技术原理是研究方法吗

A. 科学和技术的区别有那几个方面

答：

一、形态不同——科学一般表现为知识形态，理论形态；技术一般表现为物质形态，直接应用的软件形态。

二、任务不同——科学解决“是什么”、“为什么”；技术解决“做什么”、“怎么做”。

三、目的不同——科学是现象中探求未知的本质，以“认识课题”为己任；技术是已有认识的升华，用于“改造课题”的活动。

四、管理方法不同——科学强调“工作得如何”；技术注重“如何工作”。

五、科学革命与技术革命不是一回事——科学革命如：哥白尼、牛顿解决了宏观低速运动规律；其后，普朗克、爱因斯坦等提出了量子论和狭义相对论；目前正在进行的生命科学研究等。技术革命往往带来产业革命，第一次是蒸汽机，第二次是电机，第三次是电脑，目前已进入信息网络时代。

六、评价标准不同——科学要求“深”，技术要求“新”。

七、密级不同——科学无须保密，保密的都是技术。先进的科学发现都抢先发表，而新技术却绝对保密。

八、价格不同——科学没有商业性质，不能出卖和转让；而新技术却价格高昂。

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科学与技术的联系：

科学和技术总是有着不可分割的紧密联系。它们相互依存、相互渗透、相互转化。科学是技术发展的理论基础，技术是科学发展的手段。

科学常常可以启发我们提出新的、以前没有想到过的事物特性，进而导致新技术的产生。新技术常常需要新见解，新研究也常常需要新技术，人们运用技术，发明了越来越多的新仪器和新技艺，进而推动了各方面的科学研究。

技术不仅为科学研究提供了工具，而且还可以激励理论研究动机并提供方向。

随着现代科学革命和技术革命的兴起，科学与技术越来越趋向一体化。技术与科学的联系就越紧密。许多新兴技术尤其是高技术的产生和发展，就直接来自现代科学的成就。科学是技术的升华，技术是科学的延伸。科学与技术的内在统一和协调发展已成了当今“大科学”的重要特征。

B. 技术原理对技术学习和训练的指导作用

一、现代信息技术环境下的数学教学与传统教学之比较认识建构观指导下的数学教与学得到了现代信息技术的有力支持，使其有可能从辅助教学手段向学习者的认知工具发展。计算机工具使我们能从与传统方法不同的角度去探讨数学及其教与学。学习者可以形成一种动态过程的观点，对数学的多重表示可以得到更深入的理解。在数学活动中可以获得更为丰富的经验和更加直观具体的概念图像，对于知识的重新组织也提供了更好的条件。在数学教学中运用信息技术有很多优势，将以前难以用粉笔和黑板解决的问题却很容易解决。利用信息技术可以代替部分数学文字信息的板书，节省了画图与书写的时间，增加课堂密度，提高教与学的效率，使教师、学生有时间进行交流。数学传统教学一般是权威模式的接受教学。教师主导学生的一切，学生的主动性只是体现在他能否顺利按照教师的思路进行解题，教师很少考虑学生的认知过程。利用信息技术充分反映教学思维，使得学生的主体性原则在课堂中得到良好的体现。同时计算机的及时反馈功能在课堂教学中很好运用，可以弥补传统的课堂教学最欠缺的一环，激发学生学习的主动性。又利用几何画板的动态测量功能，让学生通过计算机及时跟踪测量结果，使学生对所学问题确信无疑，学生在动手实践中主动建构了新知识，这是传统教学手段无法实现的一种新的教学方法。现代信息技术环境下的数学教学，不仅在教学手段上较传统的教学方式有了重要的发展。更重要的是，它促使教师观念上的变化。这体现在尊重学生、深信学生认知活动中的潜力。因而在教学设计上会更接近学习者学习的客观规律，充分调动他们主动参与及自主选择、探索。信息技术可以提供猜测的学习环境。在传统的数学教学中，寻找某些数学规律时，只能通过极其有限的几个例子让学生去体会和猜想，这种情况下没有老师的指导学生很难猜想到正确的答案。而信息技术下的数学教学便可以克服这种局限。利用计算机的强大计算功能，可以列举很多数据，让学生充分体会其规律，从而可以正确的猜想，接着找到解答的思路。二、现代信息技术与高中数学教学的应用（一）运用现代信息技术整合数学课程内容，让教师的“教”活起来，真正体现学生主体思想。运用现代信息技术，加上教师的精讲与启发，再结合学生的自主探索、质疑、问难和讨论，使学生通过身临其境的直观感受和仔细观察，从而得出正确的结论，改变了过去那种光靠教师“灌”，学生被动接受的形式，有效的激发了学生学习的兴趣；真正体现了学生的主体地位。1、利用信息技术可以呈现以往教学中难以呈现的课程内容，变抽象的知识为具体、形象的知识。我们的教学活动要想起到较好的效率，少不了课前的准备，因此在备课过程中要将方方面面的因素都要考虑到，这就更需要教师能熟练把握教材，对前后知识能一体地了解，无论对哪一堂课，教学目标的设计是关键的，随着信息技术的深入，我们不能放弃传统的教学目标，不仅如此，还应该视之为教学目标的重点，当然，除这些传统的东西，还需要加一些有关信息技术的元素与血液。比如说培养学生对信息技术的应用的能力等，在制定好了教学目标之后，应该设计一个好的引入，这就需要媒体的运用，例如，椭圆第一定义的教学,教材通过实验引入概念当然是一种好的方法，但是要从一次实验发现离心率e对椭圆形状的影响很困难，利用几何画板来展示这一实验,保持椭圆的长轴不变，在焦距逐渐缩小的过程中，学生就能清晰感知离心率e对椭圆形状的影响。例如，幂函数图像错综复杂，种类繁多，传统的教学方法是列表、作图，然后进行归纳，费时费力。我在讲授幂函数一节时，作了一次利用几何画板进行探索的教学尝试，效果很好。我事先找到幂函数的几何画板课件并根据自己的思路进行修改。在课堂上先提出教学目标：①作出幂函数当指数取不同有理数时的图像，归纳出幂函数图像的种类；②归纳幂函数性质。用几何画板画图方便快捷，学生只要说出指数的值，运用课件图像就会立刻出现。一会儿电脑上都出现了五花八门的图像，学生的兴致高涨。很快有同学发现指数为奇、偶数的图像呈现不同类型；接着，又有同学发现分数指数对图像的影响与分数分子、分母的奇偶有关。这样，教师只要稍加引导，学生通过自己的观察、思考，完整地获得了幂函数的性质，而且印象特别深刻，从而较好地达成了教学目标。2、利用信息技术进行数学实验教学，探究数学问题的本质。在高中数学里有很多定理、性质、规律和结论，实际上往往都是先通过一定的观察、分析整理得到的。如果直接告诉学生结论，学生在理解上很可能会产生困难，很难接受。可是现在在现代信息技术的基础上，学生通过实践，亲历整个数学探索的过程，使他们处于主体地位，有利于发挥学生的想象空间，对要理解的数学问题必然有相当深刻的认识。例如三角函数图像的教学，过去一般是以教师讲解为主的。教师依次画出y=Asinx、y=sinωx、y=sin（x＋φ）的图像，然后通过推理合成函数的图像，再分析这个函数的性质。这样教学，许多学生不但对函数性质的理解感到困难，而且也不太明白为什么要设计这样的认识顺序。我在教学中引入了实验的方法：先为学生准备好演示软件，告诉学生本节课的学习目标是探索当A、ω、?准取不同的值时图像怎样变化，研究它们对函数的周期、取值范围、单调区间的影响；接着让学生对A、ω、?准自由赋值，输入后观察图像的变化；再让学生变换输入这三个值的先后顺序，反复实验、探索。学生通过自己实验、互相交流和探讨，很快发现了规律，并在小组合作学习的基础上经过反复修正，正确写出函数的周期、取值范围和单调区间。特别是，通过实践，他们懂得了在分析若干个参数对函数图像的影响时，应该对各参数分别研究，改变一个参数的值时要保持其他参数的值不变。这样，学生在获得知识的同时，探究的经验越来越丰富，分析归纳能力也得到了有效的培养。这样的探究活动，利用传统教学手段是很难实现的。3、利用数学知识搭建理解数学知识的平台。数学是研究空间形式和数量关系的科学，高度的抽象性、严密的逻辑性，既是数学的特点，也是数学的优点。正如《课标》所说，“数学在形成人类理性思维和促进个人智力发展的过程中发挥着独特的、不可替代的作用”，数学教育应“使学生掌握数学的基础知识、基本技能、基本思想，使学生表达清晰、思考有条理，使学生具有实事求是的态度、锲而不舍的精神，使学生学会用数学的思考方式解决问题、认识世界”。信息技术推进了数学教学的发展，为学生提供了更大的学习空间，体现了数学内容呈现方式直观化、探索过程多样化和抽象问题具体化等优势，但我们不能用“直观化、具体化”取代抽象的数学思维，直观演示不能取代空间想象。实验探索得到的结论，或由实验启发得到的解决问题的思路，必须经过严谨的数学推理才能验证其正确性。《课标》在告诉我们要克服“双基异化”倾向的同时提出了“符合时代要求的新的‘双基’”概念，我们要认真学习、体会。这就要求我们在设计具体的教学活动时，认真研究数学教学的自身目标和学生的实际需要，考虑哪些活动适宜在各种信息技术平台上进行，哪些活动必须离开计算机；哪些运算可使用科学型计算器，哪些运算必须安排笔算训练。要合理安排教学进程中每个步骤，适时、适度地发挥信息技术的作用。同时要考虑到制作课件的效率，以尽量少的投入换取尽可能大的教学效益。随着信息技术的发展，计算机作为一种辅导教育的手段和工具被引入教学过程中，教师的角色发生了变化。现代教育技术在教学中的应用，要求学生有更高的学习策略和学习能力，教师不能再把传递知识作为自己的主要任务和目的，要教会学生“学会学习”，使学生的中心由“教”转变为“学”，教师在教学中的地位也由主导者转变为指导者、辅导者。（二）运用现代信息技术，激发学生的学习兴趣，改变学生的学习方式，促进学生学会学习。1、创设真实情境，激发学生学习数学的兴趣与好奇心。建构主义学习理论强调创设真实情境，把创设情境看作是“意义建构”的必要前提，并作为数学设计的最重要内容之一。而多媒体技术正好是创设真实情境的有效工具；如果再与仿真技术相结合，则更能产生身临其境的逼真效果。因此我认为应让学生地操作电脑来完成对数学知识的再发现，体验数学美的魅力。如在上三角函数的图像、“立体几何”导言课时，运用多媒体手段可以变静为动，变抽象为具体，使教学内容得到深化。在实际情境下进行学习，激发了学生的联想思维，激发了学生学习数学的兴趣和好奇心，有效地降低了学生对数学的恐惧。使学生能利用自己原有认知结构中的有关经验，去同化和索引当前学习到的新知识，从而在新旧知识之间建立起联系，并赋予新知识某种意义。2、拓宽学习资源，通过“情境再现”，使数学教学成为再创造、再发现的教学。利用多媒体向学生展示科技发展史尤其是数学发展史，运用电脑模拟数学发现的历程，使用计算机进行数学试验，通过电脑证明数学定理，让学生通过数学问题的发现、提出、探究、解决过程的情景再现，意识到“问题是数学的心脏”，重要的问题历来就是推动数学前进的最重要的力量，进而“启发学生如何去发现问题和提出问题；并善于独立思考，学会分析问题和创造性地解决问题。”例如，笔者在讲解解析几何内容时就通过课件《奇妙的坐标系》向学生展示了坐标系的诞生、完善及应用历程，使数学教学成为了再创造、再发现的教学。3、创设想象情境，拓宽思维空间，培养学生的想象能力和发散思维。贝弗里奇教授说：“独创性常常在于发现两个或两个以上研究对象之间的相似点，而原来以为这些对象或设想彼此没有关系。”这种使两个本不相干的概念相互接受的能力，一些心理学家称之为“遥远想象”能力，它是创造力的一项重要指标。让学生在两个看似无关的事物之间进行想象，如同给了学生一块驰骋的空间。人的生活中有一种比知识更重要的东西，那就是人的想象力，它是知识进化的源泉。因此，在教学中可充分利用一切可共想象的空间，挖掘发展想象力的因素，发挥学生的想象力。例如：课本上的图形是“死图”，无法表现二次曲线的形成过程，而黑板上的图形鉴于技术原因，很难画的准确，更难展现二次曲线的连续变化，而利用多媒体就可以生动的把离心率的大小变化与圆锥曲线的形状变化，这种数与形之间的内在联系完美的展现出来。同时，也可展示出椭圆、抛物线、双曲线三种“看似不相关”的二次曲线之间的内在联系。在教学过程中，可由学生通过网络访问教师放置的服务器上的课件，让学生独立探索得出结论。4、创设纠错情境，培养学生严谨的逻辑推理能力。“错误是正确的先导”，学生在解题时，常常出现这样或那样的错误，对此我针对学生常犯的隐晦错误利用现代教育技术，创设纠错情境，引导学生分析研究错误的原因，寻找治错良方，在知错中改错，在改错中防错，以弥补学生知识上的缺陷和逻辑推理上的缺陷，提高解题的准确性，增强思维的严谨性。例如：学生常常想当然的把平面几何的有关性质照搬到立体几何中，教师在黑板中很难表示清楚，我利用几何画板设计并创作了“边对应垂直的两个角”的课件，让学生自主探索，自己纠错，就收到了良好的效果。总之，现代教育技术能够变革课堂教学的传递结构，扩展信息功能，增加个别化教学的能力，优化教学；但也要注意，现代教育技术也不可能解决教学中的所有问题，因此夸大其作用，试图以此盲目代替传统教学的做法是不现实的，在未来的教学当中，现代教育技术必将得到进一步的应用；但现代教育技术的运用不能无节制，要与常规教学相结合，要以促进教学过程的优化为重点，设计好媒体使用的强度和时机。当然，这还需要我们在今后的教学实践中，继续去探索和完善。

C. 技术原理

地统计学以变异函数为主要工具，研究在空间分布上既有随机性又有结构性，或空间相关和依赖性。地统计学中的变异函数主要为协方差又称为半方差，表示两随机变量间的差异。在概率论中，随机变量X与Y的协方差定义为：

Coυ（X，Y）＝E［（X-E（X））（Y-E（Y））］ （3.19）

在地统计学中协方差表示为：

地下水型饮用水水源地保护与管理：以吴忠市金积水源地为例

式中：Z（x）——区域化随机变量；

h——样本间距；

�Z——样本平均数。

半变异函数又称为半变差函数，表示为：

地下水型饮用水水源地保护与管理：以吴忠市金积水源地为例

将其表示为变异函数：

地下水型饮用水水源地保护与管理：以吴忠市金积水源地为例

变异函数随着距离的增加而增加，半变异函数在变化过程中主要以4个参数进行描述，块金值（Nugget）、变程（Range）、基台值（Sill）和偏基台值（Partial Sill）。凡是要研究空间分布数据的结构性和随机性，或空间相关性和依赖性，或空间格局与变异，并对这些数据进行最优无偏内插估计，或要模拟这些数据的离散性、波动性时，均可应用地统计学的理论及相应的方法。利用GIS系统的采集、贮存、管理、分析和输出功能，对多种数据进行数据维护与更新、区域空间分析、多要素综合分析，利用其中地统计功能对采样点浓度进行插值，提取生成的浓度值，对原始采样数据进行加密，解决统计法对样本数量的要求，之后再将加密后的数据应用于统计分析。

D. 技术研究与技术方法2

1. 技术构思的主要方法：技术原理的构思（以下简称技术构思）是指在实现技术
目的的技术实践中，根据已有的科学原理和技术经验，通过创造性思维和技术试验
来获得关于实现技术目的的途径、手段、方式和方法的理论规范的过程。方法：1、
原理推演法。2、实验提升法。3、类比法。4、联想法。5、移植法。6、回采法。

2. 技术构思的思维方式：1、发散思维是指从同一信息来源中产生为数众多的输出，
即不拘一格地从仅有信息中尽可能扩展开去，朝着众多方向去探寻各种不同的方
法、途径和答案。2、收敛思维是指在解决问题的过程中，思维尽可能利用已有的
知识和经验，把众多的信息逐步引导到条理化的逻辑系列中去，从所给予的信息中
产生逻辑的结论。3、横向思维是指充分利用其他领域的理论观点及有关的知识和
方法，寻求解决问题的一种思维形式。在技术构思过程中，横向思维可以使思考问

题的方法或思路发生转机，起到“它山之石，可以攻玉”的作用。4、逆向思维是
在“两极相通”中进行思考，即当一个问题感到很难解决时，从反方向进行研究，
寻找并构思技术原理。

3. 技术方案设计考虑因素：简称为技术设计，是根据技术项目的要求，运用有关
的知识和经验，按照技术构思的原理设想，使构思方案具体变为实施图纸和说明书
的过程。要素：功能、安全性、经济性、外观、社会因素、人的因素

4. 技术设计的原则：其一，满足需要原则。其二，可靠性原则。其三，经济合理
性原则。其四，人机工程学原则。其五，最优化原则。

5. 技术设计的方法论流派：1、科学主义流派：基本观点是把设计视为一种探索性
的解题活动，认为设计的本质与科学研究相同，都是理性活动，因而遵循着与科学
方法论相近似的原则；同时该流派认为设计方法论与科学哲学追求相同的目标，即
为各种具体活动提供统一的方法论框架。设计活动与科学研究的区别不妨碍人们按
照科学研究的模式来构造设计方法论体系。科学主义的代表人物之一是尼采夫斯
基。特点：①明确提出设计开始于问题并引起新的问题，这在一定意义上说明了设
计能力与社会需要的矛盾是推动设计发展的动力；②具有高度概括性，有宽广的适
用范围；③不停留在一般工业产品的设计上，而是着眼于大系统的设计，与当代技
术日益复杂化趋势相适应。但其观点也存在偏颇和缺陷，主要是忽略了技术研究与
科学研究活动的区别，只强调了解题活动的普遍性，而忽视了设计活动的特殊性，
从而对技术设计的约束条件（特别是市场、法律条件）没有充分估计，对技术设计
中的思维方式也缺乏足够认识。2、技术主义流派：该流派的基本观点是把设计活
动看作一种本质上不属于科学研究的技术活动，它以技术系统、技术过程作为设计
方法论的研究对象。1962年美国工程师阿西莫夫明确提出了需要原则、最优化原则
和最少承诺原则等14条基本原则。特点：与科学主义相比，技术主义方法论注重
工程设计的实际，其方法论也更符合工程设计的实际情况和需要，尤其是多数技术
哲学家对技术与人、技术与社会、技术与生态环境一类伦理学和社会学问题给予重
视更是难能可贵的。3、人本主义流派。该流派的主要观点是主张重新认识设计者
的社会作用，强调设计者负有为社会服务的道德责任，应当让设计对象的使用者参
与设计过程中。

6. 技术方案评价内容：技术方案评价是对技术设计方案从技术性能、经济效果、
社会影响、环境保护等方面所进行的分析，并从而确定最优设计方案的过程。首先，
技术方案评价的对象，主要是某项具体技术项目产品、工艺或具体工程的精细设计
方案的微观评价，而技术评估是一种在技术项目决策阶段进行的宏观分析；其次，
技术方案评价较之技术评估更侧重于技术开发可能带来的正效果，如技术水平、经
济效益、社会效益、生态效益等，而技术评估却是侧重这些方面的负效果。

7. 技术实验的特点：共性：首先，它们都属于认识事物的实践环节，其次，试验
和实验都是获取反映事物特性、关系的数据资料的手段；再次，它们都是检验认识
的真理性的标准。区别：1、从整个认识过程看，实验是由实践上升为理论的科学
认识过程，即揭示未知的自然规律；而试验是由理论（或实践经验）转化为实践的
技术创造过程，它主要承担改选世界的职能。2、研究对象不同。实验的对象是自
然客体，是为了探索自然过程与自然规律；而试验对象则是人工自然物，是为了建
立人工自然或人工自然过程。3、．经验的因素在实验和试验中的地位不同。实验过
程是在科学假说和科学理论的指导下进行的，它一方面可以把研究对象当作理想模
型，进行理论计算，另一方面仍需要借助于经验方法（如经验数据、曲线和公式等）
加以估算。4、试验比实验更接近于社会生活和经济生活。

E. 研究思路、基本原理与技术方法

1）基本思路：数据融合就是综合利用不同测量原理下的电法数据，使其能够综合反映地下浅部以及深部的电性分布结构。浅部（0～200m）基于高密度电法的数据，中部（200～600m）基于CSAMT数据，深部（600～1000m）基于MT数据。

2）基本原理：主要是利用高密度直流电阻率法的浅部数据，深度范围为（1/3～1/2）AB，基于均匀大地电性分布结构的视电阻率计算公式得来，测点的视电阻率也是一定深度范围内电性分布的综合反映，是一种综合的体积效应；CSAMT和MT方法分别基于电磁波的传播理论，即麦克斯韦方程得来的，其电阻率由法国人卡尼亚给出，电阻率随着频率的变化而变化，其深度是根据趋肤深度定义（电磁波振幅衰减至1/e时的传播深度，频率越高衰减越快，深度越小；频率越低，衰减越慢，深度越大），其频率相关的卡尼亚视电阻率转换为深度剖面时，深度与转换当中各层的电阻率有关，是其综合衰减反映的结果，也是一种体积效应。

3）理论依据：融合的依据是在忽略相同正演模型以及视电阻率理论计算原理的前提下，只是根据深度关系进行一种数据的综合，目的只是在实际应用中快速地利用相同剖面内不同电法的数据，为分析地下电性结构提供一种综合的典型分布参考。

4）技术方法：目前的方法是根据浅部的高密度数据和中浅部的CSAMT数据，以及深部的MT数据进行视深度的一种归一化，由于高密度电法和电磁法的深度定义有所不同，因此在进行相同深度内电阻率融合的过程中，要充分利用其原始结果图进行归一化的处理，具体是根据相同深度内的电阻率进行拟合，使得高密度数据、CSAMT和MT的数据能在相同深度范围内相吻合，其结果是进一步提高MT测量结果的分辨率。利用模型直接进行联合反演的融合技术正在研究中。

图5.12 融合剖面与不同方法剖面对比

F. 技术原理与工程原理有什么区别

技术是科学进步的体现，科学是技术进步的基础，一项技术是关于某一领域有效的科学（理论和研究方法）的全部；工程是科学和数学的某种应用。科学是关于探索自然规律的学问，是人类探索研究感悟宇宙万物变化规律的知识体系的总称。

二、科学、技术和工程有3点不同：

1、三者的意义不同：

（1）科学的意义：科学是对已知世界通过大众可理解的数据计算、文字解释、语言说明、形象展示的一种总结、归纳和认证；科学不是认识世界的唯一渠道，可其具有公允性与一致性，其为探索客观世界最可靠的实践方法。

（2）技术的意义：反映在技术情报或技能中，或者反映在专家为设计、安装、开办或维修一个工厂或为管理一个工商业企业或其活动而提供的服务或协助等方面

（3）工程的意义：使自然界的物质和能源的特性能够通过各种结构、机器、产品、系统和过程，是以最短的时间和最少的人力、物力做出高效、可靠且对人类有用的东西。

2、三者的概述不同：

（1）科学的概述：科学，指的就是分科而学，后指将各种知识通过细化分类（如数学、物理、化学等）研究，形成逐渐完整的知识体系。

（2）技术的概述：技术是制造一种产品的系统知识，所采用的一种工艺或提供的一项服务，不论这种知识是否反映在一项发明、一项外形设计、一项实用新型或者一种植物新品种。

（3）工程的概述：将自然科学的理论应用到具体工农业生产部门中形成的各学科的总称。

3、三者的特性不同：

（1）科学的特性：科学是人类探索、研究、感悟宇宙万物变化规律的知识体系，是对因果的探索，追求真理，科学是认真的、严谨的、实事求是的，同时，科学又是创造的。科学的基本态度是疑问，科学的基本精神是批判。

（2）技术的特性：具有复杂度、依赖性、多样性、普遍性。

（3）工程的特性：工程的主要依据是数学、物理学、化学，以及由此产生的材料科学、固体力学、流体力学、热力学、输运过程和系统分析等。