微机室工作计划范文

时间:2023-10-09 05:34:12

微机室工作计划

微机室工作计划篇1

关键词:微电子学;实验室建设;教学改革;

1微电子技术的发展背景

美国工程技术界在评出20世纪世界最伟大的20项工程技术成就中第5项——电子技术时指出:“从真空管到半导体,集成电路已成为当代各行各业智能工作的基石”。微电子技术发展已进入系统集成(SOC—SystemOnChip)的时代。集成电路作为最能体现知识经济特征的典型产品之一,已可将各种物理的、化学的和生物的敏感器(执行信息获取功能)和执行器与信息处理系统集成在一起,从而完成从信息获取、处理、存储、传输到执行的系统功能。这是一个更广义的系统集成芯片,可以认为这是微电子技术又一次革命性变革。因而势必大大地提高人们处理信息和应用信息的能力,大大地提高社会信息化的程度。集成电路产业的产值以年增长率≥15%的速度增长,集成度以年增长率46%的速率持续发展,世界上还没有一个产业能以这样的速度持续地发展。2001年以集成电路为基础的电子信息产业已成为世界第一大产业。微电子技术、集成电路无处不在地改变着社会的生产方式和人们的生活方式。我国信息产业部门准备充分利用经济高速发展和巨大市场的优势,精心规划,重点扶持,力争通过10年或略长一段时间的努力,使我国成为世界上的微电子强国。为此,未来十年是我国微电子技术发展的关键时期。在2010年我国微电子行业要实现下列四个目标:

(1)微电子产业要成为国民经济发展新的重要增长点和实现关键技术的跨越。形成2950亿元的产值,占GDP的1.6%、世界市场的4%,国内市场的自给率达到30%,并且能够拉动2万多亿元电子工业产值。从而形成了500~600亿元的纯利收入。

(2)国防和国家安全急需的关键集成电路芯片能自行设计和制造。

(3)建立起能够良性循环的集成电路产业发展、科学研究和人才培养体系。

(4)微电子科学研究和产业的标志性成果达到当时的国际先进水平。

在这一背景下,随着国内外资本在微电子产业的大量投入和社会对微电子产品需求的急骤增加,社会急切地需要大量的微电子专门人才,仅上海市在21世纪的第一个十年,就需要微电子专门人才25万人左右,而目前尚不足2万人。也正是在这一背景下,1999年以来,全国高校中新开办的微电子学专业就有数十个。2002年8月教育部全国电子科学与技术专业教学指导委员会在贵阳工作会议上公布的统计数据表明,相当多的高校电子科学与技术专业都下设了微电子学方向。微电子技术人才的培养已成为各高校电子信息人才培养的重点。

2微电子学专业实验室建设的紧迫性

我国高校微电子学专业大部分由半导体器件或半导体器件物理专业转来,这些专业的设立可追溯到20世纪50年代后期。办学历史虽长,但由于多年来财力投入严重不足,而微电子技术发展迅速,国内大陆地区除极个别学校外,其实验教学条件很难满足要求。高校微电子专业实验室普遍落后的状况,已成为制约培养合格微电子专业人才的瓶颈。

四川大学微电子学专业的发展同国内其它院校一样走过了一条曲折的道路。1958年设立半导体物理方向(专门组),在其后的40年中,专业名称几经变迁,于1998年调整为微电子学。由于社会需求强劲,1999年微电子学专业扩大招生数达90多人,是以往招生人数的2倍。当时,我校微电子学专业的办学条件与微电子学学科发展的要求形成了强烈反差:实验室设施陈旧、容量小,教学大纲中必需的集成电路设计课程和相应实验几乎是空白;按照新的教学计划,实施新课程和实验的时间紧迫,基本设施严重不足;教师结构不合理,专业课程师资缺乏。

在关系到微电子学专业能否继续生存的关键时期,学校组织专家经过反复调研、论证,及时在全校启动了“523实验室建设工程”。该工程计划在3~5年时间内,筹集2~3亿资金,集中力量创建5个适应多学科培养创新人才的综合实验基地;重点建设20个左右基础(含专业及技术基础)实验中心(室);调整组合、合理配置、重点改造建设30个左右具有特色的专业实验室。“523实验室建设工程”的启动,是四川大学面向21世纪实验教学改革和实验室建设方面的一个重要跨越。学校将微电子学专业实验室的建设列入了“523实验室建设工程”首批重点支持项目,2000年12月开始分期拨款275万元,开始了微电子学专业实验室的建设。怎样将有限的资金用好,建设一个既符合微电子学专业发展方向,又满足本科专业培养目标要求的微电子学专业实验室成为我们学科建设的重点。

3实验室建设项目的实施

3.1整体规划和目标的确立

微电子技术的发展要求我们的实验室建设规划、实验教改方案、人才培养目标必须与其行业发展规划一致,既要脚踏实地,实事求是,又必须要有前瞻性。尤其要注意国际化人才的培养。微电子的人才培养若不能实现国际化,就不能说我们的人才培养是成功的。

基于这样的考虑,在调查研究的基础上,我们将实验室建设整体规划和目标确定为:建立国内一流的由微电子器件平面工艺与器件参数测试综合实验及超大规模集成电路芯片设计综合实验两个实验系列构成的微电子学专业实验体系,既满足微电子学专业教学大纲要求,又适应当今国际微电子技术及其教学发展需求的多功能的、开放性的微电子教学实验基地。我们的目标是:

(1)建立有特色的教学体系——微电子工艺与设计并举,强化理论基础、强化综合素质、强化能力培养。

(2)保证宽口径的同时,培养专业技能。

(3)建立开放型实验室,适应跨学科人才的培养。

(4)在全国微电子学专业的教学中具有一定的先进性。

实践中我们认识到,要实现以上目标、完成实验室建设,必须以教学体系改革、教材建设为主线开展工作。

3.2重组实验教学课程体系,培养学生的创新能力和现代工业意识

实验课程体系建设的总体思路是培养创造性人才。实验的设置要让学生成为实验的主角和与专业基础理论学习相联系的主动者,能激发学生的创造性,有专业知识纵向和横向自主扩展和创新的余地。因此该实验体系将是开放式的、有层次的和与基础课及专业基础课密切配合的。实验教学的主要内容包括必修、选修和自拟项目。我们反复认真研究了教育部制定的本科微电子学专业培养大纲及国际上对微电子学教学提出的最新基本要求。根据专业的特点,充分考虑目前国内大力发展集成电路生产线(新建线十条左右)和已成立近百家集成电路设计公司对人才的强烈需求,为新的微电子专业教学制定出由以下两个实验系列构成的微电子学专业实验体系。

(1)微电子器件平面工艺与器件参数测试综合实验。

这是微电子学教学的重要基础内容,也是我校微电子学教学中具有特色的实验课程。这一实验系列将使学生了解和初步掌握微电子器件的主要基本工艺,工艺参数的控制方法和工艺质量控制的主要检测及分析方法,深刻地了解成品率在微电子产品生产中的重要性。同时,半导体材料特性参数的测试分析系列实验是配合“半导体物理”和“半导体材料”课程而设置的基本实验,通过整合,实时地与器件工艺实验配合,虽增加了实验教学难度,却使学生身临其境直观地掌握了工艺对参数的影响、参数反馈对工艺的调整控制、了解半导体重要参数的测试方法并加深对其相关物理内涵的深刻理解。这样的综合实验,对于学生深刻树立产品成品率,可靠性和生产成本这一现代工业的重要意识是必不可少的。

(2)超大规模集成电路芯片设计综合实验。

这是微电子学教学的重点基础之一。教学目的是掌握超大规模集成电路系统设计的基本原理和规则,初步掌握先进的超大规模集成电路设计工具。该系列的必修基础实验共80学时,与之配套的讲授课程为“超大规模集成电路设计基础”。除此而外,超大规模集成电路测试分析和系统开发实验不仅是与“超大规模集成电路原理”和“电路系统”课程套配,使学生更深刻的理解和掌握集成电路的特性;同时也是与前一系列实验配合使学生具备自拟项目和独立创新的理论及实验基础。

3.3优化设施配置,争取项目最佳成效

由于项目实施的时间紧迫、资金有限。我们非常谨慎地对待每一项实施步骤。力图实现设施的优化配置,使项目产生最佳效益。最终较好地完成了集成电路设计实验体系和器件平面工艺实验体系的实施。具体内容包括:

(1)集成电路设计实验体系。集成电路设计实验室机房的建立——购买CADENCE系统软件(IC设计软件)、ZENILE集成电路设计软件;集成电路设计实验课程体系由EDA课程及实验、FPGA课程及实验、PSPICE电路模拟及实验、VHDL课程及实验、ASIC课程及实验、IC设计课程及实验等组成。

(2)器件平面工艺实验体系和相关参数测试分析实验。结合原有设备新购并完善平面工艺实验系统,包括:硼扩、磷扩、氧化、清洗、光刻、金属化等;与平面工艺同步的平面工艺参数测试,包括:方块电阻、C-V测试(高频和准静态)、I-V测试、Hall测试、膜厚测试(ELLIPSOMETRY)及其它器件参数测试(实时监控了解器件参数,反馈控制工艺参数);器件、半导体材料物理测试设备,如载流子浓度、电阻率、少子寿命等。

(3)与实验室硬件建设配套的软件建设和环境建设。实验室环境建设、实验室岗位设置、实验课程的系统开设、向相关学院及专业提出已建实验室开放计划、制定各项管理制度。

在实验室的阶段建设中,我们分步实施、边建边用、急用优先,在建设期内就使实验室发挥出了良好的使用效益。

3.4强化管理,实行教师负责制

新的实验室必须要有全新的管理模式。新建实验室和实验课程的管理将根据专业教研室的特点,采取教研室主任和实验室主任统一协调下的教师责任制。在两大实验板块的基础上,根据实验内容的布局进一步分为4类(工艺及测试,物理测试,设计和集成电路参数测试,系统开发)进行管理。原则上,实验设施的管理及实验科目的开放由相应专业理论课的教师负责,在项目的建立阶段,将按前述的分工实施责任制,其责任的内容包括:组织设备的安装调试,设备使用规范细则的制定,实验指导书的编写等。根据专业建设的规划,在微电子实验室建设告一段落后,主管责任教师将逐步由较年青的教师接任。主管责任教师的责任包括:设备的维护和保养,使用规范和记录执行情况的监督,组织对必修和选修科目实验指导书的更新,组织实验室开放及辅导教师的安排,完善实验室开放的实施细则等。

实验课将是开放式的。结合基础实验室的开放经验和微电子专业实验的特点,要求学生在完成实验计划和熟悉了设备使用规范细则的条件下,对其全面开放。对非微电子专业学生的开放,采取提前申请,统一完成必要的基础培训后再安排实验的方式。同时将针对一些专业的特点编写与之相适应的实验教材。

4取得初步成果

微电子学专业实验室通过近3年来的建设运行,实现或超过了预期建设目标,成效显著,于2002年成功申报为"四川省重点建设实验室"。现将取得的初步成果介绍如下:

(1)在微电子实验室建设的促进下,为适应新条件下的实验教学,我们调整了教材的选用范围。微电子学专业主干课教材立足选用国外、国内的优秀教材,特别是国外能反映微电子学发展现状及方向的先进教材,我们已组织教师编撰了能反映国际上集成电路发展现状的《集成电路原理》,选用了最新出版教材《大规模集成电路设计》,并编撰、重写及使用了《集成电路设计基础实验》、《超大规模集成电路设计实验》、《平面工艺实验》、《微电子器件原理》、《微电子器件工艺原理》等教材。

在重编实验教材时,改掉了"使用说明"式的教材编写模式。力图使实验教材能配合实验教学培养目标,启发学生的想象力和创造力,尤其是诱发学生的原发性创新能力乃至创新冲动。

(2)对本科微电子学的教学计划、教学大纲和教材进行了深入研究和大幅度调整,并充分考虑了实验课与理论课的有机结合。坚持并发展了我校微电子专业在器件工艺实验上的特色和优势,通过对实验课及其内容进行整合更新,使实验更具综合性。如将过去的单一平面工艺实验与测试分析技术有机的结合,将原来相互脱节的芯片工艺、参数测试、物理测试等有机地整合在一起,以便充分模拟真实芯片工艺流程。使学生在独立制造出半导体器件的同时,能对工艺控制进行实时综合分析。

(3)引入了国际上最通用、最先进的超大规模集成电路系统设计教学软件(如CADENCE等),使学生迅速地掌握超大规模集成电路设计的先进基本技术,激发其创造性。为了保证这一教学目的的实现,我们对

专业的整体教学计划做了与之配合的调整。在第5学期加强了电子线路系统设计(如EDA、PSPICE等)的课程和实验内容。在教学的第4学年又预留了足够的学时,作为学生进一步掌握这一工具的选修题目的综合训练。

(4)所有的实验根据专业基础课的进度分段对各年级学生随时开放。学生根据已掌握的专业理论知识和实验指导书选择实验项目,提出实验路线。鼓励学生对可提供的实验设施作自拟的整合,促进学生对实验课程的全身心的投入。

在实验成绩的评定上,不简单地看实验结果的正确与否,同时注重实验方案的合理性和创造性,注重是否能对实验现象有较敏锐的观察、分析和处理能力。

(5)通过送出去的办法,把教师和实验人员送到器件公司、设计公司培训,并积极开展了校内、校际间的进修培训。推促教师在专业基础和实验两方面交叉教学,提高了教师队伍的综合素质。

(6)将集成电路设计实验室建设成为电子信息类本科生的生产实习基地,为此,我们参加了中芯国际等公司的多项目晶圆计划。

加入了国内外EDA公司的大学计划,以利于实验室建设发展和提高教学质量,如华大公司支持微电子实验室建设,赠送人民币1100万元软件(RFIC,SOC等微电子前沿技术)已进入实验教学。

5结语

实践证明,微电子学实验室的建成,不仅保证了微电子学专业办学所需要的基础条件,培养了学生的创新能力,而且提高了四川大学在IT业的国内影响和地位。学生对专业的信心和就业优势明显增强。近几年,毕业生一直保持行业内的高就业率,每年供需比都大于1∶5,特别是学生在外资、合资微电子企业受欢迎度大大增加。该专业人才引进的吸引力也在上升,联合办学的优势特别明显。

微机室工作计划篇2

关键词计算机网络;药剂科;应用

近几年来,计算机网络技术的发展日新月异,在各行各业都有开发应用,医药行业更是不甘落后。有资料统计,目前在我国各地二级以上大、中型医院都已普及微机管理。这是医院实现系统化、规范化、科学化管理的必然趋势。

药剂科作为医院的一个重要部门,运用微机管理亦在逐步开发应用之中[1]。为了实现信息资源共享、数据传输自动化、减少错误、提高工作效率,在医院药剂科内部进行计算机联网是一个十分有效的科学管理手段。本文结合实际工作情况简述计算机网络在药剂科的应用。

1计算机网络中央室(科主任室)

医院药剂科下设二级科室较多,工作性质差别较大,事情琐碎,同时各部门在医院的布局分散,给管理带来诸多不便。建立计算机网络后,可在每个部门设立一个站点,在科主任办公室设立计算机网络中央室,与各个部门互相配合完成相应的功能。主任可以通过在中央室随时访问各个站点,及时了解各部门每天的工作情况。收集、处理、汇总各种信息,进行科学的分析和预测,为管理决策者提供可靠、便捷的信息和数据,以利于制订新的发展计划。在中央室还可建立品名辞典库、科室设置、签字鉴样等各站点的共同数据,减轻各站点的工作量。还可以在网上布置工作任务、开展教学,从而实现自动化、科学化处理药剂科日常管理工作。系统设计要求界面美观、内容详细、操作简单快捷。

2临床药学室

临床药学室是药剂科配合医院临床科室合理用药,体现药剂科发展水平的科研部门。应建立药物咨询系统,能够提供药品的各种情报资料,包括药物相互作用、不良反应、药代动力学等。此网络应与各病区、各门诊科室联网,为全院医护人员提供药物咨询,为临床提供及时、准确、可靠的药学情报。能及时查询病人的医嘱内容和处方用药情况,就可对患者的用药动态、用药合理性进行统计分析,对临床合理用药有重要意义。有条件的可利用“Internet”网上的“药学资源”不断地充实、更新药学情报资料,在咨询系统中增加新的栏目如:食品卫生、生物制品、化妆品、健康与人类等方面的相关信息,为临床和患者提供更深层次的服务。

3药库管理

药库管理系统对药品的来源及去向作月度、季度及年度统计,包括药品入库数量金额、进批差价、库存数量金额、出库数量金额等进行统计处理。可查询药品进货渠道、生产厂家、批号,也可查询任何一天的药品出入库情况,随时可做月末盘点,及时了解库存情况。还应设有缺货预报、效期警报、出入库药品数量超过上下限报警,告急药品、呆滞药品通知等功能。建立药品分析系统如:药品预测模型[2]、ABC分类分析、百分比分析、消耗规律分析等,自动生成药品的常规储备量,与当前库存量相比较自动生成药品下月理论计划量,再通过全屏幕修改以期理论数更接近实际数。修改的同时查询同名药上月出库存量及当前库存量。所有药品的发放通过网络传输,让各相关部门能及时掌握药品的来源、规格、价格等变化情况,使药库的管理决策更加科学化,减少随意性、盲目性。

4药房管理

药房是药剂科的窗口部门,主要工作有划价、收费、调剂等,分有中西成药房,住院及门诊药房。摊子大且分散,职工借药和换药现象时有发生,加之药品调价频繁,给药品管理增加了难度,有时盘存金额相差数万元无从查找原因。药房药品数量不清,计价不准现象普遍存在。处方数量、金额的统计与整个医院实现量化管理密切相关,统计工作在不同的部门重复操作,难度较大,并且处方的流失情况无法统计,各方面反映强烈。因此运用计算机网络不仅能提高药房管理的层次、管理质量和管理水平,对于提高服务质量,改善服务态度,提高患者的信任度,及时发现存在的问题,都有十分重要的意义。

药房采用计算机管理,届时工作人员只需将处方上的药品以特定的编码输入计算机,再输入取药数量,由计算机自动计算出药费价格,并将每张处方的金额打印在划价单上,患者凭划价单和处方到收费处交费,收费处按划价单收费后,打印正式的收据交给患者,同时收费信息通过网络自动传到药房。调配人员对收费处方进行扫描登录,并输入自己的编码后,把药调配好,交核对员核对后,再交给患者,由于系统对药品的进出能自动冲减,负责人可随时掌握药房的药品库存数量金额,对药品实行宏观和微观的有效管理。可用于医生个人日工作量及各科日处方量和处方金额统计,也可用于统计药房药物日消耗量、药房工作人员工作量及处方流失院外的情况,还可查询医生处方,定期进行处方分析,对医院用药动态、用药合理性必将提供有益的帮助。

5制剂管理

制剂室是医院药剂科的重要组成部分,它的生产、管理直接影响着医院的两个效益,同时也是药剂科配合医院临床科研的一项科学性、技术性较强的工作。该系统应设立原辅料的出入库、制剂的配制、制剂成品的出库、制剂核算等,另可以根据需要进行专项数据的查询统计,自动生成制剂室所需的各种表格报表,以实现对制剂的管理。

6药品采购财务系统

药品采购财务子系统在整个网络中处于举足轻重的地位,应具有药品采购综合信息的查询、分析、药品档案管理、采购档案管理、厂家档案管理以及采购渠道档案的管理。根据药库的预测模型提供的采购计划进行重新设计,采购计划单应标明药品的批发价、供应价、让利额、让利率、购进数量及总金额等。

财务管理能自动完成记帐、结帐,建立药品数量、金额明细帐及总帐,药品进批差价、批零差价等。

总之,微机管理的最大优点是细致、准确、迅速、方便。药剂专业人员只需学基本的微机知识,均可上岗运用。由于手工管理存在劳动强度大、速度慢、容易出差错等缺点,因此正确运用微机不仅能提高药剂科管理的层次、管理质量和管理水平,对于提高服务质量、改善服务态度、提高患者的信任度,都有十分重要的意义[3]。

参考文献:

[1]吴蓬,唐尧,曹晓天,等.美国、日本和我国医院药房管理的发展概况[J].中国药房,1998,9(1)∶19

[2]王平根,吴海涛,高志平.医院药品预测模型[J].中国药学杂志,1999,34(3)∶200.

微机室工作计划篇3

微纳系统这一革命性的新技术,被广泛应用于航空航天、手机和消费电子、汽车、生物医疗、工业自动化、物联网、智能制造等众多领域:喷墨打印机里的微喷头、汽车安全气囊里的微加速度计、医学上测量血压的微压力传感器、投影仪里的数字微镜芯片、计算机网络中的微光交换系统……它们虽体量微小,却在精准、迅速而深刻改变着我们的生活。

西北工业大学航空航天微纳系统创新团队“20年磨一剑”,在微机电系统领域艰辛探索,于方寸之间开启创新舞台,并取得斐然成果,于2010年和2011年连获两项国家技术发明二等奖。

微机电系统兴起于上世纪末。1992年,以“师夷长技以自强”为方向,青年学者苑伟政到法国国立高等机械与微技术学院进行学习研究,成为我国最早开展微机电系统研究的青年学者之一。

学成归国,面临无资金、无场地、无设备等一系列困境,凭着一股迎难而上、坚忍不拔的毅力,苑伟政带领一批年轻人日夜操劳,终于筹备并组建了西北工业大学微机械与微细加工技术研究室,在我国较早开展微机电系统研究。

1995年,微机械与微细加工技术研究室最早在国内开展研究生培养,招收该学科硕士和博士;1996年“微机电系统”被列为“九五”时期“211工程”重点建设学科方向。

“十五”期间,学科建设迎来飞速发展机遇。2002年,获批为国内唯一的微纳技术领域国防重点学科;2005年立项建设陕西省微/纳米系统重点实验室;2007年,以微纳系统技术为主干方向申报获批机械电子工程国家重点学科;2011年立项建设空天微纳系统教育部重点实验室。

实验室以微机电系统技术为核心,以纳机电系统(NEMS)技术为深入方向,以面向航空、航天、航海及国家重大需求的微纳系统及相关技术研究为重点和特色。主要研究方向包括航空航天微机电系统技术、微纳器件设计制造技术、微纳功能结构技术等。在面向三航的典型应用微系统、MEMS集成设计等方向上达到国内领先、国际先进水平。

实验室具备国内一流、国际先进研究条件,在微机电系统设计、制造、自主研发方面有雄厚实力。实验室拥有一整套四英寸硅基微加工线,是国内少有面向全国开放的微纳制造和研发平台之一。形成了支持硅表面加工、湿法体硅加工、高深宽比干法刻蚀、聚合物基等工艺的微制造平台,拥有自主知识产权的MEMS集成设计平台,已经为国内60多家单位提供了微纳加工及相关器件研发支持。

实验室在航空航天微纳系统方面进行了大量的基础和工程应用研究,近年来,获国家重大专项,863、973等部级项目几十项,项目经费累计超过1.2亿元。

在研究成果方面,获国家技术发明二等奖2项、省部级科技奖8项;已授权国家发明专利120项;出版学术专著及教材3部,其中《微机电系统(MEMS)制造技术》获国家科学技术学术著作出版基金资助。在国内外重要学术刊物上280余篇,包括在本领域顶级学术期刊Journal of Microelectromechanical systems上发表8篇学术论文,名列国内前茅。

2010年度,团队“飞行器流动测控灵巧蒙皮”研究成果获国家技术发明二等奖。该成果研究开发用行器流动测控的微系统及相关MEMS器件技术,使传统蒙皮具有传感、制动和控制等功能。研制的MEMS器件体积小、重量轻、耗能低,在流速超过台风、飓风的实验环境中成功实现飞行器流动测控,使测量的空间分辨率更高,动态响应更快,控制更精细,实现了传统方法难以达到的卓越性能。

2011年度,团队“微机电系统泛结构化设计技术”又获国家技术发明二等奖。该成果打破了国际垄断,使我国继美、法之后,进入能够自主开发大型MEMS 设计工具的先进国家行列。该技术已在航空航天、兵器、精仪、通信等领域40多家单位推广应用,特别是可为国家重点工程提供定制式设计,产生了重大经济和社会效益。

在长期探索中,团队形成六大学科方向:灵巧蒙皮方向和MEMS设计方向获得国家技术发明奖;微惯性方向,微陀螺和微航姿测量系统在国家重大工程中获得应用;微光学方向,微型谐振扫描镜及微型投影显示仪已形成产品,市场前景可喜;生物微机电系统方向取得重要突破,研制的无鞘流聚焦微流控芯片小批量用于中国地面空间站实验;微纳复合结构方向开展了飞机机翼防冰和航行器减阻的研究,获得了重要进展。

20载辛勤耕耘,领军者年富力强,新生代纷纷涌现,创新成果精彩纷呈,2011年入选教育部创新团队。在这支充满青春活力的团队里,40岁以下的中青年骨干占团队人数的80%。其中“长江学者”特聘教授1人、“”引进教授1人、“科技部中青年创新领军人才计划”1人,“中组部”1人,“教育部新世纪优秀人才”4人。

在“开放、共享、融合、创新”的人才培养理念指引下,团队建成博、硕、本梯次合理的人才培养体系,为西部地区和国防单位输送了一大批微纳系统创新人才。培养出全国优秀博士学位论文奖获得者、国家技术发明奖获得者、德国洪堡学者等一批拔尖创新人才。学科平台建设方法被清华大学、重庆大学等众多高校和单位借鉴。编著教材被上海交通大学等几十所高校院所和台湾地区列为教学参考书。发起的创新竞赛吸引了美、日、德等15个国家和地区的学生参赛。学生勇夺国际一等奖,创新作品得到国务院副总理刘延东、科技部部长万钢高度赞扬。得到了诺贝尔奖获得者崔琦教授等十几位国内外院士专家的充分肯定。2014年获得部级教学成果一等奖。

立足自身实际的同时,实验室积极开展国际国内学术交流与合作,与美国加州理工学院、加州大学伯克利分校、德国弗莱堡大学、英国南安普顿大学等有良好的学术合作,与中国商飞上海飞机设计研究院、中国空气动力研究与发展中心等一大批航空航天国家骨干单位建立了紧密的产学研合作关系。实验室教师两次作为中国代表参加世界微机械峰会。一名学生在微机电系统领域国际顶级会议第29届IEEE MEMS大会中,与3名分别来自伯克利大学、斯坦福大学、约翰・霍普金斯大学的学生一起获杰出论文奖,获得了良好的国际声誉。

微机室工作计划篇4

在近200所开设工业工程专业的高校中,各校办学历史、优势学科、行业背景等各不相同,工业工程专业培养模式呈现多样化,实践教学体系建设也各有特点。就目前而言,大部分高校的实践环境并不理想,实践教学环节落后于课堂理论教学,使得IE实践教学难成体系。

一、工业工程专业定位与特色

三峡大学(以下简称“我校”)工业工程专业开设在机械与材料学院,2004年开始筹备,2005年获准开设,2006年正式招生,2010年培养出第一届毕业生,同时开展工业工程专业的学位硕士培养。

我校在2004年筹备工业工程专业时就充分考虑了工业工程学科特点及校企互补、产学研相结合培养人才的目标,将专业设置在机械与材料学院,专业定位于近机类专业,明确了毕业生授予工学学士学位,培养方向定位为主要为机械制造企业培养复合型高级工程技术人才。工业工程依托机械优势学科开展专业建设,因此专业建设强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用,应体现以机械制造技术为基础,以生产系统管理基本理论为核心,以计算机信息技术为手段,强化实践性教学环节的思路。

我校机械学院在工业工程专业的规划与建设中,基于机械大类教学平台,注重依托本学院的湖北省重点学科、国家特色专业——机械设计制造及其自动化,以及湖北省重点实验室——水电机械设备设计与维护实验室,充分利用该学科较强的师资力量及制造实验室大环境,使工业工程专业成为学院现代制造系统大平台下的一个重要组成部分,共享教学实验资源。

我校工业工程专业的培养目标主要是面向生产制造业,培养的学生毕业后能从事工厂规划设计和改善、产品制造工艺设计、生产制造过程管理等方面的技术和管理工作,具备经典工业工程的应用能力和现代工业工程的创新能力。

二、工业工程专业实践教学体系规划

1.实践教学目标

基于工业工程专业的培养目标,我校确立本专业实践教学规划的目标和指导思想为:培养学生的实际动手能力,验证所学专业理论知识,加强IE基础理论方法和基本意识的训练;突出现代IE中信息化和集成化的特点,强化IE的制造工程背景,强化学科交叉和综合性,培养学生综合运用专业知识进行制造系统分析、设计、优化、控制、评价和创新的能力;满足本科生、研究生教学,教师科研活动的需要。

2.实践教学体系

针对工业工程专业培养目标设计的本专业实践教学体系主要涵盖了实验教学、认识实习、金工实习、生产实习、专业课程设计、专业综合课程设计及毕业设计等相互联系、有机统一的实践环节。

(1)认识实习。认识实习是学生取得对企业一定的感性认识,培养IE人才的实践性教学环节,时间在一周左右,安排在基础理论课之后,专业基础课之前。认识实习应广泛涉及企业产、供、销、质管、技术等多方面,并选择典型工业企业作为实习对象,使学生通过考察,增强认识,提高专业学习兴趣,为专业教学打好基础。

(2)金工实习。金工实习是学生真正通过上岗操作了解机床、了解产品生产过程的实践性教学环节,并且能够为后续的生产实习做直接的准备,采用集中的方式在校内实习工厂完成。涉及车、铣、刨、磨、铸、钳、数控加工等工种,目的是让学生将机械工程知识综合运用到生产实践中去,以培养学生动手能力和工程能力。

(3)实验教学。实验教学是IE专业实践教学的重要组成部分,目的是让学生验证所学专业理论知识,加深对理论知识的理解,以及模拟工业企业生产制造经营系统的设计与运行,培养、提高学生的动手能力和工程分析与设计的技能。实验教学可以通过模拟企业的工作环境、实际业务,如模拟沙盘、仿真等,让学生了解和参与企业运作的整个过程。

(4)生产实习。生产实习是学生实践能力培养和创造性发挥的重要平台,要求学生通过参加以顶岗为主的生产实践,学习、掌握和深入了解制造企业实际情况,应用所学的IE理论与方法对企业的生产运作系统中的规划、设计、评价及创新等问题进行了解、分析并力所能及地提出一些符合实际的解决方案。基于实习效果及学生兴趣等方面考虑,生产实习宜采取集中与分散相结合的方式。我校主要采取集中方式,由教师加强过程控制。

(5)课程设计及专业综合课程设计。课程设计是学生在掌握了所学课程的基本理论、基础知识的前提下,综合运用知识完成设计要求,目的是通过设计,培养学生综合运用IE知识解决问题的能力和素养。我校IE专业课程设计通常采用集中的方式,由指导教师指定一组课题,内容主要有设施规划与物流分析课程设计、基础工业工程课程设计、管理信息系统课程设计、专业综合课程设计等,分别针对工业工程专业主干课程进行实训活动。

(6)毕业设计。毕业设计是IE实践教学体系最后一个环节,一般安排在最后一学期所有课程完成后,采取学生自选课题、教师推荐课题及学生到企业生产第一线寻找课题三种形式,主要目的是培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识,进一步提高学生独立分析问题和解决问题的能力;培养学生根据课题收集、整理、综合分析、应用科学技术资料的能力及查阅和翻译外文资料的能力;培养学生科学研究能力和创新能力。

三、工业工程专业实验室建设规划与实践

工业工程是一个应用性很强的交叉性学科,要求理论联系实践,特别强调实践环节对学生的训练。本专业在人才培养方案制订时就把实验和实践放到了一个很重要的位置,在实践环节的设置、课时的分配等问题上都做了明确的规定,实践教学环节占总学分比例达到20%。

在专业培养目标和培养模式的指引下,我校在参考著名高校工业工程实验室的基础上,确立了基础IE实验室+现代IE实验室的工业工程专业综合实验室建设方向,将基础IE实验平台与现代IE实验平台有机融合在一套实验平台中。我校工业工程实验室建设思路:营造一个类似真实的自动化制造系统生产运作环境,为学生提供一个全面的、创新的、密切联系工业实际的实验教学平台,能满足主要专业课程教学实验需要,保证实验内容的系统性、完整性、连续性,以达到锻炼和提高学生对制造系统的认知和操作能力以及生产运作与管理水平、系统分析和设计能力的目的。

作为实验体系的核心部分,综合实验室中教学实验的设置,不应是相互独立的单项实验,而应根据IE专业的课程与知识体系,运用系统原理,设计一套相对独立又相互联系,覆盖多门专业课程与知识领域的实验形式多样的教学实验体系,它能够提供验证理论知识和综合应用相关技术的环境,模拟真实生产系统的场所和开发应用工业工程知识的条件。

在模拟真实的自动化制造系统生产运作环境的建设思想下,我校工业工程综合实验室的规划是:在实验室里建立一个微型工厂(Mini-factory),营造一个类似真实的生产环境,主要从事制造系统规划设计研究、设施规划及物流分析研究、时间分析与作业研究、人因工程实验研究、生产计划与控制的实验与研究等,以加强学生对基础工业工程的知识和技能、现代工业工程的技术和方法的掌握。要求:实验体系模块化、可扩展性、可重构。

我校工业工程综合实验室的微型工厂基本配置规划为一套功能设备较为完备的模块化的自动化制造系统FMS,包括:环形可扩展生产流水线,微型化、教学型的生产设备(至少一台立式,一台卧式数控加工中心),一台教学型工业机器人,一套RGV系统,微型化立体仓库、相关控制系统等。在此基础上,根据实验教学需要,适当添加工业摄像机、电子看板及其他数据采集及分析处理设备。微型工厂化配置是我校实验室建设的定位,也是相当一部分高校工业工程实验室规划的一种趋势。这是一个大的系统工程,需要总体规划,分步实施。

在进行实验室规划过程中,学院充分考虑到院、系现有的以及待建的实验资源共享问题,以避免重复性建设。为此,学院一方面利用机械工程学科现有实验资源,另一方面投入大量人力物力,购置设备,建立和完善专业实验室。工业工程综合实验室主要功能模块包括:基础工业工程实验模块、自动化制造系统实验模块、人因工程实验模块、设施规划与物流分析实验模块、生产计划与控制实验模块等。目前已经建设好并投入实验教学的是基础工业工程实验模块、自动化制造系统中的仓储与物流分析实验模块、人因工程实验模块。该实验室主要针对工业工程专业的“基础工业工程”、“生产计划与控制”、“生产自动化与制造系统”、“人因工程”、“设施规划与物流分析”、“工业机器人”等多门课程。同时与机械工程学科资源共享,提供机械设计制造及其自动化专业的“先进制造技术”、“机械制造装备”、“机电传动控制”、“机电系统设计”、“企业生产管理”、“工业机器人”等课程。

四、建立校企合作教学科研实践基地

IE是实践性极强的专业,在IE专业的教学过程中,课外实践环节是必不可少的,对于培养学生的实践能力和综合运用知识进行科学研究与工程设计的技能,具有特别重要的作用。高校与企业共建实习基地是提高学生综合素质和实践能力的有效途径。这种课外实践教育环节是课内实验教育环节的延伸,也是对课内实验教育环节的弥补。换言之,建立校企教学实习基地是建设校内实验室在物理空间上的拓展,并在技术时间上的跟踪。另一方面,建立校企教学实习基地可以发挥各自优势,实现优势互补,共同发展。

工业工程专业人才以培养学生创新精神和实践能力为重点,实践教学内容是否先进、有效、体现企业的实际需求直接影响着学生实践应用能力,通过与地方企业建立生产实践基地,实现实践教学与企业、社会的紧密联系,顺应了时代对大学教育的要求。以生产实践问题为主导的实践教学活动,也极大地调动了学生的学习积极性,强化了学生的实践应用意识。

对接地方企业生产实践,首先满足了学生课外实习实践的要求,其次,典型企业的典型生产实例也成为理论课程案例、实验、课程设计的实践素材及教师科研活动的对象。

因此,学院与本地企业和地方政府积极沟通与合作,先后与多家知名制造企业如葛洲坝集团船舶工程公司、力帝机床工业公司、中船重工中南装备有限责任公司等达成实践教学基地合作协议,依托企业开展相关课程实践教学,使教学结合企业生产和科研活动进行,以增强学生的实践能力。

五、结语

微机室工作计划篇5

工业工程专业设立的归属不同,专业体系建设的思路就不同,人才培养的模式也不同,实验室建设的方向和模式也就不同。

1.国内高校工业工程专业建设的基本思路

在专业设立的归属方面,国外普遍是把工业工程专业设立在工学院系,比较重视专业的工程基础教育和工程背景培养。而我国工业工程专业的设立目前主要有以下几种情况:一是把工业工程专业设立在机械工程学院系,二是把工业工程专业设立在管理工程学院系,三是个别学校把专业设立在经济管理学院系。目前国内高校工业工程的培养模式主要可分为两个方面。(1)设立于机械学院,授予工学学士学位,以机械工程技术为背景增加管理知识,强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用。(2)设立于管理学院,授予管理学学士学位,以管理科学为背景增加机电基础知识,突出经济管理与工程技术相结合的系统方法和理论的应用。

2.三峡大学工业工程专业建设的基本思路

三峡大学(以下简称“我校”)工业工程专业开设在机械与材料学院,2004年开始筹备,2005年获准开设,2006年正式招生,2010年培养出第一届毕业生,同时开展工业工程专业学位硕士培养。机械与材料学院是我校最早开办的学院之一,开设有:机械设计制造及其自动化专业、输电线路工程专业、金属材料专业、材料成型专业。机械设计制造及其自动化专业是湖北省品牌专业、国家特色专业,具有一定的学科优势,与周边地区的机械制造企业建立了长期的科研合作关系,教学科研力量雄厚。我校在2004年筹备工业工程专业时就充分考虑了工业工程学科特点及校企互补、产学研相结合培养人才的目标,将专业设置在机械与材料学院,专业定位于近机类专业,明确了毕业生授予工学学士学位,培养方向定位为主要为机械制造企业培养复合型高级工程技术人才。工业工程依托机械优势学科开展专业建设,因此专业建设强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用,应体现以机械制造技术为基础,以生产系统管理基本理论为核心,以计算机信息技术为手段,强化实践性教学环节的思路。

3.我校工业工程专业培养模式

我校机械与材料学院在工业工程专业的规划与建设中,基于机械大类教学平台,注重依托本学院的机械设计制造及其自动化湖北省重点学科,以及水电机械设备设计与维护实验室湖北省重点实验室,充分利用该学科较强的师资力量及制造实验室大环境,使工业工程专业成为学院现代制造系统大平台下的一个重要组成部分,共享教学实验资源。我校工业工程专业的培养目标主要是面向生产制造业,培养的学生毕业后能从事工厂规划设计和改善、产品制造工艺设计、生产制造过程管理等方面的技术和管理工作,具备经典工业工程的应用能力和现代工业工程的创新能力。

二、专业实验教学体系建设

1.工业工程专业实验室建设思路

当前工业工程实验室建设呈现两大方向:基础IE实验室和现代IE实验室。基础IE是工业工程发展的起点,也是现代IE的基础和组成部分,在工业工程应用中最为普遍,加强基础IE课程及其实验教学是非常重要的。目前,已开办IE专业的高校基本上都建立了以工作研究与人因工程为研究重点的基础IE实验平台。现代IE是传统工业工程由工业技术及相关学科的发展不断注入新内容而演变的结果。现代IE涉及范围广泛,内容不断充实和深化,兼收并蓄了越来越多的学科知识和高新技术,其中包括信息科学、自动化技术、计算机技术、优化理论和仿真技术等。目前,部分已开设IE专业的高校正分步骤、分阶段地进行现代IE实验室建设。因为现代IE实验涵盖知识范围较广、内容较多,同时由于投资经费的限制,各个高校现代IE实验建设侧重点不一、层次也不齐。

2.我校工业工程专业实验室建设思路

工业工程是一个应用性很强的交叉性学科,要求理论联系实践,特别强调实践环节对学生的训练。本专业在人才培养方案的制订时就把实验和实践放到了一个很重要的位置,在实践环节的设置、课时的分配等问题上都做了明确的规定,实践教学环节占总学分比例达到20%。同时,工业工程学科又是一门综合运用工程技术、管理技术,采用系统化、专业化和科学化的方法,综合多种学科的知识和技术,对由人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、规划、评价、创新和决策的系统工程学科,在规划和设计IE实验室时,必须强调现代IE的系统工程特点,必须注意知识的系统性、连贯性以及综合运用所学知识和技能来解决复杂问题能力的培养。在专业培养目标和培养模式的指引下,我校在参考著名高校工业工程实验室的基础上,确立了基础IE实验室+现代IE实验室的工业工程专业综合实验室建设方向,将基础IE实验平台与现代IE实验平台有机地融合在一套实验平台中。我校工业工程实验室建设思路:营造一个类似真实的自动化制造系统生产运作环境,为学生提供一个全面的、创新的、密切联系工业实际的实验教学平台,能满足主要专业课程教学实验需要,保证实验内容的系统性、完整性、连续性,以达到锻炼和提高学生对制造系统的认知和操作能力以及生产运作与管理水平、系统分析和设计能力的目的。作为实验体系的核心部分,综合实验室中教学实验的设置,不应是相互独立的单项实验,而应根据IE专业的课程与知识体系,运用系统原理,设计一套相对独立又相互联系,覆盖多门专业课程与知识领域的实验形式多样的教学实验体系,它能够提供验证理论知识和综合应用相关技术的环境,模拟真实生产系统的场所和开发应用工业工程知识的条件。

三、工业工程专业实验室的建设实践

在模拟真实的自动化制造系统生产运作环境的建设思想下,我校工业工程综合实验室建设的总体目标是:在实验室里建立一个微型工厂(Mini-factory),营造一个类似真实的生产环境,主要从事制造系统规划设计研究、设施规划及物流分析研究、时间分析与作业研究、人因工程实验研究、生产计划与控制的实验与研究等,以加强学生对基础工业工程的知识和技能、现代工业工程的技术和方法的掌握,同时支持机械工程学科的相关课程实验。要求:实验体系模块化,可扩展、可重构;不仅可以满足教学要求,而且应当为科研和培训提供服务。我校工业工程综合实验室的微型工厂基本配置规划为一套功能设备较为完备的模块化的自动化制造系统FMS,包括:环形可扩展生产流水线,微型化、教学型的生产设备(至少一台立式,一台卧式数控加工中心),一台教学型工业机器人,一套RGV系统,堆垛机及微型化立体仓库、相关控制系统等。在此基础上,根据实验教学需要,适当添加工业摄像机、电子看板及其他数据采集及分析处理设备。微型工厂化配置是我校实验室建设的定位,也是高校工业工程实验室规划的一种趋势。这是一个大的系统工程,需要总体规划,分步实施。在进行实验室规划过程中,我校机械与材料学院充分考虑到院、系现有的以及待建的实验资源共享问题,以避免重复性建设。为此,学院一方面利用机械工程学科现有实验资源,另一方面投入大量人力物力,购置设备,建立和完善专业实验室。工业工程综合实验室主要功能模块包括:基础工业工程实验模块、自动化制造系统实验模块、人因工程实验模块、设施规划与物流分析实验模块、生产计划与控制实验模块等。目前已经建设好并投入实验教学的是基础工业工程实验模块、自动化制造系统中的仓储与物流分析实验模块、人因工程实验模块。该实验室主要针对工业工程专业的“基础工业工程”、“生产计划与控制”、“生产自动化与制造系统”、“人因工程”、“设施规划与物流分析”、“工业机器人”等多门课程。同时与机械工程学科资源共享,提供机械设计制造及其自动化专业的“先进制造技术”、“机械制造装备”、“机电传动控制”、“机电系统设计”、“企业生产管理”、“工业机器人”等课程的教学实验。下一阶段,计划在2011~2015年间,进行专业实验室其他设备的购买、安装、调试,基本完成工业工程专业综合实验室的建设。

四、结语

微机室工作计划篇6

一、优化组合,加强领导,着力构建科学的工作机制

2017年3月份,在院党委和院领导的统一安排和部署下,完成了我科与理疗科的合并;组建成了一个全新的、更加强大的骨伤二科,业务实力达到了进一步的提升,人才梯队更加趋于合理。一项工作能否扎实有效开展,领导是核心,制度是关键,机制是保障。为确保临床教学工作的规范化、制度化。科室组建了门诊组、门诊治疗组、住院组及护理组共四个日常工作小组;并且成立了科室质量控制组及科室医院感染管理组两个职能小组;在科主任、护士长的统一领导下,明确工作目标,加强组织领导,落实工作责任,全面掌控科室医疗工作。另外,完成了门诊二楼治疗区及住院部四楼的重新布局及装修工作,科室环境设施得到了进一步改善。

二、医疗工作

1、快速发展,努力实现医院综合管理指标

2017年,我科根据医院制定的综合管理目标,践行科学发展观,在竞争中求发展,骨伤二科业务取得实质性突破。2017年1月至11月,骨伤二科总门诊人数8468人次,医疗收入1828734.5 元,住院人数349人次,医疗收入1003443.35元,病历甲级率97.5%,诊断符合率98.5%,中医适宜技术门诊49289人次、住院10752人次,共计60041人次;各项医疗质量指标均达标,顺利完成医院党委年初下达的任务。在圆满完成任务指标的同时,大力发展多种中医适宜技术并积极推进微创技术临床应用,是今年骨伤二科工作的一大亮点。

2、综合管理,狠抓医疗安全质量及院感管理

成立科室医疗安全质量监督小组及医院感染控制管理小组,以刘颖文主任为主要负责人。医疗安全质量监督小组及医院感染控制管理小组定期检查监督,力争将医疗隐患医院感染控制在萌芽状态,防范于未然。

3、鼓励创新,大力开展临床新技术

创新是发展的源动力。2017年科室对新技术的开展高度的重视。在引进现代化先进设备,开展了中药蒸汽浴、臭氧微创治疗等新技术的基础上,在微创治疗上继续拓展,开展了关节冲洗并臭氧关节腔灌注治疗滑膜炎等技术。使我科治疗手段不断丰富,治疗效果得到进一步提升。特别是骨性关节炎、滑膜炎的疗效较为显著,患者口碑良好,病源增加明显。

4、加强医患沟通,加大科普宣传,提升服务能力

为了进一步贴心关怀每位患者,我科建立了医患沟通微信群,以便与患者及时、准确沟通,让患者了解疾病的日常注意事项,并不定时发送相关科普知识。

5、加强同上级医院业务合作、积极推进医联体工作

加强同西安市中医医院骨伤科业务合作。在双向转诊的基础上,进一步促进西安市中医医院骨伤科同我科深度合作,在引进专家来我院坐诊、进行业务指导、开展新业务、加强科室管理等方面已达成初步合作意向。

三、教学工作

1、顺利圆满完成教学任务

2017年科室抽出专职教学人员2名,认真完成医务科布置的带教学习课时,共计完成教学课时40余节,完成实习、临床带教3人。

2、加强医院轮科培训教育

根据医院制定的医院新进人员轮科培训制度,结合轮科人员自身具体情况,量体裁衣,制定合理的培训计划。目前已经有3人圆满完成我科的轮训计划。

3、积极参加院外学习及学术交流

为了将新技术、新理念更好、更快引进,科室多次派出多名骨干医师外出参加业务学习及学术交流。

四、存在问题及不足

1、科室部分医疗设备配备不足、医院内科力量薄弱等因素阻碍了业务的进一步开展,为科室发展必须解决的问题。

2、我科住院部工作虽已全面开展,但因缺乏微创治疗相关设备设施以及拆迁等不利因素影响业务的进一步扩大和发展。

3、职工业务学习兴趣不是很浓厚,需进一步加强。

五、2018年工作计划安排

1、继续促进医疗安全质量控制。防微杜渐,杜绝医疗事故发生。重点从病历质量、医疗质量、操作规程、工作制度入手,严格要求。

2、大力发展新技术。科室计划在原先保守治疗业务基础上,逐步开展椎间盘突出、骨关节病、慢性软组织疼痛的微创介入治疗,需购置适合介入治疗手术床以及微创治疗相关设备。

3、科学发展、和谐发展。争取2018年全年收入在2017年的基础上再上一个新台阶。

微机室工作计划篇7

关键词:计划与自由;基础研究和国家目标;微波辐射器和激光的发明;晶体管的发明;

Abstact: The issue on the relationship between freedom and planning is one of most important issue running through science development in 20th century. This paper review three famous debates about the issue in 20th century and study two important cases in 20th century. Based on the review and case study, this paper expound the relationship between freedom and planning.

Key words:Freedom and planning in science, Basic research and national goal ,the Invention of maser and laser, the Invention of transistor

计划和自由之间的关系是贯穿20世纪科学发展的一个重要政策议题。从30年生在英国的Michael Polanyi 和 J.D.Bernal之间的那场著名的争论,到“二战”后美国的Vannevar Bush和Martin Kilgore之间的争论,一直到90年代出现在美国以及其他国家的关于基础研究与国家目标之间关系的广泛讨论,自由和计划之间的关系是一个反复出现的主题。这些争论关心的是为了达到所期望的和可行的社会经济目标,国家科学事业(特别是基础科学)计划的可行性、范围和程度。这一议题充分反映了科学与社会之间不断变化着的互动关系:尽管科学已经对社会和经济发展做出了巨大的贡献,但是在不同的环境下,社会需求的压力仍然会对科学的发展提出新的要求。另一方面,也反映科学与技术之间不断进化的多种多样的关系,科学和技术已经不是简单的。因此,这一议题包含着丰富的认识论和社会学因素,具有重要的理论和实践意义。

本文的目的是考察这些政策争论的内容和意义,通过分析科学史上的案例,论述科学中计划与自由的关系。

1. 历史上的争论

2.1 Polanyi 和Bernalz之间的争论

在20世纪30年代末的英国,化学家-哲学家M.. Polanyi 和化学家、科学学的奠基人 J.D.Bernal就科学的计划与自由问题展开了一场激烈的争论。这场争论对欧洲的科学产生了深远的影响。

Polanyi 和Bernal 争论的焦点是,为了达到所期望的可行的和明确的社会经济目标,国家科学事业计划的可行性和范围。Polanyi强调,如果科学要对长远的社会目标做出贡献,科学共同体需要自治和自我管理。自主性是科学产生应用的必要条件。贝尔纳则看到自主性科学的无效性,相信只有通过包括政府和社会有关方的共同“计划”,科学对人类巨大的潜在利益才能实现。

贝尔纳的观点集中反映在1939年出版的《科学的社会功能》中。该书中有力地论证了在社会中计划科学的必要性,强调需要充分地投资和适当地使用人力资源。贝尔纳把科学看成是转变社会和自然的一种工具,认为应该为社会福利计划科学。第一次世界大战,显示科学不再只是富人和发明家的业余爱好,科学对国家的生存和发展是重要的。贝尔纳的思想反应了这种状况。同时,贝尔纳感到英国科学界绅士般的良好感觉,掩盖了科学内部的无效性。他担心科学失去所获得的本来就不充分的资源。贝尔纳把苏联看作科学对社会做潜在贡献的希望模式,

Polanyi的观点是,科学是完全自主的事业,科学系统是自我调节的共同体。像经济学自由放任学派看待社会中的经济活动一样,他们认为企业和私有产权的自由不仅是固有的权利,而且是实现经济有效性的最好途径,Polanyi认为自由不仅是科学家不可剥夺的权利,而且是最优实现科学有效性的手段。像经济的最大化增长一样,科学的最大化成长会自动带来其他社会目标的实现。因此,社会干涉科学,会减慢科学进步,并因此会降低社会介入科学所期望获得的收益。

2.2 Bush和Kilogore之间的争论

“二战”之后,Polanyi 和Bernal之间争论的问题在美国复活。围绕着如何保持和利用战时动员的科技资源为国家服务的问题,出现了不同的观点。Vannevar Bush成为Polanyi观点的代表,Martin Kilogore参议员成为Bernal观点的代表。

Bush的观点清楚地表达在1945年的报告科学《科学——永无止境的前沿》中:基础研究导致新知识,最终不可避免地会得到实际应用,但是我们不可能预测它将会有什么具体的应用。因此,政府应该提供的是足够的资金支持基础研究,保证探索的自由。布什把大学作为战后科学政策的中心:

“首要的,正是在这些机构中(大学),科学家可以工作在一个相对免于不利的惯例、偏见和商业需要的压力的环境中。它们提供了相当程度的个人思想自由……

令人满意的基础研究的进展,很少发生在通常的工业实验室中。有一些显著的例外情况,是真的。但是即使是在那样的例子中,在对科学发展起着如此重要的自由方面,工业实验室无法与大学相比。”

参议员Kilogore和Bush一样,对支持科学发展及其社会经济前景热情高涨,但他坚持,在设立国家研究议程时,应该密切和政治制度的关系,而不是为科学共同体的自治的需要。Kilogore设想的科学模式与19世纪农业研究系统及其扩展的服务系统和国土补助大学(land grant colleges)类似,强调研究大学的地理分布,严格的政治义务,扩散新的知识,适应潜在用户的需要。

布什的主张最终获得胜利,美国科学基金会(NSF)于1950建立。在NSF建立前,美国的科学是由海军研究办公室和卫生研究院的目标导向型的研究主导着。NSF 的建立,表明自由探索的研究在国家政策水平上获得承认:基础研究可以通过能力建设对国家目标做出间接的贡献。

1.3 90年代 美国关于基础研究和国家目标的争论---NSF的使命

自80年代开始,随着德国和日本经济力量的兴起,经济竞争力成为美国经济政策的一个关键词,也逐渐成为美国科技政策的一个主题。到90年代,关于基础研究和国家目标之间关系的争论日益激烈。从G.布什政府的后期到克林顿政府初期的一段时间里,基础科学面向经济回报发展的压力显著地表现出来,充分地反映在两个基础研究的支持机构——国家科学基金会(NSF)和国家卫生研究院(NIH)的政策调整之上。我们可以从NSF政策调整,再一次看到计划和自由之间的关系成为争论的焦点。

自80年代,像NIH一样,NSF面临着面向工业界重新定向的压力。到了1992年,在国会关于批准NSF预算的辩论中,国会坚持NSF保留支持国家计算机网络、绿色技术和引导工业界的敏捷制造技术的资金,但不同意预算增加。这意味着基础研究的资金实际上大大减少。当时,NSF 正值制定战略计划的过程中,争论的中心也是是否屈服国会的压力,把重点转向支持工业界。NSF的主任Walter Massey 在给基金会的决策机构——国家科学理事会(NSB)一份备忘录中,敦促NSB使NSF成为带头把基础研究成果从学术共同体转移到市场的联邦机构。NSB感到NSF的支持基础研究的传统角色需要加强,于是成立“关于NSF的未来”委员会,专门研究这个问题。委员会向700名大学校长、研究中心主任、资深教授和年轻的科学家发函征求意见,收到数百封回函响应。这些反应普遍认为所期望的变化太大,是不可能实现的,认为已经运行很好的系统不应该修整,而指导的或计划的研究是自由探索的创造性研究基础上产生的,NSF 应该保持支持基础研究的不可替代的角色。最后,委员会建议保持现有的地位,告诫任何减少NSF支持研究者个人主导的研究的危险性,并告诫不要对有关帮助工业的前景期望过高。但是,这并不是表示NSF拒绝响应满足国家的需要,而是要求工业界更多地介入优先领域的设置和成果的评价。实际上,这已向国会要求大大迈进一步。1993年之后,争论继续进行。国会在赞同NSF未来委员会的结论的同时,提出基础研究的类型是多种多样,所谓战略研究类型是可以按国家目标计划和组织的,建议把更多的资金投到战略研究领域。一年对话的结果,取得不同的效果。1994年国会批准NSF在11年里按17%增长的预算。

1.4 小结

在20世纪中反复出现的关于计划和自由之间的争论,从科学是否可以按社会经济目标计划,发展到在什么范围和什么程度可以计划和指导科学的发展。这些争论表明,按学科内部的逻辑自由探索和按社会经济需求计划或指导这两极之间丰富的张力,塑造着科学的发展。为了充分认识科学中的自由和计划的关系,我们需要深入分析科学史上的具体实例。

2. 科学史的启示

科学作为探索自然规律的活动,存在着固有的不确定性。在科学史上,出乎意料的发现屡见不鲜,几乎可以称得上是科学发展的一条规律。即使是大科学家,对科学前景的看法也不能幸免落入错误的断言中。科学史上最出名的例子莫过于19世纪末伟大的物理学家凯尔文勋爵对物理学大厦业已建成的乐观展望。几十年之后(1933年),在凯尔文勋爵发表乐观预言的同一个大厅中,伟大的实验物理学家、核物理之父Rutherford断言原子核裂变是不可能的,他嘲笑“由破裂原子产生能量是很无聊的一件事情,任何期望从转变这些原子获得能源的人正在空谈。”仅仅5年之后,Rutherford断言不可能的的核裂变现象发现了。同样,基础研究的应用也是意料不到的,例如,研究X射线,并未考虑到它的应用,却得到了重大的应用。另一方面,许多预期的研究目标并没有实现,50年代,美国、苏联和英国几乎同时开始了受控核聚变辐射研究,计划五年完成,到60年代末还远没有达到预期目标。其中不仅是技术问题,也有着基础研究的问题。另外的一个著名的失败例子是美国70年代大举设立的攻克癌症的研究计划。

但是,进入80年代后,科学不可预见的观点受到挑战。这是80年代以来新兴技术(新材料、生物技术等)深深依赖于基础研究的新发展。由此,科学研究在某些方面是可以预测和计划的。比如,可能的突破对相关学科和相关技术领域的影响。同样,在科学史上也有计划成功的例子,例如,晶体管的发明在某种程度上即是计划成功的例证。

为了深入分析科学中自由和计划的关系,我们具体分析20世纪最重要的两个由科学研究带来技术发明的实例——激光和晶体管,前者是自由探索性研究产生的,后者可以视为计划带来的。虽然这两个案例并不能涵盖计划和自由之间关系的所有的特征,但是可以充分地显明其中主要特征。

2.1 分子光谱学的研究和微波激射器及激光的发明

激光(Laser, light amplification by stimulated emission of radiation )和其前驱——微波激射器(Maser ,microwave amplification by stimulated emission of radiation )产生于分子光谱学的研究。微波激射器发明于1954年,激光发明于1960年,两者都是基于受激辐射原理。从历史发展来看,激光是把微波激射器的原理从微波领域自然推广到可见光领域而产生的。

分子光谱学产生于“二战”时期的雷达技术。制作雷达的实际工作提出的微波与物质(特别是气体)相互作用的问题,打开了一个全新的物理学领域。战后初期,美国分子光谱学的研究主要集中在战争期间最早介入雷达研制工作的几个重要实验室(贝尔实验室,西屋公司,RCA,哥伦比亚大学)的研究组中,这些实验室大部分是工业实验室。虽然这些大公司实际上已经深深地卷入到分子光谱学的研究中,但并没有感到这个新兴研究领域对他们的工作会有什么用。几年之后,这些类型的研究在工业实验室中基本上消亡,全部转入大学中。公司研究人员或被管理层调到到其他工作,或转到大学中。而在大学中,因为分子光谱学的研究对分子和原子的行为提供了深刻的洞察力,吸引了大量优秀的学生和研究人员。

在“二战”结束后,微波激射器和激光的发明人Charles H. Townes(1964年诺贝尔物理学奖获得者)在贝尔实验室给管理层写过一个关于开展分子光谱学研究的建议, 指出:“微波无线通讯现在已经扩展到覆盖着充足的分子共振的短波领域,其中量子力学理论和光谱技术会对无线电工程提供帮助”,提出分子光谱学可能会应用到信号探测、定向和衰减控制等方面。但是,他的建议并没有得到热情响应。于是,Townes来到哥伦比亚大学。在那里,他受到有远见的美国军方服务合同的资助。Townes 按照自己的路线坚持探索。1951年他在解决常规的微波源对毫米和亚毫米范围无能为力的难题时,想到用共鸣振荡器来保持受激辐射所产生的放大效应。1954年,J.Gordon H. Zeiger用新的放大原理产生了第一台振荡器。之后,Townes把微波激射器的研究原则推广到可见光领域,带来了激光的发明。

对分子光谱学的研究带来重要技术的发明,并不是在大学的管理层比工业有着更高明的预见能力,而是,重要的是研究者能够按照自己认为重要的、值得做和可行的方向自己决策,持续探索。当Townes产生微波激射器的构想后,他带领研究生P.Gorden和H,Zeiger进行这个项目的研究,工作了两年之久,基本上没有人认为会取得研究成果。来实验室参观的人,看完展示的实验,通常说:“哦,是的,很有趣的想法”,然后就离去了。一次,I.Rabi 和 P.Kusch——哥伦比亚大学物理系的前主任和主任,一起来到Townes的办公室,劝他应该停止他的研究项目。他们认为Townes的工作不会有效果,正在浪费钱。(两个人都是诺贝尔奖获得者!)两人和Townes共同依靠著同样的资助,他们的意见实际上代表着许多人的看法。四个月以后,当Townes正在和他的其他学生们进行一个Seminar的时候,Gorden突然闯进来,兴奋地跳跃着喊着:实验成功了!当微波激射器成功发明之后,Kusch非常友好地承认,他应该认识到Townes对自己正在做得比他知道得更多。

Townes 在1999年出版的回忆录《激光是怎样发生的——一个科学家的探险》这样写到:

“这一历史,包括微波激射器和它的光学版本——激光的随后影响,导向重要的一点结论。这一点结论必须放在任何长期的科学或技术计划的最前面。一些历史学家,回头看我们那些日子,断定我们在某些方面是被军方指挥、管理、操纵、或调遣,好像海军已经很明确地期望在毫米微波上的应用,甚至期待象微波激射器和激光这样的东西。负责预算的政治家和计划者,也普遍相信资助机构必须把计划集中在特殊有用的方向上。从我们自身经验的有利地位,我们可以说,海军对于所有象微波激射器和激光这样的东西并没有特殊的期望。出于这个领域新的东西都是靠着我们。军方对我的微波激射器工作似乎并不感兴趣,直到后来得到证明的时候。关键的是,我在我认为有趣的和重要的方面自由地开展工作。当人们后来回顾时,原因和效果有时掉转过来。工业界和军方是重要的慷慨支持的源泉,但是,通过我的整个职业生涯的经验——这也是许多其他科学家共有的——我必须说服其他人,包括资助者,让我跟从自己的本能和兴趣。这常常会有收益。”

2.2 固体物理学研究和晶体管的发明

晶体管是贝尔实验室的科学家于1948年发明的。晶体管可以说是研究计划成功的一个典型实例。根据在战争期间参加军事技术研制任务的经验,W.Shockley看到了固体物理学的前景。他认为贝尔实验室应该加强,坚信这会给通讯技术带来新的发展。他的设想得到研究部主任M.J.Kelly的大力支持。1946年贝尔实验室开始支持和组织半导体研究。

虽然Kelly和 Shockley看到了固体物理研究的应用前景,但是研究的目标并不是以发明特殊的实用技术为出发点,而是对固体(特别是半导体)物理学前沿的深入理解,认为在这个领域取得的进展可能会带来广泛的应用前景,对一系列通讯技术的改进是很有成效的,例如,放大器、检测器和热电装置。也就是说,晶体管的发明并不是项目设定好的。

半导体研究项目一开始就充满了不确定性。能否实现放大作用,如果能、怎样实现,都是不确定的。在最初的几年,研究只是积累一般的有关放大器的知识。Shockley发展了A.H.Wison在1932年的工作,预言了场致效应的存在,提出对半导体薄膜施加电场以控制电流。但是,早期的从锗的实验没有观测到这种效应。J.Bardeen在解释这种现象中提出了表面态存在性质,指出克服表面束缚,就可以使电流放大。他和W. Brattain通过检验表面态理论的实验,发现了使半导体传导率发生变化的新方法,即在适当的结点导流入电流。进一步解释这些实验,发现了最小载流子的重要性,Shockley设计出结接触晶体管。E.Braun和S.Macdonald在研究半导体电子学的名著《微型革命》一书中指出:晶体管发明有两个突出的特征,一是理论家Bardeen和实验家Brattain的成功合作。另外一个是创造场致效应放大器的失败和放弃最初计划的结果。

2.3 小 结

微波辐射以及激光可以视为自由探索的结果。工业界没有看到产生于其实验室的新兴的学科——分子光谱学的应用前景,放弃了对它的支持,而亲身工作在第一线的科学家看到了新学科的前景,坚持按学科的发展路线持续探索,意外地发现了微波激射器,随后带来了激光的发明。晶体管的发明被视为研究计划的结果。贝尔实验室的Kelly和 Shockley ,的确预见到固体物理学的重要性----虽然最初没有预见最终的具体的结果,鼓励和组织物理学家探索着这个领域。尽管微波激射器和晶体管从研究目标到组织过程有着不同特点,但是两者却都相当的一致性。

从研究的预见性和目标来 两者的研究都不是局限在具体的技术目标上,而是获取自然现象的新知识和新信息。Townes看到了分子光谱学的前景,但是并没有想到微波激射器和激光这样的技术。贝尔实验室的研究目标是对固体(特别是半导体)物理学前沿的深入理解,相信在这个领域中新取得的进展可能会带来广泛的应用前景。最初并没有预测到晶体管这样的放大器,而最后发明的晶体管,也不是最初设想的那种。

从研究过程来看,两者都体现出科学研究的探索性和不确定性特点。微波激射器的发明过程,生动地体现了研究者个人在科学研究道路上按自己的想法探索的历程。由一个小组开展的半导体研究工作,充分体现出科学研究的探索性本性。不仅最初没人能预测出结果,而且没人能预测到理论和实践的进展。它并不是象事后所说的从几个研究途径中选择了一个好的途径,而是随着研究的进行,不断变化思路,不确定性慢慢排除,技术路线渐渐明确。这靠的是研究小组中科学家之间有效的接触,通过信息交流,互相深入了解对方的工作;而这又靠的是科学自由研究的传统,让科学家自己去把握、选择信息,按自己的洞察向有前景的地方前进。

从基础研究如何带来应用的角度看,微波激射器和晶体管的发明都有着潜在的技术应用背景。Towen指出,正是战争期间的雷达研究,通过设置科学问题,通过提供战争期间剩余的仪器做实验以及培训物理学家掌握产生无线电和微波的技术,引发了战后分子光谱学研究的兴起。而贝尔实验室半导体项目的设立,则和二战期间真空管无法满足高频探测的难题和晶体探测器重新受到重视的技术需求有着密切的联系。同时,在研究过程中,科学和应用双方想法的交流和汇集对技术的发明起着关键作用。Townes能够发明微波激射器和激光,得益于他工程背景和科学背景的结合。而晶体管的发明,则与贝尔实验室科学家的对实际仪器感兴趣的“仪器头脑”(device-minded)以及科学家与工程师在研究过程的紧密合作是分不开的。

概括地说,计划和自由是从资助者水平上区分的,从研究者及研究过程来看,自由探索则是科学研究的基本特征。科学研究计划决定的是在广泛应用背景之下的可能会取得回报的研究方向,具体的结果如何,还得靠科学家自己自由地探索。

3.计划和自由的关系

自由探索是科学研究的灵魂,但是科学研究并不是发生在纯粹的象牙塔中。科学研究的实际环境对研究的方向和问题等起着反馈作用。从现代科学的发展来看,大多数科学的发展都有着直接和间接的应用背景,科学与技术也有着多种多样的联系的渠道。回过头来看,Polanyi 的强调科学的自治和Bernal强调社会需求的驱动是简单的二分法。计划和自由之间并不是截然对立的。正如H.Brooks指出的:“科学计划的真正问题是怎样在科学内部自治和社会对科学需求之间做最好的调整”。在短期内,可能会相互冲突,在长期内,可以达到相互支持,尽管相互支持和冲突的程度一直存在着争论。因此,根本的问题是认清计划的根据、目标和范围,保持计划和自由之间的协调与平衡。

3.1计划的前提

计划的前提是可以预见(至少可以预先评估)研究的成果对社会经济的具体贡献。虽然从总体上说,科学研究具有不可预见性,但是在某些方面可以预见的。(1)可以预见对相关技术发展的可能影响。科学和技术存在着双向的相互联系和作用。对于科学与技术的关系,普遍的观点认为科学的目标不是在于解决实际问题,而是对自然规律的认识,但是这种新的认识可能带来技术的突破,即使它的目的本身不是这样。科学史上的经典例证是麦克斯韦对电磁波的研究,导致无线电的发现。但是,科学和技术的关系还有着相反方向的联系:技术塑造科学的发展。新技术的产生,其性质常常并没有得到很好的理解,对其应用范围的认识也是有限的。围绕着新技术的产生,就会带来相关的科学研究的兴起。金属学的产生是为了更好地理解决定钢性质的要素,计算机科学是随着现代计算机的出现而成为一个学科领域的。激光的发明,不仅促进光学的发展(之前光学还是一个相对小的学科),也带动了固体物理学的研究,使原子光谱学和气体放电物理学得到复兴。概言之,新技术的改进和发展,为相关科学研究的发展提供的强大的动力和大量的机会。因此,可以预测,在这些与技术发展密切相关科学领域(例如,微电子、材料和半导体等)的研究将会得到很高的潜在回报。虽然具体结果不可预测,但是可以预见总体方向和可能的应用范围。(2)可以预测一个领域的进展对另外一个领域的影响。 这种观点反映科学发展呈现出的学科发展之间相互影响和作用的结构性特点。

3.2 计划的目标

科学研究的目标是获得新的知识和新的信息。不论是从科学知识的特点(科学知识是中间产品,不能直接应用),还是从科学系统运行的报酬机制(承认新知识内在的科学价值,而不是应用价值)来看,把科学目标限定在具体的实用结果或实用路线上,注定是要失败的。因此,按社会经济需求制定的科学计划的目标仍是对某一研究领域新知识的理解,而不是针对特定的应用,但是要考虑到可能的进展所带来的潜在应用。因此,要从内在的标准和可能的贡献两方面把握计划的目标。

3.3 计划的制度安排

按社会经济目标计划科学,基本的特征是结合科学机会和潜在的需求,判断的标准就不能仅仅根据科学上的选择标准,还要有社会和经济上的标准。在制定计划的过程中,需要以各种方式结合和平衡“自上而下”和“自下而上”两种选择机制以及专家和潜在用户双方的参与。

所谓“自上而下”,是由政府有关机构或资助部门,根据国家需要,提出计划领域,由高层组织的专家决定研究议程,并提出指导路线,项目执行者选择的余地很少;或者资助提出一般的方向和项目要求,由研究者根据计划方向提出项目建议。“自下而上”,是指建议完全是由底层科学家提出,不受需求导向的限制,但是在评价和选择的过程中,可以吸收需求方的观点。

如果运用科学为社会服务的过程可以看作最大程度地把科学机会和社会需要联系在一起,选择评价过程必须适当地编入专家和潜在用户双方的参与。专家一般来说有能力评估科学进步的机会,而潜在用户的代表可以更好地确认社会需求。机会和需要的最大平衡只能通过包括两者在内的深入的相互接触和相互教育过程中实现。目前许多国家普遍采用的Foresight实践主要功能之一就在于加强双方的互动。

3. 4计划和自由之间的关系

我们可以看出某些领域是有用的,但是我们不能预测某些领域是无用的。因此,计划和自由的关系的核心是促进整个研究体系的协调发展,保持有目标的计划和自由探索研究之间的平衡,有指导性的研究或按国家目标支持的研究与研究者个人按学科发展提出研究之间的平衡。其中重要的问题,应该保持相当的部分资源支持以学科内部逻辑驱动的研究,这是国家研究体系健康发展的保证。

计划和自由之间并没有截然的冲突。自由探索的研究可以转化为计划的研究。激光的历史表明,当Townes早期在分子光谱学,是按照学科理解驱动的自由探索研究,几乎没有人看出应用的结果。但是,当一旦微波激射器得到证明,即使量子电子学仍然处于幼年期,但是资助者已清楚认识到他们应该对增加量子电子学的资助,因为将会对军事应用技术有真正的价值。因此,从自由探索研究的进展中提升出计划的研究是一项重要的工作。

虽然在资助者看来在微波激射器发明前后,研究是在不同的层次上,但是,对于研究者来说,每天的工作和动机没有变,仍然是追求基本概念的理解。因此,创造良好的机制 ,保持科学研究活跃的探索精神始终是重要的。

3.5计划的局限

从社会经济发展角度计划科学的发展,是一个不断探索的学习过程。计划目标的实现取决于多种因素。计划本身并不能消除科学研究所固有的不确定性。由于计划者面临着预算的压力,计划的指向常常是可以证明的、看得见的发展。因此,会有着牺牲将来,换取眼前收益的危险。同样,过分地强调实用,可能会限制在某一特定的路线而放弃其他有前景的发展方向。

参考文献

1.E.Braun and S. Macdonald.. Revolution in miniature : the history and impact of semiconductor electronics re-explored in an updated and revised second edition Cambridge University 1978,

2.Harvey Brooks, The Government of Science ,The MIT Press 1968

3.Harvey Brooks,“The Evolution of U.S.Science Policy ”, in Technology ,R&D, and the economy (edited by Bruce L.R.Smith and Claude Earfield ), The Brookings Institution and American Enterprise institute, Wastington, D.C.1996 .

4.Vannevar Bush,Science: The Endless Frontier Reprint. National Science Foundation ,1960

5.Committee on Sicence ,Space ,and Technology ,U.S. House of Representatives , The Future of the National Science Foundation, in AAAA Science and Technology Policy Yearbook (edited by Abert H. Teich , Stephen D.Nelson and Celia McEnaney ), American Association for the Advancement of Sicence ,1994

6.Susan E.Cozzens, “Linking Research to National Goals: Recent Discussion in the United States”, in Using Basic Research : National Policies for Linking Basic Research with Socio-economic Objectives in the USA,UK,The Netherlands, Germany and France . An Occasional Paper of the Center for Research Policy, University of Wollongong , March ,1995,

7.Michael Polanyi, “The Republic of Science: Its Political and Economic Theory”,in Criteria for Scientific Development: Public Policy and National Goals (Edited by Edward Shills) ,The M.I.T. Press 1968

8.R.R.Relson, “The Link between Science and Invention:The Case of the Transistor” in R.R.Relson, The Sources of Economic Growth. Harvard University Press ,1996

9.C.H. Townes, How the laser happened ----Adventures of a scientist, Oxford University Press ,1999

10.C. H. Townes,‘Quantum Mechanics and Surprise in Development of technology’,Science, Vol.159, no.3,816,( February 16,1968 )。

微机室工作计划篇8

1 加强理论学习和业务进修提高管理水平

加强理论学习和业务进修,更新教学观念,提高自身理论素质和实际工作能力是搞好实验室工作的关键。新课程改革要求实验教师不仅是一个生物实验的准备员、管理员,而且是一个实验的研究员和新实验的开发者;要求实验教师要熟悉新课程的教育理念,掌握新教材的内容,要努力学习现代信息技术,能运用计算机及其他的新设备开展创新性的实验研究。这就要求实验教师必须不断学习提高实验管理水平,在工作之余不仅认真学习《新课程标准》、潜心钻研教材,还要积极参加学科的教研活动,不断提高自己的业务水平,虚心向专家学习,努力探索实验室管理规律,通过继续教育不断提高自身素质,为实验教学服务。

2 科学管理实验室提高工作效率

2.1 强化实验室日常工作

2.1.1制定实验教学计划

每学期期初,根据各年段的实验进度表制订好本学期的实验教学计划,合理安排好学生的分组实验,防止分组实验相互碰撞,而打乱任课老师的教学计划。按照计划准备好实验材料,确保实验教学工作顺利开展。

2.1.2做好准备实验工作

根据实验通知单准备好实验器材,配置好实验药品。着手培养实验材料或采集、购买实验材料。准备好的每一个实验,我都会事先试做实验,有什么问题及时改正,有什么技巧在上课之前及时与任课教师取得联系供给任课教师参考。若有些实验可以改进或有不同实验方法,我也尽可能备足实验所需的材料、仪器和药品,为学生自主探究提供条件。

2.1.3协助任课教师指导学生实验

在分组实验时进入课堂协助任课教师加强对学生的指导。例如学生初学显微镜的使用时操作难度大,我就进入课堂和任课教师一道指导学生正确使用显微镜,帮助学生掌握显微镜操作要领。这样就解决了任课教师在分组实验中忙不过来,指导不全面的问题。

2.1.4实验后做好善后工作

每次分组实验结束后,组织学生打扫卫生,做到地面、桌面、水池内整洁,无杂物,桌凳排放整齐,使实验室保持整洁。对使用过的仪器进行检查和保养后入橱,放置时采取相应的防护措施。如显微镜是生物实验中最常用的实验器材,在实验中易使镜头沾污,实验后用擦镜纸擦拭显微镜镜头,用纱布擦试镜座、载物台等,对镜筒下滑或卡死的及时进行维修。

2.2 充分利用校园网络建立生物网络实验室

我们在传统生物实验室管理的基础上利用计算机技术,通过校园网络将生物实验室中的各种资源进行处理后建立生物网络实验室。生物网络实验室是集网上实验室管理、实验室教务管理、实验室仪器设备管理、实验室资料管理为一体的实验管理系统。生物网络实验室具有以下优点:一是使繁琐的实验室管理变得简单有序、系统化、规范化,提高了实验室工作效率和降低运行成本。二是生物网络实验室上有生物实验课件和课件库,安装模拟实验软件,与现代远程生物实验网站、生物教学网链接;使实验教学内容得到扩充。三是在生物网络实验室上实验指导材料,如实验录像、挂图、文字材料等,使学生在做实验之前就对实验设备和内容有深刻的了解,给学生以更大的学习空间。同时也为教师的实验教学带来方便。

3 加强实验教学研究探索实验教学新模式

3.1 尝试“双微整合”教学模式

“双微整合”教学模式是微机辅助教学(cai)和微型化学实验(m,l)这两种先进的教学手段共同使用,相互取长补短、相辅相成、有机整合的一种新型教学模式。微型化学实验具有药品用量少、实验反应速度快、实验现象明显、环境污染低等特点。实验可以培养学生的动手能力和观察能力,也是培养学生创新思维和创新能力的主要阵地。但一些在课堂上无法完成或在现有的条件下无法完成的一些经典实验,则可以通过微机辅助教学实现,帮助解决问题。这两种方法有机整合用于生物学科的实验教学,具有独特的教学效果。如“洋葱根尖有丝分裂实验”教学通过“双微整合”教学能促进学生知识建构。微型实验从实验教学方面充实了课堂教学,提高了学生动手的“面”;而微机辅助教学有效地解决了教学中的重点、难点,激发了学生学习的兴趣。双微整合从根本上充实了现有的教学模式,推动了教学改革的深入开展。充分发挥了学生的主体作用,开发了学生多元智能。

3.2 重视模拟实验教学

模拟实验即模仿实验对象制作模型,或者模仿实验的某些条件,然后通过实验和研究,运用类比推理的方法,将模拟实验的结果类推到原型上去,以揭示研究对象的本质和规律,这种实验方法称模拟实验。生物学中的模拟实验大致分为:计算机模拟实验;模型模拟实验。

3.2.1计算机模拟实验

计算机模拟实验是将信息技术与生物实验教学整合利用计算机软件对生物实验进行的模拟。在教育信息化的背景下,各种计算机模拟生物实验的软件不断涌现,这些模拟软件大多制作精美、情况逼真、富有直观感觉、交互性强。利用计算机模拟实验软件教学。,学生可在“实验室”中自由地选择实验所需的仪器和药品进行“实验”。计算机模拟实验可变性大,可控性强,学生操作时,一旦发生错误计算机将给出警告,学生既可以改正错误也可以在继续错误地操作下去,然后对正确操作的结果和不正确操作引起的后果进行比较。通过比较,学生对实验原理、目的、操作步骤等的理解就更深刻了。利用计算机模拟实验教学可以培养学生学科兴趣,形成严谨的科学态度、锻炼基本实验技能、提高学生的创新能力。

3.2.2模型模拟实验

模型模拟实验是指在实验过程中,通过原理替代的思想或通过小品的形式,借助某种模型实体来模拟一些生物学中的复杂现象。有利于学生获得感性认识,如制作dna双螺旋结构模型、有丝分裂、减数分裂、基因控制蛋白质合成过程等的模拟实验;有利于学生形成生物学概念、原理和观点,如制作细胞膜流动镶嵌模型、性状分离比的模拟实验;有助于学生对生物学理论做出科学的解释,如“自然选择”对基因频率变化的影响的模拟演示实验。模拟实验活动是帮助学生体验探究过程、学习科学方法的重要而有效的途径。通过模拟实验培养学生科学探究能力和批判性思维;培养学生建模能力和创新能力。

4 开放实验室适应新课程改革的需要

实验室开放是实验室在完成正常实验教学、科研任务的前提下,利用现有仪器设备、环境条件等资源,面向全体学生开放使用。我根据学生的实际情况把实验室开放分为以下几种类型:一是实验基本操作:如显微镜的使用,临时装片的制作是要求学生必须熟练掌握的基本技能,实验室对这类基本操作技能须训练的学生全年开放,学生随到随做,实验室随时提供显微镜、载玻片、盖玻片、药品等实验所需器材。二是分组实验补做:课本上的实验有些学生需要补做或提高,可在实验的下一周内补做。三是自主实验和创新实验:学生的自主实验或创新实验要有实验的设计方案、所需的仪器、材料、药品等,提出申请后由任课教师和实验教师审核它的可行性,然后进实验室探究自己设计的实验。实验室开放主要是以学生自主活动为主,任课教师和实验教师只是学生实验过程的启发者和指导者。实验室开放不仅对学生进行技能训练,而且对培养学生创新意识和创新精神具有重要作用。

上一篇:科学实验室工作计划范文 下一篇:教学督导工作计划范文