【关键词】机械制造；传动系统；机械传动
1 机械传动的种类及起源1
当今机械的传动方式主要有以下几种，带传动、链传动、曲柄连杆传动、齿轮传动等。当然随着科技的不断发展，也有很多新兴技术应用在传动方面，使得传动系统的局限性变小，传动系统的发展所涉及的领域也会相应的扩宽，难度也就会相应的增加。但不管怎样，机械传动仍然是当今机械传动领域的主流，一个的传动系统的好坏直接决定了机器的优良与否。随着我国改革开放的进行，邓小平同志强调科学技术是第一生产力，使得我国各行业技术领域有了飞跃式的发展，尤其是最近这三十年，机械传动技术更是得到了日新月异的发展，当然机械传动技术的发展是与机械本身的发展离不开的，两者相辅相成，相互推进，传动技术的发展对于当今社会生产力的发展有着极其重要的作用，能够帮助我们解决生产过程中的很多问题，使我们的生产力得到飞速的发展。在古代，我国是世界上生产力最强的国家，最主要的原因是我们的农业文明发达，能够运用很多的机械原理去服务人们的生产和生活，现在想想觉得祖先们的智慧真是令人叹服啊，他们所发明的齿轮结构，在指南车方面的应用极大的提高了当时人们的生产效率，指南车更是在20世纪中期在美国进行展览。早至战国时期，齿轮已然诞生，但将齿轮运用于实际生产却花费了几百年的时间，在此期间人们也在不断地探索，直至宋代人们才发明了指南车，不过对于这一说法目前尚有争议。
2 机械传动的发展历程
据史料记载，机械传动的产生大致可以追溯到三千年以前。很早以前在罗马时代，人们用水力驱动齿轮来碾磨稻谷，使得传动首先出现。最难得的是瑞典人率先发明了斜齿轮技术，虽然只是用石头做的一点斜齿轮的样子，但却是传动发展史的一个伟大的进步。
到了14世纪，时钟被人们发明了出来，始终是起到计时的作用，因此时钟的机械设计要求就需要更加精准，这就使得时钟内部的零部件必须很精细，而这些零部件很多都是齿轮或与齿轮相关的结构，而最开始出现的木齿轮显然已经不能满足人们的要求，于是即有人开始研究能否用金属来制作齿轮，使得齿轮既能够满足精度要求，又不至于体积过大。到了18世纪的初期，人们发明了蒸汽机，而这一发明使得英国的工业革命迅速展开，蒸汽机也被广泛运用于个各行各业，英国的生产力大大提高，经济更是迅猛发展，一跃成为世界第一大国，自称为日不落帝国，由此可见机械传动的进步对于推进一个国家发展的重要性。蒸汽机其实也是由机械传动系统构成的，由于蒸汽机的动能更大，所以机器内部零部件的冲击力也会变大，而齿轮这种结构在较大冲击力情况下会损坏，这就使得高精度和高强度的金属齿轮的诞生迫在眉睫。
到了19世纪末期，电动机开始出现，随之出现的还有内燃机，这又是机械传动发展史上的一个伟大进步。紧接着在20世纪初期，更加先进的摆线齿轮和渐开线齿轮也开始出现。1940年左右，齿轮形状的设计和计算也得到了飞跃的发展。到了20世纪60年代，航天技术也在飞速发展，人们不仅在争夺地球上的空间，对于宇宙的争夺也是如火如荼，航天技术对齿轮的精度要求更高，因此齿轮精度在你这一时期也得到了飞速的发展。到了20世纪90年代，齿轮被广泛运用于各行各业，基本上所有机器都依赖于齿轮的传动，因此齿轮的故障诊断和排查监控显得尤为重要，人们根据传动系统的力学原理，开发出了相应的排查故障的方法。
3 机械传动的发展新方向
在传统的机械传动发展史上，机械传动的优化往往只会在宏观上对齿轮的形状，大小，表面粗糙度，平面度等等参数进行设计和调整，而随着现代科技在围观领域的发展，高新技术材料如纳米材料、陶瓷材料等也在高精密的卫星中得到使用，材料其实对于机械的发展也是至关重要的，材料的性能好坏也直接能决定机械传动性能的好坏，由于不同的材料性能各异，因此机械传动也因为材料的突破而有了更加长远的发展，机械的发展离不开材料科学的发展，而材料的发展也依赖于机械的发展，未来机械传动的进步将不再依赖于系统的机械结构，更多的是取决于机械传动系统的材料，因此不断探寻能够优化传动系统的材料将会是机械传动未来发展的主题。
机械作业不一定是在那种常规的环境中，有时候被发送到真空的宇宙中，也可能作业在高重力的深海中，以及腐蚀性的环境中，也有可能会工作在很强的电磁场中，像这类特殊的环境，我们的机械传动要保证不受影响，必须有与之相适应的传动系统，如果机械的传动系统不能满足机械使用环境的要求，那么不论这个机器多么精密高效，都将毫无意义。除此之外，微机械的重点研究对象也就是微型传动系统，由于微型传动系统体型很小，难免会使得其性能与普通的机械传动系统有所差别，如何在缩小机械零件体积的同时，使得机械的传动性能不受影响甚至更加优越，这需要我们更加深入的研究，因为体积减小意味着接触面积的减小，在散热，齿轮啮合以及传动等方面都需要仔细的探讨，不断研究和探索，设计出最合理的方案。
4 结语
21世纪是个科技迅猛发展的时代，尤其是信息能源技术和机械制造技术更加是突飞猛进，在很多方面都得到了充分的发展，但这显然还是不够的，我们必须清醒的认识到我们还是处在社会主义初级阶段，我们的首要任务还是要大力发展生产力，而生产力的发展离不开工业和农业，而工农都需要有先进的机械设备来促进生产力和生产效率的提高，所以机械传动技术的发展仍然会是社会生产力发展的主题，我们不能满足于已经取得的成就，要以更加饱满的热情投入到机械制造的洪流中，促进机械传动科学技术的发展，当然，机械传动科技的发展不是我们一两个人能够推动的，还有赖于广大研究人员的进一步探索。
参考文献：
[1]黄光.机械传动科学技术的发展历史与研究进展[J].中国高新技术企业，2014，08：4-5.
关键词：电气工程技术；电气学科；发展史
中图分类号：F407文献标识码： A
一、电气工程技术的发展史
电气工程（Electrical Engineering）是现代科技领域核心学科之一，传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。21世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴，如今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平，因此，电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。
1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展
大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识，天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察，然而，人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国，1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器，1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等，这是人类对电的早期实验，之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。
（1）库仑定律。1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力总结出：两个电荷之间的作用力与它们间距离的平方成反比，与它们所带电荷量的乘积成正比，这就是著名的库仑定律。这一发现的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。
（2）“伏打电池”。1799年意大利物理学家伏特经过反复实验发现把任何潮湿物体放到两个不同金属之间都会产生电流，一年后伏特发明了世界上第一个电池，自此人类对电的研究由静电扩大到了动电，开辟了电学研究的新领域。
（3）奥斯特发现电流的磁效应和安培右手定则。1820年奥斯特偶然发现通电铂丝周围的小磁针发生轻微晃动，之后他经过反复实验证实了这一发现。其后安培进行了更深入的研究，提出了右手定则，发现了电流方向与磁针转动方向之间的关系。安培还通过实验发现了两个通电导体和两个通电线圈之间相互作用的规律，从而奠定了电动力学的基础。
（4）法拉第发现电磁感应。英国科学家法拉第是第一个成功完成磁生电实验的人，并归纳出产生感应电流的五种情况：一是变化着的电流；二是变化着的磁场；三是运动的稳定电流；四是运动的磁场；五是在磁场中运动的电线。法拉第把这一现象叫做“电磁感应”。电磁感应的发现使生产电成为可能，至今，发电机、电动机、变压器都是运用电磁感应原理工作的。
（5）麦克斯韦建立电磁场理论。英国数学家、物理学家麦克斯韦总结了前人的一系列成果，用数学方程式表示电磁场，建立了完整的电磁理论体系，揭示了光、电、磁本质上的统一，并预言了电磁波的存在。1873年他出版的电磁场理论经典著作《电磁学通论》是里程碑式的自然科学理论巨著。
任何科学发明与发现都是许许多多的科学家不懈努力的成果，德国物理学家欧姆、高斯、赫兹，美国物理学家亨利，俄国物理学家楞次等等都为电磁理论的形成作出过贡献，本文不在一一类举。
电磁理论的建立为无线电通信揭示的发展奠定了基础，19世纪通信技术取得了突破性成果，先后发明了有线电报、有线电话和无线通信。
2.电工技术的初期发展
人类社会发展历程中经历了三次工业革命，对人类的进步起到了巨大的作用。第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶，以瓦特发明的蒸汽机为标志，以机械化为特征，中心在英国；第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶，以工业生产电气化为主要标志，其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”，其中心在美国和德国；第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初，以社会生产、生活信息化为特点，又叫新技术革命。第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。
（1）直流发电机的诞生。1831年英国企业家研制出了史上第一台发电机――蒸汽动力永磁发电机；1832年法国科学家匹克斯发明了世界上第一台直流发动机；1866年西门子发明了自激式励磁直流发电机；1870年格拉姆发明了实用自激直流发电机，结构可靠，电流稳定，输出功率大，被各国广泛采用作为照明灯电源。
（2）远距离输电和电力工业技术体系的初步建立。1875年法国巴黎火车站建成世界上最早的一座火力发电厂。爱迪生不仅发明了灯泡，他还在1882年建立了美国第一家直流发电厂，装有6台直流发电机，通过电缆输送照明用电，不过当时的最大输送距离只有1.6km。之后爱迪生还建立了一座水电站，形成了电力工业体系的雏形。
（3）交流发电机电荷电动机的诞生。1876～1878年俄国人亚布洛切科夫成功试验了单相交流输电技术。1885年，英国工程师菲尔安基设计的第一座交流单相发电站建成。同年，美国人威斯汀豪率领的团队完成了交流发电、供电系统，并创建了交流配电网。1883年，美籍电气工程师特斯拉发明了世界上第一台感应电动机，5年后他又发明了两相异步电动机和交流电传输系统。1888年，俄国工程师德布罗夫斯基和德尔伏发明了三相交流制。1891年，德国安装了世界上第一台三相交流发电机，并建成了第一条三相交流输电线路。自此，三相异步电动机得到了广泛应用，电能逐步取代了蒸汽成为动力源，电力工业得到了迅速发展。
3.电工理论的建立
（1）电路理论的建立。关于电路的早期研究有：1778年伏特提出了电容的概念，给出了导体上储存电荷的计算方法Q=CU；1826年欧姆发表了欧姆定律；1831年法拉第提出了电磁感应定律；1832年亨利提出了磁通量计算公式。
1845年德国物理学家基尔霍夫提出了关于任意电路中电流、电压关系的基本定律：电流定律（任意时刻电路中任何一个节点的各条支路电流的代数和为零）；电压定律（任何时刻电路中任意一个闭合回路的各元件电压的代数和为零）。这两个定律发展了欧姆定律，奠定了电路系统分析的基础。
1853年英国物理学家汤姆逊推导出了电路震荡方程，并得出了莱顿瓶发电过程中电流在反复震荡且不断衰减的结论，并计算出震荡频率与R、L、C参数之间的关系，奠定了动态电路分析的基础。1855年，汤姆逊还建立了长距离电缆的等效电路模型。
1893年美籍电气学家施泰因梅茨提出了计算交流电路的方法――“相量法”，其实用、易懂，至今在分析正弦交流电路时依然沿用此法。
其间，赫尔姆霍兹提出的等效发电机原理、基尔霍夫建立的长距离架空线路参数电路模型、亥维赛德找出的求解电路暂态过程运算法、傅立叶用数学方法建立的热传导定律等等都对电工理论的丰富和完善起到了重要作用。
（2）电网络理论的建立。通信技术的兴起推动了电网络理论的发展。1924年，福斯特给出了电感和电容二端网络的电抗定理，建立了由给定频率特性设计电路的电网络理论。
1945年美国科学家伯德总结出了分析线性电路和控制系统的频域分析方法。1953年梅森创建了采用信号流图分析复杂回馈系统的方法，并被广泛应用。20世界50年代美国科学家达默制成了第一批集成电路，从此电路理论中增加了对含源器件的电路分析和综合。20世纪70年代在L.O.Chua等科学家的努力下，器件建模理论逐渐日趋完善。20世纪中期计算机的出现使电网络的计算机辅助分析和设计成为电路理论研究中的基本手段。
4.新技术革命对电气工程技术的推动
20世纪中叶开始的第三次技术革命又称为新技术革命，以核能、宇航和电子计算机这三大技术为主要标志。这个时期的主要理论是信息论、系统论和控制论，这三大理论的创立为通信工程技术和现代科学技术的研究提供了全新的科学方法。
（1）计算机的升级换代对电气工程技术的推动。自19世纪第一台计算机问世以来，经过几十年的发展，计算机给人类社会带来了翻天覆地的变化，人类社会从此走进了信息时代。1952年出世的第一代计算机使用的是真空电子管，不仅体积巨大，而且耗电量惊人。1959年～1963年生产的第二代计算机用晶体管替代了真空电子管，大大提高了运算速度，减少了耗电量，减小了体积，运用在了军事和科研领域。1964年～1970年生产的第三代计算机用集成电路替代了晶体管，不仅极大地提高了运算速度而且降低了成本，计算机开始进入到了普及阶段。1971年至今生产的第四代计算机使用了超大规模集成电路，实现了计算机网络化，计算机普及到了个人。计算机的升级换代推动了控制技术的发展，形成了计算机管理生产系统，提高了生产效率和产品质量。
（2）电子信息技术的发展。电子信息技术是计算机技术和电信技术相结合而形成的技术手段。20世纪通信技术得到了迅猛发展，人类社会生活也由此发生了巨大变革，人类从此进入信息时代。
1920年人们发现电离层对无线电短波有反射作用。1935年人们发现了雷达并广泛应用于军事和民用通信领域。1964年美国发射了第一颗地球同步静止轨道通信卫星，突破了大气层对无线电波的屏蔽，实现了宇宙范围的无线电通信。20世纪70年代计算机网络系统的建立使人们开始通过互联网获取信息。20世纪80年代以后寻呼机和移动电话逐步得到广泛使用，现今信息服务业已成为世界上发展最快的新兴行业之一。
电气工程技术发展史再次印证了这样两个真理：一是任何理论的创立和技术的进步都要靠众多科学家甚至一代代人的不懈努力而实现，特别是在学科相互融合交叉的今天。二是科学技术的每一次重大突破都会导致生产力的跨越式发展和人类社会的巨大进步，科技是第一生产力，创新是社会发展的推动力。
五、电气学科的形成与发展
按我国高等教育学科划分，电气信息学科类属工学门类（门类编号08），其下设五个一级学科：电气工程（一级学科编号0808）、电子科学与技术（0809）、信息与通信工程（0810）、控制科学与工程（0811）和计算机科学与技术（0812）。这五个学科有着相同的学科基础，都是研究电磁现象及其应用的基础学科与技术工程的综合，电能的突出优点在于：它既是易于传输的工业动力，又是非常可靠的信息载体。电子科学与技术、信息与通信工程和计算机科学与技术都是从电类专业派生出来的弱电学科，在19世纪末电工科学技术已形成了电力与电信两大分支。
我国电气工程一级学科下设五个二级学科：电机与电器（二级学科编号080801）、电力系统及其自动化（080802）、高电压与绝缘技术（080803）、电力电子与电力传动（080804）、电工理论与新技术（080805），电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。
19世纪末欧美大学先后设立了电气工程（Electrical Engineering）专业，100多年来，其名称虽然没变，但内涵已随着科技的飞速发展有了非常大的变化。过去欧美的电气工程专业是以电力工程为主，现在电子技术和计算机已成为该专业的核心，美国一些著名高校甚至已不开设电力工程研究方向。有些大学把计算机技术从电气工程系分离了出去，单独成立了计算机科学系。
我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科，就是上海交大的前身，距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门，即我国最早的无线电专业，如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年，清华大学设置了电机系。建国后，我国建立了一大批以工科为主的多科性大学，其中大多设立了电机工程系。1977年以后，大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”，近几年来，部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同，但内涵有很大区别，我国大学一般都是强弱电分开，即电气类与电信类分设在不同的学院。
100多年以来，电气工程学科已发展成为覆盖多门类交叉学科、应用领域广阔的完善的学科，形成了强弱电结合、软硬件结合、机电结合的学科特点。
六.国外发达国家电气工程学科的发展呈现以下趋势：
（1）在学科中融入大量信息技术知识。在全球信息化的当今，信息技术以指数速度进步，它曾对电气工程学科的发展起到了巨大的推动作用，还将为电气工程领域的技术创新提供工具与技术支持，对电气学科的发展产生了决定性作用。国外发达国家的著名大学（如耶鲁大学、麻省理工学院等）大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院，以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。
（2）与其他学科不断交叉融合，拓展了研究领域，大量的研究都是在跨学科领域开展的。
（3）与企业联系密切，科技成果转换能力强，引领产业技术更新。
七.电气技术的发展趋势
与电气工程学科相关的产业主要有电力工业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业，电气技术的发展与应用也主要集中在这些行业。
1.可再生能源技术
1995年全球可再生能源仅占一次能源的18%，预测到2050年可再生能源要占一次能源的22%，21世纪，光伏技术、风电技术、生物质发电技术等得到了快速发展。下面着重介绍人类的未来能源――氢能。科学家们一直致力于研究把氢能作为人类未来的能源，氢能有其他能源无与伦比的优势：
（1）清洁。其反应后的生成物为水和氮化氢，对环境没有污染。
（2）储量丰富。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。
（3）热值高。单位重量的发热量叫热值，氢的热值是汽油的3倍，煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源，但目前还处在实验室阶段，距工业应用还有一段距离。
2.输电信技术
超导技术在电气工程中的广泛应用已成为发展趋势。
（1）超导储能系统。将电能转换为电磁能，利用超导线圈储存起来。超导储能系统是除电池储能系统之外的又一储能系统，其使用将提高电网的安全性。
（2）超导故障限流器。利用超导体超导与正常状态的转变特性，快速限制电力系统故障短路电流，保障电网安全。
（3）超导大容量电缆。可大大降低输电过程中的电耗，提高能源效率。
论文关键词：电气工程技术；电气学科；发展史
一、电气工程技术的发展史
电气工程（Electrical Engineering）是现代科技领域核心学科之一，传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。21世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴，如今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平，因此，电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。
1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展
大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识，天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察，然而，人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国，1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器，1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等，这是人类对电的早期实验，之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。
（1）库仑定律。1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力总结出：两个电荷之间的作用力与它们间距离的平方成反比，与它们所带电荷量的乘积成正比，这就是著名的库仑定律。这一发现的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。
（2）“伏打电池”。1799年意大利物理学家伏特经过反复实验发现把任何潮湿物体放到两个不同金属之间都会产生电流，一年后伏特发明了世界上第一个电池，自此人类对电的研究由静电扩大到了动电，开辟了电学研究的新领域。
（3）奥斯特发现电流的磁效应和安培右手定则。1820年奥斯特偶然发现通电铂丝周围的小磁针发生轻微晃动，之后他经过反复实验证实了这一发现。其后安培进行了更深入的研究，提出了右手定则，发现了电流方向与磁针转动方向之间的关系。安培还通过实验发现了两个通电导体和两个通电线圈之间相互作用的规律，从而奠定了电动力学的基础。
（4）法拉第发现电磁感应。英国科学家法拉第是第一个成功完成磁生电实验的人，并归纳出产生感应电流的五种情况：一是变化着的电流；二是变化着的磁场；三是运动的稳定电流；四是运动的磁场；五是在磁场中运动的电线。法拉第把这一现象叫做“电磁感应”。电磁感应的发现使生产电成为可能，至今，发电机、电动机、变压器都是运用电磁感应原理工作的。
（5）麦克斯韦建立电磁场理论。英国数学家、物理学家麦克斯韦总结了前人的一系列成果，用数学方程式表示电磁场，建立了完整的电磁理论体系，揭示了光、电、磁本质上的统一，并预言了电磁波的存在。1873年他出版的电磁场理论经典著作《电磁学通论》是里程碑式的自然科学理论巨著。
任何科学发明与发现都是许许多多的科学家不懈努力的成果，德国物理学家欧姆、高斯、赫兹，美国物理学家亨利，俄国物理学家楞次等等都为电磁理论的形成作出过贡献，本文不在一一类举。
电磁理论的建立为无线电通信揭示的发展奠定了基础，19世纪通信技术取得了突破性成果，先后发明了有线电报、有线电话和无线通信。
2.电工技术的初期发展
人类社会发展历程中经历了三次工业革命，对人类的进步起到了巨大的作用。第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶，以瓦特发明的蒸汽机为标志，以机械化为特征，中心在英国；第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶，以工业生产电气化为主要标志，其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”，其中心在美国和德国；第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初，以社会生产、生活信息化为特点，又叫新技术革命。第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。
（1）直流发电机的诞生。1831年英国企业家研制出了史上第一台发电机——蒸汽动力永磁发电机；1832年法国科学家匹克斯发明了世界上第一台直流发动机；1866年西门子发明了自激式励磁直流发电机；1870年格拉姆发明了实用自激直流发电机，结构可靠，电流稳定，输出功率大，被各国广泛采用作为照明灯电源。
（2）远距离输电和电力工业技术体系的初步建立。1875年法国巴黎火车站建成世界上最早的一座火力发电厂。爱迪生不仅发明了灯泡，他还在1882年建立了美国第一家直流发电厂，装有6台直流发电机，通过电缆输送照明用电，不过当时的最大输送距离只有1.6km。之后爱迪生还建立了一座水电站，形成了电力工业体系的雏形。
（3）交流发电机电荷电动机的诞生。1876～1878年俄国人亚布洛切科夫成功试验了单相交流输电技术。1885年，英国工程师菲尔安基设计的第一座交流单相发电站建成。同年，美国人威斯汀豪率领的团队完成了交流发电、供电系统，并创建了交流配电网。1883年，美籍电气工程师特斯拉发明了世界上第一台感应电动机，5年后他又发明了两相异步电动机和交流电传输系统。1888年，俄国工程师德布罗夫斯基和德尔伏发明了三相交流制。1891年，德国安装了世界上第一台三相交流发电机，并建成了第一条三相交流输电线路。自此，三相异步电动机得到了广泛应用，电能逐步取代了蒸汽成为动力源，电力工业得到了迅速发展。
3.电工理论的建立
（1）电路理论的建立。关于电路的早期研究有：1778年伏特提出了电容的概念，给出了导体上储存电荷的计算方法Q=CU；1826年欧姆发表了欧姆定律；1831年法拉第提出了电磁感应定律；1832年亨利提出了磁通量计算公式。
1845年德国物理学家基尔霍夫提出了关于任意电路中电流、电压关系的基本定律：电流定律（任意时刻电路中任何一个节点的各条支路电流的代数和为零）；电压定律（任何时刻电路中任意一个闭合回路的各元件电压的代数和为零）。这两个定律发展了欧姆定律，奠定了电路系统分析的基础。
1853年英国物理学家汤姆逊推导出了电路震荡方程，并得出了莱顿瓶发电过程中电流在反复震荡且不断衰减的结论，并计算出震荡频率与R、L、C参数之间的关系，奠定了动态电路分析的基础。1855年，汤姆逊还建立了长距离电缆的等效电路模型。
1893年美籍电气学家施泰因梅茨提出了计算交流电路的方法——“相量法”，其实用、易懂，至今在分析正弦交流电路时依然沿用此法。
其间，赫尔姆霍兹提出的等效发电机原理、基尔霍夫建立的长距离架空线路参数电路模型、亥维赛德找出的求解电路暂态过程运算法、傅立叶用数学方法建立的热传导定律等等都对电工理论的丰富和完善起到了重要作用。
（2）电网络理论的建立。通信技术的兴起推动了电网络理论的发展。1924年，福斯特给出了电感和电容二端网络的电抗定理，建立了由给定频率特性设计电路的电网络理论。
1945年美国科学家伯德总结出了分析线性电路和控制系统的频域分析方法。1953年梅森创建了采用信号流图分析复杂回馈系统的方法，并被广泛应用。20世界50年代美国科学家达默制成了第一批集成电路，从此电路理论中增加了对含源器件的电路分析和综合。20世纪70年代在L.O.Chua等科学家的努力下，器件建模理论逐渐日趋完善。20世纪中期计算机的出现使电网络的计算机辅助分析和设计成为电路理论研究中的基本手段。
4.新技术革命对电气工程技术的推动
20世纪中叶开始的第三次技术革命又称为新技术革命，以核能、宇航和电子计算机这三大技术为主要标志。这个时期的主要理论是信息论、系统论和控制论，这三大理论的创立为通信工程技术和现代科学技术的研究提供了全新的科学方法。
（1）计算机的升级换代对电气工程技术的推动。自19世纪第一台计算机问世以来，经过几十年的发展，计算机给人类社会带来了翻天覆地的变化，人类社会从此走进了信息时代。1952年出世的第一代计算机使用的是真空电子管，不仅体积巨大，而且耗电量惊人。1959年～1963年生产的第二代计算机用晶体管替代了真空电子管，大大提高了运算速度，减少了耗电量，减小了体积，运用在了军事和科研领域。1964年～1970年生产的第三代计算机用集成电路替代了晶体管，不仅极大地提高了运算速度而且降低了成本，计算机开始进入到了普及阶段。1971年至今生产的第四代计算机使用了超大规模集成电路，实现了计算机网络化，计算机普及到了个人。计算机的升级换代推动了控制技术的发展，形成了计算机管理生产系统，提高了生产效率和产品质量。
（2）电子信息技术的发展。电子信息技术是计算机技术和电信技术相结合而形成的技术手段。20世纪通信技术得到了迅猛发展，人类社会生活也由此发生了巨大变革，人类从此进入信息时代。
1920年人们发现电离层对无线电短波有反射作用。1935年人们发现了雷达并广泛应用于军事和民用通信领域。1964年美国发射了第一颗地球同步静止轨道通信卫星，突破了大气层对无线电波的屏蔽，实现了宇宙范围的无线电通信。20世纪70年代计算机网络系统的建立使人们开始通过互联网获取信息。20世纪80年代以后寻呼机和移动电话逐步得到广泛使用，现今信息服务业已成为世界上发展最快的新兴行业之一。
电气工程技术发展史再次印证了这样两个真理：一是任何理论的创立和技术的进步都要靠众多科学家甚至一代代人的不懈努力而实现，特别是在学科相互融合交叉的今天。二是科学技术的每一次重大突破都会导致生产力的跨越式发展和人类社会的巨大进步，科技是第一生产力，创新是社会发展的推动力。
二、电气学科的形成与发展
按我国高等教育学科划分，电气信息学科类属工学门类（门类编号08），其下设五个一级学科：电气工程（一级学科编号0808）、电子科学与技术（0809）、信息与通信工程（0810）、控制科学与工程（0811）和计算机科学与技术（0812）。这五个学科有着相同的学科基础，都是研究电磁现象及其应用的基础学科与技术工程的综合，电能的突出优点在于：它既是易于传输的工业动力，又是非常可靠的信息载体。电子科学与技术、信息与通信工程和计算机科学与技术都是从电类专业派生出来的弱电学科，在19世纪末电工科学技术已形成了电力与电信两大分支。
我国电气工程一级学科下设五个二级学科：电机与电器（二级学科编号080801）、电力系统及其自动化（080802）、高电压与绝缘技术（080803）、电力电子与电力传动（080804）、电工理论与新技术（080805），电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。
19世纪末欧美大学先后设立了电气工程（Electrical Engineering）专业，100多年来，其名称虽然没变，但内涵已随着科技的飞速发展有了非常大的变化。过去欧美的电气工程专业是以电力工程为主，现在电子技术和计算机已成为该专业的核心，美国一些著名高校甚至已不开设电力工程研究方向。有些大学把计算机技术从电气工程系分离了出去，单独成立了计算机科学系。
我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科，就是上海交大的前身，距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门，即我国最早的无线电专业，如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年，清华大学设置了电机系。建国后，我国建立了一大批以工科为主的多科性大学，其中大多设立了电机工程系。1977年以后，大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”，近几年来，部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同，但内涵有很大区别，我国大学一般都是强弱电分开，即电气类与电信类分设在不同的学院。
100多年以来，电气工程学科已发展成为覆盖多门类交叉学科、应用领域广阔的完善的学科，形成了强弱电结合、软硬件结合、机电结合的学科特点。
国外发达国家电气工程学科的发展呈现以下趋势：
（1）在学科中融入大量信息技术知识。在全球信息化的当今，信息技术以指数速度进步，它曾对电气工程学科的发展起到了巨大的推动作用，还将为电气工程领域的技术创新提供工具与技术支持，对电气学科的发展产生了决定性作用。国外发达国家的著名大学（如耶鲁大学、麻省理工学院等）大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院，以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。
（2）与其他学科不断交叉融合，拓展了研究领域，大量的研究都是在跨学科领域开展的。
（3）与企业联系密切，科技成果转换能力强，引领产业技术更新。
三、电气技术的发展趋势
与电气工程学科相关的产业主要有电力工业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业，电气技术的发展与应用也主要集中在这些行业。
1.可再生能源技术
1995年全球可再生能源仅占一次能源的18%，预测到2050年可再生能源要占一次能源的22%，21世纪，光伏技术、风电技术、生物质发电技术等得到了快速发展。下面着重介绍人类的未来能源——氢能。科学家们一直致力于研究把氢能作为人类未来的能源，氢能有其他能源无与伦比的优势：
（1）清洁。其反应后的生成物为水和氮化氢，对环境没有污染。
（2）储量丰富。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。
（3）热值高。单位重量的发热量叫热值，氢的热值是汽油的3倍，煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源，但目前还处在实验室阶段，距工业应用还有一段距离。
2.输电信技术
超导技术在电气工程中的广泛应用已成为发展趋势。
（1）超导储能系统。将电能转换为电磁能，利用超导线圈储存起来。超导储能系统是除电池储能系统之外的又一储能系统，其使用将提高电网的安全性。
（2）超导故障限流器。利用超导体超导与正常状态的转变特性，快速限制电力系统故障短路电流，保障电网安全。
（3）超导大容量电缆。可大大降低输电过程中的电耗，提高能源效率。
灵活交流输电技术（FACTS）。用大功率电子器实现对电力系统电压、参数、功率、相位角等的实时调节控制，以实现电力系统的安全稳定性和输电过程中的能耗。
关键词：机械传动；传动系统；机械制造
中图分类号：TH132 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）08-0004-02
1 机械传动技术的发展历史
1.1 机械的主要传动方式介绍
机械的主要传动方式包括：机械传动、流体传动、电传动。目前，电磁轴承、电磁传动等非接触式传动也逐渐出现，将传动技术的范畴拓宽。但具备了机械传动系统必须的要件的“机械传动”仍是最主要的传动形式，如恒功率输出、速度影响、效率等都很好。
1.2 机械传动技术的特性
高效、高速、多功能、精密是机械逐渐达到的范围，那么就必然要求传动机的功能和性能也达到一个高端和精准的层面。在某种程度上，传动技术对机械的工作性能、寿命、能源的消耗、振动的噪声等影响很大。机械传动的形式包括齿轮传动、带链传动、摩擦传动等。
1.3 机械传动科学技术的发展
在最近几年，机械传动技术得到了长足发展，其作为组成机械设备的重要部分之一，与机械诞生及其进步、更换有着紧密的联系，它有助于推动生产力的更新换代，有助于解决一系列的生产难题。在我国早期，指南车有着类似于齿轮传动的装置，美国在20世纪中期将指南车模型进行展览。战国到西汉期间，机械传动的重要标志就是齿轮已经诞生，指南车的发明早于宋代，中国古代科技史学家王振铎认为，三国时期的马钧发明了指南车。
据相关文字记载，表明了机械传动装置大约3000年的历史。在罗马时代，人类文明逐渐进步，谷物碾磨的木制齿轮是在水力驱动下运作的，传动随之出现在人们的视野。瑞典人在谷物磨中率先采用了传动技术史上称得上是突破斜齿轮传动，斜齿轮是由石头制成的，在材料上稍为原始。
14世纪，由于时钟较为精细，传动齿轮逐渐精密、小巧，人们开始研究金属齿轮，以减小尺寸。
18世纪初，蒸汽机进入使用，相续在矿井排水、铁路机车、加工制造等领域。蒸汽机本质上是机械的动力系统，它的发展对于传动系统提出更高的要求，高标准、高质量的金属齿轮传动在之后得到应用。
19世纪末期，电动机和内燃机出现。
20世纪初期，摆线、渐开线齿形的齿轮传动先后出现。40年代左右，渐开线和非渐开线齿轮传动的齿形计算方法、齿轮刀具、被加工齿轮、相互啮合的齿轮之间关系及齿形计算方法、空间三维齿形及其啮合计算方法，逐渐发展开来。20世纪50年代，初步形成了齿轮传动的表面接触和轮齿弯曲强度，以及动载荷的传动设计方法。20世纪60年代，宇航技术的发展要求机械传动更加精确。90年代，人们开发了被广泛用于冶金、船舶、电厂等关键设备及故障诊断的齿轮传动系统的状态监控。这一开发是基于传动系统动力学研究，并在故障诊断与失效预报两个方面也开发了相关的诊断系统。
2 机械传动技术的相关研究
2.1 机械传动的信息化与智能化
信息化和智能化作为现代社会科学发展的重要特征，涉及生产和生活的多方面，机械传动领域也如此。根据原动力系统的效率特征和执行系统的功能，结合了机械传动技术与计算机控制技术，实现了信息化和智能化，通过计算机控制技术，精确实现动力传动功率和速比的实时控制，使原动力系统、传动系统和执行系统趋于融合，这一研究也成为机械装备实现自动化和智能化的重要基础。
在科研人员的研究下，传动系统的信息化与智能化和机械装备的信息化与智能化，已获得了重大进步，在汽车、工程机械和军工机械生产领域被广泛使用。在结合了信息、计算机和控制技术与机械传动技术的基础下，出现机械传动的信息化与智能化，使动力传动功率和速比的实时控制出现，在车辆中广泛应用，包括机械自动变速传动、液力机械自动变速传动和无级自动变速传动三种形式。
2.1.1 液力机械自动变速传动。由液力变矩器和行星齿轮传动构成的液力机械自动变速传动（AT），液力变速器不仅仅可增加扭矩、吸收冲击振动，也可在较小的范围内将无级变速变为现实。机械自动变速传动采用液力变矩器，使得车辆起步换档平稳、舒适。
2.1.2 无级自动变速传动。实现“发动机一变速器一道路负载”的最佳匹配和汽车动力传动系统的最佳燃油经济性和动力性，就是无级自动变速传动（CVT），即带式无级自动变速传动和牵引式无级自动变速传动。
20世纪90年代末期，和日产汽车公司与日本山一油有限公司合作，率先研究并成功开发了牵引式无级自动变速传动，将装车运行实现。由于无级自动变速传动的承载能力较大，被广泛用于大排量的汽车、工程机械和重型装甲车辆，作为未来日本和欧美等发达国家及部分地区的研究重点。
2.2 械传动装置的高性能、低成本、小型轻量化
从传动原理和结构出发，采用高强度的新材料，喷丸、冷挤压、表面涂层和表面复合处理，均可提高传动系统的承载能力和使用寿命，减小传动系统的体积和
重量。
显示在诱导传动部件微点蚀的表面微缺陷和裂纹扩展和热处理交变应力，微点蚀的影响下和裂纹扩展；啮合传动副分析负载条件下，负载分配和牙齿评价之间的关系压力，牙齿牙齿表面改性和负载分布和应力强度，传动部件，如每一个的实力，如寿命设计，是提高承载能力和使用寿命，减少了重量和所需要的传输容量研究的传输系统主题。
现代机械工程的发展对于机械传动系统的要求也越来越高，比如，宇宙空间的真空高、重力微、温差大，海洋环境下的海水腐蚀，强磁场或强强电场等特殊环境下的机械，就需要与该环境相适应的传动系统。
3 传动系统新材料的突破
20世纪50年代，在苏联成功发射人造地球卫星之后，先进材料对高科技的发展影响很大。在机械传动技术领域，性能特点鲜明且独特，如梯度、纳料、陶瓷、高分子聚合物、智能、表面涂层，以及自修复材料等，机械传动技术的发展和性能被这些独特的性能推进发展。作为多学科交叉与结合的结晶——材料科学，与工程技术是密不可分的，并且在全世界的排名中也位居前列。
4 提升机械传动的适应性
真空高，重力微，高温，腐蚀性海水的海洋环境，以及强磁场或强电场作用下的空间特机械环境，我们需要适应传输系统的环境。
此外，微型传动系统作为微机械中重要的研究方向。微型传动系统与普通机械传动的工作原理和性能特征受到尺度效应的影响，存在一定的差异，当传输系统的微米或纳米级的小尺寸，这将是一个很大的新的科学问题。表面积的传输副成分增大，表面力学，表面物理效应，摩擦学，传输和不同规模的常规热传导体积比，我们需要加大研究力度。
5 结语
进入二十一世纪以来，科学技术的发展，包括信息和控制、新材料、能源和环保以及先进的制造技术，已逐得到创新和发展，科学在这些领域的技术进步的一个重要领域，以促进科学和技术的发展的机械传动。在很大程度上机械传动技术的发展与突破影响着机械传动的发展与振兴，对机械传动的研究必将更加深入。
参考文献
[1] 秦大同.机械传动科学技术的发展历史与研究进展
[J].机械工程学报，2003，（12）：37-43.
[2] 王新华，魏源迁，李剑锋，伍良生.水压传动技术
发展的现状及其应用前景[J].机床与液压，
2003，（6）：3-8.
[3] 王宁，李永亮，吴海淼.机械学研究进展与发展趋
势[J].科技信息（学术研究），2008，（17）：
332-334.
[4] 张启先，张玉茹.我国机械学研究的新进展与展望
关键词：机械传动；科学技术；发展历史。
一、机械传动系统研究的重要性
在机械系统中工作机、原动机和传动机是其三大基本组成部分，机械系统的原动机为机械系统的运动提供了基本的动力，工作机是机械的具体功能执行系统，机械功能的种类有很多，这就使得工作机的结构形式和运动方式存在一定的差异。原动机的运动具有单一性和简单性特征，工作机的运动具有多样性和复杂性特征，二者之间存在矛盾，因此，在机械系统工作的过程中需要使用传动机将原动机的运动和动力大小、方向进行转换，将其传递给工作机，使得工作机能够正常运转。在机械系统中的原动机运动和动力输出无法满足工作机的工作要求时，就必须将传动机应用到其中。随着科技的快速发展，机械系统开始朝着高速、高效、精密、多功能的方向发展，因此，人们的生产生活中对传动机的功能要求越来越高，机械系统的工作性能、能源消耗和振动噪声大多取决与机械传动系统的性能，因此对机械传动系统进行细致的研究是十分必要的。
二、机械传动科学技术的发展历史
机械传动是机械系统的重要组成部分，在机械诞生的同时就已经出现了机械传动。早在中国古代，指南车这种早期的机械就安装有累死齿轮传动的装置。14世纪，时钟的发明促进了齿轮传动的发展，人们开始研究金属齿轮传动，并在排水装置中采用大型机械传动系统，将风力机械传动装置用于工厂生产中，推动了制造业的迅速发展。18世纪初最早的蒸汽机诞生了，被运用到矿井排水、铁路机车和加工机械中，这就意味着机械传动的需求在极大程度上得到提升，此时，以水能为动力的机械传动系统在纺织和冶金工业中得到广泛应用。19世纪末，电动机和内燃机诞生，这些原动机的产生促进了机械传动的发展，并使机械传动在船舶、制造厂、发电站和铁路机车中得到广泛应用，但是交通和工业的发展对机械传动的需求也逐渐提升，实现机械传动的可靠性成为机械工业发展的主要目标。20世纪初期，摆线齿形和渐开线齿形的齿轮传动诞生了，这些齿轮传动在船舶、铁路机车中得到应用，且对齿形机械传动的精度要求越来越高，齿轮传动设计开始受到重视和关注。20世纪40年代，渐开线和非渐开线齿轮传动的齿形计算方法得以问世，多采用几何学分析方法对其进行计算。20世纪50年代，在大量机械传动试验研究的基础上，齿轮传动设计更加精细，齿轮传动设计要充分考虑齿轮表面的接触强度、弯曲强度和荷载，并将其应用到汽轮发电机传动系统的设计中，有效提高其承载能力。20世纪60年代，机械传动被应用到宇航技术发展中，火箭推注系统对机械传动装置的要求很高，要求其具有体积小但、承载能力大的有点，从宇航飞船安全性角度出发，对宇航机械装置的可靠性要求也更高，细致研究宇航飞船中的机械传动装置和传动装置材料性能，才能确保机械传动装置在宇航技术中应用良好。20世纪70年代，机械传动研究中的空间啮合理论研究成为研究的热点，这些研究成果被应用到新型传动装置的开发中，这在极大程度上推动了机械传动的科学发展步伐。在不同工作条件下，使用齿轮油等添加剂能有效提高机械传动的使用性能，并延长其使用寿命。20世纪80年代，空间啮合理论的研究已经取得了相当可观的成果，空间啮合理论的研究已经达到了很高的水平，空间啮合齿轮受载接触分析方法诞生出来，在应力分析中得到广泛应用。此时，航空、船舶工业中的机械传动振动噪声问题成为人们关注的重点，在机械传动设计的过程中以减振降噪为主要目的，航空、船舶机械齿轮传动材料质量的控制更加严格，成本低、重量轻且性能良好的非金属材料被运用到齿轮传动系统生产中。20世纪90年代，以齿轮传动和带传动为主的力学机械传动成为业界研究的热点，研究的主要目的是减振降噪，对多种类型的齿轮传动系统进行拓展研究。
三、机械传动科学技术的研究
21世纪时科技信息高速发展的时代，先进的信息技术、能源技术、环境保护技术、新材料技术和制造技术成为科技发展的重要技术手段，这些科学研究成果和先进的技术手段成为机械传动科学技术发展的基础。
1.机械传动具有信息化和智能化特征
目前，我国的机械传动呈现出信息化和智能化特征，机械传动研究中要将先进的计算机信息技术、控制技术和机械传动技术有效的结合起来，根据机械系统中原动机和工作机效率特征、功能要求的基本特征，使用计算机技术实现机械传动的智能控制，并对机械传动功率和速比进行实时控制，实现原动机和工作机的最佳匹配和有效协调，才能使得现代化机械装备呈现出自动化、信息化和智能化特征，例如，汽车生产中广泛应用到机械传动理论，并将机械传动的信息化和智能化应用在汽车自动变速传动中。
2.机械传动动力系统具有节能和环保作用
机械传动动力系统的节能和环保既包括传动系统本身的节能环保作用，还包括机械系统中原动机和工作机的节能和环保，在机械传动系统节能环保设计上，使用无污染的剂能有效避免环境污染，并对以行星传动为代表的分流传动进行研究，使用功率流程设计方法实现机械传动系统的分流传动功率流的均载和协调。机械传动系统设计中，充分考虑原动机和工作机的节能和环保作用，根据原动机和工作机的功率和速度对传动系统进行合理设计，使原动机和工作机实现最佳匹配效果，确保原动机拥有最高效率的同时排放的污染物最少。例如在汽车生产中采用多档变速和无级变速实现汽车发动机工作的有效调节，将自动离合器和变速器构成的动力装置结合起来，确保汽车在行驶中达到节能减排的目的。混合动力汽车具有良好的节能环保功能，汽车的混合驱动系统使得汽车的使用性能更佳。
3.材料科学技术与机械传动的有效结合
21世纪的机械传动系统将材料科学应用到其中，促进科学技术的发展。随着新材料的研发，各种新材料在机械传动中的应用得到促进，在极大程度上实现了机械传动科学技术的发展和性能提高。梯度材料、高分子聚合物、智能材料等对机械传动的性能具有十分重要的影响。由表至里呈梯度变化的材料就是梯度材料，由于该类材料由表至里的变化很有规律，因此特别适合用作机械传动零件。高分子聚合物具有良好的耐磨损和性能，在机械传动中的应用较广，塑料齿轮被广泛应用到办公设备中，并且在使用的过程中无需任何介质。随着高分子聚合物复合材料种类的增多，其性能也得到提升。智能材料是通过信息技术来控制的，能有效改变其服役性能，实现机械结构智能可控性的材料。采用智能材料制作机械传动装置，能通过智能材料适时控制实现机械传动系统减振降噪的目的。
总结
通过对机械传动科学技术的发展历史和研究的分析可知，机械传动是机械系统的重要组成部分，机械传动科学技术的发展和人们的生产生活水平具有十分密切的关系。21世纪是科技信息高速发展的时代，各领域都应用到机械传动科学技术，将先进的新机技术、能源技术、环保技术和新材料技术应用到机械传动领域中，才能促进机械传动科学技术的可持续发展。
参考文献
[1]颜鸿森.机械装置的创造性设计[M]，北京：机械工业出版社，2002.
关键词 洋务运动 发展 科学技术
中图分类号：K256.1 文献标识码：A
洋务运动时期，西方科学技术的传入对当时清政府的社会、政治、经济发展起了重要作用。本文从科学技术与近代中国社会观念的进步、新式人才的培养、民族资本主义的发展、近代物质文明的发展等方面进行一定的探讨，试图从科技角度对西学东渐与晚清社会进步关系的上分析与综合。
1“科学主义”在中国的最初表现
科学主义思想源自启蒙主义，成于实证主义。17世纪F.培根的名言“知识就是力量”成为后世科学主义者一个常用的口号，其中“知识”被理解为科学。牛顿理论使人看到了科学在阐释世界方面的理性力量，宗教对自然的阐释逐渐让位于科学，使得科学获得了宗教的部分神性。科学逐渐被认为反映了自然的本质规律，是绝对正确的客观真理，自然而然地成为最高的判断标准。
中国的科学技术是20世纪初随着现代科学的大规模进入而建立起来的。严复第一个把西方社会的先进性归因于“科学”和“民主”，把科学从“术”的地位升为“道”。科学意味着理性、文明、进步和效率，它不仅是一种外在的善，而且具有一种内在的美。因此，科学既是知识合理性的评判标准，又是知识合法性的衡量尺度，惟有进入科学领域，知识才具有合理性并获得存在的合法性。文学、艺术、宗教等人文知识因为不具备科学的特征而被排斥在外。实际上，科学主义要求科学具有话语霸权，这就意味着科学所体现出来的功利主义与人们对终极价值的追求产生了难以填补的隔阂。
中国文化素来有重形上而轻形下、重道轻器、重理论轻实用的传统。1840年以来，由于在只讲功利不讲道义的战争中失败，中国人感到有引进西方科技的必要，可是这种引进完全是出于“中体”层面的，仍然大谈伦理名教，甚至说出“外洋以富为富，中国以不贪得为富；外洋以强为强，中国以不好胜为强”的昏话；与之同时，在“西用”层面上，却大造枪炮，大办洋务，试图“师夷长技以制夷”。这种文化内双重取向之间的冲突越来越明显，而且互相挚肘，导致了严重的内耗。最终伦理名教只剩下了一个空壳，而师夷长技也只学了些皮毛。
2学习西方科学的主要方式
2.1开设学堂，培养外事人才
鸦片战争后，开放口岸成倍增加，外国公使允许驻京，各通商口岸设领事馆，外事事务增多，急需翻译人才。江南制造局、福州船政局和天津机器局等几个大型局厂，开设有学堂，聘请洋教习传授知识技能，培养了一批现代化业的管理人才和科技人才。1862 年设立同文馆培养了一批翻译人才。恭亲王奕 、李鸿章奏请成立语言文字关培养翻译人才。1862 年，京师同文馆设立。设有英文馆、俄文馆、法文馆、德文馆、日文馆，聘请外国人任教习。同时，又增设了天文、算学、物理、化学、医学、外国史地等课程。
2.2派遣留学生出国学习
在容闳的奔走下，1872-1875 年，选拔 120名留童赴美学习，虽然这批留童由于顽固派的阻挠提前回国，未完成预定的留学计划。但是，他们中涌现了一批现代著名人物，成为现代化的实用人才，如修筑京张铁路的詹天佑。 1877 年清政府又派出赴欧留学人员，1881 年派出第二批赴欧留学人员，1885 年派出第三批。19 世纪末培养了一批不同于封建士大夫知识结构的翻译人才、外交人才、科技人才达千人以上，成为现代化建设的骨干力量。
2.3建立各类新式学校二三十所
这些学校有专门的军事学校和工艺学校，如上海电报学堂、天津武备学堂、广东水师学堂、天津军工学堂等一批专门化的学校。洋务运动前传统士子以八股选拔人才，但在西学的冲击下，学习实用的技艺逐渐受到重视。
3洋务运动时科学技术的进步意义
（1）培养了现代化企业管理人才和科技人才。如经办福州船厂的丁日昌，经办汉阳铁厂的徐华封，原是江南制造局的局员。福州船政局、江南制造局及天津机器局等几个大型军工企业还附设各类学堂，聘请外籍教员讲授数学、物理、化学、英文、法文等课程，培养了一批科技、外交、工程人才。同洋匠跟班实习，培养一批掌握现代技术的工人。译书馆翻译出版的各类书籍史地、社科、军事工程、科技类推广西方的先进知识，开阔眼界极为重要。
（2）促进了现代民用工业形成与发展。一方面，军事企业所需的原料单靠进口成本过高，需要建立民用企业由本国生产满足需求。另一方面缓解政府资金的不足，这两点刺激了民用企业的产生。“1872 年设立的上海轮船招商局；1877年设于滦州的开平矿务局；1887年设立的漠河金矿；1882年设立的上海机器织布局；1889年设立的湖北织布官局。
（3）兴办中国第一批现代化军事企业和民用工业，为中国现代化奠定了物质基础，使中国跨出了现代化的第一步。如 1866年闽浙总督左宗棠创办福州船政局，开始聘请法国人为监督，引进国外技术，建造船只，后来自行设计制造，到甲午战前，完成自主设计制造轮船 19艘。1867年三江通商大臣重厚创办天津机器局，后由李鸿章接手，自主设计的机器占了很大的比例。此外，各省督抚自筹经费创办的中小型的军火工厂从模仿洋枪洋炮到自己生产制造。
参考文献
[1] 冯桂芬.校庐抗议[M].中州古籍出版社，1998.
关键词：教育技术学；历史研究；发展脉络
中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2016）04-0020-04
一、引言
对历史的研究通常能帮助我们寻找规律以更好地预知未来，科学研究同样如此，要把握任何学科的未来，最好途径就是先了解其历史。因此学科历史研究是非常重要的一种学术方法。从某种意义来说，对学科历史研究和反思的重要性甚至不亚于学科基础理论的研究，这种反思的深度广度，对该学科理论体系的形成和发展都是非常重要的。
学科史研究服务于该学科的需要，通常关注本学科领域里主要理论问题的来源、解决情况以及解决方法等。通过研究学科的起源及发展历程，梳理出学科发展的清晰脉络，确保该学科的理论体系的自主性和基本价值，是所有学科发展的重要前提，对于教育技术学这一年轻学科来说同样如此。通过对教育技术/教育技术学发展历史中重大事件、重要人物以及重要思想体系产生过程的研究，有助于我们深入分析领会教育技术学的学科理论体系的形成及其发展演变过程。这种历史研究的方法和分析角度对我们梳理教育技术学科，寻找学科自身发展演变规律，准确预测其未来发展趋势都是非常重要的。
二、科学史主要研究方法对比分析
目前，科学史的研究主要有三种方法，分别是以科学史学科创始人萨顿为代表的实证主义编年史方法，以柯瓦雷为代表的思想史编史方法以及以默顿和贝尔纳为代表的社会学方法。
以科学史学科的主要创始人乔治・萨顿为代表的实证主义史学观认为科学是实证知识，而科学史则是实证知识的积累史，其研究方法通常采用以大事年表的方法记录历史上出现的所有科学知识和技术知识。由法国科学史家柯瓦雷开创的思想史编史家们则认为：科学本质上是观念，科学观念的发展是内在的和自主的，科学史是观念内在更替的思想史。与编年史研究方法相比，思想史研究方法既能从某个特定学术领域中寻找和选择能够代表其不同发展阶段的代表性科学事实和关键技术，又能深入分析这些科学事实和技术之间的内在关系和演变规律，在科学研究的系统性上面有了一定的进步。以默顿和贝尔纳为代表的科学社会史家们则认为：科学本质上是一种社会活动，因而科学史可以而且应该写成科学与其它社会文化因素的互动史。科学社会史研究方法的主要特点在于其主张在研究科学发展的同时结合对应时代的社会背景。
实证主义编年史研究有助于人们快速而清晰地了解某一科学领域发展历程中的关键节点和主要脉络，但对重大科学事件背后隐藏的科学演变规律却未作过多探究。科学思想史和科学社会史的研究者们在对科学人物、科学事件和科学成果进行记录和总结的同时，还试图通过历史解释的方式来寻找其产生的根本原因以及发展规律。在学科史研究过程中，如果想找出蕴含于其中的历史规律，最好的方法是对上述几种方法取长补短，结合学科自身特点加以综合运用，我们在进行教育技术和教育技术学的历史研究时同样需要如此。
三、教育技术学历史研究的主要方法
在充分借鉴了科学史的主要研究方法后，教育技术学历史研究者们最终形成了关键事件编年史研究、范式研究和学术人物思想研究等三种不同方法，由此也分别形成了不同视角下的教育技术/教育技术学发展史。
1. 教育技术学的编年史研究
与其他科学编年史相同，教育技术编年史研究也是对教育技术领域曾经发生的各类事件进行整理，通过分析其对本领域的影响程度来进行选择，最终形成不同时间点具有代表性的教育技术重大事件列表。
目前已有很多各具特点的教育技术/教育技术学大事年表，如美国佐治亚大学Julie Moore 主讲的《教育技术学导论》课程中，学生Saeid Roushanzamir和 Emily Giles 创建并维护了一个教育技术学大事年表（表1），该表的时间段基本上是从1920年代前后一直到2000年前后。针对每个时段里的重要事件都有较详细的说明和分析，其中列出每个年代出现的重要理论，如20世纪50年代的行为主义理论，20世纪60年代的系统方法，20世纪70年代行为主义理论开始向认知主义理论转化，20世纪80年代微型计算机的普及所带来的对教学设计的巨大影响以及绩效技术的出现，20世纪90年代建构主义理论的出现等。从这个大事年表中，我们可以通过那些对教育技术学科发展有重大影响的事件来把握教育技术基础理论的发展历程。
2. 教育技术学的范式研究
美国科学史家、科学哲学家托马斯・库恩在其代表作《科学革命的结构》中首次提出了范式的概念，为当代科学思想研究建立了一个重要讨论基础。范式实际上就是在某个科学领域内，研究者们遵循的相关标准理论、思想观念以及相应的研究方法的总和，也就是研究者们对于特定对象所使用的各种研究工具和方法构成的体系。
在教育技术学研究领域，以库恩范式理论为指导来解读和诠释教育技术学发展历史成为一种重要思路。不少学者根据自己的思考，分别提出了不同的教育技术范式体系，其中比较有代表性和影响力的范式体系如赛特勒的教学技术四范式理论，即：媒体范式、传播与系统范式、行为科学范式、认知科学范式，蒂莫西・克诗曼提出的包括计算机辅助教学（CAI）范式、智能导师系统（ITS）范式、（Logo-as-Latin）范式以及计算机支持的合作学习（CSCL）范式等。运用科学范式理论研究教育技术学既有积极的推动意义也有消极影响，因为范式理论所倡导的多元化既能有助于从不同研究角度推进教育技术学发展，也可能影响教育技术学统一规范的理论体系的形成。
3.教育技术学的学术人物思想研究
学科基础理论的最终形成通常可以看作该学术领域大师们的理论思想与实践研究的积累和沉淀。运用思想史研究方法，研读和分析教育技术学科发展过程中的关键学术论著及其包含的观念和思想，既能从中梳理出引导学科发展方向的线索，研究成果最终也可以构成学科基础理论体系的基石。
虽然教育技术学的历史比较短暂，但在其产生和发展过程中，本学科和相关领域内无数学识卓越的大师通过智慧和努力，为学科的诞生与发展壮大提供了宝贵的思想。例如世界上第一部系统的教育学理论巨著――夸美纽斯的《大教学论》，给出了很多教育基本理论的界定，成为教育学及其分支学科教育技术学的理论基石。心理学家桑代克、斯金纳将行为反射理论应用于教育心理学；此外，皮亚杰的认知理论，香农的信息理论和拉斯韦尔、施拉姆对信息传播模式的定义对教育传播学后续发展的影响。皮亚杰、布鲁纳、维果斯基、格拉斯菲尔德等人对于建构主义学习理论的体系形成和发展的影响等。这些例子都说明不同历史阶段代表性人物的学术思想对教育技术学科的巨大推动作用。
对教育技术学界重要人物的学术思想史进行追溯与解读，系统介绍、分析研究和评价大师们的学术思想，是教育技术学基础理论问题研究以及学科理论体系建设的重要内容，有助于理清教育技术重要理论的发展及沿革规律。
四、不同视角结合的教育技术学发展线索
教育技术学历史研究的上述三种方法各有优点和不足。例如仅关注教育技术学的历史事件，往往容易迷失于其中，难以从中发现规律。同样，如果脱离历史事件进行范式研究或是学术人物思想研究同样无法真正把握教育技术学的历史脉络，我们必须融汇和综合运用各种历史研究方法，结合教育技术历史研究三种方法的优缺点，分别通过关键事件年表、研究主题和范式的演变以及主要学术人物思想演变的过程梳理出多视角下的教育技术历史发展脉络。
1.理论与技术视角下教育技术学历史发展演化线索
各种理论与技术随时间逐渐引入教育，使得教育技术学研究的主题与研究对象也经历了不断的演变，如果以各类技术发展对教育技术学及其研究主题的影响作为分析线索，可以清晰地看出历史演进线索，如图1所示。
针对上述教育技术学理论基础、技术及研究主题的历史演变，可以借鉴塞特勒范式概念来解读和综合研究其发展线索，可以综合应用媒体范式和传播与系统范式来研究直观教学到视听传播这条线索，综合应用行为主义范式和认知科学范式来研究个别化学习演化这条线索，这能够在一定程度上反映理论基础与技术进步影响下的教育技术学演进规律。
2.基础理论与学术思想视角下的教育技术学发展线索
教育技术学发展历程的关键阶段，往往都是随着技术进步的影响及其他相关基础学科理论的发展，对本学科重要学术人物产生了较大影响，令其深入思考后提出带有突破性的观点和理论而推动的。如美国教育技术学发展过程中，以戴尔、芬恩为代表的早期媒体派教学专家的研究工作；二十世纪五十年代传播学的影响和行为主义心理学发起的程序教学和教学机器运动带来的从媒体研究向整体教学过程研究的发展，使系统科学研究方法逐渐开始成为教育技术学科重要的理论基础和研究方法；此后学习心理学发展推动学习科学逐渐成为教育技术学基础理论，使系统化的教学设计和教学开发成为教育技术学研究的主战场。相关学术思想和研究成果不断开拓着教育技术学研究视野，逐步形成和完善了学科研究的理论基础。因此，不同学术人物之间的学术观点和研究方法的沟通交流与融合贯通，在一定程度上促进了学科理论体系的不断充实和完善。
五、多视角结合的教育技术学历史发展脉络
结合上面所说的教育技术历史关键事件、研究范式的演变以及学术人物思想的碰撞与交互过程，我们可以尝试着综合运用这些方法来梳理出一条清晰而易于理解的教育技术学发展脉络。例如，可以应用赛特勒四范式结合历史事件、理论发展及代表学术人物思想影响来梳理出20世纪30年代至目前的教育技术学发展脉络和演进关系。
从上图中不难看出，在教育技术的演变过程中，在不同历史时期，所产生的关键事件，能够带来教育技术研究视野和角度的变化，对于相应时期的学术人物的学术观念会带来很大的影响，由此推动其学术思想的变化和丰富完善，这种多因素的共同影响，在大多数情况下，构成了推动教育技术学科发展的全部动力。
六、结语
教育技术学作为真正意义的学科的出现和发展实际上都与现代教育技术自身的出现和发展息息相关、相辅相承，而教育技术的发展是科学技术的进步与教育实践的需求相结合的产物。不同阶段的教育技术发展都受到社会发展的影响，从不同角度的教育技术学发展史中，都能明显的看出这一点。
在教育技术与教育技术学的历史发展进程中，教育技术学的研究对象在不断发展开拓，从主要注重视觉媒体及其教育应用，到视听媒体、再到视听传播、教育制度，从只关注学校教育本身到关注学校以外的政治、经济、文化等隐性因素，从注重借鉴发达国家的教育经验到注重国际教育和发展教育等，教育技术学的研究对象在不断向纵横方向深入发展，这种研究的深入也在不断推动教育技术学的学科体系自身的不断深入和完善。
在教育技术研究中综合运用多种研究方法，能够帮助我们克服单一视角和单一研究方法所带来的局限性，有助于梳理出更加清晰、完整和易于理解的教育技术学发展脉络。在研究中应坚持历史与逻辑的同一原则，既注重对事实的叙述，也注重对事实背后影响因素的逻辑分析，应将教育技术学的发展过程置身于科学、技术以及教育发展的历史长河中进行考察，在不同历史时期、不同国家间进行比较研究，同时要结合我国特定历史时期社会状况来做研究和分析。
作为比较年轻的学科，现代教育技术诞生和发展还不到一百年，在基础理论建设上还很不成熟。对于这样发展迅速的新兴交叉学科，对其历史和理论的总结、研究和反思就显得更加重要。为解决学科高速发展同时带来的一系列需要正视和解决的问题，所有教育技术理论工作者需要做的是冷静总结学科发展历史，寻找客观规律，分析和预测变化趋势，探寻保证本学科可持续性发展的正确道路！
参考文献：
[1]焦建利.教育技术学基本理论研究[M].广州：广东教育出版社，2008.（10）.
[2]宫淑红.美国教育技术学的历史与范式演变[D] .广州：华南师范大学，2003.
[3]刘美凤.解析美国教育技术的三条历史发展线索[J] .比较教育研究，2004.（8）.
[4]焦建利.美国教育技术学领军人物学术思想研究引论[J].现代教育技术，2009.（1）.
