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第三章科技革命与信息经济时代的来临•带着下面的问题学习这一章：•信息经济时代来临对创新型人才的呼唤•摘录上期学生答卷中的精彩部分供参考：•07国本1班韩明明：信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势。信息技术是现代科学技术的核心，是渗透性强，应用普遍，发展迅速的高新技术，信息化程度的高低已经成为一个国家现代化水平和综合国力的重要标志。信息技术进步大大加强了全球经济一体化的进程。在这个速度与知识融合的时代里能否抓住机遇是掌握未来主动权，关键在于人才的培养。而创新型人才的培养则直接影响着社会的发展和进步。•单小雅：信息之所以成为重要的生产要素，主要就是因为它具有强大的渗透性，可以渗入一切生产要素和经济活动中，增加各生产要素的知识或技术含量，可以使各生产要素实现现代化配置和组合，从而实现内涵式的扩大再生产。而信息和知识是可以不断积累、不断复制、反复使用的生产要素，其成本不断下降，其报酬不断递增。•而且信息是一种最具流动性的生产要素，它不受地域、国别、空间的限制，可以跨地区、跨国界地流动。正因为信息具有上述特点，它已经从一种要素发展为一群宏大的产业，使产业结构发生了新变化。信息社会的主导产业是信息技术，特别是计算机网络技术为支撑的高技术产业，其核心是技术创新，其核心资源是创新型人才。•因此，信息经济时代，具有高等学历的知识阶层将成为社会的主体，只有拥有专业知识和技能的人，才能在物质产品和精神产品的生产中发挥其核心作用。而当代大学生应该做的，第一，就是丰富自己的知识，这是基础。当今，世界各地成万上亿的人通过因特网共享世界各国书刊、杂志提供的知识和信息，在数据处理、医疗、数学、法律、设计等诸多领域进行无疆界的交流和交换，如果没有相关的知识，势必会在大浪淘沙的形势中被淘汰。第二，必须加强自身的素质，培养信息搜集能力，能在第一时间掌握并了解新的信息，判断哪些信息有使用价值，哪些是垃圾信息，抓住机会做出正确的决策。•房天龙：我认为，仅有创新意识和创新能力还不能算人才，创新型人才首先是全面发展人才，个性的独立自由发展是创新型人才成长与发展的前提，作为工具的人，模式化的人和被套以种种条框的人不可能成为创新型人才。信息经济时代需要的人才是立足于现实又面向未来的创新人才。•要培养高度的社会责任感，激发追求科学真理的激情，崇尚科学、热爱真理、追求进步的品质，是创新型人才成长的动力、目标与价值意向。正如爱因斯坦所说的，对一个纯粹的科学家来说。对人类自身命运的关注，从来都必须成为一切基础工作的目的。此话不仅对科学家适用，一样适用于新时代的创新型人才。┅┅为了适应时代的呼唤，为了继承华夏五千年的文化遗产，为了创造传播科学，为了祖国的强大，我们一定要成为创新型人才。•张博群：在创新精神的培养过程中，必须重视学生实践能力的培养，实践活动是培养的必由之路，也是创新精神和成长的萌发沃土。实践活动为学生创新思维提供了丰富的问题情境，可激发人的思维、好奇心、求知欲。在教学方法和手段中创新，教学手段应转向现代型，调动学生的学习热情，使学生在培养成为创新型运用新技术进行学习的过程中，培养获取信息、运用和处理信息的现代化素质。•计算机著名学者J.kalik教授在1996年曾就计算机辅助教学对培养新时代创新型人才的益处中分析指出：利用计算机，学生的知识可以更多更广，对掌握同一知识内容，可以节省30%左右时间，学生兴趣明显提高。┅┅课堂上不能只强调“少而精”，还应强调“精而当”。一个章节的内容很丰富，要根据学生的接受能力和教材要求来确定如何讲。总的一点，教师的活动时间不宜过多，而应把更多时间让给学生经历知识发生、发展过程，去独立思考，大胆猜想，讨论交流，解决疑难。有了实践和空间的保证，学生实际操作能力的培养才有可能。•这一章我主要讲两个问题：•一是，科技革命与信息经济时代的来临；•二是，培养创新型人才是“建设创新型国家”的急切呼唤。•首先讲第一个问题：科技革命与信息经济时代的来临•战后，以电子、新材料和生物工程技术为核心的科技革命，引起生产力结构和产业结构的深刻变化，将人类社会从工业社会推向信息社会。•一、战后科技革命的基本内容•概念：•科技革命是科学革命和技术革命的总称。•科学革命是指自然科学理论的重大突破和对自然客观规律的重要发现，即人们在认识客观世界上的质的飞跃；•技术革命是指人类改造自然界的手段和方法的重大发明和突破，即人们在改造世界上质的飞跃。•二战后，首先在物理学、化学和生物学三个领域的自然科学理论有了重大突破：•物理学在自然科学中起着主导作用。在普朗克的量子论和爱因斯坦的相对论的带动和指导下，战后在微观物理学上有了重大突破，主要表现在基本粒子物理学（高能物理学）的发展。20世纪40年代人们认识到原子是由电子、质子和中子组成的。物理学把三种粒子和光子称为基本粒子（现已发现300多种），为原子能、电子和激光技术的发展开辟了道路。•在量子力学和相对论的指导下，化学也有了重大发展，产生了量子化学、结构化学、合成化学、高分子化学等，为分子设计和新材料开发打下了坚实基础。•在上述物理学和化学重大发展的推动下，生物学理论也有了重大突破。其主要标志是从细胞生物学演进到分子生物学。由此人们对带有全部遗传信息的分子或载体——基因（DNA分子的片断）结构、功能及其运动规律的认识日益深刻。到20世纪60年代末70年代初提出了遗传工程理论，即用人工方法创造新的生命类型的理论（分子生物学）——揭开了生命之谜，为打破物种之间的屏障，创造新的物种敞开了大门。•在上述科学理论的直接指导下，技术革命在诸多领域展开：•1.微电子技术•使各种电子元件和电子设备不断实现微型化的技术，属电子技术的一个分支。•微电子技术以大规模集成电路为基础，通过微细加工在半导体芯片上制作电路。电子计算机、微处理机、机器人等，都属于这种电子电路的应用技术和应用产品。•一代电子计算机与四代计算机的比较第一代大型计算机埃尼卡发明时间：1946年制作单位：美国宾夕法尼亚大学造价：48.7万美元占地面积：140平方米，两层楼高重量：30多吨构成：由1.8万个真空管组成运算速度：每秒5000次运用领域：军事和空间技术等重大科研中第四代计算机发明时间：1975年制作单位：美国和日本构成：采用大规模集成电路体积：一面向巨型方向发展另一方面向微型发展，体积相当于最初的三万分之一运算速度：巨型的每秒12.3万亿次；微型的高于最初的100万倍。运用领域：巨型的运用于核武器研制，导弹及航空航天飞行器设计、气象预报及经济预测等；微型的引发了“三A”革命：工厂自动化、办公自动化和家庭自动化。•目前，发达国家正在加紧研制的第5代电子计算机，即智能模拟计算机。它的运算效率不仅要求达到每秒10万亿次，而且有看、听、说、写、画、学习、联想、判断、推理、解释等功能。实现人类智力更大的延伸和解放。•电子技术的另一个应用——机器人•机器人是机械工程与微电子技术的统一。是由电子计算机控制的多功能的自动机械。它的使用，克服了人在劳作中脏、累、险等许多障碍，并能最大限度地节约时间、能源和材料。从而成为改造和革新物质生产和社会生活的一个重要力量。据美国机器人协会调查：1980—1990年间机器人为美国创造了2000亿美元的财富。•现在发达国家的工业总产值中60%左右是与微电子技术相关的。•2.新材料技术•新材料技术是通过科学方法制造的替代天然材料的技术。•战后，随着新技术的发展和新工业的兴起，社会对材料的结构和功能提出越来越高的要求：一是能在极高温、超低温超高压、超高频、强辐射、强化学腐蚀、高磨损等特殊条件下正常工作的结构材料；二是具有快速、高效地进行能量形式转换的各种特殊功能的材料。•战后开发了三大类新材料：金属材料：分黑色金属材料和有色金属材料。黑色金属材料（各种合金钢）：锰、铬、镍、硅、钨、铌、钼、钛、钒等。有色金属材料，最突出的是钛的出现。为宇航工业的发展提供了最为理想的材料。非金属材料（最突出的是三大高分子合成材料）合成橡胶、塑料、合成纤维。复合材料：玻璃钢纤维复合材料、铝塑薄膜系列复合材料、金属陶瓷系细粒复合材料。•3.新能源技术•主要是指核能、太阳能、生物能、海洋能和地热能等。到2000年核电站发电量已占总发电量的25%左右；日本、美国和我国生产的民用太阳能系统的产品每年成倍地增加；近年来沼气的生产已实现工业化。最近，我国发现的气冰，是一种储藏量很大的新能源。•4.生物工程技术•生物工程技术是分子生物学与现代科学技术相结合所形成的变革生物品种和促进生物转化、生长的技术。•当前，正在研究和发展的生物工程技术主要有基因重组技术、细胞融合技术、细胞培养技术、生物反应技术和发酵技术等，可将其概括为入四大工程：（1）遗传工程；（2）细胞工程；（3）生物转化工程；（4）发酵工程。•（1）遗传工程：又称基因工程。通过人工转移或重组构成生物基因大分子，不仅可以增加生命体的新种类，创造出有利于人类的新品种，而且培育新品种的时间可以比自然界缓慢进化要快1亿倍到10亿倍。•（2）细胞工程：也称细胞融合工程。它是把两个遗传性质不同的细胞人为地结合为一体，所得到的新细胞，兼备两个物种的优良性状，突破了种族杂交上的天然障碍。是生物发展的重大革命。•（3）生物转化工程，又称酶工程。它是以酶做催化剂，迅速地使一种物质转化为另一种物质，而催化效率为1秒与1万年至数万年之比。•（4）发酵工程亦即发酵技术。就是利用生物的发酵过程，生产人们所需产品的生物技术。能生产出氨基酸、酶、维生素、激素、抗菌素、干扰素、诊断反映剂、燃料、杀虫剂等产品，为人类应用工业技术大规模利用生物资源开辟了广阔的前景。•上述四大工程的开发，对生物进化过程将产生深远的影响。目前这些技术已走出实验室，开始在医药工业方面、化学工业方面、能源工业方面以及农业方面推广应用。•目前，转基因动物达30种。“克隆”技术也正在越来越大的范围被广泛应用。生物工程技术的日益成熟和普及，将触发一场新的科学技术革命，使物质生产和人类生活发生根本性的变化。•5.开发空间技术•空间技术是以各种信息技术和新材料技术为基础开发利用空间为人类生产和生活服务的新技术。它包括：空间通讯技术、遥测遥感技术、空间军事技术、空间运输技术和空间工业技术。它既是各种新技术的综合利用，又为各种新技术的发展开辟了新领域和新道路。•空间技术包括走向太空和利用太空两个层次的内容：•（1）走向太空。其关键技术是发射动力和运载工具。•（2）利用太空。就是利用太空的失重、高真空、强辐射、无菌等条件，开展科研和生产活动。到目前为止，科学家鉴定在太空至少可以冶炼出400中地球上无法生产出来的金属材料。在医药方面，太空实验室已从人的细胞中分解出罕见的酶和能溶解血块的尿激酶。•作用与效益：到目前为止，世界各国先后发射了2000多颗人造卫星，广泛地运用于通讯、侦察、气象、导航、资源考察和科学研究各个领域，并已取得明显的经济效益。据美国估算，从20世纪60年代末到80年代中期，美国空间技术取得的经济效益为1：7。欧洲航天局1970-1980取得经济效益为1：27。•6.海洋工程技术•系海洋开发各项内容的总称。它包括海底能源、资源开发，海洋空间利用，海洋环境保护，水产资源开发，以及海洋救捞，潜水技术，海底施工技术等。•海洋总面积相当于地球表面的71%。海底石油储量为3000亿吨；锰储量为1-7万亿吨，可供人类用2.4万年；铀储量为地球储量的4000倍，鱼类等海洋动物为8亿吨，虾类为50亿吨；化学元素近80种；海风、潮汐是取之不尽的动力资源。•除上述6大领域外，激光技术、光纤通信、超导技术、纳米技术等也在蓬勃发展，预示21世纪的科学技术将有更大的突破和进展。世界经济面貌将有更大的改观。•特别值得注意的是：自1993年9月美国率先提出“国家信息基础设施”行动计划以来，一场建设信息高速公路的热潮正在全球内蔓延。信息高速公路也成多媒体系统，是数字化、大容量、高速度的多媒体光纤通讯网络。它利用一系列高新技术把计算机、电视机、录像机、录音机、电话机、游戏机等融为一体，进行文字、图像、音频、视频等多功