有关生物技术的知识篇1

关键词：物联网工程课程体系建设技术体系结构知识体系结构

中图分类号：G642.0文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.17.098

2005年11月17日，国际电信联盟正式提出了“物联网”（InternetofThings，IoT）概念[1]。“物联网”颠覆了人类之前将物理基础设施和IT基础设施截然分开的传统思维，将具有自我标识、感知和智能的各种物理实体基于通信技术连接在一起，并使政府管理、生产制造、社会管理以及个人生活等实现互联互通，被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。考虑到物联网技术对社会发展的重要影响，世界各科技强国都将物联网放在未来发展战略中的重要位置。我国“十二五”规划中也将物联网作为战略性新兴产业予以重点关注和推进。

为满足国家战略性新兴产业对高素质人才的迫切需求，自2010年我国教育部首次批准30余所高校设立“物联网工程”本科专业以来，发展至今全国共有100多所高校获批开设“物联网工程”本科专业，并开始陆续招生。目前，“物联网工程”专业在我国各高校的开设处于刚刚起步的阶段，有关“物联网工程”专业的知识体系、课程体系、工程实践、师资建设和人才培养等方面都还是一片空白。一些高校在“物联网工程”专业的建设上也存在着专业定位不明确、学科知识体系认识模糊、专业特色不突出、实践教学体系缺乏层次性和系统性等问题。如何依据物联网技术的发展规律和特征，建立科学的专业人才培养体系，并使之能够快速适应战略性新兴产业的发展对人才培养的需要，是近期教学研究任务中一个重要的课题。本文通过分析物联网工程专业的知识体系及核心知识领域，力求归纳物联网工程专业建设的专业共性基础，提出构建物联网工程专业课程体系的主体思路，以期为兄弟高校物联网相关专业课程规划抛砖引玉。

1物联网体系结构

物联网涉及的关键技术很多，包括自动控制、通信、计算机、电子、测控等不同领域，是跨学科综合应用的典型代表。理解物联网的体系结构是搞清楚物联网知识体系的基础，也是建设物联网工程专业的基础。

物联网作为一种形式多样的聚合性复杂系统，涉及了信息技术的每一个层面。目前世界上还没有形成统一的物联网规范和标准。从物联网工程教学角度分析，本文更倾向于采取物联网四层结构模型[2]。如图1所示，物联网的体系结构自下而上依次包括感知控制层、信息传输层、服务支撑层和应用服务层四部分，此外还有物联网的安全隐私保护以及网络管理两大方面。

1.1感知控制层

感知控制层包括数据采集子层、短距离通信技术和协同信息处理子层。数据采集子层通过各种传感器实现对物理对象的感知和数据获取，其中涉及传感器、射频识别（RFID）、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。短距离通信技术和协同信息处理子层将采集到的数据在局部范围内进行协同处理，并通过具有自组织能力的短距离传感网接入广域承载网络。在有些应用中还需要通过执行器或其他智能终端对感知结果做出响应，实现智能控制。

1.2信息传输层

信息传输层将来自感知控制层的各类信息通过基础承载网络传输给上层，并提供透明的数据传输能力。其中，基础承载网主要包括移动通信网、互联网、卫星网、广电网、行业专网及形成的融合网等。

1.3服务支撑层

在高性能计算和海量存储技术的支持下，服务支撑层对网络获取的大量不确定信息进行重组、清洗、融合等处理，整合为相对准确的结论，并为上层行业应用提供智能的支撑平台。本层的主要特点是智慧处理，运用概率论、机器学习、数据挖掘、模式识别等理论，对多点网元感知信息高效综合，从而使物联网能够提供更加多样化、人性化的服务。

1.4应用服务层

应用服务层主要将物联网技术与行业专业系统相结合，将信息转化为内容，实现广泛的物物互联的应用解决方案。

简单概括，物联网就是传感网、互联网、智能服务的综合体。与传统的互联网相比，物联网加进了感知控制层以降低互联门槛，实现非智能、弱智能设备的互联，同时这也给数据传输、信息处理、信息服务带来了新的挑战，使网络体系结构变得更加复杂。

2物联网工程专业知识体系

物联网工程专业是学科交叉度高、理论体系尚未完全成型、市场应用又发展迅速的新兴专业，因此通过知识体系来梳理和指导课程体系的建设是非常必要的。按照一般工程专业划分，物联网工程专业可分为三大知识领域：通识基础类知识领域、综合管理类知识领域和专业技术类知识领域，本文主要讨论物联网工程的专业技术类知识领域所涉及的知识模块、知识单元和知识点。依据物联网技术及产业发展对人才培养的需求，物联网工程知识结构中的专业技术知识部分应能够覆盖物联网整体的结构框架并体现其关键技术，因此对应于物联网的体系结构，物联网工程专业的专业技术类知识领域主要涵盖感知识别、网络构建、智能信息处理和创新应用等四个知识模块[3]。其中，感知识别、网络构建知识模块属于物理基础层次，偏重于硬件技术；智能信息处理、创新应用模块则偏重软件技术。

物联网工程专业知识模块涵盖的知识单元较多，其中感知识别模块主要包括传感与控制技术、短距离无线通讯技术、射频识别技术、阅读器技术和智能终端设备等知识单元，涉及的关键知识点有EPC编码技术、标签技术、RFID技术、传感器技术、无线传感器网络、嵌入式系统应用等；网络构建知识模块主要包括网络结构框架、通信协议、技术标准、信息安全等知识单元，涉及的关键知识点有数据通信网与路由交换技术、无线通信技术、组网技术、网络融合技术、网络管理与安全技术等；智能信息处理模块主要包括云计算系统、人工智能系统、分布智能系统等知识单元，涉及的关键知识点有数据融合技术、数据库技术、云计算技术、智能中间件技术等；创新应用模块主要包括工业物联网、智能电网、智能交通、智能家居、环境监测等知识单元，涉及的关键知识点有物联网应用系统设计、物联网工程规划与设计等。

3物联网工程专业课程体系

物联网工程专业课程体系的设置需要综合考虑相关学科的交叉融合，尽可能多地覆盖本专业的知识体系，并将相关主干学科的核心课程和专业课程进行通盘考虑。围绕物联网工程专业涉及的学科知识领域和知识点，物联网工程专业课程体系可由通识教育模块、自然科学公共基础模块、专业基础模块、专业必修模块、专业选修模块等五部分构成。

3.1通识教育模块

通识教育是高等教育的组成部分，它是“非专业、非职业性”的教育，是关注人的生活、道德、情感和理智和谐发展的教育。通过学习这部分知识可增强学生接触知识的广度与深度，拓展学生视野，培养学生的政治思想素质和职业道德，以使学生兼备人文素养与科学精神，从而把学生培养成为全面发展的人。各高校的通识教育课程通常会贯穿第一至第四学期，主要涉及思想、政治、心理健康、英语、体育、经济与管理等方面。

3.2自然科学公共基础模块

自然科学公共基础课是高等学校各专业学生共同必修的课程，通过学习这部分知识学生可以掌握作为一名大学生所要学习的源于中学又高于中学的理论性知识，从而为进一步学习专业知识提供方法论的基础支持。作为工科专业，物联网工程专业的自然科学公共基础模块主要包括大学物理、高等数学、复变函数与积分变换、概率论与数理统计、线性代数、计算机文化基础、C/C++语言程序设计基础等课程。

3.3专业基础模块

专业基础课是高等学校中设置的一种为专业课学习奠定必要基础的课程，是学生掌握专业知识技能必修的重要课程。作为隶属计算机科学与技术一级学科下的工科专业，物联网工程专业的专业基础课主要包括电路分析、工程制图、电子技术、离散数学、C语言程序设计、面向对象程序设计、信号与系统概论、通信原理、数据结构、操作系统、计算机组成原理、微机原理与接口技术、计算机网络、数据库原理、软件工程、物联网工程导论、传感器原理与应用等。

3.4专业必修模块

物联网工程专业的专业必修课是在专业基础课程之上对物联网的体系框架以及主要原理技术进行深入研究探讨，为进一步学习和发展打下基础。物联网工程专业的专业必修课程主要包括[4]物联网体系结构、无线传感器网络、射频识别技术、Zigbee原理与应用、嵌入式系统原理、数据通信网及交换技术原理、物联网信息安全、大型数据库应用技术、物联网技术与应用等课程。

3.5专业选修模块

专业选修课程的设置体现了学科发展的专业特点，同时也指明了物联网工程专业学生的职业之路。作为新设专业，物联网工程专业的学生培养走向一直引人注意；作为一门学科，物联网工程专业可以从学科发展角度划分为三个方向：感知与控制方向、传输与网络方向、软件与服务方向；作为一门工程实践，物联网工程又可以从岗位需求角度划分为三种工作：系统综合工程师、产品研发工程师、设计规划工程师。各个学校可以根据本校的学科优势、特色及所处行业背景，构建有自己特色的可选专业课程，并将其融入到核心课程体系中。下面给出按照学科发展的方向设置的专业选修课参考内容。

感知与控制方向主要设置单片机原理及应用、DSP处理器及应用、数字信号处理、计算机控制技术、ARM结构与编程等选修课程；传输与网络方向主要设置下一代互联网技术、短距离无线与移动通信网络、网络融合技术、网络规划与设计、网络管理与安全、网络编程等选修课程；软件与服务方向主要设置云计算与服务计算、模式识别、数据挖掘与融合技术、Web应用开发技术、物联网应用系统设计等选修课程。

在具体设计课程体系时，各高校可根据本校的专业背景和学科优势，充分考虑物联网工程知识体系各领域、各模块、各单元的内容，依照不同的学科方向灵活调整课程开设时间和授课学时，增加或删减具体课程。

4结束语

物联网工程是一个战略性新兴本科专业，它不是以理论为主导，重点在于工程应用[5]，这就决定了其课程体系具有发展变化的动态特性。因此，在制定专业教学计划时，要以时刻服务于社会发展需要为根本依据，紧密结合当前物联网新技术及行业应用的时代需求，依托学校自身的学科优势和行业背景，设计出与时俱进的、科学合理的、可持续发展的专业课程体系，只有这样才能为国家战略性新兴产业发展所需高素质专门人才的培养做出更多贡献。

参考文献：

[1]ITUInternetreport2005：TheInternetofThings[DB/OL].http：//itu.int/[dms_pub/itu-s/opb/pol/S-POL-IR.IT-2005-]SU

M-PDF-E.pdf.

[2]崔莉，刘强，李栋.物联网系统及核心设备[J].中国计算机学会通讯，2010，6（4）：18-22.

[3]胡忠望.物联网工程新专业课程体系的设计[J].中国电力教育，2010，（22）：109-110.

[4]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育，2010，（16）：1-3.

[5]马忠梅，孙娟，李奇.物联网工程专业课程体系与实践探讨[J].单片机与嵌入式系统应用，2011，（10）：1-4.

作者简介：姜颖（1971-），女，硕士，河北廊坊人，讲师，研究方向为网络技术与信息安全、图像处理，河北工业大学廊坊分校，河北廊坊065000

有关生物技术的知识篇2

1.1法律法规的建全与实施20世纪末，知识产权的保护已经成为一种国际趋势。美国首先调整了知识产权战略，强化了知识产权保护，先后制订了加速专利诉讼审理、扩大专利保护的对象、促进技术的转让、强化海外市场的保护力度等法规。随后，英国、德国等面对国际科学技术与社会发展新形势，陆续制定出本国的知识产权发展战略。1997年以后，日本参照美国的一些做法，从司法、行政及对外政策等角度，制定了重视专利的相关政策，通过对专利法和审查标准的修订遏制了侵权行为，保护了尖端技术，并通过设立专利技术转让中介机构，极大地促进了大学及研究机构的技术转让进程。与此同时，世界发达国家对知识产权的保护日益重视。为了更好地引进国外知识资源，保护我国知识产权，我国政府也作出了促进自主创新的知识产权发展战略，在法律，法规层面上健全了农业生物技术知识产权的保护工作。1985年颁布了《中华人民共和国专利法》，标志着我国知识产权保护工作正式起步。1993年对《专利法》进行了第一次修订，修订后的《专利法》补充了微生物、遗传物质发明和生物制品等发明同样可以获得知识产权保护，标志着我国开始将农业生物技术知识产权的保护纳入了法律保护之列。此后，我国于1994年加入了国际《专利合作条约》，于1995年正式成为《国际承认用于专利程序的微生物保存布达佩斯条约》成员国，表明了我国生物技术保护正式与国际接轨。这不仅有利于国外农业生物技术领域的发明人在我国申请并获得专利权保护，也有利于国内农业技术领域的发明在国际上获得保护，实现了农业科技的国际交流。随着我国在农业生物技术研究的快速发展，在具体组织实施农业生物技术保护工作层面上健全了一系列保护措施。国务院1993年颁布了《基因工程安全管理办法》，1996年7月农业部颁布了《农业生物基因工程安全管理实施办法》，并已陆续受理国内外一些转基因植物的安全性评价申请。2000年在联合国环境规划署和全球环境基金的支持下，我国制定了《中国国家生物安全框架》，提出了我国生物安全的政策体系、法规体系和能力建设的国家框架。2001年6月，国务院了《农业转基因生物安全管理条例》，接着农业部又了与之配套的《农业转基因生物安全评价管理办法》、《农业转基因生物进口安全管理办法》和《农业转基因生物标识管理办法》，并于2002年3月20日起正式实施。2008年6月5日，《国家知识产权战略纲要》正式，知识产权保护工作迈上战略新台阶。这表明我国已经基本形成了对农业生物技术的研究、开发以及基因资源的利用和保护等比较系统的法律保护框架。与此同时，我国建立了一系列的种质资源和微生物专用菌种保存中心，如农业部建立的的国家农作物种质资源保存中心、国家专利局建立的中国典型培养物保藏中心（CCTCC）、普通微生物保藏中心（CGMCC）等。迄今，在作物种质资源、动植物基因工程、农业微生物技术等方面的知识产权保护工作已经取得了显著成绩。

1.2技术创新研究与知识产权保护并举技术创新与知识产权保护并举是当前开展农业生物技术研究的一项重要工作。国家不断加大“863”、“973”、“国家自然科学基金”、“植物转基因重大专项”等一系列科学研究项目的资助，使农业生物技术领域的研究取得了飞速发展。特别是随着我国植物转基因技术的成熟与应用，植物转基因科研创新取得了多项成果。如转基因棉花、水稻、小麦、大豆和玉米等作物的研究和技术突破；一系列农作物的抗虫、抗病、抗逆、高产和优质的转基因作物新品种的育成；建立了多种主要农作物的遗传转化技术体系等。在动物研究中，转基因猪、牛、羊等家畜的研究也取得了突出成果。RNAi、生物芯片等技术的开拓和应用进一步加速了农业生物技术自主创新的进程。在取得这些丰硕成果的同时，我国的知识产权保护意识有了进一步的增强，知识产权保护工作取得了显著成效，农业生物产业的国际竞争力有了明显提高。国家从战略高度上引导农业科研和农业知识产权的保护工作与国际先进技术同步、同向发展。一方面积极开展农业生物技术的知识产权保护，另一方面努力推动农业生物技术的发展。“十五”期间我国专利申请量逐年增加，年均增长率达22.8％；“十一五”期间，我国各级政府、企业和科技界的知识产权保护意识日益提高，预计发明专利申请总量将达到140万件。面对农业研究新成果的不断涌现，农业生物技术将在农业科技创中发挥着越来越大的作用。同时，与之对应的知识产权保护将显得更加意义重大。

2农业生物技术知识产权保护对农业科技创新的促进作用

科技创新是推动农业发展的重要动力，通过科技创新不断提升我国农业发展水平。在我国由传统农业向现代农业的转变进程中，知识产权保护对于提升我国农业国际竞争力，提高我国农业生物技术科研和产业水平将起到重大作用。

2.1农业生物技术知识产权保护是科技创新的有力保障目前，在农业研究领域，现有的机制还没有把农业科技创新和农业科技创新者的利益有效结合，农业科研与产业机构中缺乏竞争机制。因此，造成了科研人员创造的知识价值得不到市场经济下有偿的回报，导致主动研发和创造的积极性受损，更多的科研能量得不到充分发挥。农业生物技术知识产权的法律保护，从法律层面上认定了农业科技创新是一种无形财产，使农业科技成果从无偿使用变为有偿的专利和专有技术，农业科技人员的科研劳动成果得到法律保障，从而使农业科技人员获得应有的经济回报。在知识经济时代，知识已成为一种具有商业价值，可以共享的资源。一系列行之有效的农业生物技术知识产权保护制度可以保证农业科技产品在免受侵权的情况下充分共享，可为农业科技创新提供有效的激励机制，促进农业科研人员在良性科研制度和环境下创造更多的知识价值。

2.2农业生物技术知识产权保护是促进农业综合实力提升的有效途径农业生物技术的发展为解决当前制约我国传统农业生产中的难题发挥了重要作用，如转基因抗虫棉、转基因植酸酶玉米及转基因抗病水稻等开创了农业高新技术应用的一个新时代。据农业生物技术应用国际服务组织（ISAAA）近几年的全球生物技术及转基因作物商业化发展态势报告显示，转基因作物在经历十多年的产业化后，仍在不断取得新进展。以中国的转基因抗虫棉为例，拥有抗虫棉核心技术的单价和双价抗虫基因分别获得了2001年世界知识产权组织（WIPO）和中国知识产权组织（SIPO）颁发的中国专利金奖和2003年中国专利优秀奖，利用这一核心技术我国已培育出80多个适应不同棉区需要的抗虫棉品种，其市场份额的增长率连续9年超过10%，累计种植面积已达1484万h2，累计减少农药使用量25.5万t，培训棉农2000多万人次，为棉农增加收入超过1484亿元，受益农户累计超过3000万户，取得了巨大的经济和社会效益。事实证明，有效的农业生物技术专利保护措施对我国农业科研和生产水平提高，农业产值提升作用巨大。现代农业竞争的焦点集中在生物技术上，保护农业生物技术知识产权，将技术引进与科技创新有机结合，将科研成果在法律保障平台上有效转化，这有助于推进我国科研院所和高校的智力成果迅速变为国民经济发展的切实需求，也是促进我国生物科技进步和加快实现我国农业现代化的最佳选择。

2.3农业生物技术知识产权保护是农业可持续发展的坚实动力农业可持续发展备受当今世界共同关注，20世纪80年代末，农业可持续发展的思想就已反映在一些主要国际组织的文件和报告中。我国在1994年了《中国21世纪议程——21世纪人口、环境与发展白皮书》，其中包括确立实施农业可持续发展的基本原则和措施。随着人口急剧增长，食品供需和全球气候变化矛盾的出现，全世界仍有很多国家粮食供给紧张。同时，自然环境的破坏导致了森林面积减少、土地沙化、水土流失及有限的耕地生产能力下降等现状，不仅影响当代人的生存，也影响子孙后代的发展，这就促使人们重新考虑农业未来发展的战略思路问题。利用生物技术为农业可持续发展开拓新的空间这是当今农业领域最重要的体现，而以生物技术为代表的农业高新技术对知识产权的保护工作提出了更新更高的要求。因此，我们必须增强农业生物技术知识产权管理与保护，加快农业生物技术知识产权立法工作，规范现有知识产权制度，积极发挥知识产权的作用，做好科研成果的合法有效转化、发明专利的高效应用、重点品牌的培育和保护等一系列系统性、战略性的工作，最终使得农业生物技术知识产权的保护与经济、科技和文化发展相协调，促进农业科技创新，提升农业综合实力，推动我国农业可持续发展。

3农业生物技术知识产权保护、利用与设计

在知识经济时代，知识已成为一种具有商业价值且可以共享的资源。国家可根据自身相关的条件和需求作出科学规划、策略。因此，笔者提出“农业生物技术知识产权保护、利用与设计”的概念，即：将知识产权保护贯穿于科研工作的全过程，落实到科研项目的开题、研发路线设计、关键技术突破以及成果评定等每个环节。如涉及粮食安全领域的小麦、玉米、水稻等主要粮食作物和棉花、油菜等主要经济作物品种的资源研究和转基因新品种培育上；农业病虫害与畜禽疫病的防治技术等方面的研究上，既要有领先的科研理念、技术创新，同时还要将知识产权的保护和利用渗透进去，旨在推动农业生物技术的综合发展。

3.1农业生物技术知识产权保护与日常的科研有效结合“农业生物技术知识产权保护、利用与设计”就是要将知识产权保护贯穿于科研工作的整个过程，在科研立项、研发设计、技术突破等各个环节充分联系和体现。首先，要确立战略目标。在立项时就要树立知识产权保护意识，重视专利查询和文献资料的查新，真正做到思路开阔，立项质量高和研发目标准确，避免技术侵权或低效研究。其次，要在项目实施过程中提升知识产权管理水平。在项目开发过程中建立目标考核制度，并对专利的维护和使用进行规划，同时将专利申请成果作为科研考核指标。最后，项目结束后要结合具体情况，适时、适当地选择知识产权保护方式，使科技成果及时形成知识产权。对尚未申请专利或尚未得到专利授权的科技成果，应注意保密，以备后续研究。除此以外，还要科学判断国内外未来农业生物技术及其产业化发展趋势，优先确立与国计民生相关的技术领域作为发展重点，比如生物制药与基因治疗产品、生物农业与食品加工、海洋生物资源开发利用、生物防治技术及防治药物开发、环境生物治理技术等等。

3.2农业生物技术知识产权管理和创新激励“农业生物技术知识产权保护、利用与设计”就是为了充分、有效、合理地发挥专利制度对自主知识产权的保障和激励作用。一是要建立一套行之有效的激励机制，将一系列有效措施和激励政策渗透到科研工作的每个环节。知识产权管理已成为促进自主创新、提高市场竞争力的重要手段之一，因此要强化农业生物技术知识产权管理。二是要进一步简化专利申请和授权的程序，加快审批、授权的速度，使申请人的合法权益得到及时的保护，以提高申请人进一步研发的信心和积极性。三是要激励创新，进一步细化和完善奖励办法，对重要发明专利的发明人可破格评聘相应的专业技术职务，推荐申报各级荣誉称号等。四是要积极创造有利于科研人员创新的科研环境，逐步建立以知识产权为导向的内部激励机制，将知识产权拥有量、知识产权运用、管理及保护状况作为科技资金资助、科技进步奖评审的主要依据。

3.3加强国际农业生物技术知识产权保护经验的研究“农业生物技术知识产权保护、利用与设计”还需要不断强化国际间农业生物技术知识产权的交流与合作，重视对农业生物技术知识产权保护国际规则的制定、调整以及发展趋势的研究。积极参与农业知识产权保护国际规则的变革和发展进程，共享各国农业科技进步带来全球资源的同时，也要主张我国应有的权益，维护国家的长远利益。首先，我国是发展中国家，我们必须谨慎地对农业知识产权的保护范围和保护水平作出决策，国内立法应当以维护本国利益为原则，遵循我国所加入的国际条约的最低要求，在此基础上制定有利于我国的农业知识产权制度。应当谨慎地对待高新农业知识产权国际条约的立法保护，对于像农业遗传资源这样的我国的优势领域，则应当加强立法保护；其次，改革现有不合理的农业科研管理体系，建立以提高自主知识产权为主的农业科研管理体系。长期以来，我国农业科研人员的工作过程大都是按照“科研立项完成验收鉴定报奖”这样的程序开展的，没有把知识产权作为科研工作的重要目标之一。因此有必要重新确定农业科研工作的目标，将农业科研成果与自主知识产权相结合；再次，要学习、参考、借鉴国外经验，建立技术转让中介机构制度，促进高校和科研单位专利的顺利转让，得技术专利的形成及转让更加便利、快捷；最后，要加强保护措施。随着农业生物技术的日趋发展，国际交流与合作愈来愈频繁，但相应的保护措施也要加强，因为谁占据了专利权谁就抢先登上了至高点，由此带来的潜在经济价值是非常巨大的。因此，不断的跟踪有关国家的制度及执行情况，调整、制定我国相应的对策。既要防止海外知识产权对我国农业生物产业造成的侵害和影响，也不能因为苛刻的保护政策妨碍了积极的科技引进与交流；在加强与有关国家在法制建设及执行等方面交流的同时，也要不断促进科研产业单位和企业在海外专利的取得及行使；积极参与国际间专利合作条约的修订、各国专利制度间的协调、先行技术调查结果及审查结果的相互共享等。

4结语

有关生物技术的知识篇3

（一）、应用信息技术进行观看学习信息技术的应用，让学生们通过投影仪看见有形有色的物理现象，在生动的画面的作用下使学生们学习物理知识[1]。例如在学习《物体下落》这部分知识内容的时候，教师用投影仪给学生们播放着一幅幅生动的画面，苹果从树上下落的画面与鹅毛从空中下落的画面进行对比，使学生们在看见不同物体下落的过程中的状态是不一样的，这样教师在讲物体下落的性质和影响因素，学生们很容易接受新的知识。学生们通过信息技术在物理课程中的应用，更好的集中了注意力，看到生动的画面，使学生们加深学习的印象。

（二）、应用信息技术进行倾听学习信息技术的应用，使学生们更好的倾听物理现象中的声音，通过计算机音响播放各种声音，使学生们学习物理知识[2]。例如，在学习《噪声》这部分的知识内容的时候，教师利用计算机和配置的音响，给学生们播放着好听的乐曲，紧接着有播放工厂的嘈杂声，机械加工的声音，汽车的鸣笛声，婴儿的啼哭声等等，学生们马上会感到从优美的环境中转变成了噪杂多变的环境，并且大家都不喜欢后者的声音，接着教师再讲噪声的定义，以及噪声是如何被控制的措施，这样学生就会更加认真地学习。通过信息技术在物理课堂的应用，使学生真实的感受到生活与物理知识紧密相关，更好的学习物理知识保护自己和自己的家园，利用物理知识更好地来造福于人类，造福于社会。

（三）、应用信息技术进行联想学习信息技术的应用，使学生们在学习物理知识的过程中结合网络的帮助，联想出更多的物理现象，发现更多的物理奥秘[3]。例如在学习《浮力》这部分知识内容的时候，教师通过将计算机连接网络，使学生们通过网络找到更多的与浮力有关的现象和知识，同学生们都积极主动地查找着与浮力有关的视频、图像、文字等，在网络技术的帮助下，学生们很快就找到了许多和浮力有关的视频、文字等，教师要求学生们思考影响浮力的因素，并且在黑板上给出，一些物质（石子、海绵、泡沫、木块），问学生们他们在水里将会是怎样的不同状态？受到的浮力是怎样的？学生们就会结合自己在网络中查找的资料，合理的想象教师安排的任务。通过信息技术的网络的帮助，使学生们在头脑中顺其自然地勾画出与课堂知识内容有关的生动画面，有效地提高学生们在物理方面的自学能力，使学生们在学习物理知识的过程中不断的进步，使学生们的学习成绩得到明显的提高，同时提高了学校的教学质量。

二、结语

有关生物技术的知识篇4

纺织和生物技术深层次的交叉与融合将可使纺织成为21世纪最有生命力的产业之一［2］。传统的纺织工业因技术水平低、劳动生产率低、高能耗、高污染等问题，其发展受到很大的制约。解决这一问题的根本出路在于发展环境友好、资源节约型新工艺，而应用生物技术是重要途径之一。现代生物技术是以生命科学为基础，利用生物体及其代谢产物发展新工艺和新产品的一门学科，其特点是在常温常压下生产产品、节约资源和能源、减少环境污染。生物技术对纺织原料的获取、纺织印染工艺、纺织品最终废弃处理等整个纺织工程产生重要的影响，有助于降低成本，保护环境，关注健康与安全，提高产品的质量与功能性。目前已用于纺织工业的成熟的生物工艺有棉织物的酶退浆、氧漂生物酶净化、牛仔布的返旧整理和生物抛光等，还有一些工艺正在逐步成熟和完善，如棉织物的精练、羊毛的生物改性、合成纤维的生物改性等。因此，纺织生物技术对纺织工业提高产品质量、实现环境友好、促进传统纺织产业的升级改造将起到不可估量的作用。随着纺织生物技术从实验室走向工厂和实际应用，对纺织生物技术相关人才的需求也日益增加。为适应纺织行业这一新趋势，根据人才需求和专业特点，有必要在纺织类院校开设纺织生物技术类课程。我国的一些纺织类高校已开设纺织生物技术相关课程，如我校开设的课程为“纺织生物技术”，江南大学开设的课程为“纺织生物化学”，西安工程大学开设的课程为“生物技术在纺织品加工中的应用”。国外一些纺织院校也以不同形式开设了同类课程。“纺织生物技术”课程的教学目标是:通过开设该课程使学生掌握纺织生物新技术，了解这一学科的发展方向和趋势，能够运用纺织生物新知识、新技术解决纺织行业面临的生态、环保、节能等问题，适应纺织行业发展的新形势。因此开设“纺织生物技术”课程可拓宽学生的专业基础，有利于培养适应社会需求的新型纺织专业人才。

二、课程内容设置

“纺织生物技术”课程主要涉及生物和纺织两个学科，课程内容设置既要考虑相关的专业基础知识，又要体现两个学科知识的交叉融合。在对纺织生物技术的发展应用等进行深入调研的基础上，我们制定了“纺织生物技术”教学大纲。该课程为选修课，总学时为32，主要面向生物工程、轻化工程、应用化学、纺织工程和功能材料等专业。课程内容安排见表1。课程内容的选择既要考虑生物学基础知识，又要与课程的教学目标紧密结合。因生物学知识内容庞大，结合课程教学目标，内容主要选择与纺织染整工业密切相关的微生物基础知识和酶学基础知识两部分。授课时，首先介绍生物学基础知识，然后按纺织染整工艺的先后分别讲解纺织品的生物前处理和后整理技术。另外根据课程面向专业的不同，可以适当调整教学内容。对非生物类专业的学生，可以按上述内容讲解;对生物类专业的学生，可以适当减少生物学基础知识，增加纺织染整基础知识，如纺织材料的结构特性和纺织染整工艺等。

三、教材的选用

目前关于“纺织生物技术”课程的教材不多，主要有周文龙主编的《酶在纺织中的应用》，陈坚主编的《纺织生物技术》，李群、赵昔慧编写的《酶在纺织印染工业中的应用》;国外教材有ArturCavaco-Paulo主编的“TextilePro-cessingwithEnzymes”，RyszardKozlowski等编写的“BiotechnologyinTextileProcessing”。这些教材从不同的角度讲述了生物技术在纺织领域的应用，各有特色。《酶在纺织中的应用》是一本在国内较早讲述纺织生物技术的教材，该书不仅系统介绍了酶的基础知识，而且以不同的酶为主题分别介绍了纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、果胶酶等的特性以及在纺织印染加工中的应用，还介绍了麻纤维的微生物脱胶、酶脱胶以及纺织废水的处理等。《纺织生物技术》一书分别围绕纺织品的前处理、后整理、废水处理及其他纺织生物技术等工艺模块进行讲述。《酶在纺织印染工业中的应用》一书以酶在纺织工业中的应用为核心，介绍了酶的作用机制、影响因素及其在前处理、后整理和纤维改性中的应用。授课时，可以其中一本书为主教材，参考其他教材，同时补充最新的研究进展，不断充实授课内容。

四、课程的教学方法

由于课程内容既涉及生物方面的基础知识，又要结合纺织工业的工艺特点和工艺要求，因此授课方法得当与否对学生理解并接受知识、培养学习兴趣至关重要。结合课程特点和内容，我们采用讲授、分析对比、讨论和启发式等多种教学方法。在生物学基础知识的教学中，考虑到纺织类专业学生的知识结构，采用以教师讲授为主的教学方式。在纺织品的生物前处理和后整理教学中，主要采用对比法教学。如在讲授纺织品的生物酶整理工艺时，先从学生熟悉的传统工艺讲起，让学生了解工艺的目的、要求及传统工艺存在的问题;然后引入生物酶处理工艺，介绍具体用酶的来源、特性、作用机制和工艺条件;最后从工艺流程的复杂性、生产周期、产品质量、废水、成本等方面比较酶处理工艺和传统工艺的优缺点。经过这样的比较分析，使学生充分认识到酶处理工艺的必要性、先进性，对两种处理工艺的理解更深入和全面。在纺织生物技术发展方向的教学中，先给学生布置一些题目，让学生查阅文献，然后在课堂上讨论分析，开拓学生的思维。对一些接近人们日常生活的教学内容，可以采用启发式教学，如关于牛仔布的纤维素酶整理，可以问学生如何将牛仔布整理成不同的风格、原理是什么。多种教学方式的结合不仅调动了学生学习的积极性和主动性，而且教学内容更易于被学生理解和接受。

五、课程的考核方式

有关生物技术的知识篇5

关键词信息管理物流信息技术教学改革

中图分类号：G424文献标识码：A

0引言

信息管理与信息系统专业属于交叉学科，我校在“信息管理与信息系统”专业建设中，结合西部经济发展的实际需求，确定了信息管理类专业人才的培养方向为制造业信息化方向和物流信息化方向，将人才培养目标行业化，具有明显的行业特色。当前物流业的行业地位在广西区域经济中越来越显突出，物流发展面临西部大开发、中国-东盟自由贸易区建设、“泛珠”三角区域的开发与合作、北部湾经济区建设等四大机遇，物流信息化人才需求量增大。因此面向物流领域的信息化人才培养已成为我校“立足广西，服务区域经济，培养创新型人才”的关键。

“物流信息技术”是我校信息管理与信息系统专业的一门专业限选课程。课程以物流信息技术的功能即在物流作业过程中信息的收集与传输、存储与处理、定位与追踪为主线，以物流信息管理系统的构建为核心，系统介绍条码技术、RFID技术、EDI技术、GPS、GIS技术等理论基础知识、实现原理、功能构成、解决方案及其应用，是一门多学科交叉的综合型、应用型课程。通过该课程的学习，培养学生物流信息管理素质，使学生掌握物流信息的基本知识和基本原理，熟悉物流信息系统的基本构成，掌握物流信息系统的基本技术，具备规划、设计、开发和运用物流信息系统的基本能力，引导学生理论与实践相结合，培养学生的创新意识及理论和实践相结合的综合能力。

1信管专业物流信息技术课程教学中存在的问题

由于物流信息技术课程通常包括和物流业务活动相关的一些专业技术知识和操作技能，课程教学具有一定挑战性，常见的问题如下：

（1）教学内容重复，更新较慢。课程部分章节内容与信息管理类专业的其他课程（如：管理信息系统）存在重复编排的现象，致使教学内容重复讲授，学生上课缺乏积极性，不便于掌握较新的知识。此外，物流信息技术课程教学内容更新较慢，现有的教材理论知识体系已经落后于物流企业第一线的实际情况，可操作性差，教学内容的前沿性和创新性不足。

（2）教学方法单一。目前，物流信息技术课程基本上沿用传统教学方式，教学过程中缺乏物流技术类知识的系统学习和动手实践环节的培养。教师虽然在部分章节使用多媒体辅助教学，但是受困于缺乏物流企业第一线的资料，导致多媒体教学也只是教师讲解的演示工具，课程教学仍是以教师为中心的讲解者，没有充分确立学生主动参与、发现、探索和知识建构的主体地位，导致大多数学生被动接受知识。这种课程教学方式简单，不利于培养学生的自主学习能力。

（3）考核方式片面。考核方式主要是依靠一张试卷来评价学生对知识的掌握程度，较少考虑考核方式如何有益于教学，有益于培养学生的创造性。学生仅仅是知识的被动接受体，大都附和重复、疲惫应付、无创意地接受。只重视理论知识的考核，导致学生的动手技能缺乏，不知如何将理论知识灵活地应用到实践中去。

（4）实践教学设备匮乏。由于实验室经费有限，RFID设备、手持式条码扫描仪、固定式条码扫描仪等物流信息技术实验室设备采购数量很少，不能满足学生进行实际操作的需要。实践教学设备的匮乏是导致学生实践环节薄弱、动手能力差、对理论知识理解不到位的重要原因之一。

2信管专业物流信息技术课程教学的思考

2.1改进教学内容

教学内容应突出条形码技术、电子数据交换（EDI）、射频技术（RFID）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、智能运输系统（ITS）等技术的应用性，演示合理运用物流管理信息系统技术的方法，加大多媒体光盘内容的比例，使得教师在课堂教学中有更多的多媒体内容展现给学生，让学生对教学内容有更为清晰的认识。同时，应该充分利用各种专业论坛、搜索引擎文库、专业数据库等多种途径获得物流信息技术相关知识补充到课堂教学中，大胆使用最新技术文章和国内外专家学者关于物流信息技术发展前沿趋势的相关文章。

2.2改进教学方式与手段

结合学生的专业基础与理解能力、接受能力，选择合适的教学方法，如：案例教学法等。案例教学法是指以案例为主，运用多种方式启发学生独立思考，通过一系列具体案例的讨论与思考，诱发学生的创造潜能，从而形成学生自主学习、合作学习、研究性学习和探索性学习的开放式的学习氛围的一种教学方法。通过分小组形式进行案例讨论，每个小组须形成一个统一意见，这就培养了学生有理有据地以自己的观点说服别人的能力，同时也可以培养学生的责任意识和团队意识。

2.3改进考核方式

可以根据实际情况增添一些新的考核方式，比如小论文写作方式等。小论文写作是一种很好的考核方式。首先要指导学生学会利用各种专业论坛、搜索引擎文库、图书馆数据库等获得物流信息技术相关知识，培养学生阅读专业文献的习惯，提高学生的自学能力。然后通过论文写作的方式使专业知识进一步“内在化”，该方式有助于培养学生灵活、综合运用专业知识分析和解决问题的能力。

2.4改进实践教学模式

实验室是培养学生的理论转换能力和实践动手能力的场所。在经费有限的前提下，应尽量建设经济实用的实验室，提高学校物流信息技术设备利用率，降低采购和维护保养成本。另外还可以租赁物流企业设备进行实践教学，将实习地点从学校向物流企业第一线倾斜，根据学校的实际情况，和相关物流企业建立合作关系。

3结语

本文基于信息管理类课程教学任务与要求，分析了物流信息技术课程教学中所存在的问题，并提出了改进物流信息技术教学内容、教学方法、考核方式以及实践教学模式的几点思考。通过教学改革有效提高学生的技能，这不但是社会、企业对人才最真实的要求，而且在当前激烈的就业竞争形势下对学生就业竞争力的提升无疑也起到重要的作用。

基金项目：新世纪广西高等教育教学改革工程立项项目（项目编号：2011JGA081）“面向广西区域经济的信息管理类本科应用性人才培养的研究与实践”

参考文献

[1]姜显亮.提高物流信息技术课程教学内容的前沿性和创新性研究[J].武汉船舶职业技术学院学报，2011（6）.

有关生物技术的知识篇6

关键词:STEI知识链;工程创新;知识经济

Abstract:Viewedfromthestandpointofpracticalepistemology,thescience,technology,engineeringandindustrycorrelatewitheachotherinactualproductionandlifeandareinassociationwiththeformationandapplicationofknowledge,thusmakingtheknowledgeindifferentbutinterrelatedforms.Itimpliesthatthereisanintangibleknowledgechain,namelytheSTEIknowledgechaincomposedofscience,technology,engineeringandindustry.WithrespecttotheSTEIchain,theengineeringinnovationplaysakeyroleintheprocessofofferingthe“artificialimplements”resultingfromengineeringknowledgewhichisincorporatedintotheproductivefunctionsinordertoacquirethefirstapplicationofcommercialization.TheengineeringinnovationintheknowledgeeconomytimesisoftheoreticalandpracticalimportanceintheperspectiveofSTEIknowledgechain.

Keywords:STEIknowledgechain;engineeringinnovation;knowledgeeconomy

在当今知识经济时代,知识创新正在成为创新的核心。工程活动架起了连通科学、技术与产业发展之间的桥梁,是产业革命、经济发展和社会进步的强大杠杆,也成为一个国家综合国力提高的重要现实指标。在我国建设创新型国家的过程中,工程创新已成为创新活动的主战场,是实现新型工业化发展目标的一个关键性环节,事关全面建设小康社会与和谐社会的大局。因此,“工程创新应该成为创新研究的新重点”［1］。目前,对工程创新的研究已受到许多学者关注,并有了诸如工程创新的意义、特点、规律［2］,工程创新与工程人才,工程创新的一般属性［3］,工程范式的创新［4］,工程教育创新［5］等研究成果。作为创新研究的新领域,工程创新研究还需要深入探讨。殷瑞钰院士提出的“四元知识链”概念［6］,为从知识链的角度探讨工程创新提供了新的视野。本文立足于实践的知识论立场,对科学—技术—工程—产业“四元知识链”进行分析,并从“四元知识链”的视角对工程创新进行新的解读。

一、科学—技术—工程—产业的知识链

1.科学、技术、工程、产业四元知识

近代以降在相当长的时间内,人们把科学、技术、工程看做是基于实证主义知识论框架下的认识论范畴,把科学视为认识世界的理性化、系统化的知识,甚至视为认识世界唯一有效的知识,技术和工程只是科学的应用。近年来,国外学者皮特(JosephC.Pitt)、莱顿(EdwinLayton)、文森蒂(WalterVincenti)等对这种认识进行了批判。莱顿和文森蒂都赞同从具有实践导向和深刻反思的工程师的视角来看待工程知识,他们认为:“工程知识和一般的技术知识,组成了一种不同于科学知识普遍性的离散的知识形式”［7］43。皮特也在《工程师知道什么》一文中提出:“科学知识是有理论边界的(theory-bound),而工程知识是任务明确的(task-specific)”,“工程知识被证明要比科学知识更可靠”［8］。国内学者邓波等也对实证主义的知识论立场进行了批判［9］,他们认为,基于实证主义知识论立场下的科学观造成对人的生活世界的遗忘,使得人与世界最原初、最根本的关系表现为主客体二元对立的对象性关系,它是一种认识论的关系而非存在论的关系。这种认识论的关系束缚了人类从生活世界获得知识并应用知识来进行生产和生活实践的能力。要摆脱这种束缚并改变现有的困境,必须改变知识论的立场,即立足于生活实践的知识论立场,依据人与世界的境域化的、存在论的关系,从生活实践来考察科学、技术与工程三种不同知识形态的本质与特征。

笔者赞同从实践的知识论立场对科学、技术、工程三种知识形态进行区分,但更愿意在此基础上进一步拓展开来。由于国内外学者对科学知识、技术知识、工程知识三者的联系未作具体的论述,并且没有提及产业活动过程中的产业知识这一形态。因此,为了本文的目的,笔者基于实践的知识论立场,对科学、技术、工程、产业四种知识形态的区别与联系进行必要的阐述。

实践是人类有意识、有目的地从事生产、生活的探索性活动,正是这种实践使得人类不断获取认识和改造自然以满足人类生存和发展需要的智慧,也正是这种实践才是人类一切知识产生的源泉和动力。科学知识、技术知识、工程知识、产业知识就是在生产和生活实践中生成的彼此不同而又相互联系的知识形态。

李伯聪教授提出的“三元论”与产业哲学所倡导的“四元论”为科学知识、技术知识、工程知识、产业知识成为独立的知识形态的合法性提供了理论基础,从而确证了四元知识的合法性。科学知识、技术知识、工程知识与产业知识都有其自身的本质与特征。概言之,科学知识是描述性知识,旨在描述和解释世界的存在方式;技术知识是作为行动的程序性和规范性知识,旨在解决实践过程中“做什么”和“怎么做”;工程知识是作为造物行动中的情景化知识,旨在成功实现现实人工物的建造［9］;产业知识是作为生产产品或提供服务的社会化知识,旨在通过生产的产品或提供的服务来获得经济利益。它们都是在生活与生产的实践中不断获得并加以运用的。从生活世界的实践来看,科学、技术、工程、产业四元知识的区别主要体现在如下几个方面。

(1)实践对象与实践目的不同。科学是探求自然和社会的构成、本质及其规律的实践性活动。它直接以自然或社会为对象,其特点是探索与发现。科学的实践目的在于揭示规律,发现真理,以描述性的知识形态解释实践对象的存在及其运行方式。技术是这样的一种实践活动,即发明和创造能控制、应用、改进人工自然以满足人类社会需要的手段和方法。它主要以人工自然为实践对象,其特点是发明与创造。技术的实践目的是解决“做什么”、“怎么做”的问题,以多种技术知识的形式来指导程序性和规范性的行动。工程是人类有目的、有计划、有组织地建造某一特殊人工物(或人工物系统)的实践活动。它以人工自然物为实践对象,其特点是建构与创新,目的在于建造具体的人工物(或人工物系统),在造物过程中要运用到情景化、境域化的知识。产业是人类借助科学、技术以及工程等手段和方法,生产产品和提供各种服务以满足人的生产、生活需要的实践活动。它以自然资源(或人工自然物)为实践对象,其特点是生产与市场,实践目的是生产产品或提供服务,以获取经济利益。

(2)存在形态与功能不同。在存在形态上,科学知识是描述性知识,是明言的,可以文字、数字符号、图形等方式存在并传播与共享;技术知识既包括理论形态也包括经验形态,有些是明言的或可以转化为明言的,也有些只能是默会知识(如技能、诀窍);工程知识是科学知识、技术知识以及相关知识的集成与综合,具有复杂性、难言性、不可复制的特性;产业知识则是由同类的或相似的工程专业体系和相关的工程技术相互组织、复合而成的体系知识,具有排他性(如所谓的“隔行如隔山”)。在功能上,科学知识主要在于解释与预测;技术知识在于发明与申请专利;工程知识服务于具体的“造物”;产业知识服务于生产产品与提供服务。

(3)实践评价原则不同。对科学而言,实践评价主要指其真理性检验,其评价原则是坚持逻辑一致性与实证或伪证原则;技术知识则讲求价值性评价与事实性评价两大原则;工程知识讲求优化原则与多元性评价原则;产业知识则是追求产品的创新性、商业效用性、审美原则等。

(4)应用范围存在差异。科学知识的基本单元是科学概念、科学定理或定律,它具有公共性、共享性特征,任何时候任何国家(地区)的任何人都可以拥有和运用。但它又是有理论边界的,超出其理论边界就可能产生谬误。技术知识的基本单元是技术发明和技术诀窍(know-how),它具有私有的特性,即有专利权,这必然限制了它的使用范围。工程知识作为一种情景化、境域化的知识,就某一具体工程而言,它是唯一的,不具有普适性;但工程知识具有可试错性、可传递性等特征［7］48,往往可以适用于某些其他的具体工程领域。产业知识有共性产业知识与专有产业知识之分,共性产业知识的应用范围较广,而专有产业知识往往是商业机密,不外传。

综上可以看出,科学、技术、工程、产业作为人类认识世界和改造世界的实践活动形式,它们从现实的生产、生活实践中同知识的获得与应用相关联,生成彼此相互区别的知识形态。

2.STEI四元知识链

科学、技术、工程、产业四元知识不仅是相互区别的,而且在实践中是相互联系的,这种实践联系使之形成一条无形的科学—技术—工程—产业(STEI)四元知识链。它们之间的实践联系体现在以下几个方面。

(1)就实践目的或手段看,它们蕴涵于实践之目的—手段之间的转化关系中。马克思主义的实践观认为,实践是认识的源泉、动力和目的。认识活动中获得的知识最终要为实践服务。科学作为一种认识世界的实践活动,获得对世界存在方式的认识(科学知识)是目的;但当它以理论或原理的形式进入技术(工程、产业)活动领域,就转化为手段。同样地,技术活动中的技术发明与创造既是目的,又是手段。通过技术发明获得技术知识是目的,把技术发明的物化成果和技术知识应用于工程(或产业)之中,它就转化为手段。对于工程和产业,我们也可以作类似的分析。

(2)就实践过程来看,它体现于知识在科学、技术、工程以及产业等实践活动之间的输入/输出关系中。这主要强调各种知识形态之间的知识供给(knowledgesupply)或运用以及输出或反馈。具体地说,科学知识通常是技术、工程、产业等活动过程的知识供给者(knowledgesupplier),同时经过技术、工程或产业活动过程之后以某种信息的形式(也可能是新的现实问题)予以输出(反馈)。技术作为工程或产业的“单元”使得技术知识成为工程或产业活动的知识供给者;同时技术知识在工程或产业活动过程中也会有信息(或新问题)输出。工程知识、产业知识等也存在类似的情形。

(3)就实践结果来看,它体现于知识在科学、技术、工程、产业等活动中的凝结(或物化)过程中。科学知识、技术知识、工程知识、产业知识最终都以技术发明的物化(或工程所造之“物”,或产业所生产的产品)形式得以凝结。

因此,正是实践促成了科学、技术、工程、产业四元知识链的形成。这种知识链是科学、技术、工程与产业之间的一条无形链,它强调实践过程而非时间—历史意义上的承接,不是一种简单的线性关系,而是一种非线性的(或网络状的)关系。正如殷瑞钰院士所说:“这是很复杂的知识链,是多层次的知识网络,不同环节和层次之间存在丰富多彩、复杂多变的关系。”［10］要阐述它们之间的非线性(或网络)关系,需要打开作为每一知识单元的“黑箱”来进行分析。这有待对它们进行更深入的研究。

二、STEI知识链中工程知识的地位与作用

工程是建造物质世界从未有过的“物”的活动,就此而言,工程知识在工程建造中的作用只能是作为“造物”的手段而发挥作用的,处于从属地位。

1.工程知识作为科学知识、技术知识的集成体

工程知识和科学知识是两类不同性质的知识,不能把工程知识简单地视为科学知识的应用。ThomasTredgold(1788—1829)最早把工程视为科学的应用的观点［11］,以及邦格的技术是科学的应用的观点已经受到越来越多学者的批判。如莱顿、文森蒂、皮特［7］44等人从不同的角度对技术和工程是科学的应用的观点进行了批评。李伯聪教授也明确表示,尽管不能否认现代工程活动确实存在着一定的可以解释为“科学的应用”的成分,但决不意味着工程就是科学的应用［12］226。然后,这些国内外学者都从不同的角度说明了工程(知识)和科学(知识)是两类不同性质的活动(知识)。正如皮特反复强调的:“工程知识和科学知识是两类不同性质的知识,不能认为二者中的每一个必须依靠另一个,更没有事实根据说其中一个是另一个的子集。”［8］

就实践来看,工程知识是科学知识、技术知识以及其他相关知识的集成体。工程是一定边界条件下的有计划、有组织的造物活动,其目的是建造一个自然界不存在而又可带来一定经济效益或社会效益的人工物。在工程“造物”过程中伴随着工程知识的生成。工程是技术性要素与非技术性要素的集成体。技术性要素包括技术设备(机械、工具等),技术原理,技术方法等内容;非技术性要素包括资源、资本、人力、社会与环境条件等因素。而技术性要素(如技术原理、技术方法)中必然包含科学知识,如技术原理是科学原理(知识)与目的性的结合［13］;非技术性要素中包含着资本、人力等属于组织、管理等人文社会科学的知识。因此,工程活动中在对各种因素进行实践集成的同时,也包含着科学知识、技术知识以及其他相关知识的集成。由于每一工程都是情景化的、具体的、唯一的,所以工程知识包含科学知识是相对于某一具体工程而言的,它与皮特所强调的并不矛盾。

2.工程知识作为产业知识的“知识因子”

相对于科学和技术来说,工程往往发挥“集成”的作用;而相对于产业和经济来说,工程往往是“基层单元”和“构成单元”。相应地,工程知识往往作为产业知识的“知识因子”发挥作用。产业知识主要包括产业组织、产业结构、产业政策、市场调研与预测、产品研发、产品的标准与测定、营销策略、产品售后服务制度等内容。而工程知识主要包括工程规划知识、工程设计知识、工程管理知识、工程技术知识、工程安全知识、工程运行知识、工程环境知识等内容。同类工程或不同部类的工程的规划、设计、实施、运行和管理等都在不同程度上影响着产业的组织、结构、管理、产业政策和市场,乃至对产品的研发、生产、销售和服务都有着不可忽视的作用。作为产业知识的“知识因子”,工程知识在产业中的作用不容忽视。

三、工程创新的知识链视角

尽管就工程的实践“造物”而言,工程知识只是作为“造物”(实际目的)的手段而发挥作用,但这并不说明工程知识不重要。相反地,工程知识是人类知识宝库中重要的一部分。从知识分类和知识本质上看,工程知识还是“本位性”的知识而不是“派生性”的知识［12］261。在工程创新成为创新的主战场、知识创新成为创新活动的核心的当今时代,从STEI四元知识链的视角探讨工程创新有着重要意义。

1912年熊彼特提出了创新的概念,他认为,“所谓创新就是一种生产函数的转移,或是一种生产要素与生产条件的重新组合,其目的在于获取潜在的超额利润”,并且他将创新概括为五种形式:①生产新的产品;②引进新的生产方式;③开辟新的市场;④开拓并利用新材料或半成品供给来源;⑤采用新的组织方式［14］。后来他又在《资本主义的非稳定性》(InstabilityofCapitalism)一文中提出了创新是一个过程的观点［15］。针对熊彼特创新概念的界定,从知识角度看,知识在现代社会越来越成为生产函数的转移中一个重要的参数,如追求高科技含量的产品往往成为创新的一种重要手段,这里的“高科技含量”一定意义上反映着知识的“高”与“新”。尤为重要的是,知识也日益作为一种重要的生产要素与生产条件的组合应用越来越受到知识型企业的青睐。知识已成为一种特质性的生产力［16］。因此,从知识的角度看,创新是凝结于产品中的新知识并入生产函数中得以首次商业化应用的过程。

工程设计是工程实践活动的关键环节,在工程活动中有着重要的地位和作用。莱顿对工程设计的重要性作了重要的评价：“从科学的观点看,设计什么也不是;可是,从工程的观点看,一切都是设计。”［12］238下面以工程设计知识为典型,从四元知识链的视角对工程创新进行分析。

在文森蒂看来,工程设计知识包括基本的设计概念(运行原理和常规构型)，设计标准和规格，理论工具(数学、推理、自然规律)，量化数据(描述性和说明性的知识)，实践因素和设计手段(程序性知识)等。他还发现工程设计过程本身也是一种知识的生成活动,工程知识的应用是作为实际目的的手段而发生的［17］。在这里,我们可以理解为,工程设计过程,既是已有的工程设计知识的应用过程,又是新的工程知识的生成过程。工程知识的生产不是目的,而是手段。

就实践的工程活动而言,创新是工程本身的内在要求,是工程活动的灵魂。工程设计作为其关键环节也必然体现和反映着工程创新。从四元知识链的视角来看,这种体现和反映表现在工程设计知识的生产与应用上。工程知识既是科学知识、技术知识及相关技术的集成体,也是产业知识的“知识因子”。在工程设计中,工程师要在一定边界条件下,设计出具体工程的运行原理与常规构型、标准与规格、有关量化数据,并结合其他实际因素(如文化风格等)最终拿出设计方案,描绘设计图纸。在这一过程中,在同时考虑技术性要素和非技术性要素的情况下,科学知识、技术知识及相关知识进行集成,使得这一过程既包含对已有的工程知识的应用,也包含新的知识的生成。新生成的知识作为产业知识的“知识因子”最终凝结于产品的生产中,从而实现创新。实际上,对每一项工程,无论是理念、规划、设计、实施,还是运行和管理,在每个环节上都会发生或大或小、或局部或全局的创新。从知识的角度看,每一项工程发生的创新总伴随新知识的生成,由于新知识的生成在工程活动中不是目的而是手段,所以它只能被并入到一定的生产条件当中,形成新的生产函数,为建造出合目的性的人工物并通过进入产业活动过程实现其潜在的经济利益服务。每一项工程的完成也预示着工程知识的一次创新,新的工程也酝酿着工程知识的再创新。如此循环往复,不断推动工程创新。因此,从四元知识链来看,工程创新是凝结于工程“人工物”中的工程知识被并入到生产函数中以获得首次商业化应用的过程。

从四元知识链的视角分析工程创新,对知识经济时代现实中的工程创新有着重要的理论意义和实践意义。一方面,它为从知识的生成与应用方面探讨工程创新提供了一个符合时代特征的理论视野;另一方面,在实践中按照工程知识如何在工程活动过程中起作用来实现工程创新,进而探寻一种新的生产力,显然是有重要意义的。

参考文献:

［1］杜澄,李伯聪.工程研究[CD2]跨学科视野中的工程:第2卷［M］.北京:北京理工大学出版社,2005:28-42.

［2］殷瑞钰.工程哲学［M］.北京:高等教育出版社,2007:18-23.

［3］王大洲.试论工程创新的一般性质［J］.科学中国人,2006,12(5):31-34.

［4］张秀华.走向工程范式的创新［J］.自然辩证法研究,2003,19(5):39-43.

［5］王树国.面向和谐社会的高等工程教育创新［J］.科学中国人,2006,12(7):54-57.

［6］殷瑞钰.关于技术创新问题的若干认识［J］.中国工程科学,2002,4(9):38-41.

［7］约瑟夫•C.皮特.技术思考[CD2]技术哲学的基础［M］.马会端,陈凡,译.沈阳:辽宁人民出版社,2008.

［8］PittJC.Whatengineersknow［J］.Techne,2001(3):17-31.

［9］邓波,贺凯.试论科学知识、技术知识与工程知识［J］.自然辩证法研究,2007,23(10):41-46.

［10］殷瑞钰.工程与哲学［M］.北京:北京理工大学出版社,2007:10.

［11］DurbinPT.Criticalperspectivesonnonacademicscienceandengineering［M］.Bethlehem:LehighUniversityPress,1991:60-79.

［12］李伯聪.选择与建构[CD2]大脑和认知之谜的哲学反思［M］.北京:科学出版社,2008.

［13］远德玉.过程论视野中的技术[CD2]远德玉技术论研究文集［M］.沈阳:东北大学出版社,2008:231-233.

［14］熊彼特.经济发展理论［M］.何畏,易家祥,译.北京:商务印书馆,1990:73.

［15］曹鹏.技术创新的历史阶段性研究［D］.沈阳:东北大学研究生院,2001:14.