1、科學(xué)與工程思維方法,理學(xué)院電子系,內(nèi)容組織,課程簡介,課程簡介,學(xué)習(xí)與考核 講授特點(diǎn)： 多位教員組合講授；導(dǎo)學(xué)為主 考核方式 提交課程論文： 讀書心得；文章評論 學(xué)習(xí)總結(jié)；應(yīng)用體會(huì),課程簡介,主要參考 1 鮑健強(qiáng). 科學(xué)思維與科學(xué)方法. 貴州科技出版社, 2002年. 2 王小燕. 科學(xué)思維與科學(xué)方法論. 華南理工大學(xué)出版社, 2003年. 3 K. R. 波普. 科學(xué)發(fā)現(xiàn)的邏輯. 科學(xué)出版社, 1986年. 4 董毓. 批判性思維-原理和方法. 高等教育出版社, 2010年. 5 楚漁. 中國人的思維批判. 人民出版社, 2010年. 6 殷瑞鈺等. 工程哲學(xué). 高等教育出版社, 2007年

2、. 7 路易斯. L. 布希亞瑞利. 工程哲學(xué)（荷）. 遼寧人民出版社, 2008年. 8 李喜橋.創(chuàng)新思維與工程訓(xùn)練. 北京航空航天大學(xué)出版社, 2005年. 9 劉戟鋒等. 國外科學(xué)技術(shù)與軍事著作導(dǎo)讀. 解放軍出版社, 2002年.,第一講 緒論,1.1 為什么要學(xué)習(xí)科學(xué)與工程思維方法 1.2 思維、科學(xué)思維和工程思維 1.3 思維的方式、方法和方法論,第一講 緒論,1 為什么要學(xué)習(xí)科學(xué)與工程思維方法? 什么是科學(xué)、技術(shù)和工程？ 科學(xué)(Science)：一種建立在（人類）無偏見觀察和系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的關(guān)于自然界及其現(xiàn)象的知識(shí)體系。通常，一門科學(xué)還包括追求普遍真理或基本定律的方法體系（思維與實(shí)

3、驗(yàn)方法體系）。（出自不列顛百科全書） 科學(xué)的兩個(gè)基本部分：知識(shí)體系；方法體系 知識(shí)特點(diǎn)：陳述性知識(shí)（what, why）,第一講 緒論,技術(shù)(Technology)：也稱“工藝學(xué)”，是人們從實(shí)踐中總結(jié)或發(fā)明出的認(rèn)識(shí)自然、改造自然的工藝或方法體系（包括如何運(yùn)用科學(xué)理論的方法）。（出自不列顛百科全書） 知識(shí)特點(diǎn)：程序型知識(shí)（how） 工程(Engineering)：運(yùn)用科學(xué)、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，去設(shè)計(jì)和建造機(jī)械、建筑、設(shè)備、系統(tǒng)、材料及新工藝.以滿足社會(huì)需求的活動(dòng)、學(xué)科或?qū)I(yè)。 （出自維基百科）,“科學(xué)家研究已有世界，工程師創(chuàng)造未來世界！”錢學(xué)森導(dǎo)師馮.卡門語 科學(xué)家講求“發(fā)現(xiàn)”；工程師講

4、求“發(fā)明、創(chuàng)造” 科學(xué)發(fā)現(xiàn) 技術(shù)發(fā)明 工程建造,第一講 緒論,第一講 緒論,為什么要學(xué)？ 人的各種活動(dòng)受思維的影響和制約 思維方式與實(shí)踐方式相對應(yīng) 科學(xué)實(shí)踐 科學(xué)思維 理性思維 工程實(shí)踐 工程思維 綜合性思維 文學(xué)實(shí)踐 文學(xué)思維 非理性思維 藝術(shù)實(shí)踐 藝術(shù)思維 非理性思維 理性思維 收斂性思維 非理性思維 發(fā)散性思維,第一講 緒論,例：“磚”除了造房子還有什么用途？ 發(fā)散性思維創(chuàng)造性思維的特性,第一講 緒論,收斂性思維理性思維的特性 磚的特性：1）重量；2）形狀；4）材料；3）強(qiáng)度 磚的具體作用：根據(jù)某種磚的特性，確定其限制及適用范圍,人類感知的局限性 感覺范圍的局限 視覺可見光(390750

5、nm)；分辨率和視野有限 聽覺2020000Hz; 0分貝（20Pa ） 嗅覺靈敏度和分辨力有限 ,第一講 緒論,感性直覺的局限,曲線正方形：這些是完全的正方形嗎？,有多少個(gè)黑點(diǎn)？,著名的佛雷澤螺旋,幾何謎題,十二人還是十三人？,第一講 緒論,非科學(xué)思維的局限性 難以精確認(rèn)識(shí)和把握事物本質(zhì) 地心說 日心說 自由落體問題物體下落速度與質(zhì)量無關(guān)？ 難以辨別是非、真?zhèn)?“男人和女人在法律上當(dāng)然應(yīng)該不同，因?yàn)槟信焐筒煌　?魔術(shù)與騙術(shù)？ 科學(xué)與偽科學(xué)？,偷換概念,科學(xué)實(shí)驗(yàn)與證偽,李奇微，美國陸軍上將 1917美國陸軍軍官學(xué)校(西點(diǎn)軍校) 19181926在母校和本寧堡步兵學(xué)校任教官 先后在多個(gè)國家

6、和美國各地服役 1937年畢業(yè)于美國陸軍軍事學(xué)院 特點(diǎn)：具備優(yōu)秀的數(shù)理邏輯思維和冷靜務(wù)實(shí)精神 成名：朝鮮戰(zhàn)爭中挽救了“聯(lián)合國軍”,第一講 緒論,10.2511.2 美軍第一次遭志愿軍埋伏攻擊歷時(shí)8天 11.2512.2 美軍第二次遭志愿軍全線反擊歷時(shí)8天 12.311.8 美軍第三次遭志愿軍全線進(jìn)攻歷時(shí)8天 （一）巧合 （二）不需要更大的軍事利益 （三）沒有能力獲得更大軍事利益,第一講 緒論,科學(xué)與工程思維方法,第一講 緒論,2 思維、科學(xué)思維和工程思維? 關(guān)于思維本質(zhì)的幾個(gè)基本觀點(diǎn) ？ 思維是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最高形式 思維的物質(zhì)基礎(chǔ)是人腦 思維是人腦對客觀事物的反映 思維是人類認(rèn)識(shí)的高級階段,第一

7、講 緒論,第一講 緒論,第一講 緒論,第一講 緒論,奇妙的小宇宙,兩根香蕉可支撐大腦一天 頻繁倒時(shí)差會(huì)損壞記憶 大腦難辨噪音中的來電 大腦有個(gè)“笑話中心” 大腦對序列情有獨(dú)鐘 大腦誤會(huì)讓人見光噴嚏 人不能自己撓癢自己笑 打哈欠讓大腦變得清醒 高度能讓大腦產(chǎn)生幻覺,第一講 緒論,第一講 緒論,第一講 緒論,科學(xué)思維 通常指理性的認(rèn)識(shí)過程，是人腦對客觀事物間接和概括的反映 兩大特征： 理性特征：事物本質(zhì)和規(guī)律一定存在；人類的正確思維能反映事物的本質(zhì)和規(guī)律“理性給自然立法” 邏輯特征：邏輯（Logic-思想的規(guī)律和規(guī)則）是科學(xué)思維的形式和工具 三段論形式邏輯數(shù)理邏輯或符號(hào)邏輯,第一講 緒論,幾個(gè)特點(diǎn)

8、： 抽象性：以經(jīng)驗(yàn)事實(shí)為起點(diǎn)的去偽存真思維過程 確定性：科學(xué)思維原則上能不斷排除不確定性 形式性：科學(xué)思維過程以科學(xué)符號(hào)為標(biāo)志 精密性：主要體現(xiàn)為數(shù)學(xué)的精密 理論性：科學(xué)知識(shí)與方法體系的完整、自洽,第一講 緒論,工程思維 工程思維與科學(xué)、文藝思維比較 “科學(xué)發(fā)現(xiàn)”體現(xiàn)了思維與現(xiàn)實(shí)的反映性關(guān)系，思維對象為客觀世界 “工程創(chuàng)造”體現(xiàn)了思維與現(xiàn)實(shí)的創(chuàng)造性關(guān)系，思維對象一般為非客觀存在 “藝術(shù)想象”體現(xiàn)了思維與現(xiàn)實(shí)的想象性關(guān)系，思維對象為非客觀存在,第一講 緒論,工程思維的基本性質(zhì) 科學(xué)性 邏輯性和藝術(shù)性,第一講 緒論,運(yùn)籌性和集成性 可靠性、可錯(cuò)性和“容錯(cuò)性” 工程思維與科學(xué)思維的主要區(qū)別 工程思維

9、是價(jià)值定向思維 科學(xué)思維是真理定向思維 工程思維是與具體對象關(guān)聯(lián)的“特殊”思維 科學(xué)思維是超越具體對象的“共相”思維 工程思維常關(guān)注現(xiàn)實(shí)時(shí)空中的對象和問題 科學(xué)思維一般研究抽象時(shí)空中的對象和問題,第一講 緒論,3 思維的方式、方法和方法論? 思維方式 人們大腦活動(dòng)的內(nèi)在程式，是相對定型化的思維樣式,雅典學(xué)院(拉斐爾1510-1511) 畫意：以語法、邏輯、數(shù)學(xué)、音樂、天文等七種自由學(xué)術(shù)來表現(xiàn)人類對智慧和真理的最求 西方人的思維方式習(xí)慣用邏輯思維考慮問題,東方人的思維方式習(xí)慣用形象思維和辯證思維考慮問題 源自易經(jīng)的成語：否極泰來；無平不陂，無往不復(fù)；居安思危,第一講 緒論,第一講 緒論,思維方法 “方法”源于希臘文,原意是“沿正確道路進(jìn)行”，現(xiàn)指達(dá)到某種目的的途徑和手段 思維方法：人們在思維過程中運(yùn)用的工具和手段。如分析、綜合、歸納、演繹、形式邏輯等方法 思維方法論 研究思維方法的理論。 研究對