1 工程研究方法论2012-11-02.ppt

 今天的游戏规则  第一部分 活动（反思）  第二部分 本次课概述  预期学习成效（第一项）  预期学习成效（第二项）  一、 《工程研究方法论》 课程简介  本课程的目标： （1）对工程研究方法论概念基础的巡查。 （2）对工程研究项目的计划、设计和实施提供程序方面的指导。  物质是由什么组成的？  人类社会是由什么组成的？  普通话的语音是由什么组成的？ 语言文字是由什么组成的？  二、方法论的意义  综观数学长期发展的历史，可以看到存在着从大量实际空间知识不断追求基本成份（概念，规则）从而可以推出、生成、得到大量事实的努力的趋势。 从欧几里得公理系统，笛卡儿坐标法，命题逻辑，谓词逻辑，集合论（扩展到无穷对象的描述， 因而成为现代数学知识表示的基础），这种持续追求基本成份的趋势与数学应用领域蓬勃发展并存，构成数学的历史。同时理解到成份分解愈细，愈低级，愈基本，组合起来就愈丰富，多样， 生成力、表达力就愈强. 又过了几十年，到达计算模型，其计算概念比集合论中的计算含义要广泛得多（相当于信息科学中的处理加工），到达了数学概念—数与算---的最基本原子成份。从而就出现功能巨大可称为万能的通用计算机。通用计算机的出现不是偶然的，是这种追求长期坚持的结晶。  冯?诺依曼模型计算机—计算机硬件 从机器码，汇编语言，程序库，高级语言，到现代数学软件包，已经可以把整个大学水平的数学知识从新构造出来。Matlab、Mathematica、 MAPLE 等数学软件包出现，还包含形象的图形、图像的表示。 这给人们巨大的启发。简单成分结构的不断操作、演算，可能生成极其复杂的模型。 近年又发展到知识工程与本体论，有更强的表达能力。  由机器码、汇编语言、程序库，到高级语言。已经经过多个层次，每层都有其基本元素与算法规则。它相当于语言基本成份，用于编写程序，原则上都可以实现任何任务，但是程序量大不一样。 我们通常用低一级的通用语言，写特定领域的基本成分的解释程序。 特定领域的成份再组成高一层的语言，适用于特定领域， 有很强的表达力。 可是与低一层语言相比，面貌大不一样。 有了低一层的支持，高一层就比较简洁，方便使用，又仍可以运行。 这实际对于简化认知给以巨大的支持，大大体现方法论的巨大价值。  三、基本概念的界定  小组活动： 仔细阅读以下几种普遍流行的关于工程的定义，找出工程概念的核心点： ①工程是应用科学知识使自然资源最佳地为人类服务的一种专门技术。 ②工程是将自然科学的原理应用到工农业生产部门中去而形成的各学科 的总称。 ③工程是把数学和自然科学知识应用于设计、研制和建造从而为人类谋 利的职业或专业。 ④工程是人们综合利用科学(包括自然科学、技术科学和社会科学)理论 和技术手段去改造客观世界的实践活动。  小组活动： 仔细阅读以下几种关于工程的定义，找出工程概念的核心点： 工程是一种特殊的应用科学：纯科学(基础科学)和应用科学，并将工程作为一种特殊的应用科学来理解。 陈昌曙先生在《自然辩证法概论新编》就曾将科学划分为基础科学、技术科学和工程科学三类，其中技术科学和工程科学尤其是工程科学是与工程活动密切相关的。技术科学叫做工程基础科学，把强对象化的工程科学叫工程应用科学，二者统称为工程科学。  工程应用科学对工程实践活动至关重要，缺少工程应用科学知识，就无法进行有效的工程实践活动。工程中的创造性活动是以丰富的工程应用科学为前提的，工程师、工程家的创造性的实现同样是以雄厚的工程应用科学为基础的。 李伯聪先生在《工程哲学引论》一书中把工程这一术语界定为“对人类改造物质自然界的完整的、全部的实践活动和过程的总称”。 很显然，这个工程的含义重在实践和过程，“‘我造物固我在’是工程哲学的基本箴言”这个观点是可取的。 仅就工程中的工程知识而言，就已经超越了应用科学的范畴，而将工程仅仅归结为应用科学，显然更不可取。  小组活动： 仔细阅读下面关于工程的定义，找出工程概念的核心点： 科学家是依靠研究的主题来区分各种科学的，根据研究主题的不同，我们或许可以把科学理解为是关于自然的科学，把工程理解为是关于人工物品的科学，科学是以自然为主题的，工程是以人工物品为主题的。  工程(enginee