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1、科技创新与论文写作,江苏大学 材料科学与工程学院 戴起勋、袁志钟 2014年修改,绪 论,一、写作是基本能力、基本素质之一,哈佛大学大学生教学计划2003年进行了修订:通识教育 课程设置中写作课程和外语课程,历史悠久,一直没有改变.,普遍存 在问题,语法、病句、图表设计不完整、格式不 规范、层次结构不合理、参考文献等,大学生和研究生在学术规范方面三个最基本要求： 研究流程规范：哲学角度,“发现提出分析解决”问题 写作规范：了解并熟悉，逐步养成规范的写作习惯 方法规范：“工欲善其事，必先利其器”，能自如地选择和运 用各种研究方法，培养创新思维和创新能力,二、科学思维和写作贯穿于科学研究全过程,科
2、学 思维,规范 写作,贯穿于科学 研究全过程,科学研究成果的总结、 创新、提升与凝炼,科技写作是科学研究工作的重要组成部 分，是创新过程中的重要环节,+,三、科技写作分类与本课程内容,科 技 写 作,1、科技论文、著作、报告等文献资料； 2、科技工作的公文、函件、计划、建议、 合同等科技应用文； 3、科普作品，包括漫谈、史话、趣谈等； 4、科技新闻稿等,课程内容,基本概念,科学思维,论文写作,教 材,戴起勋等编著. 科技创新与论文写作. 机械工业出版社，2004 普通高等教育”十一五”国家级规划教材,第1章 科学研究概述,1.1 科学研究的基本类型及作用 1、基本分类 基础科学：如数学、物理、
3、化学等，无具体应用对象 技术科学：如电工、机械、力学、材料等，有应用对象 科研类型： 基础研究（Basic Research）：纯基础研究 应用基础研究 应用研究(Applied Research) 开发(Development)。,基 础 研 究,纯基础 研究,应用基 础研究, 无商业目的原始性研究； 寻找客观事物规律、理论； 成果公开报道, 获取新知识、原理与方法； 成果公开报道与交流； 潜在的应用前景,应用 研究,发展, 解决实际科学技术问题； 新材料、新技术、新工艺等； 保密性、商品性,可申请专利,新产品、新装置或新工程等,三者之间是相互关联、相互渗透,2、科学和技术的区别与联系,科学
4、,认识客观世界的规律,为什么,科学家,讲理,技术,控制和利用客观世界,怎么做,工程师,守法,趋势,科学的技术化，技术的科学化,交叉、融合,科学理论 与发现,工程技术 创新,现代科技产业 发展特点,知识技术对生产的渗透性,知识技术在产品中的密集度,人才需求对知识技术的整体性,知识技术的更新速度,共同 特点,探索性,特征（失败和成功）,创造性,本质（程度的大小）,继承性,前提（创新的规律）,例1-1 不久才淘汰的产品,世界上第一台计算机是由36岁的物理学家莫克利和24岁的埃克特经2年努力设计制造完成的。总重30吨，占地170平方米，耗资50万美元。比人工计算快20万倍。服役10年，1955年开始陈
5、列在华盛顿博物馆里。,各类科学技术研究的特点,现代高技术特点与作用科学技术一体化 例1-2 深海探测技术,意义,深海沉睡着以亿吨计的锰结核矿床和热水矿床。热水矿床是地下岩浆喷射而成，富含许多人类需要的元素。 深海探测对资源意义重大。许多国家对海洋资源争夺早就虎视眈眈了,难度,1989年日本 “深海6500”号船下潜到 6500米，打破了国际记录。在此深度手掌 大面积上，要承受65吨的静压力，耐压舱 使用73.5毫米厚的高强度钛合金，观察窗 使用厚度130毫米的丙烯有机玻璃。,中国自己设计制造7000米载人潜水器(1:6模型),国产7000米载人潜水器在深圳亮相.可载人，2009年将试验下水.
6、新华网2009.3.9报道,例1-3 隐身技术,军事用途中隐身技术是反雷达技术，有时可成为 影响战争胜负的重大因素。主要技术是：外形设计、 吸波材料和吸波涂层。既体现了电子科技的进步，也 反映了新材料功能的发挥。 1989年12月美国对巴拿马的入侵和1991年1月的海 湾战争中，美国FH7隐身战斗机发挥了很大作用。,例1-4 陶瓷发动机,1982年日本京陶公司和五十铃汽车公司在电视上推 出了由陶瓷发动机驱动的小汽车，引起世界性轰动。 最终目标并不是汽车发动机，而是航空航天领域的喷 气发动机。,潜艇 目前，世界上有40多个国家的海军拥有潜艇，但同时拥有常规潜艇、攻击型核潜艇和战略导弹核潜艇的国家
7、只有中、美、俄、英、法5个国家；而拥有近百艘潜艇的国家只有3个，即美国、俄罗斯和中国 。,太空飞船 由轨道舱、返回舱和动力舱组成，中部的返回舱下面装有六自由度运动平台。,例1-5 国防工业高技术,我国自行设计和制造的长征3-系列火箭外形,美海军“尼米兹”号核动力航母 “尼米兹号”是美国舰队中最大型核子动力航空母舰之一。“尼米兹号”全长1100呎、船高相当于18层楼，排水量达95000吨，以核动力推动，有超级航母之称，载有超过100架战斗机及其它作战战机。,1.2 科技研究的流程,选择 课题,观察实验 /客观事实,思维加工 /提出假说,实践检验 /建立理论,理论 体系,图 科学研究的一般过程（基
8、础研究）,科学研究,图 技术开发的一般过程,技术开发,1.3 科研(论文)选题与创新,知识是入门的钥匙,选题是成功的关键,资料是论证的基础,传播是发表的目标,1.3.1 科研选题在科技创新中的重要地位 （1）科技创新的方向 具有战略地位 （2） 对科技发展和人类社会进步的作用 一个有创见的课题，就是一个科技领域发展的生长点 。,伽利略,法拉第,爱因斯坦,测光速,光学理论、电磁理论等发展,磁电,质能关系,电磁感应定律发电机电气化,E=mC2 原子能时代,1.3.2 科研选题的基本原则,1、需要性原则,科研方向,社会生产、经济，科学自身发展的需要。 科学成果正、负效应 ，双刃剑。如生态恶化、环境
9、污染。科学成果除了本身的负效应外，还有人们乱用 造成的危害。,杨子晚报 报道,38位江苏省全国人大代表联名提出，我们还敢吃什么？农副产品造假掺毒现象触目惊心。猕猴桃喷施膨大剂，黄鳝添饲避孕药速肥，用牛血加洗衣粉制造鸭血，大米用矿物油抛光 。造成了危害人体健康的餐桌污染。,我国十一五节能 重点工程： 低效燃煤锅炉改造， 余热利用，能量系统优 化，建筑节能，绿色照 明，节约和替代石油， 电机系统改造等,英国将推出节水洗衣机 洗衣服只需要一杯水 2008年6月报道,未来8大创意工程 (2010年06月报道),1. “月环”计划 (将太阳能通过微波能传输天线将能量传回地球),2. 太空酒店(太空游为未
10、来一大产业),3. 网格城市(将城市很多功能搬到地下, 形成地下网络),4.细胞城市(另一种未来城市概念，建立在活有机生物基础之上),5. 漂浮岛 (塑造生态城市，拥抱健康、快乐的生活方式),6. 月球基地 7. 金字塔城(自给自足的城市，100万人约占7.7km2土地),8. 沙漠水网计划(开凿运河引海水进入干旱沙漠 ),2、科学性原则,内在依据,必须有科学理论依据 保证科研方向的正确性。 当然，科学无禁区，在具体问题上科学与非科学的 界限是难以区分的。 例如能量守恒定律是大家都知道的,永动机是被 科学判处死刑的,但现在有人提出了挑战.,热能箱”示意图 电流经过管中由水、碳酸钾和铬合金催化剂
11、混合而成的液体后转化为热能,输出能量是输入能的2倍.英国约克大学进行研究,不清楚是什么科学原理.有尚未被认知的能量来源,可能是某种亚原子状态存在.,英国发明造能装置 能量守恒定律被打破?! 中国日报环球在线,2007,据英国自然杂志网站月日报道，美国科学家使用特殊的催化剂，在阳光下将水变成了可燃的甲烷，这让饱受能源枯竭威胁的人类看到了希望。 新技术的发明者是宾夕法尼亚州立大学材料工程学教授克雷格格兰姆斯和同事。利用TiO2纳米管催化水蒸气和二氧化碳，利用表面化学反应原理,结果得到了甲烷。催化剂不参与反应。但关于整个反应过程还没完全弄清楚。目前的效率还很低 ,但已出现了成功的曙光.,天方夜谭成真
12、 美国科学家把水变成了“油” 2009年03月04日 来源：青年参考,3、创造性原则,本身特征,理论研究,新发现、新观点、新理论等,技术开发,新技术、新工艺、新产品、新 材料、新装置等,会变身的自行车 当加速时两个后轮会靠得越来越近, 而减速或停车时两个后轮又张开, 骑车者根本不用担心车子侧翻.,美国发明太阳能农用机器人, 靠阳光定时劳作除草,4、可能性原则,现实条件,成本效益,5、经济性原则,主观条件,客观条件,研究基础，人员组成，如职称、 学历、年龄、经历等,仪器设备、试验条件、环境以及 资金等。,预期研究成果的社会效益和经济效益。,各项原则相互联系。各级各类科学研究课 题项目的申请书内容
13、都体现了这些原则。,例：国家自然科学基金申请书内容,立项依据： 国内外研究现状，存在问题，研究意义,研究内容： 内容与目标，关键问题，特色与创新处,研究方案： 研究方法及技术路线，可行性与可靠性,研究基础： 工作基础，工作条件，主要人员简历与 成果，经费预算与预期成果,需要性原则,创造性原则,科学性原则,可行性原则,1.4 科研选题的基本来源,（1） 社会、生产和现实生活中提出来的问题 有些是直接提出的，有些则需要科技工作者 去发掘。如目前世界上热门的超导技术和超导材 料的研究是基于长距离输电能耗问题所提出的。 研制抗癌药物更是人们现实生活在迫切需要解决 的问题。,例1-6 生物芯片与聪明药丸
14、,中科院专家们宣布：研制的生物芯片能帮我们有效查病。一滴血液、一天时间，我们就能了解到是否携带肝炎病菌，有没有潜藏的癌变细胞等信息。,药物能否既能灭菌，又不产生抗药性。我国发明一种聪明药丸，它最大特点是有制导功能。面对病菌它会释放一种物质附着在病菌上。药物就能寻踪而来准确命中目标。这样既提高了杀菌准确率，还不会影响到其他病菌，从而降低了耐药性。,2001年美国和德国的三位科学家因为在癌症 治疗上作出了突出的贡献而获得诺贝尔奖。其主 要贡献是发现了细胞的分裂、生长、衰老的固有 规律，其中细胞周期的关键调节分子是控制细胞 周期的上帝之手。这对治疗癌症是一大突破。,例1-7 治疗癌症的一个突破,例1
15、-8 牛痘疫苗的发明,以前，天花病流行。英国琴纳医生进行研究， 忍痛在自己的孩子身上进行试验。最后发明了接种牛痘疫苗预防天花病的治疗技术，为全世界人类造福。,火蚁家族：人类试过化学毒气等种种武器，但依然无效。开始向人类的高科技电路进攻。美国的机场曾因火蚁导致系统短路而受阻，红绿灯会因火蚁而导致线路烧毁。 杀人蜂 ：非常勇猛，杀伤力大。一匹健壮的马扛不了20分钟就能被活活蜇死。,例1-9 人类如何战胜六大害虫？,白蚁 ：善于地道战，建筑水平也很高。美国一个地区曾造成了几亿美元的损失。他们对人类生活住房等设施有毁灭能力。 蚊子和跳蚤：它们和人类一同进化至今，也使人类烦恼至今。人类只能用各种方法在驱
16、赶或杀死它们的同时，也影响着自己的健康。,图为白蚁. 2006年5月报道，北 海市凌志大厦被白蚁 几乎全部侵蚀，大厦 里的白蚁大约有上千 公斤.,蝗虫 ：体力和食量都不俗。在古代是和洪旱、瘟疫并称的人类灾难。现在还没有彻底的办法，蝗虫的威力无时不刻在让人类出汗。 苍蝇和蟑螂：苍蝇是飞行技巧最高超和不挑食的生物。蟑螂是抗毒、繁殖的冠军。科学家断言就算人类灭绝了他们也还会活着。,法国科学家利用起电机制作人工雷电。实验表明温度高达3万摄氏度！试验使实验对象高压输电铁塔上留下了雷击的痕迹。 科学家们正在努力把测雷之眼遍布全球。能提前3h预测雷电的到来。利用雷电的能量?巨大的能源!,例1-10 闪电的研究与利用,2006年8月1日晚 闪电“亲吻”南京金鹰 国际大厦,2006.7.17闪电 击中美国金字塔 大酒店,2008.4.17报道：欧洲一科研团队利用激光脉冲，在美国新墨西哥成功诱发了经过该
