第五讲 科学、技术、工程与自然的协调发展.ppt

作 产 生电干磁扰波或 对 人 、 动 物 、 植电物磁等波有 机 体 产 生 损 害 ， 这 就 是
__________________．
电磁污染
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3 ． 常 见 (chánɡ jiàn) 的 电 磁 污 染 源 有 广 播 电 视 系 统 的
_______发__射__(_fā_s_h_è_)设备，工业、科学研究、医学等领域使用的
地提高了人们的生活质量，推动着社会向前飞速发展．
栏
2．科学技术对人类和自然产生的负面影响
目
链
科学技术带来的工业文明在创造巨大物质财富的同时，对人 接
类和自然也产生了种种负面影响．如：电磁污染、环境污染等．
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例1 (单选)下列说法不正确(zhèngquè)的是( )
A．科学技术既推动社会发展，又带来了负面影响
2．科学技术对人类和自然产生的负面影响 全球可持续发展五大要点：__环__境__保_护_____，发展援助，清洁 水源，__绿__色_贸__易_____，能源开发．
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栏 目 链 接
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Hale Waihona Puke 考点(kǎo diǎn)一 科学技术是一把“双刃剑”
1．科学技术推动社会发展
科学技术成就改变(gǎibiàn)了人类的生产、生活方式，极大
B．电磁污染是科学技术的产物之一
C．科学技术是一把“双刃剑”
栏 目
D．电磁辐射都是有害的
链 接
解析：不是所有(suǒyǒu)的电磁辐射都是有害的，如广播、 通信等．
答案：D
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变式
练习
(多选)下述做法能改善空气质量的是( )

6. 四日市事件 1955年以来发生在日本四日市等几十个城市，主ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ污染物为煤粉和多 种重金属微粒，引起支气管炎、哮喘和肺气肿。患者500多人，死亡36人。
7. 米糠油事件 1968年发生在日米爱知县等23个府县。原因是多氯联苯进入米糠油 中，人们食用后引起眼皮浮肿、全身丘疹、恶心呕吐、肌肉萎缩直至死亡。受害 者1万多人，死亡15人。
③ 公平性原则 ④ 参与性原则
A. ①②
B. ②③
C. ③④
D. ①④
6. 可持续发展是我国的必然选择，是因为
①庞大的人口压力
②资源短缺令人担忧
(C )
③经济发展速度较慢，底子薄 ④深刻的环境危机
A. ①②③
B. ②③④
C. ①②④
D. ①③④
低碳生活是指生活作息时所耗用能量减少，从而降低碳特别是二 氧化碳的排放的生活方式。据此回答7～8题。
3. 多诺拉烟雾事件 1948年10月发生在美国多诺拉镇，主要污染物为煤烟中的SO2、 SO3和烟尘，损害呼吸道，4天内43%居民患病，约20人死亡。
4. 伦敦烟雾事件 1952年发生在英国伦敦，污染物及其损害同上例，5天内死亡约 4000人。此后共发生12起，死亡近万人。
5. 水俣事件 1953~1961年发生在日本熊本县水俣镇，主要污染物为甲基汞。病人 口齿不清、步态不稳、耳聋眼瞎、精神失常直至死亡。到1991年3月底，先后有 2248 人患病，1004人死亡，22个婴儿先天性神经受损。
内涵 基本原则 基本途径
当堂检测 人类社会的发展阶段有原始社会到农业社会，再到工业社
会及后工业社会。读图，完成1-2题。
1. 下列对图中含义解读正确的是（A ）
A. A表示环境，B表示人类社会 B. 在阶段①，人类与环境没有关系 C. 在阶段②，人地矛盾最尖锐 D. 箭头b表示人类对环境的适应性 2. 下列认识或行为与图中所示的人类思想发展阶段对应正确的

(2)科学理论的基本概念包含着与自然不相符合的因素.
不证自明的公理和假设经常包含着与自然的不吻合。欧几里 德几何学“过直线外一点做一该直线的平行线，只能做一条”。
（3）每一科学理论都有一个逻辑展开的过程。
牛顿力学的逻辑展开与麦可斯韦电动力学
(一)科学发展的机制
3、科学内部继承与创新的矛盾
(1)科学继承是对以往科学积累的成果予以接受和保留。
二、科学技术发展的宏观规律
（三）带头学科更替规律
▲凯德洛夫 ：带头学科更替有周期性， 持续时间呈对半递减
趋势. 力学——化学——物理学——生物学——微观物理学——控制
论、原子能科学和宇航学——分子生物学
第五讲 科学技术发展的机制
一、科学技术发展的机制 (一)科学发展的内在机制 (二)技术发展的内在机制 (三)科学技术发展的宏观机制
二、科学技术发展的宏观规律
（一）科学技术中心转移规律（汤浅现象）
▲科技活动中心：科技成果超过全世界的25%; 意大利———英国———法国————德国———美国 1540-1610 1660-1730 1770-1830 1810-1920 1920-
现在 ▲世界科学技术中心的转移：80年周期 ▲一个国家成为科学技术中心应该具备以下五个基本条件； ①具有一支高质量的、年轻有为的科学家队伍； ②具有一流的实验技术装备； ③具有高效率的图书情报系统； ④具有科学劳动的最佳体制结构；
学科的整体化科学在学科分化的基础上，又出现了：交叉学 科、边缘学科、横断学科、 自然科学和社会科学正在走 向统一，软科学是科学整体化的标志。
三、科学技术发展的趋势
（三）技术结构的整体化和技术手段的智能化趋势
技术结构是技术系统中各要素之间稳定的相互联系相互作用 的方式和顺序。

即：科学从问题(P1)开始，经过试探性理 论(TT)，又经过批判性检验、排除错误 (EE)，进而提出新的问题(P2)。这四个环 节循环往复，推动科学不断前进。
猜测和反驳是科学发展过程中最基本的 环节。科学的发展是理论不断被经验反 驳和证伪的反复过程。猜测和反驳是科 学发展过程中最基本的环节。
• 科学研究始于问题，只有根据与某种理论 相悖才成为问题。科学的进步来自于现有 理论相悖的现象的提出。
危机时期：当以下四种情况的反常出现时，人们 会对范式产生怀疑，对范式的信念逐渐动摇，从而 使范式出现危机：1、反常数目越来越多；2、反常 十分顽固，既不能排除它们，又不能消化它们；3、 有些反常打击了范式的基本原则；4、社会上的某 种需要，使原来的范式受到巨大压力。
危机的到来使科学家失去了共同的信念，引
科学的发展是新理论抛弃并取代与之不 相容的旧理论的革命的过程。革命的标 志是范式的转换，新范式的产生必然是 旧范式的彻底破坏。
• 一部分科学家范式的转换被库恩称作“格式 塔转换”或“宗教转换”
• 范式之间不可比较
• 相互竞争的支持者们所赞成的一系列标准和 形而上学原则不尽相同。只有当一个理论的 前提被接受时，它 结论才具有说服力。相 互竞争的范式支持者们都不会接受对方的前 提，因而也必然不会被对方的论证说服
• 把理论看作是结构，一个理由源于科学史， (大多数科学的进步展现了一种结构，如哥 白尼革命之后，牛顿物理学的发展）还有 一个源于普遍的哲学论据，它与观察依赖 理论密切相关。
• 对科学更恰当的说明，必须从理解科学活 动发生其中的理论框架开始
库恩的科学革命模式：
前科学——常规科学(形成范式)——反常— —危机——科学革命(新范式战胜旧范式)—— 新常规科学……

越多，移动电话的
通讯是利用了（） B A.机械波 B.电磁波
C.超声波 D. 次声波
三. 10.下列哪些设备是电磁辐射污染源（ABC） A.高压变电站 B.电视发射塔 C.移动电话发射塔 D.电灯 解析：高压变电站、电视发射塔、移动电话发射塔都会
祝
您
一.
1．传统电脑的各个配件都能产生电磁辐射，并对人
体造成伤害．废弃的电脑设备变成“电脑垃圾”时，将对 环境造成新的污染，因此生产厂商推出“绿色电脑”．这 里的“绿色电脑”是指 ( D A．绿颜色的电脑 )
B．价格低的电脑
C．木壳的电脑
D．低辐射、低噪声、健康环保的电脑
2.下列设备不具有电磁污染的是（） C A.医院的高频设备 B.电视台的发射设备
2．环境保护 绿色贸易
1．科学技术推动社会发展 科学技术成就改变了人类的生产、生活方式，极大 地提高了人们的生活质量，推动着社会向前飞速发展． 2．科学技术是一把“双刃剑” 科学技术带来的工业文明在创造巨大物质财富的同 时，对人类和自然也产生了种种负面影响．如：电磁污染、 环境污染等．
3．科学技术与社会的相互作用 科学技术既可以对社会发展产生积极作用，也可能产生 消极作用． 现代科学技术与社会已互联为一个系统，彼此既相互促 进，又相互制约．在这个系统中科学技术是第一生产力，是 促进经济增长、社会发展的重要因素．社会是科学技术发展 的外部环境，先进的社会制度是科学技术发展的重要保 证．同时，社会也是科学技术发展的落脚点，科学技术发展 是为社会服务的． 只有妥善处理科学技术与社会的相互关系，科学技术与 社会才能协调地向前发展．
电磁技术与社会发展
第五节
科学、技术与社会的协调
炎热的夏季，人们坐在凉爽的空调办公室里办公，很 是舒服．然而，室外超常的连续高温天气使人们无法外 出．如今温室效应、地球紫外线危害已引起人们高度的重 视．试问使用空调器与天气变化有什么关系？我们应如何利 用科学技术？ 解答：空调器是现代技术产物，是电磁学和热学知识 的应用．然而，空调器泄漏的氟里昂气体大大破坏了地球 周围的臭氧层，如今在南极形成了一个直径上百千米的臭 氧洞．不被臭氧保护的地球出现了高温，出现了酸雨，出 现了各种紫外线伤害的皮肤病等．科学技术最终的目的应 是为人类造福，可是利用不当，就会为人类带来意想不到 的危害．如今人们已经开发研究出新的替代氟里昂的物质， 但新的东西是不是就没有任何危害呢？这还要等科学发展 到一定程度，人们才能够认识到．

机遇
随着可持续发展理念的深入人心，绿 色技术的不断创新，以及国际合作与 政策协同的加强，协调发展也面临着 前所未有的机遇。
成功案例分析
01
案例一
丹麦风能产业的发展。丹麦通过大力发展和利用风能技术，不仅推动了
清洁能源产业的发展，还实现了经济增长与环境保护的双赢。
02 03
案例二
中国生态文明建设。中国在快速经济发展的过程中，注重环境保护和生 态修复，通过实施一系列生态文明建设政策，实现了经济、社会和环境 的协调发展。
清洁能源技术的发展，如太阳能、风能等，减少了化石能源的使用，降低了碳排 放，有助于应对气候变化。
工程对自然的改造
工程建设应遵循自然规律，合理利用资源，减少对环境的破 坏和污染。
生态工程通过恢复生态系统、保护生物多样性等措施，促进 人与自然的和谐共生。
03
CHAPTER
协调发展的理念与实践
理念的形成与内涵
意义
为了实现可持续发展，需要科学、技 术、工程与自然之间的协调发展，以 保护生态环境，维护生物多样性，减 缓气候变化的影响。
研究目的与问题
目的
本研究旨在探讨如何实现科学、技术、工程与自然的协调发展，为可持续发展 提供理论和实践指导。
问题
在当前的科技发展背景下，如何平衡人类需求与自然保护的关系？如何利用科 学技术手段解决环境问题，同时促进经济发展和社会进步？
理念的形成
随着人类社会的发展，人们逐渐 认识到科学技术与自然环境之间 的密切关系，协调发展的理念应 运而生。
理念的内涵
协调发展强调在追求科技进步和 经济发展的同时，注重环境保护 和生态平衡，实现人与自然的和 谐共生。
实践中的挑战与机遇
挑战
在实践中，如何平衡经济发展、科技 进步与环境保护之间的关系，克服资 源环境约束，应对气候变化等全球性 挑战，是协调发展面临的主要问题。

“日心说”； 二、创建动力学——落体定律、惯性运动； 三、科学方法的创新——实验观测证实和数
理逻辑推理相结合
近代自然科学革命的发展
• 开普勒的行星三定律是牛顿万有引力定律最重要 的前提。
• 第一定律：行星轨道为椭圆，太阳在椭圆的一个 焦点上；（轨道定律） 第二定律：同时间内，行星与太阳联线扫过的面 积相同；（面积定律） 第三定律：太阳系内任意两颗行星的公转周期的 平方与他们的轨道半主轴长的立方成正比。（周 期定律）
近代第一次技术革命和产业革命
• 以机器制造机器 机床的发明和应用 威尔金斯的“镗床”、莫兹利的“移动刀架”
• 蒸汽—机器时代的技术体系 蒸汽动力的推动 轮船、火车的发明和交通运输技术的变革 工业体系的形成：采煤业（炸药）、石油的使用（煤油灯）、 化工业（制酸、制碱、染料业、化肥）、建筑业（钢筋混凝土的 使用）、通讯业（有线通讯）
• 公元前3000年—古印度、古巴比伦冶炼工程
铜——青铜——铁
• 公元前 700年—古希腊、古巴比伦市政工程 • 公元前 250年—中国水利工程、长城 • 文艺复兴时期—工程师为主导的工程活动
• 古代工程趋于规模化、职业化、理论化
近代自然科学革命的起点
• 以争取自然科学的独立为目的，从哥白尼（14731543）的“日心说”、维萨留斯（1514－1564） 的“血液循环理论”开始，经伽利略的力学研究 延续，以牛顿力学建立为标志科学革命。
②物种稳定性和物种亲代性状在后代的表现——遗传学的 新进展
孟德尔的遗传定律、魏斯曼的“新达尔文主义” ③生物个体发育的过程——细胞学说 微而和（细胞病理学）、巴斯德（免疫学）
塞奇威克——剑桥大学三一学院地质学教授
• 塞奇威克致达尔文
•

新知讲解
第三次工业革命（二战后-20世纪70年代），以计算机、原子能、航 空航天、遗传工程为代表，标志着人类进入信息时代，不仅极大地推动了 人类社会经济、政治、文化领域的变革，而且也影响了人类生活方式和思 维方式。
第四次工业革命（21世纪初至今），以人工智能，清洁能源，无人控 制技术，量子信息技术，虚拟现实以及生物技术为主，标志着人类进入绿 色能源时代。这是一场全新的绿色工业革命，它的实质和特征，就是大幅 度地提高资源生产率，经济增长与不可再生资源要素全面脱钩，与二氧化 碳等温室气体排放脱钩。
光通过光纤传播，而光在光纤中的传播规律是科学家长期研究发现的； 工程师则是利用科学原理设计并制造出光纤和内窥镜。反过来，内窥 镜的应用又帮助科学家了解更多有关人体的信息。
思考讨论
科学、技术与工程三者之间相互促进，请举例说明。
参考： 将科学知识运用于技术和工程中，可以创造出服务于人类的工艺和产
品，技术的提高又能进一步促进科学活动。 例如，我们要开发制造光刻机（工程），就需要光刻技术、精密机械
新知讲解
（3）工程的种类: 工程涉及范围广、领域多,并且还在不断地增加。目前,主要有制造
工程、建筑工程、环境工程、交通运输工程、动力和能源工程、通信工 程、生物医学工程、水利工程、材料工程、航天工程、食品工程等。
制造工程
制造工程
环境工程
通信工程
交通运输工程
动力和能源工程 生物医学工程
航天工程
思考讨论
文字记录和处理技术从早期的刻石、竹简到印刷术，再到现 代的电脑文字处理和云存储。
发展方向是不断提高效率、便捷性与智能化。未来将更注重 智能生成、精准识别与跨语言交流，使文字处理更贴合人类需求， 推动信息传播与交流。

1、突出发展的主题：发展原则
2、发展的可持续性：可持续性原则 3、人类根本利益和行动的共同性：共同性原
则 4、人与人关系的公平性：公平性原则 （1）代际公平 （2）代内公平
中国21世纪初可持续发展行动纲要
指导思想:坚持以人为本,以人与自然的和谐为
主线,以经济发展为核心,以提高人民群众生活 质量为根本出发点,以科技和体制创新为突破 口,坚持不懈地全面推进经济\社会与人口\资 源和生态环境的协调,不断提高我国的综合国 力和竞争力,为实现第三步战略目标奠定坚实 的基础.
结束语、科学发展观：生态文明的曙 光
第一、生态文明的三重维度
（1）生态文明是人与自然和谐统一为基础的
文明 （2）生态文明是人与他人和谐共处为理念的 文明 （3）生态文明是人与自我和谐复归为根本的 文明
第二、发展三阶段
中国共产党人在辩证唯物主义和历史唯物主
义的世界观指导下，通过对人类文明的发展 进程以及我国现代化实践经验教训的科学总 结，集中回答了什么是发展、为什么要发展、 怎样才能发展和如何判断发展的标准等发展 观的基本问题，从“发展是硬道理”到“发 展是第一要务”，再到“全面、协调和可持 续的科学发展观”，标志着中国共产党对发 展的内涵有了更加深刻、更加全面的认识。
三、人和自然的对象性关系
1、人类的产生、主体和客体的分化
为什么说劳动在由猿向人转变过程中起根本
性的作用？ 2、人类存在的实践性是人类存在的全部矛盾 性的根源
（1）人类实践活动的二极性
实践活动构成世界的二重性（自在的世界，
自为的世界） 实践活动构成人的二重性（自然的、社会的） 实践活动构成历史的二重性（人的创造性、 历史的规律性）

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2、过程装备与控制工程学科研究的主要特点
主要特点：
（1）过程装备：与工艺过程密切结合的 可原始创新的独特装备 （2）控制工程：机电一体，监控一体。 优化运行，故障预防与自愈调控 （3）过程装备与控制工程学科研究的主要特点
3、过程装备与控制工程学科发展的趋势和前沿
（4）产品的个性化、多样化和标准化已经 成为工程领域竞争力的标志，产品创新和功 能扩展/强化是工程科学研究的首要目标 。 （5）先进工艺技术得到前所未有的广泛重视 。 （6）可持续发展的战略思想渗透到工程科 学的多个方面，表现了人类社会与自然相协 调的发展趋势。
（1 ）+（2 ） 系统 工程、 可靠性 工程
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5、过程装备与控制工程学科建设
教育创新： （1）学科交叉与团队合作
拆除传统大学院系的围墙 （2）重视实践教学
注重从工程实践中选课题，科教结合 （3）培养如何学习
使学生具备终生学习的能力 （4）学科方向多元化
课程要按社会需求方向集成创新
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4、过程装备与控制工程应为国民经济的发展和 自然科学的发展做出应有的贡献
过程工业地位、作用：
国民经济的支柱产业；
发展经济提高我国国际竞争力的不可缺少 的基础；
提高人民生活水平的基础；
保障国家安全、打赢现代战争的重要支撑 实；现经济、社会发展与自然相协调，从而实 现可持续发展的重要基础和手段。
人类的主要活动：采取，加工，控制， 保障。本学科占其二。
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1、过程装备与控制工程的产生是工程科学发展的必然
现代工程科学是自然科学和工程 技术的桥梁，具有宽广的研究领域和 学科分支。如机械工程科学、化学工程科