物探技术又称为地球物理勘探技术,地球物理勘探技术主要用于研究地构造或者对地下矿产进行勘测,主要依靠地壳岩石物理差异来进行勘测,它是一门技术科学。运用地球物理勘探技术时,主要通过物探仪器测试地壳中岩石的各种参数。地球物理勘探技术综合了多学科的知识,比如物理学科、材料学科、计算机技术学科、电子学科、系统学科等知识,物探技术通过运用这些知识来对地球进行探测。物探技术被广泛应用到人们生活的各个领域,比如水利、电力、煤炭、地质、石油、铁路、交通、建筑工程等领域,物探技术可以对资源进行探测,可以发现能源,有利于对地球污染情况进行监控,也可以对地质灾害实施预测,可以为社会的发展做出许多贡献,物探技术对于资源、环境、过程的发展有重要作用,而且随着科学技术的发展,物探技术也取得了进步,物探技术在未来会被人们更加广泛的运用【1】。
物探技术通过运用物探设备来实施,物探设备有全站仪、浅震仪、地质雷达、双频仪、GPS等,还有LCT处理解释系统、CRT电法处理系统、MGINV三维重磁联台正反演软件等技术【2】。主要对地球的深层、中深层、浅层、超浅层进行勘测,对这几个部分进行勘测时也使用不同的勘测方法,运用深层地震法、天然大地电磁测探、高精度磁力测量对地球进行深层勘探,运用高精度重力测量法、可控源电磁测探法对地球进行中深层勘探,运用高频电磁成像法、高密度电阻力法对地球进行浅层勘探,运用浅层地震法、地质雷达法对地球的超浅层进行勘探。通过运用这些方法来对地球进行物探,得出有效信息,便于解决问题。
物探技术中的神经网络计算理论源于人脑的启发,通过模仿人体大脑的思维方式来进行数据计算,研究人员可以运用神经网络计算理论对相关数据进行研究判断,进行科学分析,从而得出有价值的参数数据信息【3】。
在描述非线性系统上通常会用混沌理论,混沌理论与分形理论有比较多的联系。混沌理论与分形理论的基干尺度往往是分层次的,相似性还有标度律也分布在不同的基干尺度中,还有各种差异性假设和非均匀性假设也分布在其中【4】。
几何分形理论主要对大自然中的不规则和比较常见的情况进行探索,分形维数可以解释现象的复杂度,研究人员可以对空间上和面上的信息通过点上信息进行预测,这主要是因为分形理论可以对大自然中现象与物体不同尺度相似性进行分析,也可以对整体与局部的相似性进行分析【5】。
地理信息系统主要是通过运用计算机科学技术来建立的一种系统,地理信息系统可以实现对数据的查询、存储、搜集、输出等功能,在物探技术中通过运用地理信息系统可以对数据进行及时处理,地理信息系统有着非常广泛的运用。
小波理论可以对信号处理中的差分方程数值解、子波算法、数据压缩、提高分辨率等可以进行数据处理,小波理论是根据傅立叶理论发展起来的,它自己形成了一个体系,小波理论弥补了傅立叶体系中的一些缺点,使理论更加完善【6】。
物探技术在工程领域有着广泛的应用,主要应用在铁路、公路、水电等领域,通过地质雷达法、浅层地震法对工程领域方面进行勘探。比如运用地质雷达法对公路路况进行勘测,可以得出公路路段的基本情况,即是否有路面损坏情况,查看损坏情况是否严重,以便采取措施解决问题。
物探技术也涉及了金属矿物领域,通过运用各种磁法还有电法进行勘测,比如可以运用电法来研究金属矿物,利用岩石和土体之间导电性的不同来进行分析,对电流传导的规律和电流场的重要性进行深入探索,从而得出有效数据,便于研究金属矿物。
物探技术对能源的探测也有重要影响,可以探测石油、天然气等能源,探测到的范围也比较广泛,可以对拥有石油的地区进行全面的探测,拥有整体性的特点,在对天然气、石油的前期查看工作中发挥着重要作用。比如通过运用高精度磁力等方法来对石油地区进行探测,查看石油地区的整体情况,对石油地区的构造情况进行仔细勘察,发现藏有石油的具置,解决石油的一些问题。
物探技术会随着科学技术的发展而不断发展,在未来会发展的更加完善,下面具体介绍物探技术的发展趋势,第一,物探技术会变得越来越智能,功能越来越多,有了计算机科学技术的支持,使得物探技术的智能化、自动化成为可能,如今社会中可以开采的资源已经面临严峻的形势,需要去极困难的环境去寻找能源,比如沙漠,在这种环境下对物探技术的实施也是一个考验,还有就是在对矿山、核电站等大型设施进行勘察时也需要不断对物探技术进行更新,让物探技术更好的应用到这些大型设施中,注意结合数字化技术实施物探技术,促进物探技术的发展。第二,通过运用EDA等自动化技术来提高物探设备的运行速度,提高工作效率。第三,通过运用高速单片数字信号处理器来提高物探设备对信号的处理能力,增强物探设备处理信号的准确性,提高物探设备的性能。第四,运用超导新技术提高物探技术的稳定性,运用GPS等技术加强定位准确性,为工作人员减轻数据处理负担,提高工作效率。第五,运用计算机辅助测试技术来提高物探技术的测试性能,注意开发出相应的应用软件,可以让物探技术对多种参数进行自动检测,促进物探技术软件与硬件的共同发展。总之物探技术在未来会向智能化、自动化、多功能化的方向发展。物探技术有很大的发展潜力,需要研究人员不断探索。
物探技术正在被逐渐应用到人们生活的各个领域,随着科学技术的发展,社会的进步,物探技术也会进一步发展,并且会逐渐变得智能化、自动化以及拥有更多的功能,研究人员要注意运用多种学科的知识,对物探技术进行分析,促进物探技术的全面发展,迎合时代潮流。
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地球物理勘探是通过物理场研究地质构造变化,从而探测地下异常体的一种技术方法。物探仪器是主要的测试设备,物探仪器运用物理学、电子学、系统科学、材料科学、计算机技术等学科的综合方法、技术和理论,来探测地球的各种物理信息。物探仪器应用也是非常广泛的,主要应用在建筑工程、水电、交通、煤炭、石油、地质等众多的领域,在资源与能源的发掘和探测、监测地球的环境污染、预测地质灾害等方面也发挥了重要的作用。
(1)电法勘探:较为普遍运用的方法。是通过对地层电磁场、电学性质变化规律的研究,根据不同的电性差异,研究测量电场分布规律,以了解地质的状况。(2)磁法勘探:利用磁力仪监测不同地质体的磁性差异,研究地下磁异常及分布规律,从而解决各类地质问题。(3)重力勘探:依据各地质体存在一定密度差异,运用重力测量仪器观测出重力异常,了解地下地层的岩性和起伏变化情况。(4)地震勘探:地震勘探是发展最快的方法之一,它利用人工激发地震波,根据不同地层、岩石的地震波传播规律勘探地质的性质,达到预测地震、减少灾害及勘探和透析地球内部构造的目的。
随着科技技术的不断发展,地球物理探测仪器设备引进了现代电子技术,从而进一步压制干扰,提高分辨能力。
从探测深度上分别,物探主要分为四种类型:超浅层、浅层、中深层、深层[1],其分别应用的探测方法为:(1)对于超浅层,主要用于地质雷达技术与浅层地震技术两个探测方法;(2)在浅层上,有高密度电阻率和高频电磁成像两种方法;(3)对于中深层,主要应用可控源电磁测深和高精度重力测量两种方法;(4)对于深层,主要应用天然大地电磁测探、高精度磁力测量、深层地震,三种探测方法。
(1)小波理论:是根据傅立叶理论分析逐渐发展起来的一个新的理论分支,适用于信号中差分方程数值解、数据压缩、子波算法、成像的处理,以提高数据的分辨率和信噪比。(2)神经网络理论:仿人脑思维的模拟计算。是通过样本资料的分析研究、学习,从而获得重要的参考数据,对未经处理的资料进行判断的理论。(3)几何分形:主要是对自然界中不规则、不稳定和较常见现象的进行研究,揭示自然界中不同尺度的物体和现象之间存在的相似性,以及整体和局部的相似性。由此,可以通过局部信息对整体信息进行预测[2]。(4)混沌理论:主要应用于描述非线性系统,它与几何分形理论联系很密切,他们都是分层次的基干尺度,揭示不同尺度之间存在的相似性、标度律、差异性等。(5)地理信息系统:一种计算机系统,利用计算机硬件和软件的支持,对时空的数据进行采集、存储、管理、查询、输出,通过地球物理勘探数据处理技术方法,能够快速地分析、输出和查询数据。
(1)能源物理勘探。主要是对石油、天然气地区进行综合能源勘探。前期普查依赖于地震勘探。详查过程中,要运用大地电磁、高精度磁力、高精度重力等一些测探技术,对油气地区进行区块评价和构造研究,找出油气储藏构造,从而解决油气勘探中的疑难问题。(2)固体矿产物理勘探。尤其是金属矿产勘探,主要使用电法和磁法。电法主要是根据矿体与围岩的电性差异为基础,研究人工稳定的电流场在地下传导的分布规律。磁法勘探主要是根据矿体或其赋存构造与围岩的磁性差异,在地表或一定高空中测量磁场强度变化的规律。(3)工程物理勘探。工程建设迅速发展,工程物理勘探需求也日益增长,主要应用在建筑、公路、铁路、管道、水利等工程的检测,运用浅层地震、探地雷达、电法等探测方法对工程进行物理勘探。(4)对环境保护、灾害防治的物理勘探。地球物理勘探可以从电、热、光等物理变化进行监测,从而认识环境变化的过程,为环境保护提供背景资料。自然灾害的突然发生严重危害人们的生命安全和经济损失,地球物理监测技术的应用对自然灾害起到了有效的预测、防治的作用。
综合物理、数学、计算机等科学的应用,探测技术越来越成熟,地球物理勘探技术发展的趋势主要表现可以分为以下几个方面。
(1)应用计算机和数据采集技术,使得物理勘探技术向着自动化、数字化、轻便化和多功能化发展。目前在核电站、水电站、矿山等一些重大工程建设上,需要查明较大的危害,关键性的地质构造等[3]。同时,世界很多发达国家面临着浅层矿资源枯竭的问题,工作人员已经向沼泽、海洋、沙漠的方向进行资源勘探。对于这些工作开展就需应用新技术、新仪器,使难以到达的地区得以勘探实施。(2)总线技术进一步发展,逐步形成积木式、模块化、插卡式的球物理勘探仪器关键技术,这些技术的运用可以实现多功能和多参数的自动测量,使物理探测仪器系统模块式的组成结构更加紧凑,也代表新一代技术的发展方向。(3)应用功能较强的应用型软件和集成化的计算机辅助测试技术,使测试技术和测量仪器的发展更上一层。使物探仪器具有更强的功能性,可以更方便地满足勘探的各种需要。(4)高速单版数字信息处理器将误差修复、信号处理、数据处理的功能增强,对一些高档仪器更新、扩展的功能不再只单依靠增强硬件的功能和制造工艺的精细。(5)超导新技术于磁力仪、重力仪的运用,大大增强了探测仪器的功能。(6)应用RS、GPS与GIS技术,提高了地震勘探的分辨率和解释精度。
与现代电子计算机技术、3S技术的结合,提高了解决各种地质问题及数据处理的工作效率,同时探测的精度也越来越高。由于新理论、新技术、新材料的运用,使得地球物理勘探技术应用领域和勘探范围得以拓展。总之,结合了新技术、新方法、新材料的地球物理勘探技术必将向多功能、智能化、数字化的方向发展,以期解决人类社会活动中更多的领域中的问题。
纵观工程建设项目,可以看到工程物探技术是许多工程较为青睐的一种技术,工程物探技术的应用促进工程建设工作能够按照工程设计人员预期的方向进行,保证工程建设工作项目有条不紊的进行,可以保证所有工程施工任务不出现任何损伤意外,无疑是工程建设领域最具市场应用前景的工程技术。基于这种技术的重要性,笔者将从工程物探理论为切入点展开如下探讨。
简而言之,工程物探技术就是借助于不同性质的地质、土层,可以依靠先进探测工具对现场实施观察,通过观察发现它们之间的不同,从而得出不同地质的分布情况,不同土层的历史、厚度及形态。此外,通过探测还可以看出地质岩土中存在的问题。物探技术面向的对象不一样,因此不同工程所选择的物探途径也不一样,通常情况下工程物探技术的应用频率相对较高。因为工程属性分类较多,所以现阶段投入应用的工程物探技术也很多,工程物探在城市建设中的应用也是近两年才兴起的,算是在工程建设领域较为常用的技术,对此,下文将从工程物探不同技术特点出发,阐述工程物探最常见的基本途径。
城市建设工程对物探技术有一定要求,同时不同建设方面需要依靠不同物探方法加以支撑。归纳的来说,常用的工程物探方法主要有以下几种:(1)电法。该种方法主要包括电剖面技术、瞬变电磁技术等,利用这些技术来实现勘探目标。(2)地震勘探。该种方法主要是通过反射波等来达到勘探的目的,为勘探提供各种反射波技术支撑。(3)探地雷达。该种方法的种类比较多,有宽角技术、投射技术等方面,在工程勘探中的应用范围通常也比较广泛。(4)弹性波勘探。该种方法包括地震波及声波,且两种方法的各个技术层面各不相同,而且应用的选择也要视情况而定。(5)层析成像。该种方法基于声波、地震波等之上形成的成像方法,通过成像对所要勘探对象进行分析。
长岭-长春-吉化输气管道工程(以下简称为长-长-吉)与东北天然气管网干线(哈尔滨―沈阳段)在长春相交,起始于吉林省长岭县,终止于吉化末站。长春分输站为合建站场。该管道的总长度221 km,分为长岭-长春段和长春-吉化段。建成后的长岭-长春-吉化输气管道将为东北大部分地区提供充足的天然气资源,以缓解东北地区冬季天然气紧缺的严峻形势。本文将长-长-吉长输管道作为研究对象,从工程物探技术在不同方面的应用来论证该技术于工程的重要作用。
因为长岭-长春-吉化输气管道工程所处地区是我国东北区域,因此,施工气候比较干燥,而且施工环境缺少一定水资源,常常因为缺少水资源影响管道铺设工程的顺利进行,为引入水资源利用带来了困难。因此,管道工程设计及施工监管人员应先寻找可靠水源,解决工程用水问题,推动长输管道建设工程的正常运行。借助于物探技术,管道工程施工人员可以自信探测管道建设所在地的地质情况,以及岩石构成成分,从而准确判断岩脉走向,从岩石构造中分析水源可取之处。此外,结合长岭-长春-吉化输气管道工程每一个作业点的地形来对地下水源进行准确寻找。
由于长输管道建设工程是室外施工工程,由于建设范围过大,必须要做好应对地质灾害的准备工作。在管道工程施工出现,往往出现由于自然原因或者施工人员的无心之举引起的地质灾害,为工程建设埋下了安全隐患,因此,必须要依靠物探技术对其进行详细排查,包括管道线路、作业实施站场地方是否存在潜在的崩塌安全隐患。基于安全要求,长输管道工程站场工程人员需要采用物探技术对管道铺设施工地点出现的裂缝、土质进行详细勘探,为预防工程现场地质灾害提供可靠依据。此外,需要注意的是在管道建设工程现场,尽量不要破坏建设程序及现场施工结构,便于工程建设及验收等工作的完整性。
长输管道工程建设需要进行管道地下通道开凿、地下管道铺设等工作,只有保证管道的顺利传输、安全运输,才能为我国东北地区广大人民群众提供充足的天然气资源,因此,保证管道铺设地下层的安全是每一位工程施工人员的职责。 物探技术对于长输管道管线及线路的探测可以方便管道设计人员展开管道线路及管体设计。因此,根据长输管道工程建设本身所需和管道线路所需,要针对不同的作业点进行管线检测,并针对检测结果进行全面的数据分析,以获取管道建设线路更精确的辅助资料。
长输管道在施工时常常会遇到一些突发的情况,在管道铺设时会发现有异常物存在,这是就需要对该物体进行详细考究,以确定是否可以借助于一些施工技术进行铲除或者迁移,比如说一些孤石、空洞等情况。长输管道工程低下施工的工程量比较多,因此,工程人员必须要借助于先进的物探技术来进行低下情况的预测,防止在管道铺设过程中出现一些不必要的工程事故,保证了管道低下铺设工程的安全性,提高了管道工程的工程进度。
作为北方重工业区域中重要区域,有一些历史古迹深藏在工程建设区域,且不被人们所知。长输管道工程建设虽然十分重要,但是在施工的同时不能破坏具有极大收藏、鉴赏价值的历史文物。 物探技术在长输管道中的运用,可以通过浅层地震技术等高端勘测手段鉴别深埋于低下的文物古迹、古墓残留等,在保证管道地下施工顺利进行的同时,也保护了我国稀缺的文物古迹。
总之,现阶段的物探技术在各工程的广泛应用不仅仅能够保护工程建设施工现场,还能够保证工程建设不破坏施工地下的结构和文物古迹。从工程物探技术在上述管道工程建设施工各方面的应用可以看出,该技术拥有十分可观的发展前景。除了在工程上的应用以外,物探技术还有许多发展方向,笔者就物探技术应用现状来说从以下三方面对其发展进行展望。
首先,物探理论的发展方面。随着物力技术的研发,许多含有全新物力参数的理论正在进一步研究当中,因此,不久的将来会有许多全新的物探方法基于物探理论之上被发明出来,并应用到水陆空工程当中。
其次,物探技术的发展方面。工程建设与地质有着密切联系,因此,今后物探技术应该会面向地质方向,精细化分析工程地质信息,从地质物质分析和结构分析入手来提高更加精确的工程地质数据资料。
再次,物探技术的整合方面。今后的物探技术会超出物理、地质研究方面,与工程管理财务数据及库存技术相结合,以工程建设的所有需求为主,在工程施工、工程管理、工程进度方面提供更综合完整的勘测技术。
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随着社会的不断发展,人们的生活水平不断提升,各种工程项目也越来越多。在工程项目建设过程中,必须要加强对地质条件的了解。例如有的地区地质比较松软,以软土地基居多,对工程施工安全和质量带来了影响。再比如在采矿过程中,首先要对地质环境进行了解,才能采取合适的采矿技术,提高采矿过程中的安全性。由此可见,测绘测量在地质勘探过程中有十分重要的意义,能够加强对地质情况的了解,提高各种工程建设的安全性和稳定性。随着我国经济水平的提升,各种工程项目越来越多,我国的测绘技术研究也越来越深入。在测绘工程中,准确性是一个重要的因素。為了提高测绘准确率,必须要强化测绘工程质量管理和控制,对测绘测量技术进行控制,提高测绘人员的综合能力水平,减少测绘测量过程中的误差。
地质勘探是对地质、地层情况进行了解的重要过程。在地质测绘过程中,测绘人员必须要具备专业的知识技能,一方面是对地质学有一定的了解,另一方面要对测绘技术有研究。在地质勘探过程中,测绘过程应该要完成对地质勘探项目中的各种地面、地表、地层等地质情况的勘测,并且将测绘得到的数据反映出来,为工程项目提供相应的施工方案和信息。地质勘探项目的测绘的技术含量较高,而且测绘过程具有一定的难度。当前,我国经济建设水平不断提高,工程项目越来越多,工程项目质量受到外界地质因素的影响较大,尤其是在一些地质条件不太好的地区。如一些软弱地层,对工程项目施工带来的阻碍较大。在工程项目建设过程中,必须要加强对地质测绘的重视,减少很多不必要的损失。另外,地质勘探不仅是工程建设的基础,也是我国经济社会发展过程中的一个重要环节。加强地质勘探,有助于地理国情普查。对我国的地理情况进行掌握,有助于对各种资源进行充分开发和利用,提高我国经济发展水平。
常见的测绘测量技术有GPS技术、RTK技术、RS技术等。在地质勘探施工过程中,必须要积极加强对各种测绘测量技术的研究和分析,对测绘测量技术进行更新,从而不断提高测绘数据的准确性。
随着测绘测量技术的不断发展,传统的测绘测量技术的缺点也暴露得越来越明显。例如传统测绘过程中受到仪器设备以及测绘技术水平的影响,一般都采用常规测绘。测绘效率较低,而且测绘的数据不准。有的地区地势环境险峻,不利于测绘人员亲自前往测量。随着测绘技术的不断发展,GPS技术在地质测绘中的作用越来越明显。GPS技术主要进行定位和导航,可以通过定位设备对工程项目进行定位,对测绘工程的完成起到辅助作用。在地质勘探测绘过程中,主要通过GPS接收机以及相关的软件对地质勘探项目的位置信息数据进行收集和分析。GPS测绘测量技术的应用可以减少测绘过程中的人工投入,实现自动化采集和分析。尤其是对于一些地理位置比较偏僻的地区,人工测绘十分不便,必须要采用机械设备进行测绘,GPS技术正好可以解决这一问题。随着测绘技术的不断发展,GPS技术还与其他技术进行结合。比如GPS-RTK技术,是GPS技术与RTK技术结合产生的一种新技术,能够实现定位和实时传输,将测绘得到的数据及时传回信息控制中心,对数据进行分析和整理。
RS测绘技术又称为遥感技术,其主要功能是实现远距离监测。原理是基于电磁波理论,使用传感设备,对各种地质信息数据进行传输,并且由相应的设备对数据信息进行接收,再进行整理分析,用于各类工程施工。遥感仪器能够探测到的范围比较广泛,与传统的测绘手段相比较而言,其时效性也更高,能够获得同一时段的遥感数据,这些数据能够从各个不同的角度揭示地面上的各种物体之间的关系。当数据收集完成之后,还可以借助相应的软件对遥感影像进行分析,并且对探测区域内的地形、地质等情况进行基于影像的地物识别。对遥感图像进行处理之后,可以准确地提供出地面上的物体信息,也可以提供准确的几何位置。根据测绘得到的数据,在工程项目施工过程中,设计人员可以根据地质数据信息对施工方案进行设计。施工人员再按照准确的施工方案进行施工,减少盲目施工带来的影响。同时,RS技术的应用还可以完成对施工场地的动态检测,对施工状态进行把握。随着工程施工进程的不断推进,可能会出现各种新的地质问题,通过RS技术可以实现对施工场地的实时监控,及时得到最新的地质信息。
地质勘探过程中加强对GIS技术的应用,可以有效地提高测绘水平,可以将地理环境的具置、空间信息等详细信息结合在一起,为工程施工的相关部门提供可视化信息,使得施工人员能够做到心中有图有信息,有助于工程项目的顺利开展。另外,在未来的发展过程中,还可以加强对互动操作地理信息系统的应用,该系统是GIS系统的集成化平台。相对于GIS系统而言,其功能性得到了相应的拓展,能够实现在多个地理信息系统以及其他相关系统在异构环境下的互相通信、合作。对相关的任务进行完成,提高地质勘探水平。
综上所述,测绘是工程项目施工过程中的重要环节,可以为工程项目提供准确的数据支持。当前,地质勘探已经成为我国经济社会发展过程中的一个重要项目。为了提高地质勘探效果,必须要积极加强对地质测绘的重视。要结合地质勘探项目的实际情况,对各种测绘技术进行综合利用。根据不同测绘技术的特点,得到相应的数据。并且要借助计算机软件,及时对各种数据进行分析,对相关数据进行汇总,得到清晰、准确的地质勘探图表,为工程项目施工提供准确的信息数据。
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教学内容的优化要以突出专业特色为教学内容。例如,要让学生对某一课程感兴趣,首先可以让学生了解课程对其学习、工作和生活等有何益处,所以绪论的有效引入显得特别重要。通过讲述学生最为常见的、耳熟能详的日常现象,激发学生不断学习和深入探索的欲望。让学生了解我们日常生活中经常食用和见到的面包、酸奶、酒、酱油等都是微生物的作用,进而激发学生对微生物学习的兴趣和热情。
考虑到“普通微生物学”是生物技术专业学生的基础课,在授课时可以适当增加与其专业相结合的知识内容,重点讲述与生物技术有关的微生物学基础,包括微生物的生长、代谢和遗传;以基因工程为中心,介绍微生物分子操作的基础与基因操作系统;微生物酶工程、发酵工程和代谢工程的基本概念及其研究和应用的进展。
在教学过程中要注重教学内容的实践性。理论性较强的内容要尽量联系实际。向学生讲述相关理论在实际生产生活中的应用,使学生感受到所学的知识与实际生活息息相关,具有重要的应用价值,从而提高学习的积极性和主动性。
在教学过程中要注重教学内容的先进性。将近期的科研成果和先进的技术理论融入教学,使教学内容与专业发展方向和动态紧密结合,使课程具有科学性和探索性,具备一定的深度和广度,让学生多了解学科前沿的知识,例如新理论,分子生物学技术在微生物领域中的应用等。
应该从提高学生能力角度出发,探索多元化考核方法,这是微生物学双语教学的基础。例如课件制作、专业翻译、专题综述、课堂小实验、教学活动的积极性、期末笔试等多种课程考核形式,其中期末笔试中英文考核内容占50%以上,通过压力促使学生努力学习。对于科研能力强的学生,若得到一定级别奖励,可免去考试直接给予优秀成绩,从而提高学生的科研欲望和水平。以上措施可以有效提高学生对于专业知识和英语的学习主动性和积极性。
现阶段我国双语教学还有很多不足之处,需要进一步完善。专业的差异使得双语教学不可能套用统一的模板,所能做的只是基于某些共性基础上的摸索和创新,同时结合自身院所及专业特征总结教学方法,对于学生与教师均是一种挑战。江西农业大学微生物学由于授课对象、课程性质和特点不同,故其双语教学模式不能完全套用其他课程的教学模式。只能通过设计合理的个性化教学模式,采取积极高效的管理和教学方法,进行多层次、多角度、全方位双语教学研究,构建双语课程框架,以此实现专业知识和外语能力的双重收获。
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该同志工作以来,努力学习党的十六大文件,认真贯彻党的十六大精神,坚持改革开放,求实创新,不断进取,在思想上积极向党组织靠拢,是党支部培养的入党积极分子,他处处以公司为家,哪里有需要哪里就有他瘦小的身影,为公司做出了应有的贡献,尤其是2008年度,该同志在本职工作岗位上取得了显著的成绩,现将该同志的材料整理如下。
近几年来,地下管线探测、地下障碍物探测等物探新技术引起同行的普遍关注。高密度电法这一物探方法,在地下障碍物探测应用中有了较大的突破。为使公司在新技术领域里有所拓展,文四旭同志承担了高密度电法新技术的学习引进工作,他凭借其扎实的工程物探理论知识,虚心学习的奋斗精神,大胆探索,勇于实践,很快掌握了这一新技术。在上海市轨道交通M1线地下障碍物探测工程、上海市扬高中路电力隧道管线探测工程、马鞍山市雨山湖环湖截污工程等一系列工程中,使用高密度电法这一新技术为公司创造了良好的社会效益和经济效益。
参加工作以来,文四旭同志把学校所学的理论知识和社会实践相结合,在管线工程施工中磨砺,不断向老同志学习,切磋交流施工中遇到的工作难题,他善于总结工作经验,探索出一套管线探测稳中求准、准中求快的好方法。同时他注重对计算机理论的学习,熟练地掌握了计算机数据录入、管线成图、成果表输出等应用技术,他内、外业并重,努力提高自己的技术技能和管理水平。在苏州市东环路、留园路、东中市路、白塔路、南京新港开发区工程中实施项目经理负责制。作为项目经理,为了把项目的管理工作做到有条不紊,他从项目的人员管理、质量管理、成本管理、安全管理、工期管理入手,言传身教、身体力行,白天外业工作十余小时,晚上还要整理资料,检查、审核各作业组的施工进度、质量记录,他一丝不苟,精益求精的敬业精神深深地打动了每一位员工,在他的带领下大家齐心协力圆满地完成了各项施工任务,也受到甲方的赞誉。在短短的三年多时间里,他先后参与、组织了上海、新疆、苏州、马鞍山、南京等地的多项工程施工,独立编制完成了地下管线探测、地下障
上海市漕宝路道路改扩建综合地下管线探测工程,是公司今年承接的一项较大型工程,文四旭同
努力学习党的十六大文件,认真贯彻党的十六大精神,坚持改革开放,求实创新,不断进取,
在思想上积极向党组织靠拢,是党支部培养的入党积极分子,他处处以公司为家,哪里有需
要哪里就有他瘦小的身影,为公司做出了应有的贡献,尤其是2008年度,该同志在本职工作
的普遍关注。高密度电法这一物探方法,在地下障碍物探测应用中有了较大的突破。为使公
司在新技术领域里有所拓展,文四旭同志承担了高密度电法新技术的学习引进工作,他凭借
其扎实的工程物探理论知识,虚心学习的奋斗精神,大胆探索,勇于实践,很快掌握了这一
新技术。在上海市轨道交通M1线地下障碍物探测工程、上海市扬高中路电力隧道管线探测工
程、马鞍山市雨山湖环湖截污工程等一系列工程中,使用高密度电法这一新技术为公司创造
参加工作以来,文四旭同志把学校所学的理论知识和社会实践相结合,在管线工程施工中
磨砺,不断向老同志学习,切磋交流施工中遇到的工作难题,他善于总结工作经验,探索出
一套管线探测稳中求准、准中求快的好方法。同时他注重对计算机理论的学习,熟练地掌握
了计算机数据录入、管线成图、成果表输出等应用技术,他内、外业并重,努力提高自己的
技术技能和管理水平。在苏州市东环路、留园路、东中市路、白塔路、南京新港开发区工程
中实施项目经理负责制。作为项目经理,为了把项目的管理工作做到有条不紊,他从项目的
人员管理、质量管理、成本管理、安全管理、工期管理入手,言传身教、身体力行,白天外
业工作十余小时,晚上还要整理资料,检查、审核各作业组的施工进度、质量记录,他一丝
不苟,精益求精的敬业精神深深地打动了每一位员工,在他的带领下大家齐心协力圆满地完
成了各项施工任务,也受到甲方的赞誉。在短短的三年多时间里,他先后参与、组织了上海
、新疆、苏州、马鞍山、南京等地的多项工程施工,独立编制完成了地下管线探测、地下障
市漕宝路道路改扩建综合地下管线探测工程,是公司今年承接的一项较大型工程,文四旭同
志担任该项工程项目经理,他精心组织施工人员,制定详细的施工方案,并立即召开的全体
施工人员动员大会。要求全体施工人员时刻牢记“安全为了生产,生产必须安全。”提高自
我保护能力和大局安全意识,确保人身和财产的安全,要求全体施工人员认线质量保证体系所规定的各项条款,认真做好各项质量记录,为上海市市政建设再创优质
工程。他带领员工,清晨踏着深秋的薄雾起程,黄昏带着凉凉的秋风收工。晚上又全身心的
投入到对白天辛勤劳动成果——原始资料的整理工作中,认真核对每一个探测点、窨井、阀
门井……。外业工作结束后,又进行紧张的自检、互检、终检等工作中。内业探测数据、测
量数据入库、成图、图面修饰,在他的带领下,所有工作都在有条不紊的进行。华东探测人
拿出了不怕苦、不怕累的敬业精神,在项目组全体员工的共同努力下,保质保量认真负责地
好评,尤其在上海工作,无论是上海市测绘院、还是上海市市政建设处,只要是地下管线探
测、地下障碍物探测等工程项目,都信得过文四旭的工作质量和他的脚踏实地的工作作风,
(1)电法勘探:较为普遍运用的方法。是通过对地层电磁场、电学性质变化规律的研究,根据不同的电性差异,研究测量电场分布规律,以了解地质的状况。(2)磁法勘探:利用磁力仪监测不同地质体的磁性差异,研究地下磁异常及分布规律,从而解决各类地质问题。(3)重力勘探:依据各地质体存在一定密度差异,运用重力测量仪器观测出重力异常,了解地下地层的岩性和起伏变化情况。(4)地震勘探:地震勘探是发展最快的方法之一,它利用人工激发地震波,根据不同地层、岩石的地震波传播规律勘探地质的性质,达到预测地震、减少灾害及勘探和透析地球内部构造的目的。
随着科技技术的不断发展,地球物理探测仪器设备引进了现代电子技术,从而进一步压制干扰,提高分辨能力。
从探测深度上分别,物探主要分为四种类型:超浅层、浅层、中深层、深层[1],其分别应用的探测方法为:(1)对于超浅层,主要用于地质雷达技术与浅层地震技术两个探测方法;(2)在浅层上,有高密度电阻率和高频电磁成像两种方法;(3)对于中深层,主要应用可控源电磁测深和高精度重力测量两种方法;(4)对于深层,主要应用天然大地电磁测探、高精度磁力测量、深层地震,三种探测方法。
(1)小波理论:是根据傅立叶理论分析逐渐发展起来的一个新的理论分支,适用于信号中差分方程数值解、数据压缩、子波算法、成像的处理,以提高数据的分辨率和信噪比。(2)神经网络理论:仿人脑思维的模拟计算。是通过样本资料的分析研究、学习,从而获得重要的参考数据,对未经处理的资料进行判断的理论。(3)几何分形:主要是对自然界中不规则、不稳定和较常见现象的进行研究,揭示自然界中不同尺度的物体和现象之间存在的相似性,以及整体和局部的相似性。由此,可以通过局部信息对整体信息进行预测[2]。(4)混沌理论:主要应用于描述非线性系统,它与几何分形理论联系很密切,他们都是分层次的基干尺度,揭示不同尺度之间存在的相似性、标度律、差异性等。(5)地理信息系统:一种计算机系统,利用计算机硬件和软件的支持,对时空的数据进行采集、存储、管理、查询、输出,通过地球物理勘探数据处理技术方法,能够快速地分析、输出和查询数据。
(1)能源物理勘探。主要是对石油、天然气地区进行综合能源勘探。前期普查依赖于地震勘探。详查过程中,要运用大地电磁、高精度磁力、高精度重力等一些测探技术,对油气地区进行区块评价和构造研究,找出油气储藏构造,从而解决油气勘探中的疑难问题。(2)固体矿产物理勘探。尤其是金属矿产勘探,主要使用电法和磁法。电法主要是根据矿体与围岩的电性差异为基础,研究人工稳定的电流场在地下传导的分布规律。磁法勘探主要是根据矿体或其赋存构造与围岩的磁性差异,在地表或一定高空中测量磁场强度变化的规律。(3)工程物理勘探。工程建设迅速发展,工程物理勘探需求也日益增长,主要应用在建筑、公路、铁路、管道、水利等工程的检测,运用浅层地震、探地雷达、电法等探测方法对工程进行物理勘探。(4)对环境保护、灾害防治的物理勘探。地球物理勘探可以从电、热、光等物理变化进行监测,从而认识环境变化的过程,为环境保护提供背景资料。自然灾害的突然发生严重危害人们的生命安全和经济损失,地球物理监测技术的应用对自然灾害起到了有效的预测、防治的作用。
综合物理、数学、计算机等科学的应用,探测技术越来越成熟,地球物理勘探技术发展的趋势主要表现可以分为以下几个方面。
技术哲学作为一门独立的学科,虽然没有像科学哲学那样早已形成公认的研究纲领,但是建立其自身的研究纲领问题业已引起学者们不同程度的关注,如张华夏、张志林教授在《自然辩证法研究》2001年第2期上发表的《从科学与技术的划界来看技术哲学的研究纲领》一文中以技术与科学的划界为出发点,提出了技术哲学的研究纲领和内容。陈昌曙和远德玉教授在该刊2001年第7期上发表的《也谈技术哲学的研究纲领[CD2]兼与张华夏、张志林教授商谈》论文中对此作出了回应,首先肯定了制定研究纲领的必要性,并且赞同将科学和技术的划界作为研究纲领的出发点,但是在研究纲领的多重划界的标准、科学和技术的划界、技术哲学的产生以及其研究的中心问题方面存有分歧。本文从二者的共识出发,选取科学和技术的划界作为研究约翰·杜威(JohnDewey)的实用主义技术哲学纲领的出发点,并借用著名科学哲学家伊姆雷·拉卡托斯(ImreLakatos,1922—1974)的科学研究纲领方法论原理(只关注其合理成分)作为分析该纲领的有效的方法论工具。首先需要说明的是,这种做法是有一定的根据的。一方面,尽管学界的著名专家认为仅以科学和技术的划界作为出发点和根据可能是不够的[1]。但是作为研究的一个视角,我们并没有理由完全排斥它,相反,在学术界尚未形成一个共同的范式之前,可采取一种拿来主义态度,暂且以其为出发点,以更好地在同一前提下“商谈”同一主题,从而减少分歧,增加可比性,最终澄正的实质性问题。另一方面,杜威对科学和技术的关系的论述为我们提供了佐证。杜威认为,科学是一种技术,一种“高度熟练的技术”[2]。显而易见,因为拉卡托斯的科学研究纲领在一定时期和场合具有一定的普遍性,所以它同样适用于杜威所言的科学,同时在杜威看来,科学也是一种技术,因此可以将该科学研究纲领应用于对技术的分析之中。这样,本文探讨的杜威的实用主义技术哲学的研究纲领的出发点即是科学和技术的划界。具体而言,是杜威的有关科学和技术的关系的观点。
科学研究纲领方法论(简称MSRP),是由匈牙利科学哲学家伊姆雷·拉卡托斯于1968年提出的一种科学发展模式。这种关于科学理论的结构模型的特点有以下两个方面。一是研究纲领不是单一的理论,而是由某种坚定的信念所支撑的整个理解系列所组成,它是开放的、可变动的,因而具有很大的弹性与韧性,不是轻易可证伪的。二是纲领具有精致的结构,分为“硬核”与“保护带”两层。硬核是不可触动的深层的核心假说或本质特征,它由一组陈述所组成,对所研究对象的根本性质作出断言,并决定着研究纲领发展的方向。硬核的周围是保护带,它是由各种辅假设组成,为研究纲领的可反驳的弹性地带。当反常出现时,科学家就把否定的矛头指向这些辅假设。通过修改、更换辅假设来保护研究纲领的硬核,使研究纲领免遭反驳或证伪。同时,研究纲领还有两种方法论上的规定。反面启发法是一种方法论上的反面的禁止性规定,它本质上是一种禁令,禁止科学家把反驳的矛头指向硬核,而要求科学家竭尽全力把它们从硬核转向保护带并以修改、调整保护带的办法,保护硬核,使它免遭经验的反驳。正面启发法是一种积极的鼓励性规则,它鼓励科学家通过增加、精简、修改或完善辅假设,以发展整个研究纲领。硬核和保护带之所以能构成一个严谨的研究纲领,关键在于纲领有着这两类启发法。如果说研究纲领的硬核是基础理论,那么保护带的辅假设则是它的具体理论。
拉卡托斯对科学发展模式内在结构的探讨,对我们分析杜威的实用主义技术哲学研究纲领是有启示作用的。首先,该理论模式告诉我们,一种理论应该有一个“核心”,且该核心应是这种理论的内在规定因素,也是这种理论同其他理论相区别的根本因素,因此,核心应该受到保护。保护的原则是调整保护带,调整的方法应根据“启发法”的指引。在拉卡托斯科学研究纲领的启示下,我们尝试分析实用主义技术哲学研究纲领。对应科学研究纲领的三个部分:实用主义技术哲学研究纲领的核心是“工具主义”,相当于科学研究纲领的“硬核”;“保护带”是从工具主义出发而建立起来的各种理论假设;而工具主义方法论则相当于“启发法”。
工具主义(instrumentalism)是实用主义的核心内容。杜威发展了威廉·詹姆斯(WilliamJames)关于“知识是行动的工具”的思想,赋予他所探索的实用主义一种“工具主义”的形式。他认为:“人发现自己生活在一个碰运气的世界中。他的存在,说得粗俗一点,包括着一场赌博。这个世界是一个冒险的地方,它不安宁,不稳定,不可思议的不稳定。”[3]人们的思维是应付这样一个不稳定的环境的工具。在杜威看来,“各种概念、理论、体系,不管怎样精雕细琢、自圆其说,都只能算是一些假设。……它们是工具。同所有的工具一样,它们的价值并不在于它们自身,而在于它们的功效,功效是显示在它们所造成的结果中的”[4]。可见,思想、概念、术语、理论等,所有这些都仅仅是人们为了某种目的而设计的工具。
具体就技术问题而言,杜威的工具主义意味着技术生产和建构。技术很早就被与工具的使用联系在一起,而科学的技术的特性在于为了进行有序的、生产性的实验而利用各种工具。在工具主义者看来,技术控制的实现不在于范畴之间的差别,而在于经验模式之间的差别。但是经验模式是依赖于态度的,正如杜威所言:“当事物作为被经验到的事物而发生时,这些事物的发生就肯定依赖于态度和性向;它们发生的情况是被一个有机的个体的习惯影响的。”[3]人类经验的独特性在于它将一些建议看做是具有潜在的重要性,使之取得有意义的成果,并享受作为生产性活动的结果的附加价值。人类每时每刻、日复一日地这样行事。这种基本活动类型多样,具有不同层次的意义。它们彼此重叠,为获得优先权而彼此相互竞争。这样看来,人类生活的目的不是静观享乐,而是实现一个生产的循环:产生新的意义、新的感觉、新的享受手段及新的生产技巧。概言之,这就是杜威的“工具主义”的技术观,也是其实用主义技术哲学研究纲领的“硬核”。
杜威反对有关技术问题的传统观点,并对“技术”概念进行了一定的改造,认为“技术”意指所有智力性的技巧,运用这些技巧,自然的和人类的能量被加以引导并被用于满足人类的需要。技巧是与工具、人工制品在一起的习惯性技能,而技术则是对技巧的系统化探究。技术活动是人类利用各种工具与自然和社会不断发生贯通作用的过程。换言之,杜威所指的技术通常是“科学的技巧”,即使用工具、仪器及实验技巧的科学方法,而这些方法可能发生于工业和工程中,也可能发生于物理学家、化学家或生物学家的实验室中。他认为,“理论研究”也是一种技术。他说:“社会学是一种技术,政治学也是一种技术。”[5]技术就是制造人工制造物的过程,这种人工制造物既可以是有形的,也可以是无形的(如科学、语言、法律、概念等,其中语言是工具的工具),但都属于广义的工具范畴。工具只有在被使用时才有意义,它们也只能在具体的情境中被使用。因此,有形工具和无形工具之间的区别是功能上的,而不是本体论意义上的。
可见,杜威以工具论而非实体论的观点看待技术,他的反对本质主义、反对基础主义的立场决定了他排斥技术的本体论地位,因此杜威并没有给出某个单一的技术定义,而是用技术这个词表示各种不同活动的特征,并将技术视为通过各种探究工具对某一问题境遇的适当改变。在他看来,当人类仅仅享用火,或把火当成上帝所赐时,还谈不上探究,因此也就没有技术;而当人们造火,并有效地控制火时,人们就从仅仅享用和思考火的“本质”是什么,转到了关心“如何”生产和使用火,这时就出现了所谓的探究活动,因此技术也就应运而生了。杜威强调应在不同的背景中理解技术,例如技术可以指对生产性技能的积极使用;或者指最令人满意的探究方法;或者是民间和工业艺术品;或者是使伽利略时代的科学革命有别于其之前的科学的标志;或者是对包括作为工具的工具的语言在内的工具的普遍使用;或者是工商业;或者是教育的基本组成部分;或者是实现有关人类社会的和政治安排的特殊计划。而且,技术远不止如上所述[6]。
探究一词最初由查理·桑德斯·皮尔士(CharlesSandersPeirce)提出,其功能在于确定信念。而杜威更多地强调探究在确定环境方面而不是确定自我方面所起的作用,认为探究是试图满足人类日益增长的欣赏及洞察事物意义的需要,它开始于摆脱困境的努力,使我们由动荡不安的环境进入了一个平稳安定的环境。杜威用探究意指认知过程,他从工具主义的视角加以阐述其技术探究理论,并将其应用到传统的认识论和形而上学理论中,实现了对传统哲学的改造。他扩展了探究的目的,即最大限度地控制有问题的自然和社会政治境遇,积极地用生产性技能(即技术)引导经验,从而使环境产生一个令人满意的效果。杜威用探究这个术语来表明对我们所生活于其中的现存世界的一般性特征的一种考虑,但是,他反对以主观的态度去理解其有关探究的工具性的论述,因此杜威的探究是客观的,是积极主动的。
杜威认为探究的形式是多种多样的,是一种广义的技术,其中也包括政治探究。由于政治探究是在诸多价值中评价和选择最令人满意的价值的一种重要形式,所以对杜威而言,尽管不像柏拉图所认为的是最高级的或最主要的技术形式,但它确实是一种技术探究形式。它是人类经验的一个领域,如果要取得满意的结果,就需要成功的工具性的探究[6]。此外,杜威还认为哲学的探究与其他形式的探究一样,是在特定的时空中进行,为特定的时空服务的。
就探究的范围而言,杜威认为,探究作为一种技术,在广泛的经验意义上起作用,而不能仅用认识论加以说明。探究的逻辑要比认识论广得多。杜威致力于在我们的日常技术活动和其精致的形式之间建立一种联系,即建立一种贯通于从世俗事物到科学、逻辑直至形而上学的探究理论。反省经验在杜威的有关探究的技术化的理论中,具有重要的意义。它是实现对问题境遇有效控制的工具,具有实践的力量,也是用以丰富后来经验的工具。
关于技术的价值问题存在着两种相反的意见。一是“技术价值中立”(valueneutral),二是“技术价值负荷”(valueladen)。技术中立论认为,技术在本质上是中性的,“技术为人类的选择与行动创造了新的可能性,但也使得这些可能性的处置处于一种不确定的状态。技术产生什么影响、服务于什么目的,这些都不是技术本身所固有的,而取决于人用技术来做什么”[7]。技术中立论是从技术的自然属性角度来理解技术本质的。随着技术的发展,与技术中立论持相反观点的技术价值负荷论日益引起人们的重视。该观点认为:“所谓的价值负载,实质上是内在于技术的独特的价值取向与内化于技术中的社会文化价值取向和权利利益格局互动整合的结果。”[8]技术价值论主要表现为社会建构论(socialconstructivism)和技术决定论(technologicaldeterminism)两种理论观点。其中,技术决定论又有乐观主义的技术决定论和悲观主义的技术决定论之分。在技术的价值问题上,杜威反对技术价值中立论,认为技术是负荷价值的。因为“一切思想都是应用于实验操作中的智能工具,以解决经验中出现的问题”。在杜威看来,工具常是因解决特定的现存问题所需而发展起来的,并不是价值中立的。他承认制造和使用工具是丰富人类经验的一个方面。工具和机器本身可以产生不为人所预料到的后果,因此,其制造和使用也是丰富“知”所不达的人类经验领域的一个手段。尽管杜威把工具的应用与其最主要形式即“知”联系起来,但他同时指出,有时工具被习惯性地加以使用,即没有被反思地加以使用。这种使用以及作为其使用后果而产生的思想都属于广义的技术范畴,所以杜威主张,技术既不像反技术文化批评家所认为的是反价值的(因此是反民主、反伦理、反艺术的),也不像多数科学家和工程师所认为的是价值中立的,它是负荷价值的,该价值必须通过“多元的计划”,与文化中的其他价值结合在一起[5]。
因此,杜威认为新的技术不负载单一价值,而是具有多元价值的。它们提供多种新的可能性,迫使使用技术的人精心地选择和负责任地使用工具和物品,以最大限度地实现人的价值。例如电子技术可以产生反对或者支持民主的人工制品。杜威认为各种类型的技术决定论往往起消极作用,人们应该抛弃技术决定论。他主张,当我们面临的环境不能改变时,我们改变我们自己特定的态度来适应它们,并习惯之;当环境可以改变时,我们积极地改变环境来适应人们的需要。人类发明各种技术,并将之作用于环境,使环境朝着人类希望的方向发展。公共事物也是技术产品,没有中性的公共事物,它们是由人们创造并需要人们去维护的公共产品。杜威还指出:政治计划上的失败(如20世纪30年代欧洲法西斯主义所采纳的)确切地说,就是由于对技术所隐含在生产工具并在其中加以利用的境遇之中的价值的误解所造成的。
杜威生活的时代是科学技术迅猛发展的时代,科技的发展引起了人们道德观念的相应变化,这也是杜威的科技伦理思想的形成和发展的社会背景。杜威倾其一生都在密切关注着科学的发展,对科学在改造人类事物方面所起的巨大作用深信不疑,并试图将他的哲学与科学结合起来。他首先是一个人本主义者,“杜威的经验哲学,不是一种传统意义上的形而上学理论。而是一种立足于人,以人为本的价值理论。无论是对于自然、社会,还是认识和真理,他都企图确定它们对人的生活的意义和价值”[9]。杜威本人也曾直言不讳地说:“政府、实业、艺术、宗教和一切社会制度都有一个意义,一个目的。那个目的就是解放和发展个人的能力。”[10]正像杜威反对一切形式的二元论观点一样,事实上,他是反对将科学与人文截然二分的,主张在以人为本的前提下将科学与人文结合起来。在他看来,科学与人文是统一于人的经验、活动和生活之中的。因此,“杜威的主要论点是:对于基于人类本性的科学研究应与根据哲学观点对价值的关心结合起来”[11]。
就科学和道德的关系而言,首先杜威将研究自然科学和道德的相互作用作为一切问题中最一般和最有意义的一个问题,他说:“人类具有为科学研究所提供的信仰,相信事物的实际结构与过程;他也具有关于调节行为的价值的信仰。怎样把这两种方式的信仰有效地互相作用着,这也许是人生为我们所提出的一切问题中最一般和最有意义的一个问题了”[12]。而且,杜威赋予二者之间的相互关系的问题以哲学的中心问题的地位,(杜威进一步)认为“哲学的中心问题是:由自然科学所产生的关于事物本性的信仰和我们关于价值的信仰之间存在着什么关系”[12]。杜威将理性作为沟通自然科学和道德的桥梁,将自然科学方法作为研究和解决道德问题的工具,指出:“科学的思考方法上的改变对于道德观念的冲击,大致是明显的”[10]。同时他将自然科学知识作为道德发挥调节作用的必要条件,并将解救人类苦难作为自然科学的目的和道德的标准。
杜威把他的工具主义贯彻到他的方法论中去,这就是他的“思想五步法”。他于1910年在《我们怎样思维》一书的第六章中指出:“思维就是探究、调查、深思、探索和钻研,以求发现新事物或对已知事物有新的理解。总之,思维就是疑问。”[13]在杜威看来,思维起源于某种疑惑,由某种事物作为诱因而产生。但是,思维未必都是反思性的。只有人们心甘情愿地经受疑难的困惑,不辞辛劳地进行探究,才能有反思性思维。整个反思性思维的过程就是解决问题的过程,这个过程可划分为五个步骤:①察觉到困难;②困难的所在及其定义;③可能的解决方案的暗示;④由对暗示和推理所作的发挥;⑤进一步的观察与实验,它导致对设想的接受或拒斥,即作出可信或不可信的结论[14]。杜威强调指出,尽管反思性思维的过程分成五个阶段,但是这五个阶段的顺序不是固定的。怎么安排和处理,完全依靠个人理智的灵活性和敏感性。如果发现有错误的话,最好是通过检验而找出失误在哪里,那才是明智的做法。我国学者胡适曾把杜威提出的这五步概括为“细心搜求事实,大胆提出假设,再细心求证实”[15]。即“大胆的假设,小心的求证”。这基本符合杜威的“思维五步”的本意。这种学说,既是杜威的“科学方法论”,即实验—探索的方法,又是他的工具主义的认识论,它具体地表明了思想发挥工具作用的过程。杜威认为:科学的概念工具包括科学规律是建构性的,当然这种建构不是无中生有的。知识不是被“发现”的,不是事先有一个“实在”在那里等待人们去发现,而是被人们“生产出”的。即使是抽象的数学知识,最初也是从原始经济生产材料那里建构出来的。这个过程有感知的需要和愿望,也有智慧和偶然性。这样,杜威开辟了一个全新的探索领域,可称之为概念工具的生产性分析。这种技术方法抛弃了科学实在论。其好处就在于使哲学从象牙塔中走出来,开始关注广泛的人类事物,它使哲学与社会学、人类学、考古学和古生物学等联系起来,使哲学意识到现实的问题。
综上所述,杜威的实用主义技术哲学体系与拉卡托斯的科学研究纲领方法论之间存在着一定的相似性,前者以工具主义为核心,它相当于科学研究纲领中的硬核;而杜威的技术哲学体系中的以工具主义为核心建构的其他一系列理论,如技术定义、技术探究理论、技术的价值以及科技伦理观等,则类似于科学研究纲领中的保护带。杜威的工具主义方法论与科学研究纲领中的启发法具有相通性,它贯穿于杜威的整个实用主义技术哲学体系之中。其中杜威用工具主义的方法对理论体系的不断建构相当于正面启发法,它是为了促进以硬核为中心的保护带而建立的;而科学研究纲领中的反面启发法原意是理论体系对外在冲击的反应,不断地调整和完善自身理论,使之更趋于合理化,与此相类似的则是杜威以工具主义方法论的观点对反对者理论的驳斥,从而进一步完善自身的理论体系。因此说,尝试用科学研究纲领方法论的模式来分析建构实用主义技术哲学体系是有一定的合理性和可行性的。这种做法将为技术哲学的研究开辟一条新的可能的路径,即借助于科学哲学的某些研究范式来促进技术哲学的研究,批判性地加以吸收和借鉴,以在不同的学科之间搭建起对话的平台,从而进一步促进学科之间的交叉和融合,在更广阔的人类知识视野中从宏观和微观不同层次探索未知。
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[12]杜威.确定性的寻求[A].资产阶级哲学资料选辑(第9辑)[C].上海:上海人民出版社,1966.12,193.
技术哲学作为一门独立的学科,虽然没有像科学哲学那样早已形成公认的研究纲领,但是建立其自身的研究纲领问题业已引起学者们不同程度的关注,如张华夏、张志林教授在《自然辩证法研究》2001年第2期上发表的《从科学与技术的划界来看技术哲学的研究纲领》一文中以技术与科学的划界为出发点,提出了技术哲学的研究纲领和内容。陈昌曙和远德玉教授在该刊2001年第7期上发表的《也谈技术哲学的研究纲领[CD2]兼与张华夏、张志林教授商谈》论文中对此作出了回应,首先肯定了制定研究纲领的必要性,并且赞同将科学和技术的划界作为研究纲领的出发点,但是在研究纲领的多重划界的标准、科学和技术的划界、技术哲学的产生以及其研究的中心问题方面存有分歧。本文从二者的共识出发,选取科学和技术的划界作为研究约翰·杜威(JohnDewey)的实用主义技术哲学纲领的出发点,并借用著名科学哲学家伊姆雷·拉卡托斯(ImreLakatos,1922—1974)的科学研究纲领方法论原理(只关注其合理成分)作为分析该纲领的有效的方法论工具。首先需要说明的是,这种做法是有一定的根据的。一方面,尽管学界的著名专家认为仅以科学和技术的划界作为出发点和根据可能是不够的[1]。但是作为研究的一个视角,我们并没有理由完全排斥它,相反,在学术界尚未形成一个共同的范式之前,可采取一种拿来主义态度,暂且以其为出发点,以更好地在同一前提下“商谈”同一主题,从而减少分歧,增加可比性,最终澄正的实质性问题。另一方面,杜威对科学和技术的关系的论述为我们提供了佐证。杜威认为,科学是一种技术,一种“高度熟练的技术”[2]。显而易见,因为拉卡托斯的科学研究纲领在一定时期和场合具有一定的普遍性,所以它同样适用于杜威所言的科学,同时在杜威看来,科学也是一种技术,因此可以将该科学研究纲领应用于对技术的分析之中。这样,本文探讨的杜威的实用主义技术哲学的研究纲领的出发点即是科学和技术的划界。具体而言,是杜威的有关科学和技术的关系的观点。
科学研究纲领方法论(简称MSRP),是由匈牙利科学哲学家伊姆雷·拉卡托斯于1968年提出的一种科学发展模式。这种关于科学理论的结构模型的特点有以下两个方面。一是研究纲领不是单一的理论,而是由某种坚定的信念所支撑的整个理解系列所组成,它是开放的、可变动的,因而具有很大的弹性与韧性,不是轻易可证伪的。二是纲领具有精致的结构,分为“硬核”与“保护带”两层。硬核是不可触动的深层的核心假说或本质特征,它由一组陈述所组成,对所研究对象的根本性质作出断言,并决定着研究纲领发展的方向。硬核的周围是保护带,它是由各种辅助性假设组成,为研究纲领的可反驳的弹性地带。当反常出现时,科学家就把否定的矛头指向这些辅助性假设。通过修改、更换辅助性假设来保护研究纲领的硬核,使研究纲领免遭反驳或证伪。同时,研究纲领还有两种方法论上的规定。反面启发法是一种方法论上的反面的禁止性规定,它本质上是一种禁令,禁止科学家把反驳的矛头指向硬核,而要求科学家竭尽全力把它们从硬核转向保护带并以修改、调整保护带的办法,保护硬核,使它免遭经验的反驳。正面启发法是一种积极的鼓励性规则,它鼓励科学家通过增加、精简、修改或完善辅助性假设,以发展整个研究纲领。硬核和保护带之所以能构成一个严谨的研究纲领,关键在于纲领有着这两类启发法。如果说研究纲领的硬核是基础理论,那么保护带的辅助性假设则是它的具体理论。
拉卡托斯对科学发展模式内在结构的探讨,对我们分析杜威的实用主义技术哲学研究纲领是有启示作用的。首先,该理论模式告诉我们,一种理论应该有一个“核心”,且该核心应是这种理论的内在规定因素,也是这种理论同其他理论相区别的根本因素,因此,核心应该受到保护。保护的原则是调整保护带,调整的方法应根据“启发法”的指引。在拉卡托斯科学研究纲领的启示下,我们尝试分析实用主义技术哲学研究纲领。对应科学研究纲领的三个部分:实用主义技术哲学研究纲领的核心是“工具主义”,相当于科学研究纲领的“硬核”;“保护带”是从工具主义出发而建立起来的各种理论假设;而工具主义方法论则相当于“启发法”。
工具主义(instrumentalism)是实用主义的核心内容。杜威发展了威廉·詹姆斯(WilliamJames)关于“知识是行动的工具”的思想,赋予他所探索的实用主义一种“工具主义”的形式。他认为:“人发现自己生活在一个碰运气的世界中。他的存在,说得粗俗一点,包括着一场赌博。这个世界是一个冒险的地方,它不安宁,不稳定,不可思议的不稳定。”[3]人们的思维是应付这样一个不稳定的环境的工具。在杜威看来,“各种概念、理论、体系,不管怎样精雕细琢、自圆其说,都只能算是一些假设。……它们是工具。同所有的工具一样,它们的价值并不在于它们自身,而在于它们的功效,功效是显示在它们所造成的结果中的”[4]。可见,思想、概念、术语、理论等,所有这些都仅仅是人们为了某种目的而设计的工具。
具体就技术问题而言,杜威的工具主义意味着技术生产和建构。技术很早就被与工具的使用联系在一起,而科学的技术的特性在于为了进行有序的、生产性的实验而利用各种工具。在工具主义者看来,技术控制的实现不在于范畴之间的差别,而在于经验模式之间的差别。但是经验模式是依赖于态度的,正如杜威所言:“当事物作为被经验到的事物而发生时,这些事物的发生就肯定依赖于态度和性向;它们发生的情况是被一个有机的个体的习惯影响的。”[3]人类经验的独特性在于它将一些建议看做是具有潜在的重要性,使之取得有意义的成果,并享受作为生产性活动的结果的附加价值。人类每时每刻、日复一日地这样行事。这种基本活动类型多样,具有不同层次的意义。它们彼此重叠,为获得优先权而彼此相互竞争。这样看来,人类生活的目的不是静观享乐,而是实现一个生产的循环:产生新的意义、新的感觉、新的享受手段及新的生产技巧。概言之,这就是杜威的“工具主义”的技术观,也是其实用主义技术哲学研究纲领的“硬核”。
杜威反对有关技术问题的传统观点,并对“技术”概念进行了一定的改造,认为“技术”意指所有智力性的技巧,运用这些技巧,自然的和人类的能量被加以引导并被用于满足人类的需要。技巧是与工具、人工制品在一起的习惯性技能,而技术则是对技巧的系统化探究。技术活动是人类利用各种工具与自然和社会不断发生贯通作用的过程。换言之,杜威所指的技术通常是“科学的技巧”,即使用工具、仪器及实验技巧的科学方法,而这些方法可能发生于工业和工程中,也可能发生于物理学家、化学家或生物学家的实验室中。他认为,“理论研究”也是一种技术。他说:“社会学是一种技术,政治学也是一种技术。”[5]技术就是制造人工制造物的过程,这种人工制造物既可以是有形的,也可以是无形的(如科学、语言、法律、概念等,其中语言是工具的工具),但都属于广义的工具范畴。工具只有在被使用时才有意义,它们也只能在具体的情境中被使用。因此,有形工具和无形工具之间的区别是功能上的,而不是本体论意义上的。
可见,杜威以工具论而非实体论的观点看待技术,他的反对本质主义、反对基础主义的立场决定了他排斥技术的本体论地位,因此杜威并没有给出某个单一的技术定义,而是用技术这个词表示各种不同活动的特征,并将技术视为通过各种探究工具对某一问题境遇的适当改变。在他看来,当人类仅仅享用火,或把火当成上帝所赐时,还谈不上探究,因此也就没有技术;而当人们造火,并有效地控制火时,人们就从仅仅享用和思考火的“本质”是什么,转到了关心“如何”生产和使用火,这时就出现了所谓的探究活动,因此技术也就应运而生了。杜威强调应在不同的背景中理解技术,例如技术可以指对生产性技能的积极使用;或者指最令人满意的探究方法;或者是民间和工业艺术品;或者是使伽利略时代的科学革命有别于其之前的科学的标志;或者是对包括作为工具的工具的语言在内的工具的普遍使用;或者是工商业;或者是教育的基本组成部分;或者是实现有关人类社会的和政治安排的特殊计划。而且,技术远不止如上所述[6]。
探究一词最初由查理·桑德斯·皮尔士(CharlesSandersPeirce)提出,其功能在于确定信念。而杜威更多地强调探究在确定环境方面而不是确定自我方面所起的作用,认为探究是试图满足人类日益增长的欣赏及洞察事物意义的需要,它开始于摆脱困境的努力,使我们由动荡不安的环境进入了一个平稳安定的环境。杜威用探究意指认知过程,他从工具主义的视角加以阐述其技术探究理论,并将其应用到传统的认识论和形而上学理论中,实现了对传统哲学的改造。他扩展了探究的目的,即最大限度地控制有问题的自然和社会政治境遇,积极地用生产性技能(即技术)引导经验,从而使环境产生一个令人满意的效果。杜威用探究这个术语来表明对我们所生活于其中的现存世界的一般性特征的一种考虑,但是,他反对以主观的态度去理解其有关探究的工具性的论述,因此杜威的探究是客观的,是积极主动的。
杜威认为探究的形式是多种多样的,是一种广义的技术,其中也包括政治探究。由于政治探究是在诸多价值中评价和选择最令人满意的价值的一种重要形式,所以对杜威而言,尽管不像柏拉图所认为的是最高级的或最主要的技术形式,但它确实是一种技术探究形式。它是人类经验的一个领域,如果要取得满意的结果,就需要成功的工具性的探究[6]。此外,杜威还认为哲学的探究与其他形式的探究一样,是在特定的时空中进行,为特定的时空服务的。
就探究的范围而言,杜威认为,探究作为一种技术,在广泛的经验意义上起作用,而不能仅用认识论加以说明。探究的逻辑要比认识论广得多。杜威致力于在我们的日常技术活动和其精致的形式之间建立一种联系,即建立一种贯通于从世俗事物到科学、逻辑直至形而上学的探究理论。反省经验在杜威的有关探究的技术化的理论中,具有重要的意义。它是实现对问题境遇有效控制的工具,具有实践的力量,也是用以丰富后来经验的工具。
关于技术的价值问题存在着两种相反的意见。一是“技术价值中立”(valueneutral),二是“技术价值负荷”(valueladen)。技术中立论认为,技术在本质上是中性的,“技术为人类的选择与行动创造了新的可能性,但也使得这些可能性的处置处于一种不确定的状态。技术产生什么影响、服务于什么目的,这些都不是技术本身所固有的,而取决于人用技术来做什么”[7]。技术中立论是从技术的自然属性角度来理解技术本质的。随着技术的发展,与技术中立论持相反观点的技术价值负荷论日益引起人们的重视。该观点认为:“所谓的价值负载,实质上是内在于技术的独特的价值取向与内化于技术中的社会文化价值取向和权利利益格局互动整合的结果。”[8]技术价值论主要表现为社会建构论(socialconstructivism)和技术决定论(technologicaldeterminism)两种理论观点。其中,技术决定论又有乐观主义的技术决定论和悲观主义的技术决定论之分。 转贴于
在技术的价值问题上,杜威反对技术价值中立论,认为技术是负荷价值的。因为“一切思想都是应用于实验操作中的智能工具,以解决经验中出现的问题”。在杜威看来,工具常是因解决特定的现存问题所需而发展起来的,并不是价值中立的。他承认制造和使用工具是丰富人类经验的一个方面。工具和机器本身可以产生不为人所预料到的后果,因此,其制造和使用也是丰富“知”所不达的人类经验领域的一个手段。尽管杜威把工具的应用与其最主要形式即“知”联系起来,但他同时指出,有时工具被习惯性地加以使用,即没有被反思地加以使用。这种使用以及作为其使用后果而产生的思想都属于广义的技术范畴,所以杜威主张,技术既不像反技术文化批评家所认为的是反价值的(因此是反民主、反伦理、反艺术的),也不像多数科学家和工程师所认为的是价值中立的,它是负荷价值的,该价值必须通过“多元的计划”,与文化中的其他价值结合在一起[5]。
因此,杜威认为新的技术不负载单一价值,而是具有多元价值的。它们提供多种新的可能性,迫使使用技术的人精心地选择和负责任地使用工具和物品,以最大限度地实现人的价值。例如电子技术可以产生反对或者支持民主的人工制品。杜威认为各种类型的技术决定论往往起消极作用,人们应该抛弃技术决定论。他主张,当我们面临的环境不能改变时,我们改变我们自己特定的态度来适应它们,并习惯之;当环境可以改变时,我们积极地改变环境来适应人们的需要。人类发明各种技术,并将之作用于环境,使环境朝着人类希望的方向发展。公共事物也是技术产品,没有中性的公共事物,它们是由人们创造并需要人们去维护的公共产品。杜威还指出:政治计划上的失败(如20世纪30年代欧洲法西斯主义所采纳的)确切地说,就是由于对技术所隐含在生产工具并在其中加以利用的境遇之中的价值的误解所造成的。
杜威生活的时代是科学技术迅猛发展的时代,科技的发展引起了人们道德观念的相应变化,这也是杜威的科技伦理思想的形成和发展的社会背景。杜威倾其一生都在密切关注着科学的发展,对科学在改造人类事物方面所起的巨大作用深信不疑,并试图将他的哲学与科学结合起来。他首先是一个人本主义者,“杜威的经验哲学,不是一种传统意义上的形而上学理论。而是一种立足于人,以人为本的价值理论。无论是对于自然、社会,还是认识和真理,他都企图确定它们对人的生活的意义和价值”[9]。杜威本人也曾直言不讳地说:“政府、实业、艺术、宗教和一切社会制度都有一个意义,一个目的。那个目的就是解放和发展个人的能力。”[10]正像杜威反对一切形式的二元论观点一样,事实上,他是反对将科学与人文截然二分的,主张在以人为本的前提下将科学与人文结合起来。在他看来,科学与人文是统一于人的经验、活动和生活之中的。因此,“杜威的主要论点是:对于基于人类本性的科学研究应与根据哲学观点对价值的关心结合起来”[11]。
就科学和道德的关系而言,首先杜威将研究自然科学和道德的相互作用作为一切问题中最一般和最有意义的一个问题,他说:“人类具有为科学研究所提供的信仰,相信事物的实际结构与过程;他也具有关于调节行为的价值的信仰。怎样把这两种方式的信仰有效地互相作用着,这也许是人生为我们所提出的一切问题中最一般和最有意义的一个问题了”[12]。而且,杜威赋予二者之间的相互关系的问题以哲学的中心问题的地。开云kaiyun官网