郭守敬自主创新思想及其科技成就探究
□赵婧然
【内容摘要 】我国是一个具有五千年文明历史的国家，在历史上出现了诸多著名的天文学家、水利工程学家以及数学家，而其中表现尤为突出的就是郭守敬。郭守敬在天文学领域、水利工程领域以及数学领域都具有较高的成就，其所发表的文章及理论对于我国天文学、水利工程学以及数学方面的研究有着较强的参考价值。本文主要就郭守敬自主创新的思想及其科技成就做了简要的分析，并从天文学、水利工程学以及数学三个方面做了具体的阐述。
【关键词 】郭守敬；自主创新；科技思想；科技成就
郭守敬出生于河北邢台，是我国历史上著名的天文学家、水利工程学家以及数学家，其一生致力于科技创新研究工作在数学领域、天文学领域以水利工程领域都有着巨大的贡献，其所提出的理论被广泛的应用到了天文学、数学以及水利工程学领域当中，对于这些学术领域的发展有着较强的推动作用。郭守敬具有较强的自主创新意识，并且在这种意识的引导下发明创造了二十多项极为先进的科学技术，而这些较为先进的科学技术都具有较强的应用价值，可以有效地推动社会的整体发展进程。
一 、更新旧的天文理念 ，实现科技为民
郭守敬在天文学的领域当中所取得的科技成就主要体现在两个方面：第一，在时间计量方面，郭守敬自主创新出了行漏和灯漏等诸多计量时间的装置。其中应用成效最为显著的就是灯漏装置，该种装置是全世界范围内最早的计时装置，从结构的角度来讲，该种计时装置与水利报时自鸣钟的原理大致相似，该种装置主要分为四层：第一层主要用于显示以下四种元素，一是太阳；二是月亮；三是星星；四是时辰。第二层是整个装置的报时机构，在该机构当中共有四门，在四门上分别刻画了我国的四大神兽。第三层主要用于显示时间，人们可以通过该装置的变化来确定时刻。第四层主要用于提醒时间，在一刻时，装置会发出钟声；在二刻时，会发出鼓声；在三刻时，会发出铃声；在四刻时，会发出锣声。第二，在历法方面，郭守敬经过长时间的实践观察研究，自行编制出了一套较为完整的《授时历》，并在该书当中明确指出了“历之本在于测验，而测验之器莫先于仪表”这一著名理论。同时在这种理论的支持下，制作出了世界上第一台简仪，简仪的出现为当时天文学研究学者的研究工作提供了极大的便捷帮助。从宏观的角度来讲，郭守敬的多项创新科技对于当时社会的天文学研究工作有着极为突出的贡献，而其之所以能够研究出具有较高应用价值的先进设备，主要就是因为郭守敬具有较强的创新意识以及社会责任意识，他在实际进行自主创新工作期间，会充分的搜集民间的各项天文学知识，并对这些理论知识进行整合分析，最后自主创新出新型的理论，然后再依托这些理论，开始着手各项装置的制作工作。
若将两个可以上下转动的矢量电机均匀置于机翼两侧的重心线上，相信其可一次按成可垂直起降的固定翼无人机。将会是可以垂直起降、定点悬停、低速稳定飞行的旋翼无人机和具有高效、高速飞行等特点的固定翼无人机的完美融合体。而且他的起飞不需要跑道，所以可以被部署到城市街道、山地丘陵等情况复杂的地域。高速巡航的能力使可这种飞机在相同的电池容量或者燃料的情况下执行地域范围更广的任务，这对于动力资源有限的无人机来说至关重要。[1]
二 、以科学合理的数学方法指导数学研究
郭守敬在实际进行天体测量工作期间，认知到了数学理论知识在天体测量工作当中的有效应用，对于提升天体测量结果的准确性以及时效性有着重要的意义。郭守敬在实践应用数学理论知识的过程当中有效地对传统的数学计算方法进行的优化创新，极大的简化了数学计算的流程，同时还运用了新型的计算方法对天体的运动以及土地的结构进行了全面的计算，该种计算方式的出现对于元代数学理论知识的发展有着较强的推动作用。
郭守敬在研究天体运动规律过程当中，经过长时间的实践探索研究发现，太阳以及月亮的运行速度并不一致，每种天体的运行规律也各不相同。在该项研究当中，传统的数学计算公式很难直观的反映出天体运行的具体规律，所得到的计算结果准确性较差，而天体运行规律计算工作又是一项极为精密的研究工作，低于信息数据的准确率要求极为严格，因此传统的计算公式很难满足天体运行规律研究工作的需求。而郭守敬在三次内插计算法、会元术的基础上对其进行的优化创新，并提出了弧矢割圆术，该种算术又称为“三角公式”。该项公式主要适用于以下两向学术领域的计算工作，其一为日食三限计算，其二为月食无限计算。而三角公式的出现在当时社会当中为数学代数学的发展以及结合学的发展提供了重要的参考依据，极大的推动了当时数学理论的整体发展进程，为人们的计算工作提供了极大的便捷帮助。
“国际安徒生奖”颁给我，是对我文学成就的肯定，对我文学成就的肯定实际上也是对中国儿童文学成就的肯定。我一直认为，“儿童文学作家”是一个荣誉称号，我能够有这样的称号，是我一生的幸运。
三 、指导水利工程建设 ，使之不累于民
水利工程在我国建筑工程领域当中一直占据着主导地位，水利建筑工程的优质与否，在一定程度上直接决定着当地社会群众的用水便捷与否以及社会群众的人身安全。只有在高质量的水利建筑工程支持下，才能够为社会群众提供优质的供水服务，降低水灾问题出现的概率，为人们的人身财产安全提供必要的保障。而郭守敬对于水利工程建设的研究重视度极高，并且利用的大量的时间进行了水利工程建设的研究。其在实际研究水利工程学期间，以降低劳动力成本支出、恢复生产、提升服务质量为核心目标，开展了大量的实践研究活动。在郭守敬的指导下，1929年通惠河水利工程顺利完工，该项河道工程的总长度为164华里，闸坝数量为24座，主要是依托上下闸来实现对水量的合理控制。
郭守敬在实际建设水利工程的过程当中所秉持的原则有以下几项：一是因旧谋新原则，该种原则就是在原有桥基的基础上，结合人们的用水需求以及河道的实际情况，对原有的桥基进行翻新处理，郭守敬在这一管理原则的指导下，在四十天的时间里，就引领邢台当地的民众将三条水道顺利的翻修。二是敢为先行原则，该项原则主要指的就是在实际工作期间运用超前意识，对工程进行规划管理，并将所制定的规范方案落实到实际工作当中。郭守敬在这一原则的指导下，将大运河进行了截弯取直处理，最终将传统的大运河与京杭大运河连接到了一起，极大地提升了水流的流畅性。从宏观的角度来讲，在水利工程建设方面，在郭守敬的指导下，我国历史上诸多大型的水利工程才得以建设完成。可以说，郭守敬对于我国水利工程建设的有着极为杰出的贡献。
四 、结语
综上所述，在当时代背景下，我国的科学技术之所以能够得到持续有效地发展，主要就是诸多历史上的专家在诸多领域当中提出了大量的学术理论，而这些学术理论都具有较强的参考价值，然后在经过后世的研究学者对这些理论不断的完善以及优化创新，最终形成一种较为完善的学术理论体系。因此，相关的天文学研究学者、水利工程学研究学者以及数学研究学者在实际工作期间必须要重点分析郭守敬自主创新的思想及其科技成就，结合郭守敬的自主创新思想，不断的强化自身的自主创新意识，并将这种意识有效地应用到学术领域的研究工作当中，以此来不断的提升我国的科学技术水平，进而提升我国的综合国力，推动我国的整体发展进程。
【参考文献 】
[1]徐凤先.纪念郭守敬诞辰770周年暨计时仪器史国际学术研讨会在邢台召开[J].自然科学史研究，2016，1
[2]郭剑峰.纪念科学巨星弘扬民族创新——记郭守敬纪念馆[J].科技潮，2017，4
【作者简介 】赵婧然(1992～)，女，黑龙江五大连池人；哈尔滨师范大学硕士研究生；研究方向：科学技术史