自然辩证法概论 第9讲 技术的演化发展.ppt
《自然辩证法概论 第9讲 技术的演化发展.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《自然辩证法概论 第9讲 技术的演化发展.ppt(94页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第9讲 技术的演化发展,2023年8月16日星期三,2/93,第十章 技术的演化发展,技术发展的动力机制技术演化的过程(技术与科学的协同进化)技术创新(技术的一般观点)科学、技术、工程与创新企业的创新战略与管理,2023年8月16日星期三,3/93,第一节 技术发展的动力机制,在不同的动力机制作用下,技术体现出以下发展模式 科学理论导向型社会需要导向型现象发现导向型日常改进型,2023年8月16日星期三,4/93,一、科学理论导向型,即先有基础理论的解决,然后有应用的研究才导致技术问题的突破。换言之,技术的发展需要科学研究为技术解决、克服相应的难题。重大的技术革命大多来自科学理论的推动。,20
2、23年8月16日星期三,5/93,理论问题解决不仅引出技术上的应用,而且在技术的进一步发展中仍然需要来自科学探索的支持。微电子技术的形成过程就是科学探索不断发展的结果。其中一个重要变革来自晶体管技术的发展,它的形成需要固体物理学方面原创性的理论和实验工作为后盾。,2023年8月16日星期三,6/93,来自科学的最抽象的理论要获得最实际的应用,首先需要科学与技术的密切结合。以下几个方面的发展,为技术发展获得科学的支持提供了重要的条件:新的工业革命引进了以科学为基础的技术;新的产业普遍建立工业实验室或研究与开发(R&D)实验室;世界上有各种各样的大公司雇用了大批的科学家为技术服务。,2023年8月
3、16日星期三,7/93,如在内燃机的的发展过程中:奥托循环和狄塞尔循环的提出,就是对到之前几十年间无数人的实践和创造活动得到了一个科学的总结,并有了质的飞跃,他们将前任粗浅的、纯经验的、凌乱无序的经验,加以继承、发展、总结、提高,找出了规律性,为现代汽油机和柴油机热力循环奠定了热力学基础,为内燃机的发展作出了伟大的贡献,2023年8月16日星期三,8/93,尼考罗斯奥古斯特奥托(公元1832公元1891)1876年制造出第一台四部冲程内燃机,那就是至今已生产出数以亿计的四部冲程内燃机的样机。鲁道夫狄塞尔(Rudolf Diesel)柴油机之父 随着对汽车油耗和排放的限制越 来越严,柴油机对汽车
4、生产商的吸引 力也越来越大。,2023年8月16日星期三,9/93,科学的研究在一定程度上影响着实际的应用过程,避免了无谓的劳动,使应用科学家和工程师们能够快速、高效、经济地实现其目标。在现实生活中,由于人类不同活动领域的复杂程度以及相关学科发展的不平衡性,科学对这些领域的规范和指导作用的深度与广度是各不相同的。当然,科学虽然能够作为技术发明的基础,但是并不像人们一般估计的那样:新技术完全依赖于基础科学的进步。,2023年8月16日星期三,10/93,二、社会需要导向型,近代以来,不同时期学者关于技术的起源及其发展的观点各不相同,但唯一共通的一点就是认为,技术发展的动力来自社会的需求。社会需要
5、主要是:经济发展与竞争、军事、市场等领域。这些需求在技术发展进程中具有重要的推动作用。,2023年8月16日星期三,11/93,汽油机的出现,1883年,戴姆勒和迈巴赫制成了第一台四冲程往复式汽油机。汽油机在本世纪的发展历程,分四个阶段:第一阶段是上世纪最初二十年 第二阶段时间在上世纪20年代 第三阶段是从20年代后期到40年代早期 第四阶段从上世纪50年代至今,2023年8月16日星期三,12/93,第一阶段:,上世纪最初二十年,为适应交通运输的要求,以提高功率和比功率为主。采取的主要技术措施是:提高转速、增加缸数、改进相应的辅助装置。,2023年8月16日星期三,13/93,第二阶段:,上
6、世纪20年代,为满足满足提高汽油机功率和热效率的需求,汽油机技术主要解决其爆震燃烧问题。当时汽油机的压缩比达到4时,汽油机就发生爆震。为解决这一问题,美国通用公司的米格雷和鲍义德通过在汽油中加入少量的四乙基铝,干扰氧和汽油分子化合的正常过程,解决爆震问题,使压缩比从4提高到8,从而大大提高了汽油机的功率和热效率。,2023年8月16日星期三,14/93,第三阶段:,从20年代后期到40年代早期,同样为了提高汽油机功率和热效率,在汽油机上装备增压器。从此,废气涡轮增压可使气压增到1.4-1.6大气压。,2023年8月16日星期三,15/93,第四阶段:,上世纪50年代至今,汽油机技术在原理重大变
7、革之前发展已近极致。其结构越来越紧凑,转速越来越高。同时随着环境社会问题越来越严峻,汽油机已开始向低消耗、低排放发展。主要技术是:缸内喷射、多气门技术、进气滚流、稀薄分层燃烧、电子控制点火正时等。其集中体现在近年来研制成功并投产的缸内直喷分层充气稀燃汽油机(GDI),2023年8月16日星期三,16/93,2023年8月16日星期三,17/93,但是,同时必须指明的是,需求并非刺激发明者去发展技术的唯一理由 以汽车为例,在奥托发明四冲程内燃发动机之前,人们的生活过得也很快乐。汽车的发明既不是源于马匹的短缺,也不是国家领袖或有权威的人物的引导,或社会与个人对汽车交通的需求所致。需求在技术发展进程
8、中具有重要的推动作用。,2023年8月16日星期三,18/93,三、现象发现导向型,技术发明并不都是自觉地应用科学理论的结果,机遇和重大现象、事实发现也可以成为技术发展的契机。现实生活中,有许多技术的发明与创新并不来自科学的新发现或科学理论的启示,而是来自经验性或半经验性的发现以及来自技术知识的积累。随着某一事实或现象的发现,它们被转移到技术原理的构思之中,经过艰苦的努力就有可能取得技术发明的成功。这一类型的技术发明一般并不涉及深奥的科学理论,往往直接在现象发现的基础上展开各种相关的实践,并带来技术的重要进展。,2023年8月16日星期三,19/93,最早车的作用是为了载人载物。后为避雨避风,
9、形成箱式结构。现代汽车为满足其动力性,减小风阻,产生流线型。这些就是根据人们对动物体形经验性或半经验性的发现而受启示的。,车身构造的启示,2023年8月16日星期三,20/93,AlfaRomeo公司在1910年左右推出第一辆水滴形汽车;美国建筑师和设计师富勒于19331934年设计的“戴马克松”小汽车在这方面做了大胆尝试。这是一辆大型的三轮汽车,呈“泪滴”状。,2023年8月16日星期三,21/93,2023年8月16日星期三,22/93,四、日常改进型,技术的发明过程表明它还受到来自技术自身的推动。这一类的技术发展,很多都属于不断改进的技术发明。这些发明的最终成功并不需要科学理论上的重大突
10、破,而主要依靠来自技术自身积累的知识与日常的经验知识。,2023年8月16日星期三,23/93,宝马3系列是宝马车中历史最长,演绎最成功的系列,属于中型轿车。同时代出现的许多牌子的车型早已不生产,但宝马3系列依然生气勃勃,成为宝马车系的主力。宝马3系列的老祖宗是宝马2000,在30多年间,全车内外,包括了动力、操纵、行驶、装饰以及外形设计都不断演变发展,今天已达到了近乎完美的程度。据报道,该系列车曾在1999年一季度脱销,要加班生产。,2023年8月16日星期三,24/93,1975年第一代(E21),发动机的排量分别有1.6、1.8和2.0 升三种选 择。1.6升发动机能产生90马力的功率,
11、配合1010公斤的车重,316的性能 非常优良。而1.8升发动机的功率则有98马力,几乎破百。要知道在那个时候,功率超过100马力的发动机几乎全是为那些高性能运动车 准备的。2.0升发动机的功率则一下子达到了109马力,同级别的车无出其右,2023年8月16日星期三,25/93,3系的畅销远远超过预期。一年后,320被当时欧洲发行量最大的汽车杂志评选为“全球2.0升最佳三厢车”。随后,宝马公司再接再厉,于1977年法兰克福车展上推出了装备6缸发动机的320/6及323i。这也是同级车中独一无二的。说323i是“披着羊皮的狼”一点也不过分,2.3升发动机的最大功率达到了143马力,能够使最高车速
12、达到190公里小时,2023年8月16日星期三,26/93,1982年第二代(E30),虽然第一代3系卖得红红火火,宝马还是于1982年推出了第二代车型。,2023年8月16日星期三,27/93,1990年第三代(E36),2023年8月16日星期三,28/93,1998年第四代(E46),2023年8月16日星期三,29/93,2005年第五代(E90),2023年8月16日星期三,30/93,综上,科学理论、社会需求、现象发现、技术自身的知识构成了技术发展的动力体系,仅仅从单一的方面去考虑技术发展的来源是不足的。基于技术发展的动力机制,也可以相应看到技术发展中不同的模式。当然,并不是说一项
13、技术的发展,或技术体系的发展只遵循单一的模式来发展。社会需要推动的技术发展,还需要得到科学探索的支持。技术日常的改进,暗示着原有技术或产品不能够满足人们的需要。因此,在历史的现实中,上述四种发展模式并非平行发展的,而是相互交叉、相互重叠,共同谱写出技术发展的复杂进程。,五、总结,2023年8月16日星期三,31/93,第二节 技术演化的过程,技术演化的方向技术演化的一般特征技术演化的选择机制技术与科学的协同进化*,2023年8月16日星期三,32/93,技术进化论,多样性:,2023年8月16日星期三,33/93,19世纪早期的转臂电动机的工作方式与瓦特摇臂蒸汽机的转动方式是同一种模式:,延续
14、性:,2023年8月16日星期三,34/93,技术演化的选择机制,经济因素军事因素社会与文化因素,2023年8月16日星期三,35/93,技术与科学的协同进化,现代科学与技术的协同进化表现在:一方面,重大的技术革命多半由科学理论的重大突破带来的;另一方面,以应用研究为目的的研究推动了基础研究的发展,技术发展为科学发展提供了重要的条件与工具。,2023年8月16日星期三,36/93,科学对技术的推动,科学理论导向型的技术发展为我们理解科学对技术的推动了提供了很好的说明。来自科学理论研究的突破,为技术问题的解决、技术发展了提供重要的推动。如:晶体管的发现,诞生了作为信息技术基础的现代半导体技术和计
15、算机技术;DNA的发现,导致了现代生物技术的产生和广泛应用。,2023年8月16日星期三,37/93,技术对的科学促进,其一,技术发明为科学提供可观察材料和实验手段,从而促进了科学的发展。如:望远镜的发现促进太阳系学说的提出和发展;显微镜的发明和利用,使人类开辟了微生物学领域的新天地;当代射电望远镜、高能粒子加速器、原子核反应堆、超导超级对撞机、质谱仪等大型仪器设备的投入使用,促进了相关领域的规律的发现。,2023年8月16日星期三,38/93,其二,出于解决技术问题的需要引发了相关的科学研究,从而推动了科学的发展。如:各种遗传疾病的治疗困难推动了基因科学的发展。,2023年8月16日星期三,
16、39/93,案例:,当时,里尔地区的一位工业家找到巴斯德,要他解决关于甜菜汁酿酒中的难题。他访问了一些工厂,把甜菜汁的样品提取到他的实验室进行显微测试,透过假象,他发现了发酵与微观组织有关,而且这些微观组织能够离开游离态的氧而存在。这一发现为他的工业客户提供了一种控制发酵、减少浪费的有效方法。同时,在进行这一研究的过程中,他开始形成了对一些自然现象的认识,并获得了某些微生物在无氧条件也能生存的惊人的独到结论。这项工作使他对中世纪就广为接受的生命自发形成的观点产生了疑问,后来又使他取得了一个极为出色的研究成果创立疾病病理学。,2023年8月16日星期三,40/93,巴斯德的案例为我们理解 基于应
17、用目的引起、并促发基础研究及其重大突破 提供了很好的说明。巴斯德的研究可以用来很好地说明以应用为目的而推动了基础研究的发展。,2023年8月16日星期三,41/93,巴斯德象限,巴斯德象限基础科学与技术创新是美国布鲁金斯学会于1997年出版的一部学术著作,该书从科学史、科学社会学和政治学等跨学科的角度对美国的科学政策做了深入的探讨,作者司托克斯是普林斯顿大学伍德罗威尔逊公共与国际事务学院的政治学和公共事务学教授、前院长。此书一出版,即引起人们广泛注意,好评如潮,被称为90年代美国十大科技政策著作之一,2023年8月16日星期三,42/93,斯托克斯提出了一个新的科学研究模型科学研究的象限模型。
18、如果用平面直角坐标系的两坐标轴分别表示研究的动机(好奇心驱动型还是应用驱动型)和知识的性质(是否具有基础性和原理),那么就会在最常见的研究类型或象限玻尔象限(第一象限,代表好奇心驱动型纯基础研究)和爱迪生象限(第二象限,代表为了实践目的应用研究)之外会出现一种新的类型巴斯德象限(第三象限,代表由解决应用问题产生的基础研究)。见下图,2023年8月16日星期三,43/93,2023年8月16日星期三,44/93,之所以称作巴斯德象限,是因为巴斯德在生物学上许多前沿性基础工作的动力是为了解决治病救人的实际难题。在科学研究的象限模型中,每一个象限不是相互隔绝的,而是存在着复杂的双向联系。借此,技术创
19、新模型也需更新,科学和技术的联系是在各自沿着自己的轨道前进中发生多种联系的。,2023年8月16日星期三,45/93,根据科学研究的象限模型,必然引申出新的科学政策导向:重视巴斯德象限,即对应用背景引发的基础研究从政策上、项目组织和社会评价上予以重视,建立科学和社会之间新的联系。,2023年8月16日星期三,46/93,因此,出于解决技术问题的需要而引起的科学研究,有可能带来基础研究与技术开发的重大进展。我们可以从核聚变技术的开发与等离子体理论发展之间的相互关系,来理解科学与技术协同进化。,2023年8月16日星期三,47/93,结论:,正是因为科学与技术之间相互促进的联系密切,里普认为科学与
20、技术之间并非简单的线性关系,而是以“科学与技术共舞”的模式来协同发展的。哈维布鲁克斯把科学与技术发展比喻为两条河流:“将科学与技术的关系看作两个积累的平行的河流更好,两者有许多独立之处和交叉联系,而它们的内在联系比交叉联系更强得多”。,2023年8月16日星期三,48/93,第三节 技术创新,一、技术创新的由来创新:一般是指人的创造性劳动及其成果的价值。马克思对技术创新的论述:“变革劳动过程的技术条件和社会条件”,“变革生产方式”,追求超额利润的过程,实际上就是创新过程。,2023年8月16日星期三,49/93,熊比特的创新思想:经济发展理论(1912):创新就是建立一种新的生产函数,把从来没
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 自然辩证法概论 第9讲 技术的演化发展 自然 辩证法 概论 技术 演化 发展

链接地址:https://www.31ppt.com/p-5745606.html