試論技術與科學的關系

邱 寧 歐 彬

摘要：本文論述了科學和技術的基本概念、它們的區(qū)別與聯(lián)系。技術和科學是緊密聯(lián)系的，但又是不同的兩個概念。表明科技對社會進步的作用和技術教育對經(jīng)濟發(fā)展和民族復興的重要意義。

關鍵詞：科學；技術；技術教育

此次新一輪基礎教育改革，將技術教育作為普通高中的八個學習領域之一，對培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的新型人才，早期開發(fā)學生“科技智慧”，提高未來勞動者的技術素養(yǎng)，對民族振興具有深遠的意義。

本文試圖闡明技術和科學這兩個容易混淆的不同概念，表明技術教育進入普通高中新課程的必要性。

一、科學與技術的概念

1、科學的概念

人類在長期的生產和生活中，通過實踐獲得感性知識，再經(jīng)過“去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里”的加工改造，提高到理性的認識；科學是正確反映客觀世界現(xiàn)象、內部結構和運動規(guī)律的系統(tǒng)理論知識?？茖W還有一個特點是將客觀世界的本質和運動規(guī)律歸納、抽象為數(shù)學公理，用數(shù)學表達式來描述客觀世界的運動規(guī)律，這個特點體現(xiàn)了科學的嚴謹性?？茖W還提供認識世界和改造世界的態(tài)度和方法，是人類智慧的結晶。

例如，原子物理學是研究物質內部原子核的結構和運動規(guī)律的一門科學。根據(jù)原子物理的理論，原子是由帶正電荷的原子核和分層圍繞原子核轉動的電子組成。元素的物理性質和化學性質隨原子序數(shù)的增加而發(fā)生周期性的變化，每個殼層可容納的最多電子數(shù)為2n。

2、技術的概念

技術是把科學知識用于生產過程。以達到利用和改造自然的預定目標的手段、方法和設備工具體系，是知識、智慧、技能與工具的結合體”。

(1)技術概念有五個要點：

①技術有明確的預定目標。例如，集成電路技術，是為了提高單位面積內集成晶體管的數(shù)量，從而制造出功能更強大、可靠性更高的電子產品。

②技術的一種表現(xiàn)形式是“手段”即一定的生產工具和物質設備等“硬件”，例如，使用長征系列運載_火箭這一技術手段發(fā)射神州6號宇宙飛船。

(技術的另一種表現(xiàn)是“方法”。即一定的知識、經(jīng)驗、技能和組織形式等“軟件”。如，中國擁有一大批掌握人造衛(wèi)星制造和發(fā)射方法、能處理各種復雜問題的航天系統(tǒng)人才。

④技術是成套的知識體系。例如無線電技術包含了許多方面的理論和技術，主要有限電磁波的發(fā)射、接受和在空間傳播的理論和技術扳電子線路的理論和技術；C、信息處理、傳遞和控制的理論和技術等。

⑤技術的實現(xiàn)和發(fā)展是不斷創(chuàng)新的結果。技術創(chuàng)新常常表現(xiàn)為發(fā)明和不斷的革新。例如。集成電路技術是電子器件制造史上的一次重大發(fā)明；而小規(guī)模集成電路技術、中規(guī)模集成電路技術、大規(guī)模集成電路技術、超大規(guī)模集成電路技術則是不斷革新的結果。

(2)技術的層次

工具是技術發(fā)展的產物，也是技術的一個載體。工具可以促進科學技術的發(fā)展，使用工具可以探索科學技術的新領域，如使用電子顯微鏡可以觀察物質內部的結構，促進了生命科學的發(fā)展。根據(jù)對工具的使用情況大體能反映技術的發(fā)展情況，可分為四個層次：

①手工技術：通過簡單設計，使用簡單工具制造產品。通過不斷追求提高產品的質量、提高工具使用的熟練程度和技能來提高技術水平。

②機械技術：通過技術設計，使用電動機械工具，制造產品。它與手工技術相比，可以擴大資源利用和制造產品的范圍，可以將勞動者從繁重的體力勞動中解放出來。

③自動化技術：將計算機技術與機械技術相結合，按設計要求自動完成預定目的。如，數(shù)控機床可大大提高成品率和生產效率：飛機自動導航可以大大減輕飛行員的精神負擔。

④高新技術：是知識高度密集、學科高度綜合的一個技術群體。以信息技術為核心，包括激光技術、生物技術、新材料技術、新能源技術、航天技術和海洋技術等等。高新技術將極大地改變人類的生產和生活方式。

(3)技術的來源渠道

第一渠道是來源于生產實踐。例如，16世紀的煤礦、紡織等工業(yè)生產需要強大的動力機械，促進蒸汽機的發(fā)明。形成熱力學理論。

第二渠道是來源于科學實踐。在科學實驗的需求、下，對設備、儀器、方法作改進或創(chuàng)新，也形成了新技術。例如，為了觀察、測量電信號，發(fā)明了示波器，極大地促進電子技術的發(fā)展。

第三渠道是來源于科學理論?？茖W理論提供了技術所需要的知識，并指明了努力方向，例如，電磁場理論指出電場、磁場在變化時可以互相激發(fā)，產生向外傳播的電磁波。根據(jù)電磁場理論，產生了無線電技術。

二、技術與科學的關系

技術、科學是既有區(qū)別、又有聯(lián)系的兩個概念。它們相互獨立，但又密不可分。它們相互依靠、互為前提，存在深刻的內在聯(lián)系。

1、技術與科學的區(qū)別

(1)科學的目的在于認識世界，揭示自然界的客觀規(guī)律，著重回答自然現(xiàn)象“是什么”、“為什么”的問題。如原子物理學和量子力學揭示了硅半導體內部帶電粒子的運動規(guī)律。

技術在于改造世界，實現(xiàn)對自然界的控制和利用，著重回答“做什么”、“怎么做”的問題。如，利用硅半導體可制造晶體三極管，可放大電信號。

(2)科學從自身發(fā)展中的矛盾，從對自然現(xiàn)象及其本質的認識需要選題。

技術則從生產實踐中迫切需要解決的問題中選題，技術比科學更加面向生產、面向社會。例如，為了簡化電子電路結構、提高可靠性，發(fā)明了集成電路技術。

(3)在社會功能方面?？茖W具有認識的、變化的、哲學的價值，它的經(jīng)濟價值往往是間接的、遠期的、難以確定的。

技術追求實用性，并帶來較大的、直接的經(jīng)濟效益。

(4)管理方法方面?？茖W探索的結果難以預見，科學研究需要更多的自由度和選擇余地，以彈性管理為佳。

技術則有明確的目的性和嚴格的計劃性，以計劃管理為宜。

2、技術與科學的聯(lián)系

技術與科學相輔相成，構成一個有機的整體。人類與自然界相互關系的發(fā)展史，就是科學與技術相互進步的歷史。

科學為技術研究提供了理論基礎，開辟了新的技術研究領域。技術的發(fā)展為科學研究提供物質基礎和新的探索手段，科學研究成果通過技術應用物化為直接的生產力?？梢哉J為技術是科學的延伸，科學是技術的升華。

三、技術研究與科學研究

科學研究是為了探索自然界的基本原理而進行的實驗研究和理論研究工作。例如，庫侖、法拉第、麥克斯韋的成果：庫侖定律、法拉第電磁感應定律，電磁場基本方程等都是自然界的基本原理。科學研究是科學進步的源泉。

技術研究是運用科學研究的成果和相關知識，為創(chuàng)造新產品、新方法、新技術、新材料，以生產產品和完成工程任務而進行的活動。技術研究有目的、有計劃、有時間限制，科研成果的形式為學術論文、專利、原理模型，成果有實際應用價值、需要保密。例如，利用微波輻射引起食物內部水分予產生摩擦運動生熱的原理，研究制造出微波爐，其技術受專利保護。

四、技術試驗與科學實驗

1、技術試驗

技術試驗是運用一定的科學原理、經(jīng)驗和技能，依據(jù)設計的要求對設計的產品的質量和性能進行檢測驗、優(yōu)化和探究嘗試。

例如，應用麥克斯韋電磁場理論，通過對無線電通信的不同頻率、不同功率、不同天線形狀、尺寸進行比較試驗，以提高通信的距離和可靠性。通過探索嘗試發(fā)現(xiàn)：

10～200千赫頻段屬于長波波段，波長愈大，大地和海面的吸收愈小，用數(shù)千瓦的大功率和大尺寸天線可以實現(xiàn)數(shù)千公里的通信，主要用于無線電航海導航。

3～30兆赫頻段為短波波段。通過電離層的反射進行遠距離通信，可用小功率和小得多的天線實現(xiàn)遠距離電臺廣播。

30～1000兆赫是甚高頻?？芍苯哟┩鸽婋x層進行--空間通信、空間遙感。

2、科學實驗

科學實驗是為了檢驗科學理論是否成立所進行的實踐活動。

科學的理論框架建立在邏輯推理之上，也是科學有別于宗教的一個極其本質的特征。例如，為了驗證麥克斯韋理論是否正確，赫茲制作了電磁波的發(fā)生和接收裝置，證明確實存在電磁波、麥克斯韋理論是正確的，也使無線電通信成為可能。

五、科技發(fā)展對推動社會進步的作用

科技發(fā)展是推動社會進步的源動力，技術進步極大地改變了入的生產和生活方式。

1、人類歷史上第一次技術革命

1765年蒸汽機的發(fā)明，制造出蒸汽汽車、火車、輪船。將勞動者從繁重的體力勞動中解放出來，人類進入了“機械化時代”。

2、電力技術引發(fā)新的技術革命

根據(jù)電磁場理，1832年比齊制造出第一臺電動機，1870年格蘭母制造出有實用價值的發(fā)電機。電力的應用促進了生產，改變人類的生存、生活方式和思維方式。電燈把黑夜變成白晝；電話、電報、無線電通信，使人類文明廣泛傳播、知識迅速普及。人類進入“電氣化時代”。

3、現(xiàn)代信息技術革命

以現(xiàn)代科學為基礎，相繼出現(xiàn)一大批新興技術。通過對半導體內微觀粒子運動規(guī)律的研究，制造出晶體管，集成電路和電子技術的進步促進了計算機技術的飛速發(fā)展，極大地提高了人類的能力，人類進入了信息革命的紀元。

隨著科學技術的發(fā)展和自動化程度的提高，對勞動者科技素質的要求也在提高?，F(xiàn)代勞動者已經(jīng)走出生產線使用計算機控制機器人工作，不具備一定的科技素養(yǎng)，難以勝任工作。所以要在基礎教育中普及技術教育，提高國民的技術素養(yǎng)，為社會主義建設培養(yǎng)大批科技入才，是振興中華的一個重要措施。

參考文獻：

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