纳米技术的理解

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纳米技术的理解范文第1篇

【关键词】纳米；纳米技术；伦理问题； 技术转型

1.伦理学与纳米技术

纳米(nanometer，nm)与分米、厘米一样，是一个长度单位，1纳米等于十亿分之一米，也就是10-9米，相当于10个氢原子排列成一行的长度，或相当于一根头发丝直径的万分之一。进入21世纪以来，纳米技术非常广泛地应用在医药、能源、材料和环境治理等多个方面，已迅速发展成为引领世界科学技术发展的前沿领域之一。纳米技术的大肆传播，已经引起了人们的狂热的追求和盲目的乐观 [1]。纳米技术自身的特点和发展状况要求我们从一种彻底不同的角度考虑纳米技术的伦理问题，而这种更新颖的伦理方法或观点应该更注重未来纳米技术的发展[2]。

伦理，通常与禁止和限制相关，特别是当它涉及到技术的时候， 其约束是很多的。伦理学可以指导包括确定我们更好的生活的方式，以及告诉我们作为个人也好社会的一部分也好，应该如何争取和实现我们理想，并且使我们无愧于一个活生生的人。因此，尽管纳米技术的伦理问题涉及到禁止和限制，但这不是全部问题之所在，甚至还算不上最重要的部分。

2.与纳米技术有关的社会和伦理问题的三个误区

作为一个社会人，我们已经认识到，学会跟踪一种新技术应用带来影响的能力是很重要的，而且对这种技术的伦理方面影响的考虑也是越早越好[3]。然而就与纳米技术相关的社会和伦理问题而言，还普遍存在三个误区。

2.1认为讨论伦理和社会问题还为时过早

认为讨论伦理和社会问题还为时过早的前提主要来源于两种主张。一是认为纳米技术能力的描述、控制和建设过程，即实践的纳米科学与工程没有什么社会和道德问题的特点。二是目前还很少有产品含有已经完成了纳米粒子的设计，工艺或设备的制定了，更不用说大量生产和广泛传播了[4]。如果纳米技术的实践在社会和道德上是无害的或者纳米技术本身基本上不存在，那么，社会和伦理方面的考虑必须无限延期下去。

2.2认为现在讨论伦理问题意义不大

第二个误区的前提认为技术创新是必然的--甚至呈现出指数增长--当然，在这一过程中也会伴随着他的益处。所以，在这种情况下，强调与纳米技术革命相关的社会和伦理问题是最没有意义也最不利的，因为任何东西都可能延缓纳米技术为社会做出贡献的步伐。要想促进社会发展，就要推动技术发展，尽可能地无阻碍、无约束、无监管的去应用和传播。还有，要健康发展就要教育人民了解纳米技术，促进公众接受它，促进产品的商业化并准备人员和机构以便我们调整、减轻和补救那些意想不到的健康和安全方面的影响。

2.3认为确保公众接受才是关键所在

对于纳米技术研究持续性发展的支持，以及将纳米技术最终融入到消费产品和合理应用的问题上，公众对于纳米技术的接受程度将成为其中的决定性因素。有一个普遍的观点，甚至存在于那些大力倡导社会和伦理研究的专家当中，这个观点认为：通过向公众显示关于纳米技术的社会性担忧已经得到了解决，由此帮助纳米技术获得更多的公众认可度并保证其能够顺利的与国民和国际经济的发展相结合。

3.纳米技术可能引发的社会和伦理问题

纳米技术的发展存在着很大的风险和不确定性，在发展和使用新兴的纳米技术满足人类和社会紧迫需要的同时，如何充分而合理地去预见和减轻不利的影响或未曾想到的结果，已成为各国政府和科学界关注和研究的一个重要问题[5]。从纳米技术的应用及价值来看,具有极大潜力改变我们未来几十年的生活方式,但正如波普尔所说的，"科学进步是一种悲喜交集的福音"。所以解决其引发诸多的社会和伦理问题势在必行。

3.1有争议的道德问题

有争议的道德问题可能涉及到研究和工程实践亦或产品使用。例如，纳米技术涉及包括转基因生物体、使用胚胎干细胞和嵌合体的研究、合成生物学、建设人工生物武器的发展、基因专利、和修改人的本性。当然，有争议的道德问题往往不是独有的纳米技术，虽然在某些情况下，纳米技术可能实现它们特别引人注目的或有争议的开发工具。

3.2社会环境问题

社会环境问题产生于纳米技术同社会体制以及纳米技术出现的体制背景的相互作用。由于纳米技术是一项普遍使用，可以获得的技术，所以它出现的可能引发的社会环境问题也是广泛的，例如，获得技术的公平问题，信息安全和隐私保护问题，知识产权问题，法律和政策问题，各种利益之间的冲突问题等等。纳米技术不是环境负担和利益分布的原因，设计能力，控制和纳米级的创建并非天生是不公正的。当考虑了纳米技术的特点和实践，环境正义似乎不是一个纳米技术的问题。因此，不把社会环境问题理清楚，纳米技术的可靠发展是不完整的。

3.3生命形式问题

生命形式问题出现于纳米技术在社会标准，规范和结构，比如家庭结构，社会网络和生活轨迹等方面。社会规范往往是基于事实，或特定的理解，比如我们彼此的关系和我们与自然环境的关系。纳米技术的出现有可能改变这种状况，如果纳米技术，特别是纳米医学能接近它所预期的那样的那样，那么与人类繁荣有关的规范将会进一步得到修改。此外，同过去一样，人类寿命延长和达到期望的健康等将对家庭规范和结构（例如，赡养责任），生活计划或轨迹（例如，婚姻状况），以及社会和政治机构产生重大影响。

3.4转型问题

转型问题产生于纳米技术的潜力，尤其是结合其他新兴技术，如生物技术、信息技术、计算机科学、认知科学和机器人技术等来改造人权状况，而不是仅仅作为形式的生活问题，修改一些参数。这可能是通过以下方式实现的--显著改变我们原来的生物种类，重建我们与自然环境之间的关系，创造自我意识和自主人工智能或发展强有力的替代环境。在这种情况下，新的道德状况或将引进一些有关于我们的道德景观需要重新配置或重新构思的方面。■

【参考文献】

［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］朱凤清，张帆.纳米技术应用引发的伦理问题及其规约机制[J].学术交流，2008,(1).

纳米技术的理解范文第2篇

科技与法律归责的关系

神经纳米技术学对于传统的自由意志的概念提出了新的问题。那就是，现代科技的发展与一个观念相悖，即：如果人的意愿是在生理原因交感的确定领域之外的话，那么人的意愿只能是自由的。随着生物科技以及神经科学开始解释人脑与意识时间的关系，以及新的技术使得科学家能够开始变更人精神状态，那么人类是否能够自由地选择某种行为模式呢？这个问题似乎已经变得不再那么确定了。这种不确定性，给刑事司法方面也带来了很多问题，一方面它可能成为我们获得刑事证据的新的途径，或者可能成为预防犯罪的手段；另一方面，它也为我们在判断行为人的主观心理时造成障碍。如果人的同样行为都只能由一种单纯的心理状态来指导（我们称之为“决定论”）的话，那么也就不存在刑事上的归责问题了。[4]但是问题不是这样，以“杀人”为例，某些行为人积极地追求被害人的死亡结果，有些出于放任，有些出于疏忽大意导致被害人死亡，还有些出于认识错误等等。如果这个“决定论”是正确的，并且责任依赖于行为人本可以做出的意思表示，那么我们将如何归责和定罪惩罚呢？即使希望杀人是源于精神上的动机，并且有一个完整的动因形成过程，刑事司法体系在当这种动机指导了行为并产生了刑事上的法律损害才予以归责。这也就是说，刑事责任从不强加于无动因的、自由的行为。未来的技术肯定会帮助我们确定行为人在杀人时的精神状态，并且将这个精神状态进行一个完整的描述。这种进步不仅能够帮助司法机关更好的认清事实，来判定被告是否有罪或者无罪，而且有利于对该罪行进行更精准的分析和归类。

神经纳米技术用于探知人的主观心理状态并影响归责

如前述，神经纳米技术的发展能够使我们获取人类主观心理状态的新信息，能改变或者抑制人的主观心理，甚至能灌输某种精神状态。首先，如果神经纳米技术能够为我们提供更准确的关于人的精神状态的信息，我们其实不用担心这作用会消极地影响刑事司法体系。实际上，这种信息应该帮助我们更好实现罪名的分类。比如在一场命案中，我们可以利用神经纳米技术成功地分析到嫌疑人的心理状态。只要我们相信通过神经纳米技术获得的信息的可信性，那么他们应该被看做是刑事司法体系的一个助手。这种进步能帮助我们更好的区分被告的一级谋杀还是二级谋杀，还是误杀，等等(这是美国刑法中关于谋杀的定性)。当然，关于神经纳米技术的先进性以及其收集数据的真实性被看作是一个有争议的事情。[5]此外，从神经纳米技术中获得的关于人的精神状态的信息，有一个关于转换的问题。也就是说，科学家需要将科学数据转换成法官和陪审团能够理解的用于归责的普通语言。法官和陪审团通常不理解一个新的科技数据所体现的归罪含义。在这种情况下，法官需要扮演一个信息筛选者的角色，要筛选不相干的信息，并且专家也应当能够将科学数据翻译成法官所理解的语言。以美国最高法院在Daubertv.MerrellDowPharmaceuticals案中[6]，表示：法官应当扮演信息筛选者的角色，法院接受任何专家证据的结论，该证据应当获得该特定领域的普遍接受和认同。这个标准使得很多好的技术被拒之门外，因为它们没有获得科学家的普遍的接受。然而Daubert案要求联邦法官在决定科学证据的关联性时需要考虑被提交的数据是否已经符合严格的测试以及同行的审查。Daubert案同样要求相关的科学能够帮助发掘事实，去理解证据或者去决定事实争议。

神经纳米技术改变或者限制人格并影响归责

“纳米技术提供了一系列的搜集、积累、分配个人信息的可能性。但是另一方面，作为被施加技术的客体，接受神经纳米技术的人可能在不久的将来会被技术性介入，并影响其精神以及大脑系统。这种可能性不仅是现实的，而且是确定的。”[8]这也就意味着，纳米科技可以导致特定大脑区域的封闭，或者阻断大脑区域之间的联系，这种可能性引起了人们对于公共政策的关注。迫使犯罪嫌疑人的人格转变的技术是否有悖于道德呢？如何让这个技术具有可信赖性呢？如果上述技术证明了涉及归责的特定心理状态的存在，那么足以作为证据吗？[9]另外一个令人关注的问题是，是否接受这个化学技术的程序是自愿履行的。我们能够想象的到，如果一个人选择接受这种技术就有可能减轻获罪，那么这个过程就可能是自愿的。这种技术手段的刑罚是否超越了宪法呢？这个问题很难回答。这种惩罚看上去并不比现在的惩罚方式残酷，但是它却产生了同样的抑制效应。改变人的动机可能是在利用神经纳米技术防止犯罪方面最可能做的事情，通过这种方法可以阻止人们的犯罪。但是，这有一个严肃的道德问题。首先，这种方式是否具有自愿的性质是需要被考虑的。在现有体制下，犯人仍然允许保持其作为人的资格，但如果他们被释放后，他们又将继续追求他们私人的欲望。我们可以换一个角度去考虑这个问题，如果我们的道德标准变化了、法律标准变化了，或者他们的欲望不再是认为是犯罪了，那么这个人就可以从监狱中释放出来了。在基于社会道德规范永久地改变犯人之前，我们需要确认这种道德是否其本身具有时间性。一个相关的问题就是关于权威和规则的道德问题：谁来决定哪个罪犯有资格被改变？这种的欲望到底有多严重以至于必须要改变？进一步分析，如果国家强制改变罪犯的等级，法官以及陪审团将不再承担将罪犯归类的任务了。这种决定可能是有偏颇的，正如我们在过去将死刑的适用与种族联系到一起一样。

神经纳米技术向人“植入”意念并影响归责

最后，神经纳米技术非常可能向人的大脑灌输某些意识。一个人希望从事某种犯罪行为的时候是伴随着对于世界的错误认识，那么这个人可能对于其危害行为负较轻的责任。这种错误认识也能导致对于精神失常的主张。对于主张精神失常很重要的一点就是被告在其从事犯罪时所表现出来的症状的性质以及严重性，仅仅存在精神病是不足够的。[10]这种精神上的疾病经常与关于精神病的抗辩相联系，比如：精神分裂症，极端紊乱，而这又通常与法律责任相联系。总之，当故意是基于错误信息，这种导致的有害行为有时候会被法律所拒绝。错误认识抗辩与精神错乱的抗辩的不同点在于，后者的错误意识是源自于内部的，而错误认识的原因是源于外部。[11]从这个分析中，我们可以判断，当某种意念得以“植入”人脑时，并且当这种意念对于损害行为非常关键时，那么行为人可能不会负刑事责任或者较轻的责任。在现有的法律体系下，很难去处理这种神经纳米技术植入的案例。一般不正常以及通常的意识没有破坏归责的问题，即使这种意识明显源自精神混乱。只有当一个人的意识显示出不正常的时候才能减轻责任。我们可以想象一下几种情形：1.甲通过煽动乙对丙的仇恨，而使得乙杀害了丙；2.甲通过引诱乙吸毒，而使得乙在幻觉中杀人；3.甲通过神经纳米技术将“杀人”的意念植入乙的意识，从而酿成杀人案。我们可以判断，第一种情况下，甲因为教唆应该承担责任[12]；第二种情况下，我们很难判定甲对于杀人的行为负担刑事责任。那么在神经纳米技术植入的情况下，如何确定责任呢？如何确定神经纳米技术所输入的是“杀人”的意识呢？界定这个问题是很困难的。神经纳米技术可能是比其他的传统医学工艺更复杂，因此发现这种效果也比发现传统医学工艺的效果更困难。如果刑法要对通过神经纳米技术而植入的意念采取不同的态度，那么法律就不得不修改，而这种修改将挑战公平的原则。

纳米技术的理解范文第3篇

前言

本报告由国家情报委员会资助，是1996年出版的《展望2010年全球发展趋势》的续集。国家情报委员会相信，包括信息技术、生物技术、纳米技术(广义)和材料技术的各种各样技术，对全球有重大和决定性的影响。本报告提出的内容包括：预测2015年生物技术、纳米技术和材料技术的发展趋势，以及它们对信息技术和世界的意义和影响，从而为决策者、情报分析家和公众提供参考。本报告由兰德公司的国防研究所技术政策中心负责编写。该研究所是美国联邦政府资助的研究开发中心，由国防部长、参谋长联席会议主席办公室提供资助。

这份中长期战略和情报研究报告，为美国中央情报局主任和主要决策者在寻求国家利益和制定对外政策的优先目标时提供参考。

摘 要

科学技术影响着人类社会、经济、政治和个人生活的各个方面。到 2015年，随着各种学科技术的发展，人类生活将会发生彻底变革。生物技术将使我们能够识别、理解、操作、改进和控制生命体(包括人类自己)。信息技术将继续在所有方面深刻地影响世界。智能材料、敏捷制造和纳米技术在扩大设备能力的同时，将改变制造设备的方法。到2015年，如果一些技术难关被及时克服的话，将可以用这些技术制造出“疯狂卡”。

纳米技术的理解范文第4篇

【关键词】食品包装 纳米材料 食品贮藏

引言

纳米科学是20世纪末兴起的最重要的科技领域之一，因其在国计民生等诸多领域都产生了深远甚至革命性的影响，得到了各国政府的高度重视与投入。美国自1991年开始将纳米技术列为“政府关键技术”；我国将纳米科学研究列入“863计划”、“国家基金重大研究计划”等重点研究计划。伴随纳米科学理论日益成熟，纳米材料的应用领域不断扩大。纳米材料因其特殊的结构，产生了小尺寸效应、量子效应、表面效应（界面效应），具备卓越的光、电、热、磁、放射、吸收等特殊功能，在机械、电子、化工、包装、国防等领域有着广阔的应用前景。

1 纳米及纳米材料

1.1 纳米

纳米（nanometer）是一个长度单位，1 nm=10-9m，通常界定1-100nm的体系为纳米体系。由于这个尺度空间略大于分子的尺寸上限，恰好能体现分子间相互作用，因此，具有这一尺度物质粒子的许多性质均与常规物质相异，在这个领域中物质的性质有时既不能用经典力学、电磁学等加以解释，也不能用量子力学等理论来理解，需要一个全新的理论和视角。研究上述领域的客观规律的科学被称之为纳米科学。

1. 2 纳米材料

纳米材料根据构成材料物质属性的不同，可以分成金属纳米材料、半导体纳米材料、纳米陶瓷材料、有机纳米材料等，当上述纳米结构单元与其他材料复合时则构成纳米复合材料。纳米复合材料中包括无机一有机物复合、无机―无机复合、金属―陶瓷复合、聚合物―聚合物复合等多种形式。

1. 3 纳米包装材料

食品包装材料多由聚合物制成，如聚氯乙烯（PVC）、聚对苯二甲酸乙二醇（PET）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）和聚酞胺（尼龙，PA）等，其制成包装材料透气性难以满足各式果蔬的呼吸强度，尤其当果蔬的呼吸强度很高时，大部分膜不能使包装内氧气和二氧化碳配比达到最佳。进入20世纪90年代，纳米材料及技术的应用发展，给聚合物包装材料的发展带来的巨大革新，纳米包装材料应运而生。

纳米包装材料主要是指应用纳米技术，通过对包装产品进行纳米合成、纳米添加、纳米改性，使其具有某一特性或功能的一类包装材料的总和。在食品包装领域，研究最多的纳米包装材料是聚合物基纳米复合材料PNMC（Polymeric Nano-Metered Composites），常用的聚合物有PA、 PP、 PE、PVC、 PET、 LCP等，常用的纳米材料有金属、无机物聚合物等无机系和有机系成分，通过扦层复合等技术将高分子聚合物和纳米材料复合。

2 纳米包装材料在食品贮藏中的应用

复合纳米包装材料的优良性质使其在食品包装领域广受欢迎，纳米抗菌性包装材料、纳米保鲜包装材料、纳米高阻隔性包装材料等已在食品包装中有了一定的应用，其中在食品保鲜领域中的应用研究已较深入。

采用纳米复合技术制成的新型包装材料聚酞钱-6塑料（NPA6）与传统的尼龙塑料相比，有更多的优越性。其氧气和二氧化碳的透过率降低了一半，水的透过率也下降了30%左右。用它来包装食品，如香肠、火腿、泡菜等，食物的变质程度更小，保质期更长。添加0.1 %～0.5%的纳米Ti02制成的包装材料可以防止紫外线引起的肉类食品的自动氧化变质，保护维生素和芳香化合物不受破坏，使食品保持新鲜。陈丽等人将纳米Ti02粒子和其它11种功能材料加入到PVC中研制出的保鲜膜，可使富士苹果的保存期延长到208天，同时对蔬菜也有较好的保鲜效果。

纳米银粉应用于食品包装中既有抗菌又有保鲜的作用，对细菌和霉菌等抗菌效果好、抗菌时间长，添加到食品包装材料中可保持长期的抗菌效果，且不会因挥发、溶出或光照引起颜色改变或食品污染；同时，纳米银粉具有对乙烯氧化的催化作用，在保鲜包装材料中加入纳米银粉，可将果蔬食品释放出的乙烯加速氧化，减少乙烯含量，达到果蔬保鲜的效果。

结语

用于食品包装中的纳米包装材料优于一般材料，其具有抗菌、低透氧率、低透湿率和阻隔二氧化碳等优点，且具有韧性强、耐磨性等机械加工性能，耐热性、透明度高、抗磁防爆等理化性能。因此纳米包装在食品包装领域中得到了快速的发展。

参考文献

[1]刘兴华，饶景萍.果品蔬菜贮运[M].西安，陕西科学出版社，1998.

纳米技术的理解范文第5篇

关键词：新生研讨；纳米技术；问题驱动；互动实践

新生研讨课（Freshman seminar）是一种面向大学新生开设的小班专题研讨课程[1]。它通过小班研讨、师生互动等方式，激发学生研究热情，鼓励学生在研讨交流中独立思考、多角度分析，从而提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，培养学生的创新精神。1959年美国哈佛大学首先开设新生研讨课，受到学生的好评[2]。从2003年开始，国内在教育改革中走在前列的高校如清华大学、浙江大学等，也陆续引入了这种新型的教学模式，作为改善大学一年级教育的重要途径。然而，新生研讨课是一种全新的教学模式，少有固定教材；教学内容涉及众多领域和交叉学科，多是教师自己多年教学、科研经验的总结；师生间的互动研讨是主要教学形式。目前，新生研讨课的开设还处于起步探索阶段，需要不断总结已有的成功经验，在更多高校新生中普遍推广。本文作者结合自己几年来成功开设纳米技术新生研讨课的经验，谈几点体会，以期抛砖引玉。

一、全面认识新生研讨课的目标与定位

开设新生研讨课是建立与研究型大学相适应的研究性教学体系的一部分，其目的在于提升创新人才培养水平，进一步推动名师上讲台。

新生研讨课的教学目标是使新生体验一种全新的以探索和研究为基础，师生互动为教学组织形式，自主性、研究性学习为学习形式的模式，为后继学习打好基础，为新生创造一个在合作环境下进行探究式学习的机会，实现名师与新生的对话，架设教授与新生间沟通互动的桥梁，缩短新生与教授之间的距离，对学生各个方面进行整体的综合培养和训练。

新生研讨课的定位是面向一年级新生开设的选修课。它与一般意义上的选修课的不同之处在于，不仅让新生学习知识，更重要的是让新生体验认知过程，强调教师的引导与学生的充分参与和交流，启发学生的研究和探索兴趣，培养学生发现问题、提出问题、解决问题的意识和能力。

二、新生研讨课的教学实践与体会

新生研讨课是由各学科领域的教授以自己多年的教学科研成果作为教学内容，围绕师生共同感兴趣的专题，进行师生之间、学生之间的交流互动。对学生在掌握知识、开阔视野、合作精神、批判思考、交流表达、写作技能等诸多方面进行整体上的培养与训练。这一教学模式在教学内容，教学目标，授课方法、教学形式等诸多方面皆与惯常教学有很大突破和不同。几轮实践下来，个人有以下5点体会。

1. 合适的课程名称和研讨内容是成功的一半

学生在选课时第一眼看到的是课程名称，因而，课程名称的好坏直接关系到学生对这门课程的兴趣。合适的研讨内容是互动研讨得以开展的保证。作者认为合适的研讨课应满足以下几点要求：1）对学生有足够的吸引力。有兴趣才有探索求知的欲望，才能激发学生的主观能动性；2）门槛低，入门容易。不需要专业的知识作铺垫，有高中的物理化学知识，甚至科普常识即可；3）课程属于交叉学科，内容丰富，面广，适合不同学科、不同专业背景的学生选修，同时也易于组织专题研讨。

基于以上认识，作者以多年来从事的纳米技术研究作为课程名称和内容的选取依据，最终选定“纳米技术与未来世界”作为本课程的名称，并包括了以下研讨专题：一、纳米科技的发展态势与未来；二、纳米科技在航空、航天军事中的应用与发展；三、自然界中的纳米现象与仿生；四、纳米科技在生物医学中“大显身手”；五、纳米科技在微机电系统制造中的优势；六、环境保护中的纳米科技；七、纳米科技在新能源开发中崭露头角；八、纳米科技在建筑中的应用及未来畅想。纳米技术是当下热门技术，发展最快的技术，是未来科技发展的方向，对学生有足够的兴趣与吸引力，学生选课积极踊跃。纳米技术在日常生活中应用广泛，应用其制造的各种新产品经常见诸于新闻媒体，科普宣传片。因此，学生容易接收，无需专业知识，即可参与互动研讨。纳米技术还是一门涉及材料、化学、生物、医学、机械等学科的先进技术，与纳米技术有关的新生研讨课适合不同学科、不同专业背景学生选修。学生除了能学到了本专业的知识外，还能与其他专业的同学共同研讨、交流，拓宽其在不同学术领域的视野。此外，本课程所包含的不同专题很好地照顾到不同专业学生的需要，学生可以根据自己的专业选择相应感兴趣的部分自主性学习并开展师生间、学生间的相互研讨。

2. 从身边事物与现象切入，以问题驱动研讨

身边事物与现象大家都熟悉但又常常被忽略，容易引起学生的兴趣与共鸣，以此为切入点，通过提出一系列不同思考深度的问题，从而引导思考，驱动研讨，这是常用而有效的课堂教学方法之一。比如在“纳米科技与未来世界”课程中的“纳米自然现象”这一堂课中，作者先给出两种自然界中与纳米技术有关的常见现象：荷叶出淤泥不染与不沾水，雨后水稻叶子上呈球状的小水滴。这两种独特的现象与日常生活中水的浸湿效果是完全不一样的，学生对这种现象非常熟悉但又说不出具体原因，经过教师的提问，学生的好奇心被激发起来。教师进一步提问：为什么会出现这种奇特的现象？谁还能再举出更多类似的现象？这一问题激活了学生对生活经验的记忆，他们七嘴八舌地展开了讨论：“鸭子在水中游泳时，背上的羽毛是不沾水的，抖一抖水珠都滑落了”， “水黾能在水面上站立而不沉下去，并且还能作快速的移动”……这些都是学生司空见惯而以往常常被忽视的生活现象。接着教师进一步启发学生思考：“谁能说说这些‘特异功能’可能是怎么形成的？”这一问题打开他们的想象空间，燃起他们探索科学的热情。学生们畅所欲言：“肯定与某种特定的结构有关”，“与某种特定的材料有关”，“与某种材料的排列有关”……在学生的猜测与师生间的求证交流下，问题得出结论：纳米结构的疏水性。最后教师启发学生进一步畅想：“如何借鉴纳米的这种疏水性设计不湿水的衣服免去下雨的麻烦，设计疏水型飞机机翼免去机翼结冰带来的危险……”。 学生们利用思考探究得来的纳米基础知识，结合自然生物纳米特点，展开丰富的想象，对设计全新概念的新型疏水装置提出了各种各样的方案。有的方案引经据典，论证比较严密；有的方案富有创意，让人眼前一亮；有的方案虽然缺乏足够依据，但想法大胆。在思维的交流与碰撞中，学生们提高了提出问题与分析问题的能力。

3. 以小组为团队，培养自主性学习习惯

传统课堂常常老师埋头讲，学生埋头记。这种教学模式下，教学内容是固定的，教师按照书本内容讲，学生接受到的是零散、没有联系的“死知识”，中间没有知识的消化-吸收-转化的过程，学生较少有独立思考的机会，学习处于被动接受的状态。而新生研讨课注重学生主动探究的学习过程。学生根据自己的兴趣爱好选则特定的话题，查阅资料，分析问题，主动学习相关的知识，并对知识的逻辑作深层次的整理加工，最后形成书面的研究报告在小组专题讨论会上演讲，同时接受老师与其他同学的提问，通过相互的交流研讨，去伪存真，接受到的是鲜活的、有机联系的知识体系。在“纳米科技与未来世界”这一课程中，作者根据学生的兴趣爱好或者专业特点，让他们自由分组，以3人为一个团队，在专题中选定一个作为团队大作业，然后合理分工，查找文献，自主性学习，分析整理问题，形成团队专题报告并以PPT的形式作公开演讲。同时，教师与其他团队的成员可以进行质疑，相互辩论，相互研讨，不断完善专题报告。在研讨中每个小组成员汇报自己的学习成果，同时接受别人的新知识，这种积累的知识是生动的，再思考过的，鲜活的。

4. 发挥研究生的“助教”作用

新生研讨课的研讨内容多是教师自己多年教学、科研经验的总结，既有经典内容，也有科研一线的新问题，涉及众多领域和交叉学科。尽管任课老师大多是该领域的教授，知识储备丰富，但有时学生提出的问题还是会时不时超出老师的现有知识，如果老师强行中断或引开现有的话题，难免会使热烈的研讨氛围大打折扣，伤害学生探究问题的热情，导致探讨问题的深度不够。这时，可以发挥研究生的“助教”作用。硕士、博士研究生一直处于科研一线，他们对导师现有某一课题方向有着非常深入的研究，在相关研讨课开始的时候可以辅助导师引导、回答各种前沿的技术性问题，这样既照顾到研讨问题的广度和宽度，又满足了一部分同学研讨问题的深度。比如作者的博士生中有的是研究纳米载药在肿瘤治疗中的应用的，有的研究纳米薄膜与涂层的吸波与隐身应用的；有的研究纳米自组装技术在微机电系统制造中的应用的；有的研究纳米技术提高单晶硅太阳能电池转化效率的。因此，在实施上述相关专题研讨课的时候，与相关的博士生共同主持研讨课，把最前沿的技术与学生分享，既解决了现有的难题，又激发了学生的探究热情，为日后的相关学术研究奠定基础，收到了很好的教学效果。

5. 课堂之外的互动实践培养学生动手能力

自然科学类研讨课程除了课堂上的研讨，还离不开课外的互动实践。不但要培养学生的理论知识的学习能力，还要强化实践动手能力的培养。新生研讨课除了在教室开展互动研讨，还可以把活动地点放在课堂外的实验室。在实验室中，教师不仅可以向学生介绍实验仪器与设备、实验原理与手段，还可以充分结合自己的科研项目，组织学生与硕士、博士研究生就他们的研究课题展开互动研讨，让学生对具体的科研课题提出自己的疑问。在这样的学习环境下，学生不但可以学习到直观的知识，还能就自己感兴趣的话题深入研讨，甚至亲手做一部分实验，为自己将来的科研奠定良好的基础。“纳米科技与世界未来”这门课程中，作者结合自己的科研项目——稀土纳米自组装分子膜技术在微机电系统摩擦学中的应用，带领学生展开研讨。教师首先介绍课题的背景知识：宏观与微观机电系统摩擦学的区别及有关的基本概念——纳米自组装膜技术。然后，提出问题——怎样制备合适的纳米分子自组装膜并表征？带着这个问题学生可以思考哪些条件可能会影响成膜的厚度与形状，这种技术的优势与成本及应用前景等，并与教师及研究生开展互动讨论，有兴趣的同学还可以亲自制备一些分子膜并在电镜下观察表面形貌，测试摩擦学性能。为了满足一部分有强烈科研要求同学的需求，在上海交通大学本科生研究计划项目（PRP）经费的资助下，作者每学期根据科研课题设置3个项目课题，由研究生带领6名有较强动手能力的研讨课学生在实验室做实验，培养他们的科研素养。此外，实验室还有专门为本科生开设的特色实验项目，通过这些实验的开展，大大促进了学生对理论知识的理解，培养了他们的学术研究能力。三年的实践结果表明，当年选修这门课的并跟着做PRP项目的学生，已经顺利地拿到美国密歇根大学、弗吉尼亚理工学院等大学进一步深造的录取通知书。在谈到申请成功的经验时，这些学生无不对当初这门新生研讨课给予很高的评价，正是这种与国外高校相同教学模式的研讨课程和强调动手实践的PRP项目为他们赢得了更会的机遇。

三、新生研讨课进一步改进措施与建议

一是控制班级学生人数。在与学生的交流中，学生反馈30人一班人数太多，使讨论和发表意见的机会相应减少，同时研讨问题的深度与广度也因此受到制约。建议应每班以10～15人最佳。

二是增强学术研讨气氛。新生研讨课的研讨气氛还不够热烈。很多学生还没有从中学的被动听课模式中转变过来，还没有发言的习惯。这些都需要教师在转变学生学习方式上多作努力，多鼓励、引导学生发言，充分调动现场的研讨气氛。

三是系统培训授课教师。新生研讨课是一种不同于传统教学的崭新课程，如何进行研讨课的主持与引导让课堂讨论流畅与和谐，授课教师需要不断探索研究。上海交通大学教学发展中心（Center for Teaching and Learning Development）是一个关于教师的“教”和学生的“学”的研究和培训机构，在提升我校教师的教学水平方面已经取得了不小的成功，今后还可对教师增加有关新生研讨课方面的培训，帮助教师调整新生研讨课方面的教学内容与方法，使新生研讨课更加高效。

四是与后续课程有效衔接。小班专题研讨，名师执教的形式对于二年级、高年级也是相当重要的。后续课程可以设计出一些富有特色的专业研讨课与新生研讨课相衔接和呼应，从而将研讨课的理念和教学方法在后续课程，如在通识课程、专业课程中适度推广。

参考文献：

[1] 屈林岩，王向红. 美国大学FYE及其启示[J]. 比较教育研究，2011 （11）：20-24.