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机械与电子论文样例十一篇

时间:2023-03-23 15:20:26

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机械与电子论文

篇1

2基于CDIO的机电专业实验教学改革与实践

2.1培养目标的确定

CDIO的12条标准之一即为以CDIO工程教育为基本环境,强调技术知识和能力的教学实践要以产品、过程或系统的构思、设计、实施和运行作为工程教育的框架,使学生的基本个人能力、人际交往能力和对产品、过程和系统的构建能力达到专业设定的目标,并且满足企业对人才的需求。机械电子工程专业培养的是具有机械电子工程专业基础知识与专业技能,且能在生产一线从事机械电子工程专业产品的设计制造、控制开发、应用研究和生产管理等工作的应用型专门人才。结合CDIO教育理念及机械电子工程专业的培养目标,机电实验室将以应用型工程师的人才培养目标为主线、以企业对应用型工程师的能力需求为导向、以企业生产一线创新意识和能力的培养为提升来定位实验教学的能力培养目标。

2.2实验教学内容

CDIO教学理念注重一体化教学,强调能力培养,同时要求培养计划的设计做到各学科之间相互支撑。随着科学技术的发展,机械电子工程专业越来越多的与电气、控制、通信、材料及系统学等学科进行交叉。因此,实验教学特别重视基础训练、拓宽专业,重视综合实践性以及系统设计开发能力和创新能力的培养,合理构建实验教学内容。

1)加强原有的专业基础类实验,开设课程三级项目。

机械电子工程专业方向的课程设置主要包括三大知识模块:机械设计及制造知识模块、强电知识模块、弱电知识模块,所涉及专业课程繁多,倘若侧重理论教学而忽视学生的实际动手操作,则容易出现理论知识与实际应用脱离、学生感到学习枯燥的现象。所以,需要加强原有的专业基础类实验教学的同时,针对一门或两门课程设计三级项目,将实验融入到三级项目中,学生可以根据项目需要自行设计实验方案,这种基于项目的学习,改革了枯燥无味的呆板实验,给学生创造了更多动手动脑的机会,加深了对课堂理论知识的理解应用。

2)结合工程实际设计实验内容。

随着现代化工业的发展,产品设计技术趋于数字化、信息化和网络化,生产自动化和智能化程度相当高,机、电、控已成为一个不可分割的有机整体,企业对机电类专业人才的工程能力和创新能力培养提出了更高的要求,培养适应性强且符合市场需求的创新型人才迫在眉睫。因此,机电实验教学对机电专业工程应用型创新人才的业界需求进行分析,从市场需求出发来培养学生。打破各门课程的界限,拓宽实验内容范围,按照对学生综合创新能力培养的基本要求设计实验内容,为学生提供一种全新的工程应用教学环境。如结合工程实际,增设机、电、控综合实验,使学生学会综合应用流体传动、电气控制、PLC、机械工程测试、传感技术、嵌入式技术等多门课程的知识,并会使用各种实验设备仪器。

3)完善机械工程研究实验平台,加强理论研究能力的培养。

引入CDIO教育理念后,机电实验室不断完善机械工程研究实验平台,为学生提供充足的实验设备和计算机,制定具有综合性、设计性、应用性及研究性的实验教学内容,使学生在实验过程中能够结合相关技术进行系列理论研究,开发学生创新思维,激发学生探索新的理论知识,锻炼学生的自学能力、增强学生综合运用知识的能力,从而培养出具有机械电子工程领域较强实践操作能力及扎实的理论分析能力的综合性人才。

2.3实验教学方法及考核方式

CDIO教育理念提倡基于项目教育和学习的新型教学模式,注重培养学生的工程能力、职业道德、学术知识、运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队协作能力、交流能力和大系统掌控能力,从而培养既有过硬的专业技能,又有良好的职业道德的国际化工程师。为此,机电实验室采取以学生为主体,以教师为主导,知识、能力、素质协调发展的教学方法,发动学生参与实验教学和管理,培养学生的主人翁精神和意识;采用多方面、多样化的综合考核方式,不仅对学生进行考核,还要对实验教学人员进行考核,各个环节的考核结果相互融合,不仅能够实现对学生的技术能力、工程素质、交流与沟通能力、团队协作能力和创新能力的全面考核,也能够提升教师的技术应用能力,提高技能操作水平,积累工程应用经验。

2.4实验教学案例

实验教学是高校培养人才战略方案中不可或缺的教学环节,也是培养学生综合能力的重要环节,以上从培养目标、实验教学内容、实验教学方法及考核方式等方面论述了机电实验室引入CDIO教育理念后所采取的改革措施,下面以机电一体化专业核心项目体系的实施为例,谈谈机电实验室引入CDIO教学模式后的教学实践。该项目以《机电一体化系统设计》、《单片机原理及应用》和《机器人》三门课程为核心设立,包括两个实施阶段,其中在三级项目阶段,学生以团队的方式自主完成以嵌入式计算机(单片机)控制系统为核心的机电一体化产品—智能小车的构思-设计-制作-调试运行;在二级项目阶段,学生运用四周时间,进行自主创新研发,自主设计集成一个取料手爪或运料的自动翻转车厢,将智能小车升级成为移动式的抓取机器人和移动式搬运机器人,通过进行机器人运动控制规划,控制机器人完成一系列复杂的动作,如手爪张合、车体回转、智能循迹和避障、协同作业等任务,最终由两个机器人协作配合完成一次物料的抓取和运送任务。学生自主完成从方案设计、详细设计、加工制作到集成调试的全过程,最后以分组比赛的方式验收。

篇2

[关键词]商务英语电子邮件合作原则礼貌原则

电子信息技术的发展给国际商务往来带来了极大的便利,十几年前还十分普遍的电报、电传通讯方式已逐渐被表达明确、直接快捷的现代通信方式——电子邮件取而代之。作为现代商务交流重要的沟通形式,商务英语电子邮件正起着越来越重要的作用,已经成为国际商务沟通最基本的联络方式。据调查,在商务交往中约有90%的人利用电子邮件来联系业务(何光明,2006),人们经常需要与不认识的或不甚了解的人打交道,这就要求在传递信息的过程中要尽量避免出现错误和误解,还要尽可能地缩短发件者和收件者处理这些信息的时间。然而,电子邮件的快速普及往往会让人忽视其应有的规范,在国际商务中,一封不规范的商务电子邮件,不仅会有损公司的形象,也可能会令人费解。若出现信息错误,轻则导致沟通失败,重则带来经济损失。因此,需要建立一种国际间普遍认可的交流原则,让来自于不同文化背景、使用不同母语的人能顺利地进行交流。

礼貌和合作原则是现代语言学中重要的会话理论,它不仅充分体现在会话中,在书面语篇中也被广泛实施(秦晓杰,2001)。由于电子邮件的往来与面对面的会话交流同样具有真实地、有目的的表情达意的功能,因此,指导会话交流的合作与礼貌原则对这种基于商务电子邮件的书面交际同样适用,在国际商务活动中,如果英语电子邮件的写作者不了解必要的合作与礼貌策略以及相应的语言表征方式,会有引起语用失误,进而破坏双方友好合作关系的危险。

一、电子邮件中的合作原则

美国哲学家Grice(1975)认为在日常交际中人们总是在遵守着一套相互合作的基本原则,旨在有效地使用语言以达到交际目的。他在20世纪70年代提出了会话的合作原则(CooperationPrinciple),其中包括了数量准则、质量准则、方式准则和相关准则等四条基本准则。合作原则要求所提供的信息数量适中、真实可靠、清楚简洁、紧扣主题。遵守了这些准则,交流者就能以最直接的方式和最合适的语言进行交际,达到最佳交际效果。就商务电子邮件而言,由于收信的一方在读信时,寄信的一方不在场,无法像在打电话或面谈时根据对方的反应做出及时的调整,因此,电子邮件往来中双方如何表现出“合作”的诚意,要比在电话交谈或当面会谈中双方如何彼此表示友好更加重要。如:

例1:Thankyouforyourletterof12th,Julysendinguspatternsofcottonprints.Wefindbothqualityandpricessatisfactoryandarepleasedtogiveyouanorderforthefollowingitemsontheunderstandingthattheywillbesuppliedfromcurrentstockatthepricesnamed:

QuantityPatternNo.Price(net)

300yards7233pperyard

450yards8238pperyard

300yards8444pperyard

Weexpecttofindagoodmarketforthesecottonsandhopetoplacefurtherandlargerorderswithyouinthenearfuture。

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TheNationalBankofNigeria,Lagos

Pleasesendusyourconfirmationofsalesinduplicate。

例2:Wearepleasedtoreceiveyourorderof18th,Julyforcottonprintsandwelcomeyouasoneofourcustomers.Forgoodsorderedwerequirepaymenttobemadebyaconfirmedandirrevocableletterofcreditpayablebydraftatsightuponpresentationofshippingdocuments.Pleaseletusknowimmediatelywhetheryouagreetoourterms.Assoonaswereceiveyourreplyintheaffirmative,weshallconfirmsupplyoftheprintsatthepricestatedinyourletterandarrangefordispatchbythefirstavailablesteameruponreceiptofyourL/C。

Whenthegoodsreachyou,wefeelconfidentyouwillbecompletelysatisfiedwiththem—atthepricesofferedtheyrepresentexceptionalvalue。

Asyoumaynotbeawareofthewiderangeofgoodswedealin,weareattachingacopyofourcatalogueandhopethatourhandlingofthisfirstorderofyourswillleadtofurtherbusinessbetweenusandmarkthebeginningofahappyworkingrelationship。

以上两封信所围绕的是初次定单,均遵循了合作原则中的相关准则,内容安排也十分有序,例1段落安排顺序是:(1)告知收悉信函并向对方表示感谢;(2)关于初次定单列出关于产品的具体信息;(3)告知支付方式;(4)询问销售确认书。例2是例1的回复,及时回复本身就表明了‘合作’意向。按国际惯例,收到邮件者须尽早回复,最迟不能超过四十八小时。即使收件人无法立刻做出答复,也须先回电告知对方已收到邮件,并将尽快给予回复。例2的段落安排顺序为:(1)告知收悉信函表示欢迎;(2)告诉自己的支付方式,承诺确认供应对方所列价格的产品,并安排装运;(3)随函附上目录以求更广泛的商业合作。从这两个例证中可以看出,一封能达到良好沟通目的电子邮件,必须遵守合作原则中的包括数量、质量、方式、相关等准则。

二、电子邮件中的礼貌原则

尽管合作原则概括了人类交际的本质特点,但语用学领域的进一步研究发现,人们在交际过程中并不总是遵循合作原则,常常会故意违反某一准则,但这一定是为了传递一些符合合作原则的信息,使用间接婉转的方式表达一些含蓄的意思(何兆熊,2000),看以下一例:

A:We’llallmissBillandAgatha,won’twe?

B:Well,we’llallmissBill。

例句中,根据合作原则,B违反了量的准则,只说Bill,而不提Agatha,B这样做显然是有意的。由于某种原因他可能并不喜欢Agatha,但碍于情面,不便直说,使得他违反合作原则。为了解释这一现象,20世纪80年代英国语言学家Leech在Grice“合作原则”的基础上,从修辞学、语体学的角度出发,提出了著名的“礼貌原则”(PolitenessPrinciple),其中包括得体、慷慨、赞誉、谦逊、一致和同情等六类,每类包括一条准则和两条次准则,这些准则及次准则的核心内容为:尽量使自己吃亏,而使别人获利,以取得对方的好感,从而使交际顺利进行,并使自己从中获得更大的利益。

当然,人们并非在任何时候、任何地方、对任何人交际都要遵守礼貌原则的,例如,在紧急或意外事件中、在激烈的争辩或紧张工作的场合、或者在十分亲密友好的朋友间不拘礼节的谈话中,礼貌原则可能会让位于话语的内容,屈居次要地位。另外,适度的客套是礼貌,而超度的客套就是卑恭,超过了客套度的界限,就会给人虚假做作、卑微低下的感觉。例如:Webegtoacknowledgereceiptofyourletterdated11thDecember.(我们恳求收到你的12月11日的函。句中“beg"使用不当,过于明显地贬低自己)。因此,我们必须区分“礼貌”和“卑恭”,不要盛气凌人,也没必要低三下四,把握好礼貌原则的度。

商务电子邮件作为一种书面语真实交际手段,一方面具有普通电子邮件的特点,另一方面又有商务函件的特点,与传统商务信函一样,其交际双方同样会遵循以上准则。但是对商务电子邮件与传统商务信函所使用的不同礼貌策略进行比较分析发现,两者对礼貌的重视程度虽然总体上没有显著差异,但侧重点有所不同。商务电子邮件更注重维护对方的积极面子,即希望得到别人的赞许,支持和喜爱的想法,重视保持友好合作关系,倾向于采用“以接近为基础”的积极礼貌策略。而传统商务信函则更客观正式,注重维护对方的消极面子,即不希望别人强加于自己,自己不因迁就别人而受到别人的干涉、阻碍而使自己丢失面子的想法,倾向于采用“以回避为基础”的消极礼貌策略。譬如,同样是还盘,传统商务信函表达方法如:“MayIsuggestthatyoucouldperhapsmakesomeallowanceonyourquotedpriceswhichwouldhelptointroduceyourgoodstomycustomers”,多次使用疑问(mayIsuggest)与模糊限制语(could,perhaps,would)等消极礼貌策略。而商务电子邮件中的表达方法有所不同,例如:“Imetwithmycustomertodayonbothofthebags.unfortunatelythepriceisstillnotverycompetitive,thanksforyourhelp”,则是采取了假设共同点(用了unfortunately,表示写邮件人与对方的利益一致)和关注对方(thanksforyourhelp)等积极礼貌策略。

三、结语

商务电子邮件作为一种新兴的现代商务交流工具,是收信和发信双方真实的互动交际的产物,要求写信人遵守合作与礼貌原則。一方面,写信人需遵守合作原則,采用“合作”策略,及时回复,确保信息数量适中、真实可靠、清楚简洁,并能紧扣主题。另一方面,写信人还需考虑礼貌因素,尊重收信人对“面子”的心理需求,在把握好礼貌原则的度的前提下,实施积极的礼貌策略。总之,在撰写国际商务电子邮件时,应遵循邮件信息明了、内容完整、准确无误、简明扼要、礼貌周到的原则。

参考文献:

篇3

中图分类号: G633.51 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2013)03-0040-02

一、行业特色高校及读者文献需求

行业特色高校大多源于上世纪50年代院系调整时出现的,主要根据国民经济建设的需要整合了全国高校有关专业组建的单科性院校发展起来的。行业特色高校原来由行业管理,后因管理体制的变化,从行业中分离出来,但仍然具有显著行业办学特色与突出的学科优势。[1]行业特色高校读者主要指此类高校教学科研师生。南理工从哈军工炮兵系分建而来,历经国防科委、兵器工业部、机械电子工业部、兵器工业总公司、国防科工委等部委管理,现直属工业和信息化部,具有兵器科学与技术等特色学科和专业,是一所典型的具有行业背景的特色型高校。

行业特色高校在行业科技和学科特色化办学过程中、专业设置等因素影响下,出于自身发展需要,高校依旧保持行业办学的鲜明特色,继续承担着行业技术创新和产业技术升级改造的任务,其教学、人才培养及科研课题、技术研发的重点依然主要围绕和服务于行业发展需要。因此行业特色高校教学科研师生对文献需求主要围绕本校优势学科进行,对文献资源需求也具有鲜明的行业特色。[2]

二、南理工图书馆馆藏资源情况

1.基本馆藏资源

南理工图书馆馆藏资源包括馆藏书刊、中文数据库、外文数据库、多媒体资料、本校学位论文、非书资料平台、CALIS外文期刊网、机构知识库、本馆特色资源等,以教学参考书、科研用书为主体,基本覆盖了学校各个学科专业,如机械工程、化学化工、通信工程、自动化、材料科学与工程、经管与人文、法学等。截止2012年底,馆藏纸质文献中外文图书、中外文期刊213余万册(件),中外文报纸100余种。电子文献资源有100多个中英文电子文献数据库,中外文电子文献(含电子图书、期刊、科技报告、会议录、标准、学位论文等)600余万种。

2.馆藏资源特点

南理工图书馆馆藏资源建设相对集中于兵器行业核心。学校兵器科学与技术学科排名全国第一,作为学校特色学科,馆藏资源的特点集中表现在对兵器类文献资源的采集和收藏,在兵器学科领域积累大量特有的文献全文资源,形成了丰富的兵器类文献资源,其种类和册数的拥有量以及文献收藏的时间跨度都位居前列,这是学校在多年行业办学过程中积累的优势文献资源,为学校创新发展和人才培养提供了重要的支撑基础。

3.特色馆藏资源

南理工图书馆通过长期的建设与发展,构建了集多种文献类型、多种载体为一体、纸质及电子资源相互补充、自建资源与共建资源共同发展、相关学科资源协调发展的军工文献信息保障体系。目前,收藏有中外文纸本型军工文献共6200余种,1.5万余册,相关电子数据库资源50余个,主要涉及兵器、航空、航天、军工电子、核能及船舶六大领域,包括国家军用标准数据库以及自建国防科技文献特色数据库等数字化文献资源系统。作为中国兵工学会全国唯一一所文献定点收藏单位,实现了中国兵工学会及其分支机构产生的纸质及电子文献资源的全套完整收藏。特藏中国兵工学会主办和出版的十几种科技或科普期刊,及其下属40余个专业委员会所主办学术会议的会议论文集。

三、文献原文获取途径分析

通过对行业特色高校师生对文献需求分析,可以看出,此类读者需要具有自身行业特色的文献。为满足行业特色高校教学科研师生对文献的需求,不仅需要基本的常规途径和方法,而且需要建立新的途径。

1.本馆资源使用

(1)查阅图书馆的纸质文献

尽管数字图书馆迅速发展,数字资源比例不断加大,但纸质文献仍会长期存在。读者可根据书名、期刊名称、论文名称或掌握的其它相关信息,通过南理工图书馆主页上的馆藏目录检索系统进行查询。还可通过“南京城东高校图书馆联合体”进行查阅,可实现馆际间的纸质图书通借通还。

(2)利用图书馆的数字资源获取原文

高校图书馆数字资源的建设与高校的学科类型密切相关,因此各所高校的数字资源各有特色。南理工的数据库资源能兼顾各学科需要。进行外文文献检索时,读者可先通过SwetsWise外文电子资源整合平台中的篇名查找功能可以检索到相关匹配文章并直接链接到全文(若学校已购买此全文)。

(3)馆际互借及文献传递

信息量的无限增长,读者自身需求的变化以及经费因素的制约,任何图书馆都无法依靠自身的资源来完全满足读者的需求,借助于资源共享馆际互借系统,可弥补单一图书馆数字资源的不足,很多需求就可以得到解决。[3]

南理工的读者可通过下列途径获取本校未购买文献原文。1)国家图书馆。2)中国高等教育文献保障系统(简称CALIS)。3)中国高校人文社会科学文献中心(简称CASHL)。4)读秀知识库。由海量全文数据及资料基本信息组成的超大型数据库。

(4)网络免费资源

在信息高速发达的今天,网络免费资源也是读者获取文献的重要途径。以下为笔者在日常工作中经常使用的几种方法:一是利用Google 等搜索引擎来获取文献全文。二是利用电子论坛获取原文。综合性学术论坛如博研联盟等;专业学科性的论坛如中国科学论文在线系统等。三是利用国内外专利网站。如中国国家知识产权局、美国专利、欧洲专利局等。四是E-mail作者。EI、SCI 等文摘型数据库均提供作者的E-mail地址,这为向作者索取原文提供了方便。

2.其它途径

行业特色高校的特点就是与行业联系紧密,行业高校或研究所等都注重自身特色馆藏资源建设,因此行业特色高校图书馆应加强与同类高校或行业研究所等馆藏机构合作,通过建立行业性图书馆联盟建立良好沟通合作机制,促进馆藏资源利用和共享,以满足本校师生对文献资源的获取需求,促进学校教学和科研发展。[4]

在兵器行业领域,如北理工、中北大学、北方科技信息研究所,西安近代化学研究所(兵器工业204所)等,都积累了具有行业自身特色文献资源。中北大学自建数据库,如兵器科技视频、机构、专家、图片、专著、学术论文等数据库。北方科技信息研究所,隶属于中国兵器工业集团公司,是兵器行业唯一从事科技信息和图书出版的研究所,文献资源建设突出兵器和国防特色,馆藏资源100万册(件),兵器科技出版刊物包括专业核心期刊《情报理论与实践》和《计算机集成制造系统》,以及《现代兵器》、《机器人技术与应用》、《电脑自做》等科技读物。西安近代化学研究所(兵器工业204所)技术图书馆经过多年积累,收集以化学化工、火炸药领域的为主,兼有其它各类专业书籍及国内外各类专业会议论文集。与火炸药专业有关的其它各类技术报告、专利等2万余册。历史悠久、馆藏系统文献资料参考价值极高。对兵器火炸药行业科研生产起到重要作用。

这些单位资源丰富,可以“服务国防、资源互补”为目标,依托成熟的系统平台,充分利用各成员馆藏资源和便捷的网络环境,建立原文传递、馆际互借、资源协调中心,帮助读者方便、快捷地获取更多优质文献资源,为教学科研师生服务。

四、结束语

随着信息时代的发展,行业特色高校读者对文献资源需求和利用将更加广泛和深入,将不再满足于图书馆提供的一般性文献获取服务,图书馆应建立高效的机制,提供问题解决的核心内容方案,及多途径便利获取文献原文的途径。因此行业特色高校图书馆,不仅要加强特色资源的建设,更要建立广泛获取同行业机构文献资源的有利途径和方法,做到服务个性化、机制便利化、途径多样化,满足不同层次需求,适应行业特色高校发展的需要,为行业特色高校读者提供比较专门、系统、完整的服务。

参考文献:

[1] 李爱民.行业特色型高校研究现状评述[J].中国高校科技,2012,(10):54-57.

篇4

关键字:高校档案室;数字化建设 ;档案

随着经济社会的发展、技术的进步,高校正迈入数字化管理时代。档案数字化是指将不同载体形式、不同记录方式的档案信息通过计算机录入转化成计算机可以识别的数字形式,形成可供保管与利用的数字信息资源库。[1]对档案室档案进行数字化建设,有利于保护档案实体、方便档案借阅查询。笔者认为高校的档案室数字化迫在眉睫。

一、 高校档案室档案数字化的必要性和意义

1.高校档案室档案数字化是国家信息化建设的必然要求

国家档案局于1996年把电子文件研究项目列入科技计划,1999年完成了《电子文件归档与归档电子文件管理规范》,同时要求各级档案部门积极地开展档案数字化建设的研究和实践。[2]因此,高校档案室必须做好档案数字化建设的工作,以迎合国家信息化建设的方针政策。

2.高校档案室档案数字化有利于推动高校档案事业现代化发展

在传统的档案文件管理时代,档案室的工作主要以接收、保管、查阅纸质档案为主。这一工作方式有极大的封闭性,容易产生“重保管、轻利用”的工作思想。随着数字化时代的到来,通过利用计算机和档案管理软件对文件进行收发、归档、鉴定、销毁、利用,使整个过程快捷、准确,节省了大量的人力物力财力,大大提高了档案室的工作效率,从而推动档案事业的进一步发展。[3]

3.高校档案室档案数字化有利于提高档案工作者的社会地位

传统的档案工作者,大多从事于比较机械的手工劳动,档案工作者的效率比较底下,这在一定程度上影响了公众对档案工作人员的评价。档案部门要想提高自己的社会地位,必须提高自身的数字化水平。此外,档案工作者必须更新利用档案管理理念,有效利用和共享技术手段和方法,发挥其增值作用,从而提高档案工作者的社会地位、实现档案事业的跨越式发展。

二、高校档案室档案数字化的条件

1.信息时代的发展为档案室档案数字化奠定了坚实的基础

随着经济技术的发展、计算机网络的普遍使用,我们已生活在信息时代。这一时代为人们的生活、工作等各个方面提供了便利,在一定程度上打破了时空的限制,提高了人们的生活水平。正是由于计算机和扫描仪、复印机等各种软硬件的使用,才使档案室档案数字化成为可能。同时,在社会信息化的背景下,对档案室档案进行数字化的改革,正是顺应时代的潮流而必须实现的转变。

2.高校档案室档案的增多使其数字化迫在眉睫

近年来,各高校为培养更多的人才都在实施扩招政策。一方面,它使更多的学生能够迈入高等学府享受更高的教育;另一方面,它给学校各方面带来了竞争压力。原有的档案库房已不能满足逐年增多的档案文件,这促使档案室工作人员作出相应的更改。档案室档案数字化通过对档案内容的数字化扫描,在提供利用时,以查找电子档案为主,这样可以改变原有档案的存放方式,能够节省档案存放空间,容纳更多的档案文件。

3.档案室纸质档案的存在是数字化的必要准备

档案室纸质档案的存在是数字化的前提,任何需要进行数字化处理的信息都要以传统文件为载体。在数字化处理过程中,对文字、图片等用扫描仪将其转化成BPM图像文件格式存储于计算机中,然后制作成可永久保存的光盘,建立数字档案管理体系,也就是“双套制”管理的模式。这样既保证了原始档案的原始生态和永久保存,又方便了科研人员的查阅与研究的需求,也为今后的资源共享打下了基础。[4]

三、高校档案室档案数字化建设的内容

1.完善相应的软硬件设施

建立档案室档案数字化,首先需要完善相应的软硬件设施。这主要包括三类:一类是数字档案信息采集设备,实现纸质档案、图纸档案等的数字化转换工作,包括扫描仪和计算机等设备;一类是数字档案信息存储设备,实现数字档案信息的存储与管理,包括服务器、磁盘阵列、关盘等设备;一类是档案综合管理系统软件,实现数字档案信息的管理与利用功能,包括档案著录、档案统计、档案检索、档案信息等功能。[5]其中,在数字化信息采集过程中,要根据不同信息载体形式,选择通用性好、存储容量大、存储质量好的存储格式,这有利于信息的流通,同时减少信息的流失。在数字档案信息存储过程中,制作成可永久保存的CD-R光盘,便于对档案文件的长久查阅利用。在实现档案信息的管理与利用时,应选择合适的档案综合管理系统软件。在服务器软件领域,存在着以各种版本的UNIX 和LINUX为代表的优秀者,它们既有稳定性、安全性的特点,又具有价格低廉的特点,因此可以作为档案综合管理系统软件的首选。

2.档案数据库建设

在数字化过程中,对档案室档案进行分类,整理成学籍、成绩、论文、科研成果等数据库,更方便用户的查阅利用。

学生学籍档案数据库。档案室工作人员可以根据网上招生的录取数据,收录每届学生的基本情况,形成学生学籍档案数据库。这一数据库的建设,有利于高校和用人单位鉴别学生的毕业证和学位证。

学位论文和科研成果档案数据库。结合每年毕业生提交学位论文电子版机会,将纸质论文和电子论文数据库一并归档,并及时采用扫描等方式补录以往学位论文全文,建立齐全的学位论文数据库。

学生成绩档案数据库。学生在每学期都有期末考试,待学校收录期末考试成绩时,档案室可借机汇总建立学生成绩档案库。

3.提高档案室工作人员的专业素质

为提高档案室工作人员的专业素质,可定期对档案室工作人员进行培训,并实施定期考核适度。另外,可有计划地分期分批选送档案业务骨干到高等院校进修。同时,在招聘档案人才时,除考虑档案文书知识外,更要注重具备软件开发能力的人才,调整档案人员专业知识结构组成,更好地为高校档案数字化服务。

四、结语

高校档案室档案数字化已成为高校档案发展的必然趋势。面对这一机遇,我们必须不断改革和创新,遵循合理的原则、设立科学的目标、采取正确的方法、逐步走向完善,尽早实现档案室档案管理的现代化,使档案室工作的各个环节以更高的效率为学校的教学、科研管理和其它各项工作服务。

参考文献:

[1]沙敏.高校档案数字化建设的认识与思考[J].科教导刊,2011,(2):171-172.

[2]饶永.简论高校档案数字化建设[J].电子科技大学学报社科版,2004,(6):88-91.

[3]林丽群.高校档案数字化建设的思考[J].数字兰台,2008,(2):12-13.

篇5

探索性的演绎法是理论物理学的重要方法。

在爱因斯坦看来,理论物理学的完整体系是由概念,被认为对这些概念是有效的基本原理(亦称基本假设、基本公设、基本定律等),以及用逻辑推理得到的结论这三者所构成的。因此,理论物理学家所运用的方法,就在于应用那些作为基础的基本原理,从而导出结论;于是,他的工作可分为两部分:他首先必须发现原理,然后从这些原理推导出结论。对于其中第二步工作,他在学生时代已得到很好的训练和准备。因此,如果在某一领域中或者某一组相互联系的现象中,他的第一个问题已经得到解决,他就一定能够成功。可是第一步工作,即建立一些可用来作为演绎的出发点的原理,却具有完全不同的性质。这里并没有可以学习的和可以系统地用来达到的的方法。科学家必须在庞杂的经验事实中间抓住某些可精密公式来表示的普遍特征,由此探求自然界的普遍原理。

爱因斯坦指出,一旦找到了作为逻辑推理前提的基本理,那么通过逻辑演绎,推理就一个接着一个地涌现出来它们往往显示出一些预料不到的关系,远远超出这些原理依据的实在的范围。但是,只要这些用来作为演绎出发点原理尚未得出,个别经验事实对理论家是毫无用处的。实际上,单靠一些从经验中抽象出来的孤立的普遍定律,他甚至么也做不出来。在他没有揭示出那些能作为演绎推理基础原理之前,他在经验研究的个别结果面前总是无能为力。

爱因斯坦把物理学理论分为两种不同的类型,其中之一是“原理理论”。建立这种理论使用的是分析方法,而不综合方法。形成它们的基础和出发点的元素,不是用假设造出来的,而是在经验中发现到的,它们是自然过程的普遍特征,即原理。这些原理给出了各个过程或者它们的理论表述所必须满足的数学形式的判据。热力学就是这样力图用分析的方法,从永动机不可能这一普遍经验得到的事实出发,推导出一些为各个事件都必须满足的必然条件。用探索的演绎法建立起来的相对论,就属于“原理理论”。但是物理学理论大多数是构造性的。它们企图从比较简单的式体系出发,并以此为材料,对比较复杂的现象构造出一幅图像。气体分子运动论就是这样力图把机械的、热的和扩散的过程都归结为分子运动——即用分子假设来构造这些过程。当我们说,我们已经成功地了解一群自然过程,我们的思想必然是指,概括这些过程的构造性的理论已经建立起来了。爱因斯坦认为,构造性理论的优点是完备,有适应性和明确,原理理论的优点则是逻辑上完整和基础巩固。

相对论就是爱因斯坦自觉地运用探索性演绎法的杰作。它不仅以其革命性的新观念和卓有成效的理论结果为人津津乐道,而且它所体现出的科学方法的新颖、精湛以及理论的逻辑结构的严谨,也令人叹为观止。爱因斯坦在创立狭义相对论(1905)时,他依据的仅仅是光行差现象和斐索实验这两个并不充分的实验材料,著名的二阶以太漂移实验即迈克耳孙-莫雷实验,对他并没有直接影响。他主要通过对16岁时想到的“追光”思想实验的沉思,对经典力学和经典电动力学基础的深入考察,发挥了思维的自由创造,提出了两个基本假设——相对性原理和光速不变原理(美国著名科学史家霍耳顿认为,在狭义相对论中,除了被提高为公设的两个基本原理外,爱因斯坦还作了另外四个假定:一是关于空间的各向同性和均匀性,另外三个是定义钟的同步的三个逻辑性质。霍耳顿的学生米勒后来指出,另外的四个假定也是两个基本原理的必然结果,他们不是独立的假设。然后,他以此为逻辑前提,接二连三地推导出了关于运动学和电动力学的结论,著名的质能关系式是他先前根本没有料想到的,这些结论大大超出了两个原理所依据的实在的范围。广义相对论(1915)的建立也是这样。作为广义相对论的两个基本原理,即广义相对性原理和等效原理,前者是爱因斯坦基于把相对性原理贯彻到底的信念(从惯性系推广到加速系)提出的,后者是依据厄缶实验(惯性质量等于引力质量)和升降机思想实验提出的。

在1905年,由于爱因斯坦采用了探索性的演绎法,从而使他能够高屋建瓴、势如破竹,一举砍断了哥尔提阿斯死结(哥尔提阿斯是古代夫利基阿国王,相传他曾把自己的车乘的辕与轭用绳结系住,死得无法解开,声言能解开此死结者,得以结治亚细亚。这个死结后来被亚历山大大帝用剑砍断),开拓了一个奇妙的新世界。那些恼人的以太漂移实验,那些使人迷惑不解的单极电机电动势的“位置”问题,在爱因斯坦的理论体系中已根本不成其为问题。但是,同时代的博大精深的科学大师,诸如洛伦兹、彭加勒,却热衷于同迈克耳孙-莫雷实验等以太漂移实验打交道,迷恋于做出种种构造性假设,建立他们的构造性理论——电子论和电子动力学。例如,洛伦兹1904年的著名论文尽管声称是以“基本假设”而不是以“特殊假设”为基础的论文,但事实上却包含有11个假设:假设有静止以太,假设静止电子是球形的,假设电子的电荷分布是均匀的,假设电子的全部质量都是电磁质量,假设运动电子收缩,假设电子之间的作用力与分子力相同等等。洛伦兹和彭加勒虽说走到了狭义相对论的大门口,但他们并没有打开这扇大门,其原因固然是多方面的。从方法论上讲,就在于他们运用的是传统的经验归纳法,而没有采用探索性的演绎法。在当时的科学发展的形势下,仅靠个别的经验事实进行归纳,是建立不起什么崭新的理论的。洛伦兹、彭加勒的电子论和电子动力学固然富丽堂皇,但毕竟只是经典物理学的最后的建筑物。它们虽然包罗万象,可是由于不适应科学发展的总趋势,最终还是被人们遗忘了,仅有历史的价值。

二、采用探索性的演绎法是科学发展的必然趋势

从文艺复兴到19世纪的经典科学,一般称为近代科学。在科学史上,这个漫长的时期主要是积累材料和归纳材料的时期。与这一科学发展状况相适应,产生了经典的科学哲学,它始于弗兰西斯•培根的归纳主义。培根认为,科学的发展是从个别上升到一般,从经验归纳出理论。他比喻说,只要及时采摘成熟的葡萄,科学的酒浆就会源源不断。到19世纪,整个科学一般说来还没有摆脱这种“原始”状态,因而经典科学哲学能够得以通过穆勒之手发展成为更完备的经验论形态,经验归纳法依然是正统的科学方法。

在物理学领域,这个时期的最大成就是牛顿力学和麦克斯韦的电动力学。牛顿力学虽则是超越了狭隘经验论的人类理智的伟大成就,但它又同人们的日常经验密切相关。力学中的许多概念都比较直观,可以直接在现实生活中找到某种原型。这种状况掩盖了基本概念和基本原理的思辨性质,甚至牛顿本人也深深陷入这一幻觉之中。他一再声称他“不作假设”,实际上却作了许多假设,他要求人们“必须把那些从各种现象中运用一般归纳法导出的命题看作是完全正确的”。19世纪的经典物理学也具有现象论和经验论的特征:它尽量使用那些接近经验的概念,因而在很大程度上必须放弃基础的统一性。热、电、光都用那些不同于力学量的各个状态的变数和物质常数来描述,至于要在它们的相互关系以及同时间的相互关系中去决定全部变数的任务,主要只能由经验来解决。麦克斯韦及其同代人,在这种表示方式中看到了物理学的终极目的,他们想像这个目的只能纯粹归纳地从经验得出,因为这样所使用的概念同经验比较接近。从认识论上看,穆勒和马赫大概就是根据这个理由来决定他们的立场的。总而言之,这个时期的科学家和科学哲学家大都以为,“理论应当用纯粹归纳法的方法来建立,而避免自由地创造性地创造概念;科学的状况愈原始,研究者要保留这种幻想就愈容易,因为他似乎是个经验论者。直至19世纪,许多人还相信牛顿的原则——“我不作假设'——应当是任何健全的自然科学的基础。”

但是,在某些个别的科学部门,已经悄悄地透进了新时代的曙光;尤其是非欧几何学,它仿佛故意向经验论示威一样,以毋庸置辩的方式显示了理性思维的强大威力和奇妙作用。彭加勒正是在《科学与假设》中通过对非欧几何学的深入研究以及对经典力学和经典物理学的慎密考察揭示出,科学的基本概念和原理不是经验的直接归纳,而只能以经验事实为指导,通过精神的自由活动(其产品即约定)来创造。通过研读彭加勒的科学哲学著作,尤其是通过创立狭义和广义相对论的科学实践,使爱因斯坦清楚地看到,人们可以在完全不同于牛顿的基础上,以更加令人满意和更加完备的方式,来考虑范围更广泛的经验事实。但是,完全撇开这种理论还是那种理论优越的问题不谈,基本原理的虚构特征却是完全明显的,因为我们能够指出两条根本不同的原理,而两者在很大程度上都同经验相符合。这—点同时又证明,要在逻辑上从经验推出力学的基本概念和基本假设的任何企图,都是要失败的。爱因斯坦还清楚地看到,相对论是说明理论科学在现展的基本特征的一个良好的例子。初始假设变得愈来愈抽象,离经验愈来愈远。另一方面,它更接近一切科学的伟大目标,即要从尽可能少的假设或者公理出发,通过逻辑的演绎,概括尽可能多的事实。同时,从公理引向经验事实或者可证实的结论的思路也就愈来愈长,愈来愈微妙。理论科学家在他探索理论时,就不得不愈来愈听从纯粹数学的、形式的考虑,因为实验家的物理经验不能把他提高到最抽象的领域中去。正是科学发展的这种理论化趋势,使爱因斯坦认识到:“科学一旦从它的原始阶段脱胎出来以后,仅仅靠着排列的过程已不能使理论获得进展。由经验材料作为引导。研究者宁愿提出一种思想体系,它——般地是在逻辑上从少数几个所谓公理的基本假定建立起来的。”他进而指出:“适用于科学幼年时代的以归纳为主的方法,正在让位给探索性的演绎法。”

三、爱因斯坦大胆运用探索性的演绎法的直接动因

只是在广义相对论建立之后,爱因斯坦才把探索性的演绎法作为一个方法论原则从理论上加以论述。可是,早在创立狭义相对论时,他就在研究中大胆运用这一科学方法了,并在思想上对它已有比较深刻的认识。促使爱因斯坦大胆运用探索性的演绎法的直接原因有两个:其一是赫兹、玻耳兹曼、彭加勒等人的思想影响,其二是当时的物理学现状使得他不能不那样做。

在联邦工业大学期间(1896~1900),爱因斯坦自学了赫兹、玻耳兹曼等科学大师们的著作。赫兹在他的名著《力学原理》(1894)中试图重构力学,为此他仅利用空间、时间和质量三个原始概念。赫兹的力学体系建立在通过科学家个人的“内在直觉规律”从经验引出的公理之上,它能够导出经验预言。赫兹认为“内在直觉规律”的功能像“康德意义上的先验判断”一样,并且声称他的力学重构是演绎系统,与牛顿的《原理》(全称《自然哲学的数学原理》)有许多相同的风格。在这个公理体系中,我们可以推演出与我们的观察记录相对照的可检验的结论,依据该结论与可观察的世界一致还是不一致,来决定这个体系是否正确。尽管爱因斯坦不赞同赫兹的隐质量概念和“把自然现象追溯到力学的主要定律”的长远目标,但是赫兹强调公理描述的威力却给他留下了深刻的印象。这种公理描述与其说在经验材料上预言理论结构,倒不如说在公理和直觉上预言理论结构。

爱因斯坦也自学了玻耳兹曼的《力学讲义》(1897)。在该书中,玻耳兹曼把力学作为物理学的核心,爱因斯坦当然不会同意这种看法的。但是,玻耳兹曼重构力学的方法的下述特点,一定会强烈地震撼爱因斯坦敏感的心弦:“恰恰是力学原理的不明晰性,在我看来不是同时以假设的智力图像为起点而得到的,而是从一开始就以与外部经验相联系的尝试而得到的。”玻耳兹曼的意思很清楚:力学原理的不明晰,在于经验归纳,而不在于智力图像。玻耳兹曼的“智力图像”概念比赫兹的“外部对象的图像或符号”更自由,爱因斯坦可能山此注意到,力学的发展已使原理凌驾于经验材料之上。

彭加勒在《科学与假设》(1902)中对约定主义的论述,对爱因斯坦的探索性的演绎法的形成必定大有裨益,爱因斯坦在“奥林比亚科学院”时期(1902~1904)曾和他的同伴索洛文、哈比希特一起研读过这本脍炙人口的畅销名著。彭加勒通过对数理科学的基础进行了敏锐的、批判性的审查和分析后得出:几何学的公理既非先验综合判断,亦非经验事实,它们原来都是约定。物理学尽管比较直接地以经验为基础,但它的一些基本原理也具有几何学公理那样的约定特征。例如惯性原理,它不是先验地支配我们的真理,否则希腊学者早就知道它了,它也不是经验的事实,因为人们从来也不能用不受外力的物体做实验,因而无法用实验证实或否证它。经过最终分析,它们化归为约定或隐蔽的定义。因此,彭加勒得出结论说:在数学及其相关的学科中,“可以看出自由约定的特征”;他进而指出:“约定是我们的精神的自由活动的产品”,“我们在所有可能的约定中进行选择时,要受实验事实的引导;但它仍是自由的,只是为了避免一切矛盾起见,才有所限制。”

彭加勒在考察了物理学的理论后认为,物理学有两类陈述——原理和定律。定律是实验的概括,它们相对于孤立的系统而言可以近似地被证实,原理是约定而成的公设,它们是十分普遍的、严格真实的,超越了实验所及的范围。彭加勒还阐述了约定主义的方法论意义。他说,当一个定律被认为由实验充分证实时,我们可以采取两种态度。我们可以把这个定律提交讨论,于是,它依然要受到持续不断的修正,毋庸置疑,这将仅仅以证明它是近似的而终结。或者,我们也可以通过选择这样一个约定使命题为真,从而把定律提升为原理。在彭加勒看来,经典力学和经典物理学的六大基本原理(迈尔原理即能量守恒原理、卡诺原理即能量退降原理、牛顿原理即作用与反作用原理、相对性原理、拉瓦锡原理即质量守恒原理、最小作用原理)就是这样形成的。

彭加勒提出约定主义并不是无缘无故的。在近代科学发展的早期,弗兰西斯•培根提出了经验归纳的新方法,这种方法对促进近代科学的发展起了巨大的作用,但后来却助长了狭隘经验事义的盛行。到19世纪,以惠威尔、穆勒为代表的“全归纳派”和以孔德、斯宾塞为代表的实证主义广为流行,把经验和归纳视为唯一可能的认识方法。到19世纪末,第二代的实证主义的代表人物马赫更是扬言要把一切“形而上学的东西”从科学中“排除掉”。另一方面,康德不满意经验论的归纳主义的阶梯,他把梯子颠倒过来,不是从经验上升到理论,而是以先天的“感性直观的纯形式”(时间和空间)和先天的“知性的纯粹概念或纯粹范畴(因果关系、必然性、可能性等十二个范畴)去组织后天经验,以构成绝对可靠的“先验综合知识”。彭加勒看到,无论是经验论还是先验论,都不能圆满地说明科学理论体系的特征。为了强调在从事实过渡到原理时,科学家应充分有发挥能动性的自由,他于是提出了约定主义。约定主义既要求摆脱狭隘的经验论,又要求摆脱经验论,它顺应了科学发展的潮流,反映了当时科学界自由创造、大胆假设的要求,在科学和哲学上都有其积极意义。

《科学与假设》一书对爱因斯坦的印象极深,他和同伴们花了好几个星期紧张地读完了它。爱因斯坦坦率地承认彭加勒对他的直接影响。他赞同“敏锐的深刻的思想家”彭加勒的约定主义观点,认为概念和公理是思维的自由创造,是理智的自由发明。他这样说过:“一切概念,甚至那些最接近经验韵概念,从逻辑观点看来,都是一些自由选择的约定。

一开始,爱因斯坦也对洛伦兹的电子论(是1895年的论文,而不是1904年的电子论的最终形式)发生过兴趣,这是一种构造性的理论。可是不久,他从普朗克的量子论中看到,辐射具有一种分子结构。这是同麦克斯韦理论相矛盾的,而且麦克斯韦理论也不能导致出正确的辐射压涨落。爱因斯坦在“自述”中谈到了他当时的转变:“早在1900年以后不久,即在普朗克的首创性工作以后不久,这类思考已使我清楚地看到:不论是力学还是热力学(除非在极限情况下)都不能要求严格有效。渐渐地我对那种根据已知事实用构造性的努力去发现真实定律的可能性感到绝望了。我努力得愈久,就愈加绝望,也就愈加确信,只有发现一个普遍的形式原理,才能使我们得到可靠的结果。”从此时起,爱因斯坦就断然决定用探索性的演绎法来解决问题。

四、爱因斯坦的探索性的演绎法的特色

作为科学推理的演绎法,可以说是源远流长了。早在古希腊时代,著名的哲学家、形式逻辑的创始人亚里士多德就提出了归纳和演绎这两种逻辑方法,并认为演绎推理的价值高于归纳推理。而古希腊名声最大的数学家欧几里得,在《几何原本》中把几何学系统化了,这部流传千古的名著就是逻辑演绎法的典范。牛顿在建立他的力学理论体系时虽然运用了归纳法,但其集大成著作《原理》的叙述方法却采用的是演绎法。爱因斯坦的探索性的演绎法绝不是这种古老的演绎法的简单照搬。他根据自己的科学研究实践,顺应当时理论科学发展的潮流,对演绎法作了重大发展,赋予了新的内容。也许是为了强调他的演绎法与传统的演绎法的不同,他在“演绎法”前面加上了限制性的定语——“探索性的”,这个定语也恰当地表明了他的演绎法的主要特征。与传统的演绎法相比,爱因斯坦的探索性的演绎法是颇有特色的。这主要表现在以下三个方面。

第一,明确地阐述了科学理论体系的结构,恰当地指明了思维同经验的联系问题,充分肯定了约定在建造理论体系时的重要作用。爱因斯坦把科学理论体系分为两大部分,其一是作为理论的基础的基本概念和基本原理,其二是由此推导出的具体结论。在爱因斯坦看来,那些不能在逻辑上进一步简化的基本概念和基本假设,是理论体系的根本部分,是整个理论体系的公理基础或逻辑前提。它们实际上“都是一些自由选择的约定”;它们“不能从经验中抽取出米,而必须自由地发明出来”。谈到思维同经验的联系问题时,爱因斯坦说:直接经验ε是已知的,A是假设或公理,由它们可以通过逻辑道路推导出各个个别的结论S;S然后可以同ε联系起来(用实验验明)。从心理状态方面来说,A是以ε为基础的。但是在A和ε之间不存在任何必然的逻辑联系,而只有通过非逻辑的方法——“思维的自由创造”(或约定)——才能找到理论体系的基础A。爱因斯坦明确指出:“物理学构成一种处在不断进化过程中的思想的逻辑体系。它的基础可以说是不能用归纳法从经验中提取出来的。而只能靠自由发明来得到。这种体系的根据(真理内容)在于导出的命题可由感觉经验来证实,而感觉经验对这基础的关系,只能直觉地去领悟。进化是循着不断增加逻辑基础简单性的方向前进的。为了要进一步接近这个目标,我们必须听从这样的事实:逻辑基础愈来愈远离经验事实,而且我们从根本基础通向那些同感觉经验相联系的导出命题的思想路线,也不断地变得愈来愈艰难、愈来愈漫长了。”

第二,大胆地提出了“概念是思维的自由创造”、“范畴是自由的约定”的命题,详细地阐述了从感觉经验到基本概念和基本原理的非逻辑途径。爱因斯坦指出,象马赫和奥斯特瓦尔德这样的具有勇敢精神和敏锐本能的学者,也因为哲学上的偏见而妨碍他们对事实做出正确的解释(指他们反对原子论)。这种偏见——至今还没有灭绝——就在于相信毋须自由的构造概念,事实本身能够而且应该为我们提供科学知识。这种误解之所以可能,是因为人们不容易认识到,经过验证和长期使用而显得似乎同经验材料直接相联系的那些概念,其实都是自由选择出来的。爱因斯坦认为,物理学家的最高使命就是要得到那些普遍的基本定律,由此世界体系就能用单纯的演绎法建立起来。要通向这些定律,并没有逻辑的道路,只有通过那种以对经验的共鸣的理解为依据的直觉,才能得到这些定律。”

为了从经验材料中得到基本原理。除了通过“以对经验的共鸣的理解为依据的直觉”外,爱因斯坦还指出可以通过“假设”、“猜测”、“大胆思辨”、“创造性的想像”、“灵感”、“幻想”、“思维的自由创造”、“理智的自由发明”、“自由选择的约定”等等。不管方法如何变化,它们都有—个共同点,即基本概念和基本原理只能通过非逻辑的途径自由创造出来。这样一来,基本概念和基本原理对于感觉经验而言在逻辑上是独立的。爱因斯坦认为二者的关系并不像肉汤同肉的关系,而倒有点像衣帽间牌子上的号码同大衣的关系。也正由于如此,从感觉经验得到基本概念和原理就是一项十分艰巨的工作,这也是探索性的演绎法的关键一步。因此,爱因斯坦要求人们“对于承担这种劳动的理论家,不应当吹毛求疵地说他是‘异想天开';相反,应当允许他有权去自由发挥他的幻想,因为除此以外就没有别的道路可以达到目的。他的幻想并不是无聊的白日做梦,而是为求得逻辑上最简单的可能性及其结论的探索。”

关于爱因斯坦所说的“概念是思维的自由创造”和“范畴是自由的约定”,其中的“自由”并非任意之谓,即不是随心所欲的杜撰.爱因斯坦认为,基本概念和基本原理的选择自由是一种特殊的自由。它完全不同作家写小说时的自由,它倒多少有点像一个人在猜一个设计得很巧妙的字谜时的那种自由。他固然可以猜想以无论什么字作为谜底,但是只有一个字才真正完全解决了这个字谜。显然,爱因斯坦所谓的“自由”,主要是指建立基本概念和基本原理时思维方式的自由、它们的表达方式的自由以及概括程度高低的自由,—般说来,它们包含的客观实在的内容则不能是任意的。这就是作为反映客观实在的人类理智结晶的科学之客观性和主观性的统一。诚如爱因斯坦所说:“科学作为一种现存的和完成的东西,是人们所知道的最客观的,同人无关的东西。但是,科学作为一种尚在制定中的东西,作为一种被迫求的目的,却同人类其他一切事业一样,是主观的,受心理状态制约的。”

第三,明确地把“内在的完备”作为评判理论体系的合法性和正确性的标准之一。在爱因斯坦看来,探索性的演绎法就是在实验事实的引导下,通过思维的自由创造,发明出公理基础,然后以此为出发点,通过逻辑演绎导出各个具体结论,从而构成完整的理论体系。但是,评判这个理论体系的合法性和正确性的标准是什么呢?爱因斯坦晚年在“自述”中对这个问题作了纲领性的回答。他认为,第一个标准是“外部的证实”,也就是说,理论不应当同经验事实相矛盾。这个要求初看起来似乎十分明显,但应用起来却非常伤脑筋。因为人们常常,甚至总是可以用人为的补充假设来使理论同事实相适应,从而坚持一种普遍的理论基础。但是,无论如何,这种观点所涉及的是用现成的经验事实采证实理论基础。这个标准是众所周知的,也是经常运用的。有趣的是爱因斯坦提出的第二个标准——“内在的完备”。它涉及的不是理论同观察材料的关系问题,而是关于理论本身的前提,关于人们可以简单地、但比较含糊地称之为前提(基本概念和基本原理)的“自然性”或者“逻辑简单性”。也就是说,这些不能在逻辑上进一步简化的元素要尽可能简单,并且在数目上尽可能少,同时不至于放弃对任何经验内容的适当表示。这个观点从来都在选择和评价各种理论时起着重大的作用,但是确切地把它表达出来却有很大困难。这里的问题不单是一种列举逻辑上独立的前提问题(如果这种列举是毫不含糊地可能的话),而是一种在不可通约的质之间作相互权衡的问题。其次,在几种基础同样“简单”的理论中,那种对理论体系的可能性质限制最严格的理论(即含有最确定论点的理论)被认为是比较优越的。理论的“内在的完备”还表现在:从逻辑的观点来看,如果一种理论并不是从那些等价的和以类似方式构造起来的理论中任意选出的,那么我们就给予这种理论以较高的评价。

篇6

中图分类号:G642.0文献标识码:A

Physics Professional Analysis

ZENG Daimin[1], LI Yong[2]

([1]Physics Department, Physics College, Chongqing University, Chongqing 400040;

[2]State Intellectual Property Bureau Patent Examination Coordination Center, Beijing 100190)

AbstractThis paper combine with the cultivation of students in Physics professional, takes a professional analysis on Physics major, including Physics professional direction settings, course setting, and cultivating specification as well as employment prospects of the students.

Key wordsPhysics; analyse; prospects

物理学是研究物质运动和相互作用的规律的科学,是除数学外最基本的一门学科。物理运动是自然界最普遍的一种现象,因此物理学研究的对象和内容就是宇宙间各种物质的性质、存在状态、各种物理运动形式及其转化现象、物质的内部结构及这些内部结构的组成部分,物理领域的各种基本相互作用及其规律。由于一切物理现象都在时间、空间中表现出来和发生运动和转化,所以物理学也要研究时间和空间的性质、联系等。 进行物理学研究,首先是观察各种客观物理现象,再从许多表象性的现象中,揭示基本规律,建立较为系统的理论。物理学研究除了要依靠好的科学方法外,还要取决于认知工具。工具越先进,研究效率越高,成果越显著。 物理学在发展过程中形成了一套完整的科学方法,它对其他学科的研究,乃至哲学发展,都有重要意义。①重庆大学物理学专业从2008年开始正式招生,到现在,第一届学生即将进入大四。通过这几年对物理学专业学生的培养,我们有一些体会,与同行共勉。

1 专业方向设置

1.1 理论物理方向

理论物理学从各类物理现象的普遍规律出发,运用数学理论和方法,系统深入的阐述有关概念,现象及其应用。理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。理论物理的研究领域涉及物理学所有分支的基本理论问题。理论物理是在实验现象的基础上,以理论的方法和模型研究基本粒子、原子核、原子、分子等物质运动的基本规律,从而解决学科本身和在高科技探索中提出的基本理论问题。重庆大学物理学院理论物理方向目前包括:高能物理、引力波、天体物理、量子信息与量子通信等几个分支。

1.2 凝聚态物理方向

凝聚态物理学是从微观角度出发,研究由大量粒子(原子、分子、离子、电子)组成的凝聚态的结构、动力学过程及其与宏观物理性质之间的联系的一门学科。凝聚态物理是以固体物理为基础的外向延拓。凝聚态物理的研究对象除晶体、非晶体与准晶体等固相物质外还包括从稠密气体、液体以及介于液态和固态之间的各类居间凝聚相,例如液氦、液晶、熔盐、液态金属、电解液、玻璃、凝胶等。经过半个世纪的发展,目前已形成了比固体物理学更广泛更深入的理论体系。特别是上世纪八十年代以来,凝聚态物理学取得了巨大进展,研究对象日益扩展,更为复杂。一方面传统的固体物理各个分支如金属物理、半导体物理、磁学、低温物理和电介质物理等的研究更深入,各分支之间的联系更趋密切;另一方面许 多新的分支不断涌现,如强关联电子体系物理学、无序体系物理学、准晶物理学、介观物理与团簇物理等。从而使凝聚态物理学成为当前物理学中最重要的分支学科之一。由于凝聚态物理的基础性研究往往与实际的技术应用有着紧密的联系,凝聚态物理学的成果是一系列新技术、新材料和新器件,在当今世界的高新科技领域起着关键性的不可替代的作用。

2 主干课程设置

重庆大学物理学专业的主干课程有力学:使学生比较系统地掌握力学基础知识,且能比较灵活加以应用。培养学生独立分析问题与解决问题能力,初步培养学生的唯物主义世界观。主要内容有质点运动学、牛顿运动定律、动量守恒定律和动量定理、功和能与碰撞问题、角动量、刚体力学、振动和波。热学:使学生掌握物质热运动形态的规律性和热运动与机械运动,电磁运动等其它基本运动形式之间转化的规律性。掌握统计规律性和统计的方法以及物性方面的知识,培养学生分析问题和解决问题的能力。主要内容有热力学第零、第一、第二定律和熵、分子运动论、输运过程、固体和液体及相变。电磁学:使学生全面地、系统地了解和掌握电磁运动的基本现象、基本概念和基本规律,具有一定的分析和解决电磁问题的能力,为后继课程奠定必要的基础。主要内容有静电场、静电场中导体和电介质。稳恒电流、稳恒磁场、电磁感应、磁介质、交流电初步、麦克斯韦电磁理论和电磁波、电磁单位制。光学:使学生比较系统地掌握光学的基本知识,主要讲授几何光学、波动光学、量子光学初步和光学应用。原子物理学:使学生掌握原子结构的性质和一般规律,掌握和了解核的性质与核能利用,了解粒子的基本性质。讲授卢瑟福模型、氢原子的玻尔理论、量子力学初步、原子的精细结构、多电子原子、X射线、原子核物理概论。理论力学:使学生掌握力学的基本理论,培养学生理性思维能力。讲授质点力学、质点组力学、刚体力学、非惯性系动力学与分析力学等基本理论。热力学与统计物理:使学生掌握物质的热运动规律及热运动对物质宏观性质的影响。讲授热力学的基本定律,热力学函数、平衡及稳定条件,相平衡及化学平衡,不可逆过程热力学,最可几统计法――玻尔兹曼分布、费米分布、玻色分布,气体和固体的热容量理论,金属中的电子气体、平衡辐射,系统理论,热力学的统计表达式,非理想气体态式,涨落理论,非平衡态统计物理简介。电动力学:使学生掌握电磁场的基本属性及运动规律以及它和带电物质之间的相互作用。讲授电磁现象的普遍规律,静电场和稳定电流磁场,电磁波的传播,电磁波的辐射,狭义相对论及带电粒子和电磁场的相互作用。量子力学:了解微观客体运动特点,初步掌握量子力学的基本原理和方法。课程内容包括波函数、薛定鄂方程,量子力学中的力学量,态和表象理论,微扰理论等。固体物理:初步掌握固体物理的基本原理和特点。课程内容包括晶体、晶体的缺陷和扩散、晶体振动、相图、能带论、金属和半导体电子论、固体的磁性和介电性等。数学物理方法:掌握有关复变函数、复变函数的积分、幂级数展开、留数定理、傅里叶级数、积分变换、数学物理方程定解问题、分离变数法、二阶常微分方程的级数解法、本征值问题、球函数、柱函数、格林函数、积分变换法等数学物理方法的基本知识。

3 培养规格及要求

通过四年的物理学专业学习,要求学生掌握数学的基本理论和基本方法,具有较高的数学修养;掌握坚实的、系统的物理学基础理论及较广泛的物理学基本知识和基本实验方法,具有一定的基础科学研究能力和应用开发能力;了解相近专业的一般原理和知识;了解物理学发展的前沿和科学发展的总体趋势;了解国家科学技术、知识产权等有关政策和法规;掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。具有计算机应用的基本技能。较熟练地掌握一门外国语言,具有良好的听、读、写作和会话能力,能够较顺利地阅读本专业的外文资料。

4 学生就业前景分析

重庆大学物理学专业的培养目标是:培养具有宽厚扎实的物理学基础、综合素质优秀,并且具有良好数学基础和实验技能,能在物理学或相关科学技术领域中从事科研、教学、技术和相关管理工作的高素质专门人才;培养良好的创新意识和科学的思维方式,以及分析和解决实际问题的能力以适应学科交叉和社会的各种需要。

物理学专业学生毕业后主要从事以下一些行业:(1)继续物理方向的深造,成为一名物理学家、物理教师。(2)从事与物理相关的一些工作,如技术工程师、发明家、研究助理等。(3)与物理关系不大的一些行业,如公务员、管理人员等。就业领域主要是:科研院所、高等院校、企事业单位、政府机关等。

总之,重庆大学成立物理学专业的主要目的是发现与培养真正热爱物理的好苗子,让他们打好基础,再继续深造,为物理学的发展做出贡献。在学习的过程中,有部分同学发现自己并不是很适合学物理,可以申请转专业,找到适合自己发展的方向。最后留下来的绝大部分同学都会继续读研深造,向着他们心中神圣的物理殿堂继续努力。实践表明,物理学专业的学生物理基础打得非常坚实,为将来的继续深造做好了准备,即将毕业的学生将有部分保送到中国科学院及各大高校,其余的同学也成为了本校硕士生导师争抢的对象。物理学专业的培养是成功的,并且也已经成为重庆大学的一个优势特色专业,它将为全国培养和输送更多、更好的物理方面人才。

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探索性的演绎法是理论物理学的重要方法。在爱因斯坦看来,理论物理学的完整体系是由概念,被认为对这些概念是有效的基本原理(亦称基本假设、基本公设、基本定律等),以及用逻辑推理得到的结论这三者所构成的。因此,理论物理学家所运用的方法,就在于那些作为基础的基本原理,从而导出结论;于是,他的工作可分为两部分:他首先必须发现原理,然后从这些原理推导出结论。对于其中第二步工作,他在学生已得到很好的训练和准备。因此,如果在某一领域中或者某一组相互联系的现象中,他的第一个已经得到解决,他就一定能够成功。可是第一步工作,即建立一些可用来作为演绎的出发点的原理,却具有完全不同的性质。这里并没有可以的和可以系统地用来达到的的方法。科学家必须在庞杂的经验事实中间抓住某些可精密公式来表示的普遍特征,由此探求界的普遍原理。

爱因斯坦指出,一旦找到了作为逻辑推理前提的基本理,那么通过逻辑演绎,推理就一个接着一个地涌现出来它们往往显示出一些预料不到的关系,远远超出这些原理依据的实在的范围。但是,只要这些用来作为演绎出发点原理尚未得出,个别经验事实对理论家是毫无用处的。实际上,单靠一些从经验中抽象出来的孤立的普遍定律,他甚至么也做不出来。在他没有揭示出那些能作为演绎推理基础原理之前,他在经验的个别结果面前总是无能为力。

爱因斯坦把物理学理论分为两种不同的类型,其中之一是“原理理论”。建立这种理论使用的是方法,而不综合方法。形成它们的基础和出发点的元素,不是用假设造出来的,而是在经验中发现到的,它们是自然过程的普遍特征,即原理。这些原理给出了各个过程或者它们的理论表述所必须满足的数学形式的判据。热力学就是这样力图用分析的方法,从永动机不可能这一普遍经验得到的事实出发,推导出一些为各个事件都必须满足的必然条件。用探索的演绎法建立起来的相对论,就属于“原理理论”。但是物理学理论大多数是构造性的。它们企图从比较简单的式体系出发,并以此为材料,对比较复杂的现象构造出一幅图像。气体分子运动论就是这样力图把机械的、热的和扩散的过程都归结为分子运动——即用分子假设来构造这些过程。当我们说,我们已经成功地了解一群自然过程,我们的思想必然是指,概括这些过程的构造性的理论已经建立起来了。爱因斯坦认为,构造性理论的优点是完备,有适应性和明确,原理理论的优点则是逻辑上完整和基础巩固。([1],pp.109~110)

相对论就是爱因斯坦自觉地运用探索性演绎法的杰作。它不仅以其革命性的新观念和卓有成效的理论结果为人津津乐道,而且它所体现出的科学方法的新颖、精湛以及理论的逻辑结构的严谨,也令人叹为观止。爱因斯坦在创立狭义相对论(1905)时,他依据的仅仅是光行差现象和斐索实验这两个并不充分的实验材料,著名的二阶以太漂移实验即迈克耳孙-莫雷实验,对他并没有直接。他主要通过对16岁时想到的“追光”思想实验的沉思,对经典力学和经典电动力学基础的深入考察,发挥了思维的自由创造,提出了两个基本假设——相对性原理和光速不变原理(美国著名科学史家霍耳顿认为,在狭义相对论中,除了被提高为公设的两个基本原理外,爱因斯坦还作了另外四个假定:一是关于空间的各向同性和均匀性,另外三个是定义钟的同步的三个逻辑性质。霍耳顿的学生米勒后来指出,另外的四个假定也是两个基本原理的必然结果,他们不是独立的假设。参见[3],p.196)。然后,他以此为逻辑前提,接二连三地推导出了关于运动学和电动力学的结论,著名的质能关系式是他先前根本没有料想到的,这些结论大大超出了两个原理所依据的实在的范围。广义相对论(1915)的建立也是这样。作为广义相对论的两个基本原理,即广义相对性原理和等效原理,前者是爱因斯坦基于把相对性原理贯彻到底的信念(从惯性系推广到加速系)提出的,后者是依据厄缶实验(惯性质量等于引力质量)和升降机思想实验提出的。

在1905年,由于爱因斯坦采用了探索性的演绎法,从而使他能够高屋建瓴、势如破竹,一举砍断了哥尔提阿斯死结(哥尔提阿斯是古代夫利基阿国王,相传他曾把自己的车乘的辕与轭用绳结系住,死得无法解开,声言能解开此死结者,得以结治亚细亚。这个死结后来被亚历山大大帝用剑砍断),开拓了一个奇妙的新世界。那些恼人的以太漂移实验,那些使人迷惑不解的单极电机电动势的“位置”问题,在爱因斯坦的理论体系中已根本不成其为问题。但是,同时代的博大精深的科学大师,诸如洛伦兹、彭加勒,却热衷于同迈克耳孙-莫雷实验等以太漂移实验打交道,迷恋于做出种种构造性假设,建立他们的构造性理论——论和电子动力学。例如,洛伦兹1904年的著名论文尽管声称是以“基本假设”而不是以“特殊假设”为基础的论文,但事实上却包含有11个假设:假设有静止以太,假设静止电子是球形的,假设电子的电荷分布是均匀的,假设电子的全部质量都是电磁质量,假设运动电子收缩,假设电子之间的作用力与分子力相同等等。洛伦兹和彭加勒虽说走到了狭义相对论的大门口,但他们并没有打开这扇大门,其原因固然是多方面的。从方法论上讲,就在于他们运用的是传统的经验归纳法,而没有采用探索性的演绎法。在当时的科学的形势下,仅靠个别的经验事实进行归纳,是建立不起什么崭新的理论的。洛伦兹、彭加勒的电子论和电子动力学固然富丽堂皇,但毕竟只是经典物理学的最后的建筑物。它们虽然包罗万象,可是由于不适应科学发展的总趋势,最终还是被人们遗忘了,仅有的价值。

二、采用探索性的演绎法是科学发展的必然趋势

从文艺复兴到19世纪的经典科学,一般称为近代科学。在科学史上,这个漫长的时期主要是积累材料和归纳材料的时期。与这一科学发展状况相适应,产生了经典的科学哲学,它始于弗兰西斯•培根的归纳主义。培根认为,科学的发展是从个别上升到一般,从经验归纳出理论。他比喻说,只要及时采摘成熟的葡萄,科学的酒浆就会源源不断。到19世纪,整个科学一般说来还没有摆脱这种“原始”状态,因而经典科学哲学能够得以通过穆勒之手发展成为更完备的经验论形态,经验归纳法依然是正统的科学方法。

在物理学领域,这个时期的最大成就是牛顿力学和麦克斯韦的电动力学。牛顿力学虽则是超越了狭隘经验论的人类理智的伟大成就,但它又同人们的日常经验密切相关。力学中的许多概念都比较直观,可以直接在现实生活中找到某种原型。这种状况掩盖了基本概念和基本原理的思辨性质,甚至牛顿本人也深深陷入这一幻觉之中。他一再声称他“不作假设”,实际上却作了许多假设,他要求人们“必须把那些从各种现象中运用一般归纳法导出的命题看作是完全正确的”。19世纪的经典物理学也具有现象论和经验论的特征:它尽量使用那些接近经验的概念,因而在很大程度上必须放弃基础的统一性。热、电、光都用那些不同于力学量的各个状态的变数和物质常数来描述,至于要在它们的相互关系以及同时间的相互关系中去决定全部变数的任务,主要只能由经验来解决。麦克斯韦及其同代人,在这种表示方式中看到了物理学的终极目的,他们想像这个目的只能纯粹归纳地从经验得出,因为这样所使用的概念同经验比较接近。从认识论上看,穆勒和马赫大概就是根据这个理由来决定他们的立场的。总而言之,这个时期的科学家和科学哲学家大都以为,“理论应当用纯粹归纳法的方法来建立,而避免自由地创造性地创造概念;科学的状况愈原始,研究者要保留这种幻想就愈容易,因为他似乎是个经验论者。直至19世纪,许多人还相信牛顿的原则——“我不作假设''''——应当是任何健全的自然科学的基础。”([1],p.309)

但是,在某些个别的科学部门,已经悄悄地透进了新时代的曙光;尤其是非欧几何学,它仿佛故意向经验论示威一样,以毋庸置辩的方式显示了理性思维的强大威力和奇妙作用。彭加勒正是在《科学与假设》中通过对非欧几何学的深入研究以及对经典力学和经典物理学的慎密考察揭示出,科学的基本概念和原理不是经验的直接归纳,而只能以经验事实为指导,通过精神的自由活动(其产品即约定)来创造。通过研读彭加勒的科学哲学著作,尤其是通过创立狭义和广义相对论的科学实践,使爱因斯坦清楚地看到,人们可以在完全不同于牛顿的基础上,以更加令人满意和更加完备的方式,来考虑范围更广泛的经验事实。但是,完全撇开这种理论还是那种理论优越的问题不谈,基本原理的虚构特征却是完全明显的,因为我们能够指出两条根本不同的原理,而两者在很大程度上都同经验相符合。这—点同时又证明,要在逻辑上从经验推出力学的基本概念和基本假设的任何企图,都是要失败的。爱因斯坦还清楚地看到,相对论是说明理论科学在发展的基本特征的一个良好的例子。初始假设变得愈来愈抽象,离经验愈来愈远。另一方面,它更接近一切科学的伟大目标,即要从尽可能少的假设或者公理出发,通过逻辑的演绎,概括尽可能多的事实。同时,从公理引向经验事实或者可证实的结论的思路也就愈来愈长,愈来愈微妙。理论科学家在他探索理论时,就不得不愈来愈听从纯粹数学的、形式的考虑,因为实验家的物理经验不能把他提高到最抽象的领域中去。正是科学发展的这种理论化趋势,使爱因斯坦认识到:“科学一旦从它的原始阶段脱胎出来以后,仅仅靠着排列的过程已不能使理论获得进展。由经验材料作为引导。研究者宁愿提出一种思想体系,它——般地是在逻辑上从少数几个所谓公理的基本假定建立起来的。”([1],p.115),他进而指出:“适用于科学幼年时代的以归纳为主的方法,正在让位给探索性的演绎法。”([1],p.262)

三、爱因斯坦大胆运用探索性的演绎法的直接动因

只是在广义相对论建立之后,爱因斯坦才把探索性的演绎法作为一个论原则从上加以论述。可是,早在创立狭义相对论时,他就在中大胆运用这一方法了,并在思想上对它已有比较深刻的认识。促使爱因斯坦大胆运用探索性的演绎法的直接原因有两个:其一是赫兹、玻耳兹曼、彭加勒等人的思想,其二是当时的物现状使得他不能不那样做。

在联邦大学期间(1896~1900),爱因斯坦自学了赫兹、玻耳兹曼等科学大师们的著作。赫兹在他的名著《力学原理》(1894)中试图重构力学,为此他仅利用空间、时间和质量三个原始概念。赫兹的力学体系建立在通过科学家个人的“内在直觉”从经验引出的公理之上,它能够导出经验预言。赫兹认为“内在直觉规律”的功能像“康德意义上的先验判断”一样,并且声称他的力学重构是演绎系统,与牛顿的《原理》(全称《的数学原理》)有许多相同的风格。在这个公理体系中,我们可以推演出与我们的观察记录相对照的可检验的结论,依据该结论与可观察的世界一致还是不一致,来决定这个体系是否正确。尽管爱因斯坦不赞同赫兹的隐质量概念和“把自然现象追溯到力学的主要定律”的长远目标,但是赫兹强调公理描述的威力却给他留下了深刻的印象。这种公理描述与其说在经验材料上预言理论结构,倒不如说在公理和直觉上预言理论结构。

爱因斯坦也自学了玻耳兹曼的《力学讲义》(1897)。在该书中,玻耳兹曼把力学作为物理学的核心,爱因斯坦当然不会同意这种看法的。但是,玻耳兹曼重构力学的方法的下述特点,一定会强烈地震撼爱因斯坦敏感的心弦:“恰恰是力学原理的不明晰性,在我看来不是同时以假设的智力图像为起点而得到的,而是从一开始就以与外部经验相联系的尝试而得到的。”([2],p.127)玻耳兹曼的意思很清楚:力学原理的不明晰,在于经验归纳,而不在于智力图像。玻耳兹曼的“智力图像”概念比赫兹的“外部对象的图像或符号”更自由,爱因斯坦可能山此注意到,力学的已使原理凌驾于经验材料之上。

彭加勒在《科学与假设》(1902)中对约定主义的论述,对爱因斯坦的探索性的演绎法的形成必定大有裨益,爱因斯坦在“奥林比亚科学院”时期(1902~1904)曾和他的同伴索洛文、哈比希特一起研读过这本脍炙人口的畅销名著。彭加勒通过对数理科学的基础进行了敏锐的、批判性的审查和后得出:几何学的公理既非先验综合判断,亦非经验事实,它们原来都是约定。物理学尽管比较直接地以经验为基础,但它的一些基本原理也具有几何学公理那样的约定特征。例如惯性原理,它不是先验地支配我们的真理,否则希腊学者早就知道它了,它也不是经验的事实,因为人们从来也不能用不受外力的物体做实验,因而无法用实验证实或否证它。经过最终分析,它们化归为约定或隐蔽的定义。因此,彭加勒得出结论说:在数学及其相关的学科中,“可以看出自由约定的特征”;他进而指出:“约定是我们的精神的自由活动的产品”,“我们在所有可能的约定中进行选择时,要受实验事实的引导;但它仍是自由的,只是为了避免一切矛盾起见,才有所限制。”

彭加勒在考察了物理学的理论后认为,物理学有两类陈述——原理和定律。定律是实验的概括,它们相对于孤立的系统而言可以近似地被证实,原理是约定而成的公设,它们是十分普遍的、严格真实的,超越了实验所及的范围。彭加勒还阐述了约定主义的方法论意义。他说,当一个定律被认为由实验充分证实时,我们可以采取两种态度。我们可以把这个定律提交讨论,于是,它依然要受到持续不断的修正,毋庸置疑,这将仅仅以证明它是近似的而终结。或者,我们也可以通过选择这样一个约定使命题为真,从而把定律提升为原理。在彭加勒看来,经典力学和经典物理学的六大基本原理(迈尔原理即能量守恒原理、卡诺原理即能量退降原理、牛顿原理即作用与反作用原理、相对性原理、拉瓦锡原理即质量守恒原理、最小作用原理)就是这样形成的。

彭加勒提出约定主义并不是无缘无故的。在近代科学发展的早期,弗兰西斯•培根提出了经验归纳的新方法,这种方法对促进近代科学的发展起了巨大的作用,但后来却助长了狭隘经验事义的盛行。到19世纪,以惠威尔、穆勒为代表的“全归纳派”和以孔德、斯宾塞为代表的实证主义广为流行,把经验和归纳视为唯一可能的认识方法。到19世纪末,第二代的实证主义的代表人物马赫更是扬言要把一切“形而上学的东西”从科学中“排除掉”。另一方面,康德不满意经验论的归纳主义的阶梯,他把梯子颠倒过来,不是从经验上升到理论,而是以先天的“感性直观的纯形式”(时间和空间)和先天的“知性的纯粹概念或纯粹范畴(因果关系、必然性、可能性等十二个范畴)去组织后天经验,以构成绝对可靠的“先验综合知识”。彭加勒看到,无论是经验论还是先验论,都不能圆满地说明科学理论体系的特征。为了强调在从事实过渡到原理时,科学家应充分有发挥能动性的自由,他于是提出了约定主义。约定主义既要求摆脱狭隘的经验论,又要求摆脱经验论,它顺应了科学发展的潮流,反映了当时科学界自由创造、大胆假设的要求,在科学和哲学上都有其积极意义。

《科学与假设》一书对爱因斯坦的印象极深,他和同伴们花了好几个星期紧张地读完了它。爱因斯坦坦率地承认彭加勒对他的直接影响。他赞同“敏锐的深刻的思想家”彭加勒的约定主义观点,认为概念和公理是思维的自由创造,是理智的自由发明。他这样说过:“一切概念,甚至那些最接近经验韵概念,从逻辑观点看来,……都是一些自由选择的约定,……([1],p.6)

一开始,爱因斯坦也对洛伦兹的论(是1895年的论文,而不是1904年的电子论的最终形式)发生过兴趣,这是一种构造性的理论。可是不久,他从普朗克的量子论中看到,辐射具有一种分子结构。这是同麦克斯韦理论相矛盾的,而且麦克斯韦理论也不能导致出正确的辐射压涨落。爱因斯坦在“自述”中谈到了他当时的转变:“早在1900年以后不久,即在普朗克的首创性工作以后不久,这类思考已使我清楚地看到:不论是力学还是热力学(除非在极限情况下)都不能要求严格有效。渐渐地我对那种根据已知事实用构造性的努力去发现真实定律的可能性感到绝望了。我努力得愈久,就愈加绝望,也就愈加确信,只有发现一个普遍的形式原理,才能使我们得到可靠的结果。”([1],p.23)从此时起,爱因斯坦就断然决定用探索性的演绎法来解决。

四、爱因斯坦的探索性的演绎法的特色

作为科学推理的演绎法,可以说是源远流长了。早在古希腊,著名的哲学家、形式逻辑的创始人亚里士多德就提出了归纳和演绎这两种逻辑方法,并认为演绎推理的价值高于归纳推理。而古希腊名声最大的数学家欧几里得,在《几何原本》中把几何学系统化了,这部流传千古的名著就是逻辑演绎法的典范。牛顿在建立他的力学理论体系时虽然运用了归纳法,但其集大成著作《原理》的叙述方法却采用的是演绎法。爱因斯坦的探索性的演绎法绝不是这种古老的演绎法的简单照搬。他根据自己的科学研究实践,顺应当时理论科学发展的潮流,对演绎法作了重大发展,赋予了新的。也许是为了强调他的演绎法与传统的演绎法的不同,他在“演绎法”前面加上了限制性的定语——“探索性的”,这个定语也恰当地表明了他的演绎法的主要特征。与传统的演绎法相比,爱因斯坦的探索性的演绎法是颇有特色的。这主要表现在以下三个方面。

第一,明确地阐述了科学理论体系的结构,恰当地指明了思维同经验的联系问题,充分肯定了约定在建造理论体系时的重要作用。爱因斯坦把科学理论体系分为两大部分,其一是作为理论的基础的基本概念和基本原理,其二是由此推导出的具体结论。在爱因斯坦看来,那些不能在逻辑上进一步简化的基本概念和基本假设,是理论体系的根本部分,是整个理论体系的公理基础或逻辑前提。它们实际上“都是一些自由选择的约定”;它们“不能从经验中抽取出米,而必须自由地发明出来”([1],pp.6,315)。谈到思维同经验的联系问题时,爱因斯坦说:直接经验ε是已知的,A是假设或公理,由它们可以通过逻辑道路推导出各个个别的结论S;S然后可以同ε联系起来(用实验验明)。从心理状态方面来说,A是以ε为基础的。但是在A和ε之间不存在任何必然的逻辑联系,而只有通过非逻辑的方法——“思维的自由创造”(或约定)——才能找到理论体系的基础A。爱因斯坦明确指出:“物理学构成一种处在不断进化过程中的思想的逻辑体系。它的基础可以说是不能用归纳法从经验中提取出来的。而只能靠自由发明来得到。这种体系的根据(真理内容)在于导出的命题可由感觉经验来证实,而感觉经验对这基础的关系,只能直觉地去领悟。进化是循着不断增加逻辑基础简单性的方向前进的。为了要进一步接近这个目标,我们必须听从这样的事实:逻辑基础愈来愈远离经验事实,而且我们从根本基础通向那些同感觉经验相联系的导出命题的思想路线,也不断地变得愈来愈艰难、愈来愈漫长了。”([1],p.372)

第二,大胆地提出了“概念是思维的自由创造”、“范畴是自由的约定”([1],pp.407,471)的命题,详细地阐述了从感觉经验到基本概念和基本原理的非逻辑途径。爱因斯坦指出,象马赫和奥斯特瓦尔德这样的具有勇敢精神和敏锐本能的学者,也因为哲学上的偏见而妨碍他们对事实做出正确的解释(指他们反对原子论)。这种偏见——至今还没有灭绝——就在于相信毋须自由的构造概念,事实本身能够而且应该为我们提供科学知识。这种误解之所以可能,是因为人们不容易认识到,经过验证和长期使用而显得似乎同经验材料直接相联系的那些概念,其实都是自由选择出来的。爱因斯坦认为,物理学家的最高使命就是要得到那些普遍的基本定律,由此世界体系就能用单纯的演绎法建立起来。要通向这些定律,并没有逻辑的道路,只有通过那种以对经验的共鸣的理解为依据的直觉,才能得到这些定律。”([1],p,102)

为了从经验材料中得到基本原理。除了通过“以对经验的共鸣的理解为依据的直觉”外,爱因斯坦还指出可以通过“假设”、“猜测”、“大胆思辨”、“创造性的想像”、“灵感”、“幻想”、“思维的自由创造”、“理智的自由发明”、“自由选择的约定”等等。不管方法如何变化,它们都有—个共同点,即基本概念和基本原理只能通过非逻辑的途径自由创造出来。这样一来,基本概念和基本原理对于感觉经验而言在逻辑上是独立的。爱因斯坦认为二者的关系并不像肉汤同肉的关系,而倒有点像衣帽间牌子上的号码同大衣的关系。也正由于如此,从感觉经验得到基本概念和原理就是一项十分艰巨的工作,这也是探索性的演绎法的关键一步。因此,爱因斯坦要求人们“对于承担这种劳动的理论家,不应当吹毛求疵地说他是‘异想天开'''';相反,应当允许他有权去自由发挥他的幻想,因为除此以外就没有别的道路可以达到目的。他的幻想并不是无聊的白日做梦,而是为求得逻辑上最简单的可能性及其结论的探索。”([1],pp.262~263)

关于爱因斯坦所说的“概念是思维的自由创造”和“范畴是自由的约定”,其中的“自由”并非任意之谓,即不是随心所欲的杜撰.爱因斯坦认为,基本概念和基本原理的选择自由是一种特殊的自由。它完全不同作家写小说时的自由,它倒多少有点像一个人在猜一个设计得很巧妙的字谜时的那种自由。他固然可以猜想以无论什么字作为谜底,但是只有一个字才真正完全解决了这个字谜。显然,爱因斯坦所谓的“自由”,主要是指建立基本概念和基本原理时思维方式的自由、它们的表达方式的自由以及概括程度高低的自由,—般说来,它们包含的客观实在的内容则不能是任意的。这就是作为反映客观实在的人类理智结晶的科学之客观性和主观性的统一。诚如爱因斯坦所说:“科学作为一种现存的和完成的东西,是人们所知道的最客观的,同人无关的东西。但是,科学作为一种尚在制定中的东西,作为一种被迫求的目的,却同人类其他一切事业一样,是主观的,受心理状态制约的。”([1],p.298)

第三,明确地把“内在的完备”作为评判理论体系的合法性和正确性的标准之一。在爱因斯坦看来,探索性的演绎法就是在实验事实的引导下,通过思维的自由创造,发明出公理基础,然后以此为出发点,通过逻辑演绎导出各个具体结论,从而构成完整的理论体系。但是,评判这个理论体系的合法性和正确性的标准是什么呢?爱因斯坦晚年在“自述”中对这个问题作了纲领性的回答([1],pp.10~11)。他认为,第一个标准是“外部的证实”,也就是说,理论不应当同经验事实相矛盾。这个要求初看起来似乎十分明显,但起来却非常伤脑筋。因为人们常常,甚至总是可以用人为的补充假设来使理论同事实相适应,从而坚持一种普遍的理论基础。但是,无论如何,这种观点所涉及的是用现成的经验事实采证实理论基础。这个标准是众所周知的,也是经常运用的。有趣的是爱因斯坦提出的第二个标准——“内在的完备”。它涉及的不是理论同观察材料的关系问题,而是关于理论本身的前提,关于人们可以简单地、但比较含糊地称之为前提(基本概念和基本原理)的“自然性”或者“逻辑简单性”。也就是说,这些不能在逻辑上进一步简化的元素要尽可能简单,并且在数目上尽可能少,同时不至于放弃对任何经验内容的适当表示。这个观点从来都在选择和评价各种理论时起着重大的作用,但是确切地把它表达出来却有很大困难。这里的问题不单是一种列举逻辑上独立的前提问题(如果这种列举是毫不含糊地可能的话),而是一种在不可通约的质之间作相互权衡的问题。其次,在几种基础同样“简单”的理论中,那种对理论体系的可能性质限制最严格的理论(即含有最确定论点的理论)被认为是比较优越的。理论的“内在的完备”还表现在:从逻辑的观点来看,如果一种理论并不是从那些等价的和以类似方式构造起来的理论中任意选出的,那么我们就给予这种理论以较高的评价。

爱因斯坦看到了“内在的完备”这一标准不容忽视、不可替代的特殊作用。他指出,当基本概念和基本原理距离直接可观察的东西愈来愈远,以致用事实来验证理论的含义就变得愈来愈困难和更费时日的时候,“内在的完备”标准对于理论的选择和评价就一定会起更大的作用。他还指出,只要数学上暂时还存在着难以克服的困难,而不能确立这个理论的经验内涵:逻辑的简单性就是衡量这个理论的价值的唯一准则,即使是一个当然还不充分的准则([1],pp.12、501)。爱因斯坦的“内在完备”标准在某种程度上是不可言传的,但是它在像爱因斯坦这样的具有“以对经验的共鸣的理解为依据的直觉”的人的手中,却能够有效地加以运用,而且预言家们在判断理论的内在完备时,它们之间的意见往往是一致的。

在爱因斯坦创立狭义相对论和广义相对论的过程中,充分地体现了探索性的演绎法的这三个特色。前面我们已简单地涉及到这一点,这里我们只谈谈爱因斯坦从“内在的完备”这一标准的角度是如何对自己理论进行评价的。1906年,当德国实验物理学家宣称,他在1905年完成的关于高速电子(β射线)质量和速度关系的数据支持亚伯拉罕和布赫尔的“刚性球”电子论,而同洛伦兹-爱因斯坦的理论(电子在运动方向的直径会随速度的增加而收缩)不相容,彭加勒立即发生了动摇,认为相对性原理不再具有我们先前赋予它的那种重要的价值。洛伦兹表现得更是十分悲观,他在1906年3月8日致彭加勒的信中说:“不幸的是,我的电子扁缩假设同考夫曼的新结果发生了矛盾,因此我必须放弃它,我已到了山穷水尽的地步。在我看来,似乎不可能建立起一种要求平移对电学和光学现象完全不产生影响的理论。”([2],p.334)爱因斯坦的态度则截然相反,他对自己的理论的“内在的完备”抱有信心。他在1907年发表的长篇论文中指出:考大曼的实验结果同狭义相对论的“这种系统的偏离,究竟是由于没有考虑到的误差,还是由于相对论的基础不符合事实,这个问题只有在有了多方面的观测资料以后,才能足够可靠地解决。”他认为“刚性球”电子论在“颇大程度上是由于偶然碰巧与实验结果相符,因为它们关于运动电子质量的基本假设不是从了大量现象的理论体系得出来的。”正由于狭义相对论的理论前提的简单性大,它涉及的事物的种类多,它的应用范围广,它给人的印象深,所以爱因斯坦才对自己的理论坚信不疑,要知道当时还没有确凿的实验事实证实这种具有思辨性的理论。谈到广义相对论的“内在的完备”,爱因斯坦说:“这理论主要吸引人的地方在于逻辑上的完整性。从它推出的许多结论中,只要有一个被证明是错误的,它就必须被抛弃,要对它进行修改而不摧毁其整个结构,那似乎是不可能的。”([1],p.113)他甚至说过这样的话:当1919年的日蚀观测证明了他关于光线弯曲的推论时,他一点也不惊奇。要是这件事没有发生,他倒会是非常惊讶的。

探索性的演绎法是爱因斯坦的主导哲学思想——唯物论的唯理论——的一个重要组成部分。可贵的是,爱因斯坦在这里并没有排斥或漠视经验归纳法在科学中的地位。一方面,他认为纯粹思维可以把握实在;另一方面,又认为从来也没有一种理论是靠纯粹思辨发现的,他对构造性的理论也给予了较高的评价。爱因斯坦敢于正视矛盾的两极,在唯理论和经验论之间保持了一种微妙的、恰如其分的平衡,这正是他的高明之处。他提出的探索性的演绎法,只是强调“要大胆思辨,不要经验堆积”罢了,这是理论科学在20世纪发展的必然趋势,爱因斯坦则是率先表达了这一时代要求。

《爱因斯坦文集》第一卷,许良英等编译,商务印书馆,1978年第1版,第75~76页。

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H.S.塞耶编:《牛顿著作选》,上海人民出版社,1971年第1版,第6页。

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二美国教育统计中心的大学图书馆调查统计

1概况美国教育部下属美国教育统计中心(NationalCenterforEducationalStatistics,NCES)是专门收集、比较、分析和报道美国教育统计数据的主要联邦机构,提供持续的、可靠的、完整的和精确的各种教育指数[1]。大学图书馆调查(AcademicLibrariesSurvey,ALS)是美国教育统计中心的调查计划之一,调查统计美国所有能授予各类学位的大学的图书馆的资源、服务和经费等方面的精确信息,供联邦政府和州政府用于战略决策和预算计划。各类接受联邦资助的大学均有义务参与该项调查,因此,这一调查的参与率较高,是美国大学图书馆研究中首选的统计数据。大学图书馆调查始于1966年,开始基本上每三年调查一次,1988年起调整为每二年调查统计一次,是隶属于高等教育综合数据系统(TheIntegrat-edPostsecondaryEducationDataSystem,IPEDS)的一部分。数据的收集和处理由美国统计局承担,美国国家图书馆和信息科学委员会(NCLIS)和美国图书馆协会的研究和统计办公室(ALA-ORS)提供实质性指导。在1990年的大学图书馆调查改进工程中,每州委任一名馆员作为数据协调员,负责和IPEDS的数据协调员一起收集大学图书馆调查数据。2000年起,大学图书馆调查从高等教育综合数据系统中分离出来,成为独立的NCES的图书馆项目,同时采用了网上调查的方式。美国教育统计中心在其网站上公布其调查报告的公开版,也有纸质的报告,同时在网站上设有供各图书馆输入相应的查询范围以了解大学图书馆组的情况的页面,供使用者了解、对比参考使用。

2调查范围大学图书馆调查的范围目前是和高等教育综合数据系统相一致的,即能授予学位(含副学士学位,相当于我国的专科)的高中后教育机构。该调查对大学图书馆有如下定义:⑴有组织地收藏印刷文献或/和其他文献;⑵有经过训练的工作人员根据需要来组织、诠释这些文献,满足客户的信息、文化、娱乐和教育的需求;⑶有读者可以获得工作人员服务的固定的开放时间;⑷有必要的支持收藏、工作人员和开放时间的设施。根据这一定义,有的大学或和其他机构共享图书馆,或不符合上述定义,没有自己的图书馆,就不列入调查范围。2004年全美有3653所大学图书馆符合上述定义,其中87%的大学图书馆参与了调查[2]。和其他几个有名的高等教育机构名录,如每年修订的《美国图书馆目录》(AmericanLibrariesDirectory)、美国图书馆协会(ALA)认证的图书馆学教育计划、美国研究图书馆协会(ARL)、TheOberlinGroup、弗罗里达大学网站上的大学名录、美国律师协会认可的法律学校等大学名录等相比较,ALS的调查范围和它们的差距小于1%~3%之间[3],法律也规定接受国家财政拨款的公立院校图书馆有参加大学图书馆调查的义务,这都表明ALS是美国调查面最广参与率最高的大学图书馆调查。2000年前的几次调查参与率均超过94%,1998年达97%,这几年由于参与面扩大使得参与率有所下降。

3数据的隐私政策不将数据和参与者挂钩,调查参与者的身份无法从公布数据中通过推理和比对数据识别和推测出来,可以保护调查参与者的隐私权,鼓励参与积极性和提升数据的真实性。如当工作人员小于等于二人时,对工资福利这一数据隐藏处理。在美国有相关的法律规定要求,如1974年隐私法案、2002年教育科学改革法案、2001年美国爱国法案和2002年电子政府法案。因此美国教育统计中心的数据分公开和限制使用二个版本。公开的数据在保护合理的隐私的前提下,仍着眼于提供尽可能多的研究信息。公开版上无法看出单个大学图书馆的具体数据。限制使用的数据包含全部信息,只对NCES许可的研究者提供,但任何美国人都可以提出申请。申请人必须说明研究项目的情况、需要限制使用数据的理由和对数据保密的安全性计划,还有专业人员的姓名和职称、估计借阅时间、希望的计算机媒体格式等,在研究报告公开发表前必须首先让NCES过目。NCES审查申请时只要内容和完整性满足条件即释放限制使用数据,没有其他任何的特权或限制。

4调查数据的用途美国的大学图书馆的调查数据使用者为联邦、州和其他与决策有关的人员、议会、负责图书馆拨款的联邦机构、州教育部门、评估检查项目、图书馆管理者、学校管理者、高等教育政策规划者以及各图书馆协会等。数据主要用于为决策者提供计划和比较分析的依据,为各校工作人员提供计划和同组比较分析的依据。典型具体用途如:负责图书馆拨款的联邦机构用于评价图书馆的文献发展、资源共享和网络服务情况;州教育部门对图书馆在全国、地区和州的层次上进行比较;对高校进行评估检查中的质量评价;管理人员、学校管理者和政策制定者用于评价快速发展的技术对馆藏、预算和工作人员的影响;图书馆馆员和管理者用于评价制定有效利用资金的计划,有关工作人员的数据用于建立专业馆员和辅助人员的供需模型;图书馆协会用于对图书馆职业总体状况的评估,其他研究机构用于图书馆学的研究等。调查数据的用途不随国别有太大的差别,显然我国目前的大学图书馆调查统计数据尚没有发挥出其应有的作用。

5统计方法好的统计设计应该和同一领域内的其他调查相比,具有较高的质量、使用界面友好、去伪存真、编辑数据的时间尽可能缩短,统计结果尽快公布。

5.1统计期间以财政年度为该统计的时间,为上年一月到今年九月之间的任何连续的十二个月。由于各校的实际财政年度并不总是从1月1日到12月31日,与学年也不一定吻合,因此以各校的实际财政年度为准,避免了机械地以某一固定日期截止时可能会造成经费和使用情况脱节的报表。这一点,非常值得我们借鉴。

5.2调查的基本流程美国教育统计中心下属有技术工作组,由图书馆界专家中志愿者组成。这一顾问委员会对将要收集的数据的质量定下基准,对图书馆业内出现的革新和新特点对调查的影响提出建议。大学图书馆调查项目的工作人员以此编制调查表草案,最后报美国教育统计中心和高等教育综合数据系统的领导批准实施。批准后的调查表印刷后将通过每州的数据协调员发至各校,经过学校的负责各类数据的办公室转交到图书馆馆长手中,填报后直接寄送或通过电子方式传递到美国的统计局,从2000年起,美国大学图书馆调查采用网上调查的方式,每个馆直接通过NCES的网上数据收集程序将数据提交给美国统计局。数据经过技术处理后返回到美国教育统计中心。美国教育统计中心使用这些数据来公布统计报告,报告附有各类数据报表。

5.3数据的处理在八月份发出注册材料,调查表填报时间为十月到下一年的二月。数据的填报系统具有范围检查、总和检查、一致性检查,也就是说当各馆的填报数据超出合理范围,和该表其他部分矛盾时会有警示。汇总后的每一个州的数据也有和往年数据的比较检查、比例检查、项目总和比较检查。数据直接从各图书馆收集,因此数据的检查和质量控制和网上填表的图书馆工作人员有很大关系。大规模的调查不可避免地有部分数据缺失,不进行处理将无法形成有效的数据库。为形成一个完整的表格,对于未填报的空缺数据在编辑处理后用合理的数据来填充处理,一般采用以下方法填报。1)首先,当预期不改变时,引用上次调查的数据;2)当预期数值改变时,用去年值乘以组增长率中值;3)无法引用上次值时,使用当年组中值增长率;4)无法使用当年组中值增长率,使用当年组中值。调整数值时,具体值之和不等于总值,则调整具体值;若无总值,或总值需调整,则总值调整为各子值的和。所有未填报、推断出来的数据使用标识加以表明。对于一个学校有几个分校,在分校也有图书馆时,一般采取将分馆的数据累加起来并入主馆的统计中,此时尽管没有分馆的具体数据,仍应有分馆或共享有图书馆的记录,以便研究者了解情况。但当分校及分馆是独立运作时,应该各自填报。

5.4数据分类美国大学图书馆调查的数据报表以学校的多种分类方法提供全部数据和汇总数据,主要分类有:①按学校的性质分为公立和私立学校;②按学制分为少于四年制的和四年制及以上的,四年制及以上的又进一步分为学士、硕士和博士类学校;③按学生规模分为少于1500人、1500-4999人之间和5000人及以上的;④依据卡内基大学分类法将大学分为7类。另外,还提供按学校所在州划分的各种图书馆数据。除此外,数据报表还提供总值和生均值,提供体现分布情况的上下四分值和中值,这样就非常方便对统计数据的利用。同时,还有表格呈现每个项目问题的回复率,对于某一州的汇总数据若回复率低于85%,则研究者应该引起注意,考虑数据的普遍性问题。ARCL依学校类别提供指标的中间值、平均值、最高值和最低值。我国的大学图书馆统计数据,分类不够,不利于使用。这和我国的大学分类研究不够有一定关系。统计数据使用者要自己先分类后统计,非常麻烦、工作量很大,也有很多不易分辨的情况。

5.5时间美国的大学图书馆调查,涉及的学校数量很大,有三千多所图书馆参与调查,调查项目较多,统计结果比较丰富,不是简单的罗列,因此数据的收集和处理非常复杂,尽管如此,调查数据的遵循及早的原则,便于使用者的及时利用。为此,从调查表的发放、数据的收集、数据的处理、调查表的设计等多方面着手,使问题简洁便于理解,问题数量适中便于完成。从近几年的公布情况来看,1996年的统计数据在1999年10月公布,1998年的统计数据在2001年6月公布,2000年的统计数据在2003年11月公布,一般在三年不到的时间内。2002年的统计数据至今没有公布,据本人向该项目负责人了解,这是因为数据统计和处理过程中出现了差错,无法公布。作为弥补和遵循尽早的原则,2004年的统计数据在2006年11月就公布了第一时间的浏览版(FirstLook),其正文页数49页,仅为2000年统计报表91页的一半多一点。ACRL和ARL的数据,没有描述性文字,时间比NCES的时间短。

6调查表美国教育统计中心的大学图书馆调查表有以下几部分内容:(1)本调查表和上一调查年度的调查表的变化之处,便于填表人注意;(2)填表说明,具体指导填表要求;(3)调查表正文。

6.1调查表的变化为反映美国大学图书馆在服务、馆藏、经费以及工作人员等方面的不断变化的情况,大学图书馆调查(ALS)的每一调查年度的调查的项目及名称也随时代不断地变化。变化情况大体如表1[4]~[9]:从表1可以看出,调查表的变化反映出大学图书馆的发展变迁。调查项目的不断变迁,还有统计意义上的取舍原因,因此,在借鉴美国大学图书馆的调查表变化的时候,必须考虑到我国大学图书馆的具体情况。如其2002年删除的“纸质图书———种”的调查项目,对于美国大学图书馆来说,由于一直遵循单本购买的原则,因此,此项统计的意义有限。对于我国大学图书馆来说,图书复本一直没有统一认可的采购原则,特别是在近几年大学评估过程中,图书馆年增图书量较大,图书种数(复本量)的变化有很重要的观察价值。电子服务方面,1996年增加了很多问题,随着技术手段进步,诸如图书馆电子目录已经普及,原有的项目已失去统计意义,到2002年又取消了。当然,调查表中有一些项目是一直不变的,长期的调查数据可以很好地反映图书馆的运作情况。从表1还可以看出,调查表的项目或问题数量不是很大,并且还呈下降趋势。可以想见,一个项目繁多的调查无论意义有多么重大,参与者填表的积极性都会遭受严重的打击。

6.2调查表的填表说明每个填表人对调查项目问题的理解,在没有充分说明的情况下,既有无意的误解也有有意的曲解,填表者也可能选择不回答。因此调查表的用词除了必须简单明了,为避免误解,必须对调查表的项目名词逐项解释,对填表时需要注意的事项用文字、必要时通过举例的方法加以说明。所以,调查表的填表说明是调查表不可缺失的重要部分。举例来说,美国大学图书馆调查中,在馆藏中对于“图书、期刊合订本和其他纸质文献(含政府文件)”的解释是:任何印刷、打印、手写、油印等手段形成的,单独装订的单本物理实体,并且是经过编目、分类的,已经可以供使用的,而且通常是计入流通量的文献。复本、期刊合订本计入。本调查表将未分类但以字母顺序排列的期刊合订本也计入,但不包括缩微文献、地图、非印刷书写类型的文献和未编目的文献。无论政府文件是否单独上架,包含通过图书馆目录可以查询到的政府文件[10]。这就明确地区分出电子图书、数字图书,将已购待编和在编图书排斥在外。我国的高等教育基层统计在高等教育统计指标解释中对图书、资料的定义为:图书、资料是指学校图书馆以及院系(所)资料(情报)室拥有的正式出版的书籍和电子出版物(以万册为计量单位)[11]。比较之下,我国对图书的定义阐述不够详细。在没有充分说明的情况下,显然易造成统计数据的不正确。

6.3调查表正文在具体调查问题之前,首先是对填报资格的确认。调查表依据该调查对大学图书馆定义的四个条件(见上文第二节调查范围)进行提问,以确认填报者是统计范围内的大学图书馆。如果不是就不必继续填表了。调查表正文为调查的问题。以2006年的调查表为例,正文一共有八个部分,分述如下:第一部分,公共服务窗口的数量,1个问题。分馆和独立图书馆的数量(不包含主馆或中央馆)。第二部分,工作人员情况,7个问题。包括馆员、其他技术人员、其他有薪人员(不含学生助理工)、学生助理工四类人员的数量,馆员和其他技术人员、全馆所有工作人员二项人员数量的总和,以上六项均折算成全日制,以及这后四项对应的工资金额,再加上一项图书馆雇员的福利情况调查。第三部分,图书馆经费情况,13个问题。分工资、信息资源和运行费用三方面。工资为全馆所有工作人员的工资金额,同第二部分中的问题,1个问题。信息资源分为一次性购买的图书、期刊合订本和其他文献,持续购买的连续出版物,其他信息资源三部分。一次性购买的图书、期刊合订本和其他文献中,又单独分列出电子和视听形式的问题,3个问题;持续购买的连续出版物中,又单独分列出电子形式的,2个问题;其他信息资源有3个问题,文献传递和馆际互借的费用、文献保护费用和其他信息资源的费用。运行费用分为计算机软硬件及维护费用、其他目录利用和网络以及行业联盟服务的费用、所有其他运行费用,3个问题。最后是经费总额,1个问题。第四部分,馆藏情况,首先确认馆藏是否都是电子资源,接着是6个问题。主要是根据资源类型分类的,有图书、期刊合订本和其他纸质文献(含政府文件),电子图书,缩微读物,视听材料,现刊种类,电子参考资源和全文数据库服务,都包含财政年度末拥有量和年增量。第五部分,图书馆服务情况,9个问题。分馆际借阅和文献传递的提供情况、接受情况、流通量和对团体的信息服务。馆际借阅和文献传递的提供和接受情况均分不归还的和归还的情况统计,接受情况中还有从商业服务机构中获取的文献的情况,加上提供和接受的总数,共计6个问题。流通量问题分普通流通和保留量2个子问题。对团体的信息服务分讲座的次数和参加总人数2个问题。第六部分,图书馆典型周的服务情况,3个问题,为开放时间、人次和参考咨询量。第七部分,电子服务,为4个是非问题。图书馆工作人员是否数字化文献?是否通过电子邮件或网络提供参考服务?是否有为残障读者提供的技术支持?是否有学生的电子论文?第八部分,信息素养,3个是非题。学校是否有信息素养的定义?在学校的使命中是否包含信息素养?学校的战略计划中是否有信息素养,如果有的话,是否在学校层面上有相应的委员会来实现信息素养的战略计划,该战略计划是否正式确认图书馆在信息素养教育中的作用?该大学图书馆调查表对各馆读者数没有调查,但由于高等教育综合数据系统同样是NCES的调查项目,因此数据的共享使得大学图书馆调查的统计数据中包含有各馆的生均数据信息。

7主要指标的文字报告统计报告在报告开头还对大学图书馆的主要指标用客观性文字重点揭示,并且在每一重要数据后面附上详细报表的具体序号和所在页码,便于统计数据利用者使用。通过阅读这些客观描述的文字,用不着逐一翻看数量较多的数据表格,可以大体上了解大学图书馆的状况和变化。

三我国大学图书馆调查统计存在的主要问题

1不能全面客观反映现状高等教育基层统计报表尽管参与率很高,但涉及图书馆的调查项目极少;高校图工委的调查项目多,也存在“从填报结果看,存在着严重的填报率低、数据不准确问题”[12]。目前的调查统计数据不能全面客观地反映大学图书馆的状况,无法形成我国大学图书馆的全方位数据轮廓。由于这一基础性的缺陷,大学图书馆的现行评估体系本身有着不可避免的盲目性,对大学图书馆的资金投入和合理利用根本无法作出合理的规划和考核,大学图书馆工作人员供需的数量和质量的随意性大,大学图书馆的科学发展难以期盼。