導(dǎo)語：如何才能寫好一篇電氣工程學(xué)科概述，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：職業(yè)崗位需求 職業(yè)能力 項(xiàng)目導(dǎo)向 任務(wù)驅(qū)動(dòng)

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）03（b）-0193-01

1 課題研究與實(shí)踐的必要性分析

汽車工業(yè)在21世紀(jì)初呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢，目前產(chǎn)銷規(guī)模仍穩(wěn)步增長。天津?yàn)I海新區(qū)現(xiàn)已形成以一汽豐田、長城汽車等汽車制造廠為龍頭，汽車零部件企業(yè)為輔助的汽車產(chǎn)業(yè)群。在濱海新區(qū)十二五規(guī)劃中明確指出：“汽車及裝備制造業(yè)是做大做強(qiáng)和重點(diǎn)發(fā)展的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一?！睘I海新區(qū)將以整車研發(fā)生產(chǎn)、關(guān)鍵部件配套為重點(diǎn)，發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè)集群，打造國家級汽車產(chǎn)業(yè)基地，到2015年，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)汽車150萬輛，汽車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)到2500億元的目標(biāo)。隨著汽車產(chǎn)銷量的增長，濱海新區(qū)已形成天津空港汽車展貿(mào)園、開發(fā)區(qū)第五大街等幾個(gè)大規(guī)模汽車區(qū)域服務(wù)板塊，業(yè)務(wù)領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步細(xì)分，吸引龐大的社會(huì)資金并產(chǎn)生大批就業(yè)崗位。

緊貼企業(yè)崗位需求，校企聯(lián)合攜手育人，努力為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供強(qiáng)有力的人力資源支撐，是我們職業(yè)教育的責(zé)任所在。從汽車發(fā)展來看，“汽車電子技術(shù)”將成就汽車工業(yè)發(fā)展的未來?！捌囯姽る娮蛹夹g(shù)”課程是“汽車電氣設(shè)備與維修、汽車檢測診斷技術(shù)”等專業(yè)核心課程的重要基礎(chǔ)課程。在專業(yè)成立初期，課程因沒有很合適的《汽車電工電子技術(shù)》教材，選用《電工技術(shù)》和《電子技術(shù)》兩本教材教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容沒能與汽車實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合。計(jì)劃學(xué)時(shí)雖為128學(xué)時(shí)，但教學(xué)效果不夠理想。因此，由老、中、青三個(gè)年齡層次，電氣、汽車工程兩大專業(yè)、校企共同組建課題組，決心對該課程進(jìn)行教學(xué)改革創(chuàng)新與實(shí)踐。

2 課程教學(xué)改革創(chuàng)新與實(shí)踐過程與成果

2.1 教學(xué)改革創(chuàng)新與實(shí)踐過程

以“職業(yè)崗位需求”為目標(biāo)，以“汽車電工電子技術(shù)應(yīng)用”為主線，對該課程大膽進(jìn)行教學(xué)改革?；A(chǔ)課教師認(rèn)真學(xué)習(xí)汽車電氣設(shè)備與維修等相關(guān)專業(yè)課，認(rèn)真聽課，虛心請教。專業(yè)課教師認(rèn)真聽基礎(chǔ)課教師的課，準(zhǔn)確把握基礎(chǔ)課應(yīng)該講到的“度”。

教師深入汽車企業(yè)一線掌握汽車相關(guān)崗位流程、崗位職責(zé)、收集并整理經(jīng)典案例和成功經(jīng)驗(yàn)[1]，為將實(shí)際工程任務(wù)轉(zhuǎn)化為典型學(xué)習(xí)任務(wù)打好基礎(chǔ)。課題組著手基于工作過程一體化課程開發(fā)，由技術(shù)總監(jiān)提供實(shí)際工程任務(wù)，從中提煉得到相關(guān)聯(lián)任務(wù)集合，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為教學(xué)項(xiàng)目。

以典型汽車電子電路和汽車常用電氣設(shè)備為出發(fā)點(diǎn)，以工作任務(wù)為核心整合理論知識。“以項(xiàng)目為導(dǎo)向，以工作任務(wù)為驅(qū)動(dòng)”序化教學(xué)內(nèi)容[2]。每個(gè)項(xiàng)目按照“由淺入深、循序漸進(jìn)”原則設(shè)計(jì)幾個(gè)典型工作任務(wù)，每一個(gè)工作任務(wù)由五個(gè)基本模塊構(gòu)成[3]：（1）任務(wù)描述：描述電工電子技術(shù)在汽車上應(yīng)用實(shí)例；（2）任務(wù)目標(biāo)：明確該任務(wù)應(yīng)掌握的理論知識及應(yīng)達(dá)到的實(shí)踐技能；（3）理論課堂：展開工作任務(wù)中整合理論知識的學(xué)習(xí)；（4）任務(wù)實(shí)施：創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，下發(fā)任務(wù)工單，組織實(shí)踐教學(xué)；（5）任務(wù)測評：通過自評、互評、師評對工作任務(wù)完成情況進(jìn)行綜合評價(jià)。

在教學(xué)中充分運(yùn)用啟發(fā)、行動(dòng)導(dǎo)向等教學(xué)方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，真正使學(xué)生由“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。利用校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地，實(shí)施“以項(xiàng)目為導(dǎo)向，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式，校企共同完成教學(xué)。使學(xué)生獲得汽車電工電子技術(shù)必要的基本理論知識、分析方法和實(shí)踐技能，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.2 課題研究成果

按照“以項(xiàng)目為導(dǎo)向，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)”的編寫模式，主持編寫《汽車電工電子技術(shù)》教材，并在2011年9月出版發(fā)行，反饋很好。

經(jīng)過幾年建設(shè)，積累了大量教學(xué)資料和成功經(jīng)驗(yàn)，建成課程網(wǎng)站，于2011年12月順利通過院級精品課評審，不斷完善教學(xué)資源庫建設(shè)。校企共同完成汽車電工電子基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)，設(shè)計(jì)并開展實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，完善培訓(xùn)包建設(shè)。

公開發(fā)表與課程教學(xué)改革相關(guān)論文，完成課題研究相關(guān)的科研立項(xiàng)。

3 課程教學(xué)改革與實(shí)踐的創(chuàng)新點(diǎn)

（1）本著理論“必需、夠用”的原則，打破原有課程體系，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選擇與整合，實(shí)現(xiàn)知識的重構(gòu)。

（2）深入企業(yè)，獲取相互關(guān)聯(lián)的典型工作任務(wù)集合，轉(zhuǎn)化為教學(xué)項(xiàng)目，校企共同開發(fā)基于工作過程的典型工作任務(wù)。

（3）充分利用校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地，創(chuàng)設(shè)職業(yè)情境，以學(xué)生為中心，實(shí)施“以項(xiàng)目為導(dǎo)向，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式。

（4）制作任務(wù)工單，以過程考核為主，期末考核為輔，建立科學(xué)的考核評價(jià)體系。

4 課程教學(xué)改革與實(shí)踐的意義

（1）以實(shí)際的崗位需求調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，把必須掌握的理論知識貫穿在工作任務(wù)之中，促進(jìn)學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)，支撐了人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量。

（2）課題研究成果的應(yīng)用為后續(xù)專業(yè)核心課程“汽車電氣設(shè)備與維修、汽車電控技術(shù)、汽車檢測診斷技術(shù)”的學(xué)習(xí)和學(xué)生獲取職業(yè)資格證書奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（3）依托該課題研究，課題組成員獲得國家示范院校培訓(xùn)、實(shí)踐技能培養(yǎng)等學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，教學(xué)能力得到很大的提升，也得到學(xué)院及上級主管部門的嘉獎(jiǎng)。

（4）該課題研究成功經(jīng)驗(yàn)，引領(lǐng)專業(yè)其他課程的教學(xué)改革，助推專業(yè)建設(shè)，為汽車行業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)了眾多高端技能型專門人才。

參考文獻(xiàn)

[1] 賈寶會(huì).技能實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)實(shí)踐與研究[J].職業(yè)技術(shù)教育，2006（17）：77-78.

篇2

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；電氣工程概論；互動(dòng)式教學(xué)法；教學(xué)效果

作者簡介：韓楊（1982-），男，四川成都人，電子科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院，講師。（四川 成都 611731）

基金項(xiàng)目：本文系電子科技大學(xué)中央高校基本科研項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：2672011ZYGX2011J093）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）10-0057-02

“電氣工程概論”課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。課程圍繞電氣工程領(lǐng)域的幾個(gè)主要分支——電機(jī)電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、高電壓與絕緣技術(shù)、電力電子與電力傳動(dòng)、電工新技術(shù)等方面進(jìn)行全面系統(tǒng)的介紹。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生對電氣學(xué)科的發(fā)展歷史和應(yīng)用現(xiàn)狀有全景式的了解，對進(jìn)一步深入電氣工程學(xué)科類專業(yè)學(xué)習(xí)起到導(dǎo)航作用，并逐步培養(yǎng)對電氣科學(xué)與工程的崇尚與追求的專業(yè)精神以及創(chuàng)新意識。[1，2]

實(shí)踐表明，學(xué)生總是習(xí)慣于知識的“定量”化灌輸模式，而對于這樣一門以“定性”介紹為主、沒有公式講解和詳細(xì)專業(yè)理論分析的課程，最初還有些不適應(yīng)。如何激發(fā)學(xué)生對電氣專業(yè)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)搜索和圖書館資料查詢等手段，去主動(dòng)了解和掌握一些專業(yè)知識背景，是課堂教學(xué)中需要著重思考和實(shí)踐的課題。[3-5]筆者經(jīng)過兩三年的電氣工程概論教學(xué)后，在重點(diǎn)講述電力系統(tǒng)自動(dòng)化、電力電子與電力傳動(dòng)等的基礎(chǔ)上，把互動(dòng)式教學(xué)方法成功應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐中。課堂教學(xué)表明，這對于提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力方面是非常有效的。

一、 采用互動(dòng)式教學(xué)方法，探索改革教學(xué)模式

“電氣工程概論”課程涵蓋內(nèi)容多，采用傳統(tǒng)滿堂灌式教學(xué)方法，效果不佳。筆者通過教學(xué)實(shí)踐，摸索出一套有效的方法，教學(xué)安排按照如下順序：教師理論講解—多媒體PPT展示—視頻演示—給學(xué)生布置課后調(diào)研題目—學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分組研討、制作PPT—學(xué)生課堂專題演講—同學(xué)問答互動(dòng)、教師總結(jié)—教師提出整改意見—學(xué)生課后再次收集資料、完成研究報(bào)告。這種互動(dòng)式方法培養(yǎng)了學(xué)生對課程的興趣，使他們在PPT演講、書面表達(dá)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面都起到積極作用。

二、調(diào)整更新教學(xué)內(nèi)容，提升課堂教學(xué)質(zhì)量

1.課程緒論

（1）主要內(nèi)容：電氣工程在國民經(jīng)濟(jì)中的地位；電氣科學(xué)與工程的發(fā)展簡史、前景、理論基礎(chǔ)和常用計(jì)算機(jī)程序，譬如EMTP、MATLAB、BPA、EMTDC、PSPICE等。應(yīng)達(dá)要求：了解電氣科學(xué)與工程的產(chǎn)生過程；了解電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的二級學(xué)科分布；了解電氣工程學(xué)科的發(fā)展前景和在國民經(jīng)濟(jì)中的主要應(yīng)用和作用。

（2）教學(xué)設(shè)計(jì)：圍繞使學(xué)生對本課程的專業(yè)背景、主要應(yīng)用前景有一個(gè)清晰的認(rèn)識和激發(fā)其對本專業(yè)的熱愛這一目標(biāo)來展開。在講授過程中，補(bǔ)充智能電網(wǎng)、新能源的開發(fā)利用技術(shù)等當(dāng)前國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，擴(kuò)展學(xué)生的專業(yè)視野。

2.電機(jī)電器及其控制技術(shù)

（1）主要內(nèi)容：電機(jī)的作用及其發(fā)展簡史；電機(jī)的分類與結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域、選用與運(yùn)行控制；電機(jī)學(xué)的研究內(nèi)容概要；電器的發(fā)展歷史和分類。應(yīng)達(dá)要求：了解電機(jī)的基本作用、發(fā)展簡史、電器的發(fā)展歷史；理解電機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用領(lǐng)域；掌握電機(jī)的可逆原理；理解電機(jī)學(xué)的主要研究內(nèi)容、高壓電器與低壓電器的基本結(jié)構(gòu)與作用；掌握電機(jī)分類方法和不同類別的電機(jī)特點(diǎn)。

（2）教學(xué)設(shè)計(jì)：介紹電機(jī)與電器學(xué)科的概況、發(fā)展簡史，使學(xué)生對電機(jī)學(xué)等后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課程以及電機(jī)的微機(jī)控制技術(shù)等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)建立初步的感性認(rèn)識。通過FLASH制作的同步電機(jī)勵(lì)磁過程和旋轉(zhuǎn)磁場模擬動(dòng)畫來加強(qiáng)學(xué)生對電機(jī)學(xué)理論知識的理解。對于電器部分，通過圖片的形式向?qū)W生展示各種電器，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識；對于高壓電器部分，由于裝置體積龐大，采用視頻錄相講解的方法，拉近學(xué)生對高壓電器的感性距離。

3.電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)

（1）主要內(nèi)容：電力系統(tǒng)發(fā)展簡史；電力系統(tǒng)簡介；發(fā)電廠、電網(wǎng)概述；電力市場簡介；電力新技術(shù)與發(fā)展趨勢。應(yīng)達(dá)要求：了解電力系統(tǒng)的發(fā)展簡史和我國電力工業(yè)的發(fā)展概況、交直流輸電技術(shù)的發(fā)展過程、各種類型的能源發(fā)電原理及其特點(diǎn)；了解電力市場的概念、電力新技術(shù)的發(fā)展趨勢；理解電力系統(tǒng)的功能與作用、現(xiàn)代電力系統(tǒng)的主要特點(diǎn)和運(yùn)行過程。

（2）教學(xué)設(shè)計(jì)：主要講授電力系統(tǒng)的概況、基本概念，內(nèi)容涉及發(fā)、輸、供、配、用幾大部分，按發(fā)電部分、電網(wǎng)運(yùn)行與調(diào)度、電力應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)順序介紹。教學(xué)過程中首先從系統(tǒng)的角度對電力系統(tǒng)進(jìn)行介紹，使學(xué)生建立對電力系統(tǒng)整體功能及結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對各個(gè)組成部分分別闡述。在講述電力系統(tǒng)發(fā)展前沿技術(shù)的時(shí)候，本著自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化的發(fā)展主線，將智能電網(wǎng)的概念引入課堂。

4.電力電子技術(shù)與電力傳動(dòng)

（1）主要內(nèi)容：電力電子技術(shù)的作用與發(fā)展簡史；電力電子技術(shù)的特點(diǎn)和研究內(nèi)容、應(yīng)用領(lǐng)域；電力電子技術(shù)的地位、發(fā)展方向和電力傳動(dòng)概況。應(yīng)達(dá)要求：了解電力電子技術(shù)的作用、發(fā)展歷史；了解電力電子技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域和新技術(shù)的發(fā)展趨勢；了解電力傳動(dòng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域；理解電力電子技術(shù)的概念與特點(diǎn)和直流電機(jī)、交流電機(jī)傳動(dòng)的基本原理。

（2）教學(xué)設(shè)計(jì)：介紹電力電子技術(shù)的作用、歷史、主要特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢。電力電子技術(shù)是我院電氣專業(yè)一門重要的專業(yè)課程。對半導(dǎo)體變流技術(shù)的發(fā)展歷程進(jìn)行講授，讓學(xué)生明確電力電子技術(shù)的本質(zhì)和重要意義；將實(shí)驗(yàn)室電力電子器件作為道具，在課堂上實(shí)物演示，讓學(xué)生建立感性認(rèn)識。在講述電力傳動(dòng)部分時(shí)，結(jié)合工程實(shí)踐進(jìn)行案例教學(xué)，使學(xué)生明確電力傳動(dòng)在工業(yè)中的應(yīng)用概況；結(jié)合科研課題，將典型案例通過PPT向?qū)W生展示。

5.高電壓與絕緣技術(shù)

（1）主要內(nèi)容：高電壓與絕緣技術(shù)發(fā)展簡史及主要內(nèi)容；高電壓新技術(shù)及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用。應(yīng)達(dá)要求：了解高電壓與絕緣技術(shù)的作用；了解高電壓的產(chǎn)生原理和試驗(yàn)設(shè)備；了解高電壓新技術(shù)及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用；理解基本的高電壓及絕緣試驗(yàn)操作。

（2）教學(xué)設(shè)計(jì)：介紹高電壓與絕緣技術(shù)的發(fā)展歷程、應(yīng)用領(lǐng)域及其試驗(yàn)技術(shù)。本章具有很強(qiáng)的專業(yè)背景，因此在教學(xué)時(shí)，采用了PPT講授和視頻演示相結(jié)合的教學(xué)手段，突出高電壓技術(shù)的產(chǎn)生背景、發(fā)展歷程、試驗(yàn)條件和環(huán)境等，達(dá)到讓學(xué)生建立一個(gè)感性認(rèn)識的目的。

6.電工新技術(shù)

（1）主要內(nèi)容：電工新技術(shù)發(fā)展趨勢、超導(dǎo)電工技術(shù)、聚變電工技術(shù)、磁流體技術(shù)、可再生能源技術(shù)、磁懸浮列車技術(shù)、燃料電池技術(shù)、飛輪儲(chǔ)能技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)。應(yīng)達(dá)要求：了解電工新技術(shù)的發(fā)展趨勢、超導(dǎo)電工技術(shù)、磁聚變電工技術(shù)的基本原理及應(yīng)用，磁流體發(fā)電和推進(jìn)技術(shù)、磁懸浮列車技術(shù)、燃料電池技術(shù)及應(yīng)用，飛輪儲(chǔ)能技術(shù)及應(yīng)用和微機(jī)電系統(tǒng)的基本概念。

（2）教學(xué)設(shè)計(jì)：主要以PPT講授為主。對超導(dǎo)電工、聚變電工、可再生能源發(fā)電、燃料電池技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)等前沿技術(shù)進(jìn)行專題概述。

三、改革教學(xué)方法，創(chuàng)新互動(dòng)式教學(xué)模式

1.注重課堂引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在教學(xué)過程中，借助網(wǎng)絡(luò)資源，向?qū)W生介紹電氣行業(yè)的應(yīng)用情況和相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)品和市場情況，譬如給學(xué)生介紹聯(lián)合證卷行業(yè)深度分析“電力電子，我們可以看得更遠(yuǎn)”，重點(diǎn)介紹電力電子變頻器、整流設(shè)備、無功補(bǔ)償設(shè)備SVG、開關(guān)電源、直流輸電裝備等技術(shù)的實(shí)際工程應(yīng)用，介紹相關(guān)企業(yè)和上市公司產(chǎn)品和市場概況，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.加強(qiáng)課堂互動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性

為了加強(qiáng)課堂互動(dòng)，采用了PPT講解和視頻教學(xué)相結(jié)合的方法，進(jìn)行多個(gè)專題介紹。譬如：核裂變之歷史回顧、中廣核集團(tuán)介紹、日本核事故回顧、歐洲核聚變裝置、中國托克馬克聚變裝置、日本新干線與中國高速鐵路、國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)公司宣傳片；汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)安裝視頻和三峽發(fā)電廠簡介。學(xué)生觀看完視頻后，進(jìn)行提問：裂變和聚變的區(qū)別是什么？日本核泄漏事故的原因是什么？避免核事故的方法有哪些？日本新干線和中國高鐵的技術(shù)要點(diǎn)有哪些？汽輪機(jī)和水輪機(jī)的原理是什么等等。鼓勵(lì)學(xué)生回答問題，凡是舉手回答問題的學(xué)生，在平時(shí)成績上加2分，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。隨后，教師進(jìn)行總結(jié)評論。

3.推行專題報(bào)告，活躍課堂氣氛

采用學(xué)生專題演講方法，激發(fā)自主學(xué)習(xí)興趣和收集整理資料的能力。學(xué)生3人一組，分工協(xié)作完成資料收集、PPT制作和課后研究報(bào)告撰寫。學(xué)生報(bào)告題目有：智能電網(wǎng)概述、電氣化鐵路接觸網(wǎng)介紹、電能存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展概況、地?zé)岚l(fā)電的現(xiàn)狀與技術(shù)要點(diǎn)、PLC的原理與應(yīng)用、國內(nèi)外智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢、柔性太陽能電池、國內(nèi)外高壓直流輸電工程簡介、電力系統(tǒng)柔性輸配電技術(shù)、城市軌道交通供電系統(tǒng)和電動(dòng)汽車電源系統(tǒng)等等。學(xué)生報(bào)告后，其他學(xué)生提3～5個(gè)問題，報(bào)告者首先作答，教師隨后總結(jié)，并對相關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行詳細(xì)講解。對提問的同學(xué)，在平時(shí)成績上加2分。這樣課堂氣氛非?；钴S，學(xué)生爭先恐后舉手發(fā)言。

四、結(jié)束語

通過和學(xué)生的溝通發(fā)現(xiàn)，學(xué)生非常喜愛這種互動(dòng)式教學(xué)方法，感覺課堂不再枯燥，而是充滿活力，在知識獲取和創(chuàng)新、演講能力和書面表達(dá)方面都得到全面的鍛煉，收獲頗豐。學(xué)生的積極性被充分調(diào)動(dòng)起來了，課堂氣氛活躍，學(xué)生學(xué)習(xí)中找到了快樂，對電氣工程專業(yè)提升了興趣。教學(xué)實(shí)踐表明，互動(dòng)式教學(xué)方法在電氣工程概論課程的應(yīng)用是成功的。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉晉，牛印鎖，文俊.國內(nèi)外“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)研究[J].中國電力教育，2012，（6）：64-65.

[2]楊鴻波，高晶敏，侯霞，等.“電路分析”課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].中國電力教育，2011，（2）：99-100.

[3]蔣陸萍，蔣宇琦.自主教學(xué)法在“電力生產(chǎn)概論”課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國電力教育，2012，（15）：67-68.

篇3

【關(guān)鍵詞】電氣工程 自動(dòng)化 智能化技術(shù)

一、概述電氣工程及其自動(dòng)化

電氣工程及其自動(dòng)化是指電工程及其自動(dòng)化（Electrical Engineering簡稱EE），這是一門綜合性較強(qiáng)的科目，涉及機(jī)電一體化技術(shù)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，電機(jī)電器技術(shù)信息與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等多個(gè)學(xué)科的交融學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的概念認(rèn)為用于創(chuàng)造產(chǎn)生電氣與電子系統(tǒng)的有關(guān)學(xué)科的總和就是電氣工程，實(shí)際上它的現(xiàn)實(shí)意義早已超出原來定義的范疇了。它現(xiàn)在指的是幾乎涵蓋了所有的與電子、光子有關(guān)的所有工程行為。另外，如今的電氣工程自動(dòng)化極容易受到信息技術(shù)的發(fā)展、物理科學(xué)知識的應(yīng)用還有技術(shù)的發(fā)展和變化的影響，所以中國自身的電氣工程及其自動(dòng)化在向國外借鑒和學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上還要結(jié)合自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國情的需要適時(shí)調(diào)整，適時(shí)改進(jìn)。

二、理論基礎(chǔ)分析

對于智能技術(shù)來說，其理論基礎(chǔ)主要包括了控制學(xué)、語言學(xué)、生物學(xué)及信息學(xué)等方面，具有比較強(qiáng)的綜合性。智能技術(shù)就是使機(jī)器具有一定的人工智能，能夠獨(dú)立開展一些危險(xiǎn)和難度比較高的工作。為了確保其運(yùn)用的可行性，要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)開展可操作性的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并對其實(shí)效性和有效性進(jìn)行研究。

對于電氣工程來說，為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制繼續(xù)的健康發(fā)展，要對智能技術(shù)進(jìn)行研究，比如，電子電氣技術(shù)和信息手機(jī)以及處理等，在電氣工程中得以應(yīng)用其實(shí)用性和適應(yīng)性比較強(qiáng)。智能技術(shù)是計(jì)算技術(shù)的一個(gè)高端分支，在電氣工程中的應(yīng)用越來越多，并獲得了良好的效果。在電氣工程中應(yīng)用這種技術(shù)，能夠提升工作效率，還能減少投入成本，降低工作壓力，對人力資源進(jìn)行科學(xué)配置。

三、論述智能化技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢

智能化技術(shù)是一種高科技的控制技術(shù)，這種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)在實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展有著重要的作用。智能化技術(shù)是指在工作時(shí)更高效化、自主化和無人操作化。智能化技術(shù)最顯著的特點(diǎn)是可以自動(dòng)化生產(chǎn)、可以靈活地操控，并且符合環(huán)保的特色，具備優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)量，而且信息的合成率比較高。資源的優(yōu)化性能也很高。電氣智能化設(shè)備的系統(tǒng)具備非常明顯的特點(diǎn)，可以通過自我檢查和調(diào)控來操控整個(gè)生產(chǎn)過程，無需人過多的操心。這樣的智能化設(shè)備有自檢系統(tǒng)，可以通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行自我檢測和評估，檢測到哪條線路和電網(wǎng)出現(xiàn)問題，可以及時(shí)解決。（引用自參考文獻(xiàn)[4]）另外，它具有靈活性，可以通過自動(dòng)化電力系統(tǒng)了解到更多的產(chǎn)業(yè)信息，也可以通過信息進(jìn)行大規(guī)模的接入，智能系統(tǒng)和現(xiàn)在的電力范圍市場交易進(jìn)行了連接，減輕管理中的超負(fù)荷工作，實(shí)行最為簡單的資源優(yōu)化，強(qiáng)化系統(tǒng)管理。

電氣工程自動(dòng)化運(yùn)用智能化技術(shù)來提高電氣自動(dòng)化的工作效率的，作為智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中應(yīng)用的主要目的，也是其優(yōu)勢所在。它不僅可以促進(jìn)電氣工程發(fā)展，還能降低成本，節(jié)省人力物力。還有效地解決了傳統(tǒng)控制的弊端和系統(tǒng)穩(wěn)定性的問題，并不斷地提升了電氣設(shè)備運(yùn)行的智能化程度，也提高了電氣工程自動(dòng)化的效率。經(jīng)過分析研究后，可了解到智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中更主要的優(yōu)勢是它能使電氣工程自動(dòng)化擁有更完善的控制系統(tǒng)，還也簡化了電氣工程的控制流程，使其在結(jié)構(gòu)上更合理，效率也得到極大的提升。

四、當(dāng)前智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢

經(jīng)過綜合分析和研究表明，當(dāng)前智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)中的表現(xiàn)分別是智能控制、故障診斷、優(yōu)化設(shè)計(jì)和無功補(bǔ)償這四方面。（引用自參考文獻(xiàn)[3]）智能控制是首要也是關(guān)鍵，因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)了電氣工程自主化控制，應(yīng)用在電氣系統(tǒng)的信息處理，記錄系統(tǒng)故障和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對電氣系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控等方面。智能化的故障診斷能全面而又精確的診斷電氣系統(tǒng)在運(yùn)行過程中發(fā)生的故障。電氣工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)和過程是非常繁瑣和復(fù)雜的，需要專業(yè)的設(shè)計(jì)人員利用智能化技術(shù)針對電氣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。雖然設(shè)計(jì)過程非常地復(fù)雜，但它使智能化技術(shù)變得更加實(shí)用和方便，也更能節(jié)省材料和費(fèi)用。無功補(bǔ)償，功指的就是電功率，無功補(bǔ)償?shù)闹悄芗夹g(shù)的運(yùn)用，可以通過記錄電力相關(guān)的參數(shù)后，再根據(jù)這些參數(shù)選擇無功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備，通過安裝設(shè)備實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償，以減少電力消耗來實(shí)現(xiàn)平衡。其實(shí)，智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的具體應(yīng)用還有很多，例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、精密傳感技術(shù)，GPS定位技術(shù)等相關(guān)的綜合應(yīng)用。隨著產(chǎn)品市場競爭的日趨激烈，智能化產(chǎn)品的優(yōu)勢更加突出，在實(shí)際操作和應(yīng)用中得到廣泛的使用。

另外，智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的發(fā)展主要是系統(tǒng)功能和體系結(jié)構(gòu)。從系統(tǒng)功能看，運(yùn)用了高性能的PLC技術(shù)，直接通過窗口和菜單操作，插補(bǔ)和補(bǔ)償方式更加多樣化。體系結(jié)構(gòu)發(fā)展更加集成化、模塊化和網(wǎng)絡(luò)化。（引用自參考文獻(xiàn)[2]）在未來，智能電網(wǎng)是電力的發(fā)展方向，而發(fā)展的重點(diǎn)是電力設(shè)備制造商要實(shí)現(xiàn)發(fā)、輸、變、配、用電在整個(gè)環(huán)節(jié)的管控一體化和互動(dòng)化，滿足智能電網(wǎng)的需求以提供發(fā)電到用電整個(gè)價(jià)值鏈中的自動(dòng)化，這無疑是未來電力市場的核心所在。為將電力設(shè)備的智能化引入縱深，國家電力建設(shè)中需要將新型的電子式互感器、先進(jìn)的傳感器技術(shù)、預(yù)防性維修的智能組件和基于通用網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)提高到國際標(biāo)準(zhǔn)。（引用自參考文獻(xiàn)[1]）在未來發(fā)展中實(shí)現(xiàn)對電力的自動(dòng)化監(jiān)視與控制，能有效保障供電可靠性和供電品質(zhì)，并且有利于合理安排生產(chǎn)計(jì)劃，節(jié)約電力成本以及檢修成本。為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，未來國家會(huì)對智能電網(wǎng)加大建設(shè)，電力設(shè)備的智能化將是整個(gè)建設(shè)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵。

五、總結(jié)

本文通過對電氣工程及其自動(dòng)化的概述，并針對現(xiàn)在廣泛被應(yīng)用的智能化技術(shù)進(jìn)行深入的分析研究，就其特性和優(yōu)勢方面來展來開探討。其次，綜合智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來趨勢進(jìn)行論述。電力的應(yīng)用在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的社會(huì)中不斷地被深化和發(fā)展，成為了人們生活更加現(xiàn)代化和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展象征的一個(gè)重要標(biāo)志。從某種意義上講，它的發(fā)達(dá)程度代表了一個(gè)國家的科技的進(jìn)步水平。所以，在這樣的環(huán)境和要求里，如何提高電氣工程及其自動(dòng)化成為關(guān)鍵問題，而與智能化技術(shù)相結(jié)合是為適應(yīng)其發(fā)展需要的最好的選擇。因此，智能化技術(shù)的研究及其在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義的。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ]張毅、王德寬、劉曉波、文正國、王聰；水電廠智能化技術(shù)發(fā)展趨勢與應(yīng)用[A]；中國水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)信息化專業(yè)2012年年會(huì)優(yōu)秀論文專集[C]；2012年

[2]莫家寧. 智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探討[J]. 機(jī)電信息，2013年

[3]劉次福. 初探智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J]. 通訊世界，2013。

篇4

關(guān)鍵詞：傳感器與自動(dòng)檢測技術(shù)；教學(xué)方式；項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）36-0150-02

傳感器與自動(dòng)檢測技術(shù)是自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、測控技術(shù)與儀器等電氣信息類專業(yè)的主干課程，它在工業(yè)自動(dòng)化、軍事國防、家用電器、醫(yī)療衛(wèi)生等各領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用。在現(xiàn)代化的企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)及高等院校，科技人員和教師會(huì)經(jīng)常遇到大量復(fù)雜的測量及檢測工作，若對所使用傳感器的轉(zhuǎn)換基本原理、各種物理量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析等缺乏基本的理論和實(shí)驗(yàn)技能，就無法勝任企業(yè)工作和教學(xué)工作。教學(xué)和科研是研究型大學(xué)至關(guān)重要的兩個(gè)重要方面，兩者相輔相成且相互促進(jìn)。教師只有在科研創(chuàng)造性活動(dòng)中取得了研究成果，才能作為真正的知識傳授給學(xué)生，也只有這種教學(xué)才是真正的大學(xué)教學(xué)[1]。而國內(nèi)，眾多大學(xué)的教學(xué)模式為教師授課、學(xué)生被動(dòng)聽課和被動(dòng)完成課后作業(yè)與實(shí)驗(yàn)。然而，這種教學(xué)方法不利于充分激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，不利于發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，無法適應(yīng)當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)與社會(huì)發(fā)展的迫切需求。傳統(tǒng)上，傳感器與自動(dòng)檢測技術(shù)課程，可按照傳感器、檢測技術(shù)和智能檢測系統(tǒng)模塊，將整個(gè)課程學(xué)習(xí)內(nèi)容劃分為傳感技術(shù)基礎(chǔ)、各類傳感器的原理及應(yīng)用、各類檢測技術(shù)和信號處理技術(shù)、智能檢測系統(tǒng)等。其課程內(nèi)容包括傳感技術(shù)概述、傳感器的基本特性、各種類型的傳感器工作原理與應(yīng)用（主要包括應(yīng)變式、電感式、電容式、壓電式、磁電式、熱電式和光電式等），傳感器的標(biāo)定方法等；檢測技術(shù)主要包括參數(shù)檢測與估計(jì)的一般原理、檢測儀器接口與總線技術(shù)、虛擬儀器、微弱信號檢測方法、抗干擾技術(shù)、測量信號處理與信息融合方法等；智能檢測系統(tǒng)包括智能型的檢測系統(tǒng)基本概述、一般性的設(shè)計(jì)方法以及典型的智能檢測系統(tǒng)示例（主要包括智能機(jī)器人系統(tǒng)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)）等。這類課程可滿足本科課程教學(xué)大綱的基本目標(biāo)要求，也適度地反映了本學(xué)科國內(nèi)外科學(xué)研究和教學(xué)研究的先進(jìn)成果和最新發(fā)展。但是，如果采納教師授課、學(xué)生被動(dòng)聽課等教學(xué)模式，仍然無法確保教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量[2，3]。

為此，亟待改革傳統(tǒng)教學(xué)方式，本文借鑒歐美國家研究型大學(xué)的教學(xué)法，在傳感器與自動(dòng)檢測技術(shù)課程上進(jìn)行了以教師科研項(xiàng)目為中心的教學(xué)方式，將科研成果引入教學(xué)環(huán)節(jié)中。

一、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法

一般，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法指的是一種建立在建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法。這種方法認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力來自生存環(huán)境的壓力――待解決的問題。針對課堂教學(xué)而言，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法以教師科研項(xiàng)目為中心，由教師根據(jù)當(dāng)前教學(xué)大綱目標(biāo)設(shè)計(jì)相關(guān)知識的項(xiàng)目任務(wù)。針對所提出的實(shí)踐問題，采取PPT演示等方式，給出完成項(xiàng)目的策略。引導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊練、協(xié)同合作、互助學(xué)習(xí)。簡言之，它是實(shí)施探究式教學(xué)方法的一種，是以老師為引導(dǎo)、以學(xué)生為主體、以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，它既是一種課程設(shè)計(jì)模式，又是一種教學(xué)方法。主要目標(biāo)是使學(xué)生置身于探索知識的情景之中，即在真實(shí)世界中應(yīng)用相關(guān)的知識解決特定的項(xiàng)目問題，從而促使學(xué)生主動(dòng)吸收、重組自己的知識結(jié)構(gòu)，從而從根本上將傳統(tǒng)課堂中老師“滿堂灌轉(zhuǎn)”變?yōu)椤皩W(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式。這種教學(xué)的關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)、認(rèn)知能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，并使教學(xué)理念的實(shí)施更符合人的認(rèn)知學(xué)習(xí)規(guī)律。

二、以科研項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)法具體策略

1.設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目。教師可根據(jù)傳感器與自動(dòng)檢測技術(shù)教材和教學(xué)大綱總體教學(xué)目標(biāo)將課程內(nèi)容分為有限的小項(xiàng)目。教師在開課前，介紹項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法基本概念，并使學(xué)生明確所設(shè)計(jì)每個(gè)各項(xiàng)目中的任務(wù)；每次授課前，及時(shí)公布項(xiàng)目內(nèi)容以及項(xiàng)目所需知識點(diǎn)，請同學(xué)做好預(yù)習(xí)。

2.創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。如制作新穎的多媒體PPT課件，內(nèi)容為《傳感器與自動(dòng)檢測技術(shù)》中“應(yīng)變式傳感器”，教學(xué)對象為四年制電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)三年級本科生；教師將課前設(shè)計(jì)好的項(xiàng)目作為學(xué)生。

3.引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。提出項(xiàng)目任務(wù)后，教師詳細(xì)講解項(xiàng)目相關(guān)的知識和要求、解釋案例和項(xiàng)目內(nèi)容，促使學(xué)生對項(xiàng)目訓(xùn)練產(chǎn)生好奇心，進(jìn)而產(chǎn)生興趣；然后將學(xué)生劃分為幾個(gè)小組，即項(xiàng)目組，分組討論與分析項(xiàng)目，初步找出完成項(xiàng)目的基本策略，再經(jīng)由多次師生溝通完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。

4.完成項(xiàng)目課題之后，項(xiàng)目組在課堂演示各自的項(xiàng)目作品；通過相互交流，不斷學(xué)習(xí)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，最終通過小組間的交流彌補(bǔ)各自學(xué)生的不足。同時(shí)，學(xué)生應(yīng)及時(shí)匯報(bào)本組完成項(xiàng)目的過程和結(jié)果，便于教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而及時(shí)解決學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中遇到的瓶頸問題。

三、以科研項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)法特色及優(yōu)點(diǎn)

以教師科研項(xiàng)目為中心的教學(xué)方式具備以下幾個(gè)方面的特色。

1.授課內(nèi)容實(shí)用：針對典型傳感器，提供實(shí)用的應(yīng)用電路，并做詳盡分析，取材新穎有針對性，科研項(xiàng)目范例使用。

2.可激發(fā)學(xué)生的想象力：一般傳感器與自動(dòng)檢測技術(shù)教材的課后練習(xí)題，多數(shù)有固定答案，缺少對學(xué)生想象力的挖掘和引導(dǎo)。而科研項(xiàng)目任務(wù)的分析與設(shè)計(jì)需要學(xué)生自由發(fā)揮，讓他們意識到傳感器不僅是一個(gè)測量工具，最強(qiáng)大的傳感器設(shè)計(jì)技術(shù)來源于他們實(shí)踐項(xiàng)目時(shí)的頭腦，有利于激發(fā)學(xué)生的想象力；學(xué)生通過主動(dòng)參與教師教學(xué)過程，親身實(shí)踐，激發(fā)了學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，從而更深化了對理論知識的理解，有利于培養(yǎng)開放性思維和創(chuàng)造性。

3.科研學(xué)習(xí)任務(wù)可以分為必選任務(wù)和可選任務(wù)：科研項(xiàng)目任務(wù)的設(shè)計(jì)要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際知識框架、對特定知識的學(xué)習(xí)興趣，對于大多數(shù)學(xué)生，只要求完成科研項(xiàng)目的基礎(chǔ)部分，即必選的項(xiàng)目任務(wù)；而對于學(xué)習(xí)興趣較為強(qiáng)烈的同學(xué)，可以將項(xiàng)目依據(jù)難易程度、復(fù)雜程度為其設(shè)計(jì)不同層次的可選任務(wù)。

4.提高教師的教學(xué)科研水平：這種教學(xué)方法可促使教師所從事的科學(xué)研究，不斷地得到提高。當(dāng)然，其中需要教師把在科研項(xiàng)目中取得的關(guān)鍵、重要技術(shù)成果轉(zhuǎn)變成與本課程相關(guān)的知識，再傳授給學(xué)生，從而提高教學(xué)水平；可有效改變因滿足于做教書匠、吃老本的舊習(xí)慣，從而避免知識陳舊和老化，使教師既能提高自我意識與動(dòng)力，也能不自閉于書本知識，提高務(wù)實(shí)實(shí)踐技能。

5.跨學(xué)科性：科研項(xiàng)目為中心的教學(xué)方式具備著跨學(xué)科性，它是指通過教師科研項(xiàng)目內(nèi)容所包容的跨學(xué)科的綜合內(nèi)容來達(dá)到教學(xué)的完整性，這在傳統(tǒng)的傳感器與自動(dòng)檢測技術(shù)教材學(xué)習(xí)中不能較好地實(shí)現(xiàn)。

四、結(jié)束語

我院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)課程的構(gòu)建還處于探索發(fā)展期，教師和學(xué)生一致認(rèn)為項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的傳感器與自動(dòng)檢測技術(shù)課程教學(xué)方式有較大的收獲。下一步，我們還將根據(jù)學(xué)生反饋，進(jìn)一步改進(jìn)科研項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，達(dá)到更貼近學(xué)生實(shí)際情況的目的。同時(shí)，還將進(jìn)一步完善教學(xué)大綱和課程計(jì)劃，對課程相關(guān)科研項(xiàng)目的銜接進(jìn)行深入優(yōu)化與設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李勇，賀慶棠.國外研究型大學(xué)教學(xué)模式的優(yōu)勢及借鑒[J].中國高等教育，2009，（1）：60-62.

[2]王宏，劉沖.以研究項(xiàng)目為中心的數(shù)字信號處理課程教學(xué)法研究與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2014，（6）：114-115.

篇5

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化專業(yè) 系統(tǒng)和理念 核心能力培養(yǎng) 專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革

一、自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生核心能力概述

自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備的核心能力應(yīng)是核心知識和能力的綜合。那么，試問什么才是自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生所應(yīng)該掌握的核心知識與能力呢？自動(dòng)化的核心是“控制與系統(tǒng)”，這已經(jīng)是自動(dòng)化領(lǐng)域科技工作者的共識。因此，自動(dòng)化專業(yè)的核心知識應(yīng)由緊密圍繞“控制與系統(tǒng)”的課程內(nèi)容所組成，而其能力則包含工程實(shí)踐能力與自我創(chuàng)新能力。

面對當(dāng)今世界知識的爆炸式增長、自動(dòng)化控制手段不斷更新、自動(dòng)化對象不斷擴(kuò)大、自動(dòng)化控制理論不斷發(fā)展的今天，掌握該核心能力的學(xué)生不但可以通過自主學(xué)習(xí)來掌握新知識、新手段、新理論，而且更可以自如地應(yīng)用這些新知識、新手段和新理論。這樣，自動(dòng)化學(xué)生在未來的競爭中，將立于不敗之地，因?yàn)樗麄円殉醪骄邆淞撕诵母偁幠芰Α?/p>

二、創(chuàng)建自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生核心能力的培養(yǎng)體系

讓學(xué)生能更好地掌握自動(dòng)化專業(yè)的核心知識，我覺得可以按照“控制與系統(tǒng)”這條主線來合理安排課程體系。對于涉及到“控制與系統(tǒng)”這一核心內(nèi)容的課程，在教學(xué)時(shí)應(yīng)給予充分的保證。一般來說，自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)分為基礎(chǔ)知識層、控制理論知識層和系統(tǒng)知識層這三個(gè)層次，應(yīng)貫穿于大學(xué)四年，甚至畢業(yè)工作以后。

“基礎(chǔ)層”的課程主要包括高等數(shù)學(xué)、大學(xué)普通物理、計(jì)算機(jī)等，在大一、大二年級開設(shè)，雖然這一層次的課程跟“控制與系統(tǒng)”關(guān)系不緊密，但這一階段主要讓學(xué)生增進(jìn)對“控制與系統(tǒng)”的了解。按照常規(guī)，學(xué)生在這一層次往往是孤立地學(xué)習(xí)各門基礎(chǔ)課程，許多學(xué)生不了解這些課程與專業(yè)之間的聯(lián)系，不了解這些課程跟“控制與系統(tǒng)”的關(guān)系。因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往缺乏興趣，缺乏主動(dòng)性。解決這一問題的有效方法是有意識地讓學(xué)生接觸實(shí)際的“控制與系統(tǒng)”，為學(xué)生創(chuàng)造了解“控制與系統(tǒng)”的機(jī)會(huì)。只有這樣，才能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，從而使學(xué)生能比較牢固地掌握核心知識，在制訂基礎(chǔ)知識層階段的培養(yǎng)計(jì)劃時(shí)，我們應(yīng)盡可能增加學(xué)生接觸真實(shí)的控制系統(tǒng)的機(jī)會(huì)，另外通過開展數(shù)學(xué)建模競賽等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生對系統(tǒng)有初步了解。

“控制理論層”階段，課程涉及到控制與智能、執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)、建模與仿真、計(jì)算與處理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，以及傳感器與檢測技術(shù)等眾多知識領(lǐng)域。這些課程本身就緊緊圍繞自動(dòng)控制系統(tǒng)展開，可以用自動(dòng)控制基本傳閉環(huán)控制原理框圖來表示（如圖1）。因此，在這一階段的教學(xué)過程中，我們應(yīng)有意識地向?qū)W生講解各門課程在整個(gè)控制系統(tǒng)中的作用，讓學(xué)生把所學(xué)的課程融會(huì)貫通到整個(gè)控制系統(tǒng)中，使學(xué)生加深對“控制與系統(tǒng)”的理解。

“系統(tǒng)層”階段，課程設(shè)置的本身就是給學(xué)生講授控制系統(tǒng)（像運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、過程控制等等）。在前兩個(gè)層次的基礎(chǔ)上，再加上相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)、短期課程設(shè)計(jì)和綜合實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)，學(xué)生經(jīng)過強(qiáng)化學(xué)習(xí)后，控制與系統(tǒng)的理念將在學(xué)生心目中根深蒂固。

從以上三個(gè)知識層次中可以看出，“控制與系統(tǒng)”貫穿了整個(gè)所設(shè)課程的全過程。值得注意的是，要取得切實(shí)可行的效果，為學(xué)生營造一個(gè)“在本系統(tǒng)中學(xué)習(xí)本系統(tǒng)”的氛圍十分重要。所謂“在本系統(tǒng)中學(xué)習(xí)本系統(tǒng)”就是在學(xué)生整個(gè)培養(yǎng)過程中盡可能多地為學(xué)生提供接觸實(shí)際控制系統(tǒng)的機(jī)會(huì)，就是向?qū)W生不斷灌輸“系統(tǒng)理念”，就是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)“控制與系統(tǒng)”時(shí)不斷線、不脫節(jié)。我認(rèn)為，對于自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生來講，具備系統(tǒng)理念很重要。所謂系統(tǒng)理念，就是強(qiáng)調(diào)從本系統(tǒng)的角度來分析、研究和實(shí)現(xiàn)各種目標(biāo)，具備了系統(tǒng)理念，學(xué)生學(xué)習(xí)“控制與系統(tǒng)”時(shí)就掌握了主動(dòng)權(quán)。

圖1　自動(dòng)化專業(yè)控制理論層對應(yīng)的知識領(lǐng)域模型傳遞框圖

三、自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)改革

（一）密切圍繞學(xué)生的“系統(tǒng)和理念”來培養(yǎng)

1.培養(yǎng)學(xué)生的“系統(tǒng)和理念”應(yīng)從新生入學(xué)時(shí)抓起

為了更好的使自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生一開始就對自動(dòng)控制系統(tǒng)產(chǎn)生感性的認(rèn)識，從而為建立“系統(tǒng)和理念”打下扎實(shí)基礎(chǔ)。在新生報(bào)到時(shí)，可以向他們發(fā)放《自動(dòng)化專業(yè)介紹》小冊子，冊子中匯集自動(dòng)化學(xué)科的發(fā)展，包括在自動(dòng)化發(fā)展過程中的一些重要?dú)v史人物、重要事件和自動(dòng)控制系統(tǒng)領(lǐng)域最新研究成果，內(nèi)容通俗易懂，便于學(xué)生閱讀。入學(xué)教育時(shí)，可以安排他們到相應(yīng)的控制實(shí)驗(yàn)室看真實(shí)的控制系統(tǒng)，利用實(shí)驗(yàn)室具有模擬工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的優(yōu)勢，讓新生身臨其境地感受一下生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)。通過此舉，使學(xué)生對控制系統(tǒng)有一個(gè)初步了解。

2.讓學(xué)生“在本系統(tǒng)中學(xué)習(xí)本系統(tǒng)”

對于學(xué)生來講，系統(tǒng)理念的形成絕非一朝一夕，應(yīng)在整個(gè)教學(xué)過程中始終貫穿，為學(xué)生營造一個(gè)良好的氛圍。充分利用實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有條件，充分利用學(xué)生有限的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，為學(xué)生創(chuàng)造親手接觸控制系統(tǒng)的機(jī)會(huì)。具體的做法可以是：多帶學(xué)生去自動(dòng)化程度高的企業(yè)參觀自動(dòng)控制系統(tǒng)，體驗(yàn)“控制與系統(tǒng)”：提供更多的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生多進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，多動(dòng)手操作。寧波大學(xué)針對這一情況，現(xiàn)已設(shè)立“開放性實(shí)驗(yàn)室”等。

3.設(shè)立與生產(chǎn)實(shí)際緊密相結(jié)合的過程控制實(shí)驗(yàn)室

4.加強(qiáng)工程實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)

工程實(shí)訓(xùn)中心的建設(shè)，為自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生提供更多的鍛煉機(jī)會(huì)，為學(xué)生“在本系統(tǒng)中學(xué)習(xí)本系統(tǒng)”提供硬件保障。自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生在校期間應(yīng)接觸工控MCGS組態(tài)軟件等，了解其主要功能和組態(tài)方法，為他們畢業(yè)后所從事的工作奠定良好基礎(chǔ)。

（二）學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)

1.創(chuàng)新能力培養(yǎng)

開設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，建立創(chuàng)新基地，鼓勵(lì)學(xué)生自選題目到該實(shí)驗(yàn)室開展研究，鼓勵(lì)專業(yè)教師吸收學(xué)生參加一些科研工作，讓一部分學(xué)生提前進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)。寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院創(chuàng)新基地的建設(shè)，已經(jīng)取得較好的效果，在全國各大電子競賽、學(xué)生科研中取得滿意的成績，學(xué)生的科研意識和動(dòng)手能力顯著提高。

2.實(shí)踐能力培養(yǎng)

在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，要突出實(shí)踐能力培養(yǎng)，通過改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，改進(jìn)有效的實(shí)驗(yàn)方法，尤其要抓課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)這些環(huán)節(jié)，工科學(xué)生除要掌握一定的工程技術(shù)知識外，還要有較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力。實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)過去一向是學(xué)生培養(yǎng)中的薄弱環(huán)節(jié)，有的學(xué)校往往還會(huì)忽視這一點(diǎn)，重理論輕實(shí)踐是過去學(xué)生培養(yǎng)中的弊端，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)要通過改革實(shí)踐性環(huán)節(jié)入手，形成新的實(shí)踐教學(xué)體系，可以實(shí)行校際合作，固定時(shí)間送學(xué)生去企業(yè)鍛煉。

學(xué)校教研組要積極努力構(gòu)建基于三個(gè)層次的新實(shí)驗(yàn)教學(xué)和畢業(yè)設(shè)計(jì)管理體系。第一層次為基礎(chǔ)理論與操作技能；第二層次為系統(tǒng)設(shè)計(jì)和綜合應(yīng)用；第三層次為科學(xué)技術(shù)與創(chuàng)新實(shí)踐。

寧波大學(xué)自動(dòng)化系在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)中，開發(fā)了多個(gè)結(jié)合工程實(shí)際雛形的單片機(jī)控制題目，編寫了設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，并且在課程設(shè)計(jì)過程中，單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室全面開放。通過該課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生的軟、硬件綜合設(shè)計(jì)能力、程序調(diào)試能力、分析問題、解決問題的能力都有十分明顯的提高。在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)課程中，由課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和仿真三部分組成，對學(xué)生進(jìn)行了系統(tǒng)能力訓(xùn)練。自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題盡量結(jié)合工程實(shí)際，課題的選擇達(dá)到讓學(xué)生得到綜合訓(xùn)練的要求，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識來分析與解決問題的能力。嚴(yán)格畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程管理，把好畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯關(guān)，達(dá)不到要求的堅(jiān)決不予通過。

四、結(jié)束語

自動(dòng)化專業(yè)的建設(shè)，教學(xué)過程中始終貫穿“控制與系統(tǒng)”，創(chuàng)造“在本系統(tǒng)中學(xué)習(xí)本系統(tǒng)”的氛圍，培養(yǎng)學(xué)生樹立系統(tǒng)理念，掌握自動(dòng)化專業(yè)核心知識。同時(shí)，通過創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力相結(jié)合的培養(yǎng)，使學(xué)生提高分析問題與解決問題的能力。注重實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，不斷改革課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的方案，相信高校能夠培養(yǎng)出德、智、體等全面發(fā)展，適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，掌握現(xiàn)代自動(dòng)控制理論與技術(shù)的專業(yè)人才。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王兆安.關(guān)于我國電氣工程高等教育改革之管見[Z].第一屆全國高校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)改革研討會(huì)論文集，2002

篇6

1 概述

機(jī)電一體化也稱作機(jī)械電子工程學(xué)，是一項(xiàng)涉及到微電子技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、液壓技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)等數(shù)門學(xué)科知識的綜合性技術(shù)。國外機(jī)械中引入機(jī)械一體化最早是在上世紀(jì)70年代，隨著電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)械制造技術(shù)也不斷進(jìn)步，尤其是受微型計(jì)算機(jī)及未處理技術(shù)、信息處理技術(shù)以及傳感技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展，煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域機(jī)械性能得到很大提升。

在煤礦工業(yè)中，機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于煤的開采、挖掘及設(shè)備的裝配中。隨著機(jī)電一體化的技術(shù)在我國煤礦工業(yè)的使用普及，煤礦產(chǎn)業(yè)的綜合實(shí)力不斷攀升。使用機(jī)電一體化的系統(tǒng)發(fā)展煤礦工業(yè)，能夠做到在短時(shí)間內(nèi)完成最大的利益產(chǎn)出，使其真正向著煤工業(yè)的安全、高效、潔凈等優(yōu)化技術(shù)邁進(jìn)。機(jī)電一體化技術(shù)是微電子技術(shù)向傳統(tǒng)機(jī)械工程滲透而形成的融合機(jī)械工程、電氣工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等為一體的新興綜合技術(shù)。它是企業(yè)信息化的重要支撐技術(shù)，是礦山綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦采、掘、運(yùn)裝備的應(yīng)用和推廣，極大地提升了我國煤礦生產(chǎn)的綜合實(shí)力，為實(shí)現(xiàn)高效、安全、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

對于煤礦生產(chǎn)而言，在很大程度上受煤礦機(jī)械性能自動(dòng)化程度以及經(jīng)濟(jì)性等因素的影響。從一定意義上講，煤礦機(jī)械電器及電子控制系統(tǒng)的質(zhì)量及性能對煤礦作業(yè)質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及煤礦機(jī)械設(shè)備的使用時(shí)限等均具有直接性的影響。當(dāng)前，電子控制系統(tǒng)逐漸成為煤礦生產(chǎn)過程中不可或缺的重要內(nèi)容之一，并且還是對煤礦現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)水平進(jìn)行評價(jià)的一大重要指標(biāo)。隨著現(xiàn)代化科技水平的不斷提升，電子控制系統(tǒng)在煤礦機(jī)械中的重要性也會(huì)相應(yīng)提升，功能也會(huì)越來越完善，從而對煤礦機(jī)械設(shè)備的使用人員以及維護(hù)人員提出更高的要求。

2 研究煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的意義

2.1 有利于提高煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益

煤礦企業(yè)通過對采煤設(shè)備機(jī)電一體化的改造，大大提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，主要表現(xiàn)在：其一，勞動(dòng)生產(chǎn)率得到了大幅度的提高；其二，企業(yè)員工的薪酬待遇也得到了大幅度的提高；其三，員工的工作環(huán)境和安全狀況得到了有效地改善；其四，給予地方周邊經(jīng)濟(jì)也起到了帶動(dòng)作用，例如，機(jī)電一體化的建設(shè)的過程中提供了信息化維修、系統(tǒng)集成等眾多新的崗位。

2.2 有利于提高煤礦效率

雖然現(xiàn)在大部分企業(yè)已經(jīng)開始使用機(jī)械采礦生產(chǎn)，但是目前普遍存在著機(jī)械化水平不高、工人勞動(dòng)強(qiáng)度依然很大的困境。采礦機(jī)械通過使用機(jī)電一體化技術(shù)可以節(jié)省人力資源、提高挖掘效率、降低生產(chǎn)成本等。

2.3 有利于煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)

機(jī)電一體化有利于煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：其一，以往的煤礦企業(yè)的井下工作環(huán)境潮濕、陰冷、粉塵多對工人的身體健康影響很大，現(xiàn)在采用機(jī)電一體化方式生產(chǎn)減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、優(yōu)化了生產(chǎn)環(huán)境。

3 煤礦機(jī)電一體化應(yīng)用的現(xiàn)狀

3.1 在監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用

將機(jī)電一體化應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)中，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的安全隱患，采取相應(yīng)的處理措施，避免了安全事故的發(fā)生，保證了設(shè)備運(yùn)行的持續(xù)高效，降低了生產(chǎn)中設(shè)備停運(yùn)等影響生產(chǎn)效率問題的發(fā)生，達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的。同時(shí)，機(jī)電一體化的而運(yùn)用，還能夠促進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件的研發(fā)，為煤礦生產(chǎn)現(xiàn)代化提供保障。

3.2 在采煤設(shè)備中應(yīng)用

采煤設(shè)備的生產(chǎn)效率直接關(guān)系到煤礦生產(chǎn)的整體效率，通過應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠大幅度的提高其牽引能動(dòng)性，提升其制動(dòng)能效，減少了設(shè)備的故障發(fā)生率，降低了設(shè)備維護(hù)所需要的人力和物力成本，增強(qiáng)了設(shè)備對惡劣環(huán)境的抵抗能力，從多個(gè)方面提高了設(shè)備運(yùn)行的安全和效率。

3.3 在運(yùn)輸設(shè)備中應(yīng)用

煤礦的運(yùn)輸速度在一定程度上會(huì)影響煤礦生產(chǎn)的效率，而隨著我國各方面對煤炭資源需求的不斷提升，就對煤礦的運(yùn)輸速度提出了更高要求。在運(yùn)輸設(shè)備中使用機(jī)電一體化措施，能夠通過自動(dòng)化管控的方式對帶式運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行操作，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來對運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行啟動(dòng)和控制，提高了慣性荷載處理的效率，從而實(shí)現(xiàn)煤炭生產(chǎn)運(yùn)輸過程的可靠和高效。

4 煤礦機(jī)電一體化創(chuàng)新應(yīng)用

4.1 環(huán)?；O(shè)備的應(yīng)用

隨著人們環(huán)保意識的增加，煤炭生產(chǎn)工作也必然朝著綠色生產(chǎn)的方向發(fā)展，如此一來，環(huán)保化的機(jī)電一體化設(shè)備就會(huì)被運(yùn)用的煤礦生產(chǎn)中。環(huán)?；脑O(shè)備通過有效降低生產(chǎn)過程中污染物產(chǎn)生量，加強(qiáng)對各種廢棄物的回收利用，控制各種環(huán)境污染物的排出量，從而有效實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電一體化生產(chǎn)的綠色環(huán)保。

4.2 系統(tǒng)化設(shè)備的應(yīng)用

隨著各種新技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化中包含的技術(shù)種類也越加繁多，在一定程度上增加了其使用難度，因此，將各種技術(shù)納入到一個(gè)系統(tǒng)中，提高設(shè)備的功能性，就成為機(jī)電一體化的重要內(nèi)容。系統(tǒng)化設(shè)備的應(yīng)用能夠有效避免設(shè)備運(yùn)行中各方面不協(xié)調(diào)而造成的問題，充分發(fā)揮各方面的功能，從而提升煤礦生產(chǎn)工作的效率。

4.3 智能技術(shù)的應(yīng)用

為了避免由于管理制度落實(shí)不到位或人員素質(zhì)不足等給煤礦機(jī)電一體化造成的不利影響，運(yùn)用智能技術(shù)就成為一種有效的解決措施。

（1）智能技術(shù)可以降低人為因素對機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的干擾，通過智能系統(tǒng)對機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中存在問題進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，有效降低故障發(fā)生率。

（2）智能技術(shù)還能夠增加機(jī)電一體化的功能，得到更為全面、準(zhǔn)確的礦井信息，從而提高生產(chǎn)的安全性。

4.4 微型設(shè)備的應(yīng)用

隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展以及煤礦開采工作的需求，一些無法利用大型設(shè)備完成的工作需要引進(jìn)微型設(shè)備。

（1）微型設(shè)備能夠適應(yīng)更為復(fù)雜的工作環(huán)境，進(jìn)入到礦井更深處，為擴(kuò)展開采范圍提供幫助。

（2）微型設(shè)備的攜帶、操作更為方便，降低機(jī)電設(shè)備按照運(yùn)行需要的人力、物力成本，實(shí)現(xiàn)全地形、全天候作業(yè)，進(jìn)而提高煤炭生產(chǎn)工作的效率。

篇7

關(guān)鍵詞：科學(xué)分類 歷史沿革 分類標(biāo)準(zhǔn)

Abstract：The implications， meanings and history of the classification of the Sciences minutely are discussed. Representative examples of the classification of the Sciences at ancient and modern and in Chinese and foreign are enumerated. On the basis of synthesizing advantages of various classifications， the new views to the classification of the sciences are brought up.

Key Word：the classification of the sciences， history of the classification of the Sciences， Standards of the classification of the Sciences

科學(xué)分類就是依據(jù)某些帶有客觀性的根據(jù)和主觀性的原則，劃分科學(xué)的各個(gè)分支學(xué)科，確定這些學(xué)科的研究對象、內(nèi)容和轄域，明確它們在科學(xué)中的位置和地位，揭示它們之間錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)系，從而達(dá)到宏觀把握科學(xué)的總體結(jié)構(gòu)、微觀領(lǐng)悟?qū)W科的前后關(guān)聯(lián)之目的?？茖W(xué)分類作為科學(xué)王國的地圖，無論在理論上還是在實(shí)踐上，都具有不容忽視和不可小視的意義。在理論上，它對于認(rèn)識科學(xué)的總體畫面、洞悉科學(xué)的構(gòu)成框架、明晰科學(xué)內(nèi)在關(guān)聯(lián)、把握科學(xué)的研究范圍、預(yù)測科學(xué)發(fā)展的趨勢，估價(jià)技術(shù)的原創(chuàng)基點(diǎn)，是絕對不可或缺的。在實(shí)踐上，它對于科學(xué)部門的設(shè)立、科學(xué)規(guī)劃的編制、科學(xué)政策的制訂、科學(xué)資源的配置、科學(xué)研究的管理、科學(xué)信息的收集、科學(xué)教育的實(shí)施、科學(xué)傳播的開展，均具有舉足輕重的作用。科學(xué)分類無論對于從事科學(xué)研究的科學(xué)家，還是對于想要學(xué)習(xí)和熟悉科學(xué)的非科學(xué)家，都是大有裨益的。任鴻雋在談到科學(xué)分類時(shí)說：科學(xué)知識的進(jìn)化，是把知識來做縱的解剖；科學(xué)知識的分類，是把知識來做橫的解剖。科學(xué)分類“不但使科學(xué)的地位愈加明了，并且科學(xué)的范圍，也可以大概呈露了?！?/p>

要恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行科學(xué)分類，并不是唾手可得的事情。皮爾遜揭示出一個(gè)原因是，任何個(gè)別科學(xué)家都不可能真正地衡量每一個(gè)孤立的科學(xué)分支的重要性，也無法洞察它與整個(gè)人類知識的關(guān)系。可是，只有對彼此的領(lǐng)域具有鑒賞力、對他自己的學(xué)問分支具有透徹知識的科學(xué)家群體，才能達(dá)到恰當(dāng)?shù)姆诸悺?在現(xiàn)時(shí)代，這種知識日益分化和個(gè)體科學(xué)家無力把握整個(gè)科學(xué)概貌的狀況，變得更加嚴(yán)峻了。薛定諤對此洞若觀火：

一百多年來，知識的各種分支在廣度和深度上的擴(kuò)展使我們陷入了一種奇異的兩難境地。我們清楚地感到，一方面我們現(xiàn)在還只是剛剛開始在獲得某些可靠的資料，試圖把所有已知的知識綜合成為一個(gè)統(tǒng)一的整體；可是，另一方面，一個(gè)人想要駕御一個(gè)狹小的專門領(lǐng)域再多一點(diǎn)的知識，也已經(jīng)是幾乎不可能的了。

另一個(gè)原因是，科學(xué)分類必須在科學(xué)發(fā)展得比較發(fā)達(dá)之時(shí)才能方便地進(jìn)行，這時(shí)各個(gè)知識領(lǐng)域已經(jīng)相對成熟，各個(gè)知識部門已經(jīng)開始自然分化，并形成群科林立的態(tài)勢，于是觀察和分析它們之間的區(qū)別與聯(lián)系，就顯得比較容易一些。在此之前，在科學(xué)的孕育時(shí)期和童年時(shí)期，知識的數(shù)量和類別嚴(yán)重匱乏，要進(jìn)行恰當(dāng)?shù)目茖W(xué)分類，的確是一件相當(dāng)困難的事情。

盡管如此，人類的智力好奇心和實(shí)際的需要，還是誘使或催促人們對科學(xué)分類樂此不疲，從古代一直延續(xù)到今天。在敘述科學(xué)分類的歷史沿革時(shí)，人們大都按照歷史紀(jì)年的大框架古代、中世紀(jì)、近代、現(xiàn)代來劃分；也有按分類特征來劃分歷史階段的：第一階段是圓心式的神學(xué)之知識分類（亞里士多德、圣維克托隱修院的于格），第二階段是樹枝式的哲學(xué)之知識分類（培根、笛卡兒、沃爾夫），第三階段是階梯式的科學(xué)之知識分類（柯爾律治、邊沁、惠威爾、孔德、斯賓塞、皮爾遜、湯姆森、克羅伯），第四階段是文化學(xué)之知識分類（馮特、文德爾班、李凱爾特、克羅齊）。 當(dāng)然，也有以有代表性人物的科學(xué)分類思想和圖式來鋪陳的。在我們下面的鋪敘中，各種因素可能兼而有之。

早在古希臘時(shí)代，柏拉圖的認(rèn)識論就表明有三種知識，即感官知覺、意見和真正的知識或廣義的科學(xué)。感官知覺不能揭示事物的真像，只能顯露現(xiàn)象。意見有真?zhèn)危瑑H僅是意見，毫無價(jià)值。它不是知識，而是建立在信念和感情之上的。它不知道自己是真是假，找不出為自己辯解的理由。真正的知識以理性為基礎(chǔ)，這種知識知道自己是知識，即能確證自己為真的知識。我們必須從感官知覺和意見前進(jìn)，達(dá)到真正的知識。柏拉圖創(chuàng)造了一個(gè)包羅萬象的哲學(xué)體系。雖然他沒有明顯地把哲學(xué)分成邏輯學(xué)、形而上學(xué)（物理學(xué)）和倫理學(xué)（實(shí)用哲學(xué)，包括政治學(xué)），但是在著作中運(yùn)用了這種劃分法。亞里士多德認(rèn)為，真正的知識不在于僅僅熟悉事實(shí)，而且在于認(rèn)識它們的理由、原因或根據(jù)，認(rèn)識它們必然如此的情況。哲學(xué)或廣義的科學(xué)，包括一切經(jīng)過理性思考的知識，其中有數(shù)學(xué)和各專門科學(xué)。研究事物根本的或初始的原因的科學(xué)或哲學(xué)，他稱之為第一哲學(xué)，我們叫形而上學(xué)。形而上學(xué)研究本然的存在，各種科學(xué)研究存在的某些部分或方面。例如物理學(xué)研究存在中的物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)。其他部分的科學(xué)和哲學(xué)取名為第二哲學(xué)。他還進(jìn)而區(qū)分理論科學(xué)（數(shù)學(xué)、物理學(xué)和形而上學(xué)）、應(yīng)用科學(xué)（倫理學(xué)和政治學(xué)）以及創(chuàng)制的科學(xué)或技藝（有關(guān)機(jī)械生產(chǎn)和藝術(shù)創(chuàng)作的知識）。他又把這些科學(xué)分成物理學(xué)（物理學(xué)、天文學(xué)和生物學(xué)等）、形而上學(xué)和應(yīng)用哲學(xué)，如果加上邏輯學(xué)，那就是柏拉圖的一般分類：邏輯學(xué)、形而上學(xué)和倫理學(xué)。

自亞里士多德之后，特別是在中世紀(jì)的千余年間，宗教一統(tǒng)天下，其間科學(xué)分類標(biāo)準(zhǔn)基本上沒有什么變化。中世紀(jì)的經(jīng)院哲學(xué)家把知識分為自然知識和啟示知識兩種，哲學(xué)屬于自然知識，神學(xué)屬于啟示知識，與亞里士多德沒有什么兩樣。在1141年，法國圣維克托隱修院的于格（Hugo of St. Victor）的分類才在原有的基礎(chǔ)上有諸多細(xì)節(jié)的增加。例如在應(yīng)用的一項(xiàng)之下列舉了工藝和邏輯：工藝包括紡織、縫紉、建造、航運(yùn)、農(nóng)業(yè)、漁獵、醫(yī)藥、游藝等，邏輯包括演說、文法、方言、修辭。不過，于格仍然擺脫不了亞里士多德的主張，依舊以神學(xué)為歸宿。 羅吉爾培根雖然沒有系統(tǒng)地發(fā)表過科學(xué)分類的見解，但是他在《大著作》中列舉了五種重要的學(xué)問：語言學(xué)、數(shù)學(xué)、透視學(xué)或光學(xué)、實(shí)驗(yàn)科學(xué)、道德哲學(xué)。這位身處中世紀(jì)后期的思想先行者所列舉的學(xué)問，已經(jīng)超出當(dāng)時(shí)的學(xué)術(shù)范圍了。

弗蘭西斯培根是名副其實(shí)的近代科學(xué)思想的先驅(qū)，他在《論學(xué)術(shù)的尊嚴(yán)和進(jìn)展》、《智力球描述》中，對科學(xué)進(jìn)行了分類。按照培根的觀點(diǎn)，人的學(xué)術(shù)起源于理解力的三種官能——記憶、想像和理性。他以此為基礎(chǔ)開始了他對知識的分析和分類。記憶對應(yīng)歷史，而歷史包括公民史和自然史，二者之下進(jìn)而各有細(xì)分。想像對應(yīng)詩，詩分為敘事的或史詩的、戲劇的、比喻的。理性對應(yīng)哲學(xué)或科學(xué)，其下一分為二：自然哲學(xué)和神性（啟示）。在自然哲學(xué)名目之下有人、自然和上帝三項(xiàng)。第一項(xiàng)人之下又細(xì)分為公民哲學(xué)（權(quán)利的標(biāo)準(zhǔn)）、人性哲學(xué)（人類學(xué)）。第二項(xiàng)自然之下又細(xì)分為思辨的自然和操作的自然，前者包括物理學(xué)（質(zhì)料和第二因）和形而上學(xué)（形式和第一因），后者包括力學(xué)和純化的魔法。第三項(xiàng)上帝包括自然神學(xué)、天使和精靈的本性。培根的分類沒有在知識的素材和知識本身之間、實(shí)在的東西和觀念的東西之間、或在現(xiàn)象的世界和非實(shí)在的形而上學(xué)思維的產(chǎn)物之間劃出明確的區(qū)分，而且學(xué)科用語中有中世紀(jì)神學(xué)的殘跡和經(jīng)院哲學(xué)的弊病，因而從近代科學(xué)的立場來看是有缺陷的。但是，培根指出：“知識的劃分不像以一個(gè)角度相交的幾條線，而更像在一個(gè)樹干上交叉的樹枝?！边@個(gè)觀念對培根和斯賓塞來說是共同的，即科學(xué)源于一個(gè)根，它與孔德的觀點(diǎn)針鋒相對，孔德是按系列或階梯排列科學(xué)的。

在17世紀(jì)的近代科學(xué)革命以及18世紀(jì)的法國啟蒙運(yùn)動(dòng)時(shí)期，牛頓力學(xué)已經(jīng)牢固確立，并衍生出剛體力學(xué)、流體力學(xué)、解析力學(xué)、天體力學(xué)等力學(xué)分支，熱、電、磁、光等現(xiàn)象的研究也初露端倪，動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、生理學(xué)的發(fā)展方興未艾。在這種情勢下，

一些科學(xué)分類的方案陸續(xù)出臺(tái)：神學(xué)君臨一切學(xué)科的格局已被打破，神學(xué)色彩逐漸淡出人們的視野；哲學(xué)包容全部學(xué)科的傳統(tǒng)觀念也日漸式微乃至悄悄退隱；經(jīng)驗(yàn)性的和應(yīng)用性的學(xué)科紛紛出現(xiàn)在科學(xué)分類表中。

例如，笛卡兒把一切精密的知識都包括在他的哲學(xué)體系之中。在他看來，哲學(xué)有三大部門：一是無形世界的形而上學(xué)，二是有形世界的物理學(xué)，三是知識應(yīng)用的應(yīng)用學(xué)。伽桑狄把科學(xué)分為邏輯學(xué)、物理學(xué)和倫理學(xué)?；舨妓乖噲D把主觀原理和客觀原理結(jié)合起來進(jìn)行分類。他認(rèn)為數(shù)學(xué)方法是普遍應(yīng)用的方法，把幾何學(xué)擺在演繹科學(xué)的首位，把物理學(xué)擺在歸納科學(xué)的首位。他擬訂了科學(xué)的配置原理：從抽象到具體，從事物的量的確定性到它的質(zhì)的確定性，又引向量的確定性。洛克把科學(xué)分為物理學(xué)、實(shí)踐和邏輯學(xué)。拉美特利做了形而上學(xué)的劃分，他把自然界分為三界（礦物界、植物界、動(dòng)物界），并有與之對應(yīng)的科學(xué)。 法國百科全書派（狄德羅、達(dá)朗伯）接受了弗蘭西斯培根的記憶、想像和理性三分原則，但是在細(xì)節(jié)上有所豐富。比如，理性部分冠以哲學(xué)，哲學(xué)之下分為一般形而上學(xué)（本體論）、神的知識、人的知識、自然的知識四個(gè)門類。其中，自然的知識下轄物體的形而上學(xué)、數(shù)學(xué)和物理學(xué)（自然哲學(xué)）。數(shù)學(xué)下轄純粹數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)和物理數(shù)學(xué)：純粹數(shù)學(xué)下轄算術(shù)學(xué)、幾何學(xué)；應(yīng)用數(shù)學(xué)下轄力學(xué)、幾何天文學(xué)；物理數(shù)學(xué)下轄光學(xué)、聲學(xué)、氣體力學(xué)。物理學(xué)下轄廣義物理學(xué)和狹義物理學(xué)，其下又各有所轄。 沃爾夫（C. Wolff）將知識分為歷史的（經(jīng)驗(yàn)科學(xué)）、哲學(xué)的（理性科學(xué)）和數(shù)學(xué)的（形式的）三種：歷史敘述正確的事實(shí)，哲學(xué)研究事物的原因，數(shù)學(xué)規(guī)定事物的數(shù)量關(guān)系。其中，哲學(xué)又細(xì)分為狹義哲學(xué)（自然神學(xué)、心理學(xué)、物理學(xué)），規(guī)范科學(xué)（倫理學(xué)、心理應(yīng)用哲學(xué)、物理應(yīng)用哲學(xué)）、本體論（決定各物共同性質(zhì)的科學(xué)）。

在19世紀(jì)這個(gè)科學(xué)世紀(jì)，超越經(jīng)典力學(xué)的熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)等經(jīng)典物理學(xué)分支已經(jīng)成熟，并且出現(xiàn)了數(shù)學(xué)化和形式化的熱力學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理學(xué)和電動(dòng)力學(xué)，化學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科也取得了長足的發(fā)展，弗蘭西斯培根等人的分類越來越不適應(yīng)科學(xué)的現(xiàn)狀，于是新的真正的科學(xué)分類紛紛登臺(tái)亮相。英國詩人和思想家柯爾律治（S. T. Coleridge）把科學(xué)分為純粹科學(xué)、混合科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)、復(fù)雜科學(xué)四大部門：純粹科學(xué)屬于形式的有文法學(xué)、邏輯學(xué)、修辭學(xué)、數(shù)學(xué)，屬于實(shí)在的有形而上學(xué)、倫理學(xué)、神學(xué)；混合科學(xué)包括機(jī)械學(xué)、水力學(xué)、氣壓學(xué)、天文學(xué)；應(yīng)用科學(xué)包括實(shí)驗(yàn)哲學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、化學(xué)、音樂學(xué)、氣象學(xué)、測量學(xué)、美術(shù)學(xué)；復(fù)雜科學(xué)包括歷史、地理、辭典學(xué)等。這個(gè)分類雖然忽視了科學(xué)的客觀標(biāo)準(zhǔn)，顯得有些雜亂無章，但是它卻給后來的分類開辟了一條門徑。 英國哲學(xué)家邊沁和法國科學(xué)家安培把科學(xué)分為物質(zhì)科學(xué)和精神科學(xué)兩大類。在他們的物質(zhì)科學(xué)里，列入了天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等；在精神科學(xué)里，列入了歷史學(xué)、語言學(xué)、法律學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等。這種分類法，有兩個(gè)值得注意之點(diǎn)：一是把科學(xué)研究的對象作為分類的標(biāo)準(zhǔn)，二是把科學(xué)的范圍推廣到歷史、語言等學(xué)問上去了。 惠威爾汲取了培根的心理官能標(biāo)準(zhǔn)和笛卡兒的數(shù)學(xué)乃科學(xué)之基礎(chǔ)的思想營養(yǎng)，將科學(xué)分為七種，從前一種進(jìn)至后一種，必須在前者再加上物質(zhì)的或心理的能力，才能成為新的科學(xué)。例如，數(shù)學(xué)是研究時(shí)間和空間數(shù)量的，數(shù)學(xué)加上勢力、運(yùn)動(dòng)則有機(jī)械學(xué)，機(jī)械學(xué)加上化合力則有化學(xué)，化學(xué)加上生命則有生物學(xué)，生物學(xué)加上感情、意志則有心理學(xué)，心理學(xué)加上歷史的原因則有歷史學(xué)，歷史學(xué)加上時(shí)間、空間則有神學(xué)。這種分類的特點(diǎn)是，注意到各學(xué)科之間的相互關(guān)系，富有獨(dú)創(chuàng)性，盡管條理還不甚明晰。

也許從孔德開始，科學(xué)分類已經(jīng)開始具有某種現(xiàn)代氣息?？椎抡J(rèn)為，一切科學(xué)的基礎(chǔ)是經(jīng)驗(yàn)，所有的神學(xué)和形而上學(xué)假設(shè)對科學(xué)毫無貢獻(xiàn)，必須予以拋棄，而通向真理的惟一道路是科學(xué)。在他看來，有六種基礎(chǔ)科學(xué)，即數(shù)學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、社會(huì)學(xué)，在第七種或最后的道德科學(xué)中達(dá)到頂點(diǎn)。在這個(gè)科學(xué)“等級制度”或階梯中，后一門科學(xué)依次從屬于前一門。這些科學(xué)實(shí)際存在相互依賴性，以致要清楚地理解一門科學(xué)，就必然需要先前的其他幾門科學(xué)的研究?？椎碌牡燃壷贫确诸惷黠@地和他的實(shí)證主義的政治體系相符，僅有純粹空洞的圖式。

斯賓塞拒絕實(shí)證論的等級制度的階梯排列，而重返培根從共同的根展開的樹枝狀的科學(xué)概念。他把知識分為兩個(gè)主枝：處理現(xiàn)象在其下為我們所知的形式的科學(xué)和處理現(xiàn)象的題材的科學(xué)，即抽象科學(xué)和具體科學(xué)。抽象科學(xué)囊括邏輯和數(shù)學(xué)，或處理我們知覺事物的模式的科學(xué)。具體科學(xué)處理我們在這些模式下知覺的感覺印象群和存儲(chǔ)的感官印記。他進(jìn)而把處理現(xiàn)象本身的具體科學(xué)又細(xì)分為抽象具體科學(xué)和具體科學(xué)：前者“在其要素上”處理現(xiàn)象，后者 “在其全體上”處理現(xiàn)象。這導(dǎo)致他把天文學(xué)與生物學(xué)和社會(huì)學(xué)結(jié)合起來，而不是與它的親族力學(xué)和物理學(xué)相關(guān)聯(lián)。這樣的分類可能適合形式邏輯的詞語區(qū)分，但是并不適合于指導(dǎo)讀者閱讀或使專家受到啟發(fā)。他的第三群具體科學(xué)再次按照所謂的“力的重新分配”原理加以細(xì)分?？墒?，這個(gè)原理在物理學(xué)中沒有真實(shí)的基礎(chǔ)，因此不能形成分類具體科學(xué)的起點(diǎn)。對于斯賓塞的分類，皮爾遜的總評價(jià)是：

該結(jié)果充其量將是有啟發(fā)性的，但是作為一個(gè)完備的和一致的體系，它必定或多或少是一個(gè)失敗。但是，從斯賓塞的分類中可以學(xué)到許多東西，因?yàn)樗雅喔摹皹洹毕到y(tǒng)與孔德從知識領(lǐng)域排除神學(xué)和形而上學(xué)的做法結(jié)合起來。尤其是在抽象科學(xué)和具體科學(xué)的原始劃分中，它給我們提供了出色的起點(diǎn)。

德國生理學(xué)家和心理學(xué)家馮特把科學(xué)分為形式科學(xué)和實(shí)在科學(xué)，數(shù)學(xué)屬于前者，其他科學(xué)屬于后者。根據(jù)研究對象的不同，實(shí)在科學(xué)又被分為自然科學(xué)和精神科學(xué)。自然科學(xué)是把經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)象的內(nèi)容從認(rèn)識主體中分離出來，作為間接性現(xiàn)象來研究的科學(xué)；精神科學(xué)則把認(rèn)識主體的經(jīng)驗(yàn)作為直接的研究對象。這兩大類科學(xué)又根據(jù)各自學(xué)問的性質(zhì)分為現(xiàn)象性、發(fā)生性、系統(tǒng)性：所謂現(xiàn)象性是研究并說明自然以及精神現(xiàn)象的作用，所謂系統(tǒng)性是將全部顯現(xiàn)的自然現(xiàn)象和人為諸現(xiàn)象加以系統(tǒng)性記載整理，所謂發(fā)生性介于現(xiàn)象和系統(tǒng)之間，是研究自然以及精神性成果的發(fā)展。自然科學(xué)的現(xiàn)象性中包括物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)，發(fā)生性中包括地質(zhì)學(xué)、生物發(fā)生學(xué)，系統(tǒng)性中包括記錄天文學(xué)、地理學(xué)、礦物學(xué)、系統(tǒng)動(dòng)物學(xué)。精神科學(xué)的現(xiàn)象性中包括心理學(xué)、社會(huì)學(xué)，發(fā)生性中包括歷史學(xué)，系統(tǒng)性中包括法律學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)。 李凱爾特不同意精神科學(xué)的提法，而用文化科學(xué)取而代之：“根據(jù)文化對象的特殊意義把科學(xué)劃分為自然科學(xué)和文化科學(xué)，這可以使專門研究者由此分為兩個(gè)集團(tuán)的那種興趣的對立得以最明顯地標(biāo)示出來。因此，在我看來，自然科學(xué)和文化科學(xué)的區(qū)分適合于代替通常的自然科學(xué)和精神科學(xué)的劃分?！?/p>

皮爾遜對科學(xué)分類素有思考和研究，并在其經(jīng)典科學(xué)哲學(xué)名著《科學(xué)的規(guī)范》最后一章“科學(xué)的分類”中專門做了論述。他考察了歷史上三位著名哲學(xué)家弗蘭西斯培根、孔德和斯賓塞的分類并附帶加以評論，同時(shí)闡述了自己的分類圖式。皮爾遜汲取了培根的樹枝狀圖式、孔德的科學(xué)相互依存的長處，采納了斯賓塞的抽象科學(xué)和具體科學(xué)的區(qū)分，在前人的基礎(chǔ)上提出了自己的科學(xué)分類體系。在皮爾遜看來，科學(xué)不僅僅是事實(shí)的范疇，而且是用來簡潔概述我們對于那些事實(shí)的經(jīng)驗(yàn)的概念模式。因此，要求進(jìn)入實(shí)際分類的科學(xué)分支，實(shí)際上僅僅是處于形成中的科學(xué)，他們與其說符合完備的概念模型，還不如說符合分類范疇。于是，它們的終極范疇不能是絕對固定的。在或多或少還原為完備的概念模型的那些物理科學(xué)和依然處在分類范疇狀態(tài)的那些物理科學(xué)之間的區(qū)分，可用所謂的精密科學(xué)（前者）和描述科學(xué)（后者）來表達(dá)。由此可見，無論何時(shí)我們開始細(xì)分科學(xué)的主要分支，邊界僅僅是實(shí)際的而非邏輯的。在細(xì)分中被分類的細(xì)目與這些邊界交叉和再交叉；雖然在下面的分類中大多數(shù)科學(xué)僅進(jìn)入一個(gè)位置，但是它們往往同時(shí)屬于兩個(gè)或更多的部門。所有分類圖式都具有經(jīng)驗(yàn)的和嘗試的特征，因?yàn)榭茖W(xué)是連續(xù)成長的。

皮爾遜這位以感覺印象為基石的感覺論者，按照知覺（感覺印象）在科學(xué)中區(qū)分了兩個(gè)群。前一個(gè)群處理知覺官能在其下辨別客體的模式的概念等價(jià)物，這是抽象科學(xué)。后一個(gè)群處理我們用來描述知覺內(nèi)容的概念，這是具體科學(xué)。具體科學(xué)依據(jù)處理無機(jī)現(xiàn)象還是有機(jī)現(xiàn)象，又分為物理科學(xué)和生物科學(xué)。于是，他把整個(gè)科學(xué)劃分為三大塊：研究知覺模式的抽象科學(xué)，研究無機(jī)現(xiàn)象的知覺內(nèi)容的物理科學(xué)，研究有機(jī)現(xiàn)象的知覺內(nèi)容的生物科學(xué)。

在抽象科學(xué)中，皮爾遜又按照分辨的一般關(guān)系與空間和時(shí)間獨(dú)有的關(guān)系一分為二。分辨的一般關(guān)系有定性的和定量的關(guān)系之分：定性的關(guān)系包括邏輯學(xué)、拼字學(xué)（orthology即發(fā)明術(shù)語），定量的關(guān)系包括分立的量即算術(shù)、代數(shù)、測量、誤差、概率、統(tǒng)計(jì)理論等和量的變化即函數(shù)理論、微分學(xué)、積分學(xué)等?？臻g和時(shí)間獨(dú)有的關(guān)系又分為空間用定域分辨和時(shí)間用序列分辨：前者又包括定性的（位置）即描述幾何學(xué)，定量的（大?。┘炊攘繋缀螌W(xué)、三角學(xué)、測量法等；后者亦包括定性的即觀察和描述理論（與邏輯無關(guān)），定量的即脅變理論（大小和形狀的變化）和運(yùn)動(dòng)學(xué)（位置的變化）。不難看出，

抽象科學(xué)囊括了通常歸類為邏輯和純粹數(shù)學(xué)的一切。在這些分支中，我們處理分辨的概念模式；由于所形成的概念一般而言是嚴(yán)格定義的，并且擺脫了知覺內(nèi)容的無限復(fù)雜性，因此我們能夠以極大的精確性推理，以致這些科學(xué)的結(jié)果對于所有落在它們的定義和公理之下的東西都是絕對有效的。為此緣故，抽象科學(xué)的分支往往被說成是精密科學(xué)。

物理科學(xué)二分為已還原為理想運(yùn)動(dòng)的精密的物理科學(xué)和還未還原為理想運(yùn)動(dòng)的概要的物理科學(xué)。精密的物理科學(xué)下列四大部門：團(tuán)塊物理學(xué)包括力學(xué)、行星理論、月球理論等；分子物理學(xué)包括彈性、塑性、內(nèi)聚性、聲音、晶體學(xué)、地球外形、流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、潮汐理論、氣體運(yùn)動(dòng)論等；原子物理學(xué)包括理論化學(xué)、光譜分析、太陽物理學(xué)和恒星物理學(xué)等；以太物理學(xué)包括與分子無關(guān)的輻射理論（光、熱、電磁波）和與分子有關(guān)的光、熱、電磁（與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)）——例如彌散、吸收、傳輸、傳導(dǎo)等。概要的物理科學(xué)有星云理論、行星體系演化、地球的無機(jī)演化、地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)（有時(shí)稱物理地理學(xué)）、氣象學(xué)、礦物學(xué)、化學(xué)等。

生物科學(xué)是概要的而非精密的，它按照空間（定域）和時(shí)間（成長或變化）一分為二。在空間方面，有生命形式的地理分布（生物分布學(xué)）、習(xí)性與地點(diǎn)和氣候的關(guān)系（生態(tài)學(xué)）、自然史（在古老的意義上）。在時(shí)間方面，亦一分為二：非再發(fā)生狀態(tài)的歷史學(xué)、發(fā)生狀態(tài)的生物學(xué)有植物的生物學(xué)即植物學(xué)和動(dòng)物的生物學(xué)即動(dòng)物學(xué)。在歷史學(xué)中，再分為一般的物種進(jìn)化和特殊的物種進(jìn)化；前者包括生命起源（種系發(fā)生、古生物學(xué)等），物種起源，自然選擇和性選擇理論等；后者包括體格（頭蓋學(xué)、人類學(xué)等），心理官能（語言史、語言學(xué)、哲學(xué)史、科學(xué)史、文學(xué)史、藝術(shù)史等），社會(huì)建制（考古學(xué)、民俗學(xué)、習(xí)慣史、婚姻史、所有權(quán)史、宗教史、國家史、法律史等）。在生物學(xué)中，一有描述各類生命的形式和結(jié)構(gòu)的形態(tài)學(xué)、組織構(gòu)造學(xué)、解剖學(xué)等；二有專門處理成長和繁殖的胚胎學(xué)、性理論、遺傳理論等；三有涉及生命的功能和行為的學(xué)科：從物理學(xué)的角度處理功能和行為的生理學(xué)，從心理的角度處理功能和行為的心理學(xué)。在心理學(xué)中，廣義心理學(xué)包括本能理論、意識的起源等，狹義的人的心理學(xué)包括屬于個(gè)體的心靈研究、思維心理學(xué)等，屬于群體的社會(huì)學(xué)即道德、政治、政治經(jīng)濟(jì)學(xué)、法理學(xué)等。

頗有新意的是，皮爾遜還指出，他的科學(xué)三大塊分類并非彼此互不溝通。正如應(yīng)用數(shù)學(xué)把抽象科學(xué)與具體科學(xué)聯(lián)系起來一樣，生物物理學(xué)——處理無機(jī)現(xiàn)象的定律或物理學(xué)對于有機(jī)形式發(fā)展的應(yīng)用——也把物理科學(xué)和生物科學(xué)聯(lián)系起來。談到自己的分類圖式，皮爾遜“自稱沒有邏輯的精密性，而僅僅是嘗試表明各種科學(xué)分支如何與基本的科學(xué)概念關(guān)聯(lián)起來的粗略輪廓”，并表明他“在培根、孔德和斯賓塞失敗的地方必然不可能成功”。然而，由于皮爾遜是位學(xué)識淵博的百科全書式的的哲人科學(xué)家 ，最有能力從事科學(xué)分類工作，因此他的工作在當(dāng)時(shí)科學(xué)發(fā)展的狀況下還是有現(xiàn)實(shí)意義的，至今仍有恒久的學(xué)術(shù)價(jià)值和一定的啟發(fā)意義。

皮爾遜的科學(xué)分類是于1891年在倫敦格雷欣學(xué)院所做的講演中和盤托出的，次年在《科學(xué)的規(guī)范》一書中發(fā)表。這是19世紀(jì)末的事。進(jìn)入20世紀(jì)不久，湯姆森（J. A. Thomson）和奧斯特瓦爾德也就科學(xué)分類提出了自己的方案。湯姆森的科學(xué)分類大體沿用了皮爾遜的分類思想，但是卻凸顯了各學(xué)科的地位和關(guān)系。他的抽象科學(xué)包括形而上學(xué)、邏輯學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)。他的具體科學(xué)則包括普通科學(xué)、特殊科學(xué)、聯(lián)合科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)。在普通科學(xué)中，又細(xì)分為社會(huì)學(xué)、心理學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)。在特殊科學(xué)中，對應(yīng)于社會(huì)學(xué)的有人類學(xué)、各種社會(huì)組織之研究等；對應(yīng)于心理學(xué)的有美學(xué)、語言學(xué)、心理-物理學(xué)等；對應(yīng)于生物學(xué)的有動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、原生學(xué)等；對應(yīng)于物理學(xué)的有天文學(xué)、測地學(xué)、氣象學(xué)等；對應(yīng)于化學(xué)的有光譜學(xué)、立體化學(xué)、礦物學(xué)等。在聯(lián)合科學(xué)中，有人類的歷史、人種學(xué)、生物通史、地球通史、地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、海洋學(xué)、太陽系通史等。在應(yīng)用科學(xué)中，對應(yīng)于社會(huì)學(xué)的有政治學(xué)、公民學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等；對應(yīng)于心理學(xué)的有邏輯學(xué)、教育學(xué)等；對應(yīng)于生物學(xué)的有優(yōu)生學(xué)、醫(yī)學(xué)、林學(xué)等；對應(yīng)于物理學(xué)的有航海學(xué)、工程學(xué)、建筑學(xué)等；對應(yīng)于化學(xué)的有農(nóng)學(xué)、冶金學(xué)、采礦學(xué)等。 奧斯特瓦爾德汲取了孔德的等級制度的分類思想，以最普遍的概念創(chuàng)建科學(xué)的分類體系——形式科學(xué)、物理科學(xué)、生物科學(xué)。形式科學(xué)論及屬于所有經(jīng)驗(yàn)的特征，它的主要概念是序，它包括邏輯或流形的科學(xué)、數(shù)學(xué)或量的科學(xué)、幾何學(xué)或空間的科學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)或運(yùn)動(dòng)的科學(xué)。物理科學(xué)的主要概念是能（energy），它包括力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)。生物科學(xué)的主要概念是生命，它包括生理學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)。這里的生理學(xué)應(yīng)該理解為處理非心理現(xiàn)象的整個(gè)科學(xué)，涵蓋植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)以及植物、動(dòng)物和人的生理學(xué)；心理學(xué)是心理現(xiàn)象的科學(xué)，它不限于人，盡管有許多理由要求它的占優(yōu)勢的部分針對人。奧斯特瓦爾德表明，在他的分類中是就純粹科學(xué)而言的，沒有把應(yīng)用科學(xué)計(jì)算在內(nèi)。

稍后的邏輯經(jīng)驗(yàn)論在關(guān)注科學(xué)統(tǒng)一的同時(shí)，也涉及到科學(xué)分類問題。該學(xué)派的代表人物之一的卡爾納普在最廣泛的意義上使用“科學(xué)”一詞，包括所有的理論知識，不管它在自然科學(xué)領(lǐng)域，還是在社會(huì)科學(xué)或所謂的人文學(xué)科領(lǐng)域，不管它是借助特殊的科學(xué)程序發(fā)現(xiàn)的知識，還是基于日常生活中的常識的知識。我們首先必須在形式科學(xué)和經(jīng)驗(yàn)科學(xué)之間做出區(qū)分。

形式科學(xué)由邏輯和數(shù)學(xué)確立的分析陳述構(gòu)成，經(jīng)驗(yàn)科學(xué)是由在事實(shí)知識的不同領(lǐng)域確立的綜合陳述構(gòu)成。

這種分類的特色在于，首次明確地從科學(xué)語言和語言哲學(xué)的角度出發(fā)區(qū)分科學(xué)。

在其后的整個(gè)20世紀(jì)，科學(xué)分類一直受到各國學(xué)者的關(guān)注和研究。蘇聯(lián)的凱德洛夫等人依據(jù)自然界的客體層次無機(jī)界-有機(jī)界-人，認(rèn)為其對應(yīng)的科學(xué)學(xué)科是物理學(xué)、化學(xué)及其他，生物學(xué)，心理學(xué)；人的社會(huì)和思維對應(yīng)的是社會(huì)科學(xué)和哲學(xué)科學(xué)。數(shù)學(xué)是單列的。數(shù)學(xué)和自然科學(xué)的各個(gè)學(xué)科都各有自己對應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用科學(xué)或技術(shù)科學(xué)。 中國的于光遠(yuǎn)把現(xiàn)代科學(xué)分為兩大類，即分別研究自然界和社會(huì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)，二者之間還有邊緣學(xué)科領(lǐng)域。數(shù)學(xué)是研究整個(gè)世界的量的關(guān)系的科學(xué)，哲學(xué)則是自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的概括和總結(jié)。錢學(xué)森認(rèn)為，客觀世界除了自然、社會(huì)之外，還有第三個(gè)領(lǐng)域即思維領(lǐng)域，因此他把現(xiàn)代科學(xué)分為自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和思維科學(xué)。同時(shí)，從這三個(gè)領(lǐng)域向上，通過自然辯證法、歷史唯物論和辯證認(rèn)識論的橋梁，和哲學(xué)相聯(lián)系；向下則與技術(shù)科學(xué)、工程科學(xué)相聯(lián)系；數(shù)學(xué)則貫穿各個(gè)學(xué)科部門。 日本的綱島定治提出，自然科學(xué)可以按照研究對象分為物質(zhì)科學(xué)、生物科學(xué)、心理科學(xué)。這三者又可以細(xì)分為三個(gè)范疇：個(gè)性記述為主的階段、一般性的升級階段、適用第二階段的發(fā)生理論；比如，實(shí)驗(yàn)物理學(xué)（力學(xué)、聲學(xué)、熱力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)），理論物理學(xué)，分子、原子、電子理論這三者分別與之對應(yīng)；其他學(xué)科也是如此劃分的。 美國的科恩按照一般約定，指出自然科學(xué)包括物理科學(xué)和生物科學(xué)、化學(xué)、地球科學(xué)、氣象學(xué)，有時(shí)還有數(shù)學(xué)。社會(huì)科學(xué)一般地被理解為包括人類學(xué)、考古學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、歷史、政治科學(xué)、心理學(xué)和社會(huì)學(xué)。傳統(tǒng)上存在第三群人文學(xué)科，它包括像哲學(xué)、文學(xué)研究、語言研究，有時(shí)還有歷史這樣的學(xué)科?？茖W(xué)或自然科學(xué)的范疇常常被推廣到包括一些常規(guī)認(rèn)為是社會(huì)科學(xué)或人文學(xué)科一部分的某些學(xué)科，除（體質(zhì)）人類學(xué)和（實(shí)驗(yàn)）心理學(xué)以外，還可以包括像語言學(xué)、考古學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)這樣可以變化的領(lǐng)域。有時(shí)，地理學(xué)被認(rèn)為是社會(huì)科學(xué)，有時(shí)被認(rèn)為是自然科學(xué)。最近，一些（并非一切）傳統(tǒng)的社會(huì)科學(xué)被放在“行為”科學(xué)的大傘之下。

在現(xiàn)時(shí)代，科學(xué)的指數(shù)式發(fā)展引起知識的極度膨脹，造成學(xué)科的極度分化，同時(shí)也催生了一大批交叉學(xué)科或邊緣學(xué)科的誕生。據(jù)說，在德國大學(xué)的科研目錄中列有四千多個(gè)研究領(lǐng)域。中國教育部學(xué)科分類（國標(biāo)-92）也列舉了文、理、工、農(nóng)、醫(yī)、軍事六大部類的57個(gè)一級學(xué)科 和三千多個(gè)專業(yè)的分類目錄。1989年出版的一本《英漢學(xué)科詞典》 ，收集的社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的學(xué)科名稱更多達(dá)三萬有余。學(xué)科的這種通過分化和交叉而增生的趨勢方興未艾。在這種情勢下，學(xué)者競相推出自己的分類方案，從二元分類到五元分類一應(yīng)俱全——當(dāng)然也有超過五元的。

邦格持二元分類的觀點(diǎn)。他說，在各種科學(xué)之間，第一個(gè)最顯著的差異是形式科學(xué)和事實(shí)科學(xué)之間的差異，即處理觀念的科學(xué)和事實(shí)的科學(xué)。邏輯和數(shù)學(xué)是形式科學(xué)：它們不涉及實(shí)在的事物，因此不能用來使我們處理實(shí)在（即經(jīng)驗(yàn)），為的是使我們的公式確鑿有效。物理學(xué)和心理學(xué)處于事實(shí)科學(xué)之中：它們涉及設(shè)想在世界中發(fā)生的事實(shí)，因此必須訴諸經(jīng)驗(yàn)，以便檢驗(yàn)它們的公式。自然科學(xué)包括物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、個(gè)人心理學(xué)等。此外，還有文化科學(xué)，其中有社會(huì)心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治科學(xué)、物質(zhì)史、思想史等。

三元分類也許是比較多的一種分類法。例如凱伯格堅(jiān)持，從學(xué)術(shù)上可以區(qū)分出形式學(xué)科、經(jīng)驗(yàn)學(xué)科和詮釋學(xué)科。數(shù)學(xué)是形式學(xué)科，生物學(xué)和心理學(xué)是經(jīng)驗(yàn)學(xué)科，文學(xué)是詮釋學(xué)科。顯而易見，每一個(gè)實(shí)際的學(xué)科都體現(xiàn)出所有三個(gè)類型的方面：數(shù)學(xué)中的許多東西最終與關(guān)于世界的事實(shí)有聯(lián)系；生物學(xué)偶爾涉及形式結(jié)構(gòu)，心理學(xué)包含詮釋；文學(xué)批評處理詩的形式結(jié)構(gòu)和有關(guān)產(chǎn)生它的社會(huì)事實(shí)。在這個(gè)框架中，哲學(xué)本質(zhì)上是像數(shù)學(xué)一樣的形式學(xué)科，詮釋的進(jìn)路更多地屬于歷史。我們原來涉及的科學(xué)像生物學(xué)和物理學(xué)一樣，主要是經(jīng)驗(yàn)學(xué)科。我們的形式關(guān)注與科學(xué)知識和科學(xué)理論的結(jié)構(gòu)有關(guān)。我們也能夠注意到科學(xué)和哲學(xué)的詮釋方面，科學(xué)理論是在某些環(huán)境中并針對某種哲學(xué)思想背景出現(xiàn)的。理解科學(xué)史中的一個(gè)惟一事件，與分析在新近出現(xiàn)的理論和被說成用以支持它的實(shí)驗(yàn)資料之間得到的形式關(guān)系，是截然不同的事情。

四元分類除了前面介紹過的柯爾律治等人的區(qū)分以外，也有把科學(xué)分為形式的-運(yùn)算的科學(xué)、自然科學(xué)、人類科學(xué)-文化科學(xué)。

N.麥克斯韋的五元分類（或六元分類）是這樣的：數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和邏輯關(guān)注改善形式的、先驗(yàn)的或分析的知識。物理科學(xué)關(guān)注關(guān)于物理宇宙各個(gè)方面的知識。生物科學(xué)關(guān)注改善關(guān)于生命的知識。社會(huì)科學(xué)和人文學(xué)科關(guān)注改善關(guān)于人的生活的各種社會(huì)方面和文化方面的的知識。技術(shù)科學(xué)關(guān)注改善關(guān)于為實(shí)現(xiàn)各種有價(jià)值的、實(shí)際的社會(huì)目標(biāo)所需要的知識。按照知識哲學(xué)的普遍一致的意見，經(jīng)驗(yàn)科學(xué)能夠被安排為粗糙的等級制類型。在底部，在一切的最基本的層次上，我們有理論物理學(xué)，與之密切相關(guān)的是宇宙學(xué)。向上，我們有理論上不很基本的物理學(xué)部分，例如固體物理學(xué)和物理化學(xué)；再高一點(diǎn)，我們有無機(jī)化學(xué)的整體，并排化學(xué)天文學(xué)、天體物理學(xué)和地球科學(xué)（物理學(xué)和化學(xué)的特殊化的應(yīng)用）。再向上，我們有生物科學(xué)以及有機(jī)化學(xué)、分子生物學(xué)、生物物理學(xué)和生物化學(xué)做基底，中途有諸如動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、解剖學(xué)、神經(jīng)病學(xué)、遺傳學(xué)這樣的科學(xué)，頂端是生態(tài)學(xué)和動(dòng)物行為研究。更高一些，我們有社會(huì)科學(xué)、人類學(xué)、社會(huì)學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治科學(xué)和歷史學(xué)。按照一種觀點(diǎn)即還原論，我們應(yīng)該把所有這些科學(xué)還原——至少在原則上——為理論物理學(xué)。按照競爭的觀點(diǎn)即反還原論，這或者是不可能實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，或者是不需要的目標(biāo)。但是，二者都同意，經(jīng)驗(yàn)科學(xué)能夠依照等級制組織。更一般地，某種類似的等級制能夠在邏輯和數(shù)學(xué)的學(xué)科中察覺到。在基礎(chǔ)是邏輯，稍向上有集合論。其余的幾乎整個(gè)數(shù)學(xué)分支都能夠被詮釋為或多或少特殊的集合論的應(yīng)用。

在這里，有必要專門介紹一下技術(shù)科學(xué)。這不僅由于我們先前很少涉及，更因?yàn)榧夹g(shù)科學(xué)在當(dāng)今社會(huì)所起的作用實(shí)在太大了——它可以迅速地變成生產(chǎn)力，在改造世界中發(fā)揮著舉足輕重的作用。伊利英和卡林金指明，技術(shù)科學(xué)是改變實(shí)在取向的研究和活動(dòng)，任務(wù)之間的差別產(chǎn)生不同的技術(shù)和技術(shù)知識。前科學(xué)時(shí)代的技術(shù)知識是實(shí)踐活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)知識，技術(shù)知識的科學(xué)形式的進(jìn)化與向機(jī)器生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化有關(guān)。物質(zhì)生產(chǎn)和技能的發(fā)展要求生產(chǎn)任務(wù)基于科學(xué)的工程來解決，要求技術(shù)設(shè)備的數(shù)學(xué)計(jì)算，技術(shù)不再能夠僅僅在常識、才智敏銳、經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展了。這就是為什么技術(shù)科學(xué)的誕生和形成是由兩個(gè)相反指向的過程決定的：一方面使用自然科學(xué)的定律、理論和發(fā)生在它們之中的技術(shù)對象和過程的研究的獨(dú)立資料決定，也由科學(xué)認(rèn)知方法的積極應(yīng)用決定；另一方面由獨(dú)立的觀察和技術(shù)與生產(chǎn)的事實(shí)的概括決定。自然科學(xué)應(yīng)用于生產(chǎn)的技術(shù)問題，產(chǎn)生了不能還原為基礎(chǔ)理論知識和技術(shù)常識的知識。軍事科學(xué)的開端近似地落入15世紀(jì)中期和1870年代之間的時(shí)期，這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是用科學(xué)知識解決工業(yè)生產(chǎn)任務(wù)，而不是一般的實(shí)際問題。在這個(gè)時(shí)期的第一階段（15世紀(jì)后半葉到18世紀(jì)初期），技術(shù)知識還沒有獲得理論水平，因?yàn)樵谧匀豢茖W(xué)中充分形成的理論還不存在。這個(gè)階段以在實(shí)驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上應(yīng)用科學(xué)的形成為標(biāo)志。在18世紀(jì)初和19世紀(jì)末的時(shí)期，對于與物理學(xué)、化學(xué)和力學(xué)相關(guān)的技術(shù)科學(xué)的形成來說，是決定性的時(shí)期?；镜淖匀豢茖W(xué)理論的出現(xiàn)和充分發(fā)展的技術(shù)實(shí)踐，為把技術(shù)知識提高到理論水平創(chuàng)造了必要的條件。但是，新技術(shù)科學(xué)的進(jìn)化的機(jī)制和形式在技術(shù)知識發(fā)展的“經(jīng)典”時(shí)期（19世紀(jì)末至20世紀(jì)中期）已經(jīng)開始有意義的變化。在這個(gè)階段，技術(shù)科學(xué)還是通過從基礎(chǔ)自然科學(xué)導(dǎo)出而出現(xiàn)的模式繼續(xù)存在。導(dǎo)出是工程技術(shù)實(shí)踐和自然科學(xué)理論的綜合，電氣工程和無線電工程就是從電動(dòng)力學(xué)導(dǎo)出的。在這個(gè)時(shí)期，技術(shù)科學(xué)的開端的新形式已經(jīng)出現(xiàn)——通過從已經(jīng)現(xiàn)存的作為基本科學(xué)起作用的技術(shù)科學(xué)導(dǎo)出，比如無線電定位就是從無線電工程導(dǎo)出的。應(yīng)該注意，此時(shí)的技術(shù)科學(xué)已經(jīng)在它自己的題材、理論原理和特殊的理想對象方面是科學(xué)知識的充分形成的領(lǐng)域。在1920年代至1940年代，技術(shù)知識的數(shù)學(xué)化穩(wěn)定地得以發(fā)展。在1960年代，技術(shù)知識變成認(rèn)識論認(rèn)真分析的對象。因此，20世紀(jì)中期能夠被視為技術(shù)科學(xué)發(fā)展的非經(jīng)典階段的開端。經(jīng)典的技術(shù)知識與非經(jīng)典的技術(shù)知識之間的差異除了理論的結(jié)構(gòu)、出現(xiàn)和形成的機(jī)制不同外，還在于后者是交叉學(xué)科的。技術(shù)科學(xué)的理論具有建設(shè)性的功能，卻不包含新的邏輯關(guān)聯(lián)，這樣的理論不說明和預(yù)言，只是產(chǎn)生工程對象。

從以上的形形的科學(xué)分類不難看出，學(xué)者進(jìn)行分類的依據(jù)或基準(zhǔn)各有千秋。有人認(rèn)為，科學(xué)分類所依據(jù)的原則有客觀原則（物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式的客觀區(qū)別）、發(fā)展原則（物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式從簡單到復(fù)雜、從低級到高級的發(fā)展序列）、層次原則（從一般到特殊的科學(xué)知識層次結(jié)構(gòu)序列）、實(shí)踐原則（新方法和新工具的出現(xiàn)會(huì)造成新學(xué)科的誕生）。有人指出，科學(xué)分類研究進(jìn)入到結(jié)構(gòu)分析和動(dòng)態(tài)分析的階段。學(xué)者設(shè)計(jì)了各種模式模擬科學(xué)體系的結(jié)構(gòu)，如塔模式、樹模式、網(wǎng)模式等。同時(shí)，科學(xué)分類的動(dòng)力學(xué)研究也方興未艾，學(xué)者用液體沉淀模型、氣體流動(dòng)模型、球體膨脹模型來模擬科學(xué)體系的運(yùn)動(dòng)和變化。 其實(shí)，馬赫早就強(qiáng)調(diào)，在科學(xué)研究中，不同的透視都是可能的。從這些不同的觀點(diǎn)得到的結(jié)果能夠產(chǎn)生不同的學(xué)科，它們具有相對的自主性。 不過，一般而言，科學(xué)分類的基準(zhǔn)不外乎三種：客觀的基準(zhǔn)、主觀的基準(zhǔn)、綜合的基準(zhǔn)?？陀^的基準(zhǔn)包括研究的對象、種類和范圍，事物的本質(zhì)，物質(zhì)的層次，自然的秩序，探索的方法等；主觀的基準(zhǔn)包括心智官能、精神能力、哲學(xué)理念、描述語言、抽象的形式等；綜合的基準(zhǔn)在奧斯特瓦爾德的以序、能、生命的概念作為分類的依據(jù)中最具有代表性。

不用說，這三種基準(zhǔn)的劃分是僅就主要傾向而言的，只具有相對的意義。誠如奧斯特瓦爾德所言：這些分類不是依照所謂的事物的“本質(zhì)”，而僅僅從屬于為了比較容易和比較成功地把握科學(xué)問題而做出的純粹實(shí)際的安排。這是因?yàn)?，“缺乏完備的和精確的邊界是所有自然事物的普遍特征，而科學(xué)是自然事物。例如，如果我們力圖在物理學(xué)和化學(xué)之間進(jìn)行鮮明的區(qū)分，那么我們便會(huì)遇到相同的困難。在生物學(xué)中情況也是這樣，倘若我們超出懷疑的陰影力圖在動(dòng)物王國和植物王國之間建立分界線的話?！?在本文結(jié)束時(shí)，我們不怕貽笑大方，愿意綜合各家之長，主要依據(jù)科學(xué)研究的對象和方法，托出自己的簡略的分類方案：

廣義的科學(xué)可以分為形式科學(xué)、自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、人文學(xué)科。形式科學(xué)以符號概念為主要研究對象，多用分析、推理、論證的方法，其目的在于構(gòu)造形式的、先驗(yàn)的思想體系或理論結(jié)構(gòu)。自然科學(xué)以自然界為主要研究對象，多用實(shí)證、理性、臻美的方法，其目的在于揭示自然的奧秘，獲取自然的真知。技術(shù)科學(xué)以人工實(shí)在為主要研究對象，多用設(shè)計(jì)、試錯(cuò)等方法，其目的在于創(chuàng)制出新的流程、工藝或制品，它在很大程度上是自然科學(xué)在技術(shù)上的實(shí)際應(yīng)用或應(yīng)用科學(xué)的技術(shù)化而形成的系統(tǒng)的知識。社會(huì)科學(xué)以社會(huì)領(lǐng)域?yàn)橹饕芯繉ο?，多用調(diào)查、統(tǒng)計(jì)、歸納等方法，其目的在于把握社會(huì)規(guī)律，解決社會(huì)問題，促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步。人文學(xué)科以人作為研究對象，多用實(shí)地考察、詮釋、內(nèi)省、移情、啟示等方法，其目的在于認(rèn)識人、人的本性和人生的意義，提升人的精神素質(zhì)和思想境界。

參考文獻(xiàn)

?李醒民（1945~ ），男，陜西西安人?，F(xiàn)任中國科學(xué)院研究生院教授，中國科學(xué)院研究生院《自然辯證法通訊》雜志社主編，博士生導(dǎo)師。研究方向?yàn)榭茖W(xué)哲學(xué)、科學(xué)思想史、科學(xué)文化。

任鴻雋：《科學(xué)救國之夢——任鴻雋文存》，樊洪業(yè)、張久村編，上?？萍冀逃霭嫔?，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002年第1版，第340頁。

皮爾遜：《科學(xué)的規(guī)范》，李醒民譯，北京：華夏出版社，1999年1月第1版，第353頁。

薛定諤：《生命是什么》，羅來鷗等譯，長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2003年第1版，序言。

朱謙之：《文化哲學(xué)》，北京：商務(wù)印書館，1990年第1版，第92頁。

梯利：《西方哲學(xué)史》，葛力譯，北京：商務(wù)印書館，1995年第1版，第70、63、82~83頁。

朱謙之：《文化哲學(xué)》，北京：商務(wù)印書館，1990年第1版，第93頁。

任鴻雋：《科學(xué)救國之夢——任鴻雋文存》，樊洪業(yè)、張久村編，上?？萍冀逃霭嫔?，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002年第1版，第340~341頁。

皮爾遜：《科學(xué)的規(guī)范》，李醒民譯，北京：華夏出版社，1999年1月第1版，第354~356頁。

凱德洛夫、斯皮爾金：科學(xué)，丁由譯；金吾倫選編：《自然觀與科學(xué)觀》，北京：知識出版社，1985年第1版，第284~374頁。

卡里爾等：科學(xué)的統(tǒng)一，魯旭東等譯，北京：《哲學(xué)譯叢》，1993年第4期，第60~67頁。

朱謙之：《文化哲學(xué)》，北京：商務(wù)印書館，1990年第1版，第95頁。

朱謙之：《文化哲學(xué)》，北京：商務(wù)印書館，1990年第1版，第96頁。

任鴻雋：《科學(xué)救國之夢——任鴻雋文存》，樊洪業(yè)、張久村編，上?？萍冀逃霭嫔?，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002年第1版，第342頁。

朱謙之：《文化哲學(xué)》，北京：商務(wù)印書館，1990年第1版，第97頁。

皮爾遜：《科學(xué)的規(guī)范》，李醒民譯，北京：華夏出版社，1999年1月第1版，第356~358、358~361頁。

綱島定治：科學(xué)分類的體系，北京：《自然科學(xué)哲學(xué)問題叢刊》，1984年第4期，第92~96頁。

李凱爾特：《文化科學(xué)和自然科學(xué)》，涂紀(jì)亮譯，北京：商務(wù)印書館，1986年第1版，第17頁。

李醒民：卡爾.皮爾遜：著名科學(xué)家和自由思想家，北京：《自然辯證法通訊》，第12卷（1990），第2期，第65~78頁。李醒民：皮爾遜——百科全書式的哲人科學(xué)家和自由思想家，《科學(xué)巨星》叢書9，西安：陜西人民教育出版社，1998年9月第1版，第170~260頁。

皮爾遜：《科學(xué)的規(guī)范》，李醒民譯，北京：華夏出版社，1999年1月第1版，第361~379頁。

J. A. Thomson：科學(xué)之分類，唐鉞譯，中國科學(xué)社編：《科學(xué)通論》，中國科學(xué)社出版，1934年第2版，第135頁。

奧斯特瓦爾德：《自然哲學(xué)概論》，李醒民譯，北京：華夏出版社，2000年第1版，第37~39頁。

R. Carnap， Logical Foundations of the Unity of Science. R. Boyd et. ed.， The Philosophy of Science， A Bradford Book， The MIT Press，1991， pp. 393~404.

凱德洛夫、斯皮爾金：科學(xué)，丁由譯；金吾倫選編：《自然觀與科學(xué)觀》，北京：知識出版社，1985年第1版，第284~374頁。

孫慕天：科學(xué)分類；于光遠(yuǎn)等主編：《自然辯證法百科全書》，北京：中國大百科全書出版社，1995年第1版，第272~276頁。錢的分類思想似乎有點(diǎn)經(jīng)院哲學(xué)的味道。

綱島定治：科學(xué)分類的體系，北京：《自然科學(xué)哲學(xué)問題叢刊》，1984年第4期，第92~96頁。

I. B. Cohen， An Analysis of Interactions between the Natural Science and the Social Science. I. B. Cohen ed.， The Natural Science and the Social Science， Some Critical and Historical Perspectives， Dordrecht/ Boston/ London， Kluwer Academic Publishers， 1994， pp. 1~99.

這57個(gè)一級學(xué)科的名稱是數(shù)學(xué)，信息科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)，力學(xué)，物理學(xué)，化學(xué)，天文學(xué)，地球科學(xué)，生物學(xué)，農(nóng)學(xué)， 林學(xué)，畜牧、獸醫(yī)科學(xué)，水產(chǎn)學(xué)，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)，臨床醫(yī)學(xué)，預(yù)防醫(yī)學(xué)與衛(wèi)生學(xué)，軍事醫(yī)學(xué)與特種醫(yī)學(xué)，藥學(xué)，中醫(yī)學(xué)與中藥學(xué)，工程與技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科，測繪科學(xué)技術(shù)，材料科學(xué)，礦山工程技術(shù)，冶金工程技術(shù)，機(jī)械工程，動(dòng)力與電氣工程，能源科學(xué)技術(shù)，核科學(xué)技術(shù)，電子，通信與自動(dòng)控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，化學(xué)工程，紡織科學(xué)技術(shù)，食品科學(xué)技術(shù)，土木建筑工程，水利工程，交通運(yùn)輸工程，航空、航天科學(xué)技術(shù)，環(huán)境科學(xué)技術(shù)，安全科學(xué)技術(shù)，管理學(xué)，，哲學(xué)，宗教學(xué)，語言學(xué)，文學(xué)，藝術(shù)學(xué)，歷史學(xué)，考古學(xué)，經(jīng)濟(jì)學(xué)，政治學(xué)，法學(xué)，軍事學(xué)，社會(huì)學(xué)，民族學(xué)，新聞學(xué)與傳播學(xué)，圖書館、情報(bào)與文獻(xiàn)學(xué)，教育學(xué)，統(tǒng)計(jì)學(xué)。

李詩英主編：《英漢學(xué)科詞典》，北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1989年第1版。

M. Bunge， Philosophy of Science， From Problem to Theory， Revised Edition， Vol. I， New Brunswick and London: Transation Publishers， 1998， pp. 24， 27.

H. E. Kyburg， Jr.， Science and Reason， Oxford University Press， 1990， p. 16.

卡里爾等：科學(xué)的統(tǒng)一，魯旭東等譯，北京：《哲學(xué)譯叢》，1993年第4期，第60~67頁。

N. Maxwell， From Knowledge to Wisdom， A Revolution in the Aims and Methods of Science， England， New York: Basil Blackwell， 1984， pp. 15， 23~24.

V. Ilyin and A. Kalinkin， The Nature of Science， An Epistemological Analysis， Moscow: Progress Publishers， 1988， pp. 166~184.

孫慕天：科學(xué)分類；于光遠(yuǎn)等主編：《自然辯證法百科全書》，北京：中國大百科全書出版社，1995年第1版，第272~276頁。