钱学森-现代自然科学中的基础学科(ppt-23页课件.ppt

1、现代自然科学中的基础学科现代自然科学中的基础学科钱学森钱学森钱学森的主要科学成就钱学森的主要科学成就 钱学森是我国航天科技事业的先驱和杰出代表，在空气动力学、航空工程、喷气推进、工程控制论、物理力学等技术领域作出了开创性贡献，是中国近代力学和系统工程理论与应用研究的奠基人和倡导人。 1956年初，钱学森向中共中央、国务院提出建立我国国防航空工业的意见书。同年，国务院、中央军委根据他的建议，成立了导弹、航空科学研究的领导机构航空工业委员会，并任命他为委员。1956年，钱学森受命组建中国第一个火箭、导弹研究所国防部第五研究院并担任首任院长。他主持完成了“喷气和火箭技术的建立”规划，参与了近程导弹、

2、中近程导弹和中国第一颗人造地球卫星的研制，直接领导了用中近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验，参与制定了中国近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验，参与制定了中国第一个星际航空的发展规划，发展建立了工程控制论和系统学等。 在控制科学领域，1954年，钱学森发表工程控制论的学术著作，引起了控制领域的轰动，并形成了控制科学在上世纪50年代和60年代的研究高潮。1957年，工程控制论获得中国科学院自然科学奖一等奖。同年9月，国际自动控制联合会（IFAC)成立大会推举钱学森为第一届IFAC理事会常备理事。他也成为该组织第一届理事会中唯一的中国人。 在应用力学领域，钱学森在空气动力学及固体力学方面做出了开拓性

3、研究，揭示了可压缩边界层的一些温度变化情况，并最早在跨声速流动问题中引入上下临界马赫数的概念。1953年，钱学森正式提出物理力学概念，主张从物质的的微观规律确定其宏观力学特征，开拓了高温高压的新领域。 在系统工程和系统科学领域，钱学森在上世纪80年代初期提出国民经济建设总体设计部的概念，坚持致力于将航天系统工程概念推广应用到整个国家和国民经济建设，并从社会形态和开放复杂巨系统的高度，论述了社会系统。他发展了系统学和开放的复杂巨系统的方法论。 在喷气推进与航天技术领域，钱学森在上世纪40年代提出并实现了火箭助推起飞装置，使飞机跑道距离缩短；1949年，他提出火箭旅客飞机概念和关于核火箭的设想；1

4、962年，他提出了用一架装有喷气发动机的大飞机作为第一级运载工具，用一架装有火箭发动机的飞机作为第二级运载工具的天地往返运输系统概念。 在思维科学领域，钱学森在上世纪80年代提出创建思维科学技术部门，认为思维科学是处理意识与大脑、精神与物质、主观与客观的科学，推动思维科学研究是计算机技术革命的需要。他主张发展思维科学要同人工智能、智能计算机的工作结合起来，并将系统科学方法应用到思维科学的研究中，提出思维的系统观。 在人体科学、科学技术体系等方面，钱学森也作出了重要贡献。 （新华网北京2009年10月31日电）整体认知整体认知 本文是一篇事理说明文。 钱学森1977年12月9日在人民日报上发表现

5、代科学技术一文，文章由引言和五个部分组成，现代自然科学中的基础学科节选自其中的第三部分。这一部分指出了现代自然科学的特点，简要地介绍了现代自然科学体系的构成，重点介绍了化学、天文学、地学、生物学的发展和它们跟物理、数学的关系，从而强调物理和数学这两门根本的基础学科在现代自然科学体系中的重要位置。理清结构，把握思路 全文可分为三个部分。全文可分为三个部分。 第一部分（1-2）指出现代自然科学的重要特点，说明数学、物理是六门基础学科中的最基础的学科。 第二部分（3-6）分别介绍化学、天文学、地学和生物学的发展，解说它们与物理、数学的密切关系，证明物理、数学在现代自然科学体系中的基础地位。 第三部分

6、（7）进一步指出物理、数学是现代自然科学体系中根本的基础学科，归结现代自然科学体系的构成。 具体感知具体感知 第一部分（第一部分（1-2） 第1段，作者从纵横两个方面阐释现代自然科学特点： 事物和现象的变化发展过程（纵） 现代自然科学研究 事物相互之间的关系（横） 这就使现代自然科学与过去只是孤立地研究个别事物的现象的自然科学有本质的区别。 第一部分（第一部分（1-2） 第2段，从介绍应用科学写起，简单解释了应用科学与基础学科之间的关系，指出是基础学科在现代自然科学体系中的位置使之成为基础，提出了“从严密的综合科学体系讲，最基础的是两门学问”一门物理，一门数学的见解，以此作为全文的总纲总纲。

7、全文在说明的过程中紧紧扣住作为基础学科的天文、地学、生物、化学四门学科和“最基础的”物理、数学的关系来写，目的就是为了突出物理、数学两门学科的重要性，反映现代自然科学严密、综合的特点。第二部分（第二部分（3-6） 这一部分是全文说明的重点，分述化学、天文学、地学、生物学四门基础学科的新发展和它们与物理、数学的关系。作者抓住物理和数学是最基本的两门学科这个要点，在依次介绍化学、天文学、地学、生物学这门基础学科时，都作三个方面的阐述：1.研究的内容；2.研究的成果（包括各科研究的新发展和分支学科）；3.研究中对物理和数学的依赖关系。第二部分（第二部分（3-6） 第3段，作者以现代化学研究的发展为依

8、据，证明现代化学研究对物理和数学的依赖关系。 作者指出，就研究内容来说，先是量子化学用量子力学的原理来解决化学问题，使化学变成应用物理的一门学问。就研究成果来说，近来计算化学可以靠电子计算机去计算物质世界里头的原子的运动规律。再展望化学的发展，“有朝一日”，化学研究会主要靠电子计算机计算。作者以研究分子变化的化学与物理、数学的密切关系，证明物理、数学在现代化学研究中的基础地位。第二部分（第二部分（3-6） 第4段，作者先指出天文学研究的内容，再介绍天文学研究的方法，暗示这些研究都要依靠物理中的光学。后面重点介绍研究成果，以获得这些研究成果的方法，得出“要了解这些天文现象，没有物理学是不行的”结

9、论。第二部分（第二部分（3-6） 第5段首先指出：“地学也是靠物理”，然后介绍了地学研究理论的三个发展阶段：生物学地球观、化学地球观到物理学地球观。而代表现代地学理论最新成就的物理学地球观的核心板块理论主要是“根据海底岩石的地磁走向推论出来的”，作者以此证明了现代地学的研究“都要靠物理学”的见解。第二部分（第二部分（3-6） 第6段，作者指出现代生物学的发展“达到了研究分子的水平”，强调这发展“也要归结到物理上面”。然后，以传统生物学作比较对象，介绍了现代分子生物学“把生命现象看作是分子的运动，分子的组合和变化过程”的理论发展，再以遗传工程的发明建立了一门新的工业为事实依据，证明了物理在现代生

10、物学研究中的基础地位。 第三部分（第三部分（7） 这一部分是对全文的总结，既是对第一部分的强调，又是对第二部分的照应。它和第一部分一样，从现代自然科学纵、横两个方面着眼，说明清楚现代自然科学体系的轮廓和内部层次，突出了现代自然科学的严密、综合的特点，再一次强调物理和数学为现代自然科学体系中根本的基础学科这一核心问题。现代自然科学体系构成图现代自然科学体系构成图 物理学 根本的基础学科 数 学 基础学科 天文学 一般的基础学科 地 学 现代自然科学 生物学 工程结构 化 学 工程技术学科 电子力学 （应用科学） 电子技术 农业技术 说明特色说明特色 一、结构严谨、层次分明 本文的结构具有总分总的

11、特点，先从整体说到局部，再从局部回到整体。 第一部分介绍自然科学的重要特点，说明自然科学体系中应用科学与基础科学的关系，是先说整体，第二部分根据这一观点分析六门具体学科，是从整体说到局部，第三部分再总结自然科学体系，从局部回到整体。 在分说局部时，又紧扣化学、天文学、地学和生物学各科的研究发展对物理、数学两科的依依赖关系赖关系，使说明的重点突出。说明特色说明特色 层次分明体现在严密的逻辑顺序严密的逻辑顺序上。 作者在分述化学、天文学、地学、生物学四门基础学科的新发展和它们跟物理、数学的关系时是依照严密的逻辑关系展开的。尽管作者在第2段中提到“我们一般提六门基础学科：天文、地学、生物、数学、物理

12、、化学“，是依照人们的习惯按”天、地、生、化”来排序，可是在按学科类别分说时，却按“化、天、地、生”的顺序说明，这是依照新兴学科出现的顺序：量子化学出现在三十年代，所以先说化学；射电天文、宇宙线天文的重大发现，板块理论的提出，都发生在五十年代之后，所以再说天文和地学，分子生物学的兴起，尤其是“最近几年”取得进展的“轰动世界”的遗传工程学，是较近的科学发展，所以最后说生物学。 这样的顺序安排符合事物发生和发展的规律，是依逻辑顺序进行说明的。说明特色说明特色 二、综合运用多种说明方法二、综合运用多种说明方法 如下定义如下定义、分类别分类别、举例子举例子等。 如第5段运用了下定义和分类的方法，第4段

13、运用了举例的方法。 比较突出的是运用了下定义下定义的方法。 定义有不同的类型。有的是严格的科学定义，也有的是根据中心表达的需要灵活地运用，有所取舍。如物理学的定义，只选取了定义中主要部分“研究物质基本规律”，而舍去了与内容无关的“研究物质基本结构”内容，这样既简略又突出重点。还有的定义只是作了简单的诠释，如对数学的定义就采用简单的说法。说明特色说明特色 三、语言准确严谨又平实通俗准确严谨又平实通俗，切合科普说明文的要求。 由于作者是针对公众介绍科学体系的知识，所以还能深入浅出，娓娓道来，语言形象且富有韵味。 1.运用习见易懂的表达。运用习见易懂的表达。 如“有朝一日化学研究会主要靠电子计算机计

14、算，而且可以设计出我们要的分子，设计出造这种分子或化合物的化学过程。”这里的“设计”就是使用了读者习见的表达，有助于理解。 2.借助于形象来比喻 如“中国古书上有所谓客星，实际上就是星的爆发。爆发时亮了，就看得见，天上来了客人；过一段时间爆发过程结束，看不见了，就以为是客人走了。”这里的“客人”形象地表达出了星的爆发的特点。 3.利用常识通俗说明 如“如中子星，是由中子组成的密度非常大的星，一颗芝麻点大小的中子星物质就有几百万吨重”，就以人们熟悉的事物来突出中子星密度大的特点。35、功与失每个人都有一不的理想，这种理想决定着他的努力判断的方向。就在这个意义上，我从来不把安逸和享乐看做是生活目的

15、的本身功与失每个人都有一不的理想，这种理想决定着他的努力判断的方向。就在这个意义上，我从来不把安逸和享乐看做是生活目的的本身-这种基础，我叫它猪栏的理想。照亮我的道路，并且不断地给我新的勇气去愉快地正视生活的理想，是善、美、真。这种基础，我叫它猪栏的理想。照亮我的道路，并且不断地给我新的勇气去愉快地正视生活的理想，是善、美、真。-爱因斯坦（美国）无论何时，不管怎样，我也绝不允许自己有一点灰心丧气。爱因斯坦（美国）无论何时，不管怎样，我也绝不允许自己有一点灰心丧气。-爱迪生（美国）爱迪生（美国）对我来说，信念意味着不担心。对我来说，信念意味着不担心。-杜威（美国）杜威（美国）希望贯穿一切，临死也

16、不会抛弃我们。希望贯穿一切，临死也不会抛弃我们。-波普（美国）波普（美国）希望永远在人的胸膛汹涌。人要经常感觉不是现在幸福，而是就要幸福了。希望永远在人的胸膛汹涌。人要经常感觉不是现在幸福，而是就要幸福了。-波普（美国）波普（美国）毫无理想而又优柔寡断是一种可悲的心理。毫无理想而又优柔寡断是一种可悲的心理。-培根（英国败的岭，可以用这五个字来表达培根（英国败的岭，可以用这五个字来表达-我没有时间。我没有时间。-富兰克林（美国）富兰克林（美国）马云语：今天很残酷，明天更残酷，后天会很美好，但绝大多数人都死在明天晚上。马云语：今天很残酷，明天更残酷，后天会很美好，但绝大多数人都死在明天晚上。 马云

17、语：今天很残酷，明天更残酷，后天会很美好，但绝大多数人都死在明天晚上。马云语：今天很残酷，明天更残酷，后天会很美好，但绝大多数人都死在明天晚上。 想要有空余时间，就不要浪费时间。想要有空余时间，就不要浪费时间。-富兰克林（美国）富兰克林（美国）忽视当前一刹那的人，等于虚掷了他所有的一切。忽视当前一刹那的人，等于虚掷了他所有的一切。-富兰克林（美国）富兰克林（美国）时间不可空过，惟用之于有益的工作；一切无益的行动，应该完全制止。时间不可空过，惟用之于有益的工作；一切无益的行动，应该完全制止。-富兰克林（美国）富兰克林（美国）如果说时间是最宝贵的东西，那么浪费时间就是最大的挥霍如果说时间是最宝贵的

18、东西，那么浪费时间就是最大的挥霍你热爱生命吗？那么别浪费时间，也别和不值得交往的人来往你热爱生命吗？那么别浪费时间，也别和不值得交往的人来往.陈帅佛语陈帅佛语懒鬼起来吧！别再浪费时间，将来在坟墓内有足够的时间让你睡的。懒鬼起来吧！别再浪费时间，将来在坟墓内有足够的时间让你睡的。-富兰克林（美国）富兰克林（美国）人生太短暂了，事情是这样的多，能不兼程而进吗？人生太短暂了，事情是这样的多，能不兼程而进吗？-爱迪生（美国）真正的敏捷是一件很有价值的事。因为时间是衡量事业的标准，一如金钱是衡量货物的标准；所在在做事爱迪生（美国）真正的敏捷是一件很有价值的事。因为时间是衡量事业的标准，一如金钱是衡量货物

19、的标准；所在在做事我有两个忠实的助手，企业在市场竞争中输赢的关键在于其核心竞争力的强弱，而实现核心竞争力更新的惟一途径就是创新。一项权威的调查显示：与缺乏创新的企业相比，成功创新的企业能获得20甚至更高的成长率；如果企业80的收入来自新产品开发并坚持下去，五年內市值就能增加一倍；全球83的高级经理人深信，自己企业今后的发展将更依赖创新。23、不创新，就灭亡福特公司创始人亨利?福特24、可持续竞争的惟一优势来自于超过竞争对手的创新能力著名管理顾问詹姆斯?莫尔斯25、创新是做大公司的惟一之路管理大师杰弗里26、顾客是重要的创新来源管理学家汤姆?彼得斯27、创新是惟一的出路，淘汰自己，否则竞争将淘汰

20、我们英特尔公司总裁安迪?格罗夫28、创造性模仿不是人云亦云，而是超越和再创造哈佛大学教授西奥多?莱维特29、创新就是创造一种资源管理大师彼得?杜拉克第五章管理就是沟通、沟通再沟通P69松下幸之助关于管理有句名言：“企业管理过去是沟通，现在是沟通，未来还是沟通。”管理离不开沟通，沟通已渗透于管理的各个方面。正如人体内的血液循环一样，如果没有沟通的话，企业就会趋于死亡。30、管理就是沟通、沟通再沟通通用电器公司总裁杰克?韦尔奇31、沟通是管理的浓缩沃尔玛公司总裁萨姆?沃尔顿32、管理者的最基本能力：有效沟通英国管理学家L?威尔德33、不善于倾听不同的声音，是管理者最大的疏忽美国女企业家玛丽?凯34

21、、企业管理过去是沟通，现在是沟通，未来还是沟通日本经营之神松下幸之助第六章管理就是决策P81美国著名管理学家赫伯特?西蒙指出：“决策是管理的心脏，管理是由一系列决策组成的，管理就是决策。”35、管理就是决策美国著名管理学家赫伯特?西蒙36、 世界上每100家破产倒闭的大企业中，85%是因为企业管理者的决策不慎造成的世界著名的咨询公司美国兰德公司37、正确的决策来自众人的智慧美国社会学家T?戴伊38、一个成功的决策，等于90%的信息加上10%的直觉美国企业家S?M?沃尔森39、犹豫不决固然可以免去一些做错事的可能，但也失去了成功的机会美籍华裔企业家王安博士40、在没出现不同意见之前，不做出任何决

22、策美国通用汽车公司总裁艾尔弗雷德?斯隆41、不要把所有的鸡蛋放在同一个篮子里美国经济学家托宾42、一次良好的撤退，应和一次伟大的胜利一样受到奖赏瑞士军事理论家菲米尼43、抓住时机并快速决策是现代企业成功的关键美斯坦大学教授艾森哈特44、决不能在没有选择的情况下，作出重大决策美国克莱斯勒汽车公司总裁李?艾柯卡45、如果有一个项目，首先要考虑有没有人来做。如果没有人做，就要放弃，这是一个必要条件。联想集团总裁柳传志第七章爱你的员工吧，他会百倍地爱你的企业P109法国企业界有一句名言：“爱你的员工吧，他会百倍地爱你的企业。”这一管理学的新观念，已经越来越深入人心，而且被越来越多的企业管理者所接受。实

23、践使他们懂得，没有什么比关心员工、热爱员工更能调动他们的积极性、提高工作效率了。46、爱你的员工吧，他会百倍地爱你的企业法国企业界名言47、管理是一种严肃的爱美国国际农机商用公司董事长西洛斯?梅考克48、以爱为凝聚力的公司比靠畏惧维系的公司要稳固得多美国西南航空公司总裁赫伯?凯莱赫49、感情投资是在所有投资中，花费最少，回报率最高的投资一个是我的耐心，另一个就是我的双手。法蒙田36、无论什么时候，不管遇到什么情况，我绝不允许自己有一点点灰心丧气。爱迪生37、下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。毛泽东38、向着某一天终于要达到的那个终极目标迈步还不够，还要把每一

24、步骤看成目标，使它作为步骤而起作用。歌德39、学而时习之，不亦说乎？孔子论语学而40、要从容地着手去做一件事，但一旦开始，就要坚持到底。比阿斯41、要在这个世界上获得成功，就必须坚持到底：至死都不能放手。伏尔泰42、一个人只要强烈地坚持不懈地追求，他就能达到目的。司汤达43、一个人做事，在动手之前，当然要详慎考虑；但是计划或方针已定之后，就要认定目标前进，不可再有迟疑不决的态度，这就是坚毅的态度。邹韬奋44、一日一钱，十日十钱。绳锯木断，水滴石穿。班固45、有罪是符合人性的，但长期坚持不改就是魔鬼乔叟46、欲速而不达。孔丘论语47、只要持之以恒，知识丰富了，终能发现其奥秘。杨振宁48、只要功夫深，铁杵磨成针。中国谚语49、只有毅力才会使我们成功，而毅力的来源又在于毫不动摇，坚决采取为达到成功所需要的手段。俄车尔尼雪夫斯基