半导体发展规律范文
时间：2023-11-13 17:49:16
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篇1
[关键词]半导体；晶体管；超晶格
中图分类号：O47
文献标识码：A
文章编号：1006-0278（2013）08-185-01
一、半导体物理的发展
（一）半导体物理早期发展阶段
20世纪30年代初，人们将量子理论运用到晶体中来解释其中的电子态。1928年布洛赫提出著名的布洛赫定理，同时发展完善固体的能带理论。1931年威尔逊运用能带理论给出区分导体、半导体与绝缘体的微观判据，由此奠定半导体物理理论基础。到了20世纪40年代，贝尔实验室开始积极进行半导体研究，且组织一批杰出的科学家工作在科学前沿。1947年12月，布拉顿和巴丁宣布点接触晶体管试制的成功。1948年6月，肖克利研制结接触晶体管。这三位科学家做出杰出贡献，使得他们共同获得1956年诺贝尔物理学奖。
晶体管的发明深刻改变人类技术发展的进程与面貌，也是社会工业化发展的必然结果。早在20世纪30年代，生产电子设备的企业希望有一种电子器件能有电子管的功能，但没有电子管里的灯丝，这因为加热灯丝不但消耗能量且要加热时间，这会延长工作启动过程。因此，贝尔实验室研究人员依据半导体整流和检波作用特点，考虑研究半导体能取代电子管的可能性，从而提出关于半导体三极管设想。直到1947，他们经反复实验研制了一种能够代替电子管的固体放大器件，它主要由半导体和两根金属丝进行点接触构成，称之为点接触晶体管。之后，贝尔实验室的结型晶体管与场效应晶体管研究工作成功。20世纪50年代，晶体管重要的应用价值使半导体物理研究蓬勃地展开。到了20世纪60年代，半导体物理发展达到成熟和推广时期，在此基础上迎来微处理器与集成电路的发明，这为信息时代到来铺平道路。1958年，安德森提出局域态理论，开创无序系统研究新局面，这也为非晶态半导体物理奠定基础。1967年，Grove等人对半导体表面物理研究已取得重要进展，并使得Si-MOS集成电路稳定性能得以提高。1969年，江崎与朱兆祥提出通过人工调制能带方式制备半导体超晶格。正是在半导体超晶格研究中，冯·克利青发现整数量子霍尔效应。在1982年，崔琦等发现了分数量子霍尔效应，这一系列物理现象的发现正揭开现代半导体物理发展序幕。
（二）半导体超晶格物理的发展
建立半导体超晶格物理是半导体的能带理论发展的必然。之后，人们对各种规则晶体材料性能有相当认识，从而开创以能带理论作为基础的半导体物理体系，也借助其来解释出现的一系列现象。1969年与1976年的分子束外延和金属有机物化学汽相沉积薄膜生长技术正为半导体科学带来一场革命。随微加工技术的逐步发展，加之超净工作条件的建立，实现了晶体的低速率生长，也使人们能创造高质量的异质结构，同时为新型半导体器件设计及应用奠定技术基础。1969年，江崎和朱兆祥第一次提出“超晶格”概念，这里“超”的意思是在天然的周期性外附加人工周期性。1971年，卓以和利用分子束外延技术生长出第一个超晶格材料。从此拉开了超晶格、量子点、量子线和量子阱等等低维半导体材料研究序幕。
二、半导体物理的启示
综上所述，文章简单地对半导体物理的一个发展历程进行了回顾，并可以从中得到以下几点启示：
（一）半导体物理的发展一直与科学实验与工业技术应用紧密联系
20世纪30年代之前，人们已经制成整流器、检波器、光电探测器等半导体器件，同时在实验中发现金属——半导体的接触材料上一些导电特性，可是无法理解这其中的物理机理。一直到能带理论建立后，基础建立起金属——半导体接触理论。随后，在实验过程中却发现该理论与实验测量是有出入的，又提出半导体表面态理论。正由于考虑到半导体表面态影响，贝尔实验室才能成功研制晶体管，这又促进半导体物理发展。不难发现，半导体物理的发展与实验是离不开的，因新的实验结论推动相应理论的建立，而理论发展又会反过来去指导实验的研究。19世纪30年代法拉第发现电磁感应定律，这为电力的广泛应用奠定理论基础，架起电能和机械能相互转化的桥梁，为第二次工业革命铺路。晶体管的成功研制，大规模与超大规模集成电路出现，导致第三次工业革命。这都是涉及信息技术、新材料技术、新能源技术、空间技术和生物技术等众多领域的一场信息技术革命。
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关键词：LED技术；照明工程；前景分析
中图分类号：TB494 文献标识码：A
引言
LED照明对环境没有污染，是一种难得的绿色光源。由固态的半导体器件组成，它可以实现将电能转化在光。与普通的白炽灯、荧光灯等相比，具有体积小，耗电量低，使用寿命长，色彩丰富，环保且具有良好的抗震性等优良性能。这些无疑都决定了LED在现代照明市场上处于领先优势地位，成为了理想的光源。
一、LED绿色照明的性能特点
1、LED（LightEmittingDiode），发光二极管，简称LED，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。因其具有长寿命、利环保、高光效、低能耗、体积小、坚固耐用、安全性高等特点，所以被公认为21世纪的“绿色照明”，是当前全球最具发展前景的照明技术之一。
2、绿色照明是指通过科学的照明设计，采用光效高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品，改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量，从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境并充分体现现代文明的照明。
3、LED绿色照明工程的基本性能特点是：节能、高效、舒适、安全、环保、寿命长久。而实现绿色照明工程就是要发展和推广高效、节能照明器具，节约照明用电，减少环境及光污染，建立一个优质高效、经济舒适、安全可靠、有益环境的照明系统。照明灯具中，白炽灯使用近一百年，但它的寿命短、能耗大，荧光灯虽然光效高，但它含汞而有害金属，污染环境。照明灯具正逐步走向节能、高效、环保、长寿命的LED照明灯具。
二、LED光源与传统常用建筑照明光源优势分析
1、光效高：LED光效目前即可达到100～120流明/瓦，超过大部分传统的光源的光效。对于高光效的荧光灯及高压钠灯，因LED定向性强，且可以通过二次配光控制，整灯光效高于于传统灯具，这是LED目前相对于传统照明光源最大的优势之一。
2、节能：LED耗电量低，比同等亮度及照明亮化效果的普通节能灯耗电减少约50%～80%。据不完全统计全国718个城市中已经存在着的13723万盏照明灯具，如将这些照明灯具都规划改造成LED灯具，可想而知节能空间有多么巨大。
3、环保：无有害金属汞，是绿色环保光源。有效减少SO2、CO2等污染气体排放，根据国家发改委给出的相关数据统计得出：
每节约1度电，就相应节约了0.4千克标准煤，减少污染排放0.272千克碳粉尘、0.997千克二氧化碳(CO2)、0.03千克二氧化硫(SO2)、0.015千克氮氧化物(NOX)，节约1度电=减排0.997千克二氧化碳=减排0.272千克“碳”。
4、寿命长：LED是固态半导体光源，依靠半导体P-N结发光，不存在灯丝发光易烧、热沉积等缺点，使用寿命可达10万小时，是普通灯泡的5～10倍，LED灯具具备更长的质保期。
5、安全可靠：低电压直流驱动，驱动单颗LED的电压仅为2.5～3V,不易造成触电事故，即使损坏也不会产生电弧，防止火灾隐患。同时在相同截面积导线情况下所需电流更少，更有效减少因导线电流过大导致火灾事故发生。
三、LED照明应用现状
纵观我国当前规模庞大的照明市场，由于国民经济水平以及科技水平等因素，和一些欧美国家以及日本相比，虽然规模庞大，但从整体水平来看，主要以经营传统灯具如白炽灯以及荧光灯为主，且在技术上还需进行加强。结合2013年有关我国照明市场灯具的调查，比例最大的当属用来代替白炽灯和节能灯的球泡灯，其比重高达41%，紧邻其后的是射灯以及筒灯。LED主要涉及的照明灯具比如LED射灯、筒灯、球泡灯、直管灯、平面灯、路灯、隧道灯等都有应用。整体来看，2013年LED照明灯具的市场份额为0.4%；再结合整个照明市场的供求现状来分析，处于下游状态的主力市场进入大尺寸背光源拉动作用快速放缓，而且通用照明市场又尚未大规模启动，所以中间出现了一个空档期，基于这种情况，LED中上游环节产能快速开出，LED市场出现结构性的供大于求现状，平均价格大幅下滑，由此LED销售额的增长大幅回落。
四、LED产业发展的整体展望
(1)作为国家“十二五”重点发展的战略新兴产业，LED在节能减排、带动相关产业转型、转变经济发展方式等方面的作用将逐步加强。
随着我国经济的快速发展，经济发展与资源环境的莫顿日趋尖锐，根据我国《“十二五”能源和碳排放预测与展望》，“十二五”期间我国单位GDP碳排放量将累计下降20.7%。推进节能减排，发展低碳经济和包括半导体照明在内的绿色节能产业，不断扩大绿色消费已成为我国实现经济可持续发展的重要内容。随着LED节能减排作用的进一步显现，我国有望陆续出台更为有利的LED产业发展促进措施，其政策空间和市场空间都有很大的提升潜力。
(2)半导体照明市场需求将持续增加，技术继续提升，产业也将保持快速增长的态势，在未来10年内产业增长将得到有效的市场需求支撑。
与其他单一技术带动的产业发展不同，半导体照明技术的每一次提升都会带来不同的市场应用发展空间，这使得LED的发展周期长。就目前可以预计的市场需求来看，LED产业至少在未来10年内仍将保持快速发展。到2020年，预计LED产品光效将超过240lm/W，其在通信、农业、保健、生物等方面的应用领域也将逐步形成，见表3。
(3)半导体照明技术将带来产业发展模式的根本转变，我国传统照明产业格局将面临巨大的产业发展机遇和挑战。
作为第三代半导体技术，半导体照明产业的发展模式与半导体产业具有较大的相似性，而与目前的传统照明形成了巨大的差别，随着LED在照明领域的推广和普及，必将带来我国照明产业发展模式的革命性变革。LED作为新一代光源会为我国带来产业升级转型的巨大机遇，有望改变大而不强、品牌缺失的现状，打造真正的照明产业强国。
(4)LED产业格局将进行调整，产业集中度的提升、产业布局的进一步完善，产业发展的主动权将向少数龙头企业集中。
按照半导体相关产业的发展规律，大规模、集中化生产的格局将必然在半导体照明产业实现，我国整体产业格局必将发生巨大变化，企业的整合、产业的集中将是产业格局整合的主线。预计我国产业整合将最先从外延芯片环节开始。预计我国外延芯片的产能将逐步集中，形成少数龙头企业带动行业发展的趋势;LED封装行业的整合需求也非常强烈，大规模集中生产的模式是必然趋势，但行业的整合需要首先实现产品的标准化和模块化;应用产业格局较为复杂，产业整合将主要出现在成熟的应用领域，而在应用领域形成和探索方面，中小企业仍将活跃。
结束语
LED对环境无污染，且耗能少，色彩丰富。作为一种绿色光源，LED照明灯具具有远大的市场前景。目前由于其价格等方面的原因，未真正得到普及，更多的可能是应用在道路及隧洞中。因此要想其逐步向民用、住宅、室内发展扩张，必须不断进行技术的创新以及材料的试验探究，在成本上下功夫。
参考文献
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一、从专利角度看我国装备制造业存在的主要问题
1.技术积累不足,缺少核心专利
通过统计l985年4月L日(我国专利法于该日生效)以后装备制造业的相关专利申请,我们发现,德国、日本、美国三国申请人在世界不同国家申请的专利数量大大领先于其他国家。我国排名第四,申请数量分别相当于美国的34%、日本的35%、德国的38%,如果考虑到我国合资和外资企业众多,权利归属母公司的情况,这一比例可能会更低。这一结果反映出了我国在本领域技术创新能力以及专利保护意识的欠缺。从国内专利申请的情况来看,申请和授权的总量国内申请人占有优势,大约是国外申请人的3倍。但是,从不同专利类型的统计来看,国内申请人的优势主要来源于实用新型申请,发明专利的申请量相差不多。另外,目前发明专利授权量国内申请人仍然低于国外申请人,授权占申请的比例更是存在着巨大的差距,尤其是在一些基础元器件和高端技术领域这一情况更加突出。
以我国基础电器元件领域为例,2004—2009年主要电器元件电阻器、电感器、电容器、半导体、二极管和三极管的中国发明专利中国内申请人21254件,国外申请人38939件;在授权统计方面,国内申请人lO770,国外申请人29386件,差距更为明显。深圳拥有各类LED(半导体照明)企业1150家,是国内乃至全球LED产业最大的产业基地。深圳LED产业从上游芯片的设计制造,到中游封装,再到下游的LED显示屏、背光、照明等方面的应用及配套材料、加工及检测设备等各个环节,已形成了完整的产业链。但是深圳的绝大多数企业手中没有LED核心专利和技术。目前按区域分布看,全球绝大多数的LED专利主要由日本和美国、韩国等国企业申请和垄断,全球初步形成以日本日亚、丰田合成、美国Cree、LumiledS和欧洲0sram为专利核心的技术竞争格局,我国大陆申请比例仅约为5%。从专利申请的技术领域或整个LED产业链来看,国内企业的专利主要集中在比较低端的封装、应用等下游产业,技术含量高的专利很少。由于缺少核心专利技术,深圳已有3家LED企业遭到美国“337”条款的侵权起诉;众多进军国际市场的深圳LED企业,必须警惕国际巨头布下的专利陷阱和诉讼风险。
2.产业集中度低,缺少技术实力突出的大型企业
我国装备制造业已经有了不少中国名牌,但真正能成为世界驰名品牌、在世界市场上占有较大份额的,微乎其微目前,我国机械制造业全行业只有6万多家规模以上企业,但是其中进入世界50O强的只有一汽和上汽。根据机械工业协会的统计,截至2OlO年底我国机床工具行业规模以上企业共有7l42家但是,中国专利申请总计仅17000余件。进一步在德温特专利数据库中统计机床行业的专利申请后发现,申请人主要来自日本、德国和美国;排名前50的申请人中仅有两个来自中国,分别位于第24和第50位。反观国外,利用Aureka软件对排名前两位的三菱和博世的专利申请制作专利地图后发现,这两家公司在机床技术领域的研究范围广泛,并且建立了各自的优势技术,形成r同的技术风格。由此可见,我国的机床企业数量众多,但是平均专利申请数量偏低,缺少技术实力突出的大型企业,与国外同行业相比差距巨大。
3.研发投入不足、自主创新能力薄弱
R&D经费投入强度,是指R&D经费支出占国内生产总值(GDP)的比重。美、日、德等装备制造业强国的R&D投入强度总体都在2.5%以上,其中日本、韩国已超过3.4%,远远高于我国1.47%的水平。2004年-2008年我国发明专利申请量占三种专利申请量的平均比例为25.8%%,发明专利授权量占三种专利授权量的平均比例为11.9%,而国外这两项指标分别为85.8%和76.4%,分别高出国内60.0和64.5个百分点,表明国内倾向于专利质量相对较低的实用新型和外观设计,国外倾向于专利质量相对较高的发明创造。2006年-2008年我国发明专利有效量占三种专利的比例仅为l4.1%,国外高达78.5%;国内发明专利有效量29.62万件,比国外少23.56万件,说明国内原始创新能力和技术储备水平相对低下。目前我国专利平均寿命仅为3—5年,说明专利质量和价值总体上还不高。国内有效发明专利中有效期不足7年的占81.0%,而国外这一比例只有48.4%:国内有效发明专利中,有效期超过l0年的只占4.5%,而国外这一比例达到23.6%。
二、推动我国装备制造业专利工作发展的建议
1.制定行业专利战略规划全面系统的分析装备制造业的专利现状、发展趋势和竞争规律,结合《国家中长期科学和技术发展规划纲要(20067020年)》和《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》中提出的相关目标、措施制定符合我国装备制造业特点和发展规律的专利战略规划。
2.提高自主创新能力,增强专利保护意识
装备制造业作为一个技术密集型的行业,创新是行业向前发展的主要推动力,也是企业问、国家问竞争的主旋律。装备制造业的技术特点决定,专利是核心创新成果的最佳保护方式。
3.发展一批有较强知识产权竞争力的大型企业集团
我国应发展一批拥有自有品牌、拥有自主知识产权核心技术、产品和技术覆盖范围广、结构合理,市场驾驭能力强的大型企业集团。通过这些大型企业集团的发展,带动其{也套行业和中小型企业的发展,形成我国自己的完备的技术、产品体系。
篇4
1.1新产业革命将推动发展理念的深刻变化历次产业革命都起源于重大科学发现和技术突破。18世纪，德国抓住了化学工业发展的机遇，迅速超过了英国；19世纪末20世纪初，美国抓住了电气革命的机遇，很快成为世界头号强国；20世纪50年代，日本抓住半导体产业发展机遇，在短时间内成为世界经济强国。现代化是由工业革命引发和带来的，现代化的过程是工业化、城镇化的过程。我国现代化建设不可能重复发达国家的道路，2011年我国人均能耗2.6吨标准煤/年，同期美国约为中国的4.4倍。新产业革命推动可再生能源的应用，新材料技术、新一代信息技术、生物技术、智能制造技术等领域正在融合创新，有望群体突破。
1.2新产业革命将推动生产方式的重大转变新产业革命的突破口是数字化制造，使生产方式呈现出社会化生产的重要特征，现有模式下的“大规模生产”将转向“大规模定制”，新一轮国际竞争更加取决于企业的研发和设计能力，产业产品的竞争优势更多来源于更新的技术和更高的附加值。生活方式转变和生产方式转变互相推动，市场需求成为产业创新发展的重要支撑。
1.3新产业革命将推动产业竞争的优势重构第一次工业革命要求劳动力掌握机器操作，第二次工业革命要求劳动力高效率生产，而新一轮产业革命传统生产模式下的很多生产环节将被智能机器取代，员工的知识水平和技能成为决定企业市场竞争力的核心要素。直接制造环节人数减少和装配组装成本下降，依靠低成本劳动力和资源密集型产业的传统优势将加速削弱。
2新产业革命下科技创新工作的对策建议
2.1加强城镇化建设的顶层规划设计推进城镇化是实现现代化的重大战略选择，既需要遵循现代化的发展规律，更需要把握新产业革命的机遇，把城镇化与调整产业结构、培育新兴产业、促进就业创业结合起来，加强顶层设计和统筹谋划，大力推动可再生能源应用，发展吸纳就业能力强的城镇产业体系，，着力突破和解决重大技术瓶颈统筹产业发展和人居环境，促进生活方式变革和居民生活水平提高。
2.2加大对前沿先导技术创新的支持围绕有一定基础的领域，设立“前沿先导技术创新计划”，重点在数字制造、前沿材料、智能网络、生物技术、低碳能源等前沿领域，前瞻性部署若干个重点前沿技术专题，明确突破方向，出台有力措施，积极抢占新一轮产业发展制高点。
2.3组建产业技术研究机构借鉴国内外先进经验，建议成立产业技术研究机构，加强顶层设计和战略规划研究，进一步统筹配置产业创新资源，建立健全产业研发创新体系，使之成为产业发展的战略智库、重大产业技术的策源地和高科技中小企业孵化的摇篮，大幅提高产业整体竞争力。
2.4实施产业发展示范工程依托现有科技和产业优势，促进各类创新要素向创新型企业和产业集聚，先期启动新能源建筑一体化、网络制造科技示范工程，建设一批市场潜力大、辐射带动强、处于创新链高端的产业发展基地。
篇5
【关键词】高等教育；以人为本；讨论式教学
随着我国高等教育的迅猛发展，高校规模成倍扩张，使我国高等教育由精英教育发展到大众教育阶段。高等教育在不太长的时间内取得跨越式发展的同时，也不同程度地凸显教学质量滑坡的问题。目前，仅从数量上看，我们国家已经成为名副其实的高等教育大国。早在2008年，全国各类高等教育在学人数超过2900万，就已跃居世界第一位。在2009年，高等学校入学率达到24%左右，具有高等教育学历的从业人数超过8200万人，已位居世界第二位。但是，在高等教育的总体实力方面，我国和世界教育发达国家的差距依然明显[1]。另外，经济建设目前仍然是我们的中心任务，市场经济导致一部分人拜金主义价值观盛行；以及一些行业招聘过程中的不正之风导致“知识没有力量”在毕业生中流行等诸多因素不可避免地对高校师生的教与学的兴趣和动力产生冲击。再则，高考的应试制度及家庭独生子女导致较多的学生在学习和生活过程中主动性差、抗挫折能力弱；一些高校目前的教师项目化、教育行政化现状导致一些高校，甚至一些“985”、“211”高校对教学重视不够，资源及教师精力投入严重不足。很多高校的课堂，其教学模式、具体方法、师生关系与几十年前相比并无多大区别，高校教师教学观念仍然与 20 世纪以前的同行基本相同， 一本讲义讲一辈子， 灌输填鸭式的教法代代相传，高校教师的教学观念、教学方法、教学模式“数十年如一日”。 近十几年来出现的一些先进的教学理念、模式、方法还没有在高校课堂中得到广泛应用[2]。
由于以上诸多因素的综合作用，导致一些高校学生，甚至一些“985”、“211”高校部分学生学习动力不足，学习兴趣下降，学习主动性变差。迟到、旷课现象加重，上课思想游离，网络游戏成瘾，考试挂科，毕业拿不到学位证甚至被劝退的同学增多。学生两极分化严重。面对以上挑战，笔者认为：高校教师不能被动地等待各种不利因素的影响的消除，实际上有些不利因素的影响也是不可能在短期内消除的。而是应积极地改变自己的教学理念，改善教学方法和管理模式，在教学过程及日常生活管理过程与各种不良因素的影响进行竞争，在竞争过程中减少不良因素的影响，提高高等教育的教学质量。笔者在高校课堂上以及参与笔者所在单位的一些教学管理过程中进行了以下一些有益的尝试，实践证明取得了较好的效果，有助于实现以育人为本，知识与能力并重的教育目标。
一、在高等教育中任然要坚持“以人为本”教育思想，以培养人格、毅力、正确的价值观为教育之首要责任
教育的目的是研究人、服务人、发展人、提升人。坚持“以人为本”教育思想，可以促进教育主体的全面协调发展。实际上，一个人的价值观的正确与否及其面对挫折或失败的态度是决定他一生成功高度的本质要素之一。一些大学生受到社会上金钱至上主义的影响，认为有钱即为成功，对学习失去了兴趣和动力，特别是遇到难度高的理论知识时立即失去了克服困难的勇气和决心。
高校教师首先应指出“有钱即为成功”的荒谬之处，指出通过自身的努力，做出了一定的成就，对社会有所贡献即为成功。人生的目的是为了改造世界不足、是奉献社会，而不是索取多少。同时，教师在教学过程中，要以学生为中心，采用坦诚的态度，创造适当的条件促使学生达到所能达到的最佳状态，为学生提供一种良好的促进学习和成长的氛围，使其达到较好的学习效果。从而使学生体会到学习的成就感。
教师不仅是知识的传授者，而且应是一个能影响他人、指导学生领悟学习过程的引导者；不再只是教科书的执行者，而且应是创造性地运用教材与学生一起交流的合作者；是拥有正确的教育理念并付诸实践的研究者，教师不只是教会学生学什么、做什么，而应教会学生怎么学、怎么做，教会学生发展他自己的精神世界，使之成为一个完整的人。理工类教师要进行相关专业的科学史研究、学者传记研究，在课程教学中介绍与知识内容相关的科学家、科学史，进行理工类课程对人格的培养，激发学生献身科学的精神，学生通过分析科学家研究案例， 可以学到成功的经验， 吸取失败的教训，避免“重蹈覆辙”；可以学到百折不挠、锲而不舍的科学精神，可以逐渐学会处理在众多影响因素以及不同条件下可能面对的问题； 可以学会如何在纷繁复杂的环境下抓住主要矛盾，并作出科学的安排。
从教学的对象来分析，虽然高等教育的对象基本上是成年人，生理、心理和社会文化水平都有一定的发展，但高考的应试制度导致较多的学生在高中学习阶段是处于严格的管理之下，导致大学新生的生活管理能力和自控能力差，部分新生不能适应大学生角色的转变，容易陷入网络和游戏不能自拔，最终导致挂科和劝退。笔者参与所在单位组织的“烛光导航”计划，由每个教师担任四个新生的指导老师，对他们遇到的学习和生活问题提供咨询，告诫他们如何在大学养成良好的学习习惯，远离网络游戏。同时，新生通过同老师的接触，对老师的工作和学术有了直观的了解，对本专业所从事的领域及必备的基础知识的重要性有了新的理解。对学生从高中生到大学生角色的转变有良好的帮助作用。
二、理工科课程教学过程中要坚持问题式教学法和讨论式教学法，切实做到理论联系实际
重大科学领域的产生，往往是先出现科学理论无法解释的重大问题，科学工作者在探索问题答案的过程中逐渐积累实验数据和理论模型，量变进而引起质变，最后导致重大科学发现。这方面的最典型事例莫过于“两朵乌云”，十九世纪末，英国著名物理学家汤姆生在总结物理学的成就时，一方面自豪于经典物理大厦的建成，物理领域留给子孙只剩下一些修饰的工作；另一方面，他也忧虑晴朗的天空有两朵乌云，一朵是迈克尔逊-莫雷实验结果和以太漂移说相矛盾，另一朵是黑体辐射公式中的“紫外灾难”。实际上正是这两朵乌云导致量子物理和相对论的产生。
这个事例说明，发现问题到解决问题，符合人类认识规律和科学发展规律，所以我们在理工科课程教学过程中，尤其是相关理论的教学过程中要坚持问题式教学法。对专业课程的教学，要把当今国际研究前沿所出现的问题展示给学生，积极引导逐渐培养学生创新性思维方式，探索有没有可能的解决方案；对基础课的教学，要把相关知识内容产生过程中出现的问题展示给学生；甚至可以把现有完备的知识体系故意裂解留一些问题给学生，引导学生探索解决方案，看解决方案与现有知识体系有哪些不同，会带来什么样的结果？从而激发学生求知的激情，提高解决问题的能力。而我们一些高校教师，以完整叙述知识理论体系天衣无缝为荣，甚至以学生听不懂为曲高和寡自傲，这实际上是违背人类认识规律和科学发展规律的。
实际上国外高校是非常重视问题式教育的，他们认为，问题意识是人与生俱来的本能，并不需要培养，关键是教师在教学过程上怎么去启发；学生总是充满好奇和疑问的，他们走进教室的时候，带着满脑子的问题。教师回答使学生产生更多的问题，最后老师回去再学习，再准备，下次再来回答，学生回去也去思考，去寻找答案。这就是以问题为纽带的教育。早在20世纪30年代，陶行知先生就说过“创新始于问题”。有了问题才会思考，有了问题，才有解决问题的办法。教师要根据学生的心理特点和知识水平，善于提出问题，扮演好提问者的角色，引导学生进行探究，充分发挥其学习的主体性，让学生真正实现“自我”，体验到学习的快乐[3]。
对于工科类教学内容，可采用理论联系实际及讨论式教学，提高学生学习积极性及学习效率。笔者在进行《电子材料与器件》课程教学中，讲授半导体材料的提纯、单晶生长、外延等内容时，布置作业为分别查阅三类内容：1.Si材料与器件及集成电路的产业链及分布（日、美、韩、欧、中国台湾、大陆）；材料生长相关公司、产品种类、产值信息；2.III-V，II-VI族光电子材料与器件的产业链 及分布（日、美、韩、欧、中国台湾、大陆）； 材料生长与光电子器件相关公司、产品种类、产值信息；GaN外延技术及LED或LD发展趋势，产业链 及分布；相关公司、产品种类、产值信息；3.生长仪器（VPE，MOVPE）产值、使用及分布；超净环境设计及建筑安装、尾气处理技术及排放标准；（VPE，MOVPE）立式反应器的气流模型、数值计算、最新进展。同学们积极参与，效果较好者制作PPT上台报告，互相提问讨论，采用感觉受益的听众同学支持度为评分依据。不但使同学们深刻掌握了半导体材料的提纯、单晶生长、外延等知识内容，而且提高了兴趣，对产业现状及发展趋势充分了解，教学效果很好。
三、课后学术活动
谈到大学生的课后学术活动，一般情况下首先想到听科学家的学术报告，特别是985类高校的国内外学术权威的报告极多。实际上，权威的报告适宜于研究生和成绩优秀的同学，大多数同学由于报告参与程度不高，因而兴趣不够。为了提高大学生对学术的兴趣，笔者所在单位进行了一次有益的尝试，组织了一次学术嘉年华活动，即学术辩论大赛。实践证明，青年学生对这类具有挑战性、竞争性的学术活动的参与程度与积极性都极高。同学查阅理论书籍，请教老师，组织准备，临场发挥，极大地提高了物理理论水平、逻辑、思辨能力，知识综合运用能力。是学习、提高理论知识课程的极好方法。
人类的一般认识过程概括为“从生动的直观到抽象的思维，并从抽象的思维到实践。”即“实践、认识；再实践、再认识”。教学与科研相结合是高等学校教学过程的一个特点，也是培养高级专门人才的重要途径。高等教育不仅传授知识，而且要培养学生科学研究的能力，掌握科学研究的方法，培养创新精神和意识，提高他们的创造能力与学术水平。高等教育的这一特点客观上要求高等教育的教学必须把科学研究引进教学过程。因此，在高等学校的教学过程，有可能也有必要引导学生把学习人类已知知识和探索人类未知知识结合起来，把教学和科学研究集合起来。从培养人才的角度而言，在教学过程中引进科学研究因素，有利于巩固、综合利用所学的知识，有利于培养大学生的创造能力，还有利于培养大学生的科学精神，也对于培养有创造能力的专门人才具有重要的意义[4]。
本单位受到了国家自然科学基金委资助的集体研究项目资助：物理学科研训练及科研能力提高。笔者在该项目中主持了一项大学生科研训练子课题——结合量子力学、半导体物理、电子材料课程的学习，开展前沿课题科学研究。指导学生查阅中英文科技文献，写出该领域的综述报告，并在小组学术报告会上报告，在大家讨论下并征求学生自己的意见后，确定具体的研究课题。在教师的指导下开展了如下工作：无荧光粉白光LED制备研究，主要研究在GaN中注入稀土离子，退火后在蓝色LED激发下发射红、绿光与蓝光混合为白光的研究；CdSe/ZnS核壳结构量子点制备及掺杂研究，主要研究CdSe/ZnS核壳结构量子点制备技术、制备过程中稀土元素掺杂及光学性质研究；量子阱蓝色LED、量子点绿色LED外延生长及制备研究，主要学习及掌握LED结构设计、外延生长和高浓度p型GaN生长技术，光刻、反应离子束刻蚀、制备电极等器件加工技术。进入实验室后，先了解超净实验室和分子束外延设备的特点，熟悉操作过程和指南，在研究生的带领下做实验，逐步过渡到自己独立设计实验方案，独立操作。了解离子注入机的特点，熟悉操作过程和指南，参与离子注入实验操作。熟悉Srim模拟程序。通过亲身参与，掌握材料的各种分析测试方法，如XRD、TEM、SEM、AFM、PL、RBS、Hall-effect以及光刻、反应离子束刻蚀等器件加工方法。在每周小组的学术例会上报告工作进展，并得到点评，系统地接受科研训练，直到撰写论文。锻炼他们的学术论文写作能力，将科研结果整理成文发表。本单位历届参加了学术大赛及不同课题小组科研训练的同学参加大学生挑战杯、EDA大赛作为学习和科研的总结和检验，都取得了优异的成绩。
四、结论
面对教学质量下滑及学生两极分化严重现象，提出了在高等教育中坚持“以人为本”教育思想，以培养人格、毅力、正确的价值观为教育之首要责任；教学过程中要坚持问题式教学法和讨论式教学法，切实做到理论联系实际；课后组织学术大赛及科研训练是课程较好的学习辅助手段。笔者在高校课堂上的实践和参与所在单位的一些教学活动证明这些方法效果良好，有利于实现以育人为本，知识与能力并重的教育目标。
参考文献：
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一、发展的“钟形曲线”
战后第三世界的工业化走过了一条曲折的道路，既有辉煌的成绩，也有痛苦的失败。根据战后第三世界工业化发展的实绩，大致可将其分为三个阶段：50年代至60年代中期为工业化的起步阶段，60年代中期至70年代中期为高速发展阶段，70年代后期以来为停滞—衰退阶段。这三个阶段的发展留下了一条“增长—衰退”的钟型曲线。这条钟型曲线集中反映了战后第三世界工业化发展的基本状况，是我们研究与认识第三世界工业化发展规律时必须首先承认和尊重的基本前提。
第三世界国家国内生产总值的平均增长率在1956—1960年为4.9%，1961—1965年为5.1%，1966—1970年为5.6%，1971—1975年间为6.6%，1976—1980年为4.5%，1980—1990年为2.6%，1990—1994年竟为–0.11%。第三世界国家在60年代和70年代前半期经历了高速发展的15年，这是奇迹般的15年。
但是从70年代后期开始，特别是进入80年代以后陷入了停滞和衰退。80年代对于一些第三世界国家，特别是拉丁美洲的发展中国家是“失去的十年”，对98个第三世界国家的统计表明：80年代中有10个发展中国家平均GDP出现了负增长，占总数的10.2%。90年代对于广大第三世界国家更加严峻。在被统计的102个第三世界国家中有35个在1990至1994年间平均GDP出现了负增长，占总数的34.3%。（WorldBank，1996）最近，巴西全国经济开发银行公布的研究报告《80年代的巴西经济》(1999)中指出：从1990年至1999年的10年间巴西的国内生产总值平均增长率为1.7%，比“失去的十年”的80年代的年增长率2.9%又进一步下降了。90年代对于许多第三世界国家来说将意味着又一个“失去的十年”。
从“奇迹的15年”到“失去的20年”，一条钟型曲线，赫然展现了第三世界国家工业化发展的曲折与艰难，它也向人们提出了一个需要深入思考和认真回答的问题——为什么第三世界的工业化走过的是一条先增长，后衰退的道路？其中的规律性是什么？
二、第三世界工业化发展条件的转化
第三世界工业化的发展与经济全球化有着密切的关系，第三世界工业化的发展受到了经济全球化及世界经济体系的制约。
在50年代前后，概括起来说，第三世界国家在工业化的初始阶段一般具有三个有利因素：其一，具有发展工业、服务业的较广阔的国内市场空间；其二，具有丰富而廉价的劳动力资源；其三，具有较好的外部经济环境。正是这三个关键性的因素在第三世界工业化初期，对推动第三世界的工业化进程起到了重要作用。
首先，第三世界战前的经济形态大多是落后的农业经济，工业基础极其薄弱。独立后实行工业化的初期，在外国资本进入的推动和市场需求的拉动下，工业和服务业出现了蓬勃发展的局面。
其次，第三世界的工业化初期的高速发展得益于国内丰富的廉价劳动力进入工业化生产提供的高额利润率的支持。
第三，在工业化初期，大多数第三世界国家的经济发展水平十分落后，在与发达国家的经贸往来中，以极其低廉的自然资源、原材料换取发达国家的工业品。因此，第三世界国家与发达国家的“经济互补性”很强，客观上也有利于第三世界工业化的初期发展。
但是，第三世界的工业化是在经济全球化的大背景下进行的，第三世界的工业化运动也是当代资本国际循环的一部分。资本国际循环既有促进第三世界工业化的一面，也有不利的一面。随着介入资本国际循环程度的加深，不利的因素逐渐导致第三世界工业化发展出现了严重的障碍。从内部结构看，不能不遗憾地指出：大多数发展中国家在加入国际分工与资本国际循环后，经过近50年的发展，尽管在绝对意义上经济有所增长，但经济、社会结构并未随之得到优化，甚至遭到了劣化，出现了严重的结构性矛盾。
——产业结构内部，农业、农村的衰退，造成工农业发展失调。在历史上，西方国家通过殖民化解决了早期工业化发展中的工、农业的结构性矛盾。但是，在今天的世界经济体系中第三世界国家却无法重复西方的作法，其工业化的原始积累主要是内向性的，大多具有剥夺农业和农民的性质，并最终导致了农业的衰退。当前第三世界国家的农业衰退主要表现在粮食危机上。战后初期多数第三世界国家尚能保持粮食的自给自足，进入80年代后粮食紧缺日益加剧并发展为粮食危机，非洲大陆爆发了震惊世界的。90年代以来粮食危机依然没有明显缓解，甚至范围还有所扩大。联合国粮农组织曾对90个发展中国家进行调查，结果表明有70个国家的粮食状况趋于恶化。农业、农村的衰退导致国内市场发育缓慢甚至出现萎缩，反过来为工业化的进一步发展设置了障碍。
——工业体系内部出现了“双重化”的结构分化趋势。这一现象在以外向型经济为主要发展战略的发展中国家显得尤为突出。“出口导向”是许多拉美国家和部分东亚的发展中国家及地区在70或80年代以来采取的主要发展战略，也是其经济增长的主要源泉。然而，过分依赖海外市场、特别是西方市场，却使本国和本地区的产业结构和工业结构内部出现了不均衡的变动。如韩国和泰国等东南亚国家的对外贸易经常占国民生产总值的50%以上，结果产生了国内生产结构双重化的效应，即导致了出口型产业的过度膨胀和内需产业的相对萎缩，为经济波动埋下了隐患。
以韩国的半导体业为例，80年代末在国际市场需求的刺激下，韩国企业大量投资半导体生产，并受到了政府的大力扶助。但90年代中期以来国际半导体市场转向萧条，韩国庞大的半导体出口业顿时陷入困境。有人估计，韩国国民生产总值受此影响高达20%，与半导体业相关的金融机构也受到严重牵累。经济过度开放，过度依赖外资和海外市场，阻塞了发展中国家国内产业链的自然延伸，使产业发展空间趋于狭窄，加深了发展中国家对于发达国家的依赖程度。一旦国际市场上风吹草动，发展中国家就难免出现经济波动。
——社会结构分化，贫富差距进一步扩大。发展中国家是以所谓的“比较优势”加入国际经济的分工体系的，然而“垂直分工”依然是这一分工体系的结构特征。那么，发展中国家究竟有什么样的“比较优势”呢？说到底是发展中国家的廉价资源，包括人力和自然资源。这也正是发达国家所需要的和看中的。这样的“优势”正好把发展中国家送入国际垂直分工的底部，在发展中国家造成了“不发达的发展”。
战后，第三世界国家伴随着工业化的进程，大都发生了严重的社会分化，收入差距一直在不断扩大。1996年联合国开发计划署发表的《人文发展》报告指出：1965年至1980年间，发展中国家的贫困人口约为2亿，而1980年至1993年，这个数字上升为10亿。另据联合国拉美委员会的统计表明，60年代被视为工业化样板的拉丁美洲国家，70年代以来的社会收入分配差距一直在拉大，相对贫困和绝对贫困现象均在发展。70年代初期，拥有社会总收入一半左右的富有阶层占总人口的10%，而到90年代初期占总人口5%的富人就拥有社会总收入的50%；另一方面，城市贫困人口比重从70年代初期的42%上升到目前的60%左右。墨西哥的最高和最低收入差距相差25倍。巴西50年代确定的最低工资标准相当于410雷亚尔，1992年最低工资标准降至70雷亚尔，巴西有11.6%的劳动者的月工资只达到这个标准。
80年代以来，东南亚国家的经济增长是以劳动密集型产业迅速发展为基础的。1985年至1991年，泰国、马来西亚、菲律宾和印度尼西亚四国的制造业年平均增长率为11.48%，比同期四国的第三产业平均增长率高3.5个百分点。劳动密集型产业吸引了大量西方资本，扩大了出口，但并没有带来本国技术水平的升级。虽然这些国家的工业化程度虽在一定阶段内有所提高，但却付出了沉重代价——经济剩余大量向西方发达国家转移，进而加剧了本国的社会分化，最终损害本国的经济与社会发展。
以泰国为例，泰国的经济增长不可谓不快，1989年至1995年是泰国经济增长的高峰期，国民生产总值年平均增长率为9.4%，危机前泰国人均国民收入已超过2500美元。但泰国真正富有的只是占人口20%的高收入阶层，他们的收入在国民收入所占的比例高达55%，而最低收入的20%人口只拥有国民收入的4.6%。
社会分化的直接后果是造成了国内市场和内需产业的需求约束，造成了居民，特别是中低收入阶层的有效需求不足，并进而使剩余资本大量转向金融、房地产投机。社会分化实际上是东南亚地区泡沫经济膨胀的深层原因。
——国际贸易环境恶化使第三世界工业化有利的外部条件日益减损。在工业化初期，发展中国家以极其廉价的原材料及粗加工产品与发达国家交换，自然“经济互补性”很强。但随着部分发展中国家出口导向加强、生产能力和产品档次一定程度的提高、技术含量一定程度的增长，对发达国家形成了压力。南北经济关系中互补性相对减弱，竞争性相对加强。国际贸易环境发生了根本性的改变，贸易保护主义逐渐抬头，并使第三世界国家深受其害。以至于有的西方学者认为，今后不再会有新兴工业国家了，由于世界贸易环境的改变，依靠外向型经济走向工业化的道路已经不能通行。（Broad，1988）
农业衰退、工业结构“双重化”、社会分化和国际贸易环境恶化，构成了经济全球化背景下，第三世界国家工业化发展的陷阱。这是在经济全球化的历史条件下世界经济体系中一种特殊的发展现象。如果说第三世界面临经济全球化的严峻挑战的话，我们认为：它具体的意味是“发展陷阱”有可能最终断送第三世界的工业化和现代化的进程。
三、第三世界工业化停滞可能的后果
在经济全球化的时代，世界各国之间经济联系日益紧密。在当代世界经济体系中，处于“”地带的第三世界国家的工业化进程出现停滞与衰退，势必对于“中心”地带产生反馈，势必对于西方发达国家乃至全球经济产生重大而深远的影响。
1、“”对“中心”的反馈
第三世界工业化停滞对于西方和全球经济可能产生的影响是个复杂的问题，还需要进行长期的观察与深入的研究。根据80年代以来可以观察到的情况看，经过初步研究我们认为：在世界经济体系“”产生的问题与危机，可能将依以下三个步骤对于“中心”产生影响。
首先，在发生第三世界国家工业化发展普遍放慢甚至衰退的情况下，第三世界作为西方发达国家的投资场所、产品市场的作用下降。这一阶段“”表现出对于“中心”的经济重要性下降。这一趋势自80年代以来已经较为明显地出现。60~70年代，西方发达国家对第三世界发展中国家的直接投资一直在稳定增长，发展中国家在总体上是资本净流入地区。其中当时经济增长迅速的拉丁美洲国家吸引了经济合作与发展组织对第三世界直接投资的50%。进入80年代以后，特别是随着拉丁美洲国家发生债务危机，经济发展处于停滞、衰退状态，西方国家向发展中国家的投资迅速减少，并出现了资本回流现象。1984~1988年发达国家对拉丁美洲国家的直接投资减少了50%。发展中国家占西方发达国家对外直接投资总比重中的份额，从60年代的20%，下降到80年代中期的10%。（陈雨露，1997）80年代后期以来，西方资本流向东南亚地区发展中国家的数量增加，但1997年东南亚爆发危机以来又大幅度减少。在国际贸易方面，发展中国家的对外贸易在世界贸易总额中所占的比例也在下降。80年代中期，发展中国家对外贸易占世界贸易总额的25%左右，目前下降到20%左右。版权所有
其次，第三世界作为西方发达国家投资场所和产品市场的作用下降，加剧了西方的资本和产品的过剩，对于80年代以来西方经济的“泡沫化”起了促进作用。在当代世界经济体系中，第三世界在很大程度上担负着实际经济物品的生产，而相形之下西方经济日益“泡沫化”，即在经济总量在继续以较高速度增长的情况下，实质性物质生产活动却在日益下降。
以美国为例，自70年代以来美国的实物经济出现了明显的萎缩。以1967年的按人口平均的产出量为基数,1990年同1967年相比，按人口平均的资本货物的产出量，化肥下降了21%，建筑机械下降了46%，油田机械下降了67%，工业建筑下降了63%，海洋运输船只下降了5%；按人口平均的生活资料的消费量，纺织品下降了66%，鞋和皮革制品下降了70%，轿车的生产量下降了43%，住宅建设下降了13%，学校建筑下降了50%，医院建筑下降了17%；按人口平均的中间产品的产出量，水泥下降了73%，粗钢下降了43%，硫璜下降了89%，铜下降了95%，镍下降了98%，铝土矿下降了98.5%。(Larouche，1995)
70年代中期以来，美国经济长期存在巨额贸易逆差。据美国统计摘要提供的资料，构成美国外贸巨额逆差的主要是矿物燃料和制成品的入超。其中矿物燃料的入超是美国外贸逆差中最大的一组产品，主要包括原油、石油制品和天然气等。90年代初这三项产品中的贸易入超均在450亿美元以上，1990年竟高达578亿美元。其次是制成品贸易的巨额入超，主要是运输工具及零部件、轻工类产品、电器类产品等等。上述情况一方面反映了美国国民经济结构的转型，重点转向高科技产业的发展，但另一方面毕竟也反映了在整体经济活动中实物生产下降的事实。
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[关键词] 科技 持续发展
现代科学技术的发展已经并正在给人类展示一个互相矛盾的事实:一方面是人类社会的巨大进步,社会生活的极大提高。另一方面是人类生存危机前所未有的加深。严酷的现实使得我们别无选择,我们必须走一条新路――科技持续发展之路,也就是把科学技术的发展与社会的进步和人的发展结合起来,把合目的性与合规律性、人类的内在尺度与客观世界的外在尺度,以及人的局部利益与整体利益、眼前利益与长远利益结合起来,一方面继续推进科学技术,增进人类的福利,另一方面合理利用科技成果,减少、避免其可能造成的负面效应。
一、现代科技发展面临的现实困境
要实现科技持续发展,面临困难重重,主要受政治、经济、军事等的重大影响,还受社会文化、价值观念等的深层制约。第一，科技“政治化”的影响。早在20世纪初,列宁在对近代国际政治格局发展历史的分析中就指出:科学技术的奇迹,已经成为帝国主义瓜分世界、左右政局的重要手段。二战以来,特别是高科技出现以来的历史表明,科学技术已经成为世界政治格局形成、改造和转化的坚实基础。当今,世界各国无一不把科技强国作为自己的发展战略。科技政治化的结果加速了科技发展的失控,科学技术这匹烈马愈益难于驾驭。第二，科技“商业化”的制约。在我们这个极度商品化的社会中,科技正在被市场所左右,为利益所驱动,被商业化这个“幕后角色”所操纵,一些企业或政府为了少数人、个别集团或个别国家的经济利益,无视科技成果运用的后果,公然置他人利益和社会利益而不顾,不仅直接地伤害了本国或他国的消费者,还导致了环境的污染、生态的破坏。第三，科技“私有化”的阻碍。科技愈来愈深地卷入经济和军事政治,科学家们不得不屈从于商业秘密和军事秘密及国家信息安全的要求,而破坏自由探索和自由发表的公有原则。一些科研项目不被公开,许多科学实验秘密进行。第四，人类认识局限的限制。科学技术具有科学性和真理性,但同时具有不完善性、开放性、发展性和不可穷尽性。正由于人类认识发展的阶段性和局限性,从而制约着人类对科技运用的后果的正确判断。农药DDT问世时,人们只知道它对虫害的抑制作用,却不知晓它对人的危害,特别是对这种危害的长远后果难以预料。今天,转基因作物已经风靡世界。然而,转基因的潜在危害和威胁,如对人、畜健康的作用,对环境、生态的影响,还不得而知。第五，破缺的文化观念的束缚。近代以来,随着科学技术的突飞猛进,科学主义盛行,文化出现破缺,科学精神与人文精神分裂、失衡。科学主义认为科学是真理,是正确的乃至唯一正确的知识；片面主张知识就是力量,并试图以科学的知识模式延伸到一切人类文化之中。结果是,人文科学被技术科学所挤兑,科学精神张扬而人文精神失落。
二、传统科技发展模式反思的结果
可持续发展是目前人类发展的必然选择,也是全新的选择。科技持续发展是基于这样的认识：科技的发展在满足自身可持续发展的同时必须满足人自身与社会、自然可持续发展的需要。它是一种新的发展模式，是对传统科技发展模式反思的结果。综合已有的研究，传统的科技发展模式有以下几种：
1.科学发展的理论模式
(1)着眼于科学内部发展规律性的研究
比较有代表性的先后出现了以下几种：波普尔的证伪主义模式以试错法为尺度，给出科学进步四段式：P1―TT―EE―P2；一再强调，“认识论的中心问题一直是也仍然是知识的增长问题”。库恩的科学革命提出“常规科学――― 科学危机――― 科学革命――― 新的常规科学”进步的动态模式。拉卡托斯的科学研究纲领模式以硬核保护带构成。劳丹的科学进步观认为科学恰恰在于后继理论比前驱理论解决更多的问题。新历史主义者夏皮尔的域理论模式认为：科学发展首先形成科学域，再前进的步骤。这几种模式分别以不同的方式刻画了科学发展的规律性。总的说来，这些模式没能全面地揭示科学发展机制，基本上局限于科学内部矛盾冲突和科学理论更替、发展的分析；而且他们研究的多是自然科学理论发展，对科学的范围进行了狭窄的理解。除库恩对科学的发展考察了社会背景之外，其余的都没有分析科学的影响因子，而忽视社会科学的发展；忽视对技术应用于经济、社会、自然的效应研究，因而其研究难免带有片面性，所形成的科学发展观不够全面。
(2)着眼于科学外部发展规律性的研究
对科学外部环境进行有益研究的是科学社会学派的研究范式。科学发展的研究在从单一走向综合过程中，出现了依托计量学、系统学、经济发展学等学科，有了新的发展方向和评价指标。日本学者汤浅光朝受贝尔纳启发，以指标统计作为标准，在1962年系统提出科学中心转移理论（我国学者赵红洲于1968年也独立提出此理论），揭示科学发展的特征。从这些研究科学发展的范式中，可以看出科学发展的标准是科学对社会的贡献和数据指标，与内部研究的不同之处在于关注了科学与社会在一些方面的关联，却又忽视了科学内部的发展问题。
2.技术创新的模式
第一个正式研究技术创新的是美籍奥地利经济学家熊彼特。普遍认为，熊彼特是技术创新的鼻祖。熊彼特在他的创新理论中，把技术创新理解为一个过程，把企业家看成是创新活动的主体，是企业实行对生产要素的新组合，并列举了技术创新的五个具体表现:(1)引入一种新的产品或提供一种产品的新质量：(2)采用一种新的生产方法；(3)开辟一个新的市场；(4)获得一种原材料或半成品的新的供给来源；(5)实行一种新的组织形式。
技术创新的模式主要有技术创新的动力模式、技术创新的扩散模式。
(1)技术创新的动力模式
技术创新的动力模式主要有技术推动模式、市场吸引模式、综合作用模式等三种。第一，技术推动模式就是通过技术发展的方式推动技术发展的完成。直到20世纪60年代，大多数人都相信技术创新的推动学说，熊彼特是该学说的典型代表，这类模式的典型实例如激光的发明、尼龙、半导体的出现。第二，市场吸引模式就是技术创新活动主要是由市场需求引致的。提出市场拉动学说的是美国经济学家施莫克乐(J.Schmooklet)，他根据对专利活动的研究得出结论：技术创新活动与其他经济活动一样，基本上是追求利润的活动，它受市场需求的引导、制约。典型的例子如晶体管的应用。在中国如洗衣机生产线的引进及为满足工业需要的工艺仪表的研制生产。第三，综合作用模式是在技术的可能性和市场机会两者平衡的基础上产生的。罗森堡(N.Rosenberg)认为：“创新活动由需求和技术共同决定，需求决定了创新的报酬，技术决定了成功的相对性及成本。”
(2)技术创新的扩散模式
技术创新的扩散可分为两种类型：一种是接触性扩散或空间上连续的扩散，这种扩散以扩散源与扩散终端的短距离联系为特征，譬如传染性疾病的空间扩散：二是等级扩散即沿着一定等级规模的地理区域进行的扩散，扩散源和扩散终端之间在空间上是非连续的。例如新技术发明从大城市经过中等城市向小城市渐次扩散的过程。在现实社会中，这两种扩散过程经常是同时发生的。
从以上科学与技术发展模式的演化历程可以看出:传统科技发展割裂了自然科学与社会科学之间的关系,同时又割裂了科技与社会、自然愈来愈紧密的互动关系,其结果必然导致传统科技发展观的狭隘性,要么相对孤立地只是从科学系统内部“为科学而科学”,要么只注重科技对经济发展的动力作用而“为经济而科技”,从而都有意或无意地纵容了科技负效应的日益膨胀。
三、科技持续发展是人类社会发展的必然选择
科技是把“双刃剑”，在给人类带来普遍福利源泉的同时，也扮演着罪与恶的角色。罗素曾经感慨地说：“我们这个时代的苦恼之一，是我们的思考常无法和技术的改变一样的快；结果当我们的技能增加时，智慧却衰退了。”人们在问究竟为什么要发展科技？科技的价值何在？什么是人类的幸福？科技为什么会与人类的幸福相背离？科技的悲观论思潮弥漫在空中，仿佛我们只有回归到古代“田园般生活”才能脱离科技给人的约束。英国学者霍根在《科学的终结》一文中，自信地认为 “今天的科学家只能期望为科学的交响曲增添几个优美的音符，谁相信科学，谁就必须接受科学发现的伟大时代结束的可能性。”在这个关键时刻，“可持续发展理论”有力回答了人们对科学技术的种种困惑：产生全球性问题的根源不是科学自身，而是人类对自然不负责任的占有与支配；科学技术的发展一定会继续下去。解决人类种种困境，不仅不能脱离科学技术的发展，而且必须依赖于科学技术的持续发展。
自B・卡逊的《寂静的春天》唤醒人们对可持续发展问题的认识后，这一新的发展观的研究日趋广泛、深化，并逐渐渗透到社会各领域。1987 年《我们共同的未来》报告的发表，正式将其定义为 “既满足当代人的需求，又不对后几代人满足需求的能力构成危害的发展”。1992年里约世界环境与发展大会的召开使可持续发展这一观点在全球社会达成共识。从本质上讲，可持续发展内涵是科技的可持续发展问题，这是因为只有实现了科技的可持续发展，才可能实现社会的可持续发展和人类的全面进步。因而，可持续发展理论的演变、发展与成熟是科技持续发展的理论先导。
科技持续发展是一种新的科技发展观，它从普遍意义上的可持续发展理论移植而来，与其相比较既有共性，又有符合自身的个性特征。从科技持续发展的原生定义 “科技的发展在满足自身可持续发展的同时必须满足人类社会的可持续发展的需要”出发对科技的可持续发展的内涵引申为三个命题。三个命题是：其一、科技的发展是一个系统，它同时是人类社会这一大系统中的一个子系统。这是对科技外在规律进行研究的“为经济而科技”重要内容。其二、科技的发展应满足系统“自组织”演化的需要。当代科技的发展不能削弱科技未来发展的可能性。这是对科技内部规律进行研究的“为科技而科技”的主要内容 。其三、科技这一子系统的发展应与人类社会这一大系统的发展相适应。这部分内容我们姑且称“为持续发展而科技”。马克思精辟地指出科学实质就是人学，科学这一子系统的发展是为了实现人类的终极关怀，实现人类最大的幸福。
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《电工电子技术》是交通机电类专业的专业基础课，以“理论与实践一体化”为指导思想，以真实工作任务及其工作过程为依据，将《模拟电子技术》与《数字电子技术》两门课程进行解构、整合，开发出的一门实践性较强的项目化课程。通过学习电子技术方面的基础理论知识，训练常用电子仪器仪表的使用、基本电子线路的分析与设计，培养学生未来行业操作规范和基本职业素养。
2基于职业岗位能力确定课程教学目标
坚持“以职业岗位为目标、以职业能力为核心、以职业标准为内容”的课程设计理念，以培养学生交通机电电工电子职业岗位能力为目标，采用项目引领，任务驱动，打破原有的学科知识体系，基于工作过程对课程进行开发和研究，对教学内容进行整合、序化，强化对学生职业素养和职业技能的培养，全面培养学生的专业素养。校企合作对毕业生典型交通机电类工作岗位、岗位能力需求调查，得出与电工电子技术相关的典型工作岗位为交通机电系统施工、交通机电系统检测与维修、交通机电设备集成等;与岗位对应的技能包括“元器件的识别与检测、电路图识图与分析、常用仪器仪表的使用、交通机电系统的故障分析判断与维修、电路的焊接与调试、交通机电系统的集成与安装、施工文档的撰写与整理”等;以及做好工作需要的团结协作、吃苦耐劳、爱岗敬业、安全意识等职业素质。按照典型交通机电类工作岗位及能力《电工电子技术》课程的教学目标，可分为三部分。1)能力目标:(1)能识别并进行元器件的选型和成本估算;(2)掌握电子产品的焊接与装配;(3)能阅读分析及绘制简单电路原理图;(4)能根据电路图及工艺要求焊接测试电子产品;(5)能熟练应用仪器仪表对电子电路调试、测试进行故障诊断和检修;(6)掌握微型电子产品的设计与集成制作;(7)能利用PROTEUS对电子电路仿真;(8)能撰写产品制作调试相关文档。2)知识目标:(1)熟悉万用表、示波器、波形发生器等常用仪器仪表的使用方法和基本的电子测量方法;(2)掌握常用电子器件手册的查阅方法;(3)掌握半导体元器件及集成器件的功能特点;(4)掌握常用电子电路的组成、特点、工作原理、分析方法及应用;(5)掌握常用电路图的识图及绘制方法;(6)掌握PROTEUS仿真软件的使用方法。3)素质目标:(1)团结协作、勇于奉献，具有良好的团队意识、人际关系和协调能力;(2)良好的服务意识，吃苦耐劳的精神，勤俭节约的作风;(3)遵守工程施工及用电安全守则，具有良好的安全意识;(4)强烈的事业心、责任感、爱岗敬业，具有良好的心理素质;(5)良好的身体与心理素质，甘于寂寞、志存高远，乐观向上的精神面貌;(6)法制观念与守法意识，遵纪守法、诚实守信、弘扬正气的道德品质。
3课程内容的项目化分解、重构
根据交通机电系统检测与维护等主要工作岗位的能力要求，结合电子产品设计项目特点和学生认知规律和职业能力发展规律，合理整合课程。对“知识点”实施重新排列、组合，将传统课程体系知识点解构在12个项目式学习情境中。这12个情境包括实际应用电路的方案制定、连接、测试与维护，涉及收费站、地铁、汽车、楼宇等多个行业或生活面，紧跟时代和行业发展，提高了课程的趣味性。项目课程结构设计时，以项目为明线，根据课程的目标设计项目内容，项目是典型的、相对独立、具有完整结构的整体，具有较强的针对性;项目课程结构设计时，以知识为暗线，将学科性课程中有关的理论知识按照一定的规律分配渗透到各项目中去。项目课程中，理论知识并没有消失，只是进行了重新分配，保证了项目的覆盖面。以项目为载体整合理论实践知识。在具体处理理论和实践整合问题时，我们采取了以下措施:1)紧紧围绕工作任务整合理论和实践知识;2)设置合适项目，使项目之间的理论知识背景按照一定的方式递进;3)项目设置不宜过大，以免支撑的理论知识太多，导致教学组织比较困难。对于较大项目可以分解成模块来进行教学，一般每个模块为4个学时，这样也可以使学生在学习时经常有成就感;4)不要期望一个项目就能解决该项目所涉及能力培养方面的全部问题，每个项目应该有侧重点。
4实训项目教学实施设计
项目的实施过程按照“教师布置项目→学生分组讨论→操作→检验评价”的流程进行。在具体实施过程中，按企业产品的生产流程即“元器件的识别与检测→电路的设计与制作→电路的调试与测试”的步骤进行，将电子产品的生产流程贯穿每个项目训练的始终，使教学过程模拟了生产过程。以项目一“简易直流稳压电源分析与制作”项目为例。项目的能力训练任务包括元器件的检测，直流稳压电源制作和测试。
5结束语
篇9
作为全国第一个区域性现代化建设示范样板，苏南地区未来近20年的发展将充分体现先行性与先进性，以及对全国的示范意义。苏南地区不仅要在现代化的道路上先走一步，而且发展的水平与质量还要领先于全国，要为全国其他地区的现代化建设积累经验、提供范例。对于江苏而言，这既是一个光荣使命，也是一项艰巨任务，惟有依靠创新驱动的发展路径才能实现。
根据国家批复的发展规划，苏南要在2020年基本实现区域现代化，人均地区生产总值达到18万元，城镇居民可支配收入超过7万元，农村居民可支配纯收入接近4万元，成为全国现代化建设示范区；到2030年，要全面实现区域现代化，经济发展和社会事业达到主要发达国家水平，成为经济发达、社会进步、生活富裕、生态良好、政治民主的现代化地区。从现在起到2020年不到8年的时间，到2030年不过17年的时间，从经济发展的水平看，意味着今后不到十年就要使人均地区生产总值翻一番，意味着要在一个相当长的时间内继续保持较快的发展速度。目前，苏南的经济发展水平已经达到世界银行确定的上中等收入水平，经济总量已相当于一个中等规模的欧洲发达国家。按照2011年的数据以及当年的人民币平均汇率，苏南的地区生产总值已超过4500亿美元，其规模已经超过奥地利，略低于比利时。在这样一个水平上，要继续保持一个较快的增长速度，如果没有创新的增长方式，不仅要消耗更多的资源，对环境造成更大的污染，而且保持速度的难度也越来越大。因此，苏南在致力于现代化的实践中必须走出一条新的道路，必须依靠创新驱动的发展模式。
所谓创新驱动的发展模式，就是要在经济社会发展的过程中大力发挥创新活动的作用，用创新要素替代传统要素成为发展的主要动力，在创新能力上基本达到世界上创新型国家的水平，用更少的资源消耗，较小的环境代价，追求更高的发展质量，维系一个更长时间的可持续发展。创新驱动发展模式的核心是依靠科技进步推动发展，要使科技创新在经济发展和社会进步中起到主要的作用。除了少数特殊类型的国家，世界上大多数实现现代化的国家均走过了一条主要依靠科技进步达到发达水平的道路。例如，韩国在上个世纪经历了“汉江奇迹”的快速发展后，进入21世纪后在同类型国家中依然能够保持较快的发展，主要依靠的就是技术创新和产业升级。过去十年内，韩国的产业实现了迅速的升级，在半导体、平板显示、智能化移动电话、造船、汽车等产业的创新速度很快，许多方面超越了日本和欧洲竞争对手，单位GDP消耗的能源明显下降，使得这个国土面积比江苏还要小的国家在发展上有更大的承载空间，人均国内生产总值超过了2万美元。苏南目前的发展阶段与十多年前的韩国有相似之处，正处在迈进现代化的门槛之际，一方面发展速度的要求依然较高，另一方面技术进步、产业升级的任务更为紧迫，而且也只有通过完成后者的任务才能达到前者的要求。
创新驱动的发展模式具有丰富的内涵，包括多方面的内容，是一个以创新为主要发展动力的整体模式。从具体的发展路径看，重点体现在创新型经济、城镇化与城乡一体化、现代化农业、社会事业现代化以及生态文明建设等方面。
首先，大力发展创新型经济，推动经济发展方式彻底转变，把苏南率先建成江苏乃至全国的创新型经济的高地。打造中国经济的升级版，在苏南的实践就是要通过大力发展创新型经济，带动整体经济的发展水平，提高发展的质量，建成在全国有示范意义的创新型经济高地，以高质量的创新型经济展现区域现代化的经济发达繁荣一面。
其次，根据现代化的基本特征，结合苏南的实际，大力推动城镇化和城乡一体化，在提高城镇化水平的同时要更加注重城镇化的质量，促进城乡一体化朝纵深方向发展。现代化的社会总是伴随发达的城市化水平，城市成为展现现代化生活的主要平台，城市文明高度繁荣。苏南的城镇化率本来就高于其他地区，城镇密集成网，大城市比较集中，应当在进一步提高城镇化率的基础上，重点完善和优化城镇体系，突出南京作为区域性中心城市的地位，完善苏南各个省辖市的城市功能，带动周边小城市和城镇的品质提升，并促进城市之间的联动合作与同城化进程，形成内部结构紧密、互动发展的宁镇（扬）大都市区和苏锡常城市群。苏南的乡村建设基础要明显好于其他地区，但以现代化建设示范区的标准来衡量，目前仍存在农村落后于城市的二元经济现象，必须大力推进城乡一体化的进程，推进从农业转移出来的人口市民化，要通过交通、教育、医疗、通讯等公共服务产品建设向农村的延伸，推动苏南美丽乡村和新农村的建设，使乡村的文明生活能够与城市同步发展。
第三，在苏南地区大力发展现代化农业，与城镇化互动协同发展，并造就一个均衡发展的现代化区域。一个现代化的社会离不开现代化的农业，这既是为农村转移人口市民化、提高城市化率创造条件，也是现代化均衡发展的一个重要标志。国际上现代化实践的成功经验表明，农业现代化是现代化进程中不可缺少的重要一环。瑞士、以色列的国土面积不大，其中以色列的面积与苏南相仿，但这两个国家均有高度发达的农业，对该国现代化水平的提升起到重要作用。苏南要率先建成基本现代化，发展现代化的农业也是一条重要路径。
第四，大力发展社会事业，完善公共服务体系，提升社会管理水平，扩大中等收入阶层，推动社会现代化快步发展。其中，改革收入分配体系，扩大中等收入阶层具有重要意义，一个现代化的社会一定有一个庞大的中等收入阶层或群体。
第五，大力推进生态文明建设，坚持走绿色增长的发展道路。一个现代化的区域不能只见摩天大厦和时尚汽车，不见青山绿水和清洁空气，这是新时期现代化的内涵所在。
篇10
高中化学教学对于化学教师来说不是一项简单的工作，主要原因是教科书的知识性强，但趣味性有所欠缺，无法很好地激发学生的学习兴趣.本文主要从教师的教学经验和学生的实际情况出发，探讨高中化学兴趣教学法的培养和实施方法.
关键词：高中化学；兴趣；方法
一、分析学生对高中化学没有兴趣的原因
1.抽象的教学语言
目前的高中化学教学，由于教学时间紧，大多数时候还是教师在上面讲，学生在下面听.很多化学知识趣味性很少，比如，化学反应原理中的化学平衡、结构化学中的晶体性质等内容专业性很强，使得学生对化学提不起多大兴趣.如果教师在讲课时又没有意识到这一点，完全按照课本上的知识结构，用标准化的教学语言将那些理论性很强的专业知识讲出来，这样抽象的教学语言会使学生对高中化学的学习下意识地排斥.
2.单一的教学手段
高中化学的知识，主要包括必修和选修两部分，教材有人教版和苏教版，内容主要分为无机化学部分和有机化学部分.如果单纯的从课本上理解会让人很迷茫，而目前的高中化学教学手段又显得非常单一，没有通过具体的模型或恰当的情境把高中化学的知识形象而生动的展示在学生面前，使得学生没有完全领悟到其知识的精髓和内涵.
3.零散的教学模式
高中化学的一个重要特点就是环环相扣，章与章之间紧密相连.例如，必修1中的氧化还原反应学不好就理解不了选修4中的原电池本质；必修2中的化学键学不透就会影响整个有机化学中结构式的书写.但在具体的教学过程中教师并没有重视这一点，而是施行零散的教学模式，这一章学完就不管不理了，不能形成知识网络，或许要等到期末复习或者高考复习时才会重新提及.对于高中学生来说，如果章与章之间得不到很好的衔接，使得其学习的内容七零八落，无法很好的串联起来，长久下去就形成了恶性循环，失去学习的兴趣和学好化学的信心.
二、强化高中化学兴趣教学法的有效探索
1.增强语言的艺术性和趣味性
生动活泼的教学语言可以有效的促进学生积极思考问题，进而对高中化学的学习产生浓厚的兴趣.这就要求教师在平时的教学中要注意搜集幽默型和艺术性的语言，并将这些有趣生动的语言在化学教学情境中适宜的引用出来，增加课堂的趣味性，活跃课堂气氛，进而激发进一步探究学习的热情.比如，在讲到“王水”的作用时，可以进行这样的描述：“黄金厉害吧，在烈火中面不改色，当黄金遇见了王水便是生物学和社会学的双重消失”.在讲铝的两性和硅可以作半导体时除从在元素周期表中的位置进行解释外，我们还可以这样叙述：“铝”和“硅”两个字右边分别是两个口和两个土，为什么呢？所以，在适当的时候运用一些艺术性的语言可以为课堂增加新鲜感和立体感，对于加强学生对知识的有效理解和良好记忆，可以做到到事半功倍 .
2.增加各种模型和多媒体的使用
高中化学本身就是一门相对抽象的学科，特别是在有机化学和结构化学的学习中，如果不能通过实际的效果展示出来，学生很难做到全面理解.因此，在高中化学的具体教学过程中，模型的使用就是一个可以提高学生认知能力的方法.比如，在学习氯化钠晶体结构时，由于对数学中立体几何知识要求较高，很多学生单从书本上无法理解晶体的结构，出现这样的情况，教师就可以把一个氯化钠晶体的模型放在学生面前，学生会通过模型清楚的看到晶体微粒之间的具体数量和相互关系，并且可以很直观地数出与钠离子最近距离的钠离子和氯离子的数目，使得原来很难理解的晶体结构就变得一目了然了.对于十分抽象难懂的知识，一定要增加使用模型的次数，以便于学生在动手中更好地学习和体会，在直观地模型展示中理解抽象的知识.
3.提高做探究实验和趣味实验的次数
相对于枯燥无味的书本知识来说，实验的内容和效果更加能够激发学生的学生兴趣.比如，在讲到“卤素”这一章时，教师可以先做一个小实验，在烧杯中加入一定量的碘，之后再加入一定量的淀粉，将它们充分混合后仔细观察，发现并没有明显的现象，此时，教师要提醒学生仔细观察下面的操作，用滴管向之前的淀粉和碘的混合物中加入几滴水，结果马上就产生了大量的紫烟.有趣的实验现象会对学生产生很大的吸引力，进而激发他们对于高中化学的浓厚学习兴趣.
4.加强知识与生活的联系，做到承上启下
如果能把教科书上学习的东西与生活中的实际物体联系在一起将会更加具有直观性和说服力.比如在讲到蛋白质具有的性质时，教师可以与学生一起分析医生打针时用的针头为什么必须要事先消毒等问题，还可以探究怎么鉴别真丝和人造丝、煮熟鸡蛋是否可以复原等问题.这样有意识的将课本上的知识与生活实际联系起来，可以更好的培养学生的学习积极性.
化学源于生活，也是为生活服务的.教师在传授高中化学知识时，还要做到承上启下和融会贯通，学以致用，以便于学生能够很好的理解和掌握，用化学思维来解决生活中的化学问题.
传统的高中化学教学方法已经不能适应新时代的教育发展需求，改进教学方法，探索兴趣的发展规律，使得高中化学兴趣教学法能够广泛的应用在高中化学课堂上，从而使得学生的学习兴趣的到大幅度的提高，为培养一代具有开拓创新精神的社会主义建设人才而努力.
参考文献：
[1] 薛进.中专化学教学中学生学习兴趣的培养[J].教学研究，2007（16）.
[2] 王建强.培养学生学习化学的兴趣，提高学习效率[J].中学生数理化，2012（8）.