《科學(xué)技術(shù)史》教學(xué)大綱

《科學(xué)技術(shù)史》教學(xué)大綱課程編號：08180357英文名稱：HistoryofScienceandTechnology學(xué)分：2學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)32學(xué)時(shí)，其中理論32學(xué)時(shí)，實(shí)踐0學(xué)時(shí)先修課程：無課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課程授課對象：科學(xué)教育專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：生命科學(xué)學(xué)院修讀學(xué)期：第1學(xué)期一、課程描述和教學(xué)目標(biāo)科學(xué)技術(shù)史是一門針對科學(xué)教育專業(yè)二年級學(xué)生開設(shè)的入門基礎(chǔ)課，主要介紹自然科學(xué)各門類的發(fā)展和歷史沿革。通過科學(xué)發(fā)明和科學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷史回顧，在自然科學(xué)的大平臺層次上給學(xué)生一個(gè)有關(guān)科學(xué)的概貌。在講解歷史的同時(shí)，也著重講述自然科學(xué)和結(jié)構(gòu)框架、科學(xué)家的科學(xué)精神、科學(xué)思想和科學(xué)方法論。本課程擬達(dá)到的課程目標(biāo):闡明本課程在人才培養(yǎng)過程中的地位及作用，明確學(xué)生學(xué)習(xí)本課程后在知識、能力及素質(zhì)發(fā)展等方面應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)。課程目標(biāo)1：專業(yè)知識方面，通過這門課程的講解，使學(xué)生在掌握一定的科學(xué)技術(shù)發(fā)展史實(shí)的基礎(chǔ)上，了解科學(xué)技術(shù)自身的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，對科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷史脈絡(luò)有一個(gè)總體把握。課程目標(biāo)2：專業(yè)能力方面，培養(yǎng)學(xué)生一種正確的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度；注重學(xué)科內(nèi)的系統(tǒng)性和學(xué)科間的相關(guān)性，進(jìn)而了解自然科學(xué)的方法、原理和風(fēng)格，領(lǐng)會科學(xué)的思想方法。課程目標(biāo)3：綜合能力方面，使學(xué)生了解科學(xué)技術(shù)所具有的人與自然的和諧，體會科學(xué)精神對自然科學(xué)自身的發(fā)展乃至整個(gè)人類社會的發(fā)展所具有的重要意義。道德理想與科學(xué)理性精神的融合是強(qiáng)大的思想武器，也是取之不盡，用之不竭的文化資源。培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)觀，增強(qiáng)社會責(zé)任感與使命感，促進(jìn)全面素質(zhì)的提高。二、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系本課程教學(xué)目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系如表2-1所示。表2-1課程教學(xué)目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度（H、M、L）教育情懷指標(biāo)點(diǎn)2-2.具備較好的人文底蘊(yùn)和科學(xué)精神，具有關(guān)懷、同情、啟蒙、解放、成全學(xué)生的教育情感，能夠幫助學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀，立志做學(xué)生錘煉品格、學(xué)習(xí)知識、創(chuàng)新思維、奉獻(xiàn)祖國的引路人。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3M（中支撐）學(xué)科素養(yǎng)指標(biāo)點(diǎn)3-1理解自然科學(xué)知識體系，扎實(shí)掌握物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)以及地球與宇宙科學(xué)等領(lǐng)域的基本概念和科學(xué)定律，理解科學(xué)探究的過程與方法，掌握模型建構(gòu)、歸納與演繹、分類、演化等科學(xué)思維方式。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3H（高支撐）指標(biāo)點(diǎn)3-4.理解科學(xué)、技術(shù)、社會以及環(huán)境的相互關(guān)系，了解科學(xué)學(xué)科與社會實(shí)踐的關(guān)系，以及與其他學(xué)科的聯(lián)系，具備運(yùn)用科學(xué)知識和方法分析和解決實(shí)際問題的能力。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3H（高支撐）三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配本課程總學(xué)時(shí)32學(xué)時(shí)，其中理論32學(xué)時(shí)，實(shí)踐0學(xué)時(shí)，課后自主學(xué)習(xí)不占學(xué)時(shí)。表3-1理論教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容、基本要求、課程目標(biāo)與學(xué)時(shí)分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）對應(yīng)的課程目標(biāo)教學(xué)方式學(xué)時(shí)1導(dǎo)論：（1）科學(xué)、技術(shù)的概念；（2）科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系；（3）科學(xué)技術(shù)史的概念；（4）科學(xué)技術(shù)史的內(nèi)容；（5）學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)史的意義。掌握該部分教學(xué)內(nèi)容，深入理解學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)史的重要性。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3集中講授12生存的技術(shù)和文明的起點(diǎn)（第1章）：（1）直立行走的猿；（2）天然石塊和木棒；（3）打制石器；（4）用火和取火（5）捕魚和狩獵；（6）弓箭的發(fā)明；（7）農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)；（8）陶器和銅器；（9）產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；（10）社會組織的變革；（11）語言、圖畫和文字；（12）知識的起源；（13）原始宗教與科學(xué)。了解史前文明的起源，熟悉人類生存技術(shù)的逐步發(fā)展，掌握火的使用對人類的重要性，掌握原始宗教與科學(xué)的起源與關(guān)系。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3集中講授33古四大文明古國的科學(xué)和技術(shù)（第2、3、6、7章）:第2章尼羅河畔的永恒（1）埃及的地理和歷史；（2）古埃及的神、祭司和知識；（3）解剖和醫(yī)學(xué)；（4）尼羅河贈禮；（5）不平衡的技術(shù)杠桿；（6）衰亡與不朽。第3章 兩河流域的遺產(chǎn)（1）西亞的新月形地帶；（2）多變的歷史風(fēng)云；（3）蘇美爾人的最初創(chuàng)造；（4）古巴比倫和使用鐵的赫梯；（5）金戈鐵馬的亞述；（6）新巴比倫的建筑和天文學(xué)；（7）波斯帝國的成就；（8）西方文字的淵源。第6章古印度文明中的知識（1）印度河和印度；（2）哈拉巴文化；（3）吠陀時(shí)代的知識；（4）佛教誕生的年代；（5）孔雀帝國和重新分裂時(shí)期；（6）貴霜帝國時(shí)期；（7）笈多王朝和戒日王朝時(shí)期；（8）伊斯蘭勢力進(jìn)入印度時(shí)期；（9）德里素丹和莫臥兒帝國時(shí)期；（10）古代印度科學(xué)技術(shù)徘徊不前的原因。第7章古代中國的科學(xué)和發(fā)明（1）地理位置；（2）青銅時(shí)代；（3）春秋戰(zhàn)國時(shí)期；（4）秦漢時(shí)代；(5)三國兩晉南北朝時(shí)期；（6）隋唐五代；（7）宋、遼、金、夏時(shí)代；（8）元代；（9）明代；（10）清代；（11）現(xiàn)代中國科技概覽。了解四大古國的科學(xué)技術(shù)上的成就與影響；熟悉我國古代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展沿革。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3集中講授24古希臘、羅馬的科學(xué)與技術(shù)，中世紀(jì)文藝復(fù)興與新時(shí)代的到來（第4、5、8、9章）：第4章愛琴海岸的理性之光（1）希臘和希臘人；（2）技術(shù)和海外活動(dòng)；（3）萬物的本原和運(yùn)動(dòng)的原因；（4）理性的科學(xué)；（5）對人的思考；（6）希臘歷史的轉(zhuǎn)折點(diǎn)；（7）希臘化時(shí)代的科學(xué)群星。第5章羅馬帝國的技術(shù)和影響（1）意大利半島和羅馬人；（2）技術(shù)特色；（3）希臘科學(xué)的余暉；（4）羅馬的歷史影響。第8章中世紀(jì)阿拉伯和歐洲的學(xué)術(shù)與技術(shù)（1）阿拉伯的歷史概況；（2）阿拉伯人對待學(xué)術(shù)的態(tài)度；（3）阿拉伯人對科學(xué)技術(shù)的特殊貢獻(xiàn)；（4）中世紀(jì)的歐洲；（5）教會的作用；（6）東西方的接觸；（7）技術(shù)的進(jìn)步和學(xué)術(shù)的復(fù)蘇。第9章新時(shí)代的到來（1）城市和資本主義生產(chǎn)；（2）發(fā)現(xiàn)地球；（3）人的覺醒；（4）信仰里的沖突。掌握希臘科學(xué)如何作為哲學(xué)的一個(gè)方面存在；掌握希臘人達(dá)到的自然科學(xué)各方面的成就；了解希臘、羅馬取得的工程技術(shù)成就。了解在中世紀(jì)古代科學(xué)衰落的過程和原因；明白中世紀(jì)在科學(xué)史上的的地位；掌握古代世界的知識向近代傳遞過程中阿拉伯人的貢獻(xiàn)；重點(diǎn)掌握文藝復(fù)興對科學(xué)進(jìn)步的影響、科學(xué)技術(shù)在歐洲復(fù)興的全過程。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3集中講授65生物學(xué)的發(fā)展（第11、21章）：第11章探索生命的奧秘（1）對人體結(jié)構(gòu)的研究；（2）血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)；（3）從細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)到細(xì)胞學(xué)說；（4）微生物的發(fā)現(xiàn)和研究；（5）對生物的系統(tǒng)分類；（6）生物進(jìn)化論。第21章詰問生命的本質(zhì)（1）孟德爾的發(fā)現(xiàn)；（2）基因及其與遺傳物質(zhì)的關(guān)系；（3）蛋白質(zhì)和核酸的作用；（4）分子生物學(xué)的產(chǎn)生；（5）人類基因組計(jì)劃；（6）生命物質(zhì)的合成和生命起源；（7）進(jìn)化理論的發(fā)展；（8）神經(jīng)生理學(xué)和腦科學(xué)的進(jìn)展。了解早期人類在生命科學(xué)各領(lǐng)域研究的成功；掌握達(dá)爾文在生物進(jìn)化方面的研究，及其影響與不足；切實(shí)掌握孟德爾的科研成就，及其對后世生命科學(xué)基因?qū)W研究的重大影響。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3集中講授26化學(xué)的發(fā)展（第12、18章）：第12章追究元素和物質(zhì)變化（1）從煉金術(shù)到冶金化學(xué)和制藥化學(xué)；（2）波義耳和近代化學(xué)；（3）燃燒的本質(zhì)；（4）原子-分子學(xué)說；（5）元素周期律；（6）有機(jī)化學(xué)。第18章元素可變和新化學(xué)理論（1）對元素周期律的新認(rèn)識；（2）無機(jī)化學(xué)的進(jìn)展；（3）有機(jī)化學(xué)的進(jìn)展。熟悉化學(xué)學(xué)科的起源、建立和發(fā)展過程；理解科學(xué)家波義耳在一個(gè)學(xué)科發(fā)展中所起到的重大作用。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3集中講授27物理學(xué)的發(fā)展（第10、13、14、15、17章）：第10章理解天體和地上物體的運(yùn)動(dòng)（1）重新安排宇宙；（2）開普勒定律；（3）伽利略的研究；（4）牛頓的綜合；（5）運(yùn)動(dòng)進(jìn)入數(shù)學(xué)；（10）力學(xué)的發(fā)展。第13章測熱和發(fā)現(xiàn)熱力學(xué)定律（1）測熱；（2）比熱的概念；（3）機(jī)械能轉(zhuǎn)化成熱；（4）能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的發(fā)現(xiàn)；（5）熱力學(xué)第二定律的發(fā)現(xiàn)；（6）分子運(yùn)動(dòng)學(xué)說。第14章研究電磁及其關(guān)系（1）對磁的研究；（2）對靜電的研究；（3）電流的發(fā)現(xiàn)；（4）電動(dòng)力學(xué)的誕生。第15章考察光現(xiàn)象（1）對折射、反射、繞射、干涉的研究；（2）波動(dòng)說與微粒說；（3）波動(dòng)說的勝利；（4）測定光速；（5）紅外線和紫外線（6）多普勒效應(yīng)。第17章探幽索微的物理學(xué)革命（1）電子的發(fā)現(xiàn)；（2）X射線的發(fā)現(xiàn)；（3）放射性的發(fā)現(xiàn)；（4）愛因斯坦的光量子理論；（5）原子的結(jié)構(gòu)；（8）量子力學(xué)的建立；（9）從狹義相對論到廣義相對論；（10）基本粒子物理學(xué)的進(jìn)展。熟悉物理學(xué)各個(gè)學(xué)科的發(fā)展過程；掌握經(jīng)典物理學(xué)的發(fā)展過程、電磁學(xué)研究的發(fā)展歷史與影響，核物理的發(fā)展歷史及其對人類了解世界的的深遠(yuǎn)影響。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3集中講授88工業(yè)時(shí)代的技術(shù)發(fā)展（第16章）：（1）文藝復(fù)興時(shí)期的技術(shù)著作；（2）蒸汽機(jī)的早期發(fā)展；（3）紡織機(jī)器的革命；（4）蒸汽機(jī)的完善；（5）機(jī)器制造機(jī)器；（6）印刷的機(jī)械化；（7）交通工具的發(fā)展；（8）熱機(jī)的發(fā)展及其影響；（9）與化學(xué)有關(guān)的工業(yè)；（10）電在通信和生活中的應(yīng)用；（11）光化學(xué)照相術(shù)；(12)第三次工業(yè)革命了解工業(yè)革命時(shí)代重點(diǎn)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展過程，以及這些技術(shù)在人類生活、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和當(dāng)代世界格局形成中重大影響。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3集中講授49天文與地理（第19、20章）：第19章追尋宇宙邊界的天文學(xué)（1）天文觀測手段的進(jìn)步；（2）射電天文學(xué)；（3）宇宙的廣度；（4）對太陽能量的解釋；（5）恒星的生命周期；（6）宇宙演化的理論；（7）尋找暗物質(zhì)。第20章勘探地球的演化和構(gòu)造（1）近代研究的問題和觀點(diǎn)；（2）地質(zhì)年代研究；（3）大陸漂移說和地幔對流說；（4）海洋地質(zhì)學(xué)和海底擴(kuò)張說；（5）古地磁學(xué)和地震學(xué)；（6）板塊構(gòu)造理論?；玖私馓煳膶W(xué)發(fā)展歷程；掌握解釋地球構(gòu)造的各個(gè)理論內(nèi)容。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3自主學(xué)習(xí)010數(shù)學(xué)、綜合性科學(xué)與非線性科學(xué)（第22、23、24章）：（1）分析數(shù)學(xué)的進(jìn)展；非歐幾何學(xué)與幾何學(xué)的基礎(chǔ)；從羅素悖論到哥德爾定理；代數(shù)學(xué)的進(jìn)展；希爾伯特問題；應(yīng)用數(shù)學(xué)的發(fā)展；（2）理解信息論、控制論、系統(tǒng)論的概念；（3）自然科學(xué)探索中的簡單性和復(fù)雜性；耗散結(jié)構(gòu)理論；協(xié)同學(xué)；超循環(huán)論；突變論；渾沌學(xué)和非線性問題；大自然的幾何學(xué)。基本理解和掌握現(xiàn)代數(shù)學(xué)的發(fā)展情況、綜合性科學(xué)和非線性科學(xué)的一些基本概念。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3自主學(xué)習(xí)011應(yīng)用性科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展（第25章）：（1）導(dǎo)體、半導(dǎo)體和超導(dǎo)體的研究；（2）材料科學(xué)和新材料技術(shù)；（3）能源的開發(fā)利用；（4）農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展；（5）現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進(jìn)展；（6）克隆技術(shù)的影響；（7）建筑技術(shù)；（8）環(huán)境科學(xué)和可持續(xù)發(fā)展。了解現(xiàn)代應(yīng)用性科學(xué)技術(shù)的發(fā)展領(lǐng)域和發(fā)展現(xiàn)狀，特別是生命科學(xué)的發(fā)展在農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域造成的深遠(yuǎn)影響及隱藏在其背后的危機(jī)和倫理問題。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3集中講授212現(xiàn)代主導(dǎo)技術(shù)的突破（第26章）：（1）電影和電視；（2）電子元件和電路；（3）通信和雷達(dá)；（4）陸上車輛；（5）水中船只；（6）飛行器；（7）航天技術(shù)；（8）電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用；（9）國際互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)；（10）激光技術(shù)和光通信；（11）現(xiàn)代武器的發(fā)展；（12）高科技時(shí)代的大國競爭。了解現(xiàn)代主導(dǎo)技術(shù)，其突破的領(lǐng)域，特別要理解現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的突破在百姓生活、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國家安全和人類進(jìn)步方面的主要性。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3集中講授2合計(jì)32四、課程教學(xué)方法本課程在教學(xué)方式上主要采用教師課堂教學(xué)為主、學(xué)生課后學(xué)習(xí)為輔的教學(xué)模式，以達(dá)到符合畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的教學(xué)目的。其中，課堂教學(xué)主要采用課堂講授、啟發(fā)式、案例式、討論式、研究式等教學(xué)方法，同時(shí)輔以學(xué)習(xí)通平臺的各項(xiàng)功能豐富課堂教學(xué)形式。課后學(xué)習(xí)主要采用學(xué)生自主學(xué)習(xí)、依托網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和教師指導(dǎo)為輔的教學(xué)方式。五、課程考核與成績評定本課程采用過程性考核和結(jié)果性考核相結(jié)合的方式，總評成績由課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)和期末閉卷考試等四個(gè)方面組成，采用百分制計(jì)分制，具體計(jì)算方法如下：總評成績=課堂表現(xiàn)(100分制)×5%+平時(shí)作業(yè)(100分制)×15%+期中考核(100分制)×20%+期末考試成績(100分制)×60%。表5-1課程考核評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核依據(jù)建議分值考核/評價(jià)細(xì)則對應(yīng)的課程目標(biāo)平時(shí)成績50%課堂表現(xiàn)5%課堂表現(xiàn)包括出勤情況、聽課情況、課堂討論參與情況、教學(xué)上互動(dòng)和學(xué)習(xí)反饋等。修課學(xué)若發(fā)生遲到、無故曠課、學(xué)習(xí)態(tài)度差(課堂玩手機(jī)、多言好睡等)現(xiàn)象一次，則扣20-40分，扣完為止。學(xué)期末該分值×5%核定分值計(jì)入總評成績。曠課5次者，取消期末考試資格。課程目標(biāo)1平時(shí)作業(yè)15%平時(shí)作業(yè)（讀書報(bào)告）批改以百分制登記，教師批閱給分，不交作業(yè)記為零分，最后作業(yè)成績按平均分值計(jì)算。學(xué)期末平均分值×15%核定分值計(jì)入總評成績。課程目標(biāo)2期中考核20%期中考核（課程論文），批改以百分制登記，教師批閱給分，不交作業(yè)記為零分，最后作業(yè)成績按平均分值計(jì)算。學(xué)期末平均分值×15%核定分值計(jì)入總評成績。課程目標(biāo)3期末考試成績60%修課學(xué)生參加期末考試，教師批閱試卷，成績以百分制登記，學(xué)期末以該分值×60%核定分值計(jì)入總評成績。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3表5-2課堂表現(xiàn)評分標(biāo)