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模块1 基础科学知识 1

1 走进科学技术的殿堂 1

1.1 科学的含义与分类 1

1.1.1 自然科学 2

1.1.2 社会科学 3

1.2 科学的组成 3

1.2.1 科学知识 4

1.2.2 科学方法 5

1.2.3 科学精神 6

1.3 科学探索 8

1.3.1 科学理论 8

1.3.2 科学调查 8

1.3.3 科学探索中的证据和推理 9

1.4 科学与技术 11

1.4.1 技术的含义 11

1.4.2 科学与技术的关系 12

1.4.3 科学与技术的体系结构 12

1.5 科学技术素养初体验 14

1.5.1 古代科学家的故事 14

1.5.2 科学技术小实验 15

思考与练习 16

2 人与自然 18

2.1 生命与遗传 18

2.1.1 生命的本质 18

2.1.2 生命的起源 19

2.1.3 生命的摇篮 20

2.1.4 生命的进化 22

2.2 遗传基因的神秘面纱 23

2.2.1 遗传基因的发现 24

2.2.2 染色体的发现 25

2.2.3 基因科技的发展与应用 28

2.3 自然环境与生态 30

2.3.1 自然环境的定义 30

2.3.2 我国自然环境的概况 30

2.3.3 我国自然环境的特征 31

2.3.4 生态环境恶化现状 32

2.3.5 保护生态环境 37

2.4 地球与宇宙 39

2.4.1 地球 39

2.4.2 宇宙 42

2.5 探索自然的奥秘 46

2.5.1 用DNA做纪念项链 47

2.5.2 不融化的“雪人” 47

思考与练习 48

模块2 专业科学技术知识 53

3 计算机与信息技术 53

3.1 计算机发展历程 53

3.1.1 计算机的诞生 53

3.1.2 计算机的发展阶段 54

3.1.3 计算机未来的发展方向 54

3.1.4 未来计算机 55

3.2 网络技术 56

3.2.1 互联网技术的起源 56

3.2.2 我国互联网技术的发展 57

3.2.3 我国互联网基础设施支撑产业的发展现状 58

3.2.4 互联网技术的应用 59

3.2.5 互联网技术的创新发展 60

3.3 通信技术 61

3.3.1 人类最早的通信方式 62

3.3.2 通信业的产生 62

3.3.3 通信技术的发展 63

思考与练习 64

4 机械加工技术 66

4.1 机械制造技术 66

4.1.1 制造业与机械制造技术 66

4.1.2 机械制造学科的范畴与研究内容 68

4.1.3 机械制造技术的发展 68

4.2 数控加工技术 69

4.2.1 数控加工编程的基本概念 70

4.2.2 数控编程的步骤 71

4.3 计算机辅助设计与制造 73

4.3.1 CAD/CAM的概念与系统组成 73

4.3.2 CAD/CAM的软件系统 74

4.3.3 CAD/CAM的重要性 75

思考与练习 76

5 机电一体化技术 78

5.1 机电一体化技术概述 78

5.1.1 机电一体化技术的概念 78

5.1.2 机电一体化技术的发展 79

5.1.3 机电一体化系统的结构组成 80

5.1.4 机电一体化系统的技术组成 81

5.2 低压、高压电器 82

5.2.1 低压电器和高压电器的概念 82

5.2.2 低压电器标准及功能 83

5.2.3 高压电器的定义及分类 84

5.3 工业机器人 85

5.3.1 机器人的基本概念 85

5.3.2 机器人的系统组成与分类 85

5.3.3 机器人对人类生活的影响 87

5.3.4 我国机器人的发展 88

思考与练习 90

6 其他高新加工制造技术 92

6.1 纳米技术 92

6.1.1 纳米技术的诞生及定义 92

6.1.2 纳米技术的发展历程 93

6.1.3 纳米材料及其性质与应用 94

6.1.4 纳米技术的负面影响 96

6.2 激光技术 96

6.2.1 激光技术的诞生与发展 96

6.2.2 激光技术的原理与性质 97

6.2.3 激光技术的应用 98

6.3 3D打印技术 99

6.3.1 3D打印技术简介 99

6.3.2 3D打印技术的发展历程 100

6.3.3 3D打印技术的原理 101

6.3.4 3D打印技术的优势 102

6.3.5 3D打印技术的应用现状与展望 102

思考与练习 104

模块3 科学技术应用 105

7 素养训练 105

7.1 科学思维和方法 105

7.1.1 科学思维的定义 105

7.1.2 科学思维的主要特点 106

7.1.3 科学思维的作用 106

7.1.4 科学方法 107

7.2 科学习惯的养成 108

7.2.1 积极发言、认真倾听 108

7.2.2 大胆猜想 109

7.2.3 亲自动手 109

7.2.4 认真观察、真实记录 110

7.3 发现科学技术之旅 111

7.3.1 “火箭”之旅 111

7.3.2 “呼吸”之旅 113

7.3.3 气球之旅 115

7.3.4 神奇的筷子 116

7.3.5 瓶子赛跑 117

思考与练习 117

8 生活中的科学技巧 120

8.1 户外活动科学技巧 120

8.1.1 慢跑 120

8.1.2 登山 121

8.2 户外运动前的准备活动 122

8.3 科学节水 123

8.4 绿色环保科学 124

思考与练习 126

参考文献 128