信息技术的发展对科学方式的影响

自然辨证法作业学号：S20111089姓名：胡贵花学院：自动化（双控专业）信息技术的发展对科学方式的影响摘要：本文以当代信息技术的蓬勃发展及其引发的信息革命为宏观背景，在国内外关于信息技术对科学技术的影响及成果的基础上，将研究视角转向科学方式，从理论论证和实践论证两个层面指出了传统的资料查找、交流方式、生产关系、实验工具、实验手段等科学活动方式存在的缺点，并阐述了当代信息技术的迅猛发展与信息技术革命对以上的科学活动方式带来的深刻影响。本文首先回顾了科学的发展及科学活动的内容，总结了信息技术对历史演进的间接推动作用，概述了其对科学活动科学方式的各个方面都产生了极其深远的影响。接着具体的阐述了以数据共享为特点的信息技术与信息革命渗透在科学研究中对以往的科学相关的活动方式产生了巨大的影响，突出表现在科学资料的查找更加省时、省力、详尽、具体。交流方式多样化，成本降低，方便快捷。科学实验工具智能化、虚拟化、节约了科学实验的成本，并具有高度的可重复性。信息技术还使科学研究成果迅速的得以传播和利用，使科学成果以前所未有的速度向生产力转化。大大推动着社会的发展。关键字：信息技术科学活动资料查找交流方式科学实验课题背景1.1科学活动方式科学的发展经历了古代的萌芽，近代的诞生和现代的全面辉煌。可以说，科学活动的发展过程是一个承前启后的科学革命科学创新的历程。科学是人们认识世界的方式和方法。它解决的是世界“是什么”，“为什么”等方面的问题[1]科学活动是一种生产知识（特别是理论知识）的活动。这种活动由于其基本目标，基本原则，基本矛盾均与其他社会活动不同，因而已经构成了一种特殊的发展模式。科学活动是追求真理性认识的研究活动。科学活动是一种特殊的研究活动，其发生与发展的内部动力是科学实验与科学理论的矛盾。科学实验与科学理论的矛盾运动中，科学实验是检验科学理论的标准，科学理论对科学实验具有反作用，能够指导科学实验，所以在科学活动中科学实验和科学理论共同推动着科学技术的发展。当人们不满足在自然条件下去观察对象，要求对被研究对象进行积极的干预时，这就导致科学实验的产生。在古代社会，科学实验就已在人们探索自然界奥秘的过程中逐步酝酿产生。但是那时的实验还只是以原始朴素形式出现，它还没有成为一种独立的社会实践活动形式。严格意义上的科学实验是从近代开始的。实验方法的运用成为近代自然科学的主要特点。这种情况之所以在近代出现，根本原因在于工业生产在这时得到了长足的发展。恩格斯说：“从十字军远征以来，工业有了巨大的发展，并产生了很多力学上的（纺织、钟表制造、磨坊）、化学上的（染色、冶金、酿酒）、以及物理学上的（眼镜）新事实，这些事实不但提供了大量可供观察的材料，而且自身也提供了和已往完全不同的实验手段，并使新的工具的制造成为可能。可以说，真正有系统的实验科学，这时候才第一次成为可能。⑵”从近代到现代，科学实验经历了很大发展，科学实验的社会性也逐步提高。到了1940年代以后，科学实验的规模愈来愈大。科学实验再也不是科学家个人的事业，而成为整个社会事业的一个有机部分。科学实验和科学观察一样，也是搜集科学事实、获得感性材料的基本方法，同时也是检验科学假说，形成科学理论的实践基础，二者互相联系、互为补充。但实验是在变革自然中认识自然，因而有着独特的认识功能。原因是科学实验中多种仪器的使用，使获得的感性材料更丰富、更精确，且能排除次要因素的十扰，更快揭示出研究对象的本质。1.2.信息技术的发展对于信息技术的界定目前还没有一个十分统一的定义。事实上，20世纪60、70年代以前，“信息技术”一词还没有什么特定的涵义。它不过是把信息与技术连接在一起使用。例如，对于古希腊人来说，“技术”一词是有关艺术和实用技艺的概括。后来随着社会的发展，“技术”的涵义才有了广泛的扩展。进入80年代以来，由于信息技术在社会、经济、科技、政治、文化等领域中的作用日益突出，信息技术才逐渐发展成为一门独立的学科。在本文中信息技术是指在计算机和通信技术支持下用以采集、存储、处理、传递、显示等各种介质信息的技术的总称。其突出代表是以信息共享为目的的网络技术。信息技术革命是始于20世纪60年代，其标志是电子计算机的普及应用及计算机与现代通信技术的有机结合。随着电子技术的高速发展，军制、科研、迫切需要解决的计算工具也大大得到改进，1946年由美国宾夕法尼亚大学研制的第一台电子计算机诞生至今，智能化计算机解决了资源共享问题，单一的计算机很快发展成计算机联网，实现了计算机之间的数据通信、数据共享。20世纪中叶以来，以信息技术为核心的现代科学技术的迅猛发展，对社会方方面面都产生了重大而深刻的影响，其对科学活动科学方式的各个方面都产生了极其深远的影响。信息技术并不是一门单一的技术，而是一个具有多层次的分类体系结构且不断向外扩展和延伸，综合性、交叉性极强，涉及范围极广的技术领域。它既包括适用于各种环境的通用技术，也包括针对特定工序的专业技术，因而具有巨大的渗透能力。它能广泛地渗透到各个传统的产业部门，进行技术改造，促进产品更新换代，提高产品质量，减轻劳动强度，节约能量和材料，并提高工作效率。由计算机技术、通信技术、微电子技术、自动化技术、人工智能技术等有机结合而成的信息技术在社会各个领域内的渗透和应用，使得整个现代社会都处在了信息技术的“神经”控制网络中。然而，随着网络的兴起，学术交流的环境发生了巨大的变化。传统的学术信息交流模式已完全不能满足学术信息交流的需要。传统的交流形式成为了学术交流的绊脚石，限制了学术信息更大规模的传播。20世纪90年代后期，信息技术、网络技术的发展，电子出版、数字图书馆、远程教育的出现，信息资源检索方式、知识产权条例以及作者、出版商和读者关系的变化，导致了学术信息交流模式的变革。尤其是以用户为核心的互联网Web2.0时代的到来，原有的任何信息交流模式已经不适合用于分析当前网络中的各种学术交流现象。因此，当前网络环境下的学术信息交流模式及和科学有关的活动方式也就成为一个值得深入研究的课题。信息技术的发展对资料查找的影响2.1资料查找更快速、便捷、省力人只有有一定的科学知识作为基础才能进行合理有效的科学活动，科学知识的获取主要通过科学资料。而信息技术的发展对资料的查找产生了深远的影响。在非信息技术时期，要想获取科学知识，途径是极其有限的，通过人们面对面的语言进行直接的科学知识传播知识，或通过书籍书信等进行间接的知识传播，使科学研究者们进行资料查找的工作量很大，成本极其高，耗时比较严重。例如当以互联网络技术为代表的信息技术还未起步时，科学研究者需要花大笔的钱订购大量的相关的报刊、科学杂志或科学书籍。还未必能找到自己想要的科学知识。而且书籍杂志要占用很大的空间，可能会拥有相当的重量。保管，查阅这些资料都需要我们投入一部分精力。在如今的信息技术时代，其突出特点就是信息数据共享。资料的查找省时省力，各种搜索引擎，期刊数据库，电子图书，资源共享互联网站任你挑选。很多优质资料被更多的优质资料所掩盖，要想在厚重博大的科学资料库中找到自己需要的相关科研资料只需要我们直接利用各种搜索引擎搜索。顾名思义就是寻找什么资料，就在相关网站搜索框输入什么，然后进行相应的筛选与浏览。优点是查找快速、便捷、省力、省时；有了搜索引擎对大量学术信息的整合以及网摘、RSS等内容管理器对Blog、论坛、贴吧、Wiki中的隐性知识的获取和管理，使得网络中学术信息的获取更加全面，也更好的为人们所使用。由于Tag网络标签的作用，人们在浏览某些著名学者的学术文章时，也可能会搜索到具有相同标签的其他人发布的学术文章，从而扩大信息量、知识面；通过RSS技术，科研人员可以订阅自己感兴趣的主题，不需要登录各种数据库、学术网站，浏览大量的页面，就可以轻易地获得来自于各个网站的学术信息；由于Wiki和即时通讯工具的共同作用，某些新兴学科的研究内容和学科体系得以迅速的完善和发展，尤其是交叉学科的发展。2.2内容更全面，丰富，详尽庞大的的期刊数据库，电子图书系统，众多的资源共享网站，只要进入，输入知识点信息，相关知识的搜索结果一目了然，迅速快捷！例如：期刊数据库里藏有各专业的知识，分类细致，框架合理，内容即全面博大，专业知识又具体深入。由专业质检人员对题录文摘数据进行质检（包括标引和录入错误），确保原始文本数据的质量。考虑到在期刊收录过程中存在缺期情况，管理公司定期进行刊期统计并作增补，数据完整率达到99%以上。在主题标引用词基础上，编制了同义词库、同名作者库并定期修订，有助于提高文献检全率。具有检索入口多、辅助手段丰富、查全查准率高和人工标引准确的传统优点，系统内核采用国内最先进的全文检索技术。配备了功能强大的全文浏览器；内嵌各种技术，能直接把图像文件转换成文本格式进行编辑。科学知识浩如烟海，而且每天以让人想不到的速度在递增。而这些更新的知识总会在互联网上及时快速的传播，是研究者们更方便快捷的找到所需的资料。能第一时间接触到自己专业相关的前沿科技资料。当然了，信息技术的发展对科学活动的负面影响也是存在的。例如助长了学术活动中的学术不短信为，学术抄袭现象由于资料的高度共享而时有发生。信息技术的发展对交流方式的影响信息交流是指人们相互之间借助共同的符号系统，获取并提供信息，以达到相互沟通和交换生产、生活经验以及思想感情的现象。人是社会人，只要有人存在，就有人与人之间的信息交流存在，缺少了信息交流，人类社会和人类文化便无法存在。信息交流渗透于人类的一切活动之中，从历史到现实，它使得文明社会的历史不断延伸和发展。现代信息技术的发展为我们提供了一种先进的信息传播手段和信息交流平台，并广泛波及到人类社会的方方面面。网络化对二十世纪人类的历史发展产生了重大影响，网络化促使了人类的存在形态的改变。它改变了人类的社会交流方式，使人们可以利用互联网方便快捷地接收和传送信息。它引起了人类社会生活方式和工作方式的变化。网络信息的共享性、开放性和全球化也改变了人们的思维方式，促使人们在更加开放的视野中从全球化的视角来看待世界。非信息技术时期与科学活动有关的交流方式主要涉及到科学研究者们面对面的直接交流方式与书面文字的间接交流方式。这些交流方式存在很大的弊端与不便，科学交流的成本很高，代价昂贵。用这些方式进行知识探讨，有很大不便，如交通运输业不发达，打印出版业刚刚起步。这些与科学研究有关的活动成本很大，科研代价相当高，必须有相当的资金投入。所以那时候能进行科学活动，科学研究的人大都是社会上层有金钱地位的贵族。出身富裕家庭的人成为科学家的比例一定会高于贫困出身的，因为他们可以得到良好的教育，买得起实验器材，他们的成果也更容易被知识界所关注。例如：亚里士多德，家庭属于奴隶主阶级中的中产阶层；阿基米德，他出生于贵族，与叙拉古的赫农王有亲戚关系；伽利略，出生在意大利一个没落的贵族之家；哥白尼，出生于波兰的一个富裕家庭；居里夫人，母亲是女子寄宿学校校长；诺贝尔，出生时父亲在俄罗斯拥有大型机械工厂；詹姆士•瓦特是英国近代著名的科学家、改良蒸汽机的发明者，他生于1736年1月19日。父亲是熟练的造船装备工人，后来经商成功。母亲出身于名门贵族，在瓦特幼年时代，不仅教瓦特学习语文和数学，还培养他观察思考的兴趣和动手实践的能力。钱学森，父亲在国民政府教育部工作；高锟，华裔物理学家，出生在上海法租界，家庭相当富裕。因为他们有雄厚的资金使他们跟有机会有能力参加一些高级的科学聚会，有机会有能力接触到第一流的科研知识。非信息技术时期与科学活动方式存在科学知识的交流不便，传播速度较慢等缺点，若是用书面文章间接交流或书信交流等还存在讲解不清，传输周期长，误解等现象，使当时的科学发展没有当今信息技术时期发展的快。而如今信息技术的发展使交流方式更加方便快捷，成本低廉。我们可以通过互联网络，视频，远程会议等多种形式，进行方便快捷的远程通信与学术交流。信息技术的发展对科学实验方式的影响4.1实验手段的改变在信息技术还未高度发展的时期，好多试验需要很多人员建立实际的大系统，按要求的步骤一步步进行。耗费人力、物力和时间还得兼顾各种操作安全。而今用各种高级语言（如C,C++,VB等等），按科学实验步骤编写对应的程序。即可解决一些很复杂的问题，可以进行无限次调试修改实验。信息技术的高度发展使实验手段、实验的方法更加灵活巧妙。4.2实验工具的改变信息技术的发展产生了一系列高端、智能、精准的实验工具。这些工具使科学实验成功的几率更大实验更方便。更容易实现条件的变换。计算机的迅猛发展，各种仿真软件的诞生，使各种软件平台得以创建，各种虚拟实验平台得以构建，能进行各种专业的复杂实验。我们能对实际实验进行各种仿真模拟。使原本需要很多实际的实验器件和材料的科学实验，在一台电脑和一款软件上即可进行。例如，在信息技术还未高度发展的时期，要进行控制专业的科学实验，需要我们买各种分立元器件（如电阻，电容，电感等）按设计的电路图进行焊接搭接。若需要改变条件（如电阻值）时，还得重新换接元器件。所以科学实验的成本高，代价大，操作极其不方便，还浪费很多资源。而如今，在进行控制专业的科学实验时，我们只需要在Simulink，Protues或Multisim电路仿真软件环境下，用鼠标进行一些操作即可实现相应的各种需要元件搭接电路的实验。（1）实验条件控制更精确。我们可以随意改变实验条件，操作简单随意，变化的值可以由实验者控制调节。你所学要的实验环境，都可通过软件进行设定。使得实验条件控制的更为精准。（2）实验过程成本低，环境污染有效控制。只需一台计算机和相关软件，只要计算机没坏，可进行无限次实验。我们不需要去费时费力费钱买齐各种实体元器材，只需要用虚拟的软件符号来替代。且实验过程仅仅在电脑内部进行，不会产生各种不利于环境的实验废弃物。（3）实验工具的寿命长，实验的可重复性易于实现。正如以上所说，只要计算机和软件还在，我们可以轻而易举的进行重复试验。信息技术的发展对科学转化为生产力的影响信息技术的发展大大加速了科学转向生产力的转化。信息技术本身也是一门博大精深的科学，其向生产力的转化具有重要的战略地位。现代信息技术尤其是通信工程的快速发展，使科学以前所未有的速度在全球范围内传播。使最前沿的科学技术知识，以前所未有的速进入各个企业与机构。信息技术的应用范围将涉及到大部分的劳动力，大大促进经济的发展，并改变人们的生活和工作方式。信息技术的诞生与发展孕育了巨大的产业，而其不断的扩大与应用创造了巨大的市场，产业与市场的结合和互动带动了整个国民经济的发展，并提高了企业和国家的整体竞争力。数字化文明最大的特点是极大地解放了劳动生产力。工业革命虽然解放了人的体力劳动，但却使人服从于机器的运转，数字化文明则把人从机器的束缚中解放出来。信息技术的进步，不仅使人类对信息的获取、传递、存储和处理的能力得以飞速提高，而且电子书报、电子货币、可视电话、电子信箱等服务业的相继问世和普及，使工厂自动化、办公自动化和家庭自动化逐渐成为现实。例如：家庭自动化使人们足不出户就可以上班求学、逛街购物、求医问药、旅游胜地，甚至可以在电子空间的虚拟游泳池中游泳。信息技术应用于工业产品的生产管理当中，可以改变工业产品品种更新慢、质量差、费能源、费材料、低附加值的状况，使工业生产变为分散式、小批量、多样化和多品种的生产。尤其是采用计算机辅助设计、计算机辅助制造和计算机辅助测试之后，产品品种增加更快、换代时间更短，并达到节能、省材、提高产品质量和增加附加值的目的。比如在柔性生产中，如果需要更换生产品种，只要更改软件程序即可。这样，不但可使生产多样化，而且可以提高产品精度，增强产品的竞争力。尤其是虚拟产品开发技术（VR）的问世，开启了产品设计开发的革命。在虚拟环境中对产品进行功能测试和应用仿真，研制费用平均降低30%，研制周期缩短40%。例如，美国将VR技术用于在研的联合战斗机，使全寿命费用节省30亿美元，使F-22战斗机的平均成本降低71.6万美元。美国还用VR技术对波音777进行设计，从而省去大量开模、放样时间，使装配一次成功。而信息技术的飞速发展，使生产过程的自动化程度不断提高、自动化范围不断扩大，从而出现了无人工厂、无人农场等。等等。6.总结网络环境下的学术信息交流已经得到越来越多研究者的重视。信息技术的高度发展使传统的资料查找、交流方式、生产关系、实验工具、实验手段等科学活动方式存在的缺点得以解决，它的优越性也是显而易见的，通过重新构建网络环境下学术交流的模式，可以为学术的发展带来新的理论的支持与方法的指导，从而更好的服务于作者和读者，同时也为整个社会带来巨大的利益。本文从理论的角度对网络环境下的学术信息交流模式等科学学术活动进行了探讨。在传统信息交流与网络信息交流理论的基础上，分析了信息技术对学术信息交流的影响，并阐述了当代信息技术的