发布时间:2023-02-07 19:31:23
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的科学方法论样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
一、没有假设,科学家将永远寸步难行
关于假设,在彭加勒之前,许多科学家在科学实践中都自觉或不自觉地运用过,一些哲学家也对此作了不同程度的论述。特别是恩格斯在《自然辩证法》中明确指出:“只要自然科学在思维着,它的发展形式就是假说。一个新的事实被观察到了,它使得过去用来说明和它同类的事实的方式不中用了。从这一瞬间起,就需要新的说明方式了——它最初仅仅以有限数量的事实和观察为基础。进一步的观察材料会使这些假说纯化,取消一些,修正一些,直到最后纯粹地构成定律。如果要等待构成定律的材料纯粹化起来,那么这就是在此以前要把运用思维的研究停下来,而定律也就永远不会出现。”,彭加勒通过自己科学活动的实践,也达到了类似的认识。他不仅明确地肯定了假设在科学中的地位和作用,而且比较深入地探讨了假设问题,他甚至把他的第一部科学哲学著作取名为《科学与假设》。
彭加勒认为,假设并不是荒诞无稽的东西,人们略加思索就会发觉,假设在科学中所占的重要地位,数学家不可能没有它,实验家也少不了它,因为它能够使我们想像比我们感觉所能向我们表明的大得多或小得多的对象。顾忌假设的科学家无法去发现某些真理。因此,彭加勒指出:“我们应当仔细审查假设的作用,不要对假设简单地加以责难,这样我们才能认识到,它不仅是必需的,而且往往是合理的。”提出“建筑在假设之上的科学是否牢固,是否吹一口气就会使之倾倒”的怀疑是“肤浅的见解”([1],pp.27~28)。彭加勒断言:“没有假设,科学家将永远寸步难行。”([1],p.6)
值得注意的是,彭加勒对假设进行了分类研究([1],pp.135~136、28)。在他看来,假设共有三种:第一种是“极其自然的假设”。这是一种很普遍的假设,人们几乎不可能回避它们,我们用它来做相关判断(judgementofrelevance)。例如,我们不得不假定遥远物体的影响完全可以忽略,小位移遵守线性定律,结果是原因的连续函数等等。这类假设只是表面看来是假设,其实只不过是一种隐蔽的约定或定义而已,这类假设在数学及与数学相关的学科中常常遇到。第二种是“中性的假设”。在大多数问题中,解析家在计算之初,或者假定物质是连续的,或者相反,假定物质是由原子构成的。无论他做那一种假定,其结果是一样的,只是求得结果的难易程度不同。当假设是可选择的,而它又不能用实验区分时,它们就是这类假设。这类假设只要它们的特征未被误解,就不会使我们误入歧途。它们对于计算或通过具体图像帮助我们理解是有用的,即有助于整理和坚定我们的思想,从而不存在排除它们的机会。第三类假设是“真正的推广”。它们是实验必须证实或的假设。它们是观察和实验的直接推广,无限期地敞开着通向进一步检验的大门。不管实验宣布其合理或不适用,就它们的启发作用而言,它们总是有价值的。玛丽•妮厄(MaryJoNye)在彭加勒论述的启示下,根据假设在科学知识体系中所起的作用,把假设分为“说明性假设”(保留在物理理论中,是一种协调手段,有益于提示不同现象之间的相互关系),“启发性假设”(不具有存在的意义,仅有建议作进一步实验、观察或探索纲领的联接方式中的信息的启发意义)、“实在论假设”(具有实在论的或存在的意义)并能由实验直接地或间接地加以验证)。这两种分类方法在形式上尽管不同,但却具有大致相同的内容。
彭加勒重视假设,但是并未把它强调到不适当的程度。他明确指出:“不凭实验,基于某些不成熟的假设来说明宇宙,长期以来只是幻想。”([1],p.280)“假设应当尽可能迅速、尽可能经常地受到检验。当然,它如果经不起这种检验,就应当毫无保留地抛弃它。”([1],p.133)在彭加勒看来,科学家在抛弃他的假设时,不仅不要有病态情绪,而且应当感到高兴,因为他从中正好找到了未曾料想到的发现机会。由于科学家的假设并不是在毫无考虑的情况下做出的,他顾及到了可能参与该现象的所有已知因素。如果经验不支持它,那肯定是遇到了未曾料到的、非同寻常的东西,正是在这里,存在着有待发现的新奇事物。这样看来,被抛弃的假设远不是无用的,可以说它比真实的假设贡献更大。它不仅为判决实验提供了机会,而且若不作此假设,只是偶尔作了这个实验,则人们将会一无所获,至多不过是把一件事实编入目录中,不能从中得出应有的结果。由此可见,彭加勒不仅看到了假设的正面助发现作用,而且也看到它的反面助发现作用。
彭加勒还要求人们注意:“不可滥用假设,并且只能依次而用,这是很重要的。”([1],p.135)他认为最好引入少数基本假设,而不要引入多数特殊假设。例如,在1900年召开的巴黎国际物理学会议上,他在谈到洛伦兹的电子论时说,该理论是现存理论中最使人满意的,但是也有修正的必要。为了解释迈克耳孙-莫雷实验,需要引入新的假设,那么每当出现新的实验事实时,同样也发生这种需要。无疑地,对于每一个新的实验结果提出一种特殊假设的作法是不自然的。假使能够利用某些基本假设,并且不用忽略这种数量级或那种数量级的量,来证明许多电磁作用都完全与系统的运动无关,那就更好了。这实际上是要求在作假设时贯彻简单性原则,而简单性原则也是彭加勒所坚持的一个方法论原则。
在本世纪初,扬言要把一切“形而上学”的东西从科学中排除出去的实证主义思潮依然根深蒂固,彭加勒一反其道,强调假设在科学中的意义,显然有积极意义。
二、直觉是发明的工具
彭加勒主要是一个数学家,他在函数论、代数几何学、数论,代数学,微分方程、代数拓扑学等分支都作出了杰出的贡献。他也是数学直觉主义的创始人(也具有经验主义的传统和逻辑主义的成分)。通过亲身实践,他充分肯定了直觉在数学和其他学科中的作用,在《科学与方法》中,他专用一章论述了这个涉及到发明心理学的问题。
彭加勒认为,对于纯粹数学家而言,直觉的本领是必要的。他说:“逻辑是证明的工具,直觉是发明的工具。”我们面前有无数条可供选择的道路,“逻辑可以告诉我们走这条路或那条路保证不遇见任何障碍,但是它不能告诉我们那一条道路能引导我们到达目的地。为此,必须从远处了望目标,教导我们了望的本领是直觉。没有直觉,数学家便会像这样一个作家:他只是按语法写诗,但是却毫无思想。”([1],p.438)
在彭加勒看来,数学创造不是一项机械工作,它并不在于用已知的数学实在造成新的组合。任何一个人都会做出组合,但是组合的数目是无限的,它们中的大多数完全无意义。创造恰恰在于不作无用的组合,而作有用的,为数极少的组合,而且最富有成果的常常是从相距很远的领域引出的元素所形成的组合。发明就是在这些组合中进行辨认、选择。但是,纯粹的逻辑不能完全作到这一点,为此必须求助于直觉。只有直觉,才能发现各元素隐微的关系及和谐。
为了把问题引向深入,彭加勒进而提出了“潜在的自我”(thesubliminalself)和“自觉的自我”(theconsciousself)的概念。在这里,前者是指无意识(或下意识)工作的自我,后者则指有意识工作的自我。潜在的自我能够产生灵感的直觉认识,有可能一下子洞察到事物的本质和规律。彭加勒认为:“潜在的自我无论如何也不比自觉的自我低下,它不是纯粹自动的,它能够辨认,它机智,敏锐,它知道如何选择、如何凭直觉推测。……它在自觉自我失败的地方取得了成功。一言以蔽之,潜在的自我难道不比自觉的自我优越吗?”([1],p.390)
彭加勒以自己如何发明富克斯函数(Fuchsianfunction)的亲身经历说明了这个问题。他说他曾有两星期之久欲证明此种函数是否存在,每天坐在桌前用一两小时作各种组合,仍一无所获。某天晚上偶饮黑咖啡,兴奋得不能入睡,此时各种想法纷至沓来,相互冲突、排斥,终于得到二元素相缔合而结成牢固的联系。第二天早晨即证明有一类富克斯函数存在,可由超几何级数推出,待写出结果,只费数小时而已。类似的情况还有几次。一次是作地质考察旅行登公共汽车时,突然想到定义富克斯函数的变换式与非欧几何的变换式等价。一次是在悠闲散步时,忽然想到不定三元二次式的算术变换式与非欧几何的变换式等价。一次是在接受军事训练行经大街时,顿悟到解决构造一切富克斯函数的障碍。
彭加勒因此得出结论说:“关于这种无意识的工作条件,尚可说明如下:如果一方面有意识的工作在它之前,另一方面又被有意识的工作尾随其后,那么这就是可能的,而且肯定是富有成果的。”([1],p.389)彭加勒关于直觉在发明中的作用以及潜在的自我与自觉的自我的作用的论述是颇有意思的。它告诉我们,产生直觉的条件是:对所要解决的问题进行过一段时间的认真研究,十分渴望找到解决方法;然后在作无关的事情时,或处于轻松的思想状态中,突然顿悟到解决问题的方法,从而使问题迎刃而解。它也告诉我们,直觉产生于大脑的下意识活动,这时大脑也许不再自觉地关注问题了,而还在通过下意识的活动(潜在的自我)思考它。它还告诉我们,直觉出现在意识的边缘,而不是出现在意识的中心,要不失时机地捕捉它。
三、作为理性美的科学美
彭加勒对科学美(或数学美)具有浓厚的兴趣,他说:“一个名副其实的科学家,尤其是数学家,他在他的,工作中体验到和艺术家一样的印象,他的乐趣和艺术家的乐趣具有相同的性质,是同样伟大的东西。”这种“伟大的东西”就是与艺术美可以相提并论的科学美。在彭加勒看来,数学的目的有三个,除了实用的目的和哲学的目的而外,它还具有美的目的。这就是,“数学家能由此获得类似于绘画和音乐所给予的欢乐。他们赞美数与形的微妙的和谐;当一个新发现向他们打开了未曾料到的视野时,他们惊奇不已;他们感到美的特征,尽管感觉没有参与其中,他们难道能不高兴吗?”([1],p.280)
在彭加勒看来,科学美根源于自然美。正因为如此,“数学家把重大的意义与他们的方法和结果的美联系起来”的作法才“不是纯粹的浅薄涉猎”([1],p.372)。正因为如此,我们才“毋需担心,这种本能的和未公开承认的偏见将使科学家偏离对真理的追求。”彭加勒认为,科学家研究自然,并非因为它有用处;他研究它,是因为他喜欢它,他之所以喜欢它,是因为它是美的。如果自然不美,它就不值得了解;如果自然不值得了解,生活也就毫无意义。可是,什么是“自然美”呢?彭加勒断言,自然美不是“感性美”,即不是“给我们感官以印象的美,也不是质地美和表观美”;自然美在于其“深奥的美”(profounderbeauty),即“潜藏在感性美(sensuousbeauty)之后的理性美(intellectualbeauty)”。彭加勒说他完全不是小看感性美,只是“这种美与科学无关”。而深奥的美“在于各部分的和谐,并且纯粹的理智能够把握它。正是这种美使物体,也可以说使结构具有让我们感官满意的彩虹般的外表。没有这种支持,那些倏忽即逝的梦幻之美其结果就是不完美的,因为它是模糊的、总是短暂的。相反,理性美可以充分达到其自身,科学家之所以投身于长期而艰巨的劳动,也许为此缘故甚于为人类未来的福利。”([1],pp.366~368)
科学美在于自然的理性美,而这种理性美必须由人的理智来把握,因此科学美必然带有浓厚的主观色彩。彭加勒看到了这一点,他说:“美的事物是其本身最适合于我们理智的事物,因此它们同时是这种理智最了解如何使用的工具。”([1],p.367)“一言以蔽之,数学的美感只不过是由于解与我们思想需要的任意一致的满足,正因为这种真正的一致,这个解在我们看来才能够成为工具。”([1],pp.372~373)而且,科学美像艺术美一样,并非每一个人都能领略和体会到的,“只有少数有特殊能力的人才能充分地享受它”([1],p.280)。
与科学有关的理性美,即科学美的含义和内容是什么呢?彭加勒对此虽未做出十分肯定的回答,但是他却把“雅致”(elegance)、“和谐”(harmony)、“对称”(symmetry)、“平衡”(balance)、“秩序”(order)、“统—”(unity)、“方法的简单性”(simplicityofthemeans)、“思维经济”(economyofthought)等赋予科学美。彭加勒说:“在解中、在证明中,给我们以美感的东西是什么呢?是各部分的和谐,是它们的对称、它们的巧妙平衡。总而言之,就是引入秩序,给出统一,容许我们清楚地观察和理解整体与细节的东西。”这种科学美也表现为“方法的简单性和问题集合的复杂性的对立”,而且“与思维经济密切相关”([1],p.373)他还说:“被我们赋予优美和雅致特征的、能够在我们身上激起美的情感的数学实体是什么呢?它们是这样的实体:其元素和谐地配置,以致当思想认识到细节时,能够毫不费力地包容整体。这种和谐立即满足了我们的审美需要,有助于它所证实和指导的思想。与此同时,一个秩序井然的整体处于我们的双目之下,使得我们能预见数学定律。”([1],pp.391~392)但是,在这形形的含义中,彭加勒最为强调的是“和谐”,他甚至把其它含义也包容于“和谐”的概念之中,有时干脆认为,“普遍和谐是众美之源”([1],p.209),“内部和谐是唯一的美”([1],p.285)。
彭加勒把科学美作为选择理论的一个标准和科学发现的奇妙工具。他说,在由潜在的自我盲目形成的组合之中,几乎所有的都毫无兴趣,毫无用处;正由于这样,它们对美感毫无影响,意识将永远不了解它们。只有某些组合是和谐的,因而同时也是有用的和美的。它们将激起数学家的特殊感觉,特殊感觉一旦被唤起,就能把我们的注意力引向它们,从而为它们变为有意识的提供机会([1],p.392)。彭加勒详细说明了这种审美判断能从类似、新奇,对立中做出新发现。他说,我们愈清楚地一瞥即见这种集合体,我们就愈能更好地觉察它与其他邻近现象的类似性,因而也就有更多的机会预言可能的推广。在意外地遇到我们不习惯于汇集的对象的情况下,美可以产生未遇见到的东西的感觉;它再次是富有成果的,由于它向我们揭示出未被认识到的亲缘关系。即使当它仅仅起因于方法的简单性和问题集合的复杂性的对立,它也是富有成效的。于是,它能促使我们思考这种对立的原因,并且每每促使我们认识到,机遇并不是其原因,该原因能在某一未曾料到的规律中发现([1],pp.372~373)。彭加勒断言:“正是这种特殊的审美感,起着微妙的筛选作用”,“这就充分地说明,缺少它的人永远不能成为真正的创造者。”([1],p.392)彭加勒指出,追求科学美是激励科学家的巨大精神力量。作为一个理想主义者,他在这方面甚至讲得有些过分。他说:“我们所作的工作,与其说像庸人认为的那样,我们埋头于此是为了得到物质的结果,倒不如说我们为了感受这种审美的情感,并把这种情感传给能体验这种情感的人。”([5],p.140)他甚至认为,真理是美与真的统一,追求科学美也即是追求真理。他说:“唯有真理才是美的”([1],p.205),“为真理本身的美而忘我追求真理也是合情合理的,这种追求能使人变得更好”,“理性美能使理性变得可靠、有力”([1],P.368)。
马克思在《1844年经济学哲学手稿》中指出:“动物只是按照它所属的那个种的尺度和需要来建造,而人却懂得按照任何一个种的尺度来进行生产,并且懂得怎样处处把内在的尺度运用到对象上去;因此,人也按照美的规律来创造。”彭加勒关于科学美的论述不期而遇地涉及到“人也按照美的规律来创造”的问题。科学创造中的审美判断说明,人们在提出新理论时,主观的和心理的状态起着重要的作用。诚如爱因斯坦所说:“科学作为一种现存的和完成的东西,是人们所知道的最客观的,同人无关的东西。但是,科学作为一种尚在制定中的东西,作为一种被追求的目的,却同人类其他一切事业一样,是主观的,受心理状态制约的。”彭加勒关于科学美的观点是比较深刻的、有见地的,值得进一步探讨与发掘。
四、事实与事实的选择
彭加勒关于事实和事实的选择有不少比较重要的论述,其中有些具有启发性,现分述如下:
1.未加工的事实和科学的事实
彭加勒对“事实”这一概念并未下一个明确的定义,不过他把事实区分为“未加工的事实”(thecrudefact)和“科学的事实”(thescientificfact)。他举例说,借助于可动的反射镜观察电流计的偏转,反射镜把明亮的光点投射到刻度尺上。在这种情况下,来加工的事实是光点移到刻度尺上,而科学的事实则是电流通过回路。又如做实验时得到某些原始数据,然后通过取平均值校正偶然误差,并通过弄清其产生的原因校正系统误差而得到最终数据,那么前者是未加工的事实,后者则是科学的事实。
彭加勒认为,未加工的事实和科学事实之间的界限既不能严格地,也不能精确地划定。他以日蚀为例说明这个问题:
1)不学无术的人说:天变暗了。
2)天文学家说:日食发生在九时。
3)天文学家又说:日食发生在根据牛顿定律制定的表格中所推算的时间内。
4)伽利略最后说:日食是地球绕太阳旋转的结果。
可是,未加工的事实和科学事实之间的界限在那里呢?人们也许会说,它在第1)和第2)之间。可是,2)和3)之间存在着较大的间隔,而3)和4)之间的间隔更大。
况且,2)还可以再细分为:
2)我说:日食发生在九时。
2a)当我的钟表指向九时,日食发生了。
2b)我的钟表慢十分钟。日食发生在九时十分。
彭加勒认为,这还不是全部。2)的两个分段也还不是最小的间隔,1)也可以细分。一个目睹日食的人感觉到昏暗的印象,这种印象又促使他做出天空变暗了的结论,必须把印象和结论区别开来。在某种意义上,头一个事实才是未加工的事实,而第二个事实已经是一种科学的事实了。甚至在天空色彩的浓淡方面,也能想象出许多细微的差别,以代替实际显示出来的差别。
但是,两种事实之间毕竟还有相对的差别。彭加勒认为,两种事实陈述的差别正如同一个未加工的事实用法语陈述和用德语陈述二者的差别一样,科学的事实无非是把来加工的事实翻译成另一种语言。每一个科学事实都是由许多未加工的事实形成的。科学家不能凭空创造科学的事实,他用未加工的事实制作科学的事实,因而他不能自由而随意地制作科学的事实。彭加勒得出结论说:“总而言之,事实就是事实,如果它们以证实了某一种预言而出现,这并非是我们自由活动的结果。在未加工的事实和科学的事实之间不存在精确的界限;我们只能说,事实的这样一种陈述比另外一种陈述更为粗糙,或者相反地,更为科学而已。”([1],p.333)彭加勒关于未加工的事实和科学的事实之间的分类澄清了在“事实”这一概念上的某些混乱。当今有人建议:把作为在空间和时间中客观存在的事件、现象或事物的事实标记为“事实Ⅰ”,而把用某种语言对事实的描述标记为“事实Ⅱ”。这与彭加勒的分类有相似之处。
2.必须在事实中做出选择
彭加勒认为,自然界的事实是无穷无尽的、形形的。不仅如此,针对同一个未加工的事实,科学家原则上可以制作出无数的科学的事实。而且,不管我们能动性如何,事实跑得比我们快,我们不能够捉住它们。当科学家发现一种事实时,在他身体一立方毫米内已发生了数以亿计的事实。另一方面,科学家的头脑只能顾及宇宙的一隅,而不能包容整个宇宙。因此,在自然界提供的无限的事实中;科学家必须抛弃一些,保留一些。
事实是有等级的,有秩序可寻的,于是科学家才有可能从中做出明智的选择。一些事实没有影响,除了它本身而外,它们不能告诉我们任何东西,弄清它们的科学家除这一事实外学不到任何东西,并且科学家也不能预言新事实,这样的事实一旦出现,肯定不会复现。另一方面,也有产生许多成果的事实,它们中的每一个都能告诉我们新定律。由于必须做出选择,科学家就可以把注意力放在这些事实上。
3.选择事实的标准
彭加勒说,如果对于事实的选择仅仅取决于任性或直接的实用,那么就不会有为科学而科学,其结果甚至无科学可言。在他看来,人们应以下列几点作为选择事实的标准。
第一,要选择那些有观察和了解价值的事实,这些事实有助于做出预言、发现定律。彭加勒指出,一个孤立的事实独自并没有什么重要性。如果人们有理由设想,它能使某些未完成的和谐完满起来,有助于预言其他事实,或者更好些,如果在做出预言时,它的检验是一个规律的证实,那么它就变得使人感兴趣了。
彭加勒认为,这种能使人做出预言、发现定律的事实,它们与许多其他在我们看来并非孤立的,而是和另外的紧密结合在一起的事实是类似的。孤立的事实吸引着大家的眼睛——外行人的眼睛和科学家的眼睛,这些事实的类似是深奥而隐蔽的。唯有真正的物理学家才知道如何去观察连结许多事实的结合物,分辨出隐藏在未加工的事实中的精髓。彭加勒以数学为例。他说,我们从各种元素能得到亿万个不同的组合。但是,这些组合之一若是孤立的,则其毫无价值可言。当这一组合在一类相似的组合中找到位置,当我们注意到这一相似时,它就完全是另外一个样子了。我们就不再是描述一个事实,而是一个规律。
第二,要选择那些多次运用的事实,即具有一再复现机会的事实。在彭加勒看来,假定不是六十种元素(当时已知的元素数目),而是六百亿种,它们没有什么共同之处,另一些很稀有且均匀分布。那么每当我们捡起一块石子时,它都十分可能由某种未知的元素组成,我们所知道的其他石子的情况对它毫无用处。在每一个对象面前,我们会像新出生的婴儿一样,照此办理,我们便只能服从我们的任性或实用了。假定事实不能复现,科学家便会茫然无措。这样便不会有科学,也许连思想,甚至连生活也不可能,因为进化在这里不能发展保持的本能。幸好人们没有出生在这样的世界上。
可是,哪一些事实是很可能复现的事实呢?彭加勒指出:“它们首先是简单的事实”([1],p.364)。有简单的事实吗?人们只能二者择一:或者这种简单性是真实的,或者元素密切混合起来,以致于无法区分。在第一种情况下,存在着重新遇到同一简单事实的机遇,无论它在整体上是纯粹的,还是它本身作为元素进入复杂的复合体中。在第二种情况下,这种密切的混合同样比异质的混合复现的机遇更多。机遇只知道如何混合,而不知道如何分解,不知道如何用许多元素建造秩序井然的大厦。而复杂的事实是很少有成果的,各种情况对它们都有敏感的影响,情况为数极多且变化多端,以致我们无法辨认它们。因此,彭加勒得出结论说:“似乎是简单的事实——即使它们并非如此一-将更容易被机遇恢复。这证实了科学家本能采取的方法,进一步确证它的也许是,经常复现的事实对我们来说似乎是简单的,恰恰因为我们经常用到它们。”([1],p.364)
但是,简单的事实在那里呢?彭加勒回答说:“科学家在两种极端情形下寻求它,其一是无限大,其二是无限小。”([1],P.364)天文学家找到了它,因为星球之间的距离极为遥远,以致于每个星球都可视为质点,它们之间质的差别完全可以忽略不计,质点总比有形状和质地的物体简单。物理学家也找到了基元现象,他们想象把物体分割为无限小的立方体,问题的条件在从物体的一点到另一点缓慢而连续地变化着,因此在每一个小立方体内,条件可以视为恒定。以同样的方式,生物学家本能地认为细胞比整个动物更有趣,结果证明它是明智的,由于对于能够认出细胞相似性的人来说,属于各种有机体的细胞比有机体本身更相象。
第三,彭加勒认为:“对于美的渴望也导致我们作相同的选择”。在他看来,美的事实就是“简单”的事实和“壮观”的事实。人们乐于追寻星球的壮观路线;人们乐于用显微镜观察极其微小的东西,这也是一种壮观;人们乐于寻找过去地质时代的遗迹,它之所以吸引人,是因为它年代久远。彭加勒指出,正是对于美的追求,即对于宇宙和谐的追求,促使科学家选择那些最适合于这种和谐(众美之源)起一份作用的事实。这正如艺术家在他的模特儿的特征中使图画完美并赋予它以个性和生气的事实。
综上所述,不难看出,彭加勒选择事实的几个标准并非毫不相干,而是彼此关联、互相渗透的。而且,像复杂的事实和简单的事实的区分也是相对的。关于事实的选择,彭加勒还进而议论道:“以规则的事实开始是合适的。但是,当规则牢固建立起来之后,当它变得毫无疑问之后,与它完全一致的事实此后就没有意义了,因为它们不能再告诉我们任何新东西。于是,正是例外变得重要起来。我们不去寻求相似,我们尤其要全力找出差别,在差别中我们首先应选择最受强调的东西,这不仅因为它们最为引人注目,而且因为它们最富有指导作用。”([1],p.365)彭加勒的这些论述也具有方法论的意义。
参考文献
这三本书的英译本是H.Poincare,TheFoundationsofScience,AuthorizedTranslationbyG.B.Halsted,TheSciencePress,NewYorkandGarrison,N.Y.,1913.
该书是彭加勒逝世后由其他人集其遗著编辑而成的,英译本是H.Poincare,MathematicsandScience:LastEssays,TranslatedbyJohnW.Bolduc,DoverPublications,Inc.,NewYork,1963.
恩格斯:《自然辩证法》,北京:人民出版社,第216页。
M.J.妮厄:《十九世纪关于原子的争论与一种“中性假设”的二难推论》,北京:《自然科学哲学问题丛刊》,1980年第4期。
ポアンカレ(H.Poineare)著:《科学者と詩人》,平林初之輔訳,岩波書店,1927年,p.139.
无锡供电公司地处江苏发达地区,规模大、总量多,始终保持高增长态势。近年来,公司落实国家电网公司和江苏省电力公司关于加强电网建设的工作部署.已基本形成以500千伏变电站为主电源、220千伏输电网和变电站为骨干、110千伏及以下配电网为支撑的地区电网架构。地区经济增长的态势为电网建设带来更多更好的机遇。有力地促进了电网建设。我们用辩证的思维审视大规模的电网总量与快速发展的地区经济的关系,科学分析无锡电网建设的特征,确定发展思路。今年国家电网公司提出了“电网建设与改造并举”的工作思路,这既有利于体现我们发达地区电网建设的优势。也有利于处理发达地区存在的用地紧张矛盾、城市区域人居与架线矛盾突出等问题,为我们着力打造地区强网指明了方向。我们将坚持以科学发展观为指导,致力于电网发展方式和企业发展方式的转变,坚持电网建设与改造并举,树立和谐建网理念,努力建设资源节约型、环境友好型、技术领先型、质量效益型电网。针对当前的电网建设,我们将努力完善主网结构,加快改造老旧设备,进一步提高网供能力;加强配网建设和管理,进一步提高供电可靠性;重点实施500千伏“一改一扩一新”(斗山变改造工程、梅里变3#主变扩建工程、锡西南输变电工程)三大工程,并在此基础上打造新亮点,积累新经验。
辩证唯物主义是内容十分丰富的科学体系。《矛盾论》关于主要矛盾和矛盾的主要方面的观点,为我们因时、因地、因势地解决安全生产难点提供了科学的思维方法。围绕安全生产,我们在实践中注重多采用比较的方法和分类的方法。通过比较,认识自我、查找不足,发现长处、取长补短;通过分类,把握重点、解决突出问题,找准关键、建立长效机制。供电企业第一位的社会责任和政治责任,就是要确保电网安全、稳定、可靠供电。我们将积极构建以提高供电可靠率和设备可靠性为中心的生产管理和技术管理,特别在技术方面下大力气,进一步掌握电网安全管理的主动权。在电力规划上,适度超前构建主网架,优化电网结构,为电网安全夯实基础;在电力设计上,重点针对当前电力设施遭受外力破坏和自然灾害威胁的突出问题,研究采取新的安全防范措施,研究解决问题的方法和渠道:在设备管理上,根据新设备、新材料大量应用于电网的实际,制定并执行好相应技术规范。提高电网的运行水平;在检修维护上,从提高电力设备的安全可靠性出发,将状态检修和周期性检修同步进行,有效降低事故几率。我们将把工作重心放到作业班组、作业人员、作业现场,把安全工作重点放到各项工作要求和规程规定的落实和执行上,把全面、全员、全过程、全方位、全时段的安全管理与监督落到实处,做到责任到位、措施到位、管理到位,按照全面一体标准化的要求,切实做到“凡事有人负责,凡事有章可循,凡事有据可查,凡事有人监督”。
矛盾规律,亦即对立统一规律,是唯物辩证法的核心。联系我们企业实际,从外部环境上讲,在围绕发展经济做好供电服务这个“统一体”中,就有如何与社会各界实现“共赢”的问题。我们将坚持“优质服务是电网企业生命线”的思想定位,“卖电者”的角色定位和“企业围绕市场转,员工围绕客户转”的工作定位,优化业扩管理流程,进一步理顺工作关系、管理关系和资产关系;在城乡电网规划、城乡供电服务、城乡管理标准三个“一体化”上下功夫。提高农村电网供电质量和服务水平,将“把真诚献给社会,把方便带给客户,把困难留给自己”的供电服务新风尚落到实处。当前比较突出的“房线矛盾”、“树线矛盾”。给保障电力安全有效供应带来较大压力,电网建设征地困难,线路通道紧张,政策处理难度和复杂性进一步加大,施工受阻现象时有发生等,我们将坚持法制先行、政府主导、企业主体、社会广泛参与的工作格局,加强沟通,扩大宣传,争取各级政府部门和广大城乡居民的理解和支持;同时,不断改进工作方法,创新工作思路,更好地贯彻省公司提出的“沿江、沿河、沿路”的战略,从根本上改变被动型工作方式。
【论文摘要】为使生物化学课堂教学适应社会对“实用型”人才的需要,变知识储备式为智能开发式的教学,该文运用系统论的整体原理、信息论的有序原理、控制论的反债原理指导生化教学理论研究和实践,取得了一定成效,运用科学方法论进行生化课堂教学有利于学生整体素质的提高,并能较大辐度地提高生化课堂教学质量与效率。
生物化学是医学领域中的一门前沿学科,是医学生必修的基础理论课。为适应社会对“实用型”人才的需要,在有限的学时内教会学生最基本的生化理论知识,突出生化的临床应用,笔者近几年在生化课堂教学中运用科学方法论即系统方法、信息方法、控制方法指导教学实践,变知识储备式为智能开发式的教学取得了一定的成效,现将其基本做法论述如下。
1.系统方法的运用
系统方法是把系统各个要素综合起来进行考察和统筹,以求得系统整体功能最优化的科学方法论。因此教师必须对生化课堂教学系统中各要素有较明确的认识,对以物质代谢为主线内容的生化“双基”的系统设计有整体的概念,通过要素和结构的优化,实现整体功能的优化。
1.1明确生化课堂教学系统及其教学过程的系统设计
生化课堂教学系统是由多种要素构成的复杂组合。从系统论的观点看,生化教师和学生是构成生化课堂教学系统中人的要素,是控制和制约生化课堂教学系统运行的主导因素;生化课堂教学内容是系统中的信息要素;生化课堂教学媒体是系统中的物质要素,是信息的载体;学校这个特定的空间和生化教师教授与学生学习(借助于生化教学媒体)的时间流程是生化课堂教学系统中的时空要素。生化教师在备课时要注意统一协调生化课堂教学系统中各要素间的相互关系,使教师的主导作用和学生的主体作用协调进行。
教学设计是应用系统方法对教学活动进行系统规划的过程,它包含教材处理设计(包括教学目标的制定与实施)、教学策略的设计(包括教学原则、方法、手段、学法等)、教学评测的设计、教学反馈和教学调控的设计。生化教师必须把系统论的思想作为教学设计中不可缺少的软件。
1.2系统论整体优化原理的运用举例
系统论的整体优化原理,特别强调对学习对象的整体感知,整体把握。系统论认为,整体性是系统最基本的属性,而每个教学单元都是一个相对独立的知识系列,强调单元系统的整体设计,这是系统论整体优化原理在教学领域中的一项具体运用。任何系统只有通过各要素和结构的优化,才能实现整体功能优化。系统和整体,等于各要素的功能总和再加上结构优化组合功能,所以部分加部分大于整体。以“糖和脂类代谢、生物氧化”单元整体综合测评系统为例:该系统按技能要求分为三个组块,即定性知识(糖、脂类的分解与合成代谢的有关途径、定义、生理意义以及相互联系;生物氧化的基本理论,ATP生成方式。)、定量计算(1mol脂肪酸彻底氧化;糖和糖原无氧氧化、有氧氧化;甘油彻底氧化;R一经基丁酸彻底氧化等生成ATP数。)和实验问题(有关血糖测定、尿酮体测定的原理、操作、鉴别、推断)。从而使单元知识完整化、专题化、结构化,有利于复习、小结、反馈和矫正,使学生的能力在测评过程中得到加强。另外要重视这些组块间的相互联系,不能只是单纯孤立地测评各部分知识,例如在最后设计两个横向联系强的题目:(1)归纳绘制糖和脂类的物质代谢联络图;(2)写出1mol甘油分子彻底氧化的途径及生成多少mol分子ATP。从中可发现学生是否在横向联系上有困难,教师进一步矫正。在为学生提供再次学习机会的同时,增强了学生综合分析问题的能力和对所学单元的认知态度。
2.信息方法的运用
从现代信息科学看课堂教学过程,它是一个有序开放的信息系统。生化信息(包括知识信息、教学状态信息和教学环境信息)是生化课堂教学系统运行的基础,生化课堂教学系统运行过程就是生化信息获取、加工和使用的过程。生化教师运用信息论的有序原理指导课堂教学、分析生物化学的教学过程,就把传统教学对信息的自发调控变为现代教学对信息的自觉调控。
2.1教师完成教学信息传输过程必须具备的三种能力
信息的转化能力:在生化教学中,教师根据生化信息源设计教学方案,通过一定的教学方法和艺术手段对学生输人教学信息,其中由知识信息源到传输状态就是教师教学功能的具体体现。
观察反馈信息的能力:学生是学习的主体,当接受教师输出的信息时,他们会按照自己存储和处理信息的方式迅速地把教师传输的信息转化为输入信息,在运用掌握的信息解决问题时,学生会把存储信息转化为输出信息。教师要通过有计划、有针对性地剖析学生的反馈信息,以保证维持教学这一动态系统的正常有效的运行,促使学生在知识、技能、态度及思维水平方面得到全面发展。
定向控制信息的能力:定向控制是调节生化课堂教学信息的运动过程及其力度的重要杠杆。生化教师应运用启发式和掌握学习等创造条件尽快地让学生掌握定向控制的主动权使教师的主导作用与学生的主动性发挥在生化课堂教学中统一实现,从而使学生最大程度地接受信息量、师生双方的信息传输处于动态平衡。
2.2教师为学生创设获取教学知识的信息渠道
为使学生更好地掌握生化基础知识,教师必须拓宽信息渠道、创设多种信息通道,使学生获取更多的知识信息量。
教师精讲:给学生以整体感知。教学中注意浓缩教材,突出重点,注重启发式教学。例如,糖代谢部分可采用列表比较法将糖酵解、糖的有氧氧化、磷酸戊糖途径、糖异生等不同的代谢途径,从起始物、终产物、关键酶、能量产生的数量、生理功能等几方面列表比较,通过教师的重点讲解就使多而容易混淆的内容变得简单明了便于记忆。在此基础上,让学生自己绘制糖代谢的联络图,最大限度调动学生学习的积极性,使学生在很短的时间内掌握生化理论的核心内容。
师生问答:“三竣酸循环和ATP”一章是生化的重点和难点。教师指导学生在充分预习的基础上,通过教师的层层设问,学生的积极思考、互相讨论(多向交流信息)、回答问题从而使教学逐步深人。教师在关键点上进行点拨,从而达到预期的教学目标。设问示例:(1三竣酸每循环一周有几次脱氢、脱梭、底物磷酸化,(2)一分子葡萄糖经有氧氧化可净得多少分子ATP,为什么,(3)三梭酸循环生理意义是什么,(4)ATP有何作用,如何循环,(5)为什么代谢物脱下的经琉拍酸电子传递链只能生成2分子ATP,而经NADH电子传递链可生成3分子ATP,
见习参观:安排学生参观医院生化实验室了解目前医院生化检验常规项目的检测方法和原理,学会看有关生化化验单,使学生感到有新意,能实用,以促进学生知识的内化和外显的统一。
电教媒体的运用、期刊资料的摘录,也是广开信息渠道的途径。教学媒体包括投影、幻灯、影视、录相、计算机网络等均可用在教学过程中,从而使学生得到更多机会地学习、交流,更多渠道地从多方面受到启发。同时,也要指导和要求学生注意选摘有关生化的科普知识、最新发展等,不断地积累知识。
3.控制方法的运用
控制论认为,任何系统只有通过反馈信息,才能实现控制。生化教师在课堂教学中应随时通过反馈信息掌握现状与目标的差距,从而去解决教学关键、调整教学速率、改进教学方法。
3.1重视前馈
“前馈”指的是生化教师在课堂上对学生在学习时可能出现的理解上的错误提出防患的建议,而不是等到作业或考试发生错误才去纠正。在课堂教学上,教师应注意说明应用知识上的某些特殊性与技能上的相互联系,防患分析偏颇,告知以往学生在这方面出现过的某些错误与教训,给学生以启迪。在诊断性评价时,教师应运用前馈原理对关键问题多次重复。内容相近,形式迥异之题目的叠出是拓展学生认识问题维度、消除解题“隐患”的有效举措。
3.2强调反馈
反馈在教学中的作用是众所周知的,本人在进行生化课单元整体教学时,特别注意信息网络化的多向交流,及时反馈与调节矫正,将此归纳为启发式五步反馈:
一步对基层目标的反馈形式是:单项教学目标的及时反馈,随时进行矫正调节,及时补救知识的缺陷和理解的偏差。
二步对高层目标的反馈形式是:综合目标的集中反馈,可解决学生达标的深度问题,对重点、难点融会贯通。
三步对情感目标的反馈形式是:情感目标的机动反馈,解决的是促进学生思想感情的升华和品德个性的养成。
四步对运用目标的反馈形式是:技能达标的重点反馈,将知识转化为技能技巧,养成学生的动手操作能力。
关键词:会计 跨学科 方法论 机制
一、会计跨学科发展的客观趋势
(一)科学融合发展对会计学的挑战 15世纪下半叶,由于社会进步和生产发展,科学才逐渐分化为自然科学和社会科学两大科学体系,到18世纪基本完成。进入20世纪后,科学的分化在继续,并已形成自然科学、技术科学、社会科学和人文科学等科学体系。马克思曾预言:自然科学今后将会把关于人类的科学总括在自己的下面,正如同关于人类的科学把自然科学总括在自己下面一样;它将成为一个科学。德国物理学家普朗克也曾指出:科学乃是统一的整体。现实证明这些预言是正确的:在科学不断分化的同时,科学的融合也正在进行。一方面,由于先进实验技术和精密观察工具的出现,人类对客观物质世界和主观思维领域都有了更加深刻的认识,科学分化也因此越来越细。另一方面,由于客观世界与各门学科间相互联系和相互转化的复杂性,科学方法的多样性以及科研目的的综合性,人类逐渐认识到:依靠单一的学科知识体系,无法更深入揭示研究对象的本质特征,学科间的交叉、渗透和综合成为新的必然趋势。进入21世纪后,科学融合发展趋势将更为明显,科技进步为科学融合创造更好的物质条件,科学研究、经济发展和管理要求为科学融合提出更多的要求。科学发展的融合趋势,向会计学的发展提出了严峻的挑战,这使得传统意义上的会计学已经不能满足现代经济管理的需要。会计学必然要与自然科学和社会科学相结合,或者求助于其他学科的理论和方法进行充实和完善。
(二)环境变化对会计跨学科发展的影响 由于经济发展、科技进步和现代管理对会计科学发展的要求,随着经济体制改革、会计改革、对外开放、引进国际会计、会计制度建设和会计教育事业的发展,以及国民经济高速发展、科学技术进步和加强经济管理,会计环境发生了变化。一方面会计环境变化使会计范围逐渐扩大,人们扩大了眼界,冲破长期以来思想上的禁锢,从固守会计的记账、算账、报账的传统观念解放出来,向会计管理领域扩展,向与会计相关的领域延伸。另一方面,会计环境变化也使会计内容向深度发展,人们加深了认识,开始从实际出发,探讨适应国民经济高速发展、科学技术进步和加强经济管理需要,研究深层次的专门问题和特殊问题。使财务会计学和管理会计学的研究深入并细化。同时计算机等科学技术的发展也使会计跨学科迅速地发展。纵观会计科学发展的全貌,会计跨学科趋势不断加强,这一趋势不仅表现在会计科学内部学科之间的跨学科趋势,还表现在会计学与其它科学的跨学科发展。其间相互影响,相互渗透,日益形成新系统的跨学科群,多门学科共同语言、概念和方法正在形成,一门学科所取得的成果及方法可迅速转移到其他学科中,以及每一门学科都是在与整个科学体系的密切联系中向前发展。值得关注的是,学术界有一种流行的观点,认为会计跨学科研究指会计与其他学科之间的合作,导致彼此相互影响,相互借鉴。但如果只停留在这个层面是不够的。实际上会计跨学科研究的基础在于还要使各参与的学科之间没有固定的分界,从而构成总的体系,并在总体系内部互相发生作用,这也是会计跨学科研究的高级阶段即整合阶段。
(三)会计跨学科发展的形式会计科学与其他科学的融合主要表现在:一是融合现代科学的理论与方法发展新兴会计科学。在建设现代会计学的过程中,引入现代科学的理论与方法,如引入现代的哲学、伦理学、心理学、逻辑学、法学、系统学、决策学、环境学、数学和计算机科学等的基本理论与基本方法。发展新兴的会计科学,如建立会计哲学、会计伦理学、会计心理学、会计逻辑学、会计法学、会计系统工程学、决策会计学、环境会计学、会计数学、算机会计学和会计方法学等。二是融合现代科学的理论与方法发展新的会计理论与方法。在会计学中引入现代科学的理论与方法,如系统理论、信息理论、预测理论、决策理论、控制理论、模式理论、规范理论、协调理论和发展理论等,相应建立和发展会计系统、会计信息、会计预测、会计决策、会计控制、会计模式、会计规范、会计协调和会计发展等理论与方法。三是移入其他科学理论与方法,完善会计理论与方法体系,发展会计科学。在会计学中引入其他科学的理论与方法,如引入资金、成本、收入、利润、分配、负债、权益、管理、委托、银行结算、经济核算、经济责任和经济效益等理论与方法,相应建立有关会计的理论与方法。在会计与其他学科整合的同时,会计学科内部也在融合。主要表现表现在:一是会计科学综合性研究,即会计科学学的研究,将各种相互联系的会计分支学科作为一个总体进行研究,研究其在知识经济条件下的发展趋势和规律、理论体系、方法体系和学科体系等。二是会计类学科的研究,将各种分支会计学科中性质相近的学科作为一类进行研究,也即把会计学科体系划分为不同的学科群(类)进行研究,如对会计基础学科、会计部门学科、会计专门学科或对会计人本学科进行研究。三是会计学科比较研究,将性质相近或相同的会计学科进行比较研究,如财务管理与管理会计的比较研究,成本会计与管理会计的比较研究,中外会计原理的比较研究等。
二、会计跨学科研究方法
(一)会计跨学科方法研究的必要性及基础 会计跨学科研究是会计学发展一种新的研究范式,主要诉求在方法论上有所发展,突破学科壁垒。科学方法论是关于科学一般研究方法的规律性的理论。作为科学的认识论和哲学观,其与科学知识同步飞速发展,又对科学研究起着普遍的指导作用。方法运用得当,就能较快地发现事物的本质及其客观规律,继而形成新的理论;反之,则往往使人们不容易透过表面现象认识被研究对象的本质,有可能一事无成。因此,会计跨学科研究方法是促进会计跨学科发展的重要工具,只有掌握了科学的方法,才能使会计,跨学科研究具有深度和广度,并建立起独立的体系。用整体观点看待被研究客体,这有助于揭示其深刻的和固有的特点,吸收各种专业的学者共同研究,从而能更好、更有效地解决提出的问题,而且能取得学者的相互理解还能从有本质区别的事物和过程中揭示出共有的东西,这就为借助现代工具提供了条件。会计跨学科方法的研究有其客观基础。一是客观事物在内容上的普遍联系性,构成大系统,系统的结构性和层次性,使大系统成为各种次级系统的若干系统体系,这为跨学科方法论研究架起了“桥梁”。二是客观事物在性质上具有一致性。这种事物性质的一致性是相对的,不是性质上的完全相等,而只是表明某些事物之间在性质的某个方面,或在某一点上,具有相同性。这就为跨学科研究提供了可能。三是客观事物在功能上具有一定的相同性,而不同事物之间可以相互补充、相互作用,这就为跨学科方法论研究创造了条件。会计跨学科方法的研究要求具备主观条件,即主要因素是会计人员的素质。会计研究
人员是否掌握基本理论与基本方法,对于开展会计跨学科方法论研究是重要的,这就需要掌握与会计学跨学科方法相关的知识和方法。
(二)会计跨学科研究方法 会计跨学科研究方法是以唯物辩证法为理论依据,以会计跨学科研究活动为对象,采用先进技术为工具,在会计跨学科研究的实践中逐步形成并不断完善和发展。主要包括以下方法:现实法,从一定的时间、地点和条件(经济、政治等)的实际情况出发进行研究;观察法,通过感觉器官或借助科学仪器,对会计对象仔细查看而获得经验事实的方法;调查法,按有关要求采用一定的形式,对会计对象进行调查,已获得相关资料的方法;组合法,将原有表象的各个构成部分,按不同要求进行不同结合而形成新的形象的方法;数学法,运用数学的概念、理论和方法,对研究对象进行定量的分析计量和描述的方法;实证法,根据实证理论的要求,通过各种形式取得实际证据,以反映、结实、检验和预测客观经济活动的方法;假说法,根据已知的科学事实和科学原理,对未知现象的本质及其规律性进行推测性说明的研究方法;相似法,研究客观事物存在相同与变异矛盾统一关系的方法;类比法,亦称类比推理,根据两个(类)对象之间在某些属性上相同,而推出其他属性也相同的一种逻辑方法。此外还有实验法、资料法、辩证思维法、逻辑思维法、求异思维法、求同思维法、想象思维法、特殊思维法、抽象法、概念法、判断法、推理法、模型法、归纳法、演绎法、比较法、分析法、综合法、控制法、信息法、系统法、行为学法、伦理学法,社会学法、经济学法、历史法、陈述法、实践法、评估法。如在类比法中,会计监督理论与审计监督理论、财政监督理论等相对比,发现相同、相异之处,从而发展会计监督理论(于玉林,1997)。在会计跨学科研究中,运用系统法从会计系统与其他系统相互关系出发,探讨建立跨学科的新兴会计学科。人们只有掌握了这些方法,才能导致重大科学发现,开辟会计跨学科的新领域。值得注意的是,有些会计跨学科研究方法与会计学的融合还不完善,有待进一步深入研究,挖掘其的结合点。
三、会计跨学科研究的方法机制
(一)方法的使用 这里的方法不仅指学科的概念、原理和思想,还包括其行之有效的试验方法和技术方法。其使用主要方法移植,指的是一门学科的方法向另一门学科的转移,运用到会计指的是其他学科的方法向会计学科的转移。方法的移植其形式是多种多样的,具体途径一是研究对象的转移和综合,是会计跨学科相关生长的重要原因,也是研究方法移植的重要途径。一般情况下,只要会计学科研究对象的某一方面是另一门学科的专门研究对象,那么另一门学科的研究方法便可以而且必须应用到这一客体的这一方面的研究中来;二是科学理论或原理的推广、转移和综合,是会计跨学科研究方法形成的另一重要途径。每一门学科的基本原理以至整个理论体系都是在人类实践活动的基础上科学抽象的产物,即运用概念、判断、进行逻辑推理的结果。理论体系的发展和应用,通过概念、原理的推广、转移和综合,从而导致许多新的会计跨学科研究领域的出现;三是研究方法的转移和综合,这对于会计跨学科研究领域的开拓及会计跨学科研究方法的形成则更为直接。当某个新研究领域成功的移植成熟学科的研究方法进行探索时,往往有助于组成进一步的科学发现,许多会计跨学科的新研究领域的开拓,都是以广泛综合运用其他学科的研究方法而使自己迅速地发展和繁衍。移植法运用到会计学中具体体现为:移入现代科学的理论与方法发展新兴会计科学。如引入现代的哲学、伦理学、心理学等的基本理论与基本方法,建立了会计哲学,会计伦理学,会计心理学等。会计学中各分支学科之间移植发展会计科学。会计基础学科的理论与方法向其他会计学科的移植,如会计原理学的基本理论与方法(会计对象理论、会计职能理论等)移入和融入其他会计学科,以完善其他会计学科的理论与方法。会计理论学科的理论向其他会计学科的移植,如会计理论学的会计系统论,会计客体论、会计行为论等。会计学中各分支学科之间的相互移植,如财务管理学、财务分析学移入管理会计有关的理论与方法。在运用移植法发展会计科学的过程中,要注意扩大移植的内容,除从其他科学领域移植有关理论与方法外,还要重视从重大的法规、制度、改革措施和工作经验中移植有关的内容;要有机地结合,将移入的内容与会计的内容紧密结合在一起,并反映出会计的特点,持久研究探索,不断发展会计科学。
关键词:否证法 企业战略 科学方法论
前言
科学哲学是以科学知识为研究对象的哲学理论,是现代哲学分支学科之一,主要研究科学的本质和结构、科学的发展以及科学的方法论。19世纪中期发展成为一门独立的学科。20世纪后,成为西方哲学的研究中心内容之一。主要流派有逻辑经验主义、波普尔学派和历史主义。科学哲学的核心是科学方法论。科学方法论是在一定科学观指引下,以科学活动和科学理论的研究活动为研究对象,从哲学的意义上探讨科学的本质、科学知识获得、科学理论的建构和科学的检验等方面的基本问题。科学哲学方法论的发展在20世纪经历了三个阶段:20世纪20年代兴起的逻辑实证主义方法论(证实法);50年代以后的批判理性主义方法论(否证法);60年代以后的历史主义方法论。它们分别以卡尔纳普、波普尔、库恩为代表。科学哲学方法论对企业的战略选择有着重大而又完全不同的影响,而企业在作出战略选择时,也总是不由自主地受科学哲学中的某种方法论指导。对于一个现代企业而言,如果能够恰当地运用科学哲学方法论对企业的战略选择进行指导,将会受益无穷。本文将对波普尔的否证法在企业战略选择中的作用进行阐述与论证。
卡尔・波普尔是批判理性主义的代表人物。他强调理性、演绎的作用,而轻经验、归纳的作用;强调批判的态度,反对独断的态度。他从批判逻辑实证主义和经验主义的可证实性的科学方法论出发,提出了批判理性主义的可证伪性的科学方法论,认为现代科学的精神是批判的精神,不断旧理论,作出新发现的科学活动都是理性的活动。科学的发展就是理性不断作出猜测(假说),不断遭到反驳(证伪)的过程。科学和非科学的划界标准不是可证实性,而是可证伪性。科学知识的可证伪度越高,越有价值。根据证伪主义的观点,波普尔把科学看作是知识增长的动态过程,认为科学知识增长一般经历如下四个程序:(1)科学开始于问题,科学家开始思考;(2)针对问题,科学家提出各种尝试和猜测(假设与理论);(3)各种理论间激烈竞争,相互批判,经受观察和实验的严格检验,在检验中纠正错误,筛选出逼真度较高的理论;(4)新理论被科学的进一步发展所“证伪”,又出现新问题。用图式表示:P1(问题1)――TT(尝试性理论)――EE(消除错误)――P2(问题2)。而新问题又要求新的猜测,接着又是新的反驳、检验,如此循环往复,以至无穷。科学的发展就在于不断地进行猜测和反驳,这就是可证伪性的猜测-反驳的科学方法论,即否证法。将否证法运用于战略选择,会使企业充满活力,同时也面临着新问题。以下从五个方面来论述。
1. 激发企业活力,使战略选择具有创新性
企业发展战略通常是指在一个比较长的时间内,如5年、10年,依据对影响企业发展的各种因素、条件的考察、评价,从关系企业发展的全局的各个方面出发,研究和制定企业发展所要达到的目标、所要解决的重点、所要经过的阶段以及实现上述要求而需配置的资源条件和采取的重大策略。由于不同企业所处的环境、企业实力以及生产经营特点等方面各不相同,企业的发展战略也势必千差万别,不可能有一个适合于各类企业的统一战略。因此,我们要为企业选择合适的发展战略。否证法将企业从证实法的禁锢中解放出来,使企业的视野变得开阔,使战略选择具有创新性。由于否证法强调对已有的战略选择进行批判,企业将不再有意识地选择有利的经验来维护过去,而是尽力去寻找与企业现状相矛盾的实事来开创未来。这必将使企业对外部环境、对市场中的微小变动具有敏感性,利于企业捕捉到新的发展趋势、新市场,学到新的经营方式。并且,这种战略选择方法使企业中的职工处于不断接受挑战的境地,积极性得以调动,企业会充满生机与活力。
2. 使企业战略选择具有前瞻性
日本索尼公司在作战略选择时,一定程度上遵循了波普尔的科学知识增长一般程序。50年代中期,当它决定进入美国消费者市场时,首先它提出了问题:“顾客尚未满足的需求是什么?”针对问题,大家提出了各种各样的猜测和假设。在对每一猜测进行分析批判后,他们发觉:当时的年轻人总是携带着很重的唱机和带蓄电池的电子管收音机去野餐或郊游,很不方便,肯定还存在着一种尚未满足的对轻便、价廉、性能良好的设备的需求。于是它制造了手提晶体管收音机,在美国市场站稳了脚跟。而晶体管的发明者贝尔研究所却只知沿着过去的路走,认为顾客只需要安装在一个地方的设备。
索尼(中国)有限公司董事长正田弘在接受记者采访时说:“索尼创业50多年来,有一个贯穿始终的基本哲学,那就是要找一个与众不同的生存方式,为公众提供意想不到的产品和服务。因此,我们一直在努力追求着产品的个性化,并希望能给消费者带来意想不到的快乐。这就是我们的长期发展战略。”这种使企业行为具有前瞻性的战略,要靠P1(问题1)――TT(猜测)――EE(排除)――P2(问题2)的不断循环来得到。
3. 使企业勇于革新,轻装上阵
否证法贯穿着敢于批判的精神,敢于“否定”或“革命”的精神,可以使企业尤其是已获成功的企业保持警惕,不固守过去,勇于淘汰,勇于更新。被誉为“长寿公司”的杜邦已有200余年的历史,它敏锐地探索着19、20世纪美国乃至世界政治、技术和社会方面变化的主流,制订相应的策略及时应变。杜邦公司很早就在美国的炸药生产方面居领先地位,但在二次大战期间,它迅速转变业务,率先进入玻璃纸包装、塑料的开发生产,当研制出尼龙后,它又对业务构成进行了大胆调整。否证法运用于战略选择,会使企业不断进行新陈代谢,不断向前发展。
4. 易使企业陷入多样化经营的困境
否证法把企业带入了更为广阔的空间,使企业看到广大的市场、众多的机会,同样也使企业面对多样化的诱惑。因为对于企业来说,好的选择往往不是一个,而是多个。这些选择往往不兼容,有时甚至不相关,但在利润的驱动下,企业时常会作出多样化的战略选择,且这种选择常具有短视的特征。90年代初期,当房地产热在中国升温后,许多企业为扩展业务范围,把自己的大量资金投入这一有利可图的领域,不久便在“降温”中纷纷套牢。多样化是企业的一项重大挑战,因为它将使企业面对完全不同的市场、不同的顾客、不同的营销方式、不同的环境、不同的技术、不同类型的职工,这无疑会分散企业的资源,削弱企业对市场的把握,使企业经营变得复杂,信息交流变得困难,增加管理的难度。因此,企业在作出多样化的战略选择时要十分慎重。但否证法的精神实质是要不断批判,不断创新,在对新事物的追求中,企业很容易偏离自己的现实状况,作出不当的选择。
5. 易使企业陷入分歧
否证法鼓励大家针对特定问题提出大胆猜测与假设,但在对各种假设的分析与批判中如何使大家的观点趋于一致却绝非易事。如果这一环节处理不好,结果可能会比证实法的墨守陈规还要糟。每个人在对企业的内部和外部情况作出假设时,都认为某些结果是重要的,而其他一些结果则无足轻重,如果没有一条基本思路来指导他们作猜测,如果没有公正合理的标准对各种猜测进行评判,大家很可能对最终选择不服,并各行其是,使企业陷入分歧。
结语
否证法作为科学方法论之一,有其合理性,但也存在一定的局限性。正如逻辑实证主义把“证实”绝对化是错误的,把“证伪”绝对化同样也是错误的。将否证法运用于企业战略选择,在鼓励分散性思维后,企业常常会面对众多选择。问题的关键就变为“如何进行取舍,即取舍的标准是什么?”正如上文第4、5点所述,按照否证法进行选择, 很容易使企业偏离轨道,产生混乱。因此,在进行企业战略选择时,我们要把证实与否证的方法结合,使二者对立统一起来,甚至还要借助于其他的方法来解决否证法在企业战略选择中存在的问题。
参考文献:
[1]王琪延.世界名牌公司扩展史.台湾出版社,1998年5月第1版.
[2]卡尔・波普尔.猜想与反驳.上海译文出版社,1986年8月第1版.
[3]王晖.方法论新编.上海财经大学出版社,1997年3月第1版.
【关键词】科学研究;方法论;管理
1、引 言
在近现代科学发展进程中,各个学科都或多或少的受到自然科学的影响,管理研究也不例外。但是事实却是科学研究方法也不是万能的,因课题不同,在很多问题上,主观思辨研究方法论有其一定的优势。应该根据不同的课题,不同的项目,采用不同的研究方法,但是由国内的众多研究论文可以看出,“问题导向”与“方法导向”两者运用混乱。导致很多研究方法不适合研究课题,这不利于解决实际的管理问题,解决这一问题的关键在于推广科学研究方法论,科学的研究方法论对解决管理问题极其重要。
2、管理研究简介
为解决众多管理问题,管理研究越来越受重视。在研究过程中,我们可以得到一些以前没有提出的管理新知识,并且这些知识是可靠的,可用于时间的。与其他的研究一样,管理研究肯定也遵循研究特有的方法步骤。管理研究是在以前的研究成果基础上,展开自己的研究,得出自己的结论成果,解决现在产生的,到现在为止还没有解决的问题。为了确保研究结果的可靠性,真理性,其过程计划有序是必不可少的。
管理研究的具体过程如下:
2.1管理过程中出现新的管理问题。整个社会是不断发展的,某一个组织要适应这个不断变化的大环境,自身就要不断处于变化之中,这就有可能使得整个组织系统出现问题,或者是系统中的某一子系统在实现对整个系统的适应过程中出现问题。这是进行相应的管理研究就成为必要。或者当支撑组织的其他学科发展时,同样需要发展管理研究来与其相适应。
2.2为管理研究预设目标或目的。为了给我们所研究的管理问题限定一个合适的范围,从而为我们下一步所要做的工作打好铺垫,做好引导,预设目标是很有必要的。管理研究目标依赖于管理过程产生的问题,因此,也就会受到其他支撑学科知识的干扰。
2.3初步了解问题,形成自己预期的成果。为了实现上述的目标,我们就应该对管理过程中出现的问题进行了解。初步的形成一个可行的解决方案,并对预期的答案进行主观构思,思路清楚明白。
2.4为管理研究制作计划和进行设计。经过上述步骤的主观问题分析,我们初步得出了自己的主观回答。虽然结果有其一定的理论基础,但是能否用其来指导我们的实际管理过程,还是一个未知,所以要从实际出发,进行设计,探索研究结果的可行性,这一步直接影响管理研究的最终结果。研究设计的效力决定着我们的结果是否是可靠的,是否能解决最初的管理问题。
2.5形成管理研究结果。执行上一步设计计划,在此基础上,完成对管理研究的总结,形成可靠的证据,证明我们曾提出的论点。此步需要进行调查调研,获得准确的数据,并进行数据的后期加工处理分析,来论证之前的预设答案。注意细节,认真分析,反复分析,因为这一步的错误有可能使之前做的工作变为零,前功尽弃。
2.6阐明结果,引出结论。根据之前的结果,可得出合理结论,此结论服务于特定目标,解决特定问题,也即第一步当中所提出的管理问题。以上管理研究中各步骤执行到位,所得结论应能解决所提管理问题,应能实现我们的研究目的或目标。再与现有理论成果进行比较,看如何进一步地服务于科学或某一团体的管理[1]。从而引起下一个讨论或管理问题。
第六步连接第一步,使得管理过程不断进行,不断提出新的问题,回答问题,又提出下一个问题,促进管理问题的解决,扩充管理科学知识。
3、科学研究方法论指导下管理研究方法
在上述管理研究过程中,运用科学研究方法论,指导研究途径,完善管理研究过程。其具体步骤如下:
3.1管理问题的辨识。在一个比较广的管理领域,发现问题,提出问题不会是那么容易。可以在管理过程中,改变思维方法,换位思考,换一个思维角度去理解问题,通过认真观察,发现新的问题。我们的思维方式分为逻辑思维与形象思维。二者分别对科学研究方法论和主观思辨研究方法论起作用。我们需要形象思维形成的创新想象力来发现新问题。因此,主观思辨方法在发现问题过程中显得尤为重要。
3.2确立管理研究目标。在我们辨识出过程中存在的问题后,下一步就要确定对应的目标。弄清楚要获得什么,找到其中创新点,预期可能的管理新知识,新信息。课题与特定的问题目标相对应。因此,确定管理研究目标有助于缩小研究范围,指明研究具体方向。也可为以后研究设立参考物。从科学方法论出发,限定目标也靠,也靠形象思维,主观思辨,及研究者的学术水平与能力。
3.3大胆作出假设。这一步应该是在上一步的基础上对提出的管理问题,确定的目标做出合适的大胆假设。对问题进行辩解分析,研究者根据自己的知识能力,根据自己对问题的分析理解,给出自己的主观假设。以第二步参考物为依据,形成初期成果。二三步体现研究者的创新思维。决定研究成败。从科学研究方法论出发,做出假设需要科学研究与思辨研究,需要逻辑思维与形象思维二者结合。
3.4科学规划管理研究设计。虽然以上提出了合理假设,但是为了论证假设是否成立,还需进行科学严谨的研究设计,论证假设提出的概念关系。将假设概念用现实可行的方法,简单易懂,便于观察分析的数据,论证出来需要切实可行的方案。此步骤需要对数据的设计,抽样,采集提出具体直观的方法,关系到管理研究的成败。因此,要从科学方法论出发,大量运用逻辑思维。
3.5资料收集、分析与评价。遵从第四步管理研究设计,搜集资料,采集数据,运用各种各样的方法分析归纳数据,科学研究,逻辑思维在此步中占据主导地位。
3.6分析数据成果,得出合理结论。科学管理研究进行收官阶段。此阶段应得出既有理论价值又有实际应用价值的科学成果,以便来很好的解决开始阶段提出的管理问题,同时又为管理学注入新的知识。这需要研究者自身的分析归纳能力,因此主要是思辨研究,运用形象思维的方式来为课题下结论[2]。
4、结语
人的主观能动性是管理研究的根本。具体来说,管理研究也就是包括上述的六个步骤。科学研究方法论的提出主要是指在以上的六个步骤中运用合理的思维方式,客观科学研究与主观思辨研究科学搭配,互相补充。前者是解决管理问题的客观一般方法途径,后者是发挥研究者的主观能动性,解决具体问题。二者缺一不可。在不同的问题上合理分析,不同步骤运用不同方法,或者由不同的研究者完成。也即运用科学研究方法论,多运用“问题导向”进行管理研究。
【参考文献】
关键词科学思想元气阴阳五行
一、科学思想的概说
一般来说,科学思想是在具体的科学认识活动中,产生、阐述和解释科学假说和理论的最一般的概念框架和信念基础。一方面,它制约着科学认识过程中的思维方式,影响着科学方法的形成及其发展方向,对科学理论的构成起到了指导作用,影响到社会对科学价值的评价。另一方面,一定历史时期的科学思想作为社会思潮的一部分,也是历史传统与现实生活在科学活动中的反映。它要适应人类从自然事物、自然现象获得认识和心理满足的社会要求,也就是说,科学思想一般应和占统治地位的社会思潮相容。科学思想应该满足科学实践对理论的要求,科学思想应能够反映科学实践所显示出来的认识倾向。
科学思想从内容上分析包括:①对自然的普遍形式,万物存在的方式,事物与现象变化之间联系认识的一般观念。科学思想反映了对自然整体图景和规律的综合认识,表现了对自然事物认识的客观性和实证性,从而成为宇宙观和方法论的基础。②对认识自然的目的、基本途径及用什么方式来表达和确证这种认识的一般看法。③社会对科学技术、社会价值的一般看法。从科学认识活动的角度看,就是对科学对象、科学任务、科学工具、科学方法、科学与社会环境关系的基本看法。这些构成了科学活动中的指导思想,为科学认识的思维过程提供了基本框架,使科学活动沿着一种规范式的方向发展。
二、我国传统科学思想的特点
科学思想是从探讨宇宙的本原和秩序开始的。气的观念、阴阳观念和五行观念是中国自然哲学中最为基本的几个内容,这些观念是中国古代人民探索自然的成果,孕育了中国古代科学思想。
关于宇宙万物存在和变化的原因,西周时期,人们在这方面的认识有两个基本点,“和实生物,同则不继。”“故先王以土与金、木、火、水杂,以成百物”。这种观点是用具体的感性可认识的物质充当了万物的本源,并提出了万物构成的方式。但是随着社会的发展人们认识能力的提高,这种用具体物质形态来说明万物的构成、宇宙的起源遇到理论和逻辑上的困难。到春秋战国时代,关于万物本原的探讨更倾向于寻找一种超越感觉、经验和具体物体的东西来解释大千世界的起源、存在和变化。老子用道作为万物的本原,勾画了大千世界的起源和生成图式“道生一,一生二,二生三,三生万物。”《淮南子·本经训》用气的学说进一步说明万物构成和发生的物质原因,认为“阴阳者承天地之和,形万殊之体,含气化物,以成桴类。”汉代的董仲舒、王充都各自讨论了有关气的思想。“天地之气,合而为一,分为阴阳,判为四时,列为五行”、“夫人所以生者,阴阳也。”元气论至此成为占主流的理论,它不仅讨论了万物之生,而且还探讨了事物的变化,讨论了无形之气与有形之物的相互转化以及有形之物的发生和演化。这种认为宇宙本原是气的生成论,相对于西方占主导地位的构成论(主张变化是不变的要素之结合和分离)而言,更便于建立概念体系的功能模式,适合于由代数描述,而代数形式又易于发展类比推理,于是形成了中国传统科学的功能的、代数的、模型论的特征。而且“元气”这一概念可以用来说明从自然现象、社会关系到人的精神世界的一切,不是一个纯粹反映物质世界的总体性范畴。人们可以运用这不可明言的“元气”,随心所欲地用自然现象来依附、论喻伦理政治,或用人事来类比自然。这种倾向不可避免地导致用玄学的思辨来代替经验的考察,使理论思维本身缺乏严密的逻辑性。
朴素的辩正思想。早在《周易》中就包含了人们观察世界的辩正思维方式。朱熹曾说,《周易》有两条基本原则,一是“流行”,二是“对待”。流行者,过程也;对待者,矛盾之对立统一也。整个宇宙,无非是一个过程,一对矛盾。在《周易》基础上,经过历代思想家和哲学家的批判发展,逐渐形成了一套严密的阴阳变易的逻辑理论体系。阴阳,本义是指日照的向背,“阴者见云不见日,阳者云开而见日。”春秋战国时期,思想家们用这一概念来解释自然界中相互对立、彼此消长的物质或其属性和阴阳相互作用对于万物产生、发展的作用。《管子·乘马》说:“春秋冬夏,阴阳之推移也;时之短长,阴阳之利用也;日月之易,阴阳之化也。”《庄子·天道》说:“静而与阴同德,动而与阳同波。”阴阳论看到了事物内部对立统一的力量,并且以此说明整个世界的运动,但忽视了事物运动的因果联系。
五行相生相克的循环论。古人在农业生产活动中,观测到四方和四季周而复始的现象,如《易传》所概括的“寒往则暑来,暑往则寒来。”方位与时间的对应循环,以日的运行最为明显。日从东方升起,转到南方,又入西方。政治生活中朝代的周期性盛衰更迭、治乱分合的往复交替,所谓“天下大势,分久必合,合久必分”,更强化了人们的循环观念。邹衍在用金、木、水、火、土五行推演四季和自然现象的基础上,还用五行的这种相生、相胜来演绎人类社会的王朝更替和历史兴衰,把历史的发展说成是“五德转移”的结果。总体来说,中国传统思想用五行说来表明事物的变化和联系,但这种变化和联系是一种机械的、封闭的循环运行,带有宿定论的色彩。它不能具体地描述各种运动、变化的规律,也不可能正确地揭示事物联系、变化过程的物质原因,只是神秘地、抽象地脱离具体条件、具体过程讲变化、联系和相互作用。元气、阴阳论与五行理论的结合,在《月令中》,四时是阴阳的体现,四时与五行配合,也就是阴阳与五行的结合。阴阳之气是基础,是本原;五行则是德,是属性,阴阳之气化生大千世界的五种属性。阴阳的对立统一,则是物质运动的最终动因。这种以气为基础的阴阳五行体系,把自然、社会和人结合为一体,形成了一个有机的体系,它是传统科学思想中宇宙论的基础,影响了科学思维的整个过程。
总之,元气阴阳五行万物成为理论诠释的固有范式,这一范式在中国传统科学思想中占据了主导地位,奠定了中国传统科学发展的基本特征,自然没能成为社会认识的独立对象,关于自然的一些经验知识是直接为政治、伦理哲学作诠释,因而在认识方法上局限于笼统的描述和整体的概括,忽视了局部细节的说明,成了一个能说明一切的方程,而不能说明一个简单的具体运动。所以,理论的形式框架只是模糊地把握过程的一般表象,忽视了事物内在结构的分析,理论思维的实证分析的趋向被抑制。而且,庄子在《大宗师》和《人世间》两篇中所提出的守宗、心离、生忘三种悟道方式也长期影响着中国知识分子的思维方式。这种思维方式排斥了感性经验材料的可靠性和客观性,造成传统科学思想和大量的感性经验事实相脱节或对立,容易通过玄思走向神秘主义。
三、我国传统科学思想成因的初步探析
事实上,科学思想的发展会受到两方面的社会条件的影响。一方面是物质生产条件,这其中包括两个层次的问题:一是社会在生产技术上是否需要科学?是否有可能向科学提出任务和要求;二是社会能否为科学研究提供必要的物质条件,如实验和观察工具与资料?另一方面是政治制度和意识形态的影响是否有可能确立起科学发展所必需的思想自由的政治保证?
以家庭为基本生产单位的自给自足式的小农经济的生产方式是封建中国经济结构的基础,重农抑商是中国封建社会长期奉行的基本国策。这种小农经济是一种基础薄弱的简单再生产,以精耕细作的种植农业为基础。由于没有扩大再生产的能力,只要有劳动力和小块土地就能恢复和重建这种小农经济。因此对技术成果的应用和生产工具的改进,其依赖程度不大。由于这种物质生产方式的生存、发展主要依赖于气候、天象、物候周期性变化的;防旱、防涝的水利工程;和生产工具密切相关的手工业、冶炼业;农产品与手工业产品交换贸易所需的算术计算;人和畜力的疾病防治。“科学的发生和发展一开始早就被生产所决定”,因此,围绕精耕细作种植农业的发展,天文历法、农学、计算数学、中医学四门实用科学构成了中国传统科技体系的主体。
儒家文化将中国封建社会的知识分子引入了科举入仕的道路而鄙视科技活动,将科技活动纳入了“小人为之夸之”的方技之列,道家文化却通过修身养性的方式将中国封建社会的知识分子的兴趣沉溺于一种玄秘虚无的境界。读书人做学问的目的就是“穷天理,明人伦,讲圣言,通世故”。知识分子和精通技术的工匠相分离,研究生产技艺就缺乏文化知识方面的动力,自然科学理论和方法的研究缺乏足够的知识力量,同时生产技艺得不到理论上的总结、提高和应用上的推广和发展,所以历史上很多杰出的技术发明就无声无息地湮灭了。:
中国传统的思想体系在内容上以政治、伦理为主体,形成了社会对科技活动和科技成果的价值评判的习惯看法是“德成而上,艺成而下”。这阻碍了科学思想的发展,使知识分子对于自然事物的研究缺乏趣味。而且,他们大都以皇帝或上天的意志和圣人之言来看待各种观点、学问,也就是对自然万物的理论知识和解释缺乏实证判断的理性。也就是说,社会缺乏一种组织机制、价值的吸引,鼓励知识分子从事科技活动。
参考文献
1刑兆良.中国传统科学思想研究[M].南昌:江西人民出版社,2001
2冯友兰.中国哲学史新编(中)[M].北京:人民出版社,2000
一、引言
当前我国通信产业蓬勃发展,呈现出与电子产业融合的趋势。各大通信运营商和设备商对电子科学与技术专业研究生的人才需求量迅速增加,同时也对该专业研究生理论素养和实践能力的要求越来越高。《高等电磁场理论》作为一门重要的理论基础课程,是相关专业研究生高阶课程学习的基础,也是研究生创新研究的理论思想源泉。该课程内容涵盖场论、电磁波传播特性和原理、辐射与散射、谐振以及数值算法等研究方向,其特点是对数学物理方法中偏微分方程求解能力具有较高要求。鉴于该课程强烈的数学物理背景,在教学实践中如何把握理论知识和工程技术的结合与平衡,是一个值得长期研究探讨的问题。
二、教学实践中存在的问题
《高等电磁场理论》这门课程涵盖知识点非常广泛,而且需要学生具备较强的数学物理方法分析能力,在有限的课时内,采用有效的教学方法,才能使学生将各个知识点融会贯通,充分理解,并转化为创新能力。
1.教学内容的衔接
电子科学与技术专业硕士研究生一般都在本科阶段完成了《电磁场与电磁波》和《微波技术基础》两门课程的学习。在进入《高等电磁场理论》课程时,可能会存在学习目标不明确,学习兴趣不足的问题。同时来自非电磁场相关专业的研究生,可能在场论和偏微分方程求解能力方面存在一定欠缺。这些问题都给学生的学习带来困难,影响教学效果。我们需要认真考虑教学内容的衔接,激发学生的?W习兴趣,帮助学生完成该课程学习。
《电磁场与电磁波》和《微波技术基础》是工科类高校电子工程、信息工程、通信工程等本科专业学生的必修课程,是电子信息大类专业学生的基础知识部分。在课程定位上,其作为专业基础课,将为后续应用技术课程奠定基础。这两门课程内容主要包含对各类电磁现象和微波技术的初步规律性描述,用到的数学方法主要涉及微积分等基础工具。《高等电磁场理论》作为研究生理论课程,需要引导学生对场论进行详细回顾,建立数学方法解决物理问题的指导思想。对于非电磁场背景的研究生,需要指导学生自主高效完成相关电磁场和数学基础的知识储备学习。教学内容上,不能停留在孤立物理现象的数学描述和解释,需要帮助学生建立完备的知识体系,具备采用数理方法总结普遍性宏观电磁场理论的能力。
2.应用技术的结合
《高等电磁场理论》课程包含唯一性定理、镜像原理和惠更斯原理等重要电磁原理的数学推导学习。不同于本科学习,该课程要求学生不仅能够理解原理内容,而且能够借助数学工具进行相应的理论梳理推导,并分析研究电磁散射和辐射等现象,同时具备转化为实际问题解决能力。为了使学生建立扎实完备的数学体系,同时不陷入纯粹的数学推导,需要结合一定的工程应用技术知识,引导学生利用课程中的研究方法和原理,开展自身研究课题的创新分析。
电子科学与技术专业研究生的研究内容主要包括天线和射频技术研究、高频电路设计研究、微电子技术和计算电磁学算法研究等方向。在掌握基本原理知识的基础上,需要鼓励学生在各自的研究领域基于电磁场原理进行实际问题的分析和解决。例如指导学生基于镜像原理进行定向天线设计,解决基站天线架设问题,以及完成简单边界条件下散射问题的简化,将理论研究与工程创新充分结合。
3.数值方法教学
高等电磁理论中数值方法知识是计算电磁学研究的重要内容。根据教学经验,大部分学生会对其中复杂繁琐的数学推导望而生畏,影响其对数值方法的学习信心建立。数值方法的特点是要将电磁问题数学模型化,然后结合计算机技术进行快速计算处理。各类算法纷繁复杂,特性各异,需要正确合理引导,才能达到预期教学效果。
为了帮助学生深入理解电磁学数值算法核心思想,需要在课堂讲解的基础上,指导学生针对具体的电磁问题进行编程计算,在实践过程中结合电磁场理论,分析各类电磁现象,摸索物理规律。例如针对理想线天线辐射问题,引导学生采用矩量法和有限元法分别进行编程计算,比较两种算法差异和特点,深刻理解算法内核。随着计算电磁学的快速发展,目前业内涌现出大量商业电磁仿真软件,如HFSS、FEKO和CST等。在讲解算法原理的同时,也需要向学生介绍多种商业软件,并培养学生进行工具软件的操作技能。