.        科学观察往往要借助一定的仪器。
(三)        科学观察在科学认识中的作用
1.        科学观察是获得科学事实的基本方法
2.        科学观察是获得科学发现的重要途径
3.        科学观察是验证科学假说和发展科学理论的基本手段
(四)        科学观察应遵循的基本原则
1.        科学观察的客观性原则:
在科研中,坚持科学观察的客观性原则,就是要求通过观察获得真实准确地反映客观事物或现象的科学事实,保证科学结论的正确可靠。要做到这一点,就要注意避免主观偏见、错误的联想和错觉的观察的影响,按客观事物的本来面目反映事物,这是进行科学观察的必要前提。
2.        科学观察的全面性原则:
科学观察要做到客观的进行观察,还要坚持全面性原则。科学观察的全面性原则,就是全面地、系统地、动态地观察事物。在科研中,坚持全面性原则,就要尽可能地多方面、多角度、多层次地进行观察,把握客观对象的各种特征,从而为系统地、完整地从本质上认识客观事物提供更多的观察事实。
3.        科学观察的典型性原则:
在科研中,科学观察的典型性原则,是指观察中要选择具有代表性的观察对象、观察条件和观察过程,其目的在于简化观察过程,保证观察结果具有典型意义。
4.        科学观察的灵活性原则:
科学观察的灵活性原则,就是要灵活把握观察的时间和地点,以及观察中出现的新现象。尤其要注意异常的、意料之外的事件或现象,不能放过任何值得追踪的线索,以便及时捕捉到更有意义的发现。
总之,在科研中,只要遵循上述原则和要求,辨证地处理它们之间的关系,就可在科学观察中获得丰富可靠的科学事实,为提出科学假说,建立科学理论奠定坚实基础。
廿七、科学实验
(一)        概念
所谓科学实验,就是人们根据研究的目的,利用科学方法和科学仪器、科研设备,主动地干预或控制研究对象,以便在典型的或特定的条件下获得科学事实的一种研究方法。
(二)        科学实验在科学认识中的作用
1.        科学实验可以人为的促成某种选定的相互作用,为观察这些相互作用的表现创造条件;
2.        科学实验可以简化自然过程,突出主要因素;
3.        科学实验可以纯化自然过程,接近纯净、理想状态;
4.        科学实验可以强化自然过程,创造极端环境条件;
5.        科学实验具有加速研究对象的运动变化过程的作用;
6.        科学实验具有减缓研究对象的运动变化过程的作用;
7.        科学实验具有再现研究对象的运动变化过程的作用;
8.        科学实验具有验证和发展科学理论的作用。
廿八、 机遇
(一)        概念
由于某种偶然事件或机会,出乎意料地遇到了未曾见过的自然现象,并且由此导致有重要科学价值的新发现。这种意外或偶然的契机,在科学上称为机遇。
(二)        机遇在科学认识中的作用
1.        机遇可以成为科学理论发展的先导;
2.        机遇可以为科学发现提供新线索;
3.        机遇可以成为科学观察和科学实验的转折点;
4.        机遇的出现为人们探索自然的奥秘提供了线索,成为推动科学发展的重要机会。
(三)        捕捉机遇应具备的条件
1.        要有敏锐的洞察力;
2.        要有高度的判断力;
3.        要有丰富的科学知识。
廿九、 科学抽象
科学抽象指的是在科研中,人们运用思维的能力,透过事物的各种现象,抽出其本质和规律的一种方法。
科学抽象是以观察和实验中所获得的感性材料为基础,包含以下相互联系又相互区别的两个阶段:
首先,从“感性上的具体”上升到“抽象的规定”。“感性上的具体”是指人们在科学实验中通过对事物的感性认识而形成的关于事物表层上的具体整体表象。这种认识相对于把握事物的本质和规律来说,还是很贫乏的。因而人们的认识有待深化,通过一定的方法抽取出事物的各种属性和各种质的规定性,并形成概念即抽象的规定。
其次,从“抽象的规定”上升到“思维中的具体”。思维中的具体已不同于感性上的具体,它是关于客观对象的本质的多种规定的综合,是各种抽象规定的多样性统一,是把客观事物的各种联系在思维中完整地复制出来,形成了对客观对象本质地、深刻地、全面地认识。
三十、 理想化方法
(一)        理想化方法
理想化方法是科学抽象的一种形式,它是在抽象思维中,抓住主要因素,完全排除次要因素,使研究对象和研究条件达到或接近理想化的程度。
(二)        理想模型
理想模型是人们为便于对客观事物进行研究,在思维中建立起来的一种高度抽象的理想化研究客体。
(三)        理想实验
理想实验是人们在思维中运用理想模型,塑造理想过程,进行逻辑推理的思维活动过程。
卅一、 理想试验与科学实验的区别
1.        科学实验是人们根据研究的目的,利用科学方法和科学仪器、科研设备,主动地干预或控制研究对象,以便在典型的或特定的条件下获得科学事实的一种研究方法;理想实验是人们在思维中运用理想模型,塑造理想过程,进行逻辑推理的思维活动过程;
2.        理想实验与科学实验的区别在于:前者是一种思维活动,是运用逻辑规则和丰富的想象力,在抽象思维中进行的过程;后者是一种实践活动,是通过物化的过程而实验的。理想实验作为科学实验的补充手段,可超越客观条件的范围,达到绝对纯化、简化和理想化程度,揭示一般实验难以发现的客观现实和过程的内在规律,并由此得出重要结论。设计理想实验可以导致新的科学定律和理论的建立,也是提出科学假设的重要途径。
卅二、 逻辑思维与判断
逻辑思维是反映同类客观对象一般的本质属性的思维形式。逻辑判断是对某种研究对象加以肯定或否定的思维形式。逻辑推理是在判断的基础上,运用逻辑规律,揭示判断之间的必然联系,由已知判断推出未知的判断的思维过程。
卅三、 比较与分类
比较方法是确定客观对象的共同点和差异点的逻辑方法。根据比较对象具有同一性和差异性来分,分为同类比较法和异类比较法;根据比较对象的历史发展和相互联系的观点,比较法可分为异期纵向比较法和同期横向比较法;根据比较对象的整体性与局部性,分为宏观比较法和微观比较法。
分类方法是根据对象的共同点和差异点,把事物划分为不同种类的逻辑方法。分类根据人类认识发展的过程可分为现象分类和本质分类。
卅四、 归纳、演绎的概念及联系
归纳法是从个别事实中概括出一般原理的思维方法。归纳法由推理的前提和结论两部分构成。前提是若干已知的个别事实;结论是从前提中通过推理而获得的一般原理。根据归纳前提是否完全,分为完全归纳法和不完全归纳法。完全归纳法结论可靠,不完全归纳法的实用性强。根据是否运用因果规律,分为简单枚举归纳法和科学归纳法。简单枚举归纳法由于归纳不全,难免“以偏概全”,其结论由于具有某种程度的或然性而具有不确定性。归纳法的缺点是缺乏严格的逻辑性,优点是为所有知识奠定了基础。
演绎法是从一般原理出发推出个别新知识的推理方法。演绎推理结构是三段论式,即大前提(已知的一般原理)、小前提(个别事实与一般原理的关系)、结论(用已知原理推断个别事实)。演绎法是进行证明和反驳的一种有效的逻辑工具,是一般原理运用于具体事实进行推论并作出科学预见、提出科学假说和发展科学理论的必要环节。演绎法的缺点是所得到的只能是在更一般的原理、公理前提下的正确结论,优点是可以见微知著、由远知近。
归纳与演绎是辩证的统一,二者缺一不可。归纳是以演绎为先导,演绎以归纳为前提。因此必须防止把两者割裂开的形而上学观点。
卅五、 分析、综合的概念及其辩证关系
分析法就是把整体分解为部分,把复杂的事物分解为简单的要素,然后分别加以研究的一种思维方法。
综合法是把研究对象的各个部分、方面和因素的特点、性质联系起来考察,从整体上去认识和把握研究对象的一种思维方法。
分析与综合按其思维方向是相反的,但是而这又是辩证统一的。没有分析就没有综合,分析与综合是统一的,这种统一性就在于,分析是以整体为基础,分析不是目的,分析是为了综合。认识部分是为了认识整体,在分析时要以整体作为指导思想。综合是建立在分析的基础上,只有对整体的各个部分及各要素分析清楚,综合才有新内容。分析与综合在一定条件下相互转化。这种转化,一是说认识事物总是从分析走上综合,又在综合基础上进行新的分析,使认识不断深化。二是说在一定条件下的分析可以看作为一条件下的综合,一定条件下的综合又可看作另一条件下的分析。
卅六、 创造性思维
(一)        概念
创造性思维是指有创见的思维过程,它不仅能把握事物发展的本质,而且进一步提供具有新价值的思维成果。
(二)        特点
1.        思维方向的求异性;
2.        思维结构的灵活性;
3.        思维过程的突发性;
4.        思维效果的整体性;
5.        思维表达的新颖性。
(三)        创造性思维的形式
1.        想象:想象是在已有的事实材料和知识的基础上,经过新的加工、排列和组合而创造新形象或引发新联想的思维活动。
2.        直觉:直觉是创造性思维的一种形式,它是对事物本质在长期思考的基础上的顿悟,表现为对事物底蕴的迅速揭开,对现象奥秘的迅速发现。
3.        灵感:灵感是指在创造活动中,长期未解决的问题,由于某种诱因的作用,忽然大彻大悟、豁然开朗的飞跃性思维现象。
(四)        创造性思维的培养
1.        积累经验,丰富知识;
2.        培养合理的联想方法;
3.        养成独立思考的习惯;
4.        摆脱习惯性思维程序的束缚。
卅七、 科学假说
(一)        概念
在科学研究中,人们以一定的事实资料为基础,以已经掌握的科学知识或经验知识为依据,通过理论思维的能动作用,对于研究对象的本质和规律所提出的猜测和推断,就称为科学假说。
(二)        特征
1.        科学假说具有一定的事实基础和知识依据;
2.        科学假说具有一定的猜测性和或然性;
3.        科学假说具有一定的条理性和理论性。
(三)        重要作用
1.        科学假说是科学发展的一般形式
可观察和实验的结果,事实资料的积累,不能自然而然地导致科学理论的建立,只有通过科学假说这个中间环节,科学认识运动才能由事实资料的积累达到科学理论的创立。所以,科学假说是科学发展的一般形式和必经途径。
2.        科学假说对科学研究的指导作用
科学假说的提出进一步确定了继续进行观察和实验的内容、方法和方向,指引着科学研究的深入和发展。在某一学科领域提出的科学假说,对于该领域在观察和实验中所继续获得的事实资料的理解具有一定指导意义。科学假说对于其他领域的研究工作具有一定的启发和指导意义,成为其他学科领域研究工作的一般方法或理论工具。
3.        重大科学假说引起自然科学革命
在科学研究中,一些重大的科学假说的提出和建立,往往是突破了传统的理论观念的束缚和局限,突破了原有的科学理论已经达到的水平和界限,预示着新的突破性的科学理论的创立,从而引起自然科学发展中的革命性变革。
4.        著名科学假说对科学家的吸引和鼓励作用
在科学假说提出和建立以后对于它的检验和证明,将直接地关系到科学理论的创立和自然科学的进一步发展。
5.        错误假说的积极作用
第一,在错误假说的指导下进行了长期的观察和实验,收集整理了大量的事实资料,为以后提出新的假说和建立新的理论奠定了事实资料的基础。
第二,有些错误假说运用错误的概念,却正确地表达了事物的真实内容、客观联系和规律性过程,建立了科学的定理和定律。
第三,在错误假说的指导下所进行的观察、实验过程中,提高了人们进行观察和实验的技能和技巧,发明了新的仪器、仪表等实验装置,成为以后进行新的探索以提出新的假说的有力的技术手段。
(四)        科学假说形成的原则
1.        条件具备原则
这一原则是指假说形成的客观条件的成熟程度与假说形成时机的适时把握。当条件相对成熟时,就应当不失时机的去提出和建立科学假说,否则,就会落后于他人,落后于科学的发展,如果条件不成熟,就应当积极主动的去创造条件,而不能消极等待。否则,条件不具备,难以形成正确的假说,甚至会导致毫无事实基础和科学依据的臆想。
2.        超越事实原则:
这一原则是指在科学假说形成过程中要善于运用理论思维的能力去超越有限事实资料的局限的能动性原则。必须以有限的事实资料为基础,充分发挥理论思维的能动作用,善于超越有限事实资料的局限,才能透过有限事实的表面现象而猜测出整个研究领域的普遍本质,才能透过有限事实的个别联系而判断出整个研究领域的一般规律。
3.        简单性原则:
这以原则是在表述科学假说的过程中应注意遵循的基本原则,它力求运用尽可能少的概念和公理概括尽可能多的事实和现象,使科学假说的内容结构简单明确,逻辑结构严谨完美。
4.        继承与突破原则:
这一原则反映了科学假说同原有科学理论和已知科学事实的关系。科学的发展具有历史继承性,每一时期创立的经过观察和实验检查的科学理论,既是相对真理,同时又包含着绝对真理的成分。新提出的科学假说不应与已经证实了的科学理论和已知的科学事实相矛盾,只能是限定原有科学理论的适用范围和成立条件。科学的发展又是由相对走向绝对的,每一时期所创立的科学理论既包括着绝对真理的成分,同时又具有相对性,还要继续丰富和发展。
5.        可验证性原则:
科学假说形成以后,应当具有原则上的可验证性,这是保证假说的科学性的重要条件之一。
(五)        科学假说的间接验证
1.        间接验证法是通过科学观察和科学实验直接观测由科学假说所引出的逻辑推论,并以对科学假说的逻辑推论的直接观测的结果去间接地检测和证明科学假说。
2.        一般程序是:
首先,由科学假说推演出它的逻辑推论;
其次,根据现有技术手段与创造新技术手段的可能,设计和进行相应水平的科学观察和科学实验,以直接地观察科学假说的逻辑推论;
最后,以科学假说逻辑推理的直接观测结果去间接检验和证明科学假说。
其关键在于:其一是引出的推论要合乎逻辑,在科学假说与它的推论之间要有内在的、必然的联系;其二是直接观测科学假说的逻辑推论的技术可能性。
3.        根据科学假说的逻辑推论的具体内容的不同,间接验证法又有以下几种不同的具体形式:
第一,        从直接观测科学假说成立所导致的必然结果上去验证;
第二,        从直接观测科学假说成立所必然具有的本质特征上去验证;
第三,        从直接观测科学假说成立,即假说所反映的事物和现象存在的充分且必要条件上去验证;
第四,        从直接观测根据假说所作出的科学预言去验证。
4.        间接验证法有两个特例:反证法;替代法。
5.        对于科学假说的验证,尤其是间接验证,往往是一个历史的过程。
卅八、 科学理论
(一)        一般认为一个新的科学理论的成立应当具有以下三个条件
1.        新的科学理论一定要能够说明和解释旧理论已经说明的自然事物和自然现象;
2.        新的科学理论一定要能够正确地说明和解释旧理论所不能说明的新的自然事物和自然现象;
3.        新的科学理论要能够预见现在还没有被观察到,但将来通过科学实践一定能够被观察到的自然事物和自然现象。
在验证科学假说的过程中,如果经过实践的检验,证明一个科学假说具备了上述条件,那也就标志着科学假说发展到了科学理论。
(二)        科学假说发展为科学理论的条件有下列几点
1.        科学假说对于原有科学理论已经正确说明过的事物和现象的解释在实践检验中得到了证实;
2.        科学假说对于原有科学理论所不能说明的新的事物和现象的解释在实践检验中得到了证实;
3.        根据科学假说所引出的逻辑推论和科学预言在实践检验中得到了证实。
卅九、 系统与系统方法
(一)        系统及其基本类型
系统:系统是由若干基本要素以一定的方式相互联结成的、具有确定的特性和功能的有机整体,并且这个整体又是它所属的更大整体的一个组成部分。
系统的基本类型:
1.        根据各具体系统所属的领域不同,可相应的划分为自然系统、社会系统和思维系统。
2.        根据各具体系统与其外部环境相互联系和相互作用的方式和程度的不同,可相应的划分为开放系统,封闭系统和相对独立系统。
3.        根据人们对于各种具体系统的构成、状态、过程与规律等方面的认识程度的不同,可以相应的划分为黑色系统、白色系统和灰色系统。
(二)        系统的基本特征
1.        系统的可分性:任何系统都能够分解为若干基本要素;不可分解为若干要素的系统是不存在的,可分性是系统的共同属性之一;
2.        系统的结构性:任何系统,不论是自然系统,还是社会系统与思维系统,其构成的若干要素之间都具有相应的联系方式,即都具有相应的内在结构;结构性是任何系统所共同具有的普遍的属性和特性;
3.        系统的整体性:系统虽然是由要素构成的,但它不是要素的杂乱堆积和简单拼凑,而是各要素的有机结合而形成的统一整体;
4.        系统的层极性:任何系统与其他相关系统的结合,形成更大的系统,而系统自身就成为这个更大系统中的一个特定层次的子系统(或要素),系统又是由若干子系统所构成的,子系统又是由若干更低层次的子系统所构成的;
5.        系统的相关性:系统作为若干要素以一定方式相互连接成的,并处在一定外部环境中的有机整体,具有突出而普遍的相关性。在要素、结构、系统整体、外部环境之间形成了各种相关性的链条,即相关链;
6.        系统的普遍性:系统作为自然、社会和思维领域中的事物、现象及其联系和过程的高度抽象和概括,具有普遍性。
(三)        系统科学
系统科学是对系统的存在方式和运动变化规律的正确反映和真理性认识。20时间40年代,在大型军事科研项目的社会背景:计算机技术不断发展的技术背景:整体思维的科学背景下。由于自然科学、工程技术、社会科学和思维科学的相互渗透与交融汇流,产生了具有高度抽象性和广泛综合性的系统论、控制论和信息论(老三论)。由于系统论、控制论和信息论的相互联系与相互结合,形成了具有普遍意义的系统科学理论与系统科学方法。70年代以来,又相继产生了耗散结构理论、协同学理论、突变论(新三论)和超循环理论,极大的深化和发展了系统科学理论与系统科学方法。
(四)        系统方法及其基本原则
系统方法就是从系统的基本观点和基本原理出发,把研究对象置于系统的形式中,从要素、结构、系统整体、外部环境的相互联系和相互作用中综合的进行考察,以揭示对象系统的本质和规律,达到最佳的处理和解决具体系统问题的一种方法。系统方法的关键是考察要素与要素的关系。
系统方法的基本原则:
1.        目的性原则:在运用系统方法研究和解决具体问题时,必须具有明确的目的性。
2.        层级性原则:层级性是系统的普遍特性,运用系统方法研究具体系统就必须从系统的这一普遍特性出发。
3.        结构性原则:结构性是任何系统所共有的重要属性,因此,结构性原则是系统方法必须遵循的一条重要原则。
4.        整体性原则:整体性是系统最基本的特性,也是系统方法最基本的出发点。系统的特性、功能和规律是通过系统整体的运动、变化和发展表现出来的。所以,只有从系统整体出发,才能真正的揭示出系统的特性、功能和规律。
5.        相关性原则:由于要素、结构、系统整体和外部环境是紧密相关的,所以在运用系统方法考察系统的任何一个方面时,都必须与这一方面紧密相关的其他各个方面进行综合的、全面的研究。系统方法的相关性原则也是唯物辩证法普遍联系观点的具体体现和实际应用。
6.        模型化原则:在运用系统方法研究具体系统时,一般都需要抽象出系统的模型以代替对象系统,并通过对系统模型的研究来揭示对象系统的本质和规律。
7.        最优化原则:系统整体的最优化,既是系统方法的根本出发点,也是系统方法的最终目的和归宿,它贯穿与运用系统方法研究具体系统过程的始终。
四十、 控制与控制方法
(一)        控制及其基本特征
控制论是关于各种功能系统的调节和控制的一般方法与普遍规律的科学,是由数学、自动控制、电子技术、数理逻辑、生物科学等科学和技术相互渗透而形成的综合性学科。
控制是控制理论体系中的核心概念。控制是指一个系统为了使另一个系统按照给定的目标和状态运行而进行的一种活动,或一个系统为了保持、调整或改变另一个动态系统的状态、功能和行为而施加的一种作用。
控制具有以下基本特点:
1.        明确的目的性:控制的目的性主要表现在施控主体总是力图使被控客体合乎目的地运行和变化。
2.        相应的过程性:控制是在施控主体与被控客体的矛盾运动过程中得以进行和实现的。
3.        动态的统一性:控制是施控主体与被控客体相互联系、相互影响、相互作用的动态统一。
(二)        控制系统及其基本类型  
控制系统是由施控系统和被控系统组成的,动态统一的整体。控制系统的结构要素有:施控系统、被控系统、反馈信息通道、指令信息通道以及被控系统的输入和输出。任何控制系统的基本矛盾都是施控系统与被控系统之间的矛盾。
控制过程的基本环节:
1.        全面了解被控系统面临的可能性空间,即其各种可能状态的集合;
2.        从各种可能性状态中选取某种状态作为施控目标;
3.        根据被控系统的运行状态,采取相应的控制措施,使被控系统朝着给定的目标进行。
根据施控主体的不同,分为机器控制即自动控制与人工系统;根据被控系统的领域的不同,分为工程控制系统、生物控制系统、社会控制系统、智能控制系统等;根据施控主体作用与被控客体的方式和方法及控制方法的不同,分为开环控制系统、反馈控制系统、前馈控制系统以及对于大系统的集中控制系统、分散控制系统、多级递阶控制系统,等等。
(三)        控制方法
控制方法是施控主体作用于被控客体的方式。它是指在个控制系统中,施控主体通过一定的信息流动与交换方式,使被控客体能够按照给定的目标运行的一种方法。
1.        反馈控制方法
(1)        反馈控制方法是指在控制系统运行过程中,施控系统运行状态的变化,即其输出结果的一部分,调整被控系统的输入,以改变被控系统的输出状态,并将被控系统的运行引向给定目标。
(2)        反馈控制方法的客观依据就是被控系统运行的现实状态与给定状态之间的偏差,或简称为状态偏差和偏差信息。
(3)        反馈控制的重要特点在于,它根据被控系统运行的过去和现在的结果,去调整其未来的行为;把被控系统的输出结果变为下一步调整和改变其输入的原因:输入的改变又会引起新的输出……从而,使原因和结果真正地辩证统一起来。
(4)        从实施反馈控制的效果来看,反馈控制可相应的划分为负反馈控制和正反馈控制。其中,负反馈控制是指实施控制的结果反抗和削弱了被控系统的运行状态。因而,负反馈控制的重要作用就在于,它能反抗被控系统偏离给定状态的运行,进而减小或消除偏差,避免振荡,增强其稳定性,达到预定的目标。正反馈系统则是指实施控制的结果,顺应和加剧了被控系统现时的运行状态。因而,正反馈控制的作用就有两个方面。一方面是人们所需要的积极作用;另一方面是人们力求避免的消极、破坏作用,即正反馈控制有可能导致被控系统的振荡和解体。
(5)        反馈控制方法的局限性
第一,从实施反馈控制的时间上来说,有可能出现反馈过时现象;
第二,从实施反馈控制的效应和结果来说,有可能出现人们所力求避免的消极的、破坏性的正反馈效应,甚至使被控系统振荡或解体,达不到反馈控制的目的;
第三,从实施反馈控制的强度上来说,有可能出现反馈过度和反馈不及,都不利于被控系统状态偏差的消除,甚至引起振荡;
第四,从被控系统状态偏差的形成与相应的反馈控制的实施的关系来看,反馈控制具有明显的滞后性;
第五,从相应的反馈控制措施的实施到被控系统由偏差状态恢复到给定状态的过程来看,存在着被控系统沿偏差方向运行的惯性以及被控系统运行的状态偏差的恢复延迟现象,也在一定程度上反映了反馈控制的局限和不足。
(6)        实施反馈控制的基本原则
随机性原则:根据随机的产生和变化的干扰因素和状态偏差,而随机地采取相应的反馈控制措施,随机地消除状态偏差;
及时性原则:及时发现状态偏差,并自此基础上及时地实施调节和控制;
适度性原则:施控系统必须准确地分析和判断状态偏差的性质、方向、大小和强弱,据此实施相应程度的反馈控制。
2.        前馈控制
(1)        前馈控制是根据被控系统在未来的运行过程中可能出现的状态偏差,提前采取相应的控制措施,调整被控系统的输入,以防止被控系统的运行偏离给定状态的一种控制方法。
(2)        实施原则:科学预测;科学决策;适时的实施前馈控制措施;前馈控制应与反馈控制相结合。前馈控制系统可以提高被控系统的稳定性,更好的实施其行为和功能的优化,达到预定的目标。但前馈控制的风险大,可靠性差。
3.        大系统控制
(1)        大系统控制是指那些要素众多、结构复杂、目标多样、功能综合、规模庞大的多层次系统
(2)        控制方式有:
第一,集中控制:这种控制方式是由控制中枢,或中央控制室对大系统的各个子系统进行直接的、集中的检测和控制。优点:当系统不太大、计算机可靠性高时,能够保障信息通道的同通畅,有利于反馈信息的及时收集和指令信息的及时发出,从而使控制更直接、更及时、更有效。缺点:当计算机可靠性程度较差时,或其中的一个环节出现了故障,就会导致系统控制失效,甚至使整个系统瘫痪;特别是当系统的结构层次高度复杂时,又需要更大型的电子计算机,设备费用较高;进行系统分析、建立系统的数学模型的难度更大。同时,这种集中控制往往统得过死,不利于发挥下级系统的积极性。
第二,分散控制:由若干局部的施控中枢,或分散的控制器来共同完成对于整个大系统的控制任务。优点:较集中控制可靠性更高、效果更好。缺点:各局部的控制器之间的协调一致较困难。同时,大系统的总目标、总任务的合理分解,分散控制方案的分析与设计难度较大。
第三,多级递阶控制:在合理地综合集中与分散两种控制方式的基础上形成的。
四十一、信息与信息方法
(一)        信息论
信息论是关于信息的本质及其获取、变换、传输和处理的一般规律的科学。
(二)        信息及其基本属性
信息就其本体意义而言,是标志事务存在及其关系的属性,是一切事务的存在方式、运动状态及基本属性的特殊性程度的度量与表征,是不确定性的减少或排除。
信息的基本属性:
1.        信息的可识别性:信息可通过人们的感观,或借助各种技术手段加以识别;
2.        信息的可存储性:运用一定的物质载体可把信息存储起来,甚至可永久地存储起来;
3.        信息的可转换性:各种信息形式之间是可以相互转换的,或同一信息可具有不同的信息形式;
4.        信息的可传递性:信息可通过一定的物质载体和能量形式在时间和空间中进行传递,并且同一信息可以不同的信息形式进行传递;某一信息形式或物质载体又可传递各种不同内容的信息;
5.        信息的可继承性:已经为人类所认识了的信息又能够为人类世世代代地流传下去、继承下来,从而不断地充实着人类的知识宝库,并指引着人们去能动的认识世界和改造世界。
6.        信息有效性的相对性:信息的有效性程度同信息接收者的知识水平甚至立场、观点和方法是密切相关的。此外,信息的有效性程度同信息接收者接收的时间也是密切相关的。
7.        信息的特殊的“可分享性”:每个信息接收者都有可能分得与被划分的信息量相对的信息。
(三)        信息方法及其基本特点
信息方法,就是从信息理论的观点出发,通过分析和研究对象系统的信息流动与转换过程,以揭示对象系统的特性、功能、行为和规律的一种方法。
信息方法的基本特点:
1.        信息方法撇开了对象系统在构成上的具体的物质形态和能量形式,把对象系统的动态过程抽象为信息的流动与转换的过程,其中也包括信息的反馈过程,来进行深入的分析和研究。这样,就突破了对象系统具体的和复杂的物质形态和能量形式的局限。
2.        信息方法是从动态的角度和整体的观点出发,去考察对象系统的信息的流动与转换过程的。体现了唯物辩证法的联系的观点、运动的观点、转化的观点、发展的观点的统一。
3.        信息方法研究的对象是各种具体系统,进一步说是具体系统中的信息系统。它不但考察信息系统的输入与输出及其控制与转换,而且考察信息流动过程中的反馈环节。因此,信息方法体现了系统方法、控制方法与其自身的统一。
沙发
liwang53 发表于 09-3-28 16:34:17 | 只看该作者
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板凳
拉风车 发表于 09-3-29 17:18:33 | 只看该作者
支持一下,谢谢
地板
nameqinp 发表于 09-3-30 14:45:31 | 只看该作者

多谢楼主顶

多谢楼主顶
5#
liangyuping 发表于 09-8-23 19:53:50 | 只看该作者
很受用,顶一下
6#
joychinese 发表于 09-10-20 23:50:26 | 只看该作者
太感激了,眼泪哗哗的
7#
小芷筱 发表于 09-10-21 12:07:50 | 只看该作者
谢谢楼主~~~~
8#
dengfangxiong 发表于 09-10-22 12:45:16 | 只看该作者
十分感谢,很受用
9#
dengfangxiong 发表于 09-11-11 23:29:53 | 只看该作者
谢谢楼主,我想考的就是科哲
10#
wwwhttp000 发表于 09-12-8 21:09:32 | 只看该作者
支持一下,谢谢
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