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1、科学技术创新方法论本讲稿第一页，共四十二页现代科学技术学习辅导主讲教师主讲教师辽东学院 刘晨明2007.10.本讲稿第二页，共四十二页现代科学技术成果简介本讲稿第三页，共四十二页现代(科学)技术的四大体系一、物质变化技术一、物质变化技术 二、能量转换技术二、能量转换技术三、信息控制技术三、信息控制技术四、管理科学技术四、管理科学技术本讲稿第四页，共四十二页一、物质变化技术（一）物质变化技术的含义（二）物质变化技术的领域本讲稿第五页，共四十二页（一）物质变化技术的含义物质变化技术是指把物质改变为更有用的物质变化技术是指把物质改变为更有用的或用的更好的技术。或用的更好的技术。物质变化是指物质内部的

2、组成、结构及功物质变化是指物质内部的组成、结构及功能的变化，即物质发生的质变；物质状态能的变化，即物质发生的质变；物质状态和物质属性的变化；物质形态和色彩光泽和物质属性的变化；物质形态和色彩光泽的变化等。的变化等。本讲稿第六页，共四十二页（二）物质变化技术主要领域化学合成技术化学合成技术生物医学技术生物医学技术加工制造技术加工制造技术运输运载技术运输运载技术农业生产技术等。农业生产技术等。本讲稿第七页，共四十二页化学合成技术化肥农药的合成化肥农药的合成抗生素的合成抗生素的合成药物的合成药物的合成新材料的合成新材料的合成有机物的合成有机物的合成无机物的合成无机物的合成本讲稿第八页，共四十二页新材

3、料技术简介1信息材料信息材料2智能材料智能材料3纳米材料纳米材料4高性能结构材料高性能结构材料5高分子材料高分子材料6生物医学材料生物医学材料本讲稿第九页，共四十二页信息材料信息产业所使用的各种材料。是新信息产业所使用的各种材料。是新材料技术的重要组成部分。信息材材料技术的重要组成部分。信息材料主要包括：料主要包括：信息加工材料信息加工材料信息传输材料信息传输材料终端显示材料终端显示材料信息记录材料信息记录材料本讲稿第十页，共四十二页智能材料智能材料指具有感知环境智能材料指具有感知环境(包括内环包括内环境和外环境境和外环境)刺激，对之进行分析、刺激，对之进行分析、处理、判断，并采取一定的措施处

4、理、判断，并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的材料。进行适度响应的智能特征的材料。本讲稿第十一页，共四十二页纳米材料纳米陶瓷纳米陶瓷。电子纳米量子器件电子纳米量子器件纳米光催化剂纳米光催化剂纳米静电屏蔽材料纳米静电屏蔽材料纳米碳管纳米碳管纳米化妆品纳米化妆品本讲稿第十二页，共四十二页纳米碳管 本讲稿第十三页，共四十二页纳米碳管 本讲稿第十四页，共四十二页高分子材料 高分子材料是分子量很大且具有特定性高分子材料是分子量很大且具有特定性能的材料。一般是由分子量在能的材料。一般是由分子量在104106之间的大分子所组成的物质，其分子链之间的大分子所组成的物质，其分子链很长，一般在很长，一般在10

5、2104nm之间。之间。高分子材料的使用经历了运用天然高分高分子材料的使用经历了运用天然高分子到人工合成高分子的历程。子到人工合成高分子的历程。本讲稿第十五页，共四十二页生物医学技术现代生物技术现代生物技术 基因工程基因工程 细胞工程细胞工程 发酵工程发酵工程 酶工程酶工程 蛋白质工程等蛋白质工程等现代医学技术现代医学技术 介入技术介入技术 人工器官人工器官 器官移植器官移植 免疫技术免疫技术 中医药现代化技术等中医药现代化技术等思维智力研究技术思维智力研究技术本讲稿第十六页，共四十二页现代加工制造技术集成制造技术集成制造技术自动控制技术自动控制技术机器人技术机器人技术仿真虚拟开发技术仿真虚拟

6、开发技术办公自动化办公自动化蓝牙技术与家庭自动化蓝牙技术与家庭自动化本讲稿第十七页，共四十二页运输运载技术交通技术交通技术交通智能技术交通智能技术磁悬浮技术磁悬浮技术航天技术航天技术火箭运载技术火箭运载技术空间站与太空移民空间站与太空移民本讲稿第十八页，共四十二页二、能量转换技术（一）能量转换技术的含义（二）20世纪能量转换技术的成果（三）新能源技术领域本讲稿第十九页，共四十二页（一）能量转换技术的含义 能量转换技术是研究如何利用自然能能量转换技术是研究如何利用自然能的技术。包括新能源的开发和能量转的技术。包括新能源的开发和能量转换方法、手段的研究。换方法、手段的研究。本讲稿第二十页，共四十二

7、页（二）20世纪能量转换技术的成果开发利用原子能（核能）、太阳能、风开发利用原子能（核能）、太阳能、风能、地热能、生物质能、海洋能等。能、地热能、生物质能、海洋能等。能量转换技术的发展表现在，核能能量转换技术的发展表现在，核能转换技术、光电转换技术和多种能转换技术、光电转换技术和多种能量转换技术。量转换技术。本讲稿第二十一页，共四十二页（三）新能源技术领域 新能源技术主要有：新能源技术主要有：核能技术（核裂变和聚变）核能技术（核裂变和聚变）太阳能技术太阳能技术 氢能与燃料电池氢能与燃料电池 洁净煤新技术洁净煤新技术 可再生能源技术等。可再生能源技术等。本讲稿第二十二页，共四十二页核能产生的原理

8、重核裂变技术重核裂变技术 快中子反应堆快中子反应堆 石墨冷气堆石墨冷气堆氢核聚变技术氢核聚变技术 本讲稿第二十三页，共四十二页太阳能利用技术光热转换利用太阳能光热转换利用太阳能 利用太阳能热水器转换利用太阳能热水器转换光电转换利用太阳能光电转换利用太阳能 利用硅太阳能电池转换利用硅太阳能电池转换光化学能转换利用太阳能光化学能转换利用太阳能 利用绿色植物的光合作用转换利用绿色植物的光合作用转换本讲稿第二十四页，共四十二页生物质能可再生能源通过植物的光合作用把太阳辐射的能量以通过植物的光合作用把太阳辐射的能量以生物质形式固定下来的能源。包括世界上生物质形式固定下来的能源。包括世界上所有的动物、植物

9、和微生物，以及这些生所有的动物、植物和微生物，以及这些生物产生的排泄物和代谢物。物产生的排泄物和代谢物。“绿色能源绿色能源”。生物质能的转化方法主要有：生物质能的转化方法主要有：直接燃烧获取热量；生物转换（微生物发直接燃烧获取热量；生物转换（微生物发酵）；化学转换（主要有溶剂提取法、气酵）；化学转换（主要有溶剂提取法、气化法、热分解法化法、热分解法）。）。本讲稿第二十五页，共四十二页三、信息控制技术（一）信息技术的含义（二）信息技术的领域本讲稿第二十六页，共四十二页（一）信息技术的含义信息的本质是控制，所以通常又把信信息的本质是控制，所以通常又把信息技术称为信息控制技术。息技术称为信息控制技术

10、。信息技术是研究信息的获取、传输、处信息技术是研究信息的获取、传输、处理、储存和应用等方面的技术。理、储存和应用等方面的技术。孙小礼认为：信息技术是能够扩展、孙小礼认为：信息技术是能够扩展、延伸人类信息器官的技术的总称。延伸人类信息器官的技术的总称。本讲稿第二十七页，共四十二页联合国教科文组织的定义 应用在信息加工和处理中的科学、技术与应用在信息加工和处理中的科学、技术与工程的训练方法和管理技巧；上述方法和工程的训练方法和管理技巧；上述方法和技巧的应用；计算机及其与人、机的相互技巧的应用；计算机及其与人、机的相互作用；与之相应的社会、经济和文化等诸作用；与之相应的社会、经济和文化等诸种事物。种

11、事物。这是目前世界范围内较为统一的定义这是目前世界范围内较为统一的定义。本讲稿第二十八页，共四十二页（二）信息技术领域微电子技术（集成电路）微电子技术（集成电路）光电子技术（激光与光纤）光电子技术（激光与光纤）计算机与多媒体技术计算机与多媒体技术通讯技术通讯技术人工智能技术人工智能技术蓝牙技术蓝牙技术本讲稿第二十九页，共四十二页综合性高新科学技术激光技术激光技术超导技术超导技术纳米技术纳米技术电动汽车电动汽车高速磁悬浮交通技术高速磁悬浮交通技术信息安全技术信息安全技术本讲稿第三十页，共四十二页激光技术激光是由激光器发出的一种单色光，激激光是由激光器发出的一种单色光，激光、原子能、半导体和电子计

12、算机被称光、原子能、半导体和电子计算机被称为当代科技的四大发明。为当代科技的四大发明。激光技术是研究激光器的制作和把激光激光技术是研究激光器的制作和把激光应用于生产生活之中的技术。应用于生产生活之中的技术。激光在工业生产、农业生产、医学治疗、激光在工业生产、农业生产、医学治疗、文化艺术和军事领域等，有着极为广泛文化艺术和军事领域等，有着极为广泛的应用。的应用。本讲稿第三十一页，共四十二页超导技术超导技术超导技术是研究物质在超导状态下的性质、是研究物质在超导状态下的性质、功能以及超导材料、超导器件的研制、开发功能以及超导材料、超导器件的研制、开发和应用的技术。和应用的技术。某些物质在温度降低到一

13、定值时电阻会完全某些物质在温度降低到一定值时电阻会完全消失，这种现象称为超导电性。具有超导电消失，这种现象称为超导电性。具有超导电性的物质称为超导材料或超导体。性的物质称为超导材料或超导体。超导技术对国民经济、军事技术、科学实验超导技术对国民经济、军事技术、科学实验与医疗卫生等具有重大价值。与医疗卫生等具有重大价值。本讲稿第三十二页，共四十二页纳米技术1nm109米。米。纳米技术纳米技术是研究结构尺寸是研究结构尺寸在在1至至100纳米范围内材料的性质和应用的纳米范围内材料的性质和应用的技术。这类物质的颗粒尺度介于宏观与微技术。这类物质的颗粒尺度介于宏观与微观之间，性质不同于单个分子原子，也不观

14、之间，性质不同于单个分子原子，也不同于大块物体。同于大块物体。纳米技术包含纳米材料；纳米动力学；纳米技术包含纳米材料；纳米动力学；纳米生物学；纳米药物学；纳米电子学。纳米生物学；纳米药物学；纳米电子学。本讲稿第三十三页，共四十二页电动汽车电动汽车是全部或部分用电能驱动电电动汽车是全部或部分用电能驱动电机作为动力系统的汽车。包括纯（蓄机作为动力系统的汽车。包括纯（蓄电池）电动汽车、混合动力电动汽车电池）电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池汽车三类。和燃料电池汽车三类。电动汽车的出现是人类运用现代科电动汽车的出现是人类运用现代科学技术解决能源危机和环境污染压学技术解决能源危机和环境污染压力的积极措

15、施。力的积极措施。本讲稿第三十四页，共四十二页高速磁悬浮交通技术磁悬浮交通技术是指研制高速磁悬磁悬浮交通技术是指研制高速磁悬浮列车等新型技术。浮列车等新型技术。磁悬浮列车是依靠电磁吸力或电动斥磁悬浮列车是依靠电磁吸力或电动斥力将列车悬浮于空中并进行导向，实力将列车悬浮于空中并进行导向，实现列车与地面轨道间无机械接触，再现列车与地面轨道间无机械接触，再利用线性电机驱动列车运行。利用线性电机驱动列车运行。本讲稿第三十五页，共四十二页信息安全技术信息安全技术就是保障电子信息有效性信息安全技术就是保障电子信息有效性的技术。它涉及信息的保密性、完整性、的技术。它涉及信息的保密性、完整性、可用性、可控性。

16、可用性、可控性。保密性是指对抗对手的攻击，保证信息保密性是指对抗对手的攻击，保证信息不泄露给未经授权的人；完整性就是抵不泄露给未经授权的人；完整性就是抵御对手的攻击，防止信息被未经授权的御对手的攻击，防止信息被未经授权的人篡改；可用性是保证信息及信息系统人篡改；可用性是保证信息及信息系统为授权者所使用；可控性就是对信息及为授权者所使用；可控性就是对信息及信息系统实施安全控制。信息系统实施安全控制。本讲稿第三十六页，共四十二页四、管理科学技术（一）管理科学技术的含义（二）管理科学技术的起源（三）20世纪我国科学技术管理取得的成就本讲稿第三十七页，共四十二页（一）管理科学技术的含义管理科学技术是运

17、用科学原理研究管理管理科学技术是运用科学原理研究管理理论、方法和管理实践活动一般规律的理论、方法和管理实践活动一般规律的科学技术。科学技术。包括国家、地区的宏观控制管理，部包括国家、地区的宏观控制管理，部门行业管理，公司企业管理，家庭管门行业管理，公司企业管理，家庭管理，个人事物管理等。理，个人事物管理等。本讲稿第三十八页，共四十二页（二）管理科学技术的起源 管理科学技术的初创阶段，始于管理科学技术的初创阶段，始于19世纪世纪末至末至20世纪初。由美国工程师费雷德里克世纪初。由美国工程师费雷德里克泰罗创造出泰罗创造出“标准劳动方法标准劳动方法”和劳动定额，和劳动定额，被称为被称为“泰罗制泰罗制

18、”，并于，并于1911年发表了年发表了他的代表作他的代表作科学管理原理科学管理原理，泰罗被，泰罗被誉为誉为“科学管理之父科学管理之父”。本讲稿第三十九页，共四十二页（三）20世纪我国科技管理的成就保证科学技术发展的法律保证科学技术发展的法律促进科学技术发展的政策促进科学技术发展的政策促进科学技术发展的措施促进科学技术发展的措施科学技术发展的规划科学技术发展的规划科学技术发展的计划科学技术发展的计划本讲稿第四十页，共四十二页复习参考纲要请到下面的博客页面或邮箱下载请到下面的博客页面或邮箱下载我的博客我的博客： 邮箱邮箱1： 邮箱邮箱2： 邮箱邮箱3： 邮箱邮箱4：邮箱密码邮箱密码：10221022本讲稿第四十一页，共四十二页谢谢同志们的合作！本讲稿第四十二页，共四十二页