納米技術的理解

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納米技術的理解范文第1篇

【關鍵詞】納米；納米技術；倫理問題； 技術轉型

1.倫理學與納米技術

納米(nanometer，nm)與分米、厘米一樣，是一個長度單位，1納米等于十億分之一米，也就是10-9米，相當于10個氫原子排列成一行的長度，或相當于一根頭發(fā)絲直徑的萬分之一。進入21世紀以來，納米技術非常廣泛地應用在醫(yī)藥、能源、材料和環(huán)境治理等多個方面，已迅速發(fā)展成為引領世界科學技術發(fā)展的前沿領域之一。納米技術的大肆傳播，已經(jīng)引起了人們的狂熱的追求和盲目的樂觀 [1]。納米技術自身的特點和發(fā)展狀況要求我們從一種徹底不同的角度考慮納米技術的倫理問題，而這種更新穎的倫理方法或觀點應該更注重未來納米技術的發(fā)展[2]。

倫理，通常與禁止和限制相關，特別是當它涉及到技術的時候， 其約束是很多的。倫理學可以指導包括確定我們更好的生活的方式，以及告訴我們作為個人也好社會的一部分也好，應該如何爭取和實現(xiàn)我們理想，并且使我們無愧于一個活生生的人。因此，盡管納米技術的倫理問題涉及到禁止和限制，但這不是全部問題之所在，甚至還算不上最重要的部分。

2.與納米技術有關的社會和倫理問題的三個誤區(qū)

作為一個社會人，我們已經(jīng)認識到，學會跟蹤一種新技術應用帶來影響的能力是很重要的，而且對這種技術的倫理方面影響的考慮也是越早越好[3]。然而就與納米技術相關的社會和倫理問題而言，還普遍存在三個誤區(qū)。

2.1認為討論倫理和社會問題還為時過早

認為討論倫理和社會問題還為時過早的前提主要來源于兩種主張。一是認為納米技術能力的描述、控制和建設過程，即實踐的納米科學與工程沒有什么社會和道德問題的特點。二是目前還很少有產(chǎn)品含有已經(jīng)完成了納米粒子的設計，工藝或設備的制定了，更不用說大量生產(chǎn)和廣泛傳播了[4]。如果納米技術的實踐在社會和道德上是無害的或者納米技術本身基本上不存在，那么，社會和倫理方面的考慮必須無限延期下去。

2.2認為現(xiàn)在討論倫理問題意義不大

第二個誤區(qū)的前提認為技術創(chuàng)新是必然的--甚至呈現(xiàn)出指數(shù)增長--當然，在這一過程中也會伴隨著他的益處。所以，在這種情況下，強調(diào)與納米技術革命相關的社會和倫理問題是最沒有意義也最不利的，因為任何東西都可能延緩納米技術為社會做出貢獻的步伐。要想促進社會發(fā)展，就要推動技術發(fā)展，盡可能地無阻礙、無約束、無監(jiān)管的去應用和傳播。還有，要健康發(fā)展就要教育人民了解納米技術，促進公眾接受它，促進產(chǎn)品的商業(yè)化并準備人員和機構以便我們調(diào)整、減輕和補救那些意想不到的健康和安全方面的影響。

2.3認為確保公眾接受才是關鍵所在

對于納米技術研究持續(xù)性發(fā)展的支持，以及將納米技術最終融入到消費產(chǎn)品和合理應用的問題上，公眾對于納米技術的接受程度將成為其中的決定性因素。有一個普遍的觀點，甚至存在于那些大力倡導社會和倫理研究的專家當中，這個觀點認為：通過向公眾顯示關于納米技術的社會性擔憂已經(jīng)得到了解決，由此幫助納米技術獲得更多的公眾認可度并保證其能夠順利的與國民和國際經(jīng)濟的發(fā)展相結合。

3.納米技術可能引發(fā)的社會和倫理問題

納米技術的發(fā)展存在著很大的風險和不確定性，在發(fā)展和使用新興的納米技術滿足人類和社會緊迫需要的同時，如何充分而合理地去預見和減輕不利的影響或未曾想到的結果，已成為各國政府和科學界關注和研究的一個重要問題[5]。從納米技術的應用及價值來看,具有極大潛力改變我們未來幾十年的生活方式,但正如波普爾所說的，"科學進步是一種悲喜交集的福音"。所以解決其引發(fā)諸多的社會和倫理問題勢在必行。

3.1有爭議的道德問題

有爭議的道德問題可能涉及到研究和工程實踐亦或產(chǎn)品使用。例如，納米技術涉及包括轉基因生物體、使用胚胎干細胞和嵌合體的研究、合成生物學、建設人工生物武器的發(fā)展、基因專利、和修改人的本性。當然，有爭議的道德問題往往不是獨有的納米技術，雖然在某些情況下，納米技術可能實現(xiàn)它們特別引人注目的或有爭議的開發(fā)工具。

3.2社會環(huán)境問題

社會環(huán)境問題產(chǎn)生于納米技術同社會體制以及納米技術出現(xiàn)的體制背景的相互作用。由于納米技術是一項普遍使用，可以獲得的技術，所以它出現(xiàn)的可能引發(fā)的社會環(huán)境問題也是廣泛的，例如，獲得技術的公平問題，信息安全和隱私保護問題，知識產(chǎn)權問題，法律和政策問題，各種利益之間的沖突問題等等。納米技術不是環(huán)境負擔和利益分布的原因，設計能力，控制和納米級的創(chuàng)建并非天生是不公正的。當考慮了納米技術的特點和實踐，環(huán)境正義似乎不是一個納米技術的問題。因此，不把社會環(huán)境問題理清楚，納米技術的可靠發(fā)展是不完整的。

3.3生命形式問題

生命形式問題出現(xiàn)于納米技術在社會標準，規(guī)范和結構，比如家庭結構，社會網(wǎng)絡和生活軌跡等方面。社會規(guī)范往往是基于事實，或特定的理解，比如我們彼此的關系和我們與自然環(huán)境的關系。納米技術的出現(xiàn)有可能改變這種狀況，如果納米技術，特別是納米醫(yī)學能接近它所預期的那樣的那樣，那么與人類繁榮有關的規(guī)范將會進一步得到修改。此外，同過去一樣，人類壽命延長和達到期望的健康等將對家庭規(guī)范和結構（例如，贍養(yǎng)責任），生活計劃或軌跡（例如，婚姻狀況），以及社會和政治機構產(chǎn)生重大影響。

3.4轉型問題

轉型問題產(chǎn)生于納米技術的潛力，尤其是結合其他新興技術，如生物技術、信息技術、計算機科學、認知科學和機器人技術等來改造人權狀況，而不是僅僅作為形式的生活問題，修改一些參數(shù)。這可能是通過以下方式實現(xiàn)的--顯著改變我們原來的生物種類，重建我們與自然環(huán)境之間的關系，創(chuàng)造自我意識和自主人工智能或發(fā)展強有力的替代環(huán)境。在這種情況下，新的道德狀況或將引進一些有關于我們的道德景觀需要重新配置或重新構思的方面。■

【參考文獻】

［1］G..Khushf.The Ethics of Nanotechnology:Vision and Values for a New Generation of Science and Engineering. [J]National Academies Press,2004,(2).

［2］J.P.Dupuy,S.Roeser and A.Grinbaum.Living with Uncertainty:Toward the Ongoing Normative Assessment of Nanotechnology. [J]Research in Philosophy and Technology.2004,(2).

［3］朱鳳清，張帆.納米技術應用引發(fā)的倫理問題及其規(guī)約機制[J].學術交流，2008,(1).

納米技術的理解范文第2篇

科技與法律歸責的關系

神經(jīng)納米技術學對于傳統(tǒng)的自由意志的概念提出了新的問題。那就是，現(xiàn)代科技的發(fā)展與一個觀念相悖，即：如果人的意愿是在生理原因交感的確定領域之外的話，那么人的意愿只能是自由的。隨著生物科技以及神經(jīng)科學開始解釋人腦與意識時間的關系，以及新的技術使得科學家能夠開始變更人精神狀態(tài)，那么人類是否能夠自由地選擇某種行為模式呢？這個問題似乎已經(jīng)變得不再那么確定了。這種不確定性，給刑事司法方面也帶來了很多問題，一方面它可能成為我們獲得刑事證據(jù)的新的途徑，或者可能成為預防犯罪的手段；另一方面，它也為我們在判斷行為人的主觀心理時造成障礙。如果人的同樣行為都只能由一種單純的心理狀態(tài)來指導（我們稱之為“決定論”）的話，那么也就不存在刑事上的歸責問題了。[4]但是問題不是這樣，以“殺人”為例，某些行為人積極地追求被害人的死亡結果，有些出于放任，有些出于疏忽大意導致被害人死亡，還有些出于認識錯誤等等。如果這個“決定論”是正確的，并且責任依賴于行為人本可以做出的意思表示，那么我們將如何歸責和定罪懲罰呢？即使希望殺人是源于精神上的動機，并且有一個完整的動因形成過程，刑事司法體系在當這種動機指導了行為并產(chǎn)生了刑事上的法律損害才予以歸責。這也就是說，刑事責任從不強加于無動因的、自由的行為。未來的技術肯定會幫助我們確定行為人在殺人時的精神狀態(tài)，并且將這個精神狀態(tài)進行一個完整的描述。這種進步不僅能夠幫助司法機關更好的認清事實，來判定被告是否有罪或者無罪，而且有利于對該罪行進行更精準的分析和歸類。

神經(jīng)納米技術用于探知人的主觀心理狀態(tài)并影響歸責

如前述，神經(jīng)納米技術的發(fā)展能夠使我們獲取人類主觀心理狀態(tài)的新信息，能改變或者抑制人的主觀心理，甚至能灌輸某種精神狀態(tài)。首先，如果神經(jīng)納米技術能夠為我們提供更準確的關于人的精神狀態(tài)的信息，我們其實不用擔心這作用會消極地影響刑事司法體系。實際上，這種信息應該幫助我們更好實現(xiàn)罪名的分類。比如在一場命案中，我們可以利用神經(jīng)納米技術成功地分析到嫌疑人的心理狀態(tài)。只要我們相信通過神經(jīng)納米技術獲得的信息的可信性，那么他們應該被看做是刑事司法體系的一個助手。這種進步能幫助我們更好的區(qū)分被告的一級謀殺還是二級謀殺，還是誤殺，等等(這是美國刑法中關于謀殺的定性)。當然，關于神經(jīng)納米技術的先進性以及其收集數(shù)據(jù)的真實性被看作是一個有爭議的事情。[5]此外，從神經(jīng)納米技術中獲得的關于人的精神狀態(tài)的信息，有一個關于轉換的問題。也就是說，科學家需要將科學數(shù)據(jù)轉換成法官和陪審團能夠理解的用于歸責的普通語言。法官和陪審團通常不理解一個新的科技數(shù)據(jù)所體現(xiàn)的歸罪含義。在這種情況下，法官需要扮演一個信息篩選者的角色，要篩選不相干的信息，并且專家也應當能夠將科學數(shù)據(jù)翻譯成法官所理解的語言。以美國最高法院在Daubertv.MerrellDowPharmaceuticals案中[6]，表示：法官應當扮演信息篩選者的角色，法院接受任何專家證據(jù)的結論，該證據(jù)應當獲得該特定領域的普遍接受和認同。這個標準使得很多好的技術被拒之門外，因為它們沒有獲得科學家的普遍的接受。然而Daubert案要求聯(lián)邦法官在決定科學證據(jù)的關聯(lián)性時需要考慮被提交的數(shù)據(jù)是否已經(jīng)符合嚴格的測試以及同行的審查。Daubert案同樣要求相關的科學能夠幫助發(fā)掘事實，去理解證據(jù)或者去決定事實爭議。

神經(jīng)納米技術改變或者限制人格并影響歸責

“納米技術提供了一系列的搜集、積累、分配個人信息的可能性。但是另一方面，作為被施加技術的客體，接受神經(jīng)納米技術的人可能在不久的將來會被技術性介入，并影響其精神以及大腦系統(tǒng)。這種可能性不僅是現(xiàn)實的，而且是確定的。”[8]這也就意味著，納米科技可以導致特定大腦區(qū)域的封閉，或者阻斷大腦區(qū)域之間的聯(lián)系，這種可能性引起了人們對于公共政策的關注。迫使犯罪嫌疑人的人格轉變的技術是否有悖于道德呢？如何讓這個技術具有可信賴性呢？如果上述技術證明了涉及歸責的特定心理狀態(tài)的存在，那么足以作為證據(jù)嗎？[9]另外一個令人關注的問題是，是否接受這個化學技術的程序是自愿履行的。我們能夠想象的到，如果一個人選擇接受這種技術就有可能減輕獲罪，那么這個過程就可能是自愿的。這種技術手段的刑罰是否超越了憲法呢？這個問題很難回答。這種懲罰看上去并不比現(xiàn)在的懲罰方式殘酷，但是它卻產(chǎn)生了同樣的抑制效應。改變?nèi)说膭訖C可能是在利用神經(jīng)納米技術防止犯罪方面最可能做的事情，通過這種方法可以阻止人們的犯罪。但是，這有一個嚴肅的道德問題。首先，這種方式是否具有自愿的性質是需要被考慮的。在現(xiàn)有體制下，犯人仍然允許保持其作為人的資格，但如果他們被釋放后，他們又將繼續(xù)追求他們私人的欲望。我們可以換一個角度去考慮這個問題，如果我們的道德標準變化了、法律標準變化了，或者他們的欲望不再是認為是犯罪了，那么這個人就可以從監(jiān)獄中釋放出來了。在基于社會道德規(guī)范永久地改變犯人之前，我們需要確認這種道德是否其本身具有時間性。一個相關的問題就是關于權威和規(guī)則的道德問題：誰來決定哪個罪犯有資格被改變？這種的欲望到底有多嚴重以至于必須要改變？進一步分析，如果國家強制改變罪犯的等級，法官以及陪審團將不再承擔將罪犯歸類的任務了。這種決定可能是有偏頗的，正如我們在過去將死刑的適用與種族聯(lián)系到一起一樣。

神經(jīng)納米技術向人“植入”意念并影響歸責

最后，神經(jīng)納米技術非常可能向人的大腦灌輸某些意識。一個人希望從事某種犯罪行為的時候是伴隨著對于世界的錯誤認識，那么這個人可能對于其危害行為負較輕的責任。這種錯誤認識也能導致對于精神失常的主張。對于主張精神失常很重要的一點就是被告在其從事犯罪時所表現(xiàn)出來的癥狀的性質以及嚴重性，僅僅存在精神病是不足夠的。[10]這種精神上的疾病經(jīng)常與關于精神病的抗辯相聯(lián)系，比如：精神分裂癥，極端紊亂，而這又通常與法律責任相聯(lián)系。總之，當故意是基于錯誤信息，這種導致的有害行為有時候會被法律所拒絕。錯誤認識抗辯與精神錯亂的抗辯的不同點在于，后者的錯誤意識是源自于內(nèi)部的，而錯誤認識的原因是源于外部。[11]從這個分析中，我們可以判斷，當某種意念得以“植入”人腦時，并且當這種意念對于損害行為非常關鍵時，那么行為人可能不會負刑事責任或者較輕的責任。在現(xiàn)有的法律體系下，很難去處理這種神經(jīng)納米技術植入的案例。一般不正常以及通常的意識沒有破壞歸責的問題，即使這種意識明顯源自精神混亂。只有當一個人的意識顯示出不正常的時候才能減輕責任。我們可以想象一下幾種情形：1.甲通過煽動乙對丙的仇恨，而使得乙殺害了丙；2.甲通過引誘乙吸毒，而使得乙在幻覺中殺人；3.甲通過神經(jīng)納米技術將“殺人”的意念植入乙的意識，從而釀成殺人案。我們可以判斷，第一種情況下，甲因為教唆應該承擔責任[12]；第二種情況下，我們很難判定甲對于殺人的行為負擔刑事責任。那么在神經(jīng)納米技術植入的情況下，如何確定責任呢？如何確定神經(jīng)納米技術所輸入的是“殺人”的意識呢？界定這個問題是很困難的。神經(jīng)納米技術可能是比其他的傳統(tǒng)醫(yī)學工藝更復雜，因此發(fā)現(xiàn)這種效果也比發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)醫(yī)學工藝的效果更困難。如果刑法要對通過神經(jīng)納米技術而植入的意念采取不同的態(tài)度，那么法律就不得不修改，而這種修改將挑戰(zhàn)公平的原則。

納米技術的理解范文第3篇

前言

本報告由國家情報委員會資助，是1996年出版的《展望2010年全球發(fā)展趨勢》的續(xù)集。國家情報委員會相信，包括信息技術、生物技術、納米技術(廣義)和材料技術的各種各樣技術，對全球有重大和決定性的影響。本報告提出的內(nèi)容包括：預測2015年生物技術、納米技術和材料技術的發(fā)展趨勢，以及它們對信息技術和世界的意義和影響，從而為決策者、情報分析家和公眾提供參考。本報告由蘭德公司的國防研究所技術政策中心負責編寫。該研究所是美國聯(lián)邦政府資助的研究開發(fā)中心，由國防部長、參謀長聯(lián)席會議主席辦公室提供資助。

這份中長期戰(zhàn)略和情報研究報告，為美國中央情報局主任和主要決策者在尋求國家利益和制定對外政策的優(yōu)先目標時提供參考。

摘 要

科學技術影響著人類社會、經(jīng)濟、政治和個人生活的各個方面。到 2015年，隨著各種學科技術的發(fā)展，人類生活將會發(fā)生徹底變革。生物技術將使我們能夠識別、理解、操作、改進和控制生命體(包括人類自己)。信息技術將繼續(xù)在所有方面深刻地影響世界。智能材料、敏捷制造和納米技術在擴大設備能力的同時，將改變制造設備的方法。到2015年，如果一些技術難關被及時克服的話，將可以用這些技術制造出“瘋狂卡”。

納米技術的理解范文第4篇

【關鍵詞】食品包裝 納米材料 食品貯藏

引言

納米科學是20世紀末興起的最重要的科技領域之一，因其在國計民生等諸多領域都產(chǎn)生了深遠甚至革命性的影響，得到了各國政府的高度重視與投入。美國自1991年開始將納米技術列為“政府關鍵技術”；我國將納米科學研究列入“863計劃”、“國家基金重大研究計劃”等重點研究計劃。伴隨納米科學理論日益成熟，納米材料的應用領域不斷擴大。納米材料因其特殊的結構，產(chǎn)生了小尺寸效應、量子效應、表面效應（界面效應），具備卓越的光、電、熱、磁、放射、吸收等特殊功能，在機械、電子、化工、包裝、國防等領域有著廣闊的應用前景。

1 納米及納米材料

1.1 納米

納米（nanometer）是一個長度單位，1 nm=10-9m，通常界定1-100nm的體系為納米體系。由于這個尺度空間略大于分子的尺寸上限，恰好能體現(xiàn)分子間相互作用，因此，具有這一尺度物質粒子的許多性質均與常規(guī)物質相異，在這個領域中物質的性質有時既不能用經(jīng)典力學、電磁學等加以解釋，也不能用量子力學等理論來理解，需要一個全新的理論和視角。研究上述領域的客觀規(guī)律的科學被稱之為納米科學。

1. 2 納米材料

納米材料根據(jù)構成材料物質屬性的不同，可以分成金屬納米材料、半導體納米材料、納米陶瓷材料、有機納米材料等，當上述納米結構單元與其他材料復合時則構成納米復合材料。納米復合材料中包括無機一有機物復合、無機―無機復合、金屬―陶瓷復合、聚合物―聚合物復合等多種形式。

1. 3 納米包裝材料

食品包裝材料多由聚合物制成，如聚氯乙烯（PVC）、聚對苯二甲酸乙二醇（PET）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）和聚酞胺（尼龍，PA）等，其制成包裝材料透氣性難以滿足各式果蔬的呼吸強度，尤其當果蔬的呼吸強度很高時，大部分膜不能使包裝內(nèi)氧氣和二氧化碳配比達到最佳。進入20世紀90年代，納米材料及技術的應用發(fā)展，給聚合物包裝材料的發(fā)展帶來的巨大革新，納米包裝材料應運而生。

納米包裝材料主要是指應用納米技術，通過對包裝產(chǎn)品進行納米合成、納米添加、納米改性，使其具有某一特性或功能的一類包裝材料的總和。在食品包裝領域，研究最多的納米包裝材料是聚合物基納米復合材料PNMC（Polymeric Nano-Metered Composites），常用的聚合物有PA、 PP、 PE、PVC、 PET、 LCP等，常用的納米材料有金屬、無機物聚合物等無機系和有機系成分，通過扦層復合等技術將高分子聚合物和納米材料復合。

2 納米包裝材料在食品貯藏中的應用

復合納米包裝材料的優(yōu)良性質使其在食品包裝領域廣受歡迎，納米抗菌性包裝材料、納米保鮮包裝材料、納米高阻隔性包裝材料等已在食品包裝中有了一定的應用，其中在食品保鮮領域中的應用研究已較深入。

采用納米復合技術制成的新型包裝材料聚酞錢-6塑料（NPA6）與傳統(tǒng)的尼龍塑料相比，有更多的優(yōu)越性。其氧氣和二氧化碳的透過率降低了一半，水的透過率也下降了30%左右。用它來包裝食品，如香腸、火腿、泡菜等，食物的變質程度更小，保質期更長。添加0.1 %～0.5%的納米Ti02制成的包裝材料可以防止紫外線引起的肉類食品的自動氧化變質，保護維生素和芳香化合物不受破壞，使食品保持新鮮。陳麗等人將納米Ti02粒子和其它11種功能材料加入到PVC中研制出的保鮮膜，可使富士蘋果的保存期延長到208天，同時對蔬菜也有較好的保鮮效果。

納米銀粉應用于食品包裝中既有抗菌又有保鮮的作用，對細菌和霉菌等抗菌效果好、抗菌時間長，添加到食品包裝材料中可保持長期的抗菌效果，且不會因揮發(fā)、溶出或光照引起顏色改變或食品污染；同時，納米銀粉具有對乙烯氧化的催化作用，在保鮮包裝材料中加入納米銀粉，可將果蔬食品釋放出的乙烯加速氧化，減少乙烯含量，達到果蔬保鮮的效果。

結語

用于食品包裝中的納米包裝材料優(yōu)于一般材料，其具有抗菌、低透氧率、低透濕率和阻隔二氧化碳等優(yōu)點，且具有韌性強、耐磨性等機械加工性能，耐熱性、透明度高、抗磁防爆等理化性能。因此納米包裝在食品包裝領域中得到了快速的發(fā)展。

參考文獻

[1]劉興華，饒景萍.果品蔬菜貯運[M].西安，陜西科學出版社，1998.

納米技術的理解范文第5篇

關鍵詞：新生研討；納米技術；問題驅動；互動實踐

新生研討課（Freshman seminar）是一種面向大學新生開設的小班專題研討課程[1]。它通過小班研討、師生互動等方式，激發(fā)學生研究熱情，鼓勵學生在研討交流中獨立思考、多角度分析，從而提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。1959年美國哈佛大學首先開設新生研討課，受到學生的好評[2]。從2003年開始，國內(nèi)在教育改革中走在前列的高校如清華大學、浙江大學等，也陸續(xù)引入了這種新型的教學模式，作為改善大學一年級教育的重要途徑。然而，新生研討課是一種全新的教學模式，少有固定教材；教學內(nèi)容涉及眾多領域和交叉學科，多是教師自己多年教學、科研經(jīng)驗的總結；師生間的互動研討是主要教學形式。目前，新生研討課的開設還處于起步探索階段，需要不斷總結已有的成功經(jīng)驗，在更多高校新生中普遍推廣。本文作者結合自己幾年來成功開設納米技術新生研討課的經(jīng)驗，談幾點體會，以期拋磚引玉。

一、全面認識新生研討課的目標與定位

開設新生研討課是建立與研究型大學相適應的研究性教學體系的一部分，其目的在于提升創(chuàng)新人才培養(yǎng)水平，進一步推動名師上講臺。

新生研討課的教學目標是使新生體驗一種全新的以探索和研究為基礎，師生互動為教學組織形式，自主性、研究性學習為學習形式的模式，為后繼學習打好基礎，為新生創(chuàng)造一個在合作環(huán)境下進行探究式學習的機會，實現(xiàn)名師與新生的對話，架設教授與新生間溝通互動的橋梁，縮短新生與教授之間的距離，對學生各個方面進行整體的綜合培養(yǎng)和訓練。

新生研討課的定位是面向一年級新生開設的選修課。它與一般意義上的選修課的不同之處在于，不僅讓新生學習知識，更重要的是讓新生體驗認知過程，強調(diào)教師的引導與學生的充分參與和交流，啟發(fā)學生的研究和探索興趣，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的意識和能力。

二、新生研討課的教學實踐與體會

新生研討課是由各學科領域的教授以自己多年的教學科研成果作為教學內(nèi)容，圍繞師生共同感興趣的專題，進行師生之間、學生之間的交流互動。對學生在掌握知識、開闊視野、合作精神、批判思考、交流表達、寫作技能等諸多方面進行整體上的培養(yǎng)與訓練。這一教學模式在教學內(nèi)容，教學目標，授課方法、教學形式等諸多方面皆與慣常教學有很大突破和不同。幾輪實踐下來，個人有以下5點體會。

1. 合適的課程名稱和研討內(nèi)容是成功的一半

學生在選課時第一眼看到的是課程名稱，因而，課程名稱的好壞直接關系到學生對這門課程的興趣。合適的研討內(nèi)容是互動研討得以開展的保證。作者認為合適的研討課應滿足以下幾點要求：1）對學生有足夠的吸引力。有興趣才有探索求知的欲望，才能激發(fā)學生的主觀能動性；2）門檻低，入門容易。不需要專業(yè)的知識作鋪墊，有高中的物理化學知識，甚至科普常識即可；3）課程屬于交叉學科，內(nèi)容豐富，面廣，適合不同學科、不同專業(yè)背景的學生選修，同時也易于組織專題研討。

基于以上認識，作者以多年來從事的納米技術研究作為課程名稱和內(nèi)容的選取依據(jù)，最終選定“納米技術與未來世界”作為本課程的名稱，并包括了以下研討專題：一、納米科技的發(fā)展態(tài)勢與未來；二、納米科技在航空、航天軍事中的應用與發(fā)展；三、自然界中的納米現(xiàn)象與仿生；四、納米科技在生物醫(yī)學中“大顯身手”；五、納米科技在微機電系統(tǒng)制造中的優(yōu)勢；六、環(huán)境保護中的納米科技；七、納米科技在新能源開發(fā)中嶄露頭角；八、納米科技在建筑中的應用及未來暢想。納米技術是當下熱門技術，發(fā)展最快的技術，是未來科技發(fā)展的方向，對學生有足夠的興趣與吸引力，學生選課積極踴躍。納米技術在日常生活中應用廣泛，應用其制造的各種新產(chǎn)品經(jīng)常見諸于新聞媒體，科普宣傳片。因此，學生容易接收，無需專業(yè)知識，即可參與互動研討。納米技術還是一門涉及材料、化學、生物、醫(yī)學、機械等學科的先進技術，與納米技術有關的新生研討課適合不同學科、不同專業(yè)背景學生選修。學生除了能學到了本專業(yè)的知識外，還能與其他專業(yè)的同學共同研討、交流，拓寬其在不同學術領域的視野。此外，本課程所包含的不同專題很好地照顧到不同專業(yè)學生的需要，學生可以根據(jù)自己的專業(yè)選擇相應感興趣的部分自主性學習并開展師生間、學生間的相互研討。

2. 從身邊事物與現(xiàn)象切入，以問題驅動研討

身邊事物與現(xiàn)象大家都熟悉但又常常被忽略，容易引起學生的興趣與共鳴，以此為切入點，通過提出一系列不同思考深度的問題，從而引導思考，驅動研討，這是常用而有效的課堂教學方法之一。比如在“納米科技與未來世界”課程中的“納米自然現(xiàn)象”這一堂課中，作者先給出兩種自然界中與納米技術有關的常見現(xiàn)象：荷葉出淤泥不染與不沾水，雨后水稻葉子上呈球狀的小水滴。這兩種獨特的現(xiàn)象與日常生活中水的浸濕效果是完全不一樣的，學生對這種現(xiàn)象非常熟悉但又說不出具體原因，經(jīng)過教師的提問，學生的好奇心被激發(fā)起來。教師進一步提問：為什么會出現(xiàn)這種奇特的現(xiàn)象？誰還能再舉出更多類似的現(xiàn)象？這一問題激活了學生對生活經(jīng)驗的記憶，他們七嘴八舌地展開了討論：“鴨子在水中游泳時，背上的羽毛是不沾水的，抖一抖水珠都滑落了”， “水黽能在水面上站立而不沉下去，并且還能作快速的移動”……這些都是學生司空見慣而以往常常被忽視的生活現(xiàn)象。接著教師進一步啟發(fā)學生思考：“誰能說說這些‘特異功能’可能是怎么形成的？”這一問題打開他們的想象空間，燃起他們探索科學的熱情。學生們暢所欲言：“肯定與某種特定的結構有關”，“與某種特定的材料有關”，“與某種材料的排列有關”……在學生的猜測與師生間的求證交流下，問題得出結論：納米結構的疏水性。最后教師啟發(fā)學生進一步暢想：“如何借鑒納米的這種疏水性設計不濕水的衣服免去下雨的麻煩，設計疏水型飛機機翼免去機翼結冰帶來的危險……”。 學生們利用思考探究得來的納米基礎知識，結合自然生物納米特點，展開豐富的想象，對設計全新概念的新型疏水裝置提出了各種各樣的方案。有的方案引經(jīng)據(jù)典，論證比較嚴密；有的方案富有創(chuàng)意，讓人眼前一亮；有的方案雖然缺乏足夠依據(jù)，但想法大膽。在思維的交流與碰撞中，學生們提高了提出問題與分析問題的能力。

3. 以小組為團隊，培養(yǎng)自主性學習習慣

傳統(tǒng)課堂常常老師埋頭講，學生埋頭記。這種教學模式下，教學內(nèi)容是固定的，教師按照書本內(nèi)容講，學生接受到的是零散、沒有聯(lián)系的“死知識”，中間沒有知識的消化-吸收-轉化的過程，學生較少有獨立思考的機會，學習處于被動接受的狀態(tài)。而新生研討課注重學生主動探究的學習過程。學生根據(jù)自己的興趣愛好選則特定的話題，查閱資料，分析問題，主動學習相關的知識，并對知識的邏輯作深層次的整理加工，最后形成書面的研究報告在小組專題討論會上演講，同時接受老師與其他同學的提問，通過相互的交流研討，去偽存真，接受到的是鮮活的、有機聯(lián)系的知識體系。在“納米科技與未來世界”這一課程中，作者根據(jù)學生的興趣愛好或者專業(yè)特點，讓他們自由分組，以3人為一個團隊，在專題中選定一個作為團隊大作業(yè)，然后合理分工，查找文獻，自主性學習，分析整理問題，形成團隊專題報告并以PPT的形式作公開演講。同時，教師與其他團隊的成員可以進行質疑，相互辯論，相互研討，不斷完善專題報告。在研討中每個小組成員匯報自己的學習成果，同時接受別人的新知識，這種積累的知識是生動的，再思考過的，鮮活的。

4. 發(fā)揮研究生的“助教”作用

新生研討課的研討內(nèi)容多是教師自己多年教學、科研經(jīng)驗的總結，既有經(jīng)典內(nèi)容，也有科研一線的新問題，涉及眾多領域和交叉學科。盡管任課老師大多是該領域的教授，知識儲備豐富，但有時學生提出的問題還是會時不時超出老師的現(xiàn)有知識，如果老師強行中斷或引開現(xiàn)有的話題，難免會使熱烈的研討氛圍大打折扣，傷害學生探究問題的熱情，導致探討問題的深度不夠。這時，可以發(fā)揮研究生的“助教”作用。碩士、博士研究生一直處于科研一線，他們對導師現(xiàn)有某一課題方向有著非常深入的研究，在相關研討課開始的時候可以輔助導師引導、回答各種前沿的技術性問題，這樣既照顧到研討問題的廣度和寬度，又滿足了一部分同學研討問題的深度。比如作者的博士生中有的是研究納米載藥在腫瘤治療中的應用的，有的研究納米薄膜與涂層的吸波與隱身應用的；有的研究納米自組裝技術在微機電系統(tǒng)制造中的應用的；有的研究納米技術提高單晶硅太陽能電池轉化效率的。因此，在實施上述相關專題研討課的時候，與相關的博士生共同主持研討課，把最前沿的技術與學生分享，既解決了現(xiàn)有的難題，又激發(fā)了學生的探究熱情，為日后的相關學術研究奠定基礎，收到了很好的教學效果。

5. 課堂之外的互動實踐培養(yǎng)學生動手能力

自然科學類研討課程除了課堂上的研討，還離不開課外的互動實踐。不但要培養(yǎng)學生的理論知識的學習能力，還要強化實踐動手能力的培養(yǎng)。新生研討課除了在教室開展互動研討，還可以把活動地點放在課堂外的實驗室。在實驗室中，教師不僅可以向學生介紹實驗儀器與設備、實驗原理與手段，還可以充分結合自己的科研項目，組織學生與碩士、博士研究生就他們的研究課題展開互動研討，讓學生對具體的科研課題提出自己的疑問。在這樣的學習環(huán)境下，學生不但可以學習到直觀的知識，還能就自己感興趣的話題深入研討，甚至親手做一部分實驗，為自己將來的科研奠定良好的基礎。“納米科技與世界未來”這門課程中，作者結合自己的科研項目——稀土納米自組裝分子膜技術在微機電系統(tǒng)摩擦學中的應用，帶領學生展開研討。教師首先介紹課題的背景知識：宏觀與微觀機電系統(tǒng)摩擦學的區(qū)別及有關的基本概念——納米自組裝膜技術。然后，提出問題——怎樣制備合適的納米分子自組裝膜并表征？帶著這個問題學生可以思考哪些條件可能會影響成膜的厚度與形狀，這種技術的優(yōu)勢與成本及應用前景等，并與教師及研究生開展互動討論，有興趣的同學還可以親自制備一些分子膜并在電鏡下觀察表面形貌，測試摩擦學性能。為了滿足一部分有強烈科研要求同學的需求，在上海交通大學本科生研究計劃項目（PRP）經(jīng)費的資助下，作者每學期根據(jù)科研課題設置3個項目課題，由研究生帶領6名有較強動手能力的研討課學生在實驗室做實驗，培養(yǎng)他們的科研素養(yǎng)。此外，實驗室還有專門為本科生開設的特色實驗項目，通過這些實驗的開展，大大促進了學生對理論知識的理解，培養(yǎng)了他們的學術研究能力。三年的實踐結果表明，當年選修這門課的并跟著做PRP項目的學生，已經(jīng)順利地拿到美國密歇根大學、弗吉尼亞理工學院等大學進一步深造的錄取通知書。在談到申請成功的經(jīng)驗時，這些學生無不對當初這門新生研討課給予很高的評價，正是這種與國外高校相同教學模式的研討課程和強調(diào)動手實踐的PRP項目為他們贏得了更會的機遇。

三、新生研討課進一步改進措施與建議

一是控制班級學生人數(shù)。在與學生的交流中，學生反饋30人一班人數(shù)太多，使討論和發(fā)表意見的機會相應減少，同時研討問題的深度與廣度也因此受到制約。建議應每班以10～15人最佳。

二是增強學術研討氣氛。新生研討課的研討氣氛還不夠熱烈。很多學生還沒有從中學的被動聽課模式中轉變過來，還沒有發(fā)言的習慣。這些都需要教師在轉變學生學習方式上多作努力，多鼓勵、引導學生發(fā)言，充分調(diào)動現(xiàn)場的研討氣氛。

三是系統(tǒng)培訓授課教師。新生研討課是一種不同于傳統(tǒng)教學的嶄新課程，如何進行研討課的主持與引導讓課堂討論流暢與和諧，授課教師需要不斷探索研究。上海交通大學教學發(fā)展中心（Center for Teaching and Learning Development）是一個關于教師的“教”和學生的“學”的研究和培訓機構，在提升我校教師的教學水平方面已經(jīng)取得了不小的成功，今后還可對教師增加有關新生研討課方面的培訓，幫助教師調(diào)整新生研討課方面的教學內(nèi)容與方法，使新生研討課更加高效。

四是與后續(xù)課程有效銜接。小班專題研討，名師執(zhí)教的形式對于二年級、高年級也是相當重要的。后續(xù)課程可以設計出一些富有特色的專業(yè)研討課與新生研討課相銜接和呼應，從而將研討課的理念和教學方法在后續(xù)課程，如在通識課程、專業(yè)課程中適度推廣。

參考文獻：

[1] 屈林巖，王向紅. 美國大學FYE及其啟示[J]. 比較教育研究，2011 （11）：20-24.